JP2005036356A - Steel cord wire strand and belt and tire equipped with steel cord wire strand - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve fatigue life of a steel cord wire strand when the wire strand is embedded in belt, tire, etc. made of a rubber or a synthetic resin. <P>SOLUTION: The steel cord wire strand 1C is constituted by twisting flat steel cords 2e and 2f in which crimp having same pitch is formed while shifting the positions of wave form. A steel cord strand 1A (in Fig. 1) obtained by twisting a flat single wire steel cord 2a in which crimp is not formed with a flat single wire steel cord 2b in which crimp is formed and a steel cord strand 1B obtained by twisting flat steel cords 2c and 2d (in Fig. 2) in which crimps having different pitches are formed are also disclosed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は，スチール・コード撚り線およびスチール・コード撚り線を備えたベルトおよびタイヤに関する。   The present invention relates to a steel cord stranded wire and a belt and a tire provided with a steel cord stranded wire.

ベルト，タイヤ等を補強するスチール・コード撚り線として，断面が円形の２本のスチール・コードを撚り合わされたものがある（例えば，特許文献１参照。）。また，近似的に矩形断面を有する複数本の金属線（スチール・コード）をそれらの平らな面を接触させて撚ってなる強化スチール・コード撚り線も提案されている（例えば，特許文献２参照。）。
特公平７−4883号公報 特開昭59−223386号公報 As a steel cord stranded wire for reinforcing a belt, a tire, or the like, there is one in which two steel cords having a circular cross section are twisted together (for example, see Patent Document 1). Further, a reinforced steel cord stranded wire in which a plurality of metal wires (steel cords) having an approximately rectangular cross section are twisted while contacting their flat surfaces has also been proposed (for example, Patent Document 2). reference.).
Japanese Patent Publication No. 7-4883 JP 59-223386

しかしながら，上記文献に記載のスチール・コード撚り線では，これをベルト，タイヤ等に埋設した場合，各スチール・コードの横断面が円形であれ，近似的に矩形であれ，２本または複数本のスチール・コードが接触しているから，それらの間に，ゴムが充分に浸透しにくいという問題がある。このため，スチール・コード撚り線が外力，衝撃力等を受けると，スチール・コードにはフレッチング（接触による摩耗）が生じる。またスチール・コードのゴムで表面が覆われていない部分で腐食が生じやすくなる。このようなスチール・コードの劣化によりスチール・コード撚り線の疲労寿命が低下する。すなわち，スチール・コード撚り線を埋設したベルト，タイヤ等の疲労寿命も低下する。   However, in the steel cord stranded wire described in the above document, when it is embedded in a belt, tire, etc., each steel cord has a cross section of a circle, an approximate rectangle, or two or more. Since the steel cords are in contact, there is a problem that the rubber does not easily penetrate between them. For this reason, when the steel cord strand is subjected to external force, impact force, etc., the steel cord is fretting (abrasion due to contact). In addition, corrosion is likely to occur at portions where the surface of the steel cord is not covered with rubber. Such deterioration of the steel cord reduces the fatigue life of the steel cord strand. In other words, the fatigue life of belts, tires, etc. embedded with steel cord strands is also reduced.

この発明は，ゴムまたは合成樹脂が充分に浸透するスチール・コード撚り線を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a steel cord stranded wire in which rubber or synthetic resin is sufficiently penetrated.

この発明は，疲労強度があり，疲労寿命の優れたベルトおよびタイヤを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a belt and a tire having fatigue strength and excellent fatigue life.

この発明によるスチール・コード撚り線は，２本の扁平状の単線のスチール・コードが撚り合わされ，上記２本のスチール・コードのうち少なくとも１本のスチール・コードにクリンプが形成された（またはクリンプされた）ものである。クリンプとは，スチール・コードに波付けする（波形をつける，波を打たせる）ことである。   In the steel cord stranded wire according to the present invention, two flat single wire steel cords are twisted together, and at least one of the two steel cords is crimped (or crimped). Was). Crimping is to wave a steel cord (make a wave or make a wave).

一実施態様では，２本のスチール・コードのうち，一方のスチール・コードにクリンプが形成され，他方のスチール・コードにはクリンプが形成されない。   In one embodiment, of the two steel cords, one steel cord is crimped and the other steel cord is not crimped.

他の実施態様では，２本のスチール・コードともクリンプが形成される。この場合に２本のスチール・コードのクリンプのピッチを同じとしても，異なるものとしてもよい。２本のスチール・コードのクリンプのピッチが同じ場合には，クリンプによる波形の位置をずらして２本のスチール・コードを撚り合わせることが好ましい。   In other embodiments, two steel cords are crimped. In this case, the pitch of the crimps of the two steel cords may be the same or different. When the pitch of the crimps of the two steel cords is the same, it is preferable to twist the two steel cords by shifting the position of the waveform by the crimps.

スチール・コード撚り線を構成する２本のスチール・コードのうち少なくとも１本のスチール・コードにクリンプが形成されているので，撚り合わされたスチール・コードの間には隙間が形成される，または隙間が形成されやすくなる。このスチール・コード撚り線をゴム，合成樹脂等に埋設した場合に，スチール・コード撚り線に形成された隙間に，ゴムまたは合成樹脂が浸透（浸入，接触，付着）しやすくなる。ゴムまたは合成樹脂が隙間に充分浸透することによりスチール・コードのフレッチングおよび腐食の発生を少なくすることができる。   Since a crimp is formed on at least one of the two steel cords constituting the steel cord stranded wire, a gap is formed between the twisted steel cords, or a gap is formed. Is easily formed. When this steel cord stranded wire is embedded in rubber, synthetic resin or the like, rubber or synthetic resin is likely to penetrate (penetrate, contact, adhere) into the gap formed in the steel cord stranded wire. When the rubber or the synthetic resin sufficiently penetrates into the gap, the occurrence of fretting and corrosion of the steel cord can be reduced.

好ましくは，扁平状の単線のスチール・コードの扁平率は40％以上，80％以下である。扁平状の単線のスチール・コードの扁平率が40％以上，80％以下であれば，スチール・コード撚り線の長手方向における剛性をほぼ均一化でき，疲労強度が増大する。より好ましくは，扁平状の単線のスチール・コードの扁平率は40％以上，65％以下である。   Preferably, the flattened steel cord has a flatness ratio of 40% or more and 80% or less. If the flatness of the flat steel cord is 40% or more and 80% or less, the rigidity of the steel cord stranded wire in the longitudinal direction can be made almost uniform and the fatigue strength increases. More preferably, the flattened steel cord has a flatness ratio of 40% or more and 65% or less.

好ましくは，クリンプのピッチは，スチール・コード撚り線の撚りピッチの20％以上，50％以下である。クリンプのピッチがスチール・コード撚り線の撚りピッチの20％以上，50％以下であれば，撚り合わされた扁平状のスチール・コード間に隙間を形成することができ（または隙間を形成しやすくすることができ），ゴムまたは合成樹脂が浸透しやすくなる。   Preferably, the crimp pitch is 20% or more and 50% or less of the twist pitch of the steel cord stranded wire. If the crimp pitch is 20% or more and 50% or less of the twisting pitch of the steel cord strands, gaps can be formed between the twisted flat steel cords (or make it easier to form gaps) Can be easily penetrated by rubber or synthetic resin.

この発明はまた，スチール・コード撚り線を，補強用に用いたゴムまたは合成樹脂製のベルトおよびタイヤを提供する。   The present invention also provides rubber and synthetic resin belts and tires using steel cord strands for reinforcement.

この発明によるゴムまたは合成樹脂製のベルトは，ゴムまたは合成樹脂の中に上記のスチール・コード撚り線が埋め込まれているものである。   A rubber or synthetic resin belt according to the present invention is one in which the steel cord stranded wire is embedded in rubber or synthetic resin.

この発明によるゴムまたは合成樹脂製のタイヤは，ゴムまたは合成樹脂の中に上記のスチール・コード撚り線が埋め込まれているものである。   The tire made of rubber or synthetic resin according to the present invention is one in which the steel cord stranded wire is embedded in rubber or synthetic resin.

上記の通り，この発明によるスチール・コード撚り線は，ゴムまたは合成樹脂が浸透しやすいものであるから，このスチール・コード撚り線をゴムまたは合成樹脂の中に埋め込むことによりベルト，タイヤ等の疲労強度を増大させるとともに疲労寿命を向上させることができる。   As described above, the steel cord stranded wire according to the present invention is easily penetrated by rubber or synthetic resin. Therefore, by embedding this steel cord stranded wire in rubber or synthetic resin, fatigue of belts, tires, etc. The fatigue life can be improved while increasing the strength.

図１は，第１実施例を示すもので，２本のスチール・コード，これらのスチール・コードを撚り合わせることにより形成されるスチール・コード撚り線，およびその４箇所の拡大断面を示すものである。   FIG. 1 shows a first embodiment, showing two steel cords, a steel cord stranded wire formed by twisting these steel cords, and four enlarged cross sections thereof. is there.

第１実施例のスチール・コード撚り線１Ａは，クリンプの形成されていない扁平状の単線のスチール・コード２ａと，クリンプが形成された扁平状の単線のスチール・コード２ｂとが撚り合わされて構成されている。   The steel cord stranded wire 1A of the first embodiment is formed by twisting a flat single wire steel cord 2a with no crimp formed thereon and a flat single wire steel cord 2b with a crimp formed thereon. Has been.

図２は，第２実施例のスチール・コード撚り線を示すもので，スチール・コード撚り線１Ｂは，ピッチを異ならせてクリンプが形成された（それぞれのピッチをＣＰ１，ＣＰ２で示す）２本の扁平状の単線のスチール・コード２ｃと２ｄとが撚り合わされて構成されている。   FIG. 2 shows the steel cord stranded wire of the second embodiment. The steel cord stranded wire 1B has two different crimps formed at different pitches (respective pitches are indicated by CP1 and CP2). The flat single wire steel cords 2c and 2d are twisted together.

図３は，第３実施例のスチール・コード撚り線を示すもので，スチール・コード撚り線１Ｃは同じピッチＣＰ３でクリンプが形成された２本の扁平状の単線のスチール・コード２ｅと２ｆがクリンプによる波形の位置をずらして（この実施例では１／４ピッチ分ずらして）撚り合わされて構成されている。   FIG. 3 shows the steel cord stranded wire of the third embodiment. The steel cord stranded wire 1C includes two flat single wire steel cords 2e and 2f formed by crimping at the same pitch CP3. The position of the waveform by crimping is shifted (in this embodiment, shifted by 1/4 pitch) and twisted together.

図１から図３のいずれにおいても，作図の便宜上，スチール・コードを撚り合わせることにより形成される隙間がやや大きめに描かれている。また，各スチール・コードに形成されたクリンプの形は表現されていない。さらに，スチール・コード撚り線の４つの断面は拡大して描かれている。   In any of FIGS. 1 to 3, the gap formed by twisting steel cords is drawn slightly larger for convenience of drawing. Also, the shape of the crimp formed on each steel cord is not expressed. In addition, the four cross-sections of the steel cord strands are enlarged.

この明細書において，扁平状のスチール・コードとは，その横断面を図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように，横断面が矩形（方形）（正方形を除く長方形）のもの（図４（Ａ）），横断面が矩形で角に丸みがつけられたもの（図４（Ｂ）），横断面において矩形の短辺が外方に向かって弧状に湾曲したもの（図４（Ｃ）），横断面が楕円形のもの（図４（Ｄ）），その他の扁平状のものを含む。   In this specification, the flat steel cord has a rectangular cross section (rectangle other than a square) as shown in FIGS. 4A to 4D (FIG. 4). (A)), with a rectangular cross section with rounded corners (FIG. 4B), with a rectangular short side curved outward in the cross section (FIG. 4C) ), An elliptical cross section (FIG. 4D), and other flat ones.

図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように，スチール・コードの横断面の長い方の辺の方向の長さ（幅）を幅Ｗとし，短い方の辺の方向の長さ（厚さ）を厚さＴという。スチール・コードの扁平率を［（横断面の厚さＴ）／（横断面の幅Ｗ）］×１００（％）で定義する。また，スチール・コードの幅Ｗ方向の面Ｓを単に幅面という。   As shown in FIGS. 4A to 4D, the length (width) in the direction of the longer side of the cross section of the steel cord is defined as the width W, and the length (thickness) in the direction of the shorter side. ) Is referred to as thickness T. The flatness of the steel cord is defined as [(cross section thickness T) / (cross section width W)] × 100 (%). The surface S in the width W direction of the steel cord is simply referred to as the width surface.

図５は，スチール・コード撚り線の横断面を拡大して示すものである。実線で示す横断面は，スチール・コード撚り線を長さ方向のある位置で切断して示すものであるが，他の位置を切断すると鎖線で示すように，２本のスチール・コード２ａ，２ｃまたは２ｅと２ｂ，２ｄまたは２ｆが近づいたり離れたりしている（もっともスチール・コード２ａにはクリンプが形成されていないから，実線，鎖線のいずれか一つの形をとる）。扁平状のスチール・コードの幅方向をスチール・コード撚り線における横断面の横（その長さまたは幅をＡとする），２本のスチール・コードの外側の幅面間の距離をスチール・コード撚り線の横断面における縦（その距離，長さまたは厚さをＢとする）という（２本のスチール・コードの幅面を対面させて撚った場合）。   FIG. 5 shows an enlarged cross section of a steel cord stranded wire. The cross section indicated by the solid line is shown by cutting the steel cord stranded wire at a certain position in the length direction, but when the other positions are cut, as shown by the chain line, the two steel cords 2a and 2c are shown. Or 2e and 2b, 2d, or 2f are approaching or separating (although no crimp is formed on the steel cord 2a, it takes one of the solid line and the chain line). The width direction of the flat steel cord is the side of the cross section of the steel cord stranded wire (the length or width is A), and the distance between the outer width surfaces of the two steel cords is the steel cord twist The length in the cross section of the wire (the distance, length or thickness is B) (when the two steel cords are twisted with the width faces facing each other).

好ましくは，扁平状の単線のスチール・コードの扁平率は40％以上，80％以下である。扁平状の単線のスチール・コードの扁平率が40％以上，80％以下であれば，スチール・コード撚り線は，その長さ方向のどの位置においても，横断面において縦Ｂと横Ａが互いに近い値をとり，縦横比（Ｂ／Ａ）の変動が小さい（縦横比は１に近い値をとる）。これにより，外力が加わったときに応力が一箇所または一方向に集中しにくくなり，スチール・コード撚り線の長手方向における剛性をほぼ均一化でき，疲労強度が増大する。より好ましくは，扁平状の単線のスチール・コードの扁平率は40％以上，65％以下である。   Preferably, the flattened steel cord has a flatness ratio of 40% or more and 80% or less. If the flattened steel cord has a flatness ratio of 40% or more and 80% or less, the steel cord stranded wire has a vertical B and a horizontal A in the cross section at any position in the longitudinal direction. The value is close and the variation of the aspect ratio (B / A) is small (the aspect ratio is close to 1). As a result, when an external force is applied, the stress is less likely to concentrate in one place or in one direction, the rigidity in the longitudinal direction of the steel cord stranded wire can be made substantially uniform, and the fatigue strength increases. More preferably, the flattened steel cord has a flatness ratio of 40% or more and 65% or less.

２本の扁平状の単線のスチール・コードを撚り合わせるとは，典型的には，スチール・コードの幅面を向かい合わせて（対面させて）（対向させて），ねじり合わせることであるが，撚る，ねじる，巻くおよび編むを含む。   The twisting of two flat single-wire steel cords is typically to twist the steel cords facing each other (facing each other) (facing each other). Including twisting, winding and knitting.

図１〜図５に示される横断面図はいずれも，２本のスチール・コードをその幅面を対面させて撚った場合を示している。   Each of the cross-sectional views shown in FIGS. 1 to 5 shows a case where two steel cords are twisted with their width faces facing each other.

好ましくは，クリンプのピッチ（ＣＰ，ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３）は，スチール・コード撚り線の撚りピッチ（ＳＰ）の20％以上，50％以下である。クリンプのピッチがスチール・コード撚り線の撚りピッチの20％以上，50％以下であれば，撚り合わされた扁平状のスチール・コード間に隙間を形成することができ（または隙間を形成しやすくすることができ），ゴムまたは合成樹脂が浸透しやすくなる。もっとも，クリンプが形成された扁平状のスチール・コードを撚り合わせるときに，扁平状のスチール・コードが延びそのクリンプのピッチが長くなる。   Preferably, the pitch (CP, CP1, CP2, CP3) of the crimp is 20% or more and 50% or less of the twist pitch (SP) of the steel cord stranded wire. If the crimp pitch is 20% or more and 50% or less of the twisting pitch of the steel cord strands, gaps can be formed between the twisted flat steel cords (or make it easier to form gaps) Can be easily penetrated by rubber or synthetic resin. However, when twisting flat steel cords with crimps, the flat steel cords extend and the pitch of the crimps becomes longer.

一例を挙げると，図１に示す第１実施例において，スチール・コード２ａ，２ｂの扁平率は50％である。スチール・コード２ｂのクリンプのピッチＣＰは，スチール・コード撚り線１Ａの撚りピッチＳＰの35％である。   For example, in the first embodiment shown in FIG. 1, the flatness of the steel cords 2a and 2b is 50%. The crimp pitch CP of the steel cord 2b is 35% of the twist pitch SP of the steel cord strand 1A.

図２に示す第２実施例において，スチール・コード２ｃ，２ｄの扁平率は50％である。スチール・コード２ｃのクリンプのピッチＣＰ１は，スチール・コード撚り線１Ｂの撚りピッチＳＰの35％である。スチール・コード２ｄのクリンプのピッチＣＰ２は，スチール・コード撚り線２Ｂの撚りピッチＳＰの25％である。   In the second embodiment shown in FIG. 2, the flatness of the steel cords 2c and 2d is 50%. The crimp pitch CP1 of the steel cord 2c is 35% of the twist pitch SP of the steel cord strand 1B. The pitch CP2 of the crimp of the steel cord 2d is 25% of the twist pitch SP of the steel cord strand 2B.

図３に示す第３実施例において，スチール・コード２ｅ，２ｆの扁平率は50％，クリンプのピッチＣＰ３は，スチール・コード撚り線１Ｃの撚りピッチＳＰの35％である。   In the third embodiment shown in FIG. 3, the flatness of the steel cords 2e and 2f is 50%, and the crimp pitch CP3 is 35% of the twist pitch SP of the steel cord stranded wire 1C.

スチール・コード撚り線は，２本の扁平状のスチール・コードのうち少なくとも１本のスチール・コードにクリンプが形成されていれば扁平状のスチール・コードを撚り合わせることにより，２本の扁平状のスチール・コード間に隙間ができる，またはできやすくなり，スチール・コード撚り線をゴム，合成樹脂等に埋設したときにゴム，合成樹脂が隙間に浸透しやすくなるから，２本の扁平状のスチール・コードにかかる外力，衝撃力等を緩和するとともに，２本の扁平状のスチール・コードのフレッチングおよび腐食を防止することができる。また，スチール・コード撚り線は，その横断面における縦横比が１に近い値をとり，かつ，その変動が小さいので，長手方向における剛性をほぼ均一化することができ，疲労強度を増大させることができる。   A steel cord stranded wire can be obtained by twisting flat steel cords together if at least one of the two flat steel cords is crimped. Since there is a gap between the steel cords, it becomes easier to create, and when the steel cord stranded wire is embedded in rubber, synthetic resin, etc., the rubber and synthetic resin can easily penetrate into the gap. The external force and impact force applied to the steel cord can be reduced, and fretting and corrosion of the two flat steel cords can be prevented. Steel cord stranded wire has an aspect ratio close to 1 in its cross section, and its fluctuation is small, so that the rigidity in the longitudinal direction can be made almost uniform and the fatigue strength can be increased. Can do.

特に，図２に示す第２実施例においては，スチール・コード撚り線を構成する２本の扁平状のスチール・コード２ｃ，２ｄにそれぞれ異なるピッチＣＰ１，ＣＰ２でクリンプが形成されている。２本のスチール・コード２ｃ，２ｄに形成されたクリンプのピッチＣＰ１，ＣＰ２がそれぞれ異なるため，撚り合わされた場合にスチール・コード間に隙間が一層形成されやすい。   In particular, in the second embodiment shown in FIG. 2, crimps are formed on the two flat steel cords 2c and 2d constituting the steel cord stranded wire at different pitches CP1 and CP2, respectively. Since the pitches CP1 and CP2 of the crimps formed on the two steel cords 2c and 2d are different from each other, a gap is more easily formed between the steel cords when twisted.

図３に示す第３実施例においては，スチール・コード撚り線を構成する２本の扁平状のスチール・コード２ｅ，２ｆに同じピッチでクリンプが形成され，これらのスチール・コード２ｅ，２ｆが，上記クリンプによる波形の位置をずらして撚り合わされる。したがって，同一ピッチのクリンプが形成された２本のスチール・コード２ｅ，２ｆをその幅面を対面させて撚り合わせた場合であっても，２本の扁平状のスチール・コードがぴったりと接触し合うことが殆どなく，スチール・コード間２ｅ，２ｆに隙間が形成されやすい。   In the third embodiment shown in FIG. 3, crimps are formed at the same pitch on the two flat steel cords 2e and 2f constituting the steel cord stranded wire, and these steel cords 2e and 2f are The position of the waveform by the crimp is shifted and twisted. Therefore, even when two steel cords 2e and 2f formed with crimps of the same pitch are twisted with their width surfaces facing each other, the two flat steel cords are in close contact with each other. There is almost no gap, and gaps are easily formed between the steel cords 2e and 2f.

具体的数値を挙げると，一般に，扁平状のスチール・コードの幅Ｗは0.15ｍｍ〜0.45ｍｍ，厚さは0.20ｍｍ〜0.50ｍｍ程度であるから，扁平状のスチール・コードに形成されたクリンプの大きさは，その幅面を向かい合わせて撚り合わされた２本の単線の扁平状のスチール・コードの幅面間の最も大きい距離（間隙）（間隔）（隙間）が，0.02ｍｍ以上，0.05ｍｍ以下となるように形成されていればよい。0.02ｍｍ以上であれば，ゴムが浸透しやすい。また，２本の扁平状のスチール・コード間の間隙の大きさが0.05ｍｍ以下であればスチール・コード撚り線の縦Ｂと比べてこの間隙を無視できる。一層好ましくは，２本の扁平状のスチール・コードの幅面間の間隙（隙間）の最大値は，0.03ｍｍ以上，0.04ｍｍ以下である。   Specifically, since the flat steel cord has a width W of 0.15 mm to 0.45 mm and a thickness of about 0.20 mm to 0.50 mm, the crimp steel formed on the flat steel cord The maximum distance (gap) (spacing) (gap) between the width surfaces of two single wire flat steel cords twisted with the width sides facing each other is 0.02 mm or more and 0.05 mm or less. What is necessary is just to be formed so that it may become. If it is 0.02 mm or more, rubber will easily penetrate. In addition, if the size of the gap between the two flat steel cords is 0.05 mm or less, this gap can be ignored as compared with the longitudinal B of the steel cord stranded wire. More preferably, the maximum value of the gap (gap) between the width surfaces of the two flat steel cords is 0.03 mm or more and 0.04 mm or less.

横断面円形のスチール・コードを扁平状に形成し，さらにクリンプを形成する工程を図６に示す。   A process of forming a steel cord having a circular cross section in a flat shape and further forming a crimp is shown in FIG.

横断面が円形の単線のスチール・コード20を一対の駆動ロール４に通し，駆動ロール４により両側から圧延することにより扁平状にする。さらに，扁平状にされたスチール・コードを一対の波付加工ロール５に通す。この波付加工ロール５は，多数本のピン５ｂが円周上に平行に配置され，これらの両端が２枚の円盤５ａの周縁によって支持されたものである。扁平状にされたスチール・コードの両幅面に波付加工ロール５のピン５ｂが押し当てられることによりスチール・コード20にクリンプが形成される。   A single steel cord 20 having a circular cross section is passed through a pair of drive rolls 4 and rolled from both sides by the drive rolls 4 to form a flat shape. Further, the flattened steel cord is passed through a pair of corrugated processing rolls 5. The corrugating roll 5 has a large number of pins 5b arranged in parallel on the circumference, and both ends thereof supported by the peripheral edges of the two disks 5a. Crimps are formed on the steel cord 20 by pressing the pins 5b of the corrugating roll 5 against both width surfaces of the flattened steel cord.

クリンプが形成された扁平状の単線のスチール・コードとクリンプのない扁平状の単線のスチール・コードとを撚り合わせる，またはクリンプが形成された２本の扁平状の単線のスチール・コードを撚り合わせるには，例えば，バンチャー撚り線機が使用される。バンチャー撚り線機では，２本の扁平状のスチール・コード（少なくとも一方にはクリンプが形成されている）の幅面を合わせた状態で弧を描くように回転させながら，一緒に回転するボビンによって巻取ることにより，２本の扁平状のスチール・コードがねじり合わされる（撚り合わされる）。   Twist a flat single wire steel cord with crimps and a flat single wire steel wire without crimps, or twist two flat single wire steel cords with crimps For example, a buncher stranded wire machine is used. In a buncher stranded wire machine, two flat steel cords (at least one of which is crimped) are wound by a bobbin that rotates together while rotating to draw an arc with the width sides aligned. As a result, two flat steel cords are twisted together (twisted together).

表１は，スチール・コード撚り線の剛性の数値解析の結果を示すものである。   Table 1 shows the results of numerical analysis of the rigidity of the steel cord stranded wire.

Figure 2005036356
Figure 2005036356

数値解析は，３種類のスチール・コード撚り線Ｘ，Ｙ，Ｚについて行った。スチール・コード撚り線Ｘは，径が0.28ｍｍの円形状の横断面を有する２本のスチール・コードを撚り合わせたものである。スチール・コード撚り線Ｙは，横断面が0.23ｍｍ×0.31ｍｍ（扁平率が約75％）の扁平状の２本のスチール・コードを撚り合わせたものである。スチール・コード撚り線Ｚは，断面が0.18ｍｍ×0.36ｍｍ（扁平率が約50％）の扁平状の２本のスチール・コードを撚り合わせたものである。   Numerical analysis was performed on three types of steel cord strands X, Y, and Z. The steel cord stranded wire X is obtained by twisting two steel cords having a circular cross section with a diameter of 0.28 mm. The steel cord stranded wire Y is obtained by twisting two flat steel cords having a cross section of 0.23 mm × 0.31 mm (the flatness is about 75%). The steel cord stranded wire Z is obtained by twisting two flat steel cords having a cross section of 0.18 mm × 0.36 mm (the flatness ratio is about 50%).

スチール・コード撚り線Ｘ，Ｙ，Ｚがその横断面において縦方向に力を受けた場合（図５にＦｂで示す力）の剛性および横方向から力を受けた場合（図５にＦａで示す力）の剛性を数値解析した。剛性は，断面二次モーメントを用いて計算した。２本のスチール・コードは接触したまま，移動（または変形）しないものとした。また，縦方向に力を受けた場合の剛性についての数値解析において，スチール・コード撚り線を１本の単線のスチール・コードとみなして，スチール・コード撚り線の横断面の外接円の面積と外接円の断面二次モーメントを計算し，さらにスチール・コード撚り線の横断面積を計算した。これらの計算により求めた外接円の面積，断面二次モーメントおよびスチール・コード撚り線の横断面積から比率により２本のスチール・コードからなるスチール・コード撚り線の断面二次モーメントを求めた。   When the steel cord stranded wires X, Y, and Z receive a force in the longitudinal direction in the cross section (the force indicated by Fb in FIG. 5) and the force from the lateral direction (indicated by Fa in FIG. 5) Force) was analyzed numerically. The stiffness was calculated using the second moment of section. The two steel cords are kept in contact and do not move (or deform). In addition, in the numerical analysis of rigidity when a force is applied in the longitudinal direction, the steel cord stranded wire is regarded as one single wire steel cord, and the area of the circumscribed circle of the cross section of the steel cord stranded wire The cross-sectional secondary moment of the circumscribed circle was calculated, and the cross-sectional area of the steel cord strand was calculated. The cross-sectional secondary moment of the steel cord stranded wire composed of two steel cords was determined by the ratio from the circumscribed circle area, the cross-sectional secondary moment and the cross-sectional area of the steel cord stranded wire obtained by these calculations.

表１では，スチール・コード撚り線Ｘの横方向に力を受けた場合の剛性を基準（すなわち100 ）として，スチール・コード撚り線Ｘの縦方向に力を受けた場合の剛性，スチール・コード撚り線Ｙ，Ｚの縦方向に力を受けた場合の剛性，および横方向に力を受けた場合の剛性を比率でそれぞれ表した。スチール・コード撚り線Ｘでは縦方向の力に対する剛性は，横方向の力に対する剛性の約 3.5倍となった。これに対して，スチール・コード撚り線Ｙでは，縦方向の力に対する剛性は横方向の力に対する剛性の２倍以内であった。またスチール・コード撚り線Ｚにおいては，縦方向の力に対する剛性と横方向の力に対する剛性との差は小さい。したがって，扁平率が50％前後の場合には，スチール・コード撚り線の長手方向における剛性をほぼ均一化できることが分かる。このことは，クリンプが形成された２本のスチール・コードからなるスチール・コード撚り線の場合にも当てはまる。   In Table 1, the rigidity when a force is applied in the transverse direction of the steel cord stranded wire X as a reference (ie, 100), the rigidity when the force is applied in the longitudinal direction of the steel cord stranded wire X, the steel cord The rigidity when the force is applied in the longitudinal direction of the stranded wires Y and Z and the rigidity when the force is applied in the transverse direction are respectively expressed as ratios. In the steel cord stranded wire X, the rigidity against the longitudinal force was about 3.5 times the rigidity against the transverse force. On the other hand, in the steel cord stranded wire Y, the rigidity with respect to the longitudinal force was within twice the rigidity with respect to the transverse force. In the steel cord stranded wire Z, the difference between the rigidity with respect to the longitudinal force and the rigidity with respect to the lateral force is small. Therefore, it can be seen that when the flatness ratio is around 50%, the rigidity in the longitudinal direction of the steel cord stranded wire can be made almost uniform. This is also true for steel cord strands consisting of two steel cords with crimps formed.

図７は，３ロール疲労試験の様子を示すものである。   FIG. 7 shows the state of a three-roll fatigue test.

３ロール疲労試験は，一直線上に配置された駆動ロール６，８と，これらの駆動ロール６，８の間で上記一直線から外れた位置に配置された駆動ロール７の合計３つの駆動ロールを用い，これらの駆動ロール６，７，８間に試験体10を掛け，３つの駆動ロール６，７，８を同時に上記一直線方向に往復移動させて行う。駆動ロール６，７および８は径が25.4ｍｍで上記一直線方向に等間隔で移動可能に配置されている。中央の駆動ロール７は，両側の駆動ロール６および８の半径の長さに相当する距離，上記一直線から外れて設置されている。３つの駆動ロール６，７および８は速度 330Ｈｚで往復移動し，１ストロークは85ｍｍである。試験体10の一端は固定され，他端には重り９により張力が加えられている。重り９は後述する試験体10に埋設されたスチール・コード撚り線の破断荷重×0.1 の重量を有する。   The three-roll fatigue test uses a total of three drive rolls: drive rolls 6 and 8 arranged on a straight line, and drive rolls 7 arranged between these drive rolls 6 and 8 and deviating from the straight line. The test body 10 is placed between these drive rolls 6, 7, and 8 and the three drive rolls 6, 7, and 8 are simultaneously reciprocated in the straight line direction. The drive rolls 6, 7 and 8 have a diameter of 25.4 mm and are arranged so as to be movable at equal intervals in the straight line direction. The central drive roll 7 is installed off the straight line by a distance corresponding to the length of the radius of the drive rolls 6 and 8 on both sides. The three drive rolls 6, 7 and 8 reciprocate at a speed of 330 Hz, and one stroke is 85 mm. One end of the test body 10 is fixed and tension is applied to the other end by a weight 9. The weight 9 has a weight of 0.1 times the breaking load of a steel cord stranded wire embedded in a test body 10 described later.

図８に試験体の断面図の一例（スチール・コード撚り線１Ａまたは１Ｃが埋設されたもの）を示す。３ロール疲労試験に用いる試験体10は，縦６ｍｍ×横10ｍｍの矩形断面を有する全長 450ｍｍのゴム体であり，その内部中央には，構成の異なるスチール・コード撚り線が埋設されている。試験体は，５種類あり，それらに埋設されたスチール・コード撚り線は次の(i)〜(v)の通りである。   FIG. 8 shows an example of a cross-sectional view of the test body (in which a steel cord stranded wire 1A or 1C is embedded). The test body 10 used for the 3-roll fatigue test is a rubber body having a total length of 450 mm having a rectangular cross section of 6 mm in length and 10 mm in width, and a steel cord stranded wire having a different configuration is embedded in the center of the inside. There are five types of specimens, and the steel cord strands embedded in them are as follows (i) to (v).

(i) 断面が円形の２本のスチール・コードを撚り合わせたものである。これを従来例１とする。
(ii)２本の扁平率75％の単線のスチール・コードを撚り合わせたものである。これを従来例２とする。
(iii) 第１実施例のスチール・コード撚り線１Ａと同じ構成を有し，扁平率が75％の単線のスチール・コード（クリンプなし）と扁平率75％のクリンプが形成されたスチール・コードとを撚り合わさせたものである。
(iv)第３実施例のスチール・コード撚り線１Ｃと同様の構成を有し，スチール・コードの扁平率が75％のものである。
(v) 第３実施例のスチール・コード撚り線１Ｃと同様の構成を有し，スチール・コードの扁平率は50％である。 (i) Two steel cords with a circular cross section are twisted together. This will be referred to as Conventional Example 1.
(ii) Two steel cords with a flatness ratio of 75% are twisted together. This will be referred to as Conventional Example 2.
(iii) Steel cord having the same configuration as the steel cord stranded wire 1A of the first embodiment, in which a single wire steel cord (no crimp) with a flatness ratio of 75% and a crimp with a flatness ratio of 75% is formed. Are twisted together.
(iv) The structure is the same as that of the steel cord stranded wire 1C of the third embodiment, and the flatness of the steel cord is 75%.
(v) The steel cord has the same configuration as the steel cord stranded wire 1C of the third embodiment, and the flatness of the steel cord is 50%.

Figure 2005036356
Figure 2005036356

表２に，上記の５種類の試験体について，スチール・コード撚り線の差渡し長さ（ｍｍ），撚りピッチ（ｍｍ），クリンプ・ピッチ（ｍｍ），単位重量（ｇ／ｍ），破断荷重（Ｎ），スチール・コード撚り線を構成する２本のスチール・コードのコンタクト率（％）および３ロール疲労試験の結果（％）を示した。差渡し長さとは，スチール・コード撚り線の横断面における縦方向の幅（または厚さもしくは径）の平均値である。表２中で差渡し長さの欄の括弧内に表記した値は，従来例１のスチール・コード撚り線の差渡し長さを基準（すなわち100 ）として，他のスチール・コード撚り線の差渡し長さをそれぞれ比率で表したものである。同様に，破断荷重の欄の括弧内に表記した値は，従来例１のスチール・コード撚り線の破断荷重を基準（すなわち100 ）として，他のスチール・コード撚り線の破断荷重をそれぞれ比率で表したものである。   Table 2 shows the length of steel cord twisted wire (mm), twist pitch (mm), crimp pitch (mm), unit weight (g / m), and breaking load for the above five types of test specimens. (N), the contact ratio (%) of the two steel cords constituting the steel cord stranded wire and the results (%) of the 3-roll fatigue test are shown. The passing length is the average value of the width (or thickness or diameter) in the longitudinal direction in the cross section of the steel cord stranded wire. In Table 2, the value in parentheses in the column of the span length is the difference between other strands of steel cords based on the span length of the steel cord strands of conventional example 1 (ie 100). Each passing length is expressed as a ratio. Similarly, the values shown in parentheses in the column of breaking load are based on the breaking load of the steel cord stranded wire of Conventional Example 1 (ie, 100), and the breaking loads of other steel cord stranded wires are in proportion to each other. It is a representation.

スチール・コードのコンタクト率は，スチール・コード撚り線を構成する２本のスチール・コードが互いに接触している部分が，全長のうちのどのくらいの割合であるかを示すもので，試験体のゴムとスチール・コード撚り線とを分離して目視で計測し，百分率で表わしたものである。実施例１，３のスチール・コード撚り線１Ａ，１Ｃは，従来例１または２のスチール・コード撚り線よりもスチール・コードのコンタクト率が小さい。すなわち，間隙が多く存在し，ゴムが浸透しやすいといえる。   The steel cord contact rate indicates the percentage of the total length of the portion where the two steel cords constituting the steel cord strand are in contact with each other. And steel cord strands are separated and measured visually and expressed as a percentage. The steel cord stranded wires 1A and 1C of Examples 1 and 3 have a smaller steel cord contact rate than the steel cord stranded wires of Conventional Examples 1 and 2. That is, it can be said that there are many gaps and rubber easily penetrates.

３ロール疲労試験は，従来例１のスチール・コード撚り線が埋設された試験体が破断するまでの総ストローク数を基準（すなわち100 ）として，他のスチール・コード撚り線が埋設された試験体が破断するまでの総ストローク数を比率（小数点以下切り捨て）でそれぞれ表わしたものである。３ロール疲労試験の結果，(iii) および(iv)（実施例１および３）のスチール・コード撚り線が埋設された試験体は，従来例１および２のスチール・コード撚り線が埋設された試験体に比べて，破断するまでの総ストローク数が約10％上がっている。さらに，(v) （実施例３）のスチール・コード撚り線が埋設された試験体は，従来例１および２のスチール・コード撚り線が埋設された試験体に比べて，破断するまでの総ストローク数が約20％上がっている。   The three-roll fatigue test is based on the total number of strokes until the specimen with the steel cord stranded wire embedded in the conventional example 1 breaks (ie, 100) as a reference (ie 100) with the other steel cord stranded wire embedded. The total number of strokes until rupture is expressed as a ratio (rounded down). As a result of the 3-roll fatigue test, the steel cord stranded wires of Examples 1 and 2 were embedded in the specimens in which the steel cord stranded wires of (iii) and (iv) (Examples 1 and 3) were embedded. Compared to the test piece, the total number of strokes to break is increased by about 10%. In addition, the specimen (v) (Example 3) in which the steel cord stranded wire was embedded was compared with the specimens in which the steel cord stranded wire in Conventional Examples 1 and 2 was embedded. The number of strokes has increased by about 20%.

以上のことから，クリンプ加工された２本の扁平状スチール・コードからなるスチール・コード撚り線(iii)，(iv)，(v)は，スチール・コードのコンタクト率が小さく，扁平状のスチール・コード間に形成された隙間にゴムが浸透しやすい。スチール・コードの隙間に充分にゴムが浸透することにより，外力および衝撃力等を緩和するとともに２本のスチール・コードのフレッチングを防止できるので，スチール・コード撚り線の疲労寿命が増大することを確認できた。   Based on the above, the steel cord stranded wires (iii), (iv), and (v), which consist of two crimped flat steel cords, have a small steel cord contact ratio and flat steel・ Rubber easily penetrates into gaps formed between cords. Since the rubber penetrates sufficiently into the gap between the steel cords, the external force and impact force can be alleviated and the fretting of the two steel cords can be prevented, increasing the fatigue life of the steel cord strands. It could be confirmed.

図９は，２本のクリンプが形成された扁平状のスチール・コードにより構成されたスチール・コード撚り線が埋設されたタイヤの断面図を示し，図１０は，そのタイヤに用いられるベルトの斜視図を示す。   FIG. 9 is a sectional view of a tire in which a steel cord stranded wire composed of a flat steel cord formed with two crimps is embedded, and FIG. 10 is a perspective view of a belt used in the tire. The figure is shown.

タイヤ40は，タイヤ40の骨格となるカーカス42が第３実施例のスチール・コード撚り線１Ｃと同様の構成を有する複数本のスチール・コード撚り線により構成されている。カーカス42の両端は，環状のビード43に連結されている。ゴム層のトレッド部44とカーカス43の間には，２つのベルト41ａ，41ｂが設けられている。   The tire 40 includes a plurality of steel cord strands in which the carcass 42 that is the skeleton of the tire 40 has the same configuration as the steel cord strand 1C of the third embodiment. Both ends of the carcass 42 are connected to an annular bead 43. Two belts 41 a and 41 b are provided between the tread portion 44 of the rubber layer and the carcass 43.

ベルト41ａ，41ｂには，複数本の第３実施例のスチール・コード撚り線１Ｃが一定間隔でかつベルト41ａ，41ｂの長手方向に対して斜めに埋め込まれている。ベルト41ａに埋め込まれているスチール・コード撚り線１Ｃと，ベルト41ｂに埋め込まれているスチール・コード撚り線１Ｃとは斜めの向きが逆になっている（図１０参照）。   A plurality of steel cord strands 1C according to the third embodiment are embedded in the belts 41a and 41b at regular intervals and obliquely with respect to the longitudinal direction of the belts 41a and 41b. The steel cord stranded wire 1C embedded in the belt 41a and the steel cord stranded wire 1C embedded in the belt 41b are opposite to each other in an oblique direction (see FIG. 10).

図１１は，ゴムまたは合成樹脂の中に第３実施例のスチール・コード撚り線を埋め込んだベルトの斜視図である。複数本のスチール・コード撚り線１Ｃは，ベルト50の長手方向に沿って埋め込まれている。   FIG. 11 is a perspective view of a belt in which the steel cord stranded wire of the third embodiment is embedded in rubber or synthetic resin. A plurality of steel cord stranded wires 1 </ b> C are embedded along the longitudinal direction of the belt 50.

クリンプが形成された２本の扁平状のスチール・コード（１本はクリンプなしでもよい）からなるスチール・コード撚り線は，２本の扁平状のスチール・コード間にゴムまたは合成樹脂が充分浸透することにより外力，衝撃力を緩和するとともに扁平状のスチール・コードの劣化を防止する。すなわち，ゴムまたは合成樹脂の中に埋め込まれたスチール・コード撚り線の疲労寿命が向上する。したがって，上記のスチール・コード撚り線をゴムまたは合成樹脂の中に埋め込むことによりベルト，タイヤ等の疲労強度を増大させるとともに疲労寿命を向上させることができる。   Steel cord stranded wire made of two flat steel cords with crimps (one may be without crimp), rubber or synthetic resin penetrates between the two flat steel cords By doing so, the external force and impact force are alleviated and the flat steel cord is prevented from deteriorating. That is, the fatigue life of the steel cord stranded wire embedded in rubber or synthetic resin is improved. Therefore, by embedding the steel cord stranded wire in rubber or synthetic resin, it is possible to increase the fatigue strength and improve the fatigue life of belts, tires and the like.

第１実施例のスチール・コード撚り線の構成を示すものであり，２本のスチール・コードと，これにより構成されるスチール・コード撚り線と，その４箇所の拡大断面図を示す。The structure of the steel cord stranded wire of 1st Example is shown, 2 steel cords, the steel cord stranded wire comprised by this, and the expanded sectional view of the four places are shown. 第２実施例のスチール・コード撚り線の構成を示すものであり，２本のスチール・コードと，これにより構成されるスチール・コード撚り線と，その４箇所の拡大断面図を示す。The structure of the steel cord stranded wire of 2nd Example is shown, The two steel cords, the steel cord stranded wire comprised by this, and the expanded sectional view of the four places are shown. 第３実施例のスチール・コード撚り線の構成を示すものであり，２本のスチール・コードと，これにより構成されるスチール・コード撚り線と，その４箇所の拡大断面図を示す。The structure of the steel cord stranded wire of 3rd Example is shown, The two steel cords, the steel cord stranded wire comprised by this, and the expanded sectional view of the four places are shown. （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）はそれぞれ横断面形状の異なるスチール・コードの拡大横断面図である。(A), (B), (C) and (D) are enlarged cross-sectional views of steel cords having different cross-sectional shapes. スチール・コード撚り線の横断面を拡大して示すものである。The cross section of a steel cord stranded wire is shown enlarged. スチール・コードを扁平にし，クリンプを形成する工程を示すものである。It shows the process of flattening the steel cord and forming the crimp. ３ロール疲労試験の様子を示すものである。The state of a 3 roll fatigue test is shown. ３ロール疲労試験の試験体の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the test body of a 3 roll fatigue test. クリンプが形成された２本の扁平状スチール・コードからなるスチール・コード撚り線が埋設されたタイヤの断面図である。1 is a cross-sectional view of a tire in which a steel cord stranded wire made of two flat steel cords with crimps is embedded. FIG. タイヤ内に埋設されたベルトを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the belt embed | buried in the tire. クリンプが形成された２本の扁平状スチール・コードからなるスチール・コード撚り線が埋設されたベルトの斜視図である。It is a perspective view of the belt by which the steel cord strand wire which consists of two flat steel cords in which the crimp was formed was embedded.

符号の説明Explanation of symbols

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ スチール・コード撚り線
２ａ 扁平状のスチール・コード
２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ クリンプが形成された扁平状のスチール・コード
４０ タイヤ
４１ａ，４１ｂ，５０ ベルト 1A, 1B, 1C Steel cord strand 2a Flat steel cord 2b, 2c, 2d, 2e, 2f Flat steel cord with crimp formed 40 Tire 41a, 41b, 50 Belt

Claims (8)

２本の扁平状の単線のスチール・コードが撚り合わされ，
上記２本のスチール・コードのうち少なくとも１本のスチール・コードにクリンプが形成された，スチール・コード撚り線。 Two flat single wire steel cords are twisted together,
A steel cord stranded wire in which a crimp is formed on at least one of the two steel cords. ２本のスチール・コードに同じピッチでクリンプが形成され，これらのスチール・コードが，上記クリンプによる波形の位置をずらして撚り合わされた，請求項１に記載のスチール・コード撚り線。   The steel cord stranded wire according to claim 1, wherein crimps are formed at the same pitch on two steel cords, and these steel cords are twisted by shifting the position of the waveform by the crimp. ２本のスチール・コードにそれぞれ異なるピッチでクリンプが形成された，請求項１に記載のスチール・コード撚り線。   The steel cord stranded wire according to claim 1, wherein the two steel cords are crimped at different pitches. 上記クリンプのピッチは，上記スチール・コード撚り線の撚りピッチの20％以上，50％以下である，請求項１から３のいずれか一項に記載のスチール・コード撚り線。   The steel cord stranded wire according to any one of claims 1 to 3, wherein a pitch of the crimp is 20% or more and 50% or less of a twist pitch of the steel cord stranded wire. 上記単線のスチール・コードの扁平率は40％以上，80％以下である，請求項１から４のいずれか一項に記載のスチール・コード撚り線。   The steel cord stranded wire according to any one of claims 1 to 4, wherein a flatness ratio of the single steel cord is 40% or more and 80% or less. 上記２本の扁平状のスチール・コード撚り線がその幅面を向かい合わせて撚り合わされた，請求項１から５のいずれか一項に記載のスチール・コード撚り線。   The steel cord stranded wire according to any one of claims 1 to 5, wherein the two flat steel cord stranded wires are twisted with their width faces facing each other. ゴムまたは合成樹脂の中に上記請求項１から６のいずれか一項に記載のスチール・コード撚り線が埋め込まれている，ゴムまたは合成樹脂製のベルト。   A rubber or synthetic resin belt in which the steel cord stranded wire according to any one of claims 1 to 6 is embedded in rubber or synthetic resin. ゴムまたは合成樹脂の中に上記請求項１から６のいずれか一項に記載のスチール・コード撚り線が埋め込まれている，ゴムまたは合成樹脂製のタイヤ。   A tire made of rubber or synthetic resin, wherein the steel cord stranded wire according to any one of claims 1 to 6 is embedded in rubber or synthetic resin.
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