JP2002161488A - ゴム物品補強用の金属コード - Google Patents

ゴム物品補強用の金属コード

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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、層撚り構造の金属コードにおいて、
ゴム浸透性及び耐疲労性を向上できる。 【解決手段】 1〜4つのフィラメント束5に区分され
た合計2〜5本のフィラメントFAからなるコア2と、
その周囲に配置された1〜12本のフィラメントFbか
らなるシース3とを具える層撚り構造をなす。各フィラ
メント束5は、2次元の型付けフィラメント6を含み、
コア2は、各フィラメント束5を捻りながら互いに撚り
合わす、又は捻りながら互いに引き揃えて形成されるこ
とにより、型付けフィラメント6の2次元の波はコア内
で3次元化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤ等
のゴム物品の補強材として用いられる金属コードに関
し、特に、ゴムがコード内部にまで侵入し易い構造とす
ることにより耐食性を改善するとともに、耐疲労性を改
善したゴム物品補強用の金属コードに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、空気入りタイヤに供される金属
コードは、通常、コード直径当たりのコード引張り強さ
を大きくしかつ良好な耐疲労性を得るため、同線径のフ
ィラメントを最密に配置した層撚り構造が広く採用され
ている。しかし、このようなの最密の層撚り構造は、シ
ース内におけるフィラメント相互の隙間が少ないため、
コード内部にゴムが充分に侵入されずに空洞ができやす
く、この空洞内に水分が容易に侵入してコードを腐食さ
せることになる。
【0003】そこで、層撚り構造におけるコアのフィラ
メントに2次元の波状の型付けを施し、かつ型付け形状
とフィラメントの線径との関係を特定することにより、
コード内部へのゴムの侵入度を改良することが、例えば
特開平9−31875号公報に提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記提案にあ
っては、型付けされたコアのフィラメントは、捻られる
ことなくシースと撚り合わされるるため、コードになっ
た状態においても2次元の型付け状態のままである。そ
のため、3次元の型付け状態に比して、コアの見かけの
直径が小さく、ゴム侵入の改良効果が少ないという問題
があった。
【0005】そこで本発明は、2次元の型付けフィラメ
ントを含むフィラメント束を捻りながら互いに撚り合わ
す、又は捻りながら互いに引き揃えてコアを形成するこ
とを基本として、型付けフィラメントをコード内におい
て3次元の波状とすることができ、コアの見かけの直径
を増大せしめ、シースのフィラメント相互の隙間、及び
コアのフィラメント相互の隙間を充分に確保し、ゴムの
侵入度を高めうるゴム物品補強用の金属コードの提供を
目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願請求項1の発明は、1〜4つのフィラメント束
に区分された合計2〜5本のフィラメントからなるコア
と、このコアの周囲に配置された1〜12本のフィラメ
ントからなるシースとを具える層撚り構造をなし、前記
各フィラメント束は、撚り合わされる前の状態で、波の
山部と谷部とを繰り返す2次元の波状に型付けされた型
付けフィラメントを含むとともに、前記コアは、各フィ
ラメント束を捻りながら互いに撚り合わす、又は捻りな
がら互いに引き揃えて形成されることにより、該捻りに
よって前記型付けフィラメントの型付けをコア内で3次
元化させたことを特徴としている。
【0007】又請求項2の発明では、前記コアのフィラ
メントは、線径dが0.15〜0.45mmでありかつ
前記シースのフィラメントと実質的に同径であることを
特徴としている。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、
図示例とともに説明する。図1は、本発明のゴム物品補
強用の金属コードの一例を示す断面図である。
【0009】図1において、ゴム物品補強用の金属コー
ド1(以下金属コード1という)は、合計2〜5本のフ
ィラメントFaからなるコア2と、このコア2の周囲に
巻き付けられる合計1〜12本のフィラメントFbから
なる一層のシース3とを具える層撚り構造をなす。
【0010】又コア2をなす前記2〜5本のフィラメン
トFaは、1〜4つのフィラメント束5に区分されると
ともに、各フィラメント束5を捻りながら互いに撚り合
わす、又は各フィラメント束5を捻りながら互いに引き
揃える(撚り合わさない)ことにより、前記コア2を形
成している。
【0011】ここで、本願では、前記フィラメント束5
とは、複数本のフィラメントFaから構成されるものだ
けでなく、1本のフィラメントFaのみから構成される
ものも含んでいる。即ち、例えば図2に、フィラメント
Faの合計が5本の場合を代表して示すごとく、コア2
のフィラメントFaは、 1本のフィラメントFaからなるフィラメント束5
aの3つと、2本のフィラメントFaからなるフィラメ
ント束5bの1つとに区分、又は 1本のフィラメントFaからなるフィラメント束5
aの2つと、3本のフィラメントFaからなるフィラメ
ント束5cの1つとに区分、又は 1本のフィラメントFaからなるフィラメント束5
aの1つと、4本のフィラメントFaからなるフィラメ
ント束5dの1つとに区分、又は 1本のフィラメントFaからなるフィラメント束5
aの1つと、2本のフィラメントFaからなるフィラメ
ント束5bの2つとに区分、又は 2本のフィラメントFaからなるフィラメント束5
bの2つと、3本のフィラメントFaからなるフィラメ
ント束5cの1つとに区分、又は 5本のフィラメントFaからなるフィラメント束5
eの1つに区分することができる。
【0012】なお図1には、コア2が合計3本のフィラ
メントFaから形成されており、かつこのフィラメント
Faが、前記フィラメント束5aの1つと、フィラメン
ト束5bの1つとに区分された場合を例示している。
【0013】次に、前記フィラメント束5は、図3の如
く、撚り合わされる前の状態で、波の山部Y1と谷部Y
2とを繰り返す2次元の波状に型付けされた型付けフィ
ラメント6を含んでいる。
【0014】本例では、この型付けフィラメント6が、
前記山部Y1と谷部Y2との間に直線部Y3を介在させ
たジグザグ状をなす場合を例示しているが、曲線のみか
らなるサイン曲線状等であっても良い。このような、2
次元の型付けは、例えばスパイラル状などの3次元の型
付けに比して、加工が容易であり、寸法精度が高くかつ
安定性に優れるとともに、その取り扱いが簡便であると
いう利点を有する。
【0015】なお前記フィラメント束5が複数のフィラ
メントFaからなる場合には、この束のフィラメントF
aの全部を前記型付けフィラメント6で構成しうる他、
非型付けフィラメント7を混在させることもできる。前
記図1には、フィラメント束5bが、前記型付けフィラ
メント6と非型付けフィラメント7とで形成される場合
を例示する。
【0016】そして本発明では、図4に示すように、各
フィラメント束5を捻りながら互いに撚り合わす、又は
捻りながら互いに引き揃えることにより前記コア2を形
成するとともに、このコア2とシース3とを撚り合わ
す、即ちコア2の周囲にフィラメントFbを巻き付ける
ことにより金属コード1を形成している。
【0017】このように、コア2では、各フィラメント
束5に捻りが加えられることから、型付けフィラメント
6の2次元の波が、その捻りによってコア内で3次元化
する。
【0018】ここで、2次元の波の3次元化は、以下の
如く説明される。即ち、図6(A)に概念的に示する如
く、フィラメント束Aに捻りK1を加えると、その捻り
K1は、各フィラメントBに同様の捻りK2となって反
映される。このとき、前記フィラメント束Aに型付けフ
ィラメントB1が含まれる場合には、図6(B)に略示
するように、各型付けフィラメントB1が前記捻りK2
によって中心廻りで捻られ、2次元の波が3次元化する
のである。
【0019】このように2次元の波を捻りによって3次
元化することにより、コア2の見かけの直径が、捻りの
ない場合に比して一段と大きくなり、その周囲を囲むシ
ース3のフィラメントFb間に、コア2のフィラメント
Fa間に充分な隙間を安定して確保でき、ゴムの侵入度
(ゴム浸透性)を大巾に向上しうるのである。又このよ
うな隙間の確保により、フレッティング(フィラメント
間に相対的な繰返し微少滑りが生じて摩耗する現象)が
抑制されるため、耐疲労性も一層改善される。
【0020】なお、前記金属コード1を層撚り構造とし
たのは、コードを構成する際、コード径に対してフィラ
メントの本数を多くすることができるためであり、これ
により、コード強力を増加でき、ゴム物品への補強効果
を高めるとともに、その分フィラメントを細くして曲げ
疲労性を改善しうるからである。
【0021】又前記コア2に用いるフィラメントFaの
数は2〜5本であって、これによって、シース3にも充
分な本数のフィラメントFbを配置でき、高強度のコー
ドを提供することができる。又区分するフィラメント束
5の数は1〜4つであって、4つをこえるとコア2の安
定性が悪くなり、従って1〜3つが好ましい。
【0022】又前記シース3に用いるフィラメントFb
の本数は1〜12本であり、12本を超えると、コア内
の型付けフィラメント6における型付け寸法が大きくな
り過ぎ、強度的に不利となる。
【0023】ここで、前記フィラメントFaとフィラメ
ントFbとは、互いに同径のものを使用するのが好まし
く、これによって伸線工程を共通化でき、コードを経済
的に製造することができる。
【0024】このとき、フィラメント本数を適正化し、
優れたコード強力及び曲げ疲労性を得るために、前記フ
ィラメントFa、Fbの線径dを、0.15〜0.40
mmの範囲とするのが好ましい。前記線径dが0.15
mm未満であると、細すぎてコード強力の点で不利とな
り、逆に0.45mmをこえると、曲げ疲労性の点で不
利となる。
【0025】又図3の如く、撚り合わされる前の状態に
おける型付けフィラメント6では、その波ピッチPw及
び波高さhを、それぞれ3.0〜9.0mm及び0.2
0〜0.80mmの範囲とするのが好ましく、これによ
って経済的に型付けでき、かつ優れたゴム浸透性を確保
しうる。前記波ピッチPwが3.0mmより小、或いは
波高さhが0.80mmより大となると、型付け加工量
が大きくなり加工コストが増大する一方、この加工によ
って型付けフィラメント6が受けるダメージが大きくな
り強度低下の原因となる。逆に波ピッチPwが9.0m
mより大、或いは波高さhが0.20mmより小では、
型付けが過小となって、ゴム浸透率の向上効果が充分に
発揮されなくなる。なお前記波ピッチPwは、前記山部
Y1、Y1間の長手方向の距離であり、波高さhは山部
Y1と谷部Y2との間の振幅方向の距離である。
【0026】次に、図4の如く、フィラメント束5を捻
って、型付けフィラメント6における2次元の波を3次
元化する際の捻りピッチPnは、5.0〜600.0m
mの範囲が好ましく、5.0mmより小では、コードの
見かけの外径が小さくなり、又600.0mmより大で
は3次元化の効果が少なくなって、何れもゴム浸透率の
向上効果が充分に発揮されなくなる。
【0027】又前記コア2の周囲に撚り合わせれるシー
ス3の撚りピッチPy、即ちフィラメントFbの巻き付
けのピッチは、5.0〜30.0mmの範囲が好まし
い。撚りピッチPyが、5.0mmより小では、コード
の初期の伸びが大きくなり補強効果に劣るとともに、フ
ィラメントFa、Fb間での線長が大きく相違するた
め、応力の分担が不均衡となり破断時の強力が低下する
傾向となる。又撚りピッチPyが30.0mmをこえる
と、フィラメントがバラケやすくなり、コードの形状保
持性が悪くなる。
【0028】前記シース3の撚り方向は、フィラメント
束5の捻り方向と、一致させても又相違させても良い。
又前記捻りピッチPnは、一般に、撚りピッチPyより
も大に設定するのがコードの形状安定化の観点から好ま
しい。
【0029】又コア2では、前述の如く、フィラメント
束5・・・ を互いに撚り合わさずに引き揃えるだけでも良
いが、安定化のために撚り合わせることが好ましく、こ
の時、撚りピッチPcは、前記捻りピッチPnより小か
つ撚りピッチPyより大とするのがコードの形状安定化
の観点から好ましい。
【0030】なお図5(A)〜(C)に、金属コード1
の他の実施例を示す。図5(A)は、コア2が、1本の
型付けフィラメント6からなるフィラメント束5aの2
つによって形成される場合が例示されている。又図5
(B)は、コア2が、1本の型付けフィラメント6と1
本の非型付けフィラメント7とからなるフィラメント束
5bの2つによって形成される場合が例示されている。
又図5(C)は、コア2が、1本の型付けフィラメント
6と1本の非型付けフィラメント7とからなるフィラメ
ント束5bの1つ、及び2本の型付けフィラメント6と
1本の非型付けフィラメント7とからなるフィラメント
束5cの1つによって形成される場合が例示されてい
る。
【0031】以上、本発明の特に好ましい実施形態につ
いて詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定される
ことなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【0032】
【実施例】表1の仕様に基づき、層撚り構造の金属コー
ドを試作するとともに、各試供コードについて、ゴム浸
透性及び耐疲労性をテストし、その結果を前記表1に記
載した。なお、比較例に用いた金属コードの断面形状を
図7(A)〜(D)に示している。
【0033】(1)ゴム浸透性:未加硫のゴムシート内
に、テストコードを間隔で並列に引きそろえて埋設し、
加熱加圧下で加硫した。得られた既加硫のゴムシートか
らテストコードを取出し、その表面から出来る限りゴム
を除去した後、該テストコードを解体し、コード内の空
隙にゴムが充填されている部分の長さを約10cmにわ
たり測定し、この長さの全長さに対する比率をもってゴ
ムの浸透率とする。上記測定を10本のコードについて
行い、平均値をもってそのコードの測定値とする。
【0034】(2)耐疲労性:前記既加硫のゴムシート
から、JIS L1017に準じた繰り返し曲げ疲労試
験(デマチア法) により、既加硫のゴムシートが破断す
るまで、繰り返し曲げを与え、その破断固数を測定し
た。上記測定を10枚ゴムシートについて行い、その平
均値を比較例1の値を100として指数表示によって評
価した。数値が大きい方が耐疲労性が高く優れているこ
とをしめす。
【0035】
【表1】
【0036】実施例1と比較例1、実施例2と比較例
2、実施例3と比較例3、実施例4と比較例4をそれぞ
れ比較する如く、本発明の実施例の金属コードは、ゴム
浸透性を向上しうるとともに、耐疲労性も大巾に改善し
うるのが確認できる。
【0037】
【発明の効果】叙上の如く本発明は、2次元の型付けフ
ィラメントを含むフィラメント束を捻りながら互いに撚
り合わす、又は捻りながら互いに引き揃えてコアを形成
しているため、型付けフィラメントをコード内において
3次元の波状とすることができる。そのため、シースの
フィラメント相互の隙間、及びコアのフィラメント相互
の隙間を充分に確保でき、ゴム浸透性を大巾に高めう
る。又耐疲労性も大巾に向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の金属コードの断面図であ
る。
【図2】コアのフィラメントのフィラメント束への区分
方法を例示する線図である。
【図3】撚り合わせ前の状態における、型付けフィラメ
ントの型付け形状を示す側面図である。
【図4】コアの形成過程を説明する線図である。
【図5】(A)〜(C)は、本発明の金属コードの他の
実施例を示す断面図である。
【図6】(A)、(B)は捻りによる2次元の波の3次
元化を説明する線図である。
【図7】(A)〜(D)は、表1のテストで用いた比較
例の金属コードを示す断面図である。
【符号の説明】
2 コア 3 シース 5 フィラメント束 6 型付けフィラメント Fa、Fb フィラメント Y1 山部 Y2 谷部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 攻 兵庫県神戸市中央区脇浜町3丁目6番9号 住友ゴム工業株式会社内 Fターム(参考) 3B153 AA11 AA12 AA13 AA19 AA33 AA34 BB13 FF12 FF16 GG05 GG07 GG40

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1〜4つのフィラメント束に区分された合
    計2〜5本のフィラメントからなるコアと、このコアの
    周囲に配置された1〜12本のフィラメントからなるシ
    ースとを具える層撚り構造をなし、 前記各フィラメント束は、撚り合わされる前の状態で、
    波の山部と谷部とを繰り返す2次元の波状に型付けされ
    た型付けフィラメントを含むとともに、 前記コアは、各フィラメント束を捻りながら互いに撚り
    合わす、又は捻りながら互いに引き揃えて形成されるこ
    とにより、該捻りによって前記型付けフィラメントの型
    付けをコア内で3次元化させたことを特徴とするゴム物
    品補強用の金属コード。
  2. 【請求項2】前記コアのフィラメントは、線径dが0.
    15〜0.45mmでありかつ前記シースのフィラメン
    トと実質的に同径であることを特徴とする請求項1記載
    のゴム物品補強用の金属コード
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