JPS60169303A - ラジアルタイヤ - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、耐疲労性に著しく優れたカーカスコード層お
よび／又はフイニソシング層を配することにより、耐久
性を大幅に改善したラジアルタイヤに関する。

〔従来技術〕

ラジアルタイヤは、例えば、第１図に示されるように構
成される。第１図はタイヤ放射方向半断面説明図である
。第１図において、■はトレッド、２は左右一対のビー
ド部４．４間に装架された、タイヤ周方向に対するコー
ド角度が７０°〜９０’であるカーカスコード層であり
、トレッド１においてはこのカーカスコード層２の外周
を淑り囲むようにベルト補強層３が配置されている。５
．５は、左右一対のビード部４．４に連結する左右一対
のサイドウオール部である。左右一対のビード部４．４
には、ビードワイヤ６の外側にフイニソシングｌ１ｉ７
が配置されている。

従来、トラック、バス用等のラジアルタイヤにおいては
、カーカスコード層２およびフイニソシング層７に、フ
ィラメントを撚り合わせた可撓性の大きなスチールコー
ドを埋設して使用している。このスチールコードは、直
径が０．１５〜０．２２ｍｍ程度のフィラメントを撚り
合わせたコードで、撚構造としては、大別して次の二つ
のタイプがある。

（１）層ｌ然りタイプ； 複数のフィラメントで撚られたコアの回りに、さらに、
フィラメントを層状に配したもの。代表的な例としては
、３＋９．３＋９＋１５などの撚り構造がある。

（２）複撚りタイプ： 複数のフィラメントを撚り合わせたストランド同士を、
さらに撚り合わせたもの。代表的な例としては、７×３
．７×４などがある。

カーカスコード層２およびフイニッシング層７に使用さ
れるスチールコードは、タイヤの走行に伴い、繰り返し
曲げ変形や繰り返し伸張−圧縮変形を受ける。このため
、層撚リタイプ、複撚りタイプ共に、フィラメントに生
ずる歪を低減させるために直径０．１５〜０　、２２ｍ
ｍの細いフィラメントを用い、そのフィラメント数は１
２〜３８本と多く、耐屈曲疲労性を重視した構造となっ
ている。

しかしながら、このようなスチールコードであっても、
下記（ａｌ、（ｂｌに記載の理由から、タイヤの走行に
伴って破断強力が低下するという欠点がある。

＋ａ）　タイヤの走行に伴い、フィラメント同士が互い
に擦すれ合い、フィラメントが摩滅するといういわゆる
フレッティング現象が生ずる。

（ｂｌ　タイヤの走行に伴い、フイラメン１に繰り返し
曲げ歪が加えられるごとにより、フィラメントが疲労し
、破断する。

上記（ａｌについ°Ｃは、フィラメント同士が互いに交
叉するのを避けるため、例えば特開昭５７−１５５１０
３号公報に述べられているように、全てのフィラメント
が同−撚り方向であって、はぼ同じ撚りピッチで加燃さ
れたコード（以下、束ね１然りコードという）が提案さ
れている。しかし、この公報に記載のコードは、以下に
述べるような問題点がある。すなわち、このコードは、
全てのフィラメントを同一撚方向に同一ピッチで加熱し
たもので、ラッピングワイヤを有しない構造となってい
るため、スチールコードの長軸方向に圧縮力が働いた場
合のフィラメント径方向の変形を押えることができない
。ベルト補強層３の直下に位置するカーカスコード層２
の部分、或いはカーカスコード層２とフイニソシング層
７のビードワイヤ６を取り囲む部分では、走行に伴い圧
縮歪が生ずる場合があり、これらの部分ではスチールコ
ードが鳥籠状に開き、スチールコードを構成するフィラ
メントが局部的に著しく大きな繰り返し曲げ歪を受ける
ため、破断に至ってしまう。

また、特開昭５７−１５５１０３号公報に提案されたラ
ッピングワイヤを有しない束ね撚りコードでは、圧延時
に生ずる張力によってコードが回転し易く、このため圧
延されたスチールコードと未加硫ゴムよりなる圧延反の
平坦性が損なわれ、その後の切断、成型などの工程の精
度が著しく悪化してしまう。

上記（ｂ）については、コードの曲げにより生ずるフィ
ラメントの歪を小さくすることが有効である。フィラメ
ントの表面に生ずる歪は、おおよそＤ／Ｒ（Ｄ：フィラ
メント径、Ｒ：コード曲げ径）に比例することが知られ
ており、このためフィラメント径をできるだけ小さくす
ること、すなわちフィラメントをできるだり細くするこ
とが有利である。しかしながら、現在、ラジアルタイヤ
に使用されるカーカスコード層２あるいはフイニッシン
グ層７のコードのフィラメント径は０．１５〜０．２２
ｍ＋ｍとすでにかなり細くなっており、これ以上細径化
することは伸線の生産性を著しく悪化させるので経済的
見地から困難である。

〔発明の目的〕 本発明は、このような事情にかんがみなされたものであ
って、ラジアルタイヤのカ一カスコ−ド層および／又は
フイニンジング層に埋設するスチールコードの耐フレツ
テイング性および耐圧縮繰返し疲労性の両者を改良し、
これにより耐久性を極めて向上させたラジアルタイヤを
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

このため、本発明は、左右一対のビード部と、該ビード
部に連らなる左右一対のサイドウオール部と、該一対の
サイドウオール部間に位置するトレッドからなり、該左
右一対のビード部間にカーカスコード層が装架され、ト
レッドとカーカスコード層との間にベルト補強層が配置
され、さらに、該左右一対のビード部にフイニソシング
層が配置されたラジアルタイヤにおいて、１２〜３７本
のスチールフィラメントを同一ピッチで同一方向に撚り
合わせ、その周囲に前記スチールフィラメントの撚り方
向と逆方向にラッピングワイヤを３．５〜６．０ｍｍの
Ｉ然りピッチで撚ってなるコードを、カーカスコード層
および／又はフイニッシング層の埋設コードとしたごと
を特徴とするラジアルタイヤを要旨とするものである。

以下、本発明の構成について詳しく説明する。

本発明においては、第１図に示されるラジアルタイヤに
おいて、カーカスコード層２および／又はフイニソシン
グ層７の埋設コートとして特定のコードを用いるのであ
る。このコードは、（１１１２〜３７本のスチールフィ
ラメントを同一ピッチで同一方向に撚り合わせ、（２）
その周囲に前記スチールフィラメントの撚り方向と逆方
向にラッピングワイヤを３．５〜６．０ｍｍの撚りピン
チで撚ってなるものである。この構成要素（１）、（２
）の詳細を下記に述べる。

Ｔ１０２〜３７本のスチールフィラメントを同一ピッチ
で同一方向に撚り合わせること。

ラジアルタイヤのカーカスコード層およびフイニソシン
グ層に埋設して使用されるスチールコードは、タイヤの
走行に伴い繰り返し屈曲を受けるため、スチールコード
を構成するフィラメント同士の擦れ摩耗が生じ、強力が
低下する。

スチールコードが第２図に示される層１然りタイプの場
合には、フィラメント同士が角度をもって交叉し、その
交叉部分の摩滅が著しく、強力の低下が大きい。第２図
（Ａ）は、層撚りタイプのコートの代表的な例として３
＋９＋１５型のコードの断面を示す。この型のコードは
、第２図（Ｂ）に示されるように、タイヤの走行中にお
いて最外層フィラメントａ１と中間層フィラメントａ２
とが点接触し、摩耗する。

したがって、擦れ摩耗に伴う強力低下を防ぐためには、
フィラメント同士が平行で、線接触となる束ね撚りタイ
プのスチールコードがよい。

また、スチールコードの疲労は、擦れ摩耗のみによって
進行するわけではなく、コードの屈曲によって生ずる繰
り返し歪が大きい場合にはフィラメントの破断をまね（
。このようなフィラメント表面に生ずる繰り返し歪に基
づく疲労を軽減させるためには、同じ曲率のコードの曲
げに対してフィラメントに生ずる歪が小さくなるような
コード構成がよい。

そこで、本発明においては、第３図（Ａ＞に示すような
束ね撚りタイプとし、１２〜３７本のスチールフィラメ
ントを１司−ピッチで同一方向に１然り合わせたのであ
る。

第３図（Ａ＞は、束ね撚りタイプのコードの代表的な例
としζｌ×２７型のコートの断面を示す。この型のコー
ドは、第３図（Ｂ）に示されるように、タイヤの走行中
において最外層ソイラメンｌ−ｂ＋と中間層フィラメン
トｂ２とが互いに平行であり、線接触し今いる。

第４図にＩ　Ｘ２７　（０，１７５）と３　＋　９　＋
１５　（０゜１７５）の両コードの回転曲げ疲労試験の
結果を示す。コードの曲げ半径は２５１Ｉ１ｍである。

第４図中、縦軸は強力保持率（％）を、横軸はサイクＪ
しを、・はＩ　Ｘ２７　（０，１７５）を、○は３→９
十１５　（０，１７５”）をそれぞれ表わす。強力保持
率（％）は、未疲労時の切断荷重に対する所定の回数の
疲労後の切断荷重の率を１００分率で表わしたものであ
る。Ｉ　Ｘ２７　（０，１７５＞の強力保持率は１０７
回経過後も９７％を保っているのに対し、３＋　９　＋
１５　（０，１７５）強力保持率は低下が大きく、１０
回経過後に７５％となっている。すなわち、曲げ疲労特
性については、フィラメント同士が線接触となる束ね撚
りタイプのコードの方がフィラメント同士が点接触とな
る層撚りタイプのコードに比して良好である。

また、フィラメントのＩ然すピノチは、１０〜２０ｍｍ
の範囲にあることが好ましい。１０ｎ＋ｍ未満の場合に
は、フィラメント表面の歪は軽減されるが、構成する全
フィラメントの切断荷重の総和に対するコード切断荷重
の率で表わされる撚り減り率が低下し、切断荷重の損失
が大となり、一方、２０−ｍを越えると、フィラメント
表面に生ずる歪が大きくなり、疲労の進行が著しくなる
からである。なお、フィラメント表面に生ずる歪を低減
させる別の方策として、細フィラメント化してもよい。

さらに、フィラメントの径は、０．２２ｍｍ以下である
ことが好ましい。

（２）上記のようにスチールフィラメントを撚り合わ−
ヒた後、その周囲にスチールフィラメントのｌ然り方向
と逆方向にラッピング・ツイヤを３．５〜６．０ｍｍの
１然りピッチで１然ること。

ヘルド補強層の直下に位置するカーカスコード層の部分
、或いはカーカス−７一ト層とフィニッシング層のビー
ドワイヤ巻き込み部分では、タイヤの走行に伴い圧縮歪
が生ずる場合がある。

これらの部分では、ゴムに埋設されたスチールコードに
圧縮歪がイ」加されると、スチールコードが第５図に示
されるように鳥籠状に開き、スチールコードを構成する
フィラメントに局部的に大きな曲げ歪が生じ、その部分
が疲労破断を起し易くなる。第５図（Ａ）は圧縮歪を受
けないとき（無付加の状態）のスチールコートを示し、
第５図（Ｂ）はスチールコード長軸方向に圧縮歪を受り
て鳥籠状に開いたスチールコードを示す。無付加の状態
のコード径をり。、１％圧縮歪を加えた場合のコード径
をＤｌとすると、■〕１／Ｄｏはスチールコードが鳥籠
状に広がる程度を表わす指標となる。このり。、Ｄ、は
、第６図に示ずようなゴム／スチールコード複合体を作
製し、Ｘ線透過写真をとることにより測定できる。第６
図は、ゴム１０にスチールコーＦ’　ｌ　ｌを埋設した
１２．５ｍｍ　Ｘ　１２．５ｍｍ　Ｘ　５０ｍｍのゴム
／スチールコード複合体を示す。

このようにスチールコートが鳥籠状に開く傾向は、コア
とシースの撚り方向が異なる３＋９＋１５等の層撚りタ
イプのコードよりも、全てのフィラメントが同一方向に
撚られている１×２７等の束ね撚りタイプのコートの方
が顕著である。

したがって、タイヤサイド部のカーカスコード層におけ
るように圧縮を伴なわな、い曲げ変形が加えられる部分
では、擦れ摩耗に有利な１×１２．１×１９．１×２７
等の束ね撚りタイプのコードがよいが、ベルト補強層の
直下に位置するカーカスコード層の部分、或いはカーカ
スコード層とフイニソシング層のビードワイヤ巻き込み
部分など圧縮歪が生じ易い箇所では、３＋９−１−１５
等の層撚りタイプのコードの方が１Ｘ１２、■×１９、
ｌ×２７等の束ね撚りタイプのコードよりも鳥籠状にな
り難く、耐圧縮疲労性がよい。

そこで、本発明においては、このように、鴎籠状に開く
のを防止するために、第３図（Ａ）に示すような束ね１
然りタイプとしたスチールコードの周囲に、第７図に示
すようにラッピングワイヤを懲りイ」りたのである。第
７図におい−で、スチールコード１１の周囲に、ラッピ
ングワイヤ１２がスチールフィラメントの１然り方向と
逆方向に撚リイ１けられている。このように、ラッピン
グワイヤ１２を施すことによっ゛ζ鳥籠状となる現象が
生ずるのを抑えることができる。

第８図は、Ｉ　Ｘ２７　（０，１７５）　＋　１　ｗと
３＋９＋１５　（０，１７５）　＋　１　ｗとについて
Ｄ＋／　Ｉ）ｏとラッピングワイヤのピンチとの関係を
示す。第８図においで、縦軸はＤ＋／　Ｄｏを、横軸は
ラッピングワイヤのピッチ（ｍ…）を、○はｌ　Ｘ２７
　（０，１７５）＋１ｗを、・は３＋９＋１５　（０，
１７５）　＋１ｗをそれぞれ示す。歪は１％である。第
８図によれば、ＤＩ／ＤｏはＩ　Ｘ２７　（０，１７５
＞　＋　ｌ　Ｗの方が３＋　９　＋１５　（０，１７５
’　）　＋　１　ｗより大きいが、ごの差はラッピング
ワイヤのピッチが大きくなるほど大となることが判る。

また、ラッピングワイヤのピ、７チが６．Ｏｎ＋ｍ以下
となると、束ね１然りタイプのコードでも層撚りタイプ
のコードでも殆ど鳥籠状とならず、耐圧縮疲労性に差が
なくなることが判る。しかし、ラッピングワイヤのピッ
チが３　、５ｍｍ以下の場合には、コード生産性が著し
く低下するので経済的見地から得策でない。

したがって、本発明では、ラッピングｌツイヤのピンチ
を３．５〜６．０ｍｎ＋の範囲としたのである。

〔発明の効果〕

上述したように本発明によれば、カーカスコード層およ
び／又はフイニッシング層に埋設して用いるスチールコ
ードを上記のように構成してその耐フレツテイング性お
よび耐圧縮疲労性を改良することにより、ラジアルタイ
ヤの耐久性を大幅に改善することが可能となるのである
。

したがって、このスチールコードを大型ラジアルタイヤ
のカーカスコード層および／又はフイニソシング層に使
用すると、走行時のコード屈曲によるフィラメントｔ＝
れ摩耗に伴う強力低下を防止できるばかりでなく、カー
カスコード層′において走行時に圧縮変形が伺加される
部分或いはビードワイヤ廻りのフイニソシング層でのフ
ィラメントの局部的疲労破壊をも防止することが可能と
なり、タイヤの耐久性を著しく向上させることができる
。なお、本発明で用いる上記スチールコードのフィラメ
ントは、炭素含有量０．６９〜０．８５重量％の通席の
ピアノ線祠、例えばＪＩＳ−Ｇ３５０２の５ＷＲＳ７２
八、Ｓ切Ｒ５７７Ａ　、　３判Ｒ５８２八で、表面にプ
ラスメッキを施したものでよい。

以下、実施例を示して本発明の効果を具体的に説明する
。

実施例１ カーカスコード層のコードとして、１ｘ２７（０，１７
５）および３　＋　９　＋１５　（０，１７５）の２種
（コードの撚りピッチはそれぞれ１６１）で、ラッピン
グワイヤのピッチが各々、ラッピングワイヤなし、１０
ｍｍ、　８　ｍｍ、６ＩＩＩＩｎ、３．５ｍｍの５水準
のトラック・バス用大型スチールラジアルタイヤを作り
、そのタイヤを走行させ、走行後のコードを評価した。

タイヤサイズおよび試験条件は次の通りである。

タイヤサイズ　：　１００ＯＲ２０ リムザイズ　：　７．５０Ｖ　ｘ２０ 空気圧　：　８．Ｏｋｇｆ　／　ｃａ 荷重　：　５．４ｔ±１．５ｔ 、（６０秒周期で荷重変動） 速度　：　２０１ｖ／ｈ 評価としては、曲げ変形が加わると思われるタイヤサイ
ド部の強力保持率（未走行時を基準）と、圧縮変形が加
わると思われるビード周辺部のフィラメント折れもしく
はコード折れの有無を調べた。

また、コードの耐久性に対する総合評価は次の基準によ
った。

この結果を下記の表−１に示す。

総合８ｆｌｄｌｉ　’、、−９イ艷部強カ　ビード周辺
　−晶痔率（′％）一部でのブイ 一’　、　１ｉｊ−ン−ＦＬｎ ◎　９０以上　折れ無 ０　９０未満　折れ無 △　９０以上　折れ有 ×９０未満　折れ有 ５表−１ ナ ト 表−１から、サイド部の強力保持率は、束ね撚りタイプ
の１×２７が層撚りタイプの３＋９＋１５に比して高く
、また、ラッピングワイヤのないものが最も高くて、ラ
ッピングワイヤのある場合にはピッチが短くなるほどそ
の低下率が大きくなる傾向にあることが判る。

一方、ビード周辺部でのフィラメント折れを開べた結果
、ｌＸ２７ではラッピングワイヤのピッチが８１以上の
場合とラッピングワイヤのない場合とについてフィラメ
ント折れが観察されたのに対し、３＋９＋１５ではラッ
ピングワイヤのない場合にのみフィラメント折れが観察
された。

以上の結果をもとにしてコードの耐久性の総合評価を行
うと、ｌＸ２７では、ラッピングワイヤのピンチが６．
０１以下のものがサイド部強力保持率およびビード周辺
部フィラメント折れ共に優れていることが判る。

実施例２ カーカスコード層のコードとして、ｌＸ１２（０，２２
）および３　＋　９　（０，２２）の２種（コードのＩ
然りピッチはそれぞれ１６ｍｍ）で、ラッピングワイヤ
のピンチが各々、ラッピングワイヤなし、１０ｍｍ、８
ｍｍ、　６ｍｍ、　３．５ｍｍの５水準のトラック・バ
ス用大型スチールラジアルタイヤを作り、実施例１にお
けると同様に評価した。この結果を下記の表−２に示す
。

表−２ 上記表−２から明らかなように、実施例１と同様な総合
結果となり、Ｉ　Ｘ１２　（０，２２）ではラッピング
ワイヤのピンチが６ｍｍ以下のものが優れている。

実施例３ フイニソシング層のコードとして、ｌＸ１９（０、１５
）で、ラッピングワイヤのピンチが各々、ラッピングワ
イヤなし、１０ｍｍ、８１．６ｍｍ、３゜５ＩｆｉＩ１
１の５水準のトラック・ハス用大型スチールラジアルタ
イヤを作り、実施例１におけると同様に評価した。この
結果を下記の表−３に示す。

（本頁以下余白） 表−３ フイニッシング層については、ビード部から外側ターン
ナツプエンドのほぼ中間の部分の強力保持率とビード周
辺部のフィラメント折れとを調べた。上記表−３によれ
ば、ラッピングワイヤの有無およびラッピングワイヤの
ピンチ如何にかかわらず強力保持率の低下は殆ど見られ
ない。一方、ビード周辺部のフィラメント折れについて
は、ラッピングワイヤのピッチがｆｊ、０ｍｍ以下の場
合に折れが観察されず、耐久性に優れることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図はタイヤ放射方向半断面説明図、第２図（Ａ）は
層撚りタイプのスチールコードの断面説明図、第２図（
Ｂ）はそのスチールコードを構成するフィラメント同士
の点接触を示す説明図、第３図（Ａ）は束ね撚りタイプ
のスチールコードの断面説明図、第３図（Ｂ）はそのス
チールコードを構成するフィラメント同士の線接触を示
す説明図である。 第４図は１　ｘ２７　（０，１７５）と３　＋　９　＋
１５　（０゜１７５）の両コードの回転曲げ疲労試験の
結果を示す強力保持率（％）とサイクル（回数）との関
係図、第５図（Ａ）は圧縮歪を受けないとき（無（＝Ｊ
加の状態）のスチールコードを示す説明図、第５図（Ｂ
）はスチールコード長軸方向に圧縮歪を受＆ノて鳥籠状
に開いたスチール″Ｊ−）を示す説明図である。 第６図はゴムにスチールコードを埋設したゴム／スチー
ルコード複合体を示す説明図、第７図はスチールコード
の周囲にラノピングワイ−１・をスチールフィラメント
の撚り方向と逆方向に撚り付りた本発明で用いるコート
の一例を示す説明図である。 第８図はｌ　Ｘ２７　（０，１７５）　＋　１　ｗと３
）９十１５　（０，１７５）　＋　１　ｗとについてり
、／Ｄｏとラソピングワイ・しのピンチとの関係を示す
説明図である。 ■・・・トレ・ンド、２・・・カーカスコード層、３・
・・ベルト補強層、４・・・ビード部、５・・・サイド
ウオール部、６・・・ヒートワイヤ、７・・・フイニッ
シング層、ｌＯ・・・ゴム、１１・・・スチールコード
、１２・・・ラッピングワイヤ。 第１図 第２図（Ａ）　第３図（Ａ） 第２図（Ｂ）　第３図（Ｂ） 第４図 サイクル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 左右一対のビード部と、該ビード部に連らなる左右一対
   のサイドウオール部と、該一対のサイドウオール部間に
   位置するトレッドからなり、該左右一対のビード部間に
   カーカスコード層が装架され、トレッドとカーカスコー
   ド層との間にベルト補強層が配置され、さらに、該左右
   一対のビード部にフイニッシング層が配置されたラジア
   ルタイヤにおいて、１２〜３７本のスチールフィラメン
   トを同一ピッチで同一方向に撚り合わせ、その周囲に前
   記スチールフィラメントの撚り方向と逆方向にラッピン
   グワイヤを３．５〜６　、　Ｏｎ＋ｍの撚りピッチで１
   然ってなるコードを、カーカスコード層および／又はフ
   ィニッシング層の埋設コードとしたことを特徴とするラ
   ジア・ルタイヤ。