JP2981787B2 - ゴム製品補強用スチールコード - Google Patents
ゴム製品補強用スチールコードInfo
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- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
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- D07B1/0606—Reinforcing cords for rubber or plastic articles
- D07B1/0646—Reinforcing cords for rubber or plastic articles comprising longitudinally preformed wires
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Description
アベルト等のゴム製品の補強材として使用される新規な
撚り構成のスチールコードに関する。
行に引揃えられた状態でゴム材により被覆されて、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
材としての役割を充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。
りラジアルタイヤを補強するスチールコードとしては、
図5に示すように、略中央に配置した3本の素線の周囲
に9本の素線を配置し、これら同一線径からなる12本
の素線5を同一方向、同一ピッチで稠密に撚り合せた断
面多角形状のスチールコード、所謂1×12構造のスチ
ールコード6が知られている。
数のスチールコードとして、稠密に撚り合せた3本の素
線からなるストランドの周囲に、上記ストランドの撚り
とは異なる方向あるいはピッチで9本の素線を稠密に撚
り合せた、所謂3+9構造のスチールコードが知られて
いる。
3+9構造のスチールコードが二回の撚り工程を必要と
するのに対し、一回の撚り工程で生産可能なため、高価
な撚線設備を多数保有することなく、生産時間の短縮化
も可能で、生産コストを低減できるという利点を有す
る。
いては、各隣接する素線5、5が密接あるいは極めて近
接しているため、ゴム製品成形時にゴム材が上記各素線
5、5間よりコード内部へ浸入できず、単にコードの外
周部分を被覆するだけで、ゴム材との完全な複合体を形
成できなかった。したがって、上記スチールコード6を
使用したゴム製品、たとえば自動車用タイヤにあって
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たり、また隣接する素線同
士の接触によるフレッティング現象によりコードの一部
を破断させてタイヤの機能を著しく阻害する。さらに、
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
ド内部の空隙E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食させ、機械的強度を大幅に低下さ
せることとなる。
のスチールコードで、コード内部に充分なゴム材の浸入
が期待できるようにしたとするスチールコードが種々提
案されている。
に開示されるスチールコードは、図6(イ)に示すよう
に、略中央に配置する3本の素線7の周囲に、上記素線
7よりも若干線径を小さくした9本の素線8を配置し
て、同一方向かつ同一ピッチで撚り合せることで、周囲
に配置した素線8、8間に隙間Cを設け、その隙間Cよ
りコード内部へ充分にゴム材を浸入させようとしたもの
である。
コード9においても、略中央に配置した3本の素線7に
よって囲まれる空隙Eを有している。さらに、このスチ
ールコード9は必ずしも図6(イ)に示すような断面形
状とはならず、同一方向でかつ同一ピッチで撚り合せら
れているため、コードに締まろうとする力が作用して図
6(ロ)に示すような隙間Cが存在しない断面形状とな
り、所期の目的を達成できず、そのため前述した種々の
弊害を招くこととなっていた。
り、コード外周より中央の空隙に通ずるゴム浸入路を設
け、ゴム材の浸入性を大巾に向上させ、ゴム材との完全
な複合体とな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。
に、本発明のゴム製品補強用スチールコードは、3本の
素線の周囲にm本(3〜6)の素線を配置して、これら
素線を同一方向、同一ピッチで撚り合わせてなる1×n
構造のゴム製品補強用スチールコードにおいて、上記全
ての素線が、0.15〜0.30mmの同一線径であ
り、かつくせピッチP1 =0.1P〜0.7P(P:撚
りピッチ)、見掛けの外径d0 =(d+0.02)mm
〜(d+0.2)mm(d:素線径)である同一又は異
なる形状のスパイラル状のくせを有するように構成し
た。
ードは、上記スチールコードにおいて、周囲に配置した
素線本数がm=6〜8で、かつ該素線の見掛けの外径d
2 が略中央に配置した3本の素線の見掛けの外径d1 よ
りも1.15〜1.60倍大きくなるように構成した。
ただし、d1 、d2 は上記d0 の範囲内である。
コードは、上記スチールコードにおいて、5kg荷重時の
コード伸びが0.20〜0.60%となるように構成し
た。
ードは、上記スチールコードにおいて、コード外径D1
がD1 =1.02D〜1.20D(D:真直な素線を稠
密に撚り合せたときのコード外径)となるように構成し
た。
験により得られた結果に基づいて定めたものであり、そ
の理由は次の如くである。
としたのは、0.15mmより小さいと機械的強度に劣
り、一方、0.30mmを超えるとコード外径D1 が大
きくなると共に、柔軟性に劣ることによる。
のは、mが5以下であるとコードの撚りが不安定となり
易く、また機械的強度に劣り、一方、mが10以上であ
ると隣接する素線間相互の隙間が小さくなり、ゴム材が
コード内部へ充分に浸入できないことによる。
せピッチP1 が撚りピッチPの0.1倍より小さいと、
極低荷重時のコード伸びが大きくなり、コード製造時や
複合体シート成形時の取扱作業性に劣るだけでなく、く
せ付け時に素線に無理な塑性変形を加えるため、素線が
折れ易くなる。一方、0.7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、コード内部へのゴム材の浸入が充分でなくなるた
め、P1 =0.1P〜0.7Pとした。
2)mmより小さいと、流動性のよいゴム材を使用して
も、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+0.2)mm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、d0 =(d+0.02)mm〜(d+0.2)mm
とした。なおd0 は、周囲素線の見掛けの外径d2 と略
中央の素線の見掛けの外径d1 を含む。
コード製造時や複合体シート成形時の取扱作業性が悪い
だけでなく、コードに負荷される引張、曲げ応力によっ
て素線間に形成された隙間が減少し、コード内部へゴム
材が充分に浸入できない場合がある。この値は取扱い作
業性の面で小さいほど好ましいが、小さ過ぎると従来コ
ードと同様ゴム材の浸入性に劣る。換言すると、下限は
ゴム材の浸入性の面から、上限は取扱作業性の面から規
定し、0.2〜0.6%の範囲を好適とした。
内部へゴム材が充分に浸入できず、一方、大き過ぎると
被覆するゴム材の厚みを大きくする必要があるため、経
済的に劣り、しかもゴム製品の重量が増す。したがっ
て、D1 =1.02D〜1.20Dであることが好まし
い。
ピッチPは、小さ過ぎると生産性に劣り、またコード強
力が低下し、一方、大き過ぎるとコードの撚りが安定せ
ず、柔軟性、疲労性および取扱作業性に劣るため、8〜
20mmであることが好ましい。
ト間に挟んで加圧加硫すると、素線間に形成された微小
隙間よりゴム材がコード内部に浸入し、スチールコード
は各素線の周囲がゴム材により披露され、ゴム材との完
全な複合体となって、フレッティング現象、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。
ードの一実施例を図面に基づき説明する。
する線径d=0.22mmの素線であり、この素線を1
2本、このうち3本を略中央に配置し、残る9本をその
周囲に配置して、撚りピッチP=12.0mm、S方向
で撚り合せてスチールコード2を得た。上記スチールコ
ード2における素線1のスパイラル状のくせ形状は、く
せピッチP1 =4.8mm、見掛けの外径d0 =0.2
6mmであり、5kg荷重時のコード伸びは0.38%、
コード外径D1 は0.94mmであった。
のくせを有する線径d=0.22mmの素線1を11
本、このうち3本を略中央に配置し、残る8本をその周
囲に配置して、撚りピッチP=12.0mm、S方向で
撚り合せてスチールコード3を得た。上記スチールコー
ド3における素線1のスパイラル状のくせ形状は、くせ
ピッチP1 =4.8mm、見掛けの外径d0 =0.30
mmであり、5kg荷重時のコード伸びは0.41%、コ
ード外径D1 は0.92mmであった。
ラル状のくせを有する線径d=0.22mmの11本の
素線1a、1bを撚りピッチP=12.0mm、S方向
で撚り合せてスチールコード4を得た。上記スチールコ
ード4における素線のスパイラル状のくせ形状は、略中
央に配置した素線1aがP1 =4.8mm、d1 =0.
26mm、周囲に配置した素線1bがP1 =4.8、d
2 =0.32mmであった。また、5kg荷重時のコード
伸びは0.42%、コード外径D1 は0.95mmであ
った。ところで、この実施例において、d1 とd2 と
は、d2 =1.15d1 〜1.60d1 の関係を有する
ようになすのが好適である。d2 が1.15d1 より小
さくなると、素線間の自由空間が大となって、片寄りが
生じて好ましくなく、またd2 が1.60d1 より大と
なると、撚が不安定となるばかりかコード外径が大とな
って、ゴムシートの厚みが大となり、好ましくない。
作成し、ゴム材の浸入性、5kg荷重時の伸び(初期荷重
伸び)、疲労性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、Rは撚り方向、Pは撚り
ピッチ、d1 、d2 は素線の見掛けの外径、P1 はくせ
ピッチ、D1 /Dはコード外径比、RPはゴム材の浸入
性、SLは5kg荷重時の伸び、RFは疲労性およびHW
は取扱作業性を表す。
(%)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、そのスチールコードを分解して一定長さを
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表示した。なお、この値は60
以上必要である。
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0.6%と設定して評
価した。
100%モジュラスが35kg/cm 2 のゴム材よりなる
ゴムシートに埋込み、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、実
験No1のコードを100として指数で表示した。
時や複合体シート成形時のスチールコードの取扱作業性
を示し、また製造に係るコストも考慮して、実験No1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。
ISB7502のマイクロメータを使用して各コードの
長手方向の約100mm毎の3箇所を測定し、その平均
値を算出してコード外径D1 を求めた後、この値を上記
各コードのものと同一線径の真直な素線を同本数用いて
同一方向かつ同一ピッチで稠密に撚り合せたときのコー
ド外径Dの倍数で表示した。
ルコードは、ゴム材の浸入性、5荷重時の伸び、疲労性
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る。
円を、図4に示すように、長手方向に同一向きの偏平形
状に形成して、短径Da の軸をゴムシートの厚み方向に
配置することにより、疲労性をさらに向上することが期
待でき、しかもゴムシートの厚みを薄くすることができ
る。この場合、偏平比(短径行Da /長径Db )を0.
6〜0.9の範囲にするのが好適である。
ル状は、略中央の素線と周囲の素線のくせピッチ、見掛
けの外径変化させることにより、同一又は異なる形状に
形成することもある。
は、コード長手方向の全域にわたって外部より内部に通
ずるゴム材の浸入経路を有し、かつ撚りが安定してお
り、しかも極低荷重時のコード伸びが小さく、取扱作業
性に優れる。また、スチールコードをゴム材により被覆
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。さらに、繰返し曲げ
応力が加わっても、座屈が容易に発生せず、疲労性も向
上する。さらに、スチールコードをリールに巻取る時、
極低荷重時のコード伸びが大きいと、リールがパンクす
る場合があるが、これが解消される等の優れた効果を奏
する。
る。
る。
る。
略横断面図である。
造のスチールコードを示す概略横断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 3本の素線の周囲にm本(6〜9)の素
線を配置して、同一方向に、同一ピッチで撚り合せてな
るゴム製品補強用スチールコードにおいて、上記全ての
素線が、0.15〜0.30mmの同一線径であり、か
つくせピッチP1 =0.1P〜0.7P(P:撚りピッ
チ)、見掛けの外径d0 =(d+0.02)mm〜(d
+0.2)mm(d:素線径)である同一又は異なる形
状の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。 - 【請求項2】 周囲に配置した素線本数がm=6〜8
で、かつこれらの各素線の見掛けの外径d2 と略中央に
配置した各素線の見掛けの外径d1とが、d2 =1.1
5d1 〜1.60d1 (ただし、d1 、d2 はd0 の範
囲内である)の関係を有する請求項1記載のゴム製品補
強用スチールコード。 - 【請求項3】 5kg荷重時のコード伸びが0.20〜
0.60%である請求項1または請求項2記載のゴム製
品補強用スチールコード。 - 【請求項4】 コード外径D1 がD1 =1.02D〜
1.20D(D:真直な素線を稠密に撚り合せたときの
コード外径)である請求項1、請求項2または請求項3
記載のゴム製品補強用スチールコード。
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Family
ID=16248777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3189883A Expired - Lifetime JP2981787B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | ゴム製品補強用スチールコード |
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WO2013107570A1 (en) * | 2012-01-18 | 2013-07-25 | Nv Bekaert Sa | Steel cord with full elastomer penetration |
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-
1991
- 1991-07-30 JP JP3189883A patent/JP2981787B2/ja not_active Expired - Lifetime
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