(57)【要約】  複数本の単線スチールワイヤ（１０）を引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を備える空気入りラジアルタイヤであって、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら転がり抵抗の低減を可能にした空気入りラジアルタイヤを提供する空気入りラジアルタイヤであって、１対のビード部と、１対のサイドウォール部と、前記１対のビード部の間にカーカス層が装架され、前記トレッド部におけるカーカス層の外周側に、複数本の単線スチールワイヤ（１０）を引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層が前記１対のサイドウォール部との間に配設されたトレッド部と、を備える。前記単線スチールワイヤ（１０）の素線径は０．３０ｍｍ〜０．４０ｍｍであり、前記単線スチールワイヤ（１０）のそれぞれにその軸廻りに捩りが与えられ、前記単線スチールワイヤ（１０）の軸方向に対するワイヤ表面捩り角（θ）が１°〜１５°であり、かつ前記単線スチールワイヤ（１０）の表面残留応力が０ＭＰａ以下である。
2013099248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りラジアルタイヤであって、
１対のビード部と、
１対のサイドウォール部と、
前記１対のビード部の間にカーカス層が装架され、前記トレッド部におけるカーカス層の外周側に、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層が前記１対のサイドウォール部との間に配設されたトレッド部と、を備え、
前記単線スチールワイヤの素線径は０．３０ｍｍ〜０．４０ｍｍであり、
前記単線スチールワイヤのそれぞれにその軸廻りに捩りが与えられ、前記単線スチールワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角が１°〜１５°であり、かつ
前記単線スチールワイヤの表面残留応力が０ＭＰａ以下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記ベルト層の幅５０ｍｍ当たりの前記単線スチールワイヤの引張剛性を１２００ｋＮ／５０ｍｍ以上とし、かつ、前記ベルト層の幅５０ｍｍ当たりの前記単線スチールワイヤの面外曲げ剛性を１００００Ｎ・ｍｍ2／５０ｍｍ以上とする条件を満たすように、前記ベルト層が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記単線スチールワイヤの表面残留応力が−５０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記ベルト層の少なくともエッジ部の外周側にベルトカバー層が巻き付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記ベルトカバー層の補強コードとして総繊度が１４００ｄｔｅｘ／１〜２１００ｄｔｅｘ／１であってナイロン６６からなる片撚りコードが使用されていることを特徴とする請求項４に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を備えた空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りラジアルタイヤのベルト層の補強コードとして、複数本のフィラメントを撚り合わせてなるスチールコードが使用されている。しかしながら、複数本のフィラメントを撚り合わせてなるスチールコードは、フィラメント間に形成される内部空隙によりコード径が大きくなり、それに伴って多量のコートゴムが必要になるため、空気入りラジアルタイヤの転がり抵抗が大きくなり易い。【０００３】
そこで、ベルト層のコートゴムを減らして空気入りラジアルタイヤの転がり抵抗を低減するために、ベルト層の補強コードとして単線スチールワイヤを使用することが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。ここで、単線スチールワイヤによる補強効果を十分に確保するには、伸線加工により単線スチールワイヤの強力を十分に高くする必要がある。ところが、伸線加工された単線スチールワイヤは、加工中に伸線ダイスに接触する、ワイヤ表面側に近い部位であるほど、金属組織に過度の配向が生じている。このため、このような単線スチールワイヤをベルト層の補強コードとしてそのまま使用すると、例えば、周方向主溝を境にしてトレッド部にバックリングが生じた場合に単線スチールワイヤに折損が発生することがあり、タイヤ耐久性能が低下するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−９５５０６号公報
【特許文献２】特開２００６−２１８９８８号公報
【特許文献３】特開２０１０−８９７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を備える空気入りラジアルタイヤであって、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら転がり抵抗の低減を可能にした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、
１対のビード部と、
１対のサイドウォール部と、
前記１対のビード部の間にカーカス層が装架され、前記トレッド部におけるカーカス層の外周側に、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層が前記１対のサイドウォール部の間に配設されたトレッド部と、を備え、
前記単線スチールワイヤの素線径は０．３０ｍｍ〜０．４０ｍｍであり、
前記単線スチールワイヤのそれぞれにその軸廻りに捩りが与えられ、前記単線スチールワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角が１°〜１５°であり、かつ
前記単線スチールワイヤの表面残留応力が０ＭＰａ以下であることを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。
【図２】本発明でベルト層に使用される単線スチールワイヤを示す側面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示す単線スチールワイヤを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示し、図２及び図３は本発明でベルト層に使用される単線スチールワイヤを示すものである。
【０００９】
図１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。左右一対のビード部３，３（図１において片側のみ示す）間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。カーカス層４の補強コードとしては、一般には有機繊維コードが使用されるが、スチールコードを使用しても良い。ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４の本体部分と折り返し部分により包み込まれている。
【００１０】
一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、１対のサイドウォール部２，２（図１において片側のみ示す）の間に配設された複数層のベルト層８が埋設されている。これらベルト層８はタイヤ周方向に対して傾斜して配設される複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するよう、すなわち、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度が異なるように配置されている。ベルト層８において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度（コード角度ともいう）は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。
【００１１】
ベルト層８の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して５°以下の傾斜角度で配列してなる少なくとも１層のベルトカバー層９が配置されている。このベルトカバー層９は少なくとも１本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。また、ベルトカバー層９は図示のようにベルト層８の幅方向の全域を覆うように配置しても良く、或いは、ベルト層８の幅方向外側のエッジ部のみを覆うように配置しても良い。ベルトカバー層９の補強コードとしては、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アラミド等の有機繊維を単独で又は複合して用いたコードを使用することができる。
【００１２】
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層８を構成する補強コードとして、軸廻りに捩りを与えた単線スチールワイヤ１０（図２及び図３参照）が使用されている。図３において、単線スチールワイヤ１０の表面には伸線加工に起因する伸線痕１１が形成されているが、その伸線痕１１に基づいて判定される単線スチールワイヤ１０の軸方向に対するワイヤ表面捩り角θは１°〜１５°の範囲になっている。
【００１３】
上述のように複数本の単線スチールワイヤ１０を引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層８を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、各単線スチールワイヤ１０にその軸廻りに捩りを与え、該単線スチールワイヤ１０の軸方向に対するワイヤ表面捩り角θを上記の範囲に規定することにより、単線スチールワイヤ１０において伸線加工に起因して生じる金属組織の配向が緩和されるので、単線スチールワイヤ１０の耐疲労性を改善してタイヤ耐久性能を向上することができる。
また、単線スチールワイヤ１０に捩りを与えた場合、単線スチールワイヤ１０の真直性が良好になり、タイヤ成形工程においてベルト層８をスプライスする際の精度が改善される。このような単線スチールワイヤ１０の真直性の改善はタイヤ耐久性能の向上に寄与する。その結果、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら単線スチールワイヤの使用に基づいて空気入りラジアルタイヤの転がり抵抗を低減することができる。
【００１４】
ここで、ワイヤ表面捩り角θが１°未満であると単線スチールワイヤ１０の耐疲労性の改善効果が不十分になり、その真直性の改善効果も不十分になる。また、ワイヤ表面捩り角θが１５°を超えると単線スチールワイヤ１０の生産性が低下する。
ワイヤ表面捩り角θを上記範囲に制御する方法は、公知の方法で行うことができ、例えば、撚り線機で捩りをつけることが挙げられる。
【００１５】
なお、本発明において、ワイヤ表面捩り角θは以下のようにして測定される。先ず、空気入りラジアルタイヤから単線スチールワイヤを取り出し、そのワイヤを有機溶剤に浸漬して表面に付着するゴムを膨潤させた後、そのゴムを除去する。そして、光学顕微鏡にて単線スチールワイヤを観察し、単線スチールワイヤの素線径ｄ（ｍｍ）を測定すると共に、ワイヤ表面に形成された伸線痕から図２に示す捩りピッチＰ（ｍｍ）の１／２の値を測定し、それを２倍して捩りピッチＰを求める。捩りピッチＰは少なくとも１０箇所での測定値の平均値とする。これら素線径ｄ及び捩りピッチＰに基づいて下記（１）式からワイヤ表面捩り角θを算出する。
θ＝ＡＴＡＮ（π×ｄ／Ｐ）×１８０／π    ・・・（１）
【００１６】
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層８を構成する単線スチールワイヤ１０の表面残留応力σは０ＭＰａ以下、好ましくは０ＭＰａ未満、より好ましくは、−５０ＭＰａ以下になっている。表面残留応力σを上記のような範囲に制御する方法は、特に限定されるものではないが、スキンパス伸線加工やショットピーニング処理等が挙げられる。例えば、特開平７−３０８７０７号公報、特開平８−２４９３８号公報、特開平１１−１９９９７９号公報には、表面残留応力σをマイナス値とするための具体的な方法が開示されている。
【００１７】
このように単線スチールワイヤ１０のワイヤ表面の歪みを０若しくは圧縮側にすることにより、トレッド部１のバックリングにより単線スチールワイヤ１０が屈曲してワイヤ表面に引張歪みを生じた際に、その引張歪みが生じた部分に破断が生じ難くなるので、タイヤ耐久性能の改善効果を更に高めることができる。
【００１８】
ここで、単線スチールワイヤ１０の表面残留応力σが０ＭＰａよりも大きいとトレッド部１がバックリングした際に単線スチールワイヤ１０が折損し易くなる。ここで、表面残留応力σを０ＭＰａ未満とし、ワイヤ表面の歪みを圧縮側にすることで、単線スチールワイヤ１０の折損を抑制することができる。特に、単線スチールワイヤ１０の表面残留応力σを−５０ＭＰａ以下とすることで、トレッド部１のバックリングによる単線スチールワイヤ１０の破断を効果的に防止することができる。単線スチールワイヤ１０の表面残留応力σの下限値は、特に限定されるものではないが、例えば、−２０００ＭＰａとすれば良い。単線スチールワイヤ１０の表面残留応力σは、例えば、０ＭＰａ〜−４０ＭＰａ、−５０ＭＰａ〜−１０５ＭＰａである。
【００１９】
なお、単線スチールワイヤの表面残留応力σはＸ線による応力測定法により測定される。即ち、試料面の法線と結晶格子面の法線とのなす角度ψを変えて、その回折線の回折角度（２θ1）の変化を調べたとき、下記（２）式により表面残留応力σが求められる。
【数１】
2013099248.tif 000003
但し、σ  ：表面残留応力（ＭＰａ）
Ｅ  ：材料のヤング率（ＭＰａ）
ν  ：ポアソン比
θ0  ：標準ブラック角（°）
Ｋ  ：応力定数
【００２０】
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、単線スチールワイヤ１０の素線径ｄは０．３０ｍｍ〜０．４０ｍｍの範囲に設定されている。この素線径ｄが０．３０ｍｍ未満であると、ベルト層８の総強力を確保するために単線スチールワイヤ１０の相互間隔を狭くする必要があるところ、相互間隔が狭いと単線スチールワイヤ１０同士が離れるコードセパレーションが生じ易くなるため、タイヤ耐久性能が悪化する。一方、素線径ｄが０．４０ｍｍを超えると単線スチールワイヤ１０の切断端でのエッジセパレーションが生じ易くなるため、タイヤ耐久性能が悪化し、しかもベルト層８が厚くなるため転がり抵抗の低減効果も小さくなる。素線径ｄは、好ましくは０．３２〜０．４０ｍｍである。また、単線スチールワイヤ１０の相互間隔は、例えば、０．２７５ｍｍ〜０．４８３ｍｍである。
【００２１】
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層８の幅５０ｍｍ当たりの単線スチールワイヤ１０の引張剛性は１２００ｋＮ／５０ｍｍ以上とし、好ましくは、１２００ｋＮ／５０ｍｍ〜２２００ｋＮ／５０ｍｍとし、ベルト層８の幅５０ｍｍ当たりの単線スチールワイヤ１０の面外曲げ剛性を１００００Ｎ・ｍｍ2／５０ｍｍ以上、好ましくは、１００００Ｎ・ｍｍ2／５０ｍｍ〜２２０００Ｎ・ｍｍ2／５０ｍｍとする条件を満たすようにベルト層８を構成することが望ましい。より具体的には、上記条件を満足するように単線スチールワイヤ１０の材質を適宜選択し、その単線スチールワイヤ１０の打ち込み密度を適宜調整するのである。打ち込み密度は、例えば６０〜９０本／５０ｍｍである。
【００２２】
ベルト層８の幅５０ｍｍ当たりの単線スチールワイヤ１０の引張剛性とは、単線スチールワイヤ１０の延長方向と直交する方向に沿って測定されるベルト層８の幅５０ｍｍ当たりに含まれる単線スチールワイヤ１０の引張剛性（Ｎ）の総和である。また、ベルト層８の幅５０ｍｍ当たりの単線スチールワイヤ１０の面外曲げ剛性とは、単線スチールワイヤ１０の延長方向と直交する方向に沿って測定されるベルト層８の幅５０ｍｍ当たりに含まれる単線スチールワイヤ１０の曲げ剛性（Ｎ・ｍｍ2）の総和である。
【００２３】
引張剛性及び面外曲げ剛性はそれぞれ以下の式で求められる。
引張剛性(N) ＝ヤング率(N/mm2) ×ワイヤ断面積(mm2) 
曲げ剛性(N・mm2)＝(ヤング率(N/mm2) ×π× ワイヤ半径(mm)4 × ワイヤ本数（本))／64
【００２４】
上述のようにベルト層８を構成する単線スチールワイヤ１０の引張剛性を十分に確保することにより、単線スチールワイヤ１０の破断を防止し、ベルト層８の耐久性を向上することができる。ここで、ベルト層８の幅５０ｍｍ当たりの単線スチールワイヤ１０の引張剛性が１２００ｋＮ／５０ｍｍ未満であるとタイヤ耐久性能の改善効果が不十分になる。一方、単線スチールワイヤ１０の面外曲げ剛性を十分に確保することにより、トレッド部１のバックリングを抑制し、ベルト層８の耐久性を向上することができる。ここで、ベルト層８の幅５０ｍｍ当たりの単線スチールワイヤ１０の面外曲げ剛性が１００００Ｎ・ｍｍ2／５０ｍｍ未満であるとタイヤ耐久性能の改善効果が不十分になる。
単線スチールワイヤ１０の引張剛性は、例えば、１１８９〜１５８５ｋＮ／５０ｍｍであり、単線スチールワイヤ１０の面外曲げ剛性は、例えば、７３６９〜９１０２ｋＮ／５０ｍｍ、９１０２〜１２１３６ｋＮ／５０ｍｍ、１４２３４〜１４５０９ｋＮ／５０ｍｍであり、好ましくは１００００〜１４５００ｋＮ／５０ｍｍである。
【００２５】
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層８の少なくともエッジ部の外周側にはベルトカバー層９を巻き付けることが望ましい。これにより、単線スチールワイヤ１０の相互間隔が狭い場合であっても、単線スチールワイヤ１０とその周辺ゴムとの間のセパレーションを防止し、タイヤ耐久性能を改善することができる。
【００２６】
ベルトカバー層９の補強コードとしては、総繊度が１４００ｄｔｅｘ／１〜２１００ｄｔｅｘ／１であってナイロン６６からなる片撚りコードを使用すると良い。このような片撚りコードを使用した場合、双撚りコードの場合に比べて、ベルトカバー層９の厚さを薄くすることが可能になる。そのため、ベルトカバー層９の付加によりタイヤ耐久性能を改善する一方で、ベルトカバー層９の薄肉化により転がり抵抗を低減することができる。ここで、上記片撚りコードの総繊度が１４００ｄｔｅｘ／１未満であるとタイヤ耐久性能の改善効果が低下し、逆に２１００ｄｔｅｘ／１を超えると転がり抵抗の改善効果が低下する。また、ナイロン６６からなる片撚りコードを用いることで、他の樹脂からなるコードに比べて、接着性、熱収縮応力が大きく、高速時にタイヤトレッドのせり上がりを抑制することができる。
【００２７】
本発明では、ベルト層を構成する単線スチールワイヤに捩りを与え、そのワイヤ表面捩り角を規定することにより、単線スチールワイヤにおいて伸線加工に起因して生じる金属組織の配向を緩和するので、単線スチールワイヤの耐疲労性を改善してタイヤ耐久性能を向上することができる。また、単線スチールワイヤに捩りを与えた場合、単線スチールワイヤの真直性が良好になり、ベルト層のスプライス精度が改善されることになるが、このこともタイヤ耐久性能の向上に寄与する。更に、単線スチールワイヤの表面残留応力を０ＭＰａ以下、即ち、ワイヤ表面の歪みを圧縮側にすることにより、トレッド部のバックリングにより単線スチールワイヤが屈曲してワイヤ表面に引張歪みを生じた際に、その引張歪みを生じた部分に破断を生じ難くなるので、タイヤ耐久性能の改善効果を更に高めることができる。その結果、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら単線スチールワイヤの使用に基づいて空気入りラジアルタイヤの転がり抵抗を低減することができる。
【００２８】
本発明において、ベルト層の幅５０ｍｍ当たりの単線スチールワイヤの引張剛性を１２００ｋＮ／５０ｍｍ以上とし、ベルト層の幅５０ｍｍ当たりの単線スチールワイヤの面外曲げ剛性を１００００Ｎ・ｍｍ2／５０ｍｍ以上とする条件を満たすようにベルト層を構成することが好ましい。単線スチールワイヤの引張剛性を十分に確保することで単線スチールワイヤの破断を防止することができ、単線スチールワイヤの面外曲げ剛性を十分に確保することでトレッド部のバックリングを抑制することができる。これらはタイヤ耐久性能の向上に寄与する。
【００２９】
単線スチールワイヤの表面残留応力は−５０ＭＰａ以下とすることが好ましい。このようにワイヤ表面に大きな圧縮歪みを与えることにより、トレッド部のバックリングによる単線スチールワイヤの破断をより効果的に防止することができる。
【００３０】
ベルト層の少なくともエッジ部の外周側にはベルトカバー層を巻き付けることが好ましい。これにより、単線スチールワイヤを用いる場合の欠点、即ち、ワイヤ間隔が狭くなることに起因してワイヤとゴムとの間にセパレーションを生じ易い点をベルトカバー層によって補完することができる。特に、ベルトカバー層の補強コードとして総繊度が１４００ｄｔｅｘ／１〜２１００ｄｔｅｘ／１であってナイロン６６からなる片撚りコードを使用することが好ましい。このような片撚りコードを使用した場合、ベルトカバー層の厚さを薄くすることが可能になるので、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら転がり抵抗を低減することができる。
【実施例】
【００３１】
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５で、トレッド部におけるカーカス層の外周側に複数本の補強コードを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を設け、該ベルト層の外周側にナイロン６６の繊維コードからなるベルトカバー層を設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層の補強コードの構造、ワイヤ表面捩り角θ、素線径ｄ、表面残留応力σ、打ち込み密度、ワイヤ間隙、幅５０ｍｍ当たりのワイヤ総断面積、幅５０ｍｍ当たりの引張剛性、幅５０ｍｍ当たりの面外曲げ剛性、及び、ベルトカバー層の撚り構造を表１〜表５のように設定した従来例１、比較例１〜７及び実施例１〜２４のタイヤを製作した。表１〜表５におけるベルトカバー層の撚り構造について、「ｄｔｅｘ」を「Ｔ」にて表記した。【００３２】
従来例１のタイヤは、ベルト層の補強コードとして、素線径ｄが０．２８ｍｍの３本のフィラメントを撚り合わせた１×３構造のスチールコードを用いたものである。一方、実施例１〜２４及び比較例１〜７のタイヤは、ベルト層の補強コードとして、素線径ｄが０．２５ｍｍ〜０．４５ｍｍの単線スチールワイヤを用いたものである。【００３３】
全ての試験タイヤの共通事項として、タイヤ径方向内側に位置する１番ベルト層の幅を１５０ｍｍとし、タイヤ径方向外側に位置する２番ベルト層の幅を１４０ｍｍとし、１番ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度を２７°とし、２番ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度を−２７°（１番ベルト層と逆側に２７°）とし、ベルトコード上のゴムゲージを同一にした。【００３４】
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、転がり抵抗及びタイヤ耐久性能を評価し、その結果を表１〜表５に併せて示した。【００３５】
転がり抵抗：
各試験タイヤをリムサイズ１５×６ＪＪのホイールにリム組みして空気圧２３０ｋＰａに設定し、速度８０ｋｍ／ｈ、負荷荷重６．１５ｋＮの条件で走行したときの試験タイヤの抵抗力を、ドラム径１７０７ｍｍのドラム式転がり抵抗試験機にて測定し、これを転がり抵抗とした。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど転がり抵抗が少ないことを意味する。【００３６】
タイヤ耐久性能（ベルト折れ）：
各試験タイヤをリムサイズ１５×６ＪＪのホイールにリム組みして空気圧を１７０ｋＰａに設定し、直径１７０７ｍｍのドラム上で、荷重とスリップ角を矩形波変動させながら、速度２５ｋｍ／ｈで走行試験を実施した。なお、荷重は３．２±２．１ｋＮとし、スリップ角は０±２°及び０±５°の２種（０±２°は、実施例９〜１９、比較例６，７でのみ測定）とし、スリップ角２°又は５°の時は荷重５．３ｋＮ、スリップ角−２°又は−５°の時は荷重１．１ｋＮとなるよう、変動周波数０．０６７Ｈｚで変動させた。そして、５ｋｍ走行毎にベルト折れの有無をＸ線で確認し、ベルト折れが発生するまでの走行距離を計測した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどタイヤ耐久性能が優れていることを意味する。【００３７】
タイヤ耐久性能（ベルトセパレーション）：
各試験タイヤをリムサイズ１５×６ＪＪのホイールにリム組みして空気圧を１７０ｋＰａに設定し、直径１７０７ｍｍのドラム上で、荷重とスリップ角を矩形波変動させながら、速度６０ｋｍ／ｈで走行試験を実施した。なお、荷重は３．２±２．１ｋＮとし、スリップ角は０±３°とし、スリップ角３°の時は荷重５．３ｋＮ、スリップ角−３°の時は荷重１．１ｋＮとなるよう、変動周波数０．０３Ｈｚで変動させた。そして、６０００ｋｍ走行後にタイヤを解体し、タイヤに発生したベルトセパレーションの長さを測定した。ベルトセパレーションの長さは、ここでは、補強コードの切断端でのエッジセパレーションの長さとした。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほどタイヤ耐久性能が優れていることを意味する。【００３８】
【表１】
2013099248.tif 000004
【００３９】
【表２】
2013099248.tif 000005
【００４０】
【表３】
2013099248.tif 000006
【００４１】
【表４】
2013099248.tif 000007
【００４２】
【表５】
2013099248.tif 000008
【００４３】
表１〜表５から判るように、実施例１〜２４のタイヤは、従来例１との対比において、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら転がり抵抗を低減することができた。特に、実施例１３〜１９のタイヤは、より厳しい測定条件である、スリップ角０±５°でのタイヤ耐久性能に優れていた。このことに関して、次のことが考えられる。スリップ角０±２°の場合は、入力（応力）の大きさが小さいため、圧縮側の残留応力が僅かである場合もベルト折れに対して効果があるのに対し、スリップ角０±５°の場合は、入力（応力）の大きさが大きいため、圧縮側の残留応力が−５０ＭＰａ以下でないと、ベルト折れに対して大きな効果が得られない。
また、実施例１〜２４のタイヤは、従来例１と比べ補強コードの打ち込み本数が多いにもかかわらず、ベルトセパレーションを従来例１と同程度に抑えられた。【００４４】
これに対して、比較例１〜７のタイヤは、転がり抵抗の低減効果が認められるものの、タイヤ耐久性能が低下していた。特に、比較例３ではベルト層の単線スチールワイヤに捩りが与えられていないため、タイヤ耐久性能が悪化していた。比較例４ではベルト層の単線スチールワイヤのワイヤ表面捩り角θが小さ過ぎるため、タイヤ耐久性能が悪化していた。比較例５ではベルト層の単線スチールワイヤのワイヤ表面捩り角θが大きすぎるため、試験タイヤの作成に時間を要した。比較例１ではベルト層の単線スチールワイヤの素線径ｄが小さ過ぎるため、ベルト層のコードセパレーションが顕著になり、タイヤ耐久性能が悪化していた。比較例６，７ではベルト層の単線スチールワイヤの表面残留応力σが０ＭＰａを超えているため、ベルト層の耐久性が低く、タイヤ耐久性能が悪化していた。比較例２ではベルト層の単線スチールワイヤの素線径ｄが大き過ぎるため、ベルト層のエッジセパレーションが顕著になり、タイヤ耐久性能が悪化していた。
【符号の説明】
【００４５】
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
５  ビードコア
６  ビードフィラー
８  ベルト層
９  ベルトカバー層
１０  単線スチールワイヤ
１１  伸線痕
【図１】
2013099248.tif 000009
【図２】
2013099248.tif 000010
【図３】
2013099248.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月25日(2014.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りラジアルタイヤであって、
１対のビード部と、
１対のサイドウォール部と、
前記１対のビード部の間にカーカス層が装架され、前記トレッド部におけるカーカス層の外周側に、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層が前記１対のサイドウォール部との間に配設されたトレッド部と、を備え、
前記単線スチールワイヤの素線径は０．３０ｍｍ〜０．４０ｍｍであり、
前記単線スチールワイヤのそれぞれにその軸廻りに捩りが与えられ、前記単線スチールワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角が１°〜１５°であり、
前記単線スチールワイヤの表面残留応力が０ＭＰａ以下であり、
前記ベルト層の幅５０ｍｍ当たりの前記単線スチールワイヤの面外曲げ剛性を１００００Ｎ・ｍｍ2／５０ｍｍ以上とする条件を満たすように、前記ベルト層が構成されていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記単線スチールワイヤは伸線加工が施されている、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記ベルト層の幅５０ｍｍ当たりの前記単線スチールワイヤの引張剛性を１２００ｋＮ／５０ｍｍ以上とする条件を満たすように、前記ベルト層が構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記単線スチールワイヤの表面残留応力が−５０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記ベルト層の少なくともエッジ部の外周側にベルトカバー層が巻き付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項６】
前記ベルトカバー層の補強コードとして総繊度が１４００ｄｔｅｘ／１〜２１００ｄｔｅｘ／１であってナイロン６６からなる片撚りコードが使用されていることを特徴とする請求項５に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、
１対のビード部と、
１対のサイドウォール部と、
前記１対のビード部の間にカーカス層が装架され、前記トレッド部におけるカーカス層の外周側に、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層が前記１対のサイドウォール部の間に配設されたトレッド部と、を備え、
前記単線スチールワイヤの素線径は０．３０ｍｍ〜０．４０ｍｍであり、
前記単線スチールワイヤのそれぞれにその軸廻りに捩りが与えられ、前記単線スチールワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角が１°〜１５°であり、かつ
前記単線スチールワイヤの表面残留応力が０ＭＰａ以下であり、
前記ベルト層の幅５０ｍｍ当たりの前記単線スチールワイヤの面外曲げ剛性を１００００Ｎ・ｍｍ2／５０ｍｍ以上とする条件を満たすように、前記ベルト層が構成されていることを特徴とするものである。
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月22日(2014.9.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りラジアルタイヤであって、
１対のビード部と、
１対のサイドウォール部と、
前記１対のビード部の間にカーカス層が装架され、トレッド部における前記カーカス層の外周側に、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層が前記１対のサイドウォール部の間に配設されたトレッド部と、を備え、
前記単線スチールワイヤの素線径は０．３０ｍｍ〜０．４０ｍｍであり、
前記単線スチールワイヤのそれぞれにその軸廻りに捩りが与えられ、前記単線スチールワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角が１°〜１５°であり、
前記単線スチールワイヤの表面残留応力が０ＭＰａ以下であり、
前記ベルト層の幅５０ｍｍ当たりに含まれる前記単線スチールワイヤの引張剛性の総和を１２００ｋＮ／５０ｍｍ以上とする条件、および、前記ベルト層の幅５０ｍｍ当たりに含まれる前記単線スチールワイヤの曲げ剛性の総和である前記単線スチールワイヤの面外曲げ剛性を１００００Ｎ・ｍｍ2／５０ｍｍ以上とする条件を満たすように前記単線スチールワイヤの打ち込み密度が調整され、前記ベルト層が構成されていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記単線スチールワイヤの打ち込み密度は、前記ベルト層の幅５０ｍｍ当たり６０〜９０本の範囲で調整されている、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記単線スチールワイヤは伸線加工が施されている、請求項１または２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記単線スチールワイヤの表面残留応力が−５０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記ベルト層の少なくともエッジ部の外周側にベルトカバー層が巻き付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項６】
前記ベルトカバー層の補強コードとして総繊度が１４００ｄｔｅｘ／１〜２１００ｄｔｅｘ／１であってナイロン６６からなる片撚りコードが使用されていることを特徴とする請求項５に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、
１対のビード部と、
１対のサイドウォール部と、
前記１対のビード部の間にカーカス層が装架され、トレッド部における前記カーカス層の外周側に、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層が前記１対のサイドウォール部の間に配設されたトレッド部と、を備え、
前記単線スチールワイヤの素線径は０．３０ｍｍ〜０．４０ｍｍであり、
前記単線スチールワイヤのそれぞれにその軸廻りに捩りが与えられ、前記単線スチールワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角が１°〜１５°であり、かつ
前記単線スチールワイヤの表面残留応力が０ＭＰａ以下であり、
前記ベルト層の幅５０ｍｍ当たりに含まれる前記単線スチールワイヤの引張剛性の総和を１２００ｋＮ／５０ｍｍ以上とする条件、および、前記ベルト層の幅５０ｍｍ当たりに含まれる前記単線スチールワイヤの曲げ剛性の総和である前記単線スチールワイヤの面外曲げ剛性を１００００Ｎ・ｍｍ2／５０ｍｍ以上とする条件を満たすように前記単線スチールワイヤの打ち込み密度が調整され、前記ベルト層が構成されていることを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。
【図２】本発明でベルト層に使用される単線スチールワイヤを示す側面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示す単線スチールワイヤを示す側面図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５で、トレッド部におけるカーカス層の外周側に複数本の補強コードを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を設け、該ベルト層の外周側にナイロン６６の繊維コードからなるベルトカバー層を設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層の補強コードの構造、ワイヤ表面捩り角θ、素線径ｄ、表面残留応力σ、打ち込み密度、ワイヤ間隙、幅５０ｍｍ当たりのワイヤ総断面積、幅５０ｍｍ当たりの引張剛性、幅５０ｍｍ当たりの面外曲げ剛性、及び、ベルトカバー層の撚り構造を表１〜表５のように設定した従来例１、比較例１〜７、実施例２、４、１８、２０〜２４、および参考例１〜１６のタイヤを製作した。表１〜表５におけるベルトカバー層の撚り構造について、「ｄｔｅｘ」を「Ｔ」にて表記した。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
従来例１のタイヤは、ベルト層の補強コードとして、素線径ｄが０．２８ｍｍの３本のフィラメントを撚り合わせた１×３構造のスチールコードを用いたものである。一方、実施例２、４、１８、２０〜２４、参考例１〜１６及び比較例１〜７のタイヤは、ベルト層の補強コードとして、素線径ｄが０．２５ｍｍ〜０．４５ｍｍの単線スチールワイヤを用いたものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
タイヤ耐久性能（ベルト折れ）：
各試験タイヤをリムサイズ１５×６ＪＪのホイールにリム組みして空気圧を１７０ｋＰａに設定し、直径１７０７ｍｍのドラム上で、荷重とスリップ角を矩形波変動させながら、速度２５ｋｍ／ｈで走行試験を実施した。なお、荷重は３．２±２．１ｋＮとし、スリップ角は０±２°及び０±５°の２種（０±２°は、参考例７〜１６、実施例１８、比較例６，７でのみ測定）とし、スリップ角２°又は５°の時は荷重５．３ｋＮ、スリップ角−２°又は−５°の時は荷重１．１ｋＮとなるよう、変動周波数０．０６７Ｈｚで変動させた。そして、５ｋｍ走行毎にベルト折れの有無をＸ線で確認し、ベルト折れが発生するまでの走行距離を計測した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどタイヤ耐久性能が優れていることを意味する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
【表１】
2013099248.tif 000012
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
【表２】
2013099248.tif 000013
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
【表３】
2013099248.tif 000014
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
【表４】
2013099248.tif 000015
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
表１〜表５から判るように、実施例２、４、１８、２０〜２４、および参考例１〜１６のタイヤは、従来例１との対比において、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら転がり抵抗を低減することができた。特に、参考例１１〜１６、および実施例１８のタイヤは、より厳しい測定条件である、スリップ角０±５°でのタイヤ耐久性能に優れていた。このことに関して、次のことが考えられる。スリップ角０±２°の場合は、入力（応力）の大きさが小さいため、圧縮側の残留応力が僅かである場合もベルト折れに対して効果があるのに対し、スリップ角０±５°の場合は、入力（応力）の大きさが大きいため、圧縮側の残留応力が−５０ＭＰａ以下でないと、ベルト折れに対して大きな効果が得られない。
また、実施例２、４、１８、２０〜２４、および参考例１〜１６のタイヤは、従来例１と比べ補強コードの打ち込み本数が多いにもかかわらず、ベルトセパレーションを従来例１と同程度に抑えられた。
【国際調査報告】
2013099248.tif 000016
2013099248.tif 000017
2013099248.tif 000018
2013099248.tif 000019