JPH07117406A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

重荷重用空気入りラジアルタイヤ

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JPH07117406A
JPH07117406A JP5262519A JP26251993A JPH07117406A JP H07117406 A JPH07117406 A JP H07117406A JP 5262519 A JP5262519 A JP 5262519A JP 26251993 A JP26251993 A JP 26251993A JP H07117406 A JPH07117406 A JP H07117406A
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英二 五十嵐
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今宮  督
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 最外層ベルト層に高伸度ワイヤを用いない場
合でも耐衝撃性が高く、また耐錆性が改良され、更にベ
ルトエッジセパレーションが抑制された重荷重用空気入
りラジアルタイヤを提供する。 【構成】 素線径が0.25〜0.40mm、素線の引張
り強さが290Kgf/mm2以上の1×6構造のスチールコ
ードにおいて、スチールコード長手方向と直交するスチ
ールコード断面におけるコードの長径と短径の比が1.
2〜2.0の範囲にあり、且つコードの5Kgf 荷重時の
伸びが0.30〜0.85%であるコードをカーカス層
側から数えて、少なくとも2番目及び3番目のベルト層
に使用してなる空気入りラジアルタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はトラック、バスなどの重
荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは最
外層ベルト層に高伸度ワイヤを用いない場合でも高耐衝
撃性を得ることができる重荷重用空気入りラジアルタイ
ヤに関する。
【0002】
【従来の技術】重荷重用空気入りラジアルタイヤはカー
カス層上に通常複数のスチールコードからなるベルト層
を配置して、タイヤ走行中に受ける強い衝撃や荷重を負
担するよう構成されている。特に、重荷重用空気入りラ
ジアルタイヤのトレッドは、著しく大きな衝撃力を受け
るため、カット傷等の損傷を生じ易い。このような損傷
が発生すると、その損傷を通して外部の水分が内部に浸
透し、ベルト層に到達してスチールコードと接触する。
このため、スチールコードが錆びて腐食しやすくなり、
コードとゴムとの間の接着力が劣化し、トレッドとベル
ト層とのセパレーションが発生し、タイヤの耐久性を低
下させるという問題があった。
【0003】このような重荷重用空気入りラジアルタイ
ヤのベルト層に従来使用されているスチールコードとし
ては、例えば6本の比較的太径のスチールワイヤ素線で
3本の比較的細径の素線の周りを取り囲むように撚り合
わせた、所謂3+6のコード構造を有するものが一般に
使用されているが、かかる構造のコードは耐衝撃性及び
耐錆性に乏しく、特に耐衝撃性を付与する必要がある場
合には最外層(通常4番ベルト)のワイヤを4×4又は
1×5などの高伸度ワイヤに置き換えた構造が用いられ
ている。
【0004】しかしながら、このようなベルト構造は、
高伸度ワイヤの撚り構造上、強度分担率が極めて低く、
ベルト層に要求される強度を満足させるためには、内層
ベルト層の打ち込み本数を大きくしたり、素線径を太く
したり、より素線本数の大きな構造にしたりする必要が
あり、結果としてタイヤ重量が増加する欠点があり、ま
たワイヤ使用量の増加や高伸度ワイヤが高価であること
から、タイヤコストが高くなるという欠点もあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は前記
した従来技術の問題点を解決して、最外層ベルト層に高
伸度ワイヤを用いない場合でも耐衝撃性が高く、また耐
錆性が改良され、更にベルトエッジセパレーションが抑
制された重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、素線径
が0.25〜0.40mm、素線の引張り強さが290Kg
f/mm2 以上の1×6構造のスチールコードにおいて、ス
チールコード長手方向と直交するスチールコード断面に
おけるコードの長径と短径の比が1.2〜2.0の範囲
にあり、且つコードの5Kgf 荷重時の伸びが0.30〜
0.85%であるコードをカーカス層側から数えて、少
なくとも2番目及び3番目のベルト層に使用してなる空
気入りラジアルタイヤが提供される。
【0007】ベルト用コードに要求される強度、耐錆性
を満たしながら、ベルト層全体で耐衝撃性を改善できれ
ば、高伸度ワイヤの必要がなくなり、上述のような欠点
が改善できる。本発明者はトラック・バス用タイヤとし
て多用されている3+6構造の改良により、強度性能を
確保しながら、耐錆性を付与し、かつ耐衝撃性を大きく
改善したコード構造を見出し、更にこれによってトラッ
ク・バス用タイヤの耐衝撃性を大きく改善できるタイヤ
構造を見出した。
【0008】本発明者らの研究によれば、3+6の1×
3の部分は衝撃に対する機能は小さいことが判った。即
ち、同一強度で耐衝撃性を高めるには、3+6の1×3
を除去し、1×3が持っていた強度を補うために外側の
6本の素線を増径すると耐衝撃性が向上することが判っ
た。更に1×6を扁平オープンコード構造とし、扁平率
と5Kgf 荷重時の伸びを特定の範囲とすることでコード
内部にゴムを均一に入れ、素線の引張り強さを290Kg
f/mm2 以上に高めると耐衝撃性が3+6のコード構造に
対し大きく改善されることが判った。
【0009】本発明者らは、この1×6のコード構造を
カーカス層側から数えて少なくとも2番及び3番ベルト
層(2B及び3B)に使うと、従来の3+6のコード構
造を用いたものに比べ、耐衝撃性が大きく改善されるこ
とを見出した。更に好ましくは、コードの単位強度当り
の耐衝撃性の指標としてシャルピー衝撃吸収量/切断荷
重が0.28d+0.05(ここではdは素線径)以上
の1×6の扁平オープンコード構造では、この改善効果
が更に大きくなり、4番ベルト層(4B)に高伸度ワイ
ヤを使ったものと同等の耐衝撃性が得られる。
【0010】タイヤのベルト層はトレッド層の直ぐ下に
あり、タイヤトレッドが外傷を受けるとそこから水が浸
入するため錆びやすい。これを防ぐためにはゴム浸透の
良好なコードを使用すると効果的であるが、1×6の扁
平オープンコード構造はこの点でも、ベルト用コードと
して最適である。
【0011】本発明において、1×6のコード構造に限
定したのは、3+6のコード構造の代替として1×5の
コード構造では強度が不足し、1×7以上のコード構造
では素線ワイヤがコードの中心部に落ち込み易く、撚り
が不安定になるため、1×6のコード構造でなければな
らない。1×6のコード構造で素線径が0.25mm未満
では必要な強度が確保できず、素線径が0.40mmを超
えると疲労性が低下するため、素線径は0.25〜0.
40mmである必要がある。
【0012】コードの扁平率(即ちスチールコード長手
方向と直交するスチールコード断面におけるコードの長
径と短径の比)が1.2未満ではコード長手方向のコー
ド径に太い部分と細い部分が周期的にでき、疲労性が低
下し、扁平率が2.0を超えると過度の扁平化によりや
はり疲労性が低下するため、扁平率は1.2〜2.0で
なければならない。好ましくは、扁平率は1.3以上が
好ましい。コードの5Kgf 荷重時の伸びが0.30%未
満では、コード内部にゴムを均一に入れることが難し
く、逆に0.85%を超えるとフィラメントが完全に離
散した部分が発生し易く、圧縮を受けた時に歪みが不均
一となり疲労耐久性が低下するので好ましくない。
【0013】本発明の1×6扁平コード構造は、コード
の扁平率が1.2〜2.0と扁平のため長径と短径が異
なる。図1に示すように、この扁平スチールコード1を
図1に示すように、長軸方向(図の一点破線参照)がベ
ルト2の幅方向に一致するように配置すると、コード/
コード間隔tが小さくなりベルトエッジセパレーション
を発生し易い場合がある。そこで、図2に示すように、
ベルト2中でのコード1の長軸方向(図の一点破線参
照)を適度に分散させると、長軸端での歪みが緩和さ
れ、ベルトエッジセパレーションの抑制に効果がある。
この目的を満たすには、ベルト2中でのコード1の長軸
方向とベルト幅方向のなす角が絶対値の平均(時計回
り、反時計回りを問わないの意味)で10°以上に分散
していると効果がある。
【0014】1×6のコード構造で3+6のコード構造
相当の強度を得るためには、素線径を太くする必要があ
るが、素線径を太くし過ぎるとコード重量が増加するた
め、素線の引張り強さを290Kgf/mm2 以上にする必要
がある。本発明に従ったラジアルタイヤはシャルピー衝
撃吸収量/切断荷重が0.28d+0.05(ここでd
は素線径)以上であるのが好ましい。これはシャルピー
衝撃吸収量/切断荷重が0.28d+0.05(ここで
dは素線径)以上になると、タイヤとしての耐衝撃性の
改善効果が著しいからである。この比の上限は特にな
く、高い程好ましい。なお、1×6コード構造及び3+
6コード構造におけるシャルピー衝撃吸収量/コード切
断荷重と素線径との関係は図3のグラフ図に示すとおり
である。
【0015】本発明に係る空気入りラジアルタイヤに用
いられるコードのスチールワイヤの線材材質は特に限定
されるものではないが、炭素量が0.77重量%未満で
は所定の引張り強さを得るのが難しいため、炭素量は
0.77重量%以上、更に好ましくは0.80重量%以
上が好適である。なお炭素量が1重量%を超えると、素
線が脆くなり、工業的な製造が難しい。
【0016】ベルト層を構造するコートゴムの厚さは限
定されるものではないが、短径の2.0倍以上で、長径
の1.8倍以下が好ましい。短径の2倍未満では、コー
ドの長軸がベルト厚み方向に配向した際に、上下のコー
ド間隔が小さくなり、セパレーションを発生し易い。長
径の1.8倍を超えると、ベルト層間の距離が大きくな
りすぎ、ベルト剛性が低下して、操縦安定性が低下する
傾向にあるので好ましくない。
【0017】
【実施例】以下、実施例及び比較例に従って本発明を更
に詳しく説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実
施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【0018】実施例1〜3並びに比較例1及び対照例1
〜2 表1に示すコード構造のスチールコードを作成し、表に
示すような構成のベルト層を用い、コード構造3+9+
15×0.175+1×0.15で打込み数28のスチ
ールコードを用いた共通のカーカス層と組み合わせてサ
イズが同じ1000R20 14PRタイヤを製作し
た。これらのタイヤにつき、JIS 100%荷重で悪
路10万km走行後の4番ベルトのワイヤの折れを目視観
測し、結果を表1に示した。なお、シャルピー衝撃吸収
量はJIS Z2242に準拠して測定した。
【0019】
【表1】
【0020】表1において、1×6×0.37の素線の
引張り強さは29.5Kgf/mm2 であり、コードの5Kgf
荷重時の伸びは0.40%である。
【0021】表1において、対照例1は1B=16,2
B=22,3B=22,4B=20の打ち込み数/50
mmであり、対照例2並びに比較例1及び実施例1〜3は
1B=16,2B=27,3B=27,4B=20の打
ち込み数/50mmとした。対照例1〜2は従来の典型例
で、対照例1は4番ベルト(4B)に高伸度ワイヤを使
用したものである。
【0022】悪路走行後の試験結果は、悪路10万km走
行後、タイヤを解体して4Bワイヤの折れを下記基準で
目視観察した。 ◎:折れなし ○:多少折れが認められるが実用上問題なし ×:折れ本数非常に多い
【0023】実施例3〜5(シャルピー衝撃値/切断荷
重とワイヤ折れとの関係) 前記実施例3のコード構造において、シャルピー衝撃吸
収量/切断荷重の異なるワイヤを用いて実施例3と同様
に悪路走行試験を行った。結果は表2に示す。
【0024】
【表2】
【0025】実施例6〜7及び比較例2 前記実施例3のコード構造において、1番ベルト(1×
6×0.37、打ち込み本数16、扁平率1.6)、2
番ベルト(1×6×0.37、打ち込み本数26、扁平
率1.6)、3番ベルト(1×6×0.37、打ち込み
本数27、扁平率1.6)及び4番ベルト(1×6×
0.37、打ち込み本数20、扁平率1.6)として、
表3に示すように平均配向度を変えてエッジセパレーシ
ョンを評価した。結果は表3に示す。
【0026】
【表3】
【0027】表3においてエッジセパレーションは以下
の通りにして評価した。悪路10万km走行後、タイヤの
トレッドを最外ベルト層の上で剥ぎ、更に、2番・3番
ベルト層のコード端を露出させ、亀裂の入っている長さ
を測定した。従来タイヤと同等もしくは同等以上のもの
を良、従来タイヤ以下のものを悪とした。
【0028】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明に従えば、耐
衝撃性に優れた1×6扁平コード構造を少なくとも2、
3番ベルトに用いることにより、最外層ベルト層に高伸
度ワイヤを用いない場合でも、高い耐衝撃性を付与する
ことができ、又、ゴム浸透性にも優れているため、耐錆
性をも向上できる。更に、ベルト中でのコードの長軸方
向を適度に分散させることでベルトエッジセパレーショ
ンを効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例におけるベルト層での扁平コードの配置
を示す説明図である。
【図2】本発明におけるベルト層での扁平コードの配置
の一例を示す説明図である。
【図3】1×6のコード構造及び3+6のコード構造に
おけるシャルピー衝撃吸収量/コード切断荷重と素線径
との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
1…コード 2…ベルト層 t…コード間隔
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年11月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】1×6のコード構造で3+6のコード構造
相当の強度を得るためには、素線径を太くする必要があ
るが、素線径を太くし過ぎるとコード重量が増加するた
め、素線の引張り強さを290Kgf/mm2 以上にする必要
がある。本発明に従ったラジアルタイヤはシャルピー衝
撃吸収量/切断荷重が0.28d+0.05(ここでd
は素線径)以上であるのが好ましい。これはシャルピー
衝撃吸収量/切断荷重が0.28d+0.05(ここで
dは素線径)以上になると、タイヤとしての耐衝撃性の
改善効果が著しいからである。この比の上限は特にな
く、高い程好ましい。なお、1×6コード構造及び3+
6コード構造におけるシャルピー衝撃吸収量/コード切
断荷重と素線径との関係は図3のグラフ図に示すとおり
である。図3において、2本の1点鎖線の間が1×6コ
ード構造の範囲であり、2本の実線の間が3+6コード
構造の範囲である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】表1において、1×6×0.37の素線の
引張り強さは295Kgf/mm2 であり、コードの5Kgf 荷
重時の伸びは0.40%である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 素線径が0.25〜0.40mm、素線の
    引張り強さが290Kgf/mm2 以上の1×6構造のスチー
    ルコードにおいて、スチールコード長手方向と直交する
    スチールコード断面におけるコードの長径と短径の比が
    1.2〜2.0の範囲にあり、且つコードの5Kgf 荷重
    時の伸びが0.30〜0.85%であるコードをカーカ
    ス層側から数えて、少なくとも2番目及び3番目のベル
    ト層に使用してなる空気入りラジアルタイヤ。
  2. 【請求項2】 スチールコードのシャルピー衝撃吸収量
    /切断荷重比が0.28d+0.05(ここではdは素
    線径)以上である請求項1に記載の空気入りラジアルタ
    イヤ。
  3. 【請求項3】 ベルト層中における扁平スチールコード
    の長径方向がベルト幅方向に対する絶対値の平均で10
    °以上である請求項1又は2に記載の空気入りラジアル
    タイヤ。
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