JPH0827681A - ゴム物品補強用スチールコードおよび空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

ゴム物品補強用スチールコードおよび空気入りラジアルタイヤ

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JPH0827681A
JPH0827681A JP6154764A JP15476494A JPH0827681A JP H0827681 A JPH0827681 A JP H0827681A JP 6154764 A JP6154764 A JP 6154764A JP 15476494 A JP15476494 A JP 15476494A JP H0827681 A JPH0827681 A JP H0827681A
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cord
filament
steel cord
filaments
steel
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JP6154764A
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Kiyoto Kawasaki
清人 川崎
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴム物品補強用のスチールコードにおける、
ラップフィラメントによるフレッティング摩耗を抑制
し、フィラメント断面積の減少に起因したコード強力の
低下を回避するとともに、ラップフィラメントによるコ
ードのフィラメント間拘束力を強化して低内圧コード破
断を回避して、コードの耐久性を向上する。 【構成】 複数本のスチールフィラメントを束ねたコー
ドのまわりにラップフィラメントをスパイラル状に巻き
付けたスチールコードであって、該ラップフィラメント
は、輪郭形状をへん平にしかつへん平面がコードの輪郭
線に沿う配置とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、空気入りタイヤや工
業用ベルト等のゴム物品の補強材として使用されるスチ
ールコード及びこのスチールコードからなるカーカスを
骨格とする空気入りラジアルタイヤに関し、特に耐久性
の向上をはかろうとするものである。
【0002】
【従来の技術】コードを構成するフィラメント間での拘
束力を強めるため、コードのまわりにラップフィラメン
トを螺旋状に巻き回して成るコードが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このラップフィラメン
トによって確かにコードにおけるフィラメント間での拘
束力を強めることはできるが、コードのフィラメントと
ラップフィラメントとのフレッティング磨耗によるコー
ド強力の低下という新たな問題が発生する。すなわち、
タイヤの負荷転動中にカーカスが曲げ変形を受けると、
コードのまわりに巻き付けたラップフィラメントとコー
ドの外側のフィラメントとの間にフレッティング磨耗が
生じる。このフレッティング磨耗によりフィラメント断
面積が減少し、特にコード内の一部のフィラメントで断
面積の減少が激しければ、そのフィラメントは衝撃引張
り、繰り返し曲げに対して破断を起こしやすくなる。そ
して、一旦フィラメントが破断すると、他のフィラメン
トの引張り応力が増大し、コードの疲労破壊が促進され
る。
【0004】また、トラック、バス用又はライトトラッ
ク用タイヤのカーカスプライには、2層あるいは3層の
多層撚りコードを用いているが、比較的太いフィラメン
トからなる多層撚りコードでは、特にタイヤがパンクし
た場合などの低内圧での走行中に、コード最外層のフィ
ラメントに過大な曲げ変形が発生して、ここでのフィラ
メント切れによってコード破断(以下、低内圧コード破
断という)に到る確率が高い。特に、ラップフィラメン
トで拘束力を強めたコードでは、ラップフィラメントと
コード外周フィラメントとの接触部に拘束力が集中して
いるから、低内圧走行中に、この接触部が起点となって
コード破断が発生しやすい。
【0005】従って、この発明は、ゴム物品補強用のス
チールコードにおける、ラップフィラメントによるフレ
ッティング摩耗を抑制し、フィラメント断面積の減少に
起因したコード強力の低下を回避するとともに、ラップ
フィラメントによるコードのフィラメント間拘束力の均
等化にて低内圧コード破断を回避して、コードの耐久性
を向上しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記フレッティング磨耗
を抑制する手段について鋭意検討した結果、ラップフィ
ラメントの形状を工夫することにより、ラップフィラメ
ントとこれに接触するコード最外側のフィラメントとの
単位面積当たりの接触圧が低下することを見出し、この
発明を完成するに到った。
【0007】この発明は、複数本のスチールフィラメン
トを束ねたコードのまわりにラップフィラメントをスパ
イラル状に巻き付けたスチールコードであって、該ラッ
プフィラメントは、輪郭形状をへん平にしかつへん平面
がコードの輪郭線に沿う配置としたことを特徴とする、
ゴム物品補強用スチールコードである。
【0008】なお、スチールコードの構造については特
に限定されないが、1本または複数本のスチールフィラ
メントからなる中心基本構造と、この中心基本構造のま
わりに配列した多数本のスチールフィラメントからなる
少なくとも1層の同軸層とを撚り合わせて成るコード、
中でも中心基本構造と同軸層とを同一方向かつ同一ピッ
チで撚り合わせた、いわゆるコンパクトコードにおい
て、とりわけ有効である。さらに、ラップフィラメント
は、断面が楕円形状であり、その長径aと短径bとの比
a/bが1.2 以上であること、そしてラップフィラメン
トを同軸層の撚り方向とは逆向きに巻き付けることが好
ましい。
【0009】また、この発明は、上記のスチールコード
を、1対のビード部間でトロイド状に延びるカーカスを
骨格とし、さらにカーカスのクラウン部をベルト層で補
強した空気入りラジアルタイヤにおける、該カーカスお
よび/またはベルト層を構成するコードに適用してなる
ものである。
【0010】さて、図1(a) および(b) に、この発明に
従うゴム物品補強用スチールコードの断面を、撚り構造
1×3+9+1タイプについて示す。図に斜線で示した
3本のスチールフィラメントが中心基本構造(以下コア
と示す)1であり、このコア1のまわりに互いに隣接し
て配列した、9本のスチールフィラメントで同軸層(以
下シースと示す)2を構成し、さらにシース2のまわり
に、このシースの撚り方向と逆向きのスパイラルに巻付
けたラップフィラメント3をそなえる。
【0011】ラップフィラメント3は、輪郭形状をへん
平にしかつへん平面がコードの輪郭線に沿う配置とする
ことが肝要である。すなわち、図1(a) においては、断
面形状が楕円のフィラメントを、楕円の長径が常にコー
ドの輪郭線に沿う配置にて、コードに巻き付けて、ラッ
プフィラメント3とシース2のフィラメントとの接触面
積を、ラップフィラメントが円形断面である在来コード
に比べて、増大する。ここに、ラップフィラメントの輪
郭形状としては、上記楕円のほか、正方形を除く長方形
または楕円に類似する輪郭を有する多角形などが好適で
ある。
【0012】
【作用】スチールコードに巻き付けるラップフィラメン
トの輪郭形状をへん平にしかつへん平面がコードの輪郭
線に沿う配置とすることは、コード最外側のフィラメン
トとラップフィラメントとの接触面積を増大するのに有
効である。すなわち、この接触面積の増大は、まずラッ
プフィラメントによる拘束力の強化に寄与する一方、コ
ード最外側のフィラメントとラップフィラメントとの単
位面積当たりの接触圧を低減し、ここでのフレッティン
グ磨耗の原因となる拘束力の部分的な集中を軽減する。
従って、低内圧コード破断およびコード強力低下はとも
に回避されため、コードの耐久性は格段に向上するので
ある。
【0013】さらに、ラップフィラメントの輪郭形状を
へん平化すると、ラップフィラメントの周囲を覆うゴム
中におけるラップフィラメントの回転が抑制されるた
め、該ゴムとラップフィラメントとの接着を維持するの
に有利である。
【0014】なお、ラップフィラメントを巻き付けるコ
ードの構造は特に限定されないが、複撚り構造のコード
では、ラップフィラメントとのフレッティング磨耗より
も、ストランドとストランドとの間のフレッティング磨
耗が問題になるから、特にラップフィラメントとのフレ
ッティング磨耗が問題となる、2〜3層撚りの層撚り構
造のコードに、この発明を適用したときの効果が顕著で
ある。
【0015】中でも、コアとシースとを同一方向かつ同
一ピッチで撚り合わせた、コンパクトコードは、フィラ
メントが緊密に配置されてコードの輪郭形状が円形では
なく角張った多角形になっているため、特に最外層のシ
ースフィラメントとラップフィラメントとの間でフレッ
ティング磨耗が非常に激しいため、この発明がとりわけ
有利に適合する。
【0016】ここで、ラップフィラメントの断面形状は
へん平であれば特に制限されるものではないが、かどの
多い断面形状であると、そのかどのゴム接着層に応力が
集中して、ゴムとの接着力が低下するため、断面楕円状
のものが好適である。特に、楕円の短径に対する長径の
比が1.2 未満ではフレッティング磨耗の軽減効果が少な
くなり、一方、この比が2.0 をこえると、コードに曲げ
変形が発生したときにラップフィラメントに局所的な歪
みが生じて破断し易くなるため、比が1.2 以上、より好
ましくは比が1.2 〜2.0 の楕円形状が推奨される。具体
的には、楕円の短径を0.10〜0.175 mmの範囲にすること
が好ましい。なぜなら、ラップフィラメントの短径が0.
175 mmをこえると、ラップフィラメントを巻き付けた部
分のシースに曲げ変形が発生して低内圧コード破断の核
となり、一方0.10mm未満では拘束力が低下して低内圧コ
ード破断をまねく上、単位面積当たりの接触圧の低下が
不十分になってフレッティング磨耗が軽減されない。
【0017】さらに、ラップフィラメントは、最外側シ
ースのフィラメントの撚り方向と逆向きに巻き付けるこ
とが、好ましい。すなわち、コードへシースの撚りがば
らける向きの入力があると、シースのフィラメントは座
屈しようとするが、ここでラップフィラメントがシース
フィラメントの撚り方向と逆向きに巻き付けてあるた
め、シースフィラメントがばらける向きに動くことによ
って、ラップフィラメントによる拘束力は増大するた
め、上記シースフィラメントの座屈は回避され、コード
強力は維持されるのである。
【0018】また、この発明のスチールコードは、例え
ば図2に示すタイヤ構造において、カーカス4またはこ
のカーカス4のクラウン部を覆うベルト層5に適用する
ことができる。なお、図2において、6はベルト層5上
に配置したトレッド部および7はビードコアである。
【0019】
【実施例】実施例1 表1に従うスチールコードを、図2に示したタイヤのカ
ーカスプライに、打ち込み数:28.0 本/5cmのトリー
トとして適用し、タイヤサイズ:11/70R22.514PRのト
ラックバス用ラジアルタイヤを試作した。かくして得ら
れたタイヤについて、そのコード強力保持率、低内圧コ
ード破断に対する耐久性(耐低内圧コード破断性)およ
びラップフィラメントに対するゴム接着性を調査した。
【0020】すなわち、コード強力保持率は、各試作タ
イヤに内圧:7kgf /cm2 を充填後に、トラックに装着
し、JIS 100 %荷重の下に速度:60km/hで走行させ、
100000km毎にトレッドを更生して300000kmまで走行させ
た後、各試作タイヤを解剖して、カーカスよりゴム付ス
チールコードのサンプルを取出し、インストロン形引張
り試験機で引張り強さを測定し、この測定値をタイヤに
適用する前のコードの引張り強さと対比してコード強力
保持率(%)を算出した。この算出結果は、比較例1の
結果を100 としたときの指数で示し、コード強力保持率
の低下度合の小さいものほど指数は大きくなる。
【0021】また、耐低内圧コード破断性は、各試作タ
イヤをトラックの複輪に装着して100000km走行後に複輪
のいずれか1本のタイヤを内圧0としてから、さらに20
00km走行させたのち、このタイヤのカーカスから10本の
コードを引き抜き、フィラメントの破断本数を調査し、
全フィラメント本数と対比して破断率を算出し、比較例
1の破断率を100 として破断率の小さいものほど大きく
なるように指数表示した。
【0022】さらに、ゴム接着性は、上記の10本のコー
ドにおいてゴムが接着されていない長さを測定し、比較
例1の長さを100 として接着不良長さが短いほど大きく
なるように指数表示した。これらの調査結果を、表1に
併記する。
【0023】
【表1】
【0024】表1に示すように、比較例2は基準となる
比較例1と同様のコード構造であるが、ラップフィラメ
ントがないため、耐低内圧コード破断性に劣るものであ
る。比較例3は、3+9構造のシースフィラメントを減
らすことによってゴムペネレーション性を向上した3+
8構造のコードであるが、耐低内圧コード破断性はや改
善するが、未だ不十分である。これに対して、発明例1
〜4は、断面形状が楕円のラップフィラメントを巻き付
けたコードであり、いずれも優れた耐低内圧コード破断
性を有することがわかる。
【0025】実施例2 表2に従うスチールコードを、図2に示したタイヤのカ
ーカスプライに、打ち込み数:28.0本/5cmのトリート
として適用し、タイヤサイズ:11/70R22.5 14PR のト
ラックバス用ラジアルタイヤを試作した。かくして得ら
れたタイヤについて、そのコード強力保持率、耐低内圧
コード破断性およびラップフィラメントに対するゴム接
着性を、実施例1と同様に調査した。
【0026】
【表2】
【0027】比較例4〜8では、断面が円形のラップフ
ィラメントをコードに巻き回しているが、耐低内圧コー
ド破断性の改善は難しい。これに対して、発明例5およ
び6は、全ての性能が比較例4に対して向上している。
【0028】
【発明の効果】この発明によれば、ラップフィラメント
によりコードのフィラメント間拘束力を高めたスチール
コードにおける、コード強力の維持と耐低内圧コード破
断性の改善とを両立して、コードの耐久性を格段に向上
することができ、従って、このスチールコードをタイヤ
のカーカスおよびベルト層のいずれか一方または両方に
適用することによって、タイヤの耐久性を著しく改善す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】撚り構造1×3+9+1のコードの断面および
側面図である。
【図2】タイヤの断面図である。
【符号の説明】
1 コア 2 シース 3 ラップフィラメント 4 カーカス 5 ベルト層 6 トレッド層 7 ビードコア

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数本のスチールフィラメントを束ねた
    コードのまわりにラップフィラメントをスパイラル状に
    巻き付けたスチールコードであって、該ラップフィラメ
    ントは、輪郭形状をへん平にしかつへん平面がコードの
    輪郭線に沿う配置としたことを特徴とする、ゴム物品補
    強用スチールコード。
  2. 【請求項2】 スチールコードは、1本または複数本の
    スチールフィラメントからなる中心基本構造と、この中
    心基本構造のまわりに配列した多数本のスチールフィラ
    メントからなる少なくとも1層の同軸層とを撚り合わせ
    て成る、請求項1に記載のゴム物品補強用スチールコー
    ド。
  3. 【請求項3】 中心基本構造と同軸層とを同一方向かつ
    同一ピッチで撚り合わせた請求項2に記載のゴム物品補
    強用スチールコード。
  4. 【請求項4】 ラップフィラメントは、輪郭形状が楕円
    であり、その短径に対する長径の比が1.2 以上である請
    求項1、2または3に記載のゴム物品補強用スチールコ
    ード。
  5. 【請求項5】 ラップフィラメントを同軸層の撚り方向
    とは逆向きに巻き付けた請求項1,2,3または4に記
    載のゴム物品補強用スチールコード。
  6. 【請求項6】 1対のビード部間でトロイド状に延びる
    カーカスを骨格とし、さらにカーカスのクラウン部をベ
    ルト層で補強した空気入りラジアルタイヤであって、該
    カーカスおよび/またはベルト層を構成するコードに、
    請求項1に記載のスチールコードを適用してなる空気入
    りラジアルタイヤ。
JP6154764A 1994-07-06 1994-07-06 ゴム物品補強用スチールコードおよび空気入りラジアルタイヤ Pending JPH0827681A (ja)

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