DE112022003065T5

DE112022003065T5 - Metalldraht und Gummiverbundkörper

Info

Publication number: DE112022003065T5
Application number: DE112022003065.8T
Authority: DE
Inventors: Akifumi Matsuoka; Shinichi Yoshida; Ken Manabe; Tetsuya Nakajima
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2021-06-14
Filing date: 2022-02-08
Publication date: 2024-03-28
Also published as: WO2022264489A1; CN117120687A; JP7205737B1; JPWO2022264489A1

Abstract

Ein Metalldraht (1) umfasst in einem Querschnitt (10), der orthogonal zu einer Längsrichtung des Metalldrahtes (1) ist, einen flach geformten Querschnitt (10) mit einer langen Achsenrichtung (X) und einer kurzen Achsenrichtung (Y), die orthogonal zueinander sind. Der Querschnitt (10) hat eine Form, die von vier Seiten umgeben ist, wobei die vier Seiten eine erste lange Seite (151) und eine zweite lange Seite (152), die einander in der kurzen Achsenrichtung (Y) zugewandt sind, und eine erste kurze Seite (161) und eine zweite kurze Seite (162), die einander in der langen Achsenrichtung (X) zugewandt sind, sind. Ein erster Abstand (15d) zwischen der ersten langen Seite (151) und der zweiten langen Seite (152) ist nicht konstant. Ein dünnwandiger Abschnitt (20) ist in einem Bereich zwischen der ersten langen Seite (151) und der zweiten langen Seite (152) eingefügt. Der dünnwandige Abschnitt (20) umfasst einen Abschnitt, in dem der erste Abstand (15d) am kleinsten ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Metalldraht und einen Gummiverbundkörper.
Diese Anmeldung beansprucht eine Priorität der am 14. Juni 2021 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2021- 098 516 , deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Hintergrund
Herkömmlich werden Gummiverbundkörper in Gummierzeugnissen verwendet. Gummierzeugnisse sind z. B. Reifen für Kraftfahrzeuge, Förderbänder, Rolltreppen-Handläufe, Schläuche und dergleichen. In dem Gummiverbundkörper ist eine Verstärkung in den Gummi eingebettet, um den Gummi zu verstärken. Bei der Verstärkung handelt es sich zum Beispiel um einen Metalldraht wie einen Stahlcord.
PTL 1 bis PTL 3 offenbaren, dass ein Metalldraht mit flachem Querschnitt als Verstärkung eines Reifens verwendet wird. In PTL 1 bis PTL 3 ist die Querschnittsform des Metalldrahtes eine Schienenform mit einem Paar paralleler linearer Abschnitte und einem Paar kreisförmiger Abschnitte. 15 zeigt einen bahnförmigen Querschnitt.
Dokument zum Stand der Technik
Patentliteratur

PTL 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2009- 41 170
PTL 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2011- 25 795
PTL 3: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2012- 91 614

Zusammenfassung
Der Metalldraht der vorliegenden Erfindung umfasst in einem Querschnitt orthogonal zu einer Längsrichtung des Metalldrahtes einen flach geformten Querschnitt mit einer langen Achsenrichtung und einer kurzen Achsenrichtung, die orthogonal zueinander sind. Der Querschnitt hat eine Form, die von vier Seiten umgeben ist, wobei die vier Seiten eine erste lange Seite und eine zweite lange Seite sind, die sich in der kurzen Achsenrichtung gegenüberliegen, und eine erste kurze Seite und eine zweite kurze Seite, die sich in der langen Achsenrichtung gegenüberliegen. Die erste lange Seite ist eine Seite, die einen ersten Wendepunkt und einen zweiten Wendepunkt miteinander verbindet. Die zweite lange Seite ist eine Seite, die einen dritten Wendepunkt und einen vierten Wendepunkt miteinander verbindet. Der erste Wendepunkt ist ein Wendepunkt, der auf einer in der langen Achsenrichtung äußersten Seite von einer Mitte des Querschnitts auf einer durchgehenden Linie liegt, die die erste lange Seite und die erste kurze Seite einschließt. Der zweite Wendepunkt ist ein Wendepunkt, der auf einer äußersten Seite in der langen Achsenrichtung von der Mitte des Querschnitts auf einer durchgehenden Linie liegt, die die erste lange Seite und die zweite kurze Seite einschließt. Der dritte Wendepunkt ist ein Wendepunkt, der auf einer äußersten Seite in der langen Achsenrichtung von der Mitte des Querschnitts auf einer durchgehenden Linie liegt, die die zweite lange Seite und die erste kurze Seite einschließt. Der vierte Wendepunkt ist ein Wendepunkt, der auf einer äußersten Seite in der langen Achsenrichtung von der Mitte des Querschnitts auf einer durchgehenden Linie liegt, die die zweite lange Seite und die zweite kurze Seite einschließt. Ein erster Abstand zwischen der ersten langen Seite und der zweiten langen Seite ist nicht konstant. Ein dünnwandiger Abschnitt befindet sich in einem Bereich zwischen der ersten langen Seite und der zweiten langen Seite. Der dünnwandige Abschnitt umfasst einen Abschnitt, in dem der erste Abstand am kleinsten ist.
Der Gummiverbundkörper der vorliegenden Erfindung umfasst den Metalldraht der vorliegenden Erfindung und Gummi, der so gestaltet ist, dass er den Metalldraht bedeckt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel 1 eines Metalldrahtes gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Modifikation 1-1 von Beispiel 1 zeigt.
3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel 2 eines Metalldrahtes gemäß einer Ausführungsform zeigt.
4 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Modifikation 2-1 von Beispiel 2 zeigt.
5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Modifikation 2-2 von Beispiel 2 zeigt.
6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Modifikation 2-3 von Beispiel 2 zeigt.
7 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Metalldrahtes mit einer Beschichtungsschicht zeigt.
8A ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel eines Metalldrahtes mit einem ausgesparten Abschnitt zeigt.
8B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIIIB-VIIIB von 8A.
9A ist eine schematische Draufsicht, die ein weiteres Beispiel eines Metalldrahtes mit einem ausgesparten Abschnitt zeigt.
9B ist eine IXB-IXB Querschnittsansicht von 9A;
10 ist eine schematische Seitenansicht eines Metalldrahtes, der eine wellenförmige Form aufweist.
11 ist eine schematische Darstellung einer Walzrolle zur Verwendung bei der Herstellung eines Metalldrahtes gemäß einer Ausführungsform.
12 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Gummiverbundkörpers gemäß einer Ausführungsform.
13 ist eine schematische Querschnittansicht eines Beispiels eines Gummiverbundkörpers gemäß einer Ausführungsform.
14 ist eine schematische Querschnittansicht, die einen Metalldraht mit kreisförmigem Querschnitt zeigt.
15 ist eine schematische Querschnittansicht, die einen Metalldraht mit einem bahnförmigen Querschnitt zeigt.

Ausführliche Beschreibung
[Durch die vorliegende Erfindung zu lösende Probleme]
Der Metalldraht, der die Verstärkung des Gummiverbundkörpers bildet, muss eine geringe Steifigkeit in der vertikalen Richtung und eine hohe Steifigkeit in der Querrichtung aufweisen. Genauer gesagt wird ein Metalldraht benötigt, der ein gutes Gleichgewicht zwischen der Steifigkeit in vertikaler Richtung und der Steifigkeit in Querrichtung aufweist. Die Steifigkeit in der vertikalen Richtung und die Steifigkeit in der Querrichtung werden später beschrieben.
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Metalldraht bereitzustellen, der ein gutes Gleichgewicht zwischen der Steifigkeit in der vertikalen Richtung und der Steifigkeit in der Querrichtung aufweist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Gummiverbundkörpers mit einem guten Gleichgewicht zwischen der Steifigkeit in der vertikalen Richtung und der Steifigkeit in der Querrichtung.
[Vorteilhafte Auswirkungen der vorliegenden Erfindung]
Die Metalldrähte der vorliegenden Erfindung weisen ein gutes Gleichgewicht zwischen der Steifigkeit in vertikaler Richtung und der Steifigkeit in Querrichtung auf. Der Gummiverbundkörper der vorliegenden Erfindung weist ein gutes Gleichgewicht zwischen der Steifigkeit in der vertikalen Richtung und der Steifigkeit in der Querrichtung auf.
[Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung]
Die Erfinder haben herausgefunden, dass das Gleichgewicht zwischen der Steifigkeit in der vertikalen Richtung und der Steifigkeit in der Querrichtung verbessert werden kann, wenn der Querschnitt des Metalldrahtes einen bestimmten flachförmigen Querschnitt aufweist. Der Querschnitt des Metalldrahtes ist ein Querschnitt orthogonal zur Längsrichtung des Metalldrahtes. Die Steifigkeit in vertikaler Richtung ist die Biegesteifigkeit, wenn der Metalldraht in Dickenrichtung gebogen wird. Die Steifigkeit in der Querrichtung ist eine Biegesteifigkeit, wenn der Metalldraht in der Breitenrichtung gebogen wird. Die Dickenrichtung des Metalldrahtes ist eine kurze Achsenrichtung im Querschnitt des Metalldrahtes. Die Breitenrichtung des Metalldrahtes ist eine lange Achsenrichtung im Querschnitt des Metalldrahtes. Das Biegen des Metalldrahtes in Dickenrichtung bedeutet zum Beispiel bei dem in 1 gezeigten Metalldraht 1 das Biegen in der Weise, dass eine von einer ersten langen Seite 151 und einer zweiten langen Seite 152 auf der Innenseite der Biegung und die andere auf der Außenseite der Biegung liegt. Das Biegen des Metalldrahtes in Breitenrichtung bedeutet beispielsweise, dass der in 1 gezeigte Metalldraht 1 so gebogen wird, dass sich eine von einer ersten kurzen Seite 161 und einer zweiten kurzen Seite 162 an der Innenseite der Biegung und die andere an der Außenseite der Biegung befindet. Die Biegesteifigkeit eines Metalldrahtes wird als das Produkt aus dem Elastizitätsmodul und dem zweiten Flächenmoment ausgedrückt. Der Elastizitätsmodul wird durch das Material des Metalldrahtes bestimmt. Das zweite Flächenmoment wird durch die Biegerichtung des Metalldrahtes und die Querschnittsform bestimmt. Wenn die Metalldrähte aus demselben Material gebildet sind, nimmt die Biegesteifigkeit mit abnehmendem zweiten Flächenmoment ab. Die Steifigkeit in vertikaler Richtung nimmt mit der Abnahme des zweiten Flächenmoments in Dickenrichtung des Metalldrahtes ab. Das zweite Flächendrehmoment in Dickenrichtung nimmt mit abnehmender Dicke des Metalldrahtes ab. Die Steifigkeit in Querrichtung nimmt zu, wenn das zweite Flächendrehmoment in Breitenrichtung des Metalldrahtes zunimmt. Das zweite Flächendrehmoment in Breitenrichtung nimmt mit zunehmender Breite des Metalldrahtes zu.
Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage der oben genannten Erkenntnisse konzipiert. Zunächst werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufgeführt und erläutert.
[Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung]
(1) Ein Metalldraht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen Querschnitt orthogonal zu einer Längsrichtung des Metalldrahtes, einen flach geformten Querschnitt mit einer langen Achsenrichtung und einer kurzen Achsenrichtung, die orthogonal zueinander sind. Der Querschnitt hat eine Form, die von vier Seiten umgeben ist, wobei die vier Seiten eine erste lange Seite und eine zweite lange Seite, die sich in der kurzen Achsenrichtung gegenüberliegen, und eine erste kurze Seite und eine zweite kurze Seite, die sich in der langen Achsenrichtung gegenüberliegen, sind. Die erste lange Seite ist eine Seite, die einen ersten Wendepunkt und einen zweiten Wendepunkt miteinander verbindet. Die zweite lange Seite ist eine Seite, die einen dritten Wendepunkt und einen vierten Wendepunkt miteinander verbindet. Der erste Wendepunkt ist ein Wendepunkt, der auf einer in der langen Achsenrichtung äußersten Seite von einer Mitte des Querschnitts auf einer durchgehenden Linie liegt, die die erste lange Seite und die erste kurze Seite einschließt. Der zweite Wendepunkt ist ein Wendepunkt, der auf einer äußersten Seite in der langen Achsenrichtung von der Mitte des Querschnitts auf einer durchgehenden Linie liegt, die die erste lange Seite und die zweite kurze Seite einschließt. Der dritte Wendepunkt ist ein Wendepunkt, der auf einer äußersten Seite in der langen Achsenrichtung von der Mitte des Querschnitts auf einer durchgehenden Linie liegt, die die zweite lange Seite und die erste kurze Seite einschließt. Der vierte Wendepunkt ist ein Wendepunkt, der auf einer äußersten Seite in der langen Achsenrichtung von der Mitte des Querschnitts auf einer durchgehenden Linie liegt, die die zweite lange Seite und die zweite kurze Seite einschließt. Ein erster Abstand zwischen der ersten langen Seite und der zweiten langen Seite ist nicht konstant. Ein dünnwandiger Abschnitt befindet sich in einem Bereich zwischen der ersten langen Seite und der zweiten langen Seite. Der dünnwandige Abschnitt umfasst einen Abschnitt, in dem der erste Abstand am kleinsten ist.
Die Metalldrähte der vorliegenden Erfindung weisen ein gutes Gleichgewicht zwischen der Steifigkeit in der vertikalen Richtung und der Steifigkeit in der Querrichtung auf. Der Metalldraht der vorliegenden Erfindung hat einen flachen Querschnitt mit einer langen Achse und einer kurzen Achse. Bei einem Metalldraht mit einem solchen Querschnitt ist die Dicke des Metalldrahtes kleiner als die Breite des Metalldrahtes. Da der Metalldraht der vorliegenden Erfindung eine Form mit geringer Dicke und großer Breite aufweist, ist die Steifigkeit in vertikaler Richtung gering und die Steifigkeit in Querrichtung hoch. Das heißt, der Metalldraht der vorliegenden Erfindung hat eine höhere Steifigkeit in der Querrichtung als die Steifigkeit in der vertikalen Richtung. Da der Metalldraht der vorliegenden Erfindung einen dünnwandigen Abschnitt aufweist, kann die Steifigkeit in der Querrichtung verbessert werden, während die Steifigkeit in der vertikalen Richtung unterdrückt wird und niedrig ist.
(2) Gemäß dem Metalldraht gemäß der vorliegenden Erfindung kann der dünnwandige Abschnitt in einem Zwischenbereich in der langen Achsenrichtung des Querschnitts vorgesehen sein.
Der Metalldraht kann leicht die Steifigkeit in der vertikalen Richtung niedrig halten.
(3) Gemäß dem Metalldraht der vorliegenden Erfindung kann die Form des Querschnitts eine in kurzen Achsenrichtung asymmetrische Form sein. Der dünnwandige Abschnitt kann in einem Endabschnitt in der langen Achsenrichtung des Querschnitts vorgesehen sein.
Der Metalldraht kann die Steifigkeit in Querrichtung leicht verbessern.
(4) Gemäß dem Metalldraht der vorliegenden Erfindung kann ein Höchstwert des ersten Abstands 0,2 mm bis 0,35 mm betragen.
Der Höchstwert des ersten Abstands entspricht der Dicke des Metalldrahtes. Wenn die Dicke des Metalldrahtes innerhalb des oben genannten Bereichs liegt, kann eine angemessene Steifigkeit in vertikaler Richtung gewährleistet werden. Wenn die Dicke des Metalldrahtes 0,2 mm oder mehr beträgt, kann die Festigkeit des Metalldrahtes leicht gewährleistet werden. Wenn die Dicke des Metalldrahtes 0,35 mm oder weniger beträgt, kann der Metalldraht leicht in Dickenrichtung des Metalldrahtes gebogen werden und das Gewicht des Metalldrahtes kann reduziert werden.
(5) Gemäß dem Metalldraht gemäß Punkt (4) kann das Verhältnis zwischen dem Höchstwert des ersten Abstands und einem Höchstwert eines zweiten Abstands 1,2 bis 3,9 betragen, wobei der zweite Abstand ein Abstand zwischen der ersten kurzen Seite und der zweiten kurzen Seite ist.
Der Höchstwert des zweiten Abstands entspricht der Breite des Metalldrahtes. Das Verhältnis zwischen dem Höchstwert des ersten Abstands und dem Höchstwert des zweiten Abstands ist das Verhältnis zwischen der Dicke und der Breite des Metalldrahtes. Wenn das Verhältnis zwischen der Dicke und der Breite des Metalldrahtes innerhalb des oben genannten Bereichs liegt, sind die Steifigkeit in vertikaler Richtung und die Steifigkeit in Querrichtung leicht auszugleichen. Das Verhältnis zwischen Dicke und Breite ist (Breite/Dicke).
(6) Gemäß dem Metalldraht der vorliegenden Erfindung kann eine Form eines Endabschnitts, der mit der ersten kurzen Seite der ersten langen Seite verbunden ist, oder eines Endabschnitts, der mit der zweiten kurzen Seite der ersten langen Seite verbunden ist, oder eines Endabschnitts, der mit der ersten kurzen Seite der zweiten langen Seite verbunden ist, oder eines Endabschnitts, der mit der zweiten kurzen Seite der zweiten langen Seite verbunden ist, eine Bogenform sein.
Wenn der Metalldraht mit Gummi abgedeckt ist, ist es einfach, das Auftreten von Rissen im Gummi zu verhindern. Wenn jeder Endabschnitt der ersten langen Seite bogenförmig ausgebildet ist, kann die Grenze zwischen der ersten langen Seite und der ersten kurzen Seite und die Grenze zwischen der ersten langen Seite und der zweiten kurzen Seite abgerundet werden. Wenn jeder Endabschnitt der zweiten langen Seite bogenförmig ausgebildet ist, kann die Grenze zwischen der zweiten langen Seite und der ersten kurzen Seite und die Grenze zwischen der zweiten langen Seite und der zweiten kurzen Seite abgerundet werden. Daher ist es mit dem Metalldraht einfach, das Auftreten von Rissen auf dem Gummi ausgehend von der Grenze zu unterdrücken.
(7) Der Metalldraht der vorliegenden Erfindung kann auf seiner Oberfläche eine Beschichtungsschicht aufweisen.
Wenn der Metalldraht mit Gummi bedeckt ist, kann die Haftung auf dem Gummi durch eine Beschichtungsschicht verbessert werden.
(8) Der Metalldraht der vorliegenden Erfindung kann in Längsrichtung eine wellenförmige Form aufweisen.
Wenn der Metalldraht mit Gummi bedeckt ist, kann die Adhäsion zum Gummi verbessert werden. Da der Metalldraht in Längsrichtung wellenförmig ist, vergrößert sich die Kontaktfläche zwischen dem Metalldraht und dem Gummi pro Längeneinheit in Längsrichtung des Metalldrahtes, wenn der Metalldraht mit Gummi überzogen ist. Daher wird die Haftfestigkeit zwischen dem Metalldraht und dem Gummi verbessert. Da der Gummi in den Wellentalabschnitt zwischen den Wellenbergen eindringt, lässt er sich zudem nicht so leicht vom Metalldraht ablösen.
(9) Gemäß dem Metalldraht der vorliegenden Erfindung kann eine Oberfläche des Metalldrahtes eine Vielzahl von ausgesparten Abschnitten aufweisen, die so vorgesehen sind, dass sie in der Längsrichtung voneinander beabstandet sind.
Wenn der Metalldraht mit Gummi bedeckt ist, kann die Haftung am Gummi verbessert werden. Wenn der Metalldraht mit dem ausgesparten Abschnitt auf seiner Oberfläche mit dem Gummi abgedeckt ist, wird die Kontaktfläche zwischen dem Metalldraht und dem Gummi im Vergleich zu dem Metalldraht ohne ausgesparten Abschnitt vergrößert. Daher wird die Haftfestigkeit zwischen dem Metalldraht und dem Gummi verbessert. Da der Gummi in den ausgesparten Abschnitt eindringt, lässt er sich zudem nicht so leicht vom Metalldraht ablösen.
(10) Gemäß dem Metalldraht der vorliegenden Erfindung kann der Metalldraht ein Stahldraht sein.
Der Stahldraht hat eine hohe Festigkeit. Wenn der Metalldraht zur Verstärkung eines Gummiverbundkörpers verwendet wird, kann die Festigkeit als Verstärkung leicht gewährleistet werden. Ein aus Stahldraht hergestellter Metalldraht wird manchmal auch als Stahlcord bezeichnet.
(11) Ein Gummiverbundkörper gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst den Metalldraht gemäß einem der Punkte (1) bis (10) und Gummi, der so gestaltet ist, dass er den Metalldraht abdeckt.
Da der Gummiverbundkörper der vorliegenden Erfindung den Metalldraht der vorliegenden Erfindung enthält, hat er ein gutes Gleichgewicht zwischen der Steifigkeit in der vertikalen Richtung und der Steifigkeit in der Querrichtung.
[Details der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung]
Im Folgenden werden konkrete Beispiele für den Metalldraht- und Gummiverbundkörper der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnen die gleichen oder sich entsprechende Abschnitte. Es sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist, sondern durch den Umfang der Ansprüche definiert ist und alle Modifikationen innerhalb der Bedeutung und des Umfangs umfassen soll, die dem Umfang der Ansprüche entsprechen.
<Metalldraht>
Der Metalldraht 1 gemäß der Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 beschrieben. Die 1 bis 6 zeigen Querschnitte orthogonal zur Längsrichtung des Metalldrahtes 1. Der Metalldraht 1 ist ein einzelner Draht aus Metall. Der Metalldraht 1 hat einen flachförmigen Querschnitt 10. Ein Merkmal des Metalldrahtes 1 ist, dass er im Querschnitt 10 einen dünnwandigen Abschnitt 20 aufweist. Da der Metalldraht 1 einen bestimmten Querschnitt 10 aufweist, können die Steifigkeit in vertikaler Richtung und die Steifigkeit in Querrichtung ausgeglichen werden. Der Metalldraht 1 eignet sich zur Verstärkung eines in 12 dargestellten Gummiverbundkörpers 100. Nachfolgend wird der Aufbau des Metalldrahtes 1 im Detail beschrieben. In jeder Zeichnung stimmt ein Maßverhältnis auf der Zeichnung nicht unbedingt mit einem tatsächlichen Maßverhältnis überein.
(Material)
Das Material des Metalldrahtes 1 ist zum Beispiel ein Metall wie Eisen oder eine Eisenlegierung, Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, Kupfer oder eine Kupferlegierung. Insbesondere ist der Metalldraht 1 vorzugsweise ein Stahldraht, d. h. ein Stahlseil. Der Stahldraht hat eine hohe Festigkeit. Der Metalldraht 1 aus Stahldraht, d.h. aus Stahlcord, eignet sich zur Verstärkung des Gummiverbundkörpers 100. Die Zusammensetzung des Stahldrahtes ist z.B. ein Kohlenstoffstahl mit 0,7 bis 1,0 Massen-% Kohlenstoff. Beispiele für den Stahldraht sind SWRS72A, SWRS72B, SWRS75A, SWRS75B, SWRS77A, SWRS77B, SWRS80A, SWRS80B, SWRS82A, SWRS82B, SWRS87A und SWRS87B, definiert in JIS G3502: 2019.
(Querschnitt)
Der Querschnitt 10 des Metalldrahtes 1 ist flach geformt. Der Querschnitt 10 ist ein Querschnitt orthogonal zur Längsrichtung des Metalldrahtes 1. Als flach wird eine Form bezeichnet, bei der die Dicke t kleiner ist als die Breite w, wie in den 1 bis 6 gezeigt. Der Querschnitt 10 hat eine lange und eine kurze Achsenrichtung. Die lange Achsenrichtung und die kurze Achsenrichtung sind orthogonal zueinander. Die lange Achsenrichtung ist eine Richtung entlang einer langen Achse 11 des Querschnitts 10. Die kurze Achsenrichtung ist eine Richtung entlang der kurzen Achse 12 des Querschnitts 10. Die lange Achsenrichtung entspricht der Breitenrichtung des Metalldrahtes 1, und die kurze Achsenrichtung entspricht der Dickenrichtung des Metalldrahtes 1. In der folgenden Beschreibung wird die lange Achsenrichtung als Breitenrichtung und die kurze Achsenrichtung als Dickenrichtung bezeichnet. In der Zeichnung zeigt der Pfeil X die Richtung der Breite und der Pfeil Y die Dickenrichtung an. Da der Metalldraht 1 der Ausführungsform einen flachen Querschnitt 10 aufweist, ist die Steifigkeit in Querrichtung höher als die Steifigkeit in vertikaler Richtung. In der Ausführungsform hat der Querschnitt 10 eine erste lange Seite 151 und eine zweite lange Seite 152 sowie eine erste kurze Seite 161 und eine zweite kurze Seite 162 und ist eine von diesen vier Seiten umgebene Form. Ein erster Abstand 15d zwischen der ersten langen Seite 151 und der zweiten langen Seite 152 ist in einer Breitenrichtung X nicht konstant. Wenn der Metalldraht 1 einen ausgesparten Abschnitt 40 aufweist (siehe 8A und 8B, 9A und 9B), der später beschrieben wird, ist der Querschnitt 10 ein Querschnitt in einem Abschnitt, in dem der ausgesparte Abschnitt 40 nicht vorgesehen ist.
Die Dicke t ist ein Abstand zwischen zwei parallelen Linien mit dem kürzesten Abstand unter den Kombinationen der beiden parallelen Linien, die den Umriss des Querschnitts 10 einschließen. Eine Dickenrichtung Y ist eine Richtung orthogonal zu diesen parallelen Linien. Die kurze Achse 12 ist eine Abmessung in Dickenrichtung Y im Querschnitt 10. Die Breite w ist der Abstand zwischen zwei parallelen Linien, die orthogonal zur Dickenrichtung verlaufen und den längsten Abstand zwischen den Kombinationen der beiden parallelen Linien aufweisen, die den Umriss des Querschnitts 10 einschließen. Die Breitenrichtung X ist eine Richtung orthogonal zu diesen parallelen Linien. Die lange Achse 11 ist eine Abmessung in Breitenrichtung X im Querschnitt 10. Die kurze Achse 12 ist kürzer als die lange Achse 11.
<Lange Seite>
Die erste lange Seite 151 und die zweite lange Seite 152 sind einander in Dickenrichtung Y des Metalldrahtes 1 zugewandt. Die erste lange Seite 151 ist eine Seite, die den ersten Wendepunkt P11 und den zweiten Wendepunkt P12 verbindet. Die zweite lange Seite 152 ist eine Seite, die den dritten Wendepunkt P21 und den vierten Wendepunkt P22 verbindet. Der erste Wendepunkt P11 ist ein Wendepunkt, der sich an der äußersten Position in Breitenrichtung X von einer Mitte C10 des Querschnitts 10 auf der durchgehenden Linie befindet, die die erste lange Seite 151 und die erste kurze Seite 161 umfasst. Der zweite Wendepunkt P12 ist ein Wendepunkt, der sich an der äußersten Position in Breitenrichtung X von der Mitte C10 des Querschnitts 10 auf der durchgehenden Linie befindet, die die erste lange Seite 151 und die zweite kurze Seite 162 umfasst. Der dritte Wendepunkt P21 ist ein Wendepunkt, der sich an der äußersten Position in Breitenrichtung X von der Mitte C10 des Querschnitts 10 auf der durchgehenden Linie befindet, die die zweite lange Seite 152 und die erste kurze Seite 161 umfasst. Der vierte Wendepunkt P22 ist ein Wendepunkt, der sich an der äußersten Position in Breitenrichtung X von der Mitte C10 des Querschnitts 10 auf der durchgehenden Linie befindet, die die zweite lange Seite 152 und die zweite kurze Seite 162 umfasst. Die Außenseite des Querschnitts 10 in Breitenrichtung X bezieht sich auf die Stelle, die in Breitenrichtung X weiter von der Mitte C10 entfernt ist. Die Innenseite des Querschnitts 10 in Breitenrichtung X bezieht sich auf die Stelle, die in Breitenrichtung X näher an der Mitte C10 liegt. Die Mitte C10 des Querschnitts 10 ist der Schnittpunkt der Winkelhalbierenden der Breite w und der Winkelhalbierenden der Dicke t. Die Mitte in Breitenrichtung X auf der ersten langen Seite 151 ist ein Punkt auf der ersten langen Seite 151, und die Abstände von beiden Enden der ersten langen Seite 151 zu dem Punkt sind gleich. Die Mitte in Breitenrichtung X auf der zweiten langen Seite 152 ist ein Punkt auf der zweiten langen Seite 152, und die Abstände von beiden Enden der zweiten langen Seite 152 zu dem Punkt sind gleich.
In der Ausführungsform ist im Querschnitt 10 des Metalldrahtes 1 die Dickenrichtung Y die vertikale Richtung. Eine Seite einer ersten Richtung Y₁ der Dickenrichtung Y, d.h. die Seite, auf der sich die erste lange Seite 151 befindet, wird als Oberseite bezeichnet. Darüber hinaus wird eine Seite einer zweiten Richtung Y₂ der Dickenrichtung Y, d. h. die Seite, an der sich die zweite lange Seite 152 befindet, als Unterseite bezeichnet. In den 1 bis 6 ist die Dickenrichtung Y eine vertikale Richtung. Die erste Richtung Y₁ der Dickenrichtung Y ist die Aufwärtsrichtung. Die zweite Richtung Y₂ der Dickenrichtung Y ist die Abwärtsrichtung.
<Kurze Seite>
Die erste kurze Seite 161 und die zweite kurze Seite 162 liegen sich in Breitenrichtung X des Metalldrahtes 1 gegenüber. Die erste kurze Seite 161 ist eine Seite, die die erste lange Seite 151 und die zweite lange Seite 152 verbindet, und ist eine Seite, die den ersten Wendepunkt P11 und den dritten Wendepunkt P21 verbindet. Die zweite kurze Seite 162 ist eine Seite, die die erste lange Seite 151 und die zweite lange Seite 152 verbindet, und ist eine Seite, die den zweiten Wendepunkt P12 und den vierten Wendepunkt P22 verbindet. Die erste kurze Seite 161 und die zweite kurze Seite 162 sind kürzer als die erste lange Seite 151 und die zweite lange Seite 152. Mit anderen Worten, die erste lange Seite 151 und die zweite lange Seite 152 sind länger als die erste kurze Seite 161 und die zweite kurze Seite 162.
In der Ausführungsform ist im Querschnitt 10 des Metalldrahtes 1 die Breitenrichtung X die Querrichtung. Eine Seite einer ersten Richtung X₁ der Breitenrichtung X, d.h. die Seite, auf der sich die erste kurze Seite 161 befindet, ist die linke Seite. Außerdem wird eine Seite einer zweiten Richtung X₂ der Breitenrichtung X, d. h. die Seite, auf der sich die zweite kurze Seite 162 befindet, als rechte Seite bezeichnet. In den 1 bis 6 ist die Breitenrichtung X die Querrichtung. Die erste Richtung X₁ der Breitenrichtung X ist die linke Richtung. Die zweite Richtung X₂ der Breitenrichtung X ist die rechte Richtung.
Der zuvor beschriebene erste Wendepunkt P11 ist ein Verbindungspunkt zwischen der ersten langen Seite 151 und der ersten kurzen Seite 161. Der zweite Wendepunkt P12 ist ein Verbindungspunkt zwischen der ersten langen Seite 151 und der zweiten kurzen Seite 162. Der dritte Wendepunkt P21 ist ein Verbindungspunkt zwischen der zweiten langen Seite 152 und der ersten kurzen Seite 161. Der vierte Wendepunkt P22 ist ein Verbindungspunkt zwischen der zweiten langen Seite 152 und der zweiten kurzen Seite 162. Jeder Wendepunkt ist ein Verbindungspunkt von Kurven, oder ein Verbindungspunkt von Kurven und Geraden oder ein Verbindungspunkt von Geraden.
<Dünnwandiger Abschnitt>
Der Querschnitt 10 des Metalldrahtes 1 hat einen dünnwandigen Abschnitt 20 in einem Bereich, der zwischen der ersten langen Seite 151 und der zweiten langen Seite 152 liegt. Der dünnwandige Abschnitt 20 umfasst einen Abschnitt, in dem der erste Abstand 15d am kleinsten ist. Im Querschnitt 10 kann der dünnwandige Abschnitt 20 in einem Zwischenbereich 13 in Breitenrichtung X des Metalldrahtes 1 vorgesehen sein, wie beispielsweise in 1 und dergleichen gezeigt, oder er kann in einem Endabschnittsbereich 14 in Breitenrichtung X des Metalldrahtes 1 vorgesehen sein, wie beispielsweise in 3 und dergleichen gezeigt. Der Zwischenbereich 13 ist ein Innenabschnitt, wenn der Querschnitt 10 in drei gleiche Abschnitte in Breitenrichtung X unterteilt ist. Der Endabschnittsbereich 14 ist ein Außenabschnitt, wenn der Querschnitt 10 in drei gleiche Abschnitte in Breitenrichtung X unterteilt ist. Da der Querschnitt 10 einen dünnwandigen Abschnitt 20 aufweist, ist es möglich, die Steifigkeit des Metalldrahtes 1 in der Querrichtung zu verbessern, während die Steifigkeit des Metalldrahtes 1 in der vertikalen Richtung unterdrückt wird. Nachfolgend wird die Konfiguration des Querschnitts 10 mit dem dünnwandigen Abschnitt 20 im Detail beschrieben.
Beispiel 1
Der Metalldraht 1 mit dem in 1 dargestellten Querschnitt 10a wird als Beispiel 1 bezeichnet. In Beispiel 1 ist ein dünnwandiger Abschnitt 20 im Zwischenbereich 13 in Breitenrichtung X des Querschnitts 10a vorgesehen. Der Querschnitt 10a hat eine Form, die in Dickenrichtung Y symmetrisch ist, und eine Form, die in Breitenrichtung X symmetrisch ist. Eine Form, die in Dickenrichtung Y symmetrisch ist, bedeutet, dass die Form in Bezug auf eine Linie entlang der Breitenrichtung X liniensymmetrisch ist. Der mittlere Abschnitt der ersten langen Seite 151 hat einen gekrümmten Abschnitt 21, der in der zweiten Richtung Y₂ der Dickenrichtung Y des Metalldrahtes 1, d.h. nach unten, ausgespart ist. Der mittlere Abschnitt der zweiten langen Seite 152 hat einen gekrümmten Abschnitt 22, der in der ersten Richtung Y₁ der Dickenrichtung Y des Metalldrahtes 1, d.h. nach oben, ausgespart ist. Dadurch, dass die Mittelbereiche der ersten langen Seite 151 und der zweiten langen Seite 152 jeweils ausgespart sind, wird der Zwischenbereich 13 in Breitenrichtung X des Querschnitts 10a verengt. Zwischen dem gekrümmten Abschnitt 21 und dem gekrümmten Abschnitt 22 ist ein dünnwandiger Abschnitt 20 gebildet. Jeder der gekrümmten Abschnitte 21 und 22 hat die Form eines Bogens. Die erste lange Seite 151 und die zweite lange Seite 152 sind jeweils bogenförmig über die gesamte Länge des Metalldrahtes 1 in Breitenrichtung X gekrümmt. Die erste lange Seite 151 und die zweite lange Seite 152 sind symmetrisch in Bezug auf die Dickenrichtung Y und die Breitenrichtung X. In 1 sind die gekrümmten Abschnitte 21 und 22 der Einfachheit halber hervorgehoben. Dies gilt auch für 2, die später beschrieben wird.
Im Gegensatz zu Beispiel 1 kann jeder der gekrümmten Abschnitte 21 und 22 eine V-Form haben. In diesem Fall ist jeweils ein Ende der ersten langen Seite 151 und der zweiten langen Seite 152 linear. Das heißt, auf der ersten langen Seite 151 ist jedes Liniensegment, das den ersten Wendepunkt P11 und den zweiten Wendepunkt P12 mit dem Tal des gekrümmten Abschnitts 21 verbindet, linear. Darüber hinaus ist auf der zweiten langen Seite 152 jedes Liniensegment, das den dritten Wendepunkt P21 und den vierten Wendepunkt P22 mit dem Tal des gekrümmten Abschnitts 22 verbindet, linear. Der gekrümmte Abschnitt 21 und der gekrümmte Abschnitt 22 können nur im mittleren Bereich der ersten langen Seite 151 und der zweiten langen Seite 152 ausgebildet sein. Die erste lange Seite 151 und die zweite lange Seite 152 können eine asymmetrische Form in Dickenrichtung Y und in Breitenrichtung X haben. Eine in Dickenrichtung Y asymmetrische Form bedeutet, dass sie asymmetrisch in Bezug auf jede gerade Linie parallel zur Breitenrichtung X ist.
Die erste kurze Seite 161 hat eine Bogenform, die in die erste Richtung X₁ der Breitenrichtung X des Metalldrahtes 1 konvex ist, d.h. nach links. Die zweite kurze Seite 162 hat eine Bogenform, die in die zweite Richtung X₂ der Breitenrichtung X des Metalldrahtes 1, d.h. nach rechts, konvex ist. Im Gegensatz zu Beispiel 1 können die erste kurze Seite 161 und die zweite kurze Seite 162 entlang der Dickenrichtung Y des Metalldrahtes 1 linear sein. Die erste kurze Seite 161 und die zweite kurze Seite 162 können eine asymmetrische Form in Bezug auf die Dickenrichtung Y und die Breitenrichtung X oder eine asymmetrische Form aufweisen.
«Modifikation 1-1»
Die Modifikation 1-1 des Beispiels 1 wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. In Modifikation 1-1 ist die Form des Querschnitts 10a eine asymmetrische Form in Dickenrichtung Y. Der Querschnitt 10a der Modifikation 1-1 hat einen gekrümmten Abschnitt 21 nur auf der ersten langen Seite 151. Die zweite lange Seite 152 ist linear in Breitenrichtung X des Metalldrahtes 1. Im Querschnitt 10a der Modifikation 2 ist der dünnwandige Abschnitt 20 zwischen dem gebogenen Abschnitt 21 der ersten langen Seite 151 und der zweiten langen Seite 152 ausgebildet. Im Gegensatz zu Modifikation 1-1 kann nur die zweite lange Seite 152 einen gekrümmten Abschnitt 22 aufweisen. Die erste lange Seite 151 kann entlang der Breitenrichtung X des Metalldrahtes 1 linear sein. Das heißt, in Beispiel 1 kann der gekrümmte Abschnitt nur auf einer der ersten langen Seite 151 und der zweiten langen Seite 152 ausgebildet sein. Wenn die erste lange Seite 151 einen gekrümmten Abschnitt 21 und die zweite lange Seite 152 einen gekrümmten Abschnitt 22 wie in Beispiel 1 aufweist, ist die Dicke t₂₀ des dünnwandigen Abschnitts 20 wahrscheinlich dünner als die der Modifikation 1-1.
In Beispiel 1, Modifikation 1-1, ist es möglich, die Biegbarkeit des Metalldrahtes 1 in Dickenrichtung Y im dünnwandigen Abschnitt 20 zu gewährleisten und die Biegesteifigkeit in Breitenrichtung X in den dicken Abschnitten auf beiden Seiten des dünnwandigen Abschnitts 20 sicherzustellen. Wenn der dünnwandige Abschnitt 20 im Zwischenbereich 13 in Breitenrichtung X des Querschnitts 10a wie in Beispiel 1 oder Modifikation 1-1 vorgesehen ist, wird die Steifigkeit des Metalldrahts 1 in vertikaler Richtung effektiv reduziert. Wenn der dünnwandige Abschnitt 20 im Zwischenbereich 13 vorgesehen ist und der Metalldraht 1 mit Gummi abgedeckt ist, kann außerdem die Haftung am Gummi verbessert werden. Da der mittlere Abschnitt der ersten langen Seite 151 und der mittlere Abschnitt der zweiten langen Seite 152 ausgespart sind, dringt der Gummi in die ausgesparten Abschnitte ein, wenn der Metalldraht 1 mit dem Gummi abgedeckt ist. Daher wird die Haftung zwischen dem Metalldraht 1 und dem Gummi verbessert.
Beispiel 2
Der Metalldraht 1 mit dem in 3 dargestellten Querschnitt 10b wird als Beispiel 2 bezeichnet. In Beispiel 2 sind dünnwandige Abschnitte 20 in Endabschnittsbereichen 14 in Breitenrichtung X des Querschnitts 10b vorgesehen. In dem in 3 gezeigten Querschnitt 10b ist der dünnwandige Abschnitt 20 jeweils im linken Endabschnittsbereich 14 und im rechten Endabschnittsbereich 14 vorgesehen. Der Querschnitt 10b hat eine Form, die in Dickenrichtung Y asymmetrisch und in Breitenrichtung X symmetrisch ist. Beide Endabschnitte 17 der ersten langen Seite 151 haben schräge Abschnitte 24, die in der zweiten Richtung Y₂ der Dickenrichtung Y des Metalldrahtes 1 geneigt sind, d.h. nach unten. Der schräge Abschnitt 24 umfasst nicht nur eine gekrümmte, bogenförmige Linie, sondern auch eine lineare, geneigte Linie. Jeder schräge Abschnitt 24 ist bogenförmig ausgebildet. Das heißt, die Bereiche auf beiden Seiten der ersten langen Seite 151 in Breitenrichtung X sind bogenförmig ausgebildet. Der Krümmungsradius des schrägen Abschnitts 24 beträgt z.B. 0,1 mm bis 0,3 mm, weiter 0,1 mm bis 0,23 mm. Der mittlere Abschnitt der ersten langen Seite 151 ist entlang der Breitenrichtung X des Metalldrahtes 1 linear geformt. Die zweite lange Seite 152 ist entlang der Breitenrichtung X des Metalldrahtes 1 linear geformt. Die zweite lange Seite 152 ist über die gesamte Länge des Metalldrahtes 1 in Breitenrichtung X linear geformt. Der mittlere Abschnitt der ersten langen Seite 151 ist parallel zur zweiten langen Seite 152. Der Endabschnitt 17 der ersten langen Seite 151 hat einen schrägen Abschnitt 24, so dass zwischen dem schrägen Abschnitt 24 und der zweiten langen Seite 152 ein dünnwandiger Abschnitt 20 gebildet wird. Die linken und rechten schrägen Abschnitte 24 sind symmetrisch in Breitenrichtung X ausgebildet. In 3 ist der schräge Abschnitt 24 der Einfachheit halber übertrieben dargestellt. Dies gilt auch für die später beschriebenen 3 bis 6.
Im Querschnitt 10b befinden sich ein fünfter Wendepunkt P13 und ein sechster Wendepunkt P14 in der Mitte der ersten langen Seite 151. Die erste lange Seite 151 ist eine Seite, die den ersten Biegepunkt P11 und den zweiten Biegepunkt P12 durch den fünften Wendepunkt P13 und den sechsten Wendepunkt P14 verbindet. Der fünfte Wendepunkt P13 liegt in Breitenrichtung X weiter innen als der erste Wendepunkt P11 und zwischen dem schrägen Abschnitt 24 auf der linken Seite und dem mittleren Abschnitt der ersten langen Seite 151. Der sechste Wendepunkt P14 liegt in der Breitenrichtung X weiter innen als der zweite Wendepunkt P12 und zwischen dem schrägen Abschnitt 24 auf der rechten Seite und dem mittleren Abschnitt der ersten langen Seite 151.
Im Gegensatz zu Beispiel 2 kann jeder schräge Abschnitt 24 in einer linearen Form ausgebildet sein. Der schräge Abschnitt 24 kann nur an einem Ende 17 der ersten langen Seite 151 vorgesehen sein, d.h. in einem Bereich auf einer Seite der Breitenrichtung X. Der Mittelbereich der ersten langen Seite 151 und der zweiten langen Seite 152 muss nicht parallel sein. Die linken und rechten schrägen Abschnitte 24 können in Breitenrichtung X asymmetrisch ausgebildet sein. Die Längen der schrägen Abschnitte 24 können unterschiedlich sein.
Die erste kurze Seite 161 und die zweite kurze Seite 162 sind entlang der Dickenrichtung Y des Metalldrahtes 1 linear geformt. Die erste kurze Seite 161 und die zweite kurze Seite 162 sind parallel zueinander, und die Länge der ersten kurzen Seite 161 ist gleich der Länge der zweiten kurzen Seite 162. Im Gegensatz zu Beispiel 2 können die erste kurze Seite 161 und die zweite kurze Seite 162 auch nicht parallel sein.
<<Modifikation 2-1>>
Die Modifikation 2-1 des Beispiels 2 wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Der Querschnitt 10b der Modifikation 2-1 ist so ausgebildet, dass der mittlere Abschnitt der ersten langen Seite 151 in der ersten Richtung Y₁ der Dickenrichtung Y des Metalldrahtes 1 konvex ist, d.h. nach oben. Auch bei der Modifikation 2-1 ist in jedem Endabschnittsbereich 14 ein dünnwandiger Abschnitt 20 in Breitenrichtung X des Querschnitts 10b vorgesehen.
«Modifikation 2-2»
Die Modifikation 2-2 des Beispiels 2 wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Der Querschnitt 10b der Modifikation 2 -2 ist so ausgebildet, dass der mittlere Abschnitt der ersten langen Seite 151 in der zweiten Richtung Y₂ der Dickenrichtung Y des Metalldrahtes 1 ausgespart ist, d.h. nach unten. Auch bei der Modifikation 2 -2 ist in jedem Endabschnittsbereich 14 in Breitenrichtung X des Querschnitts 10b ein dünnwandiger Abschnitt 20 vorgesehen. In der Modifikation 2-2 nimmt die Dicke des Zwischenbereichs 13 in Breitenrichtung X des Querschnitts 10b in Richtung der Mitte in Breitenrichtung X ab.
«Modifikation 2-3»
Die Modifikation 2-3 des Beispiels 2 wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Modifikation 2-3 ist ein Beispiel, bei dem ein schräger Abschnitt nicht nur am Ende 17 der ersten langen Seite 151, sondern auch an einem Endabschnitt 18 der zweiten langen Seite 152 vorgesehen ist. Die erste lange Seite 151 ist ähnlich wie der in 3 gezeigten. Im Folgenden wird auf die Beschreibung der ersten langen Seite 151 verzichtet, und es wird die zweite lange Seite 152 beschrieben. Im Querschnitt 10b der Modifikation 2-3 weisen beide Endabschnitte 18 der zweiten langen Seite 152 schräge Abschnitte 26 auf, die in der ersten Richtung Y₁ der Dickenrichtung Y des Metalldrahtes 1, d.h. nach oben, geneigt sind. Die Länge des schrägen Abschnitts 26 ist kürzer als die Länge des schrägen Abschnitts 24 der ersten langen Seite 151. Jeder schräge Abschnitt 26 ist bogenförmig ausgebildet. Das heißt, die Bereiche auf beiden Seiten der zweiten langen Seite 152 in Breitenrichtung X sind bogenförmig ausgebildet. Der Krümmungsradius des schrägen Abschnitts 24 ist größer als der Krümmungsradius des schrägen Abschnitts 26. Der Krümmungsradius des schrägen Abschnitts 26 beträgt z.B. 0,1 mm bis 0,3 mm, weiter 0,1 mm bis 0,23 mm. Die linken und rechten schrägen Abschnitte 26 sind symmetrisch in Breitenrichtung X ausgebildet. Auch bei der Modifikation 2-3 ist in jedem Endabschnittsbereich 14 in Breitenrichtung X des Querschnitts 10b ein dünnwandiger Abschnitt 20 vorgesehen. In 6 ist der schräge Abschnitt 26 der Einfachheit halber vergrößert dargestellt.
Im Gegensatz zu Modifikation 2-3 kann jeder schräge Abschnitt 26 in einer linearen Form ausgebildet sein. Der schräge Abschnitt 26 kann nur in einem Endabschnitt 18 der zweiten langen Seite 152 vorgesehen sein, der mit der ersten kurzen Seite 161 oder der zweiten kurzen Seite 162 verbunden ist, d.h. nur in einem Bereich auf einer Seite in Breitenrichtung X. Der linke und der rechte schräge Abschnitt 26 können asymmetrisch in Breitenrichtung X ausgebildet sein. Die Längen der schrägen Abschnitte 26 können unterschiedlich sein.
Wie in Beispiel 2, wenn der Endabschnitt 17 der ersten langen Seite 151, der mit der ersten kurzen Seite 161 verbunden ist, und der Endabschnitt 17 der ersten langen Seite 151, der mit der zweiten kurzen Seite 162 verbunden ist, bogenförmig ausgebildet sind, kann die Grenze zwischen der ersten langen Seite 151 und der ersten kurzen Seite 161 und die Grenze zwischen der ersten langen Seite 151 und der zweiten kurzen Seite 162 abgerundet sein. Da die Grenze durch eine glatte Kurve gebildet wird, ist die Begrenzung nicht eckig. Wenn der Metalldraht 1 mit Gummi abgedeckt ist, ist es daher einfach, das Auftreten von Rissen im Gummi, ausgehend von der Grenze, zu verhindern. Wenn der Endabschnitt 18 der zweiten langen Seite 152, der mit der ersten kurzen Seite 161 verbunden ist, und der Endabschnitt 18 der zweiten langen Seite 152, der mit der zweiten kurzen Seite 162 verbunden ist, ebenfalls bogenförmig ausgebildet sind, kann die Grenze zwischen der zweiten langen Seite 152 und der ersten kurzen Seite 161 und die Grenze zwischen der zweiten langen Seite 152 und der zweiten kurzen Seite 162 abgerundet werden, wie in Modifikation 2-3. Daher kann das Auftreten von Rissen auf dem Gummi weiter unterdrückt werden.
Im Folgenden werden weitere Konfigurationen des Metalldrahtes 1 im Detail beschrieben. Die folgende Beschreibung gilt für alle zuvor beschriebenen Beispiele 1 und 2 sowie deren Modifikationen.
(Dicke des Metalldrahtes)
Die Dicke t des Metalldrahtes 1 beträgt vorzugsweise 0,2 mm bis z. B. 0,35 mm. Die Dicke t ist der Höchstwert des ersten Abstands 15d zwischen der ersten langen Seite 151 und der zweiten langen Seite 152. Der Höchstwert des ersten Abstands 15d ist gleich dem Höchstwert des Abstands entlang der Dickenrichtung Y zwischen der ersten langen Seite 151 und der zweiten langen Seite 152. Wenn die Dicke t innerhalb des oben genannten Bereichs liegt, kann eine angemessene Steifigkeit in vertikaler Richtung gewährleistet werden. Wenn die Dicke t 0,2 mm oder mehr beträgt, ist die Festigkeit des Metalldrahtes 1 problemlos gewährleistet. Wenn der Metalldraht 1 zur Verstärkung des in 12 gezeigten Gummiverbundkörpers 100 verwendet wird, ist es daher einfach, die Festigkeit als Verstärkung zu gewährleisten. Wenn die Dicke t 0,35 mm oder weniger beträgt, kann der Metalldraht 1 leicht in Dickenrichtung Y gebogen werden, und das Gewicht des Metalldrahtes 1 kann reduziert werden. Wenn die Dicke t 0,35 mm oder weniger beträgt, kann die Dicke des Gummiverbundkörpers 100 reduziert werden. Insbesondere wenn die Dicke t 0,25 mm oder mehr beträgt, ist es einfach, sowohl Festigkeit als auch Zähigkeit zu erreichen. Die Dicke t beträgt vorzugsweise 0,31 mm bis 0,34 mm.
(Breite des Metalldrahtes)
Die Breite w des Metalldrahtes 1 beträgt vorzugsweise 0,4 mm bis z. B. 0,8 mm. Die Breite w ist der Höchstwert eines zweiten Abstands 16d zwischen der ersten kurzen Seite 161 und der zweiten kurzen Seite 162. Der Höchstwert des zweiten Abstands 16d ist gleich dem Höchstwert des Abstands entlang der Breitenrichtung X zwischen der ersten kurzen Seite 161 und der zweiten kurzen Seite 162. Wenn die Breite w innerhalb des obigen Bereichs liegt, kann eine angemessene Steifigkeit in der Querrichtung gewährleistet werden. Wenn die Breite w 0,4 mm oder mehr beträgt, ist die Festigkeit des Metalldrahtes 1 problemlos gewährleistet. Wenn der Metalldraht 1 zur Verstärkung des in 12 gezeigten Gummiverbundkörpers 100 verwendet wird, ist es daher einfach, die Festigkeit der Verstärkung zu gewährleisten. Wenn die Breite w 0,4 mm oder mehr beträgt, kann die Anzahl der in den Gummiverbundkörper 100 eingebetteten Metalldrähte 1 reduziert werden. Daher kann das Gewicht des Gummiverbundkörpers 100 reduziert werden. Wenn die Breite w 0,8 mm oder weniger beträgt, kann das Gewicht des Metalldrahtes 1 verringert werden. Insbesondere wenn die Breite w 0,49 mm oder mehr beträgt, kann die Festigkeit problemlos gewährleistet werden. Wenn die Breite w 0,54 mm oder mehr beträgt, lässt sich die Anzahl der eingebetteten Metalldrähte 1 leicht ausreichend reduzieren. Die Breite w beträgt vorzugsweise 0,44 mm bis 0,76 mm, oder 0,49 mm bis 0,56 mm.
(Verhältnis von Breite zu Dicke des Metalldrahtes)
Das Verhältnis zwischen der Dicke t und der Breite w des Metalldrahtes 1 beträgt vorzugsweise z. B. 1,2 bis 3,9. Das Verhältnis zwischen der Dicke t und der Breite w ist das Verhältnis zwischen dem Höchstwert des ersten Abstands 15d und dem Höchstwert des zweiten Abstands 16d. Das Verhältnis zwischen der Dicke t und der Breite w wird als w/t ausgedrückt. Wenn das Verhältnis zwischen der Dicke t und der Breite w innerhalb des oben genannten Bereichs liegt, können die Steifigkeit in vertikaler Richtung und die Steifigkeit in Querrichtung leicht ausgeglichen werden. Das Verhältnis zwischen der Dicke t und der Breite w beträgt vorzugsweise 1,26 bis 3,86 oder 1,63 bis 3,45.
Die Querschnittsfläche von Metalldraht 1 beträgt vorzugsweise 0,10 mm² bis 0,16 mm². Wenn die Querschnittsfläche 0,10 mm² oder mehr beträgt, kann die Festigkeit des Metalldrahtes 1 leicht gewährleistet werden. Wenn die Querschnittsfläche 0,16 mm² oder weniger beträgt, kann das Gewicht des Metalldrahtes 1 reduziert werden. Die Querschnittsfläche von Metalldraht 1 beträgt vorzugsweise 0,130 mm² bis 0,156 mm².
Die Dicke t₂₀ des dünnwandigen Abschnitts 20 beträgt vorzugsweise z.B. 20% bis 95% der Dicke t des Metalldrahtes 1. Die Dicke t₂₀ ist die Dicke des dünnsten Abschnitts des dünnwandigen Abschnitts 20. Die Dicke t₂₀ ist der Mindestwert des ersten Abstands 15d. Der Mindestwert des ersten Abstands 15d ist gleich dem Mindestwert des Abstands entlang der Dickenrichtung Y zwischen der ersten langen Seite 151 und der zweiten langen Seite 152. Wenn die Dicke t₂₀ 20 % oder mehr der Dicke t beträgt, kann die Festigkeit des Metalldrahtes 1 problemlos gewährleistet werden. Wenn die Dicke t₂₀ 95% oder weniger der Dicke t beträgt, wird die Steifigkeit in vertikaler Richtung leicht unterdrückt und ist gering. Der bevorzugte Bereich der Dicke t₂₀ variiert in Abhängigkeit von der Form des Querschnitts 10. Wie in 1 und dergleichen gezeigt, beträgt die Dicke t₂₀ bei einem Querschnitt 10a, bei dem der dünnwandige Abschnitt 20 im Zwischenbereich 13 in Breitenrichtung X vorgesehen ist, zum Beispiel vorzugsweise 50 % bis 95 % der Dicke t. Im Falle des Querschnitts 10a beträgt die Dicke t₂₀ vorzugsweise 55% bis 92% der Dicke t oder 60% bis 90% der Dicke t. Wie in 3 und dergleichen gezeigt, beträgt die Dicke t₂₀ im Querschnitt 10b, in dem der dünnwandige Abschnitt 20 im Endabschnittsbereich 14 in Breitenrichtung X vorgesehen ist, vorzugsweise beispielsweise 20% bis 70% der Dicke t. Im Falle des Querschnitts 10b beträgt die Dicke t₂₀ vorzugsweise 25% bis 65% der Dicke t oder 30% bis 60% der Dicke t.
(Beschichtungsschicht)
Wie in 7 gezeigt, kann der Metalldraht 1 eine Beschichtungsschicht 30 aufweisen. Wenn das Material des Metalldrahtes 1 z. B. Eisen oder eine Eisenlegierung ist, ist die Haftung an Gummi gering. Da die Beschichtungsschicht 30 auf der Oberfläche des Metalldrahtes 1 gebildet wird, kann die Haftung am Gummi verbessert werden, wenn der Metalldraht 1 mit Gummi abgedeckt wird. Das Material der Beschichtungsschicht ist zum Beispiel ein Metall wie Kupfer, Zink oder Messing. Das Metall, aus dem die Beschichtung besteht, kann ein Zusatzelement enthalten. Das Zusatzelement ist z. B. Kobalt oder Nickel. Die Beschichtungsschicht 30 kann durch ein bekanntes Beschichtungsverfahren gebildet werden. Als Beschichtungsverfahren kann z. B. ein elektrolytisches Beschichtungsverfahren, ein stromloses Beschichtungsverfahren oder ähnliches verwendet werden.
(Ausgesparter Abschnitt)
Wie in 8A und 8B und 9A und 9B gezeigt, kann der Metalldraht 1 eine Vielzahl von ausgesparten Abschnitten 40 aufweisen. Die ausgesparten Abschnitte 40 sind auf der Oberfläche des Metalldrahtes 1 vorgesehen. Die ausgesparten Abschnitte 40 sind in Abständen in Längsrichtung des Metalldrahtes 1 angeordnet. 8A und 9A sind Draufsichten auf den Metalldraht 1 von der Oberseite aus gesehen. Die obere Flächenseite des Metalldrahtes 1 ist beispielsweise die Seite, auf der die in 1, 3 und dergleichen gezeigte erste lange Seite 151 angeordnet ist. Die Querrichtung in 8A und 9A ist die Längsrichtung des Metalldrahtes 1. 8B und 9B sind Querschnittsansichten, die den Querschnitt entlang der Längsrichtung des Metalldrahtes 1 von der rechten Seite des Metalldrahtes 1 aus gesehen zeigen. Die rechte Seite des Metalldrahtes 1 ist beispielsweise die Seite, auf der sich die in 1, 3 und dergleichen gezeigte zweite kurze Seite 162 befindet.
Die in 8A und 8B gezeigten ausgesparten Abschnitte 40 sind lineare ausgesparte Abschnitte 41, die sich in der Breitenrichtung des Metalldrahtes 1 erstrecken. Die ausgesparten Abschnitte 41 sind über die gesamte Länge in Breitenrichtung des Metalldrahtes 1 auf der oberen Fläche des Metalldrahtes 1 ausgebildet. In diesem Beispiel sind die ausgesparten Abschnitte 41 Nuten mit halbkreisförmigem Querschnitt, wie in 8B gezeigt. Die Querschnittsform der ausgesparten Abschnitte 41 kann beispielsweise eine V-Form, eine rechteckige Form, eine trapezförmige Form oder ähnliches sein.
Die in 9A und 9B gezeigten ausgesparten Abschnitte 40 sind punktförmige ausgesparte Abschnitte 42. Die ausgesparten Abschnitte 42 sind auf der Oberseite des Metalldrahtes 1 so ausgebildet, dass sie in Längsrichtung des Metalldrahtes 1 angeordnet sind. In diesem Beispiel sind die ausgesparten Abschnitte 42 in einer Reihe in Längsrichtung des Metalldrahtes 1 angeordnet, können aber auch in mehreren Reihen angeordnet sein. In diesem Beispiel ist die Form des ausgesparten Abschnitts 42 halbkugelförmig. Die Form des ausgesparten Abschnitts 42 kann z. B. kegelförmig, kegelstumpfförmig, quaderförmig, kubisch, pyramidenförmig, pyramidenstumpfförmig oder ähnlich sein.
Die ausgesparten Abschnitte 40 können auf der Oberseite und/oder der Unterseite des Metalldrahtes 1 vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die ausgesparten Abschnitte 40 sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite des Metalldrahtes 1 vorgesehen. Wenn sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite des Metalldrahtes 1 Aussparungen 40 vorgesehen sind, ist es vorteilhaft, dass die Aussparungen 40 auf der Oberseite und die Aussparungen 40 auf der Unterseite sich nicht überlappen und voneinander verschoben sind, wenn der Metalldraht 1 in der Draufsicht durchgesehen wird. Da die ausgesparten Abschnitte 40 auf der Oberseite und die ausgesparten Abschnitte 40 auf der Unterseite gegeneinander verschoben sind, kann verhindert werden, dass der Metalldraht 1 an der Stelle, an der die ausgesparten Abschnitte 40 ausgebildet sind, zu dünn wird. Der Abstand i und die Tiefe d des ausgesparten Abschnitts 40 können entsprechend gewählt werden. Der Abstand i beträgt z. B. 1 mm bis 30 mm, weiter 5 mm bis 20 mm. Die Tiefe d beträgt z. B. 0,01 mm bis 0,1 mm. Insbesondere wenn die Tiefe d 0,05 mm oder weniger beträgt, wird eine Abnahme der Haltbarkeit des Metalldrahtes 1 leicht unterdrückt. Die Tiefe d beträgt vorzugsweise 0,02 mm bis 0,03 mm.
Da die ausgesparten Abschnitte 40 auf der Oberfläche des Metalldrahtes 1 ausgebildet sind, kann bei der Abdeckung des Metalldrahtes 1 mit Gummi die Haftung zwischen dem Metalldraht 1 und dem Gummi verbessert werden. Wenn ausgesparte Abschnitte 40 auf der Oberfläche des Metalldrahtes 1 gebildet werden, wenn der Metalldraht 1 mit dem Gummi abgedeckt ist, vergrößert sich die Kontaktfläche zwischen dem Metalldraht 1 und dem Gummi. Daher wird die Haftfestigkeit zwischen dem Metalldraht 1 und dem Gummi verbessert. Da der Gummi in den ausgesparten Abschnitt 40 eindringt, lässt er sich außerdem nicht so leicht vom Metalldraht 1 abziehen.
(Wellenförmige Form)
Wie in 10 dargestellt, kann der Metalldraht 1 in seiner Längsrichtung eine wellenförmige Form aufweisen. 10 ist eine Seitenansicht des Metalldrahtes 1 von der rechten Seite aus gesehen. Die Querrichtung in 10 ist die Längsrichtung des Metalldrahtes 1. Die Querschnittsformen des Metalldrahtes 1 sind in Längsrichtung einheitlich, und die Querschnittsformen, die durch Schneiden des Metalldrahtes 1 an beliebigen Stellen in Längsrichtung erhalten werden, sind gleich. Da der Metalldraht 1 eine gewellte Form hat, kann die Haftung am Gummi verbessert werden, wenn der Metalldraht 1 mit Gummi abgedeckt wird. Wenn der Metalldraht 1 eine gewellte Form hat und mit Gummi überzogen ist, vergrößert sich die Kontaktfläche zwischen dem Metalldraht 1 und dem Gummi pro Längeneinheit des Metalldrahtes 1. Daher wird die Haftfestigkeit zwischen dem Metalldraht 1 und dem Gummi verbessert. Da der Gummi in den Wellentalabschnitt zwischen den Wellenbergen eindringt, lässt er sich außerdem nicht so leicht vom Metalldraht 1 ablösen. Der Wellenabstand p kann in geeigneter Weise gewählt werden. Der Wellenabstand p ist der Abstand zwischen benachbarten Peaks. Der Wellenabstand p beträgt z. B. 1 mm bis 30 mm, weiter 5 mm bis 15 mm.
<Herstellungsverfahren des Metalldrahtes>
Der Metalldraht 1 kann durch Abflachen eines Metalldrahtes 1x mit kreisförmigem Querschnitt hergestellt werden, wie in 14 gezeigt. Als Verfahren zum Abflachen des Metalldrahtes 1x kann z.B. das Walzen mit einer Walzrolle, das Ziehen mit einer Matrize oder ähnliches verwendet werden. Als Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung des Metalldrahtes 1 wird ein Fall beschrieben, in dem der Metalldraht 1 des Beispiels 1 mit dem in 1 gezeigten Querschnitt 10a durch Walzen hergestellt wird, und zwar unter Bezugnahme auf 11. Wie in 11 dargestellt, umfasst eine Walzrolle 50, die zum Walzen verwendet wird, eine erste Rolle 51 und eine zweite Rolle 52. Die erste Rolle 51 und die zweite Rolle 52 sind einander in Dickenrichtung des Metalldrahtes 1 zugewandt. Die Umfangsflächen der ersten Rolle 51 und der zweiten Rolle 52 haben eine Form, die der ersten langen Seite 151 bzw. der zweiten langen Seite 152 des in 1 dargestellten Querschnitts 10a entspricht. In diesem Beispiel sind die erste Rolle 51 und die zweite Rolle 52 jeweils so gekrümmt, dass die Mitte des Abschnitts der Rolle in Breitenrichtung konvex ist. Wenn der Metalldraht 1 zwischen der ersten Rolle 51 und der zweiten Rolle 52 gewalzt wird, kann der Querschnitt des Metalldrahtes 1 in die Form des Querschnitts 10a gebracht werden.
Wenn der Metalldraht 1 durch Ziehen hergestellt wird, kann die Form des Lochs einer Matrize (nicht gezeigt) eine Form sein, die dem Querschnitt 10a entspricht.
Das Walzen und Ziehen kann mehrmals durchgeführt werden. In diesem Fall wird der Querschnitt des Metalldrahtes 1 so bearbeitet, dass er sich allmählich der Form des Querschnitts 10a annähert. Außerdem ist es vorteilhaft, dass der Walzvorgang und der Ziehvorgang in einem warmen Zustand durchgeführt werden. Durch die Durchführung des Walzprozesses und des Ziehprozesses in einem warmen Zustand kann der Metalldraht 1 leicht verarbeitet werden.
Wenn ein ausgesparter Abschnitt 40 auf der Oberfläche des Metalldrahtes 1 gebildet wird, wie in 8A und 8B und 9A und 9B gezeigt, kann ein konvexer Abschnitt, der dem ausgesparten Abschnitt 40 entspricht, auf der Oberfläche der ersten Rolle 51 und der zweiten Rolle 52 vorgesehen werden. Der ausgesparte Abschnitt 40 kann auf der Oberfläche des Metalldrahtes 1 dadurch gebildet werden, dass der konvexe Abschnitt der Rolle während des Walzprozesses gegen den Metalldraht 1 gedrückt wird. Wie in 10 gezeigt, kann der Metalldraht 1 mit der gewellten Form durch Riffeln des Metalldrahtes 1 hergestellt werden.
<Gummiverbundkörper >
Im Folgenden wird in den 12 und 13 eine Ausführungsform des Gummiverbundkörpers 100 beschrieben. Der Gummiverbundkörper 100 umfasst den Metalldraht 1 der zuvor beschriebenen Ausführungsform und einen Gummi 110. Nachfolgend wird eine Konfiguration des Gummiverbundkörpers 100 im Detail beschrieben.
Der Gummiverbundkörper 100 hat die Form einer Platte. Eine Vielzahl von Metalldrähten 1 ist in den Gummiverbundkörper 100 eingebettet. Die Vielzahl der Metalldrähte 1 dient als Verstärkung des Gummiverbundkörpers 100. Die Länge, Dicke und Breite des Gummiverbundkörpers 100 sind nicht besonders begrenzt. In der Ausführungsform fällt die Längsrichtung des Gummiverbundkörpers 100 mit der Längsrichtung des Metalldrahtes 1 zusammen. Die Breitenrichtung des Gummiverbundkörpers 100 entspricht der Richtung, in der die Vielzahl der Metalldrähte 1 angeordnet sind. Die Dickenrichtung des Gummiverbundkörpers 100 ist eine Richtung orthogonal zur Längsrichtung und zur Breitenrichtung. Die Dickenrichtung des Gummiverbundkörpers 100 entspricht der Dickenrichtung des Metalldrahtes 1. Die Dicke des Gummiverbundkörpers 100 wird gemäß der Dicke t des Metalldrahtes 1 entsprechend angepasst. Die Dicke des Gummiverbundkörpers 100 beträgt z. B. 0,5 mm bis 1,0 mm.
(Metalldraht)
Der Metalldraht 1 hat einen Querschnitt 10 mit einem dünnwandigen Abschnitt 20, wie in den 1 bis 6 gezeigt. In der Ausführungsform handelt es sich bei dem Metalldraht 1 um den Metalldraht 1 des Beispiels 1 mit dem in 1 gezeigten Querschnitt 10a. Wie in den 12 und 13 gezeigt, sind die Metalldrähte 1 in einer Linie in der Breitenrichtung des Gummiverbundkörpers 100 angeordnet. Der Metalldraht 1 ist so angeordnet, dass die Breitenrichtung des Metalldrahtes 1 entlang der Breitenrichtung des Gummiverbundkörpers 100 verläuft. Wie zuvor beschrieben, wird eine Konfiguration, in der der Metalldraht 1 so angeordnet ist, dass die Breitenrichtung des Metalldrahtes 1 und die Breitenrichtung des Gummiverbundkörpers 100 aufeinander ausgerichtet sind, als Queranordnung bezeichnet. Wenn der Metalldraht 1 in Querrichtung angeordnet ist, kann die Dicke des Gummiverbundkörpers 100 verringert werden. Der Metalldraht 1 mit dem Querschnitt 10 hat eine geringe Steifigkeit in vertikaler Richtung. Daher hat der Gummiverbundkörper 100 mit dem Metalldraht 1 eine geringe Steifigkeit in vertikaler Richtung. Außerdem hat der Metalldraht 1 mit dem Querschnitt 10 eine hohe Steifigkeit in der Querrichtung. Daher hat der Gummiverbundkörper 100 mit dem Metalldraht 1 eine hohe Steifigkeit in der Querrichtung. Darüber hinaus ist es bei einem Metalldraht 1, dessen Querschnitt 10 einen dünnwandigen Abschnitt 20 enthält, möglich, die Steifigkeit in Querrichtung zu verbessern, während die Steifigkeit in vertikaler Richtung des Metalldrahtes 1 niedrig gehalten wird. Daher kann bei einem Gummiverbundkörper 100, der einen Metalldraht 1 enthält, die Steifigkeit in Querrichtung verbessert werden, während die Steifigkeit in vertikaler Richtung unterdrückt wird, so dass sie gering ist.
Der Spalt g zwischen benachbarten Metalldrähten 1 beträgt z. B. 0,18 mm bis 0,68 mm. Wenn der Spalt g innerhalb des oben genannten Bereichs liegt, kann eine angemessene Steifigkeit in vertikaler Richtung gewährleistet werden. Wenn der Spalt g 0,18 mm oder mehr beträgt, kann die Anzahl der in den Gummiverbundkörper 100 eingebetteten Metalldrähte 1 mit konstanter Breite reduziert werden. Daher kann das Gewicht des Gummiverbundkörpers 100 reduziert werden. Wenn der Spalt g 0,18 mm oder mehr beträgt, kann der Gummiverbundkörper 100 außerdem leicht in Dickenrichtung gebogen werden. Wenn der Spalt g 0,68 mm oder weniger beträgt, kann die Wirkung der Verstärkung des Gummiverbundkörpers 100 durch den Metalldraht 1 ausreichend erzielt werden. Wenn der Spalt g 0,68 mm oder weniger beträgt, kommt das Element leicht mit dem Metalldraht 1 in Berührung, wenn ein scharfkantiges Element in der Dickenrichtung des Gummiverbundkörpers 100 steckt. Daher kann leicht verhindert werden, dass das Element in den Gummiverbundkörper 100 eindringt. Insbesondere wenn der Spalt g 0,3 mm oder mehr beträgt, ist es einfach, die Anzahl der eingebetteten Metalldrähte 1 ausreichend zu reduzieren. Wenn der Spalt g 0,6 mm oder weniger beträgt, lässt sich die Wirkung der Verstärkung des Gummiverbundkörpers 100 durch den Metalldraht 1 leicht erzielen. Wenn der Spalt g 0,4 mm oder weniger beträgt, kommt das oben beschriebene Element leichter mit dem Metalldraht 1 in Kontakt. Der Spalt g beträgt vorzugsweise 0,27 mm bis 0,6 mm.
(Gummi)
Der Gummi 110 deckt den Metalldraht 1 ab. Das Material des Gummis 110 kann Naturkautschuk, synthetischer Kautschuk oder ein Verbundkautschuk aus Naturkautschuk und synthetischem Kautschuk sein. Der synthetische Kautschuk ist zum Beispiel ein synthetischer Kautschuk auf Dien-Basis. Beispiele für synthetischen Kautschuk auf Dien-Basis sind Butadien-Kautschuk, Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk, Polyisopren-Kautschuk, Butyl-Kautschuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Copolymer-Kautschuk, Styrol-Isopren-Copolymer-Kautschuk, Styrol-Isopren-Butadien-Copolymer-Kautschuk, Isopren-Butadien-Copolymer-Kautschuk oder Ähnliches.
Der Kautschuk 110 kann einen Füllstoff wie Ruß oder Kieselsäure enthalten. Darüber hinaus kann der Kautschuk 110 Zusatzstoffe wie einen Verflüssiger, einen Weichmacher und eine Vulkanisationshilfe enthalten.
Der Metalldraht 1 der in den 1 bis 10 gezeigten Ausführungsform weist ein gutes Gleichgewicht zwischen der Steifigkeit in der vertikalen Richtung und der Steifigkeit in der Querrichtung auf. Da der Metalldraht 1 einen flachen Querschnitt 10 aufweist, hat der Metalldraht 1 eine geringe Steifigkeit in der vertikalen Richtung und eine hohe Steifigkeit in der Querrichtung. Da der Querschnitt 10 einen dünnwandigen Abschnitt 20 aufweist, ist es außerdem möglich, die Steifigkeit in der Querrichtung zu verbessern, während die Steifigkeit in der vertikalen Richtung unterdrückt wird.
Der Gummiverbundkörper 100 gemäß der Ausführungsform kann für Gummierzeugnisse wie Reifen für Kraftfahrzeuge, Förderbänder, Handläufe für z. B. Rolltreppen und Schläuche verwendet werden. Da der Gummiverbundkörper 100 einen Metalldraht 1 enthält, hat der Gummiverbundkörper 100 ein gutes Gleichgewicht zwischen der Steifigkeit in der vertikalen Richtung und der Steifigkeit in der Querrichtung. Der Gummiverbundkörper 100 hat eine geringe Steifigkeit in der vertikalen Richtung. Daher weist der Gummiverbundkörper 100 eine hohe Flexibilität gegen Biegung in der Dickenrichtung auf. Der Gummiverbundkörper 100 hat eine hohe Steifigkeit in der Querrichtung. Daher weist der Gummiverbundkörper 100 eine hohe Biegesteifigkeit in der Breitenrichtung auf. Wenn der Gummiverbundkörper 100 beispielsweise in einem Reifen verwendet wird, weist der Gummiverbundkörper 100 eine hohe Flexibilität in Dickenrichtung auf, wodurch der Fahrkomfort verbessert wird. Darüber hinaus weist der Gummiverbundkörper 100 eine hohe Steifigkeit in Breitenrichtung auf, wodurch die Lenkstabilität verbessert wird.
[Testbeispiel 1]
Untersucht wurde der Zusammenhang zwischen der Querschnittsform des Metalldrahtes und der Steifigkeit in vertikaler Richtung sowie der Steifigkeit in Querrichtung.
Im Testbeispiel 1 wurden Metalldrähte der Proben Nr. 0 bis Nr. 3 mit unterschiedlichen Querschnittsformen hergestellt. Der Metalldraht der Probe Nr. 1 ist der Metalldraht 1 des Beispiels 1 mit dem in 1 dargestellten Querschnitt 10a. Der Metalldraht der Probe Nr. 2 ist der Metalldraht 1 des Beispiels 2 mit dem in 3 gezeigten Querschnitt 10b. Der Metalldraht der Probe Nr. 0 ist der Metalldraht 1x, der in 14 als Vergleichsbeispiel gezeigt ist. Der Querschnitt von Metalldraht 1x ist kreisförmig. Der Metalldraht der Probe Nr. 3 ist ein Metalldraht 1y, der in 15 als Vergleichsbeispiel dargestellt ist. Der Querschnitt des Metalldrahtes 1y ist bahnförmig. Genauer gesagt können die erste lange Seite 151 und die zweite lange Seite 152 entlang der Breitenrichtung des Metalldrahtes 1y linear sein. Die erste lange Seite 151 und die zweite lange Seite 152 sind parallel zueinander, und die Länge der ersten langen Seite 151 ist gleich der Länge der zweiten langen Seite 152. Der erste Abstand 15d zwischen der ersten langen Seite 151 und der zweiten langen Seite 152 ist in der Breitenrichtung konstant. Daher weist der bahnförmige Querschnitt keinen dünnwandigen Abschnitt in einem Bereich auf, der zwischen der ersten langen Seite 151 und der zweiten langen Seite 152 liegt. Die erste kurze Seite 161 und die zweite kurze Seite 162 können eine Bogenform aufweisen, die in der Breitenrichtung des Metalldrahtes 1 nach außen konvex ist. Da die erste kurze Seite 161 und die zweite kurze Seite 162 eine Bogenform aufweisen, hat keine der kurzen Seiten einen Wendepunkt in der Mitte. Die erste kurze Seite 161 und die zweite kurze Seite 162 haben eine seitlich symmetrische Form.
Die Dicke t, die Breite w und die Querschnittsfläche des Metalldrahtes jeder Probe sind in Tabelle 1 angegeben. Die Dicke t und die Breite w des Metalldrahtes der Probe Nr. 0 sind gleich groß. Bei der Probe Nr. 0 ist das Verhältnis zwischen der Dicke t und der Breite w gleich 1. Bei den Metalldrähten der Proben Nr. 1 bis Nr. 3 waren die Dicke t und die Breite w gleich. Bei den Proben Nr. 1 bis Nr. 3 beträgt das Verhältnis zwischen der Dicke t und der Breite w 1,63. Die Metalldrähte der Proben Nr. 1 bis Nr. 3 wurden durch Abflachen des Metalldrahtes der Probe Nr. 0 durch Walzen hergestellt. Beim Walzen des Metalldrahtes wird der Metalldraht in der Längsrichtung verlängert. Daher ist die Querschnittsfläche der Metalldrähte der Proben Nr. 1 bis Nr. 3 etwas kleiner als die Querschnittsfläche des Metalldrahtes der Probe Nr. 0.
Der Querschnitt des Metalldrahtes von Probe Nr. 1 und Probe Nr. 2 hat einen dünnwandigen Abschnitt. Auf der anderen Seite haben die Querschnitte der Metalldrähte der Proben Nr. 0 und Nr. 3 keinen dünnwandigen Abschnitt. Bei der Probe Nr. 1 beträgt die Dicke t₂₀ des in 1 gezeigten dünnwandigen Abschnitts 20 0,2 mm. Das heißt, die Tiefe der gekrümmten Abschnitte 21 und 22 der ersten langen Seite 151 und der zweiten langen Seite 152 beträgt jeweils 0,05 mm. Bei Probe Nr. 1 beträgt das Verhältnis der Dicke t₂₀ des dünnwandigen Abschnitts 20 zur Dicke t des Metalldrahts 66,6 %. Bei der Probe Nr. 2 beträgt die Dicke t₂₀ des dünnwandigen Abschnitts 20 in 3 0,15 mm. In der Probe Nr. 2 beträgt das Verhältnis der Dicke t₂₀ des dünnwandigen Abschnitts 20 zur Dicke t des Metalldrahts 50%. In der Zeile „dünnwandiger Abschnitt (vorhanden/fehlt)“ der Tabelle 1 bedeutet „vorhanden“, dass der Metalldraht einen dünnwandigen Abschnitt hat, und „fehlt“, dass der Metalldraht keinen dünnwandigen Abschnitt hat.

Für den Metalldraht jeder Probe wurde das zweite Flächenmoment berechnet. Für die Berechnung des zweiten Flächenmoments wurde eine handelsübliche Strukturanalysesoftware verwendet. Das zweite Flächenmoment wurde als zweites Flächenmoment in Dickenrichtung des Metalldrahtes und als zweites Flächenmoment in Breitenrichtung des Metalldrahtes berechnet. Die vierte Ziffer des zweiten Flächenmoments wird gerundet, und das zweite Flächenmoment hat drei signifikante Ziffern. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Darüber hinaus wurde der Steifigkeitsindex auf der Grundlage des Berechnungsergebnisses des zweiten Flächenmoments berechnet. Der Steifigkeitsindex ist ein Wert, der unter der Annahme ausgedrückt wird, dass die Steifigkeit des Metalldrahtes der Probe Nr. 0 100 beträgt. Für den Steifigkeitsindex wurden der Steifigkeitsindex in der vertikalen Richtung des Metalldrahtes und der Steifigkeitsindex in der Querrichtung des Metalldrahtes berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Steifigkeit in vertikaler Richtung ist proportional zum zweiten Flächenmoment in Dickenrichtung. Daher wird der Steifigkeitsindex in vertikaler Richtung für jede Probe berechnet als (zweites Flächenmoment in Dickenrichtung jeder Probe) / (zweites Flächenmoment in Dickenrichtung der Probe Nr. 0) × 100. Die Steifigkeit in der Querrichtung ist proportional zum zweiten Flächenmoment in der Breitenrichtung. Daher wird der Steifigkeitsindex in der Querrichtung jeder Probe berechnet als (zweites Flächenmoment in Breitenrichtung jeder Probe) / (zweites Flächenmoment in Breitenrichtung der Probe Nr. 0) × 100. In Tabelle 1 ist die „Dicke des zweiten Flächendrehmoments“ das zweite Flächendrehmoment in Dickenrichtung. Die „Breite des zweiten Flächendrehmoments“ ist das zweite Flächendrehmoment in der Breitenrichtung. Der „Steifigkeitsindex in vertikaler Richtung" ist ein Steifigkeitsindex in vertikaler Richtung. Der „Steifigkeitsindex in Querrichtung“ ist ein Steifigkeitsindex in der Querrichtung. Das „Verhältnis des zweiten Flächenmoments“ ist ein Wert, der berechnet wird, indem das zweite Flächenmoment in Breitenrichtung durch das zweite Flächenmoment in Dickenrichtung dividiert wird. [Tabelle 1]

Probe Nr.	0	1	2	3
Querschnittsform	kreisförmig	Beispiel 1	Beispiel 2	bahnförmig
Dicke t (mm)	0,415	0,3	0,3	0,3
Breite W (mm)	0,415	0,49	0,49	0,49
Dünnwandiger Abschnitt (vorhanden/fehlt)	fehlt	vorhanden	vorhanden	fehlt
Querschnittsfläche (mm²)	0,135	0,129	0,137	0,138
Dicke zweites Flächenmoment (mm⁴)	1,46 × 10^-3	0,53 × 10^-3	1,02 × 10^-3	0,94 × 10^-3
Breite zweites Flächenmoment (mm⁴)	1,46 × 10^-3	2,17 × 10^-3	2,64 × 10^-3	2,33 × 10^-3
Steifigkeitsindex in vertikaler Richtung	100	36	70	64
Steifigkeitsindex in Querrichtung	100	149	181	160
Verhältnis des zweiten Flächenmoments	1	4,15	2,59	2,48

Aus den Ergebnissen der Tabelle 1 ist ersichtlich, dass die Probe Nr. 1 und die Probe Nr. 2 mit dem flachen Querschnitt eine geringere Steifigkeit in der vertikalen Richtung und eine höhere Steifigkeit in der Querrichtung als die Probe Nr. 0 mit dem kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Darüber hinaus kann bei der Probe Nr. 1 die Steifigkeit in vertikaler Richtung unterdrückt werden, so dass sie im Vergleich zur Probe Nr. 3 mit dem bahnförmigen Querschnitt gering ist. Andererseits kann die Probe Nr. 2 die Steifigkeit in der Querrichtung im Vergleich zur Probe Nr. 3 verbessern. Außerdem beträgt das zweite Flächenmoment der Probe Nr. 1 und der Probe Nr. 2 jeweils 2,5 oder mehr. Daher kann man sagen, dass bei den Proben Nr. 1 und 2 die Steifigkeit in vertikaler Richtung und die Steifigkeit in Querrichtung ein besseres Gleichgewicht aufweisen als bei Probe Nr. 3. Es wurde bestätigt, dass bei einem Querschnitt mit einem dünnwandigen Abschnitt wie bei Probe Nr. 1 und Probe Nr. 2 das Gleichgewicht zwischen der Steifigkeit in vertikaler Richtung und der Steifigkeit in Querrichtung gut ist. Insbesondere kann bei der Probe Nr. 1, bei der der dünnwandige Abschnitt im Zwischenbereich vorgesehen ist, die Steifigkeit in vertikaler Richtung im Vergleich zur Probe Nr. 2, bei der der dünnwandige Abschnitt im Endabschnitt vorgesehen ist, wirksam verringert werden.
Bezugszeichenliste

1, 1x, 1y: Metalldraht
10, 10a, 10b: Querschnitt
11: lange Achse
12: kurze Achse
13: Zwischenbereich
14: Endabschnittsbereich
151: erste lange Seite
152: zweite lange Seite
161: erste kurze Seite
162: zweite kurze Seite
15d: erster Abstand
16d: zweiter Abstand
17: Endabschnitt der ersten langen Seite
18: Endabschnitt der zweiten langen Seite
C10: Mitte
P11: erster Wendepunkt
P12: zweiter Wendepunkt
P21: dritter Wendepunkt
P22: vierter Wendepunkt
P13: fünfter Wendepunkt
P14: sechster Wendepunkt
20: dünnwandiger Abschnitt
21, 22: gebogener Abschnitt
24: schräger Abschnitt
26: schräger Abschnitt
30: Beschichtungsschicht
40, 41, 42: ausgesparter Abschnitt
50: Walzrolle
51: erste Rolle
52: zweite Rolle
100: Gummiverbundkörper
110: Gummi
t, t20: Dicke
w: Breite
i: Abstand
d: Tiefe
p: Wellenförmiger Abstand
g: Spalt
X: Breitenrichtung
X1: erste Richtung
X2: zweite Richtung
Y: Dickenrichtung
Y1: erste Richtung
Y2: zweite Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2021098516 [0002]
JP 200941170 [0004]
JP 201125795 [0004]
JP 201291614 [0004]

Claims

Metalldraht, umfassend: in einem Querschnitt orthogonal zu einer Längsrichtung des Metalldrahtes, einen flachen Querschnitt mit einer langen Achsenrichtung und einer kurzen Achsenrichtung, die orthogonal zueinander sind, wobei der Querschnitt eine von vier Seiten umgebene Form aufweist, wobei die vier Seiten eine erste lange Seite und eine zweite lange Seite, die einander in kurzen Achsenrichtung zugewandt sind, und eine erste kurze Seite und eine zweite kurze Seite, die einander in der langen Achsenrichtung zugewandt sind, sind, wobei die erste lange Seite eine Seite ist, die einen ersten Wendepunkt und einen zweiten Wendepunkt miteinander verbindet, wobei die zweite lange Seite eine Seite ist, die einen dritten Wendepunkt und einen vierten Wendepunkt miteinander verbindet, wobei der erste Wendepunkt ein Wendepunkt ist, der auf einer äußersten Seite in der langen Achsenrichtung von einer Mitte des Querschnitts auf einer durchgehenden Linie liegt, die die erste lange Seite und die erste kurze Seite einschließt, wobei der zweite Wendepunkt ein Wendepunkt ist, der auf einer äußersten Seite in der langen Achsenrichtung von der Mitte des Querschnitts auf einer durchgehenden Linie liegt, die die erste lange Seite und die zweite kurze Seite einschließt, wobei der dritte Wendepunkt ein Wendepunkt ist, der auf einer äußersten Seite in der langen Achsenrichtung von der Mitte des Querschnitts auf einer durchgehenden Linie liegt, die die zweite lange Seite und die erste kurze Seite einschließt, wobei der vierte Wendepunkt ein Wendepunkt ist, der auf einer äußersten Seite in der langen Achsenrichtung von der Mitte des Querschnitts auf einer durchgehenden Linie liegt, die die zweite lange Seite und die zweite kurze Seite einschließt, wobei ein erster Abstand zwischen der ersten langen Seite und der zweiten langen Seite nicht konstant ist, wobei ein dünnwandiger Abschnitt in einem Bereich zwischen der ersten langen Seite und der zweiten langen Seite eingefügt ist, und wobei der dünnwandige Abschnitt einen Abschnitt enthält, in dem der erste Abstand am kleinsten ist.
Metalldraht gemäß Anspruch 1, wobei der dünnwandige Abschnitt in einem Zwischenbereich in der langen Achsenrichtung des Querschnitts vorgesehen ist.
Metalldraht gemäß Anspruch 1, wobei die Form des Querschnitts eine in der kurzen Achsenrichtung asymmetrische Form ist, und der dünnwandige Abschnitt in einem Endabschnittsbereich in Richtung der Längsachse des Querschnitts vorgesehen ist.
Metalldraht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Höchstwert des ersten Abstands 0,2 mm bis 0,35 mm beträgt.
Metalldraht gemäß Anspruch 4, wobei ein Verhältnis zwischen dem Höchstwert des ersten Abstands und einem Höchstwert eines zweiten Abstands 1,2 bis 3,9 beträgt, wobei der zweite Abstand ein Abstand zwischen der ersten kurzen Seite und der zweiten kurzen Seite ist.
Metalldraht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Form eines Endabschnitts, der mit der ersten kurzen Seite der ersten langen Seite verbunden ist, oder eines Endabschnitts, der mit der zweiten kurzen Seite der ersten langen Seite verbunden ist, oder eines Endabschnitts, der mit der ersten kurzen Seite der zweiten langen Seite verbunden ist, oder eines Endabschnitts, der mit der zweiten kurzen Seite der zweiten langen Seite verbunden ist, eine Bogenform ist.
Metalldraht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Oberfläche des Metalldrahtes eine Beschichtungsschicht aufweist.
Metalldraht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Metalldraht in Längsrichtung eine wellenförmige Form aufweist.
Metalldraht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Oberfläche des Metalldrahtes eine Vielzahl von ausgesparten Abschnitten aufweist, die so vorgesehen sind, dass sie in Längsrichtung voneinander beabstandet sind.
Metalldraht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Metalldraht ein Stahldraht ist.
Gummiverbundkörper, umfassend: den Metalldraht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10; und Gummi, der den Metalldraht bedeckt.