(57)【要約】【課題】  スチールコードをベルト層の面方向に寝かせ易くし、それによってゴム被覆量の削減又はタイヤ耐久性の向上を可能にした空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】  癖付けされた２本の芯素線１１の周りに１本の側素線１２を巻き付けた撚り構造を持ち、芯素線１１の癖付けピッチＰ１が側素線１２の撚りピッチＰ２よりも小さく、かつ芯素線１１の直径ｄ１及び側素線１２の直径ｄ２に対して短径Ｄｓ及び長径Ｄｌが下式（１）及び（２）の関係を満足する扁平形状のスチールコード１０をベルト層に使用し、２本の芯素線１１の断面中心点を結ぶ直線Ｌの８０％以上がベルト層の面方向に対して−３０度〜＋３０度の範囲になるようにスチールコード１０をベルト層のコートゴム中に埋設する。  Ｄｓ＝１．０×（ｄ１＋ｄ２）〜１．１×（ｄ１＋ｄ２）          ・・・（１）  Ｄｌ＝１．１×（２×ｄ１＋ｄ２）〜１．３×（２×ｄ１＋ｄ２）  ・・・（２）【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
癖付けされた２本の芯素線の周りに１本の側素線を巻き付けた撚り構造を持ち、前記芯素線の癖付けピッチが前記側素線の撚りピッチよりも小さく、かつ前記芯素線の直径ｄ１及び前記側素線の直径ｄ２に対して短径Ｄｓ及び長径Ｄｌが下式（１）及び（２）の関係を満足する扁平形状のスチールコードをベルト層に使用し、前記２本の芯素線の断面中心点を結ぶ直線の８０％以上が前記ベルト層の面方向に対して−３０度〜＋３０度の範囲になるように前記スチールコードを前記ベルト層のコートゴム中に埋設した空気入りラジアルタイヤ。
Ｄｓ＝１．０×（ｄ１＋ｄ２）〜１．１×（ｄ１＋ｄ２）          ・・・（１）
Ｄｌ＝１．１×（２×ｄ１＋ｄ２）〜１．３×（２×ｄ１＋ｄ２）  ・・・（２）
【請求項２】
前記側素線の撚りピッチを２０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲にした請求項１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、２＋１構造を持つスチールコードをベルト層に用いた空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、スチールコードをベルト層の面方向に寝かせ易くし、それによってゴム被覆量の削減又はタイヤ耐久性の向上を可能にした空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りラジアルタイヤのベルトコードとして、２本の芯素線の周りに１本の側素線を巻き付けた所謂２＋１構造を持つスチールコードを用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この２＋１構造を持つスチールコードは製造工程が比較的容易であるため乗用車用タイヤへの適用が積極的に検討されている。
【０００３】
２＋１構造を持つスチールコードは、２本の芯素線が長径方向に並んだ扁平形状をなしているが、その短径と長径との差が小さいため、ゴム被覆直前にローラー等を使用してコードをベルト層の面方向に寝かせようとしても、通常、約７割のコードしか寝かせることができない。つまり、残りのコードは長径方向がベルト層の面方向に対して大きく傾斜し、その部分ではベルト層間でのコード間距離が局部的に短くなるので、それがタイヤの耐久性を低下させる要因になる。これに対して、ベルト層間でのコード間距離を十分に確保するためにゴム被覆量を増やした場合、タイヤ重量の増加や製造コストの増大を招くことになる。
【特許文献１】特開平１０−１５７４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、２＋１構造を持つスチールコードをベルト層に用いるにあたって、スチールコードをベルト層の面方向に寝かせ易くし、それによってゴム被覆量の削減又はタイヤ耐久性の向上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】
【０００５】
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、癖付けされた２本の芯素線の周りに１本の側素線を巻き付けた撚り構造を持ち、前記芯素線の癖付けピッチが前記側素線の撚りピッチよりも小さく、かつ前記芯素線の直径ｄ１及び前記側素線の直径ｄ２に対して短径Ｄｓ及び長径Ｄｌが下式（１）及び（２）の関係を満足する扁平形状のスチールコードをベルト層に使用し、前記２本の芯素線の断面中心点を結ぶ直線の８０％以上が前記ベルト層の面方向に対して−３０度〜＋３０度の範囲になるように前記スチールコードを前記ベルト層のコートゴム中に埋設したことを特徴とするものである。
Ｄｓ＝１．０×（ｄ１＋ｄ２）〜１．１×（ｄ１＋ｄ２）          ・・・（１）
Ｄｌ＝１．１×（２×ｄ１＋ｄ２）〜１．３×（２×ｄ１＋ｄ２）  ・・・（２）
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、癖付けされた２本の芯素線の周りに１本の側素線を巻き付けた撚り構造を持ち、芯素線の癖付けピッチが側素線の撚りピッチよりも小さく、かつ上式（１）及び（２）により規定される扁平形状を有するスチールコードをベルト層に使用する。つまり、このスチールコードは、従来の２＋１構造を持つスチールコードに比べて短径Ｄｓと長径Ｄｌとの差が大きいものである。そのため、複数本のスチールコードをゴム被覆直前に引き揃えて一対のローラー間に通過させるようにすれば、より多くのスチールコードをベルト層の面方向に寝かせることができる。これにより、２本の芯素線の断面中心点を結ぶ直線の８０％以上がベルト層の面方向に対して−３０度〜＋３０度の範囲になるようにスチールコードがベルト層のコートゴム中に埋設される。
【０００７】
上述した構成を採用した場合、ベルト層間でのコード間の距離が局部的に短くなることが可及的に回避されるので、タイヤの耐久性を向上することができる。或いは、タイヤの耐久性を従来と同等以上に維持しながら、ベルト層のスチールコードに対するゴム被覆量を削減し、延いては、タイヤ重量を低減し、製造コストを低減することが可能になる。
【０００８】
本発明において、側素線の撚りピッチは２０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲にすることが好ましい。これにより、芯素線の拘束力が弱くなるため、複数本のスチールコードをゴム被覆直前に引き揃えて一対のローラー間に通過させるようにすれば、より多くのスチールコードをベルト層の面方向に寝かせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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、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間にはカーカス層４が装架され、そのカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層６，６が埋設されている。これらベルト層６，６は補強コードがタイヤ周方向に対して傾斜し、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層６の補強コードとしては、２＋１構造を持つスチールコードが使用されている。更に必要に応じて、ベルト層６，６の外周側には、補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルトカバー層を配置しても良い。
【００１１】
図２は本発明の空気入りラジアルタイヤのベルト層に使用される２＋１構造を持つスチールコードを示す平面図であり、図３は図２のＸ−Ｘ矢視断面図である。図２に示すように、このスチールコード１０は、癖付けされた２本の芯素線１１の周りに１本の側素線１２を巻き付けた撚り構造を有している。２本の芯素線１１は撚り合わされずに並んだ状態で延在し、その癖付けは波形状又は螺旋形状となっている。芯素線１１の癖付けピッチＰ１は側素線１２の撚りピッチＰ２よりも小さく設定されている。つまり、癖付けピッチＰ１を撚りピッチＰ２とを不一致にすることで拘束力が弱い撚り構造を形成している。ここで、側素線１２の撚りピッチＰ２は２０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲にすると良い。この撚りピッチＰ２が２０ｍｍ未満であると拘束力が弱い撚り構造を形成することが困難になり、逆に４０ｍｍを超えるとバラケを生じ易くなるためコードの加工性が低下する。
【００１２】
図３に示すように、上記スチールコード１０は、芯素線１１の直径ｄ１及び側素線１２の直径ｄ２に対して、短径Ｄｓ及び長径Ｄｌは下式（１）及び（２）の関係を満足する扁平形状を有している。つまり、短径Ｄｓは従来と同等であるが、長径Ｄｌは従来よりも大きくなっている。このような扁平形状は拘束力が弱い撚り構造により達成される。
Ｄｓ＝１．０×（ｄ１＋ｄ２）〜１．１×（ｄ１＋ｄ２）          ・・・（１）
Ｄｌ＝１．１×（２×ｄ１＋ｄ２）〜１．３×（２×ｄ１＋ｄ２）  ・・・（２）
【００１３】
図４は本発明の空気入りラジアルタイヤのベルト層を拡大して示す断面図である。図４に示すように、スチールコード１０は、ゴム被覆直前に一対のローラー間に通過させることで、ベルト層６の面方向に寝かせた状態でコートゴム２０の中に埋設されている。より具体的には、２本の芯素線１１，１１の断面中心点を結ぶ直線Ｌの８０％以上がベルト層６の面方向に対して−３０度〜＋３０度の範囲になるようにスチールコード１０がベルト層６のコートゴム２０の中に埋設されている。つまり、ベルト層６の面方向に対する直線Ｌの角度αを測定したとき、測定箇所の８０％以上において角度αが−３０度〜＋３０度の範囲になっている。角度αが上記範囲を満たすことでベルト層６，６間でのコード間の距離を十分に確保することができる。
【００１４】
上記構成を有する空気入りラジアルタイヤでは、ベルト層６，６間でのコード間の距離が局部的に短くなることが可及的に回避されるので、タイヤの耐久性を向上することができる。或いは、タイヤの耐久性を従来と同等以上に維持しながら、ベルト層６のコートゴム２０の被覆量を削減し、延いては、タイヤ重量を低減し、製造コストを低減することが可能になる。
【実施例】
【００１５】
タイヤサイズ１７５／６５Ｒ１４でカーカス層の外周側に２層のベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層に２＋１構造を持つスチールコードを用い、芯素線（ｄ１＝０．２８ｍｍ）の癖付けピッチ、側素線（ｄ２＝０．２８ｍｍ）の撚りピッチ、コード径、ベルト層のゲージ、芯素線平行率を表１のように種々異ならせた従来例１、実施例１〜３及び比較例１〜３のタイヤをそれぞれ製作した。従来例１に用いたスチールコード（２０）は、図５に示すように、芯素線（２１）の癖付けピッチと側素線（２２）の撚りピッチとを一致させたものである。コード径、ベルト層のゲージ、芯素線平行率の測定方法は、以下の通りである。
【００１６】
コード径の測定方法：
評価タイヤのベルト層から長さ１０ｃｍのスチールコードを採取し、カッターナイフでコード外側のゴムを取り除いた。そして、アンビル直径３７．５ｍｍのダイヤルゲージを用い、コードを回転させてコード径の最大値と最小値を読み取った。測定回数を２０回として、最大値の平均値を長径とし、最小値の平均値を短径とした。
【００１７】
ベルト層のゲージの測定方法：
評価タイヤをラジアル方向に切断して５本のカットサンプルを作製し、乾熱オーブン（８０℃）に１週間入れた後、カットサンプルの表面を研磨した。そして、投影機を用いてベルト層のゲージを測定した。測定回数を２０回として、ゲージの平均値を求めた。
【００１８】
芯素線平行率の測定方法：
評価タイヤをラジアル方向に切断して５本のカットサンプルを作製し、乾熱オーブン（８０℃）に１週間入れた後、カットサンプルの表面を研磨した。そして、コード２００本分の断面写真を撮影し、２本の芯素線の断面中心点を結ぶ直線がベルト層の面方向に対してなす角度が−３０度〜＋３０度の範囲にあるコードの本数、即ち、芯素線の配列がベルト層の面方向に対して実質的に平行になっているコードの本数（Ｎ）を数えた。芯素線平行率は、Ｎ／２００×１００％から求めた。
【００１９】
上述した評価タイヤについて、下記の測定方法により、ベルト重量指数及びタイヤ耐久性を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００２０】
ベルト重量指数：
評価タイヤからベルト層を切り出し、そのベルト層の単位面積当たりの質量（ｇ／ｍ2 ）を測定した。評価結果は、従来例１の測定値を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど軽量であることを意味する。
【００２１】
タイヤ耐久性：
評価タイヤを１４×５．５ＪＪのホイールにリム組み後、酸素圧３５０ｋＰａ、温度７０℃で１４日間乾熱劣化させた。乾熱劣化後、充填酸素を空気に入れ替えて内圧を１７０ｋＰａに設定し、荷重とスリップ角を０．０３Ｈｚの周期で正弦波変動させながら、速度６０ｋｍ／ｈで走行させた。このとき、荷重の変動範囲は３．５±１．１ｋＮとし、スリップ角の変動範囲は０±３°とした。そして、タイヤが故障するまで走行試験を継続し、その走行距離を求めた。評価結果は、従来例１の測定値を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が優れていることを意味する。
【００２２】
【表１】
2007247102.tif 000003
【００２３】
この表１から明らかなように、実施例１のタイヤは、ベルト重量指数が従来例１と同等であるが、タイヤ耐久性指数が増大していた。実施例２のタイヤは、ベルト重量指数が従来例１よりも小さく、タイヤ耐久性指数も僅かに増大していた。実施例３のタイヤは、ベルト重量指数が従来例１と同等であるが、タイヤ耐久性指数が大幅に増大していた。
【００２４】
一方、比較例１のタイヤは、芯素線平行率が低いため、タイヤ耐久性指数が従来例１よりも劣っていた。比較例２のタイヤは、コードの長径が過大であるため、コードの初期伸びの増大に起因してタイヤ耐久性指数が従来例１よりも劣っていた。比較例３のタイヤは、コードの短径が過大であるため、ベルト重量指数やタイヤ耐久性指数について何ら効果が得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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】本発明の空気入りラジアルタイヤのベルト層に使用される２＋１構造を持つスチールコードを示す平面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図４】本発明の空気入りラジアルタイヤのベルト層を拡大して示す断面図である。
【図５】従来の２＋１構造を持つスチールコードを示す平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
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  ベルト層
１０  スチールコード
１１  芯素線
１２  側素線
２０  コートゴム
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007247102.tif 000006
【図４】
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【図５】
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