JP4683155B1 - Pneumatic radial tire - Google Patents
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Abstract
【課題】スチールコードの耐疲労性を向上させ、その結果、タイヤの耐久性能を向上させることができる空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】２本の素線を撚り合わせた１×２構造のスチールコードを補強層に使用した空気入りラジアルタイヤ中において、スチールコードの撚角が、１．５〜３．０度であり、スチールコードの型付率が、平均値で９５〜１０５％、標準偏差σで、５〜２０％であることにより、上記課題を解決する。
【選択図】図２A pneumatic radial tire capable of improving the fatigue resistance of a steel cord and, as a result, improving the durability performance of the tire.
In a pneumatic radial tire using a steel cord having a 1 × 2 structure in which two strands are twisted together as a reinforcing layer, the twist angle of the steel cord is 1.5 to 3.0 degrees. The steel cord forming rate is 95 to 105% in average and 5 to 20% in standard deviation σ, thereby solving the above-mentioned problem.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、タイヤ耐久性能を向上させることができる空気入りラジアルタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic radial tire, and more particularly to a pneumatic radial tire that can improve tire durability.
従来、乗用車タイヤのベルト用スチールコードには、１×２×０．３０ＨＴが使用されていたが、近年のタイヤの長寿命化に伴い、スチールコードの耐疲労性向上が望まれている。このため、スチールコードの構成について、種々の提案がなされている（特許文献１〜３参照）。
本出願人の出願に係る特許文献１では、予め螺旋状に型付した２本の素線を撚り合わせた１×２構造のスチールコードによって補強層を構成する際に、スチールコードの撚りの位相長さｐ１を型付素線の螺旋の位相長さｐ２以上（ｐ２ ≦ｐ１）、撚りの位相高さｄ1を型付素線の螺旋の位相高さｄ2より大きく、かつ素線の直径Dの３倍以下とする（ｄ2 ＜ｄ1 ≦３Ｄ）ことにより、スチールコードの被覆ゴムの浸透性を向上させ、フレッティング現象を少なくすることにより、良好な耐屈曲疲労性及び耐圧縮疲労性を得ることができるとしている。
Conventionally, 1 × 2 × 0.30HT has been used for a steel cord for a belt of a passenger car tire. However, with the recent increase in the life of a tire, it is desired to improve the fatigue resistance of the steel cord. For this reason, various proposals have been made on the configuration of the steel cord (see Patent Documents 1 to 3).
In Patent Document 1 relating to the application of the present applicant, when the reinforcing layer is formed by a steel cord having a 1 × 2 structure in which two strands that have been spirally shaped in advance are twisted, The length p 1 is equal to or greater than the phase length p 2 of the spiral of the elemental wire (p 2 ≦ p 1 ), the phase height d 1 of the twist is greater than the phase height d 2 of the spiral of the elemental wire, and By setting the wire diameter to 3 times or less of the wire diameter D (d 2 <d 1 ≦ 3D), the penetration resistance of the steel cord coating rubber is improved and the fretting phenomenon is reduced. And compression fatigue resistance can be obtained.
また、本出願人の出願に係る特許文献２では、最外ベルト層のスチールコードとして、１×２の単撚りコード構造を使用し、スチールコードの素線の型付率を１０５％以上、撚りピッチを素線径ｄの２０倍以下、タイヤ中から取り出したコードの破断伸度を４％以上とすることにより、軽量化と同時に、耐錆性と耐衝撃性とを共により一層良好にすることができるとしている。
また、特許文献３では、補強部材として用いられるスチールコードでの撚り角度をθとし、層芯径をＤとした場合に、最小撚りピッチＰmin が、式 Pmin ＝πＤ・ tan｛（９０−θ）π／１８０｝を満たし、さらに、使用時におけるコードの曲率半径をＲとし、コードのカット長さをＬとした場合に、最大撚りピッチＰmax がＰＭr＝２πＲまたはＰＭ l＝Ｌのいずれか小さいほうで与えられるようにすることにより、曲げた状態であっても全体に均一に荷重がかかり、撚り減りが小さく、高い強度を得ることができ、伸び率が大きいロングピッチのスチールコードとすることができるとしている。
Further, in Patent Document 2 relating to the application of the present applicant, a steel cord of 1 × 2 is used as the steel cord of the outermost belt layer, and the forming rate of the steel cord strand is twisted by 105% or more. By making the pitch 20 times or less of the wire diameter d and making the breaking elongation of the cord taken out of the tire 4% or more, both weight reduction and rust resistance and impact resistance are made even better. You can do that.
Further, in Patent Document 3, when the twist angle of a steel cord used as a reinforcing member is θ and the layer core diameter is D, the minimum twist pitch Pmin is expressed by the formula Pmin = πD · tan {(90−θ) π / 180} is satisfied, and when the radius of curvature of the cord in use is R and the cut length of the cord is L, the maximum twist pitch Pmax is smaller, either PMr = 2πR or PM 1 = L Even if it is in a bent state, a uniform load is applied to the whole, the twisting is small, a high strength can be obtained, and a long pitch steel cord having a high elongation rate can be obtained. I can do it.
ところで、特許文献１では、１×２構造のスチールコードの撚りの位相長さ及び高さと、素線の螺旋の位相長さ及び高さ並びに素線径とを上記関係にすることにより、２本の素線間の隙間を適切に大きくし、被覆ゴムの浸透性を向上させてフレッティッング現象を少なくし、スチールコードの耐屈曲疲労性及び耐圧縮疲労性が低下しないようにしているが、スチールコードの撚角や型付率が適切に規定されていないために、耐疲労性の向上が十分であると言えないという問題があった。
また、特許文献２では、１×２構造のスチールコードの型付率及び撚りピッチ等を上記関係にすることにより、素線の周囲を実質的に完全にゴム被覆して、軽量化と同時に、耐錆性と耐衝撃性とを良好にしているが、スチールコードの撚角が適切に規定されておらず、型付率の規定も十分とは言えないために、耐疲労性の向上が十分であると言えないという問題があった。
By the way, in Patent Document 1, the twisting phase length and height of the steel cord having a 1 × 2 structure, the phase length and height of the helix of the strand, and the strand diameter are set to be in the above relationship. The gap between the wires is appropriately increased, the permeability of the coated rubber is improved to reduce the fretting phenomenon, and the bending fatigue resistance and compression fatigue resistance of the steel cord are not lowered. There is a problem that it cannot be said that the fatigue resistance is sufficiently improved because the twist angle and the forming ratio of the steel cord are not properly defined.
Moreover, in patent document 2, by making the molding rate of the 1 × 2 structure steel cord and the twist pitch, etc. into the above relationship, the periphery of the strand is substantially completely covered with rubber, and at the same time, the weight is reduced. Although it has good rust resistance and impact resistance, the steel cord twist angle is not properly defined, and the rate of forming is not sufficient, so the fatigue resistance is sufficiently improved. There was a problem that it could not be said.
また、特許文献３では、撚りピッチを所定範囲に規定することにより、ロングピッチのスチールコードとすることができるとしているものの、１×２構造のスチールコードでは、撚り角度を、従来の３．８°又は３．８５°のものしか開示し得ておらず、撚角を小さくすること及び撚長さを長くすることを開示し得ていないし、型付率が適切に規定されておらず、耐疲労性の向上が十分であると言えないという問題があった。
さらに、１×２構造のスチールコードの耐疲労性を向上させるために、スチールコードの撚長さを長くして、素線同士を、「点接触」から「線接触」にして、素線間の隙間を減らして被覆ゴムの浸透を向上させることが考えられるが、線接触する部分はゴムに被覆されないので、単に、撚長さを長くするだけでは、素線同士がばらばらに動いて擦れ易くなり、フレッティング摩耗が生じ、耐疲労性は、向上しないという問題があった。
その結果、上記の従来技術においては、１×２構造のスチールコードを補強層として使用した空気入りラジアルタイヤのタイヤ耐久性を向上させることができないという問題があった。
Further, in Patent Document 3, it is stated that a long pitch steel cord can be obtained by defining the twist pitch within a predetermined range. However, with a steel cord having a 1 × 2 structure, the twist angle is set to the conventional value of 3.8. Only the ones with the angle of 3.85 ° have been disclosed, it has not been disclosed that the twist angle is reduced and the twist length is increased, the molding rate is not properly defined, There was a problem that it could not be said that the improvement in fatigue was sufficient.
Furthermore, in order to improve the fatigue resistance of steel cords with a 1x2 structure, the steel cords are made longer and the strands are changed from "point contact" to "line contact". It is conceivable to improve the penetration of the covered rubber by reducing the gap between the wires, but the wire contact part is not covered by the rubber, so simply by increasing the twist length, the strands move apart and are easily rubbed. Thus, there is a problem that fretting wear occurs and fatigue resistance is not improved.
As a result, in the above-described conventional technology, there is a problem that the tire durability of a pneumatic radial tire using a steel cord having a 1 × 2 structure as a reinforcing layer cannot be improved.
本発明は、上記従来技術の問題点を解消して、空気入りラジアルタイヤに用いる１×２構造のスチールコードの撚り角及び型付き率の平均値並びに標準偏差σを適切に規定することにより、スチールコードの耐疲労性を向上させ、その結果、タイヤの耐久性能を向上させることができる空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art and appropriately defines the average value of the twist angle and the shaping ratio and the standard deviation σ of a steel cord having a 1 × 2 structure used for a pneumatic radial tire, An object of the present invention is to provide a pneumatic radial tire capable of improving the fatigue resistance of a steel cord and, as a result, improving the durability performance of the tire.
上記目的を達成するために、本発明の空気入りラジアルタイヤは、２本の素線を撚り合わせた１×２構造のスチールコードを補強層に使用した空気入りラジアルタイヤであって、前記ラジアルタイヤ中において、前記スチールコードの撚角が、１．５〜３．０度であり、前記スチールコードの型付率が、平均値で９５〜１０５％、標準偏差σで、５〜２０％であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a pneumatic radial tire according to the present invention is a pneumatic radial tire using a steel cord having a 1 × 2 structure in which two strands are twisted together as a reinforcing layer, and the radial tire described above. In the steel cord, the twist angle of the steel cord is 1.5 to 3.0 degrees, and the shaping rate of the steel cord is 95 to 105% in average value and 5 to 20% in standard deviation σ. It is characterized by that.
ここで、前記スチールコードの素線径が、０．２８〜０．３５ｍｍであることが好ましい。
また、前記スチールコードの２本の前記素線の内の少なくとも１本の素線は、微小癖付けを施したものであることが好ましい。
また、前記スチールコードをベルト層及びサイド補強層の少なくとも一方に使用することが好ましい。すなわち、前記補強層は、ベルト層及びサイド補強層の少なくとも一方であることが好ましい。
Here, it is preferable that the strand diameter of the steel cord is 0.28 to 0.35 mm.
Moreover, it is preferable that at least one of the two strands of the steel cord is finely brazed.
The steel cord is preferably used for at least one of the belt layer and the side reinforcing layer. That is, the reinforcing layer is preferably at least one of a belt layer and a side reinforcing layer.
本発明によれば、スチールコードを低撚角化して素線同士を線接触化すると共に、型付率の標準偏差σを大きくしてゴム浸透出来る局所隙間を作って、ゴム浸透を向上させることにより、低撚角化に伴う素線同士がばらばらに動いて擦れる事を防止し、型付率（平均値）を１００％前後に制限して、コード形状の不安定性をなくすとともに、弾性率の低下を防止し、その結果、タイヤ耐久性を向上させることができる。 According to the present invention, the steel cord is made to have a low twist angle and the wires are brought into line contact with each other, and the standard deviation σ of the molding rate is increased to create a local gap that can penetrate the rubber, thereby improving the rubber penetration. This prevents the strands accompanying the low twist angle from moving apart and rubbing, limiting the shaping rate (average value) to around 100%, eliminating the instability of the cord shape, Decrease can be prevented, and as a result, tire durability can be improved.
以下、本発明の空気入りラジアルタイヤについて、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤの一実施形態の子午線ＣＬに対して右半分の断面形状を示す断面図である。
Hereinafter, a pneumatic radial tire of the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a right half cross-sectional shape with respect to the meridian CL of one embodiment of the pneumatic radial tire of the present invention.
図１に示す空気入りラジアルタイヤ（以下、単にタイヤという）１０は、トレッド部１２と、ショルダー部１４と、サイドウォール部１６と、ビード部１８とを主な構成部分として有する。図１中で示されていないタイヤ左半分についても、同様の構成を有する。
なお、以下の説明において、図１中に矢印で示すように、タイヤ幅方向とは、タイヤの回転軸と平行な方向をいい、タイヤ径方向とは、回転軸と直交する方向をいう。また、タイヤ周方向とは、回転軸を回転の中心となる軸として回転する方向をいう。さらに、タイヤ内側とは、タイヤ径方向において図１中タイヤの下側、すなわちタイヤに所定の内圧を与える空洞領域Ｒに面するタイヤ内面側をいい、タイヤ外側とは、図１中タイヤの上側、すなわちタイヤ内周面と反対側の、ユーザが視認できるタイヤ外面側をいう。
A pneumatic radial tire (hereinafter simply referred to as a tire) 10 shown in FIG. 1 includes a tread portion 12, a shoulder portion 14, a sidewall portion 16, and a bead portion 18 as main components. The tire left half not shown in FIG. 1 has the same configuration.
In the following description, as indicated by arrows in FIG. 1, the tire width direction refers to a direction parallel to the tire rotation axis, and the tire radial direction refers to a direction orthogonal to the rotation axis. Further, the tire circumferential direction refers to the direction of rotation with the rotation axis as the axis serving as the center of rotation. Further, the tire inner side means the lower side of the tire in FIG. 1 in the tire radial direction, that is, the tire inner side facing the cavity region R that applies a predetermined internal pressure to the tire, and the tire outer side means the upper side of the tire in FIG. That is, it means a tire outer surface side that can be visually recognized by the user on the side opposite to the tire inner peripheral surface.
タイヤ１０は、カーカス層２０と、ベルト層２２と、ベルトカバー層２４と、サイド補強層２６と、ビードコア２８と、ビードフィラー３０と、トレッドゴム層３２と、サイドウォールゴム層３４と、リムクッションゴム層３６と、インナーライナゴム３８層とを主に有する。上述したように、図１中で示されていないタイヤ左半分についても、同様の構成を有するのはもちろんである。 The tire 10 includes a carcass layer 20, a belt layer 22, a belt cover layer 24, a side reinforcing layer 26, a bead core 28, a bead filler 30, a tread rubber layer 32, a side wall rubber layer 34, and a rim cushion. It mainly has a rubber layer 36 and an inner liner rubber 38 layer. As described above, the tire left half not shown in FIG. 1 has a similar configuration as a matter of course.
トレッド部１２には、タイヤ外側のトレッド面１２ａを構成する陸部１２ｂと、トレッド面１２ａに形成されるトレッド溝１２ｃとが設けられ、陸部１２ｂは、トレッド溝１２ｃによって区画される。トレッド溝１２ｃは、タイヤ周方向に連続して形成される主溝とタイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝（不図示）を有する。トレッド面１２ａには、トレッド溝１２ｃと陸部２ｂとによりトレッドパターンが形成される。 The tread portion 12 is provided with a land portion 12b constituting a tread surface 12a outside the tire and a tread groove 12c formed in the tread surface 12a. The land portion 12b is partitioned by the tread groove 12c. The tread groove 12c has a main groove formed continuously in the tire circumferential direction and a plurality of lug grooves (not shown) extending in the tire width direction. A tread pattern is formed on the tread surface 12a by the tread groove 12c and the land portion 2b.
カーカス層２０は、タイヤ幅方向に、トレッド部１２に対応する部分から、ショルダー部１４及びサイドウォール部１６に対応する部分を経てビード部１８まで延在してタイヤの骨格を為すものである。カーカス層２０は、有機繊維からなる補強コードを一定間隔で一方向に向かって、例えばタイヤ幅方向に向かって配列し、コードコーティングゴムで被覆した構成である。カーカス層２０は、後述する左右一対のビードコア２８にタイヤ内側からタイヤ外側に折り返され、サイドウォール部１６の領域で端部Ａを成しており、ビードコア２８を境とする本体部２０ａと折り返し部２０ｂとから構成されている。図１中で示されていないタイヤ左半分についても、同様の端部を有する。 The carcass layer 20 extends in the tire width direction from a portion corresponding to the tread portion 12 to a bead portion 18 through a portion corresponding to the shoulder portion 14 and the sidewall portion 16 to form a tire skeleton. The carcass layer 20 has a configuration in which reinforcing cords made of organic fibers are arranged in one direction at regular intervals, for example, in the tire width direction, and covered with a cord coating rubber. The carcass layer 20 is folded back from the tire inner side to the tire outer side by a pair of left and right bead cores 28, which will be described later, and forms an end A in the region of the side wall part 16. 20b. The left half of the tire not shown in FIG. 1 also has a similar end.
ベルト層２２は、タイヤ周方向に貼り付けられ、カーカス層１０を補強するための補強層であり、本発明が適用される補強層である。このベルト層２２は、左右のショルダー部１４間のトレッド部１２に対応する部分に設けられ、内側の１番ベルト２２ａ及び外側の２番ベルト２２ｂを有する。本実施形態においては、ベルト層２２の１番ベルト２２ａ及び２番ベルト２２ｂはいずれも、本発明が適用されるスチールコードからなる補強コードを一定間隔でタイヤ周方向に対して傾斜した方向に向かって配列し、コードコーティングゴム（以下、被覆ゴムという）で被覆して構成されている。 The belt layer 22 is a reinforcing layer that is affixed in the tire circumferential direction to reinforce the carcass layer 10 and is a reinforcing layer to which the present invention is applied. The belt layer 22 is provided in a portion corresponding to the tread portion 12 between the left and right shoulder portions 14, and includes an inner first belt 22a and an outer second belt 22b. In the present embodiment, both the first belt 22a and the second belt 22b of the belt layer 22 face the direction in which the reinforcing cord made of the steel cord to which the present invention is applied is inclined with respect to the tire circumferential direction at regular intervals. And coated with a cord coating rubber (hereinafter referred to as a coating rubber).
なお、１番ベルト２２ａ及び２番ベルト２２ｂの補強コードを構成する本発明の特徴とするスチールコードについては、詳細に後述する。
また、本実施形態では、ベルト層２２の１番ベルト２２ａ及び２番ベルト２２ｂの両方に、本発明によるスチールコードを適用しているが、本発明はこれに限定されず、一方のみに本発明によるスチールベルトを適用しても良いし、後述するサイド補強層２６に本発明が適用される場合には、両方共に、本発明によるスチールベルトを適用せず、従来公知のスチールベルトやポリエステル、ナイロン、芳香族ポリアミド等からなる有機繊維コード等からなる従来公知の補強コードを用いても良い。
The steel cord that is a feature of the present invention and constitutes the reinforcing cord of the first belt 22a and the second belt 22b will be described in detail later.
In the present embodiment, the steel cord according to the present invention is applied to both the first belt 22a and the second belt 22b of the belt layer 22, but the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to only one of the present invention. In the case where the present invention is applied to the side reinforcing layer 26 to be described later, both of the steel belts according to the present invention are not applied, and conventionally known steel belts, polyesters, nylons may be applied. A conventionally known reinforcing cord made of an organic fiber cord made of aromatic polyamide or the like may be used.
ベルト層２２のタイヤ外側には、ベルト層２２をタイヤ幅方向の端から端まで覆い、ベルト層２２の補強を行う、有機繊維を有するベルトカバー層２４が設けられている。ベルトカバー層２４は、ベルト層２２の補強を行うことができれば、ベルト層２２の一部のみを覆うものであってもよい。
例えば、タイヤ１０は、図１に示すように、ベルト層２２をタイヤ幅方向に端から端まで覆う層２４ａと、その外側にベルト層２２の端部を覆う層２４ｂとからなるベルトカバー層２４から構成されている。
A belt cover layer 24 having organic fibers that covers the belt layer 22 from end to end in the tire width direction and reinforces the belt layer 22 is provided outside the tire of the belt layer 22. The belt cover layer 24 may cover only a part of the belt layer 22 as long as the belt layer 22 can be reinforced.
For example, as illustrated in FIG. 1, the tire 10 includes a belt cover layer 24 including a layer 24 a that covers the belt layer 22 from end to end in the tire width direction and a layer 24 b that covers the end of the belt layer 22 on the outer side. It is composed of
ビード部１８には、カーカス層２０を折り返し、タイヤ１０をホイールに固定するために機能するビードコア２８と、ビードコア２８に接するようにビードフィラー３０が設けられている。そのため、ビードコア２８及びにビードフィラー３０は、カーカス層２０の本体部２０ａと折り返し部２０ｂとで挟み込まれている。
また、ビード部１８には、タイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを含むサイド補強層２６が埋設されている。
The bead portion 18 is provided with a bead core 28 that functions to fold the carcass layer 20 and fix the tire 10 to the wheel, and a bead filler 30 so as to contact the bead core 28. Therefore, the bead core 28 and the bead filler 30 are sandwiched between the main body portion 20a and the folded portion 20b of the carcass layer 20.
Further, a side reinforcing layer 26 including a reinforcing cord that is inclined with respect to the tire circumferential direction is embedded in the bead portion 18.
本実施形態においては、サイド補強層２６は、ビード部１８では、カーカス層２０の本体部２０ａとビードフィラー３０との間に、サイドウォール部１６では、カーカス層２０の本体部２０ａと折り返し部２０ｂとの間に配置され、ビードコア２８から折り返し部２０ｂの端部Ａよりもタイヤ径方向に沿って，ショルダー部１４側の端部Ｂまで延在している。
なお、サイド補強層２６の他端部Ｃは、カーカス層２０の本体部２０ａとビードフィラー６との間の、ビードコア２８近傍に存在する。なお、サイド補強層２６は、ビード部１８では、カーカス層２０の折り返し部２０ｂとビードコア２８及び／又はビードフィラー３０との間に、サイドウォール部１６では、本体部２０ａと折り返し部２０ｂとの間に配置されていても良いし、ビード部１８では、折り返し部２０ｂのタイヤ幅方向外側に、サイドウォール部１６では、本体部２０ａの外側に配置されていても良い。さらに、これらを組み合わせて配置しても良い。
In the present embodiment, the side reinforcing layer 26 includes the bead portion 18 between the main body portion 20a of the carcass layer 20 and the bead filler 30, and the side wall portion 16 includes the main body portion 20a and the folded portion 20b of the carcass layer 20. And extends from the bead core 28 to the end B on the shoulder 14 side along the tire radial direction from the end A of the folded portion 20b.
The other end portion C of the side reinforcing layer 26 exists in the vicinity of the bead core 28 between the main body portion 20 a of the carcass layer 20 and the bead filler 6. The side reinforcing layer 26 is provided between the folded portion 20b of the carcass layer 20 and the bead core 28 and / or the bead filler 30 in the bead portion 18, and between the main body portion 20a and the folded portion 20b in the sidewall portion 16. The bead portion 18 may be disposed outside the folded portion 20b in the tire width direction, and the sidewall portion 16 may be disposed outside the main body portion 20a. Furthermore, these may be arranged in combination.
サイド補強層２６は、本発明が適用されるスチールコードからなる補強コードを一定間隔でタイヤ周方向に対して傾斜した方向に向かって配列し、コードコーティングゴムで被覆して構成されている。なお、サイド補強層２６の補強コードを構成する本発明の特徴とするスチールコードについては、詳細に後述する。
また、本実施形態では、サイド補強層２６に、本発明によるスチールコードを適用しているが、本発明は特にこれに限定されず、上述したベルト層２２に本発明が適用される場合には、本発明によるスチールベルトを適用せず、従来公知のスチールベルトやポリエステル、ナイロン、芳香族ポリアミド等からなる有機繊維コード等からなる従来公知の補強コードを用いても良い。
The side reinforcing layer 26 is configured by arranging reinforcing cords made of steel cords to which the present invention is applied in a direction inclined with respect to the tire circumferential direction at regular intervals, and covering with a cord coating rubber. The steel cord that is a feature of the present invention and constitutes the reinforcing cord of the side reinforcing layer 26 will be described in detail later.
In the present embodiment, the steel cord according to the present invention is applied to the side reinforcing layer 26. However, the present invention is not particularly limited to this, and the present invention is applied to the belt layer 22 described above. Instead of using the steel belt according to the present invention, a conventionally known reinforcing cord made of a conventionally known steel belt or an organic fiber cord made of polyester, nylon, aromatic polyamide or the like may be used.
サイド補強層２６は、タイヤ１０のサイド（側面）、すなわち、ビード部１８及び／又はサイドウォール部１６の補強を行うことができれば、ビード部１８及び／又はサイドウォール部１６の全部又は一部のみに設けられるものであってもよく、端部の位置も、限定されるものではない。例えば、サイド補強層２６の端部をショルダー部１４のベルト層２２と接する領域まで延在させて、ビード部１８及びサイドウォール部１６の全部に対して設けられても良いし、ビード部１８のみ、又はサイドウォール部１６のみに対して設けられても良いし、例えば、ビード部１８とサイドウォール部１６とに分割するなど、複数に分割して設けられていても良い。
さらに、サイド補強層２６を設ける領域を補強コードの種類に応じて変えても良い。例えば、サイド補強層２６の補強コードとして、本発明によるスチールコードや、従来公知のスチールコードを用いる場合には、ビードフィラー３０とカーカス層２０の折り返し部２０ｂとの間にサイド補強層２６を配置するのが好ましく、有機繊維コードを用いる場合には、ビードコア２８及びビードフィラー３０を包み込むようにサイド補強層２６を配置するのが好ましい。
If the side reinforcing layer 26 can reinforce the side (side surface) of the tire 10, that is, the bead portion 18 and / or the sidewall portion 16, only the whole or a part of the bead portion 18 and / or the sidewall portion 16 may be used. The position of the end portion is not limited. For example, the end portion of the side reinforcing layer 26 may be extended to a region in contact with the belt layer 22 of the shoulder portion 14 and may be provided for all of the bead portion 18 and the sidewall portion 16, or only the bead portion 18. Alternatively, it may be provided only for the side wall part 16, or may be provided by being divided into a plurality of parts, for example, divided into a bead part 18 and a side wall part 16.
Furthermore, you may change the area | region which provides the side reinforcement layer 26 according to the kind of reinforcement cord. For example, when the steel cord according to the present invention or a conventionally known steel cord is used as the reinforcement cord of the side reinforcement layer 26, the side reinforcement layer 26 is disposed between the bead filler 30 and the folded portion 20 b of the carcass layer 20. In the case of using an organic fiber cord, the side reinforcing layer 26 is preferably disposed so as to wrap the bead core 28 and the bead filler 30.
タイヤ１０は、この他にゴム材として、トレッド部１２を構成するトレッドゴム層３２と、サイドウォール部１６を構成するサイドウォールゴム層３４、リムクッションゴム層３６、及びタイヤ内周面に設けられるインナーライナゴム層３８を有する。 In addition to this, the tire 10 is provided as a rubber material on a tread rubber layer 32 that constitutes the tread portion 12, a sidewall rubber layer 34 that constitutes the sidewall portion 16, a rim cushion rubber layer 36, and an inner peripheral surface of the tire. An inner liner rubber layer 38 is provided.
本実施形態のベルト層２２の１番ベルト２２ａ及び２番ベルト２２ｂ並びにサイド補強層２６に用いられる、本発明のもっとも特徴とするスチールベルトについて説明する。
本発明は、２本の素線を撚り合わせた１×２構造のスチールコードをタイヤの補強層に使用するものであって、タイヤ中において、スチールコードの撚角が、１．５〜３．０度であり、スチールコードの型付率が、平均値で９５〜１０５％、標準偏差σで、５〜２０％であることを特徴とするものである。
The most characteristic steel belt of the present invention used for the first belt 22a and the second belt 22b of the belt layer 22 of the present embodiment and the side reinforcing layer 26 will be described.
The present invention uses a steel cord having a 1 × 2 structure in which two strands are twisted together as a reinforcing layer of a tire, and the steel cord has a twist angle of 1.5 to 3. It is 0 degree, and the shaping rate of the steel cord is 95 to 105% as an average value and 5 to 20% as a standard deviation σ.
なお、タイヤにおいて、２本の素線を撚り合わせた単撚りの１×２構造のスチールコードの型付率は、２本の素線を同心円状に隙間なく撚った時のスチールコードのコード外径を１００とした時、それに対する個々の素線単独で取り出した際の素線のスパイラル外径と定義されるものである。
すなわち、図２（ａ）示すスチールコード４０は、２本の素線４２を隙間なく撚り合わせたものであるので、スチールコード４０のコード外径Ｄ１は、素線４２の直径（素線径）ｄの２倍の２ｄ（Ｄ１＝２ｄ）となる。例えば、１×２×０．３ＨＴのスチールコードのコード外径Ｄ１は、素線径ｄが０．３ｍｍであるので、０．６ｍｍ（＝０．３×２）となる。
一方、２本の素線４２を隙間なく撚り合わせたスチールコード４０であっても、撚り合わせられた２本の素線４２を個々に取り出すと、図２（ｂ）に示すように、螺旋状の型付けされた状態となるが、撚り合わせた状態から伸縮しているので、螺旋の包絡線の外径であるスパイラル外径Ｈ１は、所定の値となる。このスパイラル外径Ｈ１を求めることにより、スチールコードの型付率は、計算式（Ｈ１／Ｄ１）×１００を計算することにより求めることができる。
In addition, the tying rate of a single-stranded 1 × 2 steel cord in which two strands are twisted together in a tire is the cord of the steel cord when the two strands are twisted concentrically without a gap. When the outer diameter is 100, it is defined as the spiral outer diameter of the strand when each individual strand is taken out alone.
That is, since the steel cord 40 shown in FIG. 2A is obtained by twisting two strands 42 without a gap, the cord outer diameter D1 of the steel cord 40 is the diameter of the strand 42 (strand diameter). It becomes 2d (D1 = 2d) which is twice d. For example, the cord outer diameter D1 of a 1 × 2 × 0.3HT steel cord is 0.6 mm (= 0.3 × 2) because the strand diameter d is 0.3 mm.
On the other hand, even if the steel cord 40 is formed by twisting two strands 42 without a gap, when the two strands 42 twisted together are individually taken out, as shown in FIG. However, since it is expanded and contracted from the twisted state, the spiral outer diameter H1 that is the outer diameter of the spiral envelope becomes a predetermined value. By obtaining this spiral outer diameter H1, the steel cord shaping rate can be obtained by calculating the formula (H1 / D1) × 100.
なお、本発明においては、スチールコードの型付率の計算、具体的には、型付率の平均値（ＡＶＧ）及び標準偏差σは、例えば、以下のようにして算出することができる。
１）まず、タイヤから、スチールコードを取出す。
２）カッターナイフで、スチールコードの外側のゴムを除去する。
３）スチールコードをアセトンに浸漬し、(コードを簡単にばらせる様になるまで、) 加熱する。
４）素線を塑性変形させないように気を付けながら、スチールコードをばらして、個々の素線を取り出す。
５）１本の素線について、タイヤセンターに位置する部分にて、投影機で連続４つの素線波高（ｍｍ）を測定する。
６）連続４つの素線波高の平均値をＨ１とし、予め素線径から求めておいたコード外径Ｄ１を用いて、上記式（Ｈ１／Ｄ１）×１００から、型付率（％）を算出する。
７）もう一方の素線についても、同様にして型付率を求める。
８）タイヤの周上８ヶ所にて、同様の試験を実施する。
９）スチールコード８本（したがって、素線１６本)の型付率を求め、スチールコードの型付率（ＡＶＧ、σ）を算出する。
こうして、型付率の平均値（ＡＶＧ）及び標準偏差σを算出することができる。
In the present invention, the calculation of the steel cord molding rate, specifically, the average value (AVG) and standard deviation σ of the molding rate can be calculated as follows, for example.
1) First, remove the steel cord from the tire.
2) Remove the rubber outside the steel cord with a cutter knife.
3) Immerse the steel cord in acetone and heat (until the cord comes out easily).
4) While taking care not to plastically deform the strands, separate the steel cords and take out the individual strands.
5) For one strand, measure the continuous 4 strand wave height (mm) with a projector at the part located at the tire center.
6) The average value of four continuous wire wave heights is set to H1, and using the cord outer diameter D1 obtained in advance from the wire diameter, from the above formula (H1 / D1) × 100, the molding rate (%) is obtained. calculate.
7) For the other strand, determine the molding rate in the same way.
8) The same test is carried out at 8 places on the circumference of the tire.
9) Obtain the molding rate of 8 steel cords (and therefore 16 strands) and calculate the steel cord molding rate (AVG, σ).
In this way, the average value (AVG) of the molding rate and the standard deviation σ can be calculated.
また、スチールコードの撚角は、以下のようにして算出することができる。
１）まず、タイヤから、スチールコードを取出す。
２）カッターナイフで、スチールコードの外側のゴムを除去する。
３）コード径、撚長さを測定する。
４）スチールコードをばらし、カッターナイフで、素線間のゴムを除去する。
５）素線径を測定する。
６）タイヤの周上８ヶ所にて、同様の試験を実施する。
７）下記式にて、スチールコード８本の撚角を算出し、平均値を撚角とする。
撚角(度) ＝ １８０ ／ π ＊ ａｒｃｔａｎ（ π＊ 層心径 / 撚長さ ）
層心径 ＝コード径 − 素線径
Further, the twist angle of the steel cord can be calculated as follows.
1) First, remove the steel cord from the tire.
2) Remove the rubber outside the steel cord with a cutter knife.
3) Measure the cord diameter and twist length.
4) Separate the steel cord and remove the rubber between the strands with a cutter knife.
5) Measure the wire diameter.
6) The same test is carried out at 8 places on the circumference of the tire.
7) The twist angle of 8 steel cords is calculated by the following formula, and the average value is defined as the twist angle.
Twist angle (degree) = 180 / π * arctan (π * layer core diameter / twist length)
Core diameter = Cord diameter-Wire diameter
本発明においては、従来の１×２構造のスチールコードの撚り角度（撚角）が、例えば、撚長さ１４ｍｍのスチールコードで３．９度であったものを、１．５〜３．０度に低撚角化して、素線同士を線接触化するものであるが、素線同士を線接触化すると、素線がばらばらに動いて擦れ易くなるため、型付率を特定することで、特に、スチールコードの型付率の標準偏差σを５〜２０％に大きくして、被覆ゴムが浸透できる局所隙間を作り、被覆ゴムの浸透の向上によって、素線同士がばらばらに動いて擦れることを防止すると共に、スチールコードの形状の不安定性や、スチールコードの初期弾性率の低下によるスチールコードの耐疲労性の悪化を防止し、よってタイヤ耐久性の向上を図るものである。
したがって、本発明においては、スチールコードの撚角を、１．５〜３．０度の範囲に限定する必要がある。その理由は、スチールコードの撚角が、１．５度未満では、スチールコードの形状が不安定となり、３．０度超では、従来の１×２構造のスチールコードからのタイヤ耐久性の向上効果が認められないからである。
In the present invention, the conventional steel cord having a 1 × 2 structure has a twist angle (twist angle) of, for example, a steel cord having a twist length of 14 mm, which is 3.9 degrees, 1.5 to 3.0. The strands are made to be in line contact with each other, but when the strands are brought into line contact, the strands move apart and become easily rubbed. In particular, the standard deviation σ of the steel cord forming rate is increased to 5 to 20% to create a local gap through which the coated rubber can penetrate, and the improved penetration of the coated rubber causes the strands to move apart and rub. In addition to this, the instability of the shape of the steel cord and the deterioration of the fatigue resistance of the steel cord due to a decrease in the initial elastic modulus of the steel cord are prevented, thereby improving the tire durability.
Therefore, in the present invention, it is necessary to limit the twist angle of the steel cord to a range of 1.5 to 3.0 degrees. The reason is that if the twist angle of the steel cord is less than 1.5 degrees, the shape of the steel cord becomes unstable, and if it exceeds 3.0 degrees, the tire durability is improved from the conventional 1 × 2 structure steel cord. This is because the effect is not recognized.
また、本発明においては、スチールコードの型付率を、平均値（ＡＶＧ）で９５〜１０５％に限定する必要がある。その理由は、型付率（ＡＶＧ）を大きくしてしまうと、素線間隙にゴム浸透し易くなるが、弾性率も低下するからであり、具体的には、型付率（ＡＶＧ）を９５％よりも小さくすると、スチールコードの形状が不安定になり、スチールコードの耐疲労性が低下し、タイヤ耐久性が悪化するからであり、１０５％よりも大きくすると、スチールコードの初期弾性率が低下し、タイヤ耐久性が悪化するからである。
また、本発明において、スチールコードの型付率を、標準偏差σで、５〜２０％に限定する必要がある。その理由は、型付率の標準偏差σを大きくして、被覆ゴムが浸透できる局所隙間を作り、被覆ゴムの浸透の向上によって、素線同士がばらばらに動いて擦れて、フレッティング摩耗が生じることを防止することができるからであり、具体的には、型付率の標準偏差σを、５％よりも小さくすると、被覆ゴムが浸透できる局所隙間を作れなくなり、素線同士がばらばらに動くからであり、２０％よりも大きくすると、スチールコード形状が不安定になり、タイヤ耐久性が悪化するからである。
In the present invention, it is necessary to limit the steel cord forming rate to 95 to 105% in terms of an average value (AVG). The reason is that if the molding rate (AVG) is increased, the rubber easily penetrates into the gap between the wires, but the elastic modulus also decreases. Specifically, the molding rate (AVG) is 95. If it is less than%, the shape of the steel cord becomes unstable, the fatigue resistance of the steel cord is reduced, and the tire durability deteriorates. If it is greater than 105%, the initial elastic modulus of the steel cord is reduced. This is because the tire durability decreases and the tire durability deteriorates.
Moreover, in this invention, it is necessary to limit the shaping rate of a steel cord to 5 to 20% by standard deviation (sigma). The reason is that the standard deviation σ of the molding rate is increased to create a local gap through which the coated rubber can penetrate, and the improved penetration of the coated rubber causes the wires to move apart and rub, resulting in fretting wear. Specifically, if the standard deviation σ of the molding rate is smaller than 5%, it becomes impossible to create a local gap through which the coated rubber can penetrate, and the strands move apart. This is because if it exceeds 20%, the steel cord shape becomes unstable and the tire durability deteriorates.
また、本発明においては、スチールコードの素線径ｄを、０．２８〜０．３５ｍｍにするのが好ましい。その理由は、素線径ｄが、０．２８ｍｍより細いと生産性が悪化するからであり、０．３５ｍｍより太いと耐疲労性を維持できなくなるからである。
また、本発明においては、スチールコードの少なくとも１本の素線には、予め微小癖付けを施しておくのが好ましい。その理由は、被覆ゴムが浸透できる局所隙間を作り易くできるからである。
本発明においては、微小型付けの形状や寸法は、特に制限的ではなく、従来、スチールコードの素線に予め施されている公知の微小型付けは、いずれも適用可能であるが、例えば、螺旋状や波形状の形状であって、コード撚りピッチの１／２〜１／２０のピッチのものが好ましい。
なお、微小型付けは、予め型付け機によって施しておくのが好ましい。
In the present invention, the wire diameter d of the steel cord is preferably 0.28 to 0.35 mm. The reason is that if the wire diameter d is smaller than 0.28 mm, the productivity is deteriorated, and if it is larger than 0.35 mm, the fatigue resistance cannot be maintained.
In the present invention, it is preferable to finely braze at least one strand of the steel cord in advance. The reason is that it is easy to create a local gap through which the coated rubber can penetrate.
In the present invention, the shape and dimensions of the micro-molding are not particularly limited, and any of the known micro-molding previously applied to the steel cord strands can be applied. It is preferable that it has a corrugated shape with a pitch 1/2 to 1/20 of the cord twist pitch.
In addition, it is preferable that the micro-molding is performed in advance by a molder.
〔実施例〕
タイヤサイズ１４５Ｒ１２、リムサイズ１２×４．００Ｂの乗用車用タイヤで、本発明の空気入りラジアルタイヤの効果を調べた。
図１に示すタイヤ１０のベルト層２２の１番及び２番ベルト２２ａ及び２２ｂのスチールコードとして、１×２×０．３ＨＴのスチールコードを用い、コード打込み密度を４０．０本／５０ｍｍとした。
表１に示すように、タイヤ中のスチールコードの撚り長さ及び撚角、並びに型付率の平均値及び標準偏差（ＡＶＧ、σ）を変えて、従来例、実施例１及び２、並びに比較例１〜５の評価タイヤを作製し、各評価タイヤのタイヤ耐久性能を測定した。その結果を表１に示す。
表１中、従来例１のタイヤ中のスチールコードの撚り長さ及び撚角、並びに型付率の平均値及び標準偏差（ＡＶＧ、σ）は、それぞれ、１４．０ｍｍ及び３．９度、並びに９６％及び２％であり、型付率の平均値（ＡＶＧ）は、本発明の限定範囲を満たすものの、撚角及び型付率の標準偏差（σ）は、本発明の限定範囲を満たさないものであった。この従来例のタイヤのタイヤ耐久性能を１００として、実施例１及び２、並びに比較例１〜５のタイヤのタイヤ耐久性能を評価した。
〔Example〕
The effect of the pneumatic radial tire of the present invention was examined on a tire for a passenger car having a tire size of 145R12 and a rim size of 12 × 4.00B.
A steel cord of 1 × 2 × 0.3HT is used as the steel cord of the first and second belts 22a and 22b of the belt layer 22 of the tire 10 shown in FIG. 1, and the cord driving density is 40.0 / 50 mm. .
As shown in Table 1, by changing the twist length and angle of the steel cord in the tire, and the average value and standard deviation (AVG, σ) of the shaping rate, the conventional example, Examples 1 and 2, and comparison The evaluation tires of Examples 1 to 5 were produced, and the tire durability performance of each evaluation tire was measured. The results are shown in Table 1.
In Table 1, the twist length and twist angle of the steel cord in the tire of Conventional Example 1, and the average value and standard deviation (AVG, σ) of the shaping rate are 14.0 mm and 3.9 degrees, and 96% and 2%, and the average value (AVG) of the molding rate satisfies the limited range of the present invention, but the standard deviation (σ) of the twist angle and the molding rate does not satisfy the limited range of the present invention. It was a thing. The tire durability performance of the tires of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5 was evaluated with the tire durability performance of the tire of this conventional example as 100.
ここで、タイヤ中のスチールコードの撚り長さ、撚角、スチールコードの型付率の平均値及び標準偏差（ＡＶＧ、σ）は、上述した方法によって求めた。
また、タイヤ耐久性能は、以下のようにして求めた。
各評価タイヤをリム組後、内圧１７０ｋＰａに設定し、直径７０７ｍｍのドラム上で、荷重とスリップ角（荷重=３．２±２．１ｋＮ 、スリップ角=０±４°）を矩形波変動（０．０６７Ｈｚ）させながら、速度２５ｋｍ／時で走行させた。
評価タイヤが故障するまで走行試験し、タイヤ耐久性能を従来例１の走行距離を１００とした指数でした。
Here, the twist length of the steel cord in the tire, the twist angle, the average value of the shaping ratio of the steel cord, and the standard deviation (AVG, σ) were determined by the method described above.
Moreover, tire durability performance was calculated | required as follows.
After each rim is assembled, the internal pressure is set to 170 kPa, and the load and slip angle (load = 3.2 ± 2.1 kN, slip angle = 0 ± 4 °) are changed to a rectangular wave on a drum with a diameter of 707 mm (0 ± 4 °). .. 067 Hz) and traveling at a speed of 25 km / hour.
A running test was conducted until the evaluation tire broke down, and the tire durability performance was an index with the running distance of Conventional Example 1 as 100.
表１から明らかなように、実施例１及び２の評価タイヤは、それぞれ、スチールコードの撚り長さが２０．０ｍｍ及び２５．０ｍｍであり、共に、スチールコードの撚角、並びに型付率の平均値及び標準偏差（ＡＶＧ、σ）が本発明の限定範囲を満足するものであるので、従来例の評価タイヤのタイヤ耐久性１００に対して、それぞれ、タイヤ耐久性が１０２及び１０５であり、タイヤの耐久性能が向上していることが分かる。 As is clear from Table 1, the evaluation tires of Examples 1 and 2 have steel cord twist lengths of 20.0 mm and 25.0 mm, respectively. Since the average value and the standard deviation (AVG, σ) satisfy the limitation range of the present invention, the tire durability is 102 and 105, respectively, with respect to the tire durability 100 of the conventional evaluation tire, It can be seen that the durability performance of the tire is improved.
これに対し、比較例１では、撚角が２．７度であり、型付率のσを除いて、実施例１と同じであるが、型付率のσが２％であり、本発明の限定範囲より小さいために、素線同士がばらばらに動いてしまい、フレッティング摩耗して、タイヤ耐久性が９８となって従来例より悪化する。比較例２では、型付率のσが本発明の限定範囲を超えて大きいため、形状が不安定になってタイヤ耐久性が９６となって従来例より悪化する。比較例３では、型付率のＡＶＧが本発明の限定範囲より小さいために、形状が不安定になってタイヤ耐久性が９８となって従来例より悪化する。比較例４では、型付率のＡＶＧが本発明の限定範囲より大きいため、初期弾性率が低下してワイヤが働かなくなり、タイヤ耐久性が９６となって従来例より悪化する。比較例５では、撚角が本発明の限定範囲より小さく、撚り長さが４０ｍｍピッチとなると、形状が不安定になってタイヤ耐久性が９９となって従来例より悪化する。
以上から、本発明の実施例には、比較例に比べて、タイヤ耐久性の向上効果があり、本発明の効果は、明らかである。
On the other hand, in Comparative Example 1, the twist angle is 2.7 degrees and is the same as Example 1 except for σ of the molding rate, but σ of the molding rate is 2%. Accordingly, the wires move apart, fretting wear occurs, and the tire durability becomes 98, which is worse than the conventional example. In Comparative Example 2, the molding rate σ is larger than the limited range of the present invention, so the shape becomes unstable and the tire durability becomes 96, which is worse than the conventional example. In Comparative Example 3, since the AVG of the molding rate is smaller than the limited range of the present invention, the shape becomes unstable and the tire durability becomes 98, which is worse than the conventional example. In Comparative Example 4, since the AVG of the molding rate is larger than the limited range of the present invention, the initial elastic modulus is lowered, the wire does not work, and the tire durability is 96, which is worse than the conventional example. In Comparative Example 5, when the twist angle is smaller than the limited range of the present invention and the twist length is 40 mm pitch, the shape becomes unstable and the tire durability becomes 99, which is worse than the conventional example.
From the above, the example of the present invention has an effect of improving the tire durability as compared with the comparative example, and the effect of the present invention is clear.
以上、本発明の空気入りラジアルタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。 The pneumatic radial tire of the present invention has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. It is.
１０ 空気入りラジアルタイヤ（タイヤ）
１２ トレッド部
１４ ショルダー部
１６ サイドウォール部
１８ ビード部
２０ カーカス層
２２ ベルト層
２２ａ 内側ベルト層
２２ｂ 外側ベルト層
２４ ベルトカバー層
２６ サイド補強層
２８ ビードコア
３０ ビードフィラー
３２ トレッドゴム層
３４ サイドウォールゴム層
３６ リムクッションゴム層
３８ インナーライナゴム層
４０ スチールコード
４２ 素線
10 Pneumatic radial tire (tire)
12 Tread part 14 Shoulder part 16 Side wall part 18 Bead part 20 Carcass layer 22 Belt layer 22a Inner belt layer 22b Outer belt layer 24 Belt cover layer 26 Side reinforcing layer 28 Bead core 30 Bead filler 32 Tread rubber layer 34 Side wall rubber layer 36 Rim cushion rubber layer 38 Inner liner rubber layer 40 Steel cord 42 Wire
Claims (4)
前記ラジアルタイヤ中において、前記スチールコードの撚角が、１．５〜３．０度であり、前記スチールコードの型付率が、平均値で９５〜１０５％、標準偏差σで、５〜２０％であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 A pneumatic radial tire using a 1 × 2 structure steel cord in which two strands are twisted together as a reinforcing layer,
In the radial tire, the twist angle of the steel cord is 1.5 to 3.0 degrees, and the shaping rate of the steel cord is 95 to 105% in average value and 5 to 20 in standard deviation σ. Pneumatic radial tire characterized by%.
Priority Applications (5)
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