JPH02229289A - 空気タイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ バイアスタイヤでは、カーカスとトレッドとの間にプレ
ー力と呼ばれるカーカス保護用補強層が設けられる。ラ
ジアルタイヤでは、カーカスとトレッドとの間にベルト
と呼ばれる補強層が設けられ、このベルトがカーカスを
半径方向に締付ける。これら空気タイヤにおいて、プレ
ー力又はベルトにスチールコー・ドを埋設してタイヤの
耐久性を向上させることがある。

本発明は、カーカスとトレッドとの間のプレー力又はベ
ルトと呼ばれるゴム層がスチールコドによって補強され
た空気タイヤに関する。

［従来の技術］ プレー力又はベルトは、複数の層からなる場合がある。

特に空気タイヤの耐カット性を高くする必要がある場合
には、プレー力又はベルトの最外層すなわちトレッド側
の層に、伸度が大きい複数本のスチールコードを適当な
間隔で埋設する。

従来のスチールコードでは、次に説明するように、複撚
構造を採用することによって大きい伸度を実現するのが
常であった。

第９図及び第１０図は、ともに従来の空気夕イヤに使用
されていた複撚スチールコードの断面図であり、第９図
はｒ４Ｘ４Ｘｏ．２３Ｊの構成のものを、第１０図はｒ
３Ｘ７ｘＱ，２２」の構成のものをそれぞれ示す。

第９図において、スチールコード１０は４本のストラン
ドＬ８を撚合せたものである。各ストランドＩＢは４本
の素線１２を撚合せたものであって、各素線ｌ２は直径
０．２３１ＩＩＩ１のスチール線である。

素線１２どおしの撚ピッチは３．５關であり、ストラン
ド１６どおしの撚ピッチは５．５１！１である。

第１０図に示すスチールコード１０は、３本のストラン
ド１Ｂを撚合せたものである。各ストランドＩＢは７本
の素線１２を撚合せたものであって、各素線ｌ２は直径
０．２２ｍｍのスチール線である。

素線１２どおしの撚ピッチは４、Ｏｍｌ１であり、スト
ランド１６どおしの撚ピッチは７．５ｍｍである。

これらのスチールコードｌＯは、低ピッチの復撚構造で
あることから、伸度が大きく、柔軟性に富み、衝撃吸収
性が大である。したがって、これらのスチールコード１
０を使用した従来の空気タイヤは、耐カット性が高かっ
た。

［発明が解決しようとする課題］ 以上に説明した複撚構造のスチールコードを使用した従
来の空気タイヤには、次のような問題があった。

すなわち、従来の複撚構造のスチールコード１０では、
いわゆる強力の１撚減り」の程度が大きく、各素線１２
の強力を有効に利用することができなかった。したがっ
て、スチールコード１０の所望の強力を得ようとすると
、多数の素線１２を要するため、スチールコードＩＯが
重くなる。

更に、柔軟性が高いスチールコード１０を使用している
ために、空気タイヤが接地部で大きく変形し、転勤抵抗
が大きく燃費が悪くなるという問題があった。

また、第９図及び第１０図に示すように、断面円形の素
線ｌ２が互いに密接していたために、各ストランド１Ｂ
のほぼ中央に閉じた空隙１８ができる。したがって、こ
のスチールコード１ｏは、空隙１８内にゴムが入りにく
い。つまり、空隙１８内にゴムが充填されていないプレ
ー力又はベルトができることになる。この場合にトレッ
ドが外傷を受け、この外傷から水が空隙ｌ８内に侵入す
ると、侵入した水がこの空隙１８内をスチールコード１
０に沿って移動し、滞留する。したがって、スチールコ
ード１０に錆が生じ、ゴムとの間の接着力の低下を招く
。この接着力低下が昂進すると、いわゆるセパレーショ
ンを引起す。

そこで、本願出願人は、先に特許願昭和６３年第７９３
９９号において、「カーカスとトレッドとの間のゴム層
が切断時４％以上の伸びを有する単撚構造からなるスチ
ールコードで補強された空気タイヤ」を提案した。

第１１図は、この未公開出願に係る空気タイヤのスチー
ルコードの断面図である。

このスチールコードｌＯは、ｒｌＸ５ＸＯ．３８」の単
撚構造である。すなわち、直径０．　　３８ｌｉｌ１の
スチール線である素線１、２を５本撚合せたものである
。撚ピッチは６．５ｍｍであって、切断時の伸びは６．
５％である。

このスチールコード１０は、単撚構造であるにもかかわ
らず切断時の伸びが４％以上の高伸度であるから、複撚
構造の場合と同等の高耐カット性が実現される。また、
単撚構造であるから強力利用率が向上する。したがって
、スチールコードの総重量を低減してもこのコードの所
望の強力を得ることができ、軽い空気タイヤを実現する
ことができる。また、スチールコード１Ｇの適度な曲げ
硬さのために空気タイヤの剛性が向上する。したがって
、タイヤの変形が小さくなって転勤抵抗が小さくなり、
燃費が向上する。

更に、長手力向のところどころで素線１２間に隙間がで
き、素線１２間の空隙１４が開放される。したがって、
このスチールフード１０を埋設したプレー力又はベルト
を有する空気タイヤの加硫の際に空隙１４内にゴムが侵
入し、この中がゴムで満たされる。これにより、前記セ
バレーションの発生を抑制することができる。

これに対して、同じｒｌＸ５Ｘｏ．３８Ｊの単撚構造を
有するスチールコードであっても、撚ピッチが１８．０
＋ａｍと大きく、伸度が２．５％程度の小さい値である
場合には、耐力・ント性が劣る。また、第１２図に示す
ように素線１２間に閉じた空隙ｌ８が生じる。したがっ
て、空隙ｌε内へのゴム侵入が阻害される点は、前記複
撚構造のものと同様である。

ところが、前記先願に係る空気タイヤにおいて、同径の
全ての素線１２の形付け率を同一にして撚る場合には、
第１１図に示すように全素線１２が共通の１つの外接円
２２を形成する。したがって、セバレーションの発生が
抑制されるものの、プレー力又はベルトを構成するゴム
に対するスチールコードの投錨効果が小さく、一旦発生
したセバレーションが容易に成長することから、十分に
満足すべきものではなかった。

そこで、本願出願人は、未公開の特許願昭和６３年第１
２４６９８号において、「カーカスとトレッドとの間の
ゴム層がスチールコードによって補強された空気タイヤ
であって、前記スチールコードが、切断時４％以上の伸
びの単撚構造を有するとともに、共通の外接円を有しな
い構成素線を備えることを特徴とする空気タイヤ」を更
に提案した。

ところが、このスチールコードを使用する場合であって
も、全構成素線の断面に外接する曲線の最大差渡方向が
各スチールコードにおいて任意の方向を向いている場合
には、外接曲線の最大差渡方向が最外層の厚み方向に一
致するものが生じるため、スチールコード端部間の間隔
が従来より大きくなってクギ等が入りやすくなっていた
。

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであって、
従来と同等の高い耐カット性を維持しながら素線強力を
有効利用し、タイヤ剛性を向上させ、しかもセバレーシ
ョンの発生及び成長を抑制した空気タイヤであって、ク
ギ踏貫通性能を向上させたものを提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る空気タイヤは、カーカスと１・レッドとの
間の複数のゴム層のうち少なくとも最外層が複数本のス
チールコードによって補強された空気タイヤであって、
最外ゴム層を補強するスチールコードがそれぞれ切断時
４％以上の伸びの単撚構造を有するとともに、各スチー
ルコードにおいて全構成素線の断面に外接する曲線が真
円でなく、大部分のスチールコードに関し外接曲線の最
大差渡方向が最外ゴム層の幅方向にほぼ一致することを
特徴とする。

［作　用］ 全構成素線の断面に外接する曲線が真円でない各スチー
ルコードは、一部素線の形付け率を他と異ならせたり、
一部素線径を他と異ならせたりすることによって実現す
ることができる。

また、真円外接曲線を有するスチールコードに口−ラを
かけてこれを扁平にしても良い。

スチールコード外接曲線の最大差渡方向を最外ゴム層の
幅方向にほぼ一致させるには、例えばカレンダに設けた
溝を利用してスチールコードの姿勢を揃えておいて、こ
のコードにゴムをト・ノビングすれば良い。

本発明に係る空気タイヤは、スチールコートの切断時の
伸びが４％以上の高仲度であるから、複撚構造の場合と
同等の高耐カット性が実現される。また、スチールコー
ドが単撚構造であるから強力利用率が向上し、適度な曲
げ硬さのゆえにタイヤ剛性が向上する。更に、素線間の
空隙がところどころで開放し、この空隙内へのコムの侵
入を許容する。したがって、セバレーションの発生を抑
制することができる。しかも、各スチールコードにおい
て全構成素線の断面に外接する曲線が真円でないから、
スチールコード表面に凹凸が生じる。したがって、スチ
ールコードとゴムとの接着界面が分散されて、タイヤ走
行中に加わるスチールコードとゴムとの間の剪断歪が分
散される。つまり、小さいセバレーションが生じても、
その伝搬すなわち成長が抑制される。しかも、大部分の
スチールコードに関し外接曲線の最大差渡方向がゴム層
の最外層幅方向にほぼ一致するから、スチールコード端
部間の■】隔が小さく、クギ踏貫通性能が向上する。

［実施例コ 第１図は、本発明の実施例に係る空気タイヤのスチール
コードの断面図である。

同図に示すスチールコード１０は、「１×５×０．３８
」の単撚構造すなわち直径０．３８ｍｍのスチール線で
ある素線を５本撚合せたものである。同径の５本の素線
のうち、１本の素線１３は他の４本の素線ｌ２より形付
け率が大である。

したがって、素線１３の外接円２３は、スチールコード
１０の中心と同心であるが、半径が他の素線１２の共通
外接円よりｄだけ大きい。この外径差ｄは０．０６ｍｍ
である。素線１２，１３の撚ピッチは６、５寵であって
、スチールコード１０の切断時の伸びは６．７％である
。また、長手力向のところどころで素線間に少なくとも
０．０２ｍｍ程度の幅の隙間ができ、素線間の空隙１４
が開放される。したがって、このスチールコードｌＯを
埋設したベルトを有するラジアルタイヤの加硫の際に素
線間の隙間を通して空隙ｌ４内にゴムが侵入することが
でき、空隙１４内にゴムが充填される。

第２図〜第５図は、スチールコード１０の変形例を示す
断面図である。

これらのスチールコードｌＯは、いずれも５本の素線か
らなる単撚構造である点は第１図に示したものと同様で
ある。

ただし、第２図に示すスチールコード１０は、１本の素
線１３の形付け率を他の４本の素線Ｊ２より小さくした
ものである。第３図のスチールコード１０は、】本の素
線１３ａの形付け率が３本の素線１２より大であって、
残りの素線１３ｂの形付け率が素線１３ａより更に大で
ある。以上のように一部素線の形付け率を他と異ならせ
ることによって、全構成素線の断面に対する真円でない
外接曲線を実現することができる。また、真円外接曲線
を有するスチールコードにローラをかけてこれを扁平に
しても良い。

一部素線径を他と異ならせることによって、同様のスチ
ールコード１０を実現することもできる。第４図に示す
スチールコードｌＯは、５本の素線の形付け率が同一で
あるが、１本の素線ｌ３を他の４本の素線１２より太く
したものである。

第５図のスチールコード１０では、１本の素線１３が他
の４本の素線１２より細い。

以上に説明したいずれの変形例の場合も、素線間の空隙
１４が開放している点は、第１図の場合と同様である。

第６図は、以上に説明したスチールコードｌＯが最外層
に埋設されたベルトを備えるラジアルタイヤの一部断面
図であり、第７図は、ベルト最外層の一部拡大断面図で
ある。ただし、第６図ではスチールコード１０の図示を
省略している。

第６図のラジアルタイヤ２の寸法は２８５／７５Ｒ２４
．５であって、カーカス４とトレッド６との間に４枚の
ベルト８ａ，８ｂ．８ｃ．８ｄを有する。カーカス側の
３枚のベルト８ａ，８ｂ．８ｃには、ｒ３ｘ０．２０＋
６ｘ０．３５Ｊの構成のスチールコードが埋設されてい
る。つまり、このスチールコードは、直径０．２０ｍｌ
Ｉの３本のスチール線と直径０．３５ｍｍの６本のスチ
ール線とからなる。コード打込は、２．５ｃｍ当り１２
本である。これら３枚のベルト８ａ，　８ｂ，　８ｃは
、ポリエステル・ブライからなるカーカス　４を半径方
向に締付ける。

最外層のベルト８ｄには、例えば第４図に構造を示した
スチールコードＩＯが、外接曲線の最大差渡方向が最外
層ベルト８ｄの幅方向にほほ一致するように埋設される
。スチールコードＩＯの外接曲線の最大差渡方向を最外
層ベル｝８ｄの幅方向にほぼ一致させるには、例えばカ
レンダに設けた溝を利用してスチールコード１０の姿勢
を揃えておき、このコード１０の両側からゴムをトビン
クシてゴム層１１とすれば良い。このゴム層ｌ１には更
に加硫を施す。スチールコード１０は、例えば最大差渡
寸法Ｄを１．３８ｍｍとし、最小差渡寸法を１．０５ｍ
ｍとする。このベルｌ−８ｄでもコード打込は２．５ｃ
ｍ当り１２本であって、コード端部間の間隔を一律に０
．７３ｍｍとすることができる。なお、全てのスチール
線には、ゴムとの接着性を良くするために、しんちゅう
メッキが施されている。

３枚のベルト８ａ．　８ｂ，　８ｅは、カーカス４の「
たが」として機能する。最外層のベルト８ｄは、以下に
説明するようにラジアルタイヤ２の高耐カット性等に寄
与する。

以上に説明した本発明の実施例に係るラジアルタイヤ２
について、スチールコードｌＯ、最外層ベルト８ｄ及び
タイヤ２の各特性を、第１表に「実施例１」として示す
。同表には、２つの比較例の特性をも示す。比較例１で
は、実施例１の場合と同様に第４図に構造を示したスチ
ールコード１０を使用しているものの、第８図に最外層
ベルト８ｅの断面を示すように、全構成素線の断面に外
接する曲線の最大差渡方向が各スチールコード１０にお
いて任意の方向を向いている。

したがって、コード端部間の間隔が０，７３〜１．０７
ｍｍの広い範囲に分布している。比較例２は、素線が共
通の外接円を有する第１１図の前記スチールコードを最
外層ベルトに使用したものである。各比較例の空気タイ
ヤも実施例１と同じ２８５／７５Ｒ２４．５の寸法のラ
ジアルタイヤであって、カーカス４及び３枚のベルト８
ａ，８ｂ，８ｃは実施例１と同一である。

（以　下　余　白） 実施例１及び比較例１の最外層ベルトは、比較例２の場
合に比べてベルト構成ゴムに対するスチールコードの投
錨効果が大きいばかりでなく、ゴム侵入性が良好である
。したがって、セバレーションの発生と成長とを有効に
抑制することができる。同表には、１０万ｋｍ走行中の
クギ踏時のベルト貫通回数をも示す。実施例１の場合に
はこの貫通が皆無であった。なお、実施例１の空気タイ
ヤは、同表には示さないが、複撚構造の場合と同等の高
耐カット性が実現されるとともに、複撚構造の場合に比
べて素線強力利用率が向上する。

スチールコード】０を埋設するベルトの数は必要に応じ
て適宜増やしてもよい。例えばトレッド側の２枚のベル
ト８ｃ．ｌｌｌｄとする。また、以上はラジアルタイヤ
について説明したが、本発明はバイアスタイヤにおいて
プレー力に適用することもできる。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明に係る空気夕イヤは、ス
チールコードが切断時４％以上の伸びの単撚構造を有す
るから、複撚構造の場合と同等の高耐カット性が実現さ
れる。

スチールコードが単撚構造であるから、素線の強力利用
率が向上する。したがって、スチールコードの総重量を
低減してもこのコードの所望の強力を得ることができ、
軽いタイヤを実現することがで４る。

また、本発明によれば、スチールコードの適度な曲げ硬
さのためにタイヤの剛性が向上する。

したがって、タイヤの変形が小さくなって転勤抵抗が小
さくなり、燃費が向上する。

更に、素線間の空隙がところどころで開放し、この空隙
内へのゴムの侵入を許容する。したかって、ゴム層すな
わちプレー力やベルトのセバレーションの発生を抑制す
ることができる。しかも、スチールコードにおいて全構
成素線の断面に外接する曲線が真円でないから、スチー
ルコード表面が凹凸を有する。したがって、ゴム層への
スチールコードの投錨効果が向上し、セバレーションの
成長が抑制される。

しかも、大部分のスチールコードに関し外接曲線の最大
差渡方向がゴム層の最外層幅方向にほぼ一致するから、
スチールコード端部間の間隔が小さく、クギ踏貫通性能
が向上する。

以上のことから、本発明によれば、従来と同等の高い耐
カット性を維持しながら素線強力を有効利用し、タイヤ
剛性を向上させ、しかもセバレーションの発生及び成長
を抑制した空気タイヤであ−）で、クギ踏貫通性能を向
上させたものを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る空気タイヤのスチール
コードの断面図、 第２図は、本発明の他の実施例に係る空気タイヤのスチ
ールコードの断面図、 第３図は、本発明の更に他の実施例に係る空気タイヤの
スチールコードの断面図、 第４図は、本発明の更に他の実施例に係る空気タイヤの
スチールコードの断面図、 第５図は、本発明の更に他の実施例に係る空気タイヤの
スチールコードの断面図、 第６図は、第４図のスチールコードによってカーカスと
トレッドとの間の最外ゴム層が補強された本発明の実施
例に係る空気タイヤの一部断面図、 第７図は、前図の最外ゴム層の一部拡大断面図、 第８図は、前図の最外ゴム層の比較例を示す一部拡大断
面図、 第９図は、従来のスチールコードの断面図、第１０図は
、従来の他のスチールコードの断面図、 第１１図は、本願出願人の未公開の先願に係る空気タイ
ヤのスチールコードの断面図、第１２図は、前図のスチ
ールコードの比較例の断面図である。 ２・・・ラ ッ　　ド　、 一ド、 １Ｂ・・・ス 円、Ｄ 符号の説明 ジアルタイヤ、４・・・カーカス、６・・・トレ８ａ．
８ｂ，８ｃ，８ｄ・・・ベルト、ＩＯ・・・スチールコ
１１−・・ゴム層、１２．１３．１３ａ，Ｈｂ　−＝素
線、トランド、２２，２３．２３ａ．２３ｂ　−・・素
線の外接・・最大差渡寸法、ｄ・・・外径差。 第７図 第８図 第９図 第１１図 第１０図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、カーカスとトレッドとの間の複数のゴム層のうち少
   なくとも最外層が複数本のスチールコードによって補強
   された空気タイヤであって、前記最外層を補強するスチ
   ールコードがそれぞれ切断時４％以上の伸びの単撚構造
   を有するとともに、各スチールコードにおいて全構成素
   線の断面に外接する曲線が真円でなく、大部分の前記ス
   チールコードに関し外接曲線の最大差渡方向が前記最外
   層の幅方向にほぼ一致することを特徴とする空気タイヤ
   。