JP6980965B2 - Steel cord, tire - Google Patents
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Description
本発明は、スチールコード、タイヤに関するものである。 The present invention relates to a steel cord and a tire.
特許文献1などにより、補強材としてタイヤに用いるスチールコードが知られている。特許文献1では、スチールコードについて、路上の石等の凹凸を踏んだ時にある程度までは凹んで衝撃を吸収する一方、高速回転時におけるタイヤの変形を防止することを目的として、スチールコードの負荷荷重と伸度とについて所定の関係にすることが提案されている。
According to
ところで、近年ではタイヤが路面上の突起物を踏んだ際等の衝撃に対する耐久性を高める観点から、スチールコードには耐衝撃性の向上が求められている。 By the way, in recent years, steel cords are required to have improved impact resistance from the viewpoint of increasing durability against impacts such as when a tire steps on a protrusion on a road surface.
しかしながら、特許文献1に開示されたタイヤ補強用スチールコードは、負荷荷重と伸度とを所定の関係にすることで、衝撃を吸収して車両の乗り心地を低下させることがなく、高速回転時のタイヤ変形を抑制しようとするものである。従って、耐衝撃性の観点では十分に検討がされていなかった。
However, the tire reinforcing steel cord disclosed in
このため、本開示の目的は、耐衝撃性に優れたスチールコードを提供することである。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a steel cord having excellent impact resistance.
本開示の一観点によれば、n本(n=3、または4)の素線が撚り合わされた1×n構造を有し、
長手方向と垂直な断面において、
最外接円の面積をS1、素線の面積をS2とした場合に、以下の式(A)で表される空隙率Vが37%以上60%以下であるスチールコードを提供する。
V(%)=(S1−nS2)/S1×100 ・・・(A)
また、本開示の他の観点によれば、n本(n=5)の素線が撚り合わされた1×n構造を有し、
長手方向と垂直な断面において、
最外接円の面積をS1、素線の面積をS2とした場合に、以下の式(A)で表される空隙率Vが33%以上55%以下であるスチールコードを提供する。
V(%)=(S1−nS2)/S1×100 ・・・(A)
According to one aspect of the present disclosure, it has a 1 × n structure in which n (n = 3, or 4) strands are twisted together.
In a cross section perpendicular to the longitudinal direction
When the area of the outermost circumscribed circle is S1 and the area of the strands is S2, a steel cord having a porosity V represented by the following formula (A) of 37% or more and 60% or less is provided.
V (%) = (S1-nS2) / S1 × 100 ... (A)
Further, according to another aspect of the present disclosure, it has a 1 × n structure in which n (n = 5) strands are twisted together.
In a cross section perpendicular to the longitudinal direction
When the area of the outermost circumscribed circle is S1 and the area of the strands is S2, a steel cord having a porosity V represented by the following formula (A) of 33% or more and 55% or less is provided.
V (%) = (S1-nS2) / S1 × 100 ... (A)
本開示によれば、耐衝撃性に優れたスチールコードを提供できる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a steel cord having excellent impact resistance.
実施するための形態について、以下に説明する。 The embodiment for carrying out will be described below.
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。
[Explanation of Embodiments of the present disclosure]
First, embodiments of the present disclosure will be listed and described. In the following description, the same or corresponding elements are designated by the same reference numerals, and the same description is not repeated for them.
(1)本開示の一態様に係るスチールコードは、n本(n=3、または4)の素線が撚り合わされた1×n構造を有し、
長手方向と垂直な断面において、
最外接円の面積をS1、素線の面積をS2とした場合に、以下の式(A)で表される空隙率Vが37%以上60%以下である。
V(%)=(S1−nS2)/S1×100 ・・・(A)
本発明の発明者らの検討によれば、空隙率Vを37%以上とすることで、1×3構造、または1×4構造のスチールコードに含まれる複数の素線が一体性をもって加えられる衝撃に対抗し、かつスチールコード内の空隙が加えられた衝撃を吸収できると推認される。
(1) The steel cord according to one aspect of the present disclosure has a 1 × n structure in which n (n = 3, or 4) strands are twisted together.
In a cross section perpendicular to the longitudinal direction
When the area of the outermost circle is S1 and the area of the strands is S2, the porosity V represented by the following formula (A) is 37% or more and 60% or less.
V (%) = (S1-nS2) / S1 × 100 ... (A)
According to the study by the inventors of the present invention, by setting the void ratio V to 37% or more, a plurality of strands contained in the steel cord having a 1 × 3 structure or a 1 × 4 structure can be added integrally. It is presumed that it can withstand the impact and absorb the impact applied by the voids in the steel cord.
ただし、空隙率Vが60%を超えると、1×3構造、または1×4構造のスチールコードに含まれる複数の素線間の距離が大きくなるため、素線間の一体性が弱くなり、スチールコードに含まれる複数の素線が衝撃により個別に切断され易くなると推認される。 However, when the porosity V exceeds 60%, the distance between a plurality of strands included in the steel cord having a 1 × 3 structure or a 1 × 4 structure becomes large, so that the integrity between the strands becomes weak. It is presumed that the plurality of strands contained in the steel cord are likely to be individually cut by the impact.
このため、本開示の一態様に係るスチールコードによれば、上記空隙率Vを37%以上60%以下とすることで、耐衝撃性に優れたスチールコードとすることが可能になる。 Therefore, according to the steel cord according to one aspect of the present disclosure, by setting the porosity V to 37% or more and 60% or less, it becomes possible to obtain a steel cord having excellent impact resistance.
(2)また、本開示の他の態様に係るスチールコードは、n本(n=5)の素線が撚り合わされた1×n構造を有し、
長手方向と垂直な断面において、
最外接円の面積をS1、素線の面積をS2とした場合に、以下の式(A)で表される空隙率Vが33%以上55%以下である。
V(%)=(S1−nS2)/S1×100 ・・・(A)
本発明の発明者らの検討によれば、空隙率Vを33%以上とすることで、1×5構造のスチールコードに含まれる複数の素線が一体性をもって加えられる衝撃に対抗し、かつスチールコード内の空隙が加えられた衝撃を吸収できると推認される。
ただし、空隙率Vが55%を超えると、1×5構造のスチールコードに含まれる複数の素線間の距離が大きくなるため、素線間の一体性が弱くなり、スチールコードに含まれる複数の素線が衝撃により個別に切断され易くなると推認される。
このため、本開示の他の態様に係るスチールコードによれば、上記空隙率Vを33%以上55%以下とすることで、耐衝撃性に優れたスチールコードとすることが可能になる。
(3) 3本の前記素線が撚り合わされた1×3構造を有し、
長手方向と垂直な断面において、
前記最外接円の円周方向に沿って隣り合う前記素線の中心間を結ぶ直線で囲まれた領域の面積が0.07mm2以上0.13mm2以下であってもよい。
(2) Further, the steel cord according to another aspect of the present disclosure has a 1 × n structure in which n (n = 5) strands are twisted together.
In a cross section perpendicular to the longitudinal direction
When the area of the outermost circle is S1 and the area of the strands is S2, the porosity V represented by the following formula (A) is 33% or more and 55% or less.
V (%) = (S1-nS2) / S1 × 100 ... (A)
According to the studies by the inventors of the present invention, by setting the porosity V to 33% or more, a plurality of strands contained in the steel cord having a 1 × 5 structure can withstand the impact applied integrally and It is presumed that the voids in the steel cord can absorb the applied impact.
However, when the porosity V exceeds 55%, the distance between the plurality of strands included in the steel cord having a 1 × 5 structure becomes large, so that the integrity between the strands becomes weak and the plurality of strands included in the steel cord. It is presumed that the strands of the wire are easily cut individually by the impact.
Therefore, according to the steel cord according to another aspect of the present disclosure, by setting the porosity V to 33% or more and 55% or less, it becomes possible to obtain a steel cord having excellent impact resistance.
(3) It has a 1 × 3 structure in which the three strands are twisted together.
In a cross section perpendicular to the longitudinal direction
The area of the region surrounded by the straight line connecting the centers of the adjacent strands along the circumferential direction of the outermost circle may be 0.07 mm 2 or more and 0.13 mm 2 or less.
(4) 3本の前記素線が撚り合わされた1×3構造を有し、
前記空隙率Vが35.8%である1×3構造のスチールコードのシャルピー衝撃値を基準値とした場合の、シャルピー衝撃値の前記基準値に対する割合を示す衝撃吸収指数が、100%より大きく110%以下であってもよい。
(4) It has a 1 × 3 structure in which the three strands are twisted together.
When the Charpy impact value of a 1 × 3 structure steel cord having a porosity V of 35.8% is used as a reference value, the impact absorption index indicating the ratio of the Charpy impact value to the reference value is larger than 100%. It may be 110% or less.
(5) 4本の前記素線が撚り合わされた1×4構造を有し、
長手方向と垂直な面における断面において、
前記最外接円の円周方向に沿って隣り合う前記素線の中心間を結ぶ直線で囲まれた領域の面積が0.16mm2以上0.32mm2以下であってもよい。
(5) It has a 1 × 4 structure in which the four strands are twisted together.
In a cross section in a plane perpendicular to the longitudinal direction
The area of the region surrounded by the straight line connecting the centers of the adjacent strands along the circumferential direction of the outermost circle may be 0.16 mm 2 or more and 0.32 mm 2 or less.
(6) 4本の前記素線が撚り合わされた1×4構造を有し、
前記空隙率Vが36.4%である1×4構造のスチールコードのシャルピー衝撃値を基準値とした場合の、シャルピー衝撃値の前記基準値に対する割合を示す衝撃吸収指数が、100%より大きく140%以下であってもよい。
(6) It has a 1 × 4 structure in which the four strands are twisted together.
When the Charpy impact value of a 1 × 4 structure steel cord having a void ratio V of 36.4% is used as a reference value, the impact absorption index indicating the ratio of the Charpy impact value to the reference value is larger than 100%. It may be 140% or less.
(7) 5本の前記素線が撚り合わされた1×5構造を有し、
長手方向と垂直な断面において、
前記最外接円の円周方向に沿って隣り合う前記素線の中心間を結ぶ直線で囲まれた領域の面積が0.24mm2以上0.45mm2以下であってもよい。
(7) It has a 1 × 5 structure in which the five strands are twisted together.
In a cross section perpendicular to the longitudinal direction
The area of a region surrounded by a straight line connecting the centers of the wires adjacent to each other along the circumferential direction of the circumscribed circle may be 0.24 mm 2 or more 0.45 mm 2 or less.
(8) 5本の前記素線が撚り合わされた1×5構造を有し、
前記空隙率Vが32.0%である1×5構造のスチールコードのシャルピー衝撃値を基準値とした場合の、シャルピー衝撃値の前記基準値に対する割合を示す衝撃吸収指数が、100%より大きく115%以下であってもよい。
(8) It has a 1 × 5 structure in which the five strands are twisted together.
When the Charpy impact value of a 1 × 5 structure steel cord having a void ratio V of 32.0% is used as a reference value, the impact absorption index indicating the ratio of the Charpy impact value to the reference value is larger than 100%. It may be 115% or less.
(9) n本の前記素線のうち少なくとも1本の前記素線が、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有していてもよい。 (9) At least one of the n strands may have a bent portion and a non-bent portion repeatedly along the longitudinal direction.
(10) n本の全ての前記素線が、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有していてもよい。 (10) All the n wires may have a bent portion and a non-bent portion repeatedly along the longitudinal direction.
(11) 前記素線を平面に置いた時の、前記平面から、前記平面から遠い側の前記屈曲部までの高さを屈曲高さと定義した場合に、
前記屈曲高さが0.10mm以上0.30mm以下であってもよい。
(11) When the height from the plane to the bent portion on the side far from the plane when the strand is placed on a plane is defined as the bending height.
The bending height may be 0.10 mm or more and 0.30 mm or less.
(12) 前記屈曲部と、前記非屈曲部との間の繰り返しピッチが5.0mm以上30.0mm以下であってもよい。 (12) The repeating pitch between the bent portion and the non-bent portion may be 5.0 mm or more and 30.0 mm or less.
(13) 49N加えた際の初期伸びが0.06%以上0.35%以下であってもよい。 (13) The initial elongation when 49N is added may be 0.06% or more and 0.35% or less.
(14) 前記素線の直径が0.22mm以上0.42mm以下であってもよい。 (14) The diameter of the wire may be 0.22 mm or more and 0.42 mm or less.
(15)(1)〜(14)のいずれかに記載のスチールコードを含むタイヤとすることもできる。 (15) A tire containing the steel cord according to any one of (1) to (14) can also be used.
[本開示の実施形態の詳細]
本開示の一実施形態(以下「本実施形態」と記す)に係るスチールコード、タイヤの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許の請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Details of Embodiments of the present disclosure]
Specific examples of the steel cord and the tire according to one embodiment of the present disclosure (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to these examples, and is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
〔スチールコード〕
以下、本実施形態に係るスチールコードについて図1〜図7に基づき説明する。
[Steel cord]
Hereinafter, the steel cord according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
本実施形態に係るスチールコードはフィラメントとも呼ばれる素線をn本、螺旋状に撚り合わせた1×n構造を有している。 The steel cord according to the present embodiment has a 1 × n structure in which n strands, also called filaments, are spirally twisted together.
ここで、図1に本実施形態のスチールコード10の一構成例を示す。図1に示したスチールコード10は、4本の素線11を撚り合わせた構造を有している。
Here, FIG. 1 shows an example of the configuration of the
そして、1×n構造とは、n本の素線を単層(1層)となるように撚り合わせた構造を意味する。単層とは、後述する図2や、図3、図4に示すようにスチールコードの長手方向と垂直な断面において、素線が1つの円の円周方向に沿って単層(1層)となるように配列されている構造を意味する。 The 1 × n structure means a structure in which n strands are twisted so as to form a single layer (one layer). A single layer is a single layer (one layer) along the circumferential direction of one circle in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord as shown in FIGS. 2, 3 and 4, which will be described later. It means a structure arranged so as to be.
図1に示したスチールコード10は、4本の素線11を単層となるように撚り合わせており1×4構造となる。図1に示したスチールコード10の長手方向と垂直な面での断面図を図2に示す。なお、スチールコード10の長手方向は図中のY軸方向となる。また、長手方向と垂直な面は、図中のXZ平面と平行な面になる。
The
図2に示すように、4本の素線11が撚り合わされ、中心部には4本の素線11で囲まれた中心部空隙12が形成されている。
As shown in FIG. 2, four
図2では、長手方向と垂直な断面において、隣り合う素線11が接している例を示しているが、後述する図3、図4のスチールコード30、40の場合の様に、一部または全ての隣り合う素線11が接触せず、素線11間に隙間が形成されていてもよい。
FIG. 2 shows an example in which
図3に1×3構造のスチールコード30の長手方向と垂直な面での断面図の構成例を示す。また、図4に1×5構造のスチールコード40の長手方向と垂直な面での断面図の構成例を示す。
FIG. 3 shows a configuration example of a cross-sectional view of a
図3に示した1×3構造のスチールコード30は、3本の素線11を単層となるように撚り合わせており、中心部に3本の素線11で囲まれた中心部空隙12が形成されている。図4に示した1×5構造のスチールコード40は、5本の素線11を単層となるように撚り合わせており、中心部に5本の素線11で囲まれた中心部空隙12が形成されている。
In the
図3、図4では、隣り合う素線11間に素線間隙間13が形成されているが、隣り合う素線11の一部または全ては、例えば図2に示したスチールコード10のように接していても良い。
In FIGS. 3 and 4, a
そして、本実施形態のスチールコードは、1×3構造、または1×4構造を有する場合、長手方向と垂直な断面において、最外接円の面積をS1、1本当たりの素線の面積をS2とした場合に、以下の式(A)で表される空隙率Vが37%以上60%以下である。
また、本実施形態のスチールコードは、1×5構造を有する場合、長手方向と垂直な断面において、最外接円の面積をS1、1本当たりの素線の面積をS2とした場合に、以下の式(A)で表される空隙率Vが33%以上55%以下である。
When the steel cord of the present embodiment has a 1 × 3 structure or a 1 × 4 structure, the area of the outermost circumscribed circle is S1 and the area of the strands per wire is S2 in the cross section perpendicular to the longitudinal direction. , The void ratio V represented by the following formula (A) is 37% or more and 60% or less.
Further, when the steel cord of the present embodiment has a 1 × 5 structure, the area of the outermost circumscribed circle is S1 and the area of the strands per wire is S2 in the cross section perpendicular to the longitudinal direction. The void ratio V represented by the formula (A) is 33% or more and 55% or less.
A(%)=(S1−nS2)/S1×100 ・・・(A)
ここで、スチールコードの長手方向と垂直な断面における最外接円とは、図2に示した1×4構造のスチールコード10の断面の場合、4本の素線11の外周縁が内接する最外接円14を意味する。また、図3に示したスチールコード30の断面の場合、3本の素線11の外周縁が内接する最外接円14を意味する。図4に示したスチールコード40の断面の場合、5本の素線11の外周縁が内接する最外接円14を意味する。いずれの場合も最外接円14は真円となる。
A (%) = (S1-nS2) / S1 × 100 ... (A)
Here, the outermost circle in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord is the outermost circle inscribed by the outer peripheral edges of the four
最外接円14は、スチールコードの外形にも相当するため、本明細書において最外接円14の直径をコード径という場合もある。
Since the
そして、空隙率Vは、スチールコードの長手方向と垂直な断面において、最外接円14で囲まれた領域のうち、素線11が占有していない領域の面積の割合を示しており、上述の式(A)により算出することができる。なお、同一のスチールコードにおいては、スチールコードの長手方向と垂直な断面における空隙率は、測定する断面の位置に依らず一定であることから、スチールコードの長手方向の任意の位置の断面を用いて測定、算出できる。
The porosity V indicates the ratio of the area of the region surrounded by the
スチールコードの長手方向と垂直な断面における空隙率Vは、例えば既述の隣り合う素線11間の素線間隙間13の有無やそのサイズ、中心部空隙12のサイズ等により調整することができる。
The porosity V in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord can be adjusted, for example, by the presence or absence of the
スチールコードの耐衝撃性を評価する方法として、シャルピー衝撃試験が挙げられる。シャルピー衝撃試験は、例えば図5に示すように、質量mのハンマー52を初期位置Aから回転軸53を中心として回転させ、ハンマー52の移動経路上に予めセットしておいた試料51に対して振り下ろすことで実施できる。ハンマー52は、試料51を破壊した後さらに回転方向に進行し、最高高さ位置Bに到達する。
Charpy impact test is one of the methods for evaluating the impact resistance of steel cords. In the Charpy impact test, for example, as shown in FIG. 5, a
ここで、試料51の位置を基準とした初期位置Aの高さをh1、試料51の位置を基準とした最高高さ位置Bの高さをh2とする。この場合、初期位置Aの位置エネルギーと、最高高さ位置Bの位置エネルギーとの差であるmg(h1−h2)が試料を破壊する際の吸収エネルギーとなる。係る吸収エネルギーがシャルピー衝撃値であり、数値が大きいほど耐衝撃性に優れたスチールコードであることを示す。
Here, the height of the initial position A based on the position of the
シャルピー衝撃試験は、試料の破壊に要したエネルギーを評価できるため、ピアノ線等の各種線材の耐衝撃性を評価するために広く用いられてきた。従来、シャルピー衝撃値には主に線材の材料の伸び率や、破断荷重が影響していると考えられており、線材の構造等の影響については知られていなかった。 Since the Charpy impact test can evaluate the energy required to destroy a sample, it has been widely used to evaluate the impact resistance of various wire rods such as piano wire. Conventionally, it is considered that the Charpy impact value is mainly affected by the elongation rate of the wire material and the breaking load, and the influence of the structure of the wire is not known.
しかし、本発明の発明者らの検討によれば、1×3構造、または1×4構造を有するスチールコードにおいて、空隙率Vを37%以上60%以下とすることで、空隙率Vが37%未満の場合と比較してシャルピー衝撃値が高くなることが確認できた。また、1×5構造を有するスチールコードにおいて、空隙率Vを33%以上55%以下とすることで、空隙率Vが33%未満の場合と比較してシャルピー衝撃値が高くなることが確認できた。すなわち、シャルピー衝撃試験で評価される耐衝撃性に対して、試料である線材の構造が影響していることを見出した。 However, according to the study by the inventors of the present invention, in a steel cord having a 1 × 3 structure or a 1 × 4 structure, the porosity V is 37% or more and 60% or less by setting the porosity V to 37% or more. It was confirmed that the charpy impact value was higher than that in the case of less than%. Further, it can be confirmed that the Charpy impact value is higher than the case where the porosity V is less than 33% by setting the porosity V to 33% or more and 55% or less in the steel cord having a 1 × 5 structure. rice field. That is, it was found that the structure of the wire rod as a sample has an influence on the impact resistance evaluated by the Charpy impact test.
これは、スチールコードの空隙率Vを構造に応じた上述の所定値以上とすることで、スチールコードに含まれる複数の素線が一体性をもって加えられる衝撃に対抗し、かつスチールコード内の空隙が、加えられた衝撃を吸収しているためと推認される。 This is because the porosity V of the steel cord is set to the above-mentioned predetermined value or more according to the structure to counter the impact that a plurality of strands contained in the steel cord are integrally applied, and the voids in the steel cord. However, it is presumed that it is because it absorbs the applied impact.
ただし、1×3構造、または1×4構造を有するスチールコードにおいては、スチールコードの空隙率Vが60%を超えるとスチールコードに含まれる複数の素線間の距離が大きくなるため、素線間の一体性が弱くなると考えられる。このため、スチールコードに含まれる複数の素線が衝撃により個別に切断され易くなるため、耐衝撃性が低下するものと推認される。
また、1×5構造を有するスチールコードにおいては、スチールコードの空隙率Vが55%を超えると同様の理由から、耐衝撃性が低下するものと推認される。
However, in a steel cord having a 1 × 3 structure or a 1 × 4 structure, if the porosity V of the steel cord exceeds 60%, the distance between a plurality of strands included in the steel cord becomes large, so that the strands are It is thought that the unity between them will be weakened. Therefore, it is presumed that the impact resistance is lowered because the plurality of strands included in the steel cord are easily cut individually by the impact.
Further, in the steel cord having a 1 × 5 structure, it is presumed that the impact resistance is lowered for the same reason when the porosity V of the steel cord exceeds 55%.
以上のように、本実施形態のスチールコードは、空隙率Vを所定の範囲とすることで、耐衝撃性を高めることができる。このため、スチールコードの長手方向と垂直な断面において、空隙率Vが上記範囲となるように複数の素線の配置等を調整することが好ましい。 As described above, the steel cord of the present embodiment can improve the impact resistance by setting the porosity V within a predetermined range. Therefore, it is preferable to adjust the arrangement of a plurality of strands so that the porosity V is within the above range in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord.
また、本実施形態のスチールコードは、スチールコードの長手方向と垂直な断面において、図2〜図4で示したように、中心部に素線で囲まれた空隙である中心部空隙12を有することが好ましい。これは中心部空隙12により衝撃を吸収することができ、特に耐衝撃性を高めることができるからである。このため、本実施形態のスチールコードは素線を3本以上有することが好ましい。ただし、素線の本数が5本を超えると、素線の直径、すなわち素線径を細くする必要があり製造コストが増大するため好ましくない。このため、本実施形態のスチールコードは、3本以上5本以下の素線を含むことが好ましい。
Further, the steel cord of the present embodiment has a
耐衝撃性を高めるために、スチールコードを単層ではなく2層以上の複層撚りの構造とすることも考えられるが、各層の素線径を細くする必要が生じることや、撚線工程が2工程以上になるといった製造工程の複雑化を招く恐れもある。このため、本実施形態のスチールコードは1×n構造の単層構造であることが好ましい。なお、複層とは、スチールコードの長手方向と垂直な断面において、素線が1つの円の円周方向に沿って配列されることで1つの層を形成しており、係る層を同心円状に複数層有する構造を意味する。 In order to improve impact resistance, it is conceivable that the steel cord has a structure of two or more layers of twisted layers instead of a single layer, but it becomes necessary to reduce the wire diameter of each layer and the twisting process is required. There is a risk of complicating the manufacturing process, such as having two or more processes. Therefore, the steel cord of the present embodiment preferably has a single-layer structure having a 1 × n structure. The multi-layer is a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord, and the strands are arranged along the circumferential direction of one circle to form one layer, and the layers are concentric. Means a structure having multiple layers.
本実施形態のスチールコードが含有する素線の本数nが3本の場合、長手方向と垂直な断面において、最外接円の円周方向に沿って隣り合う素線の中心間を結ぶ直線で囲まれた領域の面積は0.07mm2以上0.13mm2以下であることが好ましい。 When the number n of the strands contained in the steel cord of the present embodiment is 3, the cross section perpendicular to the longitudinal direction is surrounded by a straight line connecting the centers of the adjacent strands along the circumferential direction of the circumscribed circle. The area of the removed region is preferably 0.07 mm 2 or more and 0.13 mm 2 or less.
素線の本数nが3本の場合の、長手方向と垂直な断面における、最外接円の円周方向に沿って隣り合う素線の中心間を結ぶ直線で囲まれた領域(以下、「中心領域」とも記載する)について図3を用いて説明する。図3は、既述の様に素線11の本数が3本のスチールコード30の、長手方向と垂直な面における断面図を示している。スチールコードの素線の本数nが3本の場合、最外接円14の円周方向に沿って隣り合う素線11の中心間を直線で結ぶと、線分O31−O32、線分O32−O33、線分O33−O31で囲まれた三角形の中心領域15が形成される。
When the number of strands n is 3, the region surrounded by a straight line connecting the centers of adjacent strands along the circumferential direction of the outermost circle in the cross section perpendicular to the longitudinal direction (hereinafter, "center"). (Also referred to as “region”) will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a cross-sectional view of a
素線の本数nが3本であり、中心領域15の面積が上述の様に0.07mm2以上の場合、耐衝撃性に優れたスチールコードとすることができるため好ましい。
When the number of strands n is 3 and the area of the
素線の本数nが3本であり、中心領域15の面積が0.07mm2以上の場合、中心領域15は衝撃を吸収するのに十分なサイズの中心部空隙12を含むと考えられる。このため、スチールコード30に衝撃が加えられた場合に、中心領域15により衝撃を十分に吸収でき、耐衝撃性を高めることができると推認される。
When the number n of the strands n is 3 and the area of the
ただし、素線の本数nが3本の場合、中心領域15の面積が0.13mm2を超えると、素線間の距離も大きくなるため、素線間の一体性が弱くなると考えられる。このため、スチールコード30に含まれる複数の素線11が衝撃により個別に切断され易くなり、耐衝撃性が低下する恐れがある。従って、素線の本数nが3本の場合、中心領域15の面積は0.13mm2以下であることが好ましい。
However, when the number n of the strands is 3, if the area of the
また、本実施形態のスチールコードが含有する素線の本数nが4本の場合、長手方向と垂直な断面において、最外接円の円周方向に沿って隣り合う素線の中心間を結ぶ直線で囲まれた領域の面積は0.16mm2以上0.32mm2以下であることが好ましい。 Further, when the number n of the strands contained in the steel cord of the present embodiment is 4, a straight line connecting the centers of the strands adjacent to each other along the circumferential direction of the outermost circle in the cross section perpendicular to the longitudinal direction. The area of the area surrounded by is preferably 0.16 mm 2 or more and 0.32 mm 2 or less.
素線の本数nが4本の場合の中心領域について、図2を用いて説明する。図2は、既述の様に素線11の本数が4本のスチールコード10について、長手方向と垂直な面における断面図を示している。スチールコードの素線の本数nが4本の場合、最外接円14の円周方向に沿って隣り合う素線11の中心間を直線で結ぶと、線分O11−O12、線分O12−O13、線分O13−O14、線分O14−O11で囲まれた四角形の中心領域15が形成される。
The central region when the number of strands n is four will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a cross-sectional view of a
素線の本数nが4本であり、中心領域15の面積が上述の様に0.16mm2以上の場合、耐衝撃性に優れたスチールコードとすることができるため好ましい。
When the number of strands n is four and the area of the
素線の本数nが4本であり、中心領域の面積が0.16mm2以上の場合、中心領域15は衝撃を吸収するのに十分なサイズの中心部空隙12を含むと考えられる。このため、スチールコード10に衝撃が加えられた場合に、中心領域15により衝撃を十分に吸収でき、耐衝撃性を高めることができると推認される。
When the number n of the strands n is 4 and the area of the central region is 0.16 mm 2 or more, it is considered that the
ただし、素線の本数nが4本の場合、中心領域15の面積が0.32mm2を超えると、素線間の距離も大きくなるため、素線間の一体性が弱くなると考えられる。このため、スチールコードに含まれる複数の素線が衝撃により個別に切断され易くなり、耐衝撃性が低下する恐れがある。従って、素線の本数nが4本の場合、中心領域15の面積は0.32mm2以下であることが好ましい。
However, when the number n of the strands is 4, if the area of the
また、本実施形態のスチールコードが含有する素線の本数nが5本の場合、長手方向と垂直な断面において、最外接円の円周方向に沿って隣り合う素線の中心間を結ぶ直線で囲まれた領域の面積が0.24mm2以上0.45mm2以下であることが好ましい。 Further, when the number n of the strands contained in the steel cord of the present embodiment is 5, a straight line connecting the centers of the strands adjacent to each other along the circumferential direction of the outermost circle in the cross section perpendicular to the longitudinal direction. area of a region surrounded by it is preferably 0.24 mm 2 or more 0.45 mm 2 or less.
素線の本数nが5本の場合の中心領域について、図4を用いて説明する。図4は、既述の様に素線の本数が5本のスチールコード40について、長手方向と垂直な面における断面図を示している。スチールコードの素線の本数nが5本の場合、最外接円14の円周方向に沿って隣り合う素線11の中心間を直線で結ぶと、線分O41−O42、線分O42−O43、線分O43−O44、線分O44−O45、線分O45−O41で囲まれた五角形の中心領域15が形成される。
The central region when the number of strands n is 5 will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a cross-sectional view of a
素線の本数nが5本であり、中心領域15の面積が上述の様に0.24mm2以上の場合、耐衝撃性に優れたスチールコードとすることができるため好ましい。
When the number of strands n is 5, and the area of the
素線の本数nが5本であり、中心領域の面積が0.24mm2以上の場合、中心領域15は衝撃を吸収するのに十分なサイズの中心部空隙12を含むと考えられる。このため、スチールコード40に衝撃が加えられた場合に、係る中心領域により衝撃を十分に吸収でき、耐衝撃性を高めることができると推認される。
When the number n of the strands n is 5 and the area of the central region is 0.24 mm 2 or more, it is considered that the
ただし、素線の本数nが5本の場合、中心領域15の面積が0.45mm2を超えると、素線間の距離も大きくなるため、素線間の一体性が弱くなると考えられる。このため、スチールコードに含まれる複数の素線が衝撃により個別に切断され易くなり、耐衝撃性が低下する恐れがある。従って、素線の本数nが5本の場合、中心領域の面積は0.45mm2以下であることが好ましい。
However, when the number n of the strands is 5, if the area of the
本実施形態のスチールコードは、含有するn本の素線のうち少なくとも1本の素線が、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有することもできる。また、本実施形態のスチールコードは、含有するn本の全ての素線が、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有することもできる。 In the steel cord of the present embodiment, at least one of the n strands contained therein may have a bent portion and a non-bent portion repeatedly along the longitudinal direction. Further, in the steel cord of the present embodiment, all the n strands contained therein may have a bent portion and a non-bent portion repeatedly along the longitudinal direction.
図6に、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有する素線61を模式的に
示す。図6に示した素線61は、長手方向に沿って屈曲部62と、非屈曲部63とを交互に繰り返し有している。
FIG. 6 schematically shows a wire 61 having a bent portion and a non-bent portion repeatedly along the longitudinal direction. The strand 61 shown in FIG. 6 has bent
なお、図6では屈曲部62において、90度に近い角度で屈曲した例を示しているが、係る形態に限定されるものではなく、例えば90度未満もしくは90度より大きい角度で屈曲していても良い。また、屈曲部62において素線は明確な屈曲点を有する必要はなく、例えば円弧状に湾曲した形状を有していても良い。
Note that FIG. 6 shows an example in which the
本実施形態のスチールコードが含有するn本の素線のうち、1本、または複数本の素線が、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有する形状を有することで、空隙率Vを調整することができる。このため、得られるスチールコードの耐衝撃性の程度を選択することができる。 Of the n strands contained in the steel cord of the present embodiment, one or a plurality of strands have a shape having a bent portion and a non-bent portion repeatedly along the longitudinal direction. The porosity V can be adjusted. Therefore, the degree of impact resistance of the obtained steel cord can be selected.
ただし、スチールコードが、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有する形状の素線を含むことで空隙率Vだけではなく、初期伸び等の特性にも影響を生じる。このため、スチールコードに要求される空隙率Vや、初期伸び等の特性に応じて、スチールコードが含有する、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有する素線の本数や、その形状を選択することが好ましい。 However, since the steel cord contains a wire having a shape in which a bent portion and a non-bent portion are repeatedly formed along the longitudinal direction, not only the porosity V but also the characteristics such as initial elongation are affected. Therefore, depending on the porosity V required for the steel cord and the characteristics such as initial elongation, the number of strands contained in the steel cord having the bent portion and the non-bent portion repeatedly along the longitudinal direction may be increased. , It is preferable to select the shape.
長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有する素線において、屈曲部と、非屈曲部との間の繰り返しピッチは、5.0mm以上30.0mm以下であることが好ましく、5.0mm以上20.0mm以下であることがより好ましい。 In a wire having a bent portion and a non-bent portion repeatedly along the longitudinal direction, the repeating pitch between the bent portion and the non-bent portion is preferably 5.0 mm or more and 30.0 mm or less. More preferably, it is 0.0 mm or more and 20.0 mm or less.
屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチとは、同じ形状の屈曲部間の距離を意味し、基準となる屈曲部から2つ隣の屈曲部までのスチールコードの長手方向の長さを意味する。このため、図6に示した例では、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPとは例えば屈曲部62Aから、その2つ隣の屈曲部62Cまでの距離を意味する。
The repeating pitch between the bent portion and the non-bent portion means the distance between the bent portions having the same shape, and is the longitudinal length of the steel cord from the reference bent portion to the adjacent bent portion. means. Therefore, in the example shown in FIG. 6, the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion means, for example, the distance from the
屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチを5.0mm以上とすることで素線に屈曲部と、非屈曲部とを形成し易く、スチールコードの空隙率Vを要求に応じて正確に制御し易いため好ましい。ただし、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチを30.0mmより長くしようとすると、屈曲部と非屈曲部とを形成するための装置が大がかりになり、製造コストが増加する恐れがある。 By setting the repeating pitch between the bent part and the non-bent part to 5.0 mm or more, it is easy to form the bent part and the non-bent part in the wire, and the porosity V of the steel cord can be accurately determined as required. It is preferable because it is easy to control. However, if the repeating pitch between the bent portion and the non-bent portion is made longer than 30.0 mm, the device for forming the bent portion and the non-bent portion becomes large, and the manufacturing cost may increase. ..
また、素線を平面Sに置いた時の、平面Sから、平面Sから遠い側の屈曲部62Bまでの高さを屈曲高さhとする。 Further, the height from the plane S to the bent portion 62B on the side far from the plane S when the wire is placed on the plane S is defined as the bending height h.
屈曲高さhは、0.10mm以上0.30mm以下であることが好ましく、0.12mm以上0.28mm以下であることがより好ましい。 The bending height h is preferably 0.10 mm or more and 0.30 mm or less, and more preferably 0.12 mm or more and 0.28 mm or less.
これは、屈曲高さhを0.10mm以上とすることでスチールコードにした場合に空隙率Vを特に高めることができるからである。ただし、屈曲高さhを0.30mmよりも長くすると、素線同士を撚り合わせた際に、他の素線を傷付ける恐れがある。このため、屈曲高さhは0.30mm以下であることが好ましい。 This is because the porosity V can be particularly increased when the steel cord is used by setting the bending height h to 0.10 mm or more. However, if the bending height h is longer than 0.30 mm, there is a risk of damaging other strands when the strands are twisted together. Therefore, the bending height h is preferably 0.30 mm or less.
長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有する素線は、例えば図7に示すように、プリフォーム71を複数個配置しておき、素線72を複数のプリフォーム71間に通すことで形成することができる。プリフォーム71の配置や、大きさ、形状を変更することで、屈曲部の形状や、非屈曲部の長さ等を選択することができる。プリフォーム71は、例えばピン型(円柱型)や、歯車型の形状を有することができる。
As for the strands having the bent portion and the non-bent portion repeatedly along the longitudinal direction, for example, as shown in FIG. 7, a plurality of
本実施形態のスチールコードに含まれる素線の直径、すなわち素線径は、0.22mm以上0.42mm以下であることが好ましく、0.25mm以上0.38mm以下であることがより好ましい。 The diameter of the wire contained in the steel cord of the present embodiment, that is, the wire diameter is preferably 0.22 mm or more and 0.42 mm or less, and more preferably 0.25 mm or more and 0.38 mm or less.
素線径を0.22mm以上とすることで該素線を含むスチールコードについて、破断荷重を十分に高めることができる。 By setting the wire diameter to 0.22 mm or more, the breaking load can be sufficiently increased for the steel cord containing the wire.
ただし、素線径を過度に太くすると、該素線を含むスチールコードや、スチールコードを用いたタイヤの重量が増大することになり好ましくない。このため、素線径は0.42mm以下であることが好ましい。 However, if the wire diameter is made excessively large, the weight of the steel cord containing the wire and the tire using the steel cord will increase, which is not preferable. Therefore, the wire diameter is preferably 0.42 mm or less.
本実施形態のスチールコードは、49N加えた際の初期伸びが0.06%以上0.35%以下であることが好ましく、0.07%以上0.30%以下であることがより好ましい。 The steel cord of the present embodiment preferably has an initial elongation of 0.06% or more and 0.35% or less, and more preferably 0.07% or more and 0.30% or less when 49N is added.
初期伸びは、素線を撚ってスチールコードを製造した後、該スチールコードに長手方向に沿って荷重を付加した際の伸びを意味している。初期伸びは螺旋状に撚られた複数の素線が荷重を加えられることにより密着状態に至る過程で生じる伸びである。上述の初期伸びは、本実施形態のスチールコードに、49N印加した時のスチールコード500mm当たりの伸びの割合を意味する。 The initial elongation means the elongation when a load is applied to the steel cord along the longitudinal direction after the steel cord is manufactured by twisting the strands. The initial elongation is the elongation that occurs in the process of reaching a close contact state by applying a load to a plurality of spirally twisted strands. The above-mentioned initial elongation means the ratio of elongation per 500 mm of the steel cord when 49N is applied to the steel cord of the present embodiment.
本実施形態のスチールコードは、後述のように例えばタイヤに埋め込んで使用することができる。本実施形態のスチールコードの初期伸びを0.06%以上とすることで、該スチールコードを埋め込んだタイヤについて、路面凹凸の吸収性能すなわち衝撃吸収性能を高めることができ、乗り心地性を向上させることができる。ただし、スチールコードの初期伸びが0.35%を超えると、撚線工程等における取扱い作業性が低下する恐れがあるため、0.35%以下であることが好ましい。 The steel cord of the present embodiment can be used by embedding it in a tire, for example, as described later. By setting the initial elongation of the steel cord of the present embodiment to 0.06% or more, it is possible to improve the absorption performance of road surface irregularities, that is, the impact absorption performance of the tire in which the steel cord is embedded, and improve the riding comfort. be able to. However, if the initial elongation of the steel cord exceeds 0.35%, the handling workability in the stranded wire process or the like may deteriorate, so it is preferably 0.35% or less.
既述のシャルピー衝撃試験により測定されるシャルピー衝撃値は、周囲の温度や湿度の影響を受ける。このため、シャルピー衝撃試験の結果は、基準となる基準物のシャルピー衝撃値に対する相対的な割合として表示する。 The Charpy impact value measured by the above-mentioned Charpy impact test is affected by the ambient temperature and humidity. Therefore, the result of the Charpy impact test is displayed as a relative ratio to the Charpy impact value of the reference material.
具体的には、シャルピー衝撃試験を行う際は基準となる基準物を決めておき、係る基準物と、評価物とについて、同じ環境下においてシャルピー衝撃試験を行う。そして、基準物のシャルピー衝撃値を基準値(100%)とし、評価物のシャルピー衝撃値を該基準値に対する割合である衝撃吸収指数で示す。衝撃吸収指数が100%の場合には、シャルピー衝撃値が基準物と、評価物とで同じであることを意味する。 Specifically, when conducting a Charpy impact test, a reference material to be used as a reference is determined, and the Charpy impact test is performed on the reference material and the evaluation material in the same environment. Then, the Charpy impact value of the reference product is set as a reference value (100%), and the Charpy impact value of the evaluation product is indicated by the impact absorption index which is a ratio to the reference value. When the impact absorption index is 100%, it means that the Charpy impact value is the same for the reference product and the evaluation product.
本実施形態のスチールコードにおいては、空隙率Vを選択することで耐衝撃性に優れたスチールコードとすることができる。このため、係る空隙率Vによる効果を確認する場合には、衝撃吸収指数を算出する際の基準物と、評価物とはスチールコードに含まれる素線の素線径が同じであることが好ましい。 In the steel cord of the present embodiment, the steel cord having excellent impact resistance can be obtained by selecting the porosity V. Therefore, when confirming the effect of the porosity V, it is preferable that the wire diameter of the wire contained in the steel cord is the same as that of the reference product for calculating the impact absorption index and the evaluation product. ..
本実施形態のスチールコードは、含有する素線の本数nが3本の場合、衝撃吸収指数は、空隙率Vが35.8%である1×3構造のスチールコードのシャルピー衝撃値を基準値として用いることができる。そして、本実施形態のスチールコードは、含有する素線の本数nが3本の場合、上記基準値のシャルピー衝撃値に対する百分率での割合である衝撃吸収指数が100%より大きく、110%以下であることが好ましい。上記衝撃吸収指数を100%より大きく110%以下とすることで、耐衝撃性に優れたスチールコードとすることができる。 When the number n of the strands contained in the steel cord of the present embodiment is 3, the impact absorption index is based on the Charpy impact value of the steel cord having a 1 × 3 structure having a porosity V of 35.8%. Can be used as. When the number n of the strands contained in the steel cord of the present embodiment is 3, the impact absorption index, which is the ratio of the reference value to the Charpy impact value as a percentage, is larger than 100% and 110% or less. It is preferable to have. By setting the impact absorption index to be greater than 100% and 110% or less, a steel cord having excellent impact resistance can be obtained.
衝撃吸収指数の基準物として用いた空隙率Vが35.8%である1×3構造のスチールコードは、例えば予め屈曲部と非屈曲部とを形成していない3本の素線を撚り合せて作製することができる。係るスチールコードは、1×3構造のスチールコードにおいては空隙率Vが比較的小さくなっている。 For a steel cord having a 1 × 3 structure with a porosity V of 35.8% used as a reference material for the impact absorption index, for example, three strands in which a bent portion and a non-bent portion are not formed in advance are twisted together. Can be produced. The porosity V of the steel cord is relatively small in the steel cord having a 1 × 3 structure.
そして、本発明の発明者らの検討によれば、空隙率Vを高めることでスチールコードの耐衝撃性を高めることができる。このため、空隙率Vが35.8%である1×3構造のスチールコードを基準とした衝撃吸収指数は100%よりも大きいことが好ましい。 Then, according to the study by the inventors of the present invention, the impact resistance of the steel cord can be improved by increasing the porosity V. Therefore, the impact absorption index based on the steel cord having a 1 × 3 structure having a porosity V of 35.8% is preferably larger than 100%.
ただし、上記衝撃吸収指数を110%より大きくしようとすると、例えば空隙率Vだけではなく、素線径を太くする必要等が生じる場合がある。素線径を太くするとスチールコードや、該スチールコードを用いたタイヤの重量が増加することになり好ましくない。このため、衝撃吸収指数は110%以下であることが好ましい。 However, if the impact absorption index is to be made larger than 110%, it may be necessary to increase not only the porosity V but also the wire diameter. Increasing the wire diameter increases the weight of the steel cord and the tire using the steel cord, which is not preferable. Therefore, the impact absorption index is preferably 110% or less.
本実施形態のスチールコードは、含有する素線の本数nが4本の場合、衝撃吸収指数は、空隙率Vが36.4%である1×4構造のスチールコードのシャルピー衝撃値を基準値として用いることができる。そして、本実施形態のスチールコードは、含有する素線の本数nが4本の場合、上記基準値のシャルピー衝撃値に対する百分率での割合である衝撃吸収指数が100%より大きく140%以下であることが好ましい。上記衝撃吸収指数を100%より大きく140%以下とすることで、耐衝撃性に優れたスチールコードとすることができる。 When the number n of the strands contained in the steel cord of the present embodiment is 4, the impact absorption index is based on the Charpy impact value of the 1 × 4 structure steel cord having a void ratio V of 36.4%. Can be used as. When the number n of the strands contained in the steel cord of the present embodiment is 4, the impact absorption index, which is the ratio of the reference value to the Charpy impact value as a percentage, is larger than 100% and 140% or less. Is preferable. By setting the impact absorption index to be greater than 100% and 140% or less, a steel cord having excellent impact resistance can be obtained.
衝撃吸収指数の基準として用いた空隙率Vが36.4%である1×4構造のスチールコードは、例えば予め屈曲部と非屈曲部とを形成していない4本の素線を撚り合せて作製することができる。係るスチールコードは、1×4構造のスチールコードにおいては空隙率Vが比較的小さくなっている。 For a steel cord having a 1 × 4 structure with a porosity V of 36.4%, which was used as a reference for the impact absorption index, for example, four strands in which a bent portion and a non-bent portion are not formed in advance are twisted together. Can be made. The porosity V of the steel cord is relatively small in the steel cord having a 1 × 4 structure.
そして、本発明の発明者らの検討によれば、空隙率Vを高めることでスチールコードの耐衝撃性を高めることができる。このため、空隙率Vが36.4%である1×4構造のスチールコードを基準とした衝撃吸収指数は100%よりも大きいことが好ましい。 Then, according to the study by the inventors of the present invention, the impact resistance of the steel cord can be improved by increasing the porosity V. Therefore, the impact absorption index based on the steel cord having a 1 × 4 structure having a porosity V of 36.4% is preferably larger than 100%.
ただし、上記衝撃吸収指数を140%より大きくしようとすると、例えば空隙率Vだけではなく、素線径を太くする必要等が生じる場合がある。素線径を太くするとスチールコードや、該スチールコードを用いたタイヤの重量が増加することになり好ましくない。このため、衝撃吸収指数は140%以下であることが好ましい。 However, if the impact absorption index is to be made larger than 140%, it may be necessary to increase not only the porosity V but also the wire diameter. Increasing the wire diameter increases the weight of the steel cord and the tire using the steel cord, which is not preferable. Therefore, the impact absorption index is preferably 140% or less.
本実施形態のスチールコードは、含有する素線の本数nが5本の場合、衝撃吸収指数は、空隙率Vが32.0%である1×5構造のスチールコードのシャルピー衝撃値を基準値として用いることができる。そして、本実施形態のスチールコードは、含有する素線の本数nが5本の場合、上記基準値のシャルピー衝撃値に対する百分率での割合である衝撃吸収指数が100%より大きく115%以下であることが好ましい。上記衝撃吸収指数を100%より大きく115%以下とすることで、耐衝撃性に優れたスチールコードとすることができる。 When the number n of the strands contained in the steel cord of the present embodiment is 5, the impact absorption index is based on the Charpy impact value of the steel cord having a 1 × 5 structure in which the void ratio V is 32.0%. Can be used as. When the number n of the strands contained in the steel cord of the present embodiment is 5, the impact absorption index, which is a percentage of the Charpy impact value of the reference value, is greater than 100% and 115% or less. Is preferable. By setting the impact absorption index to 115% or less, which is larger than 100%, a steel cord having excellent impact resistance can be obtained.
衝撃吸収指数の基準として用いた空隙率Vが32.0%である1×5構造のスチールコードは、例えば予め屈曲部と非屈曲部とを形成していない5本の素線を撚り合せて作製することができる。係るスチールコードは、1×5構造のスチールコードにおいては空隙率Vが比較的小さくなっている。 For a steel cord having a 1 × 5 structure with a porosity V of 32.0% used as a reference for the impact absorption index, for example, five strands in which a bent portion and a non-bent portion are not formed in advance are twisted together. Can be made. The porosity V of the steel cord is relatively small in the steel cord having a 1 × 5 structure.
そして、本発明の発明者らの検討によれば、空隙率Vを高めることでスチールコードの耐衝撃性を高めることができる。このため、空隙率Vが32.0%である1×5構造のスチールコードを基準とした衝撃吸収指数は100%よりも大きいことが好ましい。 Then, according to the study by the inventors of the present invention, the impact resistance of the steel cord can be improved by increasing the porosity V. Therefore, the impact absorption index based on the steel cord having a 1 × 5 structure having a porosity V of 32.0% is preferably larger than 100%.
ただし、上記衝撃吸収指数を115%より大きくしようとすると、例えば空隙率Vだけではなく、素線径を太くする必要等が生じる場合がある。素線径を太くするとスチールコードや、該スチールコードを用いたタイヤの重量が増加することになり好ましくない。このため、衝撃吸収指数は115%以下であることが好ましい。 However, if the impact absorption index is to be made larger than 115%, it may be necessary to increase not only the porosity V but also the wire diameter. Increasing the wire diameter increases the weight of the steel cord and the tire using the steel cord, which is not preferable. Therefore, the impact absorption index is preferably 115% or less.
〔タイヤ〕
次に、本実施形態におけるタイヤについて図8、図9に基き説明する。
〔tire〕
Next, the tire in this embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
本実施形態のタイヤは、既述のスチールコードを含むことができる。 The tire of the present embodiment may include the steel cord described above.
図8は、本実施形態に係るタイヤ81の周方向と垂直な面での断面図を示している。図8ではCL(センターライン)よりも左側部分のみを示しているが、CLを対称軸として、CLの右側にも連続して同様の構造を有している。
FIG. 8 shows a cross-sectional view of the
図8に示すように、タイヤ81は、トレッド部82と、サイドウォール部83と、ビード部84とを備えている。
As shown in FIG. 8, the
トレッド部82は、路面と接する部位である。ビード部84は、トレッド部82よりタイヤ81の内径側に設けられている。ビード部84は、車両のホイールのリムに接する部位である。サイドウォール部83は、トレッド部82とビード部84とを接続している。トレッド部82が路面から衝撃を受けると、サイドウォール部83が弾性変形し、衝撃を吸収する。
The
タイヤ81は、インナーライナー85と、カーカス86と、ベルト層87と、ビードワイヤ−88とを備えている。
The
インナーライナー85は、ゴムで構成されており、タイヤ81とホイールとの間の空間を密閉する。
The
カーカス86は、タイヤ81の骨格を形成している。カーカス86はポリエステル、ナイロン、レーヨンなどの有機繊維あるいはスチールコードと、ゴムと、により構成されている。
The
ビードワイヤ−88は、ビード部84に設けられている。ビードワイヤ−88は、カーカスに作用する引っ張り力を受け止める。
The bead wire-88 is provided on the
ベルト層87は、カーカス86を締め付けて、トレッド部82の剛性を高めている。図8に示した例では、タイヤ81は2層のベルト層87を有している。
The
図9は、2層のベルト層87を模式的に示した図である。図9は、ベルト層87の長手方向、すなわちタイヤ81の周方向と垂直な面での断面図を示している。
FIG. 9 is a diagram schematically showing the two-
図9に示したように、2層のベルト層87は、タイヤ81の径方向に重ねあわされている。各ベルト層87は、複数本のスチールコード91と、ゴム92とを有している。複数本のスチールコード91は、一列に並列されている。また、ゴム92は、スチールコード91を被覆しており、個々のスチールコードの全周はそれぞれゴム92で覆われている。スチールコード91はゴム92の中に埋め込まれている。
As shown in FIG. 9, the two
本実施形態のタイヤによれば、スチールコード91として既述の耐衝撃性に優れたスチールコードを含んでいる。このため、本実施形態のタイヤについても耐衝撃性に優れたタイヤとすることができる。
According to the tire of the present embodiment, the
以上、実施形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。 Although the embodiments have been described in detail above, the embodiments are not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims.
以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(評価方法)
まず、以下の実験例において作製したスチールコードの評価方法について説明する。
(1)素線径
素線径はマイクロメーターを用いて測定した。
(2)コード径
評価を行うスチールコードを透明樹脂に埋め込み、スチールコードの長手方向と垂直な面(断面)が露出するように試料を切り出した。
Specific examples will be given below, but the present invention is not limited to these examples.
(Evaluation method)
First, the evaluation method of the steel cord produced in the following experimental example will be described.
(1) Wire diameter The wire diameter was measured using a micrometer.
(2) A steel cord for evaluating the cord diameter was embedded in a transparent resin, and a sample was cut out so that the surface (cross section) perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord was exposed.
そして、投影機を用いて係る断面に含まれる複数本の素線の最外接円の直径を測定し、コード径とした。
(3)空隙率
(1)、(2)で測定した素線径およびコード径から、最外接円の面積S1、および1本当たりの素線の面積S2を算出し、以下の式(A)を用いて空隙率Vを算出した。
Then, using a projector, the diameters of the outermost circles of the plurality of strands included in the cross section were measured and used as the cord diameter.
(3) Air gap ratio From the wire diameter and cord diameter measured in (1) and (2), the area S1 of the outermost circumscribed circle and the area S2 of the wire per wire are calculated, and the following formula (A) is used. Was used to calculate the void ratio V.
V(%)=(S1−nS2)/S1×100 ・・・(A)
(4)中心領域面積
(2)のコード径を算出する際に測定したスチールコードの長手方向と垂直な断面の観察結果から、最外接円の円周方向に沿って隣り合う素線の中心間を直線で結んだ領域である中心領域の面積を算出した。
(5)初期伸び
オートグラフ(株式会社島津製作所製 型式:AGS−J 1kN)を用いて、49N印加時のスチールコード500mm当たりの伸びの割合を測定、算出し、初期伸びとした。
(6)破断荷重
オートグラフ(株式会社島津製作所製 型式:AGS−H 10kN)を用いて、スチールコードの長手方向に沿って荷重を加え、破断した際にスチールコードに加えられていた荷重を破断荷重とした。
(7)衝撃吸収指数
図5に示したシャルピー衝撃試験装置を用い、シャルピー衝撃試験によりシャルピー衝撃値を測定し、測定したシャルピー衝撃値から衝撃吸収指数を算出した。
V (%) = (S1-nS2) / S1 × 100 ... (A)
(4) Center area area From the observation results of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord measured when calculating the cord diameter of (2), between the centers of adjacent strands along the circumferential direction of the outermost circle. The area of the central region, which is the region connecting the above with a straight line, was calculated.
(5) Initial elongation Using an autograph (model: AGS-J 1kN manufactured by Shimadzu Corporation), the ratio of elongation per 500 mm of steel cord when 49N was applied was measured and calculated, and used as the initial elongation.
(6) Breaking load Using an autograph (model: AGS-H 10kN manufactured by Shimadzu Corporation), a load is applied along the longitudinal direction of the steel cord, and the load applied to the steel cord at the time of breaking is broken. It was a load.
(7) Impact Absorption Index Using the Charpy impact test device shown in FIG. 5, the Charpy impact value was measured by the Charpy impact test, and the impact absorption index was calculated from the measured Charpy impact value.
具体的には、基準物と、評価する試料とについて、同じ環境下においてシャルピー衝撃試験を行った。そして、基準物のシャルピー衝撃値を基準値(100%)とし、評価する試料のシャルピー衝撃値を該基準値に対する割合である衝撃吸収指数に換算した。 Specifically, a Charpy impact test was conducted on the reference material and the sample to be evaluated under the same environment. Then, the Charpy impact value of the reference material was set as a reference value (100%), and the Charpy impact value of the sample to be evaluated was converted into an impact absorption index which is a ratio to the reference value.
実験例2〜実験例11では実験例1で作製したスチールコードを基準物(基準コード)とした。 In Experimental Examples 2 to 11, the steel cord produced in Experimental Example 1 was used as a reference material (reference code).
実験例13〜実験例16では実験例12で作製したスチールコードを基準物(基準コード)とした。 In Experimental Examples 13 to 16, the steel cord produced in Experimental Example 12 was used as a reference material (reference code).
実験例18〜実験例26では実験例17で作製したスチールコードを基準物(基準コード)とした。
(実験例)
以下の各実験例のスチールコードを作製し、上述の評価を行った。なお、スチールコードはいずれもバンチャ―撚線機を用いて、撚りピッチが17.0mmとなるように素線を撚って作製した。
In Experimental Examples 18 to 26, the steel cord produced in Experimental Example 17 was used as a reference material (reference code).
(Experimental example)
Steel cords of each of the following experimental examples were prepared and evaluated as described above. All of the steel cords were manufactured by twisting the strands so that the twist pitch was 17.0 mm using a buncher-twisting machine.
実験例3〜10、実験例13〜15、実験例18〜25が実施例、実験例1、2、11、12、16、17、26が比較例になる。
(実験例1〜実験例11)
実験例1〜実験例11として、含有する素線の本数が4本であって、空隙率の異なるスチールコードを作製し、評価を行った。
[実験例1]
素線径が0.370mmの素線を4本用いて、撚り構成が1×4構造のスチールコードを作製した。なお、4本全ての素線について屈曲部と非屈曲部とを形成していない素線を用いた。
Experimental Examples 3 to 10, Experimental Examples 13 to 15, and Experimental Examples 18 to 25 are Examples, and Experimental Examples 1, 2, 11, 12, 16, 17, and 26 are comparative examples.
(Experimental Examples 1 to 11)
As Experimental Examples 1 to 11, steel cords containing four strands and having different porosities were prepared and evaluated.
[Experimental Example 1]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 4 was produced by using four strands having a strand diameter of 0.370 mm. For all four strands, the strands in which the bent portion and the non-bent portion were not formed were used.
評価結果を表1に示す。
[実験例2]
素線径が0.370mmの素線を4本用いて、撚り構成が1×4構造のスチールコードを作製した。この際、4本中1本の素線について、屈曲高さhが0.25mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが10mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。なお、残りの3本の素線については屈曲部と非屈曲部とを形成していない素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[実験例3]
素線径が0.370mmの素線を4本用いて、撚り構成が1×4構造のスチールコードを作製した。この際、4本中1本の素線について、屈曲高さhが0.30mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが10mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。なお、残りの3本の素線については屈曲部と非屈曲部とを形成していない素線を用いた。評価結果を表1に示す。
The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 2]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 4 was produced by using four strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, for one of the four strands, the bent portion and the non-bent portion are provided so that the bending height h is 0.25 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion is 10 mm. The formed strand was used. For the remaining three strands, the strands that did not form a bent portion and a non-bent portion were used. The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 3]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 4 was produced by using four strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, for one of the four strands, the bent portion and the non-bent portion are provided so that the bending height h is 0.30 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion is 10 mm. The formed strand was used. For the remaining three strands, the strands that did not form a bent portion and a non-bent portion were used. The evaluation results are shown in Table 1.
[実験例4]
素線径が0.370mmの素線を4本用いて、撚り構成が1×4構造のスチールコードを作製した。この際、4本全ての素線について、屈曲高さhが0.25mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが10mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[実験例5]
素線径が0.370mmの素線を4本用いて、撚り構成が1×4構造のスチールコードを作製した。この際、4本全ての素線について、屈曲高さhが0.27mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが14mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[Experimental Example 4]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 4 was produced by using four strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.25 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 10 mm for all four strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 5]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 4 was produced by using four strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.27 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 14 mm for all four strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[実験例6]
素線径が0.370mmの素線を4本用いて、撚り構成が1×4構造のスチールコードを作製した。この際、4本全ての素線について、屈曲高さhが0.25mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが14mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[実験例7]
素線径が0.370mmの素線を4本用いて、撚り構成が1×4構造のスチールコードを作製した。この際、4本全ての素線について、屈曲高さhが0.28mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが14mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[Experimental Example 6]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 4 was produced by using four strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.25 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 14 mm for all four strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 7]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 4 was produced by using four strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.28 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 14 mm for all four strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[実験例8]
素線径が0.370mmの素線を4本用いて、撚り構成が1×4構造のスチールコードを作製した。この際、4本全ての素線について、屈曲高さhが0.30mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが12mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[実験例9]
素線径が0.370mmの素線を4本用いて、撚り構成が1×4構造のスチールコードを作製した。この際、4本全ての素線について、屈曲高さhが0.25mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが8mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[Experimental Example 8]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 4 was produced by using four strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.30 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 12 mm for all four strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 9]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 4 was produced by using four strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.25 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 8 mm for all four strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[実験例10]
素線径が0.370mmの素線を4本用いて、撚り構成が1×4構造のスチールコードを作製した。この際、4本全ての素線について、屈曲高さhが0.30mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが14mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[実験例11]
素線径が0.370mmの素線を4本用いて、撚り構成が1×4構造のスチールコードを作製した。この際、4本全ての素線について、屈曲高さhが0.30mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが8mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[Experimental Example 10]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 4 was produced by using four strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.30 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 14 mm for all four strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 11]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 4 was produced by using four strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.30 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 8 mm for all four strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
表1に示した実験例1〜実験例11の空隙率と、衝撃吸収指数との関係を図10に、中心領域面積と、衝撃吸収指数との関係を図11にそれぞれ示す。 The relationship between the porosity of Experimental Examples 1 to 11 and the impact absorption index shown in Table 1 is shown in FIG. 10, and the relationship between the central region area and the impact absorption index is shown in FIG. 11, respectively.
図10に示した結果によると、各実験例での空隙率に対する、衝撃吸収指数の値は近似曲線上に分布しており、空隙率が49.6%で衝撃吸収指数がピークを取ることが確認できた。 According to the results shown in FIG. 10, the values of the impact absorption index with respect to the porosity in each experimental example are distributed on the approximate curve, and the porosity peaks at 49.6%. It could be confirmed.
このように、空隙率と、衝撃吸収指数との間に相関がみられ、空隙率を選択することで、耐衝撃性を高められることが確認できた。さらに、空隙率を37%以上60%以下とすることで、衝撃吸収指数が100%よりも高くなり、耐衝撃性に優れていることが確認できた。 In this way, a correlation was found between the porosity and the impact absorption index, and it was confirmed that the impact resistance can be enhanced by selecting the porosity. Further, when the porosity was 37% or more and 60% or less, the impact absorption index became higher than 100%, and it was confirmed that the impact resistance was excellent.
また、図11に示した結果によると、各実験例での中心領域面積に対する、衝撃吸収指数についても近似曲線上に分布し中心領域面積が0.220mm2程度でピークを取ることが確認できた。 Further, according to the results shown in FIG. 11, it was confirmed that the impact absorption index with respect to the central region area in each experimental example was also distributed on the approximate curve and the central region area peaked at about 0.220 mm 2. ..
このように、中心領域面積と、衝撃吸収指数との間にも相関がみられることから、中心領域面積を選択することで、耐衝撃性を高められることが確認できた。さらに、含有する素線の本数が4本である実験例1〜実験例11のスチールコードの評価結果から、中心領域面積を0.16mm2以上0.32mm2以下とすることで、衝撃吸収指数が100%よりも高くなり、耐衝撃性に優れていることが確認できた。
(実験例12〜実験例16)
次に、実験例12〜実験例16として、含有する素線の本数が3本であって、空隙率の異なるスチールコードを作製し、実験例1〜実験例11の場合と同様に評価を行った。
[実験例12]
素線径が0.370mmの素線を3本用いて、撚り構成が1×3構造のスチールコードを作製した。なお、3本全ての素線について、屈曲部と非屈曲部とを形成していない素線を用いた。
As described above, since there is a correlation between the central region area and the impact absorption index, it was confirmed that the impact resistance can be improved by selecting the central region area. Furthermore, from the evaluation results of the steel cords of Experimental Examples 1 to 11 in which the number of strands contained is 4, the impact absorption index is set by setting the central region area to 0.16 mm 2 or more and 0.32 mm 2 or less. Was higher than 100%, and it was confirmed that the impact resistance was excellent.
(Experimental Example 12 to Experimental Example 16)
Next, as Experimental Examples 12 to 16, steel cords containing 3 strands and different porosities were prepared and evaluated in the same manner as in Experimental Examples 1 to 11. rice field.
[Experimental Example 12]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 3 was produced by using three strands having a strand diameter of 0.370 mm. For all three strands, strands that did not form a bent portion and a non-bent portion were used.
評価結果を表1に示す。
[実験例13]
素線径が0.370mmの素線を3本用いて、撚り構成が1×3構造のスチールコードを作製した。この際、3本全ての素線について、屈曲高さhが0.30mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが14mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[実験例14]
素線径が0.370mmの素線を3本用いて、撚り構成が1×3構造のスチールコードを作製した。この際、3本全ての素線について、屈曲高さhが0.25mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが14mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 13]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 3 was produced by using three strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.30 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 14 mm for all three strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 14]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 3 was produced by using three strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.25 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 14 mm for all three strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[実験例15]
素線径が0.370mmの素線を3本用いて、撚り構成が1×3構造のスチールコードを作製した。この際、3本全ての素線について、屈曲高さhが0.25mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが10mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[実験例16]
素線径が0.370mmの素線を3本用いて、撚り構成が1×3構造のスチールコードを作製した。この際、3本全ての素線について、屈曲高さhが0.30mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが10mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[Experimental Example 15]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 3 was produced by using three strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.25 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 10 mm for all three strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 16]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 3 was produced by using three strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.30 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 10 mm for all three strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
表1に示した実験例12〜実験例16の空隙率と、衝撃吸収指数との関係を図12に、実験例12〜実験例16の中心領域面積と、衝撃吸収指数との関係を図13にそれぞれ示す。 The relationship between the porosity of Experimental Examples 12 to 16 and the impact absorption index shown in Table 1 is shown in FIG. 12, and the relationship between the central region area of Experimental Examples 12 to 16 and the impact absorption index is shown in FIG. Shown in.
図12に示した結果によると、各実験例での空隙率に対する、衝撃吸収指数の値は近似曲線上に分布しており、空隙率が52.5%程度で衝撃吸収指数がピークを取ることが確認できた。 According to the results shown in FIG. 12, the values of the impact absorption index with respect to the porosity in each experimental example are distributed on the approximate curve, and the impact absorption index peaks when the porosity is about 52.5%. Was confirmed.
このように、空隙率と、衝撃吸収指数との間に相関がみられ、空隙率を選択することで、耐衝撃性を高められることが確認できた。さらに、空隙率を37%以上60%以下とすることで、衝撃吸収指数が100%よりも高くなり、耐衝撃性に優れていることが確認できた。 In this way, a correlation was found between the porosity and the impact absorption index, and it was confirmed that the impact resistance can be enhanced by selecting the porosity. Further, when the porosity was 37% or more and 60% or less, the impact absorption index became higher than 100%, and it was confirmed that the impact resistance was excellent.
また、図13に示した結果によると、各実験例での中心領域面積に対する、衝撃吸収指数についても近似曲線上に分布し中心領域面積が0.10mm2程度でピークを取ることが確認できた。 Further, according to the results shown in FIG. 13, it was confirmed that the impact absorption index with respect to the central region area in each experimental example was also distributed on the approximate curve and the central region area peaked at about 0.10 mm 2. ..
このように、中心領域面積と、衝撃吸収指数との間にも相関がみられることから、中心領域面積を選択することで、耐衝撃性を高められることが確認できた。さらに、含有する素線の本数が3本である実験例12〜実験例16のスチールコードの評価結果から、中心領域面積を0.07mm2以上0.13mm2以下とすることで、衝撃吸収指数が100%よりも高くなり、耐衝撃性に優れていることが確認できた。
(実験例17〜実験例26)
次に、実験例17〜実験例26として、含有する素線の本数が5本であって、空隙率の異なるスチールコードを作製し、実験例1〜実験例11の場合と同様に評価を行った。
[実験例17]
素線径が0.370mmの素線を5本用いて、撚り構成が1×5構造のスチールコードを作製した。なお、素線には屈曲部と非屈曲部とを形成していない素線を用いた。
As described above, since there is a correlation between the central region area and the impact absorption index, it was confirmed that the impact resistance can be improved by selecting the central region area. Furthermore, from the evaluation results of the steel cords of Experimental Examples 12 to 16 in which the number of strands contained is 3, the impact absorption index is set to 0.07 mm 2 or more and 0.13 mm 2 or less in the central region area. Was higher than 100%, and it was confirmed that the impact resistance was excellent.
(Experimental Examples 17 to 26)
Next, as Experimental Examples 17 to 26, steel cords containing 5 strands and different porosities were prepared and evaluated in the same manner as in Experimental Examples 1 to 11. rice field.
[Experimental Example 17]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 5 was produced by using five strands having a strand diameter of 0.370 mm. As the wire, a wire having no bent portion and a non-bent portion was used.
評価結果を表1に示す。
[実験例18]
素線径が0.370mmの素線を5本用いて、撚り構成が1×5構造のスチールコードを作製した。この際、5本中3本の素線について、屈曲高さhが0.30mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが14mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。なお、残りの2本の素線については屈曲部と非屈曲部とを形成していない素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[実験例19]
素線径が0.370mmの素線を5本用いて、撚り構成が1×5構造のスチールコードを作製した。この際、5本全ての素線について、屈曲高さhが0.28mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが14mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 18]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 5 was produced by using five strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, for three of the five strands, the bent portion and the non-bent portion are provided so that the bending height h is 0.30 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion is 14 mm. The formed strand was used. For the remaining two strands, the strands that did not form a bent portion and a non-bent portion were used. The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 19]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 5 was produced by using five strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.28 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 14 mm for all five strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[実験例20]
素線径が0.370mmの素線を5本用いて、撚り構成が1×5構造のスチールコードを作製した。この際、5本全ての素線について、屈曲高さhが0.30mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが14mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[実験例21]
素線径が0.370mmの素線を5本用いて、撚り構成が1×5構造のスチールコードを作製した。この際、5本全ての素線について、屈曲高さhが0.25mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが12mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[Experimental Example 20]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 5 was produced by using five strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.30 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 14 mm for all five strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 21]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 5 was produced by using five strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.25 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 12 mm for all five strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[実験例22]
素線径が0.370mmの素線を5本用いて、撚り構成が1×5構造のスチールコードを作製した。この際、5本全ての素線について、屈曲高さhが0.25mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが14mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[実験例23]
素線径が0.370mmの素線を5本用いて、撚り構成が1×5構造のスチールコードを作製した。この際、5本全ての素線について、屈曲高さhが0.30mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが12mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[Experimental Example 22]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 5 was produced by using five strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.25 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 14 mm for all five strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 23]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 5 was produced by using five strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.30 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 12 mm for all five strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[実験例24]
素線径が0.370mmの素線を5本用いて、撚り構成が1×5構造のスチールコードを作製した。この際、5本全ての素線について、屈曲高さhが0.25mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが10mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[実験例25]
素線径が0.370mmの素線を5本用いて、撚り構成が1×5構造のスチールコードを作製した。この際、5本全ての素線について、屈曲高さhが0.24mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが8mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[実験例26]
素線径が0.370mmの素線を5本用いて、撚り構成が1×5構造のスチールコードを作製した。この際、5本全ての素線について、屈曲高さhが0.30mm、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチPが8mmとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した素線を用いた。評価結果を表1に示す。
[Experimental Example 24]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 5 was produced by using five strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.25 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 10 mm for all five strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 25]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 5 was produced by using five strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.24 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 8 mm for all five strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
[Experimental Example 26]
A steel cord having a twisted structure of 1 × 5 was produced by using five strands having a strand diameter of 0.370 mm. At this time, the bent portion and the non-bent portion were formed so that the bending height h was 0.30 mm and the repeating pitch P between the bent portion and the non-bent portion was 8 mm for all five strands. A strand was used. The evaluation results are shown in Table 1.
表1に示した実験例17〜実験例26の空隙率と、衝撃吸収指数との関係を図14に、中心領域面積と、衝撃吸収指数との関係を図15にそれぞれ示す。 The relationship between the porosity of Experimental Examples 17 to 26 and the impact absorption index shown in Table 1 is shown in FIG. 14, and the relationship between the central region area and the impact absorption index is shown in FIG. 15, respectively.
図14に示した結果によると、各実験例での空隙率に対する、衝撃吸収指数の値は近似曲線上に分布しており、空隙率が42.0%程度で衝撃吸収指数がピークを取ることが確認できた。 According to the results shown in FIG. 14, the values of the impact absorption index with respect to the porosity in each experimental example are distributed on the approximate curve, and the impact absorption index peaks when the porosity is about 42.0%. Was confirmed.
このように、空隙率と、衝撃吸収指数との間に相関がみられ、空隙率を選択することで、耐衝撃性を高められることが確認できた。さらに、空隙率を33%以上55%以下とすることで、衝撃吸収指数が100%よりも高くなり、耐衝撃性に優れていることが確認できた。 In this way, a correlation was found between the porosity and the impact absorption index, and it was confirmed that the impact resistance can be enhanced by selecting the porosity. Further, by setting the porosity to 33% or more and 55% or less, the impact absorption index became higher than 100%, and it was confirmed that the impact resistance was excellent.
また、図15に示した結果によると、各実験例での中心領域面積に対する、衝撃吸収指数についても近似曲線上に分布し中心領域面積が0.35mm2程度でピークを取ることが確認できた。 Further, according to the results shown in FIG. 15, it was confirmed that the impact absorption index with respect to the central region area in each experimental example was also distributed on the approximate curve and the central region area peaked at about 0.35 mm 2. ..
このように、中心領域面積と、衝撃吸収指数との間にも相関がみられることから、中心領域面積を選択することで、耐衝撃性を高められることが確認できた。さらに、含有する素線の本数が5本である実験例17〜実験例26のスチールコードの評価結果から、中心領域面積を0.24mm2以上0.45mm2以下とすることで、衝撃吸収指数が100%よりも高くなり、耐衝撃性に優れていることが確認できた。 As described above, since there is a correlation between the central region area and the impact absorption index, it was confirmed that the impact resistance can be improved by selecting the central region area. Furthermore, the evaluation results of the steel cord of the number of wires to be contained in a five Experiment 17 Experiment 26, the central region area With 0.24 mm 2 or more 0.45 mm 2 or less, the impact absorption index Was higher than 100%, and it was confirmed that the impact resistance was excellent.
また、実験例1〜実験例26を通して、初期伸びや、従来耐衝撃性に大きな影響を与えると考えられていた破断荷重と、衝撃吸収指数との間には相関性が無いことも確認できた。 In addition, through Experimental Examples 1 to 26, it was confirmed that there is no correlation between the initial elongation and the breaking load, which was conventionally thought to have a large effect on impact resistance, and the impact absorption index. ..
10、30、40、91 スチールコード
11、61、72 素線
12 中心部空隙
13 素線間隙間
14 最外接円
15 中心領域
51 試料
52 ハンマー
53 回転軸
A 初期位置
B 最高高さ位置
62、62A、62B、62C 屈曲部
63 非屈曲部
P 屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチ
h 隣接する屈曲部の高さの差
71 プリフォーム
81 タイヤ
82 トレッド部
83 サイドウォール部
84 ビード部
85 インナーライナー
86 カーカス
87 ベルト層
88 ビードワイヤ−
92 ゴム
10, 30, 40, 91
92 rubber
Claims (10)
長手方向と垂直な断面において、
最外接円の面積をS1、前記素線の面積をS2とした場合に、以下の式(A)で表される空隙率Vが37%以上60%以下であり、
V(%)=(S1−nS2)/S1×100 ・・・(A)
前記最外接円の円周方向に沿って隣り合う前記素線の中心間を結ぶ直線で囲まれた領域の面積が0.07mm2以上0.13mm2以下であり、
n本の前記素線のうち少なくとも1本の前記素線が、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有しているスチールコード。 It has a 1 × n structure in which n (n = 3) strands are twisted together.
In a cross section perpendicular to the longitudinal direction
When the area of the outermost circle is S1 and the area of the strand is S2, the porosity V represented by the following formula (A) is 37% or more and 60% or less.
V (%) = (S1-nS2) / S1 × 100 ... (A)
Wherein Ri der area of a region surrounded by a straight line connecting the centers of the wires adjacent to each other along the circumferential direction 0.07 mm 2 or more 0.13 mm 2 or less of the circumscribed circle,
steel cord n at least one of said strands of said strands of this is, that have repeated a bent portion along the longitudinal direction, and a non-bending portion.
長手方向と垂直な断面において、
最外接円の面積をS1、前記素線の面積をS2とした場合に、以下の式(A)で表される空隙率Vが37%以上60%以下であり、
V(%)=(S1−nS2)/S1×100 ・・・(A)
前記最外接円の円周方向に沿って隣り合う前記素線の中心間を結ぶ直線で囲まれた領域の面積が0.16mm2以上0.32mm2以下であり、
n本の前記素線のうち少なくとも1本の前記素線が、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有しているスチールコード。 It has a 1 × n structure in which n (n = 4) strands are twisted together.
In a cross section perpendicular to the longitudinal direction
When the area of the outermost circle is S1 and the area of the strand is S2, the porosity V represented by the following formula (A) is 37% or more and 60% or less.
V (%) = (S1-nS2) / S1 × 100 ... (A)
The area of a region surrounded by a straight line connecting the centers of the wires adjacent to each other along the circumferential direction of the circumscribed circle 0.16 mm 2 or more 0.32 mm 2 Ri der less,
A steel cord in which at least one of the n strands has a bent portion and a non-bent portion repeatedly along the longitudinal direction.
前記空隙率Vが35.8%である1×3構造のスチールコードのシャルピー衝撃値を基準値とした場合の、シャルピー衝撃値の前記基準値に対する割合を示す衝撃吸収指数が、100%より大きく110%以下である請求項1に記載のスチールコード。 It has a 1 × 3 structure in which the three strands are twisted together.
When the Charpy impact value of a 1 × 3 structure steel cord having a porosity V of 35.8% is used as a reference value, the impact absorption index indicating the ratio of the Charpy impact value to the reference value is larger than 100%. The steel cord according to claim 1, which is 110% or less.
前記空隙率Vが36.4%である1×4構造のスチールコードのシャルピー衝撃値を基準値とした場合の、シャルピー衝撃値の前記基準値に対する割合を示す衝撃吸収指数が、100%より大きく140%以下である請求項2に記載のスチールコード。 It has a 1 × 4 structure in which the four strands are twisted together.
When the Charpy impact value of a 1 × 4 structure steel cord having a void ratio V of 36.4% is used as a reference value, the impact absorption index indicating the ratio of the Charpy impact value to the reference value is larger than 100%. The steel cord according to claim 2, which is 140% or less.
前記屈曲高さが0.10mm以上0.30mm以下である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のスチールコード。 When the height from the plane to the bent portion on the side far from the plane when the strand is placed on a plane is defined as the bending height.
The steel cord according to any one of claims 1 to 5, wherein the bending height is 0.10 mm or more and 0.30 mm or less.
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