(57)【要約】【課題】質量増加を抑えつつ、乗り心地性能とタイヤ耐久性を向上する。【解決手段】ビード部１からサイドウォール部２までの領域内にスチールコードを含むサイド補強層１０を埋設した空気入りタイヤにおいて、前記サイド補強層１０のスチールコードは、線径０．１５〜０．１８ｍｍの複数本の金属フィラメントを撚り合わせたｎ×２の複撚り構造（但し、ｎ＝２又は３）からなり、かつ、タイヤ加硫後のゴム付き状態での０．５％伸び時の荷重が４０〜１００Ｎである。【選択図】図１
2015077884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のビード部及びサイドウォール部と、前記左右のサイドウォール部間に設けられたトレッド部を備え、前記ビード部から前記サイドウォール部までの領域内にスチールコードを含むサイド補強層を埋設した空気入りタイヤにおいて、
前記スチールコードは、線径０．１５〜０．１８ｍｍの複数本の金属フィラメントを撚り合わせたｎ×２の複撚り構造（但し、ｎ＝２又は３）からなり、かつ、タイヤ加硫後のゴム付き状態での０．５％伸び時の荷重が４０〜１００Ｎであることを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関し、より詳細にはサイド補強層を備えた空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両の高性能化に伴い、操縦安定性を一層改善した空気入りラジアルタイヤが強く求められている。そこで、その対策として、ビード部からサイドウォール部にかけて、ビードコアの近傍からタイヤ径方向に延びるサイド補強層を埋設するようにした技術が提案されている。このようなサイド補強層を設けたタイヤであると、操縦安定性は向上するものの、乗り心地性能が悪化するという問題がある。また、サイド補強層を設けたことによるタイヤの質量増加も否めない。
【０００３】
そのため、特許文献１には、質量増加や乗り心地性能低下を抑えるために、線径０．０９〜０．１２ｍｍの極細線の金属フィラメントを撚り合わせたスチールコードを用いることが提案されており、その撚り構造として、ｍ＋ｎの複層撚り構造（ｍ＝１〜３，ｎ＝５〜１５）や、１×ｎの単撚り構造（ｎ＝５〜１５）や、ｍ×ｎの複撚り構造（ｍ＝３〜５，ｎ＝２〜４）等が例示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、操縦安定性及び耐久性を損なうことなく乗り心地性能を改善するために、線径０．１２〜０．２２ｍｍの金属フィラメントを、ｍ×ｎの複層撚り構造（ｍ＝３〜７，ｎ＝２〜７）とした上で、上撚りと下撚りの撚り方向を互いに異ならせることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１０６５６８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３１６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のようにフィラメント径を細くしすぎると、コード強力が十分でないために打ち込み本数を増加させる必要があり、接着破壊が発生しやすいという問題がある。また、１×ｎの単撚り構造やｍ＋ｎの複層撚り構造のスチールコードを使用した場合、コード歪みによる過度の応力集中が起こり、スチールコードの耐久性が低下し、荷重耐久性が低下する問題がある。また、ｍ×ｎの複撚り構造の場合、例えば特許文献２に具体的に開示された３×３構造であると、フィラメント数が増加することで、スチールコードの質量が増加し、タイヤ質量が増加するという問題がある。
【０００７】
特許文献１，２には、ｎ×２の複撚り構造（ｎ＝２，３）については具体的に開示されておらず、また、かかる特有の撚り構造とともに、金属フィラメントの線径とスチールコードの特定伸張時における荷重を規定することで、質量増加を抑えつつ、乗り心地性能とタイヤ耐久性を向上させる点についても開示されていない。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、質量増加を抑えつつ、乗り心地性能とタイヤ耐久性を向上することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る空気入りタイヤは、左右一対のビード部及びサイドウォール部と、前記左右のサイドウォール部間に設けられたトレッド部を備え、前記ビード部から前記サイドウォール部までの領域内にスチールコードを含むサイド補強層を埋設した空気入りタイヤにおいて、前記スチールコードは、線径０．１５〜０．１８ｍｍの複数本の金属フィラメントを撚り合わせたｎ×２の複撚り構造（但し、ｎ＝２又は３）からなり、かつ、タイヤ加硫後のゴム付き状態での０．５％伸び時の荷重が４０〜１００Ｎであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サイド補強層として、上記特定の複撚り構造のスチールコードを用いることにより、質量増加を抑えつつ、乗り心地性能とタイヤ耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係る空気入りラジアルタイヤの半断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すように、実施形態の空気入りタイヤは、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、左右一対のビード部（１）及びサイドウォール部（２）と、左右のサイドウォール部（２）の径方向外方端部同士を連結するように両サイドウォール部（２）間に設けられたトレッド部（３）とを備えて構成されている。
【００１４】
トレッド部（３）における径方向内側部分にはカーカス（４）が埋設されており、カーカス（４）は、一対のビード部（１）間にわたり配されている。すなわち、カーカス（４）は、トレッド部（３）から両側のサイドウォール部（２）を経て、ビード部（１）に埋設された環状のビードコア（５）にて両端部が係止されている。カーカス（４）は、補強材としてのカーカスコードを所定の打ち込み本数で平行配列し被覆ゴムで被覆してなる少なくとも１枚のカーカスプライ（図の例では１枚）からなり、該カーカスコードがタイヤ周方向に対して実質上直角になるように該カーカスプライを配設することで構成されている。
【００１５】
カーカス（４）の両端部は、ビードコア（５）にてタイヤ軸方向内側から外側に折り返すことで係止されている。従って、カーカス（４）は、左右のビードコア（５）間に跨るトロイド状の本体部（４Ａ）と、該本体部（４Ａ）の両端においてビードコア（５）の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部（４Ｂ）とからなる。そして、本体部（４Ａ）と折返し部（４Ｂ）との間には、ビードコア（５）の径方向外周側に断面三角形状をなす硬質ゴム製のビードフィラー（６）が配されている。
【００１６】
トレッド部（３）におけるカーカス（４）の外周側（即ち、タイヤ径方向外側）にはベルト（７）が配されている。ベルト（７）は、カーカス（４）のクラウン部の外周に重ねて設けられており、１枚又は複数枚のベルト層、通常は少なくとも２枚のベルト層で構成することができ、本実施形態では２枚のベルト層で構成されている。そして、ベルト（７）の外周側（即ち、タイヤ半径方向外側）において、ベルト（７）とトレッドゴム部（８）との間に、有機繊維コードを螺旋状に巻回してなるベルト補強層（９）が設けられている。なお、ベルト（７）は、従来一般的なベルト用スチールコードをタイヤ周方向に対して一定角度（例えば、１５〜３５度）で傾斜させかつタイヤ幅方向に所定間隔にて配列させてなるものであり、２枚のベルト層間で、スチールコードが互いに交差するように配設されている。
【００１７】
以上の構成において、本実施形態のものでは、ビード部（１）からサイドウォール部（２）までの領域内に、タイヤ径方向に延びるサイド補強層（10）が設けられている。サイド補強層（10）は、複数本のスチールコードを所定間隔で略平行に配列し、ゴム被覆してなるゴム層である。
【００１８】
サイド補強層（10）において、スチールコードはタイヤ周方向に対して傾斜させて配設される。該スチールコードの傾斜角度は、特に限定されないが、タイヤの径方向剛性と周方向剛性をバランスよく向上するために、タイヤ周方向に対する傾斜角度が１５°〜５０°であることが好ましく、より好ましくは２０°〜４０°である。
【００１９】
サイド補強層（10）は、ビード部（１）からサイドウォール部（２）までの領域内であれば、ビード部（１）内だけで設けられても、サイドウォール部（２）内だけで設けられても、ビード部（１）からサイドウォール部（２）に跨るように設けられてもよい。この例では、サイド補強層（10）は、ビード部（１）からサイドウォール部（２）に跨るように、ビードコア（５）の近傍からタイヤ径方向外方に延びてサイドウォール部（２）にかかるように形成され、かつタイヤ最大幅位置（２Ａ）までは達しないように、当該最大幅位置（２Ａ）よりもタイヤ径方向内側で終端している。
【００２０】
より詳細には、サイド補強層（10）は、ビードフィラー（６）のタイヤ軸方向外側面に沿って設けられており、すなわち、ビードフィラー（６）とカーカス（４）の折返し部（４Ｂ）との間に介設されている。また、サイド補強層（10）の径方向外端（10Ａ）がカーカス（４）の折返し部（４Ｂ）でタイヤ軸方向外側から覆われるように、折返し部（４Ｂ）のタイヤ径方向外端（４ＢＥ）はサイド補強層（10）の径方向外端（10Ａ）よりもタイヤ径方向外方まで延在している。
【００２１】
なお、サイド補強層（10）の配置としては、上記のようにビードフィラー（６）とカーカス折返し部（４Ｂ）との間に介設される場合には限定されず、例えば、カーカス折返し部（４Ｂ）よりもタイヤ軸方向外側に配されてもよく、ビードフィラー（６）とカーカス本体部（４Ａ）との間に介設されてもよい。
【００２２】
サイド補強層（10）を構成する補強コードとしてのスチールコードには、複数本の金属フィラメントを撚り合わせたｎ×２の複撚り構造（但し、ｎ＝２又は３）のスチールコードが用いられる。すなわち、該スチールコードは、２本の金属フィラメントを下撚りしてなるストランドを、ｎ本（即ち、２本又は３本）上撚りしてなるものである。このようにストランドを構成するフィラメント数が２本であり、かつストランド数が２本又は３本であることにより、トータルのフィラメント数の増加を抑えて、スチールコード質量が増加することによるタイヤ質量の増加を抑えることができる。下撚りと上撚りの撚り方向は互いに異なることが好ましく、一実施形態として下撚りがＳ撚りであり、上撚りがＺ撚りである。
【００２３】
該スチールコードを構成する金属フィラメントは、線径（フィラメント径ないし素線径とも称される。）が０．１５〜０．１８ｍｍの範囲内にある。線径が０．１５ｍｍより細い金属フィラメントでは、トータル強力を確保するために多数本のスチールコードを使用する必要があり、コード占有率が増加し、その結果、エッジのセパレーションにも悪影響を及ぼす。線径が０．１８ｍｍより太い金属フィラメントを使用すると、スチールコード自体の単位質量、及びサイド補強層の質量増加を伴い、タイヤ軽量化に反する。金属フィラメントの線径は、より好ましくは０．１６〜０．１８ｍｍである。
【００２４】
ここで、フィラメント径の測定は、ＪＩＳ  Ｇ３５１０に準拠し、所定の厚み計により金属フィラメントの直径を計測することにより行われる。
【００２５】
複数本の金属フィラメントを撚り合わせてスチールコードとする場合、各金属フィラメントは、上記線径の範囲内にある限り、同一径でも線径の異なるものを撚り合わせてもよいが、好ましくは同一径の複数本の金属フィラメントを撚り合わせることである。
【００２６】
該スチールコードは、タイヤ加硫後のゴム付き状態での０．５％伸び時の荷重（０．５％ＬＡＳＥ）が４０〜１００Ｎである。０．５％ＬＡＳＥを４０Ｎ未満とするためには、撚りピッチを短くする必要があり、撚り歪によりコード強力が低下する。その結果、スチールコードの打ち込み本数の増加を伴い、タイヤの荷重耐久性が低下する。また、０．５％ＬＡＳＥが１００Ｎを超えると、スチールコードの歪みによる過度の応力集中が起こり、スチールコードの耐久性が低下し、タイヤの荷重耐久性が低下する。また、乗り心地性能の改善効果も得られない。０．５％ＬＡＳＥは５０〜８０Ｎであることがより好ましい。
【００２７】
ここで、０．５％ＬＡＳＥの測定は、ＪＩＳ Ｇ３５１０に準拠した引張試験（つかみ間隔：５ｃｍ、引張速度：コードつかみ間隔の１／１０（ｍｍ／分））によりタイヤ加硫後のゴム付き状態での荷重−伸び曲線を求め、該曲線から得られる０．５％伸張時の荷重である。
【００２８】
スチールコードの０．５％ＬＡＳＥを上記範囲内に設定するための具体的な手段としては、特に限定されない。０．５％ＬＡＳＥは、金属フィラメントの本数が多いほど、また金属フィラメントの線径が大きいほど、また、撚りピッチが大きいほど、大きくなる傾向があるので、これらの諸元を適宜に設定することにより、０．５％ＬＡＳＥを上記範囲内に設定することができる。
【００２９】
本実施形態の空気入りタイヤの製造は、サイド補強層（10）を設けること以外は、通常のタイヤの製法と同じであり、当該製法に準じて製造することができる。例えば、タイヤ成形ドラム上でカーカス（４）の両端部を折り返すときに、ベルト補強層（10）を構成する補強プライ（スチールコードを引き揃えた後、ゴム被覆したトッピング反）をビードフィラー（６）上に重ね配置して、その上にカーカス（４）の折返し部（４Ｂ）を重ねるようにして生タイヤ（グリーンタイヤ）を作製し、得られた生タイヤを加硫成型することで空気入りラジアルタイヤが得られる。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３１】
図１に示す断面形状を持つタイヤサイズ２１５／４５Ｒ１７のラジアルタイヤを試作した。サイド補強層（10）の構成は、下記表１に示す通りであり、各タイヤについて、サイド補強層（10）以外の構成は、全て共通の構成とした。
【００３２】
詳細には、ベルト（７）は、一般に使用されている２＋１×０．２７ｍｍ構造のスチールコードをエンド数が２１本／２５．４ｍｍとしたものを２枚（コード角度は、＋２５°／−２５°）とした。カーカス（４）は、ポリエステル繊維の１６７０ｄｔｅｘ／２コードをエンド数が２２本／２５ｍｍで配列したものの１プライとした。サイド補強層におけるスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度はいずれも３０°とした。
【００３３】
表１中のスチールコード及びサイド補強層の各物性、並びにタイヤ性能等についての各測定・評価方法は以下の通りである。
【００３４】
・フィラメント径、コード径：２０℃、６５％ＲＨの恒温条件で２４時間以上放置後、ＪＩＳ  Ｇ３５１０に準拠し、所定の厚み計により、金属フィラメント及びスチールコードの直径を計測した値。
【００３５】
・コード強力、０．５％ＬＡＳＥ：加硫後のタイヤから取り出したゴム付き状態でのスチールコードを、２０℃、６５％ＲＨの恒温条件で２４時間以上放置後、ＪＩＳ  Ｇ３５１０に準拠し、引っ張り試験機で強伸度を測定する（つかみ間隔：５ｃｍ、引張速度：コードつかみ間隔の１／１０（ｍｍ／分））。コード強力は、その際のスチールコードを切断するのに要する最大荷重であり、０．５％ＬＡＳＥは、同測定の際に得られる荷重−伸び曲線から求めた０．５％伸張時の荷重である。引っ張り試験に用いたゴム付き状態のスチールコードは、スチールコードの周りに約１ｍｍのゴムが被覆したものである。
【００３６】
・コード占有率（％）：コード径（ｍｍ）×コード打ち込み本数（本／25.4ｍｍ）×100／25.4（ｍｍ）。
【００３７】
・サイド補強層トータル強力：コード強力に、サイド補強層におけるコードの打ち込み本数を乗じて算出される、サイド補強層の２５．４ｍｍ当たりの引張強力である。
【００３８】
・タイヤ１本当たりのサイド補強層質量：スチールコードにゴムをトッピングし、裁断して得られたサイド補強層用のトッピング反について、幅方向の中央部で長手方向に１５０ｃｍ、幅方向に４ｃｍ切り取り、その質量を、従来例を１００として指数表示した。数字が小さいほど質量が軽く、良好である。
【００３９】
・タイヤ荷重耐久性：ＦＭＶＳＳ１０９（ＵＴＱＧ）に準拠し、表面が平滑な鋼製の直径１７００ｍｍの回転ドラムを有するドラム試験機により、次のようにして測定した。タイヤ内圧は２００ｋＰａで、試験速度は８０ｋｍ／ｈで一定とした。ＪＡＴＭＡ規定の最大荷重の８５％で４時間、次に最大荷重の９０％で６時間、さらに最大荷重の１００％で２４時間走行させた後、最大荷重の１２０％で２４時間走行させる。このとき外観及び内面に異常が無ければさらに最大荷重の１４０％で、故障が起きるまで走行させる。故障が発生するまでの走行距離を、従来例のタイヤを１００として指数表示した。指数大きいほどタイヤの荷重耐久性能が良好である。
【００４０】
・乗り心地性能：各タイヤをＪＩＳ規格の標準リムを用いて内圧２００ｋＰａに調整し、２０００ｃｃの国産乗用車に同種タイヤ４本を装着し、良路と悪路のテストコースにて３名のテストドライバーにより乗り心地性能を官能評価し、従来例を基準として評価した。従来例と同等を「△」、劣るを「×」、優れるを「○」で示す。
【００４１】
【表１】
2015077884.tif 000003
【００４２】
結果は、表１に示す通りである。２＋１×０．２７の複層撚り構造のスチールコードをサイド補強層に用いた従来例に対し、上記実施形態に係る実施例１〜３であると、タイヤ質量の増加はなく、タイヤ荷重耐久性および乗り心地性能が向上していた。
【００４３】
これに対し、サイド補強層に３×２×０．１９のスチールコードを使用し、フィラメント径が規定外の０．１９ｍｍである比較例１では、タイヤ質量が増加した。ベルト補強層に３×２×０．１４のスチールコードを使用し、フィラメント径が規定外の０．１４ｍｍである比較例２では、サイド補強層として必要な強力を得るためにコード占有率が高くなり、荷重耐久性が低下した。
【００４４】
比較例３は、サイド補強層に４×２×０．１５のスチールコードを使用したものであり、ストランド数が規定外の４本であったため、コードとしてのトータルのフィラメント数が増加して、タイヤ質量が増加した。サイド補強層に１×２×０．１７のスチールコードを使用し、ストランド数が規定よりも少ない比較例７では、サイド補強層として必要な強力を得るためにコード占有率が高くなり、荷重耐久性が低下し、また乗り心地性能の改善効果も得られなかった。
【００４５】
比較例４は、スチールコードの０．５％ＬＡＳＥが規定よりも大きいものであり、コード歪みによる過度の応力集中が起こり、スチールコードの耐久性が低下し、タイヤ荷重耐久性が低下した。また、乗り心地性能の改善効果も得られなかった。一方、スチールコードの０．５％ＬＡＳＥが規定よりも小さい比較例５では、スチールコードの撚りピッチが多すぎて撚り歪みによりコード強力が低下した。その結果、打ち込み本数の増加を伴い、コード占有率が高くなって、タイヤ荷重耐久性が低下した。
【００４６】
比較例６は、上記特許文献２の実施例３に相当する例であり、ストランドを構成する金属フィラメントが３本と多いため、スチールコードのトータルの金属フィラメント数が増加し、タイヤ質量が増加した。また、０．５％ＬＡＳＥが大きすぎて、コード歪みによる過度の応力集中が起こり、スチールコードの耐久性が低下し、タイヤ荷重耐久性が低下した。比較例８は、上記特許文献２の従来例１に相当する例であり、スチールコードの構成が１×３×０．２８では、従来例との差異は認められなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、乗用車用タイヤを始めとする各種の空気入りラジアルタイヤに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…ビード部、２…サイドウォール部、３…トレッド部、
４…カーカス、１０…サイド補強層
【図１】
2015077884.tif 000004