JP4515124B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、主として乗用車に装着される空気入りタイヤに関する。

高速走行用のラジアルタイヤは、トレッドとベルトとの間にバンドを備えている。バンドは、周方向に巻き回されたバンドコードを備える。このバンドコードは、ベルトを拘束する。高速走行時の遠心力に起因するベルトのリフティングが、バンドコードによって抑制される。

特開２００２−１５４３０４公報には、ベルトの全域を覆うバンドを備えたタイヤが開示されている。このバンドは、「フルバンド」と称されている。特開２００２−１３７６０６公報には、高モジュラスなバンドプライと低モジュラスなバンドプライとが組み合わされてなるバンドが開示されている。
特開２００２−１５４３０４公報 特開２００２−１３７６０６公報

ベルトの全域を覆うバンドにより、ベルトの軸方向中央近傍は十分に拘束される。一方、このバンドでは、ベルトのエッジ近傍の拘束力が不十分である。このバンドは、エッジ近傍のリフティングを十分には抑制しない。不十分な拘束力は、静寂性及び操縦安定性の点でも不利である。

バンドコードの密度が大きなバンドが設けられれば、拘束力は向上する。しかし、このバンドを備えたタイヤは、重い。重いタイヤは、燃費の点で不利である。このバンドにより、タイヤの剛性が過大となる。過大な剛性は、タイヤの乗り心地を阻害する。

エッジ近傍のバンドコードの密度が中央近傍のバンドコードの密度よりも大きくされることで、エッジ近傍の拘束力が高められうる。しかし、このバンドは、タイヤの接地圧の不均一を招来する。不均一な接地圧は、偏摩耗の原因となる。

本発明の目的は、ベルトが十分に拘束され、しかも乗り心地に優れる空気入りタイヤの提供にある。

本発明に係る空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの両端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、このサイドウォールからさらに半径方向略内向きに延びる一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスと、トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトと、このベルトとトレッドとの間に位置してベルトを覆うバンドとを備える。このバンドを構成するバンドプライは、螺旋状に巻き回されたバンドコードとトッピングゴムとからなる。このバンドプライは、ベルトのエッジ近傍を覆うサイド部と、ベルトの中央近傍を覆うクラウン部とを備える。サイド部のバンドコードは、実質的に周方向に延びている。クラウン部のバンドコードと周方向とのなす角度の絶対値は、０．２０°以上１．００°以下である。サイド部のバンドコードの伸び率Ｅｓとクラウン部のバンドコードの伸び率Ｅｃとの比（Ｅｓ／Ｅｃ）は、０．７以下である。

好ましくは、サイド部のバンドコードの材質は、クラウン部のバンドコードの材質と異なる。

好ましくは、ベルトは、バンドプライのクラウン部と直接に接するベルトプライを備える。このベルトプライは、周方向に対して傾斜するベルトコードを備える。このベルトコードと周方向とのなす角度が負とされたとき、クラウン部のバンドコードと周方向とのなす角度は、正である。

このタイヤでは、ベルトのエッジ近傍が十分に拘束される。このタイヤは、静寂性及び操縦安定性に優れる。このタイヤでは、軸方向中央近傍の剛性が過大ではない。このタイヤは、乗り心地にも優れる。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ２の一部が示された断面図である。この図１において上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。このタイヤ２は、図１中の一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。このタイヤ２は、トレッド４、サイドウォール６、ビード８、カーカス１０、ベルト１２、バンド１４、インナーライナー１６及びチェーファー１８を備えている。

トレッド４は架橋ゴムからなり、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、路面と接地するトレッド面２０を形成する。トレッド面２０には、溝２２が刻まれている。この溝２２により、トレッドパターンが形成されている。

サイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６は、架橋ゴムからなる。サイドウォール６は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール６は、カーカス１０の外傷を防止する。

ビード８は、サイドウォール６の内側端から、半径方向略内向きに延びている。ビード８は、コア２４と、このコア２４から半径方向外向きに延びるエーペックス２６とからなる。コア２４はリング状であり、複数本の非伸縮性ワイヤー（典型的にはスチール製ワイヤー）を含む。エーペックス２６は、半径方向外向きに先細りであるテーパ状であり、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１０は、第一カーカスプライ２８及び第二カーカスプライ３０からなる。第一カーカスプライ２８及び第二カーカスプライ３０は、両側のビード８の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６の内側に沿っている。第一カーカスプライ２８及び第二カーカスプライ３０は、コア２４の周りを、軸方向内側から外側に向かって巻かれている。

図示されていないが、第一カーカスプライ２８及び第二カーカスプライ３０は、カーカスコードとトッピングゴムとからなる。カーカスコードが周方向に対してなす角度の絶対値は、通常は７５°から９０°である。換言すれば、このタイヤ２はラジアルタイヤである。カーカスコードには、通常は有機繊維が用いられる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ）及びアラミド繊維が例示される。

ベルト１２は、カーカス１０の半径方向外側に位置している。ベルト１２は、カーカス１０と積層されている。ベルト１２は、カーカス１０を補強する。ベルト１２は、内側ベルトプライ３２及び外側ベルトプライ３４からなる。図示されていないが、内側ベルトプライ３２及び外側ベルトプライ３４のそれぞれは、ベルトコードとトッピングゴムとからなる。ベルトコードは、周方向に対して傾斜している。内側ベルトプライ３２のベルトコードの周方向に対する傾斜方向は、外側ベルトプライ３４のベルトコードの周方向に対する傾斜方向とは逆である。ベルトコードの好ましい材質は、スチールである。ベルトコードに、有機繊維が用いられてもよい。

インナーライナー１６は、カーカス１０の内周面に接合されている。インナーライナー１６は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１６には、空気透過性の少ないゴムが用いられる。インナーライナー１６は、タイヤ２の内圧を保持する役割を果たす。

チェーファー１８は、ビード８の近傍に位置している。タイヤ２がリムに組み込まれると、このチェーファー１８がリムと当接する。この当接により、ビード８の近傍が保護される。チェーファー１８は、通常は布とこの布に含浸したゴムとからなる。ゴム単体からなるチェーファー１８が用いられてもよい。

図２は、図１のタイヤ２のベルト１２及びバンド１４の一部が示された拡大断面図である。バンド１４は、ベルト１２を覆っている。このバンド１４は、いわゆるフルバンドである。このバンド１４は、バンドプライ３６からなる。このバンドプライ３６は、サイド部３８とクラウン部４０とを備えている。サイド部３８は、ベルト１２のエッジ近傍を覆っている。クラウン部４０は、ベルト１２の中央近傍を覆っている。クラウン部４０は、外側ベルトプライ３４と直接に接する。

図３は、図２の外側ベルトプライ３４並びにバンドプライ３６のサイド部３８及びクラウン部４０が示された拡大分解斜視図である。図３において、Ｘ方向は軸方向であり、Ｙ方向は周方向であり、Ｚ方向は半径方向である。前述のように、外側ベルトプライ３４は、ベルトコード４２とトッピングゴム４４とからなる。図３において両矢印αで示されているのは、ベルトコード４２と周方向とのなす角度である。角度αの絶対値は、通常は１０°以上３５°以下である。図３の例では、ベルトコード４２は、周方向に対して右回りに傾斜している。

サイド部３８は、バンドコード４６Ｓとトッピングゴム４８Ｓとからなる。バンドコード４６Ｓは、螺旋状に巻かれている。このバンドコード４６Ｓは、いわゆるジョイントレスである。バンドコード４６Ｓは、実質的に周方向に延びている。前述のようにバンドコード４６Ｓは螺旋状に巻かれるので、厳密にはバンドコード４６Ｓは周方向に対して若干傾斜している。バンドコード４６Ｓと周方向とのなす角度の絶対値は、０．２０°未満である。本発明では、周方向に対する角度の絶対値が０．２０°未満である方向は、「実質的な周方向」とされる。バンドコード４６Ｓには、通常は有機繊維が用いられる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。バンドコード４６Ｓの密度は、３５エンズ／５ｃｍ以上５５エンズ／５ｃｍ以下が好ましい。

サイド部３８には、伸び率Ｅｓが小さなバンドコード４６Ｓが用いられている。前述のようにバンドコード４６Ｓは周方向に延びており、しかもこのバンドコード４６Ｓの伸び率Ｅｓが小さいので、ベルト１２のエッジ近傍に対するサイド部３８の拘束力は大きい。大きな拘束力は、ベルト１２の半径方向一次共振モードに影響を与える。大きな拘束力により、走行時のノイズが抑制される。特に、その周波数が２５０Ｈｚから３００Ｈｚであるノイズが抑制される。このタイヤ２は、静寂性に優れる。大きな拘束力は、タイヤ２のショルダーの剛性を高める。大きな剛性は、操縦安定性に寄与する。

本発明において伸び率は、ＪＩＳ−Ｌ１０１７の７．７．１項に規定された「標準時試験」に準拠して、タイヤに配置する前のコードを用いて測定される。測定時には、コードに２．７ｇ／ｄｔｅｘの荷重が加えられる。

クラウン部４０は、バンドコード４６Ｃとトッピングゴム４８Ｃとからなる。バンドコード４６Ｃは、螺旋状に巻かれている。このバンドコード４６Ｃは、いわゆるジョイントレスである。バンドコード４６Ｃは、周方向に対して傾斜している。図３の例では、バンドコード４６Ｃは、周方向に対して左回り方向に傾斜している。図３において両矢印βで示されているのは、バンドコード４６Ｃと周方向とのなす角度である。角度βは、０．２０°以上である。バンドコード４６Ｃには、通常は有機繊維が用いられる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。バンドコード４６Ｃの密度は、３５エンズ／５ｃｍ以上５５エンズ／５ｃｍ以下が好ましい。

クラウン部４０には、伸び率Ｅｃが大きなバンドコード４６Ｃが用いられている。前述のようにバンドコード４６Ｃは周方向に対して傾斜しており、しかもこのバンドコード４６Ｃの伸び率Ｅｃが小さいので、ベルト１２の中央近傍に対するクラウン部４０の拘束力は、比較的小さい。このクラウン部４０を備えたタイヤ２の中央近傍の剛性は、比較的小さい。このタイヤ２は、乗り心地に優れる。乗り心地の観点から、角度βは０．３０°以上がより好ましく、０．４０°以上が特に好ましい。角度βが過大であるとバンド１４による拘束力が小さすぎることがある。この観点から、角度βは１．００°以下が好ましく、０．５０°以下がより好ましい。

サイド部３８による静寂性及び操縦安定性と、クラウン部４０による乗り心地との両立の観点から、伸び率Ｅｓと伸び率Ｅｃとの比（Ｅｓ／Ｅｃ）は０．７以下が好ましく、０．６以下がより好ましい。汎用されているコードが用いられた場合の比（Ｅｓ／Ｅｃ）は、０．１以上である。静寂性及び操縦安定性の観点から、伸び率Ｅｓは９％以下が好ましく、７％以下がより好ましい。伸び率Ｅｓは、１％以上が好ましい。乗り心地の観点から、伸び率Ｅｃは６％以上が好ましく、１１％以上がより好ましい。伸び率Ｅｃは、１５％以下が好ましい。

サイド部３８のバンドコード４６Ｓの材質がクラウン部４０のバンドコード４６Ｃの材質と異なることにより、０．７以下である比（Ｅｓ／Ｅｃ）が達成されうる。サイド部３８のバンドコード４６Ｓの構成がクラウン部４０のバンドコード４６Ｃの構成と異なることによっても、０．７以下である比（Ｅｓ／Ｅｃ）が達成されうる。サイド部３８による静寂性及び操縦安定性と、クラウン部４０による乗り心地との両立の観点から、サイド部３８のバンドコード４６Ｓの材質がクラウン部４０のバンドコード４６Ｃの材質と異なることが好ましい。

図２において両矢印Ｌで示されているのは、外側ベルトプライ３４のエッジ５０から、サイド部３８とクラウン部４０との境界までの距離である。サイド部３８による静寂性及び操縦安定性の観点から、距離Ｌは１０ｍｍ以上が好ましく、２０ｍｍ以上がより好ましい。クラウン部４０による乗り心地の観点から、距離Ｌは５０ｍｍ以下が好ましく、４０ｍｍ以下がより好ましい。

前述のように、外側ベルトプライ３４のベルトコード４２は、周方向に対して右回りに傾斜している。一方、クラウン部４０のバンドコード４６Ｃは、周方向に対して左回り方向に傾斜している。換言すれば、ベルトコード４２と周方向とのなす角度が負とされたとき、クラウン部４０のバンドコード４６と周方向とのなす角度は正である。これにより、いわゆる「タガ効果」が発現される。

このバンド１４は、ベルト１２の全体を拘束するプライ３６を１枚備えている。ベルト１２の全体を拘束する２枚のプライから、バンドが構成されてもよい。この場合は、いずれか一方又は両方のプライにおいて、サイド部とクラウン部とが形成される。ベルト１２の全体を拘束する１枚のプライ３６と、ベルト１２のエッジ近傍のみを拘束するエッジプライから、バンドが構成されてもよい。この場合は、ベルト１２の全体を拘束するプライ３６において、サイド部３８とクラウン部４０とが形成される。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１から図３に示された構造を備えた、乗用車用の空気入りタイヤを得た。このタイヤのバンドの詳細が、下記の表１に示されている。このタイヤでは、内側ベルトプライのベルトコードと周方向との角度は＋２４°であり、外側ベルトプライのベルトコードと周方向との角度は−２４°である。サイド部とクラウン部との境界と、外側ベルトのエッジとの距離Ｌは、３５ｍｍである。このタイヤのサイズは、「２１５／６０Ｒ１６ ９５Ｈ」である。

［実施例２から８及び比較例１から３］
バンドの仕様を下記の表１及び表２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２から８及び比較例１から３のタイヤを得た。

［ノイズの測定］
タイヤを「１６×６．５−ＪＪ」のリムに組み込み、タイヤの内圧を２３０ｋＰａとした。このタイヤを、排気量が２３００ｃｍ^３である前側エンジン前輪駆動の乗用車に装着した。この乗用車を、粗度の高いアスファルト製路面の上で、時速５０ｋｍ／ｈで走行させた。この走行時の、ドライバーの右耳許での音量（オーバーオール値）を測定した。比較例１を基準として、評価を行った。実施例１から８及び比較例２から３に関しては、それぞれの音量から比較例１の音量を減じた値を算出した。この結果が、下記の表１及び表２に示されている。

［官能評価］
上記乗用車のドライバーに、操縦安定性及び乗り心地を、１０点満点で評価させた。この結果が、下記の表１及び表２に示されている。

表１及び表２に示されるように、実施例のタイヤは、静寂性、操縦安定性及び乗り心地のすべてに優れる。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤのベルト及びバンドの一部が示された拡大断面図である。 図３は、図２の外側ベルトプライ並びにバンドのサイド部及びクラウン部が示された拡大分解斜視図である。

符号の説明

２・・・タイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・ビード
１０・・・カーカス
１２・・・ベルト
１４・・・バンド
１６・・・インナーライナー
１８・・・チェーファー
３２・・・内側ベルトプライ
３４・・・外側ベルトプライ
３６・・・バンドプライ
３８・・・サイド部
４０・・・クラウン部
４２・・・ベルトコード
４６Ｓ、４６Ｃ・・・バンドコード

Claims (3)

1. その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの両端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、このサイドウォールからさらに半径方向略内向きに延びる一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスと、トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトと、このベルトとトレッドとの間に位置してベルトを覆うバンドとを備えており、
   このバンドを構成するバンドプライが、ベルトの全体を拘束しており、
   このバンドプライが、螺旋状に巻き回されたバンドコードとトッピングゴムとからなり、
   このバンドプライが、ベルトのエッジ近傍を覆うサイド部と、ベルトの中央近傍を覆うクラウン部とを備えており、
   サイド部のバンドコードが実質的に周方向に延びており、クラウン部のバンドコードと周方向とのなす角度の絶対値が０．２０°以上１．００°以下であり、
   サイド部のバンドコードの伸び率Ｅｓとクラウン部のバンドコードの伸び率Ｅｃとの比（Ｅｓ／Ｅｃ）が０．７以下である空気入りタイヤ。
2. 上記サイド部のバンドコードの材質がクラウン部のバンドコードの材質と異なる請求項１に記載のタイヤ。
3. 上記ベルトが、上記バンドプライのクラウン部と直接に接するベルトプライを備えており、
   このベルトプライが、周方向に対して傾斜するベルトコードを備えており、
   このベルトコードと周方向とのなす角度が負とされたとき、クラウン部のバンドコードと周方向とのなす角度が正である請求項１又は２に記載のタイヤ。

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