JP3393520B2 - 空気入りラジアルタイヤの製造方法 - Google Patents
空気入りラジアルタイヤの製造方法Info
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Description
図り車両の静粛性を向上しうる空気入りタイヤの製造方
法に関する。
望まれており、そのためには、タイヤによる騒音をも減
じることが必要となる。
パターンに基づくパターンノイズ、路面との間のきしみ
音・すべり音に加えて、走行時に250Hz付近の低周
波範囲でピークを迎えるいわゆるゴーという音のロード
ノイズが知られており、このロードノイズは、車内での
こもり音となって運転者に不快感を与えるなどその影響
は大である。従ってロードノイズの低下のためには、こ
の250Hzのピーク音を減ずることが必要となる。
ベルト層で補強したラジアルタイヤにおいて特に顕著な
ことが知られており、これは路面の凹凸から受ける衝動
がトレッド部を加振させた後、サスペンションをへて乗
用車両の共振点である250Hz近辺で増幅され車室共
鳴音等として発生する。従って、このようなロードノイ
ズを軽減させるべく、従来、トレッドゴム硬度を低下し
たり又トレッドゴムゲージ厚を増大したりしてトレッド
剛性を減じてトレッドの衝撃を緩和させる他、タイヤ内
腔内に例えば発泡性の防音材を添着してタイヤ振動を抑
制することが行われている。
な従来のものでは、満足のいく効果を得るに至っておら
ず、しかもトレッド剛性を減じるものは、コーナリング
フォースを損ねるなど操縦安定性等の低下を招き、又防
音材を用いるものは、乗心地性に劣る他、タイヤの重量
バランスを失して円滑なタイヤ転動を阻害する。
メカニズムについて研究を重ねた。その結果、タイヤ振
動の媒体となるカーカスを、コードテンションが大な外
のカーカスプライとコードテンションが小な内カーカス
プライとの2枚で組合わせた時、特に250Hz近辺の
周波数域においてその振動伝達率が低減するという新規
な効果が生じることを見出し得た。
カーカスコードの熱収縮率を特定することを基本とし
て、従来のタイヤ成形工程を用いたまま、内外のプライ
のコードテンションに所定の差を付与することができ、
前記問題点を解決しうる空気入りタイヤの製造方法の提
供を目的としている。
に、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、トレッド部
からサイドウォール部をへてビード部のビードコアにの
びるとともに半径方向内外に位置して配されかつカーカ
スコードを用いた内のカーカスプライ、外のカーカスプ
ライとを具えるカーカス、及び該カーカスの半径方向外
側かつトレッド部の内方に配されるベルト層を具える空
気入りラジアルタイヤの製造方法であって、前記外のカ
ーカスプライのカーカスコードの150℃における熱収
縮率K1を、加硫成形前において、前記内のカーカスプ
ライのカーカスコードの150℃における熱収縮率K2
の120〜160%としたことを基本となる特徴事項と
している。
℃における熱収縮率K1を、加硫成形前において、内の
カーカスプライのカーカスコードの150℃における熱
収縮率K2の120〜160%に高めている。このため
加硫成形後の完成タイヤにおいて、外のカーカスプライ
のコードテンションと内カーカスプライのコードテンシ
ョンとを大巾に違えた特異なカーカス構成を得ることが
できる。
部での共振周波数が250Hzよりも高い周波数側に移
行し、特に250Hz近辺での振動伝達率が減じられ
る。その結果、車両の共振を抑制し、ロードノイズを低
減しうる。
に熱収縮率の低いものを用いているため、タイヤとして
の寸法安定性に優れ、高い操縦安定性能及び耐フラット
スポット性能等を発揮しうる。
る。図1は、JIS等で定まる標準リムRにリム組みさ
れかつ標準内圧を充填した標準状態のタイヤの子午断面
を示している。
(以下タイヤ1という)は、トレッド部2と、このトレ
ッド部2の両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対の
サイドウォール部3と、各サイドウォール部3の内方端
に位置しかつ環状のビードコア5により補強されるビー
ド部4とを具え、本例では、タイヤ最大巾Wに対するタ
イヤ断面高さHの比である偏平率H/Wを0.70以
下、例えば0.65とした、乗用車用偏平ラジアルタイ
ヤとして形成される。
に、タイヤ内腔Kを囲むカーカス6が架け渡されるとと
もに、該カーカス6のタイヤ半径方向外側かつトレッド
部2内方には、強靭なベルト層7がタガ効果を有して配
置され、前記低偏平率を有してタイヤを拘束する。
5からタイヤ半径方向外側に向かって先細状にのびる断
面略三角形状の高剛性のゴムからなるビードエーペック
ス8が設けられ、ビード部4からサイドウォール部3に
至り補強する。なおビードエーペックス8のゴムのJI
SA硬度は80〜95度、複素弾性率E*は300〜6
00kg/cm2 であることが好ましい。
芳香族ポリアミド繊維等を用いた高弾性のベルトコード
をタイヤ赤道Cに対して35度以下の小角度で配列した
複数枚、本例では、2枚のベルトプライ7A、7Bから
形成され、各プライ7A、7Bは、ベルトコードがプラ
イ間相互で交差するように向きを違えて配される。
ト層7の少なくともタイヤ軸方向の外端EOを覆うこと
によって高速走行に伴うベルト層7のリフティングを抑
制するバンド層9を設けている。バンド層9は、本例で
は、ベルト層7の外面全面を覆う外プライ9Aと、この
外プライ9Aとベルト層7との間に介在して前記外端E
Oを覆う小巾の内プライ9Bとを具え、各プライ9A、
9Bは、ベルトコードより小径な例えばナイロンからな
る低モジュラスのコードをタイヤ赤道Cに対して0〜1
0度の角度で配列している。
プライ10、11から形成され、内のカーカスプライ1
0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に至るトロイド状の本体部10A
を有し、この本体部10A両端に、ビードコア5の廻り
をタイヤの内から外に折返す折返し部10Bを連設して
いる。
ッド部2からサイドウォール部3をへてビードコア5に
至るトロイド状の本体部11Aを具え、前記内のカーカ
スプライ10の本体部10Aの外側に配される。なお外
のカーカスプライ11は、前記本体部11Aの半径方向
の内端部分11aが折返すことなく途切れるいわゆるダ
ウンプライであって、本例では、図2に略示するよう
に、内端部分11aが前記ビードエーペックス8の外側
面と折返し部10Bとの間即ち折返し部10Bのタイヤ
軸方向内側を通るとともに、前記ビードコア5と略同高
さの位置Yで終端する。このことにより内端部分11a
がビードコア5と折返し部10Bとの間で狭圧して強固
に保持されるとともに、ビード変形の際の内端部分11
aへの剪断応力集中を防止できる。
端は、前記標準リムRのフランジ外縁より半径方向内側
の低い位置で終端することにより、同様に剪断応力を緩
和する。なお折返し端は、ビード部2の底面に沿うリム
組み時におけるビード部4の損傷防止及びリムずれ防止
用のチェーファー12によって被覆される。なお前記ビ
ードコア5と略同高さの位置Yとは、ビードコア5の半
径方向の外縁と内縁との間の高さ位置を意味する。
略示するように、内端部分11aが本体部10Aとビー
ドエーペックス8の内側面との間を通って前記位置Yで
終端させたダウンプライを採用することができる。この
ような図1及び図3の構成によりカーカス6を形成した
場合には、内端部分11aは、ビードコア3とリムフラ
ンジもしくは内のカーカスプライ10の折返し部10B
とにより挟圧して強固に保持される。又特に図1に示す
ように内端部分11aがビードエーペックス8のタイヤ
軸方向外側を通るよう形成することによって、タイヤ剛
性を一層高めうる。
赤道Cに対して70〜90度の角度、例えば90度で配
列するカーカスコードのコード配列体であって、該カー
カスコードとして、ポリエステル、レーヨン、ナイロン
等の有機繊維コードが使用される。
特性を利用して、加硫成形後の完成タイヤにおける外カ
ーカスプライ11のコードテンションを内カーカスプラ
イ10のコードテンションに比して高めている。
11のカーカスコードの150℃における熱収縮率K1
を、加硫成形前において、内カーカスプライ10のカー
カスコードの150℃における熱収縮率K2の120〜
160%に高めている。
かつ150℃の温度下で20分間放置した時のコードの
熱収縮量yを、放置前のコードの長さxで除した値y/
xで示される。
双方を同質のコード材で形成し、かつ一方のコードに加
硫形成前に加熱処理を施して、ある程度の熱収縮を予め
発生させておくか、又は双方のコードに加熱処理を時
間、温度等を違えて施すことによって付与しうる。又他
の手段としては、コードをデイッピング処理する際のテ
ンションを変化させる場合であって、例えばテンション
を高くしてデイッピングを行う時デイッピング処理中の
コード収縮は少なくなり、逆にタイヤ加硫工程での熱収
縮が大となる。さらに他の手段としては、双方のコード
を結晶構造等を違えた同質のコード材で形成する場合で
あって、その一例としては、一方のコードを例えばいわ
ゆるレギュラーポリエステルで、又他方のコードをハイ
モジュラスポリエステルで形成する。なお前記レギュラ
ーポリエステル及びハイモジュラスポリエステルの各結
晶構造は、図4a、bに示すように、夫々結晶領域15
のサイズ、割合、配向度、非晶領域16の配向度等が夫
々異なり、ハイモジュラスポリエステルは低い熱収縮率
を呈し、又レギュラーポリエステルはそれより高い熱収
縮率を呈する。
自体を互いに違えることであり、その一例としては一方
のカーカスコードを例えばナイロン繊維コード等で又他
方のカーカスコードをポリエステル繊維コード等で形成
する。なお加硫形後のタイヤ性能を安定させるために
は、同質のコード材を用いることが好ましい。
2を夫々違えて、内、外のカーカスプライ10、11の
コードテンション間に差異を付与した時の、前記熱収縮
率K1、K2の比K1/K2とロードノイズとの関係を
図5に示す。なお図5は、試作タイヤ(タイヤサイズ2
15/65R15)をリム(15×6・1/2 JJ)に装
着し、内圧(2.0ksc)を充填して乗用車両(45
00cc、FR車)の前後輪に装着し、荷重(1名乗車
+計測器)で荒れたアスファルト路面上を定速走行(5
0km/h)した時の車内騒音を、運転席左耳もとに設け
るマイクロホンを用いて測定したものである。同図に示
すごとく、比K1/K2が増大するにしたがい車内騒音
全体が低下するが、その中で特に250Hzにおける騒
音の低下が、比K1/K2が1.20〜1.60の範囲
で顕著に表れている。これは比K1/K2が1.20を
越えることにより、タイヤのサイドウォール部での共振
周波数が250Hzよりも高い周波数側に移行し、特に
250Hz近辺での振動伝達が減じられることに原因す
ると考えられる。従って比K1/K2が1.2より小の
時、ロードノイズの低減効果が不十分となる。又1.6
をこえると、タイヤ剛性が過度に減じて操縦安定性を低
下する。なお1.6をこえると騒音が逆に増大する傾向
にある。従って、より好ましくは、前記比K1/K2は
1.3〜1.5である。
カーカスプライの熱収縮率K2は3.5〜5.0%とす
ることが好ましい。
カーカスプライ11の内端部11aはビードコア5と内
のカーカスプライ10とによって挟圧され強固に保持さ
れているため熱収縮の大な外のカーカスプライ10の保
持が確実となり、熱収縮性を利用して、加硫成形後の完
成タイヤにおいて、外のカーカスプライ11のコードテ
ンションを内のカーカスプライ10に比して顕著にかつ
確実に高めることが出来る。
ーカス6は内、外の2枚のカーカスプライ20、21に
よって形成されるとともに内のカーカスプライは、トレ
ッド部2からサイドウォール部3の内側をへて内端部分
20aがビードコア5近傍の前記位置Yで途切れるトロ
イド状の本体部20Aのみによって形成されたダウンプ
ライである。
からサイドウォール部3をへて、前記内のカーカスプラ
イの本体部20Aとビードエーペックス8の内向き面と
の間を通りビードコア5に至るトロイド状の本体部21
Aにビードコア5の周りをタイヤ軸方向内側から外側に
向かって折返す折返し部21Bを一連に設けている。
い他の形態を単に例示している。内のカーカスプライ2
0は図7に示す如く、本体部20Aに連設されかつビー
ドコア5の周りを折返す折返し部20Bを設け、この折
返し部20Bによって、外のカーカスプライ21の前
記、折返し部21Bを覆うように形成することが出来る
折返し部21Bを設けることにより、外のカーカスプラ
イ21は強固に保持され、外のカーカスプライ21のコ
ードテンションを内のカーカスプライ20に比して高め
ることが出来る。
1、3に示す構成(第1実施例)と対比すると、第2実
施例においては、熱収縮が大きな外のカーカスプライ2
1がビードコア5の周りで巻かれているために、その熱
収縮より、ビードコア5をその収縮する向きに作用する
回転力が生じ、その回転力ビードコア5近傍でコードテ
ンションに不均一性が生じることが生じ外のカーカスプ
ライ21のユニフォミティを低下させることもある。
内、外のカーカスプライ20ともにビードコア5に巻掛
けた場合には、前記回転力による不均一性について、特
に周方向のバラツキが大きくなり、タイヤユニフォミテ
ィが低下し、さらにビード部を損傷させる危険もある。
実施例のようにダウンプライとして形成するのが最も好
ましい。
あって、カーカス、本体部30Aにビードコア5の周り
をタイヤ軸方向内側から外側に向かって折返す折返し部
30Bを設けた内のカーカスプライ30と、前記内のカ
ーカスプライ30の折返し部30Bのタイヤ軸方向外側
に沿ってのびビードコア5の近傍で折返すことなく終端
させたダウンプライとして形成された外のカーカスプラ
イ31とによって形成してもよい。
イズ215/65R15のタイヤについて、カーカス構
成を違えて表1及び表2の仕様に基づきそれぞれ試作す
るとともに、該試供タイヤの車内騒音性能を、操縦性
能、乗心地性能、耐フラットスポット性能及びユニフォ
ミティ性能とともに、従来タイヤと比較した。
騒音テストと同条件で行われたものであって、表中、各
構造の従来タイヤとの騒音差(dB)で(例えば実施例
品bは従来タイヤbとの騒音差(dB)と対応させて)
評価した。マイナス値は、dB値が低いことを示す。又
乗心地性及び操縦安定性は、前記車両に1名乗者でドラ
イのアスファルト路面を一般走行した時の運転者のフィ
ーリングにより評価した。又耐フラットスポット性能
は、標準リム(15×6・1/2 JJ)、内圧(2.0k
sc)のタイヤ(215/65R15)に荷重500kg
/1本の負荷をかけて5日間放置した後、前記車両に装
着し、速度60km/hで1km走行した後の運転者のフィ
ーリングにより評価した。又、タイヤユニフォミティ性
能は、JASO C607(自動車用タイヤのユニフォ
ミティ試験方法)に応じて各タイヤのラジアルフォース
バリエーション(RFV)を測定して評価した。
ュラーポリエステルで熱収縮率が異っているのは、加硫
成形前に異なる加熱処理を施すことによって、異なる熱
収縮率としたものを使用している。
め、ロードノイズを軽減でき、車両の静粛性を向上しう
る。
る。
る。
である。
係を示す線図である。
である。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
ード部のビードコアにのびるとともに半径方向内外に位
置して配されかつカーカスコードを用いた内のカーカス
プライ、外のカーカスプライとを具えるカーカス、及び
該カーカスの半径方向外側かつトレッド部の内方に配さ
れるベルト層を具える空気入りラジアルタイヤの製造方
法であって、 前記外のカーカスプライのカーカスコードの150℃に
おける熱収縮率K1を、加硫成形前において、前記内の
カーカスプライのカーカスコードの150℃における熱
収縮率K2の120〜160%とし、 かつ前記内のカーカスプライは、前記ビードコアからそ
の周りをタイヤ軸方向内側から外側に向かって折返す折
返し部を一連に具えるとともに、 外のカーカスプライは前記ビードコアの外側面にのびか
つ折返し部のタイヤ軸方向内側点との間で途切れさせる
ことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。 - 【請求項2】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
ード部のビードコアにのびるとともに半径方向内外に位
置して配されかつカーカスコードを用いた内のカーカス
プライ、外のカーカスプライとを具えるカーカス、及び
該カーカスの半径方向外側かつトレッド部の内方に配さ
れるベルト層を具える空気入りラジアルタイヤの製造方
法であって、 前記外のカーカスプライのカーカスコードの150℃に
おける熱収縮率K1を、加硫成形前において、前記内の
カーカスプライのカーカスコードの150℃における熱
収縮率K2の120〜160%とし、 かつ前記内のカーカスプライは、前記ビードコアからそ
の周りをタイヤ軸方向内側から外側に向かって折返す折
返し部を一連に具えるとともに、 前記外のカーカスプライは、前記ビードコアのタイヤ軸
方向内側で途切れる ことを特徴とする空気入りラジアル
タイヤの製造方法。 - 【請求項3】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
ード部のビードコアにのびるととも に半径方向内外に位
置して配されかつカーカスコードを用いた内のカーカス
プライ、外のカーカスプライとを具えるカーカス、及び
該カーカスの半径方向外側かつトレッド部の内方に配さ
れるベルト層を具える空気入りラジアルタイヤの製造方
法であって、 前記外のカーカスプライのカーカスコードの150℃に
おける熱収縮率K1を、加硫成形前において、前記内の
カーカスプライのカーカスコードの150℃における熱
収縮率K2の120〜160%とし、 かつ前記内のカーカスプライは、トレッド部からサイド
ウォール部内側をへて内端部分がビードコアの内側で途
切れるとともに、 前記外のカーカスプライは、前記ビードコアの内側面か
らその周りをタイヤ軸方向内側から外側に向かって折返
す折返し部を一連に具えた ことを特徴とする空気入りラ
ジアルタイヤの製造方法。
Priority Applications (6)
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