(57)【要約】【課題】乗り心地性や接地性を良好な状態に維持しながら、ロードノイズを低減することができる乗用車用空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部２とカーカス１２との間にスチールコードを使用したベルト層１２Ａ，１２Ｂを複数層配置した乗用車用空気入りタイヤ１において、タイヤ内側に配置した内側ベルト層１２Ａとタイヤ外側に配置した外側ベルト層１２Ｂとで、減衰率が異なるように形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部とカーカスとの間にスチールコードを使用したベルト層を複数層配置した乗用車用空気入りタイヤにおいて、タイヤ内側に配置した内側ベルト層とタイヤ外側に配置した外側ベルト層とで、減衰率が異なるように形成した乗用車用空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記内側ベルト層の減衰率を、前記外側ベルト層の減衰率よりも高くした請求項１記載の乗用車用空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記内側ベルト層の減衰率の前記外側ベルト層の減衰率に対する比を、１．１〜２．１にした請求項２記載の乗用車用空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記内側ベルト層を構成するスチールコードの素線径を、前記外側ベルト層を構成するスチールコードの素線径よりも細くした請求項１〜３のいずれか１項に記載の乗用車用空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車用空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、乗り心地性や接地性を良好に維持しながら、ロードノイズを低減することができる乗用車用空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、タイヤの転がり抵抗を低減して自動車の燃料消費量を低減するために、タイヤのゴム厚を薄くする等のタイヤの軽量化が進んできている。
【０００３】
高周波ロードノイズを低減する空気入りタイヤとしては、タイヤの振動モード解析より歪みエネルギーの高い部分を求め、当該部分に減衰要素である高減衰ゴムを効率的に配するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、このタイヤの軽量化により、タイヤ全体としての振動吸収性が低くなってきており、特に２５０〜５００Ｈｚ帯の中周波域のロードノイズが問題になっている。この中周波域のロードノイズの低減には、タイヤの２次共振周波数を上げることが有効である。
【０００５】
この２次共振周波数を上げる方法としては、タイヤのトレッド部に配設されるベルトの剛性を上げることが有効である。このベルトの剛性を増加させるには、ベルトコードのトータル断面積を増加させることで達成することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−３００９１１号公報  （第２頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ベルトコードのトータル断面積を増加させるために、素線径を太くすると、ベルトの面外曲げ剛性が大きくなってしまうため、乗り心地性や接地性が悪化してしまうという問題がある。つまり、単にベルトの剛性を高めただけでは、ロードノイズの低減には有効であるものの乗り心地性や接地性が悪化する。
【０００８】
本発明の目的は、乗り心地性や接地性を良好な状態に維持しながら、ロードノイズを低減することができる乗用車用空気入りタイヤを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の乗用車用空気入りタイヤは、トレッド部とカーカスとの間にスチールコードを使用したベルト層を複数層配置した乗用車用空気入りタイヤにおいて、タイヤ内側に配置した内側ベルト層とタイヤ外側に配置した外側ベルト層とで、減衰率が異なるように形成して構成される。
【００１０】
このベルトの内側ベルト層と外側ベルト層の減衰率を異ならせて、減衰率の高いベルト材と減衰率の低いベルト材を効果的に組み合わせることにより、乗り心地性や接地性を良好な状態に維持しながら、ロードノイズを低減することができる。
【００１１】
本発明において、特に、内側ベルト層の減衰率を、外側ベルト層の減衰率よりも高くすることにより、減衰率の高い内側ベルト層が、振動が収まり難い減衰率の低い外側ベルト層の振動を抑える効果が発揮され、ロードノイズ、特に２５０Ｈｚ〜５００Ｈｚ帯の中周波のロードノイズがより効果的に低減する。
【００１２】
この効果を一層効率よく行うには、内側ベルト層の減衰率の外側ベルト層の減衰率に対する比を、１．１〜２．１とすることが好ましく、更に好ましくは、１．２〜１．６の範囲内にするとよい。
【００１３】
また、特に、内側ベルト層を構成するスチールコードの素線径を、外側ベルト層を構成するスチールコードの素線径よりも細くすると、乗り心地性の低下を招くことなく、中周波域のロードノイズの低減効果が増す。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態の乗用車用空気入りタイヤについて、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１及び図２は、それぞれ本発明の乗用車用空気入りタイヤ１の一例を示す半断面図であり、図中の２はトレッド部、３はサイドウォール部、４はビード部である。タイヤの内側にはカーカス１２と、このカーカス１２の内側に配置された低通気性ゴムからなるインナライナ１３が設けられている。カーカス１２の両端部はビードコア１４をタイヤ内側から外側へビードフィラー１５を包み込むように折り返されている。
【００１６】
このカーカス１２は、ポリエステル、ナイロン、レーヨン等のカーカスコードを、タイヤ赤道に対して９０°に配列したラジアル構造になっている。図示していないが２プライのカーカス１２の場合にはタイヤ赤道に対し６０°〜９０°、好ましくは７５°〜９０°の角度に配置したラジアルやセミラジアル構造にするものもある。
【００１７】
そして、トレッド部２には、カーカス１２の外周に内側ベルト層１１Ａと外側ベルト層１１Ｂとからなるベルト１１が配設されている。これらのベルト１１は多数本のベルトコードを引き揃えて被覆材（コートゴム）で被覆したプライ２枚を、タイヤ赤道に対し１５°〜３０°の角度で、かつ、プライ間で互いに交差するように積層して形成されている。なお、図２の乗用車用タイヤ１Ａでは、外側ベルト層１１Ｂの外側に、ベルトカバー１５が配置されている。
【００１８】
このベルトカバー１５は、ナイロンコード等の熱収縮性コードがタイヤ周方向に対し０°〜１０°の小角度で螺旋状に巻回されて形成されている。これらの内外２層のベルト層１１Ａ，１１Ｂは、後述の定義による減衰率を互いに異ならせている。好ましくは内側ベルト層１１Ａを外側ベルト層１１Ｂよりも大きくするように設定されている。更に好ましくは、内側ベルト層１１Ａの減衰率を外側ベルト層１１Ｂの減衰率に対して１．１〜２．１、より好ましくは１．２〜１．６の比率にする。
【００１９】
この構成により、乗り心地性や接地性を良好な状態に維持しながら、ロードノイズ、特に、２５０〜５００Ｈｚ帯の中周波域のロードノイズを低下させることができる。更に、第２の実施の形態のように、ベルトカバー層を組み合わせることにより、より一層２５０〜５００Ｈｚ帯の中周波のロードノイズを低下させることができる。
【００２０】
上記減衰率は、スチールコードの素材、素線径、撚り、コード構造、単位幅当たりの打ち込み数等によって変化させることができ、また、コートゴムによっても変化させることができる。これらの要素を適正に組み合わせることにより、撓み振動に関する減衰率が高いベルト材や減衰率が低いベルト材を形成することができる。特に、内側ベルト層１１Ａを構成するスチールコードには、外側ベルト層１１Ｂを構成するスチールコードよりも細い素線径のものを使用することにより、乗り心地性や接地性を低下させることなく、中周波域のロードノイズの低減効果を一層効率化する。
【００２１】
本発明において減衰率は、次のように測定したもので定義される。
【００２２】
図３に示すように、長さＬが１００ｍｍ，幅Ｂが８ｍｍ，厚さＴが５ｍｍの試験片２０を片持ち支持し、先端に初期変位（Ｙ１  ＝５ｍｍ）を加え、振動させ、この先端の変位量Ｙをレーザー変位計を用いて、時系列的に計測する。Ｙｉ  をｉ番目の変位量とすると、ｉ番目のたわみ量Ｘｉ  は、Ｘｉ  ＝Ｙｉ  −Ｙｉ−１  で求められる。そして、ｉ＝１〜１０のたわみ量の比（ζ＝Ｘｉ  ／Ｘｉ−１  ）を平均して減衰率を求める。図４にこの先端の変位量の時系列データを例示する。
【００２３】
【実施例】
〔実施例１，２〕
下記に示すようなタイヤサイズとベルト以外のタイヤ構造を共通にし、内層と外層のベルト層に下記ベルトＡ，Ｂを表１のように異ならせた組合せの、従来例、実施例１，２の３種の乗用車用空気入りタイヤを製作した。これら３種類のタイヤについて、下記の試験法により、ロードノイズと乗り心地性を計測し、その結果を表１に示した。
【００２４】
タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１４
タイヤ構造  ：ベルト  ；タイヤ赤道に対し、１５°〜３０°の角度を持つ  ２層のベルトＡ，Ｂを、層間で交差するように配置
ベルトＡ；スチールコード０．１５３×４  減衰率１．６５
ベルトＢ；スチールコード０．２５２＋２  減衰率１．３３（ベルトＡとベルトＢは同一ゴムで被覆した）
このロードノイズは、空気圧を２００ｋＰａとして、排気量１８００ｃｃの乗用車で、粗い路面のテストコースを速度５０ｋｍ／ｈで実車走行した時の車室内運転席窓側耳の位置にマイクロホンを設置し、ロードノイズの音圧を測定した。この測定結果の２５０〜５００Ｈｚの音圧レベルを基に、従来例を１００とする指数で示した。この指数の数値が大きい程ロードノイズが小さいことを示す。
【００２５】
また、この乗り心地性は、空気圧を２００ｋＰａとして、排気量１８００ｃｃの乗用車で、凹凸を有する直進テストコースを速度５０ｋｍ／ｈで実車走行させ、専門パネラーによるフィーリング評価を行い、この評価結果を従来例を１００とする指数で示した。この指数の数値が大きい程乗り心地性を優れていることを示す。
【００２６】
この従来例、実施例１，２のロードノイズの計測結果を表１に示すが、ロードノイズの評価では、表１に示すように、実施例１と実施例２のタイヤは従来例タイヤに比べ、乗り心地性を低下させることなく、中周波域のロードノイズが顕著に低下している。更に言えば、実施例１タイヤよりも実施例２タイヤが優れている。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
〔実施例３〜９〕
実施例２タイヤと同様な構成、即ち、ベルト構造を内層／外層をＡ／Ｂとしたタイヤにおいて、ベルトＡのスチールコードの素線径を調整することにより、表２に示すように、内側ベルト層／外側ベルト層の減衰率比を１．１〜２．３の範囲で変化させた実施例３〜９のタイヤを用意した。これら７種類のタイヤについて、前述と同じ測定法により。ロードノイズと乗り心地性を測定し、表２の結果を得た。なお、実施例２は実施例４と同じ減衰率比が１．３である。
【００２９】
表２に示す結果から、実施例３〜９はいずれも中周波域のロードノイズが低減しており、特に減衰率比が１．１〜２．１の範囲で乗り心地性の低下が少なく、更に、１．２〜１．６の範囲で一層少ないことが分かった。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の乗用車用空気入りタイヤによれば、減衰率を異ならせることにより、特に内側ベルト層の減衰率を外側ベルト層の減衰率よりも大きくすることにより、乗り心地性や接地性を良好に維持しながら、ロードノイズ、特に２５０Ｈｚ〜５００Ｈｚ帯の中周波域のロードノイズを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の乗用車用空気入りタイヤの一例を示す半断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の乗用車用空気入りタイヤの他の例を示す半断面図である。
【図３】減衰率測定時の試験片の状態を示す図である。
【図４】減衰率測定時の変位量及びたわみ量の時系列データの一例を示す図である。
【符号の説明】
１    乗用車用空気入りタイヤ
１２    ベルト
１２Ａ  内側ベルト層
１２Ｂ  外側ベルト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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