JP2002339278A

JP2002339278A - タイヤ補強用スチールコード及びタイヤ

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Publication number: JP2002339278A
Application number: JP2001201505A
Authority: JP
Inventors: Akitaka Morioka; 哲隆森岡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2002-11-27
Anticipated expiration: 2021-07-02
Also published as: JP4688355B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ゼロ度ベルトコードとしてタイヤに埋め込まれ
るスチールコードに関し、タイヤ成形時の加硫処理にお
いてタイヤの径方向への膨張に追従して適度に伸び、タ
イヤ成型後には伸び特性が小さく、タイヤの高速連続回
転によるタイヤの径方向への膨張を抑止できるスチール
コードを提供すること。【解決手段】タイヤのベルト部両側縁近傍で複数回巻回
して配設する線径０．２０〜０．４５ｍｍの素線を４〜
７本撚り合わせた１Xｎ構造のスチールコード１、１０
であって、このスチールコードが略スパイラル状又は略
平面状の波形くせを有し、その波形くせが下記式を満足
するタイヤ補強用スチールコード。Ｐ／ｐ＝１．０〜１．８，Ｄ／ｄ＝２．０〜２．９，
Ｐ：波形くせピッチ（ｍｍ），ｐ：撚りピッチ（ｍ
ｍ），Ｄ：見掛けのコード外径又は波高（ｍｍ），
ｄ：コード径（ｍｍ）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用タイヤ、殊に
トラック、バス等の重荷重用タイヤの補強材として使用
されるタイヤ補強用スチールコード、および、それを使
用したタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】タイヤの補強には、ナイロン、ポリエス
テル、アラミド繊維等の工業用繊維やスチールを素材と
する細線を複数本燃り合わせた、いわゆるタイヤコード
が使用されている。

【０００３】上記タイヤコードにより補強される部分
は、図２に示すようにタイヤ円の中心から側壁を支えて
放射線状にカ−カス部補強コ−ド（カ−カスコ−ド）３
０が配列されるカーカス部と、ベルト部補強コード（ベ
ルトコード）２０がタイヤ円周方向に桶の「たが」のよ
うに配置されるベルト部である。そして、乗用車用タイ
ヤでは、ベルト部にスチールコードが、カーカス部には
工業用繊維コードが使用され、トラック、バス用の重荷
重用タイヤにおいては、ベルト部、カーカス部ともにス
チールコードが使用されるのが一般的である。

【０００４】ところで、上記ベルト部およびカーカス部
の補強に加えて、図３に示すように、ベルト部両側縁近
傍で、タイヤの円周に沿う方向にタイヤ補強用コードＡ
を複数回巻回して配設したタイヤが開発されている。こ
のタイヤ補強用コードＡは、ベルト部補強コード（ベル
トコード）２０やカーカス部補強コード（カ−カスコ−
ド）３０のようにタイヤの回転方向に対し角度をもって
配設するコードと異なり、タイヤの回転方向に沿って巻
かれることからゼロ度ベルトコードと呼ばれ、走行時の
路面とタイヤの摩擦により発生する熱、あるいはタイヤ
の高速回転による遠心力で、タイヤが径方向に膨らむこ
とを抑止するために配設されるものである。このタイヤ
補強用コードＡには工業用繊維コードが使用されてい
る。

【０００５】しかし、近年、高速道路の普及からトラッ
ク輸送あるいは長距離バスが急増したことに伴ってトラ
ック、バスの高速運転時間が急激に増大し、また高速運
転に伴うタイヤの高速回転により、路面との摩擦抵抗に
よる発熱量およびタイヤにかかる径方向の遠心力が増大
することにより、タイヤの径方向への膨らみ力が増大し
た。これに対し、現在使われている工業用繊維コードは
強力が低いため、この膨らみ力に十分に対応することが
できない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記問題に対処するた
めに、工業用繊維コードに代えてスチールコードをゼロ
度ベルトコードに使用することが考えられる。スチール
コードは工業用繊維コードに比べ遥かに強度が高いの
で、タイヤ高速回転時の膨張を抑止することができる。
しかし、スチールコードは伸び特性が低いという欠点が
あるので、タイヤの製造において大きな問題を誘発す
る。すなわち、タイヤ製造においては、高温と高圧力に
よる成型処理（いわゆる、加硫処理）が行われ、このと
きタイヤは径方向に膨張する。ベルト部、カーカス部に
配設されるスチールコードは、端部が切断された両端フ
リーの状態で配設されるため、また、工業用繊維コード
はある程度の伸び特性を有しているため上記成型処理時
のタイヤの膨張に対して追従できる。しかし、コード自
身の伸び特性が低いスチールコードをゼロ度ベルトコー
ドに使用すると、このスチールコードは、タイヤの回転
方向に沿って切断することなく何周も巻き付けられるの
で、タイヤの径方向の膨張に対して追従できない。した
がって、タイヤの加硫成形後、上記ゼロ度ベルトコード
を所望のベルト部近傍位置に止められず、これがタイヤ
の変形を誘発すると共に、本来の目的である高速回転時
のタイヤの膨張に対する抑制効果を発揮することはでき
ない。

【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、トラック、バス等の重荷重用タイヤのゼロ度ベルト
コードとしてタイヤに埋め込まれるスチールコードで、
タイヤ成形時の加硫処理におけるタイヤの径方向への膨
張に追従できる適度な伸び特性を有すると共に、タイヤ
成型後には伸び特性が小さく、タイヤの高速連続回転に
よるタイヤの径方向への膨張を抑止できるスチールコー
ドを提供することをその課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】〔解決手段１〕上記課題
を解決するための本発明のコードは、タイヤのベルト部
両側縁近傍で複数回巻回して配設する、線径０．２０〜
０．４５ｍｍの素線を４〜７本撚り合わせた１Xｎ構造
のスチールコードであって、このスチールコードが略ス
パイラル状又は略平面状の波形くせを有し、その波形く
せが下記式を満足するようにしたものである。Ｐ／ｐ＝１．０〜１．８Ｄ／ｄ＝２．０〜２．９Ｐ：波形くせピッチ（ｍｍ）ｐ：撚りピッチ（ｍｍ）Ｄ：見掛けのコード外径又は波高（ｍｍ）ｄ：コード径（ｍｍ）

【０００９】ところで、上記構成による数値限定は下記
理由による。すなわち、スチールコードの素線径を０．
２０〜０．４５ｍｍとしたのは、素線径が０．２０ｍｍ
未満では充分な強力が得られず、必要なコード強力を得
るためには素線本数を増やす必要が生じコスト高にな
り、０．４５ｍｍより太いと剛性が高くなりすぎてタイ
ヤ性能が低下するからである。また、１Xｎ構造の単層
撚りに限定したのは、１度撚りが可能であり、ｎ＋ｍ構
造の２度撚り構造より生産コストを低く抑えることがで
きるからであり、素線本数４〜７本としたのは単層撚り
として適当な素線本数であるからである。

【００１０】さらに、コードの波形くせピッチＰと撚り
ピッチｐの比、Ｐ／ｐを１．０〜１．８としたのは、
１．０未満ではコードの波形くせピッチより撚りピッチ
の方が大きく、コードの波形くせ付け工程で撚り形状が
崩れてしまい、これをタイヤに使用した場合、撚りが崩
れた箇所に応力が集中し、耐疲労性が低下するためであ
る。また、Ｐ／ｐが１．８を越えると、波形くせピッチ
が大きくなりすぎ、均一なコードの波形状が得られず、
適度な伸び特性が得られないことによる。

【００１１】また、コードの見掛けの外径又は波高Ｄと
コード径ｄとの比、Ｄ／ｄを２．０〜２．９としたの
は、２．０未満では波形くせ付け量が小さすぎて適度な
伸び特性が得られないからであり、２．９を越えると見
掛けの外径あるいは波高が大きくなりすぎ、タイヤ成形
加工である加硫処理前のシート工程において隣り合うコ
ード同士が接触して、この状態で加硫処理されたタイヤ
は路面の凹凸等で荷重がかかったときその荷重がコード
に均等にかからず、タイヤの寿命が低下してしまうこと
になるからである。

【００１２】〔解決手段２〕上記課題解決のための本発
明の他のコードは、タイヤのベルト部両側縁近傍で複数
回巻回して配設する線径０．２０〜０．４５ｍｍの素線
を８〜１２本撚り合わせた１Xｎ構造又はｎ＋ｍ構造の
スチールコードであって、このスチールコードが略スパ
イラル状又は略平面状の波形くせを有し、その波形くせ
が下記式を満足するようにしたものである。Ｐ／ｐ＝１．０〜１．８Ｄ／ｄ＝２．０〜２．９Ｐ：波形くせピッチ（ｍｍ）ｐ：撚りピッチ（ｍｍ）Ｄ：見掛けのコード外径又は波高（ｍｍ）ｄ：コード径（ｍｍ）

【００１３】タイヤのベルト部両側縁近傍で複数回巻回
して配設されたコードが、線径０．２０〜０．４５ｍｍ
の素線を８〜１２本撚り合わせた１Xｎ構造又はｎ＋ｍ
構造のスチールコードであって、このスチールコードが
略スパイラル状又は略平面状の波形くせを有しているの
で、タイヤ製造工程における高温、高圧力により成形処
理が行われるとき、タイヤは径方向に膨脹するが、上記
コードはスパイラル状又は略平面状の波形くせの伸長に
よってこのタイヤの径方向膨脹に追従し、スチールコー
ド（ゼロ度ベルトコード）は所望のベルト部両側縁近傍
に設定されると共に、タイヤ成型後には伸び特性が小さ
く、タイヤの高速連続回転によるタイヤの径方向への膨
張を抑止する。また、スチールコードの素線径を０．２
０〜０．４５ｍｍとしたのは、素線径が０．２０ｍｍ未
満では充分な強力が得られず、必要なコード強力を得る
ためには素線本数を増やす必要が生じコスト高になり、
０．４５ｍｍより太いと剛性が高くなりすぎてタイヤ性
能が低下するからである。なお、素線を８〜１２本撚り
合わせた１Xｎ構造又はｎ＋ｍ構造のスチールコードと
した点は、上記コードとして実用可能な範囲を特定した
ものである。なお、コードの波形くせピッチＰと撚りピ
ッチｐの比、Ｐ／ｐを１．０〜１．８とした理由、およ
びコードの見掛けの外径又は波高Ｄとコード径ｄとの
比、Ｄ／ｄを２．０〜２．９とした理由は、上記〔解決
手段１〕で述べた理由と同じである。

【００１４】上記〔解決手段１〕における略スパイラル
状の波形くせ付け方向は、撚り方向と逆方向であるのが
好ましい。その理由は以下のとおりである。すなわち、
上記構成のスチールコードは隣り合う素線同士が緩やか
に締まった、所謂クローズドタイプのコードである。こ
のコードに波形くせを施すとき、撚り合わせの方向と逆
の方向に捻りを加えて波形くせを施すと、撚りを解く方
向に捻るのでコードの各素線間にゴムがさらに浸入する
隙間を形成することができるからである。

【００１５】本発明のコードは、コードに施す波形くせ
の大きさを特定することで、適度な伸び特性を有し、タ
イヤ製造時の加硫処理におけるタイヤの膨張に追従して
コード環が増径するので、所望のベルト部近傍に止めお
くことができる。しかも加硫後には、コードはある程度
伸びた状態でゴムと一体構造となり、強度も高いので、
タイヤの高速回転時の膨張は抑止される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図１（ａ）は、本発明の実施の
一形態を示すコードの概略平面図である。図１（ａ）に
示すコード１は、線径０．２０〜０．４５ｍｍの素線を
４〜７本撚り合わせた１Xｎ構造、或いは８〜１２本撚
り合わせた１Xｎ構造又はｎ＋ｍ構造のスチールコード
であり、コード自体が略スパイラル状の波形くせを有
し、その波形くせのピッチＰと撚りピッチｐとの比、Ｐ
／ｐが１．０〜１．８で、コードの見掛けの外径Ｄとコ
ード径ｄとの比、Ｄ／ｄが２．０〜２．９である。な
お、図１（ａ）におけるスチールコード１の見掛けの外
径とは、略スパイラル状に波形くせ付けされたコードの
見掛け上の外径を意味する。また、本発明の構成におけ
る「略スパイラル状」とは、楕円形状あるいは、トラッ
ク形状も含み、この場合のＤは「長径」を意味する。

【００１７】図１（ｂ）は、本発明の他の実施形態を示
し、波くせが略平面状のものである。ここで、スチール
コード１０の波高とは、図１（ｂ）に示すように略平面
状の波形くせ付け（二次元波）における振幅を意味す
る。

【００１８】

【実施例】次に実施例を比較例と比較しながら具体的に
説明する。鋼種がＪＩＳにおけるＳＷＲＳ８２Ａ相当で
ある線径５．５ｍｍの線材に、パテンチング、伸線加工
を繰り返して、表面にブラスメッキを施した後、伸線加
工して線径０．２０〜０．４５ｍｍに仕上げ、これらを
４，６，７本撚り合わせた１Xｎ構造、或いは１２本撚
り合わせた１X１２構造又は３＋９構造とした後、略ス
パイラル状の波形くせを施した波形くせを有するスチー
ルコードを製造した。

【００１９】なお、コードに略スパイラル状の波形くせ
を施す手段としては、供給されるコードを軸芯として回
転するくせ付け装置でくせ付けする方法がある。また、
略平面状の波形くせを施す手段としては、上記略スパイ
ラル状の波形くせを施した後、これをローラ等で押圧す
る方法や、歯車等に噛み込ませる方法がある。

【００２０】本発明のコードは、高速回転するくせ付け
装置上に設けた３本のピン間にコードを通して製造し
た。見掛けの外径及びピッチの調整は、くせ付けピンの
径や間隔、押し込み程度やコードの張力並びにくせ付け
装置の回転数を種々選択して決定した。

【００２１】コード製造に当たっては、略スパイラル状
の見掛けの外径及びピッチを変化させ、本発明の条件を
満たす実施例のコードと本発明の条件から外れた比較例
のコードを製造した。

【００２２】そして、上記コードにおいて、コードの撚
り崩れ、波形くせ不良の発生有無およびコードに５０Ｎ
の荷重を負荷したときの伸び率で良否を判定した。伸び
率の評価基準は１．０〜２．５％を合格とした。この基
準値は、タイヤの製造における加硫処理時に内圧がかか
り、そのときの径方向への膨らみを想定して定めた値で
ある。その結果を表１、表２に示す。

【００２３】下記表１は、〔解決手段１〕による発明の
実施例についての試験結果を示すものである。

【表１】

【００２４】下記表２は、〔解決手段２〕による発明の
実施例についての試験結果を示すものである。なお、こ
れは上記〔解決手段２〕において効果がでにくいと考え
られる１X１２構造、３＋９構造についてのものであ
る。

【表２】表１、表２から明らかなように、本発明のコードは伸び
率においてすべて合格であり、撚り崩れも波形くせ不良
もなかった。また、他の鋼種および略平面状の波形くせ
においても同様の効果が得られることも確認した。

【００２５】

【発明の効果】本発明のコードは、上記構成であるた
め、適度な伸び特性および強度を有し、タイヤ製造時の
加硫処理におけるタイヤの膨張に追従してコード環が増
径するので、所望のベルト部近傍に止めおくことがで
き、しかも、タイヤ成型後には伸び特性が小さいので、
高速連続回転によるタイヤの径方向への膨張を抑止でき
る。従って本発明のコードをトラックやバスの重荷重用
タイヤに使用した場合、タイヤの保形性を高め、寿命を
著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の実施形態を示すコードの概
略平面図及び矢印方向の断面図である。（ｂ）は、本発
明の他の実施形態を示すコードの概略平面図及び矢印方
向の断面図である。

【図２】従来のタイヤの構造を示す概略断面斜視図であ
る。

【図３】ベルト部近傍を工業繊維にて補強した従来の別
のタイヤの構造例を示す概略断面斜視図である、

【符号の説明】

１、１０・・・コ−ド２０・・・ベルト部補強コ−ド（ベルトコ−ド）３０・・・カ−カス部補強コ−ド（カ−カスコ−ド）Ａ・・・タイヤ補強コ−ドＰ・・・くせ付けピッチｐ・・・撚りピッチＤ・・・見掛けの外径，波高ｄ・・・コ−ド径

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タイヤのベルト部両側縁近傍で複数回巻回
して配設する線径０．２０〜０．４５ｍｍの素線を４〜
７本撚り合わせた１Xｎ構造のスチールコードであっ
て、このスチールコードが略スパイラル状又は略平面状
の波形くせを有し、その波形くせが下記式を満足するこ
とを特徴とするタイヤ補強用スチールコード。Ｐ／ｐ＝１．０〜１．８Ｄ／ｄ＝２．０〜２．９Ｐ：波形くせピッチ（ｍｍ）ｐ：撚りピッチ（ｍｍ）Ｄ：見掛けのコード外径又は波高（ｍｍ）ｄ：コード径（ｍｍ）
【請求項２】タイヤのベルト部両側縁近傍で複数回巻回
して配設する線径０．２０〜０．４５ｍｍの素線を８〜
１２本撚り合わせた１Xｎ構造又はｎ＋ｍ構造のスチー
ルコードであって、このスチールコードが略スパイラル
状又は略平面状の波形くせを有し、その波形くせが下記
式を満足することを特徴とするタイヤ補強用スチールコ
ード。Ｐ／ｐ＝１．０〜１．８Ｄ／ｄ＝２．０〜２．９Ｐ：波形くせピッチ（ｍｍ）ｐ：撚りピッチ（ｍｍ）Ｄ：見掛けのコード外径又は波高（ｍｍ）ｄ：コード径（ｍｍ）
【請求項３】略スパイラル状の波形くせのくせ付け方向
が、撚り方向と逆方向である講求項１記載のタイヤ補強
用スチールコード。
【請求項４】請求項１乃至請求項３記載のタイヤ補強用
スチールコードを用いたことを特徴とするタイヤ。