JPS6221641B2 - - Google Patents

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JPS6221641B2
JPS6221641B2 JP54116733A JP11673379A JPS6221641B2 JP S6221641 B2 JPS6221641 B2 JP S6221641B2 JP 54116733 A JP54116733 A JP 54116733A JP 11673379 A JP11673379 A JP 11673379A JP S6221641 B2 JPS6221641 B2 JP S6221641B2
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JP
Japan
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cord
twisted
belt
steel cord
tire
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Noboru Kusakabe
Masaaki Morimoto
Eiichi Koyama
Koichi Kojima
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Bridgestone Corp
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Publication date
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Priority to AU62009/80A priority patent/AU522985B2/en
Priority to CA000359724A priority patent/CA1119086A/en
Priority to NLAANVRAGE8005088,A priority patent/NL185616C/xx
Priority to DE19803034504 priority patent/DE3034504A1/de
Priority to FR8019802A priority patent/FR2464834A1/fr
Priority to IT24644/80A priority patent/IT1193968B/it
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Priority to US06/838,194 priority patent/US4718470A/en
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    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/06Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
    • D07B1/0606Reinforcing cords for rubber or plastic articles
    • D07B1/062Reinforcing cords for rubber or plastic articles the reinforcing cords being characterised by the strand configuration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/0007Reinforcements made of metallic elements, e.g. cords, yarns, filaments or fibres made from metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/20Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C9/2003Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel characterised by the materials of the belt cords
    • B60C9/2006Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel characterised by the materials of the belt cords consisting of steel cord plies only
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2201/00Ropes or cables
    • D07B2201/20Rope or cable components
    • D07B2201/2015Strands
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2201/00Ropes or cables
    • D07B2201/20Rope or cable components
    • D07B2201/2015Strands
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    • D07B2201/2029Open winding
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S57/00Textiles: spinning, twisting, and twining
    • Y10S57/902Reinforcing or tire cords

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、空気入りラジアルタイヤに関するも
ので、更に特に新規な撚構造を有するスチールコ
ードをベルト部に使用することによつて耐久性、
耐偏磨耗性及び乗り心地性を改善した新規な空気
入りラジアルタイヤ、特に乗用車用ラジアルタイ
ヤに関するものである。 スチールラジアルタイヤ、特に乗用車用スチー
ルラジアルタイヤにおいて、そのベルト部には4
〜5本のフイラメントから成るいわゆる1×4又
は1×5構造のスチールコードが従来から広く使
用されている。 このようなスチールラジアルタイヤではベルト
エンド部のゴム・コード間の剥離現象、いわゆる
セパレーシヨンを起すことが認められ、現在この
セパレーシヨン現象を改善するためベルトコーテ
イングゴムとして高弾性率で、かつ耐亀裂成長性
に優れたゴムが使用されている。一方昨今舗装道
路の完備やそれに伴う輸送の効率化などにより運
行速度の高速化傾向は次第に増しており、これに
伴つてタイヤの扁平化や高速耐久性の改善の要求
が次第に増しつつある傾向にあり、ベルトコーテ
イングゴムのより一層の高弾性化が必要となつて
きている。 しかしながらベルトコーテイングゴムを高弾性
化すると、ベルトエンド部の歪が小さくなるの
で、ベルトエンドセパレーシヨン現象は改善され
るが、逆にベルト部の変形が拘束されて、タイヤ
使用中の動的繰り返し圧縮運動を受けスチールコ
ードが座屈疲労を起こし易くなり、さらに走行中
石踏み等によるカツト外傷を受け易くなる。この
部分より、腐食性液体(水、塩水等)がベルトに
侵入して、スチールコードが腐食し、動的繰り返
し圧縮変形により腐食折れが生じ易くなり、トレ
ツドゴムが完全に摩耗しないうちにコード折れを
起こすといつた欠点がクローズアツプされてき
た。特にタイヤの扁平化によつて、この傾向が強
まり、タイヤの耐久性の上で大きな問題となつて
きている。 一方従来のスチールベルトラジアルタイヤは、
テキスタイルベルトラジアルタイヤに較べてベル
ト剛性が高く、操縦安定性には優れているが、乗
り心地性に劣り、またタイヤの扁平化およびブロ
ツクパターン化による偏摩耗現象、即ちタイヤの
偏平化によりトレツドシヨルダー部の接地圧が増
加することによりトレツドセンター部に比べ、ト
レツドシヨルダー部の摩耗が著しく進行する現象
によつてタイヤの商品価値が低下し、さらには、
タイヤトレツドがベルトに達する外傷を受けた
際、従来のスチールベルトラジアルタイヤにおけ
るスチールコードは中心部が空洞の状態となつて
いるため、ベルトに侵入した水が、コードの長手
方向に沿つて広がり、その結果錆が拡散し、その
部分におけるゴムとスチールコードの接着が低下
し、セパレーシヨン現象を起すと言つた欠点があ
つた。 かかる現況に鑑み本発明者らは従来のラジアル
タイヤの上記欠点をすべて解決した新規な構造を
有する空気入りラジアルタイヤを提供すべく鋭意
研究の結果、特定のオープン撚スチールコードを
特定のゴムにて埋設して成る少くとも1枚のオー
プン撚スチールコード層から成るベルトを用いる
ことにより前記欠点を解決し得ることを確かめ本
発明を達成するに至つた。 従つて本発明はラジアル構造のカーカスと、こ
のカーカスのクラウン部外周を取囲むゴム引きス
チールコード層よりなるベルトを具えたラジアル
タイヤにおいて、ベルトが1×4若しくは1×5
の撚構造であるコードで、総ての金属フイラメン
トが相互に密着することなく撚り合わされた撚の
部分と、隣接する金属フイラメント間が少なくと
も1個所において実質的に密着して撚り合わされ
た撚の部分とがコードの長手方向に対して交互に
存在し、しかもコード1本当り5.0Kgの荷重を掛
けた場合0.2〜0.7%の伸度を有し、かつ撚ピツチ
が8〜16mmのオープン撚スチールコードを、100
%モジユラスが30〜70Kg/cm2のゴムにて埋設した
少なくとも1枚のオープン撚スチールコード層か
ら成ることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ
を提供するものである。 従来のスチールコードは、第1図に示されるよ
うに長手方向に対して総ての金属フイラメントが
相互に密着して撚り合わされているのに対して、
本発明のスチールコードは、総ての金属フイラメ
ントが相互に密着することなく撚り合わされた撚
の部分Aと隣接する金属フイラメント間が少なく
とも1個所において実質的に密着して撚り合わさ
れ撚の部分Bとがコードの長手方向に対して交互
に存在する。例えば、第2図に示されるもので
は、総てのフイラメントが相互に密着することな
く撚り合された撚の部分Aと一部が実質的に密着
して撚り合わされた撚の部分Bがコードの長手方
向に対してほぼ周期的に存在している。 即ち、第1図bは、第1図aに側面を示す従来
のスチールコードの側面図を示すもので、すべて
の断面において、総てのフイラメントは相互に密
着している。一方、第2図bは、第2図aに側面
を示す上記本発明に係るスチールコードの一例の
断面を示すもので、図示する左側の断面から一つ
おき、即ち周期的に断面はフイラメント同志が相
互に密着することなく撚り合わされた撚構造をな
している。 本発明に係るスチールコードはこのようなオー
プン撚構造を有するから、加圧加硫によつて、隣
接する金属フイラメント間の間隙を通して埋設ゴ
ムがコード内部に充分に浸透することができる。
それに対して従来のものでは総てのフイラメント
が相互に密着しているから埋設ゴムはコード内部
にほとんど浸透することができない。またこの
際、撚の部分Bの存在は、金属フイラメント相互
の接触による圧力と摩擦をもたらしフイラメント
の動きを制約するので、撚の部分Aにおける前記
金属フイラメント間の間隙をより安定に保持すべ
く作用し、一方、この撚の部分Bが存在しない場
合には、撚の部分Aは加硫時における低い張力で
も縮径し易く、金属フイラメントが相互に密着し
て埋設ゴムが充分に浸透しない。このように、本
発明のスチールコードの撚構造によれば、断面方
向から浸透する埋設ゴムは、コードの長手方向に
も充分浸透し、その中心部にはほとんど空胴部が
形成されない。その結果、ベルトに浸入した水は
コード内部にほとんど浸透しないばかりでなくコ
ード内に浸透したとしてもその長手方向への移動
は防止されるので、スチールコードの錆の発生お
よび拡散を効果的に抑制することができる。 本発明のタイヤにおいては、ベルトが上記のよ
うなオープン撚スチールコードを、100%モジユ
ラスが30〜70Kg/cm2のゴムにて埋設した少くとも
1枚の上記オープン撚スチールコード層から成る
ものであるが、更にオープン撚スチールコード
は、コードが4〜5本のスチールフイラメントか
らなり、コード1本当り5.0Kgの荷重を掛けた場
合、0.2〜0.7%の伸度を有し、かつ撚ピツチが8
〜16mmであることを必要とする。 本発明において上記の如く、コード1本当り
5.0Kgの荷重を掛けた場合の伸度を0.2〜0.7%の範
囲とするのは、伸度が0.2%より小さい場合は、
腐食に起因する耐セパレーシヨン性、耐ベルトコ
ード折れ性、耐摩耗性、乗心地性等の点において
従来のスチールコードと大差なく、本発明の目的
を達成することができず、また0.7%を越えると
裁断コードのエンド部の撚りがみだれやすくな
り、タイヤ製造上の問題点がある為いずれも好ま
しくないためである。 次に本発明における前記オープン撚スチールコ
ードでは、撚ピツチが8〜16mmであることを必要
とするが、これは撚ピツチが8mmより短いとコー
ド製造時の生産性が著しく低下し、実用上商業ベ
ースにのらず、また16mmを越えるとコードの座屈
疲労による耐コード折れ性が大きく低下し、いず
れの場合も好ましくないためである。 更に本発明において、前記撚スチールコードを
埋設するゴムの100%モジユラスを30〜70Kg/
cm2、好ましくは35〜55Kg/cm2とするが、この理由
は100%モジユラスが30Kg/cm2より小さいとスチ
ールコードエンド部の歪が大きくなり耐ベルトエ
ンドセパレーシヨン(ベルトコード端よりのベル
トコーテングゴムの亀裂成長をいう)性が低下
し、一方70Kg/cm2を越えると、ベルトコードの耐
久性すなわちコード折れが発生しやすくなり同時
に加工性も著しく低下しいずれの場合も好ましく
ないためである。 また本発明に使用するオープン撚スチールコー
ドを構成するフイラメントは、その直径が0.12〜
0.4mmであることが望ましい。これは0.12mmより
小さいと強力が低くすぎ、また0.4mmを越えると
疲労性が低下して実用上適しないためである。 更に上記フイラメントはその表面がゴムとの接
着を良好にするため、Cu、Sn、Zn等あるいはこ
れらにNiやCoを含んだ合金によつて被覆されて
いてもかまわない。 最後に、本発明に使用する前記オープン撚スチ
ールコードは一例として、次の様に製造される。
即ち予めプリフオーム装置により過大なくせ付け
をしたフイラメントを所定本数撚り合せることに
よつて製造できる。プリフオーム装置としては、
例えばワイヤロープ便覧第168頁、図2.137(C)(昭
和42年10月15日発行)図示のプリフオーム装置が
用いられる。 以上のように、本発明の空気入りラジアルタイ
ヤは、1×4若しくは1×5の撚構造のスチール
フイラメントからなり、特定の伸度を有しかつ特
定の撚ピツチを有する新規なオープン撚スチール
コードを、特定のモジユラスを有するゴムに埋設
して成るオープン撚スチールコード層をラジアル
タイヤのベルトに使用することによつて従来のス
チールラジアルタイヤの欠点であつた耐ベルトエ
ンドセパレーシヨン性、コード折れに対する耐久
性、偏摩耗性および乗心地性を同時に改善するこ
とが可能となつた。更に本発明のタイヤでは、前
記スチールコードを使用することにより、埋設ゴ
ムがコードの長手方向および断面方向に良く浸透
し、従来の撚り構造に比べて錆の拡散がおさえら
れて、腐食に起因するスチールコードとゴムの接
着低下によるセパレーシヨン問題に対しても効果
がある。 以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。 実施例 1 カーカスとして1プライのポリエステル繊維コ
ード層を具えたタイヤサイズ185/70HR14の乗用
車用ラジアルタイヤのベルトとして、第1表に示
した5本のフイラメント(1×5構造)からなる
各種のオープン撚スチールコードを、100%モジ
ユラスが35Kg/cm2のゴムにて埋設した2枚のオー
プン撚スチールコード層を用いてタイヤを試作し
た。 またコントロールタイヤ(タイヤNo.1)として
従来の1×5構造のスチールコードを使用したも
のについても同様にタイヤを試作した。これら第
1表に示した10種類の試験タイヤのベルト層を切
り出して、2枚のベルトプライを有するベルト層
サンプルを巾6cm長さ15cmの直方体に切断して、
腐食液に接触させるコード断面以外の反対側の断
面及び側面は腐食液が浸透しないように合成樹脂
塗料で被覆した。 上述のように作成した10種類のテスト試料を室
温下で塗料を塗付していない一方の端を濃度10%
の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬した。 12時間浸漬後、腐食によりコード・ゴム間の接
着劣化した部分、即ちコードとゴムが接着してい
ない部分の長さを測定した。得られた結果を第1
表に示す。第1表に明らかな如く、伸度(コード
1本当り5.0Kg荷重時)が0.2%より小さい場合、
即ちタイヤNo.2の伸度が0.15の場合は、錆の拡散
が従来のスチールコードと大差なく、本発明の目
的を達成できないことが理解される。 伸度が、0.2%以上であれば埋設ゴムがコード
内に浸透し、腐食に起因するスチールコードとゴ
ムの接着低下が押えられるので、かかる接着低下
によるセパレーシヨン問題に著しい効果があるこ
とが理解される。
【表】 実施例 2 実施例1と同じ10種類のタイヤについて、ベル
トコード折れ性、耐ベルトエンドセパレーシヨン
性、耐摩耗性、乗心地性および製造作業性につい
て評価した。 得た結果を合せて第2表に示す。 尚評価方法は以下に示す通りである。 耐ベルトコード折れ性 試作タイヤを、内圧1.5Kg/cm2にて一般路を4
万Km走行させ、次いで内圧を1.3Kg/cm2に下げ、
一定山坂路を2万Km走行させた後、タイヤを解剖
してベルトコードの折れ本数を求めた。コントロ
ールタイヤを100として指数で表示した。指数が
大なるほど折れ本数が少なくて良。 耐ベルトエンドセパレーシヨン性 試作タイヤを、内圧1.5Kg/cm2にて一般路を6
万Km走行させた後、ベルトコードのエンド部を解
剖し、ベルトコード端よりのゴムの亀裂が成長し
た長さを測定し、コントロールタイヤを100とし
て指数で表示。指数が大なるほど亀裂長さ小で
良。 耐偏摩耗性 試作タイヤを、内圧1.5Kg/cm2にて一般路を4
万Km走行させた後、トレツド部の残溝をセンター
部及びシヨルダー部(最外溝)についてそれぞれ
測定し、 センター部残溝/センター部残溝−シヨルダー部
残溝 の値を求め、コントロールタイヤを100として指
数で表示した。指数が大なるほど耐偏摩耗性が
良。 乗心地性 台型クリートを表面に取りつけた回転ドラム上
に、試作タイヤを装着した車輛を設置し、タイヤ
を回転させ、その時のタイヤのバネ下上下加速度
を測定した。クリート乗越振動の波形から最大振
幅値を求め、次式により指数を求めた。 指数=100+100×コントロールタイヤの最大振幅値−試作タイヤの最大振幅値/コントロールタイヤの最
大振幅値 ここで最大振幅値は、速度40〜100Km/hにお
いて、10Km/hステツプの7点における平均値。 製造作業性 (イ) スチールコード製造時のコード加工性、 (ロ) タイヤ製造時、コードにゴムを埋設した後、
所定の幅に裁断するときのコード端の乱れ度
合、 (ハ) 埋設ゴムの混練性 以上の3つの作業性のうち、1つでも実際上問
題となる作業性がある場合を×、やや問題がある
場合を△、特に問題がない場合を〇として表示。
【表】 第2表から明らかなように、タイヤNo.3、4、
5、8および9の本発明のタイヤはタイヤ性能が
向上し、製造作業性も良好であることがわかる。 実施例 3 伸度が0.4%で、撚ピツチが10mmの1×5構造
のオープン撚スチールコードを100%モジユラス
が25Kg/cm2から70Kg/cm2のゴムにて埋設し、実施
例2と同様に評価した。得た結果を第3表に示
す。
【表】
【表】 第3表から明らかなように、タイヤNo.12、13、
14および15の本発明のタイヤは、タイヤ性能にお
いて向上し、製造作業性も良好であることがわか
る。 実施例 4 4本のフイラメント(1×4構造)からなるオ
ープン撚スチールコードをベルトコードとして用
い、実施例2と同様に評価した。得た結果を第4
表に示す。コントロールタイヤ(タイヤNo.16)と
して従来の1×4構造のスチールコードを使用し
た。
【表】 第3表から明らかなように、タイヤNo.17及び18
の本発明のタイヤはタイヤ性能が向上しているこ
とがわかる。 以上実施例に示した如く、本発明のタイヤで
は、前記スチールコードを使用することにより、
耐ベルトエンドセパレーシヨン性、コード折れに
対する耐久性、偏摩耗性および乗心地性を同時に
改善することが可能になつた。更に、埋設ゴムが
前記スチールコードの長手方向および断面方向に
良く浸透し、従来の撚り構造に比べて錆の拡散が
おさえられて、腐食に起因するスチールコードと
ゴムの接着低下によるセパレーシヨン問題に対し
ても効果があることが確認された。
【図面の簡単な説明】
第1図aは従来タイヤのスチールコードの側面
図、第1図bは第1図aに示すコードの各フイラ
メントを拡大して示す断面図、第2図aは本発明
の一例のオープン撚スチールコードの側面図、第
2図bは第2図aに示すコードの各フイラメント
を拡大して示す断面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ラジアル構造のカーカスと、このカーカスの
    クラウン部外周を取囲むゴム引きスチールコード
    層よりなるベルトを具えたラジアルタイヤにおい
    て、ベルトが1×4若しくは1×5の撚構造であ
    るコードで、総ての金属フイラメントが相互に密
    着することなく撚り合わされた撚の部分と、隣接
    する金属フイラメント間が少なくとも1個所にお
    いて実質的に密着して撚り合わされた撚の部分と
    がコードの長手方向に対して交互に存在し、しか
    もコード1本当り5.0Kgの荷重を掛けた場合0.2〜
    0.7%の伸度を有し、かつ撚ピツチが8〜16mmの
    オープン撚スチールコードを、100%モジユラス
    が30〜70Kg/cm2のゴムにて埋設した少なくとも1
    枚のオープン撚スチールコード層から成ることを
    特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 2 上記オープン撚スチールコードを埋設するゴ
    ムの100%モジユラスが35〜55Kg/cm2である特許
    請求の範囲第1項記載の空気入りラジアルタイ
    ヤ。
JP11673379A 1979-09-13 1979-09-13 Pneumatic radial tire Granted JPS5643008A (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11673379A JPS5643008A (en) 1979-09-13 1979-09-13 Pneumatic radial tire
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DE (1) DE3034504A1 (ja)
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IT (1) IT1193968B (ja)
NL (1) NL185616C (ja)

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