JP3576668B2

JP3576668B2 - Steel cord and pneumatic tire for reinforcing rubber articles

Info

Publication number: JP3576668B2
Application number: JP34210795A
Authority: JP
Inventors: 清池原
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2015-12-28
Also published as: JPH09176975A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工業用ベルト等のゴム物品の補強材として使用されるスチールコードおよびそれを使用した空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゴム製品の補強のため、ゴムに埋設して用いられるスチールコードにおいては、カットが入った際に水分などがコード長手方向に伝播し、腐食が拡がらないように、ゴムがコード内部まで浸透することが要求される。
【０００３】
特にストランドを同一方向、同一ピッチで撚り合わせるコンパクトコードについては、生産性が良いというメリットがあるが、ゴム複合体の補強剤として用いた場合には、ゴムがコード内部に浸透しにくく、タイヤ等に使用した場合、ゴムと接着していないコード内部の素線がコード外にくり出してしまい（ウォーキングワイヤ）、パンクに至る場合もあった。
これに対し、コードを構成するストランドの径を規定することにより、素線間に隙間ができる構造とし、ゴムが内部へ浸透できるよう工夫したコンパクトコードが知られている。
【０００４】
しかしこのようにしてゴム浸透を改良したコードは、ウォーキングワイヤーを防ぐことはできても、ゴム浸透が完全でないために、水分などがコード長手方向に伝播し、腐食が広がることを阻止するには不十分である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、特に内部までゴムの侵入しにくいコンパクト構造をもつスチールコードでありながら、ゴム侵入性に優れ、耐腐食伝播性及び耐座屈疲労性に優れたスチールコードを得ること、またさらにそれを使用することによって、耐久性及び軽量化を達成した空気入りラジアルタイヤに関するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明においては、
（１）７本以上のストランドを同一方向、同一ピッチで撚り合わせたスチールコードにおいて、互いに隣接した３角形の配置となる３本のストランドのうち少なくとも１本が、略平行に引きそろえられた２本のフィラメントからなるストランドであり、残りが単一フィラメントであるストランドからなるスチールコードであり、かつそれぞれのストランドにおける２本のフィラメントの引きそろえ方向が、コードの長手方向に渡って互いに略同一であるゴム物品補強用スチールコード。
【０００７】
（２）上記（１）において、すべてのストランドが、略平行に引きそろえられた２本のフィラメントからなるストランドである（１）に記載のゴム物品補強用スチールコード。
【０００８】
（３）上記（１）、（２）において、通常のフィラメントの径をＤｍ、２本の略平行なフィラメントから構成されるストランドにおけるフィラメントの径をＤｄとすると、
Ｄｄ ≦ Ｄｍ ≦ ２Ｄｄ
という関係を持つ（１）、（２）に記載のゴム物品補強用スチールコード。
【０００９】
（４）上記（１）〜（３）におけるスチールコードを、空気入りタイヤのベルト層に用い、かつ前記２本の略平行なフィラメントから構成されるストランドにおける２本のフィラメントの引きそろえ方向がベルト層の幅方向と略同一である空気入りタイヤ。
と、以上の手段を用いたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本願発明は以下の作用による。すなわち従来からある１＋５（図１１）構造のスチールコードにゴムが浸透できない空隙部分ができるように、コンパクトコード、さらにはシース間に隙間ができるように設定された異線径のコンパクトコード（図１２）にしても、シースに偏りが生じて、ａ、ｂのようなゴムが浸透できない空隙部分ができ、そのような空隙は、各ストランドが同一方向同一ピッチで撚られることにより長手方向に続いているため、カット等により水分が侵入した際に腐食部分が拡がっていってしまうことになる。
【００１１】
ここで本発明のスチールコードは、互いに隣接した３角形の配置となる３本の素線のうち少なくとも１本が、略平行に引きそろえられた２本のフィラメントからなるストランドをもちいることによって、３本のストランドに囲まれてゴムが浸透しなかった部分にゴムが浸透することとなり、水分等の伝播が阻止され、腐食が拡散しにくくなる。ここで図１等に示されているフィラメント間を結ぶ線は、その２本のフィラメントが引きそろえられたものであることを示す。
【００１２】
さらに、ストランドが２本のフィラメントを略平行に引きそろえた構造であり、かつそれぞれのストランドにおける２本のフィラメントの引きそろえ方向が、コードの長手方向に渡って互いに略同一であるため、コードを一定方向に偏平とすることができ、例えば空気入りタイヤのベルト層に用いた場合は、ベルト層のゲージを薄くすることができ、製品の軽量化、コンパクト化を達成できる。
【００１３】
ここで本発明の構成において、互いに隣接した３角形の配置となる３本のストランドのうち少なくとも１本が、略平行に引きそろえられた２本のフィラメントからなるストランドをもちいた理由は、平行とすることでこのコードを１つの工程で撚ることができ、かつ他の素線との接触配置が長手方向で変わっていくことによって（図１３Ａ→Ｂ→Ｃ）、遮蔽されない部分ができ、ここでゴムが内部まで浸透し、水分の伝播を阻止できるのである。
【００１４】
本願発明において更にゴムを浸透しやすくするためには、構成する各フィラメントまたはストランド自体に波形やらせん形の型つけをしてもよい
【００１５】
またコードの引きそろえを良くし、更にゲージを薄くし、また強度を高めるために、すべてのストランドの構成を２本のフィラメントを略平行に引きそろえたストランドとすることが好ましい。
【００１６】
さらに本願発明においては、シースを構成する１本からなるフィラメントの径をＤｍ、２本の略平行なフィラメントから構成されるストランドにおけるフィラメントの径をＤｄとすると、Ｄｄ≦Ｄｍ≦２Ｄｄという関係を持つようにすることが、フィラメント同士の強力負担及びコードの製造上好ましい。
【００１７】
【実施例】
表１に従うスチールコードからなるベルトを備える、サイズ１０．００Ｒ２０のトラック、バス用ラジアルタイヤを試作し、それぞれのタイヤについて、耐腐食伝播性、耐座屈疲労性についての試験を行った。その結果を下表に併記する。なお耐腐食伝播性は、悪路走行で走行させ完全に摩耗したタイヤについて、外傷を受けた部分のカット部から拡がった腐食部分の長さの最大値をコード方向に測定したのもである。また耐座屈疲労性は、同様に完全に摩耗したタイヤからコードを取り出し、回転曲げ疲労試験の疲労限界歪みを指数で表したものである。
【００１８】
【表１】

【００１９】
【表２】

【００２０】
【発明の効果】
この発明のゴム物品補強用スチールコードによれば、コード内部にまでゴムが侵入し、耐腐食伝播性、耐座屈疲労性に優れたコードを得ることができる。またそのコードを空気入りラジアルタイヤのベルト層に適応することにより、軽量化に優れた空気入りタイヤを得ることができる。
【００２１】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従うスチールコードの断面図である。
【図２】この発明に従うスチールコードの断面図である。
【図３】この発明に従うスチールコードの断面図である。
【図４】この発明に従うスチールコードの断面図である。
【図５】この発明に従うスチールコードの断面図である。
【図６】この発明に従うスチールコードの断面図である。
【図７】この発明に比較するスチールコードの断面図である。
【図８】この発明に比較するスチールコードの断面図である。
【図９】この発明に比較するスチールコードの断面図である。
【図１０】この発明に比較するスチールコードの断面図である。
【図１１】通常の１＋５構造のスチールコードの断面図である。
【図１２】通常の異線径コンパクトコードの断面図である。
【図１３】この発明に従うスチールコードの説明図である。
【符号の説明】
１フィラメント
２ストランド
ａフィラメント間空隙
ｂフィラメント間空隙[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a steel cord used as a reinforcing material for rubber articles such as industrial belts and a pneumatic tire using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in steel cords used to be buried in rubber to reinforce rubber products, when the cut is made, the rubber spreads to the inside of the cord so that moisture etc. propagates in the longitudinal direction of the cord and corrosion does not spread. It is required to penetrate.
[0003]
In particular, compact cords in which strands are twisted in the same direction and at the same pitch have the advantage of good productivity, but when used as a reinforcing agent for rubber composites, rubber does not easily penetrate inside the cords, and tires, etc. When used, the wires inside the cord that are not adhered to the rubber run out of the cord (walking wire), sometimes leading to puncture.
On the other hand, there is known a compact cord in which a gap is formed between strands by defining a diameter of a strand constituting the cord, and a device is devised so that rubber can penetrate inside.
[0004]
However, the cord with improved rubber penetration in this way can prevent the walking wire, but because the rubber penetration is not perfect, moisture and the like propagate in the longitudinal direction of the cord and prevent corrosion from spreading. Not enough.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to obtain a steel cord which has excellent rubber penetration, corrosion propagation resistance, and buckling fatigue resistance, in spite of being a steel cord having a compact structure in which rubber does not easily penetrate into the inside, Further, the present invention relates to a pneumatic radial tire which achieves durability and weight reduction by using it.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention,
(1) In a steel cord in which seven or more strands are twisted in the same direction and at the same pitch, at least one of three strands arranged in a triangular arrangement adjacent to each other is aligned substantially in parallel. A strand composed of two filaments, the rest being a steel cord composed of strands that are single filaments, and the two filaments in each strand are arranged in substantially the same direction over the longitudinal direction of the cord. A steel cord for reinforcing a rubber article.
[0007]
(2) The steel cord for reinforcing rubber articles according to (1), wherein in (1), all the strands are strands composed of two filaments arranged substantially in parallel.
[0008]
(3) In the above (1) and (2), when the diameter of a normal filament is Dm, and the diameter of a filament in a strand composed of two substantially parallel filaments is Dd,
Dd ≦ Dm ≦ 2Dd
(1), the steel cord for reinforcing rubber articles according to (2).
[0009]
(4) The steel cord according to the above (1) to (3) is used for a belt layer of a pneumatic tire, and a straightening direction of two filaments in a strand composed of the two substantially parallel filaments is a belt. A pneumatic tire that is substantially the same as the width direction of the layer.
And the above means.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention has the following operations. That is, a compact cord is formed so that a gap is formed between a conventional steel cord having a 1 + 5 (FIG. 11) structure and a rubber through which rubber cannot penetrate, and a compact cord having a different diameter set so that a gap is formed between sheaths (FIG. 12). ), The sheath is biased, and voids, such as a and b, through which rubber cannot penetrate are formed, and such voids continue in the longitudinal direction by twisting each strand at the same pitch in the same direction. Therefore, when moisture invades by cutting or the like, the corroded portion is spread.
[0011]
Here, the steel cord of the present invention has a structure in which at least one of three strands arranged in a triangular arrangement adjacent to each other has a strand composed of two filaments arranged in substantially parallel, The rubber penetrates into a portion surrounded by the three strands where the rubber has not penetrated, thereby preventing the propagation of moisture and the like, and making the corrosion less likely to diffuse. Here, the line connecting the filaments shown in FIG. 1 and the like indicates that the two filaments are aligned.
[0012]
Further, since the strands have a structure in which two filaments are arranged substantially in parallel, and the alignment directions of the two filaments in each strand are substantially the same as each other over the longitudinal direction of the cord, It can be flattened in a certain direction. For example, when it is used for a belt layer of a pneumatic tire, the gauge of the belt layer can be reduced, and the product can be reduced in weight and size.
[0013]
Here, in the configuration of the present invention, the reason that at least one of the three strands arranged in a triangular arrangement adjacent to each other uses a strand composed of two filaments arranged substantially in parallel is that By doing so, this cord can be twisted in one step, and the contact arrangement with other strands changes in the longitudinal direction (FIG. 13A → B → C), so that an unshielded portion is formed. This allows the rubber to penetrate into the interior and prevent the propagation of moisture.
[0014]
In the present invention, in order to further facilitate the penetration of rubber, each filament or strand itself may be corrugated or spirally shaped.
Further, in order to improve the arrangement of the cords, further reduce the thickness of the gauge, and increase the strength, it is preferable that all the strands be composed of two filaments arranged substantially in parallel.
[0016]
Further, in the present invention, when the diameter of one filament constituting the sheath is Dm, and the diameter of the filament in a strand composed of two substantially parallel filaments is Dd, there is a relationship of Dd ≦ Dm ≦ 2Dd. This is preferable from the viewpoint of a strong burden between filaments and the production of cords.
[0017]
【Example】
Prototype radial tires for trucks and buses having a belt made of a steel cord according to Table 1 and having a size of 10.00R20 were prototyped, and each of the tires was tested for corrosion propagation resistance and buckling fatigue resistance. The results are shown in the table below. The corrosion propagation resistance is obtained by measuring the maximum value of the length of the corroded portion extending from the cut portion of the damaged portion in the cord direction for a tire that has been completely worn by running on a rough road. The buckling fatigue resistance is obtained by extracting a cord from a completely worn tire and expressing the fatigue limit strain in a rotary bending fatigue test as an index.
[0018]
[Table 1]

[0019]
[Table 2]

[0020]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the steel cord for rubber article reinforcement of this invention, rubber | gum penetrates into the inside of a cord, and the cord excellent in corrosion propagation resistance and buckling fatigue resistance can be obtained. By applying the cord to the belt layer of a pneumatic radial tire, a pneumatic tire excellent in weight reduction can be obtained.
[0021]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a steel cord according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a steel cord according to the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of a steel cord according to the present invention.
FIG. 4 is a sectional view of a steel cord according to the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of a steel cord according to the present invention.
FIG. 6 is a sectional view of a steel cord according to the present invention.
FIG. 7 is a sectional view of a steel cord compared with the present invention.
FIG. 8 is a sectional view of a steel cord compared with the present invention.
FIG. 9 is a sectional view of a steel cord compared with the present invention.
FIG. 10 is a sectional view of a steel cord compared with the present invention.
FIG. 11 is a sectional view of a normal 1 + 5 steel cord.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a normal different diameter compact cord.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a steel cord according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 filament 2 strand a gap between filaments b gap between filaments

Claims

In a steel cord in which seven or more strands are twisted in the same direction and at the same pitch, two filaments in which at least one of three strands arranged in a triangular arrangement adjacent to each other are arranged substantially in parallel. Rubber cord comprising a steel cord consisting of strands each consisting of a single filament and the remaining filaments being single filaments, and in which the two filaments in each strand are arranged in substantially the same direction along the longitudinal direction of the cord. Steel cord for reinforcement.

2. The steel cord for reinforcing rubber articles according to claim 1, wherein all the strands are strands composed of two filaments arranged substantially in parallel.

In claim 1, the diameter of a single filament is Dm, and the diameter of a filament in a strand composed of two substantially parallel filaments is Dd.
Dd ≦ Dm ≦ 2Dd
3. The steel cord for reinforcing rubber articles according to claim 1, which has the following relationship.

The steel cord according to any one of claims 1 to 3 is used for a belt layer of a pneumatic tire, and a direction in which two filaments in a strand composed of the two substantially parallel filaments are aligned with a width direction of the belt layer. Pneumatic tires that are almost identical.