(57)【要約】【課題】本発明は、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させつつ、タイヤ重量を低減させることを可能にするタイヤ用コード及びタイヤ用補強材、並びにタイヤ転動時に発生する騒音を低減させつつ、タイヤ重量を低減させた空気入りタイヤを提供することを目的とする。【解決手段】２本の素線を撚り合わせてなるタイヤ用コードであって、該素線のうち少なくとも１本の素線が、金属性の制振材料からなる制振素線であることを特徴とする、タイヤ用コード。【選択図】図１
2015010310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の素線を撚り合わせてなるタイヤ用コードであって、
該素線のうち少なくとも１本の素線が、金属性の制振材料からなる制振素線であることを特徴とする、タイヤ用コード。
【請求項２】
前記２本の素線が共に前記制振素線であることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ用コード。
【請求項３】
前記制振素線のヤング率が５０ＧＰａ〜５００ＧＰａであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のタイヤ用コード。
【請求項４】
前記制振素線の振動減衰率が１％以上であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のタイヤ用コード。
【請求項５】
前記制振材料は、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｍｎ−Ｃｕ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ合金、Ｍｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ合金、Ｔｉ−Ｎｉ合金、Ａｌ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金、Ｍｇ合金、Ｃｕ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｔｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ａｌ合金からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のタイヤ用コード。
【請求項６】
前記制振材料は、Ｆｅ−Ａｌ合金であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のタイヤ用コード。
【請求項７】
前記Ｆｅ−Ａｌ合金は、Ａｌ含有率が０．２％以上であることを特徴とする、請求項６に記載のタイヤ用コード。
【請求項８】
前記制振材料は、Ｍｎ−Ｃｕ合金であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のタイヤ用コード。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のタイヤ用コードをゴム被覆してなることを特徴とする、タイヤ用補強材。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のタイヤ用コードを備えることを特徴とする、空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、騒音性を低減させつつ、軽量化した空気入りタイヤを提供することを可能にするタイヤ用コード及びタイヤ用補強材、並びに騒音性を低減させつつ、軽量化した空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への配慮及び経済性の観点から、低燃費で且つ低コストのタイヤが求められている。このようなタイヤを得るための手段として、例えば、タイヤの軽量化が挙げられる。
【０００３】
しかしながら、重量を低減させたタイヤは、一般的に、タイヤにかかる入力に対する変位が抑制されるため、その振動減衰性が低下する。そのため、このタイヤでは、タイヤ転動時に発生する、特に高周波（例えば、１ｋＨｚ）の振動に起因する騒音が生じやすいという問題があった。
【０００４】
この問題に対処するため、例えば特許文献１では、双晶型の制振合金部材からなるワイヤーを一部に用いたスチールコードを作製し、該コードを用いた構造の空気入りタイヤを作製している。ここで、制振合金とは、固体表面に発生した振動の振動エネルギーを熱エネルギーに変換して、固体表面の振動を低減する性質を有する合金を指す。この性質により、制振合金は、固体表面に生じる固体音を低減する。そのため、この空気入りタイヤによれば、タイヤの振動や騒音を緩和することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２１２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の空気入りタイヤでは、振動減衰性が未だに十分ではなく、そのため、タイヤ転動時に発生する騒音を十分に低減することは困難であった。また、タイヤの軽量化も未だに十分ではなかった。
そのため、空気入りタイヤについて、軽量化と騒音性とを両立することは困難であった。
【０００７】
そこで、本発明は、タイヤ転動時に発生する騒音を十分に低減させつつ、タイヤ重量を低減させることを可能にするタイヤ用コード及びタイヤ用補強材、並びに空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の要旨は以下の通りである。
本発明のタイヤ用コードは、２本の素線を撚り合わせてなるタイヤ用コードであって、該素線のうち少なくとも１本の素線が、金属性の制振材料からなる制振素線であることを特徴とする。
タイヤ用コードを上記構成とすることにより、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させつつ、重量を低減させた空気入りタイヤを提供することが可能になる。また、一般的に制振材料は機械的強度が低いところ、素線を２本撚り合わせてなるコードとすることによって、コードの機械的強度を確保することができ、これにより、タイヤ製造時に加わる局所的な曲げによるコードの破壊を防ぐことができる。そして、騒音の低減及びタイヤ重量の低減と、コードの機械的強度の確保とのバランスを良好にすることができる。
なお、「制振材料」とは、固体表面に発生した振動の振動エネルギーを熱エネルギーに変換して、固体表面の振動を低減する性質を有する材料を指す。
【０００９】
また、本発明のタイヤ用コードでは、前記２本の素線が共に前記制振素線であることが好ましい。２本の素線が共に前記制振素線であることにより、個々の素線が有する振動吸収機能に相乗効果が生まれる。そのため、騒音性を低減させるという制振材料の効果を高めることができる。
【００１０】
更に、本発明のタイヤ用コードでは、前記制振素線のヤング率が５０ＧＰａ〜５００ＧＰａであることが好ましい。ヤング率を上記範囲とすれば、上記騒音低減の効果を十分に得つつ、タイヤにかかる入力に対する耐久性を十分にすることができる。
なお、ヤング率は、ＪＩＳ  Ｌ１０１７に従って、試験コードに対して引張荷重を与え、荷重−伸長曲線を描いたときの、初期傾きから算出した値を指す。
【００１１】
更に、本発明のタイヤ用コードでは、前記制振素線の振動減衰率（以下、「δ」ともいう。）が１％以上であることが好ましい。δを１％以上とすれば、上記騒音低減の効果を十分に得ることができる。
なお、振動減衰率は、素線と同種の材料で板材短冊状の試験片を作製し、この試験片を用いて、ＪＩＳ  Ｇ  ０６０２「制振鋼板の振動減衰試験特性試験方法」を実施した際の、１次共振から３次共振までの損失係数の平均値を指す。
【００１２】
更に、本発明のタイヤ用コードでは、前記制振材料は、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｍｎ−Ｃｕ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ合金、Ｍｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ合金、Ｔｉ−Ｎｉ合金、Ａｌ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金、Ｍｇ合金、Ｃｕ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｔｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ａｌ合金からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。制振材料を上記の合金とすれば、上記騒音低減の効果を得やすくすることができる。
【００１３】
更に、本発明のタイヤ用コードでは、前記制振材料は、Ｆｅ−Ａｌ合金であることが好ましい。制振材料をＦｅ−Ａｌ合金とすれば、上記騒音低減の効果を得つつ、タイヤにかかる入力に対する耐久性を十分にすることができる。
【００１４】
更に、本発明のタイヤ用コードでは、前記Ｆｅ−Ａｌ合金は、Ａｌ含有率が０．２％以上であることが好ましい。Ａｌ含有率を０．２％以上とすれば、特に高周波数の制振性を増大させることができる。
【００１５】
更に、本発明のタイヤ用コードでは、前記制振材料は、Ｍｎ−Ｃｕ合金であることが好ましい。制振材料をＭｎ−Ｃｕ合金とすれば、制振性をより向上させることができる。
【００１６】
本発明のタイヤ用補強材は、上記いずれかに記載のタイヤ用コードをゴム被覆してなることを特徴とする。タイヤ用補強材を上記構成とすることにより、タイヤ転動時に発生する、１ｋＨｚ付近の周波数の騒音を低減させつつ、重量を低減させた空気入りタイヤを提供することが可能になる。
【００１７】
本発明の空気入りタイヤは、上記いずれかに記載のタイヤ用コードを備えることを特徴とする。空気入りタイヤを上記構成とすることにより、タイヤ転動時に発生する、１ｋＨｚ付近の周波数の騒音を低減させつつ、タイヤ重量を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のタイヤ用コード及び／又は本発明のタイヤ用補強材によれば、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させつつ、タイヤ重量を低減させた空気入りタイヤを提供することが可能になる。また、本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させつつ、タイヤ重量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一例のタイヤ用コードの斜視図である。
【図２】本発明の一例のタイヤ用補強材の斜視図である。
【図３】本発明の一例の空気入りタイヤのタイヤ軸線方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明のタイヤ用コード、タイヤ用補強材及び空気入りタイヤの実施形態について詳細に、例示説明する。
【００２１】
（タイヤ用コード）
図１に、本発明の一例のタイヤ用コード１を示す。本発明の一例のタイヤ用コード１は、一般的な乗用車用タイヤ、重荷重車用タイヤ、二輪車用タイヤ等に適用することができるタイヤ用コードである。そして、本発明の一例のタイヤ用コード１は、２本の素線２（２ａ、２ｂ）を撚り合わせてなる（１×２）構造のタイヤ用コードであり、少なくとも１本の素線２ａ（図１では２本の素線２ａ、２ｂ）が金属性の制振材料からなる制振素線であることを必要とする。
【００２２】
本発明の一例のタイヤ用コード１では、制振材料からなる素線２が用いられることにより、タイヤ転動時に発生する、１ｋＨｚ付近の周波数の騒音を低減させた空気入りタイヤを提供することが可能になる。また、本発明の一例のタイヤ用コード１では、２本の素線２からなるタイヤ用コードが用いられることにより、タイヤ重量を十分に低減させることができる。
また、一般的に制振材料は機械的強度が低いところ、素線を２本撚り合わせてなるコードとすることによって、コードの機械的強度を確保することができ、これにより、タイヤ製造時に加わる局所的な曲げによるコードの破壊を防ぐことができる。そして、騒音の低減及びタイヤ重量の低減と、コードの機械的強度の確保とのバランスを良好にすることができる。
【００２３】
本発明の一例のタイヤ用コード１は、２本の素線が共に制振素線であることが好ましい。制振材料のみからなる素線が用いられることにより、個々の素線が有する振動吸収機能に相乗効果が生まれ、また、騒音の低減に繋がる複数のモードに対して効率的に制振することが可能となる。そのため、騒音性を低減させるという制振材料の効果を高めることができる。
【００２４】
また、本発明の一例のタイヤ用コード１では、素線のヤング率が５０ＧＰａ〜５００ＧＰａであることが好ましい。ヤング率を５０ＧＰａ以上とすれば、荷重に耐え得ることができ、タイヤにかかる入力に対する耐久性を十分にすることができる。また、５００ＧＰａ以下とすれば、素線の曲げ剛性を適度に低減することができ、製造時の素線の成形を容易にすることができる。
【００２５】
更に、本発明の一例のタイヤ用コード１では、素線の振動減衰率（δ）が１％以上であることが好ましい。δを１％以上とすれば、上記騒音低減の効果を十分に得ることができる。
【００２６】
更に、本発明の一例のタイヤ用コード１では、素線２をなす制振材料は、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｍｎ−Ｃｕ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ合金、Ｍｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ号金、Ｔｉ−Ｎｉ合金、Ａｌ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金、Ｍｇ合金、Ｃｕ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｔｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ａｌ合金からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。上記合金は、制振特性が特に良好であるため、制振材料を上記の合金とすれば、上記騒音低減の効果を得やすくすることができる。
また、素線２をなす制振材料は、上記合金からなる群から２種以上選択されてもよい。
【００２７】
ここで、Ｆｅを含む制振材料（Ｍｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｔｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｃｏ合金）は、炭素（Ｃ）を更に含むことが好ましい。これにより、制振材料を炭素鋼とすることができ、コードの強度が高まる。そのため、タイヤにかかる入力に対する耐久性を十分にすることができる。
【００２８】
特に、制振材料は、Ｆｅ−Ａｌ合金であることが好ましい。制振材料をＦｅ−Ａｌ合金とすれば、上記騒音低減の効果を得つつ、タイヤにかかる入力に対する耐久性を十分にすることができる。
【００２９】
このＦｅ−Ａｌ合金では、Ａｌ含有率が０．２％以上であることが好ましい。Ａｌ含有率を０．２％以上とすれば、特に高周波数での制振性を向上させることができる。
【００３０】
また、特に、制振材料は、Ｍｎ−Ｃｕ合金であることも好ましい。制振材料をＭｎ−Ｃｕ合金とすれば、より制振性を向上させることができる。
【００３１】
なお、上記合金は、Ｖ（バナジウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｓ（硫黄）、Ｐ（リン）など、他の成分を含んでいてもよい。
【００３２】
ここで、このタイヤ用コード１の撚りピッチ（図１に、Ｐで示す。）は、５ｍｍ〜５０ｍｍとすることが好ましい。撚りピッチを５ｍｍとすれば、コードの製造にかかる費用を低減することができる。また、撚りピッチを５０ｍｍ以下とすれば、コード疲労の発生を抑制することができる。
【００３３】
（タイヤ用補強材）
図２に、本発明の一例のタイヤ用補強材の一部を示す。本発明の一例のタイヤ用補強材１０は、上記本発明の一例のタイヤ用コード１を用いたものである（図２では、全てのコードがタイヤ用コード１）。
このタイヤ用補強材１０は、本発明の一例のタイヤ用コード１を備えるため、本発明のタイヤ用コードの効果を得ることができ、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させつつ、重量を低減させた空気入りタイヤを提供することが可能になる。
【００３４】
また、本発明の一例のタイヤ用補強材１０では、全てのコードが、金属性の制振材料からなる素線のみからなる本発明の一例のタイヤ用コード１であるが、本発明のタイヤ用補強材は、これに限定されることなく、金属性の制振材料からなる素線を含まないコードを有していてもよい。
【００３５】
詳細には、このタイヤ用補強材１０は、一定の幅を有し、幅方向と直交する方向（以下、「長手方向」という。）に連続的に延在する帯状体である。そして、このタイヤ用補強材１０は、互いに平行に配列された複数本の、本発明の一例のタイヤ用コード１をゴム１１で被覆してなるコード層１２を１層有し、タイヤ用コード１は長手方向に平行な方向に延在する。
なお、本発明のタイヤ用補強材は、コード層は複数層であってもよく、また、タイヤ用コードの延在方向は長手方向に対して傾斜していてもよい。
【００３６】
またなお、本発明のタイヤ用補強材は、ベルト自体、又はベルト、カーカス若しくはビードの補強材など、本発明のタイヤ用補強材を適用し得る空気入りタイヤの部材として用いることができる。そして、タイヤ用補強材を空気入りタイヤの各部材として用いる方法は、当業者に周知である。
【００３７】
（空気入りタイヤ）
図３に、本発明の一例の空気入りタイヤのタイヤ軸線方向の断面図を示す。本発明の一例の空気入りタイヤ１００は、上記本発明の一例のタイヤ用コード１を用いた本発明の一例のタイヤ用補強材１０を備えたものである。
この空気入りタイヤ１００は、本発明の一例のタイヤ用コード１を備えるため、本発明のタイヤ用コードの効果を得ることができ、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させつつ、重量を低減させることができる。
【００３８】
詳細には、本発明の一例の空気入りタイヤ１００は、トレッド１０１と、該トレッド部１０１の両側部からタイヤ径方向内方に延びる一対のサイドウォール部１０２と、各サイドウォール部１０２からタイヤ径方向内方に延びるビード部１０３とに亘ってトロイド状に延びるカーカス１０４と、該カーカス１０４のタイヤ径方向外方に配置されたベルト１０５（１０５ａ〜１０５ｃ）とを有する。
【００３９】
そして、この空気入りタイヤ１００は、トレッド１０１において、本発明の一例のタイヤ用補強材１０を用いた２層のベルト１０５ｂ、１０５ｃを、カーカス１０４のタイヤ径方向外方に備える。ここで、本発明のタイヤ用コードの延在方向がタイヤ周方向に、タイヤ用補強材１０の幅方向がタイヤ軸線方向に向くように設けられ、この空気入りタイヤ１００のベルト１０５が形成される。
また、この空気入りタイヤ１００は、サイドウォール部１０２において、本発明の一例のタイヤ用補強材１０を用いた２層のショルダー補強層１０６（１０６ａ、１０６ｂ）を、カーカス１０４のタイヤ軸線方向外方の二箇所に備える（図３参照）。ここで、例えば、本発明のタイヤ用コードの延在方向がタイヤ径方向に向くように設けられ、この空気入りタイヤ１００のサイドウォール部１０２が形成される。
【００４０】
なお、本発明の空気入りタイヤは、上記本発明のタイヤ用コードをベルト及びサイドウォール部に用いた、図３に示す空気入りタイヤに限定されることなく、上記本発明のタイヤ用コードを、カーカス自体、ベルト自体、又はベルト、カーカス若しくはビードの補強材など、本発明のタイヤ用コードを適用し得る部材に用いた、いかなる空気入りタイヤも含む。そして、タイヤ用コードを空気入りタイヤの各部材として用いる方法は、当業者に周知である。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）
表１に示す諸元のタイヤ用コードからなるベルト層を、図３に示すように、ベルト層１０５ｂ、１０５ｃに用いて、乗用車両用空気入りタイヤを作製した。
（比較例１）
コード諸元以外は実施例１と同様に、乗用車両用空気入りタイヤを作製した。
【００４３】
（性能評価）
（１）タイヤ重量の測定
リム組みしていない状態の上記空気入りタイヤの重量を測定した。具体的には、比較例１の評価結果を１００とした相対評価となる指数を算出した。評価結果を表１に示す。指数が大きいほどタイヤの軽量化の効果が高いことを示す。
【００４４】
作製した空気入りタイヤ（２４５／４５Ｒ１８）を、ＪＡＴＭＡ規格に定める適用リム（８．５Ｊ×１８インチ）に装着してリム組みした。そして、以下（２）及び（３）に示す試験を行い、空気入りタイヤの性能を評価した。
【００４５】
（２）騒音性試験
リム組みした空気入りタイヤを、内圧１８０ｋＰａ、荷重４．４ｋＮの条件下で、車両に装着し、該車両を８０ｋｍ／時の定速度で走行させた。この際、“Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ  ２００１／４３／ＥＣ”に従って騒音を測定して、空気入りタイヤの騒音性を評価した。具体的には、比較例２（後述）の評価結果を基準とした騒音の低減量（ｄＢ）を算出した。結果を表１に示す。騒音の低減量が大きいほど騒音性が良好であることを示す。
【００４６】
（３）耐久性試験
ドラム試験機において、リム組みした空気入りタイヤを、内圧１６０ｋＰａ、荷重６．０ｋＮ、キャンバー角（ＣＡ）−１°、スリップ角（ＳＡ）０°の条件下で、直径３ｍのスチール板上を速度１５０ｋｍ／時で１００時間連続走行させた。ドラム試験機の停止後、タイヤを解剖することによって、タイヤに生じた亀裂の有無や程度を調べて、空気入りタイヤの耐久性を評価した。具体的には、比較例１の評価結果を１００とした相対評価となる指数を算出した。評価結果を表１に示す。指数が大きいほど空気入りタイヤの耐久性が良好であることを示す。
【００４７】
（比較例２、実施例２）
表１に示す諸元のタイヤを作製し、該タイヤを用いた以外は、実施例１と同様に上記の性能評価を行った。
【００４８】
【表１】
2015010310.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のタイヤ用コード及び／又は本発明のタイヤ用補強材によれば、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させつつ、タイヤ重量を低減させた空気入りタイヤを提供することが可能になる。また、本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させつつ、タイヤ重量を低減させることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１：タイヤ用コード、２：素線、２ａ：素線、２ｂ：素線、１０：タイヤ用補強材、１１：ゴム、１２：コード層、１００：空気入りタイヤ、１０１：トレッド、１０２：サイドウォール部、１０３：ビード部、１０４：カーカス、１０５：ベルト、１０５ａ：ベルト層、１０５ｂ：ベルト層、１０５ｃ：ベルト層、１０６：ショルダー補強層、１０６ａ：ショルダー補強層、１０６ｂ：ショルダー補強層
【図１】
2015010310.tif 000004
【図２】
2015010310.tif 000005
【図３】
2015010310.tif 000006