JPS63270886A - 重荷重用ラジアルタイヤ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、重荷重用ラジアルタイヤの改良に関し、さら
に詳しくは、タイヤのプライ補強コードとして、耐腐食
疲労性を低下させることなくコードの強力を大幅に向上
できる補強コードを用いることにより、特にビード部に
おける耐久性を向上せしめた重荷重用ラジアルタイヤに
関するものである。

〔従来の技術〕

ラジアルタイヤのカーカスプライを補強するスチールコ
ードとして、３本のフィラメントからなる芯コア、９本
のフィラメントからなる内側シース及び１５本のフィラ
メントからなる外側シースを、さらにスパイラルコード
で巻きつけた、いわゆる（３＋９＋１５）＋１構造の３
層撚りコードが従来から知られている。

このコードの強力を向上させ、ビード部における耐久性
を向上させるには、一般に鋼材の炭素含有量（以下Ｃ％
）を０．７５％以上に上げると共に、減面率を向上せし
めたハイカーボン高減面率スチールコードを用いること
が知られている。

例えば特開昭５７−５１５０２号公報には、スチールコ
ードを形成する大部分の素線として炭素含有量が０．７
５〜０．８５％の鉄材を銅６０〜７０％、亜鉛３０〜４
０％の割合の真鍮で被覆したコードを、タイヤのベルト
層やカーカス層の補強コードとして用い、重量軽減や省
燃費化を図ると共に、セパレーション故障の減少を図る
ことが示されている。

さらに上記公報は、スチールコードの芯ストランドに０
％が０．６５〜０．７５％の鋼材、側ストランドに０％
が０．７５〜０．８５％の鋼材からなるものを複合化す
ることにより、スチールコードの耐疲労性を大幅に向上
させることにも言及している。

一方特開昭６０−１８３２０２号公報には、耐腐食疲労
性を改良できるスチールコードとして特殊な金属組織及
び結晶構造をもつものが開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来のスチールコードを重荷重用ラ
ジアルタイヤのプライ材に適用した場合、３層１熱りの
中でも、特に内側シースに過大な歪がかかり、しかもそ
の部分にはゴムが完全に侵入し得ない為、腐食環境下で
の耐疲労性が大幅に低下し、コードフィラメントの破断
現象、いわゆるＣＢＵ現象を引き起し易い。

また、高強力化のためにフィラメントの０％を上げる一
方、減面率を上げていくと、逆に耐腐食疲労性が低下し
ていく。

また、前記先行技術は芯コード／側ストランドの鋼材の
０％として組成が、 コア／ストランド−（０，６５〜０．７５％’）　／　
（０，７５〜０．８５％） からなる複合コードを開示して、耐疲労性の向上をも狙
っているが、これはフレッティング改良を狙いとし、機
械的疲労面の改良を意図しているものであって、本発明
のものとは目的及び効果を全く異にしている。

また、前記゛複合コードは鋼材として、０％が０．６５
〜０．７５％のフィラメントを併用する為に、強力も充
分とれずタイヤの重量軽減には充分でなく、この状態で
鋼材の抗張力をあげるには、伸線時において減面率を大
幅にアップせざるを得ず伸線時のフィラメント切れ等の
問題も生じる恐れがある。

さらに上記特開昭６０−１８３２０２号公報に記載の耐
食性鋼材を３層シースに適用すると、素線の抗張力とし
ても３５０　ｋｇ／ｍ２以上のものは得ることができず
、この結果、コードのトータルとしても大幅な重量軽減
には到らない。

従って、高強力化時における問題であるスチールコード
の耐ＣＢＵ性を改良しながら強力の大幅向上によるタイ
ヤ重量の低減、及び打込みダウンによるビード部におけ
る耐久性の向上を同時に満足せしめることができる補強
コードの開発が望まれていた。

本発明はこのような要求に応えるため、検討の結果、得
られたもである。

従って本発明の目的は、耐腐食疲労性を低下せしめるこ
となくコードの強力を向上し、ビード部における耐久性
を向上させ得るスチールコードを、プライ補強コードと
して用いた重荷重用ラジアルタイヤを提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明はビード部に配設した
ビードワイヤーと、このビード部で両端部を折返して上
記ビードワイヤーに係止しタイヤ周方向に対し実質上９
０゛の角度で配列した少なくとも１ｒＦ１のカーカスプ
ライと、このカーカスプライの外周面に設けられ所定の
角度で配列した複数のプライからなるベルトプライで補
強したラジアルタイヤにおいて、前記カーカスプライを
補強するスチールコードとして、複数本のフィラメント
からなる芯コアと、この芯コアの周囲にラセン状に巻き
つけられた複数本のフィラメントからなる内側シースと
、この内側シースの外周にスパイラル状に巻きつけられ
た複数本のフィラメントからなる外側シースと、この外
側シースの外周にフィラメントをスパイラル状に巻きつ
けたスパイラルコードを持つ３層撚り構造のスチールコ
ードを用い、前記内側シースを構成するフィラメントの
金属組織がセメンタイトラメラ−間隔の平均値３００〜
５００゛Ａ範囲内のパーライト組織をなし、しかも、パ
ーライト結晶粒自体の１個のフィラメント断面における
平均断面積が２０μｍ２以下の微細構造で、かつ炭素含
量が０．８０〜０．９０重量％であり、前記芯コア及び
外側シースは抗張力が３５０　ｋｇ／ｍｍ２以上のフィ
ラメントを撚り合せた構造のスチールコードを用いたこ
とを特徴とする。

〔作用〕

本発明は内側シースに耐腐食疲労性の大きい鋼材を適用
し、芯コア及び外側シースには抗張力の高いフィラメン
トを用いた機能分離型複合コードを用いたから、耐腐食
性を低下させることなく、ビード部における耐久性を大
幅に向上せしめることができる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により図面を参照しつつ具体的に説
明する。

第１図は本発明の実施例からなる重荷重用ラジアルタイ
ヤで、ビード部１０に配設したビードワイヤー１１と、
このビード部１０で両端部を折返して上記ビードワイヤ
ー１１に係止しタイヤ周方向に対し実質上９０゛の角度
で配列した少なくとも１層のカーカスプライ２０と、こ
のカーカスプライ２０の外周面に設けられ所定の角度で
配列した複数のプライからなるベルトプライ３０で補強
することにより構成されている。

第２図は上記重荷重用ラジアルタイヤに使用するスチー
ルコードの断面拡大説明図であり、コードには、３本の
フィラメント１からなる芯コア２を中心とし、芯コア２
の周囲には９本のフィラメント１からなる内側シース３
が螺旋状に巻きつけられ、その周囲には１５本のフィラ
メント１からなる外側シース４が螺旋状に巻きつけられ
、更にその外側をスパイラルコード５で巻きつけられて
いる。

第３図は上記フィラメントの内部組織を示す説明図であ
り、６は一般にカールドブレインと呼ばれているパーラ
イト結晶粒であり、その中にセメンタイトとフェライト
が層状となったパーライト組！＠７を観察することがで
きる。

第４図は上記パーライト組織を拡大した説明図であり、
Ａはセメンタイトラメラ−１Ｂはフェライト、ａはセメ
ンタイトラメラ−Ａの長さ、ｅはセメンタイトラメラ−
Ａの端部すなわちセメンタイトエンド、Ｃはセメンタイ
トエンド８間の距離、ｈｆはセメンタイトラメラ−Ａの
間隔を示している。

本発明の複合スチールコードＫにおいては、３層撚り構
造の内側シース３に適用するフィラメント１として、パ
ーライト組織をなす各セメンタイトラメラ−Ａの間隔ｈ
ｒの平均値が３００〜５００　　°Ａの範囲であり、且
つパーライト結晶粒自体の１個のフィラメント断面積が
２０μｍ２以下の微細構造をもつもので撚り合わせたも
ので０％含量が０．８０〜０．９０重量％のものである
。

上述したように各セメンタイトラメラ−Ａの間隔ｈｆの
平均値を３００〜５００’Ａの範囲内に設定したのは、
平均値が３００’Ａ未満であると充分な耐腐食疲労性の
改善効果を期待することができず、５００　　°Ａを越
えると抗張力が大幅に低下してスチールコードとして実
用に耐えないからである。

次にパーライト結晶粒６自体の１個のフィラメント断面
における平均断面積を２０μｍ２以下に設定したのは、
耐腐食疲労性の実用効果を充分得るためである。

さらにフィラメントの炭素含有量、すなわち０％含量を
０．８０〜０．９０重量％の範囲内としたのは、０％含
量が上述した範囲内のものを使用しないと高歪入力に大
して、充分な補強性能を発揮し得ないからである。

一般にスチールコードにおいて、腐食疲労に起因してフ
ィラメントに発生するクランクの進展は、パーライト組
織内部のセメンタイトエンド部での応力状態及びセメン
タイト−フェライト間のせん断応力状態に支配されるこ
とがわかっている。

すなわち腐食疲労に起因して発生ずるクラックは、第４
図におけるセメンタイト上２１６間を通して進展し、セ
メンタイト１７１０部の応力状態がそれに大きく寄与す
ると考えられており、そのセメンタイトエンド６部の応
力は次式により示される。

σニー　（ａ　／　ｈ　ｆ　）　　・　（１／Ｃ）つま
り、セメンタイトラメラ−の長さａが長く、ラメラ−間
隔ｈｆ及びセメンタイト上２１６間の距ＷＬｃが狭い程
、応力が高くなり腐食疲労によるクラックの進展が促進
される。またパーライト結晶粒６が微細な程クラックの
進展は制御され易く破断に到る寿命を延ばすことができ
る。

上記組織及び結晶構造を得る方法としては、特開昭６０
−１８３２０２号公報に記載の方法を適用することがで
きる。

一方、芯コア２及び外側シース４を構成するスチールコ
ードフィラメント１としては、タイヤ重量の大幅低減を
考えた場合、抗張力が３５０ｋｇ／龍２以上であるもの
でないと実用上の効果は得られず、高い抗張力を得るに
は鋼材の０％として０．８０−０．９０％のものを使い
且つ、伸線時における減面率を９７．０％以上にあげる
ことが必要である。

従って本発明の構成に示されるような特定の高い抗張力
をもつものと、耐腐食性を向上した鋼材を各シース層の
要求性能にマツチするような形で組合せる、つまり機能
分離タイプの複合コードが好ましいことになる。

なお、芯コアに抗張力３５０　ｋｇ／ｍｍ２以上のフィ
ラメントを撚り合わせ、側ストランドに本発明で規定す
る特殊鋼材を組合せた２層撚り構造でも相応の効果が得
られるが、これを３層撚り構造にすることにより、飛躍
的な効果の向上が見られる。

〔実験例〕

本発明の効果を確認する為、次のような実験例を行なっ
た。

実施例タイヤおよび比較例タイヤ 評価タイヤとしてＴ　Ｂ　Ｒ１０００Ｒ２０−１４Ｐ　
Ｒで下Ｅ　（ｉ）　　（ｉｉ）のベルト構造及びプライ
構造を有し、プライコードを変えた下記タイヤ嵐１〜阻
７を作り、評価結果を第１表に示した。

ｉ）ベルト構造ｉ　３　Ｘｏ、２關＋６　Ｘｏ、３８龍
のスチールコードを第１層に９本 ／２５鳳ｌ打こみ 第２〜４Ｍに１４本／２５鶴打こ み コード角度は第１層６５゛、第 ２〜４７１は各２０°の配列で打 ちこんだ。

ｉｉ）プライ構造；　　（３＋　９　＋１５）　Ｘｏ、
１７５　ｍｍ＋Ｉ　Ｘｏ、１５＋ｎのスチールコード を現行はクラウンセンターで 打込み８本／２５龍にて配列 実施例のものは各打込みを抗 張力ベースで計箕し、トリー ト強度で合わせるような型で 各々ａ整した。

（評価タイヤの種類） ○タイヤ尚１：フィラメント鋼材として下記のものを以
下撚りにて燃合わせた ものをタイヤカーカスプライと して適用した。

（１１鋼材 ・セメンタイトルラメラｆｆ［２４０ ＃Ａ ・パーライト結晶粒２８μＭ ・０％０．７３ ・抗張力２９５　ｋｇ／龍２ （２）撚構造 （３＋　９　＋１５）　ｘｏ、ｔ７ｓ　＋　１　ｘＯ０
１５ ０タイヤ寛２　：　ｆｉｌ鋼材（内側シース）・セメン
タイトラメラ−間隔は ４００’Ａ ・パーライト７μＭ ・０％０．８４ （２１ＩＩ材（コア、外側シース） ・０％０．８２ ・抗張力３６０　ｋｇ／鰭２ （３）懲りは、タイヤｌ１ｈｌと同じ Ｏタイヤ１ＩｋＬ３：（１１８１１材（内側シース）・
０％０．８４ ・セメンタイトラメラ３４０　　°Ａ ・パーライト１８μｍ′ （２）鋼材（コア、外側シース） ・０％０．８４ ・抗張力３７０　ｋｇ／龍２ （３月然りはタイヤ患１と同じ ○タイヤＮａ４；（１）鋼材（内側シース）・０％０．
８２ ・セメンタイトラメラ３１０’Ａ ・パーライト１６μＭ （２）鋼材（コア、外側シース） ・０％０．８４ ・抗張力３２０　ｋｇ／＊薦２ （３）撚りはタイヤ阻１と同じＱ タイヤ患５：（１）！Ｉｌｌ材（内側シース）・０％０
．８２ ・セメンタイトラメラ３５０’Ａ ・パーライト２６μｍ２ （２）鋼材（コア、外側シース） ・０％０．７９　　。

・抗張力３０’Ｏｋｇ／龍２ （３）撚りはタイヤ隘１と同じ○ タイヤＦｈ６：（ｔｌ鋼材（内側シース）・０％０．８
２ ・セメンタイトラメラ３００’Ａ ・パーライト２８ρＭ （２）鋼材（コア） ・０％０．７０ ・抗張力２８０　ｋｇｌト セメンタイトラメラ２４０　　Ａ ・パーライト２６μｍ２ （３）鋼材（外側シース） ・０％０．８２ ・抗張力３４０　ｋｇ　／　Ｍ　２ ・セメンタイトラメラ３００’Ａ ・パーライト２８μＭ （４）撚りはタイヤ隘１と同じ○ タイヤｍ　７　：　（１）鋼材（内側シース）・０％０
．８２ ・セメンタイトラメラ３８０　　°Ａ ・パーライト１２μＭ （２）鋼材（外側、芯コア） ・０％０．８２ ・抗張力３５５　ｋｇ／鰭２ （３）撚構造 コントロールタイヤ陽１と同じ （タイヤ性能評価法） １、耐ＣＢＵ性 各スチールコードをカーカスプライに用いたタイヤを試
作し、す入組み時にタイヤのインナライナーとチューブ
との間の内部に３００　ｃｃ程の水を封入し、各供試タ
イヤのドラムテストにおけるコート切れ（ＣＢＵ）故障
に至る迄の寿命（走行距ＩＩｍ）により評価した。（値
が大はど良）各試作コードを使ったタイヤの寿命 指数−Ｘ　１００ 従来コードを使ったタイヤの寿命 ２、重量軽減効果 各スチールコードをカーカスコーティングゴムで埋め合
わせたブライドリート複合体とし、複合体としてコント
ロールタイヤのプライトリ−トと同一強度が得られるよ
う、各試作トリートの打ち込み本数を変えた時の打ち込
み数ダウンによる重量の低減効果を、タイヤ１本当りに
使用するトリート重量にてコントロールタイヤ対比指数
で表示した。（値が小程良） ３、ビード部の耐久性 各スチールコードをカーカスプライに用いたタイヤを１
式作し、トレッドゴムをパフして、ベルト層の発熱によ
るベルト層の故障をなくして行う。

荷重Ｊ　Ｉ　５２００％、速度６０ｋｍ／ｈｒ、内圧７
．２５ｋｇ／−の条件で実施。

各試作タイヤをドラム上で回し、カーカスプライコード
先端にセパレーションが発生し、振動が大きくなった時
のドラム走行距離をそれぞれの走行距離としてコントロ
ールタイヤノモノと対比し指数にて表示した。（値が大
はど良）（以下余白） 〔発明の効果〕 本発明はＣＢＵが発生しやすい内側シースに耐腐食疲労
性の大きい鋼材を適用し、ＣＢＵ発生が問題とならない
芯コア及び外側シースには抗張力の高いフィラメントを
用いた機能分離型複合コードを用いたから、耐腐食性を
低下させることな（、ビード部における耐久性を大幅に
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例からなる重荷重用ラジアルタイ
ヤの断面説明図、第２図は本発明に用いるスチールコー
ドの断面拡大説明図、第３図はフィラメントの鋼質内部
組織を示す説明図、第４図はパーライト組織の説明図で
ある。 １・・・フィラメント ２・・・芯コア ３・・・内側シース ４・・・外側シース ５・・・スパイラルコード ６・・・パーライト結晶粒 ７・・・パーライト組織 Ａ・・・セメンタイトラメラ− Ｂ・・・フェライト 代理人　弁理士　三　好　保　男 苓２図 萬３　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ビード部に配設したビードワイヤーと、このビード部で
   両端部を折返して上記ビードワイヤーに係止しタイヤ周
   方向に対し実質上９０°の角度で配列した少なくとも１
   層のカーカスプライと、このカーカスプライの外周面に
   設けられ所定の角度で配列した複数のプライからなるベ
   ルトプライで補強したラジアルタイヤにおいて、前記カ
   ーカスプライを補強するスチールコードとして、複数本
   のフィラメントからなる芯コアと、この芯コアの周囲に
   ラセン状に巻きつけられた複数本のフィラメントからな
   る内側シースと、この内側シースの外周にスパイラル状
   に巻きつけられた複数本のフィラメントからなる外側シ
   ースと、この外側シースの外周にフィラメントをスパイ
   ラル状に巻きつけたスパイラルコードを持つ３層撚り構
   造のスチールコードを用い、 前記内側シースを構成するフィラメントの金属組織が、
   セメンタイトラメラー間隔の平均値３００〜５００°Ａ
   範囲内のパーライト組織をなし、しかも、パーライト結
   晶粒自体の１個のフィラメント断面における平均断面積
   が２０μｍ＾２以下の微細構造で、かつ炭素含量が０．
   ８０〜０．９０重量％であり、前記芯コア及び外側シー
   スは抗張力が３５０ｋｇ／ｍｍ＾２以上のフィラメント
   を撚り合せた構造のスチールコードを用いたことを特徴
   とする重荷重用ラジアルタイヤ。