JP2009062655A - Steel cord for reinforcing rubber article and pneumatic tire - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an open structure steel cord that has an intended elliptical shape which has a uniform ratio of the minor axis to the major axis in the longitudinal direction of the cord. <P>SOLUTION: The steel cord is a single-layer open-structure steel cord formed of seven or more steel filaments and has a cross-section of an elliptical shape extending continuously in the longitudinal direction of the cord wherein the ratio A/B of the minor axis A to the major axis B in the elliptical shape is 0.4-0.8; the diameter d of the steel filament is 0.12-0.26 mm; and the ratio a/d of the twist pitch (a) of the cord to the diameter d of the steel filament is 30-80. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、可撓性に優れかつ耐久性の高いスチールコード並びに、操縦安定性、耐久性および軽量化を向上させた空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a steel cord having excellent flexibility and high durability, and a pneumatic tire with improved handling stability, durability, and weight reduction.

従来、空気入りタイヤ、中でも乗用車用タイヤは、1対のビード部間でトロイド状に延びるカーカスを骨格とし、このカーカスのタイヤ径方向外側に少なくとも2層のゴムシートからなるベルトを配置し、さらにその外側にトレッドを配置した構造が一般的である。   Conventionally, pneumatic tires, particularly passenger car tires, have a carcass extending in a toroidal shape between a pair of bead portions as a skeleton, and a belt composed of at least two layers of rubber sheets is disposed outside the carcass in the tire radial direction. A structure in which a tread is arranged on the outside is common.

特に、空気入りタイヤのベルト部分を、タイヤの赤道面に対して所定の傾斜角度で配置した、主にコードをゴムで被覆したゴムシートの少なくとも2枚を、層間で交差するように積層した構造とすることによって、車輌性能に合致した操縦性能および耐久性を有する空気入りタイヤが知られている。   Particularly, a structure in which a belt portion of a pneumatic tire is disposed at a predetermined inclination angle with respect to the equator plane of the tire, and at least two rubber sheets mainly covered with rubber are laminated so as to intersect each other between layers. Thus, a pneumatic tire having a maneuverability and durability that matches the vehicle performance is known.

かような空気入りタイヤのベルトの補強に供するコードは、引張り強さが高いほど、タイヤのコーナリング時にベルトの面内の変形が抑制される。また、コードの曲げ剛性が小さいほど、ベルトのバックリングが抑制され接地面を大きくできる。さらに突起物などを乗り越した際に受ける衝撃が吸収されるため、乗り心地が向上する。かように曲げ剛性を小さくしたコードとして、有機繊維を使用して剛性を9.8MPa以下に抑制したコードが提案されている(特許文献1参照)。   The higher the tensile strength of the cord used for reinforcing the belt of such a pneumatic tire, the more the deformation in the belt surface is suppressed during cornering of the tire. Further, the smaller the bending rigidity of the cord, the smaller the belt buckling and the larger the ground contact surface. Furthermore, since the impact received when getting over a protrusion etc. is absorbed, riding comfort improves. As a cord having such a small bending rigidity, a cord that uses organic fibers to suppress the rigidity to 9.8 MPa or less has been proposed (see Patent Document 1).

しかし、有機繊維を使用したコードは、発熱時にゴムとの接着耐久性がスチールコードと対比すると劣ってしまうため実用的ではない。また、撚り構造が複雑になってしまうため、タイヤに適用した際、ゴムがコード内部に十分に浸透しないことから、ゴム製品の耐久性が問題になる懸念がある。   However, cords using organic fibers are not practical because their durability against adhesion to rubber is inferior to steel cords during heat generation. Further, since the twisted structure becomes complicated, there is a concern that the durability of the rubber product becomes a problem because the rubber does not sufficiently penetrate into the inside of the cord when applied to a tire.

この耐久性に関して、スチールコードにおいては、タイヤの外傷からタイヤの内部に浸入した水分によって、スチールコードが腐食し、この腐食に起因した耐久性の低下を抑制することが必要とされている。すなわち、タイヤの外傷からタイヤの内部に水分が浸入した際、この水分がコードに達すると、この水分によってコードが腐食してしまう。そして、コード内部に隙間があると、この隙間を介して水分がコード長手方向に伝播して、コードに沿って腐食域が拡大することになる。その結果、この腐食に起因してスチールコードの耐久性が低下する。   With regard to this durability, in steel cords, it is necessary to suppress the deterioration of the durability caused by this corrosion due to corrosion of the steel cord by moisture that has entered the inside of the tire from the damage of the tire. That is, when moisture enters the inside of the tire due to the damage of the tire and the moisture reaches the cord, the cord is corroded by the moisture. If there is a gap inside the cord, moisture propagates through the gap in the longitudinal direction of the cord, and the corroded area expands along the cord. As a result, the durability of the steel cord is reduced due to this corrosion.

この、耐久性の低下を抑制するスチールコードとして、コード長手方向と直交する断面において、素線同士が互いに離間して配置されているオープン構造のものが提案されている(特許文献2および特許文献3参照)。かようなスチールコードは、素線間に間隙を有するため、加硫成形時に、コード外部から内部へゴムを容易に浸入させて、コード内部の間隙をゴムで満たすことができる。そのため、例えばタイヤ外傷を介してタイヤ内部に浸入した水分がコード内を伝播する隙間がなくなる結果、腐食域の拡大は抑制され、スチールコードの耐久性低下を抑制することが可能となる。   As the steel cord for suppressing the decrease in durability, there is proposed a steel cord having an open structure in which the strands are arranged apart from each other in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the cord (Patent Document 2 and Patent Document). 3). Since such a steel cord has a gap between the strands, rubber can be easily infiltrated from the outside to the inside of the cord at the time of vulcanization molding, and the gap inside the cord can be filled with the rubber. For this reason, for example, there is no gap in which moisture that has entered the tire through the tire damage propagates through the inside of the cord. As a result, expansion of the corroded area is suppressed, and it is possible to suppress a decrease in the durability of the steel cord.

一方で、近年は、車輌の操縦安定性の向上や、地球の環境問題を発端とした自動車の低燃費化に対する要求が強くなってきており、上記したように素線間に隙間を設けることに加えてコード長手方向と直交する断面形状が楕円形としたスチールコードが提案されている(特許文献4参照)。   On the other hand, in recent years, there has been an increasing demand for improvement in vehicle handling stability and low fuel consumption of automobiles, which started with global environmental problems. In addition, a steel cord having an elliptical cross-sectional shape perpendicular to the cord longitudinal direction has been proposed (see Patent Document 4).

すなわち、コード長手方向と直交する断面形状を楕円形とする、コードの扁平化によって、空気入りタイヤの補強に供するベルトの面内曲げ剛性が増加するため、車輌の操縦安定性が向上する。また、ベルトの厚みを薄くすることができるため、空気入りタイヤの軽量化が可能となり、車輌の低燃費化が促進される。
特開平10−203110号公報 特開平9−158066号公報 特開平11−81168号公報 特開平6−1108号公報
That is, since the in-plane bending rigidity of the belt used for reinforcing the pneumatic tire is increased by flattening the cord with the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the cord being an ellipse, the handling stability of the vehicle is improved. Further, since the thickness of the belt can be reduced, the weight of the pneumatic tire can be reduced, and the reduction in fuel consumption of the vehicle is promoted.
JP-A-10-203110 Japanese Patent Laid-Open No. 9-158066 Japanese Patent Laid-Open No. 11-81168 JP-A-6-1108

しかしながら、このスチールコードは複数本の素線を同一ピッチで撚り合わせていることから、楕円形における短軸および長軸との比が、スチールコードの長手方向にて安定しない不利を招いてしまう。なぜなら、複数本の素線を撚り合わせた時に、コードの外郭形状を構成する素線とコードの内部を構成する素線の入れ替わりが発生し、適正なコード外郭形状を得られないためである。   However, since the steel cord is formed by twisting a plurality of strands at the same pitch, the ratio between the short axis and the long axis in the elliptical shape is not stable in the longitudinal direction of the steel cord. This is because when a plurality of strands are twisted together, the strands constituting the outer shape of the cord and the strands constituting the inner portion of the cord occur, and an appropriate cord outer shape cannot be obtained.

そして、スチールコードの短軸および長軸との比が長手方向に均一でないと、スチールコードをタイヤのベルトに適用した際、並列に引き揃えた隣り合うスチールコード同士の間隙が確保できない部分が生じ、ここを起点としたベルトの故障を引き起こす不利を招いてしまう。   If the ratio between the short axis and the long axis of the steel cord is not uniform in the longitudinal direction, when the steel cord is applied to the tire belt, there is a portion where a gap between adjacent steel cords arranged in parallel cannot be secured. This causes a disadvantage that causes the belt to break down.

また、上記した操縦安定性の向上や低燃費化には、コードの扁平化を進めることが有効であるが、上述のいずれのコードも、コードの軸心部分に素線を有する、芯部のある構造であるため、扁平化を促進することが難しい。特に、コードを構成する素線本数が7本以上であり、かつ素線間に隙間のあるオープン構造を所期して扁平化を促進する場合、コードの軸心部分に素線を配置しない空洞部が、コード長手方向に連続する構造のスチールコード、いわゆる単層オープン構造のスチールコードであっても、所期した扁平化を得ることが困難である問題を抱えてしまう。   Further, it is effective to advance the flattening of the cord for the improvement of the steering stability and the reduction in fuel consumption as described above. However, any of the above-described cords has a core portion having a strand in the axial center portion of the cord. Due to the structure, it is difficult to promote flattening. In particular, when the number of strands constituting the cord is 7 or more and flattening is promoted by assuming an open structure with a gap between the strands, a hollow portion in which no strands are arranged in the axial center portion of the cord However, even a steel cord having a structure continuous in the longitudinal direction of the cord, that is, a steel cord having a so-called single-layer open structure, has a problem that it is difficult to obtain a desired flattening.

なぜなら、かようなスチールコードは、スチールコードを構成する素線の本数をN本(N≧7)としたとき、幾何学上、N−1本で構成されるコードの内部には、素線の径より大きい空洞部が形成されるため、コードを構成する一部の素線が、コード径方向内側に向かって、コード内部の空洞部に入り込んでしまう。その結果、コード軸方向と直交する断面がコード長手方向で均一でないスチールコードになってしまう。   This is because such a steel cord has N wires (N ≧ 7) when the number of strands constituting the steel cord is N (N ≧ 7). Since a hollow portion larger than the diameter of the cord is formed, some of the strands constituting the cord enter the hollow portion inside the cord toward the inside in the cord radial direction. As a result, a cross section perpendicular to the cord axis direction becomes a steel cord that is not uniform in the cord longitudinal direction.

そこで本発明は、所期した楕円形を有し、この楕円形における短軸および長軸との比がコード長手方向にて均一である、特に単層オープン構造のスチールコードを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has an object to provide a steel cord having a desired elliptical shape, in which the ratio between the short axis and the long axis in the elliptical shape is uniform in the longitudinal direction of the cord, in particular, a single-layer open structure. And

発明者は、7本以上の素線を撚り合わせた単層オープン構造のスチールコードにおいて、所期した楕円形を付与する方途について鋭意検討し、本発明を完成するに至った。   The inventor has earnestly studied how to give a desired oval shape in a steel cord having a single-layer open structure in which seven or more strands are twisted, and has completed the present invention.

すなわち、本発明の要旨構成は次の通りである。
(1) 7本以上の素線からなる単層オープン構造のスチールコードであって、コード長手方向に連続する楕円形の断面形状を有し、該楕円形における短軸Aおよび長軸Bの比A/Bが0.4〜0.8、前記素線の直径dが0.12〜0.26mm、コードの撚りピッチaと素線の直径dとの比a/dが30〜80であることを特徴とするスチールコード。
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
(1) A steel cord having a single-layer open structure composed of seven or more strands, having an elliptical cross-sectional shape continuous in the longitudinal direction of the cord, and the ratio of the short axis A to the long axis B in the ellipse A / B is 0.4 to 0.8, the wire diameter d is 0.12 to 0.26 mm, and the ratio a / d between the cord twist pitch a and the wire diameter d is 30 to 80. Steel cord characterized by that.

(2)上記素線は、引張り強さが2924〜3922.66MPaである上記(1)に記載のスチールコード。 (2) The said strand is a steel cord as described in said (1) whose tensile strength is 2924-3922.66 MPa.

(3)上記スチールコードは、コード軸方向と直交する断面の形状が円形であるスチールコードを楕円形に型付けたものである上記(1)または(2)に記載のスチールコード。 (3) The steel cord according to (1) or (2), wherein the steel cord is formed by elliptically shaping a steel cord having a circular cross-sectional shape perpendicular to the cord axis direction.

(4)上記スチールコードは、コード径方向における振幅λがλ≦0.8×長軸Bとなる波型の型付け形状を有する上記(1)ないし(3)に記載のスチールコード。 (4) The steel cord according to any one of (1) to (3), wherein the steel cord has a corrugated shaping shape in which an amplitude λ in the cord radial direction is λ ≦ 0.8 × long axis B.

(5)並行に配列した複数本のスチールコードをゴムで被覆してなるスチールコード層を有する空気入りタイヤであって、該スチールコード層は、(1)ないし(4)に記載のスチールコードを、その長軸がタイヤの回転軸方向に沿う向きに配置してなることを特徴とする空気入りタイヤ。 (5) A pneumatic tire having a steel cord layer formed by coating a plurality of steel cords arranged in parallel with rubber, the steel cord layer comprising the steel cord according to (1) to (4) A pneumatic tire characterized in that its long axis is arranged in a direction along the direction of the rotation axis of the tire.

(6)1対のビード部間でトロイド状に延びるカーカスを有し、このカーカスのタイヤ径方向外側に、少なくとも1層のベルトをそなえる空気入りタイヤであって、該ベルトに、上記(1)ないし(4)に記載のスチールコードを適用してなることを特徴とする空気入りタイヤ。 (6) A pneumatic tire having a carcass extending in a toroidal shape between a pair of bead portions and having at least one layer of belt on the outer side in the tire radial direction of the carcass. A pneumatic tire obtained by applying the steel cord according to (4).

本発明によれば、7本以上の素線からなる単層オープン構造のスチールコードが所期した楕円形を有していることによって、可撓性および耐久性に優れたスチールコードを提供することが可能となる。さらに、このスチールコードを空気入りタイヤの補強に供することによって、操縦安定性および軽量化に優れた空気入りタイヤを提供することが可能となる。   According to the present invention, a steel cord having a single-layer open structure composed of seven or more strands has a desired elliptical shape, thereby providing a steel cord excellent in flexibility and durability. Is possible. Furthermore, by using this steel cord for the reinforcement of a pneumatic tire, it becomes possible to provide a pneumatic tire excellent in handling stability and weight reduction.

まず、本発明に従うスチールコードについて、コード長手方向と直交する断面を図1に示す。
すなわち、図1に示すスチールコード1は、7本の素線2をコードの輪郭に沿って、素線2相互間で間隙Sを介して分散配置した、単層オープン構造を有し、コード軸方向と直交する断面の形状が楕円形となっている。また、図2に示すスチールコード1は、8本の素線2をコード輪郭に沿って、図1と同様に、素線2相互間で間隙Sを介して分散配置した、単層オープン構造を有し、コード軸方向と直交する断面の形状が楕円形となっている。
First, a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the cord of the steel cord according to the present invention is shown in FIG.
That is, the steel cord 1 shown in FIG. 1 has a single-layer open structure in which seven strands 2 are distributed and arranged with a gap S between the strands 2 along the cord outline. The cross-sectional shape orthogonal to the direction is an ellipse. In addition, the steel cord 1 shown in FIG. 2 has a single-layer open structure in which eight strands 2 are distributed and arranged between the strands 2 with a gap S along the cord outline, as in FIG. And the shape of the cross section perpendicular to the cord axis direction is an ellipse.

ここで、本発明のスチールコード1は、7本以上の素線からなるものを対象とする。なぜなら、素線2の本数が7本以上からなるスチールコード1は、このスチールコード1を構成する一部の素線2が、コード径方向内側に向かって、コード内部の空洞部に入り込むことがないため、単層オープン構造が維持されたまま、コード断面形状を所期した楕円形にすることが可能となるからである。従って、本発明で対象とするスチールコード1は、構成する素線の本数を7本以上に限定した。   Here, the steel cord 1 of the present invention is intended for one made of seven or more strands. This is because, in the steel cord 1 in which the number of the strands 2 is 7 or more, a part of the strands 2 constituting the steel cord 1 can enter the cavity inside the cord toward the inside in the cord radial direction. This is because it is possible to make the cord cross-sectional shape an expected ellipse while maintaining the single-layer open structure. Therefore, the steel cord 1 targeted by the present invention limits the number of constituent wires to 7 or more.

なお、本発明では、スチールコード1を構成する素線の本数の上限については、特に規定しないが、好ましくは10本とすることが好ましい。すなわち、10本を超えると、コードの外郭形状を維持するための素線の型付け量が大きくなり、結果としてコード形状の不安定を招くおそれがある。   In the present invention, the upper limit of the number of strands constituting the steel cord 1 is not particularly defined, but preferably 10. In other words, if the number exceeds 10, the amount of wire for maintaining the outer shape of the cord increases, and as a result, the cord shape may become unstable.

上記したように、本発明のスチールコード1は、単層オープン構造であって、コード長手方向に連続する後述する所定の楕円形の断面形状を有することが肝要である。すなわち、単層オープン構造とすれば、スチールコード1の軸心部分は素線の無い空洞となるため、所期した扁平の楕円形を得ることが可能となる。また、スチールコード1を構成する素線2の相互間に間隙が確保されるため、加硫成形時にコード外部からコード内部へ、ゴムを十分に浸入させることが可能となる。その結果、スチールコード1の耐腐食性が向上すると共に、素線同士の擦れ合いによって摩耗するフレッティング摩耗を抑制することが可能となる。   As described above, the steel cord 1 of the present invention has a single-layer open structure, and it is essential that the steel cord 1 has a predetermined elliptical cross-sectional shape that will be described later, which is continuous in the longitudinal direction of the cord. That is, if the single-layer open structure is used, the axial center portion of the steel cord 1 becomes a hollow without a strand, so that a desired flat elliptical shape can be obtained. Further, since a gap is secured between the strands 2 constituting the steel cord 1, rubber can be sufficiently infiltrated from the outside of the cord to the inside of the cord during vulcanization molding. As a result, the corrosion resistance of the steel cord 1 is improved, and it is possible to suppress fretting wear that occurs due to friction between the strands.

さらに本発明のスチールコード1は、このコード1の軸心部分の空洞部に、コード1を構成する一部の素線が、コード径方向内側に向かって入り込むことがないため、コード長手方向と直交する断面形状をコード長手方向にわたり、所定の楕円形を維持することが可能になる。従って、このスチールコード1を空気入りタイヤのベルトの補強に供した際、かようなスチールコードを、その長軸がタイヤの回転軸方向に沿う向きに配置して、ベルトの厚みを薄くすることができるため、このベルトに必要な被覆ゴムの量を減少させることが可能となり、ベルトの軽量化を達成することができる。   Furthermore, in the steel cord 1 of the present invention, a part of the strands constituting the cord 1 does not enter the hollow portion of the axial center portion of the cord 1 toward the inside in the cord radial direction. It becomes possible to maintain a predetermined elliptical shape in the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the cord. Therefore, when this steel cord 1 is used to reinforce the belt of a pneumatic tire, such a steel cord is arranged so that its long axis is oriented along the direction of the tire's rotational axis to reduce the thickness of the belt. Therefore, it is possible to reduce the amount of the covering rubber necessary for the belt, and it is possible to reduce the weight of the belt.

また、本発明のスチールコード1は、所期した扁平の楕円形とすることによって、
上記のコード配置の下、ベルト面内方向の剛性が向上するため、ベルトの剛性を確保することが可能となる。
In addition, the steel cord 1 of the present invention has an intended flat elliptical shape,
Since the rigidity in the belt in-plane direction is improved under the above cord arrangement, the rigidity of the belt can be ensured.

ここで、コード断面に与える楕円形状は、その短軸Aおよび長軸Bの比A/Bが、0.4〜0.8であることが肝要である。まず、比A/Bが0.4未満であると、加硫成形時において、コード外部からコード内部へのゴム浸透性は向上するが、長軸Bが必要以上に大きくなり問題となってしまう。すなわち、長軸Bが必要以上に大きくなったスチールコード1を空気入りタイヤのベルトの補強に供した際、タイヤの基本性能のために単位幅あたりに必要となるスチールコード1の本数を確保することができなくなる。   Here, it is important that the ratio A / B of the minor axis A and the major axis B of the elliptical shape given to the cord cross section is 0.4 to 0.8. First, when the ratio A / B is less than 0.4, the rubber permeability from the outside of the cord to the inside of the cord is improved at the time of vulcanization molding, but the long axis B becomes larger than necessary and becomes a problem. . In other words, when the steel cord 1 with the long axis B larger than necessary is used to reinforce the belt of the pneumatic tire, the number of steel cords 1 required per unit width is secured for the basic performance of the tire. I can't.

一方、比A/Bが0.8を超えると、コードを埋設するベルトの厚みが増加してコード被覆ゴムの量が必要以上に増えてしまうため、ベルトの軽量化を見込むことができない。   On the other hand, if the ratio A / B exceeds 0.8, the thickness of the belt in which the cord is embedded increases, and the amount of the cord-covered rubber increases more than necessary, so the weight of the belt cannot be expected.

また、素線2の直径dは0.12〜0.26mmであることが肝要である。すなわち、素線2の直径dが0.12mm未満であると、タイヤの基本性能、特に強度に関して必要な強力を確保する事が困難になってしまう   Moreover, it is important that the diameter d of the strand 2 is 0.12 to 0.26 mm. That is, when the diameter d of the strand 2 is less than 0.12 mm, it becomes difficult to secure the necessary strength with respect to the basic performance of the tire, particularly the strength.

一方、素線2の直径dが0.26mmを超えると、ベルトの面外曲げ剛性が大きくなり、操縦性能の低下を招いてしまう。   On the other hand, when the diameter d of the strand 2 exceeds 0.26 mm, the out-of-plane bending rigidity of the belt increases, and the steering performance decreases.

なお、本発明のスチールコード1は、素線径dが上記した範囲内であれば、異なった径の素線を組み合わせたスチールコード、例えば、径dが0.175mmや0.15mmの素線を組み合わせたスチールコードであっても、本発明の有利な効果を得ることが可能である。   The steel cord 1 of the present invention is a steel cord in which strands having different diameters are combined, for example, a strand having a diameter d of 0.175 mm or 0.15 mm, as long as the strand diameter d is within the above-described range. Even if the steel cord is combined, the advantageous effects of the present invention can be obtained.

そして、スチールコード1の撚りピッチaと素線の直径dとの比a/dが30〜80であることが肝要である。すなわち、比a/dが30未満であると、製造上、生産性が悪化して、コストが増加してしまう。   And it is important that ratio a / d of the twist pitch a of the steel cord 1 and the diameter d of the strand is 30-80. That is, if the ratio a / d is less than 30, the productivity deteriorates and the cost increases.

一方、比a/dが80を超えると、コードの外郭形状が安定せずに撚り合わせ時にコードを構成する素線同士の入れ替わりが発生し易くなってしまう。   On the other hand, if the ratio a / d exceeds 80, the outer shape of the cord is not stable, and the strands constituting the cord are easily replaced when twisted.

そして、素線2はタイヤに必要な強力を確保するため、引張り強さが2924〜3922.66MPaであることが好ましい。   And in order for the strand 2 to ensure the strength required for a tire, it is preferable that tensile strength is 2924-3922.66 MPa.

以上の要件を満足するスチールコード1は、コード長手方向と直交する断面の形状が円形であるスチールコードを、上記した所定の楕円形に型付けして作製することが好ましい。   The steel cord 1 satisfying the above requirements is preferably produced by molding a steel cord having a circular cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the cord into the above-mentioned predetermined elliptical shape.

さらに、上記の型付けを施すに当り、コード径方向における振幅λがλ≦0.8×長軸Bとなる波型の型付けを行うことが好ましい。ここで、波型の型付けとは、図3に示すように、コード長手方向に向かってうねりを伴った形状であることを意味する。そして、この振幅λが0.8×長軸Bの値を超えると、コードを埋設するベルトの厚みが増加してコード被覆ゴムの量が必要以上に増えてしまうため、ベルトの軽量効果が見込めない。   Further, in performing the above-described typing, it is preferable to perform wave-type typing in which the amplitude λ in the cord radial direction is λ ≦ 0.8 × long axis B. Here, the corrugated molding means a shape with waviness in the longitudinal direction of the cord as shown in FIG. If the amplitude λ exceeds 0.8 × the value of the long axis B, the thickness of the belt in which the cord is embedded increases and the amount of the cord covering rubber increases more than necessary. Absent.

ちなみに、コード型付けにおける振幅λは、ギアを有する型付け装置において調整することが好ましい。この装置は、スチールコードの振幅λを調整すると共に、円形のスチールコードを所定の楕円形に加工することも可能である。一般的に、スチールコードは、図4に示す千鳥足状に配したフラットロール間にコードを通して楕円形に加工されているが、本発明では、図5に示すギア4a、4bからなるギア対4を用いて、楕円形に加工することもできる。   Incidentally, it is preferable to adjust the amplitude λ in the code molding in a molding apparatus having a gear. This apparatus can adjust the amplitude λ of the steel cord and process a circular steel cord into a predetermined ellipse. In general, the steel cord is processed into an elliptical shape through a cord between flat rolls arranged in a staggered pattern as shown in FIG. 4, but in the present invention, the gear pair 4 including the gears 4a and 4b shown in FIG. It can also be processed into an oval shape.

すなわち、図5に示すギア対4の間にスチールコードを通すと、このスチールコードは、コード長手方向に波型に型付けされるとともに、楕円形に加工される。その際、ギア対4における各々ギアにおけるピッチPは、0.2a≦P≦1.5a(a:コード撚りピッチ)であることが好ましい。なぜなら、ギアのピッチが0.2a未満では、スチールコードを楕円形の断面に加工し難く、所望とする楕円形の断面を得ることが困難となってしまう。一方、ギアのピッチが1.5aを超えると、加工後のコード性状が悪化するため好ましくない。   That is, when a steel cord is passed between the gear pair 4 shown in FIG. 5, this steel cord is wave-shaped in the longitudinal direction of the cord and processed into an ellipse. At that time, the pitch P of each gear in the gear pair 4 is preferably 0.2a ≦ P ≦ 1.5a (a: cord twist pitch). This is because if the gear pitch is less than 0.2a, it is difficult to process the steel cord into an elliptical cross section, and it becomes difficult to obtain a desired elliptical cross section. On the other hand, if the gear pitch exceeds 1.5a, the cord properties after processing deteriorate, which is not preferable.

ちなみに、コードにλ≦0.8×長軸Bとなる型付けを与えるに際し、スチールコードをギアにて波型および楕円形に型付けた後、ギア通過にて振幅λが拡大した場合は、図4に示したフラットロールに通すことによって振幅λを減少させて調整をすることができる。   Incidentally, when the cord is given a type of λ ≦ 0.8 × long axis B, when the steel cord is shaped into a wave shape and an ellipse shape with a gear, the amplitude λ is enlarged when passing through the gear. The adjustment can be made by reducing the amplitude λ through the flat roll shown in FIG.

さて、以上のスチールコードは、その複数本を所定の間隔を置いて互いに並行に配列してゴムシートに埋設してなるスチールコード層を、タイヤのベルトおよびカーカスに適用してタイヤの補強に供するもので、タイヤの構造としては、在来のタイヤに則るものでよい。例えば、図6に示すタイヤ構造が有利に適合する。なお、同図において、符号5がビードコア、このビードコア5にタイヤの内側から外側に巻き回したカーカス6、このカーカス6上に配置する少なくとも2層構造のベルト7、このベルト7上に配置する少なくとも2層のベルト補強層8、このベルト補強層8の端部からショルダー部に配置された一対のベルト補強層9および10はカーカス6のクラウン部に配置するトレッドである。   The above steel cords are used for reinforcing tires by applying a steel cord layer in which a plurality of steel cords are arranged in parallel to each other at predetermined intervals and embedded in a rubber sheet to a tire belt and a carcass. However, the structure of the tire may conform to a conventional tire. For example, the tire structure shown in FIG. In the figure, reference numeral 5 denotes a bead core, a carcass 6 wound around the bead core 5 from the inside to the outside of the tire, a belt 7 having at least a two-layer structure disposed on the carcass 6, and at least disposed on the belt 7 A two-layer belt reinforcing layer 8 and a pair of belt reinforcing layers 9 and 10 disposed from the end portion of the belt reinforcing layer 8 to the shoulder portion are treads disposed on the crown portion of the carcass 6.

そして、上記のスチールコード層は、本発明のスチールコード1をその楕円断面における長軸がタイヤの回転軸方向に沿う向きに配置してなることが肝要である。すなわち、スチールコード1を、その長軸がタイヤの回転軸方向に沿う向きに、配置すれば、ベルトの厚みが薄くなる結果、コード被覆ゴムの量を減少することが可能となる。その結果、ベルトの軽量化を実現することが可能となり、タイヤの軽量化も可能となる。   And it is important that said steel cord layer arrange | positions the steel cord 1 of this invention in the direction where the major axis in the elliptical cross section follows the rotating shaft direction of a tire. That is, if the steel cord 1 is arranged in a direction in which the major axis is along the tire rotation axis direction, the thickness of the belt is reduced, so that the amount of cord covering rubber can be reduced. As a result, the weight of the belt can be reduced and the weight of the tire can be reduced.

また、本発明に従うスチールコード層は、スチールコードを、その長軸がタイヤの回転軸方向に沿う向きに配置されたものであるから、このスチールコード層をベルトに適用することによって該ベルトの面内曲げ剛性(ベルトの各層の面に沿う向きに生じる変形に抗する能力)が増加し、面外曲げ剛性(ベルトの面と直交する向きに生じる変形に抗する能力)が減少して、タイヤの接地性が改良され、トラクション性能が向上すると共に、バックリングも抑制される。   Further, the steel cord layer according to the present invention is a steel cord having a long axis arranged in a direction along the rotation axis direction of the tire. Therefore, by applying this steel cord layer to the belt, the surface of the belt The inner bending stiffness (ability to resist deformation in the direction along the surface of each layer of the belt) increases, and the out-of-plane bending stiffness (ability to resist deformation in the direction perpendicular to the surface of the belt) decreases, and the tire As a result, the traction performance is improved and buckling is suppressed.

さらに、スチールコードの曲げバネ定数や反発弾性率が小さいため、高速走行下であっても緩やかなまたスムーズな挙動となる。その結果、高速走行下におけるハンドリング操作時において、ドライバーが感ずる操縦安定フィーリングでは顕著な差となって現れる。そして、本発明のタイヤのベルトは、路面から受ける外力の吸水性や分散性も高くなるため、低騒音化に効果がある。   Furthermore, since the bending spring constant and rebound resilience of the steel cord are small, it becomes a gentle and smooth behavior even under high speed running. As a result, the handling stability feeling felt by the driver at the time of handling operation under high speed running becomes a significant difference. The tire belt of the present invention also has high water absorption and dispersibility of external force received from the road surface, which is effective in reducing noise.

表1−1および表1−2の仕様の下、図1に示す単層オープン構造の扁平スチールコードを基本とした種々のスチールコードを作製した。そして、このスチールコードをベルトの補強に供して、サイズ225/45R17の空気入りタイヤを作製した。その後、この空気入りタイヤを用いて、操縦安定性、腐食耐久性、ベルト重量およびゴム浸透性について調査した。その結果を表1−1および表1−2に示す。   Under the specifications of Table 1-1 and Table 1-2, various steel cords based on a flat steel cord having a single-layer open structure shown in FIG. 1 were produced. And this steel cord was used for the reinforcement of the belt, and the pneumatic tire of size 225 / 45R17 was produced. Thereafter, the pneumatic tire was used to investigate handling stability, corrosion durability, belt weight, and rubber permeability. The results are shown in Table 1-1 and Table 1-2.

なお、上記した空気入りタイヤのベルト構造は、図6に示すタイヤ構造と同様の構造であり、図6に示すタイヤ幅方向の断面において、ベルトのタイヤ径方向外側に少なくとも2層のベルト補強層8を配置し、さらにこのベルト補強層8のタイヤ径方向外側に、ベルト補強層8の端部からショルダー部に配置された一対のベルト補強層9からなる。   The belt structure of the pneumatic tire described above is the same structure as the tire structure shown in FIG. 6, and at least two belt reinforcing layers on the outer side in the tire radial direction of the belt in the cross section in the tire width direction shown in FIG. 8 and a pair of belt reinforcement layers 9 disposed from the end of the belt reinforcement layer 8 to the shoulder portion on the outer side in the tire radial direction of the belt reinforcement layer 8.

操縦安定性は、4輪乗用車に、空気圧が210kPaとする上記の空気入りタイヤを装着させて、テスト車輌とし、このテスト車輌をテストドライバーがテストコースにて走行させて、そのときのテストドライバーによる乗り心地を含む操縦安定性をフィーリング評価した。その結果を従来例1における空気入りタイヤのフィーリング結果と比較して表1−1および表1−2に表示した。なお、評価における基準点を以下の通りである。
+3:良い
+2:やや良い
+1:やや良いと思われる
±0:変わらない
−1:やや悪いと思われる
−2:やや悪い
−3:悪い
Steering stability is determined by attaching the pneumatic tire with the air pressure of 210 kPa to a four-wheeled passenger car as a test vehicle, and running the test vehicle on the test course by the test driver at that time. The driving stability including ride comfort was evaluated. The result was compared with the feeling result of the pneumatic tire in the prior art example 1, and it displayed on Table 1-1 and Table 1-2. The reference points for evaluation are as follows.
+3: Good +2: Somewhat good +1: Somewhat good ± 0: No change -1: Somewhat bad -2: Somewhat bad -3: Bad

腐食耐久性は、試作した空気入りタイヤを、JATMA規格に定める標準リムに装着後、JATMA YEAR BOOKにおける最大負荷能力に対応する空気圧を充填し、乗用車に装着した。そして、舗装路をこの乗用車が50000km走行した後、空気入りタイヤを解剖してカット傷からのスチールコードの腐食長さを調査することによって評価した。ここで、腐食長さは10mm以下であれば耐久性に問題はない。   For corrosion durability, the prototype pneumatic tire was mounted on a standard rim defined in JATMA standards, filled with air pressure corresponding to the maximum load capacity in JATMA YEAR BOOK, and mounted on a passenger car. Then, after the passenger car traveled 50000 km on the paved road, it was evaluated by dissecting the pneumatic tire and investigating the corrosion length of the steel cord from the cut flaw. Here, if the corrosion length is 10 mm or less, there is no problem in durability.

ベルト重量は、表1−1および表1−2に示す種々のコードの複数本を、各コードの長軸がベルトの幅方向に沿う配置の下に並べてゴム引きしたプライの2枚を積層することによってスチールコードプライを作製し、その重量を測定して評価した。その際、全てのプライのスチールコード量を同一にするとともに、スチールコードの外郭を通って該コードの長軸に平行の接線とスチールコードプライの表面との距離を全てのスチールコードプライで同一にして、各スチールコードプライを作製した。なお、測定結果は、従来例1のスチールコードを使用したときのプライでの重量を100として指数表示した。
The belt weight is obtained by laminating two pieces of a ply obtained by rubberizing a plurality of various cords shown in Table 1-1 and Table 1-2 under the arrangement in which the long axis of each cord is along the width direction of the belt. Thus, a steel cord ply was prepared, and its weight was measured and evaluated. At this time, the steel cord amount of all plies is made the same, and the distance between the tangent parallel to the long axis of the cord and the surface of the steel cord ply through the outer portion of the steel cord is made the same for all the steel cord plies. Thus, each steel cord ply was produced. In addition, the measurement result was displayed as an index with the weight of the ply when the steel cord of Conventional Example 1 was used as 100.

Figure 2009062655
Figure 2009062655

Figure 2009062655
Figure 2009062655

本発明に従うスチールコードにおけるコード長手方向と直交する断面 を示す図である。It is a figure which shows the cross section orthogonal to the cord longitudinal direction in the steel cord according to this invention. 本発明に従うスチールコードにおけるコード長手方向と直交する断面 を示す図である。It is a figure which shows the cross section orthogonal to the cord longitudinal direction in the steel cord according to this invention. 本発明に従うスチールコードにおける波型の型付け形状を示す図であ る。It is a figure which shows the corrugated shaping | molding shape in the steel cord according to this invention. 本発明に従うフラットロールを示す図である。It is a figure which shows the flat roll according to this invention. 本発明に従うギアを示す図である。FIG. 3 shows a gear according to the invention. 本発明に従うスチールコードを適用するのに好適なタイヤ構造を示す 断面図である。1 is a cross-sectional view showing a tire structure suitable for applying a steel cord according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1スチールコード
2素線
4ギア対
5ビードコア
6カーカス
7ベルト
8ベルト補強層
9ベルト補強層
10トレッド
S間隙
1 steel cord 2 strand 4 gear pair 5 bead core 6 carcass 7 belt 8 belt reinforcement layer 9 belt reinforcement layer 10 tread S gap

Claims (6)

7本以上の素線からなる単層オープン構造のスチールコードであって、コード長手方向に連続する楕円形の断面形状を有し、該楕円形における短軸Aおよび長軸Bの比A/Bが0.4〜0.8、前記素線の直径dが0.12〜0.26mm、コードの撚りピッチaと素線の直径dとの比a/dが30〜80であることを特徴とするスチールコード。   A steel cord having a single-layer open structure composed of seven or more strands, having an elliptical cross-sectional shape continuous in the longitudinal direction of the cord, and a ratio A / B of the minor axis A and the major axis B in the ellipse 0.4 to 0.8, the wire diameter d is 0.12 to 0.26 mm, and the ratio a / d of the cord twist pitch a to the wire diameter d is 30 to 80. Steel cord. 前記素線は、引張り強さが2924〜3922.66MPaである請求項1に記載のスチールコード。   The steel cord according to claim 1, wherein the strand has a tensile strength of 2924 to 3922.66 MPa. 前記スチールコードは、コード軸方向と直交する断面の形状が円形であるスチールコードを楕円形に型付けたものである請求項1または2に記載のスチールコード。   The steel cord according to claim 1 or 2, wherein the steel cord is formed by elliptically shaping a steel cord having a circular cross-sectional shape orthogonal to the cord axis direction. 前記スチールコードは、コード径方向における振幅λがλ≦0.8×長軸Bとなる波型の型付け形状を有する請求項1ないし3に記載のスチールコード。   4. The steel cord according to claim 1, wherein the steel cord has a corrugated shaped shape in which an amplitude λ in a cord radial direction is λ ≦ 0.8 × long axis B. 5. 並行に配列した複数本のスチールコードをゴムで被覆してなるスチールコード層を有する空気入りタイヤであって、該スチールコード層は、請求項1ないし4に記載のスチールコードを、その長軸がタイヤの回転軸方向に沿う向きに配置してなることを特徴とする空気入りタイヤ。   A pneumatic tire having a steel cord layer formed by covering a plurality of steel cords arranged in parallel with rubber, the steel cord layer comprising the steel cord according to any one of claims 1 to 4, A pneumatic tire characterized by being arranged in a direction along a rotation axis direction of the tire. 1対のビード部間でトロイド状に延びるカーカスを有し、このカーカスのタイヤ径方向外側に、少なくとも1層のベルトをそなえる空気入りタイヤであって、該ベルトに、請求項1ないし4に記載のスチールコードを適用してなることを特徴とする空気入りタイヤ。   5. A pneumatic tire having a carcass extending in a toroidal shape between a pair of bead portions, and having at least one layer of belt on the outer side in the tire radial direction of the carcass, wherein the belt is provided in any one of claims 1 to 4. A pneumatic tire characterized by applying a steel cord.
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