JP2569499Y2

JP2569499Y2 - ゴム製品補強用スチールコード

Info

Publication number: JP2569499Y2
Application number: JP1991082822U
Authority: JP
Inventors: 芳郎小林; 勝俊税田; 好信竹川; 功一日野浦
Original assignee: 金井宏之
Priority date: 1991-10-14
Filing date: 1991-10-14
Publication date: 1998-04-22
Anticipated expiration: 2006-10-14
Also published as: JPH0535888U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、自動車用タイヤ、コン
ベアベルト等のゴム製品の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に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種のスチールコードは複数
本の素線を撚り合せた構造であり、このスチールコード
の複数本が平行に引揃えられた状態でゴム材で以て被覆
されてゴム製品の補強材として使用されている。したが
って、スチールコードとして必要不可欠な条件は、機械
的強度に優れることは勿論のこと、ゴム材との化学的な
接着が良好であること、およびスチールコード内部への
ゴム材の浸入が良好であること、である。すなわち、ス
チールコードがゴム製品の補強材としての役割を十分に
果たすためには、ゴム材との完全な複合体となることが
必要である。

【０００３】従来、スチールコードは、４〜５本の素線
を相互に密着して撚り合せた、所謂クローズド撚り構造
である。この種スチールコードは、空洞部がコード中央
部に存在しているため、スチールコードと２枚のゴムシ
ートとを用いて複合体シートを成形する場合、ゴム材が
上記空洞部まで浸入せず、単にコードの外周を被覆する
だけで、ゴム材との完全な複合体を形成できない。した
がって、上記スチールコードを使用したゴム製品、たと
えば自動車用タイヤでは、ゴム材とスチールコードとの
接着が充分でなく、自動車の走行時にゴム材とスチール
コードとが剥離する、所謂セパレーツ現象を起こしてタ
イヤの機能を著しく阻害すると共に、ゴム材中の水分や
タイヤの切疵より浸入した水分がコード内部の空洞部内
に至り、コードの長手方向に伝播してスチールコードを
腐蝕させ、機械的強度を大巾に低下させることとなる。

【０００４】上記点に鑑み、４〜５本の素線を各素線間
に隙間を設けながら撚り合せた、所謂オープン撚り構造
と称する撚りの甘いスチールコードが提案されている
（たとえば、特開昭５５−９０６９２号公報）。しか
し、上記撚りの甘いスチールコードにおいて、コード内
部にゴム材を充分に浸入させるためには、各素線間の隙
間が少なくとも０．０２mm以上必要である。しかるに、
隙間を充分にとると次のような問題が生ずる。すなわ
ち、素線の移動できる自由空間が大きくなり、素線の片
寄りが生じて、撚りが長手方向に不均一となり、繰返し
曲げ応力が負荷した場合に座屈を生じ易い他、極低荷重
域でのコード伸びが大きいため、取扱作業性が悪い。ま
た、複合体シート成形時に加えられる極低荷重の張力に
よって上記隙間が減少し、コード内部へゴム材が充分に
浸入しない場合も生ずる。

【０００５】そこで、最近コード長手方向に上記空洞部
が連続して存在しないように構成した図５，６に示す２
＋２、図７，８に示す２＋３構造のスチールコード２
１，２２も提案されている（特公平２−２９４０８号公
報、特公平３−２３６７３号公報）。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】上記スチールコード２
１，２２においては、コード長手方向に空洞部が連続し
て存在しておらず、また各素線群２３，２４における各
素線を互いに撚り合せていないため、ゴム材との接着性
が幾分か向上し、しかも、極低荷重域でのコード伸びが
良好なため、取扱作業性に優れる。しかし、各素線群に
おける２乃至３本の素線は、コード長手方向に亘って互
いに接触しているため、この接触部分へのゴム材の浸入
が望めない。したがって、素線２５、２５および２６、
２６の接触部分において、ゴム材が浸入しないため耐腐
蝕性に劣るばかりか、スチールコードに繰返し圧縮曲げ
応力が負荷した場合にフレッティング摩耗を生じ易く、
疲労寿命を低下させることとなる。

【０００７】本考案は、上記問題を解決するためになし
たものであり、極低荷重時におけるコード伸びが良好
で、かつ繰返し曲げ応力によっても座屈、フレッティン
グ摩耗が容易に発生せず疲労性に優れ、しかもゴム材と
の完全な複合体となり得るゴム製品補強用スチールコー
ドを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案のゴム製品補強用スチールコードは、長手方
向に略パラレル状を呈する２本組の素線群の周囲に、相
互に撚り合せられていない２乃至３本組の素線群を螺旋
状に巻付けてなるスチールコードにおいて、少なくとも
一方の素線群の少なくとも１本の素線がＰ₁＝６ｄ〜３
０ｄ，ｄ₁＝（ｄ＋２／１００mm）〜（ｄ＋２／１０m
m）（ただし、Ｐ₁：くせピッチ，ｄ₁：くせ外径，
ｄ：素線径）を満足する略スパイラル状のくせを有する
構成とした。

【０００９】ところで、上記構成における数値限定は夫
々多数の実験により得られた結果であり、その理由は次
の通りである。

【００１０】素線のスパイラル状のくせ形状について、
くせピッチＰ₁が素線径ｄの６倍より小さいと、くせ付
け時に素線に無理な塑性変形が加わるため、素線が折れ
易くなり、一方、３０倍より大きいと、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、Ｐ₁＝６ｄ〜３０ｄ
とした。なお、スチールコードの巻付けピッチＰは撚り
の安定性、生産性の面より８〜１２mmであることが好ま
しく、この範囲におけるＰ₁は上記理由とほぼ同様の理
由から０．３Ｐ〜０．７Ｐとする。

【００１１】また、くせ外径ｄ₁がｄ＋２／１００mmよ
り小さいと、流動性のよいゴム材を使用しても、ゴム材
が加圧加硫時にコード内部へ充分にゴム材が浸入せず、
一方、ｄ＋２／１０mmより大きいと、撚りの安定性が悪
くなり、疲労性が低下するだけでなく、極低荷重時のコ
ード伸びが大きくなり、取扱作業性に劣るため、ｄ₁＝
（ｄ＋２／１００mm）〜（ｄ＋２／１０mm）とした。こ
こで、略スパイラル状のくせとは、正確な螺旋状だけで
なく、単に波状であってもほぼ同等の効果が得られるた
め、このような形状も含むものとする。

【００１２】なお、各素線は、その線径ｄが小さ過ぎる
と、機械的強度に劣り、一方、大き過ぎると、柔軟性に
劣ると共にコード径が増大する。したがって、０．１〜
０．４mmの範囲とすることが好ましい。また、夫々の素
線の線径は同一、異径のいずれでもよく、異径の場合、
線径ｄとはスパイラル状のくせを有する素線の線径を指
す。

【００１３】

【作用】上記構成になした本考案のゴム製品補強用スチ
ールコードを、２枚のゴムシート間に挟んで加圧加硫す
ると、素線間に形成された微小隙間へゴム材が浸透し、
各素線の周囲がゴム材により被覆されて、スチールコー
ドはゴム材との完全な複合体となって、フレッティング
摩耗、セパレーツ現象および腐蝕によるコードの機械的
強度の低下を防止する。

【００１４】

【実施例】以下、本考案のゴム製品補強用スチールコー
ドを実施例により具体的に説明する。

【００１５】（実施例１）図１，２において、１は、くせピッチＰ₁＝３．８mm、
くせ外径ｄ₁＝０．３０mmを呈するスパイラル状のくせ
を有する１本の素線２と、略真直な１本の素線３とを長
手方向に略パラレル状を呈して配置した第１素線群であ
り、この素線群１の周囲に、上記素線２と同様のスパイ
ラル状のくせを有する１本の素線４と略真直な１本の素
線５とからなる互いに撚り合せられていない第２素線群
６がピッチ１０mmで巻付けられて、スチールコード７が
構成されている。なお、上記素線２〜５には表面にブラ
スメッキを施した線径ｄ＝０．２５mmの鋼線を用いた。

【００１６】（実施例２）図３，４において、８は、くせピッチＰ₁＝３．８mm、
くせ外径ｄ₁＝０．３０mmを呈するスパイラル状のくせ
を有する１本の素線９と、略真直な１本の素線１０とを
長手方向に略パラレル状を呈して配置した第１素線群で
あり、この素線群８の周囲に、上記素線９と同様のスパ
イラル状のくせを有する１本の素線１１と略真直な２本
の素線１２，１３とからなる互いに撚り合せられていな
い第２素線群１４がピッチ１０mmで巻付けられて、スチ
ールコード１５が構成されている。なお、上記素線９，
１１には表面にブラスメッキを施した線径ｄ＝０．２５
mmの鋼線を、また素線１０，１２，１３には線径０．３
０mmの鋼線を用いた。

【００１７】上記スチールコード７，１５の製造に関し
てその概要を説明すると、既知の撚線装置（特公平２−
２９４０８号公報、特公平３−２３６７３号公報）によ
って各素線を撚り合せる前に、１乃至２本の素線に所要
のくせを付与することで得る。なお、ここでいう所要の
くせとはコードにおけるくせ形状を指すのではなく、製
造過程におけるくせ形状を指す。これは、くせ形状が製
造過程でなされる素線への張力調整、押込み程度等によ
り変化するため、くせ形状を素線の段階で設定しても、
最終的なくせ形状は異なったものとなることによる。

【００１８】また、素線へのくせ付けは、特公昭６３−
６３２９３号公報に示されるように、供給される素線を
軸芯として回転するくせ付装置で以って施したり、歯車
等に噛み込ませて波状のくせを施した後、その素線を捻
る等の手段によって容易にできる。上記スチールコード
７，１５においては前者を採用した。

【００１９】次に、線径ｄ＝０．２５mmの同一線径の素
線で構成される２＋２構造のスチールコードにおいて、
スパイラル状のくせを有する素線のスパイラル状のくせ
形状（ｄ₁，Ｐ₁）を表１に示すようにしてスチールコ
ードを得、ゴム材の浸入性、５kg荷重時の伸び、疲労
性、フレッティング量および取扱作業性について評価し
た。結果は同表に示す。なお、表中、ＮＳはくせ付素線
の本数、ｄ₁はくせ外径、Ｐ₁はくせピッチ、ＲＰはゴ
ム材の浸入性、ＳＬは５kg荷重時の伸び、ＲＦは疲労
性、ＱＦはフレッティング量およびＨＷは取扱作業性を
表す。

【００２０】

【表１】

【００２１】この評価に際して、ゴム材の浸入性ＲＰ
（％）は、各コードに５kgの引張荷重をかけた状態で１
００％モジュラスが３５kg／cm²のゴム材（スチールコ
ードを埋設するタイヤのブレーカー用として使用される
通常のゴム材）中に埋込み、加硫した後、スチールコー
ドを取出し、そのコードを分解して、各素線間の一定長
さを観察し、観察した長さに対してゴム材と接触した形
跡のある長さの比を百分率で求め、その平均値を表示し
た。なお、この値は６０以上必要である。

【００２２】５kg荷重時の伸びＳＬ（％）は、各コード
の伸びを示し、取扱作業性および撚りの安定性上低い値
であることが好ましく、上限を０．４％と設定して評価
した。

【００２３】疲労性ＲＦは、スチールコードを複数本、
１００％モジュラスが３５kg／cm²のゴム材中に埋込ん
で複合体シートを形成し、このシートを用いて３点プー
リ曲げ疲労試験機により、フレッティング摩耗、座屈等
を経てコードが破断するに至るまでの繰返し回数を求
め、従来例１のコードを１００として指数で表示した。

【００２４】フレッティング量ＱＦは、上記３点プーリ
曲げ疲労試験後のコードを分解して、各素線の破断面の
顕微鏡写真をとり、その破断面におけるフレッティング
発生部分の最大摩耗深さを測定した。そして、各素線の
平均値を算出して表示した。

【００２５】取扱作業性ＨＷは、スチールコード製造
時、複合体シート成形時の作業の煩雑さならびにコード
の取扱性の評価であり、また製造時の加工難易度も考慮
して、従来例１のコードと比較して非常に劣るものを
×、少し劣るものを△、差がないものを○として評価し
た。

【００２６】表１において、従来例１は、１×４×０．
２５クローズド撚り構造のスチールコードであり、撚り
が非常に安定しており、５kg荷重時の伸び、取扱作業性
は良好であるが、ゴム材の浸入性に劣る。

【００２７】従来例２は、平均形付率（各素線間に隙間
を設けて撚り合せたときのコード径／各素線を稠密に撚
り合せたときのコード径×１００）１３０％の１×４×
０．２５オープン撚り構造のスチールコードであり、ゴ
ム材の浸入性および疲労性に優れるが、５kg荷重時の伸
びが大きく、取扱作業性に劣る。

【００２８】従来例３は、略真直な素線のみで構成され
る２＋２構造のスチールコードであり、５kg荷重時の伸
びおよび取扱作業性は良好であるが、ゴム材の浸入性が
未だ充分でなくフレッティング摩耗量が多く、疲労性に
劣る。

【００２９】比較例１〜４は、スパイラル状のくせを有
する素線を用いた２＋２構造のスチールコードである
が、くせ形状が本考案のものと異なり、評価項目を全て
満足することができない。

【００３０】これに対し、本考案１〜４のスチールコー
ドは、ゴム材の浸入性、５kg荷重時の伸び、疲労性、フ
レッティング量および取扱作業性のいずれをも満足し、
ゴム製品の補強材として最適であることが判明した。

【００３１】上記評価と同様にして、２＋３構造のスチ
ールコードを評価したところ、略同様の傾向を示し、本
考案のスチールコードは全ての評価項目を満足し、ゴム
製品の補強材として最適であることが判明した。

【００３２】

【考案の効果】本考案のゴム製品補強用スチールコード
は、コード長手方向のほぼ全域に亘ってコード内部に空
洞部を有さず、かつ極低荷重時のコード伸びが小さく、
取扱作業性も良好である。また、スチールコードをゴム
材にて被覆したとき、スチールコードを構成する各素線
間にゴム材が確実にいきわたるため、ゴム材との完全な
複合体となり、コードの腐蝕が防止できると共に、ゴム
材とコードとのセパレーツ現象が防止できる。しかも、
繰返し曲げ応力が加わっても、座屈が容易に発生せず、
またフレッティング現象による摩耗量も少ないため疲労
性に優れる。さらに、極低荷重時のコード伸びが大きい
と、スチールコードをリールに巻取る際にリールがパン
クしたり、複合体シート成形の際にシートが波打つ等の
弊害があるが、これが解消される等の優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す概略正面図である。

【図２】（イ）〜（ニ）は図１の１／４ピッチ毎のＩ−
Ｉ線〜ＩＶ−ＩＶ線に沿う概略横断面図である。

【図３】実施例２を示す概略正面図である。

【図４】（イ）〜（ニ）は図３の１／４ピッチ毎のＩ−
Ｉ線〜ＩＶ−ＩＶ線に沿う概略横断面図である。

【図５】従来の２＋２構造のスチールコードを示す概略
正断面図である。

【図６】（イ）〜（ニ）は図５の１／４ピッチ毎のＩ−
Ｉ線〜ＩＶ−ＩＶ線に沿う概略横断面図である。

【図７】従来の２＋３構造のスチールコードを示す概略
正面図である。

【図８】（イ）〜（ヘ）は図７の１／４ピッチ毎のＩ−
Ｉ線〜ＶＩ−ＶＩ線に沿う概略横断面図である。

【符号の説明】

１，６，８，１４，２３，２４素線群２，３，４，５，９，１０，１１，１２，１３，２５，
２６素線７，１５，１６，２１，２２スチールコード

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】長手方向に略パラレル状を呈する２本組
の素線群の周囲に、相互に撚り合せられていない２乃至
３本組の素線群を螺旋状に巻付けてなるスチールコード
において、少なくとも一方の素線群の少なくとも１本の
素線がＰ₁＝６ｄ〜３０ｄ，ｄ₁＝（ｄ＋２／１００m
m）〜（ｄ＋２／１０mm）（ただし、Ｐ ₁：くせピッ
チ，ｄ₁：くせ外径，ｄ：素線径）を満足する略スパイ
ラル状のくせを有することを特徴とするゴム製品補強用
スチールコード。