JP2008297686A - Steel cord for reinforcement of rubber goods, and method for production of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用タイヤ、コンベアベルト等のゴム製品補強材として使用されるゴム製品補強用スチールコード(以下、単に「コード」ということもある。)に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steel cord for reinforcing rubber products (hereinafter sometimes simply referred to as “cord”) used as a reinforcing material for rubber products such as automobile tires and conveyor belts.
自動車用タイヤ、コンベアベルト等のゴム製品補強材として使用される単層構造のゴム製品補強用スチールコードとしては、従来、1×3、1×5構造等の単層撚りで、複数本の素線を堅く撚り合わせて密着させた、いわゆるクローズド撚り構造のコードが一般的である。しかし、このクローズド撚りコードは、コード中心に閉じられた空洞部ができ、コードを2枚のゴムシートの間に挟んで加熱圧縮して複合体シートを形成したときに、ゴム材がコード中心の空洞部に侵入することはなくて、単にコードをゴムシートによって包み込んだだけの複合体となり、ゴム材がコード中心の空洞部に完全に入り込んでゴムとコードとが一体化されたいわゆる完全な複合体にならない。そのため、従来のクローズド撚りコードをゴムシートで挟んで加熱圧縮した複合体シートを例えば自動車のタイヤに組み込むと、ゴム材とコードとの接着が不十分で、自動車の走行時にゴム材がコードから剥離する、いわゆるセパレーション現象を起こす可能性が大きく、また、ゴム材中に浸入した水分がコード中心の空洞部に達すると、その水分は空洞部を伝ってたちまちコードの長手方向に伝播してコードを腐食させ、その結果、そのコードの機械的強度を著しく低下させることになるという問題が有る。 Conventionally, as a steel cord for reinforcing a rubber product of a single layer structure used as a rubber product reinforcing material for an automobile tire, a conveyor belt or the like, a single layer twist of a 1 × 3, 1 × 5 structure or the like is used. A so-called closed twisted cord in which the wires are tightly twisted and brought into close contact is generally used. However, this closed twisted cord has a closed cavity at the center of the cord, and when the composite sheet is formed by sandwiching the cord between two rubber sheets to form a composite sheet, the rubber material is centered on the cord. A so-called perfect composite in which the rubber and cord are integrated by the rubber material completely entering the cavity in the center of the cord without entering the cavity and simply wrapping the cord with a rubber sheet I can't become a body For this reason, when a composite sheet obtained by heating and compressing a conventional closed twisted cord between rubber sheets is incorporated into an automobile tire, for example, the adhesion between the rubber material and the cord is insufficient, and the rubber material peels off from the cord when the automobile is running. In other words, when the moisture that has entered the rubber material reaches the cavity in the center of the cord, the moisture propagates along the cavity and in the longitudinal direction of the cord. There is the problem that it will corrode, resulting in a significant reduction in the mechanical strength of the cord.
また、図6に示すように、単層撚り構造のコード30で、複数本の素線31の全てに施す撚り合わせのためのくせ付けを過大なものとすることで、素線31同士の間に隙間32ができてゴム材が侵入し易くなるようにしたオープン撚り構造のコードも知られている。しかし、オープン撚り構造のコードは、素線同士が非接触であり、形状が崩れ易く、また極低荷重域での伸び(以下、「低荷重伸び」という。)が大きいため、取り扱い作業性が悪い。さらに、複合体シート成形時に加えられる極低荷重の張力によって隙間32が減少しコード内部へゴム材が充分に侵入しない場合がある。
Moreover, as shown in FIG. 6, with the
また、図7に示すように、単層撚り構造のコード40を、複数本の素線41の内の一部の素線41に撚り合わせのためのくせとは異なる小さな螺旋状のくせを有するものとすることが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。このコードは、撚り合わせのためのくせとは異なる小さな螺旋状のくせを設けた素線(以下、「螺旋素線」という。)と撚り合わせのためのくせを設けただけの素線(以下、「非螺旋素線」という。)とを堅く撚り合わせたもので、素線同士が互いに密着して撚り合わされるため、クローズド撚りコードと同様に形状が崩れず、しかも、螺旋素線と非螺旋素線との間に隙間42ができてゴム材が侵入する。
Further, as shown in FIG. 7, the cord 40 having a single-layer twisted structure has a small spiral comb different from the twist for twisting a part of the
しかし、このように一部の素線だけに螺旋状のくせを設けた単層撚り構造のコードは、コードに引張り荷重が作用したとき、その引張り荷重が非螺旋素線に集中する傾向がある。 However, a single layer twisted structure cord in which only a part of the strands are provided with a spiral warp tends to concentrate the tensile load on the non-spiral strand when a tensile load is applied to the cord. .
そこで、図8に示すように、単層撚り構造のコード50で、全ての素線51を螺旋素線とすることも考えられる。こうすることで、素線51同士の間にゴム材が侵入する隙間52ができ、また、引張り荷重が全ての素線に分担されるため、引張り荷重の集中による耐疲労性の低下はなくなる。しかし、このように全ての素線51を螺旋素線とすると、コード50の低荷重伸びが大きくなる。
Therefore, as shown in FIG. 8, it is also conceivable that all the
したがって、ゴム侵入性が良好で、耐疲労性に優れ、かつ低荷重伸びが小さい単層撚り構造のゴム製品補強用スチールコードを得ることが課題である。 Accordingly, it is an object to obtain a steel cord for reinforcing rubber products having a single-layer twist structure that has good rubber penetration, excellent fatigue resistance, and low low load elongation.
上記課題は、同一線径を有するn本の素線を撚り合わせた1×n(n=3〜6)の単層撚り構造のスチールコードを、全ての素線が撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有していて、コード中心の空洞部が素線間の隙間を介して外部へ連通し、かつ、コード長手方向のいずれの箇所においても少なくともいずれか一組の隣り合う素線が相互に略接触しているよう構成することにより解決することができる。 The above problem is that a steel cord having a single layer twist structure of 1 × n (n = 3 to 6) in which n strands having the same wire diameter are twisted together is a habit for all the strands to be twisted together. In addition, a cord having a pitch smaller than the twist for twisting, the cavity at the center of the cord communicates to the outside through a gap between the strands, and at least at any location in the longitudinal direction of the cord The problem can be solved by configuring such that any one set of adjacent strands are substantially in contact with each other.
このコードは、全ての素線が撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有していて、コード中心の空洞部が素線間の隙間を介して外部へ連通するため、ゴム材が容易に侵入する。 In this cord, all the strands have a smaller pitch than the twisted strands apart from the twisted strands, and the cavity in the center of the cord is connected to the outside via the gap between the strands. Because it communicates with the rubber material, rubber material easily enters.
また、このコードは、全ての素線が撚り合わせのためのくせよりピッチの小さなくせを有し、コードに引張り荷重が作用したときに全ての素線に均等に荷重が作用するため、一部の素線に荷重が集中することによる耐疲労性の低下はなく、耐疲労性に優れる。 Also, this cord has all the strands with a smaller pitch than the twist for twisting, and when a tensile load is applied to the cord, the load is applied equally to all the strands. There is no decrease in fatigue resistance due to the concentration of the load on the strands of steel, and the fatigue resistance is excellent.
さらに、このコードは、コード長手方向のいずれの箇所においても少なくともいずれか一組の隣り合う素線が相互に略接触していることにより、コード伸びが小さくなり、低荷重伸びを抑制できる。 Furthermore, in this cord, at least any one set of adjacent strands are substantially in contact with each other at any location in the longitudinal direction of the cord, whereby the cord elongation becomes small and low load elongation can be suppressed.
また、上記課題は、同一線径を有するn本の素線を撚り合わせた1×n(n=3〜6)の単層撚り構造のスチールコードを、全ての素線が撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有していて、コード中心の空洞部が素線間の隙間を介して外部へ連通し、かつ、隣り合う素線同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触する箇所がコード長手方向に不連続な配置で部分的に存在するよう構成することにより解決することができる。 In addition, the above-described problem is that a steel cord having a single layer twist structure of 1 × n (n = 3 to 6) obtained by twisting n strands having the same wire diameter is used for twisting all strands. Apart from the habit, it has a habit with a smaller pitch than the habit for twisting, the hollow part of the cord center communicates to the outside through the gap between the strands, and the adjacent strands are the cord center The problem can be solved by configuring such that the portions that are in contact with each other in substantially parallel so as to be substantially parallel to the shaft are partially present in a discontinuous arrangement in the longitudinal direction of the cord.
このコードは、全ての素線が撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有していて、コード中心の空洞部が素線間の隙間を介して外部へ連通するため、ゴム材が容易に侵入する。 In this cord, all the strands have a smaller pitch than the twisted strands apart from the twisted strands, and the cavity in the center of the cord is connected to the outside via the gap between the strands. Because it communicates with the rubber material, rubber material easily enters.
また、このコードは、全ての素線が撚り合わせのためのくせよりピッチの小さなくせを有し、コードに引張り荷重が作用したときに全ての素線に均等に荷重が作用するため、一部の素線に荷重が集中することによる耐疲労性の低下はなく、耐疲労性に優れる。 Also, this cord has all the strands with a smaller pitch than the twist for twisting, and when a tensile load is applied to the cord, the load is applied equally to all the strands. There is no decrease in fatigue resistance due to the concentration of the load on the strands of steel, and the fatigue resistance is excellent.
さらに、このコードは、隣り合う素線同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触する箇所が、コード長手方向に不連続な配置で部分的に存在することにより、コード伸びが小さくなり、低荷重伸びを抑制できる。 Furthermore, this cord has a small cord elongation due to the discontinuous arrangement in the cord longitudinal direction where the adjacent strands are in contact with each other so as to be substantially parallel to the cord central axis. Thus, low load elongation can be suppressed.
また、上記課題は、同一線径を有するn本の素線を撚り合わせた1×n(n=3〜6)の単層撚り構造のスチールコードであって、全ての素線が撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有していて、コード中心の空洞部が素線間の隙間を介して外部へ連通し、かつ、コード長手方向のいずれの箇所においても少なくともいずれか一組の隣り合う素線が相互に略接触しているとともに、隣り合う素線同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触する箇所がコード長手方向に不連続な配置で部分的に存在するよう構成することにより解決することができる。 The above-mentioned problem is a steel cord having a single layer twist structure of 1 × n (n = 3 to 6) in which n strands having the same wire diameter are twisted, and all the strands are twisted together. In addition to the habit for twisting, it has a habit with a smaller pitch than the habit for twisting, and the cavity at the center of the cord communicates to the outside via the gap between the strands, and any cord longitudinal direction At least one pair of adjacent strands is also in contact with each other at the location, and the locations where the adjacent strands are in contact with each other in parallel so that the strands are substantially parallel to the cord central axis are not in the longitudinal direction of the cord. The problem can be solved by configuring to be partially present in a continuous arrangement.
このコードは、全ての素線が撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有していて、コード中心の空洞部が素線間の隙間を介して外部へ連通するため、ゴム材が容易に侵入する。 In this cord, all the strands have a smaller pitch than the twisted strands apart from the twisted strands, and the cavity in the center of the cord is connected to the outside via the gap between the strands. Because it communicates with the rubber material, rubber material easily enters.
また、このコードは、全ての素線が撚り合わせのためのくせよりピッチの小さなくせを有し、コードに引張り荷重が作用したときに全ての素線に均等に荷重が作用するため、一部の素線に荷重が集中することによる耐疲労性の低下はなく、耐疲労性に優れる。 Also, this cord has all the strands with a smaller pitch than the twist for twisting, and when a tensile load is applied to the cord, the load is applied equally to all the strands. There is no decrease in fatigue resistance due to the concentration of the load on the strands of steel, and the fatigue resistance is excellent.
さらに、このコードは、コード長手方向のいずれの箇所においても少なくともいずれか一組の隣り合う素線が相互に略接触しているとともに、隣り合う素線同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触する箇所が、コード長手方向に不連続な配置で部分的に存在することにより、コード伸びが小さくなり、低荷重伸びを抑制できる。 Further, in this cord, at any location in the longitudinal direction of the cord, at least any one pair of adjacent strands are substantially in contact with each other, and the adjacent strands are substantially parallel to the cord central axis. Since the portions that are in contact with each other in parallel are partially present in a discontinuous arrangement in the longitudinal direction of the cord, the cord elongation is reduced and low load elongation can be suppressed.
上記構成のコードにおいて、撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせは、素線に螺旋状のくせを付けた後押圧加工することにより得られたくせであるのが好ましい。所望のくせ形状に歯型を加工した一対の歯車間に素線を通してもジグザク状に折り曲げられて成る小さなくせが得られるが、そうした手段でくせ付けした素線は、折り曲げられた箇所が折り曲げられない箇所より加工度が大きくなり、この加工度が大きい折り曲げ箇所に応力が残留し、これに外力による応力が加わることで折り曲げ箇所の応力が過大になって耐疲労性が低下する。それに対し、螺旋状のくせを施した後、押圧加工したことによって得られるくせは、どの箇所においても加工度が均等になるので、過大な応力が作用せず、耐疲労性に優れたものとなる。 In the cord having the above-described configuration, the habit having a smaller pitch than the habit for twisting is preferably a habit obtained by pressing a strand after forming a helical habit on the strand. Even if a wire is passed between a pair of gears whose teeth have been processed into a desired shape, a small wrinkle can be obtained by bending the wire into a zigzag shape. The degree of work becomes greater than the part where there is not, stress remains in the bent part where the degree of work is large, and stress due to external force is added to this, so that the stress at the bent part becomes excessive and the fatigue resistance decreases. On the other hand, the wrinkle obtained by applying a pressing process after a helical wrinkle has a uniform degree of processing at any location, so that excessive stress does not act on it and it has excellent fatigue resistance. Become.
また、撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせは、ピッチP1が、P1=0.2Pc〜0.5Pc(但し、Pcは撚り合わせのピッチ)で、波高hが、h=0.2d〜2.0d(但し、dは素線径)であるのが好ましい。ピッチP1が0.2Pcより小さいと、くせ付け時に過大な応力が作用する無理な塑性変形を伴うこととなって、素線が折れやすくなるとともに生産性が低下し、ピッチP1が0.5Pcより大きいと、ゴム製品成形時のゴム材のフローによる引張り力、あるいはコード表面に負荷されるしごき力によって素線間の隙間が減少し、ゴム材の浸入が充分でなくなるためである。また、波高hが0.2dよりも小さいと、各素線間の隙間が小さくなりすぎて、流動性の良いゴム材を使用しても加圧加硫時にゴム材が内部へ充分に侵入できず、波高hが2.0dより大きいと、撚りの安定性が悪くなり耐疲労性が悪化する。なお、これら撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせのピッチP1および波高hの値は、コードから撚りをほぐして取り出した素線のものと一致する。 Further, the pitch P1 is P1 = 0.2Pc to 0.5Pc (where Pc is the pitch of twisting) and the wave height h is h = 0.2d to It is preferably 2.0d (where d is the wire diameter). If the pitch P1 is smaller than 0.2 Pc, excessive plastic deformation is applied to cause excessive stress at the time of soldering, so that the strands are easily broken and the productivity is lowered, and the pitch P1 is less than 0.5 Pc. If it is large, the gap between the wires decreases due to the tensile force caused by the flow of the rubber material during molding of the rubber product or the ironing force applied to the surface of the cord, and the rubber material does not sufficiently penetrate. Also, if the wave height h is less than 0.2d, the gap between the wires becomes too small, and even if a rubber material with good fluidity is used, the rubber material can sufficiently penetrate into the interior during pressure vulcanization. If the wave height h is larger than 2.0d, the twist stability is deteriorated and the fatigue resistance is deteriorated. Note that the values of the pitch P1 and the wave height h, which have a smaller pitch than the twists for twisting, coincide with those of the strands obtained by untwisting the cord.
本発明の同一線径を有するn本の素線を撚り合わせた1×n(n=3〜6)の単層撚り構造のゴム製品補強用スチールコードは、全ての素線に螺旋状のくせを付けた後押圧加工して略二次元波状で撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせをもたせ、該略二次元波状のくせを有する素線を撚り合わせて単層撚り構造のスチールコードを形成し、該スチールコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施すことにより製造することができる。 The steel cord for reinforcing a rubber product having a single layer twist structure of 1 × n (n = 3 to 6) in which n strands having the same wire diameter of the present invention are twisted together is spirally attached to all the strands. After pressing, the steel cord having a single-layer twist structure is formed by twisting the strands having a substantially smaller two-dimensional wave shape than the twist for twisting and twisting the strands having the substantially two-dimensional wave shape. It can be manufactured by forming and pressing the steel cord from a direction perpendicular to the longitudinal direction of the cord.
このように、略二次元波状くせを有する素線からなる単層撚り構造のスチールコードに長手方向に直交する方向から押圧加工を施すことにより、全ての素線が撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有していて、素線間の隙間が外部へ連通し、かつ、コード長手方向のいずれの箇所においても少なくともいずれか一組の隣り合う素線が相互に略接触しているコードとなり、また、隣り合う素線同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触する箇所がコード長手方向に不連続な配置で部分的に存在するコードとなる。 In this way, by applying a pressing process from a direction orthogonal to the longitudinal direction to a steel cord of a single-layer twisted structure made of strands having a substantially two-dimensional wavy comb, all the strands are a twist for twisting together. Separately, it has a pitch smaller than that for twisting, the gap between the strands communicates with the outside, and at least one set of adjacent strands at any location in the longitudinal direction of the cord The cords are substantially in contact with each other, and the portions where the adjacent strands are in contact with each other in parallel so that the strands are substantially parallel to the cord central axis are partially present in a discontinuous arrangement in the cord longitudinal direction. It becomes.
この製造方法において、素線は、螺旋状のくせを付けた後押圧加工して略二次元波状のくせを付けたものを一旦リール等に巻き取り、撚線機の繰り出し装置に所定本数分をセットして撚り合わせてもよいし、撚線機の繰り出し装置から撚り口までの間でくせ付け加工を行うようにしてもよい。 In this manufacturing method, the strands are wound with a helical bevel and then processed by pressing to form a substantially two-dimensional wavy beak on a reel, etc. It may be set and twisted together, or it may be subjected to a squeezing process from the feeder of the twisting machine to the twisting opening.
本発明によれば、ゴム侵入が良好で、耐疲労性に優れ、且つ低荷重伸びが小さい単層撚り構造のゴム製品補強用スチールコードを得ることができ、このコードを例えば自動車用タイヤの補強材として使用することにより、タイヤ製造時の取り扱い作業性を低下させることなくゴム侵入性、耐疲労性に優れるタイヤを製造することができ、しかもタイヤの寿命を大幅に延長することができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a steel cord for reinforcing a rubber product having a single-layer twist structure that has good rubber penetration, excellent fatigue resistance, and low low load elongation. By using it as a material, a tire excellent in rubber penetration and fatigue resistance can be produced without deteriorating handling workability at the time of tire production, and the life of the tire can be greatly extended.
また、このコードは、素線のくせを、螺旋状のくせを付けた後、押圧加工して得られたくせとすることで、加工度が均等となり、過大な応力が作用せず、耐疲労性に優れたものとなるようにすることができる。 In addition, this cord is made by applying a twisting of the strands of the wire to the one obtained by press working, so that the degree of processing becomes uniform, excessive stress does not act, and fatigue resistance It can be made excellent.
また、このコードは、撚りをほぐした後の素線の状態で、撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせのピッチP1が、P1=0.2Pc〜0.5Pc(但し、Pcは撚り合わせのピッチ)であるようにすることで、無理な塑性変形を避けるとともに生産性を高めることができ、また、ゴム製品成形時のゴム材のフローによる引張り力、あるいはコード表面に負荷されるしごき力によって素線間の隙間が減少しないようにすることができ、ゴム材が充分浸入する。また、略二次元波状くせの波高hを、h=0.2d〜2.0d(但し、dは素線径)とすることで、ゴム材が内部へ充分に浸入できるとともに耐疲労性が悪化しないようにすることができる。 Also, this cord is in the state of the strand after untwisting, and the pitch P1, which is smaller than the twist for twisting, is P1 = 0.2Pc to 0.5Pc (where Pc is twisted) (Pitch), it is possible to avoid unreasonable plastic deformation and increase productivity. Also, the tensile force caused by the flow of rubber during molding of rubber products, or the ironing force applied to the cord surface Thus, the gap between the strands can be prevented from decreasing, and the rubber material can sufficiently penetrate. In addition, by setting the wave height h of the substantially two-dimensional wavy habit to h = 0.2d to 2.0d (where d is the wire diameter), the rubber material can sufficiently penetrate into the inside and the fatigue resistance is deteriorated. You can avoid it.
以下、本発明の実施形態のゴム製品補強用スチールコード(以下、「スチールコード」あるいは、単に「コード」という。)を図面を参照して説明する。 Hereinafter, a steel cord for reinforcing rubber products according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “steel cord” or simply “cord”) will be described with reference to the drawings.
図1は1×n(n=3〜6)の単層撚り構造の実施形態の一例として、1×3構造のスチールコードの断面構造を示している。 FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a 1 × 3 steel cord as an example of an embodiment of a 1 × n (n = 3 to 6) single-layer twisted structure.
図1に示すコード(スチールコード)10は、同一線径を有する3本の素線11からなる1×3の単層撚り構造で、すべての素線11に螺旋状のくせを付けた後押圧加工して略正弦波状で撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせをもたせて撚り合わせ、こうして形成した単層撚り構造のコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施したものである。
The cord (steel cord) 10 shown in FIG. 1 is a 1 × 3 single-layer stranded structure composed of three
このコード10は、全ての素線11が、撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチおよび波高の小さいくせを有している。この撚り合わせのためのくせよりピッチおよび波高の小さいくせは、素線に螺旋状のくせを付けた後押圧加工したことにより得られたくせであり、撚り合わせ前の素線の状態では略正弦波状である。
In the
撚り合わせ前の素線11の略正弦波状のくせは、図3に示すとおりで、ピッチとは波の谷から谷までまたは山から山までの長さ(周期)P1を意味し、波高とは、波の谷から山までの高さ(振幅)hを意味する。一方、撚り合わせ後のコード10の状態での素線11の撚り合わせのためのくせとは別のピッチの小さいくせは、コード10から撚りをほぐして取り出した素線11に残るくせと略同じで、撚り合わせのためのくせと、撚り合わせのためのくせとは別のピッチの小さいくせとが合成された形状を呈する。そして、撚り合わせ後のコード10の状態での素線11のくせ(撚りほぐして取り出した素線11に残るくせと略同じ)における、撚り合わせのためのくせを基準とした、撚り合わせのためのくせとは別のピッチの小さいくせの形状は、撚り合わせ前の素線11の略正弦波状のくせに近似した略二次元波状のくせであり、この略二次元波状のくせのピッチP1は、P1=0.2Pc〜0.5Pc(但し、Pcは撚り合わせのピッチ)で、波高hは、h=0.2d〜2.0d(但し、dは素線径)である。なお、素線径dは、0.15〜0.40mmであるのが好ましい。0.15mm未満であるとスチールコードの強度が低下し、0.40mmを越えると柔軟性が悪化する。撚りピッチPcは通常8.0〜18.0mmである。
The substantially sinusoidal habit of the
そして、このコード10は、コード長手方向のいずれかの箇所において少なくともいずれか一組の隣り合う素線11同士の間に図1に示すように隙間12が存在して、コード中心の空洞部が外部へ連通し、かつ、コード長手方向のいずれの箇所においても少なくともいずれか一組の隣り合う素線11が図1に示すように相互に略接触している。
The
また、このコード10は、図4に示すように、隣り合う素線11同士がコード長手方向に不連続な配置で部分的にスチールコードの中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触し、その略パラレルに接触する箇所(範囲)Aで、素線11の撚り角αが0(ゼロ)である。
In addition, as shown in FIG. 4, the
略正弦波状の小さなくせを有する3本の素線11を撚り合わせてコードとし、このコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施すと、3本の素線11は、コード長手方向のいずれの箇所においても少なくともいずれか一組の隣り合う素線11が図1に示すように相互に略接触し、且つ、コード長手方向に間隔をおいて周期的になじんで所定の撚り角αとなる部分と、押し潰れた格好で略パラレルに接触し合う部分とができ、図4に示すような撚り構造となる。
When three
このコード10は、全ての素線11が撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有することにより、コード中心の空洞部が素線11間の隙間12を介して外部へ連通する構成となる。そのため、ゴム材が容易に侵入する。
In this
また、このコード10は、全ての素線11が撚り合わせのためのくせよりピッチの小さなくせを有し、コードに引張り荷重が作用したときに全ての素線11に均等に荷重が作用するため、一部の素線11に荷重が集中することによる耐疲労性の低下はなく、耐疲労性に優れる。
Further, the
さらに、このコード10は、コード長手方向のいずれの箇所においても少なくともいずれか一組の隣り合う素線11が相互に略接触しているとともに、隣り合う素線11同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触する箇所が、コード長手方向に不連続な配置で部分的に存在するため、コード伸びが小さくなり、低荷重伸びを抑制できる。
Further, in this
図2は1×n(n=3〜6)の単層撚り構造の実施形態の他の例として、1×5構造のスチールコードの断面構造を示している。 FIG. 2 shows a cross-sectional structure of a steel cord having a 1 × 5 structure as another example of an embodiment having a single-layer twisted structure of 1 × n (n = 3 to 6).
図2に示すコード(スチールコード)20は、同一線径を有する3本の素線21からなる1×5の単層撚り構造で、すべての素線21に螺旋状のくせを付けた後押圧加工して略正弦波状で撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせをもたせて撚り合わせ、こうして形成した単層撚り構造のコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施したものである。
The cord (steel cord) 20 shown in FIG. 2 is a 1 × 5 single-layer twisted structure composed of three
このコード20は、全ての素線21が、撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチおよび波高の小さいくせを有している。この撚り合わせのためのくせよりピッチおよび波高の小さいくせは、素線に螺旋状のくせを付けた後押圧加工したことにより得られたくせであり、撚り合わせ前の素線の状態では略正弦波状である。
In the
このコード20の場合も、撚り合わせのためのくせを基準とした、撚り合わせのためのくせとは別のピッチの小さい略二次元波状のくせは、ピッチP1が、P1=0.2Pc〜0.5Pc(但し、Pcは撚り合わせのピッチ)で、波高hが、h=0.2d〜2.0d(但し、dは素線径)である。なお、素線径dは、0.15〜0.40mmであるのが好ましい。0.15mm未満であるとスチールコードの強度が低下し、0.40mmを越えると柔軟性が悪化する。撚りピッチPcは通常8.0〜18.0mmである。
In the case of the
そして、このコード20は、コード長手方向のいずれかの箇所において少なくともいずれか一組の隣り合う素線21同士の間に図2に示すように隙間22が存在して、コード中心の空洞部が外部へ連通し、かつ、コード長手方向のいずれの箇所においても少なくともいずれか一組の隣り合う素線21が図2に示すように相互に略接触している
The
また、このコード20は、図5に示すように、隣り合う素線21同士がコード長手方向に不連続な配置で部分的にスチールコードの中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触し、その略パラレルに接触する箇所(範囲)Aで、素線21の撚り角αが0(ゼロ)である。
Further, as shown in FIG. 5, the
略正弦波状の小さなくせを有する5本の素線21を撚り合わせてコードとし、このコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施すと、5本の素線21は、コード長手方向のいずれの箇所においても少なくともいずれか一組の隣り合う素線21が図2に示すように相互に略接触し、且つ、コード長手方向に間隔をおいて周期的になじんで所定の撚り角αとなる部分と、押し潰れた格好で略パラレルに接触し合う部分とができ、図5に示すような撚り構造となる。
When five
このコード20は、全ての素線21が撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有することにより、コード中心の空洞部が素線21間の隙間22を介して外部へ連通する構成となる。そのため、ゴム材が容易に侵入する。
In the
また、このコード20は、全ての素線21が撚り合わせのためのくせよりピッチの小さなくせを有し、コードに引張り荷重が作用したときに全ての素線21に均等に荷重が作用するため、一部の素線21に荷重が集中することによる耐疲労性の低下はなく、耐疲労性に優れる。
Further, the
さらに、このコード20は、コード長手方向のいずれの箇所においても少なくともいずれか一組の隣り合う素線21が相互に略接触しているとともに、隣り合う素線21同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触する箇所が、コード長手方向に不連続な配置で部分的に存在するため、コード伸びが小さくなり、低荷重伸びを抑制できる。
Further, in this
実施例として、直径5.5mmのスチール線材を、パテンティングおよび伸線加工を繰り返した後、表面にブラスメッキを施して、線径0.25mmの素線とし、この素線を用いて、1×3構造および1×5構造の単層撚りスチールコードを製造した。 As an example, a steel wire having a diameter of 5.5 mm was repeatedly subjected to patenting and wire drawing, and then subjected to brass plating on the surface to form a strand having a wire diameter of 0.25 mm. Single layer stranded steel cords with x3 and 1x5 structures were produced.
これらの実施例の1×3構造および1×5構造の単層撚りコードは、それぞれ螺旋状のくせを付けた後、押圧加工によって略正弦波状の小さなくせ(撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせ)を有する素線に加工し、それら略正弦波状の小さなくせを有する素線を撚り合わせ、こうして形成した単層撚りコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施して製造したものである。 The single-layer twisted cords of the 1 × 3 structure and the 1 × 5 structure in these examples are each formed by forming a helical wrinkle and then pressing the pressing process into a small sinusoidal wrinkle (with a pitch higher than that of the twist for twisting). Manufactured by twisting the strands with small sinusoidal wrinkles, twisting the strands with the small sinusoidal shape, and pressing the single-layer twisted cord thus formed from the direction perpendicular to the longitudinal direction of the cord. It is.
いずれの場合も、螺旋状のくせは、供給される素線を軸芯として回転するくせ付け装置(特公昭63−63293号公報記載のくせ付け装置)を用いて付与した。くせ形状は、くせ付けピンの間隔、くせ付けピンの寸法および、素線を軸芯として回転する回転数で調整した。 In any case, the helical wrinkle was applied using a wrinkle device that rotates using the supplied strand as an axis (Japanese Patent Publication No. 63-63293). The comb shape was adjusted by the spacing of the tacking pins, the dimension of the tacking pins, and the number of rotations rotating around the element wire.
また、螺旋状のくせを略正弦波状のくせに加工する押圧加工および、撚り線加工後の押圧加工は、複数個の自由回転するローラーを千鳥状に配置した周知の押圧加工装置で行った。ただし、押圧加工の手段はこれらに限られるものではない。 Moreover, the pressing process which processes a helical comb into a substantially sinusoidal pattern and the pressing process after the stranded wire processing were performed by a known pressing device in which a plurality of freely rotating rollers are arranged in a staggered manner. However, the pressing means is not limited to these.
こうして製造した実施例のコードのゴム浸入性、低荷重伸び、および耐疲労性を従来例のコードと比較して評価した。 The cords of the examples thus produced were evaluated for rubber penetration, low load elongation, and fatigue resistance compared to the cords of the conventional examples.
ゴム侵入性は、各コードを49Nの引張荷重をかけた状態でゴム材中に埋め込み、加圧加硫した後コードを取りだし、そのコードを分解して一定長さを観察し、観察した長さに対するゴムと接触した形跡のある長さの比をパーセント表示して評価した。 For rubber penetration, each cord is embedded in a rubber material under a tensile load of 49 N, pressure vulcanized, the cord is taken out, the cord is disassembled and a certain length is observed, and the observed length The ratio of the length of traces in contact with rubber to the percentage was evaluated as a percentage.
低荷重伸びは、49N荷重負荷時の伸びをパーセント表示して評価した。 The low load elongation was evaluated by expressing the elongation at a load of 49 N as a percentage.
耐疲労性は、複数本のコードをゴム材中に埋め込んで複合体シートを作成し、このシートを用いて2層ベルト疲労試験機により、フレッティング摩耗、座屈等を経てコードが破断するまでの繰り返し回数を求め、従来例のクローズド撚りコードを100として指数表示した。 For fatigue resistance, a composite sheet is created by embedding a plurality of cords in a rubber material, and this sheet is used to create a composite sheet until the cord breaks through fretting wear, buckling, etc. The number of repetitions was determined, and the index was displayed with the closed twist cord of the conventional example as 100.
取り扱い作業性は、従来例のクローズド撚りコードと比較して劣るものを×、少し劣るものを△、同等のものを○として評価した。 The handling operability was evaluated as x for the inferior one compared to the closed twisted cord of the conventional example, Δ for the slightly inferior one, and ○ for the equivalent one.
従来例は、直径5.5mmのスチール線材を、パテンティングおよび伸線加工を繰り返した後、表面にブラスメッキを施して、線径0.25mmの素線とし、この素線を用いて、1×3構造でクローズド構造、オープン構造、および全ての素線に螺旋状のくせ付けを施したコードの従来の1×3構造の3種類のコードと、1×5構造でクローズド構造、オープン構造、および全ての素線に螺旋状のくせ付けを施したコードの従来の1×5構造の3種類のコードを製造した。 In the conventional example, a steel wire having a diameter of 5.5 mm is subjected to patenting and wire drawing, and then the surface is subjected to brass plating to form a strand having a wire diameter of 0.25 mm. Three types of cords, a conventional 1 × 3 structure with a closed structure, an open structure, and a cord with a spiral knotting on all strands, and a closed structure, an open structure with a 1 × 5 structure, In addition, three types of cords having a conventional 1 × 5 structure of cords in which all the strands were spirally kneaded were manufactured.
評価の結果を表1に示す。
10、20 コード(スチールコード)
11、21 素線
12、22 隙間
10, 20 cord (steel cord)
11, 21
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