JPH10259583A - タイヤコード及びタイヤコードの配列構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】伸縮性を有し、かつ耐カット性にも優れている
タイヤコードを提供すると共に、タイヤの性能向上に寄
与すべく当該タイヤコードを配列する。 【解決手段】タイヤコード１には、その長手方向に所望
ピッチで二次元の波形が形付けられており、かつそれぞ
れの波形の第１の頂部１３には、該波形とは異なる曲率
半径で、第１の頂部１３と同一面内に位置する第２の頂
部１４が設けられている。そして、こうした波形が形成
された略偏平断面の第１タイヤコード１は、極薄のゴム
を層間に装填した二層に構成される。これらの第１タイ
ヤコード１と円形断面の第２タイヤコード２０とが所定
本数を一組として交互に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、タイヤの内部に
使用されるコード及びその配列構造、例えば空気入りタ
イヤのブレーカ用コード及びその配列構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】タイヤには、耐カット性向上のためにベ
ルト状に整列したワイヤーにゴムコーティングを施した
ものが用いられている。特に、タイヤを周方向の強靭性
に優れた構造にしようとする場合、加硫時及び走行時の
径成長応力を吸収させるために少なくとも２本以上のワ
イヤーをより合わせた、いわゆるスチールコードを採用
することが一般的に行われている。

【０００３】しかし、こうしたスチールコードはコスト
高であるばかりではなく、加硫時の圧力によってワイヤ
ーどうしが長手方向にわたって接触した形状となってい
るため、スチールコードの内部にまでゴムが進入せず、
カットに対する耐腐蝕性が問題になる。

【０００４】また、最近では低燃費化が強く求められて
いる。そのため、タイヤの軽量化が要請されるところで
ある。そこで、タイヤコードに単線ワイヤーを使用する
ことが提案されている。

【０００５】単線ワイヤーによるタイヤコードは、前記
スチールコードと比較すると、同一のワイヤー断面積で
のコード径を小さくすることができ、ゴム量を減らし、
軽量化を可能にする。さらに、単線ワイヤーによるタイ
ヤコードの場合には、ワイヤーの全周面をゴムで容易、
かつ確実に被覆できるため、カットによる吸水腐蝕疲労
性や接着力低下に対しても良好な耐久性が保証されるの
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、単線ワイヤ
ーによるタイヤコードは、剛直で、伸びが小さいという
問題点を内包している。このため、例えばタイヤに大き
な荷重が加わった状態での走行や、タイヤが大きな突起
物に乗り上げた場合では、同タイヤに作用する圧縮又は
引っ張りの応力に対してタイヤコードが柔軟に対処でき
なかった。従って、タイヤコードは疲労し易く、折損が
生じるおそれがあった。タイヤコードの折損が多発する
結果、タイヤの耐久性を低下させる要因となっていた。

【０００７】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。この発明の
目的は、タイヤの性能に影響を及ぼさないだけの伸びを
有し、かつ耐カット性に優れていると共に、タイヤの操
縦安定性及び耐久性に貢献するローコストのタイヤコー
ド及びタイヤコードの配列構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明においては、偏平断面金属
線の長手方向に所望ピッチで二次元の波形が形付けられ
ており、かつそれぞれの波形の第１の頂部には、該波形
とは異なる曲率半径で、第１の頂部と同一面内に位置す
る第２の頂部が設けられていることをその要旨とする。

【０００９】また、請求項２に記載の発明においては、
コードの長手方向に所望ピッチで二次元の波形が形付け
られており、かつそれぞれの波形の第１の頂部には、該
波形とは異なる曲率半径で、第１の頂部と同一面内に位
置する第２の頂部が設けられている偏平断面金属線の第
１タイヤコードと、その第１タイヤコードと同様の波形
を有する円形断面金属線の第２タイヤコードとが交互に
並列配置されていることを特徴とする。

【００１０】更に、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載のタイヤコードの配列構造において、前記偏平断
面金属線の第１タイヤコードは少なくとも二層に構成さ
れていることを特徴とする。

【００１１】従って、請求項１の発明によれば、第１，
第２の頂部が形成されることで、タイヤ加硫時及び空気
圧による静的荷重、又は走行遠心力による動的荷重に対
して径成長応力を充分に吸収することができる。同時
に、予期しない路面の突起などの異常な圧縮応力を充分
に吸収することができる。また、横剛性の向上も図るこ
とができる。

【００１２】また、請求項２の発明によれば、第１，第
２の頂部が形成された偏平断面金属線の第１タイヤコー
ドと円形断面金属線の第２タイヤコードとは、互いに異
なる特性を有している。このため、第１タイヤコードと
第２タイヤコードとを交互に並列配置すれば、この複合
配列構造によって、タイヤの特性を調整することが可能
になり、理想的な特性を有するタイヤを容易に得ること
ができる。

【００１３】更に、請求項３の発明によれば、請求項２
の発明の作用に加え、第１タイヤコードが少なくとも二
層に構成され、かかる層間には極薄のゴムを介在させる
ことが可能である。このゴム厚を増減させることによっ
て、特に横剛性において理想的な性質を有するタイヤが
容易に得られる。

【００１４】コードの伸縮については、頂部以外の部分
の傾斜角度が変化するようにして行われる。言い換えれ
ば、頂部の部分は伸縮にあまり寄与しない。ところが、
各請求項の発明のように、第１の頂部にさらに別の第２
の頂部が設けられていると、第１の頂部における伸縮性
を確保でき、全体の伸縮性を良好にすることができる。

【００１５】また、これらのタイヤコードがブレーカベ
ルトを形成するためのコードとして使用されるときは、
タイヤ製造の際のベルト径の拡大が容易であり加硫方法
の低コスト化が可能となる。即ち、セグメントタイプの
高価な金型を用いる必要がなく通常の割金型の採用で充
分であるため、低コスト化が実現できる。更に、このタ
イヤは、外部から受けるタイヤの衝撃を確実に緩和する
ことができると共に、ブレーカベルトの耐久性の向上を
可能にする。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、この発明を具体化した第１実施
形態について図１〜図６に基づいて説明する。

【００１７】図３に示すように、金属線よりなるタイヤ
コード１は偏平断面をなしている。図１に示すように、
タイヤコード１には長手方向に所定間隔をおいて波形が
形付けられ、第１の頂部１３が連続形成されている。同
時に、その第１の頂部１３のそれぞれには、曲率半径の
小さな第２の頂部１４がそれぞれ同一方向を向いて形成
されている。

【００１８】このタイヤコード１を得るためには、図４
に示すように、周面に凸部を有する第１ローラ１５と、
周面に前記凸部をはめ込み可能にする凹部を有する第２
ローラ１６とが対向して互いに反対方向に同速で自転可
能に設置されている。まずタイヤコード１にバックテン
ション（図示しない）を掛けながら、この一対のローラ
１５，１６の凹凸間を通過させる。その結果、所定間隔
に第２の頂部１４が形成され、タイヤコード１は図２に
示すような状態に形成される。

【００１９】また、周面に凸部を有する第１歯車１７
と、周面に前記凸部をはめ込み可能にする凹部を有する
第２歯車１８とが対向して互いに反対方向に同速で自転
可能に設置されている。一定間隔に第２の頂部１４が形
成されたタイヤコード１は、その第２の頂部１４が第１
の頂部１３各頂点となるように一対の歯車１７，１８の
凹凸間を通過させる。その結果、図１に示すように、第
２の頂部１４が第１の頂部１３の頂点になるタイヤコー
ド１が形成される。

【００２０】このタイヤコード１の複数本を所定間隔を
おいて並列配置し、図示しないゴム押出機又はカレンダ
ーロールによりゴム３で被覆して帯状体２を形成する。
図５及び図６に示すように、この帯状体２をタイヤ１０
のブレーカベルト４として採用するときは、例えば、２
枚の帯状体２を重ね合わせて二層構造とし、広巾の内層
を構成する帯状体２の巾端部で外層を構成する帯状体２
の巾端部を包被した形で用いる。内層と外層とでは、タ
イヤコード１がタイヤ１０の周方向に対して、例えば２
５度位の角度をもって互いに相反する方向に延びるよう
にするのが望ましい。タイヤ１０はその内部にカーカス
コード１１を備え、そのカーカスコード１１はタイヤ１
０のラジアル（半径）方向に平行もしくはほぼ平行に配
置されている。ビードワイヤ１２は、タイヤ１０のビー
ド部に配置されている。ブレーカベルト４は、タイヤ１
０のトレッド部にカーカスコード１１を取り巻くように
して配置され、その幅がトレッド部の幅とほぼ同一とな
っている。また、ブレーカベルト４の外周には、所定間
隔をおいて螺旋巻きされたキャップ１９が形成されてい
る。

【００２１】以上のように、第１実施形態では、次のよ
うな利点を有する。タイヤコード１には、一対の歯車１
７，１８によって所定間隔をおいて第１の頂部１３が形
成される。このため、タイヤ加硫時及び空気圧による静
的荷重、又は走行遠心力による動的荷重に対して径成長
応力を充分に吸収することができる。

【００２２】タイヤコード１には、一対のローラ１５，
１６によって第１の頂部１３に第２の頂部１４が形成さ
れる。このため、第１の頂部１３における伸縮性を確保
でき、全体の伸縮性を良好にすることができる。従っ
て、予期しない路面の突起などの異常な圧縮応力を充分
に吸収することができる。

【００２３】第２の頂部１４が同一方向に向かって突出
する。このため、ローラ１５，１６のそれぞれの周面に
凹部と凸部とを双方形成する必要がなくなる。従って、
簡単な装置によってタイヤコード１を製造することがで
きる。

【００２４】このタイヤコード１をタイヤ１０のブレー
カベルト４に使用すれば、タイヤ１０製造の際、ベルト
径の拡大が容易であり、加硫方法の低コスト化が可能と
なる。すなわち、セグメントタイプの高価な金型を用い
る必要がなく通常の割金型の採用で充分であるから低コ
スト化が実現できる。また、外部から受けるタイヤ１０
の衝撃を確実に緩和することができると共に、優れた性
能のタイヤ１０を提供することができる。

【００２５】ちなみに、本実施形態のタイヤコード１を
撚線式の従来のスチールコードと比較すると、３５％程
度コストを低減することができる。また、本実施形態の
タイヤコード１をタイヤ１０のブレーカベルト４に使用
すれば、従来のスチールコードをタイヤ１０のブレーカ
ベルト４に使用した場合と比較して、転がり抵抗２５％
減、コーナリングパワー２０％増、コーナリングフォー
ス１５％増のタイヤが得られる。このように本実施形態
では、ブレーカベルト４のコスト低減、加硫コストの低
減、タイヤ重量の軽減や転がり抵抗の軽減による燃費の
削減、タイヤの耐久性向上という経済的効果を得ること
ができると共に、コーナリングパワーやコーナリングフ
ォースなど、操縦安定性の向上にも貢献することができ
るのである。

【００２６】（第２実施形態）次に、この発明を具体化
した第２実施形態を図７に基づいて説明する。なお、こ
の第２の実施形態においては、上記第１実施形態と同様
の構成については同符号を付して説明を省略する。従っ
て、以下には第１実施形態と異なる部分を中心に説明す
る。

【００２７】本実施形態の帯状体２では、上記第１実施
形態におけるタイヤコード１（以下、第１タイヤコード
１とする）と、そのタイヤコード１と同様の波形を有す
る円形断面金属線のタイヤコード２０（以下、第２タイ
ヤコード２０とする）とが所定本数ずつ交互に並列配置
されている。具体的には、第１及び第２タイヤコード
１，２０には、双方同様に、長手方向に所定間隔をおい
て波形が形付けられ、第１の頂部１３が連続形成されて
いる。さらに、その第１の頂部１３のそれぞれには、曲
率半径の小さな第２の頂部１４がそれぞれ同一方向を向
いて形成されている。

【００２８】第１タイヤコード１は所定間隔をおいて複
数本並列配置され、これらの第１タイヤコード１に対し
て第２タイヤコード２０が所定本数（本実施形態では３
本）を一組として交互に配置される。そして、これらの
第１及び第２タイヤコード１，２０を上記第１実施形態
と同様にして、図示しないゴム押出機又はカレンダーロ
ールによりゴム３で被覆して帯状体２を形成する。

【００２９】図５及び図７に示すように、この帯状体２
をタイヤ１０のブレーカベルト４として採用するとき
は、２枚の帯状体２を重ね合わせて二層構造とし、広巾
の内層を構成する帯状体２の巾端部で外層を構成する帯
状体２の巾端部を包被した形で用いる。内層と外層とで
は、各タイヤコード１，２０がタイヤ１０の周方向に対
して、例えば２５度位の角度をもって互いに相反する方
向に延びるようにするのが望ましい。このとき、内層に
おける第１及び第２タイヤコード１，２０と外層におけ
る第１及び第２タイヤコード１，２０とは、図７（Ａ）
に示すように、その幅方向において互いにずれた状態で
配置されてもよいし、図７（Ｂ）に示すように、その幅
方向において整合された状態で配置されてもよい。

【００３０】第２実施形態においても、第１実施形態と
同様の効果を得ることができる。特に、性質の異なる第
１タイヤコード１と第２タイヤコード２０とにより構成
される帯状体２がブレーカベルト４に採用されると、タ
イヤの特性を好適に調節し、中でもスリップ角が大きい
場合における操縦の不安定を解消することができる。

【００３１】ちなみに、本実施形態の第２タイヤコード
２０を撚線式の従来のスチールコードと比較すると、３
５％程度コストを低減することができる。また、第２タ
イヤコード２０をタイヤ１０のブレーカベルト４に使用
すれば、従来のスチールコードをタイヤ１０のブレーカ
ベルト４に使用した場合と比較して、転がり抵抗１５％
減、コーナリングパワー１５％増、コーナリングフォー
ス１０％増のタイヤが得られる。

【００３２】尚、本実施形態は次のように変更して具体
化することも可能である。即ち、ブレーカベルト４を構
成する第１タイヤコード１は、各帯状体２の中央部に配
設されていたが、これを内層では帯状体２の上方に、外
層では帯状体２の下方に配設できるようにブレーカベル
ト４の二層構造を形成してもよい。この結果、第１タイ
ヤコード１同士が上下関係において近接して重なり合う
構成のブレーカベルト４が得られる。このように構成し
ても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

【００３３】（第３実施形態）次に、この発明を具体化
した第３実施形態を図９及び図１０に基づいて説明す
る。なお、この第３の実施形態においては、前記第１及
び第２実施形態と同様の構成については同符号を付して
説明を省略する。従って、以下には第１及び第２実施形
態と異なる部分を中心に説明する。

【００３４】本実施形態の帯状体２では、図１０（Ａ）
に示すように、上記実施形態と同様の波形を有する略偏
平断面金属線の第１タイヤコード１と円形断面金属線の
第２タイヤコード２０とが所定本数ずつ交互に並列配置
されている。この第１タイヤコード１は、更に略偏平断
面金属線の二層により構成されている。かかる二層構成
の層間には、極薄のゴムが介在している。ゴム厚は、限
りなく０ｍ／ｍに近い厚さから０．３ｍ／ｍ位の厚さの
範囲に調整されている。

【００３５】図９及び図１０（Ａ）に示すように、この
帯状体２をタイヤ１０のブレーカベルト４として採用す
るときは、２枚の帯状体２を重ね合わせる。このとき、
広巾の内層を構成する帯状体２の両巾端部が折り返さ
れ、その結果、外周面中央に凹部が形成される。外層を
構成する帯状体２は、前記凹部に配設される。内層と外
層とでは、各タイヤコード１，２０がタイヤ１０の周方
向に対して、例えば２５度位の角度をもって互いに相反
する方向に延びるようにするのが望ましい。このとき、
内層における第１及び第２タイヤコード１，２０と外層
における第１及び第２タイヤコード１，２０とは、図１
０（Ａ）に示すように、その幅方向において互いにずれ
た状態で配置されてもよいし、図１０（Ｂ）に示すよう
に、その幅方向において整合された状態で配置されても
よい。

【００３６】第３実施形態においても、上記各実施形態
と同様の効果を得ることができる。特に、二層に構成さ
れると共に、この層間に極薄のゴムが装填された第１タ
イヤコード１が帯状体２に配置され、ブレーカベルト４
を形成すると、横剛性において優れたタイヤを得ること
ができる。

【００３７】前記層間におけるゴム量を調節することに
よって、横剛性の自由度が拡大するため、タイヤの用途
に好適な横剛性を得ることができる。ブレーカベルト４
の幅厚が同一に形成されるため、巾端部の剛性を適切に
調節することができる。

【００３８】第３実施形態は、次のように変更して具体
化することも可能である。即ち、本実施形態では上下が
合致して重なる二層構成の第１タイヤコード１が採用さ
れたが、これを左右にずらした二層に構成してもよい。
このように構成しても、第３実施形態と同様の効果を得
ることができる。

【００３９】また、帯状体２を形成する場合に、各タイ
ヤコード１，２０を繊維入りのゴムで被覆するか、又は
少なくとも二層構成の第１タイヤコード１の外周面のみ
を繊維入りのゴムで被覆してもよい。このとき、前記二
層構成の層間には、必ずしもゴムが装填される必要はな
い。このように構成しても、第３実施形態と同様の効果
を得ることができると共に、帯状体２を構成する各タイ
ヤコード１，２０の配設位置を拘束することができるた
め、この帯状体２がブレーカベルト４に採用されれば、
予定通りの横剛性を有するタイヤを得ることができる。

【００４０】尚、上記の各実施形態は次のように変更し
て具体化することも可能である。各第２の頂部１４が第
１の頂部１３と同方向へ突出するように形成してもよ
い。このように構成しても前記実施形態と同様の効果を
得ることができる。

【００４１】各第２の頂部１４が第１の頂部１３と反対
方向に突出するように形成してもよい。このように構成
すれば、第１の頂部１３を低くして、全体の幅を縮小す
ることができる。

【００４２】第２の頂部１４を、その第２の頂部１４と
同方向に突出した第１の頂部１３のみに形成してもよ
い。このように構成しても、前記実施形態と同様の効果
を得ることができる。

【００４３】帯状体２を二層以上の多層構造にしてもよ
い。例えば、図８(Ａ）及び（Ｂ）に示すように、前記
各実施形態よりも細い各タイヤコード１，２０をゴム３
で被覆して二重の帯状体２を形成し、この二重の帯状体
２を重ね合わせて二層構造とし、広巾の内層を構成する
帯状体２の巾端部で外層を構成する帯状体２の巾端部を
包被した形で用いる。このように構成すれば、より効果
的に外部から受けるタイヤ１０の衝撃を確実に緩和する
ことができる。

【００４４】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。請求項１の発明によ
れば、タイヤ加硫時及び空気圧による静的荷重、又は走
行遠心力による動的荷重に対して径成長応力を充分に吸
収することができると共に、予期しない路面の突起など
の異常な圧縮応力にも対応することができる。従って、
タイヤの耐久性を向上させることができる。また、第１
の頂部にさらに別の第２の頂部が設けられているため、
第１の頂部における伸縮性を確保でき、全体の伸縮性を
良好にすることができる。さらに、本発明のタイヤコー
ドをタイヤのブレーカベルト用コードに採用すると、ブ
レーカベルトのコスト低減、加硫コストの低減、タイヤ
重量の軽減や転がり抵抗の軽減による燃費の削減、タイ
ヤの耐久性向上という経済的効果を得ることができると
共に、コーナリングパワーやコーナリングフォースなど
が向上する。

【００４５】請求項２の発明によれば、性質の異なる第
１タイヤコードと第２タイヤコードとが交互に並列配置
されている。この複合配列構造によって、タイヤの特性
を調整することができる。なかでも、操縦安定性という
性能面において、タイヤとして最適の性能を実現でき
る。

【００４６】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
の効果に加えて、第１タイヤコードが少なくとも二層に
構成されている。こうした第１タイヤコードと第２タイ
ヤコードとが交互に並列配置されることによって、横剛
性において優れたタイヤを得ることができる。また、前
記層間におけるゴム量を調節することによって、横剛性
の自由度が拡大するため、タイヤの用途に好適な横剛性
を有するタイヤを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】タイヤコードの平面図。

【図２】製造過程中のタイヤコードの平面図。

【図３】図１のＡ―Ａ’線における断面図。

【図４】タイヤコードの製造過程を示す平面図。

【図５】第１及び第２実施形態におけるタイヤの破断斜
視図。

【図６】第１実施形態のブレーカベルトを示す部分破断
斜視図。

【図７】（Α）（Ｂ）は第２実施形態のブレーカベルト
を示すそれぞれ部分破断斜視図。

【図８】（Ａ）（Ｂ）は変更例におけるブレーカベルト
を示すそれぞれ部分破断斜視図。

【図９】第３実施形態におけるタイヤの破断斜視図。

【図１０】（Α）（Ｂ）は第３実施形態のブレーカベル
トを示すそれぞれ部分破断斜視図。

【符号の説明】

１…タイヤコード（第１タイヤコード）、１３…第１の
頂部、１４…第２の頂部、２０…タイヤコード（第２タ
イヤコード）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コードの長手方向に所望ピッチで二次元
   の波形が形付けられており、かつそれぞれの波形の第１
   の頂部には、該波形とは異なる曲率半径で、第１の頂部
   と同一面内に位置する第２の頂部が設けられていること
   を特徴とする偏平断面金属線のタイヤコード。
2. 【請求項２】 コードの長手方向に所望ピッチで二次元
   の波形が形付けられており、かつそれぞれの波形の第１
   の頂部には、該波形とは異なる曲率半径で、第１の頂部
   と同一面内に位置する第２の頂部が設けられている偏平
   断面金属線の第１タイヤコードと、その第１タイヤコー
   ドと同様の波形を有する円形断面金属線の第２タイヤコ
   ードとが交互に並列配置されていることを特徴とするタ
   イヤコードの配列構造。
3. 【請求項３】 前記偏平断面金属線の第１タイヤコード
   は少なくとも二層に構成されていることを特徴とする請
   求項２に記載のタイヤコードの配列構造。