JPH0241484A - 空気タイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カーカスとトレッドとの間のゴム層がスチー
ルコードで補強された空気タイヤであって、特に優れた
外傷耐久性能を有するものに関する。

［従来の技術］ 従来、空気タイヤのカーカスとトレッドとの間のブレー
カ又はベルトと呼ばれる補強層にスチールコードが埋設
されていた。特に空気タイヤの耐カツト性能を高くする
必要がある場合には、複数層からなるブレーカ又はベル
トの外層すなわちトレッド側に伸度が大きいスチールコ
ードを埋設する。

従来の空気タイヤでは、複撚構造のスチールコードを採
用することによって大きいコード仲。

度を実現するのが常であった。

第６図は、従来の空気タイヤの補強に使用されていた複
撚スチールコードの１析面図であり、ｒ３　Ｘ　７　Ｘ
　Ｏ，２２Ｊの構成のものを示す。

このスチールコード８０は、３本のストランド６１を撚
合せたものである。各ストランド８１は７本の素線６４
を撚合せたものであって、各素線６４は直径０．２２ｍ
ｍのスチール線である。素線６４どおしの撚ピツチは４
．０龍であり、ストランドロ１どおしの撚ピツチは７．
５ｍ＋ｓである。

このスチールコード６０は、低ピツチの複撚構造である
ことから、切断時の伸びが７．０％であって大きく、衝
撃吸収性が大である。したがって、このスチールコード
６０を使用した空気タイヤは、耐カツト性能が高かった
。

［発明が解決しようとする課題］ 以上に説明した凌撚構造のスチールコードで補強された
従来の空気タイヤには、次の問題があった。

すなわち、複撚溝造のスチールコードでは、いわゆる強
力の「撚減り」の程度が大きく、各素線の強力を有効に
利用することができなかった。したがって、スチールコ
ードの所望の強力を得ようとすると、多数の素線を要す
るため、スチールコードが重くなる。更に、スチールコ
ードの剛性が低いために、空気タイヤが接地部で大きく
変形し、転勤抵抗が大きく燃費が悪くなるという問題が
あった。

また、各ストランドにおいて、断面円形の素線６４が図
示のような最密構造をなすために、構成索線によって閉
じた空隙６７が形成されていた。

したがって、このスチールコード６０は、ゴムのトッピ
ング後に実施される加硫工程において、空隙６７内にゴ
ムが入りにくい。つまり、空隙６７内にゴムが充填され
ていないブレーカ又はベルトができる。これを使用した
空気タイヤがトレッドに外傷を受け、この外傷から水が
空隙６７内に侵入すると、侵入した水がこの空隙内をス
チールコードに沿って移動し、滞留する。したがって、
素線６４に錆が生じ、ゴムとの間の接着力低下を招く。

この接着力低下が昂進すると、いわゆるセパレーション
を引起す。

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであって、
素線強力の利用率向上と剛性向上とをはかりつつ、従来
の複撚構造のスチールコードを使用した場合と同等以上
の高い耐カツト性能を実現し、しかもセパレーションの
発生及び進行を抑制した空気タイヤを提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る空気タイヤは、カーカスとトレッドとの間
のゴム層が切断時４％以上の伸びを有する単撚構造のス
チールコードで補強された空気タイヤであって、スチー
ルコードの隣接する構成素線のいずれの組合せについて
も長手方向において密接と離隔とが一定の規則で繰返さ
れ、全構成素線によって囲まれるスチールコード内の空
隙が長手方向のいたるところで開放していることを特徴
とする。

隣接素線が長手方向において一定の規則で密接と離隔と
を繰返すスチールコードの構造は、例えば、素線を撚合
せた後、これにローラーをかけることによって得られる
。すなわち、ローラーで径方向に押圧されたスチールコ
ードは、扁平であって前記の構造を有する。

［作　用］ 本発明に係る空気タイヤの補強に使用されるスチールコ
ードは、切断時４％以上の大きい伸びを有し、空気タイ
ヤの高耐カツト性能が実現される。また、スチールコー
ドが単撚構造であるから、素線強力利用率が向上すると
ともに、コードの剛性が高くなる。しかも、スチールコ
ード内の空隙が長手方向のいたるところで開放している
から、ゴムのトッピング後に実施される加硫工程におい
て素線間の間隙を通して空隙内にゴムが容易に侵入する
。

［実施例］ 第１図は、本発明の実施例に係る空気タイヤの補強に使
用されるスチールコードの断面図である。

同図のスチールコード１０はｒｌＸ５ｘＯ，３８」の構
成の単撚構造である。すなわち、直径０．３８ｍｍの５
本のスチール素線１１〜１５を撚合せたものである。撚
ピツチＰは６．５ｍｍである。

同図（Ａ）〜（Ｅ）は、撚ピツチＰの５分の１の長さづ
つ順次隔たった長手方向任意の５箇所における各断面を
それぞれ示す。

このスチールコード１０は、素線１１〜１５を撚合せた
後、これにローラーをかけることによって得られる。す
なわち、ローラーで径方向に押圧されて扁平になってお
り、切断時の伸びが６゜５％である。

隣接する２本の素線１１，１２の関係は次のとおりであ
る。すなわち、同図（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｅ）の各断面
位置では密接し、同図（Ｂ）及び（Ｄ）の各断面位置で
は離隔している。すなわち、隣接する素線１１と素線１
２とは、同図に示す１撚ピツチ範囲内において順次、密
接、離隔、密接、離隔及び密接のパターンを有する。以
下同様に長手方向において密接、離隔、密接、離隔及び
密接のパターンが繰返される。他の隣接素線の組合せす
なわち素線１２と素線１３、素線１３と素線１４、索線
１４と素線１５及び素線１５と素線１１についても、同
じように密接、離隔、密接、離隔及び密接のパターンを
繰返す。したがって、全構成素線１１−１５によって囲
まれるスチールコード内の空隙１７が長手方向のいたる
ところで開放する。例えば、同図（Ａ）の断面位置では
、素線１２と素線１３との間に間隙１８ａが、素線１４
と素線１５との間に間隙１９ａがそれぞれ形成されてい
る。他の断面位置でも、１８ｂ及び１９ｂ　５１８ｅ及
び１９ｃ　、　１８ｄ及び１９ｄ並びに１８ｅ及び１９
ｅで示すように、空ｍｒ　ｔ　７を開放する間隙が形成
されている。

第２図は、本発明の他の実施例に係る空気タイヤの補強
に使用されるスチールコードの断面図である。

同図に示すスチールコード２０はｒｌＸ４ＸＯ。

３８」の構成の単撚構造である。すなわち、直径０．３
８ｍｍの４本のスチール素線２Ｌ〜２４を撚合せたもの
であって、素線２１〜２４を撚合せた後、これにローラ
ーをかけることによって得られ、切断時の伸びが４％以
上である。同図の断面位置では、隣接する素線２１と素
線２２及び素線２３と素線２４がそれぞれ密接し、全構
成索線２１〜２４で囲まれるスチールコード内の空隙２
７が、素線２２と索線２３との間の間隙２８及び索線２
４と素線２１との間の間隙２９によってそれぞれ開放さ
れている。

素線２１と素線２２とは、同図の断面位置から撚ピツチ
の４分の１の長さだけ長手方向に隔たった位置では離隔
する。以下同様に長手方向において密接及び離隔のパタ
ーンが繰返される。他の隣接素線の関係も同様であって
、隣接する構成素線のいずれの組合せについても長手方
向において密接と離隔とが一定の規則で繰返され、空隙
２７が長手方向のいたるところで開放している。

第３図は、本発明の更に他の実施例に係る空気タイヤの
補強に使用されるスチールコードの断面図である。

同図に示すスチールコード３０はｒｌＸ６Ｘｏ。

３８」の構成の単撚構造である。すなわち、直径０．３
８關の６本のスチール素線３１〜３６を撚合せたもので
あって、素線３１〜３Ｇを撚合せた後、これにローラー
をかけることによって得られ、切断時の伸びが４％以上
である。同図の断面位置では、隣接する素線３１と素線
３２、素線３３と素線３４、素線３４と素線３５及び素
線３Ｂと素線３１がそれぞれ密接し、全構成素線３■〜
３６で囲まれるスチールコード内の空隙３７が、素線３
２と素線３３との間の間隙３８及び索線３５と素線３Ｂ
との間の間隙３９によってそれぞれ開放されている。

索線３１と索線３２とは、同図の断面位置から撚ピツチ
の６分の１の長さだけ長手方向に隔たった位置では離隔
し、更に撚ピツチの６分の１の長さだけ長手方向に隔た
った位置では密接する。

以下同様に長手方向において密接、離隔及び密接のパタ
ーンが繰返される。他の隣接素線の関係も同様であって
、隣接する構成素線のいずれの組合せについても長手方
向において密接と離隔とが一定の規則で繰返され、空隙
３７が長手方向のいたるところで開放している。

以上に説明したいずれの実施例の場合も、スチールコー
ド１０．２０．３０は、切断時４％以上の大きい伸びを
有し、空気タイヤの高耐カツト性能が実現される。また
、単撚構造であるから、素線強力利用率が高く、コード
の剛性も高い。コードの外接曲線が真円に近いものに比
べ、扁平な方向に柔軟性を有するから、衝撃吸収性も高
い。しかも、スチールコード１０，２０．３０内の空隙
１７．２７．３７が長手方向のいたるところで開放して
いるから、ゴムの加硫工程において素線間の間隙を通し
て空隙１７，２７．３７内にゴムが均一に侵入し、この
空隙内にゴムが完全に充填される。したがって、スチー
ルコード１０，２０．３０のいずれかがブレーカ又はベ
ルトに埋設された本発明の実施例に係る空気タイヤでは
、セパレーションの発生及び進行が抑制される。なお、
スチールコードの構成素線数は４〜６に限定されない。

さて、先に第１図を用いて説明した「１×５ｘＯ，３８
Ｊの構成の単撚構造を有するスチールコード１０の特性
と、これを用いて作製した空気タイヤのテスト結果とを
「実施例」として第１表に示す。第１表には３つの比較
例に関する特性をあわせて示す。なお、表中のいずれの
場合も、スチールコードの構成素線にはＣｕ６４Ｚｎ３
６のしんちゅうメツキを施し、ラジアルタイヤの４枚の
ベルトのうち最外層に同一の打込本数でそれぞれ特有の
スチールコードを埋設した。悪路走行テストの結果は、
各ラジアルタイヤを装着した大形ダンプカーで砕石場内
を３万ｋｍ走行した後にタイヤを分解して得たものであ
る。

（以　下　余　白） 比較例１の場合のスチールコードは、実施例と同じく撚
ピツチを６．５ｍ＋ｓとしたｒｌＸ５ＸＯ，３８Ｊの構
成の単撚構造であって、切断時の伸びか大きく６．６％
である。ただし、実施例とは違ってローラーをかけて扁
平にする加工を行っていない。比較例１のスチールコー
ド４０は、ある断面位置では第４図に示すように例えば
１本の素線４４が外方に突出して、全索線４１〜４５で
囲まれる空隙４７が隣接素線間の間隙４８．４９の位置
で開放される。ところが、他の断面位置では空隙４７が
閉じている。つまり、スチールコード４０の長平方向に
おける空隙４７の開放が不均一である。

比較例２の場合のスチールコードは、撚ピツチを１８．
０＋＋＋＋ｅと大きくしたｒｌＸ５Ｘｏ、３８」の構成
の単撚構造であって、切断時の伸びが小さく２，５９６
である。しかも、ローラーをかけて扁平にする加工は行
っていない。したがって、スチールコード５０の全長に
わたって、第５図に示すように全素線５１〜５５で囲ま
れる空隙５７が閉じている。

比較例３の場合は、第６図に断面を示した従来の複撚構
造スチールコード６０を補強に使用している。

シャルピー試験によって求めたスチールコードの衝撃吸
収性は、比較例１の場合が複撚構造の比較例３の場合と
ほぼ同程度の大きさであるのに対して、本実施例ではこ
れら両スチールコードより高い衝撃吸収性が得られてい
る。

空気タイヤの耐カツト性能のｎｊ定は、次のようにして
行った。すなわち、トレッドを貫通してベルト最外層に
至るカットが生じても、ここに埋設されたスチールコー
ドの切断が生じる場合と生じない場合とがある。第１表
に示すコード切れ率とは、全カット数に対するコード切
れ数の比率である。本実施例の場合のコード切れ率は比
較例３の場合より低く、本実施例によれば、従来の複撚
構造のスチールコードを使用した場合と同等以上の高い
耐カツト性能が得られる。

次に、単撚構造のスチールコードを採用した本実施例並
びに比較例１及び２の場合の素線強力利用率は、比較例
３に示す従来の複撚構造の場合より向上している。した
がって、単撚構造の採用によってスチールコードの所望
の強力を得るためのコードの総重量を従来より減少させ
、タイヤｆｆ１ｆ　ｍを減少させることができる。また
、スチールコードの曲げ硬さすなわち剛性が比較例３の
場合より向上し、空気タイヤの転勤抵抗が小さくなる。

比較例２及び３の場合は、スチールコードの構成素線に
よって囲まれる空隙が閉じているのでゴム浸入性が非常
に悪く、空気タイヤにおいて素線に錆が生じ、セパレー
ションが多発する。

比較例１の場合は、スチールコード４０の長平方向にお
ける空隙４７の開放が不均一であるので、ベルト内にゴ
ム未充填の空隙が残存し、この空隙内に水が滞留してコ
ードに錆が発生する。したがって、比較例１の場合は、
セパレーションの発生及び進行を確実には抑制できない
。これに対して本実施例では１００％のゴム侵入性が得
られ、セパレーション故障の発生は皆無であった。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明に係る空気タイヤは、切
断時４％以上の伸びの単撚構造を存するスチールコード
で補強されているから、素線強力の利用率向上と剛性向
上とをはかることができ、従来の複撚構造のスチールコ
ードを使用した場合と同等以上の高い耐カツト性能を実
現することができる。また、素線強力の利用率向上によ
り、スチールコード総重量を低減してもコードの所望の
強力を得ることができ、軽い空気タイヤの実現が可能で
ある。更に、スチールコードの剛性向上により、トレッ
ドの変形が小さくなって転勤抵抗が減少し、燃費が向上
する。

以上の点に加えて、本発明に係る空気タイヤの補強に使
用されるスチールコードは、隣接スる構成素線のいずれ
の組合せについても長手方向において密接と離隔とが一
定の規則で繰返され、全構成素線によって囲まれるスチ
ールコード内の空隙が長平方向のいたるところで開放し
ているから、加硫の際にこの間隙を通してスチールコー
ド内部の空隙にゴムが良く侵入する。

したがって、空気タイヤにゴム未充填の空隙が残存せず
、セパレーションの発生及び進行が確実に抑制される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る空気タイヤの補強に使
用されるスチールコードの断面図、第２図は、本発明の
他の実施例に係る空気タイヤの補強に使用されるスチー
ルコードの断面図、 第３図は、本発明の更に池の実施例に係る空気タイヤの
補強に使用されるスチールコードの断面図、 第４図は、単撚構造スチールコードの比較例を示す断面
図、 第５図は、単撚構造スチールコードの他の比較例を示す
断面図、 第６図は、従来の空気タイヤの補強に使用されていた複
撚構造スチールコードの断面図である。 符号の説明 １０．２０，３０．４０，５０．８０・・・・・・・・
・・・・スチールコード、１１〜１５．２１〜２４．３
１〜３６゜４１〜４５．５１〜５５．８４・・・・・・
・・・・・・素線、１７．２７，３７．４７，５７．８
７・・・・・・・・・・・・空隙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、カーカスとトレッドとの間のゴム層が切断時４％以
   上の伸びを有する単撚構造のスチールコードで補強され
   た空気タイヤであって、スチールコードの隣接する構成
   素線のいずれの組合せについても長手方向において密接
   と離隔とが一定の規則で繰返され、全構成素線によって
   囲まれるスチールコード内の空隙が長手方向のいたると
   ころで開放していることを特徴とする空気タイヤ。