JP4044279B2 - Heavy duty radial tire - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コード径をコンパクト化しつつコード内部へのゴム浸透性を高めうる金属コードをカーカスに用いた重荷重用ラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
重荷重用ラジアルタイヤのカーカスには、複数本の金属のフィラメントを撚り合わせた金属コードが多用されている。このような金属コードは、表面にメッキ処理が施されているとはいえ、例えば図7(A)に示すように、フィラメントf、f間に隙間のないコンパクトコードaの場合、フィラメント間にゴムが浸透し得ない空間が形成されるため、水分の影響によりコード内での錆の発生ないし広がりにより、コードとゴムの接着カの低下や、コードの強度の低下、さらにはコードの破断をきたす等の問題点があった。
【0003】
そこで、近年ではこのような問題点を改善するために、図7(B)に示すように、フィラメント間に隙間が発生するように撚り合わせた、所謂オープンコードbや、図7(C)に示す如く、スパイラル状の3次元の型付けをしたフィラメントf1と、非型付けフィラメントf2とを撚り合わせることによってフィラメント間に隙間を形成して、ゴムの浸透性を高めた金属コードcなどが提案されている。
【0004】
しかしながら、前述のコードb、cでは、それぞれ十分なゴムの浸透性を確保するためには、自ずとコード径が大きくなるという不具合がある。
【0005】
そこで本発明は、この様な実状に鑑み案出されたものであり、層撚り構造を採用する一方、コアとして、2次元の型付けフィラメントと非型付けフィラメントとを混在させた3本のフィラメントからなる束を捻りながら撚り合わせた金属コードを用いることを基本として、前記捻りによって型付けフィラメントの型付けをコア内で3次元化させることができ、コード径をコンパクト化しつつもゴム浸透性を充分に確保しうる金属コードをカーカスに使用した重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することを目的としている。
【0006】
また本発明では、撚り合わせる前に、フィラメントに施される型付けの波高さ、波ピッチなどをフィラメントの線径に対して特定範囲に限定することにより、コードの強度低下とゴム浸透性を両立させ、しかもコードの低荷重時の伸びを抑えてタイヤ形状の安定化を図ることも目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層とを具えた重荷重用ラジアルタイヤであって、
前記カーカスのカーカスコードは、6〜12本のフィラメントからなるコアと、このコア周囲に巻き付けられる8〜15本のフィラメントからなるシースとを有する層撚り構造の金属コードからなり、
かつ前記コアは、3本のフィラメントからなる2〜4つのフィラメント束を、各フィラメント束を捻りながら互いに撚り合わすことにより形成されるとともに、前記フィラメント束は、撚り合わされる前の状態で、波の山部と谷部とを繰り返す2次元の波状に型付けされた型付けフィラメントと、非型付けフィラメントとを含むことを特徴としている。
【0008】
又請求項2の発明では、前記コアのフィラメントは、線径dが0.15〜0.30mmでありかつ前記シースのフィラメントと、実質的に同径であることを特徴としている。
【0009】
又請求項3の発明では、前記型付けフィラメントは、その型付けの波ピッチをPw、波高さをhとした時、下記式▲1▼〜▲2▼の関係を満足することを特徴としている。
5.0d≦Pw≦30.0d … ▲1▼
0.2d≦h≦3.0d … ▲2▼
【0010】
又請求項4の発明では、前記コアの撚りピッチPcは5〜30mmであり、かつ各フィラメント束の捻りのピッチPfは、前記撚りピッチPcの2倍以上かつ20倍以下であることを特徴としている。
【0011】
又請求項5の発明では、前記シースの撚りピッチPsは5〜30mmであることを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図1は、本発明の重荷重用ラジアルタイヤを示す子午断面である。
【0013】
図1において、重荷重用ラジアルタイヤ1(以下タイヤ1という)は、トレッド部2と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部3と、各サイドウォール部3の内方端に位置するビード部4とを具え、このビード部4、4にはトロイド状のカーカス6が架け渡されるとともに、前記トレッド部2の内方かつカーカス6の外側には強靱なベルト層7が巻装されている。
【0014】
なお前記ベルト層7は、通常3〜4枚のベルトプライから形成される。本例では、ベルト層7が、金属コードを用いたベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば60±15°程度の角度で配列した最内のベルトプライ7Aと、タイヤ周方向に対して15〜35°の小角度で配列したベルトプライ7B、7C、7Dとの4枚構造の場合を例示しており、ベルトコードがプライ間で互いに交差する箇所を1箇所以上設けて重置している。
【0015】
次に、前記カーカス6は、トレッド部2からサイドウォール部3をへてビード部4のビードコア5に至る本体部6aの両側に、前記ビードコア5の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返す折返し部6bを一体に設けてなり、この本体部6aと折返し部6bとの間には、前記ビードコア5からタイヤ半径方向外側に先細状にのびるビードエーペックスゴム8が配置される。
【0016】
また前記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して70〜90°の角度でラジアル配列した1枚以上のカーカスプライから形成される。本例では、カーカス6が、カーカスコードを90゜の角度で配列した1枚のカーカスプライ6Aからなる場合を例示している。
【0017】
ここで、トラック・バス用等の重荷重用タイヤに使用されるカーカスコードとしては、従来、高い強度が要求されることから、例えば3+9構成や、3+9+15構成など、フィラメント数が多い層撚り構造のものが多用されてきた。これは、フィラメントを太くすると、その断面積当たりの引張強さが低下する傾向となり、従って、同じスチール量で強度を高めるためには、細いフィラメントを用いその本数を増やすことが必要となるからである。
【0018】
そこで本発明では、とりわけこの重荷重用ラジアルタイヤのカーカスに多用されていた前記3+9、3+9+15構成等の金属コードの代替となり、かつ耐疲労性も十分に加味した上で好ましく実施しうるよう、図2に示すように、カーカスコードとして、6〜12本のフィラメントFaからなるコア10と、このコア10の周囲に巻き付けられる8〜15本のフィラメントFbからなるシース11とを有する層撚り構造の金属コード12を用いている。
【0019】
又この金属コード12では、コード径をコンパクト化しつつゴム浸透性を充分に確保するために、前記コア10を以下の如く形成することに大きな特徴を有している。
【0020】
即ち、前記コア10は、3本のフィラメントFaを引き揃えてなる2〜4つのフィラメント束13から構成される。従って、コア10をなすフィラメントFaの総数は3の倍数、即ち6本、9本、又は12本であり、本例では12本の場合を例示している。
【0021】
又各フィラメント束13には、図4に示すように、その軸心廻りで捻りが加えられた後、或いは捻りと同時に、各フィラメント束13を互いに撚り合わすことにより1本のコア10を形成する。
【0022】
このとき、フィラメント束13をなす前記3本のフィラメントFaは、型付けフィラメント20と非型付けフィラメント21とから構成される。本例では、2本の型付けフィラメント20と1本の非型付けフィラメント21とからなるフィラメント束13Aと、1本の型付けフィラメント20と2本の非型付けフィラメント21とからなるフィラメント束13Bとが混在する場合を例示しているが、フィラメント束13A・・・ のみ、或いはフィラメント束13B・・・ のみで、コア10を形成することができる。
【0023】
なお前記非型付けフィラメント21は、撚り合わされる前の状態では略直線状をなす従来的なフィラメントである。
【0024】
これに対して、前記型付けフィラメント20は、図3の如く、撚り合わされる前の状態において、波の山部Y1と谷部Y2とを繰り返す2次元の波状に型付けされており、本例では、前記山部Y1と谷部Y2との間に直線部Y3を介在させたジグザグ状をなす場合を例示している。なお曲線のみからなるサイン曲線状等の型付けであっても良い。
【0025】
そして、この2次元の型付けフィラメント20は、フィラメント束13に前記捻りを施すことによって、2次元の波が3次元化する。
【0026】
ここで、2次元の波の3次元化は、以下の如く説明される。即ち、図6(A)に概念的に示する如く、フィラメント束Aに捻りK1を加えると、その捻りK1は、各フィラメントBに同様の捻りK2となって反映される。このとき、前記フィラメント束Aに型付けフィラメントB1が含まれる場合には、図6(B)に略示するように、各型付けフィラメントB1が前記捻りK2によって中心廻りで捻られ、2次元の波が3次元化するのである。
【0027】
このように2次元の波を捻りによって3次元化することにより、フィラメントFa間及びフィラメントFb間に充分な隙間を安定して確保でき、低荷重時の伸びを抑えつつ、ゴム浸透性を大巾に向上しうるのである。又前記隙間の確保により、フレッティング(フィラメント間に相対的な繰返し微少滑りが生じて摩耗する現象)が抑制されるため、耐疲労性も一層改善される。
【0028】
又この3次元化は、例えば初めから3次元のスパイラル状に型付されたものに比してコードをコンパクト化できるという利点がある。特に、本例の如く、直線部Y3を有する波状とした場合には、型付けの波高さhが比較的小さくても、撚り合わせた際のフィラメント間の隙間を確保するのが容易となるため好ましい。又2次元の型付けは、スパイラル状等の3次元の型付けに比して、加工が容易であり、しかも寸法精度が高くかつ形状安定性に優れるとともに、その取り扱いが簡便であるため、この面からも有利である。
【0029】
ここで、前記コア10のフィラメントFaの総数、及び前記シース11のフィラメントFbの総数は、それぞれカーカスコードに使用したときの要求強度に応じて前述の範囲から設定されるが、トラック・バス用等の重荷重用タイヤを想定したとき、フィラメントFaでは9本又は12本が好ましい。
【0030】
又前記フィラメントFaの線径d、及びフィラメントFbの線径dも、カーカスコードに要求される強度との関係で設定されるが、重荷重用タイヤでは0.15〜0.30mmの範囲が好ましく、0.15mm未満であると、細すぎてコード強力の点で不利となり、逆に0.30mmをこえると、曲げ疲労性の点で不利となる。
【0031】
又このフィラメントFaとフィラメントFbとは、互いに同径のものを使用するのが望ましく、これによって伸線工程を共通化でき、コードを経済的に製造することができる。
【0032】
なおフィラメントFa、Fbは、炭素含有量が0.78〜0.86%の硬鋼線材を用いるのが好ましく、0.78%未満では強度が低下する傾向にあり、0.86%をこえると硬度が高すぎて型付けの際、強度低下が大きくなる傾向がある。
【0033】
次に、前記型付けフィラメント20では、前記図3の如く、撚り合わされる前の状態における型付けの波ピッチをPw、波高さをhとした時、下記式▲1▼〜▲2▼の関係を満足することが好ましい。なお前記波ピッチPwは、前記山部Y1、Y1間の長手方向の距離であり、波高さhは山部Y1と谷部Y2との間の振幅方向の距離である。
5.0d≦Pw≦30.0d … ▲1▼
0.2d≦h≦3.0d … ▲2▼
【0034】
これは、もし前記波高さhが、前記線径dの0.2倍未満になると、ゴム浸透性を確保するのが難しくなり、逆に3.0倍を超えると、型付け加工により型付けフィラメント20が受けるダメージが大きくフィラメントの強度低下の原因となるからである。
【0035】
又前記波ピッチPwが、前記線径dの5.0倍未満になると、波ピッチPwが小さくなりすぎ、型付け加工によるダメージが大きくフィラメントの強度低下の原因となるからであり、逆に30倍を超えると、波ピッチPwが大きくなりすぎ、ゴム浸透性が低下してしまう。
【0036】
又フィラメント束13を撚り合わせて1本のコア10を形成する際の撚りピッチPc(図4に示す)は、5.0〜30.0mmが好ましく、又各フィラメント束13に加える前記捻りの捻りピッチPf(図4に示す)は、前記撚りピッチPcの2倍〜20倍と比較的長いピッチとすることが好ましい。
【0037】
なお前記撚りピッチPcが、5.0mmより小では、コードの初期の伸びが大きくなりタイヤに適用された際の形状変化が大となるとともに、コード強力が低下するという不都合があり、逆に撚りピッチPcが30.0mmをこえると、フィラメントがバラケやすくなりコードの形状保持性が悪くなるという不都合がある。
【0038】
又前記捻りピッチPfが撚りピッチPcの2.0倍未満では、フィラメント間の隙間が少なくなってゴム浸透性を低下させ、逆に20倍をこえると、3次元化の効果が少なくなり、かつフィラメント束13、13間において、型付けフィラメント同士で型付けが重なり易くなる不具合も生じる。従って、捻りピッチPfは撚りピッチPcの3〜10倍の範囲がより好ましい。
【0039】
又前記シース11をなすフィラメントFbの撚りピッチPsは、5.0〜30.0mmの範囲が好ましく、5.0mm未満では、コードの低荷重時の伸びが大きくなってしまい、逆に30.0mmをこえると、フィラメントがバラケやすくなり、コードの形状保持性が悪くなる。なおこの撚りピッチPsは、前記撚りピッチPcよりも大に設定するのがコードの形状安定性の観点から好ましい。
【0040】
又前記シース11の撚り方向は、本例では、コア2の撚り方向と相違する場合を例示しているが、一致させても良く、又フィラメント束13の捻り方向も、本例では、コア2の撚り方向と一致させた場合を例示しているが、相違させても良い。
【0041】
なお図5(A)、(B)に、前記コア10の他の実施例を示す。図5(A)では、コア10が、3つの前記フィラメント13Aから構成された場合を例示してなり、図5(B)では、コア10が、2つの前記フィラメント13Aと1つの前記フィラメント13Bから構成された場合を例示している。
【0042】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【0043】
【実施例】
本発明の効果を確認すべく、金属コードを表1の仕様で試作するとともに、試供コードの特性及び試供コードをカーカスコードに用いたときのタイヤ性能について比較評価を行った。なおタイヤの仕様は表2に示し、カーカスコード以外は全て同一である。
なお表中の用語の定義は次の通りである。
【0044】
(1)ゴム浸透性:
試供の金属コードを用いたカーカスを具えるタイヤを製造し、そのタイヤから金属コードをトッピングゴムが付着した状態で取出す。このゴム付コードの表面からできる限りゴムを除去した後、断面からナイフを入れて8〜12本のフィラメントの内、隣り合う2本のフィラメントを除去し、除去された2本のフィラメントと残りのフィラメント束との間に形成されている空隙にゴムが完全に充填されている部分の長さを約10cmにわたり測定し、ゴムが充填されている部分の長さの全長さに対する比率をもってゴムの浸透率とする。上記測定を10本のコードについて行い、平均値をもってコードの測定値とする。
【0045】
(2)コードの曲げ剛性:
テーバ社(米国)製の「V−5剛性試験機」を用いて金属コードの曲げ剛性を測定した。
【0046】
(3)走行後の錆発生:
タイヤを約20万km走行させた後、タイヤを解体して金属コードの錆の発生状況を観察して比較対象コードを100とする指数で表示している。数値が小さいほど錆の発生が少なく良好である。
【0047】
(4)走行後の強度保持率:
タイヤを約20万km走行させた後、タイヤを解体して金属コードを取り出し、走行前のコードの強度を100とする指数で表示している。数値が大きいほど良好である。
テストの結果を表1に示す。
【0048】
【表1】

Figure 0004044279
【0049】
【表2】
Figure 0004044279
【0050】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、カーカスのコード径をコンパクト化しつつも、このコード内での錆の発生に起因するコードとゴムの接着カの低下やコードの強度低下、さらにはコードの破断等の損傷を効果的に防止でき、しかも耐疲労性を高め強度保持率を高く維持しうるなど優れた耐久性を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図2】カーカスコードとして好適な金属コードの一例の断面図である。
【図3】型付けフィラメントの一例を示す側面図である。
【図4】コアの形成過程を説明する線図である。
【図5】(A)、(B)は、コアの他の例を示す断面図である。
【図6】(A)、(B)は捻りによる2次元の波の3次元化を説明する線図である。
【図7】(A)〜(C)は、従来技術を説明する金属コードの断面図である。
【符号の説明】
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
5 ビードコア
6 カーカス
7 ベルト層
10 コア
11 シース
12 金属コード
13、13A、13B フィラメント束
20 型付けフィラメント
21 非型付けフィラメント
Fa、Fb フィラメント
Y1 山部
Y2 谷部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heavy-duty radial tire using a metal cord for a carcass that can improve rubber penetration into the cord while reducing the cord diameter.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
A metal cord obtained by twisting a plurality of metal filaments is often used for a carcass of a heavy duty radial tire. Although such a metal cord is plated on the surface, for example, as shown in FIG. 7A, in the case of a compact cord a having no gap between the filaments f and f, rubber between the filaments is used. As a space is formed that cannot penetrate, the rust is generated or spreads in the cord due to the influence of moisture, resulting in a decrease in the cord-to-rubber bond strength, a decrease in cord strength, and a cord breakage. There was a problem such as.
[0003]
Therefore, in recent years, in order to improve such a problem, as shown in FIG. 7B, a so-called open cord b, which is twisted so that a gap is generated between the filaments, or FIG. As shown in the figure, a metal cord c or the like has been proposed in which a gap between the filaments is formed by twisting a spiral-shaped three-dimensionally shaped filament f1 and a non-typed filament f2 to increase rubber permeability. Yes.
[0004]
However, the above-mentioned cords b and c have a problem that the cord diameter is naturally increased in order to ensure sufficient rubber permeability.
[0005]
Therefore, the present invention has been devised in view of such a situation, and is composed of three filaments in which a two-dimensional typed filament and a nontyped filament are mixed as a core while adopting a layer twist structure. Based on the use of a metal cord twisted while twisting a bundle, the twisting of the mold filament can be made three-dimensional within the core, ensuring sufficient rubber permeability while reducing the cord diameter. An object of the present invention is to provide a heavy-duty pneumatic radial tire using a rusty metal cord for a carcass.
[0006]
Further, in the present invention, before twisting, by limiting the wave height and wave pitch of the molding applied to the filament to a specific range with respect to the filament wire diameter, it is possible to achieve both a reduction in cord strength and rubber permeability. In addition, it is an object to stabilize the tire shape by suppressing the elongation of the cord when the load is low.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 of the present application includes a carcass extending from the tread portion through the sidewall portion to the bead core of the bead portion, and a belt layer disposed inside the tread portion and outside the carcass. A heavy-duty radial tire with
The carcass cord of the carcass is composed of a metal cord having a twisted layer structure having a core composed of 6 to 12 filaments and a sheath composed of 8 to 15 filaments wound around the core,
The core is formed by twisting two to four filament bundles made of three filaments while twisting each filament bundle, and the filament bundle is in a state before being twisted. It is characterized by including a two-dimensional corrugated filament that repeats peaks and troughs, and a non-molded filament.
[0008]
In the invention of claim 2, the filament of the core has a wire diameter d of 0.15 to 0.30 mm and is substantially the same diameter as the filament of the sheath.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, the mold filament satisfies the following formulas (1) to (2) when the wave pitch of the mold is Pw and the wave height is h.
5.0d ≦ Pw ≦ 30.0d (1)
0.2d ≦ h ≦ 3.0d (2)
[0010]
In the invention of claim 4, the twist pitch Pc of the core is 5 to 30 mm, and the twist pitch Pf of each filament bundle is not less than 2 times and not more than 20 times the twist pitch Pc. Yes.
[0011]
The invention according to claim 5 is characterized in that a twist pitch Ps of the sheath is 5 to 30 mm.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a meridional section showing a heavy duty radial tire of the present invention.
[0013]
In FIG. 1, a heavy-duty radial tire 1 (hereinafter referred to as a tire 1) includes a tread portion 2, a pair of sidewall portions 3 extending inward in the tire radial direction from both ends thereof, and an inner end of each sidewall portion 3. The bead portions 4 and 4 are provided with a toroidal carcass 6 laid over the bead portions 4 and 4, and a tough belt layer 7 is wound inside the tread portion 2 and outside the carcass 6. Has been.
[0014]
The belt layer 7 is usually formed of 3 to 4 belt plies. In this example, the belt layer 7 includes an innermost belt ply 7A in which belt cords using metal cords are arranged at an angle of, for example, about 60 ± 15 ° with respect to the tire circumferential direction, and 15 to The case of a four-sheet structure with belt plies 7B, 7C, 7D arranged at a small angle of 35 ° is illustrated, and one or more places where belt cords cross each other are provided and overlapped.
[0015]
Next, the carcass 6 is folded around the bead core 5 from the inner side to the outer side around the bead core 5 on both sides of the body portion 6a from the tread portion 2 through the sidewall portion 3 to the bead core 5 of the bead portion 4. A bead apex rubber 8 is provided between the body portion 6a and the folded portion 6b. The bead apex rubber 8 extends from the bead core 5 to the outside in the tire radial direction.
[0016]
The carcass 6 is formed of one or more carcass plies in which carcass cords are radially arranged at an angle of 70 to 90 ° with respect to the tire circumferential direction. In this example, the case where the carcass 6 is composed of one carcass ply 6A in which carcass cords are arranged at an angle of 90 ° is illustrated.
[0017]
Here, as carcass cords used for heavy duty tires such as trucks and buses, conventionally, since high strength is required, for example, a 3 + 9 configuration or a 3 + 9 + 15 configuration, a layer twist structure with a large number of filaments Has been used extensively. This is because when the filament is thickened, the tensile strength per cross-sectional area tends to decrease. Therefore, in order to increase the strength with the same amount of steel, it is necessary to increase the number of thin filaments. is there.
[0018]
Therefore, in the present invention, in particular, it can be used preferably in place of the metal cords such as the 3 + 9, 3 + 9 + 15 configuration and the like, which are frequently used in the carcass of the heavy-duty radial tire, and with sufficient fatigue resistance. As shown in FIG. 4, a layered twisted metal cord having a core 10 composed of 6 to 12 filaments Fa and a sheath 11 composed of 8 to 15 filaments Fb wound around the core 10 as a carcass cord 12 is used.
[0019]
The metal cord 12 has a great feature in that the core 10 is formed as follows in order to sufficiently secure rubber permeability while reducing the cord diameter.
[0020]
That is, the core 10 is composed of two to four filament bundles 13 formed by aligning three filaments Fa. Accordingly, the total number of filaments Fa forming the core 10 is a multiple of 3, that is, 6, 9, or 12, and in this example, the case of 12 is illustrated.
[0021]
Further, as shown in FIG. 4, each filament bundle 13 is twisted around its axis or simultaneously with the twisting, and the filament bundles 13 are twisted together to form one core 10. .
[0022]
At this time, the three filaments Fa forming the filament bundle 13 are composed of a mold-molding filament 20 and a non-mold-molding filament 21. In this example, a filament bundle 13A made up of two typed filaments 20 and one non-typed filament 21 and a filament bundle 13B made up of one typed filament 20 and two non-typed filaments 21 coexist. Although the case is illustrated, the core 10 can be formed only by the filament bundle 13A... Or only by the filament bundle 13B.
[0023]
The non-molded filament 21 is a conventional filament that is substantially linear before being twisted together.
[0024]
On the other hand, as shown in FIG. 3, the mold filament 20 is molded in a two-dimensional wave shape that repeats wave peaks Y1 and valleys Y2 before being twisted together. In this example, The case where the zigzag shape which made the linear part Y3 intervene between the said peak part Y1 and the trough part Y2 is made is illustrated. It is also possible to form a sine curve or the like consisting only of a curve.
[0025]
The two-dimensional embossing filament 20 twists the filament bundle 13 to make the two-dimensional wave three-dimensional.
[0026]
Here, the three-dimensionalization of the two-dimensional wave is described as follows. That is, as conceptually shown in FIG. 6A, when a twist K1 is added to the filament bundle A, the twist K1 is reflected on each filament B as a similar twist K2. At this time, in the case where the filament bundle A includes the mold filament B1, each mold filament B1 is twisted around the center by the twist K2 as shown in FIG. It becomes three-dimensional.
[0027]
By making the two-dimensional wave three-dimensional by twisting in this way, a sufficient gap can be stably secured between the filaments Fa and the filaments Fb, and the rubber permeability is greatly increased while suppressing the elongation at low loads. It can be improved. Further, by ensuring the gap, fretting (a phenomenon in which a relatively small amount of relative slip occurs between the filaments and wears) is suppressed, so that fatigue resistance is further improved.
[0028]
Further, this three-dimensionalization has an advantage that the code can be made compact as compared with, for example, a three-dimensional spiral type from the beginning. In particular, as in this example, when the corrugated shape having the straight portion Y3 is used, it is preferable because it is easy to ensure a gap between the filaments when twisted even if the wave height h of the molding is relatively small. . In addition, the two-dimensional molding is easier to process than the three-dimensional molding such as a spiral shape, and has high dimensional accuracy, excellent shape stability, and easy handling. Is also advantageous.
[0029]
Here, the total number of filaments Fa of the core 10 and the total number of filaments Fb of the sheath 11 are set from the above ranges according to the required strength when used for a carcass cord. 9 or 12 are preferable for the filament Fa.
[0030]
Further, the wire diameter d of the filament Fa and the wire diameter d of the filament Fb are also set in relation to the strength required for the carcass cord, but in the range of 0.15 to 0.30 mm for heavy duty tires, If it is less than 0.15 mm, it is too thin and disadvantageous in terms of cord strength. Conversely, if it exceeds 0.30 mm, it is disadvantageous in terms of bending fatigue.
[0031]
Further, it is desirable to use filaments Fa and filaments Fb having the same diameter, whereby the wire drawing process can be made common and the cord can be manufactured economically.
[0032]
For the filaments Fa and Fb, it is preferable to use a hard steel wire having a carbon content of 0.78 to 0.86%. If the content is less than 0.78%, the strength tends to decrease and exceeds 0.86%. The hardness is too high and there is a tendency for the strength to decrease greatly during molding.
[0033]
Next, in the mold filament 20, as shown in FIG. 3, when the wave pitch of the mold before being twisted is Pw and the wave height is h, the relationship of the following formulas (1) to (2) is satisfied. It is preferable to do. The wave pitch Pw is the distance in the longitudinal direction between the peaks Y1 and Y1, and the wave height h is the distance in the amplitude direction between the peaks Y1 and the valley Y2.
5.0d ≦ Pw ≦ 30.0d (1)
0.2d ≦ h ≦ 3.0d (2)
[0034]
This is because if the wave height h is less than 0.2 times the wire diameter d, it is difficult to ensure rubber permeability. This is because the damage received is large and causes a decrease in the strength of the filament.
[0035]
On the other hand, if the wave pitch Pw is less than 5.0 times the wire diameter d, the wave pitch Pw becomes too small, and the damage caused by the shaping process is large, which causes a decrease in the strength of the filament. If it exceeds 1, the wave pitch Pw will become too large, and rubber permeability will fall.
[0036]
The twist pitch Pc (shown in FIG. 4) when the filament bundle 13 is twisted to form one core 10 is preferably 5.0 to 30.0 mm, and the twist of the twist applied to each filament bundle 13 is also preferred. The pitch Pf (shown in FIG. 4) is preferably a relatively long pitch of 2 to 20 times the twist pitch Pc.
[0037]
If the twist pitch Pc is smaller than 5.0 mm, the initial elongation of the cord is increased, the shape change when applied to the tire is increased, and the cord strength is reduced. When the pitch Pc exceeds 30.0 mm, the filaments are easily broken and there is a disadvantage that the shape retaining property of the cord is deteriorated.
[0038]
Also, if the twist pitch Pf is less than 2.0 times the twist pitch Pc, the gap between the filaments is reduced and the rubber permeability is lowered. Conversely, if the twist pitch Pf exceeds 20 times, the effect of three-dimensionality is reduced, and Between the filament bundles 13, 13, there is a problem that the molds are easily overlapped with each other. Therefore, the twist pitch Pf is more preferably in the range of 3 to 10 times the twist pitch Pc.
[0039]
Further, the twist pitch Ps of the filament Fb forming the sheath 11 is preferably in the range of 5.0 to 30.0 mm. If it is less than 5.0 mm, the elongation of the cord at a low load becomes large, and conversely 30.0 mm If it exceeds 1, filaments will be easily broken, and the cord shape retention will be poor. The twist pitch Ps is preferably set larger than the twist pitch Pc from the viewpoint of cord shape stability.
[0040]
In this example, the twist direction of the sheath 11 is different from the twist direction of the core 2. However, it may be matched, and the twist direction of the filament bundle 13 is also the core 2 in this example. Although the case where it is made to correspond with the twist direction of is illustrated, you may make it differ.
[0041]
FIGS. 5A and 5B show another embodiment of the core 10. FIG. 5A illustrates the case where the core 10 is composed of three filaments 13A. In FIG. 5B, the core 10 is composed of two filaments 13A and one filament 13B. The case where it comprises is illustrated.
[0042]
As mentioned above, although especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to embodiment of illustration, It can deform | transform and implement in a various aspect.
[0043]
【Example】
In order to confirm the effect of the present invention, a metal cord was prototyped according to the specifications shown in Table 1, and the characteristics of the sample cord and the tire performance when the sample cord was used as a carcass cord were compared and evaluated. The tire specifications are shown in Table 2 and are the same except for the carcass cord.
The definitions of terms in the table are as follows.
[0044]
(1) Rubber permeability:
A tire having a carcass using a sample metal cord is manufactured, and the metal cord is taken out from the tire with a topping rubber attached thereto. After removing rubber from the surface of the cord with rubber as much as possible, put a knife from the cross section and remove two adjacent filaments out of 8-12 filaments, and remove the two removed filaments and the remaining filaments. The length of the portion where the rubber is completely filled in the gap formed between the filament bundle is measured over about 10 cm, and the ratio of the length of the portion filled with rubber to the total length of the rubber penetrates. Rate. The above measurement is performed on ten cords, and the average value is taken as the cord measurement value.
[0045]
(2) Cord bending stiffness:
The bending stiffness of the metal cord was measured using a “V-5 stiffness tester” manufactured by Taba (USA).
[0046]
(3) Rust generation after running:
After running the tire for about 200,000 km, the tire is disassembled and the state of occurrence of rust on the metal cord is observed, and the comparison target cord is set to 100. The smaller the value, the less rust is generated and the better.
[0047]
(4) Strength retention after running:
After running the tire for about 200,000 km, the tire is disassembled and the metal cord is taken out, and the strength of the cord before running is indicated by an index of 100. The larger the value, the better.
The test results are shown in Table 1.
[0048]
[Table 1]
Figure 0004044279
[0049]
[Table 2]
Figure 0004044279
[0050]
【The invention's effect】
As described above, the present invention reduces the cord diameter of the carcass while reducing the adhesive strength between the cord and the rubber due to the occurrence of rust in the cord, the strength of the cord, and the breaking of the cord. It is possible to effectively prevent damage and to exhibit excellent durability such as high fatigue resistance and high strength retention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a tire according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an example of a metal cord suitable as a carcass cord.
FIG. 3 is a side view showing an example of a shaping filament.
FIG. 4 is a diagram illustrating a core formation process.
FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views showing other examples of the core. FIGS.
6A and 6B are diagrams illustrating three-dimensionalization of a two-dimensional wave by twisting.
FIGS. 7A to 7C are cross-sectional views of metal cords for explaining the prior art.
[Explanation of symbols]
2 Tread portion 3 Side wall portion 4 Bead portion 5 Bead core 6 Carcass 7 Belt layer 10 Core 11 Sheath 12 Metal cord 13, 13A, 13B Filament bundle 20 Typing filament 21 Non-typed filament Fa, Fb Filament Y1 Mountain portion Y2 Valley portion

Claims (5)

トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層とを具えた重荷重用ラジアルタイヤであって、
前記カーカスのカーカスコードは、6〜12本のフィラメントからなるコアと、このコア周囲に巻き付けられる8〜15本のフィラメントからなるシースとを有する層撚り構造の金属コードからなり、
かつ前記コアは、3本のフィラメントからなる2〜4つのフィラメント束を、各フィラメント束を捻りながら互いに撚り合わすことにより形成されるとともに、前記フィラメント束は、撚り合わされる前の状態で、波の山部と谷部とを繰り返す2次元の波状に型付けされた型付けフィラメントと、非型付けフィラメントとを含むことを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。
A heavy duty radial tire comprising a carcass extending from the tread portion through the sidewall portion to the bead core of the bead portion and a belt layer disposed inside the tread portion and outside the carcass,
The carcass cord of the carcass is composed of a metal cord having a twisted layer structure having a core composed of 6 to 12 filaments and a sheath composed of 8 to 15 filaments wound around the core,
The core is formed by twisting two to four filament bundles made of three filaments while twisting each filament bundle, and the filament bundle is in a state before being twisted. A heavy-duty radial tire comprising a two-dimensional wave-shaped mold filament that repeats a peak and a valley and a non-mold filament.
前記コアのフィラメントは、線径dが0.15〜0.30mmでありかつ前記シースのフィラメントと、実質的に同径であることを特徴とする請求項1記載の重荷重用ラジアルタイヤ。The radial tire for heavy loads according to claim 1, wherein the filament of the core has a wire diameter d of 0.15 to 0.30 mm and substantially the same diameter as the filament of the sheath. 前記型付けフィラメントは、その型付けの波ピッチをPw、波高さをhとした時、下記式▲1▼〜▲2▼の関係を満足することを特徴とする請求項1、2記載の重荷重用ラジアルタイヤ。
5.0d≦Pw≦30.0d … ▲1▼
0.2d≦h≦3.0d … ▲2▼
The radial for heavy loads according to claim 1 or 2, wherein the mold filament satisfies the relationship of the following formulas (1) to (2) when the wave pitch of the mold is Pw and the wave height is h. tire.
5.0d ≦ Pw ≦ 30.0d (1)
0.2d ≦ h ≦ 3.0d (2)
前記コアの撚りピッチPcは5〜30mmであり、かつ各フィラメント束の捻りのピッチPfは、前記撚りピッチPcの2倍以上かつ20倍以下であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の重荷重用ラジアルタイヤ。The twist pitch Pc of the core is 5 to 30 mm, and the twist pitch Pf of each filament bundle is not less than 2 times and not more than 20 times the twist pitch Pc. Radial tire for heavy loads as described in Crab. 前記シースの撚りピッチPsは5〜30mmであることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の重荷重用ラジアルタイヤ。The radial tire for heavy loads according to any one of claims 1 to 4, wherein a twist pitch Ps of the sheath is 5 to 30 mm.
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