JP2005343368A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 中〜高周波ロードノイズの抑制を実質的に既存のタイヤ製造設備だけで大幅なコスト上昇を招くことなく製造可能にする空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】 カーカス層４の外周にスチールコード７からなる複数層のベルト層６を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層６を構成するスチールコード７のタイヤ幅方向両端部域での素線径をタイヤ幅方向中央部域での素線径よりも太くした。
【選択図】 図１

Description

本発明は空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、中〜高周波ロードノイズの抑制を実質的に既存のタイヤ製造設備だけで大幅なコスト上昇を招くことなく製造可能にする空気入りラジアルタイヤに関する。

空気入りラジアルタイヤでは、特に対策が採られていない場合には、周波数２５０Ｈｚ付近の中〜高周波ロードノイズが顕著にあらわれる。この中〜高周波ロードノイズとは、路面から拾った振動でタイヤが共振し、その振動が車軸を通して車室に伝達され、車室内に共鳴音を発生するという騒音のことである。従来、中〜高周波ロードノイズの抑制対策として種々の提案がされているが、最も一般的な方法としては、ベルト層エッジ付近にベルトエッジテープ、ベルトエッジクッションなどを巻き付け、そのベルト層エッジ部の剛性を向上させるという手法である（特許文献１など）。

しかし、従来の抑制方法は、いずれも既存のタイヤ製造設備だけで対策を実施することは困難であり、新たな製造設備を使用したり、或いは新たな材料を使用したりする必要があり、またタイヤの基本設計を変更する必要があるなどするため、大幅なコスト上昇を余儀なくされ、必ずしも十分な対策といえるものではなかった。
特開平１１−９９８０６号公報

本発明の目的は、中〜高周波ロードノイズの抑制を実質的に既存のタイヤ製造設備だけで大幅なコスト上昇を招くことなく製造可能にする空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤは、カーカス層の外周にスチールコードからなる複数層のベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層を構成するスチールコードのタイヤ幅方向両端部域での素線径をタイヤ幅方向中央部域での素線径よりも太くしたことを特徴とするものである。

本発明によれば、上記のようにベルト層を構成するスチールコードの素線径がタイヤ幅方向両端部域でタイヤ幅方向中央部域よりも太く形成されているためベルト層エッジ部付近の剛性が向上し、そのベルト層エッジ部付近の剛性アップにより中〜高周波ロードノイズを低減することができる。

また、スチールコードの素線径を長手方向に変化させることは、実質的に既存のスチールコード製造設備で実施できるため、格別の製造設備を用意することなく、つまり大幅なコスト上昇を招くことなく上記構成のタイヤを容易に製造することができる。

図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤを例示する判断面図、図２は図１のタイヤに使用されるベルト層の要部を示す展開図、図３（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ同ベルト層のタイヤ幅方向中央と端部でのスチールコードの断面を示す。

図１の空気入りラジアルタイヤにおいて、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。タイヤ内側にカーカス層４が設けられ、そのカーカス層４はトレッド部１から左右のサイドウォール部２，２を経てビード部３，３へ延長し、そのビード部３，３においてビードコア５，５の周りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。このカーカス層４の外周側には２層のベルト層６，６が配置されている。

ベルト層６は少なくとも２層で構成されている。これらベルト層６を構成するスチールコード７は、図２に示すように、タイヤ周方向に対して２０〜４０度の角度をなし、かつ層間で互いに反対方向に傾斜して交差する関係になっている。さらに、これらスチールコード７は複数本の素線が撚り合わされて構成されると共に、図３（Ｂ）に示すように、その素線７ａの径がベルト層６の中央Ｐｃに位置する箇所で最も細く、図３（Ａ）に示すように、端部Ｐｅに位置する箇所で最も太くなるように形成されている。

このようにスチールコード７の素線径が、ベルト層６のタイヤ幅方向両端部域においてタイヤ幅方向中央部域よりも太い構成になっていることにより、ベルト層６のエッジ部付近の剛性が大きくなっている。したがって、その結果として、この空気入りラジアルタイヤの２５０Ｈｚ付近の中〜高周波ロードノイズを低減することができる。

このような効果を一層向上するため、スチールコード７を構成する素線径としては、ベルト層６のタイヤ幅方向両端Ｐｅでの素線径ｄｅがタイヤ幅方向中央Ｐｃでの素線径ｄｃの１．０４倍以上１．４倍未満であるようにすることが好ましい。タイヤ幅方向両端Ｐｅの位置における素線径ｄｅがタイヤ幅方向中央Ｐｃにおける素線径ｄｃの１．０４倍未満では、上述したロードノイズ低減効果が不十分になる。また、１．０４倍以上であると、ベルト層エッジ部の剛性が高くなりすぎて乗り心地が悪化する。

本発明において、スチールコードは複数本のワイヤ素線を撚り合わせた構成からなるものが好ましいが、１本のワイヤ素線（単線）だけで構成したものであってもよい。また、複数の素線でコードを構成する場合の撚り構造としては、ｍ＋ｎであってもよく、ｍ×ｎであってもよい。

ワイヤ素線の伸線加工方法は特に限定されないが、図４に示すように、ダイス径が順次小さくなるように並べた複数個のダイス１０，・・・，１０に対して金属素材７０を順次通過させることにより伸線加工を行うのが一般的である。これら複数個のダイスのうち、最後の２〜３個のダイス１０を、図５に示すように二つ割りにした割り型１０ａ，１０ａで構成し、この対をなす割り型１０ａ，１０ａを周期的に接近・離間を繰り返すように操作することにより、線径の太い部分と細い部分とが長手方向に交互に周期的に変化した素線７ａを形成することができる。このようなダイス構造の変更は既存の伸線機の僅かな改造により達成することができる。

上記のようにして得た素線は、その複数本を太い部分と細い部分との位相を揃えるように集束すると共に加撚することにより、径の太い部分と細い部分とが長手方向に交互に配列したスチールコードにすることができる。このようにして得た複数本のスチールコードを、図６のように、スチールコード間で太い部分の位相がコード延長方向に対し角度θのズレを生ずるように平行に配列し、さらにカレンダー機で未加硫のコートゴムを被覆してベルト材にする。

このベルト材は、スチールコードの太径部分の長手方向中心を通る斜めのラインＬでカットすることにより、タイヤ用のベルト層６にすることができる。このベルト層６はタイヤに使用するとき、カットラインＬがタイヤ周方向に一致し、かつ角度θはベルト層におけるコード角度に一致する。この角度θしては、前述したように２０〜４０度が多く使用される。ベルト層６は、タイヤベルト層として周長が不足するときは、図６に示すように複数枚を継ぎ足し、タイヤ周長になるようにして使用する。

本発明に使用されるベルト層は、図６に示す例のように、スチールコード７がベルト層６の両端部でカットされる形態のほか、図７に示す例のように、スチールコード７がベルト層６の両端部で折り返されながらジグザグ状に連続巻き付けられる形態にしたものであってもよい。

タイヤサイズを２１５／４５ＺＲ１７、ベルト層を構成するスチールコードのコード撚り構造を２＋２にする点を共通にし、スチールコードの素線径を０．２５ｍｍの一定にした従来タイヤと、ベルト層の幅方向中央と端部とで表１のように異ならせた実施例タイヤ１及び２をそれぞれ製作した。

これら３種類の空気入りラジアルタイヤについて、周波数２５０ｈｚのロードノイズの音圧を測定したところ、表１の結果を得た。なお、ロードノイズは音圧の逆数を以って評価し、従来タイヤの音圧の逆数を１００とする指数で表わした。指数が大きいほどロードノイズの抑制効果に優れていることを意味する。

本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤの半断面図である。 図１のタイヤのベルト層の要部を示す展開図である。 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ図２中のスチールコードの点Ｐｅ及びＰｃにおける断面図である。 本発明に使用されるスチールコードの素線の加工方法を示す説明図である。 図４に使用されるダイスの一例を示す概略正面図である。 本発明に使用されるベルト層の加工方法を示す説明図である。 本発明に使用されるベルト層の他の加工方法を示す説明図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
６ ベルト層
７ スチールコード
７ａ 素線

Claims (2)

1. カーカス層の外周にスチールコードからなる複数層のベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層を構成するスチールコードのタイヤ幅方向両端部域での素線径をタイヤ幅方向中央部域での素線径よりも太くした空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記スチールコードの前記ベルト層のタイヤ幅方向両端での素線径をタイヤ幅方向中央での素線径の１．０４倍以上１．４倍未満にした請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
   

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