特許 6870451 スチールコード及びそれを用いた空気入りラジアルタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6870451

(24)【登録日】2021年4月19日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】スチールコード及びそれを用いた空気入りラジアルタイヤ

(51)【国際特許分類】

   D07B 1/06 20060101AFI20210426BHJP

   B60C 9/00 20060101ALI20210426BHJP

   B60C 9/18 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   D07B1/06 A

   B60C9/00 M

   B60C9/00 L

   B60C9/18 K

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-80863(P2017-80863)

(22)【出願日】2017年4月14日

(65)【公開番号】特開2018-178316(P2018-178316A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2020年4月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006714

【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】柿沢 寛志

【審査官】 春日 淳一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２９８８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０３６１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０２０５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０２３４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９１８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２９４０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０３３２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０３４０９１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 韓国公開特許第１０−２００７−００７６４９５（ＫＲ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２６８６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３０１４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１１６８８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０６２６１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｄ０７Ｂ１／００−９／００

Ｂ６０Ｃ１／００−１９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｎ本（Ｎ＝１〜３）のコアフィラメントと、該コアフィラメントの周囲に撚り合わされたＭ本（Ｍ＝５〜９）のシースフィラメントとからなる２層構造を有するスチールコードにおいて、前記シースフィラメントのうちの２〜（Ｍ−２）本のシースフィラメントが癖付けされており、その癖付けされたシースフィラメントの全てが前記コアフィラメントの周囲で連続して並ぶように配置されていることを特徴とするスチールコード。

【請求項2】

前記コアフィラメント及び前記シースフィラメントが同一方向かつ同一ピッチで撚り合わされていることを特徴とする請求項１に記載のスチールコード。

【請求項3】

前記コアフィラメントの素線径ｄｃと前記シースフィラメントの素線径ｄｓとが０．８≦ｄｓ／ｄｃ＜１．０の関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のスチールコード。

【請求項4】

複数本の補強コードを含む補強層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記補強コードとして、Ｎ本（Ｎ＝１〜３）のコアフィラメントと、該コアフィラメントの周囲に撚り合わされたＭ本（Ｍ＝５〜９）のシースフィラメントとからなる２層構造を有するスチールコードが用いられており、前記シースフィラメントのうちの２〜（Ｍ−２）本のシースフィラメントが癖付けされており、その癖付けされたシースフィラメントの全てが前記コアフィラメントの周囲で連続して並ぶように配置されていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。

【請求項5】

前記コアフィラメント及び前記シースフィラメント同一方向かつ同一ピッチで撚り合わされていることを特徴とする請求項４に記載の空気入りラジアルタイヤ。

【請求項6】

前記コアフィラメントの素線径ｄｃと前記シースフィラメントの素線径ｄｓとが０．８≦ｄｓ／ｄｃ＜１．０の関係を満たすことを特徴とする請求項４又は５に記載の空気入りラジアルタイヤ。

【請求項7】

前記補強層がベルト層であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか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、Ｎ本（Ｎ＝１〜３）のコアフィラメントと、該コアフィラメントの周囲に撚り合わされたＭ本（Ｍ＝５〜９）のシースフィラメントとからなる２層構造を有するスチールコード及び該スチールコードを補強層の補強コードとして用いた空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、ゴム浸透性を改善すると共に、耐久性を改善することを可能にしたスチールコード及びそれを用いた空気入りラジアルタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

トラック・バス用の空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層の補強コードとして、Ｎ本のコアフィラメントと該コアフィラメントの周囲に撚り合わされたＭ本のシースフィラメントとからなる２層構造のスチールコードが使用されている（例えば、特許文献１〜３参照）。より具体的には、例えば、２本のコアフィラメントと７本のシースフィラメントとを含む２＋７構造のスチールコードや、３本のコアフィラメントと８本のシースフィラメントとを含む３＋８構造のスチールコードが挙げられる。

【0003】

上述のようなスチールコードは一般的にはタイトコードであるが、ゴム浸透性を改善するために、スチールコードを構成するフィラメントに癖付けが施される場合がある。しかしながら、フィラメントに癖付けを施すと、スチールコードの伸び特性が変化し、初期伸び（低荷重域の伸び率）が過大となる傾向がある。そして、スチールコードの初期伸びが過大であると、それに起因して空気入りラジアルタイヤの耐久性が低下することが懸念される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−２７３７７８号公報

【特許文献2】特開２００１−１１７８３号公報

【特許文献3】特開２００１−２８８６８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、ゴム浸透性を改善すると共に、耐久性を改善することを可能にしたスチールコード及びそれを用い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】

【0006】

上記目的を達成するための本発明のスチールコードは、Ｎ本（Ｎ＝１〜３）のコアフィラメントと、該コアフィラメントの周囲に撚り合わされたＭ本（Ｍ＝５〜９）のシースフィラメントとからなる２層構造を有するスチールコードにおいて、前記シースフィラメントのうちの２〜（Ｍ−２）本のシースフィラメントが癖付けされており、その癖付けされたシースフィラメントの全てが前記コアフィラメントの周囲で連続して並ぶように配置されていることを特徴とするものである。

【0007】

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、複数本の補強コードを含む補強層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記補強コードとして、Ｎ本（Ｎ＝１〜３）のコアフィラメントと、該コアフィラメントの周囲に撚り合わされたＭ本（Ｍ＝５〜９）のシースフィラメントとからなる２層構造を有するスチールコードが用いられており、前記シースフィラメントのうちの２〜（Ｍ−２）本のシースフィラメントが癖付けされており、その癖付けされたシースフィラメントの全てが前記コアフィラメントの周囲で連続して並ぶように配置されていることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明者は、２層構造を有するスチールコードについて鋭意研究したところ、シースフィラメントに癖付けを施してゴム浸透性を改善するにあたって、シースフィラメントの癖付け本数及びその配置を規定することにより、スチールコードの初期伸びを抑制し、耐久性を効果的に改善可能になることを知見し、本発明に至ったのである。

【0009】

即ち、本発明では、空気入りラジアルタイヤの補強層の補強コードとして、Ｎ本（Ｎ＝１〜３）のコアフィラメントと、該コアフィラメントの周囲に撚り合わされたＭ本（Ｍ＝５〜９）のシースフィラメントとからなる２層構造を有するスチールコードを用いるにあたって、２〜（Ｍ−２）本のシースフィラメントに癖付けを施すことにより、スチールコードの内部へのゴム浸透性を改善することができ、しかも、その癖付けされたシースフィラメントの全てをコアフィラメントの周囲で連続して並ぶように配置することにより、スチールコードの初期伸びを抑制することができ、空気入りラジアルタイヤの耐久性を効果的に改善することができる。

【0010】

本発明において、コアフィラメント及びシースフィラメントは同一方向かつ同一ピッチで撚り合わされていることが好ましい。これにより、コアフィラメント及びシースフィラメントを一括して撚り合わせることが可能になるので、スチールコードの生産性を高めることができ、そのような撚り構造においても十分なゴム浸透性を確保することができる。

【0011】

更に、コアフィラメントの素線径ｄｃとシースフィラメントの素線径ｄｓとは０．８≦ｄｓ／ｄｃ＜１．０の関係を満たすことが好ましい。このようにコアフィラメントをシースフィラメントよりも太くすることにより、スチールコードの内部へのゴム浸透性を改善することができる。また、コアフィラメントをシースフィラメントよりも太くした場合、スチールコードが座屈し難くなるため、耐久性の観点からも好ましい。

【0012】

本発明において、上記スチールコードが使用される空気入りラジアルタイヤの補強層は特に限定されるものではなく、例えば、カーカス層、ベルト層、サイド補強層を挙げることができる。しかしながら、上記スチールコードの特性を考慮すると、該スチールコードが使用される補強層はベルト層であることが好ましい。この場合、ベルト層に含まれるスチールコードのゴム浸透性を改善し、空気入りラジアルタイヤの耐久性を効果的に改善することができる。また、上記スチールコードはタイヤ以外のゴム製品を補強するための補強コードとしても利用可能である。

【0013】

また、本発明はトラック・バス用の空気入りラジアルタイヤに適用することが好適であるが、上述のようなスチールコードが補強層の補強コードとして使用される限りにおいて、上記以外の用途の空気入りラジアルタイヤにも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【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】本発明で使用される２層構造を有するスチールコードの一例を示す断面図である。

【図3】本発明で使用される２層構造を有するスチールコードの他の例を示す側面図である。

【図4】本発明の要件を満たさないスチールコードの一例を示す側面図である。

【図5】図２及び図４のスチールコードの伸び特性を示すグラフである。

【図6】図２及び図３のスチールコードにおいて癖付けされたシースフィラメントを抽出して示す側面図である。

【図7】図２及び図３のスチールコードにおいて癖付けされていないコアフィラメント及びシースフィラメントを抽出して示す側面図である。

【図8】（ａ）〜（ｆ）は試験に使用された各種スチールコードのフィラメントの配置を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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、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間にはタイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含むカーカス層４が装架され、そのカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。

【0016】

また、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６が埋設されている。これらベルト層６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６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２０°〜６０°の範囲に設定されている。

【0017】

上記空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層６の補強コードとして、後述する２層構造を有するスチールコードが使用されている。

【0018】

図２は本発明で使用される２層構造を有するスチールコードの一例を示すものである。図２に示すように、スチールコード１０は、Ｎ本（Ｎ＝１〜３）のコアフィラメント１１と、該コアフィラメント１１の周囲に撚り合わされたＭ本（Ｍ＝５〜９）のシースフィラメント１２とからなる２層構造を有している。本実施形態において、スチールコード１０は２本のコアフィラメント１１と７本のシースフィラメント１２とから構成されている。つまり、２＋７構造である。その他の例として、例えば、図３に示すように、３＋８構造を挙げることができる。なお、スチールコード１０が複数本のコアフィラメント１１を有する場合、それらコアフィラメント１１は互いに撚り合わされていることが望ましい。

【0019】

上述したスチールコード１０において、Ｍ本のシースフィラメント１２のうち、２〜（Ｍ−２）本のシースフィラメント１２Ａには癖付けが施されており、残りのシースフィラメント１２Ｂには癖付けが施されていない。図２及び図３においては、それぞれ４本のシースフィラメント１２Ａに癖付けが施されている。そして、癖付けされたシースフィラメント１２Ａの全てがコアフィラメント１１の周囲で連続して並ぶように配置される一方で、癖付けされていないシースフィラメント１２Ｂの全てがコアフィラメント１１の周囲で連続して並ぶように配置されている。つまり、図２及び図３に示すように、Ｍ本のシースフィラメント１２はコアフィラメント１１を取り囲むように配置されているが、癖付けされたシースフィラメント１２Ａの全てが互いに隣接するように配置され、癖付けされていないシースフィラメント１２Ｂの全てが互いに隣接するように配置されている。

【0020】

上述した空気入りラジアルタイヤでは、ベルト層７の補強コードとして、Ｎ本（Ｎ＝１〜３）のコアフィラメント１１と、該コアフィラメント１１の周囲に撚り合わされたＭ本（Ｍ＝５〜９）のシースフィラメント１２とからなる２層構造を有するスチールコード１０を用いるにあたって、２〜（Ｍ−２）本のシースフィラメント１２Ａに癖付けを施すことにより、スチールコード１０の内部へのゴム浸透性を改善することができる。しかも、その癖付けされたシースフィラメント１２Ａの全てをコアフィラメント１１の周囲で連続して並ぶように配置することにより、癖付けの位相が揃った状態でシースフィラメント１２Ａが所定の位置に配置されるため、スチールコード１０の初期伸びを抑制することができ、空気入りラジアルタイヤの耐久性を効果的に改善することができる。

【0021】

ここで、本発明に含まれるスチールコード１０（図２）の物性と本発明に含まれないスチールコード１０（図４）の物性との差異について説明する。図４に示すスチールコード１０′において、シースフィラメント１２Ａに癖付けが施されており、シースフィラメント１２Ｂには癖付けが施されていないという点では図２の例と同じであるが、図２の例とは異なって癖付けされたシースフィラメント１２Ａの全てがコアフィラメント１１の周囲で連続して並ぶように配置されていない。そして、図２に示すスチールコード１０と図４に示すスチールコード１０′について、引張荷重（Ｎ）を変化させながら伸び率（％）を測定した場合、図５のような結果が得られた。図５に示すように、癖付けされたシースフィラメント１２Ａの全てがコアフィラメント１１の周囲で連続して並ぶように配置されていない図４のスチールコード１０′は、癖付けされたシースフィラメント１２Ａの全てがコアフィラメント１１の周囲で連続して並ぶように配置されている図２のスチールコード１０に比べて初期伸びが大きくなっている。このような初期伸びの増大は癖付けされたシースフィラメント１２Ａの配置に起因している。

【0022】

上述したスチールコード１０において、コアフィラメント１１の本数をＮ本（Ｎ＝１〜３）とし、シースフィラメント１２の本数をＭ本（Ｍ＝５〜９）としているが、これはゴム浸透性と形状安定性を確保するためである。コアフィラメント１１及びシースフィラメント１２の本数が多過ぎるとゴム浸透性が低下し、シースフィラメント１２の本数が少な過ぎると安定した撚り構造を得ることが困難になる。また、２〜（Ｍ−２）本のシースフィラメント１２Ａに対して癖付けが施されているが、これはゴム浸透性を確保しつつ初期伸びを抑制するためである。癖付けされたシースフィラメント１２Ａの本数が少な過ぎるとゴム浸透性が低下し、逆に多過ぎると初期伸びが過大になる。

【0023】

図６に示すように、スチールコード１０のシースフィラメント１２Ａはその長手方向に沿って蛇行するように癖付けされている。癖付けの形態は、波状でも良く、或いは、螺旋状でも良い。シースフィラメント１２Ａの波高Ｈは、シースフィラメント１２Ａの素線径ｄｓに対して、１．３≦Ｈ／ｄｓ≦２．０の範囲にあると良い。この比Ｈ／ｄｓが小さ過ぎるとゴム浸透性の改善効果が低下し、逆に大き過ぎると初期伸びの抑制効果が低下することになる。また、シースフィラメント１２Ａの癖付けピッチＬは、シースフィラメント１２Ａの波高Ｈに対して、１０≦Ｌ／Ｈ≦３０の範囲にあると良い。この比Ｌ／Ｈが小さ過ぎると初期伸びの抑制効果が低下し、逆に大き過ぎるとゴム浸透性の改善効果が低下することになる。

【0024】

図７に示すように、スチールコード１０において、コアフィラメント１１はピッチＰｃにより一方向（例えば、Ｓ撚り）に撚り合わされ、シースフィラメント１２はピッチＰｓにより一方向（例えば、Ｓ撚り）に撚り合わされている。また、ピッチＰｃとピッチＰｓは同一値に設定されている。このようにコアフィラメント１１及びシースフィラメント１２は同一方向かつ同一ピッチで撚り合わされていることが好ましい。これにより、コアフィラメント１１及びシースフィラメント１２を一括して撚り合わせることが可能になるので、スチールコード１０の生産性を高めることができる。しかも、そのような撚り構造を採用した場合であっても十分なゴム浸透性を確保することができる。

【0025】

スチールコード１０において、コアフィラメント１１の素線径ｄｃとシースフィラメント１２の素線径ｄｓとは０．８≦ｄｓ／ｄｃ＜１．０の関係を満たしていると良い。このようにコアフィラメント１１をシースフィラメント１２よりも太くすることにより、スチールコード１０の内部へのゴム浸透性を改善することができる。また、コアフィラメント１１をシースフィラメント１２よりも太くした場合、スチールコード１０が座屈し難くなるため、耐久性の観点からも好ましい。但し、比ｄｓ／ｄｃが小さ過ぎるとコアフィラメント１１とシースフィラメント１２の強力のバランスが悪くなって断線等の不都合を生じ易くなる。

【0026】

スチールコード１０において、コアフィラメント１１の素線径ｄｃ及びシースフィラメント１２の素線径ｄｓは０．１５ｍｍ〜０．４０ｍｍの範囲に設定することが好ましい。このように素線径ｄｃ，ｄｓを適正化することにより、コード強力を十分に確保しながら、良好な耐疲労性を確保することができる。素線径ｄｃ，ｄｓが０．１５ｍｍよりも小さいとコード強力が不十分になり、逆に０．４０ｍｍよりも大きいと耐疲労性が低下することになる。

【0027】

上述した実施形態では、２層構造を有するスチールコード１０をベルト層６に使用した場合について説明したが、本発明では、上記のようなスチールコード１０を他の補強層に適用することが可能である。

【実施例】

【0028】

タイヤサイズ２９５／８０Ｒ２２．５の空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層の補強コードだけを異ならせた従来例、比較例１〜３及び実施例１〜５のタイヤを製作した。

【0029】

即ち、従来例、比較例１〜３及び実施例１〜５において、ベルト層の補強コードとして、３本のコアフィラメントと８本のシースフィラメントとからなる３＋８構造を有するスチールコード又は２本のコアフィラメントと７本のシースフィラメントとからなる２＋７構造を有するスチールコードを使用し、コアフィラメントの素線径ｄｃ、シースフィラメントの素線径ｄｓ、比ｄｓ／ｄｃ、癖付けされたシースフィラメントの本数、癖付けされたシースフィラメントの配置を表１のように設定した。なお、癖付けされたシースフィラメントの配置は図８（ａ）〜（ｆ）の通りであるが、理解を容易にするために、図８（ａ）〜（ｆ）において癖付けされたシースフィラメントには斜線を付与した。また、各スチールコードにおいて、コアフィラメント及びシースフィラメントは同一方向かつ同一ピッチで撚り合わせた。

【0030】

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、ゴム浸透率及びタイヤ耐久性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

【0031】

ゴム浸透率：
各試験タイヤからベルト層のスチールコードを取り出し、カッターナイフでスチールコードの外側に付着したゴムを除去し、１本のシースストランド及び１本のコアフィラメントを除去した際のコード内のゴム浸透率を目視にて測定した。このような測定をタイヤ周上の８ケ所に配置されたスチールコードについて行い、これら８本のスチールコードのゴム浸透率の平均値を求め、これをゴム浸透率とした。

【0032】

タイヤ耐久性：
各試験タイヤをリムサイズ２２．５×７．５０の試験リムに装着し、空気圧８００ｋＰａ、初期速度１６０ｋｍ／ｈ、荷重３０ｋＮの条件にて、室内ドラム試験機により走行試験を実施し、１０分毎に速度を１０ｋｍ／ｈずつ増加させ、タイヤが故障するまでの走行時間を計測した。評価結果は、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耐久性が優れていることを意味する。

【0033】

【表1】

【0034】

表１から明らかなように、実施例１〜５では、従来例との対比において、スチールコードのゴム浸透率が高く、タイヤ耐久性が優れていた。特に、実施例３〜５から判るように、コアフィラメントの素線径ｄｃをシースフィラメントの素線径ｄｓよりも適度に太くした場合、タイヤ耐久性の改善効果が顕著に現れていた。これに対して、比較例１，２では、癖付けされたシースフィラメントの本数が実施例１と同じであるものの、その癖付けされたシースフィラメントの全てがコアフィラメントの周囲で連続して並ぶように配置されていないため、初期伸びの増大に起因してタイヤ耐久性の改善効果が得られなかった。また、比較例３では、癖付けされたシースフィラメントの本数が少な過ぎるため、ゴム浸透性が不十分であり、タイヤ耐久性の改善効果が得られなかった。

【符号の説明】

【0035】

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ベルト層
１０ スチールコード
１１ コアフィラメント
１２ シースフィラメント
１２Ａ 癖付けされたシースフィラメント
１２Ｂ 癖付けされていないシースフィラメント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】