JP2004009879A

JP2004009879A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2004009879A
Application number: JP2002165839A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Ueda; 上田　佳生
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】１＋１８構造のスチールコードを使用したカーカス層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカス層の耐久性を向上する。
【解決手段】カーカス層４のスチールコード８を、中心に配置した１本のコア素線ｘと、その外周側に配置した６本の第１シース素線ａと、その外周側に配置した６本の第２シース素線ｂと、第２シース素線ｂ間に配置した６本の第３シース素線ｃとからなる１＋１８構造にした空気入りラジアルタイヤにおいて、コア素線ｘの素線径ｄ_ｘと第１〜３シース素線ａ，ｂ，ｃの素線径ｄ_ａ，ｄ_ｂ，ｄ_ｃとの関係をｄ_ｘ≧ｄ_ａ≧ｄ_ｂ＞ｄ_ｃにし、かつ素線径ｄ_ｘ，ｄ_ａ，ｄ_ｂ，ｄ_ｃを０．１５〜０．２５ｍｍの範囲で少なくとも３種類の異なる太さを有するようにする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１＋１８構造のスチールコードを使用したカーカス層を備えた空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、カーカス層の耐久性を改善するようにした空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バスやトラックなどの重荷重車両に使用される空気入りラジアルタイヤでは、カーカス層に３＋９＋１５＋１構造のスチールコードが広く使用されていた。
【０００３】
しかし、３＋９＋１５＋１構造のスチールコードは、素線相互が点接触する部分が多いため、素線相互が擦れ合って磨滅を起こし易い。特に走行距離の増加に伴って磨滅量が増大し、それによってスチールコードの耐疲労性が大きく低下するという問題があった。
また、かかる構造ではスチールコードの撚り工程において、撚線工数が４回必要となり、それがカーカス層（タイヤ）の製造コストを高める一因になっていた。
【０００４】
そこで、近年、上記対策として、１＋１８構造のスチールコードをカーカス層に使用することが提案されている。この１＋１８構造のスチールコードは、中心に配置した１本のコア素線の周囲にコア素線の素線径より若干細い同一の素線径を有する１８本のシース素線を配して撚り合わせた断面６角状になっており、このような構造の採用により、素線相互を線接触化させ、かつ撚線工数を１回で済むようにしている。
【０００５】
本発明者は、上記優れた効果を有する１＋１８構造のスチールコードを用いたカーカス層の製造コストを更に低減するため、スチールコードのコード断面積を大きくし、それによりカーカス層に使用するスチールコードの本数を削減することを試みたが、このようにコード断面積を増大させると、カーカス層の耐久性が低下するという問題が発生した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、１＋１８構造のスチールコードを使用したカーカス層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカス層の耐久性を向上することが可能な空気入り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】
上記目的を達成する本発明は、左右のビード部間に、タイヤ幅方向に延在するスチールコードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列したカーカス層を装架し、前記スチールコードを、中心に配置した１本のコア素線と、該コア素線の外周側に配置した６本の第１シース素線と、該第１シース素線の外周側に配置した６本の第２シース素線と、該第２シース素線間に配置した６本の第３シース素線とからなる１＋１８構造にした空気入りラジアルタイヤにおいて、前記コア素線の素線径ｄ_ｘと前記第１〜３シース素線の素線径ｄ_ａ，ｄ_ｂ，ｄ_ｃとの関係をｄ_ｘ≧ｄ_ａ≧ｄ_ｂ＞ｄ_ｃにし、かつ前記素線径ｄ_ｘ，ｄ_ａ，ｄ_ｂ，ｄ_ｃを０．１５〜０．２５ｍｍの範囲で少なくとも３種類の異なる太さを有するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
このようにスチールコードのコア素線と第１〜３シース素線の素線径を上記のように特定することで、カーカス層が応力を受けた際にスチールコードとゴムに生じる歪みを低減することができるので、カーカス層の耐久性を改善することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部、ＣＬはタイヤセンターラインである。
【００１０】
左右のビード部３間に、タイヤ幅方向に延在するスチールコードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列したカーカス層４が装架され、その両端部４ａがビード部３に埋設されたビ−ドコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１のカーカス層４外周側には、複数のベルト層７が配置されている。
【００１１】
図２に示すように、カーカス層４のスチールコード８は、中心に配置した１本のコア素線ｘと、そのコア素線ｘの外周側に配置した６本の第１シース素線ａと、その第１シース素線ａの外周側で、第１シース素線ａ間となる位置に配置した６本の第２シース素線ｂと、各第２シース素線ｂ間に配置した６本の第３シース素線ｃとからなる１＋１８構造の撚りコードになっている。
【００１２】
コア素線ｘの素線径ｄ_ｘと第１〜３シース素線ａ，ｂ，ｃの素線径ｄ_ａ，ｄ_ｂ，ｄ_ｃとの関係は、ｄ_ｘ≧ｄ_ａ≧ｄ_ｂ＞ｄ_ｃであり、かつ素線径ｄ_ｘ，ｄ_ａ，ｄ_ｂ，ｄ_ｃが０．１５〜０．２５ｍｍの範囲で少なくとも３種類の異なる太さを有するようになっている。
【００１３】
その異ならせ方は、ｄ_ｘ＝ｄ_ａ＞ｄ_ｂ＞ｄ_ｃ、ｄ_ｘ＞ｄ_ａ＝ｄ_ｂ＞ｄ_ｃにすることができ、更にｄ_ｘ＞ｄ_ａ＞ｄ_ｂ＞ｄ_ｃとなるように全て異ならせるようにしてもよい。
【００１４】
このようにスチールコード８を構成する素線ｘ，ａ，ｂ，ｃの素線径ｄ_ｘ，ｄ_ａ，ｄ_ｂ，ｄ_ｃを上記のように少なくとも３種類の異なる太さを有するように異ならせることで、スチールコード８の断面形状は、正６角形から円形に近くなる。
【００１５】
本発明者によれば、１＋１８構造のスチールコードのコード断面積を従来より大きくした際にカーカス層の耐久性が低下する点について鋭意検討したところ、以下のことが判った。
【００１６】
即ち、断面が正６角形状になっている１＋１８構造のスチールコードは、６角形の頂点に位置する第３シース素線間の対角線距離と第２シース素線間の対角線距離が相違するため、第２シース素線径と第３シース素線径が同じ場合は、第３シース素線の方が大きな歪みを受け易い。また、素線径が太い程、受ける歪みは大きくなる。
【００１７】
一方、断面が正６角形状になっている１＋１８構造では、頂点方向と辺方向で曲げ剛性に異方性があり、スチールコードがカーカス層内で局部的な歪応力を受けると、スチールコードは曲げ剛性が小さい方向に向けて回転しようとする。その回転により、被覆するカーカス層のゴムにも歪応力が加わり、カーカス層の耐久性を低下させていた。
【００１８】
そこで、本発明では、スチールコード８を構成する素線ｘ，ａ，ｂ，ｃの素線径ｄ_ｘ，ｄ_ａ，ｄ_ｂ，ｄ_ｃを上記のように少なくとも３種類の異なる太さを有するようにして、スチールコード８の断面形状を正６角形から円形に近くし、それにより６角形の頂点に位置する第３シース素線ｃ間の対角線距離と第２シース素線ｂ間の対角線距離の差を縮小し、第３シース素線の歪み低減と曲げ剛性における異方度を小さくしたのである。
【００１９】
これにより、カーカス層が歪応力を受けた際の、スチールコードとゴムに生じる歪みを低減することができ、従って、カーカス層の耐久性向上が可能になる。また、スチールコードのコード断面積を従来より大きくしても、カーカス層の耐久性を改善することができる。
【００２０】
上記素線径の範囲が０．１５ｍｍ未満では、コード打込間隔が極端に狭くなるために安定製造出来ず、逆に０．２５ｍｍ超では、スチールコードの耐久性を改善出来ない。
【００２１】
本発明において、スチールコード８のコード断面積を従来より大きくして、カーカス層４に使用するスチールコード８の本数を減らすことで製造コストを削減する場合には、コア素線ｘと第１〜３シース素線ａ，ｂ，ｃの合計の断面積で定義されるスチールコード８のコード断面積を０．５ｍｍ^２以上にするのがよい。その上限値としては、スチールコードの耐久性の観点から０．８ｍｍ^２以下にすることが好ましい。
【００２２】
コア素線ｘと第１〜３シース素線ａ，ｂ，ｃの素線径ｄ_ｘ，ｄ_ａ，ｄ_ｂ，ｄ_ｃは、耐久性をより効果的に改善する点から、全て異ならせるのがよい。
【００２３】
本発明は、特にバスやトラックなどの重荷重車両に使用される重荷重用の空気入りラジアルタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されず、乗用車用など他の空気入りラジアルタイヤにも好適に使用することができる。
【００２４】
【実施例】
タイヤサイズを２７５／７０Ｒ２２．５で共通にし、カ−カス層に使用した１＋１８構造のスチ−ルコ−ドの素線径と断面積を表１のようにした図１に示す構成の本発明タイヤ１〜３（実施例１〜３）と従来タイヤ１，２（従来例１，２）をそれぞれ作製した。各試験タイヤにおけるカ−カス層のスチールコ−ドの総重量は同一である。
【００２５】
これら各試験タイヤを以下に示す測定条件により、耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
耐久性
１．走行距離評価試験
各試験タイヤをリムサイズ２２．５×８．２５のリムに装着し、空気圧を９００ｋＰａにしてドラム試験機に取り付け、直径１７０７ｍｍの回転ドラム上を荷重４０ｋＮの条件下で時速４０ｋｍ／ｈで走行させ、タイヤ故障が発生するまでの走行距離を測定し、その結果を従来タイヤ１を１００とした指数で評価した。この値が大きいほど、走行耐久性が優れている。
２．コ−ド疲労性評価試験
各試験タイヤを上記走行距離評価試験と同じ条件で１００００ｋｍ走行させた後、カ−カス層のスチールコ−ドを採取し、回転曲げ疲労試験により採取した各スチールコ−ドの疲労限応力保持率を測定し、その結果を従来タイヤ１を１００とした指数で評価した。この値が大きいほどコ−ドの耐疲労性が優れている。
【００２６】
【表１】

表１から、本発明タイヤは、コード断面積を大きくしても耐久性を改善できることがわかる。また、コア素線と第１〜３シース素線の素線径を全て異ならせることにより、コードの耐疲労性も改善され、耐久性を一層改善できることがわかる。
【００２７】
【発明の効果】
上述したように本発明は、１＋１８構造のスチールコードを使用したカーカス層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、スチールコードのコア素線と第１〜３シース素線の素線径を上記のように規定することにより、カーカス層の耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。
【図２】図１のカーカス層に使用されるスチールコードの拡大断面図である。
【符号の説明】
１　トレッド部　　　　　　　　　２　サイドウォール部
３　ビ−ド部　　　　　　　　　　４　カ−カス層
５　ビードコア　　　　　　　　　６　ビードフィラー
７　ベルト層　　　　　　　　　　８　スチ−ルコ−ド
ＣＬ　タイヤセンターライン　　　ａ　第１シース素線
ｂ　第２シース素線　　　　　　　ｃ　第３シース素線
ｄ_ａ，ｄ_ｂ，ｄ_ｃ，ｄ_ｘ素線径　　　　　ｘ　コア素線

Claims

左右のビード部間に、タイヤ幅方向に延在するスチールコードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列したカーカス層を装架し、前記スチールコードを、中心に配置した１本のコア素線と、該コア素線の外周側に配置した６本の第１シース素線と、該第１シース素線の外周側に配置した６本の第２シース素線と、該第２シース素線間に配置した６本の第３シース素線とからなる１＋１８構造にした空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記コア素線の素線径ｄ_ｘと前記第１〜３シース素線の素線径ｄ_ａ，ｄ_ｂ，ｄ_ｃとの関係をｄ_ｘ≧ｄ_ａ≧ｄ_ｂ＞ｄ_ｃにし、かつ前記素線径ｄ_ｘ，ｄ_ａ，ｄ_ｂ，ｄ_ｃを０．１５〜０．２５ｍｍの範囲で少なくとも３種類の異なる太さを有するようにした空気入りラジアルタイヤ。
前記素線径ｄ_ｘ，ｄ_ａ，ｄ_ｂ，ｄ_ｃが全て異なる請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記コア素線と前記第１〜３シース素線の合計の断面積で定義される前記スチールコードのコード断面積が０．５ｍｍ^２以上である請求項１または２に記載の空気入りラジアルタイヤ。