JP2020062968A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】金属フィラメントを撚り合わせずに引き揃えた束からなる金属コードをエラストマーで被覆した、タイヤの性能を高度に改善し得るエラストマー−金属コード複合体を用いたタイヤを提供する。【解決手段】少なくとも２層のベルト層１０５ａ、１０５ｂからなるベルト１０５を備えたタイヤ１００であり、ベルト層１０５ａ、１０５ｂが、複数本の金属フィラメント１が撚り合わされずに一列に引き揃えられた束からなる金属コード２が、エラストマー３により被覆されてなり、金属コード２中に、型付け量および型付けピッチの少なくとも一方が異なっている、隣り合う金属フィラメント１同士の対が少なくとも１つ存在し、ベルト層１０５ａ、１０５ｂのタイヤ周方向に対する角度が、タイヤセンター部において、３５°以上である。【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤに関し、詳しくは、金属フィラメントを撚り合わせずに引き揃えた束からなる金属コードをエラストマーで被覆してなるエラストマー−金属コード複合体をベルトに用いたタイヤに関する。

一般に、強度が必要とされるタイヤの内部には、リング状のタイヤ本体の子午線方向に沿って埋設された補強コードを含むカーカスが配置され、カーカスのタイヤ半径方向外側には、ベルト層が配置される。このベルト層は通常、スチール等の金属コードをエラストマーで被覆してなるエラストマー−金属コード複合体を用いて形成され、タイヤに耐荷重性、耐牽引性等を付与している。

近年、自動車の燃費を向上させるために、タイヤを軽量化する要求が高まっている。タイヤの軽量化の手段として、ベルト補強用の金属コードが注目され、金属フィラメントを撚らずにベルト用コードとして使用する技術が多数公開されている。例えば、特許文献１では、軽量性と耐久性とを改善するにあたって、高い引張り強度で細径の金属フィラメントを、撚らずに並列に引き揃えて金属フィラメント束とし、これを被覆ゴム中に幅方向に配列させた少なくとも２枚のベルトプライでベルト層を形成したタイヤが提案されている。このタイヤにおいては、金属フィラメント束内の金属フィラメント本数を、金属フィラメント径に応じて適正化している。また、金属フィラメント束の径方向厚みも、ベルトプライ厚みに対し特定の割合とすることも提案されている。

特開２００１−３３４８１０号公報

しかしながら、特許文献１では、軽量性と耐久性については検討されているものの、他の性能については、検討がなされていない。したがって、今後、タイヤの高性能化に伴い、金属フィラメントを撚らずにベルト用コードとして使用するにあたっては、さらなる改良が求められることが予想される。

そこで、本発明の目的は、金属フィラメントを撚り合わせずに引き揃えた束からなる金属コードをエラストマーで被覆した、タイヤの性能を高度に改善し得るエラストマー−金属コード複合体をベルトに用いたタイヤを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、以下の知見を得た。すなわち、金属フィラメントを撚り合わせずに束ねた金属コードを用いると、ベルトトリートの圧縮入力時にスチールコードが面内への変形を抑制し、スチールコードの疲労性の悪化につながる。また、金属フィラメントを撚り合わせずに束ねた金属コードは隣接する金属フィラメント間ではゴムは浸透し難く、ゴムによって被覆されていない非ゴム被覆領域が発生する。したがってタイヤ転動時に、金属フィラメントが相互にずれてしまい、面内剛性（タイヤ接地面内の剛性）の低下により、操縦安定性が損なわれるおそれがある。かかる知見に基づき、本発明者はさらに鋭意検討した結果、金属フィラメントの束の構成を下記のとおりとし、かつ、ベルト角度を所定のものとすることにより、操縦安定性、耐ベルト疲労性および耐摩耗性のバランスのよいタイヤが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のタイヤは、一対のビード部間にトロイド状に延在するカーカスを骨格とし、該カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも２層のベルト層からなるベルトを備えたタイヤにおいて、
前記ベルト層が、複数本の金属フィラメントが撚り合わされずに一列に引き揃えられた束からなる金属コードが、エラストマーにより被覆されてなるエラストマー−金属コード複合体からなり、
前記金属コード中に、型付け量および型付けピッチの少なくとも一方が異なっている、隣り合う金属フィラメント同士の対が少なくとも１つ存在し、
タイヤセンター部において、前記ベルト層のタイヤ周方向に対する角度が、３５°以上であることを特徴とするものである。

ここで、図１は、金属フィラメントの型付け量ｈおよび型付けピッチｐの定義を示す金属フィラメントの説明図であり、型付け量ｈとは金属フィラメント１の線径を含まない変動の幅をいう。なお、金属フィラメント１の型付け高さｈは、型付け後の金属フィラメント１を投影機にて投影し、金属フィラメントの投影像をスクリーン等に映して計測する。

本発明のタイヤにおいては、前記隣り合う金属フィラメントの、前記金属コードの幅方向側面におけるエラストマー被覆率が、単位長さ当たり１０％以上であることが好ましい。本発明のタイヤにおいては、型付けされた前記金属フィラメントは、２次元型付けであっても、３次元型付けであってもよい。型付けされた金属フィラメントが２次元型付けの場合、前記金属コード中の金属フィラメントのうち少なくとも１本が、実質的に真直の金属フィラメントであることが好ましい。また、本発明のタイヤにおいては、前記真直の金属フィラメントと型付けされた金属フィラメントが交互に配置されていることが好ましい。さらに、本発明のタイヤにおいては、前記金属コードの両端に配置された金属フィラメントが、前記真直の金属フィラメントであることが好ましい。さらにまた、前記金属フィラメントの型付け量が０．０３〜０．３０ｍｍ、前記金属フィラメントの型付けピッチが２〜３０ｍｍであることが好ましい。また、前記型付けされた金属フィラメントの型付け方向は、前記金属コードの幅方向であることが好ましい。さらに、本発明のタイヤにおいては、前記少なくとも２層のベルト層のタイヤ径方向内側または外側に、少なくとも１層のベルト補強層を有し、
前記少なくとも２層のベルト層における隣接するベルト層の金属フィラメント同士のタイヤ径方向における距離をｈ１、前記ベルト補強層の補強素子と、前記ベルト補強層と隣接するベルト層の金属フィラメントとのタイヤ径方向における距離をｈ２としたとき、下記式（１）、
ｈ１＞ｈ２ （１）
で表される関係を満足することが好ましい。さらにまた、本発明のタイヤにおいては、前記ベルト層の厚さをＳ（ｍｍ）、前記金属フィラメントの径をｓ（ｍｍ）、前記ベルト補強層の厚さをＴ（ｍｍ）、前記ベルト補強層の補強素子の径をｔ（ｍｍ）、としたとき、下記式（２）、
１．２４＜（Ｔ＋Ｓ）／（ｔ＋ｓ）＜３．６３ （２）
で表される関係を満足することが好ましい。なお、本発明のエラストマー−金属コード複合体においては、真直の金属フィラメントとは、意図的に型付けをしておらず、実質的に型がついていない状態の金属フィラメントを指す。

ここで、エラストマー被覆率とは、例えば、エラストマーとしてゴムを用いた場合、金属コードをゴム被覆した後、ゴム−スチールコード複合体からスチールコードを引き抜き、スチールコードのゴムに被覆されている部分長さを測定し、下記算出式に基づいて算出した値をいう。
エラストマー被覆率＝（ゴム被覆長／試料長）×１００（％）
なお、エラストマーとして、ゴム以外のエラストマーを用いた場合も、同様に算出することができる。

本発明によれば、金属フィラメントを撚り合わせずに引き揃えた束からなる金属コードをエラストマーで被覆した、タイヤの性能を高度に改善し得るエラストマー−金属コード複合体をベルトに用いたタイヤであって、操縦安定性、耐ベルト疲労性および耐摩耗性のバランスのよいタイヤを提供することができる。

金属フィラメントの型付け量ｈおよび型付けピッチｐの定義を示す金属フィラメントの説明図である。 本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤの概略片側断面図である。 本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤのベルト層に用いるエラストマー−金属コード複合体の幅方向における部分断面図である。 本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤのベルト層に用いるエラストマー−金属コード複合体の金属コードの概略平面図である。 本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤのベルト層に用いるエラストマー−金属コード複合体の金属コードの幅方向概略断面図である。 本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤのベルト層に用いるエラストマー−金属コード複合体の金属コードの幅方向概略断面図の他の例である。 本発明の他の好適な実施の形態に係るタイヤのベルト層に用いるエラストマー−金属コード複合体の金属コードの幅方向概略断面図である。 本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤのタイヤセンター近傍におけるのベルト層およびベルト補強層の関係を示す概略断面図である。

以下、本発明のタイヤについて、図面を用いて詳細に説明する。
図２に、本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤの概略片側断面図を示す。図示するタイヤ１００は、接地部を形成するトレッド部１０１と、このトレッド部１０１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部１０２と、各サイドウォール部１０２の内周側に連続するビード部１０３とを備えたタイヤ１００である。

図示するタイヤ１００は、トレッド部１０１、サイドウォール部１０２およびビード部１０３は、一方のビード部１０３から他方のビード部１０３にわたってトロイド状に延びる一枚のカーカス層からなるカーカス１０４により補強されている。また、トレッド部１０１は、カーカス１０４のクラウン領域のタイヤ径方向外側に配設した少なくとも２層、図示する例では、２層の第１ベルト層１０５ａと第２ベルト層１０５ｂとからなるベルト１０５により補強されている。ここで、カーカス１０４のカーカス層は複数枚としてもよく、タイヤ周方向に対してほぼ直交する方向、例えば、７０〜９０°の角度で延びる有機繊維コードを好適に用いることができる。

本発明のタイヤ１００においては、少なくとも２層のベルト層が、複数本の金属フィラメントが撚り合わされずに一列に引き揃えられた束からなる金属コードが、エラストマーにより被覆されてなるエラストマー−金属コード複合体からなる。本発明のタイヤ１００においては、エラストマー−金属コード複合体の金属コード中に、型付け量および型付けピッチの少なくとも一方が異なっている、隣り合う金属フィラメント同士の対が少なくとも１つ存在している。このように、金属フィラメントを撚り合わせた、いわゆる撚りコードでなく、一列に引き揃えられた束からなる金属コードを用いることで、ベルト１０５の厚みを薄くすることができ、タイヤの軽量化を図ることができる。また、ベルトの耐磨耗性および操縦安定性を同時に向上させることができる。以下、本発明のタイヤ１００にエラストマー−金属コード複合体について、詳細に説明する。

図３は、本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤのベルト層に用いるエラストマー−金属コード複合体の幅方向における部分断面図であり、図４は、本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤのベルト層に用いるエラストマー−金属コード複合体の金属コードの概略平面図であり、図５は、本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤのベルト層に用いるエラストマー−金属コード複合体の金属コードの幅方向概略断面図であり、図６は、本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤのベルト層に用いるエラストマー−金属コード複合体の金属コードの幅方向概略断面図の他の例である。

本発明のタイヤ１００に係るエラストマー−金属コード複合体１０は、複数本の金属フィラメント１が、撚り合わされずに一列に引き揃えられた束からなる金属コード２が、エラストマー３により被覆されたものである。金属フィラメント１は、好適には２本以上、より好適には５本以上であって、好適には２０本以下、より好適には１２本以下、さらに好適には１０本以下、特に好適には９本以下の束で金属コード２を構成する。図示例においては、５本の金属フィラメント１が、撚り合わされずに引き揃えられて、金属コード２を形成している。

本発明のタイヤ１００に係るエラストマー−金属コード複合体１０の金属コード２には、型付け量および型付けピッチの少なくとも一方が異なっている、隣り合う金属フィラメント同士の対が少なくとも１つ存在する。好ましくは対の５０％以上において、隣り合う金属フィラメント１同士の型付け量および型付けピッチの少なくとも一方が異なっている。本発明のタイヤ１００においては、金属コード２中の金属フィラメント１のうち少なくとも１本が、実質的に真直の金属フィラメントであることが好ましい。図示例においては、型付けされた金属フィラメント１ａと型付けされていないフィラメント１ｂ（型付け量０ｍｍ、型付けピッチ∞ｍｍ）とが交互に配置されているが、異なる型付け量の金属フィラメントを交互に配置してもよいし、異なる型付けピッチの金属フィラメントを交互に配置してもよい。好適には、束を構成する金属フィラメントの配置は、両側部は型付けがされていない真直な金属フィラメントである。このように、本発明のタイヤ１００に係るエラストマー−金属コード複合体１０では、型付け量または型付けピッチが異なる金属フィラメント１を隣接させることで、両者の位相が合致することを避けている。このような構成とすることで、隣り合う金属フィラメント１間にエラストマーを十分に浸透させることが可能となり、その結果、圧縮入力時に、金属コードが面外変形でき、金属コード折れ性を抑止することができる。

また、前述のとおり、金属フィラメント１の束は、隣接するフィラメント間ではエラストマーは浸透し難く、エラストマーによって被覆されていない非エラストマー被覆領域が発生する。したがって、金属フィラメントを撚り合わせずに束ねた金属コードをベルト用コードとして用いた場合、この非エラストマー被覆領域において、タイヤ転動時に金属フィラメントが相互にずれてしまい、その結果、ベルトの面内剛性が低下し、操縦安定性が損なわれる結果となることがある。しかしながら、本発明のタイヤ１００に係るエラストマー−金属コード複合体１０は、隣り合う金属フィラメント１間にエラストマー３が十分に浸透するため上記の不具合が解消でき、ベルト１０５の面内剛性を向上させ、操縦安定性を改善することができる。

本発明のタイヤ１００に係るエラストマー−金属コード複合体１０においては、金属フィラメント１の型付けは、図示するようなジグザグ状または波状の２次元型付けであっても、螺旋状の３次元型付けであってもよい。ただし、金属コード２の厚み方向に、金属フィラメント１同士が重ならないことが好ましい。

本発明のタイヤ１００に係るエラストマー−金属コード複合体１０において、隣り合う金属フィラメント間における連続する非エラストマー被覆領域の存在を解消して、耐腐食進展性を確保するとともに、ベルトの面内剛性を向上させ、操縦安定性を改善する効果を良好に得るためには、隣り合う金属フィラメント１の、金属コード２の幅方向側面におけるエラストマー被覆率は、単位長さ当たり１０％以上であることが好ましく、より好ましくは２０％以上である。さらに好ましくは５０％以上被覆されており、８０％以上被覆されていることが特に好ましい。もっとも好ましくは、９０％以上被覆されている状態である。

本発明のタイヤ１００に係るエラストマー−金属コード複合体１０においては、金属フィラメント１の型付け量が大きすぎると、エラストマー−金属コード複合体１０中の金属コード２間の距離ｗが短くなり、ベルトの強度低下の原因となる。そのため、金属フィラメント１の型付け量は、２次元型付けの場合、０．０３ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下が好ましい。型付け量を０．３０ｍｍ以下とすることで、ベルト層１０５ａ、１０５ｂの強力を確保でき、本発明の効果を十分に得られるものとなる。特に、金属コード２間の距離ｗおよび、金属フィラメント１の強力の観点から、金属フィラメント１に２次元型付けを施すにあたっては、型付け量は０．０３ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは０．０３ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であり、もっとも好ましくは０．０３ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下である。また、同様の理由から、２次元型付けの場合、金属フィラメント１の型付けピッチは２ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、もっとも好ましくは３ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。金属フィラメント１の型付けピッチを２ｍｍ以上とすることで、フィラメント強度の低下やコード重量の増加を抑制することができる。

図７に、本発明の他の好適な実施の形態に係るタイヤのベルト層に用いるエラストマー−金属コード複合体の金属コードの幅方向概略断面図を示す。図７に示すように、金属フィラメント１が、３次元型付けの場合、金属フィラメント１の型付け量は、０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは０．２０ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下である。型付け量を０．５０ｍｍ以下とすることで、ベルト層１０５ａ、１０５ｂの強力の低下を抑制して、本発明の効果を十分に得ることができる。３次元型付けの場合、金属フィラメント１の型付けピッチは５ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは８ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。

なお、図３〜５に示す金属コード２においては、型付けされている金属フィラメント１ａは、金属コード２の幅方向に型付けされているが、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０においては、図６に示すように、金属フィラメント１の型付け方向は金属コード２の幅方向に対して傾いていてもよい。このような構造であっても、隣り合う金属フィラメント１間にゴムを十分に浸透させることが可能であり、本発明の効果を得ることができる。しかしながら、本発明のタイヤ１００に係るベルト層１０５ａ、１０５ｂにおいては、軽量性の観点からは、隣り合う金属フィラメント１同士の型付け方向が金属コード２の幅方向であるほうが、ベルト１０５を薄くできるため好ましい。

また、本発明のタイヤ１００のベルト層１０５ａ、１０５ｂにおいては、金属コード２中の金属フィラメント１のうち少なくとも１本が、実質的に真直の金属フィラメントであることが好ましい。図３、４に示すように、型付けされていない真直な金属フィラメント１ｂと型付けされた金属フィラメント１ａとが隣接する場合、両金属フィラメント１間に浸入するエラストマーの量が多くなるため、隣り合う金属フィラメント１の、金属コード２の幅方向側面におけるエラストマー被覆率が高くなり、本発明の効果を良好に得ることができる。さらに、金属コード２の両端に配置された金属フィラメント１を、真直の金属フィラメントとすることで、エラストマー中で隣り合う金属コード２間の距離ｗを広くすることができるため、耐久性を向上させることができる。より好ましくは、図４に示すように、型付けされていない真直の金属フィラメント１ｂと型付け金属フィラメント１ａが交互に配置されている。

また、本発明のタイヤ１００においては、タイヤセンター部において、ベルト層１０５ａ、１０５ｂのタイヤ周方向に対する角度は、３５°以上である。タイヤ周方向に対して金属コード２を高角度で配置することで、ベルト１０５に面内曲げ剛性を付与しており、タイヤ１００の耐久性、耐摩耗性を確保している。好ましくは、ベルト層１０５ａ、１０５ｂのタイヤ周方向に対する角度は、４５°以上である。

本発明のタイヤ１００のベルト層（図示例では第１ベルト層１０５ａ、第２ベルト層１０５ｂ）は、タイヤ周方向に対して３５°以上の角度を有しているため、タイヤ周方向の引張剛性が十分ではない場合がある。このような場合、ベルト補強層１０６にて、不足するタイヤ周方向の引張剛性を補うことが好ましい。

そこで、本発明のタイヤ１００においては、ベルト１０５のタイヤ半径方向内側または外側（図示例では外側）に、タイヤ周方向に対し０〜１０°の角度で補強素子が埋設された少なくとも１層のベルト補強層１０６が設けられていることが好ましい。例えば、ベルト補強層１０６はトレッド幅全幅を覆う構造でもよく（いわゆる、キャップ層１０６ａ）、ベルト１０５の幅方向両端部のみを覆う構造としてもよい（いわゆる、レイヤー層１０６ｂ）。また、第１のベルト補強層を少なくともベルト１０５の幅方向中央を覆うように設け、第２のベルト補強層でベルト１０５の幅方向両端部を覆うように設けてもよい（キャップ・レイヤー構造）。

さらに、本発明のタイヤ１００は、ベルト補強層１０６の補強素子は有機繊維コードからなることが好ましい。補強素子として有機繊維からなるコードを用いることで、金属を用いた場合を比較してタイヤの軽量化を図ることができる。本発明のタイヤ１００においては、ベルト補強層１０６を構成する補強素子は、タイヤ周方向における引張剛性の確保が目的であるので、タイヤから取り出した補強素子の見掛ヤング率が１〜５０ＧＰａ（ＪＩＳ Ｌ １０１７：２００２に基づいて測定）である有機繊維からなるコードを用いることが好ましい。有機繊維コードとしては、芳香族ポリアミド（アラミド）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、レーヨン、ザイロン（登録商標）（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維）、脂肪族ポリアミド（ナイロン）等の有機繊維コード等を用いることができる。

図８は、本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤのタイヤセンター近傍におけるのベルト層およびベルト補強層の関係を示す概略断面図である。本発明のタイヤ１００においては、少なくとも２層のベルト層における隣接するベルト層（図示例においては、第１ベルト層１０５ａ、第２ベルト層１０５ｂ）の金属フィラメント１同士のタイヤ径方向における距離をｈ１、ベルト補強層１０６ａの補強素子１０７と、ベルト補強層１０６ａと隣接するベルト層（図示例においては、第２ベルト層１０５ｂ）の金属フィラメント１とのタイヤ径方向における距離をｈ２としたとき、下記式（１）、
ｈ１＞ｈ２ （１）
で表される関係を満足することが好ましい。

本発明のタイヤ１００は、高角度のベルト１０５を有しているため面内曲げ剛性が高い。そのため、コーナリング時等には高い接地性を確保できる。しかし、コーナリング限界時にはタイヤ横力に耐えられず、ベルトバックリングを起こす。その際、ｈ１のゲージがｈ２より薄くなると、ベルト面外曲げ剛性が低下し、ベルトバックリング曲率が大きくなる。その結果、ベルト１０５の耐久性が低下してしまう可能性がある。そこで、隣接するベルト層（図示例においては、第１ベルト層１０５ａ、第２ベルト層１０５ｂ）間のゴムゲージｈ１をベルト補強層１０６と隣接するベルト層（図示例においては、第２ベルト層１０５ｂ）間のゴムゲージｈ２よりも大きくすることで、耐疲労性を向上させることができる。また、ベルト１０５は面内曲げ剛性が高いため、コーナリング中に発生するせん断歪みはベルト層間に集中し、ベルト層とベルト補強層間のせん断歪みは小さい。そこでｈ２をｈ１より薄くすることができ、タイヤ軽量化が可能になる。

また、本発明のタイヤ１００においては、ベルト層（図示例においては、ベルト層１０５ａ、１０５ｂ）の厚さをＳ（ｍｍ）、金属フィラメント１の径をｓ（ｍｍ）、ベルト補強層１０６ａの厚さをＴ（ｍｍ）、ベルト補強層１０６ａの補強素子１０７の径をｔ（ｍｍ）、としたとき、下記式（２）、
１．２４＜（Ｔ＋Ｓ）／（ｔ＋ｓ）＜３．６３ （２）
で表される関係を満足することが好ましい。ここで、Ｔ＝０．５〜２．０、ｔ＝０．２ｍ〜１．８、Ｓ＝０．６６〜１．２、ｓ＝０．１２〜０．４５である。（Ｔ＋Ｓ）／（ｔ＋ｓ）を１．２５以上とすることで、層間ゲージを保ち、ベルト幅方向端部のコード端を起点としたゴム剥離が容易に隣接コード間に伝播するベルトエッジセパレーション（ＢＥＳ）を良好に防止することができる。一方、３．６３以下とすることでゴムの使用量を低減し、耐ベルトエッジセパレーション性（以下、「耐ＢＥＳ性」と称する）と軽量性を両立させることができる。

さらに、本発明のタイヤ１００においては、ベルト補強層１０６の幅は、トレッド幅の６０％以上であることが好ましい。ベルト補強層１０６の幅をトレッド幅の６０％以上とすることで、タイヤ周方向の引張剛性を効果的に向上させることができる。好ましくは、ベルト補強層１０６をトレッド幅の全幅に配置する。なお、トレッド幅とは、タイヤを正規リムに装着し、正規内圧を充填し、静止した状態で平板に対し垂直に置き、正規荷重を加えたときのタイヤ接地面のタイヤ軸方向の最大幅をいう。

さらにまた、本発明のタイヤ１００においては、ベルト補強層１０６中の補強素子１０７である有機繊維コード１０７の打込み本数は２０〜８０本／５０ｍｍであることが好ましい。打込み本数を２０本以上とすることで、タイヤ周方向の引張剛性を十分に確保することができる。一方、打込み本数を８０本／５０ｍｍ以下とすることで、タイヤ周方向の引張剛性と耐ＢＥＳ性を両立させることができる。

また、本発明のタイヤ１００においては、ベルト補強層１０６中の有機繊維コード１０７の総繊度は、５００〜８０００ｄｔｅｘとするのが好ましい。有機繊維コード１０７の総繊度を５００ｄｔｅｘ以上とすることで、ベルト補強層１０６の周方向引張剛性を十分に確保することができる。一方、有機繊維コード１０７の総繊度は８０００ｄｔｅｘ以下が好ましく、総繊度を８０００ｄｔｅｘ以下とすることでベルト補強層１０６の薄肉化を図り、周方向引張剛性と軽量化とを両立させることができる。

なお、図示する本発明のタイヤ１００においては、第１ベルト層１０５ａと第２ベルト層１０５ｂの角度は、タイヤ周方向に対して対称の角度であることが好ましい。かかる構成とすることで、タイヤの生産性が向上し、また、応力を均等に分担することができるため、タイヤの耐久性の観点からも好ましい。

さらに、本発明のタイヤ１００においては、ベルト層中の金属コード２を被覆するエラストマーの、ＪＩＳ Ｋ ６２５１（２０１０年）に準拠し測定した５０％モジュラス値が、１．５ＭＰａ以上であることが好ましい。好ましくは１．８ＭＰａ以上、より好ましくは２．０ＭＰａ以上である。このようなエラストマーをベルト層１０５ａ、１０５ｂの被覆に用いると、金属コード２が長手方向に伸張して撚り締まった場合であっても、金属コード２内部のエラストマーが高剛性であるため、金属コード２の長手方向への伸張を阻害し、ベルト１０５の剛性をさらに向上させることができる。その結果、操縦安定性をより向上させることができる。

このようなエラストマーとしては、ゴムであれば、例えば、従来のゴム以外にも、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ、高シスＢＲおよび低シスＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ等のジエン系ゴムおよびその水添物、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニルまたはジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー等のオレフィン系ゴム、Ｂｒ−ＩＩＲ、ＣＩ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレンゴム（Ｍ−ＣＭ）等の含ハロゲンゴム、メチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム等のシリコンゴム、ポリスルフィドゴム等の含イオウゴム、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム等のフッ素ゴム、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等の熱可塑性エラストマーが挙げられる。なお、被覆ゴムの５０％モジュラス値は、各サンプルのゴム組成物を、１４５℃で４０分間加硫して加硫ゴムとした後、ＪＩＳ Ｋ ６２５１（２０１０年）に準拠して測定した値である。

本発明のタイヤ１００のベルト層１０５ａ、１０５ｂにおいては、金属フィラメント１は、一般に、鋼、すなわち、鉄を主成分（金属フィラメントの全質量に対する鉄の質量が５０質量％を超える）とする線状の金属をいい、鉄のみで構成されていてもよいし、鉄以外の、例えば、亜鉛、銅、アルミニウム、スズ等の金属を含んでいてもよい。

また、本発明のタイヤ１００のベルト層１０５ａ、１０５ｂにおいて、金属フィラメント１の表面状態については特に制限されないが、例えば、下記の形態をとることができる。すなわち、金属フィラメント１としては、表面のＮ原子が２原子％以上６０原子％以下であって、かつ、表面のＣｕ／Ｚｎ比が１以上４以下であることが挙げられる。また、金属フィラメント１としては、フィラメント半径方向内方にフィラメント最表層５ｎｍまでの酸化物として含まれるリンの量が、Ｃ量を除いた全体量の割合で、７．０原子％以下である場合が挙げられる。

また、本発明のタイヤ１００のベルト層１０５ａ、１０５ｂにおいて、金属フィラメント１の表面には、めっきが施されていてもよい。めっきの種類としては、特に制限されず、例えば、亜鉛（Ｚｎ）めっき、銅（Ｃｕ）めっき、スズ（Ｓｎ）めっき、ブラス（銅−亜鉛（Ｃｕ−Ｚｎ））めっき、ブロンズ（銅−スズ（Ｃｕ−Ｓｎ））めっき等の他、銅−亜鉛−スズ（Ｃｕ−Ｚｎ−Ｓｎ）めっきや銅−亜鉛−コバルト（Ｃｕ−Ｚｎ−Ｃｏ）めっき等の三元めっきなどが挙げられる。これらの中でもブラスめっきや銅−亜鉛−コバルトめっきが好ましい。ブラスめっきを有する金属フィラメントは、ゴムとの接着性が優れているからである。なお、ブラスめっきは、通常、銅と亜鉛との割合（銅：亜鉛）が、質量基準で６０〜７０：３０〜４０、銅−亜鉛−コバルトめっきは、通常銅が６０〜７５重量％、コバルトが０．５〜１０重量％である。また、めっき層の層厚は、一般に１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。

さらに、本発明のタイヤ１００のベルト層１０５ａ、１０５ｂにおいては、金属フィラメント１の線径や抗張力、断面形状については、特に制限はない。例えば、金属フィラメント１の線径は、０．１５ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下とすることができる。また、金属フィラメント１としては、抗張力が２５００ＭＰａ（２５０ｋｇ／ｍｍ^２）以上のものを用いることができる。さらに、金属フィラメント１の幅方向の断面形状も特に制限されず、楕円状や矩形状、三角形状、多角形状等であってもよいが、円状が好ましい。なお、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０においては、金属コード２を構成する金属フィラメント１の束を拘束する必要がある場合には、ラッピングフィラメント（スパイラルフィラメント）を使用してもよい。

本発明のタイヤ１００は、ベルトの構造を上記のものとすればよく、それ以外の具体的なタイヤ構造についても、特に制限されるものではない。例えば、ベルト１０５のタイヤ径方向外側にベルト補強層を配置してもよく、その他の補強部材を用いてもよい。なお、タイヤ１００に充填する気体としては、通常のまたは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。本発明のタイヤは、乗用車用タイヤやトラック・バス用タイヤに好適に用いることができる。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例および比較例：ゴム−スチールコード複合体の作製＞
下記表中に示す条件に従う金属コードを、上下両側からゴムシートでコーティングし、１６０℃、２０分にて加硫を行い、各実施例および比較例のエラストマー−金属コード複合体を作製する。コーティングゴムは、下記の配合に従って、常法に従い配合・混練することで調製する。

天然ゴム １００質量部
カーボンブラック^＊１ ６１質量部
亜鉛華 ５質量部
老化防止剤^＊２ １質量部
加硫促進剤^＊３ １質量部
硫黄^＊４ ５質量部
＊１ Ｎ３２６、ＤＢＰ吸油量 ７２ｍｌ／１００ｇ、Ｎ_２ＳＡ ７８ｍ^２／ｇ
＊２ Ｎ−フェニル−Ｎ’−１，３−ジメチルブチル−ｐ−フェニレンジアミン（商品名：ノクラック６Ｃ、大内新興化学工業株式会社製）
＊３ Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（商品名：ノクセラーＤＺ、大内新興化学工業株式会社製）
＊４ 不溶性硫黄（商品名：クリステックスＨＳ ＯＴ−２０、フレキシス社製）

＜タイヤの評価＞
図２に示すタイプの、２層のベルト層からなるベルト有するタイヤ（サイズ：１４５／６５Ｒ１６）を、上記ゴム−スチールコード複合体をベルト層として用いて作製する。ベルト角度は、下記表に示すとおりである。また、ベルト補強層は、同表に示すとおりであり、トレッド幅方向の全幅にわたってタイヤ周方向に対して略平行となるように配置した。第１ベルト層１０５ａ、第２ベルト層１０５ｂのゴムゲージｈ１、第２ベルト層１０５ｂとベルト補強層１０６とのゴムゲージｈ２、（Ｔ＋Ｓ）／（ｔ＋ｓ）は下記表に示すとおりである。得られた各供試タイヤにつき、耐ベルト疲労性、耐摩耗性について、評価を行う。得られた結果を下記の表中に併記する。

＜エラストマー被覆率＞
エラストマー被覆率は、金属コードをゴム被覆した後、ゴム−スチールコード複合体からスチールコードを引き抜き、金属コード内で隣り合うスチールフィラメントの、金属コードの幅方向側面上に残っているゴム付き量を測定し求める。エラストマー被覆率の算出式は以下のとおりである。
エラストマー被覆率＝（ゴム被覆長／試料長）×１００（％）
なお、ゴム被覆長は引き抜いた金属コードをコード長手方向に直交する方向から観察した際にスチールフィラメント表面がゴムで完全に被覆されている領域の長さである。数字が大きいほど接着力が高く、性能がよいことを示す。

＜操縦安定性＞
得られたゴム−スチールコード複合体を用いて作製した交錯ベルト層サンプルを用いて面内剛性の評価を行い、操縦安定性の指標とする。交錯ベルト層サンプルの下２点、上１点に冶具を配置し、上１点から押し込んだ時の荷重を面内剛性とし評価する。結果は比較例２を基準の△として、劣っている場合を×、比較例２と同等の場合を△、優れている場合を○、非常に優れている場合を◎として評価する。

＜耐ベルト疲労性＞
各タイヤをＪＡＴＭＡで規定する正規リムに組みつけ、正規荷重の１．０５倍の荷重を負荷し、１００ｋＰａの内圧を充填して、８の字走行が可能な自動操縦装置を備えた車両にて、８の字旋回テストコースを旋回加速度０．７Ｇ、時速２５ｋｍ／ｈ、３００ラップで走行後、タイヤを解剖して、ベルト折れの有無を評価する。各タイヤのコード折れ発生率を、比較例２を基準の△として、劣っている場合を×、比較例２と同等の場合を△、優れている場合を○、非常に優れている場合を◎として評価する。

＜耐摩耗性＞
各タイヤを実車に装着して、実車耐久走行（限界走行モードにて１周３．５ｋｍの既設サーキットを２０周走行）後のタイヤ残溝深さ（センターリブ溝）を測定し、比較例２を基準の△として、劣っている場合を×、比較例２と同等の場合を△、優れている場合を○、非常に優れている場合を◎として評価する。

表１〜４より、本発明のタイヤは、操縦安定性、耐ベルト疲労性および耐摩耗性のバランスが取れていることがわかる。

１ 金属フィラメント
２ 金属コード
３ エラストマー
１０ エラストマー−金属コード複合体
１００ タイヤ
１０１ トレッド部
１０２ サイドウォール部
１０３ ビード部
１０４ カーカス
１０５ ベルト
１０５ａ，１０５ｂ ベルト層
１０６ａ，１０６ｂ ベルト補強層
１０７ 補強素子（有機繊維コード）

Claims (11)

1. 一対のビード部間にトロイド状に延在するカーカスを骨格とし、該カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも２層のベルト層からなるベルトを備えたタイヤにおいて、
   前記ベルト層が、複数本の金属フィラメントが撚り合わされずに一列に引き揃えられた束からなる金属コードが、エラストマーにより被覆されてなるエラストマー−金属コード複合体からなり、
   前記金属コード中に、型付け量および型付けピッチの少なくとも一方が異なっている、隣り合う金属フィラメント同士の対が少なくとも１つ存在し、
   タイヤセンター部において、前記ベルト層のタイヤ周方向に対する角度が、３５°以上であることを特徴とするタイヤ。
2. 前記隣り合う金属フィラメントの、前記金属コードの幅方向側面におけるエラストマー被覆率が、単位長さ当たり１０％以上である請求項１記載のタイヤ。
3. 型付けされた前記金属フィラメントが、２次元型付けされている請求項１または２記載のタイヤ。
4. 前記金属コード中の金属フィラメントのうち少なくとも１本が、実質的に真直の金属フィラメントである請求項１〜３のうちいずれか一項記載のタイヤ。
5. 前記真直の金属フィラメントと型付けされた金属フィラメントが交互に配置されている請求項４記載のタイヤ。
6. 前記金属コードの両端に配置された金属フィラメントが、前記真直の金属フィラメントである請求項３〜５のうちいずれか一項記載のタイヤ。
7. 前記金属フィラメントの型付け量が０．０３〜０．３０ｍｍ、前記金属フィラメントの型付けピッチが２〜３０ｍｍである請求項３〜６のうちいずれか一項記載のタイヤ。
8. 前記型付けされた金属フィラメントの型付け方向が、前記金属コードの幅方向である請求項３〜７のうちいずれか一項記載のタイヤ。
9. 型付けされた前記金属フィラメントが、３次元型付けされている請求項１または２記載のタイヤ。
10. 前記少なくとも２層のベルト層のタイヤ径方向内側または外側に、少なくとも１層のベルト補強層を有し、
    前記少なくとも２層のベルト層における隣接するベルト層の金属フィラメント同士のタイヤ径方向における距離をｈ１、前記ベルト補強層の補強素子と、前記ベルト補強層と隣接するベルト層の金属フィラメントとのタイヤ径方向における距離をｈ２としたとき、下記式（１）、
    ｈ１＞ｈ２ （１）
    で表される関係を満足する請求項１〜９のうちいずれか一項記載のタイヤ。
11. 前記ベルト層の厚さをＳ（ｍｍ）、前記金属フィラメントの径をｓ（ｍｍ）、前記ベルト補強層の厚さをＴ（ｍｍ）、前記ベルト補強層の補強素子の径をｔ（ｍｍ）、としたとき、下記式（２）、
    １．２４＜（Ｔ＋Ｓ）／（ｔ＋ｓ）＜３．６３ （２）
    で表される関係を満足する請求項１０記載のタイヤ。
    

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