(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマを補強するための（４＋３）構造の金属コードであって、
（ａ）コア内のレイ長さが無限大である４つのフィラメントから成るコアと、
（ｂ）前記コードの各々のフィラメントの直径が、０．３５ｍｍから０．５０ｍｍの範囲である３つのフィラメントから成るシースと、
によって構成されたことを特徴とする金属コード。
【請求項２】
空気タイヤであって、トレッドと、ラジアルコードを有するカーカスプライと、軸方向においてタイヤ断面の幅を決定する距離だけ隔置された２つのサイドウォールと、前記カーカスプライのコードの端部が内側から外側に向かって各々の周囲で折り曲げられている２つのビードと、前記トレッドと前記カーカスプライとの間で円周方向に設けられているベルト構造とを備えており、該ベルト構造は、前記トレッドの幅に実質的に等しい幅を有していると共に、金属コードで補強されていて半径方向に重ね合わされている少なくとも２つのエラストマ材料の層を有しており、前記金属コードは、互いに平行であると共に、当該タイヤの赤道面に関して１５度と６６度との間の角度をなすように構成され、
少なくとも１つの層の各金属コードが下記の（４＋３）構造
（ａ）コア内のレイ長さが無限大である４つのフィラメントから成るコアと、
（ｂ）前記コード内の各々のフィラメントの直径が、０．３５ｍｍから０．５０ｍｍの範囲である３つのフィラメントから成るシースと、
を備えることを特徴とする空気タイヤ。
【請求項３】
請求項２に記載のタイヤにおいて、前記シースの３つのフィラメントのレイ長さが、５ｍｍから５０ｍｍの範囲であるように構成されたことを特徴とする空気タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広範な用途に使用されるが、特に、エラストマを補強するために使用されるような、金属コードに関する。より詳細に言えば、本発明は、空気タイヤを含むゴム製品を補強するために使用される金属コードの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属コードを用いた通常のラジアル空気タイヤにおいては、主として、隣接するフィラメントの間の接触部分の反復的なひずみ及びフレッチング磨耗（擦過磨耗）に起因する材料の疲労によって、カーカスプライ及びベルト層の疲労特性が低下する。そのような問題は共に、コードの内部にゴムを浸透させることにより軽減されると言われている。スチールフィラメントの間に介挿されたゴム層は、隣接するフィラメントの間の擦過現象（いわゆる、「フレッチング磨耗」）を防止する、と考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段】
本発明は、コード内部へのゴムの浸透性が改善されたコードに関する。改善されたゴムの浸透性は、また、コードが湿分に暴露された場合に、そのようなコードに高い耐食性を与えることになる。
【０００４】
本発明は、また、タイヤのベルト層に（４＋３）のコードを使用することにより生ずるベルト縁部の分離又は剥離に対する抵抗性が改善されたタイヤに関する。
【０００５】
本発明は、各々のフィラメントの直径が０．３５乃至０．５０ｍｍの範囲である（４＋３）構造を有するエラストマを補強する、金属コードに関する。
本明細書及び請求の範囲に使用される下記の用語は、以下のように定義される。
【０００６】
「軸方向の」又は「軸方向に」とは、タイヤの回転軸線に平行な方向を指す。「半径方向の」又は「半径方向にと」は、タイヤの回転軸線に直交する方向を指す。
【０００７】
「ビード」とは、プライコードで巻かれていると共に、補強要素を用いて又は補強要素を用いることなく、設計されたタイヤのリムに嵌合するような形状にされた環状の緊張部材を含む、タイヤの部分を指す。
【０００８】
「カーカス」とは、ベルト構造、トレッド、アンダートレッド及びサイドウォールとは別の、上記ビードを含んでいるタイヤの構造を指す（カーカスプライは、ビードの回りに巻かれている）。
【０００９】
「赤道面（ＥＰ）」とは、タイヤの回転軸線に直交しタイヤのトレッドの中心を通過する平面を指す。
「ベルト」又は「ベルトプライ」とは、ビードに固定されていない状態でトレッドの下に設けられていて、タイヤのＥＰに対して１５°から６６°のコード角を有している、織物製又は非織物製の平行なコードから成る、環状の層又はプライを指す。
【００１０】
「クラウン」とは、トレッド設けられているタイヤのほぼ外周部を指す。
「リベット」とは、隣接する２つのコードの間の直交する距離を指す。
「靭性」とは、非緊張状態の試験片の単位線密度当たりの力（ｃＮ／テックス又はｇｍ／デニール）として表される、織物に通常使用される破壊応力を指す。
【００１１】
「モジュラス」とは、ひずみの変化に対する応力の変化の比を指す。
「有機物」とは、炭素のバックボーン又は構造を含んでいて、特定の物理的な形状に整形、引き伸ばし又は成形することのできる、高分子化合物を指す。
【００１２】
【発明の実施の形態】
エラストマを補強するための金属コードが開示され、この金属コードは、
（ａ）  ４つのフィラメントから成るコアと、
（ｂ）  ３つのフィラメントから成るシースとから構成されており、コードの各々のフィラメントは、０．３５から０．５０ｍｍの範囲の直径を有している。
【００１３】
また、空気タイヤも開示される。この空気タイヤは、トレッドと、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決定する距離だけ隔置された２つのサイドウォールと、上記カーカスプライのコードの端部が内側から外側に向かって各々の周囲で折り曲げられている２つのビードと、上記トレッドと上記カーカスとの間で円周方向に設けられているベルト構造とを備えており、該ベルト構造は、上記トレッドの幅に実質的に等しい幅を有していると共に、金属コードで補強されてい半径方向に重ね合わされている少なくとも２つのエラストマ材料の層を有しており、上記金属コードは、互いに平行であると共に、当該タイヤの赤道面に関して１６°と６６°との間の角度をなすように構成されており、
上記ベルト構造は、金属コードで補強された少なくとも１つの層を有しており、
上記金属コードは、
（ａ）  ４つのフィラメントから成るコアと、
（ｂ）  ３つのフィラメントから成るシースとから構成されており、
上記コードの各々のフィラメントの直径は、０．３５ｍｍから５０ｍｍまでの範囲にあるように構成されている。
【００１４】
図面を参照して本発明を以下に詳細に説明する。
図１には、エラストマを補強するための金属コード１０が示されている。この金属コードは、
（ａ）４つのフィラメント１２、１４、１６、１８から成るコアと、
（ｂ）３つのフィラメント２０、２２、２４から成るシースとを備えている。
【００１５】
本明細書においてコアのフィラメント１２、１４、１６、１８に関して使用される「レイ長さ」とは、コアのフィラメントの中の一つのフィラメントが４つのフィラメント１２、１４、１６、１８の外側を完全に（３６０°にわたって）周回している場合のコードの長さに沿う距離である。コアのフィラメントのレイ長さの範囲は、５ｍｍから無限大（撚られていない状態すなわちツイストレス）までとすることができる。コアのフィラメントのレイ長さの範囲は、無限大であるのが好ましく、従って、４つのフィラメント１２、１４、１６、１８から成るグループは、コード１０の軸線に関して、また、互いに関して、撚られていない。
【００１６】
シースの３つのフィラメント２０、２２、２４から成るグループに関して本明細書で使用されるレイ長さという用語は、シースのフィラメントの中の一つのフィラメントがコード１０の外側を完全に（３６０°にわたって）周回している場合のコード１０の外側に沿う距離である。３つのフィラメント２０、２２、２４から成るグループは、コード１０の軸線に関して撚られているが、互いに平行である。シースの３つのフィラメント２０、２２、２４から成るレイ長さの範囲は、５ｍｍから５０ｍｍまでとすることができる。このレイ長さの範囲は、約１５ｍｍから２５ｍｍであるのが好ましい。
【００１７】
コード１０の各々のフィラメントの直径の範囲は、約０．３５ｍｍから０．５０ｍｍまでとすることができる。このフィラメントの直径の範囲は、０．３８ｍｍから０．４４ｍｍであるのが好ましい。
【００１８】
各々のフィラメントの引張強度は、少なくとも３，０４０（１，２００×Ｄ）ＭＰａ（メガパスカル）とすべきであり、上記Ｄは、フィラメントの直径（ｍｍ）である。各々のフィラメントの引張強度の範囲は、約３，０４０（１，２００×Ｄ）ＭＰａから４，４００（２，０００×Ｄ）ＭＰａであるのが好ましい。
【００１９】
本発明のコードの意図される用途は、補強されたゴム製品である。そのような製品は、本発明のコードを含み、当業者には周知のように、ゴムで含浸される。本発明のコードを使用することのできる上述の製品の代表例としては、ベルト、タイヤ及びホースを挙げることができる。最も好ましい用途において、本発明のコードは、空気タイヤのベルトプライに使用される。
【００２０】
図２を参照すると、本発明の空気タイヤ５０の好ましい実施の形態が示されており、この空気タイヤは、トレッド５２と、ラジアルコードを有するカーカスプライ５４と、軸方向におけるタイヤ断面の幅を決定する距離だけ隔置された２つのサイドウォール５６と、カーカスプライ５４のコードの端部が内側から外側に向かって各々の周囲で折り返されている２つのビード５８と、トレッド５２とカーカスプライ５４との間で比較的伸長しない状態で円周方向に設けられているベルト構造６０とを備えている。ベルト構造６０は、トレッド５２の幅に実質的に等しい幅を有していると共に、本発明の金属コードで補強されたエラストマ材料６２、６４、６６から成る、半径方向において重なり合った少なくとも２つの層を有している。ベルト構造は、２つ乃至１２の層を有しており、３つ乃至４つの層を有するのが好ましい。
【００２１】
一つの実施の形態によれば、（４＋３）のコードは、２つのベルトプライ６４、６６、あるいは、３つのベルトプライ６２、６４、６６に使用され、最上方のベルト６８は、有機ポリマーのフィラメント又はコードで補強されている。本明細書に記載される目的のために十分な強度及び耐久性を有する任意の有機ポリマーを使用することができる。そのような有機ポリマーの例は、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６、ナイロン１２の如き熱可塑性プラスチック、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートの如きポリエステル、及び、ポリビニルアルコールである。ナイロンのモノフィラメント（単繊維）を使用するのが好ましい。一つの実施の形態によれば、円形断面を有するモノフィラメントが使用され、そのようなモノフィラメントは、少なくとも２，２００デシテックス（ｄｅｃｉｔｅｘ）を有していて、少なくとも３１ｃＮ／テックスの靭性、少なくとも１７７のｃＮ／テックスの初期モジュラス、少なくとも１５パーセントの破断伸び、及び、最大６パーセントの縮みを有している。最上方のベルト６８に使用されるモノフィラメントは、２，２００デシテックスから１０，０００デシテックスを有するのが好ましい。最上方のベルト６８に使用するのに特に適したナイロンのモノフィラメントは、Ｓｈａｋｅｓｐｅａｒｅ（サウスカロライナ州Ｃｏｌｕｍｂｉａ）によってＷＮ１２５の商品名で販売されているモノフィラメントである。
【００２２】
最上方のベルト６８は、一般的に、１インチ当たり８から２５の範囲のエンド（ＥＰＩ）、すなわち、１ｃｍ当たり３．１５から９．８４のエンドの範囲のモノフィラメントのエンド数を有するように構成される。上記エンド数の範囲は、１２乃至１５エンド／インチ、すなわち、４．７２乃至５．９１エンド／ｃｍであるのが好ましい。
【００２３】
最上方のベルト６８のフィラメント又はコードは、その下のベルトプライ６６のコードの方向と同じ方向又は反対の方向に延在することができる。
（４＋３）のコードを含むベルトプライ６２、６４、６６は、８エンド／インチ（ＥＰＩ）から１５エンド／インチの範囲の、すなわち、３．１５エンド／ｃｍから５．９１エンド／ｃｍの範囲のコードのエンド数を有するように構成されている。このエンド数の範囲は、９エンド／インチから１２エンド／インチ、すなわち、３．５４エンド／ｃｍから４．７２エンド／ｃｍであるのが好ましい。
【００２４】
本発明の空気タイヤ５０は、種々の荷重範囲に関して設計することができる。この荷重範囲は、例えば、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｊ又はＬとすることができる。この荷重範囲は、Ｈ及びＪであるのが好ましい。
【００２５】
例
３つのグループの３１５／８０Ｒ２２．５（Ｇｏｏｄｙｅａｒ  Ｇ３９１  Ｕｎｉｓｔｅｅｌ構造）タイヤ（荷重範囲Ｈ）に関して、耐久性を検査した。各々のグループの２つのタイヤを検査した。第１のグループ（本発明）のタイヤは、スチール補強された３つのベルトプライを有していて、これら３つのベルトプライの中の２つのベルトプライは、（４＋３ｘ０．４１）のコードによって１０エンド／インチのエンド数で補強されており、また、最下方のベルトは、（３ｘ０．２２／９ｘ０．２０＋１）のコードによって１２エンド／インチのエンド数で補強されていた。ナイロンの丸いモノフィラメント（１０，０００デシテックス）が、最上方のベルトを１５エンド／インチのエンド数で補強していた。第２のグループ（コントロール１）のタイヤは、ベルト構造の３つのベルトプライの中の２つのベルトプライが（３ｘ０．３６５／９ｘ０．３４＋１）のコードによって９エンド／インチのエンド数で補強されていた点を除いて、第１のグループ（本発明）のタイヤと同じであった。第３のグループ（コントロール２）のタイヤは、３つのスチールベルトプライを有していて、これらスチールベルトプライの中の２つのスチールベルトプライは、（３ｘ０．２６５／９ｘ０．２４５）のスチールコードによって１６エンド／インチのエンド数で補強されており、最下方のベルトは、（３ｘ０．２２／９ｘ０．２０＋１ｘ０．１５）のコードによって１２エンド／インチのエンド数で補強されており、最上方のベルトプライは、（３ｘ０．２６５／９ｘ０．２４５）のスチールコードによって１２エンド／インチのエンド数で補強されていた。総てのベルト角度は同じであり、総てのタイヤの残りの設計上の特徴は同じであった。
【００２６】
下の表１は、各々のグループの２つのタイヤの２回の耐久試験の平均に関するテストデータを与えている。第１の試験は、１２０インチのスムーズ・ホイール（Ｓｍｏｏｔｈ  ｗｈｅｅｌ）試験であって、ホイールの速度は、時間経過と共に荷重が増大しても一定である。第１の試験の結果は、破損に至るキロメートルとして報告されており、２つのコントロールタイヤの結果に対して標準化されている。第２の試験は、産業界全体を通じてＥＣＥ−Ｒ５４として周知である。ＥＣＥ−Ｒ５４の結果は、破損に至る時間として報告されており、コントロール２タイヤの結果に対して標準化されている。
0004223615.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構造を有するスチールコードの断面図である。
【図２】本発明の一つの実施の形態によるタイヤを該タイヤの回転軸線を含む平面で切断して示す断面図である。
【符号の説明】
１０  金属コード
１２、１４、１６、１８  フィラメント
２０、２２、２４  フィラメント
５０  空気タイヤ
５３  トレッド
５４  カーカスプライ
５６  サイドウォール
５８  ビード
６０  ベルト構造
６２、６４、６６  エラストマ材料の層
６８  最上方のベルト
【図１】
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【図２】
0004223615.tif 000004