JP2010064688A - Pneumatic radial tire for heavy load - Google Patents
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Abstract
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、カーカス層の巻上げ部の周囲に配置したチェーファー補強層における摩損を抑制して、チェーファー補強層に要求されるカーカス層の保護機能を強化することにより、タイヤ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。 The present invention relates to a heavy-duty pneumatic radial tire. More specifically, the present invention relates to a carcass layer protection function required for a chafer reinforcement layer by suppressing wear in the chafer reinforcement layer disposed around the winding portion of the carcass layer. The present invention relates to a heavy-duty pneumatic radial tire that enhances tire durability by strengthening.
一般に、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ビード周りには、カーカス層を保護することを目的として、スチールコードからなるチェーファー補強層が配置されている(例えば、特許文献1参照)。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の場合には、チェーファー補強層を構成するスチールコードが圧縮応力によりバラケて疲労により破断することがないように、スチールコード本体の周囲にラッピング用スチールフィラメントを螺旋状に巻き付けて、スチールコードの結束性を高めるような措置が施されてきた(例えば、特許文献2参照)。 In general, a chafer reinforcement layer made of a steel cord is arranged around a bead in a pneumatic radial tire used for heavy duty vehicles such as trucks and buses for the purpose of protecting the carcass layer (for example, Patent Document 1). And in the case of heavy-duty pneumatic radial tires with particularly heavy loads, the steel cords that make up the chafer reinforcement layer are wrapped around the steel cord body so that they do not break due to compressive stress and break due to fatigue. Measures have been taken to increase the binding property of the steel cord by winding the steel filament in a spiral (for example, see Patent Document 2).
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スチールフィラメントとの間の点接触部分において、繰り返し摩擦に伴うフレッティング摩耗により摩損が生じ易く、この摩損によりスチールコードが破断して、本来のカーカス層に対する保護機能が低下するという問題があった。
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、チェーファー補強層に使用するスチール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、チェーファー補強層の圧縮疲労性を改善することにより、カーカス層の保護機能を強化して、タイヤ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。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and suppresses fretting wear occurring between a steel cord body and a wrapping filament in a steel cord used for a chafer reinforcement layer, thereby reducing the chafer. An object is to provide a heavy-duty pneumatic radial tire that improves the tire durability by enhancing the protective function of the carcass layer by improving the compression fatigue property of the reinforcing layer.
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に埋設されたビードコアの周囲にタイヤ内側から外側に向けてカーカス層を巻上げると共に、該カーカス層の巻上げ部の周囲にスチールコードからなるチェーファー補強層を配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記チェーファー補強層を構成するスチール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。 The heavy-duty pneumatic radial tire of the present invention that achieves the above object rolls up a carcass layer around the bead core embedded in the pair of left and right bead portions from the inside to the outside of the tire, and the winding portion of the carcass layer In a heavy duty pneumatic radial tire with a chafer reinforcement layer made of steel cord around it, the steel cord that constitutes the chafer reinforcement layer is spirally wound around the steel cord body consisting of multiple steel filaments and the surrounding area. The wrapping filament is made of brass wire, and the wrapping filament is made of brass wire.
また、上述する構成において、以下(1)〜(6)に記載するように構成することが好ましい。 Moreover, in the structure mentioned above, it is preferable to comprise as described in (1)-(6) below.
(1)前記ラッピング用フィラメントの巻き付け方向を前記スチールコード本体の最外層の撚り方向と逆方向にする。
(2)前記ラッピング用フィラメントの素線径を0.20〜0.40mmにする。
(3)前記ラッピング用フィラメントの巻き付け間隔を4mm以下にする。この場合において、前記ラッピング用フィラメントの巻き付け間隔を2mm以上にするとよい。
(4)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。
(5)前記スチールコード本体におけるスチールフィラメントの表面に黄銅メッキを施す。
(6)前記スチールコード本体の撚り構造を3+9、3/9、3+8、3+7、1+18、1×27、1×9、3+9+15、3+8+13、3/8+13、4+9+14、7×(3+9+15)から選ばれたいずれかにする。
(1) The winding direction of the wrapping filament is opposite to the twisting direction of the outermost layer of the steel cord body.
(2) The strand diameter of the wrapping filament is 0.20 to 0.40 mm.
(3) The winding interval of the wrapping filament is set to 4 mm or less. In this case, the winding interval of the wrapping filament is preferably 2 mm or more.
(4) The brass wire is composed of an alloy of 60 to 70% by weight of copper and 30 to 40% by weight of zinc.
(5) Brass plating is applied to the surface of the steel filament in the steel cord body.
(6) The twist structure of the steel cord body was selected from 3 + 9, 3/9, 3 + 8, 3 + 7, 1 + 18, 1 × 27, 1 × 9, 3 + 9 + 15, 3 + 8 + 13, 3/8 + 13, 4 + 9 + 14, 7 × (3 + 9 + 15) Either.
本発明によれば、カーカス層の巻上げ部の周囲に配置したチェーファー補強層を構成するスチール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スチールフィラメントに比して柔らかい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、チェーファー補強層としての耐圧縮疲労性が確保されて、本来チェーファー補強層に要求されるカーカス層の保護機能を強化することが可能になり、タイヤ耐久性を向上させることができる。 According to the present invention, the steel cord main body composed of a plurality of steel filaments and the wrapping filament wound spirally around the steel cord constituting the chafer reinforcement layer disposed around the winding portion of the carcass layer. In addition, since the wrapping filament is made of a soft brass wire compared to the steel filament, the wrapping filament can be used early even if repeated friction occurs between the steel filament of the steel cord body and the wrapping filament. As a result, the wear of the steel filament in the steel cord body is suppressed, so that the compression fatigue resistance as a chafer reinforcement layer is secured, and the carcass layer protection function originally required for the chafer reinforcement layer is ensured. Can be strengthened Now, it is possible to improve the tire durability.
しかも、黄銅素線の摩損の進行に伴い、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は面接触の状態になるので、黄銅素線の摩損の進行が次第に抑制されて、長期にわたりカーカス層の保護機能を強化することが可能になる。 In addition, as the wear of the brass wire progresses, the steel cord body and the wrapping filament are in surface contact with each other, so the progress of the wear of the brass wire is gradually suppressed and the carcass layer is protected over a long period of time. It becomes possible to strengthen the function.
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。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
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のタイヤにおけるチェーファー補強層を構成するスチールコードの一例を示す断面図である。 FIG. 1 is a half cross-sectional view showing an example of a heavy-duty pneumatic radial tire according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a steel cord constituting a chafer reinforcement layer in the tire of FIG. .
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に埋設されたビードコア5、5の周囲にタイヤ内側から外側に向けてカーカス層3が巻上げられ、ビード部2、2におけるカーカス層3の巻上げ部の周囲にスチールコードからなるチェーファー補強層4、4が配置されている。
In FIG. 1, a heavy-duty pneumatic radial tire 1 according to the present invention has a
そして、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤ1では、チェーファー補強層4を構成するスチールコードを、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ている。なお、図中6はベルト層を示している。
In the heavy-duty pneumatic radial tire 1 of the present invention, the steel cord constituting the chafer reinforcement layer 4 is spirally wound around a steel cord main body composed of a plurality of steel filaments and the periphery thereof as described below. The wrapping filament is made of a brass wire. In the figure,
図2はチェーファー補強層4を構成するスチールコードの一例を示す断面図で、本実施形態では、スチールコード4S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からなるシース4B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。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a steel cord constituting the chafer reinforcing layer 4. In this embodiment, the
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4b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4b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4bの摩損が抑制されるため、チェーファー補強層4としての耐圧縮疲労性が確保されて、本来チェーファー補強層4に要求されるカーカス層3の保護機能を強化することが可能になり、タイヤ耐久性を向上させることができる。
In this way, by wrapping the wrapping filament 4z made of a brass wire softer than the
しかも、黄銅素線の摩損の進行に伴い、スチールコード本体とラッピング用フィラメント4zとの間は面接触の状態になるので、黄銅素線の摩損の進行が次第に抑制されて、長期にわたりカーカス層3の保護機能を強化することが可能になる。
Moreover, since the steel cord body and the wrapping filament 4z are in surface contact with the progress of wear of the brass wire, the progress of the wear of the brass wire is gradually suppressed, and the
なお、上述する実施形態では、チェーファー補強層4におけるスチールコード本体の撚り構造が3+9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のチェーファー補強層4に使用されるスチールコード4S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。
In the above-described embodiment, the case where the twist structure of the steel cord main body in the chafer reinforcement layer 4 is 3 + 9 and the wrapping filament 4z is composed of one is exemplified, but the heavy load pneumatic of the present invention The structure of the
本発明のスチールコード4Sにおけるラッピング用フィラメント4zの巻き付け方向はスチールコード本体の最外層(図2におけるスチールフィラメント4b)の撚り方向と逆方向に巻き付けるようにするとよい。これにより、スチールコード4Sの結束性が高められて、耐圧縮疲労性を高いレベルで確保することができる。
The winding direction of the wrapping filament 4z in the
本発明において、上述するラッピング用フィラメント4zは、チェーファー補強層4に加わる圧縮応力によりスチールコード4Sがバラケることのないように、その素線径を比較的大径に設定するとよい。具体的には、ラッピング用フィラメント4zの素線径を0.20〜0.40mm、好ましくは0.22〜0.30mmに設定するとよい。素線径が0.20mm未満では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、スチールコード本体の結束性が弱まり、チェーファー補強層4としての耐圧縮疲労性が低下して、カーカス層3の保護機能が低下することになり、0.40mm超では黄銅素線自体の耐久性が低下すると同時に、スチールコード4Sを被覆するゴムの厚さが増大するためタイヤ重量が増加する原因になる。
In the present invention, the wrapping filament 4z described above is preferably set to have a relatively large wire diameter so that the
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、スチールコード4Sの構造や素線径に応じて適宜設定されるが、好ましくは4mm以下に設定するのがよい。また、下限としては2mm以上に設定するとよい。巻き付け間隔を4mm超にするとスチールコード4Sの結束性が十分には得られず、スチールコード4Sの耐圧縮疲労性が低下して、タイヤ耐久性が低下することになり、2mm未満にするとスチールコード4Sの生産性が著しく低下することになる。
In the present invention, the winding interval of the wrapping filament 4z is appropriately set according to the structure of the
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の巻き付けピッチをいい、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のスチールコード4S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4mm以下、2mm以上の間隔を隔てて巻き付けるようにするとよい。
The winding interval mentioned above refers to the winding pitch of the wrapping filament 4z when the wrapping filament 4z is composed of one piece, and when the wrapping filament 4z is composed of a plurality of pieces, the respective wrapping intervals are used. This is the interval between the steel filament 4z and the longitudinal direction of the
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、周囲のゴムとの良好な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。 In the present invention, the brass wire constituting the wrapping filament 4z is preferably composed of an alloy of 60 to 70% by weight of copper and 30 to 40% by weight of zinc. Thereby, the ductility of the wrapping filament 4z can be ensured while ensuring good adhesion to the surrounding rubber, and disconnection of the wrapping filament 4z can be prevented during the stranded wire processing.
なお、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤ1では、チェーファー補強層4を構成するスチールコード4Sのスチールコード本体におけるスチールフィラメントのうち、少なくとも最外層を構成するスチールフィラメント4bの表面にあらかじめ黄銅メッキを施しておくとよい。これにより、スチールコード本体とラッピング用フィラメント4zとの密着性が向上して、チェーファー補強層4としての耐圧縮疲労性を高いレベルで確保することができると共に、ゴムとの接着性も向上させることができる。ここで、上述する黄銅メッキの組成をラッピング用フィラメント4zを構成する黄銅素線と同様に、銅60〜70重量%及び亜鉛30〜40重量%にするとよい。
In the heavy-duty pneumatic radial tire 1 of the present invention, at least the surface of the
上述する図2の実施形態では、スチールコードSにおけるスチールコード本体の撚り構造が3+9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、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1のチェーファー補強層4に使用されるスチールコード4Sの構造は、これに限られるものではない。
In the embodiment of FIG. 2 described above, the steel cord main body in the steel cord S has a twisted structure of 3 + 9, and the wrapping filament 4z is composed of one piece. However, as described above, The structure of the
すなわち、本発明では、スチールコード本体の撚り構造を、上述する3+9のほか、3/9、3+8、3+7、1+18、1×27、1×9、3+9+15、3+8+13、3/8+13、4+9+14、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。 That is, in the present invention, in addition to the 3 + 9 described above, the twist structure of the steel cord body is 3/9, 3 + 8, 3 + 7, 1 + 18, 1 × 27, 1 × 9, 3 + 9 + 15, 3 + 8 + 13, 3/8 + 13, 4 + 9 + 14, 7 ×. (3 + 9 + 15) or the like, and one or a plurality of wrapping filaments 4z may be wound around the periphery.
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、チェーファー補強層に使用するスチール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で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ッティング摩耗を抑制して、チェーファー補強層の圧縮疲労性を改善することにより、カーカス層の保護機能を強化して、タイヤ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。 As described above, the heavy-duty pneumatic radial tire according to the present invention includes a steel cord body made of a plurality of steel filaments and a wrapping filament wound around the steel cord in a spiral shape. By configuring this wrapping filament with brass wire, fretting wear that occurs between the steel filament of the steel cord body and the wrapping filament is suppressed, and the compression fatigue property of the chafer reinforcement layer is improved By doing so, the protective function of the carcass layer is enhanced to improve the tire durability, and it is preferably applied to a heavy-duty pneumatic radial tire having a particularly large load.
タイヤサイズを295/80R22.5、タイヤ構造を図1、チェーファー補強層に使用したスチールコードの撚り構造を3+9×0.22+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5本ずつ作製した。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ピッチとして表示した。 Conventional tires with a tire size of 295 / 80R22.5, a tire structure of Fig. 1, a steel cord twist structure used for the chafer reinforcement layer in common with 3 + 9 × 0.22 + 1, and a wrapping filament material made of steel ( Conventional example) and the tires of the present invention (Examples 1 to 3) in which the material of the wrapping filament was made of brass, and the wire diameter and winding bitch of the wrapping filament were different as shown in Table 1, respectively. Five pieces were produced. In Table 1, the twist pitch of each filament in the steel cord body is indicated as the winding pitch.
ここで、各タイヤにおけるチェーファー補強層の仕様を以下のようにすると共に、本発明タイヤにおけるラッピング用フィラメントを構成する黄銅素線の組成を銅65重量%と亜鉛35重量%との合金にした。 Here, the specification of the chafer reinforcement layer in each tire is as follows, and the composition of the brass wire constituting the wrapping filament in the tire of the present invention is an alloy of 65 wt% copper and 35 wt% zinc. .
〔チェーファー補強層の仕様〕
*厚さ:1.8mm
*タイヤ軸方向に展開したときの総幅:100mm
*スチールコードの打ち込み密度:50mm当り20本
*スチールコードのタイヤ周方向に対する配置角度:45°
[Specifications of chafer reinforcement layer]
* Thickness: 1.8mm
* Total width when deployed in the tire axial direction: 100 mm
* Steel cord driving density: 20 per 50mm * Steel cord placement angle with respect to tire circumferential direction: 45 °
これら4種類のタイヤについて、以下の試験方法によりタイヤ耐久性を評価し、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。 The tire durability of these four types of tires was evaluated by the following test method, and the results are also shown in Table 1 using an index with the conventional example being 100. It shows that it is excellent in durability, so that a numerical value is large.
〔タイヤ耐久性の評価〕
各タイヤをリム組み(リムサイズ:22.5×8.25)して、空気圧850kPaを充填した後、室内ドラム試験機(ドラム径:1707mm)を使用して、負荷荷重を51.5kN、速度45km/hとしてタイヤが破壊するまで走行させ、破壊に至るまでの走行距離を測定した。この試験をそれぞれ5本のタイヤについて行い、その平均値を以ってタイヤ耐久性の評価とした。
[Evaluation of tire durability]
Each tire is assembled into a rim (rim size: 22.5 × 8.25) and filled with air pressure of 850 kPa, and then an indoor drum tester (drum diameter: 1707 mm) is used to apply a load of 51.5 kN and a speed of 45 km. It was made to drive | work until a tire destroyed as / h, and the travel distance until it destroyed was measured. This test was performed for five tires each, and the average value was used as the tire durability evaluation.
表1より、本発明タイヤは、従来タイヤに比してタイヤ耐久性が優れていることがわかる。 From Table 1, it can be seen that the tire of the present invention is superior in tire durability as compared with the conventional tire.
1 重荷重用空気入りラジアルタイヤ
2 ビード部
3 カーカス層
4 チェーファー補強層
4S スチールコード
4a、4b スチールフィラメント
4z ラッピング用フィラメント
5 ビードコア
1 Heavy-duty pneumatic
Claims (8)
前記チェーファー補強層を構成するスチール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。 Heavy load air in which a carcass layer is wound around the bead core embedded in the pair of left and right bead portions from the inside to the outside of the tire and a chafer reinforcement layer made of a steel cord is disposed around the wound portion of the carcass layer In entering radial tires,
The steel cord constituting the chafer reinforcement layer is composed of a steel cord body composed of a plurality of steel filaments and a wrapping filament spirally wound around the steel cord body, and the wrapping filament is composed of a brass wire. Heavy duty pneumatic radial tire.
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