(57)【要約】     【課題】  従来的なバンド層と同様の機能を発揮し、ベルト層に対する拘束力を高めロードノイズを低減しうる。    【解決手段】  タイヤ赤道Ｃからトレッド接地半幅ＴＷの５５％以上かつ１２０％以下の距離を隔たる範囲領域Ｙに、タイヤ周方向に連続しかつタイヤ軸方向巾Ｗを２．０〜７．０ｍｍとした複数の周方向リブ１１を設ける。各周方向リブ１１の断面積Ｓの総和ΣＳを１００mm2 以上とするとともに、トレッドゴムＧは、少なくとも前記周方向リブ１１を形成するリブゴム部Ｇ１のタイヤ周方向の５％モジュラスＥａを１０〜５０Ｍｐａとした。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部かつタイヤ赤道からトレッド接地半幅ＴＷの５５％以上かつ１２０％以下の距離を隔たる範囲領域Ｙ内に、タイヤ周方向に連続しかつタイヤ軸方向巾Ｗを２．０〜７．０ｍｍとした複数の周方向リブを設け、
かつ各前記周方向リブのタイヤ子午断面での断面積Ｓの総和ΣＳを１００mm2 以上とするとともに、
前記トレッド部をなすトレッドゴムは、少なくとも前記周方向リブを形成するリブゴム部のタイヤ周方向の５％モジュラスＥａを１０〜５０Ｍｐａとしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記少なくともリブゴム部は、ゴム中に短繊維を配合させた短繊維配合ゴムからなり、かつその短繊維をタイヤ周方向に配向させることにより、タイヤ周方向の５％モジュラスＥａを前記１０〜５０Ｍｐａの範囲とし、かつタイヤ半径方向の５％モジュラスＥｂを前記タイヤ周方向の５％モジュラスＥａの０．５倍以下に減じたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロードノイズを低減した空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
車輌の高級化、高品質化に伴い、車内に生じるノイズの低減が望まれており、かかるノイズの一つとして走行中のタイヤが路面の凹凸をひろい、その振動が伝達されて車内の空気を振動させることに基づいて発生する、いわゆるロードノイズの改良要求は、極めて高くなってきている。
【０００３】
そして、このロードノイズの低減手段の一つとして、近年、ベルト層の半径方向外側に、バンドコードを螺旋巻きしてなるバンド層を形成することが提案されている。このバンド層は、ベルト層に対する拘束力を高め、タイヤの半径方向共振を抑えるとともに、振動伝達特性に変化を与え、振動伝達率のピークをより高周波数側に移行させるなど車両の振動伝達率のピークとの間にズレを生じさせることにより、ロードノイズを低減させる。又このロードノイズ低減効果は、バンド層を、ベルト層の全巾に設けるより、むしろベルト層の両端部に設ける方か効果的であることが知られている。
【０００４】
しかし、このようなバンド層は、摩耗終期においても接地面に露出することがないように、トレッド溝の溝底とベルト層との間に形成する必要がある。そのため、バンド層の厚さに制限を受ける、或いはより強い拘束力を得るためにバンド層を厚くした場合には、溝下のゲージ厚さが増すなど、タイヤ重量の増加を招くという問題がある。又バンド層は、その形成のためにタイヤ構成部材の種類の増加、製造工程数の増加、及び材料費用が増加する等、コストアップの原因となる。
【０００５】
このような状況に鑑み、本発明者は、トレッドゴムに着目して研究を行った。その結果、ベルト層の外端部となる位置に、タイヤ周方向に連続してのびる所定サイズの周方向リブを設け、かつこの周方向リブをタイヤ周方向のモジュラスが大きいゴムで形成したときには、この周方向リブに従来的なバンド層と同様の機能を持たせることが可能となり、ベルト層に対する拘束力を高めロードノイズを低減しうることを究明し得た。
【特許文献１】特開平８−２３８９１０号公報
【特許文献２】特開平１１−９９８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ベルト層の外端部となる位置に、タイヤ周方向に連続してのびる所定サイズの周方向リブを設け、かつこの周方向リブをタイヤ周方向のモジュラスが大きいゴムで形成することを基本として、重量増加やコストアップ等を招くことなくベルト層に対する拘束力を高め、ロードノイズを低減しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部かつタイヤ赤道からトレッド接地半幅ＴＷの５５％以上かつ１２０％以下の距離を隔たる範囲領域Ｙ内に、タイヤ周方向に連続しかつタイヤ軸方向巾Ｗを２．０〜７．０ｍｍとした複数の周方向リブを設け、
かつ各前記周方向リブのタイヤ子午断面での断面積Ｓの総和ΣＳを１００mm2 以上とするとともに、
前記トレッド部をなすトレッドゴムは、少なくとも前記周方向リブを形成するリブゴム部のタイヤ周方向の５％モジュラスＥａを１０〜５０Ｍｐａとしたことを特徴としている。
【０００８】
又請求項２の発明では、前記少なくともリブゴム部は、ゴム中に短繊維を配合させた短繊維配合ゴムからなり、かつその短繊維をタイヤ周方向に配向させることにより、タイヤ周方向の５％モジュラスＥａを前記１０〜５０Ｍｐａの範囲とし、かつタイヤ半径方向の５％モジュラスＥｂを前記タイヤ周方向の５％モジュラスＥａの０．５倍以下に減じたことを特徴としている。
【０００９】
なお本明細書において、「トレッド接地半幅ＴＷ」とは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規内圧状態のタイヤに正規荷重の８０％の荷重を負荷した時に接地するトレッド接地面のタイヤ軸方向外端（トレッド接地端）と、タイヤ赤道との間の距離を意味する。
【００１０】
又前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"  を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。また前記「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"であり、乗用車用タイヤである場合には、その８８％に相当する荷重をいう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は叙上の如く構成しているため、重量増加やコストアップ等を招くことなく、従来的なバンド層と同様の機能を発揮することが可能となり、ベルト層に対する拘束力を高めロードノイズを低減しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
【００１３】
図１は本発明の空気入りタイヤが乗用車用ラジアルタイヤである場合を例示する断面図、図２はそのトレッドパターンを示す展開図である。
【００１４】
図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の外側に配されるベルト層７とを具える。
【００１５】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して、例えば７５〜９０°の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りで内から外に折り返すプライ折返し部６ｂを一体に具えるとともに、前記プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外方に先細状にのびる硬質のゴムからなるビードエーペックス８が配置され、ビード部４を補強している。
【００１６】
前記カーカスコードとして、本例では、ナイロン、レーヨン、ポリエステルなどの有機繊維コードを採用している。
【００１７】
又前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して、例えば１０〜３５°の角度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから構成される。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードがプライ間相互で交差するように傾斜の向きを違えて重置され、これによってベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強している。
【００１８】
又前記ベルト層７の外側には、本例では、従来的なバンド層を設けることなく、トレッド部２をなすトレッドゴム２Ｇが重置されるが、要求に応じて、従来的なバンド層を形成することができる。かかる場合には、ベルト層７に対する拘束力がさらに高まり、高速耐久性能及びロードノイズ性能をいっそう向上させることが可能となる。
【００１９】
次に、前記トレッド部２は、図２に示すように、タイヤ赤道Ｃからトレッド接地半幅ＴＷの５５％以上かつ１２０％以下の距離を隔たる範囲領域Ｙに、タイヤ周方向に直線状に連続してのびるとともにタイヤ軸方向巾Ｗを２．０〜７．０ｍｍとした複数の周方向リブ１１を設けている。
【００２０】
詳しくは、本例では、タイヤ赤道Ｃの両側で周方向にのびる内の縦主溝１２Ａと、その外側に配される外の縦主溝１２Ｂとを具え、これによって、前記トレッド部２を、縦主溝１２Ａ，１２Ａ間の内の陸部Ｒ１、縦主溝１２Ａ，１２Ｂ間の中間の陸部Ｒ２、及び縦主溝１２Ｂとトレッド縁Ｔｅとの間の外の陸部Ｒ３に区分している。
【００２１】
このうち、前記内の陸部Ｒ１は、タイヤ周方向に連続してのびる巾広の周方向リブ１３として形成され、本例では、その両側縁にタイヤ赤道Ｃに向かってのびる切り込み１４が交互に配されることにより、排水性を向上している。又前記中間の陸部Ｒ２は、この陸部Ｒ２を横主溝１５が横切ることにより、ブロックＢが周方向に並ぶブロック列Ｂｒとして形成される。
【００２２】
又前記外の陸部Ｒ３は、本例では、タイヤ周方向にのびる縦細溝１６によって区分される巾狭の複数の縦リブ体１７Ａがタイヤ軸方向に並ぶ縦リブ体群１７と、タイヤ軸方向最外側の縦リブ体１７Ａからトレッド縁Ｔｅまでのびる横リブ体１８Ａがタイヤ周方向に並ぶ横リブ体群１８とによって形成されている。又、縦リブ体群１７は、接地端Ｔｅを越えてタイヤ軸方向外側まで配置されている。
【００２３】
ここで、前記内外の縦主溝１２Ａ、１２Ｂは、溝巾ＷＧが３ｍｍ以上、好ましくは５〜１５ｍｍの巾広溝であって、その溝深さＨＧ（図３に示す）は、６〜１０ｍｍが一般的である。又前記縦細溝１６は、溝巾ＷＧが２ｍｍ以下の細溝であって、その溝深さＨｇは前記溝深さＨＧの０．６〜１．０倍が一般的である。
【００２４】
そして本例では、前記縦リブ体群１７が前記範囲領域Ｙに配されることにより、この縦リブ体群１７をなす複数本（本例では５本）の縦リブ体１７Ａが、前記周方向リブ１１を構成している。なお前記範囲領域Ｙは、ベルト層７の外端部に相当する位置であって、ベルト層７に対する拘束力を高めロードノイズを低減する上で最も好ましい位置である。このような観点から前記範囲領域Ｙは、トレッド接地半幅ＴＷの６０〜１１０％、さらには６０〜９５％の領域とすることが好適である。
【００２５】
次に、前記トレッド部２をなすトレッドゴムＧは、少なくとも前記周方向リブ１１を形成するリブゴム部Ｇ１とその残部となるトレッド主ゴム部Ｇ２とで形成される。
【００２６】
このうち、トレッド主ゴム部Ｇ２として、本例では、従来的なタイヤと同様、トレッド面をなすキャップゴム層Ｇ２Ａと、その内側のベースゴム層Ｇ２Ｂとの二層構造のものを例示している。なお一層構造であっても良い。又このトレッド主ゴム部Ｇ２には、転がり抵抗性、グリップ性、耐摩耗性などを重要視して設定される従来的な周知のトレッドゴム材料が好適に用いられる。
【００２７】
しかし、前記リブゴム部Ｇ１としては、ベルト層７へのタガ効果を発揮させるために、タイヤ周方向の５％モジュラスＥａを１０〜５０Ｍｐａとした高弾性のゴムを使用することが重要である。
【００２８】
そのために、本例では、前記リブゴム部Ｇ１に、ゴム基材中に短繊維を配合させた短繊維配合ゴムを用い、しかも前記短繊維をタイヤ周方向に配向させることにより、タイヤ周方向の５％モジュラスＥａを前記１０〜５０Ｍｐａの範囲とするとともに、タイヤ半径方向の５％モジュラスＥｂをタイヤ周方向の５％モジュラスＥａの０．５倍以下に低く抑えている。
【００２９】
このようにリブゴム部Ｇ１に、周方向のモジュラスＥａが高いゴムを使用することによって、各周方向リブ１１が強固な環状の弾性リングとして機能する。その結果、ベルト層７へのタガ効果を発揮することが可能となり、従来的なバンド層と同様、ベルト層７へ拘束力を高め、高速耐久性能及びロードノイズ性能を向上させることができる。他方、この短繊維配合ゴムは、短繊維の配向によって、半径方向のモジュラスＥｂが、前記トレッド主ゴム部Ｇ２のゴムのモジュラスに近い低レベルに抑えられるため、半径方向には柔軟である。従って、乗り心地性の維持が図られるとともに、路面からの振動が拾い難くなり、ロードノイズ性能にとってより有利となる。
【００３０】
このとき、前記効果を発揮させるためには、図３に示すように、周方向リブ１１のタイヤ軸方向巾Ｗを２．０〜７．０ｍｍとすることが必要であり、又各範囲領域Ｙに配される周方向リブ１１のタイヤ子午断面での断面積Ｓの総和ΣＳを１００mm2 以上とすることも重要である。
【００３１】
これは、前記巾Ｗが２．０ｍｍ未満では周方向リブ１１が弾性リングとして充分に機能せず、ベルト層７へのタガ効果が有効に発揮されないからである。又前記巾Ｗが７．０ｍｍを越えると、路面からの振動が拾い易くなって、ロードノイズ性能の向上効果が損なわれる結果となる。又前記断面積Ｓの総和ΣＳが１００mm2 未満では、周方向リブ１１全体としてのタガ効果が不十分となり、ロードノイズ性能の向上効果が発揮されなくなる。
【００３２】
ここで、前記断面積Ｓは、周方向リブ１１を構成する溝の溝底を通る溝底線と、周方向リブ１１の半径方向外面（トレッド面）との間の断面積を意味する。なお周方向リブ１１に隣接する溝の溝深さが左右で相違する場合には、深い溝の溝底を通る溝底線を採用する。又周方向リブ１１の前記巾Ｗは、トレッド面上での巾であり、弾性リングとして機能させるために、前記周方向リブ１１は直線リブであることが必要である。
【００３３】
又本例では、前記縦リブ体群１７に隣接して前記外の縦主溝１２Ｂが形成されるが、前記縦リブ体群１７の位置が、タイヤの共振モードにおける節となるためこの外の縦主溝１２Ｂを巾広とし前記縦リブ体群１７の形成による排水性の低下を抑制した場合にも、ロードノイズ性能の悪化は防止される。
【００３４】
次に、前記短繊配合ゴムとしては、ゴム基材１００重量部に対して短繊維を６〜３０重量部配合させたものが好適であり、６重量部未満では補強効果に劣り、逆に３０重量部を越えると未加硫ゴムの粘度が増し加工性が低下する。なおゴム基材として、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレインゴム（ＩＲ）等のジエン系ゴムの一種若しくは複数種を組み合わせたものが使用できる。
【００３５】
ここで短繊維は、押出機やカレンダロールにより前記短繊配合ゴムをシート状に押し出す際、押し出し方向に配向する傾向があり、これを利用して、短繊維をタイヤ周方向に配向させることができる。なお短繊維がタイヤ周方向に配向する」とは、短繊維の９０％以上が、タイヤ周方向を中心とした±３０度以下の角度範囲に配向することを意味する。
【００３６】
この短繊維の配向により、図４に示すように、前記短繊配合ゴムは、その半径方向のモジュラスＥｂの上昇を抑えながら、タイヤ周方向のモジュラスＥａを大幅に増加させることが可能となり、その比Ｅａ／Ｅｂを２以上に、求すれば１０以上まで高めることができる。なお図４は、短繊維の配合量に基づく、周方向及び半径方向の５％モジュラスＥａ、Ｅｂの変化の一例を示している。
【００３７】
なお前記短繊維としては、例えば、ナイロン、ポリエステル、アラミド、レーヨン、ビニロン、コットン、セルロース樹脂、結晶性ポリブタジエンなどの有機繊維の他、例えば金属繊維、ウイスカ、ボロン、ガラス繊維等の無機繊維が挙げられ、これらは単独でも、又２種以上を組合わせて使用することもできる。さらに好ましくは、短繊維はゴム基材との接着性を向上させるために適宜の表面処理を施してもよい。
【００３８】
また前記短繊維の平均繊維長さＬは、２０μｍ以上、特に５０〜５０００μｍが好ましい。又平均繊維長さＬと繊維径Ｄとのアスペクト比Ｌ／Ｄは１０以上、特に２０〜５００が好ましい。この平均繊維長さＬが２０μｍ未満、及びアスペクト比Ｌ／Ｄが１０未満では、短繊維が高精度で配向した場合にも、配向方向に対する補強効果が不十分となり、逆に平均繊維長さＬが５０００μｍより大、及びアスペクト比Ｌ／Ｄが５００より大では、短繊維の配向性自体が低下し、何れの場合も本願の効果を損ねる傾向となる。
【００３９】
なお短繊配合ゴムには、前記短繊維以外に、カーボンブラック、オイル、老化防止剤、ワックス、加硫促進剤等の従来的なタイヤゴム用の添加剤が適宜に配合できる。
【００４０】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例１】
【００４１】
図１の構造をなすタイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５のタイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの、ロードノイズ性能、操縦安定性、及び乗り心地性をテストし比較した。なお表１の仕様以外は同一仕様とした。
（１）ロードノイズ性能：  
リム（６ＪＪ×１５）、内圧（２００ｋＰａ）の条件にて車両（ＦＦ車、２０００ｃｃ）の全輪に装着し、スムース路面を速度５０ｋｍ／ｈにて走行させ、前席中央の位置にてオーバーオールの騒音レベルｄＢ（Ａ）を測定した。
（２）操縦安定性、及び乗り心地性：
前記車両を用い、ドライアスファルトのタイヤテストコースを走行し、そのときの操縦安定性お跳び乗り心地性をドライバーの官能評価により○（良い）、△（普通）、×（悪
い）の３段階で表示している。
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】そのトレッドパターンを示す展開図である。
【図３】周方向リブの示す断面図である。
【図４】短繊維の配合量に基づく、周方向及び半径方向のモジュラスの変化の一例を示す線図である。
【符号の説明】
【００４３】
２      トレッド部
１１    周方向リブ
Ｇ      トレッドゴム
ＧＡ    リブゴム部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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