JP3213698B2 - スチールコード及びスチールラジアルタイヤ - Google Patents

スチールコード及びスチールラジアルタイヤ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スチールラジアル
タイヤやコンベアベルト等のゴム成形体の補強に用いら
れるスチールコード、及びこのスチールコードを用いた
車両用ラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】スチールコードはスチールラジアルタイ
ヤやコンベアベルト等のゴム成形品の補強材として用い
られている。スチールコードでは心部に空洞が存在する
と、そこへ水分が浸入してワイヤが腐食され、ワイヤと
ゴムとが分離してしまういわゆるセパレーション現象を
生じる。そこで、コード心部へのゴム浸透性を向上させ
るために心ワイヤ及び側ワイヤの各本数と径をそれぞれ
調整して、隣り合う側ワイヤの相互間隙を拡げている。
【0003】特開平7−109685号公報には、(3
+7)及び(3+8)構造の2層撚りスチールコードが
開示されている。この構造のコードでは、心ワイヤ径を
側ワイヤ径よりも大きくすることにより、隣り合う側ワ
イヤの相互間隙を大きく広げて、コード心部へのゴム透
過性を向上させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この特
許(特開平7−109685号公報)で請求されている
図1に示すスチールコードでは、図1のA部へのゴムの
浸透性は向上しているが、B部へはほとんどゴムは浸入
していない欠陥がある。また、ゴムの浸入を容易にしよ
うとするあまり、心ワイヤの径を適正値よりも大きくし
すぎて側ワイヤの相互間隙の合計が大きくなりすぎ、側
ワイヤの相互間隙が全周に均等に配分されずに一箇所又
は数箇所に偏る傾向にある。側ワイヤが心ワイヤの周囲
に偏って配分されると、図2に示すように、側ワイヤに
よる心ワイヤの拘束力が低下する部分を生じて、コード
の耐疲労性が低下するので、コードの寿命が短くなる。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであ
って、耐疲労性に優れる長寿命のスチールコードを提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係るスチールコ
ードは、ゴム成形体のなかに埋め込まれて用いられ、心
部のフィラメントワイヤ本数が2本で、かつ、側部のフ
ィラメントワイヤ本数が7〜8本である2層撚りのスチ
ールコードにおいて、隣り合う側ワイヤ相互間の平均間
隔が0.02mm以上0.07mm以下の範囲となるよ
うに、前記側ワイヤの撚りを前記心ワイヤの撚りと同じ
向きとし、かつ心ワイヤの撚りピッチPcに対する側ワ
イヤの撚りピッチPjの比Pj/Pcを1.2〜2.5
の範囲とすることを特徴とする。本発明に係るスチール
ラジアルタイヤは、心部のフィラメントワイヤ本数が2
本で、かつ、側部のフィラメントワイヤ本数が7〜8本
の2層撚りであって、隣り合う側ワイヤ相互間の平均間
隔が0.02mm以上0.07mm以下の範囲となるよ
うに、前記側ワイヤの撚りを前記心ワイヤの撚りと同じ
向きとし、かつ心ワイヤの撚りピッチPcに対する側ワ
イヤの撚りピッチPjの比Pj/Pcを1.2〜2.5
の範囲とするスチールコードをプライコードあるいはベ
ルトコードとして使用した空気入りタイヤであることを
特徴とする。
【0006】この場合に、前記側ワイヤの撚りは前記心
ワイヤの撚りと同じ向きであり、前記側ワイヤの径は
0.15〜0.45mmあることが好ましい。なお、構成
ワイヤには引張り強度が280〜400kgf/mm2
の高張力鋼線を用いることが望ましい。スチールコード
が所望の破断強度を得るためにはワイヤの引張り強度を
280kgf/mm2 以上とする必要があるからである。
一方、ワイヤの引張り強度が400kgf/mm2 を越え
ると、ワイヤが脆くなって断線を生じやすくなるからで
ある。
【0007】また、構成ワイヤには炭素含有量が0.7
0〜1.00重量%の高張力鋼線を用いることが望まし
い。スチールコードが所望の破断強度を得るためにはワ
イヤの炭素含有量を0.70重量%以上とする必要があ
るからである。一方、ワイヤの炭素含有量が1.00重
量%を越えると、ワイヤが脆くなって断線を生じやすく
なるからである。
【0008】次に、上記の各数値限定につきそれぞれ説
明する。隣り合う側ワイヤ相互間の平均間隙Sの下限値
を0.02mmとしたのは、これを下回る間隙Sではゴム
浸透性が不十分になり、コード心部に空洞を生じるよう
になるからである。
【0009】一方、隣り合う側ワイヤ相互間の平均間隙
Sの上限値を0.07mmとしたのは、これを上回る間隙
Sでは製造時に形崩れを生じやすくなり、耐疲労性が低
下するようになるからである。
【0010】次に、図4を参照しながら隣り合う側ワイ
ヤ4同士の平均間隙Sについて説明する。隣り合う側ワ
イヤ4同士の平均間隙Sは、2本の同径心ワイヤ3を撚
り合せ、次いで7〜8本の同径側ワイヤ4を同じ向きに
タイトに撚り合わせた場合を基準にする。例えば、心ワ
イヤ3の径をd1 (mm)とし、側ワイヤ4の本数をn本
とし、側ワイヤ4の径をd2 (mm)とするときは、下記
の不等式(1)及び(2)を満たすようにn,d1 ,d
2 の組み合わせを設定する。これは各層の撚り合わせを
タイトにした状態に対応するので、実際のコード外径は
これより大きくなる。なお、各側ワイヤ4は心ストラン
ド3aにそれぞれ外接しているものとし、心ストランド
3aの直径は2d1 とした。
【0011】 0.07mm≧n×(2d1 +d2 )× sin(π/n)−d2 …(1) (2d1 +d2 )× sin(π/n)−d2 ≧0.02mm …(2) また、第1中心角θ1 (=π/n)及び第2中心角θ2
(=2π/n)を用いて隣り合う側ワイヤ4の平均中心
間距離Lを下式(3)で求める。さらに、求めた中心間
距離Lと下式(4)とから隣り合う側ワイヤ4同士の平
均間隙Sが求まる。
【0012】 L/2={d1 +(d2 /2)}× sin(π/n) ={d1 +(d2 /2)}× sinθ1 …(3) S=L−d2 =(2d1 +d2 )× sinθ1 −d2 …(4)
【0013】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しながら
本発明の種々の好ましい実施の形態について説明する。
引張り強度が280〜400kgf/mm2 級(C含有量
0.70〜1.00重量%)の2本の高張力鋼線3を特
開平5−302283号公報に記載されたクレードルタ
イプの撚り線機に送給し、撚り合せて心ストランド3a
を形成した。次いで、クレードルタイプの撚り線機に、
心ストランド3aをセンタパスとし、その周囲にn本の
側ワイヤ4を送給し、n本の側ワイヤ4を心ストランド
3aと同じ向きに上撚りした。なお、各側ワイヤ4はプ
レフォーム装置により予めそれぞれが形付け(プレフォ
ーム)されており、バラケを防止している。ここで「形
付け」とは、撚り線機のボイスで撚られる前に各側ワイ
ヤ4に弾性限以上の応力を与えて、撚られたストランド
のスパイラルと同形状になるように予め成形することを
いう。このようにして最終仕上げ径が0.78〜0.9
9mmの(1×2+8)構造のスチールコード2をそれぞ
れ得た。
【0014】次に、各実施例及び比較例についてそれぞ
れ説明する。 (実施例1)上記クレードルタイプの撚り線機を用いて
図3に示す(1×2+8)構成のスチールコード2を製
造した。
【0015】以下に実施例1の製造条件及び製品サイズ
をそれぞれ示す。 心ワイヤの径d1 ; 0.200mm 側ワイヤの径d2 ; 0.215mm 平均間隙S; 0.020mm 心ワイヤの撚りピッチ; 6.0mm 側ワイヤの撚りピッチ; 12.0mm 撚り方向; S撚り (実施例2)上記クレードルタイプの撚り線機を用いて
(1×2+8)構成のスチールコードを製造した。
【0016】以下に実施例2の製造条件及び製品サイズ
をそれぞれ示す。 心ワイヤの径d1 ; 0.230mm 側ワイヤの径d2 ; 0.215mm 平均間隙S; 0.043mm 心ワイヤの撚りピッチ; 6.0mm 側ワイヤの撚りピッチ; 12.0mm 撚り方向; S撚り (実施例3)上記クレードルタイプの撚り線機を用いて
(1×2+8)構成のスチールコードを製造した。
【0017】以下に実施例3の製造条件及び製品サイズ
をそれぞれ示す。 心ワイヤの径d1 ; 0.260mm 側ワイヤの径d2 ; 0.215mm 平均間隙S; 0.066mm 心ワイヤの撚りピッチ; 6.0mm 側ワイヤの撚りピッチ; 12.0mm 撚り方向; S撚り (比較例1)上記クレードルタイプの撚り線機を用いて
特開平7−109685号公報で述べられているB部に
ゴムの浸入しない(1×3+8)構成のスチールコード
を製造した。
【0018】以下に比較例1の製造条件及び製品サイズ
をそれぞれ示す。 心ワイヤの径d1 ; 0.215mm 側ワイヤの径d2 ; 0.215mm 平均間隙S; 0.045mm 心ワイヤの撚りピッチ; 6.0mm 側ワイヤの撚りピッチ; 12.0mm 撚り方向; S撚り (比較例2)上記クレードルタイプの撚り線機を用いて
平均間隙Sがほとんど無い(1×2+8)構成のスチー
ルコードを製造した。
【0019】以下に比較例2の製造条件及び製品サイズ
をそれぞれ示す。 心ワイヤの径d1 ; 0.173mm 側ワイヤの径d2 ; 0.215mm 平均間隙S; 0mm 心ワイヤの撚りピッチ; 6.0mm 側ワイヤの撚りピッチ; 12.0mm 撚り方向; S撚り (比較例3)上記クレードルタイプの撚り線機を用いて
平均間隙Sが大きすぎる(1×2+8)構成のスチール
コードを製造した。
【0020】以下に比較例3の製造条件及び製品サイズ
をそれぞれ示す。 心ワイヤの径d1 ; 0.280mm 側ワイヤの径d2 ; 0.215mm 平均間隙S; 0.082mm 心ワイヤの撚りピッチ; 6.0mm 側ワイヤの撚りピッチ; 12.0mm 撚り方向; S撚り [ゴム浸透性の評価]上記実施例1〜3のスチールコー
ドを比較例1〜3のものと比べて次のようにしてゴム浸
透性につき評価した。
【0021】先ず、実施例1〜3及び比較例1〜3のそ
れぞれにつき10ピッチ分の長さのスチールコードを用
意する。各コードの側ワイヤを剥ぎ取り、心を形成する
ワイヤを肉眼により表と裏の各箇所につき合計20箇所
のゴム浸透状態を目視検査する。
【0022】目視検査には点数制を採用した。ゴムが完
全に浸透している箇所を5点、ゴムが半分程度浸透して
いる箇所を2.5点、ゴムが浸透していない箇所を0点
とした場合に、表50点、裏50点のうち合計何点かを
それぞれ調べた。これを百分率表示することによりゴム
浸透性を評価した。ゴム浸透性が70%以上となるもの
を合格と判定した。
【0023】以下に、実施例及び比較例のそれぞれの評
価結果を示す。 試料 ゴム浸透性(%) 判定 実施例1 75 良 実施例2 90 良 実施例3 90 良 比較例1 40 不良 (図1のB部には全く浸入していない) 比較例2 5 不良 比較例3 90 良 [耐疲労性の評価]耐疲労性の評価は、ゴムを加硫皮膜
したコードを図5に示すような、直径25.4mmのプー
リ7を3個使用し、その間にコードを通し、固定プーリ
8を介してコード確断荷重の10%に相当するおもり9
で引張荷重をかけ、3個のプーリ7を、左右に繰り返し
8.26cm移動させ、コード2に繰り返し曲げ歪を与え
て疲労させ、コードを破断させ、その時までの繰り返し
回数で行う。サンプル数は4で、その平均を比較例1を
100とした時の指数で評価し、90%以上を良とし
た。
【0024】 試料 % 判定 実施例1 100% 良 実施例2 100% 良 実施例3 95% 良 比較例1 100% 良 比較例2 103% 良 比較例3 65% 不良 上記の各実施例及び比較例の結果をそれぞれ表1に示
す。
【0025】
【表1】
【0026】
【発明の効果】本発明のスチールコードによれば、心ワ
イヤを2本にすることで、図1に示すB部を無くすこと
により、心までのゴムの浸透性が良く、また、隣り合う
側ワイヤの相互間隙に偏りが生じないので、コードの保
形性が高まり、心ストランドと側ワイヤの捩れが生じに
くい。このため、所望のゴム浸透性を保持しつつ、耐疲
労性に優れるスチールコードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】特開平7−109685号で示す従来のスチー
ルコードの横断面図。
【図2】従来のスチールコードにおいて心ワイヤが太す
ぎるために生じた不具合の例を示す横断面図。
【図3】本発明の実施形態に係るスチールコードを示す
横断面図。
【図4】心ワイヤ及び側ワイヤの相互位置関係を示す部
分拡大断面図。
【図5】スチールコードの耐疲労性の評価に用いられた
試験機を示す模式図である。
【符号の説明】 2…スチールコード、3…心ワイヤ、3a…心ストラン
ド、4…側ワイヤ。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴム成形体のなかに埋め込まれて用いら
    れ、心部のフィラメントワイヤ本数が2本で、かつ、側
    部のフィラメントワイヤ本数が7〜8本である2層撚り
    のスチールコードにおいて、隣り合う側ワイヤ相互間の
    平均間隔が0.02mm以上0.07mm以下の範囲と
    なるように、前記側ワイヤの撚りを前記心ワイヤの撚り
    と同じ向きとし、かつ心ワイヤの撚りピッチPcに対す
    る側ワイヤの撚りピッチPjの比Pj/Pcを1.2〜
    2.5の範囲とすることを特徴とするスチールコード。
  2. 【請求項2】 前記側ワイヤの径が0.15〜0.45
    mmであることを特徴とする請求項1記載のスチールコ
    ード。
  3. 【請求項3】 請求項1または2のいずれかに記載のス
    チールコードをプライコードあるいはベルトコードとし
    て使用した空気入りタイヤであることを特徴とするスチ
    ールラジアルタイヤ。
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