JP2009280069A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】カーカス層に使用する補強コードにおけるスチールコード本体とラッピング用フィラメントとの間に生ずるフレッティング摩耗を抑制して、耐久性を向上させるようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】カーカス層を構成する補強コード４を複数本のスチールフィラメント４ａ、４ｂ、４ｃからなるスチールコード本体とその周囲に螺旋状に巻き付けたラッピング用フィラメント４Ｚとにより構成すると共に、このラッピング用フィラメント４Ｚを黄銅素線で構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、カーカス層に使用する補強コードにおけるスチールコード本体とラッピング用フィラメントとの間に生ずるフレッティング摩耗を抑制することにより耐久性を向上させるようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。

従来、トラックやバスなどの重荷重用車両に使用される空気入りラジアルタイヤにおけるカーカス層の補強コードには、多数のスチールフィラメントを撚り合わせたスチールコードが使用されてきた。そして、特に負荷荷重の大きい重荷重用空気入りラジアルタイヤに使用するスチールコードの場合には、圧縮応力によるコードのバラケを防止するために、スチールコード本体の周囲をラッピング用フィラメントにより螺旋状に巻き付けて結束性を高めるようにしてきた（例えば、特許文献１参照）。

ところが、この種のスチールコードでは、スチールコード本体を構成するフィラメントとラッピング用フィラメントとの間における繰り返し摩擦により、フィラメント相互間にフレッティング摩耗による摩損が生じ、この摩損によりスチールコードの耐疲労性が低下して、タイヤの耐久性が低下するという問題があった。
特開２００４−６８２１３号公報

本発明の目的は、上述する従来の問題点を解消するもので、カーカス層に使用する補強コードにおけるスチールコード本体とラッピング用フィラメントとの間に生ずるフレッティング摩耗を抑制して、耐久性を向上させるようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部間にカーカス層を装架した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層を構成する補強コードを複数本のスチールフィラメントからなるスチールコード本体とその周囲に螺旋状に巻き付けたラッピング用フィラメントとにより構成すると共に、該ラッピング用フィラメントを黄銅素線により構成したことを特徴とする。

また、上述する構成において、以下（１）〜（４）に記載するように構成することが好ましい。

（１）前記ラッピング用フィラメントの巻き付け間隔を３〜６ｍｍにする。
（２）前記黄銅素線を銅６０〜７０重量％及び亜鉛３０〜４０重量％の合金により構成する。
（３）前記ラッピング用フィラメントの素線径を０．１０〜０．２５ｍｍにする。
（４）前記スチールコード本体の撚り構造を３＋９＋１５、３／９、３＋９、３＋８＋１３、３／８＋１３、４＋９＋１４、３＋８、１＋１８、１×２７、３＋７、１×９、７×（３＋９＋１５）から選ばれたいずれかにする。

本発明によれば、カーカス層を構成する補強コードを複数本のスチールフィラメントからなるスチールコード本体とその周囲に螺旋状に巻き付けたラッピング用フィラメントとにより構成すると共に、このラッピング用フィラメントを黄銅素線により構成したので、スチールコード本体のスチールフィラメントとラッピング用フィラメントとの間に繰り返し摩擦が生じても、ラッピング用フィラメントが早期に摩損することにより、スチールコード本体におけるスチールフィラメントの摩損が抑制されるため、補強コードとしての耐疲労性が確保されて、タイヤの耐久性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態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は本発明の実施形態による重荷重用空気入りラジアルタイヤの一例を示す半断面図であり、図２は図１のタイヤのカーカス層を構成する補強コードの一例を示す断面図である。

図１において、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤ１は、左右一対のビード部２、２間にカーカス層３が装架されている。そして、カーカス層３を構成する補強コードが、以下に述べるように、複数本のスチールフィラメントからなるスチールコード本体とその周囲に螺旋状に巻き付けられたラッピング用フィラメントとにより構成され、このラッピング用フィラメントが黄銅素線により構成されている。なお、図中５はビードコア、６はベルト層を示している。

図２はカーカス層３を構成する補強コードの一例を示す断面図で、補強コード４が３本のスチールフィラメント４ａからなるコア４Ａと、この外周側に配置した９本のスチールフィラメント４ｂからなる第一シース４Ｂと、その外周側に配置した１５本のスチールフィラメント４ｃからなる第二シース４Ｃとからなるスチールコード本体と、その周囲に螺旋状に巻き付けられた１本の黄銅素線からなるラッピング用フィラメント４ｚとにより構成されている。

ここで、コア４Ａの３本のスチールフィラメント４ａは、互いに撚り方向を同一にして撚り合わされ、第一シース４Ｂの９本のスチールフィラメント４ｂは撚り方向をコア４Ａと同様にしてコア４Ａの外周側に撚り合わされ、第二シース４Ｃの１５本のスチールフィラメント４ｃは撚り方向を逆方向にして第一シース４Ｂの外周側に撚り合わされ、コア４Ａと第一シース４Ｂとを構成するスチールフィラメント４ａ、４ｂをそれぞれＳ撚り、第二シース４Ｃを構成するスチールフィラメント４ｃをＺ撚りにした構造になっている。そして、第二シース４Ｃの周囲に撚り方向を逆方向にしてラッピング用フィラメント４ｚがＳ撚りに巻き付けられている。

このようにスチールコード本体の周囲にスチールフィラメント４ｃに比べて柔らかい黄銅素線からなるラッピング用フィラメント４ｚを巻き付けたことにより、スチールフィラメント４ｃとラッピング用フィラメント４ｚとの間に繰り返し摩擦が生じても、ラッピング用フィラメント４ｚが早期に摩損することにより、スチールコード本体におけるスチールフィラメント４ｃの摩損が抑制されるため、補強コード４としての耐疲労性が確保されて、タイヤの耐久性を向上させることができる。

なお、上述する実施形態では、補強コード４におけるスチールコード本体の構造が３＋９＋１５からなり、ラッピング用フィラメント４ｚが１本で構成されている場合を例示したが、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤ１のカーカス層３に使用される補強コード４の構造は、これに限られるものではなく、スチールコード本体が複数本のスチールフィラメントからなり、ラッピング用フィラメント４ｚが２本以上の黄銅素線からなるフィラメントで構成される場合が包含される。

すなわち、補強コード４におけるスチールコード本体の撚り構造を、上述する３＋９＋１５のほか、３／９、３＋９、３＋８＋１３、３／８＋１３、４＋９＋１４、３＋８、１＋１８、１×２７、３＋７、１×９、７×（３＋９＋１５）などにしたうえで、その周囲に１本又は複数本のラッピング用フィラメント４ｚを巻き付けた構成にする場合がある。

本発明において、ラッピング用フィラメント４ｚの巻き付け間隔は、コードの構造やコードの素線径に応じて適宜設定されるが、好ましくは３〜６ｍｍ、最も好ましくは４〜５ｍｍに設定するとよい。ここで、巻き付け間隔を３ｍｍ未満にすると補強コード４の生産性が著しく低下することになり、６ｍｍ超になると補強コード４の結束性が弱まって補強コード４としての耐圧縮疲労性が低下することになる。

なお、上述する巻き付け間隔とは、ラッピング用フィラメント４ｚを１本で構成した場合には、ラッピング用フィラメント４ｚの撚りピッチをいい、ラッピング用フィラメント４ｚを複数本で構成した場合には、それぞれのラッピング用フィラメント４ｚの補強コード４の長手方向に対する間隔をいう。したがって、ラッピング用フィラメント４ｚを複数本で構成する場合には、それぞれのラッピング用フィラメント４ｚをスチールコード本体の長手方向に対して３〜６ｍｍの間隔を隔てて巻き付けるようにするとよい。

本発明において、ラッピング用フィラメント４ｚを構成する黄銅素線は、銅６０〜７０重量％及び亜鉛３０〜４０重量％の合金により構成するとよい。これにより、周囲のゴムとの接着性を確保しながら、ラッピング用フィラメント４ｚの延性を確保して、撚線加工時におけるラッピング用フィラメント４ｚの断線を防止することができる。

本発明において、さらに好ましくは、ラッピング用フィラメント４ｚの素線径を０．１０〜０．２５ｍｍ、好ましくは０．１４〜０．２１ｍｍに設定するとよい。素線径を０．１０ｍｍ未満にすると撚線加工時における断線を防止することが難しくなると同時に、補強コード４の結束性が弱まって補強コードとしての耐圧縮疲労性が低下することになり、０．２５ｍｍ超にするとラッピング用フィラメント４ｚ自体の重量が増加すると同時に、補強コード４の被覆ゴム全体の厚さを増大させる必要があるため、タイヤの重量が増加する原因になる。

上述するように、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、カーカス層に使用する補強コードを複数本のスチールフィラメントからなるスチールコード本体とその周囲に螺旋状に巻き付けたラッピング用フィラメントとにより構成し、このラッピング用フィラメントを黄銅素線に構成することにより、スチールコード本体のスチールフィラメントとラッピング用フィラメントとの間に生じるフレティング摩耗を抑制してタイヤの耐久性を向上させるもので、特に負荷荷重の大きい重荷重用空気入りラジアルタイヤに対して好ましく適用される。

タイヤサイズを１２００Ｒ２０、タイヤ構造を図１、カーカス層に使用した補強コードの構造を３＋９＋１５×０．２２＋１と共通にして、ラッピング用フィラメントの材料をスチールとした従来タイヤ（従来例）と、ラッピング用フィラメントの材料を黄銅としたうえで、ラッピング用フィラメントの素線径及び巻き付けビッチを表１のように異ならせた本発明タイヤ（実施例１〜３）と、をそれぞれ作製した。なお、表１ではスチールコード本体における各フィラメントの撚りピッチを巻き付けビッチとして表示した。

ここで、各タイヤのカーカス層における補強コードの打ち込み密度をタイヤクラウン部において１２本／５０ｍｍにすると共に、本発明タイヤのラッピング用フィラメントを構成する黄銅の組成を銅６５重量％と亜鉛３５重量％との合金にした。

これら４種類のタイヤについて、以下の試験方法により補強コードの耐久性を評価し、その結果を従来例を１００とする指数により「補強コードの耐久性」として表１に併記した。数値が大きいほど耐久性に優れていることを示す。

〔補強コードの耐久性〕
各タイヤをリム組み（リムサイズ：２０×８．５０Ｖ）して、空気圧８３０ｋＰａを充填した後、室内ドラム試験機を使用して、負荷荷重を５１．５ｋＮ、速度４５ｋｍ／ｈとして２万ｋｍ走行させた。走行後の各タイヤからカーカス層に使用した補強コードをそれぞれ２０本ずつ取り出して引張り試験によりコード強力を測定し、この平均値を以って「疲労後のコード強力」とした。
また、加硫後の新品タイヤからも同様にカーカス層に使用した補強コードをそれぞれ２０本ずつ取り出して引張り試験によりコード強力を測定し、その平均値を以って「新品時のコード強力」とした。
これらの測定結果から、各タイヤの補強コードについて、それぞれ強力保持率（％）＝（疲労後のコード強力／新品時のコード強力）×１００を算出し、この強力保持率を以って補強コードの耐久性の評価とした。

表１より、本発明タイヤは、従来タイヤに比して補強コードの耐久性が優れていることがわかる。

本発明の実施形態による空気入りラジアルタイヤの一例を示す断面図である。 図１のタイヤにおけるカーカス層を構成する補強コードの一例を示す断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビード部
３ カーカス層
４ 補強コード
４ａ、４ｂ、４ｃ スチールフィラメント
４ｚ ラッピング用フィラメント

Claims (5)

1. 左右一対のビード部間にカーカス層を装架した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記カーカス層を構成する補強コードを複数本のスチールフィラメントからなるスチールコード本体とその周囲に螺旋状に巻き付けたラッピング用フィラメントとにより構成すると共に、該ラッピング用フィラメントを黄銅素線により構成した重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記ラッピング用フィラメントの巻き付け間隔が３〜６ｍｍである請求項１に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記黄銅素線が銅６０〜７０重量％及び亜鉛３０〜４０重量％の合金からなる請求項１又は２に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記ラッピング用フィラメントの素線径が０．１０〜０．２５ｍｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記スチールコード本体の撚り構造が３＋９＋１５、３／９、３＋９、３＋８＋１３、３／８＋１３、４＋９＋１４、３＋８、１＋１８、１×２７、３＋７、１×９、７×（３＋９＋１５）から選ばれたいずれかである請求項１〜４のいずれか１項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。

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