JP2906035B2

JP2906035B2 - ゴム補強用高強度スチールコード及びラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2906035B2
Application number: JP8070870A
Authority: JP
Inventors: 一夫松丸; 義之小黒
Original assignee: Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1999-06-14
Anticipated expiration: 2016-03-04
Also published as: JPH09241982A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車用タイヤや搬
送用コンベアベルトなどのゴム製品の補強に用いられる
のに好適な高強度、高性能かつ安価なスチールコードと
これを用いた自動車用ラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ことに乗用車用のラジアルタイ
ヤにおいては、図１０に示すようにベルト補強層１３
ａ，１３ｂが不可欠であり、これらの補強材として、一
般に４本または５本の素線を同時に撚り合わせた１×４
構造または１×５構造のスチールコードが用いられてい
た。しかし、このような構造においては、図２(a)(b)に
その断面を示すように、素線間に隙間がほとんどないた
め、製造されたタイヤの補強層はスチールコードの内部
までゴムが浸透していないものとなる。このような状態
のゴムと補強材との複合体はその機能が長期にわたって
十分に発揮されなくなる。すなわち、タイヤが外傷を受
けてここから水分がタイヤ中に侵入すると、スチールコ
ード内部のゴムの浸透していない空隙を伝わって錆が伝
播してしまう。これによりスチールコードの強度低下そ
して時には破断が起こるだけでなく、錆の進行によって
素線表面とゴムとの接着層が破壊され、いわゆる剥離
(セパレーション)現象が発生してしまう。その結果、ゴ
ムと補強材としてのスチールコードとの一体性が損なわ
れ、タイヤとしての機能が大きく低下する。

【０００３】そこで最近では、コード内部までゴムが浸
透しやすい構造のスチールコードが採用されるようにな
ってきている。図４はその例を示しており、(a)はほぼ
平行に束ねた２本の素線ａ，ａ，の周りに２本の素線
ｂ，ｂを巻き付けるように撚り合わせた２＋２構造のス
チールコードである。(b)は５本の素線ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅをそれぞれ過大な型付けを施してルーズに撚り合
わせた１×５ルーズオープン構造のスチールコードであ
る。

【０００４】一方、最近は自動車の燃費削減のためタイ
ヤの軽量化が強く要求され、それと同時にコストの低減
の要求も強くなっている。前者の対策としては、スチー
ルコードの強度をより高いものにして、補強層における
単位幅あたりのコード使用量を減らすことが有効であ
る。すなわち、従来のスチールコードの素線は、一般
に、炭素を０．７０〜０．７６重量％含有する炭素鋼を
原料として使用し、図５に示すように引張り強さＺを素
線直径ｄ(mm)との関係においてＺ＝−２００ｄ＋(３３
５〜３５５)(kgf/mm²)程度にしたものであった。これに
対して、炭素を０．８０〜０．８６重量％含有する炭素
鋼を用いて、Ｚ＝−２００ｄ＋(３６５〜３９５)(kgf/m
m²)程度の高強度素線とし、これを用いてスチールコー
ドを作ることが現在普及しつつある。また、後者のコス
ト削減の対策としては、スチールコードを構成する素線
本数を少なくし、簡易な構造たとえば１×３構造とする
ことが行われている。

【０００５】しかし、前述のように高強度スチールコー
ドとして原料に炭素含有量の高い炭素鋼線材を用いるこ
とは原料コストの上昇を避けられない。しかも、原料線
材の炭素含有量が高くなるほど製鋼工程で偏析が生じや
すく、また、その原料線材を加工して素線を製造する工
程においても、熱処理が難しくなったり、その後の伸線
や撚り線工程で非金属介在物の悪影響が大きく現われた
りする。また、スチールコードの構造について素線本数
を少なくして従来のような１×３構造にしたのでは、図
３のような断面形状となって素線間に隙間が生じないた
め、やはり前述したようなゴム浸透性の問題が生ずる。
しかも、スチールコードを構成する素線本数を減らした
場合には、スチールコードとして所定の強度を維持する
ために素線の強度を上げるとともに素線径を大きくする
必要があるが、素線径が大きくなると、線径効果により
曲げに対する耐疲労性が大きく低下してしまう。この問
題点を解消するには良好な靭性や特に良好な耐疲労性を
備えることが必要であるが、従来ではかかる特性を備え
たものが得られていなかったのが実情である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題点を解消するために研究して創案されたもので、そ
の目的とするところは、素線として炭素含有量が０．８
０％に満たない炭素鋼線線材を使用した単純な構造で、
従来の高強度スチールコードと同等以上の強度を効率よ
く実現できると共に耐食性にすぐれ、しかも素線径が大
きくなっても耐疲労性がすぐれた安価なゴム補強用スチ
ールコードを提供することにある。かかる本発明による
スチールコードはラジアルタイヤに好適であるほか、搬
送用ベルトなどのゴム製品の補強材としても好適であ
る。また本発明の第２の目的は、寿命が長く、しかも軽
量化が可能なラジアルタイヤを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のゴム補強用高強度スチールコードは、３本の素
線からなるスチールコードにおいて、炭素を０.７０〜
０.７６重量％含有する炭素鋼線材からなり、コードに
撚り合わせ前の引張り強さが下記式を満たし、しかもコ
ード撚り合わせ前の素線の集合強度Ａと撚り合わせ後の
コードの強力Ｂとの比Ｂ／Ａが０．９３５以上であり、
かつ一方向捻り後、逆方向捻りを与える捻回試験での捻
回ートルク曲線においてトルクの低下率が７％以下であ
る素線を用い、該素線の２本をほぼ平行に束ね、その周
りに１本の素線を巻き付けるように撚り合わせたことを
特徴としている。Ｚ≧ー２００ｄ＋３６５［Ｚ：引張り強さ(ｋｇｆ／ｍｍ²）、ｄ：直径(mm)］

【０００８】本発明は好ましくは、コードの撚りピッチ
が素線径ｄに対して４０ｄ〜６５ｄの範囲である。ま
た、好ましくは、３本の素線が、炭素を０.７０〜０.７
６重量％含有する炭素鋼線材を使用して中間伸線し、め
っきを施して最終原料を作り、この最終原料を、下記の
条件で湿式伸線して製造したものである。引抜きダイ
スとしてアプローチ角度（２α）が８〜１０°、ベアリ
ング長さが０．３ｄ₁（ｄ₁＝引抜き孔径）のものを使用
する。仕上げ引抜きを２個のダイスを重ねたダブルダ
イスを使用して行い、出口側ダイスで減面率を１．２〜
３．９％としたスキンパスを行う。引抜き用ダイスと
しては、少なくともダブルダイスの２枚とそれよりも上
流のもの数枚のものに焼結ダイヤモンドニブを用いる。
最終引抜きダイス通過直後のワイヤの温度が１５０°
Ｃ以下になるように制御する。また、第２の目的を達成
するため本発明は、上記スチールコードをベルト部の補
強に用いたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明を添付図面に基いて詳
細に説明する。図１(a)は本発明によるゴム補強用スチ
ールコードの一例を示しており、線径が同一の３本の素
線から構成されているが、特に、２本の素線１ａ，１ａ
をほぼ平行に束ね、この束の周りに１本の素線１ｂをス
パイラル状に巻き付けるようにして撚り合わせた２＋１
構造となっている。２本の素線１ａ，１ａはこの例では
常に密接しているが、これに限られず、互いに離間する
部分が存在していてもよい。図１(b)は上記スチールコ
ードの１ピッチ分を５分割した各位置での断面形状を模
式的に示している。前記のように単に３本の素線を同時
に撚り合わせて１×３構造のスチールコードとした場合
には、図３に示すような断面形状になってしまい、コー
ドの中心部にはゴムがほとんど浸透しない空隙が長手方
向に生じてしまうが、本発明においては、２本のほぼ平
行に束ねた素線１ａ，１ａに１本の素線１ｂが巻き付け
られているため、３本の素線１ａ，１ａ，１ｂが隣接し
あったいわゆる閉輪郭部分が生じず、どの断面位置にお
いてもコード中心部に達する空隙ｓが常に存在する。し
たがってゴムとの付着面積が広く、隅々までゴムと接着
することができ、耐セパレーション性にすぐれたものに
なる。また、２本の素線１ａ，１ａは束ねられほぼ平行
になっているから、コードに撚り合わせることによる強
度の低下が少なく、しかも構造的にコードがばらけない
程度にピッチＰを長く取ることができ、素線の強度利用
率がよいことから、スチールコードの強度をより高いも
のとすることができる。

【００１０】前記スチールコードを構成する素線１ａ，
１ａ，１ｂは、炭素を０．８０〜０．８６重量％程度含
有する原料素線を用いた高強度スチールコードの素線と
同程度ないしそれ以上の強度と靭性を備えている。詳細
にのべると、まず、本発明の素線１ａ，１ａ，１ｂは炭
素を０．７０〜０．７６重量％含有する炭素鋼線材を用
いて所定の中間径まで伸線した後、熱処理とめっきおよ
び伸線を施して作られたもので、撚り合わせ前の引っ張
り強さＺがＺ≧ー２００ｄ＋３６５(kgf/mm²)の高強度
となっている。炭素鋼線材の炭素含有量の下限を０．７
０重量％としたのは、これを下回る炭素量では、好適な
最終伸線条件を採用しても、引っ張り強さがＺ≧−２０
０ｄ＋３６５(kgf/mm²)が得られないからである。上限
を０．７６％としたのは、これを上回る炭素量ではコス
トが高くなるなどの問題があるからである。具体的な化
学的成分組成としては、重量比でＣ：０.７０〜０.７６
％、Ｓｉ:０.１２〜０.３５％、Ｍｎ：０.３〜０.９
％、残部鉄および不可避的不純物からなるものである
が、前記基本成分組成にＣｒやＮｉなどを合金元素とし
て所定量添加していてもよい。撚り合わせ前の引っ張り
強さＺがＺ＜ー２００ｄ＋３６５(kgf/mm²)では従来の
ものとの差が少なく、高強度化によるタイヤの軽量化に
は効果を発揮できない。

【００１１】さらに本発明は、３本の素線１ａ、１ａ、
１ｂが、コード撚り合わせ前の集合強力Ａとコード撚り
合わせ後のコード強力Ｂとの比（Ｂ／Ａ）を０．９３５
以上としている。これは言い換えると、撚り減りを少な
くするような撚り効率とするということであり、Ｂ／Ａ
が０．９３５未満では、素線の引張り強さが前記条件を
満たしていても、撚り合わせたコードとしては強度が不
十分となるため好ましくない。また、コードの撚りピッ
チＰすなわち、素線１ｂの巻き付けピッチは、素線径ｄ
の４０〜６５倍の範囲が好適である。コードの撚りピッ
チＰが素線径ｄに対して４０ｄ未満では、ピッチが短過
ぎて撚り効率(Ｂ／Ａ×１００％)が低くなったり、ゴム
浸透性に低下傾向が見られるため不可である。一方、６
５ｄを超えるような長いピッチＰとした場合には、コー
ドがばらけやすくなるため不可である。素線径ｄは一般
的に０.２０〜０.３５mmの範囲から適宜選択される。

【００１２】さらに本発明は、好適には、各素線１ａ，
１ａ，１ｂが撚り合わせ前および撚り合わせ後において
良好な靭性を備えている。これは具体的には、一方向捻
り後、逆方向捻りを与える捻回試験において、捻回−ト
ルクの連続曲線をとったときに破断までの間でのトルク
値の低下が７％以下ということである。詳しく説明する
と、従来では靭性に関して適切な評価法と尺度がなく、
素線を所定のつかみ間隔として素線軸線に軽く張力を掛
けながら一定方向に捻り、素線が切断するまでの回数を
もって靭性を評価していた。これに対して、本発明で
は、靭性良否判断の手段として、一方向と逆方向の捻り
を与える捻回試験を採用し、この試験における捻回ート
ルク曲線においてトルク低下率が７％以下であるものを
靭性良好としたのである。このパラメータの採用によ
り、素線が高強度と靭性を兼ね備え、コードに撚り合わ
せても強度低下が少なく(撚り効率が高く)、その強度が
十分に発揮され、しかも耐疲労性においても従来のコー
ドに比べて大幅にすぐれたものを得ることができるので
ある。

【００１３】本発明における靭性良否判断法は、図７の
ように、所定の間隔Ｌに対峙させた固定側の掴み具６と
可動側の掴み具７で素線Ｗを掴み、固定側の素線に錘を
吊下げるで矢印のように素線軸方向に軽く張力を掛け、
この状態で可動側の掴み具７をモータ９により一定速度
で一定方向(例えば時計回り方向)に所定回数回転させて
捻り、ここで一旦可動側の掴み具７の回転を止め、その
後逆方向(例えば、反時計回り方向)に捻り返して素線が
破断するまでの捻回ートルク曲線をとるものである。図
６(a)のように一方向に捻って捻回ートルク曲線を測定
した場合には、トルクが連続して右上がりとなる正常な
曲線を描いて破断に到る間でトルクの低下するものが現
れる。かかるトルクの低下は伸線強加工により素線内部
に生じた微細欠陥から割れが入ることにより生じるもの
と考えられる。しかし、一方向のみの捻回試験でトルク
低下が見られない素線を実際に使用してこれを撚り合わ
せてみると、断線が発生したり、コードの強度低下が大
きかったり、耐疲労性も不十分なものが多数現れた。従
って、この試験による靭性可否の判別は不十分かつ不正
確である。

【００１４】そこで本発明者は直径や材質を異にする多
数の素線について図６(b)のように一方向−逆方向に捻
って捻回ートルク曲線をとってみた。その結果、かかる
一方向ー逆方向捻回試験においてもトルクの低下率７％
以下の素線は、強度が十分に高く、靭性も良好で撚り合
わせてコードにしても強度の低下も少なく、耐疲労性も
良好であることが判った。これに対して、一方向捻りの
みの捻回試験でトルク低下が現れないものの、一方向−
逆方向捻回試験の逆方向捻り過程で８％以上のトルク低
下が生じた素線は靭性が明らかに不十分であり、撚り線
工程においても断線の発生もあり、しかも撚り効率も悪
く、得られたスチールコードは素線の強度が十分に発揮
されず、耐疲労性も十分といえるものではなかった。前
記トルク低下率△Ｔは、図６(b)の捻回ートルク曲線に
おいて、最初の一方向捻りでの捻りの弾性限即ち、図に
おける右上がり直線部分の上限でのトルク値をＴとし、
逆方向の捻りでの低下部の最小トルク値をｔとすると、
トルク低下率△Ｔは次式で表される。但し、トルク低下
０の場合はｔ＝Ｔとする。 △Ｔ＝［（Ｔー｜ｔ｜）／Ｔ］×１００（％）このトルク低下率８％以上が現れる素線においては前記
した不具合が生じ、それ以外の素線は靭性が十分でスチ
ールコードにしても補強材として最適である。

【００１５】次に、上記のようなスチールコードのため
の素線を製造する方法を説明する。まず、前記した成分
組成の直径が４．０〜５．５ｍｍの炭素鋼線材を通常の
ように酸洗、コーティングを行い、連続乾式伸線を行っ
てたとえば直径１．２〜２．３ｍｍの中間線を得る。そ
して、この中間線をパテンティング処理してベイナイト
等の異組織を含まない均一な微細パーライト組織にし、
ゴムとの接着性のよい合金(通常、真ちゅう）めっきを
施し、最終原料線を得る。次いで、前記最終原料線を湿
式伸線して目的の直径例えば直径０．２０〜０．３５ｍ
ｍのめっき付きスチールワイヤを得る。そして、かかる
湿式伸線工程において次の条件を採用する。引抜きダ
イスとしてアプローチ角度（２α）が８〜１０°、ベア
リング長さが０．３ｄ₁（ｄ₁＝引抜き孔径）のものを使
用する。仕上げ引抜きを２個のダイスを重ねたダブル
ダイスを使用して行い、出口側ダイスで減面率を１．２
〜３．９％としたスキンパスを行う。使用する引抜き
用ダイスは、少なくともダブルダイスの２枚とそれより
も上流のもの数枚のものに焼結ダイヤモンドニブを用い
る。他は従来の合金ニブを用いてもよい。最終引抜き
ダイス通過直後のワイヤの温度が１５０°Ｃ以下になる
ように制御する。

【００１６】本発明による前記製造条件を詳しく説明す
ると、図８は湿式伸線工程に用いる引抜き用ダイス(後
述する仕上げ引抜き用のダブルダイスを含む)を示して
いる。１はニブ２を内蔵したダイスであり、ニブ２はア
プローチ部２０の角度２αが８〜１０°となっており、
またベアリング部２１の長さｌが０．３ｄ₁となってい
る。従来、アプローチ角は引抜き力が最も低くなること
から１２°が一般に採用され、またベアリング長さは
０．５ｄ₁を用いるのが一般的であったが、本発明はダ
イスアプローチ角を８〜１０°と小さくするもので、こ
れにより伸線ワイヤの表面と内部の加工を均一化するこ
とができ、さらには表面残留応力も低くなるため総加工
度を大きくとっても靭性を保持することができる。ま
た、ベアリング長さを短くすることにより、ワイヤとの
接触長さを短縮し、引抜き抵抗を緩和することができ
る。

【００１７】図９は仕上げ引抜き用のダブルダイス３を
示しており、ケーシング４，４にそれぞれノーマルダイ
ス５ａとスキンパス用ダイス５ｂを近接して直列状に配
置し、所定減面率を２分割して得るようにしている。前
記ノーマルダイス５ａとスキンパス用ダイス５ｂのニブ
２ａ，２ｂはそれぞれ焼結ダイヤモンドで作られ、前記
したアプローチ角とベアリング長さとなっている。上記
のようにダブルダイス３の２枚のニブ２ａ，２ｂとこれ
の上流の引抜き用ダイスを含めて４枚程度以上のものに
焼結ダイヤモンドニブを用いることにより、第１に焼結
ダイヤモンドが合金に比べて表面の粗さも非常に平滑な
ため引抜き力を低くすることができる。また、引き抜い
たワイヤの表面も平滑になり、耐疲労性向上にも効果が
ある。第２に焼結ダイヤモンドが特に硬いことから、連
続引抜きによる摩耗がほとんどなく、摩耗によるダイス
径の増大とこれによる減面率の変化を防止できる。ま
た、ダイス交換の手間や生産停止時間を節減することが
できる。ダイヤモンドはそれ自体は高価であるが、上記
のようなことから総合的にみれば安価となる。

【００１８】また、仕上げ引抜き用ダイスとしてダブル
ダイスを使用して減面率１．２〜３．９％のスキンパス
を行う。これにより、引抜きによるワイヤ発熱を低減
し、引抜き直後のワイヤ温度をシングルダイスの場合に
比べて２５〜４０℃程度も低減することができる。しか
も、ワイヤ表面の残留応力をマイナス側に低く抑えるこ
とができる。スキンパス用ダイス５ｂによる引抜き減面
率を１．２〜３．９％の範囲としたのは、１．１％以下
では加工量が少なすぎて残留応力の緩和作用が少なく、
４．０％以上とあまり大すぎても残留応力の緩和作用が
少ないからである。そして、最終ダイス通過直後のワイ
ヤの温度を１５０°Ｃ以下になるように潤滑液温度を低
く保持する。これにより、スキンパスの採用と併せて時
効によるワイヤの脆化を防ぐことができる。潤滑液温度
を低く保持する方法は、湿式伸線機の槽外に循環ポンプ
と冷却機を設け、循環液を槽から強制的に抜きこれを冷
却して槽に戻す循環系とし、潤滑液温度を例えば操業中
３５℃以下に温度制御すればよい。以上の最終伸線工程
条件を採用することにより、原料として製造コストの増
大をもたらさない炭素含有量が０．７０〜０．７６重量
％の炭素鋼線材を用いながら、強度が高く、しかも靭性
がすぐれた素線を得ることができ、したがって３本とい
う少ない素線本数のコードでも撚り合わせによる強度低
下が少なく、耐疲労性も非常にすぐれたものになるので
ある。

【００１９】

【実施例】次に本発明の実施例を示す。［具体例１］１）原料として、化学成分が重量％でＣ：０．７５、Ｓ
ｉ：０．２１、Ｍｎ：０．５２、残部Ｆｅ及び不可避
的不純物からなる直径５．５ｍｍの線材を用いた。該
原料線材を酸洗、コーティイング等の前処理を施した
後、連続乾式伸線をして中間線とした。この中間線を
ガス炉で加熱した後、流動床炉にて焼き入れ( パテン
ティング処理)した後、電解酸洗に続いて、所定量の銅
と亜鉛の２層電気めっきを施し、この後、流動床炉でめ
っきを熱拡散させて真鍮めっきとし、これを最終原料と
した。２）さらにこの最終原料を連続湿式伸線して直径０．２
８ｍｍの素線を製作した。この時の伸線条件を変えて
(但し、最終ダイス通過直後の素線の温度は熱流束温
度計の測定値で１５０℃以下に制御した）素線を製作し
た。そして、この素線３本を用いてバンチャー式撚線
機によって２＋１構造のスチールコードを製作し、そ
れぞれ実施例１〜５、比較例１〜３とした。また、同一
原料線材を用いて従来の方法で従来強度の素線を製作
してスチールコードを作り、従来例１とした。さらに
化学成分が重量％でＣ:０．８３、Ｓｉ:０．２１、Ｍ
ｎ:０．５０、残部鉄および不可避的不純物からなる直
径５．５mmの線材を用いて従来法で高強度素線とコード
を作成し、比較例４とした。これら製造条件と素線特性
及びコード特性を表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】［具体例２］原料として化学成分が重量％でＣ：０．７２、Ｓｉ：
０．２３、Ｍｎ：０．５３、残部Ｆｅ及び不可避的不純
物からなる直径５．５ｍｍの線材を用いるほか、具体例
１と同じ工程で直径０．２５ｍｍの素線を製作した。こ
の時、最終の連続湿式伸線において条件を変えて素線を
製作し、引き続いて同様に２＋１構造のスチールコード
を製作した。これをそれぞれ実施例６及び７とした。ま
た同一原料線材を用いて従来の方法で従来強度の素線を
製作してコードを作り、従来例２とした。さらに具体例
１の比較例４と同一線材（Ｃ：０．８３材）を用いて従
来法で高強度素線とコードを作成し、比較例５とした。
これらの条件と素線及びコード特性を表２に示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】［具体例３］原料として、具体例２における実施例と同一線材を用い
て同様に直径０．３２mmの素線及びそれによる２＋１の
スチールコードを製作し、実施例８，９及び従来例３と
した。これら製造条件と素線特性及びコード特性を表３
に示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】表１ないし表３において、「捻回試験」は
図７の固定側の掴み具６と可動側の掴み具７との間隔Ｌ
を３００ｄ(ｄは素線直径ｍｍ)とし、直線状素線Ｗ（撚
り線後の素線についてはコードの撚りを解いて特に手で
伸ばす等の加工は施さずにそのままの状態)を掴んだ状
態で固定側に４００ｇｒの重りを吊り下げて軽く張力を
かけ、この状態で可動側の掴み具７をモーター９により
３０ｒｐｍの速度で回転させて一方向に破断するまで捻
回ートルク曲線をとって判定し、また、一方向に１０回
転捻った後、一旦、回転を止め、更に素線が破断するま
で前記捻り速度で逆方向に捻り返しを行い、捻回ートル
ク曲線をとって判定したものである。表中の「捻回試験
結果」において、○はトルク低下率が７％以下のもの
(良好)を指し、×はトルク低下率が８％以上のもの(不
良)を示す。「ゴム浸透性」は１本の直線状のコードを1
00grの張力下で未加硫ゴム中に入れて加硫してサンプル
を作った後、ゴム中のコードを取り出し、このコードを
長手方向に分解し、ゴムのコード内部への浸透度を目視
で観察して完全に浸透しているものを１００％として判
定した。「耐疲労性指数」は１本の直線状のコードを未
加硫ゴム中に入れて加硫した帯状のサンプルを作り、こ
れを千鳥状に配置した回転自在の３個のロールに張り渡
し、コードに破断荷重の１０％の引張り荷重をかけた状
態の下で、ロールを左右に繰り返し移動させてサンプル
に繰り返し曲げを与え、コードが破断するまでの繰り返
し数を測定した結果であり、各表においてそれぞれの従
来例を１００として指数で表した。

【００２６】表１ないし表３から明らかなように、実施
例１〜９は破断荷重、撚り効率、ゴム浸透性、耐疲労性
のいずれの特性も、原料として０．８０重量％以上の炭
素を含有している原料線材を用いている比較例４，５に
比べて同程度以上(耐疲労性は格段に良好)の特性を有し
ており、従来例１，２に比べて何れの特性においても優
れている。これに対して、比較例１〜３は一方向−逆方
向捻回試験による靭性が不良であり、撚り合わせ前と撚
り合わせ後の強力の比が低いため、ゴム浸透性を満足し
ていても、耐疲労性が不良である。なお、捻回試験での
捻回ートルク曲線において、コードに撚る前の素線と撚
った後の素線ではほぼ同一の曲線になり、撚る前の素線
で不良なものは撚った後でも不良であり、撚ることによ
って靭性が回復することはなかった。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した請求項１によれば、素線の
２本をほぼ平行に束ね、その周りに１本の素線を巻き付
けるように撚り合わせた２＋１構造であるためゴム浸透
性が良好であり、しかも、素線が炭素を０.７０〜０.７
６重量％含有する炭素鋼線材からなっており、コードに
撚り合わせ前の引張り強さが下記式を満たし、しかもコ
ード撚り合わせ前の素線の集合強度Ａと撚り合わせ後の
コードの強力Ｂとの比Ｂ／Ａが０．９３５以上であり、
かつ一方向捻り後、逆方向捻りを与える捻回試験での捻
回ートルク曲線においてトルクの低下率が７％以下であ
るため、コストの安い通常の炭素量の原料を使用してい
るにもかかわらず高強度でかつ良好な靭性を備え、撚り
効率も従来の強度材に劣らず、耐疲労性も特にすぐれて
いるので、ゴムに対する補強効果が高いというすぐれた
効果が得られる。請求項２によれば、コードの撚りピッ
チが素線径ｄに対して４０ｄ〜６５ｄの範囲にあるの
で、良好な撚り効率とゴム浸透性を有しまたコードがば
らけず安定した形状保持をおこなえるというすぐれた効
果が得られる。

【００２８】請求項３によれば、引抜きダイスとしてア
プローチ角度（２α）が８〜１０°、ベアリング長さが
０．３ｄ₁（ｄ₁＝引抜き孔径）のものを使用し、仕上げ
引抜きを２個のダイスを重ねたダブルダイスを使用して
行い、出口側ダイスで減面率を１．２〜３．９％とした
スキンパスを行い、引抜き用ダイスとして、少なくとも
ダブルダイスの２枚とそれよりも上流のもの数枚のも
のに焼結ダイヤモンドニブを用い、最終引抜きダイス通
過直後のワイヤの温度が１５０°Ｃ以下になるように制
御する最終伸線工程条件を採用して製造した素線を用い
るため、原料として製造コストの増大をもたらさない炭
素含有量が０．７０〜０．７６重量％の炭素鋼線材を用
いながら、強度が高く、しかも靭性がすぐれた素線を得
ることができるというすぐれた効果が得られる。請求項
４によれば、コード強力が１０%以上も高くなっている
のでスチールコードの使用量を減らしても補強効果が維
持でき、しかも寿命の長い軽量なラジアルタイヤとする
ことができるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a)は本発明によるスチールコードの一部を拡
大して示す側面図、(b)は同じくその１ピッチ分の模式
的拡大断面図である。

【図２】(a)(b)は従来のゴム補強用スチールコードの例
を示す断面図である。

【図３】従来のゴム補強用スチールコードの他の例を示
す断面図である。

【図４】従来のゴム補強用スチールコードの他の例を示
す断面図である。

【図５】素線直径と引張り強さの関係を示す線図であ
る。

【図６】(a)は一方向捻りトルク曲線図、(b)は本発明に
よる一方向−逆方向捻りトルク曲線図である。

【図７】本発明による靭性評価のための捻り−トルク試
験機の概要を示す説明図である。

【図８】本発明に使用する引抜きダイスの断面図であ
る。

【図９】本発明に使用する仕上げ引抜きダイスの断面図
である。

【図１０】本発明が適用されるラジアルタイヤの断面図
である。

【符号の説明】

１ａ，１ａ，１ｂ素線Ｚ引張り強さｄ素線直径Ｔ捻り弾性限でのトルク値ｔ低下部でのトルク最小値Ａコード撚り合わせ前の素線の集合強度Ｂ撚り合わせ後のコード強力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D07B 1/06 B60C 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】３本の素線からなるスチールコードにおい
て、炭素を０.７０〜０.７６重量％含有する炭素鋼線材
からなり、コードに撚り合わせ前の引張り強さが下記式
を満たし、しかもコード撚り合わせ前の素線の集合強度
Ａと撚り合わせ後のコードの強力Ｂとの比Ｂ／Ａが０．
９３５以上であり、かつ一方向捻り後、逆方向捻りを与
える捻回試験での捻回ートルク曲線においてトルクの低
下率が７％以下である素線を用い、該素線の２本をほぼ
平行に束ね、その周りに１本の素線を巻き付けるように
撚り合わせたことを特徴とするゴム補強用高強度スチー
ルコード。Ｚ≧ー２００ｄ＋３６５［Ｚ：引張り強さ(ｋｇｆ／ｍｍ²）、ｄ：直径(mm)］
【請求項２】コードの撚りピッチが素線径ｄに対して４
０ｄ〜６５ｄの範囲にある請求項１に記載のゴム補強用
高強度スチールコード。
【請求項３】３本の素線が、炭素を０.７０〜０.７６重
量％含有する炭素鋼線材を使用して中間伸線し、めっき
を施して最終原料を作り、この最終原料を、下記の条件
で湿式伸線して製造したものである請求項１または２に
記載のゴム補強用高強度スチールコード。引抜きダイ
スとしてアプローチ角度（２α）が８〜１０°、ベアリ
ング長さが０．３ｄ₁（ｄ₁＝引抜き孔径）のものを使用
する。仕上げ引抜きを２個のダイスを重ねたダブルダ
イスを使用して行い、出口側ダイスで減面率を１．２〜
３．９％としたスキンパスを行う。引抜き用ダイスと
しては、少なくともダブルダイスの２枚とそれよりも上
流のもの数枚のものに焼結ダイヤモンドニブを用いる。
最終引抜きダイス通過直後のワイヤの温度が１５０°
Ｃ以下になるように制御する。
【請求項４】請求項１ないし請求項３に記載のスチール
コードをベルト部の補強に用いた自動車用ラジアルタイ
ヤ。