説明

重荷重用空気入りラジアルタイヤ

【課題】 チェーファー補強層に使用するスチールコードにおけるスチールコード本体とラッピング用フィラメントとの間に生ずるフレッティング摩耗を抑制して、チェーファー補強層の圧縮疲労性を改善することにより、カーカス層の保護機能を強化して、タイヤ耐久性を向上させるようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】 チェーファー補強層4を構成するスチールコード4Sを複数本のスチールフィラメント4a、4bからなるスチールコード本体とその周囲に螺旋状に巻き付けたラッピング用フィラメント4zとにより構成すると共に、このラッピング用フィラメント4zを黄銅素線で構成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、カーカス層の巻上げ部の周囲に配置したチェーファー補強層における摩損を抑制して、チェーファー補強層に要求されるカーカス層の保護機能を強化することにより、タイヤ耐久性を向上させるようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、トラックやバスなどの重荷重用車両に使用される空気入りラジアルタイヤにおけるビード周りには、カーカス層を保護することを目的として、スチールコードからなるチェーファー補強層が配置されている(例えば、特許文献1参照)。そして、特に負荷荷重の大きい重荷重用空気入りラジアルタイヤの場合には、チェーファー補強層を構成するスチールコードが圧縮応力によりバラケて疲労により破断することがないように、スチールコード本体の周囲にラッピング用スチールフィラメントを螺旋状に巻き付けて、スチールコードの結束性を高めるような措置が施されてきた(例えば、特許文献2参照)。
【0003】
ところが、この種のスチールコードでは、スチールコード本体を構成するフィラメントとラッピング用スチールフィラメントとの間の点接触部分において、繰り返し摩擦に伴うフレッティング摩耗により摩損が生じ易く、この摩損によりスチールコードが破断して、本来のカーカス層に対する保護機能が低下するという問題があった。
【特許文献1】特開2000−168309号公報
【特許文献2】特開2004−68213号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、上述する従来の問題点を解消するもので、チェーファー補強層に使用するスチールコードにおけるスチールコード本体とラッピング用フィラメントとの間に生ずるフレッティング摩耗を抑制して、チェーファー補強層の圧縮疲労性を改善することにより、カーカス層の保護機能を強化して、タイヤ耐久性を向上させるようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成する本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部に埋設されたビードコアの周囲にタイヤ内側から外側に向けてカーカス層を巻上げると共に、該カーカス層の巻上げ部の周囲にスチールコードからなるチェーファー補強層を配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記チェーファー補強層を構成するスチールコードを複数本のスチールフィラメントからなるスチールコード本体とその周囲に螺旋状に巻き付けたラッピング用フィラメントとにより構成すると共に、該ラッピング用フィラメントを黄銅素線により構成したことを特徴とする。
【0006】
また、上述する構成において、以下(1)〜(6)に記載するように構成することが好ましい。
【0007】
(1)前記ラッピング用フィラメントの巻き付け方向を前記スチールコード本体の最外層の撚り方向と逆方向にする。
(2)前記ラッピング用フィラメントの素線径を0.20〜0.40mmにする。
(3)前記ラッピング用フィラメントの巻き付け間隔を4mm以下にする。この場合において、前記ラッピング用フィラメントの巻き付け間隔を2mm以上にするとよい。
(4)前記黄銅素線を銅60〜70重量%及び亜鉛30〜40重量%の合金により構成する。
(5)前記スチールコード本体におけるスチールフィラメントの表面に黄銅メッキを施す。
(6)前記スチールコード本体の撚り構造を3+9、3/9、3+8、3+7、1+18、1×27、1×9、3+9+15、3+8+13、3/8+13、4+9+14、7×(3+9+15)から選ばれたいずれかにする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、カーカス層の巻上げ部の周囲に配置したチェーファー補強層を構成するスチールコードを複数本のスチールフィラメントからなるスチールコード本体とその周囲に螺旋状に巻き付けたラッピング用フィラメントとにより構成すると共に、このラッピング用フィラメントをスチールフィラメントに比して柔らかい黄銅素線により構成したので、スチールコード本体のスチールフィラメントとラッピング用フィラメントとの間に繰り返し摩擦が生じても、ラッピング用フィラメントが早期に摩損することにより、スチールコード本体におけるスチールフィラメントの摩損が抑制されるため、チェーファー補強層としての耐圧縮疲労性が確保されて、本来チェーファー補強層に要求されるカーカス層の保護機能を強化することが可能になり、タイヤ耐久性を向上させることができる。
【0009】
しかも、黄銅素線の摩損の進行に伴い、スチールコード本体とラッピング用フィラメントとの間は面接触の状態になるので、黄銅素線の摩損の進行が次第に抑制されて、長期にわたりカーカス層の保護機能を強化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【0011】
図1は本発明の実施形態による重荷重用空気入りラジアルタイヤの一例を示す半断面図であり、図2は図1のタイヤにおけるチェーファー補強層を構成するスチールコードの一例を示す断面図である。
【0012】
図1において、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤ1は、左右一対のビード部2、2に埋設されたビードコア5、5の周囲にタイヤ内側から外側に向けてカーカス層3が巻上げられ、ビード部2、2におけるカーカス層3の巻上げ部の周囲にスチールコードからなるチェーファー補強層4、4が配置されている。
【0013】
そして、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤ1では、チェーファー補強層4を構成するスチールコードを、以下に述べるように、複数本のスチールフィラメントからなるスチールコード本体とその周囲に螺旋状に巻き付けたラッピング用フィラメントとにより構成すると共に、このラッピング用フィラメントを黄銅素線により構成している。なお、図中6はベルト層を示している。
【0014】
図2はチェーファー補強層4を構成するスチールコードの一例を示す断面図で、本実施形態では、スチールコード4Sが3本のスチールフィラメント4aからなるコア4Aと、この外周側に配置した9本のスチールフィラメント4bからなるシース4Bとからなるスチールコード本体と、その周囲に螺旋状に巻き付けられた1本の黄銅素線からなるラッピング用フィラメント4zとにより構成されている。
【0015】
このようにスチールコード本体の周囲にスチールフィラメント4bに比べて柔らかい黄銅素線からなるラッピング用フィラメント4zを巻き付けたことにより、スチールフィラメント4bとラッピング用フィラメント4zとの間に繰り返し摩擦が生じても、ラッピング用フィラメント4zが早期に摩損することにより、スチールコード本体におけるスチールフィラメント4bの摩損が抑制されるため、チェーファー補強層4としての耐圧縮疲労性が確保されて、本来チェーファー補強層4に要求されるカーカス層3の保護機能を強化することが可能になり、タイヤ耐久性を向上させることができる。
【0016】
しかも、黄銅素線の摩損の進行に伴い、スチールコード本体とラッピング用フィラメント4zとの間は面接触の状態になるので、黄銅素線の摩損の進行が次第に抑制されて、長期にわたりカーカス層3の保護機能を強化することが可能になる。
【0017】
なお、上述する実施形態では、チェーファー補強層4におけるスチールコード本体の撚り構造が3+9からなり、ラッピング用フィラメント4zが1本で構成されている場合を例示したが、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤ1のチェーファー補強層4に使用されるスチールコード4Sの構造は、これに限られるものではなく、スチールコード本体が複数本のスチールフィラメントからなり、ラッピング用フィラメント4zが2本以上の黄銅素線からなるフィラメントで構成される場合が包含される。
【0018】
本発明のスチールコード4Sにおけるラッピング用フィラメント4zの巻き付け方向はスチールコード本体の最外層(図2におけるスチールフィラメント4b)の撚り方向と逆方向に巻き付けるようにするとよい。これにより、スチールコード4Sの結束性が高められて、耐圧縮疲労性を高いレベルで確保することができる。
【0019】
本発明において、上述するラッピング用フィラメント4zは、チェーファー補強層4に加わる圧縮応力によりスチールコード4Sがバラケることのないように、その素線径を比較的大径に設定するとよい。具体的には、ラッピング用フィラメント4zの素線径を0.20〜0.40mm、好ましくは0.22〜0.30mmに設定するとよい。素線径が0.20mm未満では撚線加工時における断線を防止することが難しくなると同時に、スチールコード本体の結束性が弱まり、チェーファー補強層4としての耐圧縮疲労性が低下して、カーカス層3の保護機能が低下することになり、0.40mm超では黄銅素線自体の耐久性が低下すると同時に、スチールコード4Sを被覆するゴムの厚さが増大するためタイヤ重量が増加する原因になる。
【0020】
本発明において、ラッピング用フィラメント4zの巻き付け間隔は、スチールコード4Sの構造や素線径に応じて適宜設定されるが、好ましくは4mm以下に設定するのがよい。また、下限としては2mm以上に設定するとよい。巻き付け間隔を4mm超にするとスチールコード4Sの結束性が十分には得られず、スチールコード4Sの耐圧縮疲労性が低下して、タイヤ耐久性が低下することになり、2mm未満にするとスチールコード4Sの生産性が著しく低下することになる。
【0021】
なお、上述する巻き付け間隔とは、ラッピング用フィラメント4zを1本で構成した場合には、ラッピング用フィラメント4zの巻き付けピッチをいい、ラッピング用フィラメント4zを複数本で構成した場合には、それぞれのラッピング用フィラメント4zのスチールコード4Sの長手方向に対する間隔をいう。したがって、ラッピング用フィラメント4zを複数本で構成する場合には、それぞれのラッピング用フィラメント4zをスチールコード本体の長手方向に対して4mm以下、2mm以上の間隔を隔てて巻き付けるようにするとよい。
【0022】
本発明において、ラッピング用フィラメント4zを構成する黄銅素線は、銅60〜70重量%及び亜鉛30〜40重量%の合金により構成するとよい。これにより、周囲のゴムとの良好な接着性を確保しながら、ラッピング用フィラメント4zの延性を確保して、撚線加工時におけるラッピング用フィラメント4zの断線を防止することができる。
【0023】
なお、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤ1では、チェーファー補強層4を構成するスチールコード4Sのスチールコード本体におけるスチールフィラメントのうち、少なくとも最外層を構成するスチールフィラメント4bの表面にあらかじめ黄銅メッキを施しておくとよい。これにより、スチールコード本体とラッピング用フィラメント4zとの密着性が向上して、チェーファー補強層4としての耐圧縮疲労性を高いレベルで確保することができると共に、ゴムとの接着性も向上させることができる。ここで、上述する黄銅メッキの組成をラッピング用フィラメント4zを構成する黄銅素線と同様に、銅60〜70重量%及び亜鉛30〜40重量%にするとよい。
【0024】
上述する図2の実施形態では、スチールコードSにおけるスチールコード本体の撚り構造が3+9からなり、ラッピング用フィラメント4zが1本で構成されている場合を例示したが、上述するように、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤ1のチェーファー補強層4に使用されるスチールコード4Sの構造は、これに限られるものではない。
【0025】
すなわち、本発明では、スチールコード本体の撚り構造を、上述する3+9のほか、3/9、3+8、3+7、1+18、1×27、1×9、3+9+15、3+8+13、3/8+13、4+9+14、7×(3+9+15)などにしたうえで、その周囲に1本又は複数本のラッピング用フィラメント4zを巻き付けた構成にする場合がある。
【0026】
上述するように、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、チェーファー補強層に使用するスチールコードを複数本のスチールフィラメントからなるスチールコード本体とその周囲に螺旋状に巻き付けたラッピング用フィラメントとにより構成し、このラッピング用フィラメントを黄銅素線で構成することにより、スチールコード本体のスチールフィラメントとラッピング用フィラメントとの間に生じるフレッティング摩耗を抑制して、チェーファー補強層の圧縮疲労性を改善することにより、カーカス層の保護機能を強化して、タイヤ耐久性を向上させるもので、特に負荷荷重の大きい重荷重用空気入りラジアルタイヤに対して好ましく適用される。
【実施例】
【0027】
タイヤサイズを295/80R22.5、タイヤ構造を図1、チェーファー補強層に使用したスチールコードの撚り構造を3+9×0.22+1と共通にして、ラッピング用フィラメントの材料をスチールとした従来タイヤ(従来例)と、ラッピング用フィラメントの材料を黄銅としたうえで、ラッピング用フィラメントの素線径及び巻き付けビッチを表1のように異ならせた本発明タイヤ(実施例1〜3)と、をそれぞれ5本ずつ作製した。なお、表1ではスチールコード本体における各フィラメントの撚りピッチを巻き付けピッチとして表示した。
【0028】
ここで、各タイヤにおけるチェーファー補強層の仕様を以下のようにすると共に、本発明タイヤにおけるラッピング用フィラメントを構成する黄銅素線の組成を銅65重量%と亜鉛35重量%との合金にした。
【0029】
〔チェーファー補強層の仕様〕
*厚さ:1.8mm
*タイヤ軸方向に展開したときの総幅:100mm
*スチールコードの打ち込み密度:50mm当り20本
*スチールコードのタイヤ周方向に対する配置角度:45°
【0030】
これら4種類のタイヤについて、以下の試験方法によりタイヤ耐久性を評価し、その結果を従来例を100とする指数により表1に併記した。数値が大きいほど耐久性に優れていることを示す。
【0031】
〔タイヤ耐久性の評価〕
各タイヤをリム組み(リムサイズ:22.5×8.25)して、空気圧850kPaを充填した後、室内ドラム試験機(ドラム径:1707mm)を使用して、負荷荷重を51.5kN、速度45km/hとしてタイヤが破壊するまで走行させ、破壊に至るまでの走行距離を測定した。この試験をそれぞれ5本のタイヤについて行い、その平均値を以ってタイヤ耐久性の評価とした。
【0032】
【表1】

【0033】
表1より、本発明タイヤは、従来タイヤに比してタイヤ耐久性が優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明の実施形態による重荷重用空気入りラジアルタイヤの一例を示す半断面図である。
【図2】図1のタイヤにおけるチェーファー補強層を構成するスチールコードの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【0035】
1 重荷重用空気入りラジアルタイヤ
2 ビード部
3 カーカス層
4 チェーファー補強層
4S スチールコード
4a、4b スチールフィラメント
4z ラッピング用フィラメント
5 ビードコア

【特許請求の範囲】
【請求項1】
左右一対のビード部に埋設されたビードコアの周囲にタイヤ内側から外側に向けてカーカス層を巻上げると共に、該カーカス層の巻上げ部の周囲にスチールコードからなるチェーファー補強層を配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記チェーファー補強層を構成するスチールコードを複数本のスチールフィラメントからなるスチールコード本体とその周囲に螺旋状に巻き付けたラッピング用フィラメントとにより構成すると共に、該ラッピング用フィラメントを黄銅素線により構成した重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項2】
前記ラッピング用フィラメントの巻き付け方向を前記スチールコード本体の最外層の撚り方向と逆方向にした請求項1に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項3】
前記ラッピング用フィラメントの素線径を0.20〜0.40mmにした請求項1又は2に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項4】
前記ラッピング用フィラメントの巻き付け間隔を4mm以下にした請求項1〜3のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項5】
前記ラッピング用フィラメントの巻き付け間隔を2mm以上にした請求項4に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項6】
前記黄銅素線が銅60〜70重量%及び亜鉛30〜40重量%の合金からなる請求項1〜5のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項7】
前記スチールコード本体におけるスチールフィラメントの表面に黄銅メッキが施されている請求項1〜6のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項8】
前記スチールコード本体の撚り構造が3+9、3/9、3+8、3+7、1+18、1×27、1×9、3+9+15、3+8+13、3/8+13、4+9+14、7×(3+9+15)から選ばれたいずれかである請求項1〜7のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2010−64688(P2010−64688A)
【公開日】平成22年3月25日(2010.3.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−234940(P2008−234940)
【出願日】平成20年9月12日(2008.9.12)
【出願人】(000006714)横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Fターム(参考)】