(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層と、このベルト層の両端部かつその外側に配される両側のエッジバンドプライからなるバンド層とを具える空気入りラジアルタイヤであって、
前記エッジバンドプライは、１本又は複数本のバンドコードを引揃えてトッピングゴム中に埋設したテープ状の帯状プライを螺旋巻きすることにより形成されるとともに、
このエッジバンドプライは、前記バンドコードの１本当たりの断面積をＳ（単位；mm2 ）、伸び２％時におけるモジュラスをＭ（単位；Ｎ／mm2 ）、エッジバンドプライの巾１cm当たりのバンドコードの配列密度をＤ（単位；本／cm）としたき、次式
Ｋ＝Ｓ×Ｍ×Ｄ／１００    −−−（１）
で定まる伸び抗力値Ｋ（単位；Ｎ・本／cm）と、前記エッジバンドプライの巾ＷＡのベルト層の巾ＷＢに対する巾比ＷＡ／ＷＢとにおいて、
前記エッジバンドプライは、前記伸び抗力値Ｋが１２０以上かつ２４６未満の範囲、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０．２以上かつ０．５以下の範囲とするか、前記伸び抗力値Ｋが２４６以上かつ２７６未満の範囲、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０より大かつ０．５以下の範囲とするか、又は前記伸び抗力値Ｋが２７６以上かつ４５０以下の範囲、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０より大かつ０．４１以下の範囲としたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記エッジバンドプライは、前記伸び抗力値Ｋが１２０以上かつ２４６未満の範囲、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０．４１以上かつ０．５以下の範囲とするか、又は前記伸び抗力値Ｋが２４６以上かつ４５０以下の範囲、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０より大かつ０．１４以下の範囲とし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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通過騒音の悪化を抑えながらロードノイズを低減しうる空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
空気入りラジアルタイヤでは、高速耐久性を向上するために、ベルト層の外側に、バンドコードを螺旋状に巻回させたバンドプライからなるバンド層を設けることが行われている。そして、このようなバンド層を設けると、周波数２５０Hz付近のロードノイズ（車内騒音）が低減されることが判明し、特にバンドコードのモジュラスを大とすることにより、ロードノイズ低減効果をより大きくしうることも分かってきた。
【０００３】
しかしながら、発明者らの種々の実験の結果、バンド層に高モジュラスのバンドコードを用いた場合、ロードノイズは低減されるものの、車室外で聴取される通過騒音（車外騒音）が悪化することが判明した。
【０００４】
さらなる研究の結果、通過騒音を低減するためには、バンドプライとして、ベルト層の両端部を覆う左右一対のエッジバンドプライを用いることが望ましく、しかも、エッジバンドプライのベルト層への拘束力、及びエッジバンドプライの巾を所定範囲に規制することにより、ロードノイズの低減効果を有効に発揮させながら通過騒音の悪化を抑制しうることを見出し得た。
【０００５】
即ち本発明は、エッジバンドプライを用いるとともに、このエッジバンドプライのベルト層への拘束力、及び巾を所定範囲に規制することを基本として、ロードノイズの低減効果を有効に発揮させながら通過騒音の悪化を抑制しうる空気入りラジアルタイヤの提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層と、このベルト層の両端部かつその外側に配される両側のエッジバンドプライからなるバンド層とを具える空気入りラジアルタイヤであって、
前記エッジバンドプライは、１本又は複数本のバンドコードを引揃えてトッピングゴム中に埋設したテープ状の帯状プライを螺旋巻きすることにより形成されるとともに、
このエッジバンドプライは、前記バンドコードの１本当たりの断面積をＳ（単位；mm2 ）、伸び２％時におけるモジュラスをＭ（単位；Ｎ／mm2 ）、エッジバンドプライの巾１cm当たりのバンドコードの配列密度をＤ（単位；本／cm）としたき、次式
Ｋ＝Ｓ×Ｍ×Ｄ／１００    −−−（１）
で定まる伸び抗力値Ｋ（単位；Ｎ・本／cm）と、前記エッジバンドプライの巾ＷＡのベルト層の巾ＷＢに対する巾比ＷＡ／ＷＢとにおいて、
前記エッジバンドプライは、前記伸び抗力値Ｋが１２０以上かつ２４６未満の範囲、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０．２以上かつ０．５以下の範囲とするか、前記伸び抗力値Ｋが２４６以上かつ２７６未満の範囲、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０より大かつ０．５以下の範囲とするか、又は前記伸び抗力値Ｋが２７６以上かつ４５０以下の範囲、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０より大かつ０．４１以下の範囲としたことを特徴としている。
【０００７】
又請求項２の発明では、前記エッジバンドプライは、前記伸び抗力値Ｋが１２０以上かつ２４６未満の範囲、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０．４１以上かつ０．５以下の範囲とするか、又は前記伸び抗力値Ｋが２４６以上かつ４５０以下の範囲、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０より大かつ０．１４以下の範囲としたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本実施形態の空気入りラジアルタイヤの子午断面図を示している。
【０００９】
図１において、空気入りラジアルタイヤ１（以下タイヤ１という）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の半径方向外側に配されるベルト層７と、該ベルト層７の半径方向外側に配されるバンド層９とを具えている。
【００１０】
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から構成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間に跨る本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りで内側から外側に折り返される折返し部６ｂを有するとともに、該本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配置される。
【００１１】
なおカーカスコードとして、本例ではポリエステルコードが採用されるが、これ以外にもナイロン、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をも採用しうる。
【００１２】
又前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１５〜４５°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を前記コードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成される。なお半径方向内側のベルトプライ７Ａのプライ巾は、外側のベルトプライ７Ｂに比べて巾広に形成されることにより、このプライ巾が前記ベルト層７の巾ＢＷをなす。前記ベルトコードとしては、本例ではスチールコードを採用しているが、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、芳香族ポリアミド等の高モジュラスの有機繊維コードも必要に応じて用いうる。
【００１３】
そして本実施形態では、前記バンド層９を、ベルト層７の両端部を覆う左右一対のエッジバンドプライ９Ａ、９Ａにより形成している。その理由は、エッジバンドプライ９Ａは、ベルト層７の全体を覆うフルバンドプライに比して重量の増加が少なく、しかもほぼ同レベルのロードノイズ低減効果を発揮しながら、通過騒音の悪化を低く抑えることが可能になるからである。
【００１４】
このエッジバンドプライ９Ａは、そのタイヤ軸方向外端が、巾広の前記ベルトプライ７Ａの外端とほぼ整一して配されている。
【００１５】
又エッジバンドプライ９Ａは、図２に示すように、１本又は複数本のバンドコード１１を引揃えてトッピングゴム１２中に埋設した小巾テープ状の帯状プライ１３をタイヤ周方向に沿って螺旋巻することにより形成され、このバンドコード１１とタイヤ周方向とのなす角度を５度以下に設定している。このような帯状プライ１３の螺旋巻により形成されたエッジバンドプライ９Ａは、継ぎ目のないいわゆるジョイントレス構造をなすため、タイヤのユニフォミティに優れかつベルト層７を強固かつ確実に拘束するのに役立つ。
【００１６】
なお本例では、２本以上、例えば１０本のバンドコード１１を埋設した、巾Ｗ１が例えば１０ｍｍ程度の帯状プライ１３を用いている。
【００１７】
又前記帯状プライ１３をベルト層７の外側に螺旋巻きするに際しては、隣り合う帯状プライ１３の側縁が接するように巻き付けることが、均一性のために好ましいが、側縁を離間させて巻き付ける、或いは側縁を重ね合わせて巻き付けるなど種々の巻き付け方法が採用できる。
【００１８】
又前記バンドコード１１としては、高いロードノイズ低減効果を得るために、例えばポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、芳香族ポリアミド、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）等の高モジュラスの有機繊維コードを用いている。そして、このような高モジュラスの有機繊維コードを使用することによる通過騒音の悪化を極力抑えるために、バンド層９をエッジバンドプライ９Ａ、９Ａで形成する一方、次式（１）で定めるエッジバンドプライ９Ａの伸び抗力値Ｋと、前記エッジバンドプライの巾ＷＡのベルト層の巾ＷＢに対する巾比ＷＡ／ＷＢとにおいて、前記エッジバンドプライ９Ａを、
▲１▼  伸び抗力値Ｋが１２０以上かつ２４６未満の範囲、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０．２以上かつ０．５以下の範囲、とするか
▲２▼  伸び抗力値Ｋが２４６以上かつ２７６未満の範囲、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０より大かつ０．５以下の範囲、とするか
▲３▼  伸び抗力値Ｋが２７６以上かつ４５０以下の範囲、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０より大かつ０．４１以下の範囲、
に規制している。
【００１９】
Ｋ＝Ｓ×Ｍ×Ｄ／１００    −−−（１）
式中、Ｓはバンドコードの１本当たりの断面積（単位；mm2 ）、Ｍはバンドコードの１本当たりの伸び２％時におけるモジュラス（単位、Ｎ／mm2 ）、Ｄはフルバンドプライの巾１cm当たりのバンドコードの配列密度（単位；本／cm）である。なお、前記モジュラスＭは、ＪＩＳ  Ｌ１０１７に準拠して測定した値でり、また前記配列密度Ｄは、エッジバンドプライ９Ａにおけるバンドコード１１のトータル本数をその巾ＷＡで除すことにより求めた平均値である。
【００２０】
ここで、前記伸び抗力値Ｋは、エッジバンドプライ９Ａの単位巾当たりかつ単位長さ当たりの伸びに対する抗力の指標を示す値であって、この値Ｋが大きいほどベルト層７への拘束力は大となる。
【００２１】
又本実施形態では、巾比ＷＡ／ＷＢが０．５、即ち、左右のエッジバンドプライ９Ａ、９Ａがタイヤ赤道Ｃ上で実質的に接する場合を包含するが、バンドコードが一端から他端に至り連続する一般のフルバンドプライとは明確に区別される。
【００２２】
そして発明者らは、この伸び抗力値Ｋを違えた種々のタイヤを試作し、伸び抗力値Ｋと、巾比ＷＡ／ＷＢとをそれぞれ変化させたときの、ロードノイズ及び通過騒音に与える影響について研究した。その結果を図３、４に示す。
【００２３】
図３は、試作タイヤにおける伸び抗力値Ｋをｘ軸、巾比ＷＡ／ＷＢをｙ軸、そのときのロードノイズをｚ軸にそれぞれプロットして得た、伸び抗力値Ｋと巾比ＷＡ／ＷＢとロードノイズとの三次元的関係を、ｚ軸側からみた鳥瞰図である。図中の曲線は、各プロット値から推測されるロードノイズの等高線に相当している。なおロードノイズは、後述する【実施例】の欄で説明するロードノイズテストによって測定した比較例１（ナイロンコードのエッジバンドプライ（伸び抗力値Ｋが８０Ｎ・本／cm、巾比ＷＡ／ＷＢが０．５））の２５０Hzバンドの騒音レベル（ｄＢ）を基準とし、この基準からの変化量としている。マイナス表示は、比較例１よりロードノイズが小さく良好である。
【００２４】
この図３から明らかなように、伸び抗力値Ｋが大、かつ巾比ＷＡ／ＷＢが大な領域で、ロードノイズ低減効果が高い。従って、斜線で示す領域Ｙ１、即ち、
（ａ）  伸び抗力値Ｋが１２０以上かつ２４６未満で、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０．２以上かつ０．５以下の範囲、及び
（ｂ）  伸び抗力値Ｋが２４６以上かつ４５０以下で、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０より大かつ０．５以下の範囲、
において、少なくとも−０．３ｄＢ以上の低減効果が確保できる。
【００２５】
又図４に、試作タイヤにおける伸び抗力値Ｋをｘ軸、巾比ＷＡ／ＷＢをｙ軸、そのときの通過騒音をｚ軸にそれぞれプロットして得た、伸び抗力値Ｋと巾比ＷＡ／ＷＢと通過騒音との三次元的関係を、ｚ軸側からみた鳥瞰図として示している。図中の曲線は、各プロット値から推測される通過騒音の等高線に相当している。この通過騒音も同様に、後述する【実施例】の欄で説明する通過騒音テストによって測定した前記比較例１の通過騒音の最大レベルｄＢ（Ａ）を基準とし、この基準からの変化量としている。マイナス表示は、比較例１より通過騒音が小さく良好である。
【００２６】
この図４から明らかなように、伸び抗力値Ｋが大、かつ巾比ＷＡ／ＷＢが０．５に近い領域で、通過騒音が大きく悪化する傾向にある。従って、斜線で示す領域Ｙ２、即ち、
（ｃ）  伸び抗力値Ｋが２７６以上かつ４５０以下、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０．４１より大かつ０．５以下の範囲、
においては、エッジバンドプライ９Ａを用いた構造であった場合にも、ロードノイズと通過騒音とを両立させるのが難しいことが判明した。
【００２７】
これは、言い換えると、前記領域Ｙ１からＹ２を削除した領域、即ち前記▲１▼、▲２▼、▲３▼の領域においては、ロードノイズと通過騒音とを両立させることが可能であることを意味し、このことから本願が見出されたのである。
【００２８】
しかしながら、本発明者らのさらなる研究の結果、エッジバンドプライ９Ａを用いた構造にあっては、このエッジバンドプライ９Ａが配されるトレッドショルダ部と、その内側のトレッドクラウン部との間の剛性差が大となるため、接地時にすべりが生じやすくなり、またトレッドクラウン部が丸くなって接地時のトレッド部の変形量が大きくなるため、転がり抵抗が悪化する場合があることも判明した。
【００２９】
そこで発明者らは、前述と同様、伸び抗力値Ｋと、巾比ＷＡ／ＷＢとをそれぞれ変化させたときの、転がり抵抗に与える影響について研究した。その結果を図５に示す如く、エッジバンドプライとして一般的な巾比ＷＡ／ＷＢが０．３付近を中心として、伸び抗力値Ｋが大きくなるにつれ、転がり抵抗が悪化する傾向があることが判明した。
【００３０】
従って、斜線で示す領域Ｙ３、即ち、
（ｄ）  伸び抗力値Ｋが１２０以上かつ２４６未満、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０．２より大かつ０．４１未満の範囲、および
（ｅ）  伸び抗力値Ｋが２４６以上かつ４５０以下、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０．１４より大かつ０．５以下の範囲
においては、エッジバンドプライ９Ａの構造に起因して、ロードノイズと転がり抵抗とを両立させるのが難しことが判明した。
【００３１】
従って、特に前記領域Ｙ１から領域Ｙ２、Ｙ３を削除した領域、即ち
▲４▼  伸び抗力値Ｋが１２０以上かつ２４６未満、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０．４１以上かつ０．５以下の範囲、又は
▲５▼  伸び抗力値Ｋが２４６以上かつ４５０以下、しかも巾比ＷＡ／ＷＢが０より大かつ０．１４以下の範囲
においては、ロードノイズと通過騒音と転がり抵抗との両立を達成することが可能となる。
【００３２】
なお本発明では、前記断面積Ｓ、モジュラスＭ、配列密度Ｄの個々の値については特に規制しないが、モジュラスＭにおいては、１００００Ｎ／mm2 以上、さらには１２０００Ｎ／mm2 以上が好ましい。このモジュラスＭが小さすぎると、伸び抗力値Ｋを高めるために断面積Ｓや配列密度Ｄが大となってタイヤの成形が困難になりやすい他、耐久性が低下しやすい。
【００３３】
また断面積Ｓにおいては、０．０５mm2 以上、さらには０．０８mm2 以上、さらには０．１３〜０．３５mm2 が好ましく、断面積Ｓが小さすぎると、伸び抗力値Ｋを高めるためにモジュラスＭや配列密度Ｄを大とする必要があり、材料の選定が困難となる他、前記同様の不具合がある。逆に断面積Ｓが大きすぎると、タイヤの成形性が低下する傾向がある。
【００３４】
また配列密度Ｄにおいては、４〜１６（本／cm）、さらには７〜１３（本／cm）とするのが好ましく、配列密度Ｄが小さすぎると、伸び抗力値Ｋを高めるために断面積ＳやモジュラスＭが大となるため、タイヤの製造コストが増大したり、またタイヤの耐久性が低下しやすい。逆に配列密度Ｄが大きすぎてもゴム付着性が低下しタイヤの耐久性を低下させる傾向がある。
【００３５】
以上本発明の実施形態について詳述したが、本発明の空気入りラジアルタイヤは、乗用車用のみならず、小型トラック用、重荷重用、さらには自動二輪車用など各種のラジアルタイヤに適用できるなど、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。
【００３６】
【実施例】
タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５  ９１Ｈのタイヤを、表１〜４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、通過騒音性能、及び転がり抵抗性能をテストし比較した。
テスト方法は次の通りである。
【００３７】
（１）ロードノイズ性能
各試供タイヤを、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）にて国産ＦＦ乗用車（排気量２０００ｃｃ）の全輪に装着し、スムース路面を速度６０ｋｍ／ｈにて走行させ、運転席左耳許位置にて１／３オクターブの２５０Hzバンドの騒音レベル（ｄＢ）を測定し、比較例１を基準とした騒音レベルの変化量として示している。従って、マイナス表示は比較例１からのロードノイズの低減値を示す。
【００３８】
（２）通過騒音性能
ＪＡＳＯ／Ｃ／６０６に規定する実車惰行試験に準拠して、直線状のテストコース（アスファルト路面）を通過速度５３km／ｈで５０ｍの距離を惰行走行させるとともに、コースの中間点において走行中心線から側方に７．５ｍ、かつ路面から１．２ｍの位置に設置した定置マイクロフォンにより通過騒音の最大レベルｄＢ（Ａ）を測定し、比較例１を基準とした騒音レベルの変化量として示している。従って、マイナス表示が比較例１からの通過騒音の低減値を示し良好である。
【００３９】
（３）転がり抵抗性能
転がり抵抗試験機を用い、各タイヤをリム（１５×６ＪＪ）、内圧（２３０ｋＰａ）、荷重（４．０ｋＮ）、速度（８０km／ｈ）の条件にて転がり抵抗を測定し、比較例１を基準とした変化量として示している。従って、プラス表示が比較例１からの転がり抵抗の増加（悪化）値を示している。
【００４０】
【表１】
0004060628.tif 000002
【００４１】
【表２】
0004060628.tif 000003
【００４２】
【表３】
0004060628.tif 000004
【００４３】
【表４】
0004060628.tif 000005
【００４４】
【発明の効果】
叙上の如く本発明の空気入りラジアルタイヤは、バンド層にエッジバンドプライを用いるとともに、このエッジバンドプライの伸び抗力値Ｋと、エッジバンドプライのベルト層に対する巾比とをそれぞれ所定範囲に規制しているため、ロードノイズの低減効果を有効に発揮させながら通過騒音の悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】バンド層に用いる帯状プライを例示する斜視図である。
【図３】伸び抗力値Ｋと巾比ＷＡ／ＷＢとロードノイズとの関係を示すグラフである。
【図４】伸び抗力値Ｋと巾比ＷＡ／ＷＢと通過騒音との関係を示すグラフである。
【図５】伸び抗力値Ｋと巾比ＷＡ／ＷＢと転がり抵抗との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
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
９      バンド層
９Ａ    エッジバンドプライ
１１  バンドコード
１３    帯状プライ
【図１】
0004060628.tif 000006
【図２】
0004060628.tif 000007
【図３】
0004060628.tif 000008
【図４】
0004060628.tif 000009
【図５】
0004060628.tif 000010