JP2009234332A - Pneumatic radial tire - Google Patents
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Abstract
【課題】ベルト補強層のコードとしてスチールコードを用いて、高速耐久性と耐疲労性と操縦安定性に優れた空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】ベルト層６の外周側にタイヤ周方向に実質的に平行に延在したスチールコードからなるベルト補強層８が設けられたタイヤＴにおいて、ベルト補強層を構成するスチールコードとして、素線径が０．０７〜０．１４ｍｍかつ炭素含有率が０．６０〜０．８５重量％の炭素鋼からなる素線を複数本撚り合わせてなるものであって、撚り合わせた状態での各素線の引張強度が２８００〜３７４０Ｎ／ｍｍ２であり、かつコードの１％伸び時の荷重が５０Ｎ以上であるスチールコードを用い、該ベルト補強層を有する生タイヤを、加硫時に実質的に拡張させずに、分割モールドを押し付けることで加硫成形する。
【選択図】図１A pneumatic radial tire excellent in high-speed durability, fatigue resistance, and steering stability using a steel cord as a cord of a belt reinforcing layer.
In a tire T in which a belt reinforcing layer 8 made of a steel cord extending substantially parallel to the tire circumferential direction is provided on the outer peripheral side of a belt layer 6, a steel cord constituting the belt reinforcing layer is used as a steel cord. A wire diameter of 0.07 to 0.14 mm and a carbon content of 0.60 to 0.85 wt% are formed by twisting a plurality of strands of carbon steel, and each of the strands in a twisted state tensile strength of the wire is 2800~3740N / mm 2, and using a steel cord load during is more than 50N 1% elongation of the cord, the green tire having the belt reinforcing layer, substantially during vulcanization Without expanding, vulcanization molding is performed by pressing the split mold.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、空気入りラジアルタイヤに関するものである。 The present invention relates to a pneumatic radial tire.
一般に、ラジアルタイヤは、カーカス層の外周側に少なくとも２枚のベルト層が設けられている。かかるラジアルタイヤにおいて、走行中のタイヤ形状を保持し、特に高速走行時の遠心力によるトレッド部の径方向外方への変形を抑制して高速耐久性を向上するために、ベルト層の外周側にタイヤ周方向に実質的に平行に延在したコードからなるキャッププライやエッジプライ等のベルト補強層を設けることがある。 Generally, radial tires are provided with at least two belt layers on the outer peripheral side of the carcass layer. In such a radial tire, the outer peripheral side of the belt layer is used to maintain the shape of the running tire and to suppress the deformation of the tread portion in the radial direction due to the centrifugal force at the time of running at a high speed to improve the high speed durability. A belt reinforcing layer such as a cap ply or an edge ply made of a cord extending substantially parallel to the tire circumferential direction may be provided.
従来、乗用車用ラジアルタイヤのベルト補強層においては、上記コードとしてナイロン等の合成繊維コードが用いられている。しかしながら、合成繊維コードはモジュラスが低いため、十分な拘束力が得られず、最近の厳しい高速耐久性の要求に十分に応えることができない。そこで、モジュラスの高いスチールコードをベルト補強層に用いることが考えられるが、ベルト補強層ではコードがタイヤ周方向に平行に配されることから、特に外径が小さく撓み変形の大きい乗用車用タイヤにおいて、コードの切断を防止して耐疲労性を確保することは容易でない。 Conventionally, a synthetic fiber cord such as nylon is used as the cord in the belt reinforcing layer of a radial tire for a passenger car. However, since the synthetic fiber cord has a low modulus, a sufficient restraining force cannot be obtained, and the recent severe demand for high-speed durability cannot be sufficiently met. Therefore, it is conceivable to use a steel cord having a high modulus for the belt reinforcing layer. However, in the belt reinforcing layer, the cord is arranged in parallel to the tire circumferential direction. It is not easy to prevent the cord from being cut and to ensure fatigue resistance.
下記特許文献１には、ベルト補強層にスチールコードを用いることが提案されている。同文献では、複撚り構造又は甘撚りした単撚り構造とすることで荷重−伸長曲線に変曲点を持たせ、該変曲点の伸度がタイヤのブラダ加硫時におけるベルト伸長率に略一致するようにスチールコードを作製し、該スチールコードをベルト補強層に用いることで、耐セパレーション性、偏摩耗性を改良している。 Patent Document 1 below proposes using a steel cord for the belt reinforcing layer. In this document, an inflection point is given to the load-elongation curve by adopting a double twist structure or a sweet twisted single twist structure, and the elongation at the inflection point is approximately equal to the belt elongation rate at the time of bladder vulcanization of the tire. Steel cords are manufactured so as to match, and the steel cords are used for the belt reinforcing layer, thereby improving separation resistance and uneven wear resistance.
このようなブラダを用いた加硫時におけるベルト伸長率は、ベルト幅方向位置によって異なる。そのため、部位によっては十分な拘束力が得られず、高速耐久性が十分でなかったり、接地圧分布が不安定で作り込みが難しく操縦安定性に劣るなどの問題がある。 The belt elongation rate during vulcanization using such a bladder varies depending on the position in the belt width direction. For this reason, there are problems such that sufficient restraining force cannot be obtained depending on the part, high-speed durability is not sufficient, and contact pressure distribution is unstable, making it difficult to make and poor steering stability.
一方、ブラダ加硫における生タイヤの膨径（リフト）に起因する不均一性などの不具合を防止するために、生タイヤを実質的に拡張させずに加硫成形する、いわゆるノンリフトの加硫方法がある（例えば、下記特許文献２参照）。かかるノンリフト工法は、生タイヤをその外径が製品タイヤの外径とほぼ同一となるように成形し、ブラダを用いずに、該生タイヤを剛性コア上に支持した状態で、分割モールドを押し付けて加硫成形するものである。そのため、ノンリフト工法では、加硫時にベルト補強層は実質的に伸長しないので、上記従来の複撚り構造のコードを用いると、製品タイヤでベルト補強層が伸びやすく、よって、ベルトをしっかりと拘束することができないことから、高速耐久性を十分に発揮することができない。
On the other hand, a so-called non-lift vulcanization method in which the raw tire is vulcanized without substantially expanding in order to prevent problems such as non-uniformity caused by the bulge diameter (lift) of the raw tire in bladder vulcanization. (See, for example,
なお、下記特許文献３には、素線径０．０６〜０．１０ｍｍの素線からなる複撚り構造のスチールコードを用いたラジアルタイヤが、下記特許文献４には、素線径０．１２〜０．２０ｍｍの素線からなる単撚り構造のスチールコードを用いたラジアルタイヤが、下記特許文献５には、素線径０．１０〜０．２０ｍｍの素線からなる単撚り構造又はコア−単層シース構造のスチールコードを用いたラジアルタイヤが、下記特許文献６には、素線径０．０８〜０．２１ｍｍの素線からなる単撚り構造のスチールコードを用いたラジアルタイヤが、それぞれ開示されている。これらの文献は、いずれもスチールの極細線を使用したスチールコードを開示するものであるが、ベルト剛性を低くするために該スチールコードをベルト層に用いるものであって、タイヤ周方向に対して平行に配されるベルト補強層に用いるものではない。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ベルト補強層のコードとしてスチールコードを用いることで従来にも増して高速耐久性を向上するとともに、耐疲労性および操縦安定性に優れた空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and by using a steel cord as the cord of the belt reinforcement layer, the high-speed durability is improved as compared with the conventional case, and the fatigue resistance and the steering stability are excellent. An object is to provide a pneumatic radial tire.
本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、トレッド部におけるカーカス層の外周側に少なくとも２枚のベルト層が設けられるとともに、前記ベルト層の外周側にタイヤ周方向に実質的に平行に延在したスチールコードからなるベルト補強層が設けられた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト補強層を構成する前記スチールコードは、素線径が０．０７〜０．１４ｍｍかつ炭素含有率が０．６０〜０．８５重量％の炭素鋼からなる素線を複数本撚り合わせてなるものであって、撚り合わせた状態での各素線の引張強度が２８００〜３７４０Ｎ／ｍｍ２であり、かつコードの１％伸び時の荷重が５０Ｎ以上であるスチールコードであり、前記ベルト層の外周側に巻き付けられた前記ベルト補強層を有する生タイヤを、加硫時に実質的に拡張させずに、分割モールドを押し付けることで加硫成形してなるものである。 In the pneumatic radial tire according to the present invention, at least two belt layers are provided on the outer peripheral side of the carcass layer in the tread portion, and the steel extends substantially parallel to the tire circumferential direction on the outer peripheral side of the belt layer. In a pneumatic radial tire provided with a belt reinforcing layer made of a cord, the steel cord constituting the belt reinforcing layer has an element wire diameter of 0.07 to 0.14 mm and a carbon content of 0.60 to 0.00. A plurality of strands made of 85% by weight carbon steel are twisted together, the tensile strength of each strand in the twisted state is 2800-3740 N / mm 2 , and the cord has 1% elongation A steel cord having a load at the time of 50 N or more and having the belt reinforcing layer wound around the outer periphery of the belt layer is substantially expanded during vulcanization. It is formed by vulcanization molding by pressing a split mold without stretching.
本発明によれば、上記特定の炭素鋼からなる細線化した素線を用いるとともに、該素線の引張強度を上記所定範囲内に規定し、更に１％伸び時の荷重を規定して伸びにくいスチールコードとした上で、該スチールコードをベルト補強層に用いている。しかも、その際、タイヤ製品形状に近い状態で該ベルト補強層を巻き付け、加硫成形時に実質的に拡張させないようにしている。そのため、均等な張力をベルト補強層のスチールコードに与えることができ、接地形状が安定して操縦安定性に優れるとともに、高速耐久性と耐疲労性といった耐久性を向上することができる。 According to the present invention, a thin wire made of the specific carbon steel is used, the tensile strength of the wire is defined within the predetermined range, and a load at 1% elongation is further defined to make it difficult to stretch. After forming a steel cord, the steel cord is used for the belt reinforcing layer. In addition, at that time, the belt reinforcing layer is wound in a state close to the shape of the tire product so that it is not substantially expanded during vulcanization molding. Therefore, uniform tension can be applied to the steel cord of the belt reinforcing layer, the grounding shape is stable and the steering stability is excellent, and durability such as high-speed durability and fatigue resistance can be improved.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、ベルト層の外周側に配設されるベルト補強層の構成に特徴を有するものである。ベルト補強層は、ベルト層のタイヤ半径方向外側において、タイヤ周方向に実質的に平行に延在したスチールコードからなるものである。すなわち、該ベルト補強層においてスチールコードは、タイヤ周方向に対して実質的に０°の角度で延びており、かつタイヤ幅方向に所定間隔で配列されている。このようなベルト補強層としては、ベルト層の幅方向全体を覆うキャッププライでもよく、あるいはベルト端部を覆うエッジプライでもよい。 The pneumatic radial tire according to the present invention is characterized by the configuration of the belt reinforcing layer disposed on the outer peripheral side of the belt layer. The belt reinforcing layer is made of a steel cord extending substantially parallel to the tire circumferential direction on the outer side in the tire radial direction of the belt layer. That is, the steel cords in the belt reinforcing layer extend at an angle of substantially 0 ° with respect to the tire circumferential direction and are arranged at predetermined intervals in the tire width direction. Such a belt reinforcing layer may be a cap ply that covers the entire width direction of the belt layer, or an edge ply that covers the belt end.
図１は、乗用車用空気入りラジアルタイヤの１例を示すタイヤＴの半断面図である。このタイヤＴは、左右一対のビード部１及びサイドウォール部２と、両サイドウォール部２間に設けられたトレッド部３とを備えて構成されており、一対のビード部１間にまたがって延びるカーカス層４が設けられている。
FIG. 1 is a half sectional view of a tire T showing an example of a pneumatic radial tire for passenger cars. The tire T includes a pair of left and right bead portions 1 and
カーカス層４は、トレッド部３からサイドウォール部２を通り、ビード部１においてビードコア５で内側から外側に折り返すことにより係止されている。カーカス層４は、有機繊維コード等からなるカーカスコードをタイヤ周方向に対し実質上直角に配列してなり、この実施形態では一層で構成されている。
The
トレッド部３におけるカーカス層４の外周側（即ち、タイヤ半径方向外側）にはベルト層６が配されている。ベルト層６は、カーカス層４のクラウン部の外周に重ねて設けられており、本実施形態では、径方向内側から順に、第１ベルト層６Ａと、第２ベルト層６Ｂとの２枚のベルト層で構成されている。そして、ベルト層６の外周側（即ち、タイヤ半径方向外側）において、ベルト層６とトレッドゴム部７との間に、ベルト補強層８が設けられている。
A belt layer 6 is disposed on the outer peripheral side of the
ベルト層６は、従来一般的なベルト用スチールコードをタイヤ周方向に対して一定角度で延在させかつタイヤ幅方向に所定間隔にて配列させてなるものであり、第１ベルト層６Ａと第２ベルト層６Ｂとで、スチールコードが互いに交差するように配設されている。一方、ベルト補強層８は、この例ではベルト層６をその全幅で覆うキャップフライであり、タイヤ周方向に実質的に平行に延在したスチールコードからなる。
The belt layer 6 is formed by extending conventional steel cords for belts at a constant angle with respect to the tire circumferential direction and arranging them at predetermined intervals in the tire width direction. With the two
上記ベルト補強層を構成するスチールコードとして、素線径が０．０７〜０．１４ｍｍであり、かつ、炭素含有率が０．６０〜０．８５重量％の炭素鋼からなる素線（ワイヤ）を複数本撚り合わせてなるものを用いる。このような炭素含有率の低い炭素鋼を用いて細線化することにより、耐疲労性に優れる極細線が得られる。素線径が０．１４ｍｍよりも大きいと、スチールコードが切断しやすくなる。素線径は小さいほど耐疲労性の点では好ましいが、０．０７ｍｍよりも小さい素線は伸線時に断線しやすく製造しにくい。 As a steel cord constituting the belt reinforcing layer, a strand (wire) made of carbon steel having a strand diameter of 0.07 to 0.14 mm and a carbon content of 0.60 to 0.85 wt%. A material formed by twisting a plurality of wires is used. By thinning such a carbon steel having a low carbon content, an extra fine wire having excellent fatigue resistance can be obtained. When the strand diameter is larger than 0.14 mm, the steel cord is easily cut. The smaller the wire diameter, the better in terms of fatigue resistance. However, a wire smaller than 0.07 mm is likely to break during drawing and is difficult to manufacture.
炭素含有率が０．８５重量％を超えるような高炭素鋼では、硬度が高く折れやすくなる。逆に炭素含有率が０．６０重量％未満では所定の強度を得ることができない。炭素含有率が０．６０〜０．８５重量％の炭素鋼としては、ＪＩＳ Ｇ３５０２（１９９６）に規定のＳＷＲＳ６２Ａ材やＳＷＲＳ７２Ａ材、ＳＷＲＳ８２Ａなどが好ましく用いられる。ここで、ＳＷＲＳ６２Ａ材は、Ｃ：０．６０〜０．６５重量％、Ｓｉ：０．１２〜０．３２重量％、Ｍｎ：０．３０〜０．６０重量％である鋼材であり、ＳＷＲＳ７２Ａ材は、Ｃ：０．７０〜０．７５重量％、Ｓｉ：０．１２〜０．３２重量％、Ｍｎ：０．３０〜０．６０重量％である鋼材であり、ＳＷＲＳ８２Ａ材は、Ｃ：０．８０〜０．８５重量％、Ｓｉ：０．１２〜０．３２重量％、Ｍｎ：０．３０〜０．６０重量％である鋼材である。これらの中でもＳＷＲＳ６２Ａ材やＳＷＲＳ７２Ａ材を用いることが、折れにくく細線化した素線を得る上で好ましく、従って、上記炭素含有率は０．６０〜０．７５重量％であることがより好ましい。 High carbon steel having a carbon content exceeding 0.85% by weight has high hardness and is easily broken. Conversely, when the carbon content is less than 0.60% by weight, a predetermined strength cannot be obtained. As the carbon steel having a carbon content of 0.60 to 0.85% by weight, a SWRS62A material, a SWRS72A material, a SWRS82A, etc. defined in JIS G3502 (1996) are preferably used. Here, the SWRS62A material is a steel material having C: 0.60 to 0.65 wt%, Si: 0.12 to 0.32 wt%, and Mn: 0.30 to 0.60 wt%, and the SWRS72A material Is a steel material having C: 0.70 to 0.75 wt%, Si: 0.12 to 0.32 wt%, Mn: 0.30 to 0.60 wt%, and SWRS82A material is C: 0 .80 to 0.85 wt%, Si: 0.12 to 0.32 wt%, and Mn: 0.30 to 0.60 wt%. Among these, it is preferable to use a SWRS62A material or a SWRS72A material in order to obtain a thin wire that is difficult to break, and therefore, the carbon content is more preferably 0.60 to 0.75% by weight.
また、上記スチールコードは、撚り合わせた状態での各素線の引張強度（抗張力）が２８００〜３７４０Ｎ／ｍｍ２のものが用いられる。スチールワイヤは一般に素線径が小さくなるほど引張強度が高くなるが、引張強度が高すぎると靱性が劣化しやすいために耐久性に劣り、また伸線性も悪化して断線等が発生しやすくなるため、極細線でありながら従来よりも引張強度の低いものを用いる。なお、引張強度が低すぎると、所定の強力を得るためにコードの使用量が増え、重量増となり、転動抵抗が悪化するため、２８００Ｎ／ｍｍ２以上であることが好ましい。 Moreover, the said steel cord uses the thing whose tensile strength (strength) of each strand in the state twisted together is 2800-3740 N / mm < 2 >. Steel wire generally has higher tensile strength as the wire diameter becomes smaller. However, if the tensile strength is too high, the toughness tends to deteriorate and the durability tends to deteriorate, and the wire drawing property also deteriorates and breakage is likely to occur. Although it is an ultra-thin wire, one having a lower tensile strength than the conventional one is used. If the tensile strength is too low, the amount of cord used is increased to obtain a predetermined strength, the weight is increased, and the rolling resistance is deteriorated, so that it is preferably 2800 N / mm 2 or more.
より詳細には、ＳＷＲＳ６２Ａ材の場合には、引張強度が２８００〜３２００Ｎ／ｍｍ２であることが好ましく、ＳＷＲＳ７２Ａ材の場合には、引張強度が３１００〜３４１２Ｎ／ｍｍ２であることが好ましく、ＳＷＲＳ８２Ａ材の場合には、引張強度が３２００〜３７４０Ｎ／ｍｍ２であることが好ましい。このような引張強度を持つスチールワイヤは、メッキを行う前のワイヤの焼き入れ・焼き戻し条件とその後の伸線条件を調整することで製造することができる。焼き入れ・焼き戻し条件は、焼き入れ・焼き戻し温度及び時間、また、伸線条件は、メッキ線径から目的とするワイヤ径までの伸線ダイスの数、ダイスの形状、ダイスの種類、及び減面率などにより調節可能である。伸線工程で用いるダイスの種類は公知のものであれば特に限定されないが、ダイヤモンドダイスが好適に用いられる。 More specifically, in the case of SWRS62A material preferably has a tensile strength of 2800~3200N / mm 2, in the case of SWRS72A material preferably has a tensile strength of 3100~3412N / mm 2, SWRS82A In the case of a material, the tensile strength is preferably 3200 to 3740 N / mm 2 . A steel wire having such a tensile strength can be manufactured by adjusting the quenching and tempering conditions of the wire before plating and the subsequent drawing conditions. The quenching / tempering conditions are the quenching / tempering temperature and time, and the wire drawing conditions are the number of wire drawing dies from the plated wire diameter to the target wire diameter, the shape of the die, the type of the die, and It can be adjusted by the area reduction rate. Although the kind of die | dye used at a wire drawing process will not be specifically limited if it is a well-known thing, A diamond die is used suitably.
なお、上記引張強度は、コードを撚り合わせた状態での各素線の引張強度であり、コード強力を、コードを構成する素線の本数および各素線の断面積で割ることにより算出することができる。コード強力は、ＪＩＳ Ｇ３５１０に準拠した引張試験により測定される値である。 The tensile strength is the tensile strength of each strand when the cord is twisted, and is calculated by dividing the cord strength by the number of strands constituting the cord and the cross-sectional area of each strand. Can do. The cord strength is a value measured by a tensile test according to JIS G3510.
また、上記スチールコードは、１％伸び時の荷重が５０Ｎ以上である伸びにくいものが用いられる。後述するように本実施形態ではノンリフト工法にて加硫成形するため、加硫形成時のベルト伸長を考慮する必要がなく、逆にベルト補強層のスチールコードが伸びやすいとベルトの拘束性に劣り、ベルト補強層としての効果を十分に発揮させることができないので、このように低伸長時でも伸びにくいコードを用いる。なお、１％伸び時の荷重は、高いほど拘束性の点で好ましく、上限は特に限定されないが、通常は２５０Ｎ以下である。１％伸び時の荷重は、ＪＩＳ Ｇ３５１０に準拠した引張試験により測定される１％伸長時の荷重である。 Further, the steel cord used is a steel cord that is less likely to be stretched when the load at 1% elongation is 50 N or more. As will be described later, in this embodiment, since vulcanization molding is performed by a non-lift method, it is not necessary to consider belt elongation at the time of vulcanization formation. Since the effect as a belt reinforcing layer cannot be sufficiently exhibited, a cord that does not easily stretch even at low elongation is used. In addition, the load at the time of 1% elongation is so preferable that it is high in terms of restraint, and the upper limit is not particularly limited, but is usually 250 N or less. The load at 1% elongation is the load at 1% elongation measured by a tensile test in accordance with JIS G3510.
このような伸びにくいスチールコードのコード構成としては、特に限定されないが、ｍ＋ｎの複層撚り構造（ｍ（芯）＝１〜４、ｎ（鞘）＝５〜９）や、１×ｎの単撚り構造（ｎ＝２〜６）が好ましい。 The cord configuration of such a steel cord that is difficult to stretch is not particularly limited, but is an m + n multi-layer twisted structure (m (core) = 1 to 4, n (sheath) = 5 to 9), or a 1 × n single cord. A twisted structure (n = 2 to 6) is preferable.
上記スチールコードは、内部にゴムが侵入する構造を持つコード、又は、２層以上の構造であって少なくとも最外層にゴムが侵入する構造を持つコードであり、スチールコードの軸線方向における空気透過量が０ｃｃ／分であることが好ましい。ベルト補強層は、トレッドゴム部に一番近いコード埋設ゴム層であるため、外部からの損傷を受けやすく、それにより錆が発生しやすいという問題があるが、このようにゴムが侵入する構造を持ち空気透過量が０ｃｃ／分であることにより、かかる問題を解決することができる。このようにゴムが侵入するコード構造としては、例えば、ｍ＋ｎの複層撚り構造（ｍ（芯）＝１〜４、ｎ（鞘）＝５〜９）が好ましいものとして挙げられる。なお、素線として上記のような極細線を用いる場合、芯部にゴムが完全に満たされていない場合でも、素線間の隙間が小さいことから空気は透過しないので、少なくとも最外層にゴムが侵入すれば、空気透過量を０ｃｃ／分とすることができる。 The steel cord is a cord having a structure in which rubber penetrates into the inside, or a cord having a structure of two or more layers and having a structure in which rubber penetrates into at least the outermost layer, and an air permeation amount in the axial direction of the steel cord. Is preferably 0 cc / min. Since the belt reinforcement layer is the cord buried rubber layer closest to the tread rubber part, there is a problem that it is easily damaged from the outside, and it is easy to generate rust. Such a problem can be solved when the air permeation amount is 0 cc / min. As the cord structure in which rubber penetrates in this way, for example, an m + n multi-layer twisted structure (m (core) = 1 to 4, n (sheath) = 5 to 9) is preferable. In addition, when using the above ultrafine wires as the strands, even when the core is not completely filled with rubber, the gap between the strands is small, so air does not permeate, so at least the outermost layer has rubber. If it penetrates, the air permeation amount can be reduced to 0 cc / min.
ここで、空気透過量はスチールコードをタイヤから取り出して測定される値である。詳細には、図２に示すように、長さ５ｃｍのスチールコードをゴムに埋設させたまま取り出し、一方の端面から２ｋｇ／ｃｍ２の圧力で空気を送り込んで、他方の端面から流れ出る１分間の空気の流量を測定することにより求められる。 Here, the air permeation amount is a value measured by removing the steel cord from the tire. Specifically, as shown in FIG. 2, a steel cord having a length of 5 cm is taken out while being embedded in rubber, and air is fed from one end face at a pressure of 2 kg / cm 2 for 1 minute flowing out from the other end face. It is determined by measuring the air flow rate.
以上よりなるスチールコードを用いて、ベルト補強層をベルト層の外周側に巻き付けた状態にて生タイヤ（グリーンタイヤ）を作製し、得られた生タイヤを剛性コア上に支持させた状態で、加硫時に実質的に拡張させずに、分割モールドを押し付けるというノンリフト工法にて加硫成形することで、空気入りラジアルタイヤが得られる。 Using a steel cord composed of the above, a raw tire (green tire) was produced in a state where the belt reinforcing layer was wound around the outer peripheral side of the belt layer, and the obtained raw tire was supported on a rigid core, A pneumatic radial tire is obtained by performing vulcanization molding by a non-lift method of pressing a split mold without substantially expanding during vulcanization.
ベルト層上にベルト補強層を形成する際には、上記スチールコードを複数本引き揃えてゴム被覆した幅１０ｍｍ以下のゴムストリップ、又は１本の該スチールコードをゴム被覆したものを用いて、これらを生タイヤのベルト層上に螺旋状に巻き付けることが好ましい。上記ゴムストリップの幅が１０ｍｍを超えるような幅広のものであると、クラウンドラムに巻き付けたときに端が弛んでしまう。すなわち、ノンリフト工法では、製品タイヤの外径とほぼ同じ外径となるように生タイヤを作製することから、ベルト補強層は、タイヤ幅方向中央部が膨らんだ断面湾曲状のベルト層上に巻き付け形成される。その際、巻き付けるゴムストリップの幅が大きいと、特に外径の変化率の大きいタイヤ幅方向端部においてゴムスリトップの端が弛みやすく、この弛みが原因でベルト補強層のタイヤ幅方向での均一性が損なわれ、ユニフォミティが悪化する。そのため、上記のように幅の狭いゴムスリトップ又はゴム被覆コードを巻き付けることにより、かかる不具合を解消することができる。より好ましくは、巻き付け工程の効率上の点から、複数本のコードを埋設した幅７〜１０ｍｍのゴムスリトップを用いることである。 When forming the belt reinforcing layer on the belt layer, a rubber strip having a width of 10 mm or less in which a plurality of the above steel cords are aligned and covered with rubber, or one steel cord covered with rubber is used. Is preferably spirally wound on the belt layer of the green tire. If the width of the rubber strip exceeds 10 mm, the end of the rubber strip will be loosened when wound around the crown drum. That is, in the non-lift method, a green tire is produced so that the outer diameter of the product tire is almost the same as the outer diameter of the product tire. Therefore, the belt reinforcing layer is wound on a belt layer having a curved cross-section with a bulging center in the tire width direction. It is formed. At that time, if the width of the rubber strip to be wound is large, the end of the rubber slitop tends to loosen particularly at the end in the tire width direction where the rate of change of the outer diameter is large. And the uniformity is deteriorated. Therefore, such a problem can be solved by winding the narrow rubber sleeve or the rubber-coated cord as described above. More preferably, from the viewpoint of the efficiency of the winding process, a rubber sleeve top having a width of 7 to 10 mm in which a plurality of cords are embedded is used.
ベルト補強層における上記スチールコードのエンド数（打込み本数）としては、コード強力等に応じて適宜に設定することができ、特に限定されないが、１インチ（２５．４ｍｍ）当たり１０〜４０本であることが好ましい。 The number of ends of the steel cord in the belt reinforcing layer (the number of driven wires) can be appropriately set according to the cord strength and the like, and is not particularly limited, but is 10 to 40 per inch (25.4 mm). It is preferable.
このようにしてベルト補強層を形成した後、その外周にトレッドゴム部を構成するゴム層を巻き付けて生タイヤが作製される。生タイヤは、その外径が製品タイヤの外径とほぼ同一となるように作製される。そして、該生タイヤを剛性コア上に支持した状態で、トレッドゴム部にタイヤ成形金型の分割モールドを半径方向外方側から押し付けることにより、所定のトレッドパターンを持つ空気入りラジアルタイヤが成形される。かかる分割モールドとしては、公知のものを用いることができ、例えば、タイヤ周方向に均等に分割された７〜１３個のセグメントにより構成されたものが用いられる。各セグメントは、タイヤ放射方向（半径方向）に移動可能に設けられており、半径方向内方に変位することで、型閉めがなされてタイヤ成形を行うことができる。 After forming the belt reinforcing layer in this manner, a rubber layer constituting the tread rubber portion is wound around the outer periphery of the belt reinforcing layer to produce a raw tire. The green tire is manufactured so that the outer diameter thereof is substantially the same as the outer diameter of the product tire. Then, with the raw tire supported on the rigid core, a pneumatic radial tire having a predetermined tread pattern is formed by pressing the split mold of the tire molding die against the tread rubber portion from the radially outer side. The As this division mold, a publicly known thing can be used, for example, what was constituted by 7-13 segments divided equally in the tire peripheral direction is used. Each segment is provided so as to be movable in the tire radial direction (radial direction), and by being displaced inward in the radial direction, the mold can be closed and the tire can be molded.
このように上記特定のスチールコードを、タイヤ製品形状に近い状態で巻き付けてベルト補強層を形成し、実質的に拡張させることなくタイヤを加硫成形するので、均等な張力をベルト補強層のスチールコードに与えることができる。そのため、接地形状が安定して操縦安定性に優れるとともに、上記特定のスチールコード構成との組み合わせにより、高速耐久性や耐疲労性といった耐久性を向上することができる。 In this way, the specific steel cord is wound in a state close to the shape of the tire product to form a belt reinforcing layer, and the tire is vulcanized without substantial expansion. Can be given to code. Therefore, the grounding shape is stable and the steering stability is excellent, and the durability such as high-speed durability and fatigue resistance can be improved by the combination with the specific steel cord configuration.
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to these Examples.
図１に示す断面形状を持つタイヤサイズ２３５／３５ＺＲ１９のラジアルタイヤを試作した。ベルト補強層（キャッププライ）の構成は、実施例及び比較例の各タイヤについて、下記表１〜３に示す通りであり、ベルト補強層以外の構成は、全ての共通の構成とした。また、タイヤの加硫成形は、比較例６を除いて全て上記ノンリフト工法にて行い、比較例６は従来のブラダ加硫方式（加硫時のベルト伸長率＝約３％）により行った。これら各タイヤについて、下記の評価を行った。 A radial tire having a tire size of 235 / 35ZR19 having the cross-sectional shape shown in FIG. The configuration of the belt reinforcing layer (cap ply) is as shown in Tables 1 to 3 below for the tires of the example and the comparative example, and the configuration other than the belt reinforcing layer is the same in all configurations. Tire vulcanization was performed by the above non-lift method except for Comparative Example 6, and Comparative Example 6 was performed by a conventional bladder vulcanization method (belt elongation during vulcanization = about 3%). The following evaluation was performed for each of these tires.
なお、表中のコード撚りピッチは、例えば「Ｓ２．０／Ｓ４．０」であれば、複層撚り構造の芯部を２．０ｍｍピッチで撚り、鞘部を芯部と同方向に４．０ｍｍピッチで撚ることを意味する。また、表３の＊１については、原糸の撚り数がＳ３８Ｔ／１０ｃｍで、得られたストランドを撚り数：Ｚ３８Ｔ／１０ｃｍ（Ｚ：原糸の撚り方向と逆方向）で撚り合わせてコードを構成した。 In addition, if the cord twist pitch in a table | surface is "S2.0 / S4.0", for example, the core part of a multilayer twist structure will be twisted by 2.0 mm pitch, and a sheath part will be 4. in the same direction as a core part. It means twisting at a pitch of 0 mm. For * 1 in Table 3, the number of twists of the raw yarn is S38T / 10 cm, and the obtained strand is twisted together with the number of twists: Z38T / 10 cm (Z: the direction opposite to the direction of twisting of the raw yarn). Configured.
［引張試験］
各スチールコード及びそれを構成する素線について、ＪＩＳ Ｇ３５１０に準拠した引張試験を行って、素線強力、及びコード強力を測定し、コード強力から素線の引張強度を算出した。また、コードの１．０％伸び時の荷重を求めた。
[Tensile test]
About each steel cord and the strand which comprises it, the tensile test based on JISG3510 was done, strand strength and cord strength were measured, and tensile strength of the strand was computed from cord strength. Moreover, the load at the time of 1.0% elongation of the cord was determined.
［空気透過量］
図２に示すように、長さ５ｃｍのスチールコードをゴムブロックに埋め込み、両端面を露出させた状態で、一方の端面から２ｋｇ／ｃｍ２の圧力で空気を送り込んで、他方の端面から流れ出る１分間の空気の流量を測定した。
[Air permeability]
As shown in FIG. 2, a steel cord having a length of 5 cm is embedded in a rubber block, both ends are exposed, air is sent from one end face at a pressure of 2 kg / cm 2 , and flows out from the other end face 1 The air flow rate per minute was measured.
［悪路走行テスト］
タイヤを乗用車に装着し、砂利、土、泥の路面を約３万ｋｍ走行させた後、タイヤを解体して、ベルト補強層のコードが錆びて消失している場合を「×」、コード切れが多数見られる場合を「△」、問題がなく耐久性に優れる場合を「○」と評価した。
[Bad road test]
When the tire is mounted on a passenger car and the road surface of gravel, earth and mud is about 30,000 km, the tire is dismantled and the cord of the belt reinforcement layer is rusted and disappeared. Was evaluated as “△”, and when there was no problem and durability was evaluated as “◯”.
［耐疲労性（ベルト補強層折れドラム試験）］
空気圧を１０５ｋＰａとしてタイヤを押し付け合い、４００ｒｐｍで６０日間走行させた。このとき、負荷荷重は最大負荷の６５％とし、走行後にＸ線写真にてコード切れを観察した。コード切れが見られた場合を「×」、コード切れが見られず耐疲労性に優れるものを「○」と評価した。
[Fatigue resistance (belt reinforcement layer folding drum test)]
The tires were pressed against each other at an air pressure of 105 kPa and run at 400 rpm for 60 days. At this time, the load was 65% of the maximum load, and the cord breakage was observed on the X-ray photograph after running. A case where cord breakage was observed was evaluated as “×”, and a case where cord breakage was not observed and excellent in fatigue resistance was evaluated as “◯”.
［高速耐久性］
ＥＣＥ−Ｒ３０に則して高速耐久性を確認し、タイヤ故障時の速度と時間を表示した（表中、「３１０ｋｍ−５分」は、３１０ｋｍ／ｈの段階において５分間で故障したことを意味する。）。速度が高いほど、また同じ速度であれば時間が長いほど、高速耐久性に優れることを意味する。
[High-speed durability]
The high speed durability was confirmed in accordance with ECE-R30, and the speed and time at the time of tire failure were displayed (in the table, “310 km-5 minutes” means that failure occurred in 5 minutes at the stage of 310 km / h. To do.) The higher the speed, and the longer the time at the same speed, the better the high-speed durability.
［操縦安定性］
タイヤを装着した車両を用い、時速１４０〜１６０ｋｍでサーキットを走行した場合の操縦安定性を７人のドライバーによりフィーリング評価を行い、１０点法により評価して平均した値である。数値が大きいほど操縦安定性に優れる。
[Steering stability]
It is a value obtained by performing a feeling evaluation with seven drivers on a steering stability when running on a circuit at a speed of 140 to 160 km / h using a tire-equipped vehicle, and evaluating and averaging by a 10-point method. The larger the value, the better the steering stability.
［ユニフォミティ］
空気圧３．０ｋｇ／ｃｍ２、負荷４９０ｋｇでユニフォミティを測定し、ＲＦＶが１７Ｎ以下、ＬＦＶが８．０Ｎ以下、縦振れが１．２以下、横振れが１．５以下を全て満足する場合を均一性に優れるとして「○」、いずれか１つでも満たさない場合を均一性に劣るとして「×」と評価した。
[Uniformity]
Uniformity measured when air pressure is 3.0kg / cm 2 and load is 490kg, RFV is 17N or less, LFV is 8.0N or less, longitudinal run is 1.2 or less, and lateral run is 1.5 or less. When it was excellent in the property, it was evaluated as “◯”, and the case where any one was not satisfied was evaluated as “×” as inferior in uniformity.
［生産時問題］
スチールコード及びタイヤの製造時における問題の有無を評価した。
The steel cord and tire were evaluated for the presence of problems during manufacture.
表に示す通り、実施例１〜１１の各タイヤであると、耐疲労性、高速耐久性、及び操縦安定性に優れており、また、悪路走行に対する耐久性にも優れ、更に、ユニフォミティについても問題ないものであった。また、生産性については、実施例９〜１１でスチールコードの製造時に伸線速度を下げる必要が生じるという不具合はあったものの、その他の問題はなく、タイヤ製造時における生産性については、いずれも問題なかった。 As shown in the table, the tires of Examples 1 to 11 are excellent in fatigue resistance, high-speed durability, and steering stability, and excellent in durability against rough roads. There was no problem. As for productivity, although there was a problem that it was necessary to lower the wire drawing speed in the manufacture of the steel cords in Examples 9 to 11, there was no other problem. There was no problem.
これに対し、比較例１では、素線の引張強度が高すぎるため、ベルト補強層折れドラム試験にて疲労によりコードが破断しており耐疲労性に劣るものであった。また、比較例２では、素線径が大きいため、タイヤ成形時にクラウンドラムに巻き付けたときにドラム端部でコード折れが発生しており、耐疲労性及び悪路走行に対する耐久性にも劣るものであった。また、比較例３では、素線を構成する鋼材の炭素含有率が高いため、コードが折れやすく耐疲労性に劣っていた。なお、比較例４では、素線径の設定が小さすぎ、そのため、伸線時に断線が多発して伸線できなかった。 On the other hand, in the comparative example 1, since the tensile strength of the strand was too high, the cord was broken by fatigue in the belt reinforcing layer folding drum test, and the fatigue resistance was inferior. Further, in Comparative Example 2, since the strand diameter is large, cord breakage occurs at the end of the drum when wound around the crown drum at the time of molding the tire, and the fatigue resistance and durability against rough roads are also inferior. Met. Moreover, in the comparative example 3, since the carbon content rate of the steel material which comprises a strand was high, the code | cord | chord was easy to break and it was inferior to fatigue resistance. In Comparative Example 4, the setting of the wire diameter was too small, and therefore, breakage occurred frequently at the time of wire drawing, and wire drawing was not possible.
また、比較例５では、１％伸び時の荷重が低く、伸びやすいものであったため、高速耐久性が損なわれるとともに、操縦安定性にも劣っていた。比較例６は、ブラダ加硫方式によるものであるため、部位によって十分な拘束力が得られず高速耐久性に劣るとともに、耐疲労性、操縦安定性にも劣っていた。一方、比較例６と同じ複撚り構造のスチールコードを用いながら、ノンリフト工法により作製した比較例７では、加硫時のコードにかかる張力が小さいため、比較例６以上に高速耐久性が劣るとともに耐疲労性も劣っていた。また、ベルト補強層にナイロンコードを用いた比較例８では、ベルト補強層による拘束力が不十分で、高速耐久性に劣ると共に、繰り返し伸長歪みを受けることによるコード切れからの故障で悪路走行に対する耐久性も劣っていた。 In Comparative Example 5, since the load at 1% elongation was low and easy to stretch, the high-speed durability was impaired and the steering stability was also inferior. Since Comparative Example 6 was based on the bladder vulcanization method, sufficient restraint force was not obtained depending on the part, and high-speed durability was inferior, and fatigue resistance and steering stability were also inferior. On the other hand, in Comparative Example 7 produced by the non-lift method while using a steel cord having the same double twist structure as Comparative Example 6, the high-speed durability was inferior to that of Comparative Example 6 because the tension applied to the cord during vulcanization was small. The fatigue resistance was also poor. Further, in Comparative Example 8 in which the nylon cord is used for the belt reinforcing layer, the restraint force by the belt reinforcing layer is insufficient, the high-speed durability is inferior, and the vehicle runs on a rough road due to a failure from a cord break due to repeated elongation strain. The durability against was also poor.
本発明は、乗用車用タイヤを始めとする各種の空気入りラジアルタイヤに好適に用いることができる。 The present invention can be suitably used for various pneumatic radial tires including passenger vehicle tires.
Ｔ…空気入りラジアルタイヤ、３…トレッド部、４…カーカス層、５…ベルト層、８…ベルト補強層 T ... Pneumatic radial tire, 3 ... Tread part, 4 ... Carcass layer, 5 ... Belt layer, 8 ... Belt reinforcement layer
Claims (3)
前記ベルト補強層を構成する前記スチールコードは、素線径が０．０７〜０．１４ｍｍかつ炭素含有率が０．６０〜０．８５重量％の炭素鋼からなる素線を複数本撚り合わせてなるものであって、撚り合わせた状態での各素線の引張強度が２８００〜３７４０Ｎ／ｍｍ２であり、かつコードの１％伸び時の荷重が５０Ｎ以上であるスチールコードであり、
前記ベルト層の外周側に巻き付けられた前記ベルト補強層を有する生タイヤを、加硫時に実質的に拡張させずに、分割モールドを押し付けることで加硫成形してなる
空気入りラジアルタイヤ。 At least two belt layers are provided on the outer peripheral side of the carcass layer in the tread portion, and a belt reinforcing layer made of a steel cord extending substantially parallel to the tire circumferential direction is provided on the outer peripheral side of the belt layer. In pneumatic radial tires,
The steel cord constituting the belt reinforcing layer is formed by twisting a plurality of strands made of carbon steel having a strand diameter of 0.07 to 0.14 mm and a carbon content of 0.60 to 0.85 wt%. A steel cord in which the tensile strength of each strand in a twisted state is 2800 to 3740 N / mm 2 and the load at 1% elongation of the cord is 50 N or more,
A pneumatic radial tire obtained by vulcanizing a raw tire having the belt reinforcing layer wound around the outer periphery of the belt layer by pressing a split mold without substantially expanding the vulcanization.
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Legal Events
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110607 |