(57)【要約】【課題】軽量かつ省燃費性を維持しつつ、特に加速走行時の通過騒音を低減し得る空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】一対のビード部間でトロイダル状に跨る、タイヤ赤道面に沿って延びる複数のコードをゴムで被覆したプライの少なくとも１層からなるカーカスのクラウン部の径方向外側に、ベルトおよびトレッドを順に有し、  該ベルトは、タイヤ赤道面に対して40〜60°で傾斜して延びる複数本のスチールコードをゴムで被覆した１層の主傾斜ベルト層の径方向外側に、前記傾斜ベルト層のトレッド幅方向中央域にてタイヤ赤道面に対して８〜20°で傾斜して延びる複数本のスチールコードをゴムで被覆した、１層の副傾斜ベルト層と、前記主傾斜ベルト層のトレッド幅方向両側域の各々にてタイヤ赤道面に沿って延びる複数本のコードをゴムで被覆した、少なくとも１層の分割周方向ベルト層と、を配置する。【選択図】図２
2012171423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部間でトロイダル状に跨る、タイヤ赤道面に沿って延びる複数のコードをゴムで被覆したプライの少なくとも１層からなるカーカスのクラウン部の径方向外側に、ベルトおよびトレッドを順に有し、
該ベルトは、
タイヤ赤道面に対して40〜60°で傾斜して延びる複数本のスチールコードをゴムで被覆した１層の主傾斜ベルト層の径方向外側に、
前記傾斜ベルト層のトレッド幅方向中央域にてタイヤ赤道面に対して８〜20°で傾斜して延びる複数本のスチールコードをゴムで被覆した、１層の副傾斜ベルト層と、
前記主傾斜ベルト層のトレッド幅方向両側域の各々にてタイヤ赤道面に沿って延びる複数本のコードをゴムで被覆した、少なくとも１層の分割周方向ベルト層と、
を配置してなる空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記副傾斜ベルト層の幅方向両端部分と分割周方向ベルト層のタイヤ赤道面側の端部分とを重複させて配置することを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記主傾斜ベルト層の幅：Ｗ１および前記副傾斜ベルト層の幅：Ｗ２が下記式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
記
0.25≦Ｗ２／Ｗ１≦0.6
【請求項４】
前記副傾斜ベルト層の径方向外側に前記分割周方向ベルト層を、前記重複幅：５〜15mmの下に配置することを特徴とする請求項１、２または３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量かつ省燃費性を維持しつつ、特に加速走行時の通過騒音を低減し得る空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗用車用タイヤのトレッド構造としては、タイヤ周方向に対して実質的に90°の角度で延びるコードの多数本をゴムで被覆したカーカスプライの１枚にてカーカスを形成し、このカーカスのクラウン部の外周側に、タイヤ周方向に対して比較的小さい傾斜角度で延びる金属コードの多数本をゴムで被覆したプライによる傾斜ベルト層の二層を該コードが積層間で交差する向きに配置したベルトを、トレッド全幅にわたって設け、このベルトのさらに外周側に、実質的にタイヤ周方向に延びる有機繊維コードをゴムで被覆したプライからなる、例えば前記ベルト全幅より幾分広い幅を有する追加補強層、いわゆるキャップを追加配置したものが知られている。
【０００３】
これに対して、構造が簡素なために製造が容易であり、軽量で転がり抵抗の小さいタイヤとして、スチールコードによる１層の傾斜ベルト層と、この傾斜ベルト層上に位置し、タイヤ周方向に対し実質上平行に複数本のコードを配列した少なくとも１層の周方向ベルト層とを具える空気入りラジアルタイヤが提案されている（特許文献１〜５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2002−19414号公報
【特許文献２】特許第3071808号公報
【特許文献３】特開2001−206010号公報
【特許文献４】特許第4054072号公報
【特許文献５】特開2007−161026号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した１層の傾斜ベルト層の外周に周方向ベルト層を配設したタイヤは、特に加速走行時の通過騒音が大きいことが問題になっていた。ここで、通過騒音とは、車が走行する際に車外に向けて発生する音に起因する騒音である。すなわち、傾斜ベルト層が１層であることから、トレッド幅方向における面外曲げ剛性が低いため、タイヤ幅方向断面の高次の振動モードにおける振動特性が悪化する。また、トレッド部の周方向剛性が高いために、トレッドへの入力がタイヤ周方向に伝播しやすいことも通過騒音を大きくすることの一因になっている。
【０００６】
そこで本発明は、軽量かつ省燃費性を維持しつつ、特に加速走行時の通過騒音を低減し得る空気入りラジアルタイヤを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
さて、発明者らは、上記した１層の傾斜ベルト層の外周に周方向ベルト層を配設した、簡素化構造のタイヤの問題とその解決手段について鋭意究明したところ、以下に示す知見を得て本発明を完成するに到った。
すなわち、従前のタイヤ、つまり２層の傾斜ベルト層をコードが交差する向きにて積層したベルトを有するタイヤと、上記簡素化構造のタイヤとを比較すると、簡素化構造のタイヤは傾斜ベルト層が１層のために、トレッド部の幅方向曲げ剛性（面外曲げ剛性）は低くなる。そのため、タイヤ幅方向断面においてトレッドが振動しやすいのである。
【０００８】
ここに、タイヤが路面上を転動すると、トレッド部は、路面の凹凸や、トレッド踏面それ自体の凹凸などに応じて変形し、その変形に起因してトレッド部に振動が発生する。そして、この振動は、両端を固定した弦の振動と同様に、両ビード部を固定端として、その間に定在波をつくってタイヤ幅方向に伝播する振動モードを形成することになり、それがタイヤによって発生される騒音の原因となっている。
かかる騒音に対しては、前記振動モードにおいて振動の腹となる、トレッド中央領域の幅方向剛性を高めてその領域の振幅を抑制することが効果的である。すなわち、トレッド（ベルト）幅方向中央区域に傾斜ベルト層を配設することにより、トレッド中央区域でのベルト幅方向剛性が高まる結果、騒音を低減することが出来る。さらに、周方向ベルト層から傾斜ベルト層に替えることに加え、この傾斜ベルト層のコードのタイヤ周方向に対して角度を付けるに従って、ベルトの周方向剛性は低下し、幅方向剛性が向上することになる。
【０００９】
また、上記の簡素化構造タイヤでは、傾斜ベルト層が１層のためベルトの傾斜ベルト層に負う「タガ」効果が弱いため、高速時の耐久性、充填空気圧に対する耐久性を確保するには、２層の傾斜ベルト層を有する従前のタイヤと比較して、高剛性の周方向ベルト層（キャップ）を使用する必要があった。このキャップを用いると、トレッドのある１点に加わった入力が、トレッド周方向に伝播しやすくなるため、騒音が悪化しやすい。また、高剛性の周方向ベルト層（キャップ）でトレッド部を締め付けるため、ベルトの周方向張力が幅方向で均一化され、トレッド中央部とその両側部とのベルト張力の差が小さくなる。そのため、タイヤ転動時に、トレッド中央部と両側部とが同時に大きなエネルギーを放出することになり、騒音が悪化しやすい。
【００１０】
上述のとおり、高速耐久性を確保するにはベルト（傾斜ベルト層＋周方向ベルト層）での「タガ」効果が必要である。特に、高速時にはトレッド両端部（ショルダー部）において、タイヤの径成長が大きくなるため、ベルト両端部での径成長を抑制することが重要である。ここで、周方向ベルト層は、通常、帯状のベルト部材をタイヤ周方向に螺旋巻回することにより形成される。従って、トレッド両側部に周方向ベルトを配設すれば、ベルト両端部での変形は抑制される結果、上記した周方向ベルト層による耐久性、とりわけ高速耐久性を確保することが出来る。
【００１１】
本発明は、以上の知見に基づいて成されたものであり、その要旨構成は次のとおりである。
（１）一対のビード部間でトロイダル状に跨る、タイヤ赤道面に沿って延びる複数のコードをゴムで被覆したプライの少なくとも１層からなるカーカスのクラウン部の径方向外側に、ベルトおよびトレッドを順に有し、
該ベルトは、
タイヤ赤道面に対して40〜60°で傾斜して延びる複数本のスチールコードをゴムで被覆した１層の主傾斜ベルト層の径方向外側に、
前記傾斜ベルト層のトレッド幅方向中央域にてタイヤ赤道面に対して８〜20°で傾斜して延びる複数本のスチールコードをゴムで被覆した、１層の副傾斜ベルト層と、
前記主傾斜ベルト層のトレッド幅方向両側域の各々にてタイヤ赤道面に沿って延びる複数本のコードをゴムで被覆した、少なくとも１層の分割周方向ベルト層と、を配置してなる空気入りラジアルタイヤ。
【００１２】
（２）前記副傾斜ベルト層の幅方向両端部分と分割周方向ベルト層のタイヤ赤道面側の端部分とを重複させて配置することを特徴とする前記（１）に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【００１３】
（３）前記主傾斜ベルト層の幅：Ｗ１および前記副傾斜ベルト層の幅：Ｗ２が下記式を満足することを特徴とする前記（１）または（２）に記載の空気入りラジアルタイヤ。
記
0.25≦Ｗ２／Ｗ１≦0.6
【００１４】
（４）前記副傾斜ベルト層の径方向外側に前記分割周方向ベルト層を、前記重複幅：５〜15mmの下に配置することを特徴とする前記（１）、（２）または（３）に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、軽量かつ省燃費性を維持しつつ、騒音、特に加速走行時の通過騒音を低減し得る空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に従う空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図２】図１に示した空気入りタイヤのベルトの展開図である。
【図３】別構造のベルトの展開図である。
【図４】比較となるベルトの展開図である。
【図５】比較となるベルトの展開図である。
【図６】比較となるベルトの展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤの幅方向断面図であり、図２は、本発明の空気入りタイヤのベルトの展開図である。本発明の空気入りタイヤ１０は、ビードコア１を埋設した一対のビード部間にトロイダル状に跨るカーカス２を骨格として、このカーカス２のクラウン部のタイヤ径方向外側に、ベルト３およびトレッド４を配置してなる。
【００１８】
ベルト３は、図２に示すように、タイヤ赤道面ＣＬに対して40〜60°で傾斜して延びる複数本のスチールコードをゴムで被覆した１層の主傾斜ベルト層３ａと、この主傾斜ベルト層３ａの径方向外側にて、主傾斜ベルト層３ａのトレッド幅方向中央域に跨る、タイヤ赤道面ＣＬに対して８〜20°で傾斜して延びる複数本のスチールコードをゴムで被覆した１層の副傾斜ベルト層３ｂと、前記主傾斜ベルト層３ａのトレッド幅方向両側域の各々に設ける、タイヤ赤道面ＣＬに沿って延びる複数本のコードをゴムで被覆した少なくとも１層の分割周方向ベルト層３ｃと、からなる。
【００１９】
副傾斜ベルト層３ｂを構成するスチールコードの向きは、主傾斜ベルト層３ａとの間でスチールコードの向きが相互に交差する配置とする。
分割周方向ベルト層３ｃには、スチールコードまたはアラミド繊維で構成されるコード、もしくはアラミド繊維とナイロン繊維とで構成される複合コードを用いることが好ましい。なお、分割周方向ベルト層３ｃは、少なくとも１層であればよいが、
重量増加を抑えつつ、周方向に締め付ける「タガ」効果を十分に得るためには、１〜２層が好ましい。一方、主および副傾斜ベルト層３ａおよび３ｂは１層で十分である。
【００２０】
主傾斜ベルト層３ａに加えて、トレッド幅方向中央域に限って副傾斜ベルト層３ｂを配置することによって、主傾斜ベルト層３ａの全領域にわたって周方向ベルト層を追加配置する従前のタイヤに比し、トレッド中央域の周方向剛性が下がる一方、幅方向剛性が上がる結果、前述したように騒音を低下することができる。
このトレッド幅方向中央域の副傾斜ベルト層３ｂは、そのコード角度（タイヤ赤道面に対するコード軸の傾斜角度）を大きくするほど周方向剛性は低下し、幅方向剛性は上昇する。このコード角度を大きくしすぎると、中央域の周方向剛性（タガ効果）が低下し、高速耐久性が低下するため、８°以上とする。一方、コード角度が小さすぎると、中央域と両端域の差が小さくなり、騒音低減効果がなくなるため、20°以下とする。
【００２１】
次に、主傾斜ベルト層３ａのコード角度は40〜60°とする理由は、次のとおりである。すなわち、主傾斜ベルト層３ａのコード角度が40°未満では、転がり抵抗が増大し、省燃費効果を得ることが出来ない。一方、コード角度が60°を超えると、タイヤの周方向剛性が低下し、高速耐久性が大きく低下することになる。
【００２２】
分割周方向ベルト層３ｃは、トレッド幅方向両側域の各々に分割して設けるのは、上述したように、高速耐久性を確保するためである。
【００２３】
なお、上記のトレッド幅方向中央域とは、タイヤ赤道面ＣＬを中心とするトレッド踏面幅の２０〜５０％の領域を指し、この中央域以外の領域がトレッド幅方向両側域となる。
【００２４】
また、分割周方向ベルト層３ｃは、図２に示すように、そのタイヤ赤道面側の端部分と前記副傾斜ベルト層３ｂの幅方向端とが部分重複することが好ましいが、分割周方向ベルト層３ｃのタイヤ赤道面側の端部分と副傾斜ベルト層３ｂの幅方向端との間に幅方向の間隔が空かないことが重要である。ここに隙間があると、この隙間部でのベルト剛性が低くなって、タイヤの高速耐久性が低下することになる。
【００２５】
ここで、図１および図２に示した例では、カーカス２側から径方向外側へ、主傾斜ベルト層３ａ、副傾斜ベルト層３ｂおよび分割周方向ベルト層３ｃの順に配置しているが、図３に示すように、主傾斜ベルト層３ａの径方向外側に、分割周方向ベルト層３ｃ次いで副傾斜ベルト層３ｂの順に配置してもよい。
【００２６】
ちなみに、上記の分割周方向ベルト層および副傾斜ベルト層の積層順については、トレッド中央領域の傾斜ベルト層をタイヤ径方向内側に、トレッド両側部の周方向ベルト層を同外側に配置することが製造上は好ましい。すなわち、トレッド両側区域に周方向ベルト層のプライを巻いた後に、同中央区域に傾斜ベルト層のプライを巻く場合、中央部に空気が入ってしまい、製品不良の原因になる場合がある。
【００２７】
そして、副傾斜ベルト層３ｂと周方向ベルト層３ｃとは、５〜15mm程度の重複幅Ｌ（図２参照）にて重なることが望ましい。すなわち、両ベルト層間の重複幅Ｌが５mm未満になると、この重複部分のタガ効果が小さくなり、高速走行時にその部分から故障が生じやすくなる。一方重複幅Ｌが15mmを超えると、タイヤが重くなるので好ましくない。
【００２８】
さらに、図２に示す、主傾斜ベルト層３ａの幅：Ｗ１および副傾斜ベルト層３ｂの幅：Ｗ２が下記式を満足すること、つまり、副傾斜ベルト層３ｂの幅Ｗ２が主傾斜ベルト層３ａの幅Ｗ１の0.25〜0.6倍であることが好ましい。
記
0.25≦Ｗ２／Ｗ１≦0.6
なぜなら、副傾斜ベルトの幅Ｗ２が0.6Ｗ１を超えると、トレッド中央域の周方向剛性（タガ効果）が低下し、高速耐久性が低下する傾向となる。一方、副傾斜ベルトの幅Ｗ２が0.25Ｗ１未満になると、トレッド中央域と両端域との幅方向剛性差が小さくなり、騒音低減効果が小さくなる。より好ましくは、Ｗ２：０．３Ｗ１〜０．４Ｗ１である。
【００２９】
ちなみに、分割周方向ベルト層３ｃのトレッド幅方向両側域の各々における幅Ｗ３は、ベルト層の幅がＷ１およびＷ２が決まれば、Ｗ３はＷ１からＷ２とＬを除いた幅に決まる。そして、上記したＷ１、Ｗ２および重複幅Ｌとの関係において次式
Ｗ３×２＋Ｗ２−２Ｌ：０．９〜１．１Ｗ１
を満足することが好ましい。
すなわち、周方向ベルト層３ｃおよび副傾斜ベルト層３ｂにて、主傾斜ベルト層３ａをほぼ覆っていることが好ましい。なぜなら、コード角度が異なるベルト層が積層されると剛性が上がるため、主傾斜ベルト層の全幅をほぼ覆うように副傾斜ベルト層および周方向ベルト層を配設することが好適である。但し、主傾斜ベルト層３ａと分割周方向ベルト層３ｃとの幅端位置が一致すると、歪が集中して耐久性が低下するおそれがあるため、０．９〜１．１Ｗ１の範囲において幅端位置をずらすことが有利である。
【００３０】
なお、図示例のカーカス構造は一例であり、本発明はこれに限定されることはない。例えば、図示例では、カーカス２は、１枚のラジアルカーカスプライから構成されているが、複数枚のラジアルカーカスプライから構成されてもよいし、カーカスプライコードの配置角度は、タイヤ赤道面ＣＬに対して、８５°程度まで傾けてもよい。
【実施例】
【００３１】
図１および図２に示すところに従って、表１および表２に示す仕様の下に、サイズ：205／55Ｒ16のタイヤを試作した。得られた各試作タイヤを、サイズ：6.5Ｊのリムに組み込み、230kPaの内圧を付与し、各種試験に供し、転がり抵抗性、騒音特性および高速耐久性をそれぞれ以下のように評価した。なお、表１および表２に示した、ベルト構造を参照する図４〜６において、符号30、30ａおよび30ｂは傾斜ベルト層であり、符号40は周方向ベルト層である。
【００３２】
＜転がり抵抗性＞
各供試タイヤを直径1707mmの表面が平滑なスチ−ルドラム試験機に装着し、荷重条件：4.OkNの下に速度80km／hで走行したときの転がり抵抗を、楕行法にて測定した。その測定結果を、表１に示す比較例１のタイヤの転がり抵抗を“100”としたときの指数にて表示した。この数値が小さいほど、転がり抵抗が小さいことを示している。
【００３３】
＜騒音特性＞
騒音特性は、ISO362に規定する実車加速騒音試験によって実施した。すなわち、供試タイヤを装着した実車を実線状のテストコースにおいて、騒音測定区間の十分手前から50km／hの定速度で走行し、車両前端が測定区間に達した時から車両後端が測定区間を抜けるまでは、加速ペダルを一杯に踏み込む走行を行って、該コースの中間点において走行中心線から横に7.5ｍを隔て、かつテスト路面から1.2mmの鉛直上方位置に設置した定置マイクロホンにより、加速走行騒音を測定した。
【００３４】
＜高速耐久性＞
供試タイヤをドラム径1707mmの試験機に装着し、JIS−D4230に規定される高速耐久性試験を行い、更に30分毎に10km／ｈの加速を行って、タイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。その測定結果を、比較例１の供試タイヤの走行距離を100としたときの指数にて表した。この数値が大きいほど耐久性が高く、良好であることを示している。
【００３５】
【表１】
2012171423.tif 000003
【００３６】
【表２】
2012171423.tif 000004
【符号の説明】
【００３７】
１      ビードコア
２      カーカス
３ａ    主傾斜ベルト層
３ｂ    副傾斜ベルト層
３ｃ    分割周方向ベルト層
４      トレッド
１０    空気入りタイヤ
【図１】
2012171423.tif 000005
【図２】
2012171423.tif 000006
【図３】
2012171423.tif 000007
【図４】
2012171423.tif 000008
【図５】
2012171423.tif 000009
【図６】
2012171423.tif 000010