(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層とを具えた空気入りタイヤであって、
前記ベルト層は、金属製のベルトコードをタイヤ周方向に対して１５〜３０度の角度で配列した２枚のベルトプライからなりかつベルトコードをベルトプライ間で交差させるとともに、
前記ベルトコードは、コード高さＨをコード巾Ｗの０．６５〜０．９５倍とすることにより長軸を有する横長偏平断面をなして長さ方向にのび、かつ前記横長偏平断面の断面積Ｓが０．０９〜０．２０mm2 の１本のモノフィラメントからなり、
しかもこのモノフィラメントは、前記長軸をベルト層の巾方向に保ちつつ短軸の方向にのみ凹凸する屈曲を繰り返す波付けが施される一方、前記波付けのピッチは５．０ｍｍ以上かつ波付けの振幅を前記ピッチの０．００２〜０．０２とし、しかも長軸をベルト層の巾方向に向けて配したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記モノフィラメントの波付けの前記ピッチは１０．０〜５０．０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト層に、所定の偏平断面形状かつ波付け仕様を有するモノフィラメントコードを用いることにより、操縦安定性、乗り心地性、及び耐久性をバランスよく高めながら軽量化を達成した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤのベルトコードとして、従来から細いスチールフィラメントの複数本を互いに撚り合わせた、所謂マルチフィラメントコードが広く使用されている。
【０００３】
これに対して、近年、ベルトコードをスチールの１本のモノフィラメントで形成することが提案されている。このモノフィラメントコードは、スチール量を同じとしたとき、前記マルチフィラメントコードに比して、コード径が小でありトッピングゴム量を削減しうるとともに製造時の撚合わせ行程が不要となるなど、コストダウンや軽量化に大きなメリットがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モノフィラメントコードは、長手方向に対する伸びが少なく柔軟性に劣るためコード折れが生じやすく耐久性に問題がある。しかも曲げ剛性が高く、エンベロープ効果を損ねるなど乗り心地性を低下させる反面、タイヤ軸方向に対する横剛性に劣りコーナリングフォースを不十分とするなど操縦安定性を損ねる傾向となる。従って、モノフィラメントコードをベルトコードとして用いたタイヤを実用化することはきわめて困難なものであった。
【０００５】
そこで本発明は、ベルトコードとして、所定の偏平断面形状かつ波付け仕様を有するモノフィラメントコードを用いることを基本として、軽量化を達成しながら、操縦安定性、乗り心地性、及び耐久性をバランスよく向上しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願の請求項１の本発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層とを具えた空気入りタイヤであって、
前記ベルト層は、金属製のベルトコードをタイヤ周方向に対して１５〜３０度の角度で配列した２枚のベルトプライからなりかつベルトコードをベルトプライ間で交差させるとともに、
前記ベルトコードは、コード高さＨをコード巾Ｗの０．６５〜０．９５倍とすることにより長軸を有する横長偏平断面をなして長さ方向にのび、かつ前記横長偏平断面の断面積Ｓが０．０９〜０．２０mm2 の１本のモノフィラメントからなり、
しかもこのモノフィラメントは、前記長軸をベルト層の巾方向に保ちつつ短軸の方向にのみ凹凸する屈曲を繰り返す波付けが施される一方、前記波付けのピッチは５．０ｍｍ以上かつ波付けの振幅を前記ピッチの０．００２〜０．０２とし、しかも長軸をベルト層の巾方向に向けて配したことを特徴としている。
【０００７】
また請求項２の発明では、前記モノフィラメントの波付けの前記ピッチは１０．０〜５０ｍｍとしたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤ１が、乗用車用ラジアルタイヤである場合の断面図を例示しており、空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびるサイドウオール部３と、各サイドウオール部３の内方端に位置するビード部４とを具えている。又空気入りタイヤ１には、前記ビード部４、４間にカーカス６が架け渡されるとともに、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内方にはベルト層７が周方向に巻装される。
【０００９】
前記カーカス６は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至る本体部６Ａと、ビードコア５の周りで折り返される折返し部６Ｂとを有し、またこの本体部６Ａと折返し部６Ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外側に先細状にのびるビードエーペックスゴム８が配される。
【００１０】
また前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して７５゜〜９０゜の角度で配列した１枚以上、本例では２枚のカーカスプライ６ａ、６ｂから形成され、カーカスコードとしては、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミドなどの有機繊維材料からなる複数のフィラメントを撚合わせた所謂テキスタイルコードが好適に採用できる。なおカーカスコードとしては、複数のスチールフィラメントを撚合わせたマルチフィラメントコードも用いうる。
【００１１】
次に、前記ベルト層７は、金属製のベルトコード１０をタイヤ赤道に対して１５〜３０度の角度で配列した２枚のベルトプライ７ａ、７ｂからなり、各ベルトプライ７ａ、７ｂは、ベルトコード１０がプライ間で互いに交差する向きに重置している。
【００１２】
そして、前記ベルトコード１０は、図２〜４に略示するように、１本のモノフィラメント１０Ａから形成される。このモノフィラメント１０Ａは、コード高さＨをコード巾Ｗの０．６５〜０．９５倍とした横長偏平断面をなし、その長軸をベルト層７の巾方向に向けて配置している。また前記モノフィラメント１０Ａは、前記図２〜４に明らかなように、長軸廻りで凹凸の屈曲を交互に繰り返す。すなわち短軸方向（ベルト層の厚さ方向）に波付けが施される。換言すると、モノフィラメント１０Ａからなる前記ベルトコードは、図２〜４に示しかつ前記のように、ベルト層７の巾方向に長軸を有する横長偏平断面をなして長さ方向にのびており、このモノフィラメント１０Ａは、短軸方向にのみ凹凸する屈曲を繰り返す波付けが施される。この波付けのピッチＰ１を５．０ｍｍ以上、かつ波付けの振幅ｈ１を前記ピッチＰ１の０．００２〜０．０２としている。
【００１３】
このように、モノフィラメント１０Ａを横長偏平の断面形状とし、しかもその長軸をベルト層７の巾方向に向けて配置している。従って、タイヤ軸方向に対しては、実質的にベルトコード１０の打ち込み本数を増加したのと同様に、変形しにくくなるなどベルト層７の面内剛性が大巾に高まり、コーナリングパワーを増加させるなど操縦安定性を大巾に向上できる。しかも、タイヤ半径方向に対しては、偏平化によって曲がりやすくしなやかとなるなど、ベルト層７の半径方向内外への曲げ剛性（面外剛性）が低く抑えられ、乗り心地性が改善される。このように、従来、背反した操縦安定性と乗り心地性とをバランスよく改善することが可能となる。
【００１４】
そのために、前述のごとく、前記コード高さＨとコード巾Ｗとの比である偏平率Ｈ／Ｗを０．６５〜０．９５とする必要があり、０．９５を越えると操縦安定性と乗り心地性との前記改善効果が発揮されなくなる。逆に０．６５未満の時、偏平化しすぎて加工時に強度低下を招きやすくなる。
【００１５】
ここで、ベルト層７としての必要な剛性や強度を確保するためには、前記モノフィラメント１０Ａは、その断面積Ｓを０．０９〜０．２０mm2 とすることが不可欠である。この断面積Ｓの範囲は、マルチフィラメントコードにおけるフィラメント１本当たりの通常の断面積が０．０５mm2 程度であるのに対して極めて大ではあるが、マルチフィラメントコードの通常の断面積（各フィラメントの断面積の総和）が０．２５mm2 程度であるのに対して、その８０％以下程度とコンパクトに形成される。なお０．０９mm2 未満の時、コード打ち込み数を増加させたとしても剛性や強度が不足するなど十分なコーナリングパワーが確保できず、操縦安定性が改善できない。また０．２０mm2 を越えると、剛性が過大となるため乗り心地性が著しく悪化し、しかも１本あたりのコードが太くなりすぎ、残留応力が上昇するなど耐久性の急激な悪化を招く。なお本例では、前記断面積Ｓとコード打ち込み数Ｎ（本／５ｃｍ）との積Ｓ×Ｎを４．０〜６．５（mm2 ・本／５ｃｍ）とし、スチール量を減じている。
【００１６】
また、前記波付けが、モノフィラメント１０Ａの短軸方向に施されるため、例えば螺旋状の型付けと異なり伸縮時にコードのねじれがなく、従って、ピッチＰ１を大（ピッチ数が小）かつ振幅ｈ１を小とした最小限の波付け加工によって十分な伸び特性を付与することが可能となり、柔軟性を高めて破断伸度を高めることができる。
【００１７】
しかも波付け加工を最小限に止めることによって、この波付けに起因してタイヤやコードに与える損傷等を極力抑えることが可能となる。すなわち、タイヤ走行時のコードの変形が波付けによって大きくなり、コードの耐久性が悪化したり、加工の際フィラメントに与えるダメージが大きくなってコード自体の強度や疲労性を低下したり、さらにはベルトプライ間相互においてベルトコード１０間に著しい近接を招き、ゴム剥離やコード間の擦れが生じる等の問題を回避することが可能となり、総合的にタイヤの耐久性を向上することができるのである。
【００１８】
なお前記波付けピッチＰ１が５ｍｍ未満では、タイヤ走行時のコードの変形が大きくなりコードの耐久性が悪化する。また波付けの振幅ｈ１が０．０２×Ｐ１を越えると、モノフィラメント１０Ａが太いため強度や疲労性が低下する。なお振幅ｈ１が０．００２×Ｐ１未満の時、及びピッチＰ１が５０ｍｍを越えたとき、コードの伸び特性が不十分となる。従って、前記ピッチＰ１は１０．０〜５０ｍｍとすることが好ましく、また振幅ｈ１は、（０．００２〜０．０２）×Ｐ１の範囲が好ましい。
【００１９】
なお、ベルトプライ７ａで用いるベルトコード１０と、ベルトプライ７ｂで用いるベルトコード１０とは、コードの仕様、例えば材質、断面形状、サイズ、波付けピッチＰ１、波付けの振幅ｈ１等を違えることができるが、同一仕様とすることが好ましい。また一つのプライ内においては、各ベルトコード１０の波付けピッチの位相を違えることができ、このとき隣り合うベルトコード１０間の位相差を一定としてプライの均一化を図ることが好ましい。
【００２０】
なおベルト層７の外側には、そのリフティングを防止し高速耐久性を高めるバンド層（図示せず）を配することができる。このバンド層は、例えばナイロンのテキスタイルコードをタイヤ周方向に対して０〜５゜の角度で螺旋状に巻回した所謂エンドレス状のバンドプライからなり、ベルト層７の少なくとも外端部を被覆する。
【００２１】
【実施例】
図１の構造をなすタイヤサイズ１７５／７０Ｒ１３のタイヤを、表１、２に示す仕様により試作し、各試供タイヤのタイヤ重量、耐久性、操縦安定性、乗り心地性をテストし、その結果を表１、２に示している。
【００２２】
（１）タイヤ重量
タイヤ１本当たりの重量を測定し、比較例１を１００とする指数で表示している。指数は小さい方が軽量である。
【００２３】
（２）耐久性
試供タイヤをリム（５Ｊ×１３）、内圧（２００ｋＰａ）にて乗用車（２０００ｃｃ）の全輪に装着し、直径１４ｍの円を二つ合わせた８の字コースを５００回繰り返して８の字旋回した後、タイヤを解体しベルトコードの切断箇所を数えその数を比較例１を１００とする指数で表示している。指数は小さい方が切断箇所が少なく良好である。
【００２４】
（３）操縦安定性
前記乗用車を用いてタイヤテストコースのドライアスファルト路を走行し、ハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する特性をドライバーの官能評価により１０点法で評価した。数値が大きいほど、操縦安定性に優れている。
【００２５】
（４）乗り心地
前記乗用車を用いて、ドライアスファルト路の段差路、ベルジャソ路（石畳の路面）、ビッツマン路（小石を敷き詰めた路面）等において、ゴツゴツ感、突き上げ、ダンピングに関してドライバーの官能評価を行い、１０点法で評価した。数値が大きいほど、乗り心地性に優れている。
【００２６】
【表１】
0004153127.tif 000002
【００２７】
【表２】
0004153127.tif 000003
【００２８】
表に示すごとく、実施例のタイヤは、軽量化を達成しながら、操縦安定性、乗り心地性、及び耐久性を向上しうるのが確認できる。
【００２９】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、ベルトコードとして、所定の偏平断面形状かつ波付け仕様を有するモノフィラメントコードを用い手いるため、軽量化を達成しながら、操縦安定性、乗り心地性、及び耐久性をバランスよく向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】ベルトコードを示す斜視図である。
【図３】ベルトコードを示す断面図である。
【図４】ベルトプライを示す断面図である。
【符号の説明】
２  トレッド部
３  サイドウォール部
４  ビード部
５  ビードコア
６  カーカス
７  ベルト層
７ａ、７ｂ  ベルトプライ
１０  ベルトコード
１０Ａ  モノフィラメント
【図１】
0004153127.tif 000004
【図２】
0004153127.tif 000005
【図３】
0004153127.tif 000006
【図４】
0004153127.tif 000007