JPH044163B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明はラジアルタイヤにおいて特に、カー
カスプライ、チエーハー、ベルト等に使用できる
タイヤ補強用のスチールコードの改良に関するも
のである。 〔従来の技術〕 従来この種のスチールコードとしては第３図に
示す２＋７構造、第４図に示す３＋９構造あるい
は第５図に示す１×12構造が使用されていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら第３図に示す２＋７構造のスチー
ルコード３は、図示のごとく、芯６が２本の素線
で撚られているため、構造上、芯素線４がたて一
列に並ぶ断面部分（第３図）とよこ一列に並ぶ断
面部分（第３図Ａ）が長手方向においてそれぞれ
現出し、しかも撚り構造上1/4ピツチ毎にこの構
造となることから、同一コード上において部分的
に曲剛性が異なる部分が存在することになり、タ
イヤへの適用時、特に曲剛性の軟らかい第３図Ａ
に示されたそこ一列の断面部分において、集中的
な疲労破壊を生ずる。また、同図に示す様に、側
７を構成する側素線５は、構造上、芯６の外接円
より内側へ落込み易くなるため、破線で示す、本
来の所定位置にあるべき側素線５ａが、実線で示
す位置に沈み込む結果、たて・よこ一列の各断面
間における曲剛性の差は一層顕著となり、耐疲労
性において大きな問題点を有していた。またゴム
中へ埋入すると、この構造では全素線がゴムに覆
われるため、タイヤ成型中に混入した空気溜り
が、スチールコード内部を伝つて外部へ分散する
ことが困難となり、空気溜り残留状態のままタイ
ヤを製造することになつて、タイヤ走行の際、こ
れに起因して早期故障しやすい問題点を有してい
た。 これに対し３＋９構造のスチールコード３は、
逆に、第４図に示す様に、側素線５間の隙間がき
わめて小さいため、コード内部へのゴムの侵入は
不十分となる結果、側素線５同志が接触摩滅する
現象を呈し、これにより耐疲労性が悪化する問題
点があつた。 また１×12構造のスチールコードも、第５図に
示す様に、同径の素線12本を、同一撚り方向へ、
同一ピツチで撚るため、芯ストランドの谷へ、側
素線５がはまり込む結果、ゴムの侵入が阻害さ
れ、タイヤ走行中に芯素線４が抜出しやすい欠点
があつた。 以上の様に従来構造のスチールコードはいずれ
も、コード全体において、曲剛性の均一性と、ゴ
ムの侵入性の両条件をバランスよく具備していな
かつたのである。 そこでこの発明の目的とするところは、従来の
様に、スチールコードの長手方向において一定の
ピツチごとに現出した断面構造変化に起因する曲
剛性変化がなく、かつゴムの侵入性も適切であ
り、更に各素線間の接触が緩和されいかも形状安
定性にすぐれ、強度のある構造のスチールコード
で補強されたラジアルタイヤを提供する点にあ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するためにこの発明は、スチ
ールコードの断面構造、撚り方向、撚りピツチの
各構成要素を格別に特定することにより解決を図
つた。 すなわちゴム侵入が必要以上であれば、既述の
通りタイヤ製造中に生じた空気溜りが残留し、こ
のコードをタイヤに利用すれば走行しても短期に
セパレーシヨンが発生する不良タイヤとなる。ま
た逆に、ゴム侵入が不足の場合は、素線同志の接
触で摩滅が生じ、疲労し易く、錆が発生し易い。
従つてこの両矛盾を解決した構造を提供すること
が重要で、タイヤ加硫中に生じた空気溜りがタイ
ヤ製造にあたり残留しない程度に、また走行早期
故障が生じない程度に空気透過性を与える内部構
造とし、ゴムの侵入を制御する必要がある。 そこでその手段として、スチールコードを構成
する素線の径を全て同径にして、３又は４本の素
線を撚り合わせた芯の周りに芯素線本数より５本
多い本数の素線を芯と同方向に、芯の２倍のピツ
チで撚つて側にした２層構造のスチールコードで
補強されたカーカス、ベルト及びチエーハーの少
なくともいずれかを備えたタイヤとした。ここで
芯、側層の撚り方向を同一としたのは、撚り方向
同一の方が、芯と側の両素線間の交叉角を小さく
でき、芯・側素線間の接触圧を低減させ、耐疲労
性の向上につながるからである。また異ピツチに
撚る構成としたのは、芯側を同ピツチ、同方向に
撚ると、第５図に示した３＋９のコード断面と同
様に芯の撚り目の谷に側素線がはまり込んで、芯
と側とで形成される空間を充填するゴムの不足が
生じるので好ましくない。側素線の撚角度と芯素
線の撚角度とを等しくしてコードに荷重が作用し
たとき、各素線が応力を均一に分担して強力利用
率を高くすることと、スチールコードの撚装置の
単純化することの理由により、側素線の撚りピツ
チを芯素線のピツチの２倍にするのが最適であ
る。 芯を３〜４本の素線で構成したのは、芯を２本
とした場合、既述の通り、曲剛性の差が長手方向
に生じるとともに、空気不透過性のためエヤー溜
りが多発するからである。また芯を５本とした場
合、芯中央部にできる空隙の面積が大きくなりす
ぎてゴムが入らないため、空気が必要以上に通り
すぎる結果、錆やすくなるからである。従つてこ
の発明は、適度の通気性を保持する手段として芯
は３〜４本とする構成とした。全素線を同径にし
た２層構造のスチールコードの場合、ｎ本の素線
でなる芯の周りに配設できる素線の最大本数は幾
何学的に計算でき、芯素線本数＋６になる。通常
スチールコードの外接円で取り囲まれる断面の単
位面積当りの強度をできるだけ高くして、コンパ
クトにする目的で、芯素線本数＋６の構造が用い
られていた。芯が３本のときは、第４図に示す３
＋９の構造になる。３＋９の構造のときは記述の
通り、側の素線が相互に密接して〓間が狭く、ス
チールコード内へのゴムの侵入が不足し、また側
素線同志が相互に接触摩滅して耐疲労性が劣る。 この発明に用いるスチールコードは側素線の本
数を一般構造の芯＋６より１本減じて、素線間に
間隔を乱さずにゴムが侵入する〓間を設けたもの
で、３＋８、４＋９の構造が採用される。 側素線本数を一般構造より２本減じた芯＋４の
スチールコードの場合は、側素線が一所に偏つて
集まり、素線が密接した部分と大きい〓間の部分
とが生じ、耐疲労性が低下し、またスチールコー
ドの単位面積当たりの強度が低いので、予め設定
したタイヤの強度を維持するには、強度が低下し
た分本数を増す必要があり、補強層の中で隣合う
スチールコード間の距離が狭くなつて、スチール
コードと周辺ゴムとの間に作用する剪断応力を緩
和するゴム量が不足してセパレーシヨンが生じや
すくなる。 ところで、上記一般構造より側素線が２本少な
い構造の場合、側素線の偏りが生じる現象につい
ては原因は明確にされていないが、次のように考
えられる。スチールコードを製造するとき、予め
型付けした素線を撚り合わすが、素線本数が１本
少ないコードでは隣合つた素線が相互干渉して芯
上周方向の移動がないが、２本少ない場合には〓
間が広いので隣合つた素線の相互干渉がなく周方
向に移動しやすいので、平行配列したスチールコ
ード間にゴムシートを押圧してスチールコード補
強層を形成する工程でゴム圧によつて素線の１本
が移動し、〓間が大きくなつたので、その部分に
作用する全圧も大きくなつて順次素線を横に押し
やり一所に偏つて集まると推定される。 〔作用〕 この発明は上述の通りであるので、スチールコ
ード内部へのゴムの侵入性が過不足なく適度に改
良され、従来の様に、ゴム侵入過剰の結果生じた
エヤー透過ゼロに基づくタイヤのエヤー溜り不良
及びこれによる短期走行におけるセパレーシヨン
発生はなくなり、またゴムの侵入不足の結果生じ
た、エヤー過剰透過に基づく素線同志間の接触摩
滅、疲労及び発錆は皆無となる。また撚り方向が
同一のため、芯、側素線間における接触圧も低減
し、摩滅による疲労が減少する。また長手方向に
曲げ剛性が均一なため、極部疲労は惹起しない。 要するにタイヤ加硫時、エヤー溜りの不良が生
じず、かつ通気性を残したまま、コード内部への
ゴムの侵入が十分達成され、因つて疲労、発錆を
防止でき、耐久性が改善された長寿命のラジアル
タイヤとすることができる。 〔実施例〕 実施例 １ 第１表に示す４種類のスチールコードを作つ
た。Ａは第１図に示す様に、３＋８構造の芯１及
び側２の各層を有するスチールコード、Ｂ，Ｃ，
Ｄは、それぞれ第４図、第３図、第６図に示す、
従来例ないし比較例に係る、３＋９、２＋７、５
＋６構造の芯６及び側７の各層を有するスチール
コードである。なお第２図は側素線間の〓間を設
けた従来コードに係る４＋８構造のスチールコー
ドを示している。

【表】 吹込み、スチールコード内を流れる空気量を
測定した。
次にプライに上記コードを使用して11R22.5ラ
ジアルタイヤを試作し、実施例TA、比較例TB、
TC、TDとして所定の試験を行なつた。成績は
次の通りである。なお成績は比較例TBの値を
100として指数表示した。

【表】 表より明らかな様に、コードＡを用いた実施例
に係るタイヤでは、スチールコードにおいて適度
の空気透過性を保持し、かつ適切なゴムの侵入が
得られるので、タイヤ製造時のエヤー溜りの不良
が少なく、このためドラムテストでのセパ、耐久
性が大で、耐疲労性に優れている。これに対して
コードＢを用いた比較例タイヤTBは、コードの
側素線間の〓間が狭くゴムの侵入が少ないので早
期にセパレーシヨンが生じ、素線相互の接触摩滅
により強力保持比が小さい。コードＣを用いた比
較例タイヤTCは、コードに部分的曲げ剛性の異
なる所があつて均一性に欠けるのでドラムセパテ
ストが劣る。コードＤ及びＥは一般構造より減じ
た側素線の本数が多いので、素線の偏りを生じ、
それを用いた比較例タイヤTDはゴムの侵入が不
足してドラムセパテスト及び強力保持率比が劣
り、TEはゴムの侵入性がよいが、強度が低いの
で多くのエンド数を必要とし、プライの中でスチ
ールコードが混み、ドラムセパテストが劣る。 実施例 ２ 次に実施例１のプライ材をチエーハーに適用
し、11R22.5のタイヤを試作してテストした。そ
の結果を第３表に示す。

【表】

【表】 表から明らかな様に、タイヤCCでは、スチー
ルコードＣを使用しているので、ゴムが過剰に侵
入していることから、タイヤ加硫時においてエヤ
ー溜りができ、よつてビードのセパレーシヨン、
耐久力の悪化が認められる。またタイヤCDの様
に、エヤー透過が大きすぎても好ましくない結果
が生じている。これに対し実施例に係るタイヤ
CAでは、耐久性の点で好適な値が認められる。 実施例 ３ 次に実施例１及び２で使用したコードとは、径
等を変化させた異なるコードについて検討を加え
た。スチールコードは第４表に示したコードであ
る。

【表】 次にこのコードを1200R24ラジアルタイヤのベ
ルトに補強してテストした。その結果を第５表に
示す。

【表】

〔発明の効果〕

以上の様にこの発明に係るスチールコードは、
適度の通気性を有し、かつコード内部へのゴムの
侵入も適切であり、芯、側素線間における接触圧
も低く、摩滅も少ないことから、タイヤ加硫時、
エヤー溜りの不良が生じず、また疲労及び発錆も
防止でき、また形状安定性にすぐれ、強度のある
従来に比較して長寿命のタイヤとすることができ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係るラジアルタイヤの一
実施例において使用するスチールコードの断面
図、第２図ないし第５図は、従来のスチールコー
ドの一例を示す断面図、第６図は比較例を示す断
面図である。 １……芯、２……側、３……スチールコード、
４……芯素線、５……側素線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 全素線が同径であつて、３又は４本の素線を
   撚り合わせた芯と芯の周りに芯素線本数より５本
   多い本数の素線を芯と同方向に、芯の２倍のピツ
   チで撚つた側との２層構造のスチールコードで補
   強されたカーカス、ベルト及びチエーハーの少な
   くともいずれかを備えたことを特徴とするラジア
   ルタイヤ。