JP3101757B2 - ゴム補強用スチールコード及びラジアルタイヤ - Google Patents

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
のに好適な高強度で安価なスチールコードおよびこれを
用いたラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ラジアルタイヤのベルト部補強
用として、従来では主として４本または５本の素線を一
度に撚り合わせた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３(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、製造されたタイヤにおいて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。このような状態に
おけるタイヤはゴムと補強材との複合体としての機能が
長期にわたって十分に発揮されない。すなわち、タイヤ
が外傷等を受けると、ここから水分がタイヤ中に侵入し
て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。こうなるとスチールコードの強度低
下が起こるだけでなく、錆の進行によってコード表面の
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。このような状態において
は、ゴムと補強材としての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、図４に示すようにコード
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(a)は、ほぼ平行
に束ねた２本の素線イの周りに２本の素線ロを巻き付け
るように撚り合わせた２＋２構造のものである。図４
(b)は５本の素線ハ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オープンコードであり、図４(c)は
前記オープンコードを一対の回転ロールの間を通過させ
ることにより一方向に圧力を加えて製作された偏平コー
ドである。

【０００４】一方、最近は自動車の燃費削減のためタイ
ヤの軽量化が図られており、その対策としてタイヤの補
強に用いられているスチールコードの強度を高くしてそ
の使用量を減らすことが行われている。このようにタイ
ヤ補強層のスチールコード使用量を減らすことはゴム中
に埋設されるコード本数が少なくなることを意味し、必
然的にゴム中に埋設されたコード間隔も広くなる。この
ようなタイヤにおいては、走行中のコーナリング時など
にはベルト部の補強コードには図１１のように長手軸方
向に圧縮力がかかる。これによりコードが座屈すること
もあるので、耐久性不足の問題や操縦安定性の面での問
題も生じてくる。一方、スチールコードに対するコスト
低減要求も強いものがあり、高強度化に伴うコストアッ
プを避けるという課題も解決しなければならない。

【０００５】このうち、スチールコードの高強度化につ
いては、炭素含有量が０．７０〜０．７６重量％の炭素
鋼線材を用いて図５に示すようなＺ＝ー２００ｄ＋(３
３５〜３５５)kgf/mm²(但しｄは素線の直径mm)程度の強
度の素線が一般的に使用されているが、最近では高強度
化が図られ、それ以上の高強度のものも普及しつつあ
る。 すなわち、スチールコード用素線の強度を上げる
べく、原料自体を強度の高いものに替え(炭素含有量の
多いものを用いる)たり、最終の伸線総加工度を高くし
て加工硬化を高めてＺ＝ー２００ｄ＋(３６５〜３９５)
kgf/mm²程度の高強度素線とし、これを用いたスチール
コードが普及しつつある。しかしながら、かかるスチー
ルコードは素線原料の炭素含有量が０．８０〜０．８６
重量％程度と多いため、コストアップが避けられない。
また、原料の炭素含有量が高くなるほど製鋼工程で偏析
など欠陥が出やすく、その線材の加工工程においても熱
処理が難しくなったり、伸線時に非金属介在物の影響が
大きく現われたりする。この点からも使用原料はできる
だけ炭素含有量の少ない方が好ましいのである。

【０００６】しかしながら、この対策として、原料の炭
素含有量を上げずに伸線加工度だけを高めて素線強度を
上げようとすると、靭性が大きく劣化してしまい、時に
は最後まで伸線加工ができなくなって所定の直径の素線
が得られなくなることもある。たとえ無理な加工によっ
て製造できても、かかる高強度、低靭性の素線はその後
の撚り線工程において断線が多発してコードに撚りあげ
ることができなくなったり、たとえコードに撚りあげら
れても、撚ることによって起る強度劣化の程度も大き
く、素線を高強度化した意味がなくなってしまう。さら
にはコードの耐疲労性も悪いものになってしまうのであ
る。したがって、単純に素線の強度を上げればよいとい
うものではなく、靭性にも富んだ素線でなければ実用化
は不可能である。ところがこのような素線の靭性良否限
界を図る尺度としては今までに適当なものがなく、実際
にはコードに撚り上げてみなければ判断がつかないのが
現状であり、コードを構成している素線の靭性良否を評
価し、これによってコードの善し悪しを判定する適当な
手段もなかった。

【０００７】

【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、ゴム浸透性がよいとともに対座
屈性能にすぐれ、しかもすぐれた靭性と高い耐疲労性を
有する高強度で安価なスチールコードを提供することに
ある。また本発明の第２の目的は、寿命の長い高性能の
軽量ラジアルタイヤを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、３本の素線を同一方向に同一ピッチで同時に
撚り合わせ、長手方向と直角の断面が略同一方向の偏平
オープン形状をなし、その短径と長径の比が０．５０〜
０．８０であるスチールコードにおいて、該スチールコ
ードを構成する素線の原料が重量で０．７０〜０．７６
％の炭素を含有する炭素鋼を用いており、コードに撚り
合わせ前の引張り強さが下記式を満たし、かつコードを
構成する素線が、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％以下であり、更に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
０．９３０以上であることを特徴とするものである。 Ｚ≧ー２００ｄ＋３６５ ［Ｚ：引張り強さ（ｋｇｆ／ｍｍ²）、ｄ：直径（ｍ
ｍ）］

【０００９】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３５ｄ〜５２ｄの範囲である。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。

【００１０】

【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と図２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Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を同一方向に同一ピッチで同時に
撚り合わせることで作られている。線径ｄは通常０.２
０〜０.３５mmから選択される。しかもこのスチールコ
ードは、軸方向と直角の断面が短径Ｄｓと長径Ｄｌとの
比（Ｄｓ／Ｄｌ）において０．５０〜０．８０となって
おり、この関係すなわち縦長の断面形状がコード長手方
向で略一定に維持されている。Ｄｓ／Ｄｌが０．５０を
下回る値ではコードの強力低下が大きくなったり、耐疲
労性が低下するなどの問題がある。しかし、Ｄｓ／Ｄｌ
が０．８０を超える大きなものでは、補強層を薄くして
タイヤの軽量化を図る面で不利である。かかるスチール
コードは、図２のように、１撚りピッチＰ間において少
なくとも１個所で隣接する２本の素線が接触するかまた
は略接触し、他の素線との間には隙間ｓが形成されたい
わゆるオープン構造となっている。図６は上記スチール
コードＳＣを自動車のラジアルタイヤのベルト層ＢＴに
埋設した状態を示しており、各スチールコードＳＣは長
径側を水平方向にして所定間隔ごとに配されている。こ
のような配置により補強層のカバーゴムを薄くすること
ができる。

【００１１】以上のようなゴム補強用スチールコードに
おいて、本発明はさらに次のような構成を有している。
まず、３本の素線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、炭素含有量が
０．７０〜０．７６重量％の炭素鋼線材を用い、これを
従来より高い総加工度の伸線加工することよって作ら
れ、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０．７０％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≧−２００ｄ＋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、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。

【００１２】さらに本発明は、３本の素線Ｗ１、Ｗ２、
Ｗ３の強力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の比（Ｂ／Ａ）で０．９３
０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ことであり、Ｂ／Ａが
０．９３０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
となる不具合があるためである。また、コード撚りピッ
チＰは、素線径ｄに対して３５ｄ〜５２ｄの範囲が好適
である。これは耐座屈耐久性を良くするために重要であ
る。すなわち、耐座屈耐久性は、スチールコードをベル
ト補強に使用してタイヤを製作した場合に車両の運転時
に図１１のようにタイヤ中でコードＳＣが軸方向圧縮力
を受けたときにコードを構成する素線がコード外径側に
屈曲することを示すパラメータである。コード撚りピッ
チＰが上記範囲であれば、耐座屈耐久性が良好でしかも
同時に耐曲げ疲労性も良好である。しかし３５ｄ未満で
は引張り負荷時のコードの伸びが大きくなるため扱いに
くくなり、また撚り線における製造コストも高くなる。
一方、５２ｄを超えるような大きなコード撚りピッチＰ
とした場合には、コードが座屈するとこれを構成してい
る素線がカゴ状に膨らむ型崩れが起こりやすく、耐久性
が低下するので適切でない。

【００１３】さらに本発明は、撚り合わせ前および撚り
合わせ後において各素線Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が良好な靭性
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、捻回ートルクの連続
曲線をとったときに破断までの間にトルク値の低下が７
％以下であることである。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捻り特
性としていた。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。

【００１４】本発明において靭性良否判断法は、素線を
所定の間隔で掴んで素線軸方向に軽く張力を掛けた状態
で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。ここで、図
７(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。

【００１５】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７(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７(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。

【００１６】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。ついで、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８〜１
０°、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。なお、従来では、この湿
式伸線工程において、引抜きはすべてアプローチ角度が
１２°で、ベアリング長さが０．５ｄ₁の合金ニブダイ
スを用い、全引抜きともシングルダイスで行うのが一般
であった。

【００１７】本発明による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)を示してお
り、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°と小さくすることにより
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。

【００１８】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、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、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。

【００１９】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Ｃ含有量が０．７０
〜０．７６重量％の炭素鋼線材を用いて強度が高くしか
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、対座屈耐久性もすぐれた
ものになるのである。

【００２０】

【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、流動床炉に焼き入れ(パテンティング処
理)した後、更に電解酸洗に続いて、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１×３構造の偏平コードを製作し、 それぞ
れ実施例１〜５、比較例１，２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１とした。さらに化学成分が重量
％でＣ:０．８３、Ｓｉ:０．２１、Ｍｎ: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。

【００２１】

【表１】

【００２２】［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０．２５ｍ
ｍ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１×
３構造の偏平コードを製作した。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。

【００２３】

【表２】

【００２４】［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。

【００２５】

【表３】

【００２６】表１ないし表３において、「捻回試験」は
図１０のように固定側の掴み具６と可動側の掴み具７と
の間隔Ｌ1を３００ｄ(ｄは素線直径ｍｍ)として直線状
素線Ｗを掴み(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
状態で掴み)、固定側に４００ｇｒの重りを吊り下げて
軽く張力をかけた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、或いは一方向に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。「偏平率」はコー
ドの長径Ｄｌと短径Ｄsにおいて、（Ｄs／Ｄl)×１００
(%)で表す。「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で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
ゴム中で加硫した帯状のサンプルを千鳥状に配置した一
定直径の回転自在の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。「圧縮耐久性指数」は未加硫ゴム
中にコードを所定間隔で直線状に配置して１枚の試験補
強層とし、この上に同じく別のコード補強層１枚を重ね
て２層にしたのち加硫してシートサンプルとし、試験補
強層側を所定径の１個の回転自在ロールに沿わせて掛
け、所定張力下でつるべ式に繰り返し曲げを与えること
により、試験コードに繰り返し圧縮を与えてコードの素
線断線箇所数を調べた。各表中の数値は一定数の断線箇
所が発生するまでの繰り返し数を調べ、従来例における
サンプルについてを１００として指数で表した。

【００２７】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、圧縮耐久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（耐疲労性は格段によい)
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、偏平率
とこれによるゴム浸透性を満足していても、耐疲労性、
圧縮耐久性が不良である。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。

【００２８】

【発明の効果】以上説明した請求項１によれば、３本の
素線を同一方向に同一ピッチで同時に撚り合わせ、長手
方向と直角の断面が略同一方向の偏平オープン形状をな
し、その短径と長径の比が０．５０〜０．８０であるス
チールコードであるためゴム浸透性がよく、該スチール
コードを構成する素線の原料が重量で０．７０〜０．７
６％の炭素を含有する炭素鋼を用いており、コードに撚
り合わせ前の引張り強さがＺ≧ー２００ｄ＋３６５であ
り、かつコードを構成する素線が、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％以下であり、更にコード撚り合わ
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０．９３０以上であるため、素線が通
常の炭素量の原料を使用しながら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、更に高い
炭素含有量の原料線材を用いた高強度材と同等以上の特
性を有し、耐疲労性も特にすぐれかつ耐座屈性能にもす
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、上記効果に
加えさらにタイヤ中でコードが圧縮を受けた場合にもコ
ードを構成する素線がコード外径側に屈曲し難く、座屈
抵抗性が高く、耐久性も良いというすぐれた効果が得ら
れる。請求項３によれば、従来より使用量を減らしても
コード強力が１０%以上も高くなっているので補強効果
が維持でき、しかも操縦安定性などの特性がよく、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】本発明によるスチールコードの一部を拡大して
示す側面図である。

【図２】図１の１ピッチ分の各模式的拡大断面図であ
る。

【図３】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４】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５】素線直径と引張り強さの関係を示す線図であ
る。

【図６】本発明によるスチールコードを埋設したベルト
層の部分的断面図である。

【図７】(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】捻り−トルク試験機の概要を示す説明図であ
る。

【図１１】ゴムに埋設したコードに軸方向圧縮を負荷し
たときの状態を示す説明図である。

【符号の説明】

Ｗ１、Ｗ２，Ｗ３ 素線 ＳＣ スチールコード Ｚ 引張り強さ ｄ 素線直径 Ｔ 捻り弾性限でのトルク値 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.⁷，ＤＢ名) D07B 1/00 - 9/00 C22C 38/00 301

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】３本の素線を同一方向に同一ピッチで同時
   に撚り合わせ、長手方向と直角の断面が略同一方向の偏
   平オープン形状をなし、その短径と長径の比が０．５０
   〜０．８０であるスチールコードにおいて、該スチール
   コードを構成する素線の原料が重量で０．７０〜０．７
   ６％の炭素を含有する炭素鋼を用いており、コードに撚
   り合わせ前の引張り強さが下記式を満たし、かつコード
   を構成する素線が、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％以下であり、更に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０．９３０以上であることを特徴とするゴム補強用ス
   チールコード。 Ｚ≧ー２００ｄ＋３６５ ［Ｚ：引張り強さ（ｋｇｆ／ｍｍ²）、ｄ：直径（ｍ
   ｍ）］
2. 【請求項２】コードの撚りピッチが素線径ｄに対して３
   ５ｄ〜５２ｄの範囲にある請求項１に記載のゴム補強用
   スチールコード。
3. 【請求項３】請求項１または２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。