JP2016075003A - Steel cord and manufacturing method thereof - Google Patents

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高司 徳山
Takashi Tokuyama
高司 徳山
山下 健一
Kenichi Yamashita
健一 山下
齋藤 和彦
Kazuhiko Saito
和彦 齋藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fracture-proof steel cord with an elliptical cross section.SOLUTION: A steel cord has an elliptical cross section formed by twisting multiple filaments, and has a single stranded structure of 1×n (n=3 to 6) in which a hollow part exists at a center. The steel cord is used for a vehicle tire. An acute-angled part in a major axis side of an ellipse of the cross section of the steel cord has 0.35 or less of flexural stress index (σ) obtained from a following expression (1): σ=3704×d/(P×n×f) (expression 1), where d: diameter of filament constituting the steel cord (mm), P: steel cord twisting pitch (mm), n: steel cord twisting amount, f: steel cord flatness ratio (minor axis/major axis×100(%))SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両用タイヤに用いられるスチールコードおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a steel cord used for a vehicle tire and a manufacturing method thereof.

特許文献1や特許文献2などにより楕円状の断面を有するスチールコードが知られている。ゴムの使用量の低減やタイヤの動的特性としての横剛性が向上するため、楕円状の断面を有するスチールコードを車両用タイヤの補強として用いると好適である。   A steel cord having an elliptical cross section is known from Patent Document 1 and Patent Document 2. In order to reduce the amount of rubber used and to improve the lateral rigidity as a dynamic characteristic of the tire, it is preferable to use a steel cord having an elliptical cross section as a reinforcement for a vehicle tire.

特開2010−242278号公報JP 2010-242278 A 特開2009−114583号公報JP 2009-114583 A

しかし、このようなスチールコードにおいて、楕円状断面の長径側の尖った部分に応力が集中して破断に至ることがある。   However, in such a steel cord, stress may concentrate on a pointed portion on the major axis side of the elliptical cross section, leading to breakage.

そこで本発明は、破断しにくい断面楕円状のスチールコードおよびその製造方法を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the steel cord of the cross-sectional ellipse shape which is hard to fracture | rupture, and its manufacturing method.

本発明の自動車用タイヤに用いられるスチールコードは、
複数のフィラメントを撚り合わせて断面楕円状とされた、中心に中空部が存在する1×nの単撚り構造(n=3〜6)のスチールコードであって、
前記スチールコードの断面における楕円の長径側の尖った部分について、下式(1)で与えられる曲げ応力指数(σ)が0.35以下である。
σ=3704×d/(P×n×f) (式1)
ここに
d:スチールコードを構成するフィラメント径(mm)
P:スチールコードの撚りピッチ(mm)
n:スチールコードの撚り本数
f:スチールコードの偏平率(短径/長径×100(%))
The steel cord used for the automobile tire of the present invention,
A steel cord having a 1 × n single twist structure (n = 3 to 6) in which a hollow portion exists in the center, in which a plurality of filaments are twisted to have an elliptical cross section,
The bending stress index (σ i ) given by the following formula (1) is 0.35 or less for the pointed portion on the major axis side of the ellipse in the cross section of the steel cord.
σ i = 3704 × d / (P × n × f) (Formula 1)
Where d: Diameter of the filament constituting the steel cord (mm)
P: Twist pitch of steel cord (mm)
n: Number of twisted steel cords f: Flatness ratio of steel cords (minor axis / major axis x 100 (%))

また、本発明に係る自動車用タイヤに用いられるスチールコードの製造方法は、
複数のフィラメントを撚り合わせて中心に中空部が存在する1×nの単撚り構造(n=3〜6)のコードを得る工程と、
得られた前記コードを千鳥状に配列された複数の偏平化ローラーに通して、中心に中空部が存在する1×nの単撚り構造(n=3〜6)の断面楕円状のスチールコードを得る工程と、を有し、
前記偏平化ローラーは、以下の(式3)を満たす。
33d≦R≦55d (式3)
:偏平化ローラー外径
d:フィラメント径
In addition, a method of manufacturing a steel cord used for an automobile tire according to the present invention,
A step of twisting a plurality of filaments to obtain a cord of 1 × n single twist structure (n = 3 to 6) having a hollow portion in the center;
The obtained cord is passed through a plurality of flattened rollers arranged in a staggered manner, and a 1 × n single twist structure (n = 3 to 6) cross-section elliptical steel cord having a hollow portion in the center is provided. And obtaining
The flattening roller satisfies the following (Formula 3).
33d ≦ R d ≦ 55d (Formula 3)
R d : Flattening roller outer diameter d: Filament diameter

本発明によれば、破断しにくい断面楕円状のスチールコードおよびその製造方法が提供される。   According to the present invention, a steel cord having an elliptical cross section that is difficult to break and a method for manufacturing the same are provided.

本発明に係る本実施形態に係るスチールコードの断面図である。It is sectional drawing of the steel cord concerning this embodiment concerning the present invention. 本発明に係る本実施形態に係るスチールコードの側面図である。It is a side view of the steel cord concerning this embodiment concerning the present invention. コードの平均層心径Dを説明するための図である。It is a diagram for explaining an average layer Kokoro径D s code. 角度αを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the angle (alpha). 本発明に係る本実施形態に係るスチールコードの製造に用いる偏平化ローラーの模式図である。It is a schematic diagram of the flattening roller used for manufacture of the steel cord concerning this embodiment concerning the present invention.

〈本発明の実施形態の概要〉
最初に本発明の実施形態の概要を説明する。
(1) 本発明にかかるスチールコードの一実施形態は、
複数のフィラメントを撚り合わせて断面楕円状とされた、中心に中空部が存在する1×nの単撚り構造(n=3〜6)のスチールコードであって、
前記スチールコードの断面における楕円の長径側の尖った部分について、下式(1)で与えられる曲げ応力指数(σ)が0.35以下である、自動車用タイヤに用いられるスチールコードである。
σ=3704×d/(P×n×f) (式1)
ここに
d:スチールコードを構成するフィラメント径(mm)
P:スチールコードの撚りピッチ(mm)
n:スチールコードの撚り本数
f:スチールコードの偏平率(短径/長径×100(%))
<Outline of Embodiment of the Present Invention>
First, an outline of an embodiment of the present invention will be described.
(1) One embodiment of the steel cord according to the present invention is:
A steel cord having a 1 × n single twist structure (n = 3 to 6) in which a hollow portion exists in the center, in which a plurality of filaments are twisted to have an elliptical cross section,
It is a steel cord used for an automobile tire in which the bending stress index (σ i ) given by the following formula (1) is 0.35 or less with respect to the pointed portion on the major axis side of the ellipse in the cross section of the steel cord.
σ i = 3704 × d / (P × n × f) (Formula 1)
Where d: Diameter of the filament constituting the steel cord (mm)
P: Twist pitch of steel cord (mm)
n: Number of twisted steel cords f: Flatness ratio of steel cords (minor axis / major axis x 100 (%))

(1)の構成によれば、スチールコードが曲げられた場合でも、長径側の尖った部分に作用する応力が所定の値以下となるので、破断しにくいスチールコードが得られる。このために、このスチールコードはタイヤのブレーカー部の補強として好適に用いることができる。   According to the configuration of (1), even when the steel cord is bent, the stress acting on the pointed portion on the long diameter side becomes a predetermined value or less, so that a steel cord that is not easily broken is obtained. For this reason, this steel cord can be used suitably as reinforcement of the breaker part of a tire.

(2)上記のスチールコードにおいて、撚りピッチPと平均層心径Dから下式(2)で求められる撚り角αが4.8°以上であると好ましい。
α=tan−1(π×D/P) (式2)
α:スチールコードの撚り角(°)
:スチールコードの平均層心径(mm)
P:スチールコードの撚りピッチ(mm)
(2) In the steel cord described above, it is preferable that the twist angle α determined by the following formula (2) from the twist pitch P and the average layer core diameter D s is 4.8 ° or more.
α = tan −1 (π × D s / P) (Formula 2)
α: Steel cord twist angle (°)
D s : Average diameter of steel cord core layer (mm)
P: Twist pitch of steel cord (mm)

撚り角が小さいと曲げ応力指数を下げる効果はあるが、偏平化効率を下げる一因となる。偏平化のために偏平化ローラーにより押圧するときに、撚り角が小さいとフィラメントが逃げやすくなるため、偏平化効率が悪くなる。このため、撚り角は4.8°以上とすることが好ましい。   A small twist angle has the effect of lowering the bending stress index, but it contributes to lowering the flattening efficiency. When pressing with a flattening roller for flattening, if the twist angle is small, the filament is likely to escape, resulting in poor flattening efficiency. For this reason, it is preferable that a twist angle shall be 4.8 degrees or more.

(3)上記のスチールコードにおいて、少なくとも一本の前記フィラメントは、他の前記フィラメントよりくせ付形状が大きいことが好ましい。   (3) In the steel cord described above, it is preferable that at least one of the filaments has a larger combing shape than the other filaments.

(3)の構成によれば、スチールコードの断面における中心部へのゴムの侵入に必要な最低限の本数のフィラメントだけに比較的大きなくせが付与され、他のフィラメントには偏平化しやすくするための最低限必要な小さなくせが付与されている。これにより、偏平化しやすく、かつ、低荷重域において伸びの少ない理想的なスチールコードが得られる。   According to the configuration of (3), only a minimum number of filaments necessary for rubber penetration into the center of the cross section of the steel cord are given a relatively large habit, and other filaments are easily flattened. The minimum necessary habit is given. This makes it possible to obtain an ideal steel cord that is easily flattened and has little elongation in a low load range.

(4) 本発明にかかるケーブルビードの製造方法の一実施形態は、
複数のフィラメントを撚り合わせて中心に中空部が存在する1×nの単撚り構造(n=3〜6)のコードを得る工程と、
得られた前記コードを千鳥状に配列された複数の偏平化ローラーに通して、中心に中空部が存在する1×nの単撚り構造(n=3〜6)の断面楕円状のスチールコードを得る工程と、を有し、
前記偏平化ローラーは、以下の(式3)を満たす、自動車用タイヤに用いられるスチールコードの製造方法。
33d≦R≦55d (式3)
:偏平化ローラー外径
d:フィラメント径
(4) One embodiment of a method for manufacturing a cable bead according to the present invention includes:
A step of twisting a plurality of filaments to obtain a cord of 1 × n single twist structure (n = 3 to 6) having a hollow portion in the center;
The obtained cord is passed through a plurality of flattened rollers arranged in a staggered manner, and a 1 × n single twist structure (n = 3 to 6) cross-section elliptical steel cord having a hollow portion in the center is provided. And obtaining
The flattening roller is a method of manufacturing a steel cord used for an automobile tire that satisfies the following (Equation 3).
33d ≦ R d ≦ 55d (Formula 3)
R d : Flattening roller outer diameter d: Filament diameter

偏平化ローラーの外径Rが小さいほどスチールコードを偏平にしやすく、偏平化ローラーの外径Rが大きすぎるとスチールコード1を偏平にしにくいので、偏平化ローラー22の外径Rがフィラメントの直径dの55倍以下であることが好ましい。
また、偏平化ローラーの外径Rが小さくなり過ぎるとスチールコードを偏平化させるときに作用する負荷が大きくなり、偏平化ローラーの寿命が短くなってしまう。そのため、偏平化ローラー22の外径Rはフィラメントの33倍以上とすることが好ましい。
As the outer diameter R d of flattening rollers is less easily flattened steel cord, since the outer diameter R d of flattening rollers is too large hardly flattened steel cord 1, the outer diameter R d of flattening rollers 22 filaments The diameter d is preferably 55 times or less.
Further, the outer diameter R d of flattening rollers is too small load is increased which acts when to flattening the steel cord, the life of the flattening rollers is shortened. Therefore, the outer diameter R d of flattening rollers 22 is preferably at least 33 times the filament.

(5)上記のスチールコードの製造方法において、
複数の前記フィラメントを撚り合わせる前に、
少なくとも1本の前記フィラメントには、下式(4)を満たすゴムを侵入させやすくするためのくせを与え、
0.11P≦p≦0.59P, 0.40d≦h≦4.5d (式4)
残りの前記フィラメントには、下式(5)を満たす偏平化を容易にするためのくせが与えられていることが好ましい。
0.11P≦p≦0.50P, 0.10d≦h≦2.5d (式5)
:ゴムを侵入させやすくするためのくせのピッチ
:ゴムを侵入させやすくするためのくせの波高さ
:偏平化を容易にするためのくせのピッチ
:偏平化を容易にするためのくせの波高さ
(5) In the above steel cord manufacturing method,
Before twisting a plurality of the filaments,
At least one filament is provided with a habit for facilitating the entry of rubber satisfying the following formula (4):
0.11P ≦ p 1 ≦ 0.59P, 0.40d ≦ h 1 ≦ 4.5d (Formula 4)
The remaining filaments are preferably provided with a habit for facilitating flattening that satisfies the following formula (5).
0.11P ≦ p 2 ≦ 0.50P, 0.10d ≦ h 2 ≦ 2.5d (Formula 5)
p 1 : Pitch pitch h 1 for facilitating rubber intrusion p 1 : Spike wave height for facilitating rubber penetration p 2 : Pitch pitch h 2 for facilitating flattening The height of the habit to make

(5)の構成によれば、スチールコードの断面における中心部へのゴムの侵入に必要な最低限の本数のフィラメントだけに比較的大きなくせ(p,h)が付与され、他のフィラメントには偏平化しやすくするための最低限必要な小さなくせ(p,h)が付与される。これにより、偏平化しやすく、かつ、低荷重域において伸びの少ない理想的なスチールコードが得られる。 According to the structure of (5), only a minimum number of filaments necessary for the penetration of rubber into the center of the cross section of the steel cord is given a relatively large weed (p 1 , h 1 ), and other filaments Is given the minimum necessary small habit (p 2 , h 2 ) for facilitating flattening. This makes it possible to obtain an ideal steel cord that is easily flattened and has little elongation in a low load range.

〈本発明の実施形態の詳細〉
以下、本発明に係るスチールコードの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
<Details of Embodiment of the Present Invention>
Hereinafter, embodiments of a steel cord according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.

本実施形態に係るスチールコードは、複数のフィラメントを撚り合わせて断面楕円状とされた、中心に中空部が存在する1×nの単撚り構造(n=3〜6)をしている。   The steel cord according to the present embodiment has a 1 × n single twist structure (n = 3 to 6) in which a plurality of filaments are twisted to have an elliptical cross section and a hollow portion exists in the center.

図1,2を用いて、本実施形態のスチールコードを詳細に説明する。まず、1×n(n=3〜6)の単撚り構造の実施形態の一例として、1×4構造(n=4)のスチールコードを説明する。図1は、スチールコード1の断面図である。図2は、スチールコード1の側面図である。   The steel cord of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. First, a steel cord having a 1 × 4 structure (n = 4) will be described as an example of an embodiment of a 1 × n (n = 3 to 6) single twist structure. FIG. 1 is a cross-sectional view of a steel cord 1. FIG. 2 is a side view of the steel cord 1.

図1に示すように、スチールコード1は、同一の直径d[mm]を有する4本のフィラメント11,12,13,14を有している。スチールコード1は、断面の中心に中空部が存在するように、撚り合わせにより螺旋状のくせが付いた4本のフィラメント11〜14が撚り合わされて構成されている。また、このうちの少なくとも2本のフィラメント12,14には、撚り合わせ後も撚りピッチより小さいくせが残存している。   As shown in FIG. 1, the steel cord 1 has four filaments 11, 12, 13, and 14 having the same diameter d [mm]. The steel cord 1 is configured by twisting four filaments 11 to 14 with a spiral tang by twisting so that a hollow portion exists in the center of the cross section. Further, at least two filaments 12 and 14 out of these have a habit smaller than the twist pitch after twisting.

図1には、破線で4本のフィラメント11〜14がなすスチールコード1の概略外周面を示している。概略外周面とは、スチールコード1の全周に亘って、フィラメント11〜14の最も外周側の部位を結んで得られる仮想的な面である。この概略外周面が楕円形状とされている。   In FIG. 1, the outline outer peripheral surface of the steel cord 1 which the four filaments 11-14 make with a broken line is shown. The substantially outer peripheral surface is a virtual surface obtained by connecting the outermost peripheral portions of the filaments 11 to 14 over the entire circumference of the steel cord 1. The general outer peripheral surface is an elliptical shape.

このようなスチールコード1は、図1に示す、断面における楕円の長径側の尖った部分15について、下式(1)で与えられる曲げ応力指数(σ)が0.35以下とされている。
σ=3704×d/(P×n×f) (式1)
ここに
d:スチールコード1を構成するフィラメント径(mm)
P:スチールコード1の撚りピッチ(mm)
n:スチールコード1の撚り本数
f:スチールコード1の偏平率(短径/長径×100(%))
In such a steel cord 1, the bending stress index (σ i ) given by the following expression (1) is set to 0.35 or less with respect to the pointed portion 15 on the major axis side of the ellipse in the cross section shown in FIG. .
σ i = 3704 × d / (P × n × f) (Formula 1)
Where d: Diameter of the filament constituting the steel cord 1 (mm)
P: Twist pitch of steel cord 1 (mm)
n: Number of twists of steel cord 1 f: Flatness ratio of steel cord 1 (minor axis / major axis x 100 (%))

なお、スチールコード1の偏平率とは、図1に示すように、概略外周面の最も短い寸法a[mm]と、最も長い寸法b[mm]との比f=a/bである。
また、スチールコード1の撚りピッチPとは、図2に示すように、側面から見て1本のフィラメント11が現れる周期の長さを言う。
The flatness of the steel cord 1 is a ratio f = a / b between the shortest dimension a [mm] and the longest dimension b [mm] of the substantially outer peripheral surface as shown in FIG.
Moreover, the twist pitch P of the steel cord 1 means the length of the period in which one filament 11 appears as seen from the side as shown in FIG.

一般に、ワイヤーロープをある曲率に曲げたときに、フィラメントに生じる最大曲げ応力は、以下で表される。
σ=E/D×d
D:シーブ径
:ワイヤーロープの曲げ応力弾性係数
d:フィラメント径
Generally, when a wire rope is bent to a certain curvature, the maximum bending stress generated in the filament is expressed as follows.
σ = E b / D × d
D: Sheave diameter E b : Bending stress elastic modulus of wire rope d: Filament diameter

本発明者らは、上記式を断面楕円状のスチールコードに置き換えて考えた。断面楕円状のスチールコードに曲げが作用したとき、断面楕円の長径の尖った部分に応力が集中する。そこで、断面楕円の長径の尖った部分に生じる最大曲げ応力が一定の値以下になるように、スチールコードを設計すれば、疲労強度を確保しつつ好適に自動車用タイヤに用いることができる。   The present inventors considered the above formula by replacing it with a steel cord having an elliptical cross section. When bending is applied to a steel cord having an elliptical cross section, stress concentrates on the sharp part of the major axis of the elliptical cross section. Thus, if the steel cord is designed so that the maximum bending stress generated in the sharp part of the major axis of the cross-sectional ellipse becomes a certain value or less, it can be suitably used for an automobile tire while ensuring fatigue strength.

この際に、断面楕円状のスチールコードの最大曲げ応力は、フィラメントの撚りピッチp、フィラメントの撚り本数nおよび偏平率f(短径/長径×100(%))に反比例することを、本発明者らは見出した。そこで、断面楕円状のスチールコードの最大曲げ応力指数を、上記(式1)で表すことを考え、本発明を完成するに至った。
上記(式1)を導くにあたり、スチールコードを適用する想定されるタイヤのリム径とタイヤ厚み(偏平率)とから算出されるシーブ径D=540(13インチのタイヤのリム径+タイヤ高さ×2)と、スチールの物性から定まる縦弾性係数E(20000)を用いて、E/D=20000/540=3704の値を用いた。
At this time, the maximum bending stress of the steel cord having an elliptical cross section is inversely proportional to the twist pitch p of the filament, the number of twists n of the filament, and the flatness f (minor axis / major axis × 100 (%)). They found out. Therefore, the present invention has been completed by considering that the maximum bending stress index of the steel cord having an elliptical cross section is expressed by the above (formula 1).
In deriving the above (Equation 1), the sheave diameter D = 540 (13-inch tire rim diameter + tyre height) calculated from the assumed tire rim diameter and tire thickness (flatness) to which the steel cord is applied. × 2) and the longitudinal elastic modulus E (20000) determined from the physical properties of the steel, the value of E b / D = 20000/540 = 3704 was used.

上記(式1)で表される曲げ応力指数を0.35以下とすることで、スチールコードが曲げられたときでも、断面楕円の長径側の尖った部分に所定の大きさ以下の曲げ応力しか作用しないので、破断しにくく、タイヤのブレーカー部の補強として好適に用いることができるスチールコードが得られる。   By setting the bending stress index represented by the above (formula 1) to 0.35 or less, even when the steel cord is bent, only a bending stress of a predetermined size or less is applied to the sharp part on the major axis side of the cross-sectional ellipse. Since it does not act, a steel cord that is difficult to break and can be suitably used as a reinforcement for the breaker portion of the tire is obtained.

本実施形態のスチールコードは、フィラメントを撚り合わせて断面が円形のコードを得た後に、偏平化処理を施すことにより得られる。撚り本数nによって、製造時の偏平化効率が左右される。具体的には、偏平化する前のスチールコードの断面中央部の各フィラメントで囲まれる中空部の面積が大きいほど、偏平化効率が高くなる。この中空部が大きいとそれだけフィラメントが外力により移動しやすく、偏平化しやすいことを意味する。
撚り本数が2本では断面において中空部が存在しないので、偏平化できない。撚り本数が2本の場合でも、フィラメント同士を非接触にすることにより見かけ上長径が増加するので断面楕円状とすることができるが、スチールコードの伸びが大きくなるため現実的ではない。このため、撚り本数nは3以上とする。
撚り本数が3本の場合は、断面中央部に中空部が存在するので偏平化できるが、中空部の断面積が比較的小さいので偏平化しにくい。撚り本数が4本以上になると、該中空部の面積が比較的大きくなり、偏平化をその分効率的に行うことができる。撚り本数が5本、6本になるとさらに該中空部の面積が大きくなり、効率的に偏平化でき、偏平率が70以下のスチールコードも作製できる。
The steel cord of this embodiment is obtained by twisting filaments to obtain a cord having a circular cross section, and then performing a flattening process. The flattening efficiency during production depends on the number n of twists. Specifically, the flattening efficiency increases as the area of the hollow portion surrounded by each filament at the center of the cross section of the steel cord before flattening increases. If this hollow portion is large, it means that the filament is easily moved by an external force and is easily flattened.
If the number of twists is 2, there is no hollow part in the cross section, and flattening cannot be achieved. Even in the case where the number of twists is two, the long diameter apparently increases by making the filaments non-contact with each other, so that the cross section can be formed into an elliptical shape, but this is not realistic because the elongation of the steel cord increases. For this reason, the twist number n is 3 or more.
When the number of twists is three, a hollow portion is present at the center of the cross section and can be flattened. However, since the cross sectional area of the hollow portion is relatively small, flattening is difficult. When the number of twists is 4 or more, the area of the hollow portion becomes relatively large, and flattening can be performed more efficiently. When the number of twists is 5 or 6, the area of the hollow portion is further increased, and flattening can be efficiently performed, and a steel cord having a flatness ratio of 70 or less can be produced.

なお、特許文献1には、偏平率が30〜40の実施例が列記されている。このように極端に偏平なスチールコードを用いれば、タイヤの横剛性を高めることができる。しかし、このように偏平なスチールコードの曲げ応力指数は、偏平率70%のスチールコードの曲げ応力指数の2倍と、かなり大きな値となる。このため、細い径のフィラメントを用いたり、フィラメントの撚り本数を増やす、あるいは、撚りピッチを増やすなどして曲げ応力指数を下げる必要がある。その結果、製造が難しくなったりコストが嵩んだりするので現実的ではない。また、このような問題の他に、偏平率が30〜40%となるようにスチールコードを偏平化することは容易ではなく、製造が困難である。   In Patent Document 1, examples with an aspect ratio of 30 to 40 are listed. If such an extremely flat steel cord is used, the lateral rigidity of the tire can be increased. However, the bending stress index of such a flat steel cord is a considerably large value, which is twice the bending stress index of a steel cord having a flatness ratio of 70%. For this reason, it is necessary to lower the bending stress index by using a filament having a small diameter, increasing the number of twisted filaments, or increasing the twist pitch. As a result, manufacturing becomes difficult and costs increase, which is not realistic. In addition to these problems, it is not easy to flatten the steel cord so that the flatness ratio is 30 to 40%, and it is difficult to manufacture.

<撚りピッチと平均層心径の関係>
さらに、本実施形態に係るスチールコードは、撚りピッチPと平均層心径Dから下式(2)で求められる撚り角αが4.8°以上であることが好ましい。
α=tan−1(π×D/P) (式2)
α:撚り角(°)
:コードの平均層心径(mm)
P:コードの撚りピッチ(mm)
<Relationship between twist pitch and average layer core diameter>
Further, the steel cord according to the present embodiment, it is preferable twist angle α obtained by the following formula and a twist pitch P average layer Kokoro径D s (2) is 4.8 ° or more.
α = tan −1 (π × D s / P) (Formula 2)
α: Twist angle (°)
D s : Cord average layer core diameter (mm)
P: Cord twist pitch (mm)

コードの平均層心径(mm)とは、図3に示したように、偏平化する前の個々のフィラメントの中心を結んでできた円の直径のことである。図示の例のように、コードが4本のフィラメント11〜14から構成されている場合には、断面において、向かい合う2本のフィラメント11,13のフィラメント中心11a,13aの距離DS1、および、向かい合う2本のフィラメント12,14のフィラメント中心12a,14aの距離DS2の距離の平均として、D=(DS1+DS2)/2として算出することができる。なお、便宜的に、2点(縦および横)のコード外径を測定後、その2点のコード外径の平均値からフィラメント直径の平均値を差し引いて求めてもよい。 The average layer core diameter (mm) of the cord is a diameter of a circle formed by connecting the centers of individual filaments before flattening as shown in FIG. When the cord is composed of four filaments 11 to 14 as in the illustrated example, the distance D S1 between the filament centers 11a and 13a of the two filaments 11 and 13 facing each other and facing each other in the cross section. The average distance D S2 between the filament centers 12a and 14a of the two filaments 12 and 14 can be calculated as D S = (D S1 + D S2 ) / 2. For convenience, after measuring the cord outer diameter at two points (vertical and horizontal), the average value of the filament diameters may be subtracted from the average value of the cord outer diameters at the two points.

図4に示すように、外径Dcのコード略図における撚り角αは、直交する2辺の長さがPおよびπDからなる直角三角形の正接の角度、すなわち展開角として求めることができる。 As shown in FIG. 4, the twist angle α in the code schematic representation of the outer diameter Dc, the angle of the tangent of a right triangle the length of two sides perpendicular consists P and [pi] D S, that is, determined as the expansion angle.

撚り角が小さいと曲げ応力指数を下げる効果はあるが、偏平化効率を下げる一因となる。偏平化のために偏平化ローラー(詳細は後述する)により押圧するときに、撚り角が小さいとフィラメントが逃げやすくなるため、偏平化効率が悪くなる。このため、撚り角は4.8°以上とすることが好ましい。
ただし、撚り角が大きくなりすぎると、撚りピッチが小さくなるので、コストアップになる他、曲げ応力指数を上げる要因にもなる。これらの理由により、撚り角は11°以下とすることが好ましい。
A small twist angle has the effect of lowering the bending stress index, but it contributes to lowering the flattening efficiency. When pressing with a flattening roller (details will be described later) for flattening, if the twist angle is small, the filament will easily escape and flattening efficiency will deteriorate. For this reason, it is preferable that a twist angle shall be 4.8 degrees or more.
However, if the twist angle becomes too large, the twist pitch becomes small, which increases the cost and increases the bending stress index. For these reasons, the twist angle is preferably 11 ° or less.

<くせ付形状の大きさ>
また、少なくとも一本のフィラメントは、偏平化のためのローラーによる押圧後でも、他のフィラメントよりくせ付形状が大きいことが好ましい。くせ付形状が大きいとは、例えば、くせ付高さが大きいことを意味する。
<Size of habit shape>
Moreover, it is preferable that at least one filament has a larger crease shape than other filaments even after being pressed by a roller for flattening. A large wrinkle shape means that the wrinkle height is large, for example.

より具体的には、複数のフィラメントを撚り合わせる前に、少なくとも1本のフィラメントには、下式(4)を満たすゴムを侵入させやすくするためのくせを与え、残りのフィラメントには、下式(5)を満たす偏平化を容易にするためのくせを与えることが好ましい。
0.11P≦p≦0.59P, 0.40d≦h≦4.5d (式4)
0.11P≦p≦0.50P, 0.10d≦h≦2.5d (式5)
More specifically, before twisting a plurality of filaments, at least one filament is given a habit to facilitate the intrusion of rubber satisfying the following formula (4), and the remaining filaments are given the following formula It is preferable to provide a habit for facilitating flattening that satisfies (5).
0.11P ≦ p 1 ≦ 0.59P, 0.40d ≦ h 1 ≦ 4.5d (Formula 4)
0.11P ≦ p 2 ≦ 0.50P, 0.10d ≦ h 2 ≦ 2.5d (Formula 5)

一般に、互いに密着させて複数のフィラメントを撚り合わせたクローズドコードは偏平化しにくく、互いの間に隙間を設けて複数のフィラメントを撚り合わせたオープンコードは偏平化しやすい。しかし、オープンコードは低荷重域での伸びが大きいなどコードそのものが不安定なため、使い勝手が悪い。
そこで、特許文献1に記載のコードにおいては、クローズドコードとオープンコードの中間の案として、全てのフィラメントについて、撚りピッチとは別に細かい螺旋状のくせを付けて、撚り合わせ前に断面形状が楕円状になるように加工した後、撚り合わせて偏平コードを得ることを提案している。
しかし、全てのフィラメントに中心部へのゴム侵入を改善する目的で比較的大きなくせを付与するのは、オープンコード程ではないが、低荷重域の伸びが大きくなり、扱いにくくなってしまいやすい。
そこで、本実施形態に係るスチールコードにおいては、断面における中心部へのゴム侵入に必要な最低限の本数だけ比較的大きなくせが付与され、他のフィラメントについては偏平化しやすくするために最低限必要な小さなくせが付与されている。これにより、偏平化のためのローラーによる押圧処理後には目立たない程度までくせが小さくなり、低荷重域において伸びの少ない理想的なスチールコードが得られる。
Generally, a closed cord in which a plurality of filaments are in close contact and twisted together is not easily flattened, and an open cord in which a plurality of filaments are twisted together with a gap between each other is easily flattened. However, open cords are not easy to use because the cords themselves are unstable, such as large elongation in low load areas.
Therefore, in the cord described in Patent Document 1, as an intermediate plan between the closed cord and the open cord, a fine spiral comb is attached to each filament separately from the twist pitch, and the cross-sectional shape is elliptic before twisting. It has been proposed to obtain a flat cord by twisting together after processing into a shape.
However, although it is not as much as open cords to give all filaments a relatively large habit for the purpose of improving rubber penetration into the central portion, the elongation in the low load region is increased and it tends to be difficult to handle.
Therefore, in the steel cord according to the present embodiment, a relatively large number of creases are given to the minimum number necessary for rubber penetration into the central portion in the cross section, and the other filaments are at least necessary to facilitate flattening. A small habit is given. As a result, the wrinkles are reduced to an inconspicuous extent after pressing with a roller for flattening, and an ideal steel cord with less elongation in a low load region can be obtained.

通常、スチールコードの偏平化は低張力の下で行うと偏平化処理を効率的に行えるので、偏平率50%以下のスチールコードを得ることも可能である。しかし、アウト・インタイプでバンチャー機を用いてスチールコードを作製すると、フィラメントの撚り合わせ後の張力が上昇しやすい傾向がある。この張力上昇をカバーするため、撚り合わせ前にゴム浸透を容易にするために少なくとも一本に比較的大きなくせを付与することに加え、他の全てのフィラメントに波の高さの小さいくせを付与する。これにより、偏平化のための押圧加工の際に、全てのフィラメントに付与されたくせが一定量伸ばされて張力が低下するため、偏平化を効率よく達成できる。
偏平化を容易にするために付与したくせは、偏平化後のスチールコードではくせが消滅していることがより好ましいが、くせが少しだけ残存していてもよい。くせの残存量が多いと、スチールコードは低荷重で伸びてしまうため、タイヤの製造工程で取扱いが悪化してしまう。
Normally, flattening of the steel cord can be performed efficiently when the steel cord is flattened under a low tension. Therefore, it is possible to obtain a steel cord having a flatness ratio of 50% or less. However, when a steel cord is manufactured using a buncher machine in an out-in type, the tension after twisting the filament tends to increase. To cover this increase in tension, in addition to providing a relatively large habit to at least one strand to facilitate rubber penetration before twisting, all other filaments have a small wave height. To do. As a result, when pressing for flattening, the warp imparted to all the filaments is stretched by a certain amount and the tension is lowered, so that flattening can be achieved efficiently.
It is more preferable that the wrinkles provided for facilitating flattening have disappeared in the steel cord after flattening, but a slight amount of wrinkles may remain. If the residual amount of the habit is large, the steel cord is stretched with a low load, so that the handling is deteriorated in the tire manufacturing process.

<スチールコードの製造方法>
次に、上述したスチールコードの製造方法を説明する。
<Method of manufacturing steel cord>
Next, a method for manufacturing the steel cord described above will be described.

本実施形態のスチールコードは、中心に中空部が存在する1×nの単撚り構造(n=3〜6)に撚り合わされる。
例えば、少なくとも1本のフィラメントに、下式(4)を満たすゴムを侵入させやすくするためのくせを与え、残りのフィラメントに、下式(5)を満たす偏平化を容易にするためのくせを与えることが好ましい。
0.11P≦p≦0.59P, 0.40d≦h≦4.5d (式4)
0.11P≦p≦0.50P, 0.10d≦h≦2.5d (式5)
は、ゴムを侵入させやすくするためのくせのピッチであり、hはゴムを侵入させやすくするためのくせの波高さである。pは、偏平化を容易にするためのくせのピッチであり、hは偏平化を容易にするためのくせの波高さである。
なお、式5で表される、偏平化を容易にするためのくせは、偏平化後に消滅しないまでも目立たなくなっていることが好ましい。
さらに、全てのフィラメントに、中心に中空部が存在する1×nの単撚り構造となるように撚りピッチに見合ったくせ付をしてもよい。つまり、撚り合わされる前のフィラメントのそれぞれに、撚りピッチPに見合ったくせと、下式(4)または(5)を満たすくせの、2種類のくせを付与してもよい。
The steel cord of this embodiment is twisted into a 1 × n single twist structure (n = 3 to 6) having a hollow portion at the center.
For example, at least one filament is given a habit for facilitating the penetration of rubber satisfying the following formula (4), and the remaining filament is given a habit for facilitating flattening satisfying the following formula (5). It is preferable to give.
0.11P ≦ p 1 ≦ 0.59P, 0.40d ≦ h 1 ≦ 4.5d (Formula 4)
0.11P ≦ p 2 ≦ 0.50P, 0.10d ≦ h 2 ≦ 2.5d (Formula 5)
p 1 is a habit pitch for facilitating the penetration of rubber, and h 1 is a habit wave height for facilitating the penetration of rubber. p 2 is a habit pitch for facilitating flattening, and h 2 is a habit wave height for facilitating flattening.
In addition, it is preferable that the habit for facilitating flattening represented by Formula 5 does not stand out even if it does not disappear after flattening.
Further, all the filaments may be crushed in accordance with the twist pitch so as to have a 1 × n single twist structure in which a hollow portion exists in the center. That is, you may give two types of habits, the habit corresponding to the twist pitch P, and the habit satisfying the following formula (4) or (5) to each of the filaments before being twisted together.

次に、複数のフィラメントを撚り合わせて中心に中空部が存在する1×nの単撚り構造(n=3〜6)のコードを得る。   Next, a plurality of filaments are twisted to obtain a 1 × n single-stranded structure (n = 3 to 6) cord having a hollow portion at the center.

さらに、得られた前記コードを千鳥状に配列された複数の偏平化ローラーに通して、中心に中空部が存在する1×nの単撚り構造(n=3〜6)の断面楕円状のスチールコードが得られる。   Further, the obtained cord is passed through a plurality of flattening rollers arranged in a staggered manner, and a steel of 1 × n single twist structure (n = 3 to 6) having an oval cross section in which a hollow portion exists in the center. The code is obtained.

ここで、前記偏平化ローラーは、以下の(式3)を満たすように設定されている。
33d≦R≦55d (式3)
:偏平化ローラー外径
d:フィラメント径
Here, the flattening roller is set to satisfy the following (Formula 3).
33d ≦ R d ≦ 55d (Formula 3)
R d : Flattening roller outer diameter d: Filament diameter

図5は、偏平化処理を行う偏平化装置20を示す模式図である。
図5に示すように、偏平化装置20は、基台21と、基台の上に設けられた複数の偏平化ローラー22を有している。偏平化ローラー22の回転軸23は基台21に対して垂直方向に延びている。
偏平化ローラー22は、回転軸23aが通線方向24に対して移動可能に設けられた可動ローラー22aと、回転軸23bが移動不可能に固定された固定ローラー22bとから構成されている。可動ローラー22aの回転軸23aはボルト25に一体に設けられている。ボルト25は、通線方向24に直交する方向に対して進退可能に、可動側基台26に取り付けられている。
複数の偏平化ローラー22は、千鳥状に通線方向24に沿って設けられている。これら複数の偏平化ローラー22にフィラメントが掛け渡されている。ボルト25を進退させて可動ローラー22aを移動させることにより、千鳥状に設けられたフィラメントの屈曲度合いを調整することができる。
千鳥状に配列した偏平化ローラー22の外径Rとフィラメントの直径dが、以下の関係式(3)を満たすことが好ましい。
33d≦R≦55d (式3)
FIG. 5 is a schematic diagram showing a flattening device 20 that performs flattening processing.
As shown in FIG. 5, the flattening device 20 has a base 21 and a plurality of flattening rollers 22 provided on the base. A rotating shaft 23 of the flattening roller 22 extends in a direction perpendicular to the base 21.
The flattening roller 22 includes a movable roller 22a in which the rotation shaft 23a is provided so as to be movable in the passage direction 24, and a fixed roller 22b in which the rotation shaft 23b is fixed so as not to move. The rotating shaft 23a of the movable roller 22a is provided integrally with the bolt 25. The bolt 25 is attached to the movable side base 26 so as to be able to advance and retreat in a direction orthogonal to the line direction 24.
The plurality of flattening rollers 22 are provided in a zigzag manner along the direction of line 24. Filaments are stretched around the plurality of flattening rollers 22. By moving the movable roller 22a by moving the bolt 25 back and forth, the degree of bending of the staggered filaments can be adjusted.
It is preferable that the outer diameter R d of the flattening rollers 22 arranged in a staggered pattern and the diameter d of the filament satisfy the following relational expression (3).
33d ≦ R d ≦ 55d (Formula 3)

偏平化ローラー22の外径Rが小さいほどスチールコード1を偏平にしやすく、偏平化ローラー22の外径Rが大き過ぎるとスチールコード1を偏平にしにくいので、偏平化ローラー22の外径Rがフィラメントの直径dの55倍以下であることが好ましい。
また、偏平化ローラー22の外径Rが小さくなり過ぎるとスチールコード1を偏平化させるときに作用する負荷が大きくなり、偏平化ローラー22の寿命が短くなってしまう。そのため、偏平化ローラー22の外径Rはフィラメントの33倍以上とすることが好ましい。
More easily flattened steel cord 1 the outer diameter R d of flattening rollers 22 is small, since the outer diameter R d of flattening rollers 22 is too large hardly flattened steel cord 1, the outer diameter R of the flattening rollers 22 d is preferably at most 55 times the diameter d of the filament.
Further, the load is increased which acts when to flattening the steel cord 1 the outer diameter R d is too small flattened roller 22, the life of the flattening rollers 22 is shortened. Therefore, the outer diameter R d of flattening rollers 22 is preferably at least 33 times the filament.

偏平化ローラー22の外径がスチールコード1の偏平化効率に与える影響は大きい。スチールコード1を構成するフィラメント11〜14の径dとの関係になるが、千鳥状に配置した偏平化ローラー22によってフィラメント11〜14を押さえ過ぎることなく偏平化を達成するためには、スチールコード1を構成するフィラメント11〜14の径dに応じた最適な偏平化ローラー22の外径Rを選択することが重要であることがわかった。
ただし、偏平化に効果があるからといって、極端に小さな外径の偏平化ローラー22を選択すると、偏平化ローラー22の強度が不足し、寿命が短くなったり、あるいは偏平化ローラー22のベアリングが焼き付いて回転不能となり、スチールコード1を傷つけてしまうおそれがある。このため、上記(式3)に示したように、偏平化ローラー22は、フィラメント11〜14の径dの33倍以上55倍以下の外径Rを有するものを選択することが好ましい。
The influence of the outer diameter of the flattening roller 22 on the flattening efficiency of the steel cord 1 is great. In order to achieve flattening without excessively pressing the filaments 11 to 14 by the flattening rollers 22 arranged in a staggered manner, the steel cord is in a relationship with the diameter d of the filaments 11 to 14 constituting the steel cord 1. It has been found that it is important to select the optimum outer diameter R d of the flattening roller 22 according to the diameter d of the filaments 11 to 14 constituting 1.
However, if the flattening roller 22 having an extremely small outer diameter is selected just because the flattening is effective, the strength of the flattening roller 22 is insufficient and the life is shortened, or the bearing of the flattening roller 22 is used. May burn and become unrotatable and may damage the steel cord 1. Therefore, as shown in (Equation 3), flattening roller 22 is preferably selected to have an outer diameter R d 55 times the 33-fold or more the diameter d of the filament 11 to 14.

<実施例および参考例>
以上のような本実施形態に係る上記式(1)を満たすように偏平化された実施例1〜5,11〜16,21〜27,31〜36に係るスチールコード、上記式(1)を満たさない偏平化された比較例1,11,21,31に係るスチールコード、および偏平化されていない従来例1,11,21,31に係るスチールコードを作製し、評価した。その結果を表1〜表5に示す。
<Examples and Reference Examples>
The steel cords according to Examples 1 to 5, 11 to 16, 21 to 27, and 31 to 36 flattened so as to satisfy the above formula (1) according to the present embodiment as described above, the above formula (1) The flattened steel cords according to comparative examples 1, 11, 21, 31 that were not satisfied and the steel cords according to conventional examples 1, 11, 21, 31 that were not flattened were produced and evaluated. The results are shown in Tables 1-5.

Figure 2016075003
Figure 2016075003

Figure 2016075003
Figure 2016075003

表1は、撚り本数が3本のスチールコードである、実施例1〜5、比較例1、従来例1を示す。
Cを0.82質量%含むφ5.5mmのスチールコード用線材を使用して、パテンチングおよび伸線加工を繰り返した後、表面にブラスめっきを施す。最終伸線によりφ0.480mmの撚り線用フィラメントとする。このフィラメントを用いて、各種のスチールコードを作製した。
Table 1 shows Examples 1 to 5, Comparative Example 1, and Conventional Example 1 in which the number of twists is three steel cords.
Using a steel cord wire of φ5.5 mm containing 0.82% by mass of C, patenting and drawing are repeated, and then the surface is subjected to brass plating. By final drawing, a filament for stranded wire of φ0.480 mm is obtained. Various steel cords were produced using this filament.

(撚り角)
表1,2において、撚り角は、実測した撚り本数、撚りピッチおよびフィラメント径から算出される計算値を示した。
(Twist angle)
In Tables 1 and 2, the twist angle indicates a calculated value calculated from the actually measured number of twists, twist pitch, and filament diameter.

(フィラメントのくせ付ピッチおよびくせ付高さ)
バンチャータイプの撚り線機において、撚り合わせ前にくせを付与するための撚り口手前のフィラメントを採取し、万能投影機で該フィラメントを拡大してくせのピッチおよび高さを測定した。
(Filament pitch and height)
In a buncher type stranded wire machine, a filament before a twisting opening for giving a habit before twisting was sampled, and the filament was enlarged with a universal projector, and the pitch and height of the wrinkle were measured.

(偏平化ローラー外径)
フィラメントと接するローラー部の径を偏平化ローラーの外径とした。ローラーの外周に円周方向のU字溝が設けられている場合には、溝底の径を偏平化ローラーの外径とした。
(Outer diameter of flattening roller)
The diameter of the roller part in contact with the filament was defined as the outer diameter of the flattening roller. When a circumferential U-shaped groove was provided on the outer periphery of the roller, the diameter of the groove bottom was defined as the outer diameter of the flattening roller.

(偏平率)
マイクロメーターにより、スチールコードの長径と短径をそれぞれ3箇所測定し、その平均値を採用した。
(Flat rate)
The major and minor diameters of the steel cord were measured at three locations with a micrometer, and the average value was adopted.

(ゴム浸透度)
スチールコードを等間隔(径の2倍)でタイヤ用ゴムシートの上に並べ、さらにその上からゴムシートを被せ、最終的にトータルの厚さがスチールコードの径の5倍となるような直方体にして加圧加硫(150°×30分)して自然放冷後、スチールコード/ゴム複合体からカッターナイフでスチールコードを取り出す。
スチールコードを構成するフィラメントの内、1〜2本のフィラメントをカッターナイフを使って解撚除去してスチールコード内部のゴム侵入面積をパーセントで表示した。
(Rubber penetration)
A rectangular parallelepiped where steel cords are lined up on a rubber sheet for tires at equal intervals (twice the diameter) and then covered with a rubber sheet, resulting in a total thickness of 5 times the diameter of the steel cord. The steel cord is taken out from the steel cord / rubber composite with a cutter knife after being naturally cooled by pressure vulcanization (150 ° × 30 minutes).
Among the filaments constituting the steel cord, one or two filaments were removed by untwisting using a cutter knife, and the rubber intrusion area inside the steel cord was displayed as a percentage.

(耐疲労性)
直径が500mmのドラムの上にタイヤ用ゴムシートを張り、厚さが3mmとなるまで該ゴムシートを積層する。積層させたゴムシートの上にスチールコードを等間隔(スチールコードの径の2倍)で10周回させて、スチールコードを切断する。その後、タイヤ用ゴムシートをスチールコードの上に下側同様、3mm厚になるまで積層して簡易ベルトを作製する。その後、このベルトをドラムごと加硫成形(150°×30分)し、自然放冷する。これをコード破断強度の5%の力をベルトに負荷した状態で、プーリー径がφ250mmのベルト試験機にかけて疲労特性を評価した。
なお、従来例のスチールコードの疲労強度を100としたときの、実施例および比較例の疲労特性を指数として表に示した。なお、それぞれの実施例、比較例、従来例について2回疲労特性を評価し、その平均を表に示した。
(Fatigue resistance)
A rubber sheet for a tire is stretched on a drum having a diameter of 500 mm, and the rubber sheet is laminated until the thickness becomes 3 mm. The steel cord is turned around the laminated rubber sheet at equal intervals (twice the diameter of the steel cord) 10 times to cut the steel cord. Thereafter, a rubber sheet for tire is laminated on the steel cord, similarly to the lower side, until the thickness becomes 3 mm to produce a simple belt. Then, this belt is vulcanized and molded together with the drum (150 ° × 30 minutes) and allowed to cool naturally. The fatigue characteristics were evaluated by applying this to a belt tester having a pulley diameter of φ250 mm with 5% of the cord breaking strength applied to the belt.
The fatigue characteristics of the examples and comparative examples when the fatigue strength of the steel cord of the conventional example is set to 100 are shown in the table as indexes. In addition, about each Example, the comparative example, and the prior art example, fatigue characteristics were evaluated twice and the average was shown to the table | surface.

(総合評価)
評価は以下の(1)〜(3)の3項目で行い、全て満足する結果が得られたものを○、一つでも不満足な結果があるものを×とした。
(1)偏平化:スチールコード製造時の偏平化効率の良し悪しで評価した。
(2)ゴム浸透度:90%以上を良とし、90%未満は不可と評価した。
(3)耐疲労試験:スチールコード断面の長径部のフィラメントが折損した時間で評価し、90以上を良とし、90未満を不可とした。
(Comprehensive evaluation)
The evaluation was carried out with the following three items (1) to (3). A case where all satisfactory results were obtained was indicated as ◯, and a case where even one unsatisfactory result was indicated as ×.
(1) Flattening: An evaluation was made based on whether the flattening efficiency at the time of manufacturing the steel cord was good or bad.
(2) Rubber penetration rate: 90% or more was evaluated as good, and less than 90% was evaluated as impossible.
(3) Fatigue resistance test: Evaluated by the time at which the filament of the major diameter portion of the steel cord cross-section was broken.

実施例1〜5は、いずれも、撚り本数が3本で、(式1)で与えられる曲げ応力指数が0.35以下のスチールコードである。
比較例1は、曲げ応力指数が0.40のスチールコードである。
従来例1は、基準コードとして偏平化処理を行わなかった、断面円状のスチールコードである。
実施例4は、撚り角が4.8°より小さい4.5°である。このため、実施例4のスチールコードに偏平化処理をする際にフィラメントが逃げやすく、作製しにくかった。その結果、偏平率は他の実施例1〜3より高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性とも他の実施例1〜3と比べて遜色ない結果であった。
実施例5は、ローラー外径/フィラメント径が55より大きい58である。このため、実施例5のスチールコードに偏平化処理をする際には、フィラメント径に対して偏平化ローラー径が大きく、偏平化効率が良くなかった。その結果、偏平化率は実施例4と同様に高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性は実施例1〜3と比べて遜色ない結果が得られた。
Each of Examples 1 to 5 is a steel cord having three twists and a bending stress index given by (Equation 1) of 0.35 or less.
Comparative Example 1 is a steel cord having a bending stress index of 0.40.
Conventional Example 1 is a steel cord having a circular cross section that has not been flattened as a reference cord.
In Example 4, the twist angle is 4.5 ° which is smaller than 4.8 °. For this reason, when flattening the steel cord of Example 4, the filament easily escaped and was difficult to manufacture. As a result, the flatness ratio was higher than those of Examples 1 to 3, but the rubber penetration and fatigue resistance were inferior to those of Examples 1 to 3.
In Example 5, the roller outer diameter / filament diameter is 58 which is larger than 55. For this reason, when flattening the steel cord of Example 5, the flattening roller diameter was larger than the filament diameter, and the flattening efficiency was not good. As a result, the flattening rate was as high as in Example 4, but the rubber penetration and fatigue resistance were comparable to those in Examples 1 to 3.

実施例11〜16は、いずれも、撚り本数が4本で、(式1)で与えられる曲げ応力指数が0.35以下のスチールコードである。
従来例11は、基準コードとして偏平化処理を行わなかった、断面円状のスチールコードである。
比較例11は、曲げ応力指数が0.35より大きい0.38のスチールコードである。ゴム浸透度は90%であったが、耐疲労性が90を下回った。
実施例15は、撚り角が4.8°より小さい4.6°である。このため、実施例15のスチールコードに偏平化処理をする際にフィラメントが逃げやすく、作製しにくかった。その結果、偏平化率は他の実施例11〜14より高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性は他の実施例11〜14と比べて遜色ない結果であった。
実施例16は、ローラー外径/フィラメント径が55より大きい58である。このため、実施例16のスチールコードに偏平化処理をする際には、フィラメント径に対して偏平化ローラー径が大きく、偏平化効率が良くなかった。その結果、偏平化率は実施例15と同様に高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性は実施例11〜14と比べて遜色ない結果が得られた。
Each of Examples 11 to 16 is a steel cord having four twists and a bending stress index given by (Equation 1) of 0.35 or less.
Conventional Example 11 is a steel cord having a circular cross section that has not been flattened as a reference cord.
Comparative Example 11 is a steel cord having a bending stress index of 0.38 that is greater than 0.35. The rubber penetration was 90%, but the fatigue resistance was below 90.
In Example 15, the twist angle is 4.6 ° which is smaller than 4.8 °. For this reason, when flattening the steel cord of Example 15, the filament easily escaped and was difficult to manufacture. As a result, the flattening rate was higher than those of Examples 11 to 14, but the rubber penetration and fatigue resistance were inferior to those of Examples 11 to 14.
In Example 16, the roller outer diameter / filament diameter is 58 which is larger than 55. For this reason, when flattening the steel cord of Example 16, the flattening roller diameter was larger than the filament diameter, and the flattening efficiency was not good. As a result, the flattening rate was a high value as in Example 15, but the rubber penetration and fatigue resistance were inferior to those in Examples 11-14.

実施例21〜27は、いずれも、撚り本数が5本で、(式1)で与えられる曲げ応力指数が0.35以下のスチールコードである。
従来例21は、基準コードとして偏平化処理を行わなかった、断面円状のスチールコードである。
比較例21は、曲げ応力指数が0.35より大きい0.36のスチールコードである。耐疲労性が90を下回った。
実施例26は、撚り角が4.8°より小さい4.6°である。このため、実施例26のスチールコードに偏平化処理をする際にフィラメントが逃げやすく、作製しにくかった。その結果、偏平化率は他の実施例21〜25より高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性は実施例21〜25と比べて遜色ない結果であった。
実施例27は、ローラー外径/フィラメント径が55より大きい57である。このため、実施例27のスチールコードに偏平化処理をする際には、フィラメント径に対して偏平化ローラーが大きく、偏平化効率が良くなかった。その結果、偏平化率は実施例26と同様の高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性は他の実施例21〜25と比べて遜色ない結果が得られた。
Examples 21 to 27 are all steel cords having five twists and a bending stress index given by (Equation 1) of 0.35 or less.
Conventional Example 21 is a steel cord having a circular cross section that has not been flattened as a reference cord.
Comparative Example 21 is a steel cord having a bending stress index of 0.36 greater than 0.35. The fatigue resistance was below 90.
In Example 26, the twist angle is 4.6 ° which is smaller than 4.8 °. For this reason, when flattening the steel cord of Example 26, the filament easily escaped and was difficult to manufacture. As a result, the flattening rate was higher than those of other Examples 21 to 25, but the rubber penetration and fatigue resistance were inferior to those of Examples 21 to 25.
In Example 27, the roller outer diameter / filament diameter is 57 larger than 55. For this reason, when flattening the steel cord of Example 27, the flattening roller was large with respect to the filament diameter, and the flattening efficiency was not good. As a result, the flattening rate was as high as that of Example 26, but the rubber penetration and fatigue resistance were comparable to those of Examples 21 to 25.

実施例31〜36は、いずれも、撚り本数が6本で、(式1)で与えられる曲げ応力指数が0.35以下のスチールコードである。
従来例31は、基準コードとして偏平化処理を行わなかった、断面円状のスチールコードである。
比較例31は、曲げ応力指数が0.35より大きい0.36のスチールコードである。耐疲労性が90を下回った。
実施例35は、撚り角が4.8°より小さい4.7°である。このため、実施例35のスチールコードに偏平化処理をする際にフィラメントが逃げやすく、作製しにくかった。その結果、偏平化率は他の実施例31〜34より高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性は他の実施例31〜34と比べて遜色ない結果であった。
実施例36は、ローラー外径/フィラメント径が55より大きい59である。このため、実施例36のスチールコードに偏平化処理をする際には、フィラメント径に対して偏平化ローラーが大きく、偏平化効率が良くなかった。その結果、偏平化率は実施例35と同様の高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性は他の実施例31〜34と比べて遜色ない結果が得られた。
Examples 31 to 36 are all steel cords having six twists and a bending stress index given by (Equation 1) of 0.35 or less.
Conventional Example 31 is a steel cord having a circular cross section that has not been flattened as a reference cord.
Comparative Example 31 is a steel cord having a bending stress index of 0.36 greater than 0.35. The fatigue resistance was below 90.
In Example 35, the twist angle is 4.7 ° which is smaller than 4.8 °. For this reason, when flattening the steel cord of Example 35, the filament easily escaped and was difficult to manufacture. As a result, the flattening rate was higher than those of Examples 31 to 34, but the rubber penetration and fatigue resistance were inferior to those of Examples 31 to 34.
In Example 36, the roller outer diameter / filament diameter is 59 which is larger than 55. For this reason, when flattening the steel cord of Example 36, the flattening roller was large with respect to the filament diameter, and the flattening efficiency was not good. As a result, the flattening rate was as high as that of Example 35, but the rubber penetration and fatigue resistance were comparable to those of other Examples 31 to 34.

本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The present invention is not limited to these exemplifications, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.

1:スチールコード
11,12,13:フィラメント
14:長径側の尖った部位
20:偏平化装置
21:基台
22:偏平化ローラー
23:回転軸
24:通線方向
1: Steel cord 11, 12, 13: Filament 14: Pointed portion on the long diameter side 20: Flattening device 21: Base 22: Flattening roller 23: Rotating shaft 24: Direction of wire

Claims (5)

複数のフィラメントを撚り合わせて断面楕円状とされた、中心に中空部が存在する1×nの単撚り構造(n=3〜6)のスチールコードであって、
前記スチールコードの断面における楕円の長径側の尖った部分について、下式(1)で与えられる曲げ応力指数(σ)が0.35以下である、自動車用タイヤに用いられるスチールコード。
σ=3704×d/(P×n×f) (式1)
ここに
d:スチールコードを構成するフィラメント径(mm)
P:スチールコードの撚りピッチ(mm)
n:スチールコードの撚り本数
f:スチールコードの偏平率(短径/長径×100(%))
A steel cord having a 1 × n single twist structure (n = 3 to 6) in which a hollow portion exists in the center, in which a plurality of filaments are twisted to have an elliptical cross section,
The steel cord used for the tire for motor vehicles whose bending stress index ((sigma) i ) given by the following Formula (1) is 0.35 or less about the pointed part by the side of the major axis of the ellipse in the section of the steel cord.
σ i = 3704 × d / (P × n × f) (Formula 1)
Where d: Diameter of the filament constituting the steel cord (mm)
P: Twist pitch of steel cord (mm)
n: Number of twisted steel cords f: Flatness ratio of steel cords (minor axis / major axis x 100 (%))
撚りピッチPと平均層心径Dから下式(2)で求められる撚り角αが4.8°以上である、請求項1に記載の自動車用タイヤに用いられるスチールコード。
α=tan−1(π×D/P) (式2)
α:スチールコードの撚り角(°)
:スチールコードの平均層心径(mm)
P:スチールコードの撚りピッチ(mm)
Twist pitch P and the average layer Kokoro径D s angle twist obtained by the following formula (2) from α is 4.8 ° or more, a steel cord for vehicle tires according to claim 1.
α = tan −1 (π × D s / P) (Formula 2)
α: Steel cord twist angle (°)
D s : Average diameter of steel cord core layer (mm)
P: Twist pitch of steel cord (mm)
少なくとも一本の前記フィラメントは、他の前記フィラメントよりくせ付形状が大きい、請求項1または2に記載の自動車用タイヤに用いられるスチールコード。   The steel cord used for the automobile tire according to claim 1 or 2, wherein at least one of the filaments has a larger crease shape than the other filaments. 複数のフィラメントを撚り合わせて中心に中空部が存在する1×nの単撚り構造(n=3〜6)のコードを得る工程と、
得られた前記コードを千鳥状に配列された複数の偏平化ローラーに通して偏平化し、中心に中空部が存在する1×nの単撚り構造(n=3〜6)の断面楕円状のスチールコードを得る工程と、を有し、
前記偏平化ローラーは、以下の(式3)を満たす、自動車用タイヤに用いられるスチールコードの製造方法。
33d≦R≦55d (式3)
:偏平化ローラー外径
d:フィラメント径
A step of twisting a plurality of filaments to obtain a cord of 1 × n single twist structure (n = 3 to 6) having a hollow portion in the center;
The obtained cord is flattened by passing through a plurality of flattening rollers arranged in a staggered manner, and a 1 × n single-stranded structure (n = 3 to 6) having an elliptical cross section having a hollow portion at the center. Obtaining a code, and
The flattening roller is a method of manufacturing a steel cord used for an automobile tire that satisfies the following (Equation 3).
33d ≦ R d ≦ 55d (Formula 3)
R d : Flattening roller outer diameter d: Filament diameter
複数の前記フィラメントを撚り合わせる前に、
少なくとも1本の前記フィラメントには、下式(4)を満たすゴムを侵入させやすくするためのくせを与え、
0.11P≦p≦0.59P, 0.40d≦h≦4.5d (式4)
残りの前記フィラメントには、下式(5)を満たす偏平化を容易にするためのくせを与える、請求項4に記載のスチールコードの製造方法。
0.11P≦p≦0.50P, 0.10d≦h≦2.5d (式5)
:ゴムを侵入させやすくするためのくせのピッチ
:ゴムを侵入させやすくするためのくせの波高さ
:偏平化を容易にするためのくせのピッチ
:偏平化を容易にするためのくせの波高さ
Before twisting a plurality of the filaments,
At least one filament is provided with a habit for facilitating the entry of rubber satisfying the following formula (4):
0.11P ≦ p 1 ≦ 0.59P, 0.40d ≦ h 1 ≦ 4.5d (Formula 4)
The manufacturing method of the steel cord of Claim 4 which gives the habit for facilitating the flattening which satisfy | fills following Formula (5) to the said remaining filament.
0.11P ≦ p 2 ≦ 0.50P, 0.10d ≦ h 2 ≦ 2.5d (Formula 5)
p 1 : Pitch pitch h 1 for facilitating rubber intrusion p 1 : Spike wave height for facilitating rubber penetration p 2 : Pitch pitch h 2 for facilitating flattening The height of the habit to make
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