JPH0683793U - ゴム補強用スチールコード及びそれを使用したラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 １＋６＋１２＋１のスチールコードで、コア
はストレート、第１、第２シースは同方向で且つ異なる
ピッチで撚られており、スパイラルはシースと同方向に
撚られ、第１、第２シースの型付率は各々７０〜９０
％、第１シースと第２シースは略同線径で、コアとシー
スの線径の比は１〜１．２５で、スパイラルを除いたコ
ードの抗張力が３００〜４００kgf／mm²を満足するゴム
補強用スチールコードとそれを用いたラジアルタイヤ。 【効果】 悪路走行後のコード破断指数、悪路走行→低
内圧走行後のコード破断率共に従来及び公知のスチール
コードより大幅に改善され、スチールコードの耐久性を
改善し、寿命を延ばすことができた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はタイヤのゴム補強用に好適なスチールコードおよびそれを用いた耐久 性に優れたラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】

空気入りタイヤにおいては、タイヤ強度、耐久性を高めるため、カーカスプラ イ、ベルトプライにスチールコードを用いることが多い。 従来より〔従来例：図２参照〕、３本のコアフィラメントを撚り合わせたコア の周囲に、第１シースフィラメントとして９本のシースフィラメントを螺旋巻き し、その外層に第２シースフィラメントとして１５本のシースフィラメントを螺 旋巻きし、最外層を１本のスパイラルフィラメントで巻いたスチールコードが使 用されている。

【０００３】 この従来のスチールコードでは、３本のコアフィラメントが互いに密接してコ アの中心にゴムが浸入できない空洞部が長手方向に連続して形成される。従って タイヤにコードに達する損傷が発生した時には、損傷部から浸入した水分等が、 この空洞部を通って伝播し、その結果、フィラメントとゴムの間のセパレーショ ン及び錆等の腐食に起因したコードの断線を招くなどタイヤ寿命を大きく低下さ せていた。

【０００４】 特開平３−２２０３８６号公報では、この改良として、コア中心部に空洞を作 らないため、１本のコアワイヤを配置し、その外側に２本以上の外層ワイヤをコ アワイヤとの間に隙間が生ずるように、又外層ワイヤ相互間でも隙間ができるよ うに撚り合わせたスチールコードが提案されている。第１シースフィラメントを ｍ本、第２シースフィラメントをｎ本とすると１＋ｍ又は１＋ｍ＋ｎ（ｍ，ｎは 複数）のスチールコードである。 コアはシースより太径又は同径であり、コアとシースとの間に隙間を設けてゴ ム浸透を促進している。型付率はルーズオープンコードになるように１００％を 越える型付率を選んでいる。 しかし、型付率が１００％以上になると、低内圧走行時大きな曲げ入力が働い た時に、シースの不均一な飛び出しが生じ易く、耐疲労性が著しく低下する。

【０００５】 特開平２−２２９２８７号公報では、前記と同様に１＋ｍ＋ｎ（ｍ＝３〜７、 ｎ＝７〜１３）のスチールコードにおいて、 コア線径／シース線径＝１．３〜１．７ 隣り合う内フィラメント間、及び外フィラメント間に間隙を設けてなるスチール コードが開示されている。 このスチールコードは、コアの線径がシースの線径よりかなり大きいため、曲 げ入力時の、コア表面歪がシース歪より著しく増大し、コアの先行破断が生じコ ードの寿命が大幅に低下する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は、スチールコードの内部にゴムが浸透できない空洞部がなく、 低内圧走行時に大きな曲げ入力が働いた時にも、耐疲労性に優れ、曲げ入力時の コア表面歪が大きくなく、スチールコードの強力を保持しつつ、耐久性に優れた スチールコード及びそれを用いたラジアルタイヤを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案者は前記の従来のスチールコード、公知例のスチールコードの問題点を 解決するため鋭意研究の結果、本考案を完成した。

【０００８】 すなわち本考案は、 （１） １本のコアフィラメントからなるコアと、該コアの周囲に螺旋状に巻 付けられた６本の第１シースフィラメントと、その周囲に螺旋状に巻付けられた １２本の第２シースフィラメント及び最外層の１本のスパイラルフィラメントよ りなり、コアはストレート、第１及び第２シースフィラメントは同方向で且つ 異なるピッチで撚られており、スパイラルフィラメントはシースフィラメントと 同方向に撚られており、第１シースフィラメントと第２シースフィラメントの 型付率は各々７０〜９０％であり、第１シースフィラメントと第２シースフィ ラメントは略同じ線径で、コアとシースの線径の比は１以上、１．２５以下であ り、スパイラルフィラメントを除いたコードの抗張力 （破断強力／フィラメント断面積の総和）が３００kgf／mm²以上、 ４００kgf／mm²以下である、 これら〜の要件を満足するゴム補強用スチールコード。

【０００９】 （２） プライコーティングゴムの１００％モジュラスが４０〜６０kgf／cm²、 かつ前項（１）記載のスチールコードを使用し、クラウンセンターライン部のコ ードの打込間隔（スパイラルフィラメントを除く）が２．０mm以上、３．０mm以 下の補強ゴムをカーカスプライに適用してなるラジアルタイヤ。

【００１０】 本考案のスチールコードは、図１にその断面を示す１＋６＋１２＋１のコード であるが、第１シースフィラメントと第２シースフィラメントは同方向で且つ異 なるピッチで撚るものである。 第１シースと第２シースが互いに逆方向に撚られている場合には、シース相互 の接触角度が大きくなり、応力集中が生じ易くなる。 さらに、タイヤ転動によってコードに捩り入力が作用した場合、その方向によ っては第１、第２シース相互の接触圧が大きくなり、フレッティングが大きくな る。

【００１１】 また第１シース、第２シースの撚りピッチが同じ場合は、コード形状が六角形 となり、第２シースのうち、中心から最も離れた６本のフィラメントがスパイラ ルと接触するため、当該フィラメントのフレッティングのみが極めて大きくなり 、強力低下が著しくなる。

【００１２】 本考案では、スパイラルフィラメントもシースフィラメントと同方向に撚るも のであるが、スパイラルフィラメントがシースフィラメントと逆方向に撚られて いると、コードが曲げ及び捩り入力を受けた時のスパイラル、第２シース間の相 対ずれ量が多くなり、フレッティングが増大すると共に、ゴム／スチールコード の接着も低下し易くなる。

【００１３】 本考案では、第１シースフィラメントと第２シースフィラメントの型付率は各 々７０〜９０％とするものである。第１シース、第２シースの型付率が７０％を 下回ると、外側フィラメントが常に内側のフィラメントを押し付けているため、 コア／第１シース、第１シース／第２シース間の接触入力が大きくなり、フレッ ティングが増大する。また第１シース、第２シースの型付率が９０％を上回ると 、大入力時のシースの飛び出しが生じ耐久性が低下する。

【００１４】 本考案では、第１シースフィラメントと第２シースフィラメントは略同じ線径 で、コアとシースの線径の比は１以上、１．２５以下とするものである。 コアとシースの線径の比が１．０を下回ると、本構造コードにおいてコアと第 １シースの間に隙間が生じ、第１シース同士の接触入力が大きくなり、フレッテ ィングが増大する。またコアとシースの線径の比が１．２５を越えると、曲げ入 力が加わった時、コアのフィラメント表面歪が大きくなることにより、コアの先 行破断をひきおこす。

【００１５】 本考案では、スパイラルフィラメントを除いたコードの抗張力即ち（破断強力 ／フィラメント断面積の総和）が３００kgf／mm²以上、４００kgf／mm²以下とす るものである。コードの抗張力が３００kgf／mm²を下回る場合には、同一カーカ ス強度を保つためには、打込本数を多くしなければならず、タイヤの重量が増加 し、転がり抵抗が増大する。 また、４００kgf／mm²を上回るコードは、現在のコードの製造方法では、フィ ラメントの伸線工程での断線が多発し、実用的でない。

【００１６】 本考案のラジアルタイヤでは、前記のスチールコードを使用し、プライコーテ ィングゴムの１００％モジュラスを４０〜６０kgf／cm²、かつクラウンセンター ライン部のコードの打込間隔（スパイラルフィラメントを除く）を２．０mm以上 、３．０mm以下とすることが好ましいものである。 プライコーティングゴムのモジュラスが４０kgf／cm²を下回る場合には、タイ ヤ転動時のプライコードの動きが大きくなり、サイド部のゴムの耐久性が低下し 、また６０kgf／cm²を上回る場合は、現在の技術により作られるゴムにおいては 、破壊伸びが著しく低下するため使用できない。

【００１７】 またクラウンセンターライン部のコードの打込間隔が３．０mmより広くなると 、Ｓｈ部のバッシュブレット性（タイヤ走行により、タイヤショルダー部のゴム が外部に押し出され、タイヤ内部から見ると、プライコードがバッシュブレット （洗濯板）のように浮き出して見える現象をいう）が悪くなり、２．０mmより狭 くなると、プライエンド部のコード間隔が著しく狭くなるため、ビード部のプラ イエンドセパレーション性が悪くなる。

【００１８】 次に本考案のスチールコードの型付け率、クラウンセンターライン部コード間 隔について説明する。 スチールコードの型付け率は、スチールコード（第２シース、図３のＢ）の図 ３に示す直径Ｌをフィラメント径から計算値で求め、その後、外層の第２シース フィラメントＡに永久変形を与えずにコードより図４のように取り出し、拡大鏡 にて図４の最大波高λを測定し、下式（１）により第２シースフィラメントの型 付け率を求める。

【００１９】 第１シースフィラメントは、スチールコードのスパイラル及び外層フィラメン トＡの全てを除去し、残された図５に示す第１シースＤの直径Ｌをフィラメント 径から計算値で求め、その後図６のように永久変形を与えないように第１シース フィラメントＣを取り出し、拡大鏡にて最大波高λを測定し、下式（１）によっ て第１シースフィラメントの型付け率を求める。 型付け率＝（λ／Ｌ）×１００（％） ……（１） 尚、型付け率については、各フィラメント本数のものを求めて、平均値を算出 する。

【００２０】 クラウンセンターライン部のコード打込間隔については、図７に示すように、 タイヤのクラウンのセンターライン部を周方向に切断し、切断面をコード構造の 乱れがなくなるまでバフする。 隣接するコードのスパイラルを除いた第２シースのコード打込方向における最 小間隔（図７に示す）を打込間隔と定義する。

【００２１】 本考案のスチールコードを使用したラジアルタイヤの評価について使用する悪 路実地走行後のコード破断指数は次の様に定義する。 本考案のコードをカーカスプライコードに適用した３．５ベルト構造（３枚の 幅広ベルトと１枚の幅狭ベルトを組合わせた構造）のタイヤを試作し、悪路実地 走行後の破断性を評価する。 評価は悪路走行ユーザーで３万kmの走行後更生し、さらに３万km走行させた時 点（計６万km）で行った。

【００２２】 この実地走行したタイヤより、プライのコード１０本をゴム剥ぎ取り部より採 取し、曲げ半径２５mm、回転速度３０００ＲＰＭにて回転曲げ疲労テストを行い 、コードが切断するまでの回数を測定した。なお、結果は１０本の平均値を求め 、次式により指数化して表わした。 （供試タイヤのコードが切断するまでの回数）／（実施例１のタイヤのコードが 切断するまでの回数）×１００ 従って、数値の大きい程、防錆効果に優れている。

【００２３】 悪路実地走行→低内圧走行後のコード破断率の測定は次のように行う。 本考案コード、比較例のコード、従来例のコードをカーカスプライコードに適 用した３．５ベルト構造のタイヤを試作し、悪路実地走行後のカーカスプライコ ードの破断率を評価した。この時、評価はタイヤを複輪の内側に取り付けて悪路 ユーザーで３万km走行後更生（摩耗した古いトレッドゴムを削りとり、新しいト レッドゴムを張り付け、再使用可能にする、リトレッドの意味）し、さらに３万 km走行させ、さらにタイヤ内圧を完全に抜き去った状態で、テストコースを２， ０００km走行させて行った。この走行タイヤよりプライコード１０本を引き抜き 、 （破断したフィラメント本数）／（コードの全フィラメント本数）×１００によ り定義された破断率を測定することにより、悪路実地走行→低内圧走行時のコー ド耐久性を評価した。

【００２４】

【実施例】

以下に実施例によって、本考案を、更に具体的に説明するが、本考案はこの実 施例によって何等限定されるものではない。 実施例１、２に本考案のスチールコードとこれを用いたラジアルタイヤの悪路 実地走行及び悪路実地走行→低内圧走行によるコード破断率等の評価を行った。 比較例１に従来品について、比較例２にシースフィラメントの型付率を大きく した場合、比較例３にコアフィラメント径をシースフィラメント径より大きくし た場合について、同様の評価を行った。 その各スチールコードの構造、特性、タイヤへの打込状態、評価結果を表１に 示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【考案の効果】

実施例、比較例より明らかなごとく、本考案のスチールコードを使用したラジ アルタイヤは、従来品にくらべて、悪路走行時のコード破断指数、悪路走行→低 内圧走行後のコード破断率共に大幅に改善されている。公知例の型付率が大きい ものにくらべ、悪路実地走行後のコード破断指数は同等であるが、悪路実地走行 →低内圧走行後のコード破断率で大幅な改善が見られ、又コア径がシース径より 大きい公知例にくらべ悪路実地走行後のコード破断指数、悪路実地走行→低内圧 走行後のコード破断率共に改善され、さらにコアの破断が全くないという結果を 得た。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案のスチールコードの断面図。

【図２】図２は従来品のスチールコードの断面図。

【図３】図３は本考案のスチールコードの断面と各部の
名称の定義を示す。

【図４】図４は第２シースフィラメントを取出した時の
振幅λを示し、図３のＬと組合わせ第２シースフィラメ
ントの型付率λ／Ｌ×１００を定義する。

【図５】図５は本考案の第１シースの直径Ｌの定義を示
す断面図。

【図６】図６は第１シースフィラメントを取出した時の
振幅λを示し、図５のＬと組合わせ、第１シースフィラ
メントの型付率λ／Ｌ×１００を定義する。

【図７】図７はタイヤのクラウンセンターライン部の打
込間隔の定義の説明図。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １本のコアフィラメントからなるコア
   と、該コアの周囲に螺旋状に巻付けられた６本の第１シ
   ースフィラメントと、その周囲に螺旋状に巻付けられた
   １２本の第２シースフィラメント及び最外層の１本のス
   パイラルフィラメントよりなり、コアはストレート、
   第１及び第２シースフィラメントは同方向で且つ異なる
   ピッチで撚られており、スパイラルフィラメントはシー
   スフィラメントと同方向に撚られており、第１シース
   フィラメントと第２シースフィラメントの型付率は各々
   ７０〜９０％であり、第１シースフィラメントと第２
   シースフィラメントは略同じ線径で、コアとシースの線
   径の比は１以上、１．２５以下であり、スパイラルフ
   ィラメントを除いたコードの抗張力（破断強力／フィラ
   メント断面積の総和）が３００kgf／mm²以上、 ４００kgf／mm²以下である。これら〜の要件を満足
   するゴム補強用スチールコード。
2. 【請求項２】 プライコーティングゴムの１００％モジ
   ュラスが４０〜６０kgf／cm²、かつ請求項１記載のスチ
   ールコードを使用し、クラウンセンターライン部のコー
   ドの打込間隔（スパイラルフィラメントを除く）が２．
   ０mm以上、３．０mm以下の補強ゴムをカーカスプライに
   適用してなるラジアルタイヤ。