JP3807768B2

JP3807768B2 - ゴム物品補強用スチールコードおよびこれを使用した空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3807768B2
Application number: JP05413096A
Authority: JP
Inventors: 洋一渡辺
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2016-02-16
Also published as: JPH09228269A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐疲労性を向上させたゴム物品補強用スチールコードおよび該スチールコードをカーカスプライに適用した空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、重荷重用空気入りタイヤ等に適用されているスチールコードのうち、図２に示すような層撚り構造３＋９＋１５＋１のスチールコード１１は、適用タイヤの低内圧時の大曲げ入力に対しては優れた威力を発揮する。ここで、図２中、１２はコア、１３は内層シース、１４は外層シース、１５はスパイラルフィラメントである。しかし、かかるスチールコードにおいては、スパイラルフィラメントが存在するために、適用タイヤを長期走行すると該スパイラルフィラメントと最外層シースフィラメントとの相対ずれにより、該スパイラルフィラメント付近における最外層シースとゴムとの間で接着破壊が生ずる。
【０００３】
かかる接着破壊の問題に対しては、例えば実開平６−８３７９３号公報に開示されているように、層撚り構造のスチールコードにおいてスパイラルフィラメントと最外層シースフィラメントの撚り方向を同一にし、これにより両者間の相対ずれ量を小さくする試みが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、層撚り構造のスチールコードにおいてスパイラルフィラメントが存在する限り、スパイラルフィラメントと最外層シースフィラメントとの間で相対ずれが生ずることは避けられず、適用タイヤを極めて長期走行させた場合、かかるスチールコードと被覆ゴムとの界面で接着不良部分を生じていた。
【０００５】
そこで本発明の目的は、層撚り構造のスチールコードにおいては耐疲労性および強力保持性を損なうことなく、適用タイヤの長期走行時におけるスパイラルフィラメントと最外層シースフィラメントとの相対ずれによる最外層シースと被覆ゴムとの接着耐久性の低下を防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、層撚り構造１×６×１１のスチールコードをノンスパイラル化した上で、内層シースと外層シースの撚り方向を逆にし、そのピッチ比および全フィラメント径を所定範囲内に設定し、内層シースと外層シースのフィラメントに所定量の型付を施し、さらにコード抗張力を所定値以上になるようにしたところ、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明のゴム物品補強用スチールコードは、１本のストレートスチールフィラメントからなるコアと、該コアの周囲に巻き付けられた６本のスチールフィラメントからなる内層シースと、該内層シースの周囲に巻き付けられた１１本のスチールフィラメントからなる外層シースとからなり、スパイラルフィラメントが存在しないスチールコードであって、前記内層シースと前記外層シースの撚り方向が逆で、そのピッチ比（内層シースピッチ／外層シースピッチ）が０．５以上１以下、すべてのフィラメントの直径が０．２０ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下、前記内層シースと前記外層シースのフィラメントの型付率が８０％超過１００％未満、コード抗張力が３４０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上であることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明は、上記ゴム物品補強用スチールコードをカーカスプライに適用したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤに関する。
【発明の実施の形態】
【０００９】
図１に示すように、本発明のスチールコード１は、１本のストレートスチールフィラメントからなるコア２と、該コア２の周囲に巻き付けられた６本のスチールフィラメントからなる内層シース３と、該内層シース３の周囲に巻き付けられた１１本のスチールフィラメントからなる外層シース４とからなり、スパイラルフィラメントが存在しない１＋６＋１１の層撚り構造を有する。スパイラルフィラメントが存在しない、所謂ノンスパイラル化したことで、スパイラルフィラメント付近の外層シースと被覆ゴムとの接着耐久性の低下の問題を完全に解消することができる。
【００１０】
しかし、ノンスパイラル化した場合、特にフィラメント径が０．２０ｍｍを超えるような場合にはフィラメント剛性が大きくなるため、適用タイヤの低内圧走行時の大曲げ入力に対してフィラメントがコードから飛び出し、コードの耐疲労性を著しく低下させてしまうという新たな問題が生ずる。従って、この耐疲労性の低下を防ぐために本発明においては、外層シースと内層シースの撚り方向を逆にし、大曲げ入力時の内層シースフィラメントの飛び出しを抑制するとともに、外層シースフィラメント間に内層シースフィラメントが落ち込むことができるための隙間を設ける構造として、大曲げ入力時の外層シースフィラメントの飛び出しをも抑制することができるようにしてある。
【００１１】
また、本発明のスチールコードにおいては、内層シースと外層シースのピッチ比（内層シースピッチ／外層シースピッチ）を０．５以上１以下とする。このピッチ比が０．５未満であると内層シースフィラメントと外層シースフィラメントとが点接触になり易く、コードの耐疲労性が低下し、一方１を超えると大曲げ入力時に外層フィラメントの隙間から内層フィラメントが飛び出し易くなり、やはりコードの耐疲労性が低下する。
【００１２】
さらに、本発明のスチールコードにおいては、すべてのフィラメントの直径を０．２０ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下とし、好ましくはコアのフィラメント径を内層シースおよび外層シースのフィラメント径よりも太くする。このフィラメント径が０．２０ｍｍ未満では所望のコード強力が得られず、一方０．３０ｍｍを超えると曲げ入力によるフィラメントの表面歪が急激に増加し、コードの耐疲労性が低下する。また、コアのフィラメント径を内層シースおよび外層シースのフィラメント径よりも太くすることにより、内層シースフィラメント間の接触圧を下げることができ、耐疲労性の低下防止に効果的である。
【００１３】
さらにまた、本発明のスチールコードにおいては、内層シースと外層シースのフィラメントの型付率を８０％超過１００％未満とする。この型付率が８０％以下となると、外層シースフィラメントが内層シースフィラメントを常に締めつけるため、外層シースと内層シース間の接触圧が大きくなり、フレッティングが増大する。一方、１００％以上になると、大曲げ入力時にシースの飛び出しが起こり、耐疲労性が低下する。すなわち、１００％未満とすることで外層シースが内層シースを抑え込み、スパイラルフィラメントとしての役割も果すようにしてある。
【００１４】
なお、コードの抗張力が高ければ、同一強力コードではフィラメント径を小さくすることができ、特にフィラメント径が０．２０ｍｍ以上となるようなコードの場合には曲げ剛性が下がることによる大曲げ入力時のフィラメント飛び出し抑制効果が大きいため、本発明のスチールコードでは抗張力を３４０ｋｇｆ／ｍｍ² 以上とする。
【００１５】
【実施例】
次に、本発明を実施例および比較例により具体的に説明する。
下記の表１に従うスチールコードを試作した。
試作した各種スチールコードをタイヤクラウンセンター部における打込み数１５本／５ｃｍにてカーカスプライに適用して、サイズ１２．００Ｒ２０の空気入りラジアルタイヤを作製した。これらスチールコードおよびタイヤについて以下の測定および試験を行った。
【００１６】
（イ）型付率
図３に示すように、各シース直径Ｌをフィラメント径から算出し、次いで、永久変形を与えないように取り出したフィラメントの最大波高ｈを測定し、次式に従い求めた。
型付率＝（ｈ／Ｌ）×１００（％）
【００１７】
（ロ）耐（腐食）疲労性
供試タイヤを実車に装着し３万ｋｍの悪路走行後更生し（摩耗した古いトレッドゴムを削り取り、新しいトレッドゴムを張り付け、再使用するリトレッドの意）、さらに３万ｋｍ走行させた時点（計６万ｋｍ）で行った。この実地走行したタイヤより、カーカスプライのコード１０本をゴム剥ぎ取り部より採取し、曲げ半径２５ｍｍ、回転速度３０００ｒｐｍにて回転曲げ疲労試験を行い、コードが切断するまでの回転数を測定した。なお、結果は１０本の平均値を求め、次式により指数化して表示した。
｛（供試タイヤのコードが切断するまでの回数）／（実施例１のタイヤのコードが切断するまでの回数）｝×１００
数値が大きい程、耐（腐食）疲労性に優れている。
【００１８】
（ハ）低内圧走行時のコード破断率
供試タイヤを複輪の内側に取り付けて３万ｋｍの悪路走行後更生し、さらに３万ｋｍ走行させ、さらにタイヤ内圧を完全に抜き去った状態で、テストコースを２０００ｋｍ走行させて行った。この走行タイヤより、カーカスプライのコード１０本を引き抜き、次式、｛（破断したフィラメント本数）／（コードの全フィラメント本数）×１００｝により定義される破断率（％）を測定することにより、悪路実地走行、次いで低内圧走行後のコード耐久性を評価した。
【００１９】
（ニ）実地走行後におけるコード−ゴム接着性
上記（ロ）の耐（腐食）疲労性試験に用いたタイヤからカーカスプライコード１０本を引き抜き、顕微鏡下で目視により、サイド部の接着不良部分の全体に占める面積割合を求め、平均化した。
得られた結果を下記の表１に併記する。
【００２０】
【表１】

【００２１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明のゴム物品補強用スチールコードにおいては、層撚り構造１＋６＋１１のスチールコードをノンスパイラル化した上で、内層シースと外層シースの撚り方向を逆にし、そのピッチ比および全フィラメント径を所定範囲内に設定し、内層シースと外層シースのフィラメントに所定量の型付を施し、さらにコード抗張力を所定値以上にしたことにより、該スチールコードの耐疲労性および強力保持性を損なうことなく、適用タイヤの長期走行時におけるスパイラルフィラメントと最外層シースフィラメントとの相対ずれによる最外層シースと被覆ゴムとの接着耐久性の低下の問題を完全に解消することができる。よって、かかるスチールコードをカーカスプライに用いた空気入りラジアルタイヤは、特にこれまでになく長期走行による耐久性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例である１＋６＋１１の層撚り構造を有するスチールコードの断面図である。
【図２】従来例である３＋９＋１５＋１の層撚り構造を有するスチールコードの断面図である。
【図３】型付率の説明のための説明図である。
【符号の説明】
１，１１スチールコード
２，１２コア
３，１３内層シース
４，１４外層シース
１５スパイラルフィラメント
ｈ最大波高
Ｌシース直径

Claims

１本のストレートスチールフィラメントからなるコアと、該コアの周囲に巻き付けられた６本のスチールフィラメントからなる内層シースと、該内層シースの周囲に巻き付けられた１１本のスチールフィラメントからなる外層シースとからなり、スパイラルフィラメントが存在しないスチールコードであって、前記内層シースと前記外層シースの撚り方向が逆で、そのピッチ比（内層シースピッチ／外層シースピッチ）が０．５以上１以下、すべてのフィラメントの直径が０．２０ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下、前記内層シースと前記外層シースのフィラメントの型付率が８０％超過１００％未満、コード抗張力が３４０ｋｇｆ／ｍｍ² 以上であることを特徴とするゴム物品補強用スチールコード。
請求項１記載のゴム物品補強用スチールコードをカーカスプライに適用したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。