(57)【要約】【課題】耐久性と軽量性を従来以上に高度に両立させた空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】ベルトの１層目の第１ベルト層と２層目の第２ベルト層がともに、フィラメント径０．１８〜０．２６ｍｍのモノフィラメントコードが、５〜７本にて引き揃えた束を単位とし周方向に並置されてコーティングゴム中に埋設されてなり、第２ベルト層端における第１ベルト層と第２ベルト層との間にベルト間ゴムが配設され、第２ベルト層端部における第１ベルト層と第２ベルト層とのモノフィラメントコード間のゴム層のゲージＨＥがタイヤ中央部におけるゲージＨＣの１．３〜２．５倍であって、ベルト間ゴムのゲージＧの値が１．１ｍｍ未満であり、かつ、第１ベルト層幅が第２ベルト層幅よりも大きく、第１ベルト層と第２ベルト層のベルト層幅の差の半分の値をＳ（ｍｍ）としたとき、下記式、Ｓ（ｍｍ）＋６．７×Ｇ（ｍｍ）＞１２で表される関係を満足する。【選択図】図２
2011020644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のビードコア間にわたりトロイド状をなして跨る少なくとも１枚のラジアルカーカス層からなるカーカスと、該カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に配設されて接地部を形成するトレッド部と、該トレッド部と前記カーカスのクラウン領域との間に配置されて補強部を形成する、少なくとも２層のベルト層をからなるベルトと、を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルトの１層目の第１ベルト層と２層目の第２ベルト層がともに、フィラメント径０．１８〜０．２６ｍｍのモノフィラメントコードが、５〜７本にて引き揃えた束を単位とし周方向に並置されてコーティングゴム中に埋設されてなり、前記第２ベルト層端における第１ベルト層と第２ベルト層との間にベルト間ゴムが配設され、前記第２ベルト層端部における前記第１ベルト層と前記第２ベルト層とのモノフィラメントコード間のゴム層のゲージＨＥがタイヤ中央部におけるゲージＨＣの１．３〜２．５倍であって、前記ベルト間ゴムのゲージＧの値が１．１ｍｍ未満であり、かつ、前記第１ベルト層幅が前記第２ベルト層幅よりも大きく、第１ベルト層と第２ベルト層のベルト層幅の差の半分の値をＳ（ｍｍ）としたとき、下記式、
Ｓ（ｍｍ）＋６．７×Ｇ（ｍｍ）＞１２
で表される関係を満足す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Ｇの値が０．６ｍｍ未満である請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記Ｓの値が１５ｍｍ以下である請求項１または２記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記モノフィラメントコード束間のベルト幅方向距離が、０．４ｍｍを超え１．２ｍｍ未満である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記モノフィラメントコード束の打ち込み数が、１８〜３２束／５０ｍｍである請求項１〜４のうちいずれか一項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、空気入りラジアルタイヤ（以下単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、耐久性と軽量性を従来以上に高度に両立させた空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の燃費を向上させるために、タイヤを軽量化する要求は益々高まってきている。従来の撚りスチールコードを用いるベルト部での軽量化を考える際、引張強度を一定以上確保することを前提とすると、スチールベルト層のコーティングゲージを薄くするしかない。
【０００３】
このような観点から、金属モノフィラメントを撚らずにベルト用コードとして使用する技術が開発され、これまでに種々提案がなされている。例えば、特許文献１では、燃費の向上および乗り心地の改良を目的として、金属線材（モノフィラメント）の３または４本を撚り合わせることなくベルトの幅方向に並べて引き揃えた束を単位としてゴムに埋設して成るベルトを備える空気入りラジアルタイヤが提案されている。また、特許文献２では、タイヤの軽量化ニーズに対応するためと、金属線の折れによる耐久性の低下等の不具合を解決するために、ベルト層が、金属モノフィラメントがベルトプライ幅方向に所定の条件下で並べられて被覆ゴム中に埋設されている３枚のベルトプライで構成されている空気入りラジアルタイヤが提案されている。
【０００４】
さらに、特許文献３には、ベルト端セパレーション（ＢＥＳ）の発生を抑制し、ベルト耐久性の改善と、タイヤ重量の軽量化とを両立した空気入りラジアルタイヤを得るために、２層目の第２ベルト層端部における第１ベルト層と第２ベルト層のモノフィラメントコード間のゲージをタイヤ中央部におけるゲージの１．３〜３．０倍とする技術が開示されている。さらにまた、特許文献４では金属モノフィラメントの径を０．１８ｍ〜０．２６ｍｍでかつ、束の本数を５〜７本とし、耐久性と軽量化を高次元で両立させている。
【０００５】
これまでに提案されているように、モノフィラメントコードをベルトに適用することで、コード中心間のゲージを合わせて設計した場合でも層間のゴムゲージを確保することができ、層間のゲージを合わせて設計することにより、タイヤに軽量化を図ることが可能となるが、その一方で、以下のような問題も有していた。まず、タイヤ径方向のコード間隔が密になるため、隣接コードからの亀裂が進展しやすいという問題である。次に、ベルト面内に占めるスチールコード使用量が大きいため、層間せん断歪みが増加するという問題である。このような問題がある結果として、モノフィラメントコードを用いたベルトでは、通常の撚りコードを使用した場合に比べてＢＥＳが起り易くなっていた。なお、コーティングゴムのゲージを増加させることで、ＢＥＳの発生は抑制されるが、当然、重量増となるため、所期の目的であるタイヤの軽量化には背反することになる。
【０００６】
上記特許文献３に記載の技術によれば、ベルト層にモノフィラメントコードを用いたタイヤにおいて、ＢＥＳの起点となるベルト端部のベルト間ゴムのゲージを増加させることで、ベルト端における歪を抑制して、耐ＢＥＳ性を向上することが可能である。また、特許文献４の技術によれば、モノフィラメントコードの配列条件をコントロールし、耐ＢＥＳ性を向上させることができる。しかしながら、耐ＢＥＳ性を確保するにはベルト端部のゴムゲージは厚く設定しなければならない場合があり、軽量化の要求を十分に満たせてはいなかった。
【０００７】
また、耐ＢＥＳ性を向上させるためにゴム組成物の物理特性をコントロールする技術も報告されている。例えば、特許文献５では５０％伸長時の引張強度を、特許文献６では動的弾性率を、特許文献７では１００％伸長時の引張強度と破断時の伸び率をそれぞれ所定の範囲に調整することにより、耐ＢＥＳ性を向上させる技術が開示されている。
【０００８】
さらに、セパレーションと耐久性を両立させるために、タイヤの構造についても検討がなされている。例えば、特許文献８には、ベルト幅をトレッド幅の１．００〜１．０５以下にするという技術が開示されている。また、特許文献９には、ステップ量とベルト幅との関係およびウェッジゴム層の厚みとステップ量との関係を規定して、ＢＥＳを防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２０８２１０号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開２００１−３３４８１０号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開２００５−３４９９９９号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献４】特開２００７−３０２２０３号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献５】特開平５−１２４１２９号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献６】特開平７−２５１６０５号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献７】特許第２９７１４８４号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献８】特許第３６６９７１２号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献９】特開平６−３２０９０７号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、タイヤ軽量化や耐ＢＥＳ性に関する技術は多く報告されているが、タイヤ重量の軽量化および耐ＢＥＳ性の向上に対する要望はさらに強まり、より高度な両立が求められるようになった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術における問題を解消して、タイヤ重量の軽量化を図りつつ、ＢＥＳの発生を抑制することで、耐久性と軽量性を従来以上に高度に両立させ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】
【００１２】
本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、ベルト端のゴムゲージと第１ベルト層と第２ベルト層の幅が所定の関係を満足することにより、耐ＢＥＳ性を向上させることが可能となり、上記課題を解消できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビードコア間にわたりトロイド状をなして跨る少なくとも１枚のラジアルカーカス層からなるカーカスと、該カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に配設されて接地部を形成するトレッド部と、該トレッド部と前記カーカスのクラウン領域との間に配置されて補強部を形成する、少なくとも２層のベルト層をからなるベルトと、を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルトの１層目の第１ベルト層と２層目の第２ベルト層がともに、フィラメント径０．１８〜０．２６ｍｍのモノフィラメントコードが、５〜７本にて引き揃えた束を単位とし周方向に並置されてコーティングゴム中に埋設されてなり、前記第２ベルト層端における第１ベルト層と第２ベルト層との間にベルト間ゴムが配設され、前記第２ベルト層端部における前記第１ベルト層と前記第２ベルト層とのモノフィラメントコード間のゴム層のゲージＨＥがタイヤ中央部におけるゲージＨＣの１．３〜２．５倍であって、前記ベルト間ゴムのゲージＧの値が１．１ｍｍ未満であり、かつ、前記第１ベルト層幅が前記第２ベルト層幅よりも大きく、第１ベルト層と第２ベルト層のベルト層幅の差の半分の値をＳ（ｍｍ）としたとき、下記式、
Ｓ（ｍｍ）＋６．７×Ｇ（ｍｍ）＞１２
で表される関係を満足することを特徴とするものである。これにより、耐久性と軽量性を従来以上に高度に両立させた空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
【００１４】
本発明のおいては、前記Ｇの値は０．６ｍｍ未満であることが好ましい。これにより、本発明の効果を、より良好に得ることができる。また、前記Ｓの値は１５ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、偏摩耗性も向上させることができる。さらに、前記モノフィラメントコード束間のベルト幅方向距離は、０．４ｍｍを超え１．２ｍｍ未満であることが好ましい。これにより、耐ＢＥＳ性をより向上させることができる。さらにまた、前記モノフィラメントコード束の打ち込み数は、１８〜３２束／５０ｍｍであることが好ましい。これにより、引張強度を良好に確保することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、耐久性と軽量性を従来以上に高度に両立させた空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一好適例の空気入りラジアルタイヤを示す片側断面図である。
【図２】ベルト層の端部近傍を示す拡大部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
図１に、本発明の一好適例の空気入りラジアルタイヤを示す片側断面図を示す。図示するタイヤは、カーカスのクラウン領域に配設されて接地部を形成するトレッド部１と、このトレッド部１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部２と、各サイドウォール部２の内周側に連続するビード部３とを備えている。
【００１８】
トレッド部１、サイドウォール部２およびビード部３は、一方のビード部３から他方のビード部３にわたってトロイド状に延びる一枚のカーカス層からなるカーカス４により補強されている。また、トレッド部１は、カーカス４のクラウン領域のタイヤ径方向外側に配設した少なくとも２層、図示する例では２層の第１ベルト層５ａと第２ベルト層５ｂとからなるベルトにより補強されている。ここで、カーカス４のカーカス層は複数枚としてもよく、タイヤ周方向に対してほぼ直交する方向、例えば、７０〜９０°の角度で延びる有機繊維コードを好適に用いることができる。
【００１９】
図２に、本発明のタイヤにおけるベルト端部の幅方向断面を拡大して示す。図示するように、本発明のタイヤは、第１ベルト層５ａと第２ベルト層５ｂがともに、フィラメント径０．１８〜０．２６ｍｍのモノフィラメントコードが、５〜７本（図示例では６本）にて引き揃えた束を単位とし周方向に並置されてコーティングゴム８中に埋設されてなり、第２ベルト層５ｂ端における第１ベルト層５ａと第２ベルト層５ｂとの間にベルト間ゴム７が配設されてなる。ベルト間ゴム７を配置することにより、ＢＥＳの起点となるベルト端の歪を抑制し、耐ＢＥＳ性を向上させている。
【００２０】
本発明においては、第１ベルト層５ａの幅が第２ベルト層５ｂの幅よりも大きく、第１ベルト層５ａと第２ベルト層５ｂのベルト層幅の差の半分の値をＳ（ｍｍ）、ベルト間ゴム７のゲージをＧ（ｍｍ）としたとき、下記式、
Ｓ（ｍｍ）＋６．７×Ｇ（ｍｍ）＞１２、
で表される関係を満足する。上記関係式を満足することにより、従来よりも、ベルト端のゲージを厚くせず耐ＢＥＳ性を確保することができ、さらに軽量のタイヤを得ることができる。
【００２１】
本発明においては、第２ベルト層５ｂ端部における第１ベルト層５ａと第２ベルト層５ｂとのモノフィラメントコード間のゴム層のゲージＨＥはタイヤ中央部におけるゲージＨＣの１．３〜２．５倍である。これにより、タイヤの軽量化とベルト耐久性をより高度に両立させることが可能となる。この値が１．３倍未満であると耐ＢＥＳ性の効果が良好に得られなくなり、一方、２．５倍を超えるとタイヤの軽量化が十分とはいえなくなる。
【００２２】
また、本発明においては、より良好に耐ＢＥＳ性を得るためには、ベルト間ゴム７のゲージＧは、０．２０ｍｍより大きいことが好ましい。また、タイヤの軽量効果を十分に得るためには、１．１ｍｍ未満であり、好ましくは、０．６ｍｍ未満である。
【００２３】
さらに、本発明においては、第１ベルト層５ａと第２ベルト層５ｂのベルト層幅の差の半分の値Ｓは、１５ｍｍ以下であることが好ましい。第１ベルト層５ａと第２ベルト層５ｂのベルト層幅の差の半分の値Ｓが１５ｍｍより大きくなると、偏摩耗性が悪化してしまうためである。
【００２４】
さらにまた、本発明においては、コード間のタイヤ幅方向距離、すなわち、コード間隔ｗが０．４ｍｍ以下と密である場合には、隣接コード間で亀裂がつながりやすく、ベルト間ゴム７の効果だけでは不十分で、従来コード対比では耐ＢＥＳ性に劣ることになる場合がある。また、コード間隔ｗが１．２ｍｍ以上と極めて疎である場合においても、コードに沿った亀裂進展が速く、やはり耐ＢＥＳ性に劣る結果となってしまう場合がある。そこで本発明においては、モノフィラメントコード６を５〜７本の束にしてベルトに適用することで、総強力を保ちつつ、コード間隔ｗを適切な範囲に確保して、良好な耐ＢＥＳ性を得たものである。従って、以上のような理由より、本発明においては、モノフィラメントコード束間のベルト幅方向距離ｗが、０．４ｍｍを超え１．２ｍｍ未満であることが好ましい。
【００２５】
また、本発明においては、ベルト折れ性を考慮すると、モノフィラメントコード６のフィラメント径は、０．１８〜０．２６ｍｍとする必要があるが、好ましくは、０．２０〜０．２４ｍｍである。フィラメント径が０．１８ｍｍより細くなると８の字旋回走行時のバックリング波長が短くなり、その際に生ずる表面歪が大きくなり、ベルト折れ性が悪化してしまうおそれがある。一方、０．２６ｍｍより大きくなると表面歪が大きくなり、やはりベルト折れ性が悪化してしまうおそれがある。
【００２６】
また、モノフィラメントコード６の引張り強さは、好適には２７００Ｎ／ｍｍ２以上である。高い抗張力を有するモノフィラメントコードとしては、少なくとも０．７質量％、特には少なくとも０．８質量％の炭素を含有するものを、好適に用いることができる。
【００２７】
本発明においては、モノフィラメントコード束の打ち込み数は、１８〜３２束／５０ｍｍであることが好ましい。打ち込み数が少なすぎると引っ張り強度を確保することが困難となり、多すぎるとコード間隔を確保することが困難となり、いずれも好ましくない。
【００２８】
本発明の空気入りラジアルタイヤは、ベルト構造の改良に係るものであり、その他の構造および材質については特に制限されるべきものではなく、既知の構造および材料を適宜採用することができる。例えば、カーカス４では、タイヤ周方向に対してほぼ直交する方向、例えば、７０〜９０°の角度で延びる有機繊維コードである、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、ポリケトン繊維等を好適に用いることができる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を、実施例を用いてより具体的に説明する。
（実施例１〜１１、比較例１〜８）
下記表１〜３に示す条件にて、図１に示すタイプの２層のスチールベルトを備える構造の空気入りラジアルタイヤを作製した。タイヤサイズは１８５／７０Ｒ１４、トレッド幅は１３０ｍｍとし、第１ベルト層５ａと第２ベルト層５ｂのモノフィラメントコード６の打込み角度は、タイヤ周方向に対してそれぞれ＋２２°および−２２°とした。
【００３０】
また、ベルト間ゴム７の配合ゴムとしては、天然ゴム１００質量部、カーボンブラック（Ｎ３３０）５０質量部、コバルト塩（ナフテン酸コバルト）１．０質量部、酸化亜鉛１０質量部、加硫促進剤（Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド，大内新興化学工業（株）製  ノクセラーＤＺ）１．０質量部、硫黄６．０質量部、ビスマレイミド（Ｎ，Ｎ’−（４，４’−ジフェニルメタンビスマレイミド））２．０質量部からなるものを用いた。得られたタイヤにつき、下記手順に従い耐ＢＥＳ性、偏摩耗性および軽量性について評価した。
【００３１】
＜耐ＢＥＳ性の評価＞
各供試タイヤをＪＡＴＭＡで規定する正規リムに組みつけ、２２０ｋＰａの内圧を充填してテスト用乗用車に装着し、ＢＥＳドラム上を、サイドフォース（ＳＦ）一定で横力をかけて走行させた後、タイヤを解剖してベルト層端部に発生している亀裂の長さを測定した。各供試タイヤの亀裂長さを、比較例１のタイヤの亀裂長さを１００とした指数にて示した。この指数の値が小さいほど耐ＢＥＳ性が良好である。また、タイヤの亀裂長さが５０未満の場合を◎、１００〜５０の場合を○、１００を超える場合を×とした。結果を表１〜３に併記する。
【００３２】
＜偏摩耗性＞
各供試タイヤを２０００ＣＣのＦＦ車に装着して、２００００ｋｍ走行し、その後のタイヤセンター部の摩耗量とショルダー部の摩耗量を測定し、下記式に従い、偏摩耗量を算出した。
偏摩耗量＝（（ショルダー部の摩耗量）−（センター部の摩耗量））／センター部の摩耗量
得られた数値を、比較例１のタイヤを１００とした指数にて示した。数値が大なるほど偏摩耗が大きいことを示す。また、偏摩耗量が２００以下の場合を○、２００を超える場合を×とした。結果を表１〜３に併記する。なお、センター部摩耗量およびショルダー部摩耗量は以下の手法により求めた。
【００３３】
＜センター部摩耗量＞
センター部の溝底とトレッド面の距離を測定し、新品時の距離との差を摩耗量とした。測定は周上６ヶ所おこない、平均値を算出した。
【００３４】
＜ショルダー部の摩耗量＞
トレッド接地端から１０ｍｍの部分の溝底とトレッド面の距離を測定し、新品時との差を摩耗量とした。測定は装着時の内側と外側それぞれ周上６ヶ所測定し平均を求めた。
【００３５】
＜軽量性＞
比較例１と比較して０．２００ｋｇ以上軽量化できているものを◎、０．１６ｋｇ以上軽量化できているものを○、０．１６ｋｇ未満のものを×とした。結果を表１〜３に併記する。
【００３６】
【表１】
2011020644.tif 000003
※１：比較例１と比較したベルトゴムおよびベルト間ゴムの減少量
【００３７】
【表２】
2011020644.tif 000004
【００３８】
【表３】
2011020644.tif 000005
【００３９】
上記表１〜３より、本発明の空気入りラジアルタイヤは、耐久性と軽量性を高度に両立していることがわかる。また、偏摩耗性も向上していることがわかる。
【符号の説明】
【００４０】
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
５ａ  第１ベルト層
５ｂ  第２ベルト層
６  モノフィラメントコード
７  ベルト間ゴム
８  コーティングゴム
【図１】
2011020644.tif 000006
【図２】
2011020644.tif 000007