JPH1161663A - ゴム物品補強用スチールコードおよび空気入りタイヤ - Google Patents

ゴム物品補強用スチールコードおよび空気入りタイヤ

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JPH1161663A
JPH1161663A JP9211773A JP21177397A JPH1161663A JP H1161663 A JPH1161663 A JP H1161663A JP 9211773 A JP9211773 A JP 9211773A JP 21177397 A JP21177397 A JP 21177397A JP H1161663 A JPH1161663 A JP H1161663A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤの寿命末期においても圧力容器として
の強度を維持しつつ、その軽量化を達成するのに役立
つ、スチールコードを提供する。 【解決手段】 複撚りコードにおける、ストランドの最
外層を構成するスチールフィラメントの撚り方向を、ス
トランドの隣接相互間で逆にする。

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、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
スチールコードおよびこのスチールコードをカーカスに
適用した空気入りタイヤ、中でも建設車両用空気入りタ
イヤに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ゴム物品、その典型例である空気入りタ
イヤは、スチールコードで補強されたカーカスを骨格と
するが、このスチールコードには、タイヤの転動に伴っ
て、引張りや曲げの入力が繰り返して働くため、スチー
ルコードを構成するフィラメントに、いわゆるフレッテ
ィング磨耗が不可避に発生する。そして、この磨耗によ
ってフィラメントの断面積が減少するに伴って、コード
強力は低下していく。
【0003】ここで、タイヤを圧力容器と見做した場
合、その強度は主にカーカスプライによって保証される
ため、タイヤの寿命末期においても最低限の強度を維持
するには、タイヤの寿命末期においてカーカスプライも
最低限の強度を有することが肝要である。すなわち、カ
ーカスプライには、上記のコード強力の低下を考慮した
所定の強度を付与しておく必要があるために、所定強力
のコードを所定の打込み数で打込んでカーカスプライを
形成するのが通例である。従って、カーカスプライに
は、一定量以上のスチールコードを使用することが必須
である。
【0004】一方、省エネルギーの観点、とりわけ自動
車の燃費を改善するために、タイヤの軽量化に対して強
い要請がある。このタイヤの軽量化には、カーカスプラ
イを構成するスチールコードの使用量を低減することが
有効であるが、上記したとおり、タイヤの強度を保証す
るには所定量のスチールコードが必要になるため、この
点での軽量化は困難であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の目
的は、タイヤの寿命末期においても圧力容器としての強
度を維持しつつ、その軽量化を達成するのに役立つ、ス
チールコードを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】タイヤに圧力容器として
の強度を付与しつつ、その軽量化を達成するには、タイ
ヤ走行中にカーカスプライのコードに不可避に生じる、
フィラメント同士のフレッティング磨耗に起因する、コ
ード強力の低下を抑制することによって、タイヤの初期
強度を従来対比で低減可能とすることが有効である。す
なわち、コード強力の経時的な低下が抑制されれば、タ
イヤ寿命末期でのタイヤ強度は従来対比で向上するた
め、タイヤの初期強度は従来対比で低減できる。する
と、製品タイヤでのカーカスプライの必要強度が低減さ
れる結果、そのスチールコードの使用量も低減されるた
め、タイヤの軽量化が達成されるのである。従って、コ
ード強力の経時的な低下を抑制すること、つまりフィラ
メント同士のフレッティング磨耗を抑制し得る、コード
構造を開発することが重要になる。
【0007】この発明は、上記の知見に由来するもので
ある。すなわち、この発明は、1本または複数本のスチ
ールフィラメントから成るコアストランド1本または複
数本のまわりに、複数本のスチールフィラメントから成
るシースストランドの複数本を撚り合わせて成るスチー
ルコードであって、大部分のシースストランドにおい
て、その最外層を構成するスチールフィラメントの撚り
方向が、シースストランドの隣接相互間で逆であること
を特徴とするゴム物品補強用スチールコードである。
【0008】また、この発明は、複数本のスチールフィ
ラメントから成るストランドの複数本を撚り合わせて成
るスチールコードであって、大部分のストランドにおい
て、その最外層を構成するスチールフィラメントの撚り
方向が、ストランドの隣接相互間で逆であることを特徴
とするゴム物品補強用スチールコードである。ここで、
大部分のシースストランドまたはストランドとは、スト
ランドの総本数の半数以上を対象とする。
【0009】さらに、この発明は、1対のビード部間で
トロイド状に延びるカーカスに、上記のスチールコード
を適用して成る空気入りタイヤである。
【0010】
【発明の実施の形態】さて、図1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について示す。図に
おいて、1はコアストランドであり、該コアストランド
1のまわりに、1本のスチールフィラメントから成るコ
アフィラメント2のまわりに6本のスチールフィラメン
トから成るシースフィラメント3を撚り合わせた、1+
6構造のシースストランド4の偶数本、図示例では6本
のシースストランド4を撚り合わせてある。また、コア
ストランド1は、1本または複数本のスチールフィラメ
ントから成り、図示例は、1本のスチールフィラメント
のまわりに6本のスチールフィラメントを撚り合わせ
た、1+6構造のストランドである。
【0011】ここに、シースストランド4は、複数本の
スチールフィラメントを撚り合わせたものであれば、そ
の構造は特に限定されず、すなわち、図示の1+6の層
撚り構造の他、3+9の層撚り構造や単撚り構造などが
適合する。これは、コアストランド1においても同様で
ある。
【0012】但し、シースストランド4は、各ストラン
ドの最外層を構成するスチールフィラメント、図示例で
は6本のシースフィラメント3の撚り方向が、シースス
トランドの隣接相互間で逆であることが、肝要である。
例えば図2に、各シースストランドにおける、最外層を
構成するスチールフィラメントの撚り方向を具体的に示
すように、最外層を構成するスチールフィラメントがS
撚りのシースストランドと同Z撚りのシースストランド
とを交互に配置する。
【0013】すなわち、シースストランドの最外層を構
成するシースフィラメントの撚り方向を、シースストラ
ンドの隣接相互間で逆にすると、隣接するシースストラ
ンド間でシースフィラメントの撚り方向が揃って、いわ
ゆる線接触状態に近くなるため、隣接するシースストラ
ンド間でのシースフィラメント同士の接触圧が小さくな
ってフレッティング磨耗が抑制される結果、フィラメン
トの断面積の減少が抑制されてコード強力の低下も抑制
される。これに対して、在来の複撚りコードでは、隣接
するストランドでのフィラメントの撚り方向が同じた
め、隣接ストランド間で接触する部分でのフィラメント
の撚り方向が逆向きになるため、フィラメントの接触圧
が高いのである。
【0014】従って、この発明のコードはコード強力の
低下が極めて少ないから、このコードをカーカスに使用
した場合、タイヤの初期強度は従来よりも低くてもタイ
ヤ寿命末期での強度は保証されるから、カーカスでのコ
ード総重量も従来対比で低減することができる。
【0015】ここで、シースストランドが偶数本ある場
合は、すべてのシースストランドの隣接相互間で、シー
スストランドの最外層を構成するスチールフィラメント
の撚り方向が逆であることが好ましく、一方、奇数本で
ある場合は、シースストランドの隣接相互間でシースス
トランドの最外層を構成するスチールフィラメントの撚
り方向が同方向になるのは、2ストランド間の1個所の
みであることが好ましい。
【0016】なお、シースストランドは複数層あっても
よく、例えば1+6構造のストランドを1+6+12の
層撚りとした複撚りコードなどが適合する。この場合、
少なくとも1層のシースストランドについて、シースフ
ィラメントの撚り方向が隣接ストランド間で逆である必
要があり、さらに、すべてのシースストランド層につい
て、シースフィラメントの撚り方向が隣接ストランド間
で逆であることが好ましい。
【0017】さらに、コアストランドは1本に限らず、
例えば図3(a)に示す3+9構造のように、複数本の
コアストランド1をそなえるコードも有利に適合する。
このコアストランドが複数本ある場合は同図(b)に示
すように、シースストランドに加えてコアストランドに
おいても、その最外層を構成するスチールフィラメント
の撚り方向が、隣接相互間で逆であることが好ましい。
【0018】また、この発明のコード構造としては、上
記のストランドを層撚りした構造に限らず、1×n構造
の複撚りコードにも有利に適合する。すなわち、図4に
示す1×4構造または図5に示す1×5構造などの、複
数本のストランド5によるコードにおいて、各ストラン
ド5の最外層を構成するスチールフィラメント3の撚り
方向を、同図(b) に示すように、ストランドの隣接相互
間で逆にすればよい。この構造によって、上記と同様
に、隣接するストランド間でフィラメントの撚り方向が
揃って線接触状態に近くなるため、隣接するストランド
間でのフィラメント同士の接触圧が小さくなってフレッ
ティング磨耗が抑制されるのである。この1×n構造の
複撚りコードにおいても、各ストランドの構成が特に限
定されないことは、図1のコードの場合と同様である。
【0019】ここで、ストランドが偶数本ある場合は、
すべてのストランドの隣接相互間で、ストランドの最外
層を構成するスチールフィラメントの撚り方向が逆であ
ることが好ましく、一方、奇数本である場合は、ストラ
ンドの隣接相互間でストランドの最外層を構成するスチ
ールフィラメントの撚り方向が同方向になるのは、2ス
トランド間の1個所のみであることが好ましい。
【0020】なお、1×n構造の複撚りコードにおける
ストランドは複数本であれば特に本数は限定されない
が、とりわけ4〜5本が推奨される。なぜなら、ストラ
ンドが4本未満では、コード強力を確保するためにフィ
ラメント径が太くなりすぎ、耐曲げ入力性、耐圧縮疲労
性が低下する。一方、ストランドが5本をこえると、コ
ード形状を安定して撚ることが困難となる。
【0021】さらに、図1、3、4および5に示したコ
ードは同径のストランドから成るが、図6に示すよう
に、異なる径のストランドを撚り合わせてもよい。すな
わち、図6に示すコードは、1+6の層撚り構造のスト
ランド5と、1×4の単撚り構造のストランド6との各
3本のストランドを交互に配置させて撚り合わせたもの
であり、同図(b) に示すように、各ストランドの最外層
のフィラメントの撚り方向を、ストランド5でS方向お
よびストランド6でZ方向にすることにより、ストラン
ドの隣接相互間で逆にしたところは、上記の各事例と同
様である。ここで、ストランド5およびストランド6
は、同径のフィラメントを使用して両者の構造を異なら
せた結果、両者の径が異なるものとなっているが、同じ
ストランド構造において径の異なるフィラメントを使用
することによって、ストランド径を変化させることも可
能である。
【0022】なお、コードの撚り方向は特に限定する必
要はなく、要は隣接するストランド間でのフィラメント
の撚り方向が逆であればよい。
【0023】
【実施例】図1、3および4に従う各種構造のスチール
コードを、表1に示す仕様の下に試作した。次に、作製
したスチールコードを、表1に示す条件でカーカスに適
用した、各種サイズのタイヤを試作した。すなわち、図
7に構造を示すタイヤにおいて、そのカーカス7に、各
スチールコードをラジアル方向に適用した。なお、図中
8は一対のビードコアであり、これらビードコア8間に
トロイド状に延びるカーカス7を配置し、そのクラウン
部の径方向外側に、ベルト9およびトレッド10を配置し
て成る。
【0024】かくして得られた各タイヤを、実地で3000
時間走行させた。コード強力保持率は走行後のタイヤの
カーカスから取り出したコード10本のそれぞれについ
て、インストロン式引張り試験機にて破断強さを測定
し、その平均値を新品タイヤより取り出したコード10本
の同破断強さの平均値で除したものを、百分率で表示し
た。これらの調査結果を、表1に併記する。
【0025】
【表1】
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のコード
は、コード強度の経時的な低下が抑制されるから、この
コードをタイヤのカーカスに適用することによって、タ
イヤの寿命末期においても圧力容器としての強度を維持
しつつ、その軽量化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のコード構造を示した図である。
【図2】コードの各ストランドにおけるフィラメントの
撚り方向を示す図である。
【図3】コードの構造および各ストランドにおけるフィ
ラメントの撚り方向を示す図である。
【図4】コードの構造および各ストランドにおけるフィ
ラメントの撚り方向を示す図である。
【図5】コードの構造および各ストランドにおけるフィ
ラメントの撚り方向を示す図である。
【図6】コードの構造および各ストランドにおけるフィ
ラメントの撚り方向を示す図である。
【図7】タイヤの幅方向断面を示す図である。
【符号の説明】
1 コアストランド 2 コアフィラメント 3 シースフィラメント 4 シースストランド 5 ストランド 6 ストランド 7 カーカス 8 ビードコア 9 ベルト 10 トレッド

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1本または複数本のスチールフィラメン
    トから成るコアストランド1本または複数本のまわり
    に、複数本のスチールフィラメントから成るシーススト
    ランドの複数本を撚り合わせて成るスチールコードであ
    って、大部分のシースストランドにおいて、その最外層
    を構成するスチールフィラメントの撚り方向が、シース
    ストランドの隣接相互間で逆である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】 複数本のスチールフィラメントから成る
    ストランドの複数本を撚り合わせて成るスチールコード
    であって、大部分のストランドにおいて、その最外層を
    構成するスチールフィラメントの撚り方向が、ストラン
    ドの隣接相互間で逆であることを特徴とするゴム物品補
    強用スチールコード。
  3. 【請求項3】 1対のビード部間でトロイド状に延びる
    カーカスに、請求項1または2に記載のスチールコード
    を適用して成る空気入りタイヤ。
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