JPH0318553Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

（産業上の利用分野） ラジアルコード配列になるカーカスと、このカ
ーカスのまわりを取囲む交差コード配列をなすベ
ルトとをそなえ、このベルトをトレツド中に埋設
した、いわゆるラジアルタイヤの補強要素とし
て、金属コードなかでもスチールコードをベルト
に用いる場合におけるタイヤ使用寿命の大幅向上
に関してこの明細書で述べる技術内容は、金属コ
ードの耐座屈疲労性および耐腐蝕性の改善が有利
に奏効するコード構造についての知見に基いた開
発成果を提案するところにある。 （従来の技術） この考案に最も近い従来技術として、Barry
B.Holmesらの米国特許第3996733号明細書によ
る、２本の等直径の金属線よりなる芯と上記芯線
の周囲に配置された６本の等直径の金属線よりな
る外層とを備え、外層の金属線の直径を全体に芯
の金属線の直径の約1.23〜1.43倍にしたスチール
コードをタイヤコードに用いることがあげられ
る。 考案者らは、このようにスチールコードを上記
ラジアルタイヤ、それもとくにタイヤのベルトに
試用して研究した結果、タイヤの耐座屈疲労性及
び耐腐蝕性を確保することの要請が到底、満たさ
れ得ないことを究明した。 また、従来よりラジアルタイヤに使用されて来
た、この考案に比較的近いスチールコードとし
て、２本の等直径の金属素線が互いに撚られた芯
と、芯の周囲にて７本の等直径の金属素線が芯の
素線と同一方向に撚られた外層を有し、さらに最
外層として１本の素線にて撚られた構造を有する
スチールコードも知られているが、タイヤの耐座
屈疲労性及び耐腐蝕性改善に関してやはり充分で
ない。 （考案が解決しようとする問題点） 上掲米国特許に従うスチールコードの重大な欠
点は、芯の素線の直径に比べ外層の素線の直径を
約1.23〜1.43倍とする異線径構造に由来し、それ
というのは、ラジアルタイヤの特にベルトに要求
される特性としての耐座屈疲労性については、芯
の素線の直径対比で外層の直径を大きくすればす
るほど著しく低下することが判明した。 この原因としては、まずラジアルタイヤの走行
中におけるカーブ時には、著しいバツクリングが
ベルトに繰返し生じるところにある。すなわちト
レツドの補強材であるスチールコードを用いたベ
ルトにバツクリングが生じるとその最大ひずみは
当然スチールコードの外層における素線に与えら
れることにより、その直径が大きければ大きいほ
ど最大ひずみが増大し、その繰り返しによつてベ
ルトの耐座屈疲労寿命が著しく低減するのであ
る。 また、芯の素線径対比で外層の素線の直径や配
置数が増すことは、外層を構成する外層の素線間
の空隙が減少して、ベルト材を構成するゴムのス
チールコードへのペネトレーシヨン性が著しく低
下し、その結果スチールコードを構成する内部へ
のゴム被覆率が減少して、ラジアルタイヤの長期
間走行に伴なわれる水分の浸透や、とくに鋭角な
石などを踏みこんだ場合に生じるトレツドカツト
やくぎ踏みなどによるようなスチールコード層へ
の水分浸透に帰因するコード腐食も著しく増大し
てしまう。 これらの問題を改良すべく鋭意研究し、芯の素
線を外層の素線についてそれらの直径と配置数、
さらには芯及び外層各素線の型付け率を最適化す
ることにより、上記ベルトとしての問題点を改良
し、耐座屈疲労性および耐腐蝕性を大幅に向上で
きることが判明した。 そこで上記の知見に基いてこの考案は、スチー
ルコードを典型例とする金属コードを少なくとも
部分的なベルトの補強要素として用いたラジアル
タイヤにつき、その使用寿命の大幅改善を図るこ
とを目的とする。 （問題点を解決するための手段） この考案は、ラジアルコード配列になるカーカ
スのまわりに交差コード配列をなすベルトを配置
したラジアルタイヤにおいて、ベルトが２本の金
属素線よりなる芯と、芯の周囲に配置された６本
の金属素線よりなる外層を備えて芯及び外層の各
素線の全ての外径が等しく、かつ芯の撚方向に対
し外層の撚方向が同一であつて、しかも芯の素線
および外層の素線の型付け率がそれぞれ90〜110
％である、金属コードによりなることを特徴とす
るラジアルタイヤである。 さて第１図にこの考案に従うタイヤのベルトに
用いる金属コードの断面形状を示す。図中Ａは外
層の素線、Ｂは外層、Ｃは芯の素線、Ｄは芯であ
る。 何れも円形断面を持つ２本の芯の素線Ｃは互い
に撚り合された構造を有して、コード構造体の芯
Ｄを構成している。一方やはり円形断面を有する
６本の外層の素線Ａは芯Ｄの周囲にらせん状に撚
られている。 芯Ｄを構成する２本の素線Ｃおよび、外層Ｂを
構成する６本の素線Ａは全て互いに等しい直径を
有し、かつ芯の素線Ｃと外層の素線Ａの撚りは同
一方向とする。 芯の素線Ｃの型付け率及び外層の素線Ａの型付
け率を何れも90〜110％の範囲内にする。 （作用） 芯の素線Ｃの直径が外層の素線Ａとの直径対比
で、より大きい異線径構造にすると、外層の素線
間の空隙が広すぎ、安定した均一らせん撚りが困
難となつて、外層素線同士の片よりが生じ、耐座
屈疲労性が著しく低下してしまう。 これに反し芯の素線Ｃの直径が外層の素線Ａの
直径との対比でより小さい第２図に示すような異
線径構造にすると、外層の素線間の空隙が狭ま
り、コード内にゴムが十分浸透できないため、と
くに芯の素線Ｃのゴム被覆が十分になされなくな
るため、水分の浸入による耐腐蝕性が著しく低下
し、また耐座屈疲労性も低下してしまう。 次に芯の素線Ｃと外層の素線Ａとの撚り方向を
逆にすると同一方向の場合に比して耐座屈疲労性
に劣ることになるので同一方向としなければなら
ない。 さらに芯Ｄおよび外層Ｂとも、それらの素線
Ｃ，Ａの型付け率を90〜110％とすることで耐座
屈疲労性を著しく改善できる。 ここに型付け率は次のように定義される。 型付け率 (1) 外層の素線Ａ スチールコード（外層Ｂ）の第３図ａに示す最
大直径Ｌを拡大鏡にてまず測定し、その後外層素
線Ａに永久変形を与えずしてコードより外層素線
Ａを第３図ｂのように取り出し、拡大鏡にて同図
ｂに示す最大波高ｌを測定し、下記式(1)によつて
求めた。 (2) 芯の素線Ｃ スチールコードの外層素線Ａの全てを除去し、
残された芯Ｄの最大直径Ｌを第４図ａのように測
定し、その後、第４図ｂのように芯の素線Ｃを取
り出し、拡大鏡にて最大波高ｌを第４図ｂのよう
に測定し次式(1)によつて求める。 型付け率＝（ｌ／Ｌ）×100％ ……(1) なお最外層の素線の型付け率についても同様に
して求めた値である。 この考案において芯の素線及び外層の素線につ
き、それらの型付け率が何れも90％に満たないと
耐座屈疲労性の改善効果が僅小でありまた何れか
一方の型付け率が110％よりも大きいときもやは
り耐座屈疲労性の改善効果に乏しいのに反して、
適正な型付け率の下ではコード構造に由来する十
分な耐腐食性の下に著しい耐座屈疲労性の向上が
はじめて実現される。 （実施例） カーカスとして２プライのポリエステル繊維コ
ード層を具えるサイズP195／75R14の乗用車用ラ
ジアルタイヤのベルトとして、線径0.230mmの芯
の素線Ｃを２本、同じく外層の素線Ａは６本から
それぞれ構成されるスチールコードを用いた試作
タイヤ（表１における比較例（No.３〜８）と実施
例No.９〜11）について、耐座屈疲労性および耐腐
蝕性について評価した。 この評価は表１に併せ掲げた比較例No.３のタイ
ヤをコントロールとしたが、別のコード構造の場
合（比較例No.１，２）並びに異線径構造の場合
（比較例No.５）についても比較を示す。 ここに比較例No.１および同２のタイヤにあつて
はスチールコードを（２＋７）＋１構造すなわち
２本の芯の素線が撚り合わされた芯の周囲に芯素
線の撚方向と同一方向に７本の外層素線が撚ら
れ、さらにその外周に最外層素線を１本撚り合わ
せてなり、また比較例No.５のタイヤに用いたスチ
ールコードは２＋６構造でコントロールの場合と
同様であるが径差のより大きい異線径とされてい
る。 なお、これら比較例における芯の素線、外層の
素線さらには最外層の素線の型付け率に関しては
タイヤコードに関する限りこれを積極的にコント
ロールすることについての認識がこれまでにはな
かつたので、通常の撚り線加工を行つたものにつ
いての測定結果を示したが比較例No.２，４のタイ
ヤにあつては、とくに撚り線加工に際して素線の
型付け率がそれぞれ100％前後になるようにプリ
フオームを行つた事例について参考のためにあわ
せ示した。 比較例のタイヤNo.６〜８にあつては上記の型付
け率が適合を失する場合に、耐腐食性の改善は遂
げられてもなお耐座屈疲労性の向上は必ずしも十
分でないことを示している。

【表】

【表】 表１に示したゴムペネトレーシヨン性の評価
は、次のとおりである。 試作タイヤからコードを摘出し、外層素線を全
て除き、芯部を取り出した後拡大鏡にて、ゴムに
被覆された長さを測定し、次式によつて求めた。 ゴムペネ性＝ゴム被覆長／試料長×100 表１に示す評価結果より、まず異線径構造との
対比では同一線径構造の採用によつて、耐腐蝕性
に優れさらには耐座屈疲労性の改善もみられるが
この場合とくにこの考案に従い芯の素線及び外層
の素線の型付け率を90〜110％にすることにより
優れた耐腐食性を具備する上に耐座屈疲労性が著
しく改善されることが明らかである。 （考案の効果） 以上のべたようにしてこの考案によれば金属コ
ードの耐腐蝕性及び耐座屈疲労性の改善により該
コードを少なくとも部分的なベルトの補強に用い
たタイヤの使用寿命が、大幅に改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に従うタイヤのベルトに用い
た金属コードの断面図、第２図は従来コードの断
面図、第３図、第４図は外層Ｂの素線Ａ並びに芯
Ｄの素線Ｃのおのおのについて型付け率の測定要
領を示す説明図である。 Ａ……外層の素線、Ｂ……外層、Ｃ……芯の素
線、Ｄ……芯。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ラジアルコード配列になるカーカスのまわりに
   交差コード配列をなすベルトを配置したラジアル
   タイヤにおいて、ベルトが、２本の金属素線より
   なる芯と、芯の周囲に配置された６本の金属素線
   よりなる外層とを備えて芯及び外層の各素線の全
   ての外径が等しく、かつ芯の撚方向に対し外層の
   撚方向が同一であつて、しかも芯の素線及び外層
   の素線の型付け率がそれぞれ90〜110％である金
   属コードよりなることを特徴とするラジアルタイ
   ヤ。