JP2952495B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

空気入りラジアルタイヤ

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JP2952495B2 JP1232909A JP23290989A JP2952495B2 JP 2952495 B2 JP2952495 B2 JP 2952495B2 JP 1232909 A JP1232909 A JP 1232909A JP 23290989 A JP23290989 A JP 23290989A JP 2952495 B2 JP2952495 B2 JP 2952495B2
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    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
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    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐久性に優れた空気入りラジアルタイヤに
関する。
〔従来の技術〕
従来、空気入りラジアルタイヤの例えばベルト部に
は、ゴム引きスチールコード層からなるベルト層が使用
されている。アラミド繊維(芳香族ポリアミド繊維)等
の有機繊維のコードをベルト部に使用するものも実施さ
れてはいるが、この場合にもベルト部の剛性を高めるた
めに、少なくとも一層のベルト層にゴム引きスチールコ
ード層が使用される。
スチールコードは、十分な剛性と強度を有するためベ
ルト部に使用する繊維補強材としては適した材料ではあ
るが、鉄鋼材料であるが故に外傷を受けて外部より水分
が浸入した場合には腐食を起こし、これによりコードの
耐久性、ゴムとの接着の面で本来の機能が発揮できない
場合がある。この点に鑑み、外傷を受けてもコードに沿
って水分が浸透するのを防ぐ目的で考案されたのがゴム
浸透タイプのスチールコードであり、例えば、コア部に
2本のフィラメントを有し、アウターシースのフィラメ
ント間の間隙をあえて大きくした2+7、2+6等のコ
ードが実用化されている。しかし、このようなコード
は、素線の本数が多いのでコード径が増大し、ベルト部
の厚さが厚くなって好ましくない。また、フィラメント
数が多いので経済的な観点からも好ましくない。このた
め、フィラメント数を4本にした2+2構造などが考案
され、実用に供している。また、タイヤの軽量化を達成
するために、さらに単純な構造とした1×2構造が考案
されている(特開昭62−117893号公報、特開昭63−2349
21号公報)。
しかしながら、このような構造であっても、水分の浸
入に伴うベルト層のコードの耐久性の低下が見られ、ス
チールコード本来の機能が十分に発揮されない場合があ
る。
本発明者らは、この点に鑑み、鋭意研究した結果、次
のような事実を知り、本発明をなすに至った。すなわ
ち、1×2構造のコードのフィラメントは長手方向に
おいて連続的に互いに接触しているため、タイヤ使用中
に2つのフィラメントに相対ずれが起り、これらフィラ
メントの接触部近傍にわずかな空隙ができる。このよ
うな空隙が、いわゆるクローズドコードの空隙の大きさ
に比較すると極めて小さいものであるが、水分子もしく
は水蒸気が浸透するには十分な大きさである。この領
域を通じて浸透する水分の浸透速度は、タイヤ表面から
拡散浸透する水分の浸透速度よりもはるかに速いため、
実質的に極めて重要である。そのため外傷などにより
タイヤ内部に浸入した水が、コード長手方向に浸透し、
腐食を起す。また、走行時のベルトの繰り返し変形に伴
ってフィラメント同志が触れ合ってフレッティングを起
す。これらの理由から、従来の1×2構造のコードは吸
湿時の耐腐食疲労性に問題がある。第3図にこの1×2
構造のコードの一例を示す。第3図において、スチール
コード2では、互いに接する箇所a、b、cに示すよう
に、フィラメント1,1同志が長手方向において連続的に
互いに接触している(線接触)。したがって、2本の
フィラメントが接する領域をコードの長手方向において
不連続にすることが有効である。2本のフィラメント
がコード長手方向で互いに接触する部分を持たないよう
にすることは実質的に不可能なので、周期的に互いに接
触させることが実際的である。このような形態は、長
手方向に沿ってコードを横方向に、一方向から押えつけ
たような形態、すなわち偏平化させることによって実現
させることができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、1×2構造のスチールコードをゴム引きし
てなるスチールコード層の少なくとも1枚をベルト層、
カーカス層、ビード部補強層などとしたタイヤであっ
て、走行時にトレッド路面等に受けたカット傷より浸入
した水が上記スチールコード層のスチールコード長手方
向に浸透して行くのを防ぎ、錆に伴うコード折れ、ゴム
との剥離を防ぎ、これによって耐久性を向上させ、さら
に軽量化を可能とした空気入りフィラメントを提供する
ことを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の空気入りフィラメントは、少なくとも1枚の
ゴム引きスチールコード層を有するタイヤにおいて、前
記スチールコード層のスチールコードが2本のフィラメ
ントからなる偏平スチールコードであって、正面から見
るとコード長手方向にフィラメント間に隙間が周期的に
現れ、一方、側面から見るとコード長手方向に隙間がな
く、かつ該スチールコードの偏平比fが下記の条件を満
足することを特徴とする。
0.6≦f≦0.75 ただし f=2d/h d=フィラメント直径 h=最大コード径 以下、この手段につき詳しく説明する。
本発明の空気入りラジアルタイヤは、少なくとも1枚
のゴム引きスチールコード層をベルト層などとして有す
る。ベルト層では、複数層の場合には、全ての層がゴム
引きスチールコード層であってもよく、また、アラミド
繊維コード等のスチールコード以外のコードからなる層
を含んでいてもよい。ここで用いるゴム引きスチールコ
ード層とは、スチールコードをコートゴム(被覆ゴム)
に埋設してなるものである。また、本発明の空気入りラ
ジアルタイヤは、乗用車用ラジアルタイヤ、重荷重用ラ
ジアルタイヤなどの一般のラジアルタイヤである。
本発明においては、上記スチールコード層が2本のフ
ィラメントからなる。すなわち、1×2構造のスチール
コードからなる。そして、スチールコードの偏平比fが
下記の条件を満足する。
0.6≦f≦0.75 ここで、偏平比fとは、第1図(A),(B)に示さ
れるように、フィラメント1の直径をdとし、スチール
コード2の最大径をhとしたとき、下記式で定義される
ものである。
f=2d/h 本発明者らは、コードの偏平比fを種々変更して、フ
ィラメント1,1同士の接触とタイヤの耐久性について調
べた結果、次のような事実が明らかとなった。すなわ
ち、偏平比fが0.6≦f≦0.75の条件を満たすタイヤ
は、スチールコード長手方向において2本のフィラメン
トが完全にゴムに囲まれる部分が周期的に現われ、フィ
ラメント同士の接点が連続しないため、タイヤ外傷から
の水分の浸入による劣化が少ないことがわかった。
また、f<0.6となるタイヤはゴムの浸透性は良好
で、タイヤ外傷からの水分の浸入は防げるが、フィラメ
ントの変形量が大きいために、タイヤ走行時にフィラメ
ントに部分的に歪が集中してフィラメントが折れること
になる。さらに、タイヤ製造中の寸法変化が大きく、製
造ばらつきの点からも好ましくない。一方f>0.75で
は、ゴム浸透は不十分で吸湿疲労性に関して急激に劣
る。したがって、水分による劣化を防ぎ、かつ、走行時
のコード折れがなく、製造時のばらつきの面からも許容
されるタイヤは、1×2構造のスチールコード層を有し
ていて0.6≦f≦0.75の条件を満足するタイヤであるこ
とがわかった。
このことはまた、圧縮疲労試験による吸湿後のスチー
ルコードの一軸方向圧縮疲労性と偏平比fとの関係を示
す第2図からも明らかである。この圧縮疲労試験は、タ
イヤ走行時にベルトコードは圧縮変形を受けることに基
づくベルト部耐久性の評価のためのものであって、ゴム
に埋設したスチールコードを120℃、95%の超加速寿命
試験機で吸湿劣化させた後、その軸方向にコード1本当
たり5%の繰り返し圧縮歪みを加えることにより、スチ
ールコードが破断するに至るまでの圧縮繰り返し回数を
測定することによる。第2図から明らかなように、偏平
比fが0.6未満又は0.75超の場合には、圧縮疲労性が急
激に低下する(圧縮繰り返し回数減)。すなわち、耐久
性がわるくなる。
このように偏平比fが0.6≦f≦0.75の条件を満足す
るスチールコードを製造するには、例えば、2本のフィ
ラメントを撚る前に、それぞれに型付けを行い、コード
を撚った後に矯正ローラ等を用いてコード断面における
一方向にフィラメントに塑性変形を与えて押しつぶす加
工方法を用いればよい。
このようにして、第1図(A),(B)に示されるよ
うな2本のフィラメント1,1が完全にゴムで取り囲まれ
た部分と2本のフィラメント1,1が互いに接する部分と
が交互に現れる偏平なスチールコード2を得ることがで
きる。すなわち、正面から見ると隙間が周期的に現れ
(第1図(B))、一方、側面から見ると常に隙間のな
い状態の均一性に優れたスチールコード2が得られる
(第1図(A))。換言すれば、スチールコード2の長
手方向において、フィラメント同士が互いに接触する部
分が周期的に発生することになる。第1図(A),
(B)において、スチールコード2ではフィラメント1,
1同士が互いに接する箇所10,12,14と互いに離れている
箇所11,13,15とがスチールコード2の長手方向において
周期的に発生している。なお、2本のフィラメント1,1
の撚り長さは、特定されるものではないが、8mm〜16mm
であることが好ましい。
以下に実施例および比較例を示す。
実施例、比較例 タイヤサイズ195/70 R14の第1表に示すタイヤ(実施
例1〜2、比較例1〜4、ベルト層:2層、2層ともゴム
引きスチールコード層、使用するスチールコードの撚り
長さ14mm)について、空気圧を2kg/cm2で試験車に装着
し、一般路を全走行距離6万km走行後、ベルト層のスチ
ールコードの故障状態を評価した。また、この評価にあ
たっては、予め、トレッド部にベルト層に達する穴をタ
イヤ周上に2ケ所あけ、走行時に外からの水の浸入を容
易にした。この結果を第1表に示す。吸湿後の圧縮疲労
性は、前述した圧縮疲労試験によった。ゴムの浸透性
は、タイヤから取出したスチールコードのフィラメント
間を観察し、観察した長さに対して、フィラメントが完
全にゴムでおおわれている部分の長さの比をパーセント
表示した。錆発生の評価は、走行後、穴の端から錆が発
生しているコードの長さ(mm)で評価した。走行後のコ
ード破断の有無は、ベルト部のX線撮影により評価し
た。
第1表から、比較例1は偏平比1の従来の1×2構造
のスチールコードを使用したタイヤである。このスチー
ルコードの圧縮疲労性は104サイクル(回数)で破断す
るに至った。また、このスチールコードをベルト層の補
強コードとするタイヤはゴムの浸透が不完全(5%)
で、ドリル穴端部から錆が発生しているコードの長さが
長く(20mm)、さらに走行後にコードの破断が認められ
た。実施例1〜2は比較例1において、偏平比を0.75,
0.6に変更したものである。これらのスチールコードの
吸湿後の圧縮疲労性は105〜105.5サイクルとかなり良好
な値を示し、タイヤに実用可能な値である。また、これ
らのスチールコードをベルト層の補強コードとするタイ
ヤは、ゴムの浸透性(90〜95%)、錆の発生状況(3m
m)が改良され、コードの破断も認められなかった。比
較例2,3は、偏平比をさらに小さく0.5,0.3としたスチー
ルコードを使用したタイヤである。これらのスチールコ
ードの吸湿後の圧縮疲労性はコードそのものの変形が大
きいために104.5、103.5と弱くなっている。また、この
スチールコードをベルト層の補強コードとするタイヤ
は、ゴム浸透性(95%)、錆発生長さ(3mm)とかなり
優れているが、コード破断は防止できなかった。さら
に、比較例4は、偏平比を0.9と大きくしたスチールコ
ードを使用したタイヤであり、吸湿後の圧縮疲労性、ゴ
ム浸透性、走行後のコード破断には優れているが、錆発
生長さが長い(5mm)という問題があった。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、少なくとも1枚
のゴム引きスチールコード層を有するタイヤにおいて、
このスチールコード層のスチールコードを1×2構造の
偏平スチールコードとすることにより腐食に帰因するス
チールコード層の破断を防止すると共に、そのスチール
コードの偏平比を定めて圧縮変形に伴うスチールコード
層の破断を改善したために、耐久性を向上させることが
可能となる。また、スチールコード層の上記偏平スチー
ルコードが1×2構造という単純な構造であるために、
軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は本発明の空気入りラジアルタイヤに使用
される1×2構造のスチールコードの側面図、第1図
(B)はその正面およびスチールコードの適当箇所の長
手方向に直角な断面を示す説明図、第2図はスチールコ
ードの一軸方向圧縮疲労性と偏平比との関係図、第3図
は従来の空気入りラジアルタイヤに使用される1×2構
造のスチールコードの側面とその適当箇所の長手方向に
直角な断面を示す説明図である。 1……フィラメント、2……スチールコード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60C 9/00 D07B 1/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも1枚のゴム引きスチールコード
    層を有するタイヤにおいて、前記スチールコード層のス
    チールコードが2本のフィラメントからなる偏平スチー
    ルコードであって、正面から見るとコード長手方向にフ
    ィラメント間に隙間が周期的に現れ、一方、側面から見
    るとコード長手方向に隙間がなく、かつ該スチールコー
    ドの偏平比fが下記の条件を満足することを特徴とする
    空気入りラジアルタイヤ。 0.6≦f≦0.75 ただし f=2d/h d=フィラメント直径 h=最大コード径
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