JPH1128906A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
空気入りラジアルタイヤInfo
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- JPH1128906A JPH1128906A JP9135658A JP13565897A JPH1128906A JP H1128906 A JPH1128906 A JP H1128906A JP 9135658 A JP9135658 A JP 9135658A JP 13565897 A JP13565897 A JP 13565897A JP H1128906 A JPH1128906 A JP H1128906A
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- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
- D07B1/06—Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
- D07B1/0606—Reinforcing cords for rubber or plastic articles
- D07B1/062—Reinforcing cords for rubber or plastic articles the reinforcing cords being characterised by the strand configuration
- D07B1/0626—Reinforcing cords for rubber or plastic articles the reinforcing cords being characterised by the strand configuration the reinforcing cords consisting of three core wires or filaments and at least one layer of outer wires or filaments, i.e. a 3+N configuration
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
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- D07B2201/20—Rope or cable components
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- Tires In General (AREA)
Abstract
の軽量化を達成したタイヤを提供する。 【解決手段】 複数本のスチールフィラメントからなる
コアのまわりに、コアと同径のスチールフィラメントの
複数本を同一方向に撚り合わせてなるシースを配置し、
該シースの周囲に巻き付けてシースのスチールフィラメ
ントを拘束する、ラップフィラメントを除外したスチー
ルコードであって、単位断面積当たりの引張強さが400k
gf/mm2以上のスチールフィラメントの3本からコアを構
成するとともに、同スチールフィラメントの8本からシ
ースを構成したスチールコードにて、タイヤのカーカス
を補強する。
Description
ヤ、特にトラック・バスおよびライトトラック用の重荷
重用ラジアルタイヤに関する。
スチールコードの摩耗によって、コード強力が低下する
ことが問題となる。すなわち、空気入りタイヤの走行中
には、補強材であるスチールコードに繰り返しの曲げ入
力があるため、このコードを構成するフィラメント同士
にフレッティング摩耗が発生し、フィラメント断面積が
減少する結果、コード強力が低下する。
合、ある一定の安全率を満足するためにカーカスプライ
の強度を確保しなければならないから、タイヤ寿命末期
においても、最低限のカーカスプライ強度が残存してい
る必要がある。従って、カーカスプライには、上記のコ
ード強力の低下を考慮して、ある値以上の強度を付与す
る必要があるために、所定強力のスチールコードを所定
の本数で打込むことが、通例である。いずれにしても、
カーカスプライにある値以上の強度を付与するに当たっ
て、プライ全体でのコードの使用量は一定水準を下回る
ことはなく、換言すると、プライのコード総重量は一定
量以上減らすことができないのである。
燃費向上をタイヤの軽量化によっても達成することの要
請が強くあり、そのためにはタイヤの補強材であるスチ
ールコードの使用量を削減することが有効である。しか
しながら、上記した技術的背景から、スチールコードの
使用量を削減することは難しく、タイヤの軽量化の障害
となっていた。
的は、十分なケース強度の下に軽量化を達成した空気入
りタイヤを提供することにある。
として十分の強度を付与しつつ、その軽量化を達成する
ため、タイヤの軽量化に有利な2層撚り構造のコード、
すなわち複数本のスチールフィラメントからなるコアの
まわりに、同スチールフィラメントの複数本からなるシ
ースを配置した構造のコードを対象として、タイヤ走行
中に不可避に生じる、フィラメント同士のフレッティン
グ摩耗を抑制する手段について種々検討を行った。ここ
で、2層撚り構造のコードが有利であるのは、単層撚り
では所定強力を得るためにフィラメント径が太くなって
大曲げ入力時に低内圧でのコード破断が発生してコード
耐久性が低下する不利があり、一方3層以上の撚り構造
では撚りが複雑になってフィラメント同士のフレッティ
ングを抑制することが難しくなるからである。
プライコードの強力低下は、3層撚り構造対比で小さい
ものの2層撚り構造においてもシースのフィラメントの
強力低下は大きいことから、この強力低下の主要因を究
明したところ、シースの周囲に巻き付けてシースのスチ
ールフィラメントを拘束する、ラップフィラメントとシ
ースフィラメントとのフレッティング摩耗であることを
見出した。ここで、ラップフィラメントは、タイヤ製造
上、さらには走行中にシースフィラメントの撚りがほぐ
れるのを防止するために、従来は層撚り構造コードには
必須であった。
ラメントを除去し、これによるフレッティングが発生し
ないようにしたコードにつき詳細に調査した結果、ラッ
プフィラメントによるフレッティングは当然になくな
り、シースフィラメントの強力低下が抑制された。しか
しながら、ラップフィラメントがないために、コードの
拘束性が悪く、コードを極端に曲げるとフィラメントが
ほぐれて、一部のフィラメントに異常入力があると、フ
ィラメントが破断する現象が見られた。すなわち、ラッ
プフィラメントを除外したコードの大曲げ入力時の破断
寿命は、ラップフィラメントでコードを拘束して安定化
したコードに比べ、大幅に低下してしまうのである。以
上の検討から、ラップフィラメントを除外した場合は、
極端な曲げ入力によるコード寿命の低下を防止するため
に、フィラメントを何らかの形で拘束する必要があるこ
とが明らかになった。
ラップフィラメントとシースフィラメントとの間のフレ
ッティング摩耗を軽減し、シースフィラメントの強力低
下を防止しつつ、フィラメントの拘束を維持して、コー
ド大曲げ入力時のフィラメントへの異常入力を抑制し、
かつプライコードの使用重量を軽減する手段を模索した
結果、この発明を完成するに到った。
トロイド状に延びるカーカスのクラウン部の径方向外側
に、ベルトおよびトレッドをそなえる空気入りタイヤで
あって、複数本のスチールフィラメントからなるコアの
まわりに、コアと同径のスチールフィラメントの複数本
を同一方向に撚り合わせてなるシースを配置し、該シー
スの周囲に巻き付けてシースのスチールフィラメントを
拘束する、ラップフィラメントを除外したスチールコー
ドであって、径が0.20mm以下および引張強さが400kgf/m
m2以上のスチールフィラメントの3本からコアを構成す
るとともに、同スチールフィラメントの8本からシース
を構成したスチールコードによって、上記カーカスを補
強してなることを特徴とする空気入りタイヤである。
ド、例えば図1に示すように、3本のスチールフィラメ
ント1からなるコア2のまわりに、9本のスチールフィ
ラメント3を撚り合わせてなるシース4を配置し、さら
にシース4のスチールフィラメント(以下、シースフィ
ラメントと示す)3の周囲に、これらシースフィラメン
トを拘束する、ラップフィラメント5をスパイラル状に
巻き付けてなる構造のコードにおいて、フィラメントの
強力低下が生じることが問題であるのは、上述したとお
りである。
ント3に生じる極度の強力低下は、ラップフィラメント
5がシースフィラメント3の撚り方向と逆向きに撚られ
ているために、シースフィラメント3とラップフィラメ
ント5との接触面積が小さくなって、単位面積当たりの
接触圧が大きくなる。さらに、タイヤ転動時のタイヤ接
地域にある、カーカスプライにおけるコードには、コー
ド長手方向に対して捻れ入力が生じる。そして、シース
の撚りがほぐれる方向に捻れ入力が生じた場合、ラップ
フィラメント5がシースフィラメント3の撚り方向と逆
向きに撚られていると、ラップフィラメント5は撚りが
締まる方向に捻れ入力を生じて、両者の間で相対的な移
動が起こる。
ップフィラメント5は、接触圧が大きい上に大きな相対
移動が起こることから、両者間でのフレッティングによ
り、シースフィラメント3の断面積減少が進行する結
果、シースフィラメント3の強力低下が優先して生じる
のである。
積が減少した部分(フレッティング部)は、フィラメン
トに施した表面処理層(主にめっき層)が剥離して地金
が露出するため、ここからフィラメントが腐蝕しやすく
なり、コードのいわゆる腐蝕疲労性にも悪影響を与え
る。
ト3を拘束するラップフィラメント5を除外することに
よって、上記の不利を一掃したのであるが、一方で、図
1に例示したシースフィラメント3が稠密に配置されて
いる、3+9構造のコードでは、先に述べたように大曲
げ入力が生じると、フィラメントがほぐれて、一部のフ
ィラメントに異常入力が生じてフィラメントが破断し、
コードの破断寿命が低下することになる。
メント3間に隙間が存在する3+8構造のコードでは、
該コードを、例えば図3に示す重荷重用空気入りラジア
ルタイヤのカーカス7に適用した際、シースフィラメン
ト3間の隙間にコーティングゴムが浸透し、コアとシー
ス間の接着が確保されるために、シースフィラメント3
がコア2に対して拘束されるため、ラップフィラメント
による拘束と同等の効果を得られること、そしてフィラ
メント間の隙間の存在によりシースフィラメント3がコ
ア2に沿って変形することが可能になり、異常入力が緩
和されること、の相乗効果にて、大曲げ入力時のコード
破断を回避してコード寿命の低下が抑えられる。ここに
初めて、コード破断寿命の低下をうれうことなしに、ラ
ップフィラメントの除外による、コード強力の低下抑制
という効果を享受することができるのである。
アルタイヤは、1対のビードコア6間でトロイド状に延
びるカーカス7、このカーカス7のクラウン部のタイヤ
径方向外側に配置した、例えば4層のベルト8およびこ
のベルト8のタイヤ径方向外側に配置したトレッド9か
ら成るものである。
結果、新品時のカーカス強度を従来対比で低減すること
ができるため、コードの総重量は従来対比で減少され、
従ってカーカスプライの耐久性を維持しつつ、空気入り
タイヤなどのゴム物品の軽量化を達成し得る。さらに、
この発明では、この3+8構造に高強力鋼フィラメント
を適用することにより、さらなる軽量化を達成する。
てシースの本数を7本以下としたコードでは、カレンダ
ー工程において、シースフィラメントの偏りが発生して
ゴムの浸入が不均一となり、シースフィラメントのコア
に対する拘束が不十分となり、またフィラメント径を太
くしないと強力が不足する、ことが問題となる。
ィラメント径が太くなると、コードに極端な曲げ入力が
あった際、フィラメントの破断が発生する。これを回避
するためには、フィラメントの表面歪みを低減すること
が有効である。ここに、一般にフィラメントの表面歪み
εは、 ε=D/2R ただし、D:フィラメント径(mm) R:コードを曲げたときの曲率半径(mm) で近似される。つまり、一定の曲げ入力Rの下で、フィ
ラメントの表面歪みεを低減するためには、フィラメン
ト径Dを出来るだけ細くすることが有効である。
いて、そのカーカスプライに極端な曲げ入力があった
際、フィラメントが破断しないフィラメント径は、上記
の効果を加味したコードで、0.20mm以下であることが、
確認された。すなわち、この発明では、後述するよう
に、高強力鋼材を用いることにより、3+8構造におい
て、従来鋼材を用いた場合に比較して細線径化できる結
果、さらなるフィラメント表面歪の低減が軽量化に併せ
て達成される。
ック用タイヤについては、上記と同様の実験を適宜行う
ことによって、フィラメント径の好適上限をもとめるこ
とができる。
ントの引張強さが400kgf/mm2以上のスチールフィラメン
トを組み合わせることにより、フィラメント径を細くし
ても、従来使用している同300kgf/mm2のスチールフィラ
メントを撚り合わせたコードによるカーカスプライと同
等のカーカス強度が得られるため、空気入りタイヤの軽
量化を図れる。
のトラックバス用ラジアルタイヤのカーカス7に、図2
に示したところのスチールコードを、表1に示す仕様の
下に適用し、かくして得られた各タイヤについて、下記
試験条件を共通にして、各種実験を行った。 記 ドラム走行条件:速度 60km/h 内圧 8kgf/cm2 (通常時) 1kgf/cm2 (大曲げ入力時) 荷重 JIS 100 % 荷重(通常時) JIS 40 % 荷重(大曲げ入力時)
明例)と対比して、新品のコード強力を100 とする指数
表示により表す、各コードの通常走行後のコード強力保
持率、通常走行後のシースフィラメントのフレッティン
グ深さ、タイヤのビード部およびショルダー部のセパレ
ーションの有無、大曲げ入力走行後のフィラメント破断
率について、各種実験により評価した。
を同一とする条件の下で、ラップフィラメントを有する
撚り構造3+9+1のコードを使用したタイヤ(比較例
1:コントロール)、比較例1におけるラップフィラメ
ントを除外した3+9構造のコードを使用したタイヤ
(比較例2)、従来の鋼材によるフィラメントからなる
コードで、発明例と打ち込み数を等しくした3+8構造
のコードを使用したタイヤ(比較例3)、従来の鋼材に
よるフィラメントの径を発明例と同じにした3+8構造
のコードを使用したタイヤ(比較例4)、フィラメント
径がこの発明の範囲外である3+8構造のコードを使用
したタイヤ(比較例5)についても、同様に実験を行っ
た。これら比較例および発明例に対する評価結果を、表
1に併記する。なお、各評価方法は、次のとおりであ
る。
のカーカスから取り出したコード10本を、インストロン
式引張り試験機にて破断強さを測定し、その平均値を、
各コードを適用した新品タイヤ(比較例1)より引き抜
いたコード10本の同破断強さの平均値で除したものを、
百分率で表示した。
したコード1本から、さらにシースフィラメントを2本
取り出し、タイヤ赤道面の両側15.0cm±2cmの範囲にお
ける、図4にDf で示す、フレッティング摩耗によるフ
ィラメント径の減少分を測定し、その最大値を表示し
た。
のセパレーションの有無 通常条件のドラム走行後にタイヤのビード部およびショ
ルダー部を解剖し、カーカス端とショルダー部にセパレ
ーションが発生しているかどうかを確認した。ちなみ
に、カーカス用のトリート材におけるコードの打込みが
密になると、カーカス端のセパレーションが発生し易く
なり、逆にコードの打込みが粗になると、ショルダー部
のセパレーションが発生し易くなる。
カスから、コード10本分を取り出して、そのうちの破断
したフィラメントの本数を数え、コード10本分のフィラ
メント総数で除したものを百分率で表示した。ちなみ
に、フィラメント破断率は低い方が良い。
を除外したスチールコードにおいて、所定のフィラメン
トの3本からコアを構成するとともに、同フィラメント
の8本からシースを構成することによって、コード強力
およびコード破断寿命の低下を抑制することができる。
従って、該スチールコードをタイヤのカーカスに適用す
ることによって、カーカスプライの軽量化とカーカスプ
ライの耐久性の両立を図ることができる。
る。
断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 1対のビード間でトロイド状に延びるカ
ーカスのクラウン部の径方向外側に、ベルトおよびトレ
ッドをそなえる空気入りタイヤであって、複数本のスチ
ールフィラメントからなるコアのまわりに、コアと同径
のスチールフィラメントの複数本を同一方向に撚り合わ
せてなるシースを配置し、該シースの周囲に巻き付けて
シースのスチールフィラメントを拘束する、ラップフィ
ラメントを除外したスチールコードであって、径が0.20
mm以下および引張強さが400kgf/mm2以上のスチールフィ
ラメントの3本からコアを構成するとともに、同スチー
ルフィラメントの8本からシースを構成したスチールコ
ードによって、上記カーカスを補強してなることを特徴
とする空気入りタイヤ。
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1997
- 1997-05-27 JP JP13565897A patent/JP3708678B2/ja not_active Expired - Fee Related
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