JP2020147199A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
空気入りラジアルタイヤ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020147199A JP2020147199A JP2019047294A JP2019047294A JP2020147199A JP 2020147199 A JP2020147199 A JP 2020147199A JP 2019047294 A JP2019047294 A JP 2019047294A JP 2019047294 A JP2019047294 A JP 2019047294A JP 2020147199 A JP2020147199 A JP 2020147199A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filaments
- filament
- strand
- layer
- tensile strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
- D07B1/06—Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
- D07B1/0606—Reinforcing cords for rubber or plastic articles
- D07B1/0613—Reinforcing cords for rubber or plastic articles the reinforcing cords being characterised by the rope configuration
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B2201/00—Ropes or cables
- D07B2201/20—Rope or cable components
- D07B2201/2015—Strands
- D07B2201/2036—Strands characterised by the use of different wires or filaments
Landscapes
- Ropes Or Cables (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
【課題】スチールコードの生産性を低下させず、ストランド内部へのゴム浸透性を改善し耐久性を改善したラジアルタイヤ。【解決手段】ベルト層補強コードが、N(1〜3)本のフィラメント11のコア11Aと、コアの周囲に撚り合わされたM(6〜9)本のフィラメント12の中間層12Aと、中間層の周囲に撚り合わされたL(11〜15)本のフィラメント13からなる最外層13Aとを有する7本のストランド10を含み、1本のストランドの周囲に残りの6本のストランドが撚り合わされた7×(N+M+L)構造を有し、各ストランドの最外層に含まれるX(1〜5)本のフィラメント13aの引張強度T(MPa)がその素線径Do(mm)に対してT≧4000−2000Doの関係を満たし、各ストランドの最外層の他のフィラメント13bの引張強度T(MPa)がその素線径Do(mm)に対してT≦3800−2000Doの関係を満たすスチールコード。【選択図】図2
Description
本発明は、7×(N+M+L)構造を有するスチールコードをベルト層に代表される補強層の補強コードとして用いた空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、スチールコードの生産性を低下させることなく、ストランド内部へのゴム浸透性を改善して耐久性を改善することを可能にした空気入りラジアルタイヤに関する。
建設車両用の空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層の補強コードとして、N本(N=1〜3)のフィラメントからなるコアと、該コアの周囲に撚り合わされたM本(M=6〜9)のフィラメントからなる中間層と、該中間層の周囲に撚り合わされたL本(L=11〜15)のフィラメントからなる最外層とを有する7本のストランドを含み、該7本のストランドのうち1本のストランドの周囲に残りの6本のストランドが撚り合わされた7×(N+M+L)構造を有するスチールコード(例えば、特許文献1〜3参照)が使用されている。
一般に、7×(N+M+L)構造を有するスチールコードはタイトコードであり、ストランド内部へのゴム浸透率が低いため、ストランド内部に水分が滲み込むと、その水分がスチールコードの長手方向に沿って伝播し、広い範囲で錆が成長し、その結果として、空気入りラジアルタイヤの耐久性が低下するという問題がある。
これに対して、各ストランドに含まれるフィラメントの型付け率を異ならせることにより、フィラメント間に十分な隙間を形成し、ゴム浸透性を改善することができる。しかしながら、フィラメントの型付け率が異なるように選択的にプレフォーミングを行う場合、スチールコードの生産性が低下するという不都合がある。
本発明の目的は、スチールコードの生産性を低下させることなく、ストランド内部へのゴム浸透性を改善して耐久性を改善することを可能にした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ための本発明の空気入りラジアルタイヤは、複数本の補強コードを含む補強層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記補強コードとして、N本(N=1〜3)のフィラメントからなるコアと、該コアの周囲に撚り合わされたM本(M=6〜9)のフィラメントからなる中間層と、該中間層の周囲に撚り合わされたL本(L=11〜15)のフィラメントからなる最外層とを有する7本のストランドを含み、該7本のストランドのうち1本のストランドの周囲に残りの6本のストランドが撚り合わされた7×(N+M+L)構造を有し、各ストランドの最外層に含まれるX本(X=1〜5)のフィラメントの引張強度T1(MPa)がその素線径Do(mm)に対してT1≧4000−2000Doの関係を満たし、各ストランドの最外層に含まれる他のフィラメントの引張強度T2(MPa)がその素線径Do(mm)に対してT2≦3800−2000Doの関係を満たすスチールコードを用いたことを特徴とするものである。
本発明者は、7×(N+M+L)構造を有するスチールコードについて鋭意研究した結果、各ストランドの最外層に含まれるX本(X=1〜5)のフィラメントの引張強度T1を選択的に高くし、各ストランドの最外層に含まれる他のフィラメントの引張強度T2を低くすることにより、各ストランドの最外層に含まれるフィラメントに対して撚り線に先駆けて一律のプレフォーミング加工を施した場合であっても、高い引張強度T1を有するフィラメントは癖が付き難いことから、引張強度T1,T2の相違に起因してフィラメントの型付け率が相違し、その結果、フィラメント間に隙間が形成されることを知見し、本発明に至ったのである。
即ち、本発明では、補強層の補強コードとして、7×(N+M+L)構造を有するスチールコードを採用するにあたって、各ストランドの最外層に含まれる一部のフィラメントの引張強度T1を選択的に高くし、各ストランドの最外層に含まれる他のフィラメントの引張強度T2を低くすることにより、フィラメント間に隙間が形成されるので、ストランド内部へのゴム浸透性を改善し、空気入りラジアルタイヤの耐久性を改善することができる。
しかも、フィラメントの引張強度T1,T2の相違を利用してフィラメント間に隙間を形成することが可能であるので、フィラメント毎に異なる度合いのプレフォーミング加工を行う必要はなく、スチールコードの生産性を低下させるという不都合を生じることもない。
本発明では、各ストランドにおいて、コアのフィラメントの素線径Dcと中間層のフィラメントの素線径Dmと最外層のフィラメントの素線径Doが、Dc>Dm≧Do、Dm/Dc≧0.8の関係を満足することが好ましい。このようにコアのフィラメントを太くすることにより、ゴム浸透性を更に改善することができ、また、スチールコードが座屈し難くなる。これにより、空気入りラジアルタイヤの耐久性を更に改善向上することができる。
上記スチールコードにおいて、引張強度T1は4200MPa以下であることが好ましい。これにより、スチールコードの撚り線工程におけるフィラメントの破断を防止し、スチールコードの生産性の低下を回避することができる。
本発明において、上記スチールコードが使用される空気入りラジアルタイヤの補強層は特に限定されるものではなく、例えば、カーカス層、ベルト層、ベルト保護層、サイド補強層を挙げることができる。しかしながら、上記スチールコードの特性を考慮すると、該スチールコードが使用される補強層はベルト層であることが好ましい。
本発明は、建設車両用の空気入りラジアルタイヤに適用することが好適であるが、上述のようなスチールコードが補強層の補強コードとして使用される限りにおいて、上記以外の用途の空気入りラジアルタイヤにも適用可能である。
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は本発明の実施形態からなる建設車両用の空気入りラジアルタイヤを示し、1はトレッド部、2はサイドウォール部、3はビード部である。左右一対のビード部3,3間にはタイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含むカーカス層4が装架され、そのカーカス層4の端部がビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。
トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には複数層のベルト層6a,6b,6c,6dが埋設されている。これらベルト層6a〜6dはタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層6a〜6dにおいて、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば15°〜40°の範囲に設定され、そのコード打ち込み密度は例えば10本/50mm〜25本/50mmの範囲に設定されている。
また、ベルト層6a〜6dの外周側には複数層のベルト保護層7a,7bが埋設されている。ベルト層6a〜6dがトレッド部1の補強を担持しているのに対して、ベルト保護層7a,7bはベルト層6a〜6dを保護する目的で配設されている。これらベルト保護層7a,7bはタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト保護層7a,7bにおいて、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば20°〜40°の範囲に設定され、そのコード打ち込み密度は例えば10本/50mm〜30本/50mmの範囲に設定されている。ベルト保護層7a,7bの補強コードとしては、例えば、破断伸びが4%以上であるスチールコードが使用されている。
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層6a〜6dの補強コードとして、後述する7×(N+M+L)構造を有するスチールコードが使用されている。このスチールコードは、ベルト層6a〜6dに加えて、又は、ベルト層6a〜6dの替わりに、カーカス層4等の補強層に使用することも可能である。
図2は本発明で使用される7×(N+M+L)構造を有するスチールコードを示すものである。図2に示すように、スチールコード20は、N本(N=1〜3)のフィラメント11からなるコア11Aと、該コア11Aの周囲に撚り合わされたM本(M=6〜9)のフィラメント12からなる中間層12Aと、該中間層12Aの周囲に撚り合わされたL本(L=11〜15)のフィラメント13からなる最外層13Aを有する7本のストランド10を含み、該7本のストランド10のうち1本のストランド10の周囲に残りの6本のストランド10が撚り合わされた7×(N+M+L)構造を有している。各ストランド10において、コア11Aに含まれるN本のフィラメント11、中間層12Aに含まれるM本のフィラメント12及び最外層13Aに含まれるL本のフィラメント13には撚り線に先駆けてスパイラル状の型付けが施されている。同一層内のフィラメント11,12,13は同一の素線径及び同一の型付けピッチを有している。本実施形態において、各ストランド10は3本のフィラメント11からなるコア11Aと9本のフィラメント12からなる中間層12Aと15本のフィラメント13からなる最外層13Aとから構成されている。つまり、7×(3+9+15)構造である。その他の例として、例えば、7×(1+6+12)構造や7×(3+8+13)構造を挙げることができる。
各ストランド10の最外層13Aに含まれるL本のフィラメント13のうちX本(X=1〜5)のフィラメント13a(斜線付き)の引張強度T1(MPa)はその素線径Do(mm)に対してT1≧4000−2000Doの関係を満たし、各ストランド10の最外層13Aに含まれる他のフィラメント13bの引張強度T2(MPa)がその素線径Do(mm)に対してT2≦3800−2000Doの関係を満たしている。なお、なお、フィラメント13bの引張強度T2と同様に、コア11Aに含まれるフィラメント11の引張強度T3はその素線径Dc(mm)に対してT3≦3800−2000Dcの関係を満たし、中間層12Aに含まれるフィラメント12の引張強度T4はその素線径Dm(mm)に対してT4≦3800−2000Dmの関係を満たすことが望ましい。これらフィラメント11〜13の引張強度は、スチールの炭素含有量や伸線加工度に基づいて適宜調整することが可能である。
上述した空気入りラジアルタイヤでは、ベルト層6a〜6の補強コードとして、7×(N+M+L)構造を有するスチールコード20を採用するにあたって、各ストランド10の最外層13Aに含まれる一部のフィラメント13aの引張強度T1を選択的に高くし、各ストランド10の最外層13Aに含まれる他のフィラメント13bの引張強度T2を低くしているので、フィラメント13a,13bに対して撚り線に先駆けて一律のプレフォーミング加工を施した場合であっても、高い引張強度T1を有するフィラメント13aは癖が付き難いことから、引張強度T1,T2の相違に起因してフィラメント13a,13bの型付け率が相違し、各ストランド10の最外層13Aのフィラメント13間に隙間が形成される。これにより、ストランド10の内部へのゴム浸透性を改善し、空気入りラジアルタイヤの耐久性を改善することができる。
しかも、フィラメント13a,13bの引張強度T1,T2の相違を利用して最外層13Aのフィラメント13間に隙間を形成することが可能であるので、フィラメント13a,13bに対して異なる度合いのプレフォーミング加工を行う必要はなく、スチールコード10の生産性を低下させることもない。
ここで、各ストランド10の最外層13Aに含まれるX本(X=1〜5)のフィラメント13aの引張強度T1(MPa)がその素線径Do(mm)に対してT1≧4000−2000Doの関係を満たすことが必要であるが、この引張強度T1が4000−2000Do(MPa)よりも小さいと、ストランド10の内部へのゴム浸透性を改善する効果が不十分になる。引張強度T1は4200MPa以下であることが望ましい。これにより、スチールコード20の撚り線工程におけるフィラメント13aの破断を防止し、スチールコード20の生産性の低下を回避することができる。一方、各ストランド10の最外層13Aに含まれる他のフィラメント13bの引張強度T2(MPa)はその素線径Do(mm)に対してT2≦3800−2000Doの関係を満たすことが必要であるが、この引張強度T2が3800−2000Do(MPa)よりも大きいとストランド10の内部へのゴム浸透性を改善する効果が不十分になる。引張強度T2はスチールコード20の補強性能を確保するために2000MPa以上であることが望ましい。
また、引張強度T1を有するフィラメント13aの本数はX本(X=1〜5)とする必要があるが、X>5であると、ゴム浸透性の改善効果が低下する。特に、1≦X≦L/3の関係を満足することが望ましい。また、X≧2である場合、引張強度T1を有するフィラメント13aは互いに隣接しないように配置されることが好ましい。これにより、ゴム浸透性を効果的に高めることができる。
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、各ストランド10におけるコア11Aのフィラメント11の素線径Dcと中間層12Aのフィラメント12の素線径Dmと最外層13Aのフィラメント13の素線径Doは、Dc>Dm≧Do、Dm/Dc≧0.8の関係を満足すると良い。このようにコア11Aのフィラメント11を太くすることにより、ゴム浸透性を更に改善することができる。また、コア11Aのフィラメント11を太くした場合、スチールコード10が座屈し難くなる。これにより、空気入りラジアルタイヤの耐久性を更に改善向上することができる。ここで、Dm/Dc<0.8であると、最外層13Aのフィラメント13が適正な位置に配置されないため耐久性の改善効果が低下する。フィラメント11〜13の素線径Dc,Dm,Doは、特に限定されるものではないが、ベルト層6a〜6dの補強コードとして好適な補強効果を得るために、0.15mm〜0.40mmの範囲から適宜選択することができる。フィラメント11〜13の素線径Dc,Dm,Doが太過ぎると、耐疲労性が悪化することになる。
タイヤサイズ2700R49の建設車両用の空気入りラジアルタイヤを構成するベルト層について、その補強コードだけを異ならせた試験用サンプル(従来例、比較例1〜4及び実施例1〜5)を製作した。
従来例、比較例1〜4及び実施例1〜5において、ベルト層の補強コードとして、7×(3+9+15)構造を有するスチールコードを使用した。従来例1ではスチールコードを標準フィラメントで構成する一方で、比較例1〜3及び実施例1〜5では標準フィラメントの少なくとも一部を高強力フィラメントに置き換え、比較例4では標準フィラメントの少なくとも一部を低強力フィラメントに置き換えた。コード打ち込み密度、各フィラメントの素線径Dc,Dm,Do、素線径の比Dm/Dc、高強力フィラメントの本数、各フィラメントの引張強度、高強力フィラメントの配置[図3(a)〜(f)]は、表1及び表2のように設定した。図3(a)〜(f)において、斜線付きのフィラメントが高強力フィラメントである。但し、比較例4では、図3(b)において高強力フィラメントの位置に低強力フィラメントを配置した。
これら試験用サンプルについて、下記の評価方法により、ゴム浸透性及びタイヤ耐久性を評価し、その結果を表1及び表2に併せて示した。
ゴム浸透性:
補強コードを含む5枚の圧延部材(ベルト層)を重ねて加硫した後、3番目の層から8本のスチールコードを取り出し、カッターナイフでスチールコードの外側のゴムを除去し、ストランドのシースフィラメントを1本除去し、ストランド内のゴム浸透率を目視にて測定した。8本のスチールコードのゴム浸透率の平均値を求め、これをゴム浸透率とした。
補強コードを含む5枚の圧延部材(ベルト層)を重ねて加硫した後、3番目の層から8本のスチールコードを取り出し、カッターナイフでスチールコードの外側のゴムを除去し、ストランドのシースフィラメントを1本除去し、ストランド内のゴム浸透率を目視にて測定した。8本のスチールコードのゴム浸透率の平均値を求め、これをゴム浸透率とした。
タイヤ耐久性:
補強コードを含む2枚の圧延部材(ベルト層)を互いのコード角度が90°となるように重ねて加硫した後、圧力容器内において、温度130℃、湿度95%の雰囲気下で96時間にわたって劣化させてから層間の剥離力を測定した。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐剥離性が優れ、即ち、タイヤとしての耐久性が優れていることを意味する。
補強コードを含む2枚の圧延部材(ベルト層)を互いのコード角度が90°となるように重ねて加硫した後、圧力容器内において、温度130℃、湿度95%の雰囲気下で96時間にわたって劣化させてから層間の剥離力を測定した。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐剥離性が優れ、即ち、タイヤとしての耐久性が優れていることを意味する。
表1及び表2から明らかなように、実施例1〜5は、従来例との対比において、ストランドの内部へのゴム浸透性が改善された結果、耐剥離性が優れ、タイヤとしての耐久性が改善されていた。特に、実施例3では、コアのフィラメントの増径により素線径の比Dm/Dcが適正化されているため、ゴム浸透性が改善され、タイヤ耐久性の改善効果が顕著であった。一方、実施例4では、素線径の比Ds/Dcが小さいため、タイヤ耐久性の改善効果が低下する傾向が見られた。実施例5では、各ストランドの最外層に配置された高強力フィラメントの引張強度が高いためスチールコードの生産性が低下する傾向が見られた。
これに対して、比較例1のタイヤは、各ストランドの最外層に15本の高強力フィラメントを配置したため、ゴム浸透性の改善効果が得られなかった。比較例2のタイヤは、コアのフィラメントを高強力フィラメントとしたため、ゴム浸透性の改善効果が得られなかった。比較例3のタイヤは、中間層のフィラメントを高強力フィラメントとしたため、ゴム浸透性の改善効果が得られなかった。比較例4のタイヤは、各ストランドの最外層に低強力フィラメントを配置したため、低強力フィラメントの浮きが発生し、タイヤ耐久性の改善効果が得られなかった。
1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
6a〜6d ベルト層
7a,7b ベルト保護層
10 ストランド
11 コアのフィラメント
11A コア
12 中間層のフィラメント
12A 中間層
13 最外層のフィラメント
13A 最外層
20 スチールコード
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
6a〜6d ベルト層
7a,7b ベルト保護層
10 ストランド
11 コアのフィラメント
11A コア
12 中間層のフィラメント
12A 中間層
13 最外層のフィラメント
13A 最外層
20 スチールコード
Claims (3)
- 複数本の補強コードを含む補強層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記補強コードとして、N本(N=1〜3)のフィラメントからなるコアと、該コアの周囲に撚り合わされたM本(M=6〜9)のフィラメントからなる中間層と、該中間層の周囲に撚り合わされたL本(L=11〜15)のフィラメントからなる最外層とを有する7本のストランドを含み、該7本のストランドのうち1本のストランドの周囲に残りの6本のストランドが撚り合わされた7×(N+M+L)構造を有し、各ストランドの最外層に含まれるX本(X=1〜5)のフィラメントの引張強度T1(MPa)がその素線径Do(mm)に対してT1≧4000−2000Doの関係を満たし、各ストランドの最外層に含まれる他のフィラメントの引張強度T2(MPa)がその素線径Do(mm)に対してT2≦3800−2000Doの関係を満たすスチールコードを用いたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
- 各ストランドにおいて、前記コアのフィラメントの素線径Dcと前記中間層のフィラメントの素線径Dmと前記最外層のフィラメントの素線径Doが、Dc>Dm≧Do、Dm/Dc≧0.8の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載の空気入りラジアルタイヤ。
- 前記引張強度T1が4200MPa以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気入りラジアルタイヤ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019047294A JP2020147199A (ja) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | 空気入りラジアルタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019047294A JP2020147199A (ja) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | 空気入りラジアルタイヤ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020147199A true JP2020147199A (ja) | 2020-09-17 |
Family
ID=72431628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019047294A Pending JP2020147199A (ja) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | 空気入りラジアルタイヤ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020147199A (ja) |
-
2019
- 2019-03-14 JP JP2019047294A patent/JP2020147199A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6400972B2 (ja) | ゴム物品補強用スチールコード | |
JPWO2016017655A1 (ja) | ゴム物品補強用スチールコード | |
JP2020147870A (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
JP2016056456A (ja) | スチールコードおよび空気入りラジアルタイヤ | |
JP4608270B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
JP6374202B2 (ja) | ゴム物品補強用スチールコード | |
JP2020142679A (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
JP4683150B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
JP2020147199A (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
JP5718070B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
JPH1161662A (ja) | ゴム物品補強用スチールコード及び空気入りタイヤ | |
JP6171759B2 (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
JP6930187B2 (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
JP2020142677A (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
JP2000177311A (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
JP2019137932A (ja) | スチールコード及びそれを用いた空気入りラジアルタイヤ | |
JP6206168B2 (ja) | スチールコード及びそれを用いた空気入りラジアルタイヤ | |
JP6870451B2 (ja) | スチールコード及びそれを用いた空気入りラジアルタイヤ | |
JP2010018942A (ja) | 大型空気入りラジアルタイヤ用スチールコード | |
JP6683570B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
JP2019137931A (ja) | スチールコード及びそれを用いた空気入りラジアルタイヤ | |
JP2020142678A (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
JP2014177225A (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
JP2016056457A (ja) | スチールコードおよび空気入りラジアルタイヤ | |
JPH06146182A (ja) | スチールコード |