JP2011042910A - ゴム物品補強用スチールコードおよびそれを用いたタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、本発明のゴム物品補強用スチールコードは、複数本の素線を撚り合わせた1本のコアストランドの周りに、複数本の素線を撚り合わせたシースストランドが配置されてなり、前記コアストランドおよびシースストランドがそれぞれ、1本または複数本のコアフィラメントからなるコアと、該コアの周りに配置された複数本のシースフィラメントからなる1層のシースと、からなる2層の層撚り構造を有する複撚り構造のゴム物品補強用スチールコードにおいて、
前記コアストランドの、最外層シースフィラメントの内側までの径をφcc、該最外層シースフィラメントの径をφcs、該最外層シースフィラメントの本数をncsとしたとき、該最外層シースフィラメント間の隙間率Xcs(%)が、下記式、
で表される条件を満足し、
前記シースストランドの、最外層シースフィラメントの内側までの径をφsc、該最外層シースフィラメントの径をφss、該最外層シースフィラメントの本数をnssとしたとき、該最外層シースフィラメント間の隙間率Xss(%)が、下記式、
で表される条件を満足し、かつ、
前記コアストランドの最外層シースフィラメント径φcsと、前記シースストランドの最外層シースフィラメントの径φssと、該コアストランドと該シースストランドとの中心間距離rと、該シースストランドの断面積Sと、下記式、
(式中、cdはコード径(mm)、sdはシースストランド径(mm)、spはシースストランドピッチ(mm)を示す)で表されるシースストランドの撚り角αとが、下記式、
で表される条件を満足することを特徴とするものである。この場合、コード径は、好適には4.0mm以上とする。
前記コアストランドの、最外層シースフィラメントの内側までの径をφcc、該最外層シースフィラメントの径をφcs、該最外層シースフィラメントの本数をncsとしたとき、該最外層シースフィラメント間の隙間率Xcs(%)が、下記式、
で表される条件を満足し、
前記シースストランドの、最外層シースフィラメントの内側までの径をφsc、該最外層シースフィラメントの径をφss、該最外層シースフィラメントの本数をnssとしたとき、該最外層シースフィラメント間の隙間率Xss(%)が、下記式、
で表される条件を満足し、かつ、
前記コアストランドの最外層シースフィラメント径φcsと、前記シースストランドの最外層シースフィラメントの径φssと、該コアストランドと該シースストランドとの中心間距離rと、該シースストランドの断面積Sと、下記式、
(式中、cdはコード径(mm)、sdはシースストランド径(mm)、spはシースストランドピッチ(mm)を示す)で表されるシースストランドの撚り角αとが、下記式、
で表される条件を満足することを特徴とするものである。この場合、コード径は、好適には5.0mm以上とする。
前記ベルトのうち少なくとも2層を構成する補強コードが、上記本発明のゴム物品補強用スチールコードであることを特徴とするものである。
図1に、本発明のゴム物品補強用スチールコードの一例の断面図を示す。図示するゴム物品補強用スチールコードは、1本のコアストランド1の周りに6本のシースストランド2が撚り合わせられてなり、これらコアストランド1およびシースストランド2がそれぞれ、コアフィラメント21からなるコア11と、その周りに配置されたシースフィラメント22からなる1層のシース12と、からなる2層の層撚り構造を有する複撚り構造のコードである。また、このコードには、ラッピング素線3がコード外周に沿って螺旋状に巻回されている。
で表される条件を満足する点が重要である。ここで、最外層シースフィラメント22間の隙間率Xcs(%)とは、図示する最外層シースフィラメント22間の隙間xの、最外層シースフィラメント22の径φcsに対する比率を意味する(xは、x=(φcc+φcs)sin(π/ncs)・sinα−φcs√{1−sin2(π/ncs)・cos2α}で表される)。以下において同様である。また、図示するような2層の層撚りストランドの場合、最外層シースフィラメント22の内側までの径φccとはコア11の径を意味し、最外層シースフィラメントとは実質的にシースフィラメントを意味している。
で表される条件を満足することが必要である。
で表される条件を満足することが必要である。ここで、図示するような3層の層撚りストランドの場合、最外層シースフィラメント22の内側までの径φccとは、コア41と内側の第一シース42とを含む部分までの径を意味し、最外層シースフィラメントとは実質的に外側の第2シース42を構成するシースフィラメントを意味している。
で表される条件を満足するものとする。これにより、前述と同様に、シースストランド32においても、より効果的にフィラメントの先行破断を抑制して、カット耐久性を向上させることが可能となる。
(式中、cdはコード径(mm)、sdはシースストランド径(mm)、spはシースストランドピッチ(mm)を示す)で表されるシースストランドの撚り角αとが、下記式、
で表される条件を満足することも必要である。
で示される範囲を満足するものに限定されてしまう。また、上記最外層フィラメントの隙間率が本発明に係る範囲よりも小さい場合(すなわち、Xcs<0かつXss<0)、シースフィラメント間に隙間がないため、原理的に製造が不可能である。
下記の表中に示す2層の層撚り構造を有するスチールコードを作製した。図1は、従来例1、実施例1および比較例1の断面図に対応する。なお、各スチールコードに使用したフィラメントには、炭素含有量0.82質量%の高抗張力鋼を用いた。得られた各スチールコードについて、以下に従い評価を行った結果を、下記表中に併せて示す。
シャルピー衝撃試験機を用いて、各供試コードの耐せん断破壊性を評価した。結果は、従来例を100とする指数にて示した。数値が大なるほど、耐せん断破壊性は良好である。
各供試スチールコードを、同じサイズ条件下でタイヤサイズ53R63の建設車両用タイヤのベルトに補強材として適用し、重量測定を行った。結果は、従来例のタイヤを100として指数教示した。数値が小なる程、結果が良好である。
各供試スチールコードをタイヤサイズ53R63の建設車両用タイヤの6層のベルトのうちの3,4層に、補強材として適用した。なお、各タイヤは、各供試スチールコードの重量が同等となるように設計した。各タイヤをJATMA規格の標準リムに組み、建設車両に装着して、平均車両速度40km/hで1000時間走行後に、各タイヤの周方向の1/5相当の部分において、各供試スチールコードを適用した各ベルトに達したカット個数を数えた。得られた結果を下記の表1に併記する。
2,32 シースストランド
3 ラッピング素線
11,41 コア
12,42 シース
21,51 コアフィラメント
22,52 シースフィラメント
52A 最外層シースフィラメント
61 ビード部
62 サイドウォール部
63 トレッド部
64 ビードコア
65 カーカス
66 ベルト
Claims (6)
- 複数本の素線を撚り合わせた1本のコアストランドの周りに、複数本の素線を撚り合わせたシースストランドが配置されてなり、前記コアストランドおよびシースストランドがそれぞれ、1本または複数本のコアフィラメントからなるコアと、該コアの周りに配置された複数本のシースフィラメントからなる1層のシースと、からなる2層の層撚り構造を有する複撚り構造のゴム物品補強用スチールコードにおいて、
前記コアストランドの、最外層シースフィラメントの内側までの径をφcc、該最外層シースフィラメントの径をφcs、該最外層シースフィラメントの本数をncsとしたとき、該最外層シースフィラメント間の隙間率Xcs(%)が、下記式、
で表される条件を満足し、
前記シースストランドの、最外層シースフィラメントの内側までの径をφsc、該最外層シースフィラメントの径をφss、該最外層シースフィラメントの本数をnssとしたとき、該最外層シースフィラメント間の隙間率Xss(%)が、下記式、
で表される条件を満足し、かつ、
前記コアストランドの最外層シースフィラメント径φcsと、前記シースストランドの最外層シースフィラメントの径φssと、該コアストランドと該シースストランドとの中心間距離rと、該シースストランドの断面積Sと、下記式、
(式中、cdはコード径(mm)、sdはシースストランド径(mm)、spはシースストランドピッチ(mm)を示す)で表されるシースストランドの撚り角αとが、下記式、
で表される条件を満足することを特徴とするゴム物品補強用スチールコード。 - 複数本の素線を撚り合わせた1本のコアストランドの周りに、複数本の素線を撚り合わせたシースストランドが配置されてなり、前記コアストランドおよびシースストランドがそれぞれ、1本または複数本のコアフィラメントからなるコアと、該コアの周りに配置された複数本のシースフィラメントからなる2層のシースと、からなる3層の層撚り構造を有する複撚り構造のゴム物品補強用スチールコードにおいて、
前記コアストランドの、最外層シースフィラメントの内側までの径をφcc、該最外層シースフィラメントの径をφcs、該最外層シースフィラメントの本数をncsとしたとき、該最外層シースフィラメント間の隙間率Xcs(%)が、下記式、
で表される条件を満足し、
前記シースストランドの、最外層シースフィラメントの内側までの径をφsc、該最外層シースフィラメントの径をφss、該最外層シースフィラメントの本数をnssとしたとき、該最外層シースフィラメント間の隙間率Xss(%)が、下記式、
で表される条件を満足し、かつ、
前記コアストランドの最外層シースフィラメント径φcsと、前記シースストランドの最外層シースフィラメントの径φssと、該コアストランドと該シースストランドとの中心間距離rと、該シースストランドの断面積Sと、下記式、
(式中、cdはコード径(mm)、sdはシースストランド径(mm)、spはシースストランドピッチ(mm)を示す)で表されるシースストランドの撚り角αとが、下記式、
で表される条件を満足することを特徴とするゴム物品補強用スチールコード。 - コード径が4.0mm以上である請求項1記載のゴム物品補強用スチールコード。
- コード径が5.0mm以上である請求項2記載のゴム物品補強用スチールコード。
- 前記コアストランドの周りに、前記シースストランドが6〜9本にて巻き付けられている請求項1〜4のうちいずれか一項記載のゴム物品補強用スチールコード。
- ラジアル配列コードによるプライからなるカーカスと、該カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置され、並置配列された補強コードが積層間で交差されてなる少なくとも4層のベルトと、を備えるタイヤにおいて、
前記ベルトのうち少なくとも2層を構成する補強コードが、請求項1〜5のうちいずれか一項記載のゴム物品補強用スチールコードであることを特徴とするタイヤ。
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