(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウオール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、前記トレッド部の内方かつカーカスの外側に配される２枚以上のベルトプライからなるベルト層とを有する空気入りラジアルタイヤであって、
前記ベルトプライは、スチール製のモノフィラメントコードを用いたモノフィラメントベルトプライと、複数本のスチール製のフィラメントを撚り合わせたマルチフィラメントコードを用いたマルチフィラメントベルトプライとを少なくとも含み、
前記モノフィラメントベルトプライを、半径方向最外側に配するとともに、
該モノフィラメントベルトプライのモノフィラメントコードはタイヤ周方向に対して１５〜３０度の角度で傾けて配列され、
かつマルチフィラメントベルトプライのマルチフィラメントコードをタイヤ周方向に対して１５〜７０度の角度で配列するとともに、
前記モノフィラメントコードは、断面積が０．０９〜０．３０ｍｍ2 であり略円形状断面をなし、しかも長手方向に向かって螺旋状または波形状の型付けが施されるとともに、
螺旋状の型付けの場合には、その型付けピッチＰＡを１４〜５０ｍｍ、かつ型付け高さＨＡを前記型付けピッチＰＡの０．００２〜０．０２倍とし、
又波形状の型付けの場合には、その型付けピッチＰＢを５〜５０ｍｍ、かつ型付け高さＨＢを前記型付けピッチＰＢの０．００２〜０．０５倍としたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
トレッド部からサイドウオール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、前記トレッド部の内方かつカーカスの外側に配される２枚以上のベルトプライからなるベルト層とを有する空気入りラジアルタイヤであって、
前記ベルトプライは、スチール製のモノフィラメントコードを用いたモノフィラメントベルトプライと、複数本のスチール製のフィラメントを撚り合わせたマルチフィラメントコードを用いたマルチフィラメントベルトプライとを少なくとも含み、
前記モノフィラメントコードは、断面積が０．０９〜０．３０ｍｍ2 であり横長偏平断面をなしかつ横長偏平断面における短軸方向の短径Ｄｈと長軸方向の長径Ｄｗとの比Ｄｈ／Ｄｗである偏平率を０．６５〜０．９５とし、しかも長手方向に向かって螺旋状または波形状の型付けが施されるとともに、
螺旋状の型付けの場合には、その型付けピッチＰＡを１４〜５０ｍｍ、かつ型付け高さＨＡを前記型付けピッチＰＡの０．００２〜０．０２倍とし、
又波形状の型付けの場合には、その型付けピッチＰＢを５〜５０ｍｍ、かつ型付け高さＨＢを前記型付けピッチＰＢの０．００２〜０．０５倍としたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記ベルト層は、モノフィラメントベルトプライを、半径方向最外側に配したことを特徴とする請求項２記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト層にモノフィラメントベルトプライとマルチフィラメントベルトプライとを用いることにより、乗り心地性を確保しながらタイヤの軽量化と操縦安定性の向上とを達成しうる空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りラジアルタイヤのベルトコードとしては、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、コード剛性のコード強力に対する比を、従来のマルチフィラメントコードに較べて大きくすることができるため、コードの使用量を低く抑えつつベルト剛性を増加させることができ、軽量化と操縦安定性の向上とを同時に達成しうるというメリットがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
その反面、前記モノフィラメントコードは、前述の如くコード剛性が大となるため、乗り心地性の著しい低下を招き、走行性能をバランス良く向上させることが難しいという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、ベルト層を、モノフィラメントコードのベルトプライとマルチフィラメントコードのベルトプライとで形成することを基本として、乗り心地性を確保しながらタイヤの軽量化と操縦安定性の向上とを達成しうる空気入りラジアル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、本願の第１発明は、トレッド部からサイドウオール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、前記トレッド部の内方かつカーカスの外側に配される２枚以上のベルトプライからなるベルト層とを有する空気入りラジアルタイヤであって、
前記ベルトプライは、スチール製のモノフィラメントコードを用いたモノフィラメントベルトプライと、複数本のスチール製のフィラメントを撚り合わせたマルチフィラメントコードを用いたマルチフィラメントベルトプライとを少なくとも含み、
前記モノフィラメントコードは、断面積が０．０９〜０．３０ｍｍ2 であり略円形状断面をなし、しかも長手方向に向かって螺旋状または波形状の型付けが施されるとともに、
螺旋状の型付けの場合には、その型付けピッチＰＡを１４〜５０ｍｍ、かつ型付け高さＨＡを前記型付けピッチＰＡの０．００２〜０．０２倍とし、
又波形状の型付けの場合には、その型付けピッチＰＢを５〜５０ｍｍ、かつ型付け高さＨＢを前記型付けピッチＰＢの０．００２〜０．０５倍としたことを特徴としている。
【０００７】
また本願の第２発明の空気入りラジアルタイヤでは、モノフィラメントコードは、断面積が０．０９〜０．３０ｍｍ2 であり横長偏平断面をなしかつ横長偏平断面における短軸方向の短径Ｄｈと長軸方向の長径Ｄｗとの比Ｄｈ／Ｄｗである偏平率を０．６５〜０．９５とし、しかも長手方向に向かって螺旋状または波形状の型付けが施されるとともに、
螺旋状の型付けの場合には、その型付けピッチＰＡを１４〜５０ｍｍ、かつ型付け高さＨＡを前記型付けピッチＰＡの０．００２〜０．０２倍とし、
又波形状の型付けの場合には、その型付けピッチＰＢを５〜５０ｍｍ、かつ型付け高さＨＢを前記型付けピッチＰＢの０．００２〜０．０５倍としたことを特徴としている。
【０００８】
なお請求項２の第２の発明の空気入りラジアルタイヤでは、ベルト層において前記モノフィラメントベルトプライを半径方向最外側に配することが好ましい。
【０００９】
【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１〜３は、本願の空気入りラジアルタイヤ１（以下タイヤ１という）が、夫々乗用車用タイヤ、小型トラック用タイヤ、及びトラック・バス等の重荷重用タイヤとして形成された場合の子午断面を示している。
【００１０】
図１〜３において、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。
【００１１】
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、その両端に連なりビードコア５の周りで折り返される折返し部６Ｂとを具える。又本体部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硬質のゴムからなるビードエーペックスゴム８が配され、ビード部４からサイドウォール部３にかけて補強している。
【００１２】
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枚以上のカーカスプライから形成され、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又はスチールからなる複数のフィラメントを撚合わせたコードが好適に採用できる。
【００１３】
次に、前記ベルト層７は、図１〜４に示すように、スチール製のモノフィラメントコード１０をタイヤ周方向に対して例えば１５〜３０度の角度で傾けて配列したモノフィラメントベルトプライ２０と、複数本のスチール製のフィラメント１１ａを撚り合わせてなるマルチフィラメントコード１１をタイヤ周方向に対して例えば１５〜７０度の角度で配列したマルチフィラメントベルトプライ２１とを少なくとも含んで形成される。
【００１４】
本例では、前記ベルト層７が、図１の乗用車用タイヤにおいては、前記モノフィラメントベルトプライ２０の１枚とマルチフィラメントベルトプライ２１の１枚とから形成されたものが、図２の小型トラック用タイヤにおいては、前記モノフィラメントベルトプライ２０の１枚とマルチフィラメントベルトプライ２１の２枚とから形成されたものが、図３の重荷重用タイヤにおいては、前記モノフィラメントベルトプライ２０の１枚とマルチフィラメントベルトプライ２１の３枚とから形成されたものが、夫々例示されている。
【００１５】
このように、モノフィラメントベルトプライ２０とマルチフィラメントベルトプライ２１とを混在させることにより、モノフィラメントコード１０が有する特性、即ちコードの使用量を低く抑えつつコード剛性およびベルト剛性を増加させて軽量化と操縦安定性の向上とを同時に達成しうるというメリットを生かしながら、必要な乗り心地性を確保でき、走行性能をバランス良く向上しうるのである。さらに、前記ベルト剛性の増加によって、ベルト層７外端近傍でのタイヤの動きを抑えることができるため、車内騒音（ロードノイズ）に対する低減効果も期待できる。
【００１６】
この効果は、前記モノフィラメントベルトプライ２０を、半径方向最外側に配することによって、より有効に発揮でき、第１の発明においてはモノフィラメントベルトプライ２０を、半径方向最外側に配している。
【００１７】
ここで、前記マルチフィラメントベルトプライ２１に用いるマルチフィラメントコード１１としては、特に規制されることがなく、モノフィラメントベルトプライ２０のベルト剛性等を考慮して、撚り構造およびフィラメント１１ａの太さ等が適宜設定される。すなわち、本例では、５本のフィラメント１１ａを撚り合わせた１×５の束撚り構造のものを例示しているが、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示す如く、１×２、１×３、１×４等の束撚り構造、或いはコアの周りに一層以上のシースを形成した層撚り構造などが採用できる。
【００１８】
又前記モノフィラメントベルトプライ２０に用いるモノフィラメントコード１０としては、略円形状断面のもの或いは横長偏平断面のものが採用でき、何れの場合にもその断面積Ｓを０．０９〜０．３０ｍｍ2 とすることが必要である。
【００１９】
この断面積Ｓが０．０９ｍｍ2 未満の時、モノフィラメントコード１０としての特性が発揮されず、コード剛性が不足しコーナリングパワーが過小となるなど操縦安定性の確保が難しくなる。また０．３０ｍｍ2 を越えると、コード剛性が過大となるため、前記マルチフィラメントベルトプライ２１の使用によっても乗り心地性を確保することができなくなる。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という問題もある。
【００２０】
従って、前記断面積Ｓは、０．０９〜０．２５ｍｍ2 の範囲が好ましい。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は、前記マルチフィラメントベルトプライ２１における値Ｓ×Ｎの０．８５倍以下となってスチール量が削減され、ベルト材料は大巾に軽量化されている。
【００２１】
又前記モノフィラメントコード１０では、螺旋状又は波形状の型付けを施すことにより、長手方向に対する伸び特性を付与することができ、これによって繰り返しの圧縮変形に対する耐久性を向上させることが可能となる。
【００２２】
詳しくは、略円形状断面の前記モノフィラメントコード１０Ａには、長手方向に向かって螺旋状又は波形状の型付けを施すことができる。
【００２３】
螺旋状の型付けとしては、図５に示す如く、屈曲部分を有することなく滑らかに連続させた通常の螺旋状、或いは図６に示す如く、正面図において略多角形形状をなすように屈曲部分１５Ａと直線部分１５Ｂとを交互に切り返した螺旋状のものが採用できる。
【００２４】
このような螺旋状の型付けを施す際、その長手方向の型付けピッチＰＡは１４〜５０ｍｍ、かつ型付け高さＨＡは前記型付けピッチＰＡの０．００２〜０．０２倍とするのが好ましい。
【００２５】
また波形状の型付けとしては、図７に示す如く、屈曲部分を有することなく滑らかに連続させた、例えばサインカーブ状などの通常の波形状、或いは図８に示す如く、波形状曲部分１６Ａと直線部分１６Ｂとを交互に切り返したジグザグ状などの波形状のものが採用できる。また図９に示す如く、一方側Ｆ１の型付けに加え他方側Ｆ２の型付けを行うこともでき、このとき一方側Ｆ１の型付けと他方側Ｆ２の型付けとは、例示の如く直交する向きに形成することが好ましいが、しなくても良い。
【００２６】
このような波形状の型付けを施す際、その長手方向の型付けピッチＰＢは５〜５０ｍｍ、かつ型付け高さＨＢは前記型付けピッチＰＢの０．００２〜０．０５倍とするのが好ましい。なお他方側Ｆ２への型付けを有する場合には、同様に、この他方側Ｆ２の型付けにおける型付けピッチＰＢ２を５〜５０ｍｍ、かつ型付け高さＨＢ２を前記型付けピッチＰＢ２の０．００２〜０．０５倍とするのが好ましい。
【００２７】
この型付けピッチＰＡ、ＰＢ、ＰＢ２が夫々５０ｍｍより大のとき、および型付け高さＨＡ、ＨＢ、ＨＢ２が夫々０．００２×ＰＡ未満、０．００２×ＰＢ未満、０．００２×ＰＢ２未満のとき、前記モノフィラメントコード１０Ａの伸び特性が不十分となってしまう。逆に、前記型付けピッチＰＡが１４ｍｍ未満の時、または型付けピッチＰＢ、ＰＢ２が夫々５ｍｍ未満の時、走行時、タイヤ内でのモノフィラメントの変形が大きくなりコードの耐久性が悪化する。
【００２８】
また前記型付け高さＨＡ、ＨＢ、ＨＢ２が夫々０．０２×ＰＡより大、０．０５×ＰＢより大、０．０５×ＰＢ２より大のとき、モノフィラメントに与える型付けによるダメージが大きくなり強度や疲労性の低下を招きやすくなる。
【００２９】
次に、モノフィラメントコード１０としては、図１０に示すように、横長偏平断面のモノフィラメントコード１０Ｂも好適に採用できる。
【００３０】
係る場合には、その短軸方向の短径Ｄｈと長軸方向の長径Ｄｗとの比Ｄｈ／Ｄｗである偏平率が０．６５〜０．９５のものを使用するとともに、その短軸をベルトプライ２０の厚さ方向に向けて配置する。
【００３１】
このように、モノフィラメントコード１０Ｂを横長偏平の断面形状とし、しかもその短軸をプライの厚さ方向に向けて配置した時には、タイヤ軸方向に対しては、実質的にコード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る。その結果、前記円形状断面のモノフィラメントコード１０Ａに較べて、コーナリングパワーをさらに増加させるなど操縦安定性をいっそう向上できる。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）が低く抑えられる結果、乗り心地性の低下を最小限に止めることが可能となる。
【００３２】
なお偏平率Ｄｈ／Ｄｗが０．９５を越えると、前記効果は前記円形状断面のモノフィラメントコード１０Ａと実質的に同レベルとなり、逆に０．６５未満の時には偏平化しすぎて加工時に強度低下を招きやすくなる。
【００３３】
又、この横長偏平断面のモノフィラメントコード１０Ｂでは、同様に長手方向に向かって螺旋状又は波形状の型付けを施すことができる。
【００３４】
螺旋状の型付けとしては、図１０に示す如く、屈曲部分を有することなく滑らかに連続させた通常の螺旋状、或いは図１１に示す如く、正面図において略多角形形状をなすように屈曲部分１５Ａと直線部分１５Ｂとを交互に切り返した螺旋状のものが採用できる。
【００３５】
このような螺旋状の型付けを施す際には、前記円形状断面のモノフィラメント１０Ａと同じく、その長手方向の型付けピッチＰＡは１４〜５０ｍｍ、かつ型付け高さＨＡは前記型付けピッチＰＡの０．００２〜０．０２倍とするのが好ましい。
【００３６】
また波形状の型付けは、図１２に示す如く、屈曲部分を有することなく滑らかに連続させた、例えばサインカーブ状などの通常の波形状、或いは図１３に示す如く、波形状曲部分１６Ａと直線部分１６Ｂとを交互に切り返したジグザグ状などの波形状のものが採用でき、いずれも短軸方向に施される。また図１４に示す如く、短軸方向の型付けに加え長軸方向への型付けを行うこともできる。
【００３７】
このような波形状の型付けを施す際、その長手方向の型付けピッチＰＢは５〜５０ｍｍ、かつ型付け高さＨＢは前記型付けピッチＰＢの０．００２〜０．０５倍とするのが好ましい。なお長軸方向への型付けを有する場合には、同様に、この長軸方向への型付けにおける型付けピッチＰＢ２を５〜５０ｍｍ、かつ型付け高さＨＢ２を前記型付けピッチＰＢ２の０．００２〜０．０５倍とするのが好ましい。
【００３８】
この型付けピッチＰＡ、ＰＢ、ＰＢ２が夫々５０ｍｍより大のとき、および型付け高さＨＡ、ＨＢ、ＨＢ２が夫々０．００２×ＰＡ未満、０．００２×ＰＢ未満、０．００２×ＰＢ２未満のとき、前記モノフィラメントコード１０Ａの伸び特性が不十分となってしまう。逆に、前記型付けピッチＰＡが１４ｍｍ未満の時、または型付けピッチＰＢ、ＰＢ２が夫々５ｍｍ未満の時、走行時、タイヤ内でのモノフィラメントの変形が大きくなりコードの耐久性が悪化する。
【００３９】
また前記型付け高さＨＡ、ＨＢ、ＨＢ２が夫々０．０２×ＰＡより大、０．０５×ＰＢより大、０．０５×ＰＢ２より大のとき、モノフィラメントに与える型付けによるダメージが大きくなり強度や疲労性の低下を招きやすくなる。
【００４０】
なおタイヤ１には、ベルト層７の外側に、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。
【００４１】
【実施例】
図１の構造をなすタイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５の乗用車用タイヤを表１、２の仕様により、図２の構造をなすタイヤサイズ２０５／８５Ｒ１６  １１７／１１５Ｌの小型トラック用タイヤおよび図３の構造をなすタイヤサイズ１１Ｒ２２．５サイズの重荷重用タイヤを表３の仕様により夫々試作し、各サイズの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、「実施例０」を含め、夫々表１、２、３に示している。テストは以下の通りである。
【００４２】
（１）タイヤ重量
タイヤ１本当たりの重量を測定し、各サイズの従来例を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。
【００４３】
（２）耐久性
乗用車用タイヤではリム（１５×６ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）にて乗用車（３０００ｃｃ）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従来例を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。
また小型トラック用タイヤでは、リム（１６×６Ｋ）、内圧（６００ｋＰａ）にて小型トラックの全輪に装着し、重荷重用タイヤではリム（２２．５×８．２５）、内圧（８００ｋＰａ）にてトラックの全輪に装着し、
悪路を約２万ｋｍ走行後、タイヤを解体し最外側のベルトプライにおけるベルトコードの切断箇所を数え、その数を従来例を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。
【００４４】
（３）操縦安定性
前記乗用車、小型トラック、トラック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。
【００４５】
（４）乗り心地
前記乗用車、小型トラック、トラックを用いて、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。
【００４６】
【表１】
0004132515.tif 000002
【００４７】
【表２】
0004132515.tif 000003
【００４８】
【表３】
0004132515.tif 000004
【００４９】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、ベルト層を、モノフィラメントコードのベルトプライとマルチフィラメントコードのベルトプライとで形成しているため、乗り心地性を確保しながらタイヤの軽量化と操縦安定性の向上とを達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例が乗用車用タイヤとして形成された場合の断面図である。
【図２】本発明の一実施例が小型トラック用タイヤとして形成された場合の断面図である。
【図３】本発明の一実施例が重荷重用タイヤとして形成された場合の断面図である。
【図４】ベルト層を示す断面図である。
【図５】円形状断面のモノフィラメントコードの螺旋状型付けの一例を示す線図である。
【図６】その螺旋状型付けの他の例を示す線図である。
【図７】円形状断面のモノフィラメントコードの波形状型付けの一例を示す線図である。
【図８】その波形状型付けの他の例を示す線図である。
【図９】その波形状型付けのさらに他の例を示す線図である。
【図１０】横長偏平断面のモノフィラメントコードの螺旋状型付けの一例を示す線図である。
【図１１】その螺旋状型付けの他の例を示す線図である。
【図１２】横長偏平断面のモノフィラメントコードの波形状型付けの一例を示す線図である。
【図１３】その波形状型付けの他の例を示す線図である。
【図１４】その波形状型付けのさらに他の例を示す線図である。
【図１５】（Ａ）〜（Ｃ）マルチフィラメントコードの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
２  トレッド部
３  サイドウオール部
４  ビード部
５  ビードコア
６  カーカス
７  ベルト層
１０、１０Ａ、１０Ｂ  モノフィラメントコード
１１  マルチフィラメントコード
１１ａ  フィラメント
２０  モノフィラメントベルトプライ
２１  マルチフィラメントベルトプライ
【図１】
0004132515.tif 000005
【図２】
0004132515.tif 000006
【図３】
0004132515.tif 000007
【図４】
0004132515.tif 000008
【図５】
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【図６】
0004132515.tif 000010
【図７】
0004132515.tif 000011
【図８】
0004132515.tif 000012
【図９】
0004132515.tif 000013
【図１０】
0004132515.tif 000014
【図１１】
0004132515.tif 000015
【図１２】
0004132515.tif 000016
【図１３】
0004132515.tif 000017
【図１４】
0004132515.tif 000018
【図１５】
0004132515.tif 000019