JP3538205B2 - タイヤのカーカス用のスチールコード、タイヤのフィラー用のスチールコード、及びそれを用いたタイヤ - Google Patents

タイヤのカーカス用のスチールコード、タイヤのフィラー用のスチールコード、及びそれを用いたタイヤ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカーカス、フィラーとな
るストリップまたは補強層を形成するためのスチールコ
ードであり、コードの芯部にゴムを効率よく浸透させる
ことにより、タイヤの耐腐食性を高め、耐久性を向上す
るとともに、強さに対するコードの直径を小にすること
によって、タイヤの軽量化を図りうるタイヤのカーカス
用のスチールコード、フィラー用のスチールコード（両
者を合わせてタイヤ用スチールコードという）およびそ
れを用いたタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】タイヤのカーカス、フィラーなどには複
数本のスチールコードを並べてトッピングコンパウンド
に埋設したプライが用いられる。
【０００３】このようなタイヤ用スチールコードは、従
来、コアの素線数とシースの素線数が（１）３＋９構成
（図４に示す）、（２）３＋６構成（図５に示す）、
（３）１×１２構成（図６に示す）ものが一般的に使用
されてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、（１）の構成
のものは、シースの素線数が多いため素線間の間隙が少
なくなり、ゴム引きの際にゴム浸透性が少なくゴムとの
接着性に問題がある。又（２）の構成のものは、コード
の強度を保持するにはコードの直径が増し、タイヤの重
量増大を招来する。又この構成のコードは、通常コアの
撚り方向と、シースの撚り方向とが異なるＳ／Ｚ撚りで
形成されているため、スチールコードがタイヤの中で繰
返し歪を受けた時に、スチールコードの隣りあった素線
がこすれ合うことにより、素線が削られ切断するという
いわゆるフレッティングが生じ易い。さらに（３）の構
成のものは、シースを構成する素線数が多いためゴムの
コアへの進入が不十分であり、ストリップ又は補強層と
して形成した場合に、コアの抜けが生じ易い。
【０００５】このように前記した従来のコードは何れも
問題点が存在していたため、ゴムの浸透性に優れ耐久性
を向上でき、しかもタイヤを軽量化しうるストリップ又
は補強層の出現が期待されていた。
【０００６】発明者は、コードの構成に加えてコア及び
シースを構成する素線の太さ及び撚り方向の相違につい
て研究を重ね、かつ試作を繰返すことによって前記要請
を充足し、カーカス用のスチールコード、フィラー用の
スチールコードとして利用しうるスチールコードの構成
を見出したのである。
【０００７】本発明はゴムの浸透性に優れ、かつ強度に
対するコード径を小さくできタイヤの軽量化を達成しう
るタイヤ用スチールコードおよびそれを用いたタイヤの
提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 本願請求項１の発明
は、３本のスチール素線からなるコアと、このコアを囲
む７本のスチール素線からなるシースとを用いたタイヤ
のカーカス用のスチールコードであって、コアのスチー
ル素線及びシースのスチール素線の直径は、ともに０．
１５mm以上かつ０．２８mm未満の範囲、かつシースのス
チール素線の直径をコアのスチール素線の直径よりも大
とし、しかもシースの隣り合うスチール素線間に少なく
とも、０．０３ mm 以上の間隙を設けるとともに、コアと
シースとのスチール素線はその撚り方向を同じ向きとし
かつコアの撚りピッチ長さとシースの撚りピッチ長さと
を互いに異ならせたことを特徴としている。また請求項
２記載の発明は、３本のスチール素線からなるコアと、
このコアを囲む７本のスチール素線からなるシースとを
用いたタイヤのフィラー用のスチールコードであって、
コアのスチール素線及びシースのスチール素線の直径
は、ともに０．１５mm以上かつ０．２８mm未満の範囲、
かつシースのスチール素線の直径をコアのスチール素線
の直径よりも大とし、しかもシースの隣り合うスチール
素線間に少なくとも、０．０３ mm 以上の間隙を設けると
ともに、コアとシースとのスチール素線はその撚り方向
を同じ向きとしかつコアの撚りピッチ長さとシースの撚
りピッチ長さとを互いに異ならせ、 しかも前記シース
は、その外側にスチール又は有機繊維を用いた素線から
なるラッピングフィラメントを巻装したことを特徴とし
ている。
【０００９】
【作用】コアは３本のスチール素線によって形成されて
いる。３本のスチール素線を集束させた場合は、相互に
素線を接触させるのが容易であり撚りによる形状の変化
が少なく安定するからである。
【００１０】素線１本で３本の素線と同じ強度を保持す
るコアを形成した場合には、コードの曲げ剛性が大とな
り、このようなコードを用いてストリップ又は補強層な
どのプライを成形した場合には、プライの剛性が過大と
なる結果、タイヤ成形が困難となる。又２本の素線でコ
アを形成すると、作用力の方向によって該プライの曲げ
剛性が不均一となるため、タイヤの走行性能に安定性を
欠く。さらに素線数を４本にすれば３本に比べて形状が
不安定となり、コードの成形精度の保持が困難となる
他、中心部の空隙が多くなり、空気透過量が大となるた
め、素線に銹びが生じやすい。
【００１１】シースは、７本のスチール素線によって形
成するとともに、コアのスチール素線及びシースのスチ
ール素線はともに０．１５mm以上かつ０．２８mm未満の
範囲としている。素線径が０．１５mm以下ではコードの
強度が低下する一方、０．２８mm以上ではプライに成形
することによって、そのプライの剛性が過大となり、成
型のためのタイヤ加工性に劣る。又、タイヤの基体にお
いて特にくり返し屈曲の多い部分では耐疲労性が低下す
る。
【００１２】なおシースを７本の素線で形成した場合に
は、シースを８本のスチール素線で形成した場合に比べ
てタイヤ用スチールコードとしての必要な強度及び剛性
を得るためのコード直径を選びうるその選択範囲が広が
り多様の強度及び剛性を有するスチールコードを形成し
うる。又シースを６本のスチール素線で形成したものに
比べて、同一の強度を得るには、コード直径を小さくす
ることが出来る。
【００１３】又シースのスチール素線の直径は、コアの
スチールの素線の直径よりも大とすることによって、同
じスチールコード径に対してコア、シースの各素線の断
面積を大、即ち強度を大とすることが出来る。従って、
強さを基準とした場合には前記構成を具えることによっ
て、コードの直径を小さくでき、このコードを用いて形
成されるプライにあっては、その厚さを減じることが可
能となるため、タイヤ重量の軽減を図りうるのである。
【００１４】なおシースの隣り合うスチール素線の間の
隙間を平均０．０３mm以上大きくしなければならない。
前記隙間が０．０３mm未満ではプライを形成する際にゴ
ムの浸透が不十分となり、コアとゴムとの接着力が不足
することによって、タイヤ走行時にコアが抜け出す危険
がある。
【００１５】さらに、コアとシースとの各素線の撚り方
向を同じ向き、即ちＳ／Ｓ撚り又はＺ／Ｚ撚りとしてい
る。コアとシースとの撚り方向を異にした場合には、素
線相互間でのこすれが生じやすく前述のフレッティング
が発生し、コード切断によるタイヤ耐久性を低下させ
る。
【００１６】加うるにコアの撚りピッチ長さとシースの
撚りピッチ長さとを互いに異ならせている。ピッチ長さ
を違えるには、コアの撚りピッチ長さをシースのそれよ
りも大にしてもよく、逆にシースの撚りピッチ長さをコ
アのそれよりも大にしてもよく、両者のピッチ長さが同
一以外であればよいのである。両者のピッチが同一であ
ればタイヤ走行時にコードが繰返し変形を受けることに
よって、コアが抜け出し破損するからである。
【００１７】なおシースには、その外側に、スチール又
は有機繊維を用いた素線からなる１本又は複数本のラッ
ピングフィラメントを巻装し、前記タイヤのフィラー用
のスチールコードを形成する。
【００１８】このように本発明は、前記した各構成が有
機的に結合することによって、コードの芯部へのゴムの
浸透性を高めタイヤの耐久性を向上するとともに、コー
ドの強さに対するコードの直径を小さくできるため、タ
イヤの軽量化を図りうるのである。
【００１９】又前記構成に係るタイヤ用スチールコード
を用いたタイヤは、耐久性が高まりかつ軽量化されたタ
イヤを形成しうる。
【００２０】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図１においてタイヤ用スチールコード１（タイヤの
カーカス用のスチールコード、タイヤのフィラー用のス
チールコード）は、３本のスチール素線ＦＣ…からなる
コアＣと、７本のスチール素線ＦＢ…とからなるシース
Ｂとによって形成されている。
【００２１】これらの素線ＦＣ、ＦＢは炭素含有量が
０．６７〜０．７５％の炭素鋼を伸線によりその素線の
直径ｄｃ、ｄｂを何れも０．１５〜０．２８mmの範囲と
している。又シースＢのスチール素線ＦＢはコアＣのス
チール素線ＦＣに比べて直径ｄｃを大としている。
【００２２】シースＢでは、隣り合うスチール素線Ｆ
Ｂ、ＦＢ間の間隙ｇを平均０．０３mm以上として、プラ
イ形成時におけるゴムのコアＣへの進入を容易としてい
る。なお前記間隙ｇの最大値は、タイヤ用スチールコー
ド１の構造の安定を保つため１．０mm以下好ましくは
０．７mm以下としている。
【００２３】さらにコアＣとシースＢとの各スチール素
線ＦＣ、ＦＢは、その撚れ方向を同じ向き、即ち両者と
もＳ撚りとするか又はＺ撚りにする一方、コアＣの撚り
ピッチ長さとシースの撚りピッチ長さを互いに異ならせ
ている。本例ではコアＣにおける撚れピッチを５．０〜
６．０mmの範囲とした比較的細かいピッチで、又シース
Ｂにおける撚れピッチを１２．０〜１４．０mmの荒いピ
ッチで形成している。
【００２４】なおタイヤ用スチールコード１は図２に示
す如くシースＢに、ラッピングフィラメントＦＢを１本
又は複数本、本例では１本設けることにより、タイヤの
補強のためのフィラーとして用いる本願請求項２に係る
タイヤのフィラー用のスチールコードとなる。
【００２５】前記構成に係るタイヤ用スチールコード１
は、該コードを複数本互いに平行に並べてゴム被覆する
ことにより、シート状のプライが形成される。
【００２６】以下本発明のタイヤ用スチールコード１が
採用されるタイヤの一例について説明する。
【００２７】図３においてタイヤ２は、トレッド部３か
らサイドウォール部４を経てビード部５のビードコア５
Ａの周りを折返すカーカス６と、トレッド部３の内部か
つカーカス６のタイヤ半径方向外側に配されるベルト層
７とを具える。
【００２８】又タイヤ２には前記ベルト層７の半径方向
外側にはトレッド部３を補強する補強層８が設けられる
一方、ビード部のカーカス６の外側に沿って配される補
強フィラ９が配設される。これらのカーカス６、ベルト
層７、補強層８、補強フィラ９が１体となってタイヤ２
の骨格構造体１０を形成する。
【００２９】カーカス６は前記構成のスチールコード１
…を並設しかつゴム引きした１枚のプライによって形成
するとともに、ベルト層７は、カーカス６と同様前記構
成に係るスチールコード１…を用いたプライを本例では
２枚重ね合わせて形成している。
【００３０】タイヤのカーカス用のスチールコードの場
合には、そのトッピングコンパウンドの動的弾性率Ｅ＊
は、岩本製作所製の粘弾性のスペクトロメーターを用い
て振巾２％、温度７０℃、周波数１０Hzのもとで７０〜
１５０kg／cm2 の範囲とするのが好ましい。前記範囲未
満又はこえるとタイヤ製造加硫時においてゴムの流れが
不適当となるからである。
【００３１】又、プライに対するタイヤ用スチールコー
ド１の打込量は、該プライの全面積の８０％以下とする
のが好ましい。８０％をこえるとプライの作成が困難と
なり、加工も困難となる。さらにタイヤ加硫時におい
て、ゴムの侵入を低下させないためには内圧を２０．０
kg／cm2 以上とするのが好ましい。
【００３２】補強フィラー９に用いるタイヤのフィラー
用のスチールコードは、前記カーカス用のスチールコー
ドとは、フィラー用のスチールコードがラッピングフィ
ラメントＦＢを有する以外は同様な構成としうる。タイ
ヤのカーカス用のスチールコード１は前記した如くプラ
イの厚さを薄く、軽量化をできる特徴を有するため、こ
れを利用しカーカス６の巻上げ部先端位置を高く巻上げ
たいわゆるハイプライターンアップ（ＨＰＴＵ）構造の
ものに対して使用するのが適している。
【００３３】
【具体例】バス、トラック又は商用車に用いるタイヤサ
イズが７．５０Ｒ１６、１０．００Ｒ２０、又は１１Ｒ
２２．５でありかつ図３に示す構成を有するタイヤにつ
いて、表１に示すタイヤのカーカス用のスチールコード
をカーカスに用いた場合、表２に示すタイヤのフィラー
用のスチールコードを補強用のフィラーに用いた場合を
テスト結果とともに各表に示している。なお従来の構成
のスチールコードを用いて形成したタイヤについても併
せて比較テストを行い性能を比較した。
【００３４】テスト条件は下記による。 イ）空気透過性 試供スチールコードをトッピングし形成されたそれぞれ
のストリップ又は補強層を用いてタイヤを成形、加硫す
るとともに、試料としてゴム付のままスチールコード６
０mmの長さ分を取出し、一端から２kg／cm2 の空気圧を
１分間加えたときの他端での空気透過量を測定した。そ
の結果を比較例１（カーカス）、比較例１１（ベルト
層）、比較例２１（補強フィラー）をそれぞれ１００と
する指数で示した。数値が小さいほどコード内にゴムが
浸透し良好である。
【００３５】ロ）腐蝕性 実車に装着し、走行により初回ライフ終了したタイヤの
５ケ所からスチールコード各１本ずつ抜取り２〜４cm間
隔で調査しサビのないものを０点、かつ最もサビの大き
いものを１０点とする１０段階法で評価するとともに比
較例１、又は１１、又は２１をそれぞれ１００とする指
数で表示した。数値が小さいほど腐蝕が少ないことを示
す。なお初回ライフとはトレッド部が主溝の深さの６０
％の量が摩耗することによって初期の溝深さの４０％の
深さの溝が残留する状態をいう。
【００３６】ハ）フレッティング ロ）項の腐蝕性テストと同時にかつ同様の方法でテスト
を行い、フレッティングのないものを０点、最も損傷が
烈しいものを１０点とする１０段階法で評価するととも
に比較例１、１１、２１のそれぞれを１００とする指数
で表示した。数値が小さいほどフレッティングが小であ
ったことを示す。
【００３７】テスト結果を表１、表２に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
【発明の効果】叙上の如く本発明のタイヤ用スチールコ
ードは、前記した構成を具えることにより、カーカス、
フィラーのプライの形成に際して、ゴムの浸透性を高
め、かつフレッティングの発生を防止することにより、
タイヤの耐久性を向上するとともに、強度に対するコー
ドの直径を小にできプライを薄く形成しうることによっ
てタイヤの軽量化をも図りうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤのカーカス用のスチールコード
の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明のタイヤのフィラー用のスチールコード
の一実施例を示す断面図である。
【図３】本発明のタイヤ用スチールコードを用いたタイ
ヤの一例を示す断面図である。
【図４】従来技術を示す断面図である。
【図５】従来技術を示す断面図である。
【図６】従来技術を示す断面図である。
【符号の説明】
２ タイヤ １０ 骨格構造体 Ｂ シース Ｃ コア ｄｂ、ｄｃ スチール素線の直径 ＦＢ、ＦＣ スチール素線 ＦＲ ラッピングフィラメント ｇ 間隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D07B 1/06 B60C 9/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】３本のスチール素線からなるコアと、この
    コアを囲む７本のスチール素線からなるシースとを用い
    たタイヤのカーカス用のスチールコードであって、 コアのスチール素線及びシースのスチール素線の直径
    は、ともに０．１５mm以上かつ０．２８mm未満の範囲、
    かつシースのスチール素線の直径をコアのスチール素線
    の直径よりも大とし、 しかもシースの隣り合うスチール素線間に少なくとも、
    ０．０３ mm 以上の間隙を設けるとともに、 コアとシースとのスチール素線はその撚り方向を同じ向
    きとしかつコアの撚りピッチ長さとシースの撚りピッチ
    長さとを互いに異ならせたことを特徴とするタイヤのカ
    ーカス用のスチールコード。
  2. 【請求項２】３本のスチール素線からなるコアと、この
    コアを囲む７本のスチール素線からなるシースとを用い
    たタイヤのフィラー用のスチールコードであって、 コアのスチール素線及びシースのスチール素線の直径
    は、ともに０．１５mm以上かつ０．２８mm未満の範囲、
    かつシースのスチール素線の直径をコアのスチール素線
    の直径よりも大とし、 しかもシースの隣り合うスチール素線間に少なくとも、
    ０．０３ mm 以上の間隙を設けるとともに、 コアとシースとのスチール素線はその撚り方向を同じ向
    きとしかつコアの撚りピッチ長さとシースの撚りピッチ
    長さとを互いに異ならせ、 しかも前記シースは、その外側にスチール又は有機繊維
    を用いた素線からなるラッピングフィラメントを巻装し
    たことを特徴とするタイヤのフィラー用のスチールコー
    ド。
  3. 【請求項３】前記請求項１、又は請求項２記載のスチー
    ルコードを用いて形成してなるタイヤ。
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