JP4582672B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスチールコードおよび空気いりタイヤに関し、詳しくは、安定した撚り性状で、ゴムの内部への浸透が十分に行われ耐腐食伝播性に優れ、かつ高い破断荷重と伸度とを有するスチールコードおよび該スチールコードをベルトに適用した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
荒れ地走行を本来の使命とする建設車両用空気入りタイヤや、たとえ一時的ではあっても荒れ地を走行する機会を有する一般のダンプトラック用タイヤは、特にカーカスがラジアル構造の場合、トレッド部の強化のため複数層のスチールコード層がベルトとして用いられている。
【０００３】
これらのタイヤは荒れ地走行により路面からのピーク入力が大きくなる上、元来、重荷重が負荷されるため、ベルトの各層に使用するスチールコードには高い引張強さ（切断荷重）が要求される。そのため、ベルトの各層には複数本のスチール素線を撚り合わせたストランドの複数本を更に撚り合わせた、いわゆる複撚り構造のスチールコードが広く用いられている。
【０００４】
しかし、かかるタイヤは、カットなどの外傷を受けると、スチールコード内部の、被覆ゴムが浸透していない空隙部に水分が浸入することにより、サビがコード方向に拡大するという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するために、例えば、特開平８−８１８８９号公報では、平行に引き揃えた２本のスチール素線からなるコアと、該コアの周囲に撚り合わせたＮ本（Ｎ＝６〜８）のスチール素線よりなるシースとからなるストランドをｎ本（ｎ＝２〜５）撚り合わせたｎ×（２＋Ｎ）構造のスチールコードが提案され、水分によるコードの耐腐食伝播性が高められることが報告されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ストランドのコアを構成するスチール素線を真直に引き揃えた場合、コード製造時にストランドを撚り上げる段階でコアとシースの撚り縮みの差が大きいために、コアが安定化しようとする力が発生してシースの外側にコアが飛び出てしまい、撚り性状が不均一になってしまうというおそれがあった。一旦、撚り性状が不均一になると、コード内部に被覆ゴムが浸透しない部分ができ耐腐食伝播性に劣り、また撚り性状の不均一が原因でコード破断荷重や伸度も低下してしまうという問題を伴うことになる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、安定した撚り性状で、ゴムの内部への浸透が十分に行われ耐腐食伝播性に優れ、かつ高い破断荷重と伸度とを有するスチールコードおよび該スチールコードをベルトに適用した空気入りタイヤを提供することにある。
【０００８】
【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、複撚り構造のスチールコードにおけるストランドのコアを互いに撚り合わせた２本のスチール素線として、このコアと、シースと、コードの撚り方向を規定し、併せてストランドを構成する各スチール素線の線径間に特定の関係を持たせたことにより上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部と、一対のサイドウォール部と、トレッド部とからなり、これら各部をビード部内に埋設されたビードコア相互間にわたって補強する１プライ以上のラジアル配列コードのゴム被覆層からなるカーカスと、該カーカスの外周でトレッド部を強化する２層以上の交差ゴム被覆コード層よりなるベルトとを備える空気入りタイヤにおいて、
前記ベルトの少なくとも最外層のゴム被覆コード層に、複数本のスチール素線からなるストランドの複数本を撚り合わせてなる複撚り構造のスチールコードであって、上記ストランドが、互いに撚り合わせた２本のスチール素線よりなるコアと、該コアの周囲に撚り合わせた６〜９本のスチール素線よりなるシースとを両者同一方向に撚り合わせてなり、かつ該ストランドを構成するスチール素線が次式、
｛２πｄｃ＋（π−Ｎ）ｄｓ｝／Ｎ≧０．０３
（式中、ｄｃはコアを構成するスチール素線の線径（ｍｍ）、ｄｓはシースを構成するスチール素線の線径（ｍｍ）、Ｎはシースを構成するスチール素線の本数を夫々示す）で表される関係を満足し、
ｎ本（ｎ＝３〜５）の上記ストランドを１×ｎにて上記コアおよびシースと同一方向に撚り合わせてなるスチールコードを適用してなることを特徴とするものである。本発明においては、上記スチール素線の線径ｄｃおよびｄｓがともに０．１５〜０．４０ｍｍの範囲内にあることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスチールコードの実施の形態について説明する。
本発明のスチールコードを構成するストランドは、互いに撚り合わせた２本のスチール素線よりなるコアを有する。本発明においては、このコアを撚り合わせることでコードの撚り性状の不均一化を防止するものである。コアを構成するスチール素線が１本だと、ストランドをコードに撚り上げたときにコアとシースの撚り縮みの差でコアが飛び出す可能性があり、撚り性状の問題を解消することはできず、一方、コアが３本以上のスチール素線だとコアの中心にゴムの浸透を図ることができない。
【００１３】
また、上記ストランドを構成するシースは、上記コアの周囲に撚り合わせた６〜９本のスチール素線よりなる。シースの素線本数が５本以下だと、強度を出すためにスチール素線を太くせざるを得ないため、撚るときに無理な力がかかり、断線する可能性がある。一方、１０本以上だと、スチール素線がかなり細くなるので、生産性が悪化する。
【００１４】
さらに、本発明においては、ストランドを構成するスチール素線が次式、
｛２πｄｃ＋（π−Ｎ）ｄｓ｝／Ｎ≧０．０３
好ましくは、次式、
｛２πｄｃ＋（π−Ｎ）ｄｓ｝／Ｎ≧０．１０
（式中、ｄｃ、ｄｓ、Ｎは夫々上記と同じ意味のものである）で表される関係を満足することを要する。上記式の値が０．０３（ｍｍ）より小さいとゴムがコード内部に浸透するのに十分な隙間を確保することができなくなる。
【００１５】
次に、本発明においては、上記ストランドを１×ｎ（ｎ＝３〜５）にて撚り合わせる。かかるストランドが２本だとコードとして高い破断強度を発揮することができず、一方、６本以上だと撚り性状が安定しない。
【００１６】
本発明のスチールコードにおいては、ストランドを構成するコアとシースとストランド自体とをすべて同一方向に撚ることにより、スチール素線同士が線接触し、破断強度と伸度とを効果的に向上させることができる。
【００１７】
なお、上記スチール素線の線径ｄｃおよびｄｓについては、ともに０．１５〜０．４０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、これら線径が０．１５ｍｍより小さいと生産性が悪化し、一方、０．４０ｍｍを超えると単位断面積当たりの破断強度が低くなる。また、ストランドを構成するコアおよびシース並びにストランド自体ピッチは、好ましくは夫々３．０〜２０．０ｍｍの範囲内である。
【００１８】
次に、本発明の空気入りタイヤの実施の形態の一例について説明する。
図９は、赤道面ｅからのタイヤの左半断面図であり、タイヤ１０は、一対のビード部１１および一対のサイドウォール部１２と、トレッド部１３とからなり、これら各部１１、１２、１３をビード部１１内に埋設されたビードコア１４相互間にわたって補強する１プライ以上（図示例は１プライ）のラジアル配列コードのゴム被覆になるカーカス１５と、該カーカス１５の外周でトレッド部１３を強化する２層以上（図示例は６層）の交差ゴム被覆コード層よりなるベルト１６とを備える。
【００１９】
ベルト１６は、カーカス１５寄りから順に第一コード層１６−１、第二コード層１６−２、第三コード層１６−３、第四コード層１６−４、第五コード層１６−５および第六コード層１６−６の６層を有し、これら各層のうち少なくともタイヤ半径方向最外側の第六コード層１６−６に、好ましくは全てのコード層に本発明のスチールコードを適用する。
【００２０】
タイヤ種類としては、たとえ一時的でも荒れ地を走行する一般的ダンプトラック用タイヤまたは常時荒れ地走行を前提とする、ダンプトラック、スクレーパ、ローダなどの建設車両用タイヤが好適に適合する。この種のタイヤのカーカスは通常１プライで、スチールコードのラジアル配列になり、ベルトの各層のコードもスチールコードであるのが一般である。
【００２１】
本発明のタイヤは、例えば、荒れ地に散在する先端が比較的鋭利な異物の上を走行しトレッドゴムにカット外傷を受け、そのカット傷が本発明のスチールコードを適用したベルトのコード層に達したとしても、該スチールコードは耐腐食伝播性に優れているから錆は一部分で止まり、錆によるセパレーション故障は防げる。また、このスチールコードは伸び易い性質を有していることから、カットエネルギーを緩和してカット傷を最小限度に止め、優れた耐カット性が発揮される。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明を実施例に基づき説明する。
下記の表１に示すコード条件に従う各種スチールコードを試作した。実施例１のスチールコードの断面を図１に、実施例２および３のスチールコードの断面を図２に、実施例４のスチールコードの断面を図３に、比較例１のスチールコードの断面を図４に、比較例２のスチールコードの断面を図５に、比較例３のスチールコードの断面を図６に、比較例４のスチールコードの断面を図７に、また比較例５のスチールコードの断面を図８に、夫々示す。図１に示すように、スチールコード１は複数のストランド２からなり、このストランド２はスチール素線３からなるコア５とスチール素線４からなるシース６とから構成されている。これら供試スチールコードについて、以下のようにしてストランド内へのゴム浸透性、コード破断荷重およびコアのスチール素線の飛び出しの有無の評価を行った。
【００２３】
（イ）ストランド内へのゴム浸透性
ゴム付きコードのストランドを撚りほぐし、ストランド中心部のゴム量を観察し、ゴムが全くない場合を０％、完全にゴムに覆われている場合を１００％とした。
【００２４】
（ロ）コード破断荷重
ＪＩＳ Ｇ ３５１０に記載された切断荷重試験方法による。
【００２５】
（ハ）コアのスチール素線の飛び出し
スチールコード製造後、１００ｍにわたってストランドのコアを構成するスチール素線の飛び出しの有無を観察した。
得られた結果を下記の表１および表２に併記する。
【００２６】
【表１】

【００２７】
【表２】

【００２８】
サイズが３６．００Ｒ５１であり、カーカス１５は１プライのラジアル配列スチールコードのゴム被覆層からなり、ベルト１６は６層の交差ゴム被覆コード層からなる、図９に示す建設車両用ラジアルタイヤを、実施例１のスチールコードをベルト１６の第六コード層１６−６および第五コード層１６−５に夫々適用して試作した。また、同様にして、比較例１のスチールコードを適用した建設車両用ラジアルタイヤを試作した。これらタイヤについて実車走行試験を行ったところ、タイヤ耐久性に明らかな違いが認められた。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明のスチールコードにおいては、撚り性状が安定しており、また内部にまでゴムの浸透が十分に行われ耐腐食伝播性に優れ、しかも高い破断荷重と伸度を有する。よって、このスチールコードをベルトに適用した本発明の空気入りタイヤは優れた耐久性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のスチールコードの断面図である。
【図２】実施例２および３のスチールコードの断面図である。
【図３】実施例４のスチールコードの断面図である。
【図４】比較例１のスチールコードの断面図である。
【図５】比較例２のスチールコードの断面図である。
【図６】比較例３のスチールコードの断面図である。
【図７】比較例４のスチールコードの断面図である。
【図８】比較例５のスチールコードの断面図である。
【図９】本発明の実施の一形態例の空気入りタイヤの左半断面図である。
【符号の説明】
１ スチールコード
２ ストランド
３ コアのスチール素線
４ シースのスチール素線
５ コア
６ シース
１０ 空気入りタイヤ
１１ ビード部
１２ サイドウォール部
１３ トレッド部
１４ ビードコア
１５ カーカス
１６ ベルト
１６−１ ベルトの第一コード層
１６−２ ベルトの第二コード層
１６−３ ベルトの第三コード層
１６−４ ベルトの第四コード層
１６−５ ベルトの第五コード層
１６−６ ベルトの第六コード層
ｅ タイヤ赤道面

Claims (2)

1. 一対のビード部と、一対のサイドウォール部と、トレッド部とからなり、これら各部をビード部内に埋設されたビードコア相互間にわたって補強する１プライ以上のラジアル配列コードのゴム被覆層からなるカーカスと、該カーカスの外周でトレッド部を強化する２層以上の交差ゴム被覆コード層よりなるベルトとを備える空気入りタイヤにおいて、
   前記ベルトの少なくとも最外層のゴム被覆コード層に、複数本のスチール素線からなるストランドの複数本を撚り合わせてなる複撚り構造のスチールコードであって、上記ストランドが、互いに撚り合わせた２本のスチール素線よりなるコアと、該コアの周囲に撚り合わせた６〜９本のスチール素線よりなるシースとを両者同一方向に撚り合わせてなり、かつ該ストランドを構成するスチール素線が次式、
   ｛２πｄｃ＋（π−Ｎ）ｄｓ｝／Ｎ≧０．０３
   （式中、ｄｃはコアを構成するスチール素線の線径（ｍｍ）、ｄｓはシースを構成するスチール素線の線径（ｍｍ）、Ｎはシースを構成するスチール素線の本数を夫々示す）で表される関係を満足し、
   ｎ本（ｎ＝３〜５）の上記ストランドを１×ｎにて上記コアおよびシースと同一方向に撚り合わせてなるスチールコードを適用してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 上記スチール素線の線径ｄｃおよびｄｓがともに０．１５〜０．４０ｍｍの範囲内にある請求項１記載の空気入りタイヤ。

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