JP2002079806A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転がり抵抗及びロードノイズを低減した空気
入りタイヤの提供。 【解決手段】 第一ベルト層及び該第一ベルト層のタイ
ヤ半径方向外側に配置される第二ベルト層からなるベル
ト部と、該ベルト部のタイヤ半径方向外側に配置された
ベルト補強層と、を有してなり、該ベルト補強層が、一
列に配置した複数本のポリエステル繊維コードをゴム引
きしてなり、該ポリエステル繊維コードがタイヤ周方向
に実質上平行になるように螺旋状に巻回され、タイヤ幅
方向において該ベルト補強層の外側最端部Ａが、前記第
一ベルト層の外側最端部Ｍと前記第二ベルト層の外側最
端部Ｎとの間に位置することを特徴とする空気入りタイ
ヤである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転がり抵抗が小さ
く操縦安定性に優れ、ロードノイズ（車内騒音）を大幅
に低減した空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、乗用車タイヤにおいては、転がり
抵抗、ロードノイズの改善要求が高まっている。前記ロ
ードノイズは、走行中のタイヤが路面の凹凸を拾った
時、その振動が車内まで伝達され、車内の空気が振動す
ることより生ずるノイズ（車内騒音）である。現在、転
がり抵抗、ロードノイズ（車内騒音）を改善させる技術
がいくつか提案されており、例えば、特開平６−２４２
０８号公報には、交差ベルトの全部又は両端部を周方向
に配置させたナイロン繊維コードをゴム引きしてなるベ
ルト補強層で挾持することにより、ベルト周方向の剛性
を強化することが提案され、また、タイヤ周上でジョイ
ントを無くす目的で該ベルト補強層をらせん状に巻きつ
けることが提案されている。前記ナイロン繊維コード
は、ゴムとの接着性、伸び特性、熱収縮性等の点で前記
ベルト補強層に好適に使用することができる。しかし、
前記ナイロン繊維コードの場合、比較的弾性率が低いた
め、前記ベルト補強層の挾持力を十分に確保できず、乗
用車タイヤにおける転がり抵抗、ロードノイズ（車内騒
音）などを十分に改善することができないという問題が
ある。

【０００３】ところで、前記ベルト補強層におけるコー
ドとして、ナイロン繊維コードの代わりにアラミド繊
維、炭素繊維、ガラス繊維等の高弾性繊維コードを使用
することが、例えば、特開平２−１４７４０７号公報、
特開平１−１４５２０３号公報等において提案されてい
る。しかし、この場合、前記ナイロン繊維コードを使用
した場合に比べて、前記ロードノイズ（車内騒音）は改
善されるものの、接地時におけるトレッド部及びベルト
層のタイヤ周方向における剪断歪みと、ベルト層とベル
ト補強層との端部同士における層間剪断歪みとが増大す
ることによって前記転がり抵抗が悪化してしまう。ま
た、前記高弾性繊維コードの加硫時におけるモールドへ
のフィッティングが十分でないため、加硫成形性に劣る
上、１００〜５００Ｈｚの広範な周波数帯域、特に３０
０〜５００Ｈｚの比較的高周波数帯域でのロードノイズ
（車内騒音）が十分に低減できず、接地性も不均一とな
り操縦安定性や耐偏摩耗性が大巾に悪化してしまうとい
う問題がある。

【０００４】近時、前記ベルト補強層におけるコードと
してポリエステル繊維コードが注目されてきており、該
ポリエステル繊維コードの中でも、カーカス材等のタイ
ヤ用補強材に好適なポリエチレンテレフタレート（以下
「ＰＥＴ」という)繊維や、フィルム、ボトルなどの分
野に好適であり比較的高弾性なポリエチレン−２，６−
ナフタレート（以下「ＰＥＮ」という）繊維コードは、
特に注目されてきている。

【０００５】前記ベルト補強層におけるコードとして、
ナイロン繊維コードの代わりにポリエチレン−２，６−
ナフタレート（以下「ＰＥＮ」という）繊維等のポリエ
ステル繊維コードを使用することにより、前記乗用車タ
イヤにおける転がり抵抗、ロードノイズ（車内騒音）な
どを改善し得ることが、例えば、特開平９−６６７０５
号公報において提案されている。しかし、近時の転がり
抵抗、ロードノイズ（車内騒音）への要求レベルは高
く、この場合でも、乗用車タイヤにおける転がり抵抗、
ロードノイズ（車内騒音）などの改善効果は満足いくレ
ベルとは言えない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来におけ
る前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課
題とする。即ち、本発明は、転がり抵抗が小さく操縦安
定性に優れ、ロードノイズ（車内騒音）を大幅に低減し
た空気入りタイヤを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段は以下の通りである。即ち、 ＜１＞ 第一ベルト層及び該第一ベルト層のタイヤ半径
方向外側に配置される第二ベルト層からなるベルト部
と、該ベルト部のタイヤ半径方向外側に配置されたベル
ト補強層と、を有してなり、該ベルト補強層が、一列に
配置した複数本のポリエステル繊維コードをゴム引きし
てなり、該ポリエステル繊維コードがタイヤ周方向に実
質上平行になるように螺旋状に巻回され、該ベルト補強
層のタイヤ幅方向における外側最端部Ａが、前記第一ベ
ルト層のタイヤ幅方向における外側最端部Ｍと前記第二
ベルト層のタイヤ幅方向における外側最端部Ｎとの間に
位置することを特徴とする空気入りタイヤである。 ＜２＞ ポリエステル繊維コードがポリエチレン−２，
６−ナフタレート繊維コードである前記＜１＞に記載の
空気入りタイヤである。

【０００８】前記＜１＞に記載の空気入りタイヤは、第
一ベルト層及び該第一ベルト層のタイヤ半径方向外側に
配置される第二ベルト層からなるベルト部と、該ベルト
部のタイヤ半径方向外側に配置されたベルト補強層とを
有してなる。この空気入りタイヤにおいては、該ベルト
補強層が、並列に配置した複数本のポリエステル繊維コ
ードをゴム引きしてなり、該ポリエステル繊維コードが
タイヤ周方向に実質上平行になるように螺旋状に巻回さ
れている。このため、タイヤ周方向には、張力の高い前
記ポリエステル繊維コードが配置された状態にあり、前
記トレッド部のタイヤ周方向における張力剛性が大きく
なっている。その結果、前記ベルト層のいわゆるタガ効
果が高まるため、タイヤ走行中に路面の凹凸による振動
を前記トレッド部の表面が拾い難くなり、タイヤサイド
部、リム部、ホイールヘと順次伝達されて車内に伝わる
振動が低減され、前記ロードノイズ（車内騒音）が低減
される。また、この空気入りタイヤにおいては、前記ベ
ルト補強層のタイヤ幅方向における外側最端部Ａが、前
記第一ベルト層のタイヤ幅方向における外側最端部Ｍと
前記第二ベルト層のタイヤ幅方向における外側最端部Ｎ
との間に位置している。この場合、タイヤ周方向におい
て比較的動きの大きな第一ベルト層の端部と動きの小さ
なベルト補強層との層間剪断歪みが効果的に抑制され
る。その結果、転がり抵抗が大幅に低減される。また、
ベルト補強層が、接地時における第二ベルト層の踏み込
みと蹴り出しの際に発生する該第二ベルト層の振動が抑
制される。その結果、ロードノイズ（車内騒音）が大幅
に低減される。

【０００９】前記＜２＞に記載の空気入りタイヤは、前
記＜１＞において、前記ポリエステル繊維コードが、ポ
リエチレン−２，６−ナフタレート繊維コードである。
このため、他の高弾性繊維コードに比べて、加硫成型性
が良好であり、１００〜５００Ｈｚの広範な周波数帯
域、特に３００〜５００Ｈｚの比較的高周波数帯域での
ロードノイズ（車内騒音）が十分に低減され、接地性が
均一であり、操縦安定性や耐偏摩耗性が大巾に良化され
る。また、複合繊維コードに比べて、応力−伸度曲線が
線形であるため、路面入力の大小や走行速度によってロ
ードノイズ（車内騒音）が悪化せず、実用的である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の空気入りタイヤの構成の
一例としては、１対のビード部と、該ビード部にトロイ
ド状をなして連なるカーカスと、該カーカスのクラウン
部をたが締めする第一ベルト層及び該第一ベルト層上に
配置される第二ベルト層と、該カーカスのクラウン部の
外周側に位置するトレッド部と、該トレッド部の両端部
の内側位置乃至該トレッド部全体の内側位置であってか
つ前記第二ベルト層の外周側に配置され、前記第一ベル
ト層及び第二ベルト層を補強するベルト補強層とを有し
てなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を
有してなる。

【００１１】本発明の空気入りタイヤにおいて、前記ベ
ルト補強層は、前記トレッド部の両端部の内側位置乃至
前記トレッド部全体の内側位置であってかつ前記第二ベ
ルト層の外周側に配置される必要がある。前記ベルト補
強層が上記のように配置されていると、本発明の空気入
りタイヤにおいては、前記トレッド部のタイヤ周方向の
張力剛性が大きくなり、前記ベルト層のいわゆるタガ効
果が高まるため、タイヤ走行中時に路面の大小の凹凸の
振動をトレッド部の表面で拾い難く、タイヤサイド部、
リム部、ホイールヘと順次伝達されて車内に伝わる振動
が全体として低減され、前記ロードノイズ（車内騒音）
が低減される。一方、前記ベルト補強層が上記のように
配置されていないと、タイヤ周方向にジョイントができ
てしまい、ジョイント部で上下層間にズレが生じ、ユニ
フォミティーが著しく悪化してしまう。

【００１２】本発明の空気入りタイヤにおいて、前記ベ
ルト補強層は、並列に配置した複数本のポリエステル繊
維コードをゴム引きしてなり、該ポリエステル繊維コー
ドがタイヤ周方向に実質上平行になるように螺旋状に巻
回されている必要があり、更にエンドレスに巻回されて
いるのが好ましい。前記ポリエステル繊維コードがタイ
ヤ周方向に実質上平行になるように螺旋状に巻回されて
いないと、タイヤ周方向には、張力の高い前記ポリエス
テル繊維コードが配置された状態になく、前記トレッド
部のタイヤ周方向における張力剛性が低くくなってい
る。その結果、前記ベルト層のいわゆるタガ効果が十分
でなく、タイヤ走行中に路面の凹凸による振動を前記ト
レッド部の表面が拾い易くなり、タイヤサイド部、リム
部、ホイールヘと順次伝達されて車内に伝わる振動が低
減されず、前記ロードノイズ（車内騒音）が低減されな
い。

【００１３】本発明の空気入りタイヤにおいて、前記ベ
ルト補強層のタイヤ幅方向における外側最端部Ａは、前
記第一ベルト層のタイヤ幅方向における外側最端部Ｍと
前記第二ベルト層のタイヤ幅方向における外側最端部Ｎ
との間に位置する必要がある。前記ベルト補強層のタイ
ヤ幅方向における外側最端部Ａが、前記第一ベルト層の
タイヤ幅方向における外側最端部Ｍよりも外側に位置す
ると、即ち、従来から多く存在する通常のタイヤ構造で
あると、前記転がり抵抗が悪化してしまう。前記ベルト
補強層のタイヤ幅方向における外側最端部Ａが、前記第
二ベルト層のタイヤ幅方向における外側最端部Ｎよりも
内側に位置すると、前記第二ベルト層の接地時の踏み込
みと蹴り出しの際に発生する振動を前記ベルト補強層で
抑制しきれないため、前記ロードノイズ（車内騒音）が
悪化し、また、接地形状及び接地圧分布が悪化すること
により、前記転がり抵抗も同時に悪化してしまう。

【００１４】本発明の空気入りタイヤにおける、前記ビ
ード部、前記カーカス、第一ベルト層及び第二ベルト
層、前記トレッド部、前記ベルト補強層、等の形状、構
造、大きさ、材質等については、特に制限はなく、目的
に応じて公知のものの中から適宜選択することができ
る。

【００１５】前記ベルト補強層におけるポリエステル繊
維コードとしては、該コードにおける総デシテックス数
の９０％以上がポリエステル繊維である必要があり、１
００％がポリエステル繊維であるのが好ましい。前記ポ
リエステル繊維コードにおける前記ポリエステル繊維以
外の他の繊維としては、特に制限はなく、ナイロン繊
維、アラミド繊維、レーヨン繊維、などの公知のものの
中から１種又は２種以上を適宜選択することができる。

【００１６】前記ポリエステル繊維としては、特に制限
はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例え
ば、ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維、ポリエ
チレンテレフタレート繊維、などが挙げられる。これら
の中でも、弾性率が高く、ベルト補強層の基本機能であ
るベルト周方向の挾持力に優れる点で、ポリエチレン−
２，６−ナフタレート繊維が好ましい。これらのポリエ
ステル繊維は、１種単独で使用してもよいし、２種以上
を併用してもよい。

【００１７】前記ポリエチレン−２，６−ナフタレート
繊維は、例えば、ポリエチレン−２，６−ナフタレート
（固有粘度０．７２）の樹脂チップを溶融紡糸すること
等により得られる。前記溶融紡糸の条件としては、特に
制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる
が、例えば、紡糸速度を６００ｍ／分とし、紡糸口金直
下の雰囲気温度を３４０℃とすることができる。そし
て、長さ４４ｃｍの加熱筒を設定し、紡糸された未延伸
糸をオイリングローラーで油剤を付与して巻き取り、次
いで、得られた未延伸糸に１％のプリテンションをかけ
た後、２２７℃の加熱ロールと非加熱ロールとの間で
２．２％弛緩率で収縮熱セットを行い、３００ｍ／分で
巻き取ることにより、ポリエチレン−２，６−ナフタレ
ート繊維の原糸が得られる。なお、紡糸機の温度として
は、重合体が溶融したエクストルーダーの後半部で３０
０〜３１５℃程度とし、以降口金から吐出するまでの温
度を３１８℃程度とするのが好適である。また、前記加
熱筒を通過させた後で、長さ３５ｃｍにわたり相対湿度
６５％、温度２５℃で冷却固化させるのが好ましい。

【００１８】前記ポリエステル繊維コードにおける総デ
シテックス数Ｄとしては、１１００〜５０１０ｄｔｅｘ
が好ましく、２２００〜３３４０ｄｔｅｘがより好まし
い。前記ポリエステル繊維コードにおける総デシテック
ス数Ｄが、１１００ｄｔｅｘ未満であると、周方向剛性
が不足し、ロードノイズの低減効果が小さくなることが
あり（ただし、この場合、コードの打ち込み数とベルト
補強層の枚数とを増加させることで、このような不具合
は除去し得る）、５０１０ｄｔｅｘを超えると、ベルト
補強層の厚みが増し、重量が大きくなりすぎるため、転
がり抵抗性が悪化してしまい、この場合、周方向剛性が
増し、ロードノイズの低減効果が大きくなるが転がり抵
抗性とのバランスが悪くなることがある。

【００１９】前記ベルト補強層におけるポリエステル繊
維コードに用いる接着剤としては、特に制限はなく、目
的に応じて適宜選択することができ、２液型反応性接着
剤であってもよいし、１液型非反応性接着剤であっても
よい。

【００２０】前記ベルト補強層は、公知の方法に従って
製造することができ、例えば、前記ポリエステル繊維に
前記接着剤を公知の方法により塗布した後、公知の条件
で熱処理を施して得たポリエステル繊維コードの複数本
を並列に配列し、適宜選択したゴムを用いてゴム引きす
ることにより、帯状に製造することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではな
い。

【００２２】（実施例１〜５及び比較例１〜３）各実施
例１〜５及び比較例１〜３における各空気入りタイヤ
（ラジアルタイヤ）は、１対のビード部と、該ビード部
にトロイド状をなして連なるカーカスと、該カーカスの
クラウン部をたが締めする第一ベルト層及び該第一ベル
ト層上に配置される第二ベルト層と、該カーカスのクラ
ウン部の外周側に位置するトレッド部と、該トレッド部
の両端部の内側位置乃至該トレッド部全体の内側位置で
あってかつ前記第二ベルト層の外周側に配置され、前記
第一ベルト層及び第二ベルト層を補強するベルト補強層
とを備えてなる。

【００２３】各実施例１〜５及び比較例１〜３に用いら
れる空気入りタイヤ（ラジアルタイヤ）は、２０５／６
５Ｒ１５のチューブレス構造であり、該空気入りタイヤ
の製造は、加硫条件１７０℃×１３分、ポストキュアイ
ンフレーション条件内圧２．５ｋｇ／ｃｍ²、２６分で
行った。

【００２４】該空気入りタイヤにおける、前記カーカス
としては、１１００ｄｔｅｘ／２（１１００デシテック
ス２本撚り）の撚り数（下撚り×上撚り）４７×４７
（回／１０ｃｍ）のポリエチレンテレフタレートコード
を使用したものを２枚、打込み数が５５．０本／５ｃｍ
のものを用いた。前記カーカスは、実質的にタイヤ周方
向と直交する方向に配列されており、少なくとも一枚の
層から構成されている。

【００２５】該空気入りタイヤにおける、前記ベルト層
としては、１×５×０．２３構造のスチールコードベル
トを２枚配置し、打込み角度は、周方向に対して左右そ
れぞれ２６°、打込み数が４０．０本／５ｃｍのものを
用いた。前記ベルト層は、アラミド繊維及びスチールコ
ードに代表される非伸長性コードがタイヤ周方向（また
はタイヤの赤道面）に対し１０°〜３０°の傾斜角度で
配列されており、少なくとも２枚、コードが異なる方向
に交差するように重ね合わされている。

【００２６】前記ベルト補強層は、並列に配列させた複
数本のポリエステル繊維コードをゴム引きしてなり、幅
狭（５〜２０ｍｍ程度）の帯状であり、その詳細は表１
及び表２に示した通りであり、該ポリエステル繊維コー
ドがタイヤ周方向に実質的に平行（０°〜５°）になる
ようにラセン状（スパイラル状）にかつエンドレスに巻
きつけられた。各実施例及び比較例における、前記ベル
ト補強層のタイヤ幅方向における外側最端部Ａと、第一
ベルト層のタイヤ幅方向における外側最端部Ｍと、第二
ベルト層のタイヤ幅方向における外側最端部Ｎとの位置
関係は、表１及び表２に示した通りである。

【００２７】なお、前記ベルト補強層に用いたポリエチ
レン−２，６−ナフタレート繊維コードは、以下のよう
にして作製した。即ち、ポリエチレン−２，６−ナフタ
レート繊維コードの原糸を撚り係数Ｒが０．２０〜０．
７２となるようにし、撚糸コードを得た。この撚糸コー
ドに対し、次の条件にて、接着剤の付与と熱処理とを行
うことにより、ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊
維コードを作製した。前記接着剤の付与は、特公昭６３
−１２５０３の実施例１に示される、レゾルシン・ホル
マリン・ラテックス系接着剤に浸漬するこよにより行っ
た。前記熱処理は、乾燥ゾーンの処理温度を１７０℃、
処理時間を８５秒間とし、ヒートセットゾーン及びノル
マライジングゾーンの処理温度を２５０〜２６０℃、処
理時間を８５秒間とし、更にヒートセットゾーン及びノ
ルマライジングゾーンコード張力を１．８〜３．２ｍＮ
／ｄｔｅｘとし、ヒートセットゾーン（Ｈ）とノルマラ
イジングゾーン（Ｎ）との張力比（Ｈ／Ｎ）を０．７〜
１．０５とした条件で行った。なお、ここでは、接着剤
の付与後でかつ熱処理後におけるコード物性が、２．２
５ｇ／ｄ荷重下での伸度（％）（ＪＩＳ Ｌ１０１７−
１９８３）が３．５％以下となるように調節した。

【００２８】各実施例１〜５及び比較例１〜３における
各空気入りタイヤ（ラジアルタイヤ）について、以下の
ロードノイズ試験及び転がり抵抗性試験を行った。

【００２９】＜ロードノイズ試験＞各実施例及び比較例
の空気入りタイヤ（２０５／６５Ｒ１５，内圧２．０ｋ
ｇｆ／ｃｍ²，リムサイズ６Ｊ−１５の供試タイヤ）を
２０００ｃｃ排気量セダンタイプの自動車に４輪とも装
着し、２名乗車してロードノイス評価路のテストコース
で６０ｋｍ／時の速度で走行し、運転席の背もたれの部
分の中央側に集音マイクを取り付け、１００〜５００Ｈ
ｚ及び３００〜５００Ｈｚ周波数の全音圧（デジベル）
を測定した。この値を比較例１のコントロールタイヤの
値を１００として、指数を表示した。なお、この値が大
きい程、ロードノイズ性が良好であることを意味する。

【００３０】＜転がり抵抗性試験＞転がり抵抗性は、ス
チール平滑面を有する外径が１７０７．６ｍｍ、幅が３
５０ｍｍの回転ドラムを用い、３００ｋｇの荷重の作用
下で、０〜１８０ｋｍ／時の速度で回転させたときの惰
行法をもって測定して評価した。速度は２０ｋｍ／時ご
とに測定し、その各速度の平均値によって評価し、それ
を比較例１のコントロールタイヤを１００として指数表
示した。なお、この数値が大きい程、転がり抵抗が良好
（小さい）であることを意味する。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】表１及び表２に示す結果から明かなよう
に、比較例１の空気入りタイヤに比し、本発明の空気入
りタイヤは、転がり抵抗及びロードノイズが極めて低
い。一方、比較例２及び３の空気入りタイヤでは、転が
り抵抗を低くすることができなかった。

【００３４】

【発明の効果】本発明によると、転がり抵抗が小さく操
縦安定性に優れ、ロードノイズ（車内騒音）を大幅に低
減した空気入りタイヤを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、ベルト補強層の配置状態を説明するた
めの概念図である。

【図２】図２は、ベルト補強層の配置状態を説明するた
めの概念図である。

【図３】図３は、ベルト補強層の配置状態を説明するた
めの概念図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一ベルト層及び該第一ベルト層のタイ
   ヤ半径方向外側に配置される第二ベルト層からなるベル
   ト部と、該ベルト部のタイヤ半径方向外側に配置された
   ベルト補強層と、を有してなり、 該ベルト補強層が、一列に配置した複数本のポリエステ
   ル繊維コードをゴム引きしてなり、該ポリエステル繊維
   コードがタイヤ周方向に実質上平行になるように螺旋状
   に巻回され、 該ベルト補強層のタイヤ幅方向における外側最端部Ａ
   が、前記第一ベルト層のタイヤ幅方向における外側最端
   部Ｍと前記第二ベルト層のタイヤ幅方向における外側最
   端部Ｎとの間に位置することを特徴とする空気入りタイ
   ヤ。
2. 【請求項２】 ポリエステル繊維コードがポリエチレン
   −２，６−ナフタレート繊維コードである請求項１に記
   載の空気入りタイヤ。