【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１＋１８構造のスチールコードを使用したカーカス層を備えた空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、カーカス層の耐久性を改善するようにした空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バスやトラックなどの重荷重車両に使用される空気入りラジアルタイヤでは、カーカス層に３＋９＋１５＋１構造のスチールコードが広く使用されていた。
【０００３】
しかし、３＋９＋１５＋１構造のスチールコードは、素線相互が点接触する部分が多いため、素線相互が擦れ合って磨滅を起こし易い。特に走行距離の増加に伴って磨滅量が増大し、それによってスチールコードの耐疲労性が大きく低下するという問題があった。
また、かかる構造ではスチールコードの撚り工程において、撚線工数が４回必要となり、それがカーカス層（タイヤ）の製造コストを高める一因になっていた。
【０００４】
そこで、近年、上記対策として、１＋１８構造のスチールコードをカーカス層に使用することが提案されている。この１＋１８構造のスチールコードは、中心に配置した１本のコア素線の周囲にコア素線の素線径より若干細い同一の素線径を有する１８本のシース素線を配して撚り合わせた断面６角状になっており、このような構造の採用により、素線相互を線接触化させ、かつ撚線工数を１回で済むようにしている。
【０００５】
本発明者は、上記優れた効果を有する１＋１８構造のスチールコードを用いたカーカス層の製造コストを更に低減するため、スチールコードのコード断面積を大きくし、それによりカーカス層に使用するスチールコードの本数を削減することを試みたが、このようにコード断面積を増大させると、カーカス層の耐久性が低下するという問題が発生した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、１＋１８構造のスチールコードを使用したカーカス層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカス層の耐久性を向上することが可能な空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、左右のビード部間に、タイヤ幅方向に延在するスチールコードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列したカーカス層を装架し、前記スチールコードを、中心に配置した１本のコア素線と、該コア素線の外周側に配置した６本の第１シース素線と、該第１シース素線の外周側に配置した６本の第２シース素線と、該第２シース素線間に配置した６本の第３シース素線とからなる１＋１８構造にした空気入りラジアルタイヤにおいて、前記コア素線の素線径ｄｘ と前記第１〜３シース素線の素線径ｄａ，ｄｂ，ｄｃ との関係をｄｘ ≧ｄａ ≧ｄｂ ＞ｄｃ にし、かつ前記素線径ｄｘ，ｄａ，ｄｂ，ｄｃ を０．１５〜０．２５ｍｍの範囲で少なくとも３種類の異なる太さを有するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
このようにスチールコードのコア素線と第１〜３シース素線の素線径を上記のように特定することで、カーカス層が応力を受けた際にスチールコードとゴムに生じる歪みを低減することができるので、カーカス層の耐久性を改善することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部、ＣＬはタイヤセンターラインである。
【００１０】
左右のビード部３間に、タイヤ幅方向に延在するスチールコードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列したカーカス層４が装架され、その両端部４ａがビード部３に埋設されたビ−ドコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１のカーカス層４外周側には、複数のベルト層７が配置されている。
【００１１】
図２に示すように、カーカス層４のスチールコード８は、中心に配置した１本のコア素線ｘと、そのコア素線ｘの外周側に配置した６本の第１シース素線ａと、その第１シース素線ａの外周側で、第１シース素線ａ間となる位置に配置した６本の第２シース素線ｂと、各第２シース素線ｂ間に配置した６本の第３シース素線ｃとからなる１＋１８構造の撚りコードになっている。
【００１２】
コア素線ｘの素線径ｄｘ と第１〜３シース素線ａ，ｂ，ｃの素線径ｄａ，ｄｂ，ｄｃ との関係は、ｄｘ ≧ｄａ ≧ｄｂ ＞ｄｃ であり、かつ素線径ｄｘ，ｄａ，ｄｂ，ｄｃ が０．１５〜０．２５ｍｍの範囲で少なくとも３種類の異なる太さを有するようになっている。
【００１３】
その異ならせ方は、ｄｘ ＝ｄａ ＞ｄｂ ＞ｄｃ 、ｄｘ ＞ｄａ ＝ｄｂ ＞ｄｃ にすることができ、更にｄｘ ＞ｄａ ＞ｄｂ ＞ｄｃ となるように全て異ならせるようにしてもよい。
【００１４】
このようにスチールコード８を構成する素線ｘ，ａ，ｂ，ｃの素線径ｄｘ，ｄａ，ｄｂ，ｄｃ を上記のように少なくとも３種類の異なる太さを有するように異ならせることで、スチールコード８の断面形状は、正６角形から円形に近くなる。
【００１５】
本発明者によれば、１＋１８構造のスチールコードのコード断面積を従来より大きくした際にカーカス層の耐久性が低下する点について鋭意検討したところ、以下のことが判った。
【００１６】
即ち、断面が正６角形状になっている１＋１８構造のスチールコードは、６角形の頂点に位置する第３シース素線間の対角線距離と第２シース素線間の対角線距離が相違するため、第２シース素線径と第３シース素線径が同じ場合は、第３シース素線の方が大きな歪みを受け易い。また、素線径が太い程、受ける歪みは大きくなる。
【００１７】
一方、断面が正６角形状になっている１＋１８構造では、頂点方向と辺方向で曲げ剛性に異方性があり、スチールコードがカーカス層内で局部的な歪応力を受けると、スチールコードは曲げ剛性が小さい方向に向けて回転しようとする。その回転により、被覆するカーカス層のゴムにも歪応力が加わり、カーカス層の耐久性を低下させていた。
【００１８】
そこで、本発明では、スチールコード８を構成する素線ｘ，ａ，ｂ，ｃの素線径ｄｘ，ｄａ，ｄｂ，ｄｃ を上記のように少なくとも３種類の異なる太さを有するようにして、スチールコード８の断面形状を正６角形から円形に近くし、それにより６角形の頂点に位置する第３シース素線ｃ間の対角線距離と第２シース素線ｂ間の対角線距離の差を縮小し、第３シース素線の歪み低減と曲げ剛性における異方度を小さくしたのである。
【００１９】
これにより、カーカス層が歪応力を受けた際の、スチールコードとゴムに生じる歪みを低減することができ、従って、カーカス層の耐久性向上が可能になる。また、スチールコードのコード断面積を従来より大きくしても、カーカス層の耐久性を改善することができる。
【００２０】
上記素線径の範囲が０．１５ｍｍ未満では、コード打込間隔が極端に狭くなるために安定製造出来ず、逆に０．２５ｍｍ超では、スチールコードの耐久性を改善出来ない。
【００２１】
本発明において、スチールコード８のコード断面積を従来より大きくして、カーカス層４に使用するスチールコード８の本数を減らすことで製造コストを削減する場合には、コア素線ｘと第１〜３シース素線ａ，ｂ，ｃの合計の断面積で定義されるスチールコード８のコード断面積を０．５ｍｍ２以上にするのがよい。その上限値としては、スチールコードの耐久性の観点から０．８ｍｍ２以下にすることが好ましい。
【００２２】
コア素線ｘと第１〜３シース素線ａ，ｂ，ｃの素線径ｄｘ，ｄａ，ｄｂ，ｄｃ は、耐久性をより効果的に改善する点から、全て異ならせるのがよい。
【００２３】
本発明は、特にバスやトラックなどの重荷重車両に使用される重荷重用の空気入りラジアルタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されず、乗用車用など他の空気入りラジアルタイヤにも好適に使用することができる。
【００２４】
【実施例】
タイヤサイズを２７５／７０Ｒ２２．５で共通にし、カ−カス層に使用した１＋１８構造のスチ−ルコ−ドの素線径と断面積を表１のようにした図１に示す構成の本発明タイヤ１〜３（実施例１〜３）と従来タイヤ１，２（従来例１，２）をそれぞれ作製した。各試験タイヤにおけるカ−カス層のスチールコ−ドの総重量は同一である。
【００２５】
これら各試験タイヤを以下に示す測定条件により、耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
耐久性
１．走行距離評価試験
各試験タイヤをリムサイズ２２．５×８．２５のリムに装着し、空気圧を９００ｋＰａにしてドラム試験機に取り付け、直径１７０７ｍｍの回転ドラム上を荷重４０ｋＮの条件下で時速４０ｋｍ／ｈで走行させ、タイヤ故障が発生するまでの走行距離を測定し、その結果を従来タイヤ１を１００とした指数で評価した。この値が大きいほど、走行耐久性が優れている。
２．コ−ド疲労性評価試験
各試験タイヤを上記走行距離評価試験と同じ条件で１００００ｋｍ走行させた後、カ−カス層のスチールコ−ドを採取し、回転曲げ疲労試験により採取した各スチールコ−ドの疲労限応力保持率を測定し、その結果を従来タイヤ１を１００とした指数で評価した。この値が大きいほどコ−ドの耐疲労性が優れている。
【００２６】
【表１】
表１から、本発明タイヤは、コード断面積を大きくしても耐久性を改善できることがわかる。また、コア素線と第１〜３シース素線の素線径を全て異ならせることにより、コードの耐疲労性も改善され、耐久性を一層改善できることがわかる。
【００２７】
【発明の効果】
上述したように本発明は、１＋１８構造のスチールコードを使用したカーカス層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、スチールコードのコア素線と第１〜３シース素線の素線径を上記のように規定することにより、カーカス層の耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。
【図２】図１のカーカス層に使用されるスチールコードの拡大断面図である。
【符号の説明】
１ トレッド部 ２ サイドウォール部
３ ビ−ド部 ４ カ−カス層
５ ビードコア ６ ビードフィラー
７ ベルト層 ８ スチ−ルコ−ド
ＣＬ タイヤセンターライン ａ 第１シース素線
ｂ 第２シース素線 ｃ 第３シース素線
ｄａ，ｄｂ，ｄｃ，ｄｘ 素線径 ｘ コア素線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic radial tire having a carcass layer using a steel cord having a 1 + 18 structure, and more particularly to a pneumatic radial tire having improved durability of a carcass layer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a pneumatic radial tire used for a heavy-duty vehicle such as a bus or a truck, a steel cord having a 3 + 9 + 15 + 1 structure has been widely used for a carcass layer.
[0003]
However, since the steel cords having the 3 + 9 + 15 + 1 structure have many portions where the wires are in point contact with each other, the wires are liable to be rubbed against each other and easily worn. In particular, there has been a problem that the wear amount increases with an increase in the traveling distance, thereby significantly reducing the fatigue resistance of the steel cord.
In addition, in such a structure, in the step of twisting the steel cord, four man-hours are required for the twisting process, which has been one of the factors for increasing the manufacturing cost of the carcass layer (tire).
[0004]
Therefore, in recent years, it has been proposed to use a steel cord having a 1 + 18 structure for the carcass layer as the above countermeasure. This 1 + 18 steel cord is twisted by arranging 18 sheath wires having the same wire diameter slightly smaller than the wire diameter of the core wire around one core wire arranged at the center. The cross-section is hexagonal, and by adopting such a structure, the wires are brought into line contact with each other, and the man-hour for twisting is reduced to one.
[0005]
In order to further reduce the manufacturing cost of a carcass layer using a steel cord having a 1 + 18 structure having the above-described excellent effects, the present inventor has increased the cord cross-sectional area of the steel cord, thereby increasing the steel cord used for the carcass layer. An attempt was made to reduce the number, but when the cord cross-sectional area was increased in this way, there was a problem that the durability of the carcass layer was reduced.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a pneumatic radial tire having a carcass layer using a steel cord having a 1 + 18 structure and capable of improving the durability of the carcass layer.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention to achieve the above object is to mount a carcass layer in which steel cords extending in a tire width direction are arranged at predetermined intervals in a tire circumferential direction, between left and right bead portions, and the steel cords are centered. One arranged core strand, six first sheath strands arranged on the outer peripheral side of the core strand, and six second sheath strands arranged on the outer peripheral side of the first sheath strand When the pneumatic radial tire having a 1 + 18 structure composed of six third sheath wire disposed between said second sheath element wires, wire diameter d x and the first to third sheath of said core wire wire diameter d a of the wire, d b, the relationship between the d c to d x ≧ d a ≧ d b > d c, and the wire diameter d x, d a, d b , a d c 0. Characterized in that it has at least three different thicknesses in the range of 15 to 0.25 mm
[0008]
By specifying the wire diameters of the core wire of the steel cord and the first to third sheath wires as described above, the distortion generated in the steel cord and the rubber when the carcass layer receives stress is reduced. Therefore, the durability of the carcass layer can be improved.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an example of the pneumatic radial tire of the present invention, wherein 1 is a tread portion, 2 is a sidewall portion, 3 is a bead portion, and CL is a tire center line.
[0010]
A carcass layer 4 in which steel cords extending in the tire width direction are arranged at predetermined intervals in the tire circumferential direction is mounted between the left and right bead portions 3, and both ends 4 a are embedded in the bead portion 3. The bead filler 6 is folded back from the inside of the tire to the outside so as to sandwich the bead filler 6 around the docor 5. A plurality of belt layers 7 are arranged on the outer peripheral side of the carcass layer 4 of the tread portion 1.
[0011]
As shown in FIG. 2, the steel cord 8 of the carcass layer 4 has one core element wire x arranged at the center and six first sheath element elements a arranged on the outer peripheral side of the core element x. The six second sheath wires b arranged on the outer peripheral side of the first sheath strand a and between the first sheath strands a, and the six sheath wires arranged between the second sheath strands b And the third sheath element wire c.
[0012]
Wire diameter d x and first to third sheath wire a core wire x, b, wire diameter of c d a, d b, the relationship between the d c is, d x ≧ d a ≧ d b> d a c, and wire diameter d x, d a, d b , d c is adapted to have at least three different thicknesses in the range of 0.15 to 0.25 mm.
[0013]
Its different so how is, d x = d a> d b> d c, can be d x> d a = d b > d c, so that further the d x> d a> d b > d c May be all different.
[0014]
Thus different to have wires constituting the steel cord 8 x, a, b, wire diameter d x of c, d a, d b, of at least three different thicknesses of d c, as described above As a result, the cross-sectional shape of the steel cord 8 changes from a regular hexagon to a circle.
[0015]
According to the present inventor, the present inventors have made intensive studies on the point that the durability of the carcass layer decreases when the cord cross-sectional area of the steel cord having the 1 + 18 structure is made larger than that of the conventional steel cord.
[0016]
That is, the steel cord of the 1 + 18 structure having a regular hexagonal cross section has a different diagonal distance between the third sheath strands located at the vertices of the hexagon and a diagonal distance between the second sheath strands. When the second sheath wire diameter is the same as the third sheath wire diameter, the third sheath wire is more susceptible to distortion. In addition, the larger the strand diameter, the greater the strain it receives.
[0017]
On the other hand, in the 1 + 18 structure having a regular hexagonal cross section, the bending rigidity is anisotropic in the vertex direction and the side direction, and when the steel cord receives local strain stress in the carcass layer, the steel cord becomes An attempt is made to rotate in a direction where the bending rigidity is small. Due to the rotation, a strain stress is also applied to the rubber of the carcass layer to be coated, thereby reducing the durability of the carcass layer.
[0018]
Therefore, in the present invention, has wire constituting the steel cord 8 x, a, b, wire diameter d x of c, d a, d b, of at least three different thicknesses of d c, as described above Thus, the cross-sectional shape of the steel cord 8 is made closer to a circle from a regular hexagon, whereby the diagonal distance between the third sheath wires c and the diagonal distance between the second sheath wires b located at the vertices of the hexagon. Is reduced to reduce the distortion of the third sheath wire and the anisotropy in bending rigidity.
[0019]
Thereby, when the carcass layer receives the strain stress, the strain generated in the steel cord and the rubber can be reduced, and therefore, the durability of the carcass layer can be improved. Also, even if the cord cross-sectional area of the steel cord is made larger than before, the durability of the carcass layer can be improved.
[0020]
When the range of the element wire diameter is less than 0.15 mm, the cord insertion interval becomes extremely narrow, so that stable production cannot be performed. On the other hand, when it exceeds 0.25 mm, the durability of the steel cord cannot be improved.
[0021]
In the present invention, when the cord cross-sectional area of the steel cord 8 is made larger than before and the number of the steel cords 8 used for the carcass layer 4 is reduced to reduce the manufacturing cost, the core element wire x and the first to first cords are required. The cord cross-section of the steel cord 8 defined by the total cross-section of the three sheath strands a, b, and c is preferably 0.5 mm 2 or more. The upper limit is preferably 0.8 mm 2 or less from the viewpoint of the durability of the steel cord.
[0022]
Core wire x the first to third sheath wire a, b, wire diameter d x of c, d a, d b, d c , from the viewpoint of improving the durability more effectively cause different All Is good.
[0023]
The present invention can be preferably used for a heavy-duty pneumatic radial tire particularly used for heavy-duty vehicles such as buses and trucks, but is not limited thereto, and is also suitable for other pneumatic radial tires such as for passenger cars. Can be used.
[0024]
【Example】
FIG. 1 shows a tire according to the present invention having a tire size of 275 / 70R22.5 and having a 1 + 18 steel cord used for the carcass layer and having a wire diameter and a sectional area as shown in Table 1. 1 to 3 (Examples 1 to 3) and Conventional Tires 1 and 2 (Conventional Examples 1 and 2), respectively. The total weight of the steel cord of the carcass layer in each test tire is the same.
[0025]
When a durability evaluation test was performed on each of these test tires under the following measurement conditions, the results shown in Table 1 were obtained.
Durability 1. Running distance evaluation test Each test tire was mounted on a rim having a rim size of 22.5 × 8.25, the air pressure was set to 900 kPa, and the test tire was mounted on a drum testing machine. On a rotating drum having a diameter of 1707 mm, a load of 40 kN was applied at a speed of 40 km / h. And the running distance until the tire failure occurred was measured, and the result was evaluated by an index with the conventional tire 1 being 100. The larger this value, the better the running durability.
2. Code Fatigue Evaluation Test After running each test tire for 10,000 km under the same conditions as the above-mentioned mileage evaluation test, the steel cord of the carcass layer was sampled and the steel cord sampled by the rotary bending fatigue test was taken. The fatigue limit stress retention was measured, and the result was evaluated by an index using the conventional tire 1 as 100. The larger the value is, the more excellent the fatigue resistance of the code is.
[0026]
[Table 1]
From Table 1, it is understood that the tire of the present invention can improve the durability even when the cord cross-sectional area is increased. Further, it can be seen that by making all the wire diameters of the core wire and the first to third sheath wires different, the fatigue resistance of the cord is also improved, and the durability can be further improved.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, in a pneumatic radial tire having a carcass layer using a steel cord having a 1 + 18 structure, the diameters of the core strand of the steel cord and the first to third sheath strands are defined as described above. By doing so, the durability of the carcass layer can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a tire meridian half sectional view showing an example of a pneumatic radial tire of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a steel cord used for the carcass layer of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tread part 2 Side wall part 3 Bead part 4 Carcass layer 5 Bead core 6 Bead filler 7 Belt layer 8 Steel code CL Tire center line a First sheath strand b Second sheath strand c Third sheath wires d a, d b, d c , d x wire diameter x core wire
