(57)【要約】【課題】  タイヤの重量およびコストを低減しつつ、タイヤベルトの総荷重をほぼ今まで通りに維持する。【解決手段】  空気入りラジアルタイヤ１０が、ラジアルコードを有するカーカスと、軸方向においてタイヤ断面の幅を定める距離だけ互いに離れている２つのサイドウォール２２，２４と、各々の周りをカーカスのコードの両端が内側から外側に向って折り返されている２つのビード１６，１８と、カーカスの頂部に配置されたトレッドと、円周方向に伸張不能にトレッドとカーカスの間に配置されているベルト構造２６を有している。ベルト構造２６は、トレッドの幅と実質的に等しい幅を有している。カーカスは、全てが超張力鋼のフィラメントにより構成された平行なコードのプライ１２，１４からなる【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジアルコードを有するカーカスと、軸方向においてタイヤ断面の幅を定める距離だけ互いに離れている２つのサイドウォールと、各々の周りを前記カーカスのコードの両端が内側から外側に向って折り返されている２つのビードと、前記カーカスの頂部に配置されたトレッドと、円周方向に伸張不能に前記トレッドと前記カーカスの間に配置されているベルト構造を有し、
前記ベルト構造は前記トレッドの幅と実質的に等しい幅を有し、
前記カーカスは、全てが超張力鋼のフィラメントにより構成された平行なコードのプライからなる、空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記プライの前記コードは３×．２２／９×．２０構造である、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記プライの前記コードの間隔が、１インチ（２．５４ｃｍ）当たりの終端数ＥＰＩが１４〜１９になるように設定されている、請求項２に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記フィラメントの直径が０．３５ｍｍで、フィラメント数Ｎが４〜６である、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記コードの構造は２＋２×．３５構造である、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記コードの構造は３＋２×．３５構造である、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項７】
前記コードの構造は３＋３×．３５構造である、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項８】
前記ベルト構造は、３×．２２／９×．２０構造の前記コードで補強されている外層と、３×．２８／９×．２５５構造の前記コードで補強されている第２層、第３層、および第４層とからなる４つのベルト層を有する、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項９】
前記ベルト構造は、外側の前記ベルト層から内側の前記ベルト層へ順番に、１インチ（２．５４ｃｍ）当たりの終端数が、荷重範囲がＦ，Ｇの場合にはそれぞれ１４、１２、１２、８であり、荷重範囲がＨの場合にはそれぞれ１２、１４、１４、８であり、荷重範囲がＪの場合にはそれぞれ１２、１６、１６、８である、請求項８に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コード、コード補強プライ、およびそれらを組み込んだ車輌用ラジアルタイヤに関し、特に、タイヤ用構造のゴムを備えたコード補強複合体、より詳細にはベルト内の２つのプライの少なくとも一方が、タイヤの回転方向に対して斜めになっているコードを有するタイヤのカーカスもしくはベルトに関する。なお、ラジアルタイヤとは、一方のビードから他方のビードへ延びるカーカスプライのコードがほぼ半径方向に配置されているタイヤのことである。
【背景技術】
【０００２】
例えばコンベヤもしくは同種のベルトやタイヤなどのための、編まれたコードおよび／または鋼の細いワイヤによって補強されたエラストマ製品がよく知られており、特に、タイヤの回転方向に加えて横方向にも補強を行うことが望まれる、隣接する層間のコード補強材が互いに反対向きでタイヤの移動方向に関して斜めになっている、４層以下の層を有する空気入りタイヤ用のベルトがよく知られている。また、前記した構造を補強するため、２本以上のフィラメントに編み込まれた細いワイヤの複数のフィラメントから、周囲に巻き付けられたフィラメントを有する１本のストランド構造に形成されているコードも知られている。近年、２＋７×．２２＋１構造等のマルチストランドコードが、タイヤベルト内の複合体の疲労寿命に対する、より高い要求を必ず満たすことがわかってきたが、その製造コストは高い。最近になって、様々な方向に向いている複数のコード全体に亘ってコード構造を簡単にするために、互いに巻き付けられるのではなく束として一緒に撚り合わされている、多数のフィラメントからなる１本のストランドのコードが使用されてきている。タイヤ内の複合体に対する疲労寿命に関する高い要求により、必要な強度を得るのにコード内により多くのフィラメントを必要とするフィラメント径の小さいコードが使用されるようになった。
【０００３】
さらに、最近になって、２＋２×．３０ＨＴのコードを有する軽トラックタイヤ用の２プライタイヤベルトが使用されている。２＋２×．３０ＨＴコードの一例は、本出願人の１９８９年１１月７日付の米国特許出願である特許文献１に例示されている。これらのコードは、ここで超張力（ＳＴ）鋼と呼ばれる鋼合金よりも強度の低い、カーボン含量が０．８０重量％よりも大きい高張力（ＨＴ）鋼でできている。
【特許文献１】米国特許第５，１８８，６８５号（米国特許出願第０７／４３２，６５０号）
【特許文献２】米国特許第４，９６０，４７３号（米国特許出願第０７／４１５，９４８号）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した超張力（ＳＴ）の鋼合金およびフィラメントが開発された後であっても、克服すべき問題は多い。高強度の鋼合金によりコードのモジュラスが変化して、コードとゴムの接着が適切である場合に、３つの要因に依存するタイヤベルトの総荷重のパラメータを調整する可能性が生じるようになった。これらの要因は、コードのモジュラス、１インチ当たりのコード終端数で表わされることが多いコードとゴムの体積比、およびコード補強材の角度である。前記したように、コード補強材の角度がタイヤの回転方向に近づくと、横方向における補強材によるサポートはゼロに向って変化する。前記した他の２つの、コードに関連する要因が増大すると、一般的にベルト重量が増大する。重量の増加はコストの増大およびタイヤの転がり抵抗が高くなることを意味する。低モジュラスの軽量のコードを使用してもこの問題は解決されず、それは、重量は軽くてもコードモジュラスも低いため、コードとゴムの体積比を大きくして埋め合わせなければならないからである。コードの体積を大きくすることは、コードの物理的サイズと、それによって決まる、コードとゴムの間の接着を良くするための、ゴムがコード間にしみ通る能力を決定するコード間の間隔とにより制限される。
【０００５】
横方向の補強に関して、コードとゴムの体積比に悪影響を及ぼすことなく、新しいコードモジュラスを利用できるコード構造を決定しようとする試みがなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
相当な研究、努力、テスト、および時間を費した後、本発明により、トラックタイヤの荷重範囲Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊに対してフィラメント数を実質的に減少させたコードが提供される。フィラメント数が減少すると重量も低減するように思われがちだが、フィラメントサイズが増大する場合には必ずしもそうはならない。このような状況下では、ベルト層内で１インチ当たりの終端数（ＥＰＩ）を変えることによりこの荷重範囲内でコードが使用され得ることがわかった。より詳細には、シングル型のコードが荷重範囲Ｆ〜Ｊに対して使用され得ることがわかった。本発明の他の利点として、少なくとも１つの例では転がり抵抗が改善され、他の例ではベルト内のコード層間においてコードを被覆するゴムの寸法が小さくなる。このゴムの寸法の低減だけでなく、補強材の重量低減による重量の減少により、本発明のタイヤのコストが低減される。さらに、おそらくは、ベルト構造内の補強材に使用される旧式のコードよりも新しいコードの剛性が高いため、新しいベルト構造は転がり抵抗が改善される。
【０００７】
後述するように、本発明は、従来使用できなかった強いフィラメント、超張力フィラメントでさえもコード構造内に使用し、かつ、タイヤ材料を減らすようなコード体積およびコード角度にして、重量およびコストを低減しながらタイヤベルトの総荷重がほぼ今まで通り維持されることを示している。カーカスプライに関しても同様な利点が得られる。ここで、超張力コードが強度制限を満す十分な強度を有する場合には、強度要件を満す他の任意のコードと共に本発明の実施態様に含まれるものとする。
【０００８】
もっとも詳細に述べると、４層の補強材を有するラジアル中間トラックタイヤのタイヤベルトに対して、シングルフィラメントサイズを採用すること、すなわち、全てのフィラメントを単一のサイズにすることによって、荷重範囲Ｆ〜Ｊに対してシングル型コードが使用され得ることがわかった。この種のベルトは、標準品と同じかあるいはそれより大きいベルトインチ強度（ＢＩＳ：belt inch strength）を有するが、コード破断強度が高いため補強材が少ない。超張力フィラメントからなるコードは前記したコードの強度要件に適合する。
【０００９】
本発明により、ラジアルコードを有するカーカスと、タイヤ断面の軸方向の幅を定める距離だけ互いに離れている２つのサイドウォールとをもつ空気入りラジアルタイヤが提供される。タイヤは２つのビードを有し、カーカスのコードの両端が各ビードの周りを内側から外側へ向って折り返されている。カーカスの頂部にトレッドが配置され、円周方向に伸長しないベルト構造がトレッドとカーカスの間に介在している。ベルト構造はトレッドの幅と実質的に等しい幅を有し、かつ、金属コードで補強されたエラストマ織布からなり半径方向に重なり合っている２つの層を有している。金属コードは各層内で互いに平行であり、かつ対向する層のコードと交差し、タイヤの赤道面に対して１９°〜６６°の角度をなしている。適切な強度のベルト構造を得るためにトラックタイヤに用いられるベルトインチ強度は、さまざまな荷重範囲に対して次のように異なっている。
【００１０】
最小のベルトインチ強度
荷重範囲（ＬＲ）  Ｆ，Ｇ      4608ホ゜ント゛/インチ ( 807N/mm)
荷重範囲（ＬＲ）  Ｈ          6144ホ゜ント゛/インチ (1076N/mm)
荷重範囲（ＬＲ）  Ｊ          7000ホ゜ント゛/インチ (1226N/mm)
前記したベルトインチ強度は、コードの強度と、ベルト構造の層の所定の幅内におけるコードの数との組合せにより得られる。したがって、コード強度が高い程、所要のベルトインチ強度を満すのに必要な層内の終端数は少なくなりベルト重量が低減する。
【００１１】
直径０．３５ｍｍの超張力鋼フィラメントに対して、フィラメント破断荷重（ＦＢＬ：filament break load）は次式で定義される。
【００１２】
ＦＢＬ＝７２０．４Ｄ2−３５２．６Ｄ3
ここでＦＢＬの単位はポンド、Ｄはフィラメントの直径［ｍｍ］である。
【００１３】
直径０．３５ｍｍの超張力フィラメントに対しては、
ＦＢＬ＝７２０．４×（０．３５）2−３５２．６×（０．３５）3＝７２．９ポンド（３２４Ｎ）である。
【００１４】
直径０．３５ｍｍの超張力フィラメントに対するこの７２．９ポンド（３２４Ｎ）の値については、高張力フィラメントと超張力フィラメントの間の破断荷重の関係を示す第１表を参照されたい。
【００１５】
超張力鋼により得られるフィラメントの高引張強度を使用して、全荷重範囲のインチ強度の必要条件を達成する例を以下に示す。荷重範囲（ＬＲ）がＦまたはＧの場合、
Ａ・・・ＢＩＳ＝４６０８＝コード強度×ＥＰＩ
Ｂ・・・コード強度＝ＦＢＬ×Ｎ×ＣＥ
＝（７２０．４Ｄ2−３５２．６Ｄ3）×Ｎ×ＣＥ
ここで、Ｄ＝直径［ｍｍ］、
Ｎ＝フィラメント数
ＣＥ＝コード効率
ＥＰＩ＝１インチ当りの終端数
Ｃ・・・ＢＩＳ＝４６０８＝（７２０．４Ｄ2−３５２．６Ｄ3）×Ｎ×ＣＥ×ＥＰＩ
Ｃ式はフィラメント直径Ｄ、フィラメント数Ｎ、およびコード効率ＣＥを考慮して、適切な１インチ当たりの終端数ＥＰＩと組み合わせることによって、適切なインチ強度が得られることを示している。
【００１６】
フィラメントの直径が０．３５ｍｍで、フィラメント数が４で、コード効率が９７％である２＋２×．３５構造等のコードによると、平均コード破断荷重（ＣＢＬ：cord break load）は、Ｂ式から、
ＣＢＬ＝７２．９×４×０．９７＝２８３ポンド（１２５９Ｎ）であり、すなわち最小破断荷重は２６８ポンド（１１９２Ｎ）となる。したがって、荷重範囲ＦおよびＧのタイヤはベルトインチ強度の必要条件を達成するのに、２＋２×．３５構造の超張力コードで、１インチ当たりの終端数ＥＰＩが１７．５であることを必要とする。
【００１７】
ＢＩＳ＝２６８×１７．５＝４６０８ポンド／インチ（８０６Ｎ／ｍｍ）
ここで、第２層および第３層のベルト内に２＋２×．３５構造の超張力コードを１７．５ＥＰＩだけ有することを特徴とするタイヤを製造して、ここに示す。フィラメント強度が超張力でなければ、０．０１８インチ（０．４５７ｍｍ）の最小リベット要件を侵すことなくこのような構造を達成することはできない。
【００１８】
他の荷重範囲に対する同様な分析により、フィラメントのサイズおよび１本のコード当たりの数と、１インチ当たりの終端数との最善の組合せは、後に示す第１２表および第１３表に示す通りであることがわかった。
【００１９】
６本よりも多いフィラメントからなる超張力コードも開発されているが、超張力コードであっても標準コードであっても高張力コードであっても、コード内のフィラメント数を減らすことにより、一般的な構造を簡単にできる場合もある。
【００２０】
超張力コードは、従来の高張力鋼コードよりもコード破断荷重が７〜９％増大するという利点がある。これらのコードは、本発明の少なくとも一層のベルトすなわちプライの補強材内において、従来使用されていたコードよりもコード直径が小さく、カレンダー加工（ゴム引き加工）時に補強コードの両側に同じぐらいの厚さのゴムを施す際に用いられるゴムゲージを低減することができる。コード直径が小さいと補強材の重量が減少し、そのようにして補強されるタイヤは転がり抵抗が減少することになる。
【００２１】
さらに、前記したすべてのコードは、使用される補強材の線密度が低下しそれにより補強材およびそのタイヤの重量およびコストが低下する。
【００２２】
次に、明細書および特許請求の範囲で使用される用語について述べる。
【００２３】
“軸方向”および“軸方向に”という用語はタイヤの回転軸に平行な線もしくは方向を示す。
【００２４】
“ビード”はプライコードが巻き付けられ、フリッパ、チッパ、アペックス、トーガード、およびチェイファ等の他の補強部材を使用してもよく使用しなくてもよいが、設計リムに嵌合するような形状とされた環状抗張部材からなるタイヤ部分を意味する。
【００２５】
“ベルト構造”はタイヤの赤道面に対して１７°〜２７°の範囲の左右のコード角度を有し、トレッドの下でビードに固定されていない少なくとも２層の、編込みもしくは非編み込みの平行コードを意味する。
【００２６】
“カーカス”はビードを含み、ベルト構造、トレッド、アンダートレッド、およびプライ上のゴムを除くタイヤ構造を意味する。
【００２７】
“コード”は、撚り合わされていてもよく撚り合わされていなくてもよい１本以上のフィラメント／ワイヤにより形成されるか、もしくは他の方法で形成されており、さらに、同じように形成されていても形成されていなくてもよいストランドを含み、タイヤ内のプライを構成する１つ以上の補強部材を意味する。
【００２８】
“クラウン”はタイヤトレッドの幅限界内のタイヤ部を意味する。
【００２９】
“密度”は単位長さ当りの量を意味する。
【００３０】
“赤道面”はタイヤのトレッドの中心を通るタイヤの回転軸に直角な面を意味する。
【００３１】
“ゲージ”は材料厚さを意味する。
【００３２】
“荷重範囲”は米国のタイヤおよびリム協会の１９８９年イヤーブックの表に定められている特定種類のサービスに使用される所与のタイヤに対する荷重および膨張限界を意味する。
【００３３】
“半径方向”および“半径方向に”という用語はタイヤの回転軸に対して半径方向を意味するのに使用される。
【００３４】
“リベット”は層内のコード間の空いた空間を意味する。
【００３５】
“断面幅”は標準圧力で２４時間膨張中および膨張後の、無荷重時の、ラベル、装飾、もしくは保護バンドによってサイドウォールが大きくなった部分を除く、サイドウォール外側同士の間の、タイヤ軸に平行な最大直線距離を意味する。
【００３６】
“剛性比”は、コードの両端を固定して、固定された両端間の中心の荷重により屈曲させる固定３点曲げテストによって値を決定する場合の、標準品のベルト構造の剛性の値で、もう一つのベルト構造の剛性の値を割った値を意味する。
【００３７】
“超張力鋼”（ＳＴ）は特許文献２に記載された鋼を意味し、すなわち引張強度が少なくともＴＳ＝Ｋ1−Ｋ2Ｄの鋼である。なお、Ｋ1＝４０８０Ｎ／ｍｍ2、Ｋ2＝２０００Ｎ／ｍｍ2、Ｄはフィラメント直径［ｍｍ］である。
【００３８】
“トレッド”はタイヤを標準荷重のもとで標準的に膨張させた場合に道路と接触するタイヤ部分を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１および図２を参照すると、ラジアルカーカスを有する空気入りタイヤ１０内にプライ１２が示されている。なお、同じ構成部材には同じ参照番号が付されている。本発明の目的のために、１つまたは複数のカーカス補強プライ１２，１４のコードがタイヤの赤道面（ＥＰ）に対して７５°〜９０°の範囲の角度に配置されていると、タイヤはラジアルプライカーカス構造を有しているといえる。
【００４０】
タイヤ１０は、軸方向に互いに間隔をおいて位置するほぼ伸張不能な１対の環状ビード１６，１８を有している。各ビード１６，１８は、タイヤ１０が装着されるように設計されているリム（不図示）のビードシートおよび保持フランジに対する相補形状に形成された外面を有するタイヤ１０のビード部に配置されている。ラジアルカーカスプライは、並んでいるポリエステル材の補強コード、または本発明のコードからなり、ビード１６，１８の間を延びており、カーカス構造の軸方向外側部が各ビード１６，１８の周りで折り曲げられている。図１の実施例では、カーカスプライ構造は補強材の２層のプライ１２，１４で構成されているが、ある実施例では任意の適切な材料からなる一層以上のカーカスプライを使用でき、また同様に、本発明による補強材の一層以上のプライも使用できることが理解される。
【００４１】
低浸透性材料の層２０を、カーカスプライ１２，１４の内側に、タイヤとリムの組立体によって境界が定められた体積部分に定められている膨張室と接するように配置することができる。エラストマのサイドウォール２２，２４がカーカス構造の軸方向外側に配置されている。本実施例において図示されている、好ましくは各々が鋼補強コード３６（図３参照）により構成される２つの層２８，３０（図１参照）もしくは４つの層２８，３０，３２，３４（図２参照）を有する、円周方向に延びているベルト構造２６は、フィラメントのサイズが０．２０ｍｍのときに少なくとも３６５０Ｎ／ｍｍ2の平均引張強度を有するフィラメント３８，４０，４２，および４４を有するコード３６を含むことを特徴としている。２層および４層のベルト構造を図示したが、他の層数のものも同様に使用可能である。
【００４２】
本発明の原理を用いて、産業用ベルト等の他の製品を補強するための他の積層体を形成することができ、また、本発明の１つのプライを、公知の、すなわち従来のプライと共に使用して、新しい有用な、補強された複合体構造を形成することもできることがわかるであろう。
【００４３】
好ましくは、コード３６は、細く引き伸ばされた超張力鋼ワイヤの４本のフィラメントにより構成される。
【００４４】
強度および延性を向上させたゴム製品用補強ワイヤ／フィラメントのための鋼合金およびその製造方法を開示しており、引用してここに組み入れるものとする特許文献２に記載されているように、超張力（ＳＴ）として前に定義された引張強度が得られるいくつかの冶金学的な実施例がある。さまざまなフィラメント直径に関して、従来の高張力フィラメントと比較した場合の超張力フィラメントのフィラメント破断荷重の計算値を第１表に示している。第１群は製造されたフィラメントであり、第２群は有用であると確認された、製造されるべき追加のサイズのフィラメントである。いずれの場合にも超張力鋼は高い値を示している。
【００４５】
【表１】
2005263218.tif 000003
【００４６】
候補として挙げられた前記した物品から超張力鋼に適するものを決定する他に、さらに、疲労寿命を長くすることが可能なもの、より詳細にはタイヤのコードのフィラメントに適用可能なものを決定することも必要であった。強度の点では適している超張力の候補品が必ずしも疲労寿命が長いとは限らなかった。その結果、いくつかの候補品は適切であり、その他の候補品は不適切であり、さらにその他の候補品が好ましかった。
【００４７】
実施例に使用されたコード３６は、直径が０．３５ｍｍの超張力鋼ワイヤの４本のフィラメント３８，４０，４２，４４からなる構造を有し、コード３６の破断強度は１３０８ニュートン±９６ニュートンであった。各コード３６は、撚り合わせ長さ１６ｍｍで互いに撚り合わされた２本のフィラメント３８，４０（Ｔ群として示す）と、互いに撚り合わせられていない平行な２本のフィラメント４２，４４（Ｕ群として示す）とを有し、Ｔ群の２本のフィラメント３８，４０とＵ群の２本のフィラメント４２，４４とが撚り合わせ長さ１６ｍｍで互いに撚り合わせられている。Ｔ群のフィラメント３８と４０が撚り合わせられている撚り合わせ方向と、Ｔ群とＵ群が撚り合わせられている撚り合わせ方向は一致している。このようなコードは一般にＵ＋Ｔ型と称され、このワイヤは特に２＋２×．３５ＳＴと称される。２＋２構造は隙間が広く、その隙間の広さから生じる良好なゴムの浸透性を有することが知られている。０．３５はフィラメント直径をｍｍ単位で示し、ＳＴは材料が超張力鋼であることを示している。
【００４８】
次に、置換される従来のタイヤコードと比較するのに適している超張力コードの他の実施例を示す。この従来のコードのうちのいくつかは、標準張力（ＮＴ）の鋼コードだけでなく高張力（ＨＴ）の鋼コードであり、前記した実施例のコード３６はリストの最後に記載されている。
【００４９】
従来のコード                      超張力コード
構  造          直径(mm)            構  造        直径(mm)
1.    3x.25NT            0.50            3x.20           0.40
2.    3x.265/9x.245HT    1.02            3+2x.35         1.10
3.    5/8/14x.22NT       1.32            3+3x.35         1.10
3x.265/9x.245HT    1.02            3+3x.35         1.10
4.    3x.22/9x.20HT      0.84            3x.22/9x.20     0.84
5.    3x.256/9x.245HT    1.05            3x.28/9x.255    1.07
6.    27x.175HT+1        1.08            1x.22/18x.20    1.02
7.    27x.22NT           1.32            1x.22/18x.20    1.02
8.    7x7x.25NT          2.25            5/8/14x.265     1.59
9.    3x.265/9x.245HT    1.02            2+2x.35         1.05
図示されている実施例と候補品１〜３、すなわち５つの候補品（超張力コード）１〜３および９は、従来のコードよりも直径が小さくなっており、さらに構造が簡単であり、すなわち、隙間のある構造の少数のフィラメントは、前記した小径のコードがタイヤを軽量かつ低コストにして、材料のゲージおよびコストが低減するのに加えて、耐蝕性が改善される。候補品のうちの残りのものは束型構造であり、すなわちコードを形成するために一方向に一度撚り合わせられたものである。
【００５０】
前記の候補品９は、ロードテストにおいて耐蝕性に関して従来の３×．２６５／９×．２４５＋１構造に照らして吟味された２＋２×．３０ＨＴコードに似た構造を有している。このテストは、１６ＥＰＩの２＋２×．３０ＨＴコードを有する４層ベルトのトップブレーカを有する１３Ｒ２２．５ Ｇ１４４トラックタイヤと、８ＥＰＩの、従来の３×．２６５／９×．２４５＋１構造のものとのロードテストである。２＋２構造の補強タイヤ内の腐蝕伝播の平均長さは１．９ｃｍであり、３×．２６５／９×．２４５＋１構造の補強タイヤでは１３．３ｃｍであった。各コード構造のタイヤを４個所カットしてトップブレーカのワイヤを塩浴にさらした。テストプログラムの詳細は、８．２５バール（０．８２５Ｎ／ｍｍ2）のタイヤ膨張度で、６×４トラックを３トン／ポジションの荷重をかけて４０〜７５ｋｐｈで走行させるものであった。１１ｋｍごとに塩浴に浸漬しながら３４０８〜３９７１ｋｍを走行させた。これらのテストの結果から２＋２×．３０ＨＴのＵ＋Ｔ型構造は耐蝕性を有するが、従来の３×．２６５／９×．２４５＋１構造のコードは耐蝕性を有していないことがわかった。これにより、Ｕ＋Ｔ構造は４層ベルトの頂部層（第１層）および底部層（第４層）として用いられる候補品となる。
【００５１】
下に示す第２表は、さまざまなフィラメント直径の高張力ＨＴおよび超張力ＳＴのＵ＋Ｔ型の４つのフィラメントを有するコードをいくつか直接比較したものであり、いずれの場合にも強度は増大している。第２表に示すコードのサンプルのすべてが前記した候補品になっているわけではない。
【００５２】
【表２】
2005263218.tif 000004
【００５３】
下に示す第３表は同様に、３×．２２／９×．２０＋１構造および３×．２６／９×．２４５＋１構造の高張力コードおよび超張力コードのサンプルについて疲労特性を比較したものであり、３ロールの疲労テストにおいて同様に超張力コードは高張力コードにまさっていた。３ロールの疲労テストは、特記しない限り、コード破断強度の１０％の荷重のもとで３３０回転／分で回転する直径１インチ（２．５４ｃｍ）のプーリを有し、中心から中心までが１＋（３／８）インチ（１．３７インチ＝３４．９ｍｍ）である３個のロールにより行われる。３個のロールのうちの中間のロールは残りの２個のロールの中心線から外れて並置されており、６．３５ｍｍ×１２．７０ｍｍ×５５８．８ｍｍ（１／４インチ×１／２インチ×２２インチ）のエラストマのストリップ内に埋設されたコードが、各回転中に２個のロールの下および中間のロールの上を通過し、ロールを通過する時にコードの湾曲は反転する。
【００５４】
第３表のデータは、疲労が規定よりも２７％増大することを示しているが、最近のテストでは２３％および１２％の増加が示されており、最新の値は理由はわからないが予想外に低く、テストは継続されている。
【００５５】
【表３】
2005263218.tif 000005
【００５６】
【表４】
2005263218.tif 000006
【００５７】
上に示す第４表は、結果を改善するために、疲労テスト用のプーリの直径を変化させた場合の、２×．３０構造の高張力コードおよび超張力コードを比較するものであり、超張力コードの方が疲労特性が高い。
【００５８】
さらに、第５表は、３ロール疲労テストを用いた高張力コードおよび超張力コードの比較がグラフとして示されており、第６表は同じ超張力コードを示すグラフであり、両グラフとも超張力コードの方が疲労特性が高いことを示している。このコードは、高張力コードを超張力コードに代えるだけで他にはプライやコードを何ら変えることなく、超張力コードが終端数（ＥＰＩ）を２ＥＰＩだけ減らすことを可能にしているような、タイヤのサイドウォールプライの補強材に特に応用できることがわかった。
【００５９】
【表５】
2005263218.tif 000007
【００６０】
【表６】
2005263218.tif 000008
【００６１】
同じフィラメント直径では、超張力コードは従来の高張力コードよりも強度が高く疲労寿命が長く、第１表の次に記載されたリストのコード候補品も、１回だけ撚り合わせる工程に適合するように、すべて同じ方向に同じ撚り合わせ長さだけ撚り合わせられたフィラメントを有している。これによって、補強材の少ないエラストマ製品が得られ、それによって重量およびコストが低減するという利点が導かれる。さらに、コードおよびそのフィラメントの疲労寿命が長くなるとともに製品寿命が長くなる。
【００６２】
前記したように、エラストマの補強複合体の中で変化する主な変化要素は、終端数、すなわちＥＰＩ（１インチ当たりの終端数）であり、それは、エラストマが補強される方向に対して横方向における単位長さ当たりのコードの数である。下に示す第７表は、高張力の候補品と、考えられる超張力の候補品のサンプルをリストとして示しており、一般に超張力のサンプルの強度が増大してリベットが増大すると、ＥＰＩを低減できることがわかる。これに対し、コードの直径を小さくし、終端数を増やしてこれを埋め合わせると、荷重範囲Ｈに関してはリベットが小さくなる。一般に、埋設されたコード間にエラストマを適切に浸透させるためには、最小でも０．０１８インチ（０．４５７ｍｍ）のリベットを維持しなければならない。この最小のリベットは、特に、小径で、簡単な（コード内のフィラメントが少ない）コード構造によって確保できる。
【００６３】
【表７】
2005263218.tif 000009
【００６４】
前記した単層すなわち単プライに対する考察は、以下の第８表および第９表に示されている多層構造および／またはベルト構造に対してもあてはまる。
【００６５】
【表８】
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【００６６】
【表９】
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【００６７】
第８表は、４層の従来の高張力ベルトを、荷重範囲Ｇのラジアル中型トラックタイヤのベルトに匹敵する強度を有する超張力の２つの候補品と比較したものである。コードは前記した好ましい群から選ばれたものである。一般に、小径の超張力コードは大きいＥＰＩを必要とするが、第１層は大径のフィラメントにより埋め合わせられるためＥＰＩは小さくてもよい。第９表は第８表の従来の高張力ベルトに対する強度分析を示す。
【００６８】
第１０表は、超張力材からなるテストサンプルのタイヤのベルトおよびプライ構造と、追加として２つの候補品の構造とを示す。テストサンプルは、転がり抵抗が改善され、終端数（ＥＰＩ）を変えることによりすべての荷重範囲で超張力材を使用できるという満足な結果を示した。各補強パッケージにより、表に記載されているベルトインチ強度が得られた。
【００６９】
【表１０】
2005263218.tif 000012
【００７０】
より詳細には、前記した種類の構造の有用性は、１センチメートル当たりの終端数が６．９（１７．５ＥＰＩ）であり、一方の層ではほぼ１９＋１／２゜（１９．５゜）の角度を有し、他方の層では反対向きの同じ角度を有している２＋２×．３５ＳＴコードを含む、図４に示すような２層ベルトが好ましい、荷重範囲がＥ〜Ｆの軽トラックタイヤに使用可能であり有用であると思われることにもある。もう一つの構造は、１センチメートル当たりの終端数が５．５（１４ＥＰＩ）であり、対向する２つの層を含む最初の軽トラックタイヤの例と同じコード角度を有する３＋２×．３５ＳＴコードである。これらの構造は、１センチメートル当たりの終端数が４．７および５．５（１２ＥＰＩおよび１４ＥＰＩ）である現在の３×．２６５／９×．２４５ＨＴ＋１構造と置換できる。前記したタイヤの選定は、以下に示す第１１表の実験室テストを含む広範な研究およびテストの後に初めて行える。
【００７１】
【表１１】
2005263218.tif 000013
【００７２】
【表１２】
2005263218.tif 000014
【００７３】
【表１３】
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【００７４】
前記した第１１表〜第１３表のベルトの標準品の構造を、超張力（ＳＴ）のベルト構造と比較すると、終端数を増やすだけでは荷重範囲Ｊの標準構造を達成できないことがわかる。１２×型コードから５／８／１４×．２２＋１ＨＴコードに変えてベルト第２層および第３層の補強コードのサイズを大きくする必要があった。超張力コードを使用すれば、たとえ３×．２２／９×．２０＋１構造および３×．２８／９×．２５５＋１のための公称０．２０ｍｍおよび０．２５ｍｍの２つのコードフィラメントサイズをそれぞれ使用したとしても、１２×型コードを全荷重範囲に適合させることができる。第８表〜第１１表のＵ＋Ｔ型コードに対しては、さらに、直径０．３５ｍｍの１つのフィラメントサイズで荷重範囲Ｇ〜Ｊに対処できるという利点が認められた。複合体を構成するコードの種類が少ないか、もしくはコードを構成するフィラメント直径の種類が少なくて、取り扱う構成部材が少ない場合には、処理および製造においてコストおよび時間を節減できることがわかるであろう。
【００７５】
２９５／７５Ｒ２２．５ Ｇ１５９のラジアル中型トラックタイヤにより、前記した第１１表に示すテストがさらに行われた。これらのタイヤはＵ＋Ｔ型構造を有し、第１１表と類似の結果が実証されたが、転がり抵抗については、第１１表に示されている例では標準品より増大しているのに対して、標準品と等しいことがわかった。
【００７６】
荷重範囲Ｇの１１Ｒ２４．５Ｇ １６７Ａトラックタイヤ、すなわち、従来のベルトおよび超張力のベルトについてそれぞれ重量分析表と共に示している以下の第１４表および第１５表に示されている４層ベルトを有しているタイヤを再び使用すると、コードおよびコードゴムの両方が４．７％だけ重量が低減し、それによって、材料がタイヤ１個当り２５％だけ節減される。
【００７７】
【表１４】
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【００７８】
【表１５】
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【００７９】
前記した２＋２×．３５ＳＴ補強材を有する１１Ｒ２４．５ Ｇ１６７ トラックタイヤの荷重範囲Ｇに対するベルト構造は、実験的な３点曲げ、すなわちナイフエッジ・エンド・センター・インピンジメントテストの剛性テストによる剛性が、従来の３×．２６５／９×．２４５ＨＴ＋１が同じテストで２８ニュートン／ｍｍであったのに対して、３６ニュートン／ｍｍであった。これは、従来の（標準品の）ベルト剛性に対して、新しい構造のベルト剛性の割合が１．２９倍であるということである。実証はされていないが理論的には、ベルト剛性は転がり抵抗の改善の要因となるか、少なくともその改善に寄与する。オフロードタイヤのカーカス内の５／８／１４×．２６５ＳＴ＋１構造等の候補品や、１８００Ｒ３３ＲＬ４Ｊ〜３６００Ｒ５１のサイズのタイヤのベルトについて、さらにテストが続けられている。これらの大型タイヤについてはデータを得られるのが遅くなる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明による複合体構造を有するタイヤの断面図である。
【図２】本発明による複合体構造を有するタイヤの断面図である。
【図３】本発明の一実施例によるコードの断面図である。
【図４】本発明の一実施例によるコードの断面図である。
【図５】本発明の一実施例によるコードの断面図である。
【図６】本発明による複合体の略図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０      タイヤ
１２，１４      カーカス補強プライ
１５      トレッド
１６，１８      ビード
２０      低浸透性材料の層
２２，２４      サイドウォール
２６      ベルト構造
２８，３０，３２，３４      層
３６，５０，７０      コード
３８，４０，４２，４４      フィラメント
５２，５４，５６，５８，６０      フィラメント
７２，７４，７６，７８，８０，８２      フィラメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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