JPS63235587A

JPS63235587A - 重荷重用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPS63235587A
Application number: JP62290676A
Authority: JP
Inventors: 五十嵐　英二; 督今宮; 康雄鈴木
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1986-11-25
Filing date: 1987-11-19
Publication date: 1988-09-30
Also published as: CA1307449C; US5024261A; AU8163887A; JPH0331601B2; EP0269036A3; EP0269036B1; DE3776091D1; AU602176B2; EP0269036A2

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】〔発明の利用分野〕本発明は、２＋７のコード構造を有し、コード１本当た
りの強力が（１７００〜２０５０）　ｄ’・８？！　Ｋｇｆ１本（
ここで、ｄはスチールコードを構成する素線の直径を示
し、かつ０．２８〜０．４０ｍｍの範囲内である）であ
るスチールコードをゴム中に埋設した層をタイヤのベル
ト層最外層として設けることによって、空気入りタイヤ
、特にトラックおよびバスなどの重衡重用タイヤに対す
るベルト部の補強効果を向上し、該ベルト層の耐錆性を
改良したものである。

〔従来の技術〕

従来、空気入りラジアルタイヤは、一般に、一対のビー
ドワイヤ、タイヤ周方向に対して略９０″に配置したス
チールコードなどからなるカーカスプライ層、該カーカ
スプライ層のトレッド部にタイヤの周方向に対し比較的
低い角度とカーカス側間に４５°を超える比較的大きな
角度との２つの配置状態を組み合わせて配置したスチー
ルコードのベル）１１から構成されている。

このような構造を有するタイヤにおいて、ベルト部最外
層に配置されるものには次のような性質が要求される。

１）走行中に受ける強い衝撃に対して、破断しないだけ
の高い靭性を有し、ベルト部内層プライと同様に、タイ
ヤが受ける荷重を負担し、いわゆる「たが」として機能
を発揮する強度的機能、２）走行中に受けたカット傷等から水が侵入し、ベルト
部内層およびカーカス層が腐食するのを防止する機能（
保護層としての機能）。

しかしながら、従来の空気入りタイヤ、特に重荷重用空
気入りタイヤにおいては、上記要求特性の全てを同時に
満足させることは技術的に極めて難しかった。

たとえば、第２図Ａは従来の重荷重用空気入りタイヤの
ベルト部最外層に使用されるスチールコードの断面図で
あり、このスチールコード１は、３本の細径の素線２と
６本の大径の素線３とが撚り合わされて構成されている
。この場合の素線２は、０．２０ｍｍ、素線３は０．３
８ｍｍであるから、該スチールコード１は、３Ｘ０．２０＋　６Ｘ０．３８のコード構造を有している。このスチールコードをベル
ト部最外層に用いた場合、該スチールコードは、タイヤ
の強度層としては満足すべき性能を示すが、撚り構造の
点からすると伸びが少ないため、衝撃的な力（荷重）を
受けた場合にワイヤーが折れ易く、耐衝撃性を満足する
ものではなかった。また、外側の素線３がほとんど隙間
なく撚り合わされ、且つ内側の素線２が密着して撚り合
わされているため、コートゴムがｃａｒｄの相互間間隙
に均一に浸透することができず、そのため水の侵入を防
ぎ、十分に腐食を防止することができないため、耐錆性
に欠けていた。

また、第２図Ｂの従来の重荷重用空気入りタイヤのベル
ト部最外層に使用されるスチールコード１は４木の素線
２が撚り合わされた中間コード４が４本、さらに撚り合
わされて構成されているため、高伸度特性を示す。

この場合の素線２は０．２２ｎｏ＋＋であるから、該ス
チールコードは、４Ｘ４Ｘ０．２２のコード構造を有している。この高伸度スチールコード
をベルト部最外層に用いたタイヤは、コードの撚り構造
によって歪みが逃げるから、耐衝撃性は満足されるが、
水の侵入などに対する保護機能が不十分で、第２図Ａの
場合と同様に、耐錆性が満足されない。また、前記の撚
り構造により歪みが逃げるために、強度分担率が極めて
低く、ベルト層としての補強機能に欠けている。この低
い強度分担率を補完するために、ベルト部内層を補強し
、強度を大きくした場合は、タイヤの重量の増加を招く
ことになり、タイヤの実用性能上好ましいことではない
。

さらに特開昭６２−２１６４１号公報には、１×４また
は１×５の撚構造を有するコードにおいて、該コードを
構成するフィラメントが相互に密着することなく撚り合
わされた撚りの部分と隣接するフィラメント間が少なく
とも１個所で密着して撚り合わされた撚りの部分とがコ
ードの長手方向に沿って交互に存在する特殊な撚構造を
有する、所謂オープン構造を有するスチールコードをベ
ルトに使用したタイヤが提案されている。しかしながら
、このコードは、その長手方向に前記フィラメントが相
互間の密着を異にする撚り部分が存在し、ゴムのコード
内部への浸透が不均一になり易いし、かつコードに張力
が加わると、前記フィラメントが相互に密着することな
く撚り合わされた撚りの部分も密着し、この部分へのゴ
ムの浸透も悪くならざるをえない。したがって、ゴム被
覆などの加工時にコードの張力をコントロールする必要
があり、加工が煩雑になる。

また、上記１×４または１×５の撚構造を有するコード
を重荷重用として使用する場合、スチールフィラメント
の素線径を大きくする必要があるが、この素線径が大き
くなると、同様に加工性が低下するし、このようなコー
ドの撚構造が密になり過ぎると、エツジセパレーション
が生じ易くなるという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、重荷重用空気入りタイヤのベルト部最
外層に求められる上記要求特性、特に前記耐錆性に代表
される保護機能と強度機能とを双方を満足すると同時に
、それらの性能を向上させた、優れた実用性能を有する
重荷重用空気入りタイヤを提供するにあり、他の目的は
上記保護機能と強度機能を付与するタイヤベルト部最外
層を構成するスチールシードの改良された構造を提供す
るにある。

このような本発明の目的は、２＋７のコード構造を存し、コード１本当たりの強力が（１７００〜２０５０）　　ｄ　１．８７２　　Ｋｇｆ
ｌ　本（ここで、ｄはスチールコードの素線の直径を示
し、かつ０．２８〜０．４０＋ｎｍの範囲内である）で
あるスチールコードをゴムに埋設したベルト層をタイヤ
のベルト部最外層に設けることによって達成することが
できる。

第１図は本発明に使用するスチールコードの１例を示す
断面図、第２図（Ａ＞および（Ｂ）はそれぞれ、従来の
タイヤベルト用スチールコードの断面図、第３図は、本
発明の重荷重用空気入りタイヤの一例を示す断面図であ
る。

第３図において、１０はスチールコードまたは有機繊維
コードからなるカーカスプライ層であり、そのトレッド
部１１における外周に環状に複数層（この実施例では４
層）のスチールコードからなるベルト石工２が配置され
ている。本発明のスチールコードからなるベルト層は、
好ましくはこの複数層のうちの最外層ベルト層１２ａに
適用される。

本発明においては、上記ベルト層に使用するベルトのコ
ード構造を、２＋７にすることに大きな特徴がある。こ
のコード構造は、第１図に示すように、コード断面にお
いて２本の素線２が内側に配置され、その外側を７本の
素線３が囲むように配置されて一体に撚り合わされたも
のである。

なお、素線２と３とは同一の直径を有するものを使用す
るのがよい。そして、撚りピッチとしては、素線径によ
り相違するが、たとえば直径０．３０ｍｍのワイヤにつ
いては内側５〜１０ｍｍ、外側１０〜２０ｍｍにするの
が好ましい。

この２＋７のコード構造では、第１図に示すように、互
いに隣接関係にある外側の素線３，３の間には、適宜隙
間が介在した状態となり、それら隙間の間から被覆ゴム
が侵入して内側の素線２を囲むことができる。そのため
このコードを被覆ゴムに埋設すると、被覆ゴムが内側の
空隙まで充分充填され、外側の素線３のみならず、内側
の素線２までを完全に被覆した状態にすることができる
。したがって、トレッド部にカット傷などができ、そこ
から水が侵入することがあっても、最外層ベルトを腐食
するようなことはなく、それによってベルト内層やカー
カスプライを極めて良好に保護することができる。

本発明では、上述したコード構造を存するスチールコー
ドの１本当たりの強力が素線の太さく直径）ｄに対応し
て、（１７００〜２０５０）　ｄ　１．８７２　Ｋｇｆｌ本
（但し、ｄはｍｍで表し大素線の直径であり、０゜２８
〜０．４０ｍｒａの範囲内の数値である）の範囲にする
必要がある。

このスチールコードの強力が（１７００）　ｄｌ・ｌＩ
ＩＫｇｆ／本より小さくては、急激な衝撃に対して破損
しないだけの強度層としての機能を付与出来ない。また
、（２０５０）　ｄｌ−１”寞Ｋｇｆ／本よりも大きく
なると、伸線加工性が低下し、内部欠陥を生じ易く、耐
疲労性の面で好ましくない。

さらに本発明では、上述したような強力範囲のスチール
コードを得るための素線の直径（ｄ）としでは、０．２
８〜０．４０ｍｍの範囲内にする必要がある。素線の径
ｄが０．２８ｍｍより小さいときは、前記ベルト層とし
ての充分な強力が得られなくなるし、０．４０ｍｍを越
えるときはタイヤコードにしたときの疲労寿命を大きく
低下させ、実用性能を満足しなくなるからである。

本発明のスチールコードを構成する上記素線は、その炭
素含有量を従来のものよりは多くしたものがよく、少な
くとも０．７７重量％の炭素を含有するものを使用する
ことが望ましい。このように炭素含有量の大きい素線を
使用することにより、タイヤコードの靭性を一層向上す
ることができる。ただし、この炭素台を量があまりに多
過ぎると脆くなるので、０．９０％を上限にすることが
好ましい。

また、上記コード構造を有するスチールコードを被覆す
るゴムとしては、５０ｇモジュラスが１０〜４０　Ｋｇ
／ｃｍ”のゴムを使用するのがよい。

５０％モジュラスが１０　Ｋｇ／ｃｍ”未満の場合は、
スチールコードの端部における歪みが増大し、いわゆる
耐ベルトエツジセパレーション性が低下する。他方４０
　Ｋｇ／ｃｍｚを超えると、スチールコードの耐久性、
すなわちコード折れが発生し易くなり、同時に加工性が
大きく低下する。

なお、本発明に使用する上記のスチール素線には、上記
のゴムに対する接着性を良くするために、該素線の表面
をＣｕ　％　Ｓｎ　ＳＺｎ等またはこれらにＮｉやＧｏ
等を含有する合金で被覆することができる。

本発明において、前記スチールコードからなるベルト層
をタイヤベルト層の最外層として使用されるが、ベルト
層が２層以上の場合は、本発明のベルト層を２層以上使
用してもよいし、他のベルト層と併用しても良い。

また、カーカス層やその他のタイヤ構成材料については
、特に限定されるものではなく、公知の各種カーカス層
、タイヤ構成材料を使用することができる。

なお上記２＋７構造のワイヤの断面構造は、楕円形であ
り、長径と短径との比は撚りピッチにより異なるが一般
に１．１〜１．４の範囲内である。このようなワイヤを
使用してタイヤのベルト層を構成する場合のコートゴム
の厚さとしては、上記短径の少なくとも１．６７倍以上
、長径の１．８９倍以下にするのがよい。コートゴム層
の厚さが該短径の１．６７倍以下の厚さになると、耐久
性が悪化するし、該長径の１．８９倍を越えると、操縦
安定性が低下するため好ましくない。

本発明のスチールコードからなるベルト層を最外層に配
置したタイヤは、一般のトラックやバスなどの重荷重車
両用タイヤ並びに軽トラツク用タイヤなど各種サイズの
タイヤに適用することができる。

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。

実施例中、コード強力、耐疲労性、耐ベルトエツジセパ
レーション性、プランジャー破壊試験、耐錆およびワイ
ヤ折れ評価（耐衝撃性）はそれぞれ、次の測定方法によ
り測定した。

・ユニ」」１か：　Ｊ　Ｉ　５−Ｇ−３５１０に規定さ
れている方法に準じて測定した。

・耐Ｗ独：高千穂精機側製ローテーションビーム疲労テ
スターを使用し、試料長さ１２０ｍｍ、曲げＲ２５ｖｗ
の条件下に測定した。

・　ベルトエツジセパレーション　：セパレーション・スプレーグ条件、荷重７１２０％。

走行速度：４５　Ｋｍ／の条件で、エツジセパレーショ
ンによる故障が発見されるまで走行した。

・プランジャー破壊試験：　Ｊ　Ｉ　Ｓ　−Ｄ−４２３
０に規定されている測定方法に準じて測定した。

・　　およびワイヤ　れ評　ニドレッドからベルト部最外層に達するドリル穴をトレッ
ド周上２０　ｃｍ間隔で開けたタイヤを悪路ＩＯ万ＫＩ
Ｉ＋走行させた後の錆の発生状況およびワイヤ折れ状況
を調べた。

実施例１および比較例１〜３、従来例１〜３表１に示す
６種類のスチールコードを使用して、タイヤ構造が１０
０ＯＲ２０１４ＰＲのテストタイヤを作成した。

テストタイヤのカーカス層およびベルト層は表２に示す
仕様とした。

これらのテストタイヤについて、プランジャー破壊試験
および次の耐錆およびワイヤ折れ評価を行い、表３に示
す結果を得た。

表３から、従来例１のＮｏ、３のコードを使用したＮｏ
、Ｔ−３のテストタイヤは、ベルト強力は充分であるが
、防錆効果が低く、靭性が乏しいため耐ワイヤ折れ性が
不足していた。

従来例２のＮｏ、４のタイヤコードを使用したＮｏ、Ｔ
−４のテストタイヤ（従来例２）は、ベルト部最外層の
強度が不足しており、ベルト強度が低く、ワイヤ折れが
発生した。

これに対して内層の２Ｂ、　３Ｂを補強したＮｏ。

Ｔ−５のテストタイヤ（従来例３）は、ベルト強力が大
で、ワイヤ折れは見られなかったが、防錆性が不十分で
あった。

一方、実施例１のＮｏ、２のスチールコードを使用した
Ｎｏ、Ｔ−２のテストタイヤは、ベルト強力はもちろん
のこと、ワイヤ折れは認められないし、錆の発生も認め
られず、優れた強度特性および保護特性を有していた。

なお、比較例１のＮｏ、１のスチールコードを使用した
Ｎｏ、　Ｔ−１、比較例２のＮｏ、５のスチールコード
を使用したＮｏ、Ｔ−６、比較例３のＮｏ、６のスチー
ルコードを使用したＮｏ、Ｔ−７のテストタイヤはいず
れも、防錆性の問題はなかったが、スチールコードの靭
性が充分でなかったため、ワイヤ折れが発生していた。

（以下、余白）表１表２上表中、打込み本数は５０ｍ＋＋＋幅当たりのコード本
数である。

〔発明の効果〕

本発明の重荷重用空気入りタイヤは、そのベルト部最外
層を構成するベルト層に要求される実用上の特性を満足
し、ベルト部の補強効果に優れ、タイヤ走行中に発生す
る該ベルト部のカット傷に起因する水の侵入に伴うベル
ト部内層における錆の発生をを効に防止することができ
るタイヤであり、トラックやバスなどの重荷重用空気入
りタイヤとして極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の重荷重用空気入りタイヤのベルト部
最外層に使用するベルト層を構成するスチールコードの
１例を示す断面図、第２図ＡおよびＢはそれぞれ、従来
の重荷重用空気入りタイヤのベルト部最外層に使用され
ているベルト層を構成するスチールコードの断面図、第
３図は、本発明の重荷重用空気入りタイヤの１態様を示
す一部断面図である。１・・・スチールコード、２・・・スチール素線、１０
・・・カーカスプライ層、１１・・・トレン・ド部、１
２・・・ベルト層。

Claims

【特許請求の範囲】１）タイヤのベルト部最外層に、２＋７のコード構造を
有し、コード１本当たりの強力が（１７００〜２０５０）ｄ＾１＾．＾８＾７＾２Ｋｇｆ
／本（ここで、ｄはスチールコードを構成する素線の直
径を示し、かつ０．２８〜０．４０ｍｍの範囲内である
）であるスチールコードをゴムに埋設したベルト層を配
置したことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。２）素線が、少なくとも０．７７〜０．９重量％の炭素
を含有するステンレス線である特許請求の範囲第１項に
記載の重荷重用空気入りタイヤ。３）スチールコードが、１０〜４０Ｋｇ／ｃｍ＾２の５
０％モジュラスを有するゴムで被覆されている特許請求
の範囲第１項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。４）スチールコードが、Ｎｉ含有合金、Ｃｏ含有合金ま
たはＣｕ、Ｓｎ、Ｚｎの金属から選ばれた少なくとも１
種の合金または金属で鍍金されたスチール素線からなる
特許請求の範囲第１〜３項に記載の重荷重用空気入りタ
イヤ。