JP3175027B2 - Pneumatic radial tire - Google Patents

Pneumatic radial tire

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JP3175027B2
JP3175027B2 JP15467792A JP15467792A JP3175027B2 JP 3175027 B2 JP3175027 B2 JP 3175027B2 JP 15467792 A JP15467792 A JP 15467792A JP 15467792 A JP15467792 A JP 15467792A JP 3175027 B2 JP3175027 B2 JP 3175027B2
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    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
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    • D07B1/0646Reinforcing cords for rubber or plastic articles comprising longitudinally preformed wires

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スチールコードからな
るベルト層を使用しながら軽量化した空気入りラジアル
タイヤに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lightweight pneumatic radial tire using a belt layer made of steel cord.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近の地球環境汚染の問題から車両の低
燃費化が強く要望されるようになり、その一環として空
気入りラジアルタイヤの軽量化は大きな技術的課題の一
つとして注目を集めている。空気入りラジアルタイヤの
ベルト層には、優れた引張強度や引張弾性率を有するス
チールコードが使用されているが、その比重が非常に大
きいために上記軽量化の障害になっていた。一方、スチ
ールコードに比べて低比重の有機繊維コードは、引張強
度や引張弾性率が小さくスチールコード並みのタイヤ性
能を発揮できないため、当面はスチールコードに依存せ
ざるを得ないのが実情である。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a strong demand for lower fuel consumption of vehicles due to the problem of global environmental pollution. As one of the measures, weight reduction of pneumatic radial tires has been attracting attention as one of the major technical issues. I have. For the belt layer of the pneumatic radial tire, a steel cord having excellent tensile strength and tensile modulus is used, but its specific gravity is extremely large, which has been an obstacle to the above-mentioned weight reduction. On the other hand, organic fiber cords, which have a lower specific gravity than steel cords, have low tensile strength and tensile modulus and cannot exhibit the same tire performance as steel cords, so for the time being it is necessary to rely on steel cords for the time being. .

【0003】そこで、上記スチールコードの使用を前提
にして軽量化を達成する対策として、ワイヤ使用量の削
減及びゴムゲージの減少が考えられる。その具体的手段
の一つとして、スチールコードを複数のワイヤを撚り線
にして使用するのではなくて、単線ワイヤとして使用す
ることが提案される。この単線ワイヤコードは、撚り線
コードに比べて同一ワイヤ断面積でのコード径をコンパ
クトにすることができ、それによってトレッドの溝下ゲ
ージ(ゴムゲージ)やベルト層のコード間ゲージ(ゴム
ゲージ)を小さくできるためゴム量を減らし、軽量化す
ることが可能である。しかも、単線ワイヤは、その回り
をゴムで完全に覆うことができるので、吸水による腐蝕
疲労や接着性の低下を小さくし、耐久性を良好にするこ
とができる。
Therefore, as a measure for achieving weight reduction on the premise of using the above-mentioned steel cord, it is conceivable to reduce the amount of wire used and the rubber gauge. As one of the concrete means, it is proposed to use a steel cord as a single wire, instead of using a plurality of wires as stranded wires. This single wire cord has a smaller cord diameter at the same wire cross-section than a stranded cord, thereby reducing the tread under-groove gauge (rubber gauge) and the belt layer cord gauge (rubber gauge). As a result, the amount of rubber can be reduced and the weight can be reduced. In addition, since the single wire can be completely covered with rubber, the corrosion fatigue due to water absorption and the decrease in adhesiveness can be reduced, and the durability can be improved.

【0004】しかしながら、このような特長を有する単
線ワイヤコードも撚りがないため剛直である。そのた
め、繰り返し荷重による曲げ変形や圧縮変形に対する耐
久性が小さいという欠点がある。そして、この耐久性不
足が撚り線コード使いのタイヤに比べワイヤ折れを多発
し、ベルト耐久性を低下させる原因になっていた。
[0004] However, a single wire cord having such features is also rigid because it has no twist. Therefore, there is a drawback that durability against bending deformation and compression deformation due to repeated load is small. The lack of durability causes wire breakage more frequently than tires using a stranded wire cord, causing a reduction in belt durability.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、単線
ワイヤコードを使用することによって、撚り線コード使
いに比べて軽量化しながら、ベルト耐久性等のタイヤ性
能を撚り線コード使い並み、又はそれ以上にする空気入
りラジアルタイヤを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to use a single wire cord to reduce the weight compared to the use of a twisted cord and to improve the tire performance such as belt durability to the same level as using a twisted cord. It is an object of the present invention to provide a pneumatic radial tire having a larger size.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は、トレッドのカーカス層外周側に配置したベ
ルト層をスチールコードから構成した空気入りラジアル
タイヤにおいて、前記スチールコードを、炭素含有量が
0.90〜1.10重量%、クロム含有量が0.1重量
%以上で、少なくとも引張強度が320kgf/mm2
以上であり、かつ直径dが0.28〜0.60mmの単
線ワイヤに、その長手方向に沿って二次元の波形を型付
けした構成にすると共に、前記単線ワイヤの直径d及び
波形の高さh、波形のピッチ長Pから特定されるパラメ
ーターF=(h−d)/Pを 0.01≦F≦0.06 に設定し、かつ該スチールコードを、その波形の二次元
面がトレッド面に平行になるように配置したことを特徴
とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a pneumatic radial tire in which a belt layer disposed on the outer peripheral side of a carcass layer of a tread is made of a steel cord. 0.90 to 1.10% by weight, the chromium content is 0.1% by weight or more, and the tensile strength is at least 320 kgf / mm 2.
This is a configuration in which a single wire having a diameter d of 0.28 to 0.60 mm is shaped with a two-dimensional waveform along the longitudinal direction, and the diameter d of the single wire and the height h of the waveform are formed. The parameter F = (h−d) / P specified from the pitch length P of the waveform is set to 0.01 ≦ F ≦ 0.06, and the steel cord is connected to the tread surface by the two-dimensional surface of the waveform. It is characterized by being arranged so as to be parallel.

【0007】このようにベルト層のスチールコードとし
て、特定の炭素含有量とクロム含有量を有する高引張強
度及び特定の直径を有する単線ワイヤを使用することに
よって軽量化を可能にすると共に、その長手方向に沿っ
て二次元の波形を型付けしたことによって、単線ワイヤ
自体の剛直性を和らげて耐ワイヤ折れ性(ベルト耐久
性)を付与することができる。しかも、単線ワイヤの直
径d、波形の高さh及びそのピッチ長Pから特定される
パラメーターFを0.01〜0.06の範囲にすること
によって、上記剛直性の緩和とそれに基づく操縦安定性
低下の抑制効果を調和せることができる。しかも、単線
ワイヤを、その波形の二次元面がトレッド面に平行にな
るように配置することにより、トレッドの溝下ゲージと
ベルト層のプライ間ゲージを小さくし、ゴム量の低減が
可能になるため、より一層軽量化することができる。
[0007] By using a single wire having a specific tensile strength and a specific diameter having a specific carbon content and a specific chromium content as the steel cord of the belt layer, it is possible to reduce the weight and to reduce the length thereof. By shaping the two-dimensional waveform along the direction, the rigidity of the single wire itself can be reduced, and wire break resistance (belt durability) can be imparted. In addition, by setting the parameter F specified from the diameter d of the single wire, the height h of the corrugation and the pitch length P in the range of 0.01 to 0.06, the rigidity is reduced and the steering stability based on the relaxation is improved. The effect of suppressing the decrease can be harmonized. Moreover, by arranging the single wire so that the two-dimensional surface of the waveform is parallel to the tread surface, the gauge under the groove of the tread and the gauge between the plies of the belt layer can be reduced, and the amount of rubber can be reduced. Therefore, the weight can be further reduced.

【0008】以下、図面を参照して本発明の構成につい
て具体的に説明する。図1において、1はトレッド部、
2はカーカス層で、その両端部は左右一対のビードコア
5の周りにタイヤ内側から外側に折り返され巻き上げら
れている。このカーカス層2のタイヤ周方向E,E’に
対するコード角度は実質的に90度になっている。トレ
ッド部1のカーカス層2の外周側には、タイヤ周方向
E,E’に対するコード角度が5〜40°で、かつ互い
に交差するスチールコード40で補強された2層の内側
ベルト層4と外側ベルト層4’がそれぞれタイヤ全周に
わたって配置されている。トレッド部1の表面には、タ
イヤ周方向E,E’に延びる主溝6と、これに対して交
差する副溝7とが設けられている。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is a tread portion,
Numeral 2 denotes a carcass layer whose both ends are wound around a pair of left and right bead cores 5 from the inside to the outside of the tire. The cord angle of the carcass layer 2 with respect to the tire circumferential directions E and E 'is substantially 90 degrees. On the outer peripheral side of the carcass layer 2 of the tread portion 1, two inner belt layers 4 having a cord angle of 5 to 40 degrees with respect to the tire circumferential directions E and E ', and reinforced with steel cords 40 crossing each other, and an outer side Each of the belt layers 4 'is arranged over the entire circumference of the tire. On the surface of the tread portion 1, a main groove 6 extending in the tire circumferential direction E, E 'and a sub groove 7 intersecting the main groove 6 are provided.

【0009】本発明において、上記ベルト層4,4’を
補強するスチールコード40は、図3のように、二次元
の波形を型付した単線ワイヤから構成され、その単線ワ
イヤは、少なくとも引張強度が320kgf/mm2
上、直径dを0.28mm〜0.60mmとすることに
より、撚り線コードと同等以上の十分な補強効果を発揮
させることが可能になる。このような高引張強度を可能
にするには、ワイヤの炭素含有量が0.90〜1.10
重量%で、クロム含有量が0.1重量%以上の高炭素鋼
から製作する。炭素とクロムの含有量を上記範囲にする
ことにより、単線ワイヤの引張強度のみならず、靭性と
耐疲労性を向上することができる。クロム含有量の上限
は、特に限定されるものではないが、余りに多くなりす
ぎるとワイヤ製作時の熱処理が困難になり、製作コスト
が高くなるので、通常は0.4重量%以下にするのがよ
い。
In the present invention, as shown in FIG. 3, the steel cord 40 for reinforcing the belt layers 4, 4 'is formed of a two-dimensional corrugated single wire, and the single wire has at least a tensile strength. Is 320 kgf / mm 2 or more, and the diameter d is 0.28 mm to 0.60 mm, so that a sufficient reinforcing effect equal to or more than that of the stranded cord can be exerted. To enable such high tensile strength, the carbon content of the wire must be between 0.90 and 1.10.
Manufactured from high carbon steel with a chromium content of 0.1% by weight or more by weight. By setting the content of carbon and chromium in the above range, not only the tensile strength of the single wire but also the toughness and the fatigue resistance can be improved. The upper limit of the chromium content is not particularly limited, but if it is too large, heat treatment at the time of wire production becomes difficult, and the production cost becomes high. Good.

【0010】また、単線ワイヤの直径dが0.28mm
未満では、上述した炭素含有量、クロム含有量を有し、
引張強度が高くてもベルト層の曲げ剛性が低下しすぎる
ため、ワイヤ折れを抑制することが難しい。他方、直径
dが 0.60mmを越えると、単線ワイヤが剛直にな
りすぎて圧縮変形に伴う表面歪みが増加するため、ベル
ト耐久性が悪化する。
The diameter d of the single wire is 0.28 mm.
With less than the above-mentioned carbon content and chromium content,
Even if the tensile strength is high, the bending stiffness of the belt layer is too low, so it is difficult to suppress wire breakage. On the other hand, if the diameter d exceeds 0.60 mm, the single wire becomes too rigid and the surface distortion accompanying the compression deformation increases, so that the belt durability deteriorates.

【0011】この単線ワイヤは、図3に示すように、そ
の長手方向に沿って直径dよりも大きい高さhとピッチ
長Pの二次元の波形が型付けされている。 このように
単線ワイヤに波形を型付けすることによって、ストレー
トな単線ワイヤに比べて引張弾性率が低下し、その剛直
性が緩和される。そのため、撚りが施されていない単線
ワイヤであっても、繰り返し曲げ荷重や圧縮荷重に対す
る耐久性(耐疲労性)が向上し、ベルト層に使用したと
きの耐久性を撚り線コード使い並み、又はそれ以上に向
上させることができる。しかし、この単線ワイヤの型付
けの度合を大きくしすぎると、引張弾性率の低下が著し
くなって、ベルト層の横剛性が低下し、コーナリングパ
ワーが低下するため、撚り線コード使い並みの操縦安定
性を確保することが困難になる。
As shown in FIG. 3, the single wire has a two-dimensional waveform having a height h larger than a diameter d and a pitch length P along its longitudinal direction. By shaping the single wire in this manner, the tensile modulus is reduced and the rigidity is reduced as compared with a straight single wire. Therefore, even with a single wire that is not twisted, the durability against repeated bending load and compression load (fatigue resistance) is improved, and the durability when used for the belt layer is the same as that of using a stranded wire cord, or It can be further improved. However, if the degree of molding of the single wire is too large, the tensile modulus is significantly reduced, the lateral rigidity of the belt layer is reduced, and the cornering power is reduced. It will be difficult to secure.

【0012】単線ワイヤの上述した特性は、型付けされ
た二次元の波形の高さhとワイヤ直径dとの差(h−
d)とピッチ長Pとの2要素によって特徴づけることが
できる。すなわち、上記差(h−d)とピッチ長Pから
定義されるパラメーターF=(h−d)/Pと関係づけ
れば、以下に表1及び図4を参照して述べる通り、ワイ
ヤの耐疲労性や引張弾性率との相関性をより明確にする
ことができ、ひいてはベルト層の耐久性やコーナリング
パワー(操縦安定性)との相関性を明確にすることがで
きる。本発明において、このパラメーターFは0.01
≦F≦0.06の範囲にする。
The above-described characteristic of a single wire is based on the difference (h−h) between the height h of the shaped two-dimensional waveform and the wire diameter d.
d) and the pitch length P. That is, associating with the parameter F = (hd) / P defined by the difference (h−d) and the pitch length P, as described below with reference to Table 1 and FIG. Correlation with fatigue and tensile modulus can be further clarified, and furthermore, correlation with belt layer durability and cornering power (steering stability) can be clarified. In the present invention, this parameter F is 0.01
≦ F ≦ 0.06.

【0013】表1は、単線ワイヤが有する二次元の波形
のパラメーターFと、下記測定条件により実施した繰り
返し曲げ荷重に対する耐疲労性との関係を示す。この表
1の結果から、単線ワイヤに対してパラメーターF=
0.01の波形を型付けすれば、ストレートの単線ワイ
ヤ(F=0)に比べて耐疲労性効果を顕すことができる
のがわかる。さらにF=0.04以上にすれば、ほとん
どベルトワイヤ折れが認められなくなることがわかる。耐疲労性測定法 :図5に示すように、直径0.40mm
の1本の単線ワイヤ40を12.5mm×12.5mm
× 20.0mmの寸法のゴムブロック60に埋設し、
その両端に、12.5mm×12.5mm×15.0m
mの真鍮製支持ブロック70を、単線ワイヤ40の両端
が支持ブロック70に連結されるように接着して測定用
サンプルSを作製する。これらサンプルSを10個用意
し、図6に示すように、一対の回転板T,T’の間に取
りつけると共に両回転軸U,U’の延長線が角度θをな
すようにセットして、1回転毎に最大1.5%の伸長と
最大1.5%の圧縮の歪みがゴムブロック60に加わる
ようにする。このようにセットした両回転板T,T’を
400万回回転させた後、各サンプルS中の単線ワイヤ
40の折れの有無を調べ、折れた本数を100分率で表
示した。
Table 1 shows the relationship between the two-dimensional waveform parameter F of the single wire and the fatigue resistance against repeated bending loads performed under the following measurement conditions. From the results in Table 1, the parameter F =
It can be seen that, when a waveform of 0.01 is formed, a fatigue resistance effect can be exhibited as compared with a straight single wire (F = 0). Further, it can be seen that if F = 0.04 or more, almost no break in the belt wire is recognized. Fatigue resistance measurement method : As shown in FIG. 5, a diameter of 0.40 mm
12.5 mm x 12.5 mm
Embedded in a rubber block 60 with a size of × 20.0 mm,
12.5mm x 12.5mm x 15.0m at both ends
The measurement sample S is prepared by bonding a brass support block 70 of m m so that both ends of the single wire 40 are connected to the support block 70. As shown in FIG. 6, ten samples S were prepared and mounted between a pair of rotating plates T and T ′, and set so that the extension lines of both rotating shafts U and U ′ made an angle θ. A maximum 1.5% expansion and a maximum 1.5% compression strain is applied to the rubber block 60 per rotation. After rotating the two rotating plates T and T 'thus set four million times, the presence or absence of breakage of the single wire 40 in each sample S was examined, and the number of breaks was displayed as a percentage.

【0014】 [0014]

【0015】一方、図4は、直径=0.30mm、波形
のピッチP=0.4mmの単線ワイヤが有する二次元の
波形のパラメーターFと引張弾性率との関係を示したも
のである。この図4から、パラメーターFを大きくする
ほど引張弾性率が低下していくことがわかる。単線ワイ
ヤが有すべき引張弾性率としては、ベルト層に基づくコ
ーナリングパワーとの関係から、少なくとも約1.3×
104 kgf/mm2にする必要があるのでパラメータ
ーFの上限は0.06であることがわかる。
On the other hand, FIG. 4 shows the relationship between the two-dimensional waveform parameter F and the tensile modulus of a single wire having a diameter of 0.30 mm and a pitch of waveform P = 0.4 mm. FIG. 4 shows that the tensile modulus decreases as the parameter F increases. The tensile elastic modulus that the single wire should have is at least about 1.3 × from the relationship with the cornering power based on the belt layer.
Since it is necessary to set to 10 4 kgf / mm 2 , it can be seen that the upper limit of the parameter F is 0.06.

【0016】本発明では、このような単線ワイヤをベル
ト層の補強コードとして使用するとき、その二次元の波
形がトレッド面に対して平行になるように配置する。こ
のような配置によってトレッドに形成した主溝6の溝底
から最外側のベルト層4’の単線ワイヤ40までの溝下
ゲージtを小さくすることができ(図2参照)、それに
よってゴム量を低減し、軽量化することが可能になる。
また、内側ベルト層4と外側ベルト層4’を構成する単
線ワイヤ40の間隔a(プライ間ゲージ)の縮小によっ
て軽量化を可能にすると共に、層間剪断力を大きくする
ため、コーナリングパワーを増大させることが可能であ
る。しかも、単線ワイヤであるため、撚り線コードに比
べて同一ワイヤ断面積にしたときのコード径を小さくす
ることができる。さらに、その周囲をコートゴムで完全
に被覆し、耐水接着性、耐錆性に優れたものにすること
ができる。
In the present invention, when such a single wire is used as a reinforcing cord of the belt layer, the two-dimensional waveform is arranged so as to be parallel to the tread surface. With such an arrangement, the under-groove gauge t from the groove bottom of the main groove 6 formed on the tread to the single wire 40 of the outermost belt layer 4 'can be reduced (see FIG. 2), thereby reducing the amount of rubber. It is possible to reduce the weight and weight.
Further, the weight can be reduced by reducing the distance a (gauge between plies) between the single wires 40 constituting the inner belt layer 4 and the outer belt layer 4 ', and the cornering power is increased to increase the interlayer shear force. It is possible. Moreover, since the wire is a single wire, the cord diameter can be reduced when the wire has the same cross-sectional area as compared with the stranded wire cord. Further, the periphery thereof can be completely covered with the coating rubber, so that it can have excellent water resistance and rust resistance.

【0017】本発明において、上述の効果によって得ら
れる溝下ゲージtは1.5〜3.5mmの範囲にするの
がよい。溝下ゲージtを1.5mm以上にすることによ
り、水分吸収による腐蝕疲労を防止し、ベルトワイヤ折
れを防止することができる。他方、3.5mm以下にす
ることにより、軽量化効果を確保することができる。ま
た、プライ間ゲージaは、乗用車用ラジアルタイヤでは
0.15〜0.8mmの範囲にするのがよい。プライ間
ゲージaを0.15mm以上にすることにより、層間剪
断歪が大きくなりすぎるのを抑制し、セパレーションや
ベルトワイヤ折れを抑制することができる。他方、0.
80mm以下にすることにより、十分な層間剪断歪を付
与し、良好なコーナリングパワー及び高速耐久性を確保
することができる。本発明は主として乗用車用空気入り
ラジアルタイヤに適用する場合に好適であるが、トラッ
ク,バス用などの他の用途の空気入りタイヤにも適用可
能である。
In the present invention, the under-groove gauge t obtained by the above-described effect is preferably set in the range of 1.5 to 3.5 mm. By setting the under-groove gauge t to 1.5 mm or more, corrosion fatigue due to moisture absorption can be prevented and belt wire breakage can be prevented. On the other hand, by setting the thickness to 3.5 mm or less, the effect of reducing the weight can be secured. Further, the gauge a between the plies is preferably set in a range of 0.15 to 0.8 mm in a radial tire for a passenger car. By setting the gauge a between plies to 0.15 mm or more, it is possible to suppress the interlayer shear strain from becoming too large, and to suppress separation and belt wire breakage. On the other hand, 0.
When the thickness is 80 mm or less, sufficient interlayer shear strain can be imparted, and good cornering power and high-speed durability can be secured. The present invention is suitable mainly for application to pneumatic radial tires for passenger cars, but is also applicable to pneumatic tires for other uses such as trucks and buses.

【0018】[0018]

【実施例】下記の通り、タイヤサイズ、カーカスコー
ド、内外ベルト層の幅及びタイヤ周方向に対するコード
角度、単線ワイヤの波形のピッチ長P、ベルト層のプラ
イ間ゲージa、溝下ゲージtを共通の大きさにする以外
は、表2に示す通り、単線ワイヤの炭素含有量、クロム
含有量、引張強度、直径d及びパラメーターFを異にす
る比較タイヤ1〜7、本発明タイヤ1〜6の13種類の
ラジアルタイヤを製作した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Tire size, carcass cord, width of inner and outer belt layers and cord angle with respect to the circumferential direction of tire, pitch length P of waveform of single wire, gauge a between belt plies and gauge t under groove are common as described below. Except for the size, the comparative tires 1 to 7 differing in the carbon content, the chromium content, the tensile strength, the diameter d and the parameter F of the single wire, and the tires of the present invention 1 to 6 as shown in Table 2. Thirteen kinds of radial tires were manufactured.

【0019】タイヤサイズ:175/70R13 カーカスコード:ポリエステル繊維コード1500D/
2 ベルト層のコード構造:単線 内側ベルト層の幅=120mm 外側ベルト層の幅=110mm タイヤ周方向に対するベルトコード角度=20° 単線ワイヤの波形のピッチ長P=4.0mm プライ間ゲージa=0.64mm 溝下ゲージt=3.5mm 比較のため、直径d=0.28mmの素線ワイヤ2本
を、コード構造1×2、撚りピッチ14の撚り線にした
スチールコードを、49本/50mm幅のエンド数でベ
ルト層を構成した以外は、本発明タイヤ2と同一構成の
対比タイヤを製作した。
Tire size: 175 / 70R13 Carcass cord: Polyester fiber cord 1500D /
2 Cord structure of belt layer: single line Width of inner belt layer = 120 mm Width of outer belt layer = 110 mm Belt cord angle with respect to tire circumferential direction = 20 ° Pitch length of waveform of single wire P = 4.0 mm Ply gauge a = 0 .64 mm Under-groove gauge t = 3.5 mm For comparison, 49 strands / 50 mm of steel cord in which two strand wires having a diameter d = 0.28 mm were converted into a stranded wire having a cord structure of 1 × 2 and a twist pitch of 14 were used. A comparative tire having the same configuration as that of the tire 2 of the present invention except that the belt layer was configured with the number of ends of the width was manufactured.

【0020】これら14種類のラジアルタイヤについ
て、下記方法により軽量化指数、コーナリングパワー、
吸湿後のドラム試験による高速耐久性及びスラロームベ
ルトワイヤ折れ性(ベルト耐久性)を評価した。その結
果を表2に示した。軽量化指数 :対比タイヤのタイヤ重量を基準(100)
としたときの各タイヤの重量減少の比率を%で表示し
た。対比タイヤの測定値を基準(100)とする指数で
表示した。この指数値が小さいほど軽量であることを示
す。コーナリングパワー (以下、CPと略す):試験タイヤ
を空気圧200kPa(2.0kgf/cm2 )で13
×5−Jのリムにリム組みし、直径1707.6mmの
ドラム上を、2942N(300kgf/cm2 )の荷
重を負荷して10km/hrの速度で走行し、スリップ
角右1°のときの横力とスリップ角左1°のときの横力
との絶対値の平均をそれぞれ測定した。対比タイヤの測
定値を基準(100)とする指数で表示した。この指数
値が大きいほどCPが大きく、操縦安定性が優れてい
る。高速耐久性 :試験タイヤを空気圧220kPa(2.2
kgf/cm2 )で13×5−Jのリムにリム組みし、
70℃×98%RHの雰囲気中に30日間放置すること
により調湿した後、直径1707.6mmのドラム上
を、4119N(420kgf/cm2 )の荷重を負荷
して81km/hrの速度で2時間走行させた後121
km/hrに速度を増加し、以降、30分間経過毎に走
行速度を8km/hrずつ増加させて走行を続けると
き、タイヤに故障が発生したときの走行速度を以て評価
した。なお、速度が185km/hrに達し、それを3
0分間続行しても故障が発生しなかったときは、それを
以って試験終了とした。対比タイヤの測定値を基準(1
00)とする指数で表示した。この指数値が大きいほど
高速耐久性が優れている。スラロームベルトワイヤ折れ性 :試験タイヤを空気圧1
70kPa(1.7kgf/cm2 )で13×5−Jの
リムにリム組みし、高速耐久性と同様にして調湿した
後、直径1707.6mmのドラム上をスリップ角0±
5°、荷重3432N(350kgf)±2157N
(220kgf)の変動条件下に、荷重とスリップ角を
0.067hzの矩形波で変動させて300km走行さ
せた。走行後に試験タイヤを切開しベルトワイヤの折れ
の有無をしらべて評価した。
For these 14 types of radial tires, the weight reduction index, cornering power,
High-speed durability and slalom belt wire breakability (belt durability) were evaluated by a drum test after moisture absorption. The results are shown in Table 2. Weight reduction index : based on tire weight of comparison tire (100)
The ratio of the weight reduction of each tire is expressed in%. The index was indicated by using the measured value of the comparative tire as a reference (100). The smaller the index value, the lighter the weight. Cornering power (hereinafter abbreviated as CP): The test tire was tested at an air pressure of 200 kPa (2.0 kgf / cm 2 ).
The rim is assembled on a rim of × 5-J, and runs on a drum having a diameter of 1707.6 mm at a speed of 10 km / hr under a load of 2942 N (300 kgf / cm 2 ) at a slip angle of 1 ° to the right. The average of the absolute values of the lateral force and the lateral force when the slip angle was 1 ° to the left was measured. The index was indicated by using the measured value of the comparative tire as a reference (100). The larger the index value is, the larger the CP is, and the more excellent the steering stability is. High-speed durability : The test tire was subjected to an air pressure of 220 kPa (2.2
kgf / cm 2 ) and assembled to the rim of 13 × 5-J,
After the humidity was adjusted by leaving the substrate in an atmosphere of 70 ° C. × 98% RH for 30 days, a load of 4119 N (420 kgf / cm 2 ) was applied on a drum having a diameter of 1707.6 mm at a speed of 81 km / hr. After running for 121 hours
When the running speed was increased to km / hr and thereafter the running speed was increased by 8 km / hr every 30 minutes and the running was continued, the running speed at the time when the tire failed was evaluated. The speed reached 185 km / hr,
If no failure occurred even after continuing for 0 minutes, the test was terminated with this. Based on the measured value of the comparison tire (1
00). The higher the index value, the better the high-speed durability. Slalom belt wire breakability : pneumatic test tire 1
At 70 kPa (1.7 kgf / cm 2 ), the rim was assembled to a 13 × 5-J rim, and the humidity was adjusted in the same manner as in high-speed durability.
5 °, load 3432N (350kgf) ± 2157N
Under a fluctuation condition of (220 kgf), the vehicle ran for 300 km while changing the load and the slip angle with a rectangular wave of 0.067 Hz. After running, the test tire was incised to evaluate whether the belt wire was broken or not.

【0021】 [0021]

【0022】表2から、炭素含有量が0.90%未満の
単線ワイヤを使用した比較タイヤ1及び炭素含有量が
1.10%超の単線ワイヤを使用した比較タイヤ2はい
ずれもベルトワイヤ折れが発生し、ベルト耐久性に劣っ
ていた。また、クロム含有量が0.1%未満の単線ワイ
ヤを使用した比較タイヤ3も、同様にベルトワイヤ折れ
が発生した。本発明タイヤ1は、特にクロム含有量が多
い(0.50重量%)単線ワイヤを使用した例であり、
対比タイヤと同等のCPや高速耐久性を保持しながら、
軽量性とベルト耐久性が向上している。しかし、クロム
含有量が多くなると、ワイヤ製作時の熱処理が困難にで
あり実用的でない。
From Table 2, it can be seen that both Comparative Tire 1 using a single wire having a carbon content of less than 0.90% and Comparative Tire 2 using a single wire having a carbon content of more than 1.10% had a broken belt wire. And the belt durability was poor. Further, the comparative tire 3 using a single wire having a chromium content of less than 0.1% also suffered a break in the belt wire. The tire 1 of the present invention is an example in which a single wire having a particularly high chromium content (0.50% by weight) is used,
While maintaining the same CP and high-speed durability as the comparison tire,
Lightweight and belt durability are improved. However, when the chromium content is large, heat treatment at the time of manufacturing a wire is difficult, which is not practical.

【0023】本発明の規定よりも直径dが小さい単線ワ
イヤ使用した比較タイヤ4は、対比タイヤと同等のCP
と軽量化指数を示すものの、高速耐久性とベルトワイヤ
折れ性が著しく低下している。他方、直径dが太すぎる
単線ワイヤを使用した比較タイヤ5も同様に高速耐久性
とベルトワイヤ折れ性が著しく低下し、しかも対比タイ
ヤよりも軽量化指数が増大している。これに対し、直径
dが本発明の規定の下限に近い単線ワイヤを使用した本
発明タイヤ2は、対比タイヤと同等のCP、高速耐久性
及びベルトワイヤ折れ性を有しながら、軽量化されてい
る。また、直径dが上限近い単線ワイヤを使用した本発
明タイヤ3は、高速耐久性がやや低下するものの、C
P、ベルトワイヤ折れ性、軽量化指数は対比タイヤと変
わらない。
The comparative tire 4 using a single wire having a diameter d smaller than that specified in the present invention has the same CP as the comparative tire.
However, the high-speed durability and the breakability of the belt wire are significantly reduced. On the other hand, the comparative tire 5 using a single-wire wire having an excessively large diameter d also has a remarkably reduced high-speed durability and belt wire breakability, and has a lighter weight index than the comparative tire. On the other hand, the tire 2 of the present invention using a single wire whose diameter d is close to the lower limit specified in the present invention is reduced in weight while having the same CP, high-speed durability and belt wire breakability as the comparative tire. I have. In addition, the tire 3 of the present invention using a single-wire wire having a diameter d close to the upper limit has a slightly lower high-speed durability,
P, belt wire breakability, and weight reduction index are the same as the comparative tire.

【0024】また、パラメーターFが本発明の下限より
小さい単線ワイヤを使用した比較タイヤ6は、対比タイ
ヤと同等のCP、高速耐久性を有し、軽量化されるもの
の、ベルトワイヤ折れが発生している。また、パラメー
ターFが上限を越える単線ワイヤを使用した比較タイヤ
7は、対比タイヤと同等の高速耐久性を有し、ベルトワ
イヤ折れも発生しないが、CPが低下し、軽量化効果も
小さい。これに対し、パラメーターFが本発明の規定範
囲内の本発明タイヤ4,5及び6は、本発明タイヤ6の
CPが若干低いものの、対比タイヤと同等のCP、高速
耐久性及びスラローム耐久性を保持しながら、軽量化さ
れていることが判る。
The comparative tire 6 using a single wire having a parameter F smaller than the lower limit of the present invention has the same CP and high-speed durability as the comparative tire, and is lighter, but breaks the belt wire. ing. The comparative tire 7 using a single wire having the parameter F exceeding the upper limit has the same high-speed durability as the comparative tire and does not break the belt wire, but has a reduced CP and a small weight-reducing effect. On the other hand, the tires 4, 5 and 6 of the present invention in which the parameter F is within the specified range of the present invention have the same CP, high-speed durability and slalom durability as the comparative tire, although the CP of the tire 6 of the present invention is slightly lower. It can be seen that the weight is reduced while holding.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、ベルト層のスチールコ
ードを特定の炭素含有量、クロム含有量を有する高引張
強度で、かつ特定の直径を有する単線ワイヤで構成した
ことによって軽量化を可能にし、しかも、その単線ワイ
ヤに二次元の波形を型付けし、その波形を特定するパラ
メーターFを一定の範囲にしたので、単線ワイヤが本来
有する剛直性を緩和させて、良好な耐疲労性を保有しな
がら過度の柔軟化を抑制し、良好な操縦安定性を保持さ
せることができる。しかも、単線ワイヤを、その波形が
トレッド面に平行になるように配置することにより、ト
レッドの溝下ゲージtとベルト層のプライ間ゲージaを
小さくし、ゴム量の低減が可能になるため、より一層軽
量化することができると共に、層間剪断歪を付与し、操
縦安定性を一層向上することが可能である。
According to the present invention, the steel cord of the belt layer is formed of a single wire having a specific carbon content and a high tensile strength having a chromium content and having a specific diameter. In addition, since the two-dimensional waveform is typed on the single wire and the parameter F for specifying the waveform is within a certain range, the rigidity inherent in the single wire is relaxed, and good fatigue resistance is maintained. While suppressing excessive softening, it is possible to maintain good steering stability. Moreover, by arranging the single-wire so that its waveform is parallel to the tread surface, the under-groove gauge t of the tread and the gauge a between the plies of the belt layer can be reduced, and the amount of rubber can be reduced. It is possible to further reduce the weight, to impart an interlayer shear strain, and to further improve the steering stability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例からなる乗用車用空気入りラジ
アルタイヤを一部切り欠いて示す要部斜視断面図であ
る。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a main part of a pneumatic radial tire for a passenger car according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のタイヤの要部を拡大して示す断面図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a main part of the tire of FIG. 1;

【図3】本発明に使用される二次元の波形に型付けした
単線ワイヤの1例を示す側面図である。
FIG. 3 is a side view showing an example of a two-dimensional corrugated single wire used in the present invention.

【図4】単線ワイヤのパラメーターFと引張弾性率との
関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a parameter F of a single wire and a tensile modulus.

【図5】単線ワイヤの耐疲労性を測定するためのサンプ
ルの形状を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a shape of a sample for measuring fatigue resistance of a single wire.

【図6】単線ワイヤの耐疲労性測定装置の概略を説明す
る図である。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an apparatus for measuring fatigue resistance of a single wire.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トレッド部 4 内側ベルト層 4’ 外側(最外側)ベルト層 6 主溝 40 スチールコード(単線ワイヤ)d ワイヤ直径 h 波形の高さ P 波形のピッチ
Reference Signs List 1 tread portion 4 inner belt layer 4 'outer (outermost) belt layer 6 main groove 40 steel cord (single wire) d wire diameter h waveform height P waveform pitch length

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−47702(JP,A) 特開 昭48−63961(JP,A) 実開 平4−84395(JP,U) 特公 昭56−5294(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 9/00 B60C 9/18 - 9/20 D07B 1/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-51-47702 (JP, A) JP-A-48-63961 (JP, A) JP-A-4-84395 (JP, U) 5294 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B60C 9/00 B60C 9/18-9/20 D07B 1/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 トレッドのカーカス層外周側に配置した
ベルト層をスチールコードから構成した空気入りラジア
ルタイヤにおいて、前記スチールコードを、炭素含有量
が0.90〜1.10重量%、クロム含有量が0.1重
量%以上で、少なくとも引張強度が320kgf/mm
2 以上であり、かつ直径dが0.28〜0.60mmの
単線ワイヤに、その長手方向に沿って二次元の波形を型
付けした構成にすると共に、前記単線ワイヤの直径d及
び波形の高さh、波形のピッチ長Pから特定されるパラ
メーターF=(h−d)/Pを 0.01≦F≦0.06 に設定し、かつ該スチールコードを、その波形の二次元
面がトレッド面に平行になるように配置した空気入りラ
ジアルタイヤ。
1. A pneumatic radial tire in which a belt layer disposed on the outer side of a carcass layer of a tread is formed of a steel cord, wherein the steel cord has a carbon content of 0.90 to 1.10% by weight, a chromium content. Is 0.1% by weight or more and at least a tensile strength of 320 kgf / mm
A single wire with a diameter of at least 2 and a diameter d of 0.28 to 0.60 mm is shaped into a two-dimensional waveform along its longitudinal direction, and the diameter d of the single wire and the height of the waveform h, the parameter F = (h−d) / P specified from the pitch length P of the waveform is set to 0.01 ≦ F ≦ 0.06, and the steel cord is placed on the tread surface by the two-dimensional surface of the waveform. Pneumatic radial tires arranged in parallel to.
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