JP2001234486A

JP2001234486A - スチールコード及びゴム複合体

Info

Publication number: JP2001234486A
Application number: JP2000050213A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawatani; 浩史川谷
Original assignee: Tokyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2001-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構造でありながらゴム浸透性と疲労性が
良好でしかもコード形状も均一的で１工程で安価に製造
できるスチールコードを提供する。【解決手段】２本の心ワイヤの周りに４〜８本の側ワイ
ヤを配して撚り合わせたスチールコードであって、心ワ
イヤの少なくとも１本が偏平状をなしかつ短径方向に波
を有しており、それら２本の心ワイヤが撚り合わされる
とともに側ワイヤと略同じ撚りピッチで一括撚りされて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はゴムの補強に好適な
スチールコード及びこれを使用しゴム複合体に関する。

【０００２】

【従来の技術】スチールコードはラジアルタイヤやコン
ベアベルトなどのゴム製品の補強材として汎用されてい
る。このうち、トラック、バスなどの大型車両のベルト
材としては、３＋７構造や３＋８構造が採用されてい
る。こうした構造のスチールコードでは心ストランドを
撚り合わせ、その後に心ストランドと側ワイヤを撚り合
わせる２工程撚りで製造されるため、製造コストが高く
なるという問題があった。また、心ストランドが３本の
ワイヤを撚りあわしたもので、中心にゴムが浸透しない
空洞が存在する。このため、心部に水分が浸入してワイ
ヤが腐食され、ワイヤとゴムとが分離してしまういわゆ
るセパレーション現象が生ずるという問題があった。

【０００３】そこで、撚り工程を減らしてコストダウン
を図ることを目的として１工程撚りの３／７構造、３／
８構造のスチールコードも提案されているが、心が３本
のワイヤがあるためやはり心の内部までゴムが浸透せ
ず、先のように耐腐食性に難点があった。こうしたこと
から、心ストランド内部へのゴム浸透性改善策として心
ワイヤを２本とする構造たとえば２＋７、２＋８構造も
提案されているが、２工程撚りとなって製造コストが高
くなる点に問題があるほか、心ストランドが１×２構造
であるためコード長手方向での形状が不均一となるとい
う問題があった。また、これらのスチールコードにおい
ても、側ワイヤ間にゴムが浸透するのに十分なすき間量
を設けなければならず、そのため心ワイヤを側ワイヤに
対して増径する必要があるが、スチールコードの曲げ疲
労性はワイヤ径が大きくなるにつれて劣化する傾向があ
るため、こうした心ワイヤの増径は曲げ疲労の劣化につ
ながる問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題点を解消するために創案されたもので、その目的と
するところは、簡単な構造でありながらゴム浸透性が良
好でしかもコード形状も均一的で製造も１工程で安価に
行えるスチールコードを提供することにある。また本発
明の他の目的は、腐食が生じにくく長寿命なラジアルタ
イヤ等のゴム複合体を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明のスチールコードは、２本の心ワイヤの周りにｎ
本（ｎ＝４〜８）の側ワイヤを配して撚り合わせたスチ
ールコードであって、心ワイヤの少なくとも１本が偏平
ワイヤからなるとともに短径方向に波を有しており、そ
れら２本の心ワイヤが撚り合わされるとともに側ワイヤ
と略同じ撚りピッチで一括撚りされていることを特徴と
している。好ましくは、心ワイヤの偏平率（短径／長
径）は６０〜９０％、波はピッチ１．５〜１０．０ｍ
ｍ、高さ０．０１〜０．３ｍｍの連続波からなってい
る。第２の目的を達成するため本発明は、前記スチール
コードをゴム成形体内に埋め込んだことを特徴としてい
る。

【０００６】

【作用】本発明においては、２本の心ワイヤを撚り合わ
せると同時に周りに４〜８本から選択される本数の側ワ
イヤを配して一括撚りして作られるため、一工程で製作
することができ、製造コストを低減することができる。
２本の心ワイヤの少なくとも一本は偏平化されており、
しかもその短径方向に波付けされている。本発明は、こ
うした少なくとも片方が偏平な２本のワイヤを撚り合わ
せるとともに周りに側ワイヤを配して一括撚りしている
ことから、心ワイヤ間および側ワイヤ間にゴムが浸透で
きるだけの隙間を自在かつ確実に形成することができ、
ゴムを確実に浸透させることができる。また、心ワイヤ
の増径率を大きくすることなくワイヤの偏平化と波付け
により増径と同様の効果を実現できるので、曲げ疲労性
がすぐれたものとすることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施態様を添付図面
を参照して説明する。図１は本発明によるスチールコー
ドの一実施例をコード長手方向の２か所切断した断面で
示している。１，１は２本の心ワイヤであり、互いに撚
り合わされている。２，２’は前記心ワイヤ１，１を囲
むように配され、バンチャー式撚線機によって心ワイヤ
１，１とともに一括撚りされた複数本（図面では７本）
の側ワイヤである。前記心ワイヤ１，１と側ワイヤ２，
２’は、炭素含有量が０．７０〜１．００ｗｔ％の高張
力鋼線を使用して作られ、引張り強度が２８０〜４５０
ｋｇｆ／ｍｍ²を有していることが好ましく、表面には
ゴムとの接着性のよいブラスなどのめっきが施されてい
る。

【０００８】前記側ワイヤ同士および心ワイヤと側ワイ
ヤとの間には、ゴム浸透に十分な０．０２ｍｍ以上の隙
間ｓが複数箇所形成されている。隙間の大きさが０．０
２ｍｍ未満ではゴム浸透率８０％以上を達成しえないの
で不可である。側ワイヤ２，２’の本数は４本以上かつ
８本以下である。その理由は３本では側ワイヤ間の隙間
が大きくなり過ぎ、心ワイヤが側へ飛び出しやすくなる
からであり、９本では側ワイヤ２，２’間の隙間が狭く
なり、十分な隙間を設けるには心ワイヤ径を大きくする
必要が生じ、それにより疲労性が低下するからである。

【０００９】図１では２／７構造のスチールコードとな
っているが、もとよりこれに限定されるものではない。
図２は他の例を示しており、（ａ）は側ワイヤ２，２’
を６本とした場合、（ｂ）は側ワイヤ２，２’を８本と
した場合を示している。

【００１０】各側ワイヤ２，２’は同径の丸線からなっ
ているが、この実施例では心ワイヤ１，１は断面が偏平
状となっている。心ワイヤ１の断面形状は、略小判形、
楕円形、長円状などであってもよい。また、心ワイヤ
１，１は側ワイヤ２，２’と線径（断面積）が同じであ
ることが好ましいが、場合によっては側ワイヤ２，２’
よりも適度に大きくてもよい。

【００１１】心ワイヤ１の偏平率は、図３（ｂ）のよう
に、長径をＷとし短径をＤとすると、Ｄ／Ｗは０．６〜
０．９０が好ましい。その理由はＤ／Ｗが０．９０以上
では偏平化により側ワイヤ間にゴムが浸透するのに十分
な隙間を設けることができないからであり、Ｄ／Ｗが
０．６以下ではワイヤに対する加工度が大きいためクラ
ックが発生しやすく、したがって、実際上ワイヤの偏平
加工が困難となるからである。

【００１２】前記心ワイヤ１，１は、さらに、図３
（ａ）のように断面における短径方向に連続した波１０
を有している。この波１０は側ワイヤ２，２’相互の間
隔を広げ、コード心部へのゴム浸透性を向上させるため
に設けられる。前記波１０としては、屈曲部と直線部が
繰り返すクリンプ形状でもよいし、一つの平面内で直線
成分を含まずに滑らかに連続した曲線部のみからなる波
でもよい。この連続した曲線部のみからなる波は、連続
する円弧の組合わせのほか、正弦波曲線、サイクロイド
の連続弧、カージオイドの連続弧、トラクトリックスの
連続弧などであってもよいものである。

【００１３】前記二次元形状の波１０は、波ピッチＰ
１．５〜１０．０ｍｍの範囲とし、波高さｈを０．０１
〜０．５０ｍｍの範囲とすることが好ましい。波高さｈ
が０．０１ｍｍを下回ると、側ワイヤ２，２’に対する
間隔広げ作用が乏しくなり、ゴム浸透性が低下するので
不可である。しかし、波高さｈが０．５０ｍｍを上回る
と、クリンプ加工によりワイヤの劣化が大きくなってし
まうので適当でない。より好適な波ピッチＰは２．５〜
７．５ｍｍ、波高さｈは０．０５〜０．３０ｍｍであ
る。

【００１４】前記スチールコードにおいては、断面が偏
平でかつ短径方向に波１０を有する２本の心ワイヤ１，
１が図３（ｃ）のように相互に撚り合わされるととも
に、周りの側ワイヤ２，２’と一括して撚り合わされて
いる。このため、隙間ｓが確実に形成されるとともに、
心ワイヤ１，１が側ワイヤ２，２’と部分的に接触し、
それにより軸方向に引張り力が作用したときに摩擦抵抗
作用が発生するとともに、隙間ｓからのゴム浸透によ
り、心ワイヤ１の軸線方向の移動（抜け出し）が抑制さ
れる。そしてまた、心ワイヤ１，１が短辺方向に波を有
しているため、心ワイヤ相互間も隙間が生じ、その隙間
にゴムが浸透することができる。

【００１５】なお、心ワイヤ１，１の径を疲労性を低下
させない程度に側ワイヤ２，２’の径よりも太くしても
よく、この場合には、波１０とねじれによる側ワイヤの
間隔広げ作用に加えて、増径による隙間形成作用も得ら
れるので、コード心部へのゴム浸透性をより向上させる
ことができる。また、心ワイヤ１の波１０を、一つの平
面内で直線成分を含まずに滑らかに連続した曲線部のみ
からなる波で構成した場合には、耐疲労性を良好なもの
とすることができる。本発明は１本の心ワイヤ１のみを
断面が偏平でかつ短径方向に波１０を加工したものと
し、他の１本の心ワイヤを丸断面のままとすることを含
み、また、他の１本の心ワイヤを断面が偏平にすること
を含んでいる。

【００１６】図４は本発明によるスチールコードをラジ
アルタイヤに適用して例を示しており、５はトレッドを
形成した最外層ゴムシート、６ａ，６ｂは最外層ゴムシ
ート５の下層のベルト用ゴムシートであり、該ベルト用
ゴムシート６ａ，６ｂに前記した本発明によるスチール
コードＡを埋設したものである。

【００１７】次に本発明によるスチールコードの製造法
の一例を説明する。心ワイヤ１は、所定の径に作られた
高張力鋼線を焼入れ後ブラスめっきし、伸線加工を施し
た後、偏平加工を施し、ついで歯先に多数のピンを有す
るギヤで波付け加工することによって作られる。偏平加
工は一対以上の圧延ロールを使用して行なうもので、圧
延ロールはギャップ調整が可能となっており、これによ
って所定の偏平率が得られる。前記ギヤはパスライン上
に配され、ピンによってワイヤを屈曲させるものであ
り、このようにして、断面が偏平でかつその短径方向に
波１０を有する心ワイヤ１が作られる。

【００１８】図５（ａ）は図１のスチールコードの製造
ラインの例を示しており、上流には７つのサプライリー
ル３と中央域に２つのサプライヤリール３’が配されて
おり、中央の２つのリール３’からは伸線加工時に偏平
加工した心ワイヤ１’，１’が供給されるようになって
おり、他の７つのリール３からは、側ワイヤ２が供給さ
れ、鏡板４およびボイス６を介してバンチャー式撚線機
７に連続供給されるようになっている。バンチャー式撚
線機７は、公知のものと同じく、複数個のターンローラ
７０，７０と、ガイドロールと一対のフライヤーと、ク
レードルと、キャプスタンおよび巻取りドラム７１とを
備えている。

【００１９】そして、前記リール３’，３’と鏡板４間
のパスライン上には、波付け装置８とサブ鏡板４’が設
けられており、偏平加工済の心ワイヤ１’，１’は波付
け装置８たとえばギヤとしてのピンの噛み合いにより波
が連続的に付けられ、ついでサブ鏡板４’で心ストラン
ドが形成され、この状態で鏡板４およびボイス６を通
り、心ワイヤ１，１が中心にありそれを囲むように側ワ
イヤ２が配置され、その状態でフライヤーとクレードル
との相対回転により一括して撚り合わされて本発明スチ
ールゴードＡとされる。

【００２０】図５（ｂ）は図１のスチールコードの別の
製造ラインの例を示しており、この例では、リール
３’，３’には心用の丸線が巻収されていて、波付け装
置８とリール３’，３’との間のパスライン上に、偏平
化のための圧延ロール９，９が配置されており、したが
って、丸線ワイヤ１”，１”はリール３’から繰り出さ
れると圧延ロール９，９により１８０度対称位置から圧
縮されて偏平化され、次いで波付け装置８により波１０
が形成される。

【００２１】次に本発明の具体例を示す。心ワイヤとし
て引張り強度が３２０ｋｇｆ／ｍｍ²級のワイヤを、側
ワイヤとして引張り強度が３２０ｋｇｆ／ｍｍ²級のワ
イヤを使用し、図５（ａ）に示す撚線機により２／７構
造および２／６構造のスチールコードを作成した。心ワ
イヤは２本とも図４に示すように偏平加工とクリンプ加
工を施した。表１に心と側ワイヤの太さ、偏平率、波高
さおよび波ピッチの値と、ゴム浸透性、疲労性を試験し
た結果を心を波付けしないスチールコードと比較して示
す。

【００２２】ゴム浸透性は点数制の目視検査によって判
定した。ゴムが完全に浸透している箇所を５点、ゴムが
半分浸透している箇所を２．５点、ゴムが浸透していな
い箇所を０点とし、表側５０点、裏側（１８０度コード
を周した位置）５０点において合計点を調べた。これを
１００分立で表示することによりコム浸透性を評価し、
８０％以上のものを良と判定した。

【００２３】疲労性はスチールコードをゴムで被覆した
サンプルを両端チャッキングし、３個のロール間を経由
させた状態で左右に所定長さ動かし、コード切断までの
回数を求める方法で行い、比較例１の試験値を１００と
して指数比較している。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１から本発明のスチールコードはゴム浸
透性および疲労性がともに優れていることがわかる。こ
れは心ワイヤが偏平化と波付けとを複合しており、かつ
偏平率が０．６０〜０．９０の範囲内で、心ワイヤの波
高さが０．０１〜０．５ｍｍの範囲内であることによ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、簡単な構
造で１工程撚りで製造できるものでありながら、ゴム浸
透性が良好でしかも心抜けを防止できる安価なスチール
コードとすることができるというすぐれた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）と（ｂ）は本発明によるスチールコード
の一例を異なる位置で切断した断面図である。

【図２】（ａ）と（ｂ）は本発明によるスチールコード
の他の例を示す断面図である。

【図３】（ａ）は本発明のスチールコードにおける心ワ
イヤの一例を模式的に示す斜視図、（ｂ）は拡大断面
図、（ｃ）は心ワイヤを撚り合わせたときの状態を示す
斜視図である。

【図４】本発明によるスチールコードを使用したラジア
ルタイヤの一例を示す断面図である。

【図５】（ａ）と（ｂ）は本発明のスチールコードの製
造法を例示する側面図である。

【符号の説明】

１，１心ワイヤ２，２’ 側ワイヤ１０波

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２本の心ワイヤの周りにｎ本（ｎ＝４〜
８）の側ワイヤを配して撚り合わせたスチールコードで
あって、心ワイヤの少なくとも１本が偏平ワイヤからな
るとともに短径方向に波を有しており、それら２本の心
ワイヤが撚り合わされるとともに側ワイヤと略同じ撚り
ピッチで一括撚りされていることを特徴とするスチール
コード。
【請求項２】２本の心ワイヤがともに偏平ワイヤからな
るとともに短径方向に波を有している請求項１に記載の
スチールコード。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載のスチール
コードをゴム成形体内に埋め込んだことを特徴とするゴ
ム複合体。