(57)【要約】【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。【選択図】  図２
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【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。
【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】
2010064688.tif 000003
【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
【図１】
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【図２】
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