JP2000273778A - タイヤ補強用スチ−ルコ−ドおよびスチ−ルラジアルタイヤ - Google Patents
タイヤ補強用スチ−ルコ−ドおよびスチ−ルラジアルタイヤInfo
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Abstract
の剛性を低くしながらタイヤ回転方向と直交する方向の
剛性を高めることができ、圧縮および曲げに対する疲労
性が良好で、しかも製造及び取扱作業性の優れたスチ−
ルコ−ドおよびタイヤを提供する。 【解決手段】 コア素線1の2本は略接して撚り合わさ
れ、側素線2の5本の相隣り合う素線の一部は空間を有
して撚り合わされ、コア素線1の2本がコ−ドの横断面
の長径W方向に略一列に並ぶときは、5本の側素線2に
よって囲まれるように内在し、コア素線1の2本がコ−
ドの横断面の長径W方向に略垂直に並ぶときは、そのう
ちの1本のコア素線は1本の側素線の内側に接し、もう
1本のコア素線は他の2本の側素線の間に割り込むよう
に配置されており、しかも前記略楕円形状の偏平率(T
/Wの百分比)が65%〜88%であることを特徴とす
るタイヤ補強用スチ−ルコ−ド。
Description
補強材として使用されるスチ−ルコ−ドおよびそれを用
いたスチ−ルラジアルタイヤに関するものである。
が平行に引揃えられた状態でゴム材に被覆されて、自動
車用タイヤとして使用されている。そして、スチ−ルコ
−ドに要求される条件としては、機械的強度が優れてい
ることは勿論のこと、ゴム材との化学的、物理的な接着
が良好であること、およびスチ−ルコ−ド内部へのゴム
浸入性が良好であること等があげられる。すなわち、ス
チ−ルコ−ドがタイヤ補強材としての役割を充分に果た
すためには、機械的強度に優れゴム材との完全な複合体
となることが必要である。
な例では、2層撚り(3+6)構造のスチ−ルコ−ドが
ある。この(3+6)スチ−ルコ−ドは、図5に示すと
おり3本のコア素線を撚り合わせてコアを形成し、その
周りに6本の側素線を撚り合わせてスチ−ルコ−ドを形
成している。このスチ−ルコ−ドは2回の撚り工程を要
するため生産性が低く、製造コストが高くなる。また、
(3+6)スチ−ルコ−ドは3本撚りのコアの中心部ま
でゴムが浸入しにくく、コア中心部に空隙を生じやす
い。そのためその部分より内部腐食やフレッティング磨
耗が容易に発生し、スチ−ルコ−ドの寿命がかなり短く
なる。さらにスチ−ルコ−ドの横断面が略真円であるた
め、タイヤ設計においてもゴムシ−トの厚みが厚くな
り、タイヤの重量が重くなり、乗り心地も悪くなる。
平9−31876号公報(およびその後提出された手続
補正書)に記載されているような2/5構造のスチ−ル
コ−ドが提案されている。このスチ−ルコ−ドは、図6
(a)(b)に示すとおりコア素線として2本の線を、
側素線として5本の線を一括に撚り合わせてなるスチ−
ルコ−ドで、コア素線の型付け率を側素線の型付け率よ
り大きく、かつ、その横断面が扁平状であるスチ−ルコ
−ドである。そしてその明細書によれば、以下のような
効果が記載されている。コア素線が2本なので芯部に空
隙が形成されない構造となり、ゴム浸入性に優れ、コ−
ド横断面が扁平であるのでカレンダ−加工工程での敷き
並べピッチ間隔を充分に確保することが出来、ゴムシ−
ト上に多数本敷き並べることが出来る。またタイヤで
は、フレッティングを生じなく、コ−ド保全性が高ま
り、ワイヤの捩れが生じにくくなる。このため、ゴムシ
−トの反り返りを実質的に生じなくなる。
を試作し効果を確認した所によれば、以下のような問題
が明らかになった。コア素線の型付け率が大きいので、
スチ−ルコ−ドを低荷重での引っ張ったときの低荷重伸
びが大き過ぎるためタイヤ製造におけるカレンダ−工程
作業に支障が発生する。例えば、このスチ−ルコ−ドを
使用すると、カレンダ−工程では極低荷重でスチ−ルコ
−ドを引っ張る必要があり、張力管理が困難である。張
力を過大にしたカレンダ−工程では、その後シ−トを切
断すると、スチ−ルコ−ドが縮み、スチ−ルコ−ドの長
さがゴムシ−トの長さより短くなる問題が発生する。ま
た、コア素線の型付け率が大きいのでスチ−ルコ−ドの
扁平度(短径T/長径W)を小さくすることが出来ない
ため、ゴムシ−トの厚みを薄くできない。コア素線の位
置が安定していないので、コ−ドの撚りが不安定で捩れ
や挫屈にたいして劣る。
のような従来のスチ−ルコ−ドの様々な欠点を無くした
スチ−ルコ−ドおよびそのスチ−ルコ−ドを用いたタイ
ヤを提供しようとするものであり、自動車の安全性、操
縦安定性、乗り心地、コ−ナ−リング性、経済性などの
向上を図ろうとするものである。
に、本発明のタイヤ補強用スチ−ルコ−ドは、0.15
mm〜0.25mmの線径を有する2本の素線をコア素
線とし、0.34mm〜0.40mmの線径を有する5
本の素線を側素線として、同一方向に一度に撚り合わせ
たスチ−ルコ−ドであって、その横断面が長手方向に略
同一向きで略楕円形状(長径W、短径T)であるタイヤ
補強用スチ−ルコ−ドにおいて、コア素線2本は略接し
て撚り合わされ、側素線5本の相隣り合う素線の一部は
空間を有して撚り合わされ、コア素線2本がコ−ドの横
断面の長径方向に略一列に並ぶときは、5本の側素線に
よって囲まれるように内在し、コア素線2本がコ−ドの
横断面の長径方向に略垂直に並ぶときは、そのうちの1
本のコア素線は1本の側素線の内側に接し、もう1本の
コア素線は他の2本の側素線の間に割り込むように配置
されており、しかも前記略楕円形状の偏平率(T/Wの
百分比)が65%〜88%であることを特徴とする。
複数本の素線を撚り合わせたスチ−ルコ−ドで補強され
たスチ−ルラジアルタイヤであって、そのスチ−ルコ−
ドが、0.15mm〜0.25mmの線径を有する2本
の素線をコア素線とし、0.34mm〜0.40mmの
線径を有する5本の素線を側素線として、同一方向に一
度に撚り合わせたスチ−ルコ−ドであって、その横断面
が長手方向に略同一向きで略楕円形状(長径W、短径
T)であるタイヤ補強用スチ−ルコ−ドにおいて、コア
素線2本は略接して撚り合わされ、側素線5本の相隣り
合う素線の一部は空間を有して撚り合わされ、コア素線
2本がコ−ドの横断面の長径方向に略一列に並ぶとき
は、5本の側素線によって囲まれるように内在し、コア
素線2本がコ−ドの横断面の長径方向に略垂直に並ぶと
きは、そのうちの1本のコア素線は1本の側素線の内側
に接し、もう1本のコア素線は他の2本の側素線の間に
割り込むように配置されており、しかも前記略楕円形状
の偏平率(T/Wの百分比)が65%〜88%であるこ
とを特徴とする。
する理由により5〜20mm程度が好ましい。またコア
素線、側素線はそれぞれ同じ線径の素線を用いるのが好
ましい。
に基づいて説明する。図1(a)(b)は、本発明スチ
−ルコ−ドの一例であり、その横断面を示す概略図であ
る。このスチ−ルコ−ドは、線径0.175mm又は
0.20mmの2本のコア素線1が略接して撚り合わさ
れ、線径0.370mmの5本の側素線2は相隣り合う
素線の一部が空隙を有して撚り合わされている。いわゆ
る、型付け率約100%の2本のコア素線1と、型付け
率が100%より大きい5本の側素線2とから構成され
ている。2本のコア素線を型付け率100%程度で略接
して撚り合わせてあるので、スチ−ルコ−ド3を低荷重
で引っ張った時の低荷重伸びが低い。5本の側素線2
は、その間に空隙が存在するので、スチ−ルコ−ド内部
へゴム浸入が容易である。
25mmの範囲とすることが望ましい。0.15mmよ
り細いと充分な強力が得られないからであり、コスト的
にも不利である。0.25mmより太いと柔軟性に劣
り、またコ−ド径も太くなりゴムシ−トが厚くなるとい
う欠点が生じる。側素線2の線径は、0.34mm〜
0.40mmの範囲が望ましい。0.34mmより細い
と強度的に弱く、充分な強力を得るためには素線本数を
増やす必要がある。0.40mmより太いと柔軟性に劣
り、疲労値が低くなり、素線間の空隙も少なくなりゴム
浸入に劣るからである。
合わされており、コ−ドはその横断面が長手方向に略同
一向きで略楕円形状であるため、2本のコア素線1がス
チ−ルコ−ド横断面の長径方向に対して、同じ方向に並
ぶ場合と垂直方向に並ぶ場合がある。同じ方向に並ぶ場
合は2本のコア素線1は、5本の側素線2によって囲ま
れるように内在する。垂直方向に並ぶときは、1本のコ
ア素線は1本の側素線の内側に接し、もう1本のコア素
線は反対側の2本の側素線の間に割り込むように配置さ
れている。
ドの横断面における扁平率(短径T/長径W)を小さく
することが可能となる。ここで、コア素線が側素線の間
に割り込む場合とは、図2に示すように、2本の側素線
2の横断面の中心を結んだいわゆる中心線Aを越えてコ
ア素線1がその間へ浸入してくることをいうものとす
る。扁平率(短径T/長径W)が小さくなるとゴムシ−
トを薄くすることが出来、タイヤの軽量化が可能とな
る。
状の扁平率(短径T/長径W)を65%〜88%とした
のは、65%未満とすると、このスチ−ルコ−ドの構成
では、撚りが不安定となると同時に各素線は長径端部で
の曲げ加工がきつくなり、取り扱いの作業性が悪く耐疲
労性にも劣る。88%を越えると横断面が真円に近づく
ので本発明の効果が期待できない。また、65%〜88
%の範囲ではコア素線が横断面の長径に対して垂直方向
に並んだとき2本の側素線の間に割り込む構造となるた
め、コア素線の芯抜けが発生せず、形状が安定する。
〜28mmが好ましい。というのは、6mm未満とする
と、極度に曲げ加工量が多くなるため断線が発生し易く
なり、またスチ−ルコ−ドの長さ当たりの撚り回数が多
くなり、生産性が落ちるからである。一方、スチ−ルコ
−ドの撚りピッチが28mmを越えると、スチ−ルコ−
ドの柔軟性が失われるので疲労値が低くなり、また撚り
が不安定となりフレア−も発生しやすくなり、実用的で
ないからである。
線と5本の側素線を一度に撚り合わせるが、あらかじめ
設定のくせを、コア素線と側素線それぞれにつけて、側
素線の張力をコア素線の張力よりも弱くして少し長い目
に繰り出すようにして撚り合わせ、その後表面がフラッ
トなロ−ラ−間を通過させ、かなり強い圧縮加工を施す
ことにより製造可能である。
イプの撚線機でも製造できるが、バンチャ−タイプの撚
線機で製造する方が、効率が良く実用的である。バンチ
ャ−タイプの撚線機を用いた場合、素線に捻りが入るた
め、あらかじめ付けたくせと出来上がったスチ−ルコ−
ドのくせが異なるので、その点を考慮しておく必要があ
る。
て、2枚のゴムシ−ト間に挟んで加圧加硫すると、スチ
−ルコ−ドに少し強い張力をかけても、スチ−ルコ−ド
が伸びて素線間の隙間が無くなりゴム浸入が悪くなった
り、カレンダ−後スチ−ルコ−ドが縮むような現象は無
くなる。そしてスチ−ルコ−ド内に完全にゴムが浸入
し、安定した形状のスチ−ルコ−ドとゴムとの完全な複
合体となる。このときのスチ−ルコ−ド埋設方向は、シ
−ト水平面に対してスチ−ルコ−ド長径部を左右方向と
し、各スチ−ルコ−ドは長手方向に略一列に並んでい
る。スチ−ルコ−ドの横断面は安定した形状で、扁平率
が小さいのでゴムシ−トの厚みを薄くでき、タイヤの軽
量化に寄与する。さらに曲げ剛性も上下方向より左右方
向が高くなり、ベルトの幅方向に対する剛性が増加し、
タイヤの横剛性が高くなり、コ−ナリング特性や操縦安
定性が向上する。
発明のスチ−ルコ−ドの横断面を示す概略図である。図
1(a)は、コア素線2本がコ−ドの横断面の長径方向
に略垂直に並ぶときで、図1(b)は、長径方向に略一
列に並ぶときである。
ために、以下表1に示すとおりコア素線本数M、側素線
本数N、撚りピッチP(mm)、コア素線の型付け率、
側素線の型付け率、スチ−ルコ−ド横断面の楕円形状の
短径T(mm)、長径W(mm)を本発明の範囲内でそ
れぞれ変化させたスチ−ルコ−ドの実施例1と2、図2
に示すような3+6構成のスチ−ルコ−ドの従来例1、
図3(a)(b)に示すような横断面形状を有する2/
5構成のスチ−ルコ−ドの従来例2を製造した。そし
て、これら各スチ−ルコ−ドについて、ゴム浸入率、耐
疲労性、コ−ドの縮み代、剛性比、タイヤ製造時取扱作
業性、コ−ド製造時取扱作業性について評価したとこ
ろ、以下の表2に示すような結果を得た。表2に示す各
項目のテスト条件、評価方法は次の通りである。
引張加重をかけた状態でゴム中に埋め込み、加硫した
後、スチ−ルコ−ドをゴム中から取り出し、そのスチ−
ルコ−ドを分解して素線の一定長さを観察し、観察した
長さに対してゴムと接触した形跡のある長さの比を%表
示した。表中、その値の大きい方がゴム浸入率が良いこ
とを示している。
シ−トに埋め込んだ複合体シ−トを用いて3点プ−リ−
曲げ疲労試験機により試験し、埋設したスチ−ルコ−ド
がフレッティング磨耗、座屈等を経て破断するに至るま
での繰り返し回数を求め、従来例1の撚り構造のスチ−
ルコ−ドの値を100として指数表示した。表中、その
値が大きい方が耐疲労性に優れている。
−ドを2mm間隔で平行に並べゴムシ−トに埋め込んだ
幅20cm長さ2mの複合体シ−トを作成する。その両
端でスチ−ルコ−ドを切断する。スチ−ルコ−ドが大き
く伸ばされていると、切断後はスチ−ルコ−ドの長さが
大きく縮む。その場合のスチ−ルコ−ドの縮んだ長さと
ゴムシ−トとの長さの百分比をコ−ドの縮み代とした。
のスチ−ルコ−ドを、100%モジュラスが35kg/
cm2 であるゴムシ−ト11に対して、スチ−ルコ−ド
断面の長径が横になるように一列に埋め込んだ」テスト
ピ−ス12と、図3(b)に示すように、「5本のスチ
−ルコ−ドを、同ゴムシ−ト11に対して、スチ−ルコ
−ドの断面の長径が縦になるように並列して埋め込ん
だ」テストピ−ス13を製作し、図4に示すように、テ
ストピ−ス12または13を、スパンSp=20mmと
した3点曲げ試験機に上架して、「テストピ−ス12を
5mm押さえ込んだときの加重G」/「テストピ−ス1
3を5mm押さえ込んだときの加重G」を剛性比とし
た。
の曲げ剛性」/スチ−ルコ−ドの長径軸方向の曲げ剛
性」を剛性比とした。表中その値の小さい方が曲げ剛性
に差があることを示している。なお、従来例1のスチ−
ルコ−ドにおいては、長径、短径がないので剛性比は
1.00とした。また、テストピ−ス12または13の
厚みは4mm、幅は15mm、長さは100mmであ
る。
製造の撚線工程での、素線の繰り出し、撚線および巻き
取り作業における作業性並びに生産性の良好なものを
〇、不良のものを×、その中間程度のものを△とした。 タイヤ製造時取扱作業性:タイヤ製造工程の取扱作業で
の、スチ−ルコ−ドの繰り出し、カレンダ−、カレンダ
−カット、タイヤ成形、加硫の各作業における作業性並
びに生産性の良好なものを〇、不良のものを×、その中
間程度のものを△とした。
来例1は、線径0.20mmの3本のコア素線を撚りピ
ッチ10.0mmでZ撚りに撚り合わせ、その周囲に線
径0.35mmの6本の側素線を撚りピッチ18.0m
mでS撚りに撚り合わせたスチ−ルコ−ドである。Z/
S撚りにクロ−ズド撚りに撚り合わせた、横断面が真円
のスチ−ルコ−ドであって、コ−ドの縮み代、タイヤの
製造時の取扱作業性は優れているが、ゴム浸入性は悪
く、耐疲労性、剛性比は劣っており、コ−ド製造時はZ
撚り、S撚りの2工程作業となり生産性に劣る。
コア素線と線径0.35mmの5本の側素線を撚りピッ
チ18.0mmでS撚りに一度に撚り合わせ、コア素線
の型付け率を133%、側素線の型付け率を115%、
扁平率を80%としたものである。このスチ−ルコ−ド
は、ゴム浸入性、耐疲労性、剛性比、に優れているが、
コ−ドの縮み代が大きく、タイヤ製造時、コ−ド製造時
の取り扱い作業性に劣っている。
ような欠点が無く、いずれの特性においても優れてお
り、タイヤに用いた場合、路面からの力に対応して変形
し乗り心地が良く、しかもコ−ナリング特性が良くて、
コ−ナリング時にタイヤが変形しにくい。
よびスチ−ルラジアルタイヤは、前記のとおり構成され
ているので、つぎの効果を奏する。 2本のコア素線の型付け率が約100%程度で略接し
て撚り合わされ、スチ−ルコ−ドの低荷重における伸び
が小さいので、スチ−ルコ−ドを巻き取った巻き取りリ
−ルの変形や破損が少なく、作業性が良い。 タイヤ製造におけるカレンダ−工程で、スチ−ルコ−
ドに少し張力を加えて引っ張ってもスチ−ルコ−ドの伸
びが少なく、スチ−ルコ−ドの変形や縮みが発生しない
ので、タイヤの品質、製造の作業性に優れている。 従来のスチ−ルコ−ドに比べてコ−ド横断面の扁平率
(短径T/長径W)を小さくすることができ、ゴムに埋
め込んでシ−トにした際のゴムシ−ト厚をさらに薄くす
ることにより、タイヤ重量を小さく抑え、タイヤのコス
トダウン、自動車の燃費向上が可能となる。 コア素線が1/2ピッチ間隔で側素線の間に割り込む
構造となるため、コア素線の芯抜けが発生しない。 扁平率を小さくし、タイヤ回転方向の剛性を低くする
ことにより、乗り心地が向上し、一方、タイヤの回転方
向と直交する方向の剛性を高くできるので、コ−ナ−リ
ング性能を高めることができる。 2本のコア素線と5本の側素線の配置が、非常に安定
しており、内部へのゴム浸入が非常によくなるとともに
耐疲労性も良くなる。 従来のチュ−ブラ−型、バンチャ−型のいずれの撚線
機でも製造でき、撚り不良等のトラブルも少なくなり、
取扱作業性が優れている。
例を示す。2/5構造の横断面を示す概略図である。
(a)は、コア素線2本がコ−ドの横断面の長径方向に
略垂直に並ぶときで、(b)は、長径方向に略一列に並
ぶときである。
明した説明図である。
で、(a)は短径方向の曲げ剛性測定用のテストピ−ス
の概略図、(b)は長径方向の曲げ剛性測定用のテスト
ピ−スの概略図である。
−ドの断面図である。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 0.15mm〜0.25mmの線径を有
する2本の素線をコア素線とし、0.34mm〜0.4
0mmの線径を有する5本の素線を側素線として、同一
方向に一度に撚り合わせたスチ−ルコ−ドであって、そ
の横断面が長手方向に略同一向きで略楕円形状(長径
W、短径T)であるタイヤ補強用スチ−ルコ−ドにおい
て、コア素線2本は略接して撚り合わされ、側素線5本
の相隣り合う素線の一部は空間を有して撚り合わされ、
コア素線2本がコ−ドの横断面の長径方向に略一列に並
ぶときは、5本の側素線によって囲まれるように内在
し、コア素線2本がコ−ドの横断面の長径方向に略垂直
に並ぶときは、そのうちの1本のコア素線は1本の側素
線の内側に接し、もう1本のコア素線は他の2本の側素
線の間に割り込むように配置されており、しかも前記略
楕円形状の偏平率(T/Wの百分比)が65%〜88%
であることを特徴とするタイヤ補強用スチ−ルコ−ド。 - 【請求項2】 複数本の素線を撚り合わせたスチ−ルコ
−ドで補強されたスチ−ルラジアルタイヤであって、そ
のスチ−ルコ−ドが、0.15mm〜0.25mmの線
径を有する2本の素線をコア素線とし、0.34mm〜
0.40mmの線径を有する5本の素線を側素線とし
て、同一方向に一度に撚り合わせたスチ−ルコ−ドであ
って、その横断面が長手方向に略同一向きで略楕円形状
(長径W、短径T)であるタイヤ補強用スチ−ルコ−ド
において、コア素線2本は略接して撚り合わされ、側素
線5本の相隣り合う素線の一部は空間を有して撚り合わ
され、コア素線2本がコ−ドの横断面の長径方向に略一
列に並ぶときは、5本の側素線によって囲まれるように
内在し、コア素線2本がコ−ドの横断面の長径方向に略
垂直に並ぶときは、そのうちの1本のコア素線は1本の
側素線の内側に接し、もう1本のコア素線は他の2本の
側素線の間に割り込むように配置されており、しかも前
記略楕円形状の偏平率(T/Wの百分比)が65%〜8
8%であることを特徴とするスチ−ルラジアルタイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08066199A JP3484626B2 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | タイヤ補強用スチ−ルコ−ドおよびスチ−ルラジアルタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08066199A JP3484626B2 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | タイヤ補強用スチ−ルコ−ドおよびスチ−ルラジアルタイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000273778A true JP2000273778A (ja) | 2000-10-03 |
| JP3484626B2 JP3484626B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=13724558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08066199A Expired - Lifetime JP3484626B2 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | タイヤ補強用スチ−ルコ−ドおよびスチ−ルラジアルタイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3484626B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100443564B1 (ko) * | 2001-11-16 | 2004-08-09 | 홍덕스틸코드주식회사 | 고무 침투성이 우수한 고무 보강재용 스틸코드 및 그제조방법 |
-
1999
- 1999-03-25 JP JP08066199A patent/JP3484626B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100443564B1 (ko) * | 2001-11-16 | 2004-08-09 | 홍덕스틸코드주식회사 | 고무 침투성이 우수한 고무 보강재용 스틸코드 및 그제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3484626B2 (ja) | 2004-01-06 |
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