JP2008144318A - Steel cord and pneumatic tire having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数本のスチール素線を撚り合わせたスチールコード及びそれを有する空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a steel cord in which a plurality of steel strands are twisted together and a pneumatic tire having the same.
空気入りタイヤでは、複数本のスチール素線を撚り合わせたスチールコード(撚りコード)が補強コードとして用いられている(例えば特許文献1、2参照)。 In a pneumatic tire, a steel cord (twisted cord) obtained by twisting a plurality of steel strands is used as a reinforcing cord (for example, see Patent Documents 1 and 2).
ところで、近年、特に乗用車用空気入りタイヤには、高い操縦安定性を発揮でき、かつ軽量であることが益々求められてきており、これに対する対策が要望されている。 By the way, in recent years, particularly for pneumatic tires for passenger cars, there is an increasing demand for being able to exhibit high steering stability and being lightweight, and countermeasures against this are demanded.
操縦安定性を更に向上させるためにはベル卜層が高い面内剛性を有している必要があり、スチールコードの打ち込みを密にする必要がある。しかし、打ち込み本数が増加するとコード間隔が狭くなり、ベル卜層端部でセパレーションが発生しやすくなる。 In order to further improve the handling stability, the bell rod layer needs to have high in-plane rigidity, and it is necessary to densely drive the steel cord. However, as the number of driven wires increases, the cord interval becomes narrower, and separation tends to occur at the end of the bell ridge layer.
また、軽量化を更に行うためにはスチールコードのタイヤ断面縦方向径を小さくすることによりゲージを減らす必要がある。しかし、これを行うと、コードを扁平化することにより縦方向径が小さくなると同時に横方向径が大きくなるため、コード間隔が狭くなり、ベルト層端部のセパレーションが発生しやすくなる。
本発明は、上記事実を考慮して、タイヤのスチールコード端部におけるセパレーションの進展を効果的に抑制しつつ、タイヤの高い操縦安定性と軽量化とを可能にするスチールコード、及び、それを有する空気入りタイヤを提供することを課題とする。 In view of the above facts, the present invention provides a steel cord that enables high steering stability and light weight of the tire while effectively suppressing the progress of separation at the end of the steel cord of the tire, and It is an object to provide a pneumatic tire having the same.
請求項1に記載の発明は、1×N、M+N、L+M+Nの何れかの構造のタイヤ用のスチールコードであって、最外層のシースを構成する素線は、本数Nが2以上であり、かつ、互いに異なる径d1、d2の素線からなることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a steel cord for a tire having a structure of 1 × N, M + N, or L + M + N, and the number of strands constituting the outermost sheath is N or more. And it consists of a strand with mutually different diameters d1 and d2.
1×N構造のスチールコードは、コアが設けられずにコード中心軸まわりにN本の素線からなるシースが形成されているスチールコードである。M+N構造のスチールコードは、コアMが撚り合わされた構造のものと、Mが無撚りのM(無撚り+N構造のものとがある。請求項2では後者の構造のものであり、1+6では1型付けたもの(波型付けたもの)を示し、2+7で2はが無撚りを示している。M本の素線からなるコアの周りにN本の素線からなるシースが形成されているスチールコードである。L+M+N構造のスチールコードは、L本の素線からなるコアの周りにM本の素線からなるシースが形成され、更にその周りにN本の素線からなるシースが形成されているスチールコードである。 The steel cord having the 1 × N structure is a steel cord in which a core is not provided and a sheath made of N strands is formed around the cord central axis. Steel cords having an M + N structure include a structure in which a core M is twisted and a steel cord in which M is an untwisted M (non-twisted + N structure. The claim 2 is the latter structure, and 1 + 6 is 1 Shows the type (corrugated type), 2 + 7, 2 shows no twist, steel cord with a sheath made of N strands around a core made of M strands In the steel cord of the L + M + N structure, a sheath made of M strands is formed around a core made of L strands, and a sheath made of N strands is further formed around the sheath. Steel cord.
このように、請求項1に記載の発明では、最外層のシースをいわゆる異線径構造にしている。従って、請求項1に記載のスチールコードを有するタイヤでは、コード表面積が増大し、かつコード表面が凹凸状になるため、スチールコード表面とゴム材との接触面積が増大する。 As described above, in the first aspect of the invention, the outermost sheath has a so-called different diameter structure. Therefore, in the tire having the steel cord according to the first aspect, the cord surface area increases and the cord surface becomes uneven, so that the contact area between the steel cord surface and the rubber material increases.
これにより、コード周辺に亀裂が発生した場合、その亀裂進展パスが長くなるため、ベルト端(スチールコード端)で発生した亀裂がベル卜層内部(ベルトセンター部方向)へ進展する速度を遅くすることができる。従って、タイヤのスチールコード端部におけるセパレーションの進展を効果的に抑制しつつ、タイヤの高い操縦安定性と軽量化とを可能にするスチールコードとすることができる。 As a result, if a crack occurs around the cord, the crack propagation path becomes longer, so the speed at which the crack generated at the belt end (steel cord end) propagates into the bell ridge layer (in the direction of the belt center) is slowed down. be able to. Therefore, it is possible to provide a steel cord that enables high steering stability and weight reduction of the tire while effectively suppressing the progress of separation at the end of the steel cord of the tire.
請求項2に記載の発明は、d1よりもd2のほうが小さくて、最外層シースを構成する素線が 3.0 ≧ dl/d2 ≧ 1.15 の関係式を満たすことを特徴とする。 The invention described in claim 2 is characterized in that d2 is smaller than d1, and the strands constituting the outermost layer sheath satisfy the relational expression 3.0 ≧ dl / d2 ≧ 1.15.
dl/d2が3.0よりも大きくなると、スチールコードが引っ張られた時、シースを構成する素線(シースフィラメント)に働く張力が不均一になって強度不足が発生しやすくなる。 When dl / d2 is greater than 3.0, when the steel cord is pulled, the tension acting on the strands (sheath filaments) constituting the sheath becomes non-uniform and the strength is likely to be insufficient.
また、dl/d2が1.15よりも小さくなると、スチールコード表面積を大きくする効果が小さくなり、亀裂進展速度を遅くし難い。 When dl / d2 is smaller than 1.15, the effect of increasing the steel cord surface area is reduced, and it is difficult to slow the crack growth rate.
請求項2に記載の発明により、素線の強度不足を抑えるとともに亀裂進展速度を十分に遅くできるスチールコードとすることができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to provide a steel cord that can suppress the strength of the strands from being insufficient and can sufficiently slow the crack growth rate.
請求項3に記載の発明は、最外層のシースを構成する半数以上の素線の径がd2であることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is characterized in that the diameter of half or more of the strands constituting the outermost sheath is d2.
これにより、表面凹凸の凹の部分を大きくすることができ、コード径対比接触面積を大きくすることができる。 Thereby, the concave part of surface unevenness | corrugation can be enlarged, and a code diameter contrast contact area can be enlarged.
請求項4に記載の発明は、径がd1の素線と径がd2の素線とが交互に配列されたシースを有することを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that it has a sheath in which strands having a diameter of d1 and strands having a diameter of d2 are alternately arranged.
これにより、表面凹凸を効果的に形成できる。 Thereby, surface unevenness | corrugation can be formed effectively.
請求項5に記載の発明は、空気入りタイヤが請求項1〜4のうちいずれか1項に記載のスチールコードを有することを特徴とする。 The invention according to claim 5 is characterized in that the pneumatic tire has the steel cord according to any one of claims 1 to 4.
これにより、スチールコード端部におけるセパレーションの進展を効果的に抑制しつつ、高い操縦安定性と軽量化とを達成し得る空気入りタイヤとすることができる。 Thereby, it can be set as the pneumatic tire which can achieve high steering stability and weight reduction, suppressing the progress of the separation in a steel cord end part effectively.
本発明は上記構成としたので、以下の効果を奏することができる。 Since the present invention has the above configuration, the following effects can be obtained.
請求項1に記載の発明によれば、タイヤのスチールコード端部におけるセパレーションの進展を効果的に抑制しつつ、タイヤの高い操縦安定性と軽量化とを可能にするスチールコードとすることができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a steel cord that enables high steering stability and weight reduction of the tire while effectively suppressing the progress of separation at the end portion of the steel cord of the tire. .
請求項2に記載の発明によれば、素線の強度不足を抑えるとともに亀裂進展速度を十分に遅くできるスチールコードとすることができる。 According to invention of Claim 2, it can be set as the steel cord which can fully slow down crack growth speed while suppressing the strength shortage of a strand.
請求項3に記載の発明によれば、表面凹凸の凹の部分を大きくすることができ、コード径対比接触面積を大きくすることができる。 According to the third aspect of the present invention, the concave portion of the surface unevenness can be increased, and the contact area with respect to the cord diameter can be increased.
請求項4に記載の発明によれば、表面凹凸を効果的に形成できる。 According to invention of Claim 4, surface unevenness | corrugation can be formed effectively.
請求項5に記載の発明によれば、スチールコード端部におけるセパレーションの進展を効果的に抑制しつつ、高い操縦安定性と軽量化とを達成し得る空気入りタイヤとすることができる。 According to the invention described in claim 5, it is possible to provide a pneumatic tire capable of achieving high steering stability and weight reduction while effectively suppressing the progress of separation at the end portion of the steel cord.
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第2実施形態以下では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付して、その説明を省略する。 Hereinafter, embodiments will be described and embodiments of the present invention will be described. In the second and subsequent embodiments, the same components as those already described are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[第1実施形態]
まず、第1実施形態について説明する。図1に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤ10は、トロイド状に延びるカーカス12のクラウン部12Cの外側に、ベルト層14と、溝を配設したトレッド部16と、ベルト層14の端部を補強する補強層18とを有する。補強層18には、本実施形態に係るスチールコード20(図2参照)が補強コードとして設けられている。
[First Embodiment]
First, the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the pneumatic tire 10 according to this embodiment includes a
スチールコード20は、コアとなる素線(コアフィラメント)を有しておらず、最外層となるシース22を5本の素線(シースフィラメント)で構成している(1×5構造)。この5本の素線は、径d1の素線S1と、径d2の素線S2とからなる。本実施形態では、d1よりもd2のほうが小さい。
The
このように、本実施形態では、最外層のシース22をいわゆる異線径構造にしている。従って、スチールコード20を有する空気入りタイヤ10では、コード表面積が増大し、かつコード表面が凹凸状になるため、スチールコード表面とゴム材との接触面積が増大する。
Thus, in the present embodiment, the
これにより、コード周辺に亀裂が発生した場合、その亀裂進展パスが長くなるため、ベルト端部(スチールコード端)で発生した亀裂がベル卜層内部(ベルトセンター部方向)へ進展する速度を遅くすることができる。 As a result, when a crack occurs around the cord, the crack propagation path becomes longer, so the speed at which the crack generated at the belt end (steel cord end) propagates into the bell ridge layer (in the belt center portion) is slowed down. can do.
なお、補強層18を有しない構成にして、このスチールコード20をベルト層14に設けた空気入りタイヤとしてもよい。
Note that a pneumatic tire in which the
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。図3に示すように、本実施形態に係るスチールコード30は、コアとなる1本の素線(コアフィラメント)Cと、最外層のシース32を構成する6本の素線とで構成されている(1+6構造)。なお、図3及び後述の図4及び図6の点線は、コアの外接面を示す。最外層のシース32を構成する6本の素線は、径がd1である3本の素線S1と、径がd2である3本の素線S2とからなる。第1実施形態と同様、d1よりもd2のほうが小さい。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. As shown in FIG. 3, the
このように、本実施形態では、最外層のシース32をいわゆる異線径構造にしていることに加え、最外層のシース32を構成する半数以上の素線の径が、小さいほうのd2である。従って、スチールコード30を有する空気入りタイヤでは、第1実施形態で奏する効果に加え、素線の強度不足を抑えるとともにベルト端(スチールコード端)で発生した亀裂の進展速度を十分に遅くすることができる。
Thus, in this embodiment, in addition to the
更に、径d1の素線と径d2の素線とが交互に配列されている。これにより、表面凹凸を効果的に形成できる。 Furthermore, the strands having the diameter d1 and the strands having the diameter d2 are alternately arranged. Thereby, surface unevenness | corrugation can be formed effectively.
[第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。図4に示すように、本実施形態に係るスチールコード40は、コアとなる2本の素線(コアフィラメント)Cと、最外層のシース42を構成する7本の素線とで構成されている(2+7構造)。最外層のシース42を構成する7本の素線は、径がd1である3本の素線S1と、径がd2である4本の素線S2とからなる。第1実施形態や第2実施形態と同様、d1よりもd2のほうが小さい。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. As shown in FIG. 4, the
このように、本実施形態では、最外層のシース42をいわゆる異線径構造にしていることに加え、最外層のシース42を構成する半数以上の素線の径が、小さいほうのd2である。従って、スチールコード40を有する空気入りタイヤでは、第1実施形態で奏する効果に加え、素線の強度不足を抑えるとともにベルト端(スチールコード端)で発生した亀裂の進展速度を十分に遅くすることができる。
Thus, in the present embodiment, in addition to the
更に、最外層のシース42では、径d1の素線が径d2の素線の間に配置されている。これにより、表面凹凸を効果的に形成できる。
Further, in the
<実験例>
本発明の効果を確かめるために、本発明者は、第1実施形態のスチールコードを用いた空気入りタイヤの一例(以下、実施例1という)、及び、1×5構造の従来のスチールコード(最外層のシースを構成する5本の素線の径が全て同一)を用いた空気入りタイヤの一例(図5参照。以下、従来例1という)を用意し、性能試験を行った。スチールコードの打ち込み本数は30本/5cmである。
<Experimental example>
In order to confirm the effect of the present invention, the present inventor made an example of a pneumatic tire using the steel cord of the first embodiment (hereinafter referred to as Example 1) and a conventional steel cord having a 1 × 5 structure ( An example of a pneumatic tire (see FIG. 5, hereinafter referred to as Conventional Example 1) using a tire having the same diameter of the five strands constituting the outermost sheath was prepared, and a performance test was performed. The number of steel cords to be driven is 30/5 cm.
試験条件としては、各タイヤをリム(5.5J×14)に装着し、空気圧200kPaにして乗用車に取り付け、5万km走行後、ベルト端部でのセパレーションのタイヤ幅方向長さを測定した。 As test conditions, each tire was mounted on a rim (5.5 J × 14), attached to a passenger car with an air pressure of 200 kPa, and after traveling 50,000 km, the length in the tire width direction of separation at the belt end was measured.
評価方法としては、従来タイヤについて指数100とし、実施例1については相対評価となる指数を算出した。この指数が大きいほど性能が優れていることを示す。コード条件、及び、性能試験結果である上記の指数を表1に示す。 As an evaluation method, an index of 100 was calculated for the conventional tire, and an index for relative evaluation was calculated for Example 1. The larger this index, the better the performance. Table 1 shows the code conditions and the above-described indices, which are performance test results.
また、本発明者は、第2実施形態のスチールコードを用いた空気入りタイヤの三例(以下、実施例2〜4という)、及び、1+6構造の従来のスチールコード(最外層のシースを構成する6本の素線の径が全て同一)を用いた空気入りタイヤの一例(図6参照。以下、従来例2という)を用意し、性能試験を行った。スチールコードの打ち込み本数、試験条件、及び評価方法は上記と同じである。各タイヤについて、コード条件、及び、性能試験結果である上記の指数を表2に示す。 In addition, the present inventor configured three examples of pneumatic tires using the steel cord of the second embodiment (hereinafter referred to as Examples 2 to 4) and a conventional steel cord having a 1 + 6 structure (a sheath of the outermost layer). An example of a pneumatic tire (see FIG. 6, hereinafter referred to as Conventional Example 2) using the same diameter of the six strands to be prepared was prepared, and a performance test was performed. The number of steel cords driven, the test conditions, and the evaluation method are the same as described above. Table 2 shows the cord conditions and the above-mentioned indices, which are performance test results, for each tire.
更に、本発明者は、第3実施形態のスチールコードを用いた空気入りタイヤの四例(以下、実施例5〜8という)、及び、2+7構造の従来のスチールコード(最外層のシースを構成する7本の素線の径が全て同一)を用いた空気入りタイヤの一例(図7参照。以下、従来例3という)を用意し、性能試験を行った。スチールコードの打ち込み本数、試験条件、及び評価方法は上記と同じである。各タイヤについて、コード条件、及び、性能試験結果である上記の指数を表3に示す。 Furthermore, the present inventors configured four examples of pneumatic tires using the steel cord of the third embodiment (hereinafter referred to as Examples 5 to 8) and conventional steel cords having a 2 + 7 structure (the outermost layer sheath is configured). An example of a pneumatic tire (see FIG. 7, hereinafter referred to as Conventional Example 3) using the same diameter of all the seven strands to be prepared was prepared, and a performance test was performed. The number of steel cords driven, the test conditions, and the evaluation method are the same as described above. Table 3 shows the cord conditions and the above-mentioned indices, which are performance test results, for each tire.
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the embodiments. However, these embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that the scope of rights of the present invention is not limited to these embodiments.
10 空気入りタイヤ
20 スチールコード
22 シース
30 スチールコード
32 シース
40 スチールコード
42 シース
10
Claims (5)
最外層のシースを構成する素線は、本数Nが2以上であり、かつ、互いに異なる径d1、d2の素線からなることを特徴とするスチールコード。 A steel cord for a tire having a structure of 1 × N, M + N, or L + M + N,
A steel cord characterized in that the strands constituting the outermost sheath are composed of strands having a diameter N of 2 or more and different diameters d1 and d2.
3.0 ≧ dl/d2 ≧ 1.15
の関係式を満たすことを特徴とする請求項1に記載のスチールコード。 d2 is smaller than d1, and the strands constituting the outermost sheath are 3.0 ≧ dl / d2 ≧ 1.15.
The steel cord according to claim 1, wherein the following relational expression is satisfied.
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