JP3676038B2 - タイヤコード - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タイヤの内部に使用されるコード、例えば空気入りタイヤのブレーカに用いられるコードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤには、耐カット性向上のためにベルト状に整列したワイヤーにゴムコーティングを施したものが埋設されている。特に、タイヤを周方向の強靭性に優れた構造にしようとする場合、加硫時及び走行時の径成長応力を吸収させるために少なくとも２本以上のワイヤーをより合わせた、いわゆるスチールコードを採用することが一般的に行われている。
【０００３】
しかし、こうしたスチールコードはコスト高であるばかりではなく、加硫時の圧力によってワイヤーどうしが長手方向にわたって接触した形状となっているため、スチールコードの内部にまでゴムが進入せず、カットに対する耐腐蝕性が問題になる。
【０００４】
また、最近では低燃費化が強く求められている。そのため、タイヤの軽量化が要請されるところである。そこで、タイヤコードに単線ワイヤーを使用することが提案されている。
【０００５】
単線ワイヤーによるタイヤコードは、前記スチールコードと比較すると、同一のワイヤー断面積でのコード径を小さくすることができ、ゴム量を減らし、軽量化を可能にする。更に、単線ワイヤーによるタイヤコードの場合には、ワイヤーの全周面をゴムで容易、かつ確実に被覆できるため、カットによる吸水腐蝕疲労性や接着力低下に対しても良好な耐久性が保証されるのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、単線ワイヤーによるタイヤコードは、剛直で、伸びが小さいという問題点を内包している。このため、例えばタイヤに大きな荷重が加わった状態での走行や、タイヤが大きな突起物に乗り上げた場合、同タイヤに作用する圧縮又は引っ張りの応力に対してこのタイヤコードでは、柔軟に対処できない。従って、タイヤコードは疲労し易く、折損するおそれがある。タイヤコードの折損が多発すれば、タイヤの耐久性を低下させる重大な要因となる。
【０００７】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。この発明の目的は、タイヤの性能に影響を及ぼさないだけの伸びを有し、かつ耐カット性に優れていると共に、タイヤの操縦安定性を高めるのに貢献するタイヤコードを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、金属よりなる線材に、ゴムが被覆されると共に、所望の二次元の波形が付与され、更に、当該線材の長手方向に円形断面部と変形断面部とが所望ピッチで交互に配置されていることをその要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤコードにおいて、前記変形断面部は、その断面が楕円形状に形成され、前記波形は、当該楕円形状の短軸方向に揺れるように付与されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のタイヤコードにおいて、前記変形断面部は、その外周面に前記楕円形状の長軸と平行な平面を有していることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した実施形態について、図１〜図６に基づいて説明する。
【００１２】
図１、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、金属の線材２よりなるタイヤコード１は、その長手方向に所望ピッチで円形断面部３と変形断面部４とが交互になるよう構成されている。この変形断面部４の断面形状は、図４（Ａ）に示すように、楕円形状に形成されつつも、その長軸に平行な平面が外周面に提供されている。
タイヤコード１には、長手方向において上下に揺れる波形が付与される。かかる波形は、上下に一定の振幅をもって連続的に設けられている。また、このタイヤコード１の外表面には、ゴム５がその全体を覆うように装着されている。
【００１３】
次に、このタイヤコード１の製造工程を説明する。図３に示すように、まず、圧延機６に断面円形状に形成された線材２を通過させる。この圧延機６は、自転可能な一対のローラ７が対向方向に同速回転するように構成されている。かかるローラ７は、その半径方向に突出した略長方形状の接触部８を複数（本実施形態では４つ）有しており、ローラ７の回転時には、両接触部８によって線材２が挟まれ、圧延されるように設定されている。接触部８は、所定間隔をもってローラ７に配置されているため、ローラ７間を通過しながらも、接触部８によって挟まれることのない線材２は、元来の形状を維持することになる。従って、圧延機６を通過した線材２は、図２（Ａ）に示すように、所定の間隔をおいて円形断面部３と変形断面部４とが交互に形成される。因みに、変形断面部４は、図４（Ａ）に示すとおり、接触部８の窪み８ａによって形成される。
【００１４】
圧延機６を通過した線材２は、ゴム押出機９を経由する。すると、図２（Ｂ）に示すように、線材２の外表面にはゴム５が被覆される。この結果、円形断面部３に対応する部分と変形断面部４に対応する部分との全体断面積は、同じになる。
【００１５】
そして、線材２は、更にウェーブ成形機１０を通過する。このウェーブ成形機１０は、一対の歯車１１を有しており、かかる歯車１１は、互いに反対方向に同速で自転可能に配置されている。ゴム５を装着した線材２は、このウェーブ成形機１０を通過するとき、一方の歯車１１が有する凸部と、他方の歯車１１が有する凹部と間に挟まされる。すると、図２（Ｃ）に示すように、線材２には長手方向において上下に揺れる波形が付与される。このような工程を経ることによって、タイヤコード１を得ることができる。
【００１６】
このタイヤコード１が、例えば、タイヤ２０のブレーカベルト２１に採用される場合を説明する。図５及び図６に示すように、このタイヤコード１の複数本（本実施形態では３本）を一組として並列配置する。このとき、一組のタイヤコード１間で、円形断面部３と変形断面部４とがタイヤ２０の回転軸方向において隣り合わないように配置される。そして、図示しないゴム押出機又はカレンダーロールによりゴム２２で被覆して帯状体２３を形成する。そして、この帯状体２３を２枚、重ね合わせる。このとき、広幅の内層を構成する帯状体２３ａの両幅端部が折り返され、その結果、帯状体２３ａの外周面中央に凹部２３ｃが形成される。外層を構成する帯状体２３ｂは、前記凹部２３ｃに配設される。内層の帯状体２３ａと外層の帯状体２３ｂとでは、各タイヤコード１がタイヤ２０の周方向に対して、例えば２５度位の角度をもって互いに相反する方向に延びるようにするのが望ましい。
【００１７】
タイヤ２０は、その内部にカーカスコード２４を備え、そのカーカスコード２４はタイヤ２０の半径方向にほぼ平行に配置されている。ビードワイヤ２５は、タイヤ２０のビード部に配置されている。ブレーカベルト２１は、タイヤ２０のトレッド部にカーカスコード２４を取り巻くようにして配置され、その幅がトレッド部の幅とほぼ同一となっている。また、ブレーカベルト２１の外周域には、所定間隔をおいてタイヤ２０の周方向に螺旋巻きされたキャップ２６が埋設されている。
【００１８】
以上、本実施形態のタイヤコード１は、次のような利点を有する。
○ 線材２には、圧延機６によって形成される変形断面部４と、元来の形状である円形断面部３とが交互に配され、ウェーブ成形機１０により長手方向へ上下に揺れる波形が付与されている。この線材２よりなるタイヤコード１は、その長手方向への抵抗力については、線材２に付与される波形によって対応し、長手方向に直交する方向（変形断面部４の断面における長軸方向）への抵抗力については主に変形断面部４が対応する。このため、タイヤ加硫時及び空気圧による静的荷重、又は走行遠心力による動的荷重に対して、波形が径成長応力を充分に吸収できると共に、走行変更等に伴う横剛性に対しては、変形断面部４で充分に保証することができる。
【００１９】
○ 例えばブレーカベルト２１等、タイヤコード１をタイヤ２０の各部位に使用する場合（図６参照）、並列配置されるタイヤコード１の変形断面部４を、すべて同方向に向かって延びるように整然と整列させることができる。
【００２０】
尚、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
（変更例） 上記実施形態では、変形断面部４の外表面に、平面を有するように構成されていたが、図４（Ｂ）に示すように、変形断面部４の断面を楕円形状に形成してもよい。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を得ることができると共に、タイヤコード１を同方向に向かって確実に整列させることができる。従って、タイヤに埋設されたタイヤコード１は乱れることなく、整然と配されるため、予定される機能を充分に発揮することができる。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１の発明によれば、タイヤコードの長手方向への抵抗力については、線材に付与される波形によって対応し、長手方向に直交する方向への抵抗力については、主に変形断面部が対応する。このように性質の異なる両者が交互に配されることにより、互いの性質を支えつつ、タイヤコードの両方向への剛性を高めることができる。従って、特に、操縦安定性という性能面において優れたタイヤを製造するために貢献するタイヤコードを提供することができる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、複数のタイヤコードを並列配置する場合に、変形断面部が同方向に向かって整然と配置させることを確実に保証することができる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、変形断面部の断面における長軸方向への抵抗力を高めたタイヤコードを提供することができる。従って、例えばこのタイヤコードがブレーカベルトに採用されると、タイヤの横剛性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のタイヤコードを示す部分斜視図。
【図２】製造過程中のタイヤコードで、（Ａ）は変形断面部の形成後、（Ｂ）はゴム被覆後、（Ｃ）はウェーブ形成後をそれぞれ示す部分断面図。
【図３】タイヤコードの製造過程を示す平面図。
【図４】変形断面部の断面図で、（Ａ）は本実施形態の変形断面部に従い、（Ｂ）は、変更例の変形断面部に従う。
【図５】本実施形態におけるタイヤの破断斜視図。
【図６】本実施形態のブレーカベルトを示す部分破断斜視図。
【符号の説明】
１…タイヤコード、２…線材、３…円形断面部、４…変形断面部、５…ゴム。

Claims (3)

1. 金属よりなる線材に、ゴムが被覆されると共に、所望の二次元の波形が付与され、更に、当該線材の長手方向に円形断面部と変形断面部とが所望ピッチで交互に配置されていることを特徴とするタイヤコード。
2. 前記変形断面部は、その断面が楕円形状に形成され、前記波形は、当該楕円形状の短軸方向に揺れるように付与されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤコード。
3. 前記変形断面部は、その外周面に前記楕円形状の長軸と平行な平面を有している請求項１又は２に記載のタイヤコード。

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