(57)【要約】    【課題】  ユニフォミティを向上する。    【解決手段】  １枚以上のベルトプライからなるベルト層を具えた空気入りタイヤである。ベルト層は、少なくとも１枚のベルトプライ７Ａが、複素弾性率が異なる少なくとも２種類のトッピングゴム１２ａ、１２ｂをタイヤ周方向に交互に並べて形成された異種ゴムベルトプライ９からなる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部内部に配された１枚以上のベルトプライからなるベルト層とを具え、
しかも前記ベルトプライは、タイヤ周方向に対して傾斜配列された複数本のベルトコードの配列体と、この配列体を被覆するトッピングゴムとから形成された空気入りタイヤであって、
前記ベルト層は、少なくとも１枚のベルトプライが、複素弾性率が異なる少なくとも２種類のトッピングゴムをタイヤ周方向に交互に並べて形成された異種ゴムベルトプライからなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記トッピングゴムは、第１のゴム材からなる第１のトッピングゴム部と、前記第１のゴム材よりも大きい複素弾性率を有する第２のゴム材からなる第２のトッピングゴム部とからなることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記第１のトッピングゴム部及び第２のトッピングゴム部は、タイヤ周方向の両側縁が前記ベルトコードに沿った略平行四辺形状をなすことを特徴とする請求項２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ベルト層は、前記ベルトコードが互いに交差する向きでタイヤ半径方向に重ねられた少なくとも２枚の異種ゴムベルトプライを含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記異種ゴムベルトプライは、第１のトッピングゴム部のタイヤ周方向の長さと、前記第２のトッピングゴム部のタイヤ周方向の長さとが実質的に等しいことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記異種ゴムベルトプライは、１枚当たり、前記第１のトッピングゴム部及び前記第２のトッピングゴム部を各々３片以上かつ２０片以下で含むことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記異種ゴムベルトプライは、第１のゴム材の複素弾性率Ｅ＊１と、前記第２のゴム材の複素弾性率Ｅ＊２との比（Ｅ＊２／Ｅ＊１）が１．１５〜１．５０であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに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、ユニフォミティを向上しうる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両の高性能化、道路網の整備に伴い、タイヤにはより高いユニフォミティ（均一性）が求められる。特に、回転時の前後方向の力の変動成分であるトラクティブフォースバリエーション（以下、単に「ＴＦＶ」言う。）や、タイヤ半径方向の力の変動成分であるラジアルフォースバリエーション（以下、単に「ＲＦＶ」言う。）は、走行時に振動や騒音を引き起こす原因となる。
【０００３】
従来、タイヤのユニフォミティを向上させるために、タイヤのトレッドパターンにおいてピッチ配列を分散させるピッチバリエーションが知られている。またカーカスプライやベルトプライといったタイヤ成形部材のジョイント部分をタイヤ周方向に分散させることも有効と考えられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来とは異なる観点よりユニフォミティの向上を試みたもので、ベルト層の少なくとも１枚のベルトプライを、複素弾性率が異なる少なくとも２種類のトッピングゴムをタイヤ周方向に交互に並べて形成された異種ゴムベルトプライとすることをを基本として、ベルトプライの剛性を分散させることにより、ユニフォミティ、とりわけ高速走行時のＴＦＶを改善するのに役立つ空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部内部に配された１枚以上のベルトプライからなるベルト層とを具え、しかも前記ベルトプライは、タイヤ周方向に対して傾斜配列された複数本のベルトコードの配列体と、この配列体を被覆するトッピングゴムとから形成された空気入りタイヤであって、前記ベルト層は、少なくとも１枚のベルトプライが、複素弾性率が異なる少なくとも２種類のトッピングゴムをタイヤ周方向に交互に並べて形成された異種ゴムベルトプライからなることを特徴としている。
【０００６】
また請求項２記載の発明は、前記トッピングゴムは、第１のゴム材からなる第１のトッピングゴム部と、前記第１のゴム材よりも大きい複素弾性率を有する第２のゴム材からなる第２のトッピングゴム部とからなることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤである。
【０００７】
また請求項３記載の発明は、前記第１のトッピングゴム部及び第２のトッピングゴム部は、タイヤ周方向の両側縁が前記ベルトコードに沿った略平行四辺形状をなすことを特徴とする請求項２記載の空気入りタイヤである。
【０００８】
また請求項４記載の発明は、前記ベルト層は、前記ベルトコードが互いに交差する向きでタイヤ半径方向に重ねられた少なくとも２枚の異種ゴムベルトプライを含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の空気入りタイヤである。
【０００９】
また請求項５記載の発明は、前記異種ゴムベルトプライは、第１のトッピングゴム部のタイヤ周方向の長さと、前記第２のトッピングゴム部のタイヤ周方向の長さとが実質的に等しいことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１０】
また請求項６記載の発明は、前記異種ゴムベルトプライは、１枚当たり、前記第１のトッピングゴム部及び前記第２のトッピングゴム部を各々３片以上かつ２０片以下で含むことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１１】
また請求項７記載の発明は、前記異種ゴムベルトプライは、第１のゴム材の複素弾性率Ｅ＊１と、前記第２のゴム材の複素弾性率Ｅ＊２との比（Ｅ＊２／Ｅ＊１）が１．１５〜１．５０であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１２】
なお本明細書において、前記複素弾性率は、測定試料を岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータ「ＶＥＳ  Ｆ−３型」を用いて、測定温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期伸長歪１０％、片振幅１％にて測定した値とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の空気入りタイヤは、ベルト層の少なくとも１枚のベルトプライが異種ゴムベルトプライからなる。この異種ゴムベルトプライは、複素弾性率が異なる少なくとも２種類のゴム材がタイヤ周方向に交互に並べて配されている。従って、異種ゴムベルトプライは、タイヤ周方向に剛性を分散させることができ、ひいてはユニフォミティを向上しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１の断面図である。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を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたベルト層７とが設けられ、この例では乗用車用のチューブレスタイプのラジアルタイヤが例示される。
【００１５】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば８０゜〜９０゜の角度で配列したラジアル構造の１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａにより構成される。カーカスコードとしては、例えばポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードや必要によりスチールコードが採用される。またカーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るトロイド状の本体部６ａと、この本体部６ａに連なりビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを含むものが例示される。
【００１６】
カーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側に先細状でのびかつ硬質ゴムからなるビードエーペックス８が配され、ビード部４の曲げ剛性等が適宜補強される。ビードエーペックス８には、例えばＪＩＳデュロメータＡ硬さで８０〜９８゜程度の硬質ゴムが好適である。
【００１７】
前記ベルト層７は、少なくとも１枚、好ましくは本実施形態のようにタイヤ半径方向で重ねられた内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂにより構成される。図２にはベルトプライ７Ａが平面に展開して示されている。該ベルトプライ７Ａは、タイヤ周方向に対して傾斜配列された複数本のベルトコード１０…からなる配列体１１と、この配列体１１を被覆するトッピングゴム１２とから構成される。
【００１８】
本実施形態のベルトコード１０はスチールコードであるが、これ以外にも例えば芳香族ポリアミド、レーヨン等の有機繊維コードを採用できる。スチールコードには、単線コード、撚り線コード又は素線を平行に引き揃えて束ねた引き揃えカードなど種々のものが用いられる。ベルトコード１０は、タイヤ赤道Ｃに対して小角度、例えば１０〜３５°程度の角度で実質的に平行に傾斜配列される。この例のベルト層７は、図４に示されるように、各ベルトプライ７Ａ、７Ｂのベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わされて構成される。またタイヤ半径方向内側のベルトプライ７Ａは、外側のベルトプライ７Ｂに比べ広い幅で形成されたものが例示され、互いの巾中心は実質的に揃えられている。
【００１９】
また空気入りタイヤ１は、ベルトプライ７Ａ、７Ｂの少なくとも１枚が異種ゴムベルトプライ９からなり、この実施形態では全てのベルトプライ７Ａ、７Ｂが異種ゴムベルトプライ９で形成されたものが例示される。
【００２０】
異種ゴムベルトプライ９は、図２に示されるように、ベルトコード１０を被覆するトッピングゴム１２が、複素弾性率が異なる少なくとも２種類のトッピングゴムをタイヤ周方向に交互に並べて形成される。この実施形態では、トッピングゴム１２が第１のゴム材Ｒａからなる第１のトッピングゴム部１２ａと、この第１のゴム材Ｒａよりも大きい複素弾性率を有する第２のゴム材Ｒｂからなる第２のトッピングゴム部１２ｂとから構成され、かつ、第１のトッピングゴム部１２ａと第２のトッピングゴム部１２ｂとはタイヤ周方向に交互に並べて配されている。即ち、本実施形態は、トッピングゴムが２種類で構成される。
【００２１】
第１のトッピングゴム部１２ａ及び第２のトッピングゴム部１２ｂは、いずれもタイヤ周方向の両側縁ｅ、ｅがベルトコード１０に沿った略平行四辺形状で形成される。そして、第１、第２のトッピングゴム部１２ａ、１２ｂは、各々の側縁ｅが継ぎ合わされることにより、ジョイント部を介してタイヤ周方向に連続してのびるトッピングゴム１２を形成することができる。
【００２２】
また図３には、図２のＡ−Ａ断面図が示される。図３から明らかなように、本実施形態のトッピングゴム１２は、ベルトコード１０の配列体１１を完全に被覆しうる厚さｔを有する。換言すれば、トッピングゴム部１２の厚さｔは、ベルトコード１０の外径（ないしはベルトコードの配列体１１の厚さ）ｔｃよりも大きい。ただし、トッピングゴム１２がベルトコード１０を被覆する態様は、図示例に限定されものではない。
【００２３】
トッピングゴム１２の厚さｔは、慣例に従って、例えばベルトコード１１の外径ｔｃの１．０〜２．０倍程度が望ましい。この厚さｔ１は均一でも良いし、また変化させることもできる。ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、通常、ベルトコード１０の配列体１１の両側面にそれぞれ薄いゴムシートを圧着させることにより図３のような断面形状に仕上げられる。この実施形態では、第１のトッピングゴム部１２ａ及び第２のトッピングゴム部１２ｂは、いずれも各々の領域ではベルトプライ７Ａの図において上面から下面に至る全域を構成するものが例示される。
【００２４】
異種ゴムベルトプライ９は、複素弾性率が異なる第１、第２のゴム材Ｒａ、Ｒｂがタイヤ周方向に交互に並ぶことにより、剛性が異なる部分がタイヤ周方向で交互に表れるいわゆる剛性変動を持つ。従って、異種ゴムベルトプライ９は、高剛性の部分と低剛性の部分とをタイヤ周方向にそれぞれ分散させることができるため、後述の実施例のように、ＴＦＶないしＲＦＶを低減してユニフォミティを向上しうる。即ち、ベルトプライは、成形工程において両端部のジョイントである成形ジョイント部が少なくとも１カ所含まれる。このジョイント部は、高速回転時に一次の振動ピークをもたらすが、剛性が異なる第１ないし第２のトッピングゴム部１２ａ、１２ｂを継ぎ合わせて多数ジョイント部を含ませることにより、振動ピークを分散させ、ひいてはユニフォミティを向上しうる。なおトッピングゴムの弾性率を一律に大きくすると、ベルト層７の剛性を上げることはできるが、乗り心地やノイズ性能が悪化してしまう。従って、トッピングゴムに、弾性率が異なる２種類のゴム材を含ませることで乗り心地やノイズ性能を損ねることなくベルト層７の剛性を向上させることが可能になる。またこのような異種ゴムの交互配列のベルト層７のタガ効果は、ＦＶ成分の変動を抑制するのに適するほか、ベルトプライの剛性分布が変化するため、タイヤ内で新たなユニフォミティ成分が生じる。これは、タイヤノイズのホワイト化に役立ち、また特定の次数成分のピークを低減させることができる。
【００２５】
図４に示されるように、ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコード１０の配列体１１が互いに交差する向きでタイヤ半径方向に重ねられる。このため、２枚の異種ゴムベルトプライ９、９は、略平行四辺形状の各トッピングゴム部１２ａがそれぞれ交差する向きで重ね合わされる。これにより、各トッピングゴム部１２ａないし１２ｂ、とりわけ複素弾性率の大きい第２のゴム材Ｒｂからなる第２のトッピングゴム部１２ｂのクロス構造によって新たな拘束力が生じる。従って、ベルト層７としての剛性が向上し、高速走行時の力の変動を抑制しうる。
【００２６】
本実施形態の異種ゴムベルトプライ９は、図２に示されるように、プライの巾方向の側縁で測定される第１のトッピングゴム部１２ａのタイヤ周方向の長さＬａと、第２のトッピングゴム部１２ｂのタイヤ周方向の長さＬｂとが実質的に等しく形成される。即ち、第１、第２のトッピングゴム部１２ａ、１２ｂは、同じ形状の平行四辺形で形成されている。このようなトッピングゴム１２は、剛性の分散が均一になるため、より一層ユニフォミティを向上することができる。
【００２７】
要求する性能に応じて、前記各長さＬａ、Ｌｂは設定することができる。例えば異種ゴムベルトプライ９の剛性をより高める必要が場合には、第２のトッピングゴム１２ｂの長さＬｂを、第１のトッピングゴム部１２ａの長さＬａよりも大とすることが望ましい。逆に、異種ゴムベルトプライ９の剛性を緩和する必要が場合には、第２のトッピングゴム１２ｂの長さＬｂを、第１のトッピングゴム部１２ａの長さＬａよりも小とすれば良い。いずれの態様においても、１枚のベルトプライの中では、前記各長さＬａ、Ｌｂを一定に維持することが望ましい。
【００２８】
異種ゴムベルトプライ９の１枚当たりにおいて、前記第１のトッピングゴム部１２ａ及び第２のトッピングゴム部１２ｂは各々３片以上かつ２０片以下、より好ましくは５片以上かつ１５片以下、特に好ましくは５片以上かつ１０片以下で含まれることが望ましい。各々３片未満では、剛性の分散度合いが小さく、ひいてはユニフォミティを向上させる効果が小さい。また場合によっては、低次のユニフォミティ成分が大きくなるおそれがある。逆に各々２０片を超えると、第１、第２のトッピングゴム部１２ａ、１２ｂを継ぎ合わせるジョイント工程が増加し生産性が悪化する傾向がある。また異種ゴムベルトプライ９は、第１、第２のトッピングゴム部１２ａ、１２ｂの各長さＬａ、Ｌｂの和（Ｌａ＋Ｌｂ）の実質的な整数倍になっていることが望ましい。実質的にとしたのは、プライ両端の重ね合わせ部分を考慮したためである。
【００２９】
特に限定はされないが、異種ゴムベルトプライ９は、第１のゴム材Ｒａの複素弾性率Ｅ＊１と、第２のゴム材Ｒｂの複素弾性率Ｅ＊２との比（Ｅ＊２／Ｅ＊１）が１．１５以上であるのが望ましい。前記比（Ｅ＊２／Ｅ＊１）が１．１５未満であると、トッピングゴム１２において効果的な剛性の分散化を図ることができず、ひいてはユニフォミティの向上効果が得られない傾向がある。特に好ましくは、前記比（Ｅ＊２／Ｅ＊１）が１．２以上であるのが望ましい。他方、前記比（Ｅ＊２／Ｅ＊１）が大きすぎても第１、第２のゴム材Ｒａ、Ｒｂの剛性差が大きくなりすぎ、両ゴムのジョイント界面に応力集中が生じやすくひいては耐久性が低下する傾向がある。このような観点より、前記比（Ｅ＊２／Ｅ＊１）は１．５０以下、より好ましくは１．４０以下が望ましい。具体的な値として、第１のゴム材Ｒａの複素弾性率は、例えば５．０〜８．０ＭＰａ程度が望ましい。
【００３０】
異種ゴムベルトプライは、例えば図５に示されるような設備ないし工程を含んで製造することができる。即ち、図５には中央コンベヤＣと、その一方側に配された第１のプライ片供給コンベヤＣａと、その他方側に配された第２のプライ片供給コンベヤＣｂとが示される。第１のプライ片供給コンベヤＣａは、第１のゴム材Ｒａで被覆されたプライをバイアスカットした第１のトッピングゴムプライ片２０ａを中央コンベヤＣに向かって順次供給することができる。また第２のプライ片供給コンベヤＣｂは、第２のゴム材Ｒｂで被覆された長尺なプライをバイアスカットした第２のトッピングゴムプライ片２０ｂを中央コンベヤＣに向かって順次供給することができる。中央コンベヤＣでは、交互に供給されてくる第１、第２のプライ片をジョイント装置２２でプレスしてジョイントすることにより長尺な異種ゴムベルトプライ９を連続的に形成することができる。ただし、製造方法は一例であり、このような形態に限定されるものではない。
【００３１】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、例えばトッピングゴムを複素弾性率が異なる３種以上のゴム材で構成することもできる。この場合、タイヤ周方向に３種類のゴム材が同じ順番で交互に配されることになる。また図６には、図２のＡ−Ａ断面相当図が示される。この態様のトッピングゴム１２は、ベルトコード１０の配列体１１の一方側の面だけを２種類のゴム材Ｒａ、Ｒｂで形成しており、他方側の面は１種類のトッピングゴム（例えば第１のゴム材Ｒａ）で形成されている。このように、本発明は、種々の態様で実施することができる。
【実施例】
【００３２】
本発明の効果を確認するために、表１の仕様に基づきタイヤサイズ「２１５／６０Ｒ１６  ９５Ｈ」の夏用タイヤが試作された。そして、そのユニフォミティがテストされた。ユニフォミティは、ユニフォミティ試験機を用い、ＪＡＳＯ  Ｃ６０７：２０００のユニフォミティ試験条件に準拠してＴＦＶとＲＦＶとが測定された。評価速度は１２０ｋｍ／ｈである。これは、高速走行になるほど問題となりやすいＴＦＶを評価するためである。結果は、いずれもタイヤ２０本の平均値（Ｎ）で表され、数値が小さいほど良好であることを示す。テストの結果等は表１に示される。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
テストの結果、実施例のタイヤは、従来例に比べてＴＦＶ及びＲＦＶが小さく優れたユニフォミティを持つことが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態を示す空気入りタイヤの断面図である。
【図２】その１枚のベルトプライを平面に展開して示す展開図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】ベルト層を展開して示す展開図である。
【図５】ベルトプライの製造工程の一例を示す平面図である。
【図６】異種ゴムベルトプライの他の実施形態を示す図２のＡ−Ａ断面相当図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  空気入りタイヤ
２  トレッド部
３  サイドウォール部
４  ビード部
５  ビードコア
６  カーカス
７  ベルト層
７Ａ、７Ｂ  ベルトプライ
９  異種ゴムベルトプライ
１０  ベルトコード
１１  配列体
１２  トッピングゴム
１２ａ  第１のトッピングゴム部
１２ｂ  第２のトッピングゴム部
Ｒａ  第１のゴム材
Ｒｂ  第２のゴム材
【図１】
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【図２】
2005263174.tif 000005
【図３】
2005263174.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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