JP5501640B2 - Pneumatic radial tire - Google Patents

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Description

本発明は空気入りラジアルタイヤに関し(以下、単に「タイヤ」とも称する)、詳しくは、耐カットセパレーション性、およびバックリング変形時のタイヤ耐久性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 (hereinafter, also simply referred to as “tire”), and more particularly, to a pneumatic radial tire that can improve cut separation resistance and tire durability when buckling is deformed.

従来、タイヤがカットを受けた際に製品内に浸入した水分はスチールコードに沿って進行するため、スチールコード表面に錆が生じ、最終的にはセパレーションを引き起こし、タイヤが故障する可能性がある。   Conventionally, moisture that has entered the product when the tire is cut travels along the steel cord, causing rust on the surface of the steel cord, eventually causing separation and possibly causing the tire to fail. .

このような問題を解決するために、コードをゴム中に埋設する際の加圧加硫によってゴムがコード内部に十分に浸透する(ゴムペネトレーション性(以下、「ゴムペネ性」と称する))構造が提案されている。例えば、特許文献1では、波形型付けを施した1本のコアフィラメントの周りに6本〜8本のフィラメントによるシースを配置したコードが開示されている。   In order to solve such problems, a structure in which rubber sufficiently penetrates into the inside of the cord by pressure vulcanization when the cord is embedded in rubber (rubber penetration (hereinafter referred to as “rubber penetration”)) has a structure. Proposed. For example, Patent Document 1 discloses a cord in which a sheath of 6 to 8 filaments is arranged around one core filament that has been wave-shaped.

特許第3040026号公報Japanese Patent No. 3040026

しかしながら、近年、オフロードタイプの4輪駆動に乗用車的な要素を加えた車が普及してきている。この種の車は舗装路から悪路まで走行することから、砂漠のような砂地や湿地帯での使用も多くなり、タイヤを規定内圧未満で使用される場合も稀でなくなってきている。このようにタイヤパンク時や、規定内圧未満で使用された場合、タイヤはバックリング変形を引き起こすことになる。この際に、スチールコードには大きな歪が発生し、時にはコードの疲労破断に至る可能性がある。   However, in recent years, vehicles in which a passenger car element is added to an off-road type four-wheel drive have become widespread. Since this type of car travels from a paved road to a bad road, it is frequently used in sandy and wet areas such as deserts, and it is not rare that tires are used at less than the specified internal pressure. Thus, when the tire is punctured or used at a pressure lower than the specified internal pressure, the tire will cause buckling deformation. At this time, a large strain is generated in the steel cord, and there is a possibility that the cord may be fatigued.

このような疲労に対する耐久性は、ゴムペネ性の向上のみで解決するものではなく、ゴム物品補強用のスチールコードの課題として、耐疲労性(耐コード折れ性)の向上も重要となる。   The durability against such fatigue is not solved only by improving the rubber penetrability, but as a problem of the steel cord for reinforcing rubber articles, improvement of fatigue resistance (cord breakage resistance) is also important.

そこで、本発明の目的は、上記事実を考慮し、外傷による耐カットセパレーション性を向上させただけでなく、パンク、および規定内圧未満で使用された場合に発生するバックリング変形時のタイヤ耐久性を向上させることのできる空気入りラジアルタイヤを提供することである。   Therefore, the object of the present invention is not only to improve the cut separation resistance due to trauma, but also to improve the tire durability during buckling deformation that occurs when used under punctures and less than the specified internal pressure. It is an object to provide a pneumatic radial tire capable of improving the performance.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ベルト補強材として使用されるスチールコードを所定の構成として配置することにより、上記目的を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the above object can be solved by arranging steel cords used as belt reinforcing materials as a predetermined configuration, thereby completing the present invention. It came.

すなわち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、波形型付けされたコアとシースを有するスチールコードをベルト補強材として用いた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記コアの波形型付けの振幅方向とベルト幅方向とがなす角度が0〜35°の範囲内であり(ただし、スチールコードの前記角度が、全て0°の場合を除く)、前記コアが1本のコアフィラメントからなり、前記コアフィラメント径が0.34〜0.40mmの範囲であることを特徴とするものである。換言するならば、本発明の空気入りタイヤは波形型付けされたコアとシースを有するスチールコードをベルト補強材として用いた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記コアの波形型付けの振幅方向とベルト幅方向とがなす角度が0〜35°の範囲内であり(ただし、前記角度が0°以外のスチールコードを少なくとも1本有する)、前記コアが1本のコアフィラメントからなり、前記コアフィラメント径が0.34〜0.40mmの範囲であることを特徴とするものである。
That is, the pneumatic radial tire of the present invention is a pneumatic radial tire using a steel cord having a corrugated core and a sheath as a belt reinforcing material.
The angle formed by the amplitude direction of the corrugated patterning of the core and the belt width direction is in the range of 0 to 35 ° (except when the angles of the steel cords are all 0 °), and one core The core filament diameter is in the range of 0.34 to 0.40 mm. In other words, the pneumatic tire of the present invention is a pneumatic radial tire using a steel cord having a corrugated core and a sheath as a belt reinforcing material.
The angle formed by the amplitude direction of the corrugated patterning of the core and the belt width direction is in the range of 0 to 35 ° (provided that the angle is at least one steel cord other than 0 °), and the core is one The core filament diameter is in the range of 0.34 to 0.40 mm.

本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、前記コアが2次元の波形型付けを有しており、該波形型付けの振幅Ac(mm)がコアフィラメント径dc(mm)との関係において、
1.3dc≦Ac≦2.0dc
で表される関係式を満足し、かつ、波形型付けのピッチλc(mm)が、
13dc≦λc≦18dc
で表される関係式を満足することが好ましい。
In the pneumatic radial tire of the present invention, the core has a two-dimensional waveform shaping, and the amplitude Ac (mm) of the waveform shaping is related to the core filament diameter dc (mm).
1.3 dc ≦ Ac ≦ 2.0 dc
And the waveform shaping pitch λc (mm) is
13 dc ≦ λc ≦ 18 dc
It is preferable to satisfy the relational expression represented by:

本発明によれば、上記構成としたことにより、外傷による耐カットセパレーション性を向上だけでなく、パンク、および規定内圧未満で使用された場合に発生するバックリング変形時のタイヤ耐久性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が可能となった。   According to the present invention, the above configuration not only improves the resistance to cut separation due to trauma, but also improves the durability of the tire during puncture and buckling deformation that occurs when used at less than the specified internal pressure. It has become possible to provide a pneumatic radial tire that can be used.

本発明の空気入りラジアルタイヤを構成するベルトの一例の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of an example of the belt which constitutes the pneumatic radial tire of the present invention. スチールコードのコアの波形型付けの振幅方向とベルト幅方向のなす角度をカレンダー処理により所定の角度とする工程の説明図である。It is explanatory drawing of the process of making the angle which the amplitude direction of the waveform shaping of the core of a steel cord and the belt width direction make into a predetermined angle by a calendar process. コアフィラメントの性状を示す図である。It is a figure which shows the property of a core filament. 実施例および比較例に用いたスチールコードの断面図である。It is sectional drawing of the steel cord used for the Example and the comparative example. 本発明の空気入りラジアルタイヤの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the pneumatic radial tire of this invention.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図5は本発明の空気入りラジアルタイヤの一例の断面図である。図示するタイヤ10は、左右一対のビード部11に設けられたビードコア7と、クラウン部から両サイド部12を経て両ビード部11に延びるカーカスプライ8と、カーカスプライ8のクラウン部ラジアル方向外側に少なくとも一層以上配置されたベルト3およびトレッド13とを備えている。また、図示はしないが、ベルト3のタイヤラジアル方向外側に、ベルト3の全体を覆うように、あるいはベルト3の両端部のみを覆うようにベルト補強層が配置されていてもよい。ベルト補強層は、通常、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列したコードのゴム引き層からなる。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an example of the pneumatic radial tire of the present invention. The illustrated tire 10 includes a bead core 7 provided on a pair of right and left bead portions 11, a carcass ply 8 extending from the crown portion to both bead portions 11 through both side portions 12, and a crown portion radial direction outer side of the carcass ply 8. At least one or more belts 3 and treads 13 are provided. Although not shown, a belt reinforcing layer may be disposed outside the belt 3 in the tire radial direction so as to cover the entire belt 3 or to cover only both end portions of the belt 3. The belt reinforcing layer is usually composed of a rubberized layer of cords arranged substantially parallel to the tire circumferential direction.

図1は、本発明の空気入りラジアルタイヤ10を構成するベルト3の一例の部分断面図である。図1においては、スチールコードは、1本のコアフィラメント1からなる波形型付けがなされたコアと、6本のシースフィラメント2からなるシースを有している。本発明のタイヤにおいては、前記コアの波形型付けの振幅方向Wbとベルト幅方向Waとがなす角度θが0〜35°の範囲内であることが重要である。上記構成とすることにより、外傷による耐カットセパレーション性の向上だけでなく、タイヤパンク時、および規定内圧未満で使用された際のバックリング変形に対するタイヤ耐久性を向上させることができる。   FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an example of a belt 3 constituting a pneumatic radial tire 10 of the present invention. In FIG. 1, the steel cord has a corrugated core composed of one core filament 1 and a sheath composed of six sheath filaments 2. In the tire of the present invention, it is important that the angle θ formed by the amplitude direction Wb of the corrugated core and the belt width direction Wa is within a range of 0 to 35 °. By adopting the above-described configuration, not only the improvement of cut separation resistance due to external damage but also the durability of the tire against buckling deformation at the time of tire puncture and when used at a pressure lower than the specified internal pressure can be improved.

コアの波形型付けの振幅方向Wbとベルト幅方向Waのなす角度θが35°より大きくなると、バックリング時にベルト面外方向に変形が生じた場合にコア波形の山/谷部分に応力が集中し、コアが破断し、更には応力がシースにも伝播しコード全破断に至る場合がある。   When the angle θ formed by the amplitude direction Wb of the corrugated core and the belt width direction Wa is larger than 35 °, stress is concentrated on the peaks / valleys of the core corrugation when deformation occurs outside the belt surface during buckling. In some cases, the core breaks, and further, the stress propagates to the sheath and leads to the total breakage of the cord.

コアの波形型付けの振幅方向Wbとベルト幅方向Waのなす角度θを0〜35°の範囲となるようにスチールコードを配置する方法として、1つは、図2に示すように、カレンダー処理を実施する際にプレスロール6での圧力を調整し、スチールコード4のコアの波形型付けの振幅方向をベルト幅方向に寝かせる方法が挙げられる。   As a method of arranging the steel cord so that the angle θ formed by the amplitude direction Wb of the core waveform shaping and the belt width direction Wa is in the range of 0 to 35 °, one is a calendar process as shown in FIG. There is a method of adjusting the pressure in the press roll 6 when carrying out and laying down the amplitude direction of the corrugation of the core of the steel cord 4 in the belt width direction.

その他の方法としては、インシュレーションマシーンを使用した方法が挙げられる。この方法は、インシュレーションマシーンのインサートガイド穴を楕円状に設け、長軸と波形の振幅方向を一致するように配置させてインシュレーションマシーンを通過させるものである。通過させる際にゴムで被覆することによって、波形型付けの振幅方向がシート部材の断面幅方向に相当する方向に対して、所望の傾斜角を有する状態とすることができる。   Other methods include a method using an insulation machine. In this method, an insert guide hole of the insulation machine is provided in an elliptical shape, and the long axis and the waveform are arranged so that the amplitude directions thereof coincide with each other, and the insulation machine passes therethrough. By covering with rubber when passing, the amplitude direction of the corrugated mold can be in a state having a desired inclination angle with respect to the direction corresponding to the cross-sectional width direction of the sheet member.

図3は、1本のコアフィラメントからなるコアの、波形型付けの振幅Ac、コアフィラメント径dc、波形型付けのピッチλcを示した図である。本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、波形型付けの振幅Ac(mm)とコアフィラメント径dc(mm)が、
1.3dc≦Ac≦2.0dc
で表される関係式を満足し、かつ、波形型付けのピッチλc(mm)が、
13dc≦λc≦18dc
で表される関係式を満足するコードを使用することが好ましい。Acが2.0dcを超えるとシースからコアが飛び出してしまう場合があり、コード性状が悪くなり、コード折れ性が悪化してしまう。一方、Acが1.3dc未満であるとゴムペネ性が悪くなり、耐カットセパレーション性が悪化してしまう。
FIG. 3 is a diagram showing a waveform shaping amplitude Ac, a core filament diameter dc, and a waveform shaping pitch λc of a core composed of one core filament. In the pneumatic radial tire according to the present invention, the waveform shaping amplitude Ac (mm) and the core filament diameter dc (mm) are:
1.3 dc ≦ Ac ≦ 2.0 dc
And the waveform shaping pitch λc (mm) is
13 dc ≦ λc ≦ 18 dc
It is preferable to use a code that satisfies the relational expression represented by: If Ac exceeds 2.0 dc, the core may jump out of the sheath, and the cord properties will deteriorate and the cord foldability will deteriorate. On the other hand, if the Ac is less than 1.3 dc, the rubber penetrability deteriorates and the cut separation resistance deteriorates.

また、λcが13dc未満の場合、スチールコードの加工が困難になり、一方、18dcより大きくなるとシースフィラメントを撚り合わせる際に、コアフィラメントの型付けが潰されてしまいゴムペネ性が悪化してしまう。   Further, when λc is less than 13 dc, it becomes difficult to process the steel cord. On the other hand, when λc is larger than 18 dc, when the sheath filaments are twisted, the core filaments are crushed and the rubber penetrability is deteriorated.

さらに、本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、コアフィラメント径dcは0.20〜0.40mmの範囲であることが好ましい。コアフィラメント径が0.20mm未満であるとコード生産性が低下してしまい、一方、0.40mmを超えるとコード折れ性が悪化してしまう。   Furthermore, in the pneumatic radial tire of the present invention, the core filament diameter dc is preferably in the range of 0.20 to 0.40 mm. If the core filament diameter is less than 0.20 mm, the cord productivity decreases, whereas if it exceeds 0.40 mm, the cord breakability deteriorates.

本発明の空気入りラジアルタイヤはベルト補強材として用いられるスチールコードの構造の改良に係るものであり、その他の構造および材質については特に制限されるべきものではなく、既知の構造および材料を適宜採用することができる。   The pneumatic radial tire of the present invention relates to an improvement in the structure of a steel cord used as a belt reinforcing material, and other structures and materials should not be particularly limited, and known structures and materials are appropriately adopted. can do.

例えば、図示はしないが、タイヤの最内層には通常インナーライナーが配置され、トレッド表面には、適宜トレッドパターンが形成される。また、本発明の空気入りタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を変えた空気、または、窒素等の不活性ガスを用いることができる。   For example, although not shown, an inner liner is usually disposed in the innermost layer of the tire, and a tread pattern is appropriately formed on the tread surface. Further, in the pneumatic tire of the present invention, as the gas filled in the tire, normal or changed oxygen partial pressure, or inert gas such as nitrogen can be used.

以下、本発明を、実施例を用いてより具体的に説明する。
(実施例1および参考例1、2)
タイヤサイズが195/80R15で、図5に示すタイプのタイヤを、下記表1に示す構造を有するベルト補強用スチールコードを用いて作製した。図4の(a)、(b)は参考例1、実施例1におけるコードを有するベルトの部分断面図の模式図であり、(f)は参考例2のコードを有するベルトの部分断面図を表している。なお、表中のコード構造の「1W」のWは、波形型付けを表している。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
(Example 1 and Reference Examples 1 and 2)
A tire having a tire size of 195 / 80R15 and the type shown in FIG. 5 was manufactured using a belt-reinforcing steel cord having a structure shown in Table 1 below. 4A and 4B are schematic views of a partial cross-sectional view of the belt having the cord in Reference Example 1 and Example 1, and FIG. 4F is a partial cross-sectional view of the belt having the cord of Reference Example 2. Represents. In the table, W of “1W” in the code structure represents waveform typing.

得られた各供試タイヤにつき、実地テストならびにドラムテストを実施し、ゴムペネトレーション率(ゴムペネ率)、耐カットセパレーション性、耐コード折れ性の評価をおこなった。結果を表1に併せて示す。なお、各評価項目の測定方法、評価方法については、下記の通りである。   Each test tire obtained was subjected to an on-site test and a drum test to evaluate rubber penetration rate (rubber penetration rate), cut separation resistance, and cord breakage resistance. The results are also shown in Table 1. In addition, about the measuring method and evaluation method of each evaluation item, it is as follows.

(比較例1〜3)
下記表2に示す構造を有するベルト補強用スチールコードを用い、各供試タイヤを作製した。図4の(c)〜(e)は比較例1、2におけるコードを有するベルトの部分断面図を模式的に表したものであり、(g)は比較例3のコードを有するベルトの部分断面図を表している。得られた各供試タイヤについて、実施例1〜3と同様に実地テスト並びにドラムテストを実施した。結果を表2に併せて示す。
(Comparative Examples 1-3)
Each test tire was manufactured using a steel cord for reinforcing a belt having a structure shown in Table 2 below. FIGS. 4C to 4E schematically show partial cross-sectional views of belts having cords in Comparative Examples 1 and 2, and FIG. 4G is a partial cross-section of a belt having cords of Comparative Example 3. The figure is shown. About each obtained test tire, the field test and the drum test were implemented like Examples 1-3. The results are also shown in Table 2.

(ゴムペネ率)
コアフィラメントの表面積に対する、コアフィラメント上のゴム被覆面積の割合を100分率で表したものである。
(Rubber penetration rate)
The ratio of the rubber-coated area on the core filament to the surface area of the core filament is expressed in 100%.

(耐カットセパレーション性)
各供試タイヤを実車に装着し、3万Km走行後にタイヤを解剖し、カット部における錆の長さを測定し、その平均値にて耐カットセパレーション性を評価した。この平均値が小さい程、耐カットセパレーション性に優れることを示す。
(Cut separation resistance)
Each test tire was mounted on an actual vehicle, the tire was dissected after traveling 30,000 km, the length of rust in the cut portion was measured, and the cut separation resistance was evaluated by the average value. It shows that it is excellent in cut-separation resistance, so that this average value is small.

(耐コード折れ性)
各供試タイヤの規定内圧50%に内圧を調整し、最大負荷能力に対する荷重のもと、スリップ角度3°で1000kmをドラム走行させた後にタイヤを解剖し、ベルトを50本採取しコードの破断本数を調査し、破断コードの比率を求めた。破断が無い場合を0とし、全数破断の場合を100として評価した。
(Cord resistance)
The internal pressure was adjusted to 50% of the specified internal pressure of each test tire, and the tire was dissected after running 1000 km of drums at a slip angle of 3 ° under the load for the maximum load capacity, and 50 belts were collected to break the cord. The number of cords was investigated and the ratio of broken cords was determined. The case where there was no rupture was evaluated as 0, and the case of 100% rupture was evaluated as 100.

Figure 0005501640
Figure 0005501640

Figure 0005501640
Figure 0005501640

表1、2よりわかるように、本発明のタイヤは、ゴムペネ性に優れており、耐カットセパレーション性を高いレベルで維持しつつ、コードの折れを防ぐことができる。   As can be seen from Tables 1 and 2, the tire of the present invention is excellent in rubber penetrability and can prevent cord breakage while maintaining high resistance to cut separation.

1 コアフィラメント
2 シースフィラメント
3 ベルト
4 スチールコード
5 ベルト部材
6 プレスロール
7 ビードコア
8 カーカスプライ
10 空気入りラジアルタイヤ
11 ビード部
12 サイド部
13 トレッド
dc コアフィラメント径
Ac 波形型付けの振幅
λc 波形型付けのピッチ
Wa ベルト幅方向
Wb 波形型付け振幅方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Core filament 2 Sheath filament 3 Belt 4 Steel cord 5 Belt member 6 Press roll 7 Bead core 8 Carcass ply 10 Pneumatic radial tire 11 Bead part 12 Side part 13 Tread dc Core filament diameter Ac Waveform shaping amplitude λc Waveform shaping pitch Wa Belt width direction Wb Waveform shaping direction

Claims (3)

波形型付けされたコアとシースを有するスチールコードをベルト補強材として用いた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記コアの波形型付けの振幅方向とベルト幅方向とがなす角度が0〜35°の範囲内であり(ただし、スチールコードの前記角度が、全て0°の場合を除く)、前記コアが1本のコアフィラメントからなり、前記コアフィラメント径が0.34〜0.40mmの範囲であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
In a pneumatic radial tire using a corrugated core and a steel cord having a sheath as a belt reinforcement,
The angle formed by the amplitude direction of the corrugated patterning of the core and the belt width direction is in the range of 0 to 35 ° (except when the angles of the steel cords are all 0 °), and one core a pneumatic radial tire characterized by the Ri Do from the core filaments, the core filament diameter is in the range of 0.34~0.40Mm.
波形型付けされたコアとシースを有するスチールコードをベルト補強材として用いた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記コアの波形型付けの振幅方向とベルト幅方向とがなす角度が0〜35°の範囲内であり(ただし、前記角度が0°以外のスチールコードを少なくとも1本有する)、前記コアが1本のコアフィラメントからなり、前記コアフィラメント径が0.34〜0.40mmの範囲であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
In a pneumatic radial tire using a corrugated core and a steel cord having a sheath as a belt reinforcement,
The angle formed by the amplitude direction of the corrugated patterning of the core and the belt width direction is in the range of 0 to 35 ° (provided that the angle is at least one steel cord other than 0 °), and the core is one a pneumatic radial tire characterized by the Ri Do from the core filaments, the core filament diameter is in the range of 0.34~0.40Mm.
前記コアが2次元の波形型付けを有しており、該波形型付けの振幅Ac(mm)がコアフィラメント径dc(mm)との関係において、
1.3dc≦Ac≦2.0dc
で表される関係式を満足し、かつ、波形型付けのピッチλc(mm)が、
13dc≦λc≦18dc
で表される関係式を満足する請求項1または2記載の空気入りラジアルタイヤ。
The core has a two-dimensional waveform typing, and the amplitude Ac (mm) of the waveform typing is related to the core filament diameter dc (mm).
1.3 dc ≦ Ac ≦ 2.0 dc
And the waveform shaping pitch λc (mm) is
13 dc ≦ λc ≦ 18 dc
The pneumatic radial tire according to claim 1 or 2, satisfying a relational expression expressed by:
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