JPH03161584A - スチールコードおよびタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は，自動車用タイヤ及びコンベヤベルト等のゴム
補強材として使用される新規な撚りＷ戊のスチールコー
ド及び上記スチールコードを補強材として用いたタイヤ
に関するものである．［従来の技術］ 従来．スチールラジアルタイヤにおいて，ベルト部の補
強層に使用されるスチールコードとしては，４本又は５
本の素線を撚り合せた　ＩＸ４、ＬＸ５４１１造のもの
が一般的であった．しかし，例えばＩＸ５構造のスチー
ルコードは，第６図（イ）に示すように５本の東線（１
ｌ）が密着して撚り合わされてスチールコード（１２）
を形成しているため，加硫時にゴムがスチールコードの
中央部に形或された空胴部（Ｄ）まで侵入せず．コード
の長手方向に連続して空洞部ＣＤ）がそのまま残ってい
た， このため，上記スチールコードを使用したタイヤでは，
自動車の走行中にタイヤが外傷を受けた場合，この傷口
より浸入した水分がスチールコードの空胴部内に入り込
み，コードの長手方向に浸透してスチールコードを腐食
させ，スチールコードとゴムとの接着性を低下し，いわ
ゆるセパレーション現象を起してタイヤの寿命を著しく
短かくしていた． 近年，スチールコードの内部までゴムを侵入させ，スチ
ールコードとゴムとの接着性を改善したいわゆるオープ
ンコードと称されるスチールコードが開発されている．
（例えば、特開昭５５−９０６９２号公報） 上記スチールコードは第６図（口）に示すように５本の
素ｌｉ　（Ｌ　Ｌ）が互いの素林間に隙間（Ｃを有する
ように撚り合わされ，横断面はそれら素線の外郭形状が
略円形を有するスチールコード（１３）である．また、
横断面における素線の外郭形状が楕円形を有するオープ
ンコードとしては、実開昭６１−１０８３９７号公報に
示されたスチールコードがある．このスチールコードは
第６図（ハ）．（二）に示すように複数本の素線が互い
に素Ｍｒ，Ｊｌに隙間（Ｃ）を有するように撚り合わさ
れ，横断面はそれら素線の外郭形状が略楕円形を有する
スチールコードである． ＣＢ明が解決しようとする課Ｍ］ 上記スチールコードはゴム浸透性はいく分改善されたが
各素線間に隙間を有する断面略円形又は楕円形の構造を
有しているため，素線の移動できる自由空間が大きすぎ
．加硫時にスチールコードに加えられた張力によって上
記隙間が減少し，ゴムの浸入が十分に達成できず，ゴム
との接着性を低下させるという問題点があった． さらに，ゴムの加硫時に、加熱により溶融、軟化された
ゴムのフローによる引張り力或いはコ−？表面に負荷さ
れるしごき力によって，″ｓｍが撚リグセに沿って回転
をともないながら引き延ばされ．素線間の隙間が一様に
減少し，スチールコード内部へのゴムの浸入が十分に達
或できないという問題点があった． ［課題を達或するための手段］ 本発明は上記問題点を除去するためになされたものであ
り，３〜６本の素楳を撚り合せたコードの断面形状は長
手方向に略同一向きの略楕円形状を有するスチールコー
ドにおいて、前記楕円の長径軸を含む面を挟む両側に位
置する各素線の隣接する素謀同士が細長ヒステリシスル
ーブ状の隙間を形成し．かつ．この隙間がコードの長手
方向に略等間隔に設けられて構成されており，好ましく
は、上記楕円形状の長径Ｄ■と短径Ｄ，の比が１．ｌ　
≦Ｄ　１　／　Ｄ　１≦　２．２であり，かつ、上記ヒ
ステリシスルーブ状の隙間が．素線径の０，２〜Ｌ．Ｏ
倍の最大巾を有するよう構或、したスチールコードを提
供するものである． また．上記のように構戊した複数本のスチールコードを
その断面の長径軸が略同一平面上に位置するように．か
つ各コード間に隙間を設けて並列配直し、ゴムシートで
被覆したスチールコードとゴムの複合体，そして好まし
くは，ゴム加硫後にゴム中のｉｓが少なくとも隣接相互
間で素線径のＯ、０４倍以上の隙間を有するよう構威し
て，スチールコード内の空胴がゴムで充填され，各素線
がゴムに埋設されるようにしたスチールコードとゴムの
複合体を提供し，さらには．上記スチールコード又は複
合体を少なくともベルト部に用いてなるタイヤを提供す
るものである． ［作　　用］ 本発明のスチールコードは上記のように断面形状がコー
ドの長手方向に同一方向の楕円形で構或されているため
．コードに対して引張り力．しごき力が働いても，素線
が撚りの方向に沿って回転せず，しかも長径軸方向の楕
円両端域における隣接するＭ線同士が略接触しているた
め．外力による素裸の自由な動きを抑制しているので、
スチールコードをゴムに埋設し，加硫する際に発生する
ゴムのフローにより、素線間の隙間が減少されるのを防
止し，前記楕円の長径軸を含む面の両側に位置する各ｉ
ｇの作る細長ヒステリシスループ状の隙間よりゴムの浸
入を確実にするものである．［実　施　例］ 以下，本発明の実施例を図面に基づいて説明する． 実施例１ 第１図（イ）及び（口）に示すように，素線径ｄが０．
２５ｍφで，表面に真鍮メッキを施した５本の素ｉｊＡ
（１）を，撚り方向がＳ方向で，撚りビッチＰが　Ｌｏ
ｗとなるように撚り合せて１×５Ｘ０．２５の撚り構成
を有する単層撚りでオープン構造の断面円形のコートを
形威し，上記コードをローラーダイス，楕円形の孔を有
するダイス或いは矯正ローラー群等により引き抜き或い
は抑圧加工を適宜行なうことにより，素線の外郭形状が
コー．ドの長手方向において同一方向の略楕円形を有し
，かつ長径軸を含む面の両側に位置する各素線は，隣接
する素線同士が細長ヒステリシスル一プ状の隙間を形成
し、かつこの隙間がコード長手方向に略等間隔で，しか
も素線径の約Ｏ、５５倍の最大巾を有し，長径Ｄよと短
径ＤＬの比が約１，３６となるように威してスチールコ
ード（２）を形成した． 尚，この時の長径両端部，即ち上記綱長ヒステリシスル
ープ状の隙間の両端部に位置する隣り合う素線同士は，
部分的に接触部を有する程度に近接する実質的な接触状
態にある． 実施例２ 第２図に示すように，素線径ｄが０．２５ｍｍφで，表
面に真鍮メッキを施した４本の素線（３）を，撚り方向
がＳ方向で，撚りピッチＰが１ｏｌｍとなるように撚り
合せてＩＸ４Ｘ０．２５の撚り構或を有する単層撚りで
オーブン構造の断面円形のコードを形威し、上記コード
を前記実施例１と同様に引き抜き或いは押圧加工を適宜
行なうことによって，東線の外郭形状がコードの長手方
向において同一方向の略楕円形を有し，かつ長径軸を含
む面の両側に位置する各素線は，隣接する素線同士が細
長ヒステリシスループ状の隙間を形成し，この隙間がコ
ードの長手方向に略等間隔で，しかも素線径の０８３５
倍の最大巾を有し長径Ｄよと短径Ｄ１との比が約１．４
となるように威してスチールコード（４）を形成した．
この時の長径両端部，即ち上記綱長ヒステリシスルーブ
状の隙間の両端部に位置する隣り合う素線間同士は前記
実施例１と同様の略実質的な接触状態である．なお、前
記４本の素線と同様の素線で撚り合わせたＩＸ３Ｘ０．
２５およびＩＸ６Ｘ０．２５の撚り構成を有する３本お
よび６本素，ｗＡの単層撚で、素線の外郭形状が、その
長手方向において同一方向のＩＩ！８楕円形を有するコ
ードは、上記実施例と同様の細長ヒステリシスループ状
の隙間を有する．実施例３ 第３図（イ）に示すように，上記実施例工で得られたス
チールコード（２）を長径軸Ｇが水平方向で略同一平面
上に位置するよう複数本並列に配置してゴム材（５）に
より被覆し，スチールコード（２）とゴム（５）との複
合体（６）を形成した． 上記複合体（６）においては，ゴムの加硫前に長径端部
で近接していた素線間が加硫後はゴムのフローにより０
．０１５ａｍ以上の隙間が現われた．実施例４ 第３図（口）に示すように、上記複合体（６）をタイヤ
のベルト部（７）に複数枚配設してタイヤ（８）を構成
する． なお、上記実施例ではスチールコードをベルト部（７）
に配設したが，タイヤのカーカス部，チェーファ部の少
なくとも一部に配置することが可能である． 本発明のスチールコードは上記実施例のように，断面形
状が略楕円形状で，かつ楕円の方向がコードの長手方向
において連続して同一方向に形成されており、しかも長
径軸方向の楕円両端域、即ち上記細長ヒステリシスルー
ブ状の隙間の両端域における隣接する素線同士を略接触
させているため、その接触による抵抗により，コードに
対して引張り力やしごき力のような外力が働いても，素
線の螺旋グセに沿った回転を防止でき，外力による素線
の自由動を防止できるため，ゴムを加硫する時に発生す
るゴムのフローによる外圧によって素線間の隙間が減少
されるのを防止する．また、楕円の長径軸を含む面の両
側に位置する素裸間に細長ヒステリシスループ状の充分
な隙間をもたせているので，従来のオープンコードに比
べてコード内へのゴムの浸入が大巾に改善され．耐腐食
性が向上するものである． なお，上記実施例において，楕円の長径軸を含む面を介
して位置する各素線間の細長ヒステリシスループ状の隙
間の最大巾は素線径の０．２倍以上が望ましい．０．２
倍未満であると、ゴムの加硫時にゴムが充分浸入しない
．またこの最大巾が素線径の１．０倍より大きくなると
撚りが悪くなり形状安定性が悪く耐疲労性も低下する．
なお，撚りビッチＰと素線径ｄとの比は３０　≦　Ｐ　
／ｄ　　≦　８０の範囲とするのが良く，３０未満であ
ると撚りピッチが短くなりすぎ生産コストが高くなり−
８０を超すと撚りピッチが長？なり過ぎ、撚りの効果が
なくなり，コードとして一体となった働きをせず、スチ
ールコードの耐疲労性が劣るものであり．好ましくは Ｐ／ｄ＝３５〜５０とするものである．また長径Ｄよと
短径Ｄ１との比は １．１　　≦　Ｄ．／　Ｄ．　≦　２．２の範囲が良く
，１．１未満であるとコードの断面が円に近づき、従来
のオープンコードと同様の問題が発生し，２．２を超え
ると偏平率が大きくなり過ぎ．楕円形状が長手方向に略
同一向きで継続できなくなり，うねりが生じ，圧縮，曲
げの繰り返し応力に耐えられず座屈が発生し易という問
題が生じ，好ましくはｏ　ｚ　／　Ｄ■＝１．３〜１．
７とするものである。

さらに、長径軸方向の楕円両端域における隣接する素線
同士は略接触しているのであるがこの澄間は少なくとも
素線の０．１倍以下であるのが好ましい． 次に本発明の異なるＤ■／Ｄ！のスチールコードを用い
て１０ｋｇでしごいた時の隙間の減少率を測定したので
，その結果を第４図に基づいて説明する． Ｍ４図（イ）は実験方法を示し，本発明のスチールコー
ド（ｌＸ５Ｘｏ．２５＋ｍＳ撚、撚ピッチ１０ｍ−細長
ヒステリシス状の隙間の最大巾を０．１ｍ）をしごき力
付加点Ｆにおいて１０ｋｇのしごき力を付与しながら矢
印八方向に引張り，しごき力を付与しない部分Ｍ点にお
けるコードの平均隙間ｍｎと，しごき力を付与した部分
Ｎ点におけるコードの平均隙間ｍエとを測定し、ｍ１と
ｍ．の比，すなわち．：ａき間の減少率 （　（ｍｅ　　ｍｔ）　／　ｍ，　ｘ　ｌ　Ｏ　Ｏ　）
を求め，第４図（ロ）に示した． 第４図（口）により明らかなように，コードの長径Ｄよ
と短径Ｄユの比は１．１≦Ｄｚ　／　Ｄ　ｔ≦２．２の
範囲がよ＜．１．３〜１．７が最も好ましいものである
． なお．図中Ｍウは従来のオープンコードの隙間減少率の
レベルを示している． 次いで、本発明のスチールコードと従来のオープンコー
ドのゴムの浸入性について比較テストを？なった． まず，テスト用試料の作成について説明する．第５図（
イ）に示すように，素線径が０．２５閣φの真鍮メッキ
を施した索線を５本撚り合わせて形或したＩＸ５の撚り
構戒を有する本発明のスチールコード２種類（Ｓ撚、撚
ピッチ１０ｍ．Ｊａｌ長ヒステリシλ状の隙間の最大巾
　０　−　Ｌ　ｒｍ．　Ｄ２／Ｄ■＝１．８５および１
．２０）および従来の断面形状円形のオープンコード（
Ｓ撚，撚ピッチＬｏｗ．オーブン度Ｄｏ／　Ｄｃ　＝　
１　．　３　）ならびに楕円形状が楕円のオープンコー
ド（Ｓ撚、撚ピッチＬｏｗ．Ｄ，／Ｄｌ＝１．４０．素
線間平均隙間０．０６１）を用い，上記コードを夫々末
加硫ゴム（９）間に配置し．上記未加硫ゴム（９）の外
側に夫々加硫中のゴムのフローを変化させるために２種
類の厚みの異なる未加硫ゴム（１０）を配置した状態で
．上下より　３　０　ｋｇ　／　ｃｘ”の加圧力で加圧
しながら，１５０℃で２５分間加硫して．次表に示す２
種類のフロー条件の資料を得た．スチールコードがゴム
で加圧加硫されるときの概念１，ｉｔは （口） に示すごとくである． 表 七記加硫中に中央部のゴムがスチールコードの端部へ流
れ始め、スチールコードには２水準の異なるしごき力及
び引張り力が端部方向に印加される． 加硫後にスチールコードとゴムとの一体物を取り出し，
スチールコードの空間に浸入したゴムの浸入状態を調べ
たところ第５図（ハ）に示す結果であった． 第５図（ハ）に示すように，本発明のスチールコードは
従来のオープンコードに比べ，ゴムの浸入性において極
めて優れた特性を有するものである． ［発明の効果］ 本発明のスチールコードは上記構或であるため、撚り構
造の安定性が優れ，コードをゴムにて被覆する際に発生
する隙間の減少が少なく，コードの中央部に充分なゴム
の浸入が得られる．しかも，スチールコードをゴムによ
り被覆したとき、スチールコードを構成する各素線間に
ゴムが酩確実にいきわたるため、コードとゴムの接着性
が極めて良好となり、コードの腐食が防止できるととも
にゴムとコードのセバレーション現象も防止できるため
，タイヤやコンベアベルト等のゴム補強材に使用した時
，その耐久性を著しく向上できるという優れた効果を有
するものである． また，上記スチールコードをゴムとの複合体あるいはタ
イヤに使用した場合，ゴム中の水分やタイヤの傷口から
浸入した水分によるコードの腐食がなく，シかもコード
とゴムとのセバレーション現象が発生しない．このため
，タイヤに使用した時はタイヤの寿命が大巾に延長され
るとともにタイヤのバーストが起らず，走行中の安全性
も大巾に高められる．さらに、スチールコードを楕円形
状とし，長径或いは短径が夫々平面的に同一方向を向い
ているため、短径軸側をタイヤのゴムの厚み方向に配置
することにより，タイヤの厚みを薄くすることが可能と
なり，タイヤの軽量化が図れ、自動車の省エネ効果にも
つながるという極めて優れた実用的効果を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明のスチールコードの一実施例を示し、（
イ）は概略平面図、（口）は同正面図、（ハ）のＡ−Ｌ
は（イ）のＡ−Ａ線〜Ｌ−Ｌ線における各断面図、第２
図は本発明のスチールコードの他の実施例を示す断面図
，第３図（イ）は本発明のスチールコードを用いた複合
体の一部破断断面図，（口）は（イ）の複合体を用いた
本発明のタイヤの一実施例を示す要部断面図、第４図（
イ）は本発明のスチールコードの隙間の減少率を測定す
る測定方法の説明図，（口）は（イ）による隙間の減少
率の測定結果を示す曲線図，第５図（イ）はスチールコ
ードのゴム浸入率を測定する測定方法の説明図．（口）
は加圧加硫工程における概念図，（ハ）は（イ）による
ゴム浸入率の測定結果を示す曲線図，第６図（イ）は従
来のスチールコードおよび第６図（口）、（ハ）、（二
）はそれぞれ従来のオープンコードをを示す断面図であ
る． １，３．１１・・・素裸，

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）３乃至６本の素線を撚り合せたコードの断面形状
   が長手方向に略同一向きの略楕円形状を有するスチール
   コードにおいて、前記楕円の長径軸を含む面を挟む両側
   に位置する各素線の、隣接する素線同士が細長ヒステリ
   シスループ状の隙間を形成し、かつ、この隙間がコード
   の長手方向に略等間隔に設けられたことを特徴とするス
   チールコード。
2. （２）横断面楕円形状の長径Ｄ＿２と短径Ｄ＿１の比が
   、１．１≦Ｄ＿２／Ｄ＿１≦２．２であり、かつ、隣接
   する素線同士が形成する細長ヒステリシスループ状の隙
   間が、素線径の０．２〜１．０倍の最大巾を有する請求
   項１記載のスチールコード。
3. （３）請求項１又は２記載の複数本のスチールコードを
   その横断面の長径軸が略同一平面上に位置するように、
   かつ各コード間に隙間を設けて並列配置し、ゴムシート
   で被覆したことを特徴とするスチールコードとゴムとの
   複合体。
4. （４）ゴム中の各素線が隣接相互間で、少なくとも素線
   径の０．０４倍以上の隙間を有する請求項３記載のスチ
   ールコードとゴムの複合体。
5. （５）請求項１、２、３又は４を少なくともベルト部に
   用いてなることを特徴とするタイヤ。