説明

重荷重用空気入りラジアルタイヤ

【課題】 ベルト層を構成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、スチールコードの引張り剛性の低下を極力抑制することにより、ベルト層におけるセパレーション故障を低減す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】 ベルト層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、4c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、ベルト層を構成するスチールコードの摩損を抑制して、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ベルト層にはスチールコードが使用されており、これらスチールコードが圧縮応力を受けてばらけることにより、スチールコード本体を構成するフィラメントが疲労して破断することがないように、スチールコード本体の周囲をラッピング用フィラメントにより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1参照)。
【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フィラメントとの間の点接触部分において、繰り返し圧縮応力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の引張り剛性が低下して、これに伴いタイヤの変形が大きくなってベルト層にセパレーション故障が発生し易いという問題があった。
【特許文献1】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、ベルト層を構成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、スチールコードの引張り剛性の低下を極力抑制することにより、ベルト層におけるセパレーション故障を低減す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間にスチールコードからなるカーカス層を装架すると共に、トレッド部における前記カーカス層の外周側にスチールコードからなるベルト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、前記ベルト層の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)〜(5)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。
(2)前記ラッピング用フィラメントの素線径を0.10〜0.25mmにする。
(3)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。この場合において、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とよい。
(4)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。
(5)前記スチールコード本体の撚り構造を3+9+15、3/9、3+9、3+8+13、3/8+13、4+9+14、3+8、1+18、1×27、3+7、1×9、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、ベルト層の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圧縮応力に伴う摩擦が生じても、ラッピング用フィラメントが早期に摩損して、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を抑制するため、スチールコードの引張り剛性が確保されてタイヤの変形を抑制することが可能になり、ベルト層におけるセパレーション故障が低減して、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、長期にわたりスチールコードの結束性が確保されて、ベルト層におけるセパレーション故障を低減することができる。
【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のタイヤにおけるベルト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間にスチールコードからなるカーカス層3を装架すると共に、トレッド部5におけるカーカス層3の外周側にスチールコードからなるベルト層4(図では41 、4 2 、4 3 、4 4 の4枚)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、ベルト層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。
【0014】
図2はベルト層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からなる第一シース4Bと、その外周側に配置した15本のスチールフィラメント4cからなる第二シース4C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4c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4cとラッピング用フィラメント4zとの間に繰り返し圧縮に伴う摩擦が生じても、ラッピング用フィラメント4zが早期に摩損して、スチールコード本体におけるスチールフィラメント4cの摩損を抑制するため、スチールコード4Sの引張り剛性が確保されてタイヤの変形を抑制することが可能になり、ベルト層4におけるセパレーション故障が低減して、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、長期にわたりスチールコード4Sの結束性が確保されて、ベルト層4におけるセパレーション故障を低減することができる。
【0017】
なお、図1の実施形態では、トレッド部5におけるカーカス層3の外周側に配置したベルト層4が4枚のベルト層41 、4 2 、4 3 、4 4 からなる場合を例示したが、ベルト層4の枚数はこれに限られるものではない。また、ベルト層4を複数枚で構成する場合には、上述するスチールコード4Sを、全てのベルト層4に対して適用する必要はなく、ラッピング用フィラメント4zをスチール素線で構成した従来のベルト層と組み合わせて配置することができる。
【0018】
また、図2の実施形態では、スチールコード4Sにおけるスチールコード本体の撚り構造が3+9+15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のベルト層4に使用するスチールコード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。
【0019】
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以下に設定するとよい。また、下限としては2mm以上に設定するとよい。ここで、巻き付け間隔を4mm超にするとスチールコード4Sの結束性が低下すると同時に、ベルト層4の耐圧縮疲労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。
【0020】
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。
【0021】
さらに好ましくは、上述するラッピング用フィラメント4zの素線径を0.10〜0.25mm、好ましくは0.15〜0.20mmに設定するとよい。素線径が0.10mm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り、0.25mm超では黄銅素線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大きくなってタイヤ重量が増加する原因になる。
【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】
さらに好ましくは、スチールコード本体を構成す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4c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、スチールコード4Sの耐圧縮疲労性を確実に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。
【0024】
上述するスチールコード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4c)の撚り方向と逆方向にするとよい。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。
【0025】
上述するように、図2の実施形態では、スチールコード4Sにおけるスチールコード本体の撚り構造が3+9+15からな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におけるベルト層4では、スチールコード本体の撚り構造を、上述する3+9+15のほか、3/9、3+9、3+8+13、3/8+13、4+9+14、3+8、1+18、1×27、3+7、1×9、7×(3+9+15)などにする場合がある。
【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、ベルト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、ベルトコードの引張り剛性の低下を防いで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、4枚のベルト層の仕様を表1に示すようにして、中間ベルト層42 及び43 における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(銅63重量%と亜鉛37重量%との合金)としたうえで、その素線径及び巻き付けピッチを表2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。
【0028】
【表1】

【0029】
なお、表2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」として表示すると共に、タイヤ赤道線上におけるスチールコードのタイヤ周方向に対する配置角度を「コード傾斜角度」として表示した。
【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2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)にて負荷荷重を51.5kN、速度45km/hとして25000km走行させた。走行後の各タイヤを周上の6箇所において周方向長さ20cmのトレッド片に切断し、これら6つのトレッド片を解体してベルト層に発生したセパレーションの平均長さを測定した。この操作をそれぞれ5本のタイヤについて行い、その平均値の逆数を以ってタイヤ耐久性の評価とした。
【0032】
【表2】

【0033】
表2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のタイヤにおけるベルト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 ベルト層
4S スチールコード
4a、4b、4c スチールフィラメント
4z ラッピング用フィラメント
5 トレッド部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
左右一対のビード部間にスチールコードからなるカーカス層を装架すると共に、トレッド部における前記カーカス層の外周側にスチールコードからなるベルト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、
前記ベルト層の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間隔を4mm以下にした請求項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巻き付け間隔を2mm以上にした請求項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素線径を0.10〜0.25mm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1〜4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6】
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1〜5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1〜6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+15、3/9、3+9、3+8+13、3/8+13、4+9+14、3+8、1+18、1×27、3+7、1×9、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2010−64689(P2010−64689A)
【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2008−234943(P2008−234943)
【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)】