(57)【要約】【課題】タイヤ耐久性能の向上を可能にした空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】  複数本の素線９，１１からなる層撚り構造のスチールコード８をゴム中に埋設してなる補強層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、スチールコード８の最外層素線としてその軸廻りに予め捩りを与えた素線１１を用い、最外層素線のワイヤ表面捩り角θ２を１°以上にすると共に、最外層素線の撚り角θ１を４〜７°にする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の素線からなる層撚り構造のスチールコードをゴム中に埋設してなる補強層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記スチールコードの最外層素線としてその軸廻りに予め捩りを与えた素線を用い、該最外層素線のワイヤ表面捩り角を１°以上にすると共に、前記最外層素線の撚り角を４〜７°にしたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記最外層素線の捩り方向と撚り方向とが同一方向であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記最外層素線のワイヤ表面捩り角を１５°以下にしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記補強層がカーカス層であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の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、複数本の素線からなる層撚り構造のスチールコードをゴム中に埋設してなる補強層を備えた空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、タイヤ耐久性能の向上を可能にした空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りラジアルタイヤのベルト部やカーカス部などの補強材として、少なくとも１本の素線からなるコアと複数本の素線からなるシースを備えた層撚り構造のスチールコードが使用されている。このような層撚り構造としては、例えば、Ｍ本の素線からなるコアの周りにＮ本の素線からなるシースと更にその周りにＬ本の素線からなるシースを配置したＭ＋Ｎ＋Ｌ構造等が挙げられる（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、タイヤ走行中にコードが繰り返し変形することにより素線同士がその点接触部分において互いに擦れ合って摩滅し、所謂フレッティング摩耗を生じ、これによりタイヤの耐久性を損なうという問題がある。
【０００４】
このフレッティング摩耗を抑制するためには、スチールコードの最外層の素線の撚り角を小さくすることが有効であることが知られている。つまり、最外層の素線の撚り角を小さくすることにより、素線同士の接触圧を減らすことが出来る。
【０００５】
しかしながら、最外層の素線の撚り角が小さくなると、素線の真直性の影響によりコードの真直性が悪化し、それに起因してタイヤ耐久性が悪化するという問題がある。つまり、ベルト部やカーカス部などの補強材を加工する場合、複数本のスチールコードを引き揃えてゴム被覆した部材を切断し、その切断片同士を側部に沿ってスプライスすることが行われているが、コードの真直性が悪化すると、スプライス精度が悪化するため、コード間隔が開き過ぎたり、コード同士が接触したりすることがある。その結果、例えばカーカス部については、タイヤショルダーに吹抜け故障などが発生し易くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０２３４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上述する問題点を解決するもので、複数本の素線からなる層撚り構造のスチールコードをゴム中に埋設してなる補強層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ耐久性能の向上を可能にした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】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、複数本の素線からなる層撚り構造のスチールコードをゴム中に埋設してなる補強層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記スチールコードの最外層素線としてその軸廻りに予め捩りを与えた素線を用い、該最外層素線のワイヤ表面捩り角を１°以上にすると共に、前記最外層素線の撚り角を４〜７°にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、補強層を構成するスチールコードの最外層素線として予め捩りを与えた素線を用い、そのワイヤ表面捩り角を規定することにより、最外層の素線の撚り角を従来より小さい４〜７°にしてフレッティング摩耗を抑制するようにしても、コードの真直性が改善されるので、スプライス精度を向上し、タイヤ耐久性を向上することが出来る。
【００１０】
本発明においては、最外層素線の捩り方向と撚り方向とが同一方向であることが好ましい。こうすることで、コードの真直性の改善効果が大きく、タイヤ耐久性をより向上することが出来る。
【００１１】
本発明においては、最外層素線のワイヤ表面捩り角を１５°以下にすることが好ましい。コードの真直性を改善するにはワイヤ表面捩り角を大きくすることが望ましいが、それが過大であるとコードの製造が困難になる。ワイヤ表面捩り角の上限値を上記のように規定することにより、コードの製造が困難になることを回避することが出来る。
【００１２】
上記スチールコードを適用する補強層は特に限定されるものではないが、上記スチールコードはカーカス層に適用することが好ましい。
【００１３】
本発明において、最外層素線の撚り角θ１及びワイヤ表面捩り角θ２は以下のようにして測定される。先ず、空気入りタイヤからスチールコードを取り出し、そのコードを有機溶剤に浸漬して表面に付着するゴムを膨潤させた後、そのゴムを除去する。そして、スチールコードのコード径ｄ１（ｍｍ）、最外層素線径ｄ２（ｍｍ）、及び最外層素線の撚り長さＰ１（ｍｍ）を測定する。各寸法は少なくとも１０箇所での測定値の平均値とする。これらコード径ｄ１、最外層素線径ｄ２、撚り長さＰ１に基づいて下記（１）式から最外層素線の撚り角θ１を算出する。
θ１＝ＡＴＡＮ（π×（ｄ１−ｄ２）／Ｐ１）×１８０／π・・・（１）
【００１４】
更に、スチールコードを分解し、最外層素線を取り出し、その素線を有機溶剤に浸漬して表面に付着するゴムを膨潤させた後、そのゴムを除去する。そして、最外層素線を直線状に固定した状態で光学顕微鏡にて素線を観察し、ワイヤ表面に形成された伸線痕から捩りピッチＰ２（ｍｍ）の１／２の値を測定し、それを２倍して捩りピッチＰ２を求める。捩りピッチＰ２は少なくとも１０箇所での測定値の平均値とする。この捩りピッチＰ２と上記最外層素線径ｄ２に基づいて下記（２）式からワイヤ表面捩り角θ２を算出する。
θ２＝ＡＴＡＮ（π×ｄ２／Ｐ２）×１８０／π  ・・・（２）
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。
【図２】本発明で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。
【図３】本発明で補強層を構成するスチールコードの一例を示す側面図である。
【図４】本発明で補強層を構成するスチールコードの最外層素線を示す側面図である。
【図５】図４の一部を拡大して示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示し、図２及び３は本発明で補強層を構成するスチールコードを示し、図４及び図５は本発明で補強層を構成するスチールコードの最外層素線を示すものである。
【００１７】
図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス４が装架されている。このカーカス層は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。また、ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４の本体部分と折り返し部分により包み込まれている。
【００１８】
一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０〜４０°の範囲に設定されている。
【００１９】
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカス層４及びベルト層７から選ばれる少なくとも１つの補強層（好ましくは、カーカス層４）を構成する補強コードとして、複数本の素線からなる層撚り構造のスチールコード８が使用されている（図２参照）。図２において、スチールコード８は３本の素線９からなるコア１０の周りに８本の素線１１からなるシース１２を配置した３＋８構造に形成されている。尚、本発明において、層撚り構造は図示した３＋８構造に限定されず、Ｍ本の素線からなるコアの周りにＮ本の素線からなるシースを配置したＭ＋Ｎ構造や、更にその周りにＬ本の素線からなるシースを追加したＭ＋Ｎ＋Ｌ構造とすることが出来る。ここで、１≦Ｍ≦３、６≦Ｎ≦９、１２≦Ｌ≦１５とすることが好ましい。
【００２０】
本発明では、このスチールコード８の最外層素線の撚り角θ１を従来より小さい４〜７°に設定することでフレッティング摩耗を抑制するようにしている（図３参照）。図３においては、理解を容易にするために、撚り角θ１が実際よりも大きくなるように描写している。しかし、単に撚り角θ１を小さくするだけではコードの真直性が低下するという問題があるため、本発明においては、スチールコード８の最外層素線、即ちシース１２を構成する素線１１に、その軸廻りに予め捩りを与えた素線（図４及び５参照）を用いている。図５において、素線１１の表面には伸線加工に起因する伸線痕１３が形成されているが、その伸線痕１３に基づいて判定される捩りピッチＰ２（ｍｍ）と素線１１の素線径ｄ２（ｍｍ）とから算出される素線１１の軸方向に対するワイヤ表面捩り角θ２が１°以上、好ましくは１°以上１５°以下の範囲に設定されている。
【００２１】
このように最外層の素線１１として軸廻りに捩りを与えた素線を用い、この素線１１の軸方向に対するワイヤ表面捩り角θ２を規定することにより、素線１１の真直性を改善し、スチールコード８全体の真直性を向上することが出来る。そのため、コードの真直性を低下させることなく最外層素線の撚り角θ１を従来よりも小さい範囲に設定してタイヤ耐久性能を向上することが出来る。
【００２２】
ここで、最外層素線の撚り角θ１が４°未満であると素線が動き易くなるためフレッティング摩耗が誘発され易くなる。逆に７°を超えると充分なフレッティング摩耗防止効果が得られない。
【００２３】
また、ワイヤ表面捩り角θ２が１°未満であると最外層の素線１１の真直性の改善効果が不充分になる。逆に１５°を超えると真直性は良化するものの過剰な捩りに起因してコードの製造が困難になる。
【００２４】
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、最外層の素線１１の捩り方向と撚り方向とが同一方向であることが好ましい。こうすることでコードの真直性を高めることが出来る。つまり、最外層の素線１１の捩り方向と撚り方向とを同じにした場合、素線１１の捩りが撚りに伴って増加することになるため、最外層の撚り角が小さくても真直性を良好にすることが容易になる。
【００２５】
尚、上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４及びベルト層７の補強コードとして上記スチールコード８を適用しない部分については、タイヤ業界において通常使用される補強コードを用いることが出来る。そのような補強コードとして、例えば、複数本のフィラメントを撚り合わせてなるスチールコードや、ナイロン及びポリエステルに代表される有機繊維コードが挙げられる。
【実施例】
【００２６】
タイヤサイズを２９５／８０Ｒ２２．５で共通にし、複数本の素線からなる層撚り構造のスチールコードをゴム中に埋設してなるカーカス層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、スチールコードの撚り構造、素線径、最外層素線の撚り長さ、最外層素線の撚り角θ１、最外層素線の撚り方向、最外層素線のワイヤ表面捩り角θ２、最外層素線の捩り方向を表１のように設定した従来例１、比較例１、実施例１〜５のタイヤを製作した。
【００２７】
これらの試験タイヤについて、下記の評価方法によりタイヤ耐久性能を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００２８】
タイヤ耐久性能
試験タイヤをリムサイズ２２．５×８．２５のホイールに組み付けて、空気圧８５０ｋＰａ、荷重４５ｋＮ、速度４５ｋｍ／ｈで、直径１７０７ｍｍの回転ドラム上で走行させ、タイヤが故障するまでの走行距離を測定した。従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど走行距離が長くタイヤ耐久性能が優れていることを意味する。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
この表１から判るように、実施例１〜５はいずれも従来例との対比において、スチールコードの真直性が向上しタイヤ耐久性能を改善した。一方、比較例１はコードの真直性が悪化したためタイヤ耐久性能の改善効果が不充分であった。
【符号の説明】
【００３１】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  ベルト層
８  スチールコード
９  素線
１０  コア
１１  素線
１２  シース
１３  伸線痕
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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