JPH0343391B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、空気タイヤの補強に用いられるスチ
ールコードに関する。 ［従来の技術と発明が解決しようとする課題］ バイアスタイヤでは、カーカスとトレツドとの
間にカーカス保護用のブレーカが設けられる。ラ
ジアルタイヤでは、カーカスとトレツドとの間に
ベルトが設けられ、このベルトがカーカスを半径
方向に締付ける。これらの空気タイヤにおいて、
補強を目的としてブレーカやベルト等にスチール
コードを埋設することがある。 第４図〜第７図は、従来の空気タイヤ用スチー
ルコードの断面図である。これらのスチールコー
ドは、同径の５本のフイラメントからなる点にお
いて同一であるが、以下に説明するように構造が
異なる。 第４図に示すスチールコード２は、同径の５本
のフイラメント１６をほぼ正五角形状に密接に撚
合わせたものである。この構造のスチールコード
２は、５本のフイラメント１６の外接円直径がス
チールコード２の直径となるから、コード径が小
さい利点を有する。ところが、断面円形のフイラ
メント１６が互いに密接しているために、スチー
ルコード２のほぼ中央に閉じた空〓１８ができ
る。したがつて、このスチールコード２は、ゴム
のトツピング後に実施される加硫工程において空
〓１８内にゴムが入りにくい。つまり、空〓１８
内にゴムが充填されていないブレーカやベルト等
ができる。この場合に空気タイヤのトレツドが外
傷を受け、この外傷から水が空〓１８内に侵入す
ると、空〓１８内に侵入した水はこの中をスチー
ルコード２に沿つて移動し滞留する。したがつ
て、スチールコード２に錆が生じ、ゴムとの間の
接着力の低下を招く。この接着力低下が昴進する
と、いわゆるセパレーシヨンを引起す。 第５図は、特開昭55−90692号公報において開
示されたスチールコードの断面図である。 同図に示すスチールコード２は、５本のフイラ
メント１６をルースに撚合わせたものであつて、
中心部に形成される空〓２０が開放している。し
たがつて、空〓２０内へのゴムの侵入が容易であ
り、前記のセパレーシヨンの問題を解決すること
ができる。ところが、空〓２０の大きさを一定に
保つためには、ゴムトツピングを施すためのカレ
ンダー作業においてフイラメント１６に加える張
力を低い値で一定に保持する必要がある。しかし
ながら、精密な張力管理は困難であつて、実際に
は張力が大きくなり過ぎて空〓２０が閉じてしま
うことが多かつた。空〓２０が閉じて第４図にお
いて説明したものと同じ構造になると、前記のセ
パレーシヨンの問題が同様に発生する。また、こ
のスチールコード２は、フイラメント１６間に〓
間があるためにコード径が大きくなる。コード径
が大きいと、ブレーカやベルトにおいてスチール
コード２の上下にトツピングするゴムの厚みが同
一であつてもコード間のゴム使用量が多くなるか
ら、全体としてゴム使用量が多くなつてコスト高
となり、タイヤ重量が増す。 第６図は、特開昭60−119286号公報において開
示されたスチールコードの断面を示す。 同図のスチールコード２では、同径の２本の内
フイラメント２２が撚合わされてストランド４が
形成される。このストランド４は、うねらずにほ
ぼ直線状に伸びている。ストランド４の外周に
は、内フイラメント２２と同径の３本の外フイラ
メント２４が、撚りをかけられずに互いに平行に
引き揃えられながら、螺旋状に巻付けられてい
る。このスチールコード２では、ストランド４と
外フイラメント２４との間の空〓２０が開放して
いるために、この空〓２０内へのゴムの侵入が許
容される。しかしながら、コード径は、均一であ
るものの、各フイラメント２２，２４の直径の４
倍になる。したがつて、このスチールコード２も
コード径が大きく、前記と同様にゴム使用量が多
く、ブレーカやベルトがコスト高となる問題があ
つた。 第７図は、特開昭58−180691号公報において開
示されたスチールコードの断面図である。 同図に示すスチールコード２は、バンチヤー型
撚線機で製造される。このコードでは、２本のフ
イラメント２６が撚合わされて第１のストランド
４ａが形成される。一方、３本のフイラメント２
８がほぼ正三角形状に密接に撚合わされて第２の
ストランド４ｂが形成される。これら２本のスト
ランド４ａ，４ｂは、さらに互いに撚合わされ
る。このスチールコード２では、ストランド４
ａ，４ｂ間の空〓２０が開放されるものの、３本
のフイラメント２８からなる第２のストランド４
ｂにおいて、断面円形のフイラメント２８が互い
に密接するためにストランド４ｂのほぼ中央に閉
じた空〓１８ができる。したがつて、この空〓１
８内へのゴム侵入が阻害され、前記と同様のセパ
レーシヨンが発生するおそれがある。また、この
場合にもコード径が大きく、前記と同様にゴム使
用量が多くなる問題があつた。 本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであ
つて、フイラメント間に閉じた空〓がなく、しか
もコード径が従来のものより小さい空気タイヤ用
スチールコードを提供して、フイラメント間の空
〓へのゴム侵入を円滑にしてセパレーシヨンを未
然に防止するともに、ブレーカやベルトがコスト
高となる問題を解決することを目的とする。 ［課題を解決するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明に係る空
気タイヤ用スチールコードは、２本の主フイラメ
ントを螺旋状にうねらせながら互いに撚合わせて
形成したストランドと、このストランドのうねり
の谷に沿つて挿入された副フイラメントからな
り、前記の副フイラメントは、３本以上が撚りを
かけられずに平行に層状をなして引き揃えられ、
この層の一方の面が常に前記ストランドに向いて
いる構造を採用している。 主フイラメントの撚戻しを防止しかつ作業性向
上を計るためには、主フイラメントの螺旋状のう
ねりの方向とその撚方向とを一致させる。 作業性向上を計るためには、主フイラメントの
螺旋状のうねりピツチをその撚ピツチの２倍とす
る。 ［作用］ 本発明に係る空気タイヤ用スチールコードにお
いて、ストランドを構成する２本の主フイラメン
ト間には閉じた空〓が形成される余地がない。ま
た、３本以上の副フイラメントが互いに平行に層
状をなして引き揃えられているから、これら副フ
イラメントが閉じた空〓を積極的に形成しない。
さらに、層状をなすこれら副フイラメントは撚り
をかけられず且つ層の一方の面が常に前記ストラ
ンドに向いているので、副フイラメントの層状の
状態がくずれて結果的に３本以上の副フイラメン
トの中間に閉じた空〓ができるといつた現象の発
生をも防止することができる。しかも、このスチ
ールコードの長手方向の種々の位置における断面
を考えると、ストランドに対する副フイラメント
の相対位置が各断面で相違するから、ストランド
と副フイラメントとの間の空〓は、開放してい
る。つまり、このスチールコードのいずれの箇所
にも閉じた空〓がない。したがつて、フイラメン
ト間へのゴム侵入が円滑になり、ゴム未充填部分
を有するブレーカやベルト等が製造されるおそれ
がない。 また、本発明に係る空気タイヤ用スチールコー
ドは、螺旋状にうねらせたストランドのうねりの
谷に沿つて副フイラメントを挿入した構造である
ため、コード径が小さい。特に、副フイランメン
トの本数が３であつて、５本の主副フイラメント
が同径である場合には、コード径が各フイラメン
トの直径の３倍となる。 主フイラメントと螺旋状のうねりの方向とその
撚方向とを一致させてストランドを形成し、この
ストランドのうねりの谷に沿つて副フイラメント
を挿入すれば、本発明に係るスチールコードが１
方向のみの回転力を有する撚線機で製造されるば
かりでなく、主フイラメントの撚戻しを防ぐ方向
の力が副フイラメントによつて与えられる。 主フイラメントの螺旋状のうねりピツチをその
撚ピツチの２倍とすれば、本発明に係るスチール
コードが１つの回転数のみの回転機構を有する撚
線機で製造される。 ［実施例］ 第１図は、本発明の実施例に係る空気タイヤ用
スチールコードの斜視図であり、第２図は、この
スチールコード各部の断面図である。なお、第２
図中のアルフアベツト記号は、第１図中の断面位
置を示すアルフアベツト記号に対応する。 スチールコード２は、５本の同径スチール線か
らなる。各スチール線は直径が0.25mmであり、し
んちゆうメツキが施されている。 ２本のスチール線は、主フイラメント６とし
て、螺旋状にうねりながら互いに撚合わされてス
トランド４を形成する。２本の主フイラメント６
の螺旋状のうねりの方向とその撚方向とは一致す
る。コードピツチすなわち主フイラメント６の螺
旋状のうねりピツチP₁は12mmであり、ストラン
ドピツチすなわち主フイラメント６の撚ピツチ
P₂は６mmである。すなわち、うねりピツチP₁が
撚ピツチP₂の２倍である。 他の３本のスチール線は、副フイラメント１０
として、ストランド４のうねりの谷に沿つて挿入
される。この際、３本の副フイラメント１０は、
撚りをかけられずに互いに平行に引き揃えられた
状態で挿入される。すなわち、スチールコード２
の長手方向のいずれの位置で断面を考えても、い
ずれの副フイラメント１０も、互いに接しながら
ストランド４の外接円に対して常に接する。 以上のことから、このスチールコード２では、
コード径が0.75mmとなり、各フイラメント６，１
０の直径の３倍となる。ストランド４と３本の副
フイラメント１０との間の空〓はどの位置でも開
放しており、いずれの箇所にも閉じた空〓がな
い。主フイラメント６の螺旋状のうねりの方向と
その撚方向とが一致しているから、スチールコー
ド２は１方向のみの回転力を有する撚線機で製造
されるばかりでなく、主フイラメント６の撚戻し
を防ぐ方向の力が３本の副フイラメント１０によ
つて与えられる。また、うねりピツチP₁が撚ピ
ツチP₂の２倍であるから、１つの回転数のみの
回転機構を有する撚線機でスチールコード２が製
造される。 第３図は、以上に説明した本発明の実施例に係
るスチールコード２が埋設されたベルトの一部断
面図である。 このベルト１２は、多数のスチールコード２を
2.5cm当り20本の間隔で平行に引き揃え、各スチ
ールコード２の上下に0.3mmずつのゴムをトツピ
ングするカレンダー作業の後に、ゴムに加硫を施
すことによつて製造される。加硫の際にスチール
コード２のフイラメント間の〓間を通してゴムが
円滑に移動するから、ゴム層１４にゴム未充填部
分が形成されることがない。なお、トツピングす
るゴムの組成は、例えば天然ゴムが100重量部、
酸化亜鉛（ZnO）が55重量部、ステアリン酸が７
重量部、トリメチルジヒドロキノン重合体が１重
量部、酸化ケイ素（SiO₂）が２重量部、レゾル
シンが８重量部、メラミン誘導体が2.5重量部、
ナフテン酸コバルトが2.5重量部、硫黄が４重量
部、ジシクロヘキシルベンズチアジルスルフエン
アミドが0.8重量部である。酸化亜鉛はゴム層１
４の強化に寄与し、ステアリン酸はその軟化に役
立つ。レゾルシン、メラミン誘導体及びナフテン
酸コバルトは、各フイラメント６，１０の表面の
しんちゆう層とゴム層１４との接着力を強化す
る。硫黄は、このしんちゆう層に硫化銅を作り、
ゴム層１４との接着力強化に役立つ。なお、カレ
ンダー作業時のコード張力は１Kg±500ｇである
が、本構造のスチールコード２は、第５図に構造
を示した従来のスチールコードとは違つて、コー
ド張力の変動の影響を受けにくい。 以上に説明した本発明の実施例に係るスチール
コード２の特性だけでなく、このスチールコード
を使用して製造したベルト１２の特性及びこのベ
ルトを使用して製造したラジアルタイヤの試験結
果を第１表に示す。同表には、４つの比較例の対
応する特性と試験結果をも併せて示す。

【表】 比較例１〜４のスチールコードは、それぞれ先
に説明した第４図〜第７図の構造である。いずれ
の比較例のスチールコードも、本実施例と同じ直
径の５本のフイラメントからなる。本実施例の場
合のコード径は、比較例１の場合より大きいもの
の、他のいずれの比較例のコード径よりも小さ
い。スチールコードの強力は、どの場合もほぼ同
程度である。また、長さ５cmのスチールコード試
料を作成し、コード両端のみが開放するようにこ
れをゴムブロツク内に埋設し、コードの一端から
空気を２Kg／cm²で圧入した場合の空気透過量を測
定した結果、比較例１の場合には透過量が非常に
大きく、比較例４の場合にも若干の空気透過があ
つた。これに対して、本実施例及び比較例２，３
の場合には空気透過が皆無であつた。このことか
ら、本実施例の場合には、比較例２，３の場合と
同様に、ゴム侵入性が良好であることが確認され
る。 比較例１〜４についても、各スチールコードを
本実施例の場合と同じ2.5cm当り20本の間隔でゴ
ムに埋設してベルトを作成した。各スチールコー
ドの上下にトツピングされるゴム厚も、本実施例
と同じくそれぞれ0.3mmである。トツピングゴム
の組成及びカレンダー作業時のコード張力も同一
である。ベルトの厚みすなわちトツピングゲージ
については、本実施例に係るスチールコードを使
用したものは、比較例１の場合より大きいもの
の、他のいずれの比較例の場合よりも小さい。こ
れは前記コード径の大小関係によつて決まる。し
たがつて、ベルトのゴム使用量は、本実施例の場
合には比較例２〜４より少ない。 次に、以上の５種のベルトを使用して乗用車用
ラジアルタイヤP195／75R14を実際に作成し、砕
石湿潤路走行試験によつてベルト部分のセパレー
シヨン発生の有無を調べた。この結果、比較例１
の場合には走行距離1.1万Kmで早くもフイラメン
トに錆が生じ、この錆の近傍にセパレーシヨンが
発生した。また、比較例２の場合には走行距離
1.7万Kmで同様にセパレーシヨンが発生した。こ
れに対し、本実施例及び比較例３，４の場合に
は、2.0万Kmの走行後にもセパレーシヨン発生が
みられなかつた。 なお、以上に説明した実施例では副フイランメ
ント１０の本数を３としていたが、これ以上でも
よい。３本以上の副フイラメント１０は、これら
の副フイラメント１０どおしを撚らずに互いに平
行に且つ層状をなすように引き揃えて、副フイラ
メント１０どおしが閉じた空〓を形成しないよう
にする。そして、このような副フイラメントの層
は、その一方の面が常に前記ストランドに向くよ
うに配しているので、副フイラメントの層にねじ
りがかからず、したがつて層状態がくずれて３本
以上の副フイラメントの中間に閉じた空間ができ
る結果となることも防止できる。主副フイラメン
ト６，１０は、同径でなくともよい。主フイラメ
ント６の螺旋状のうねりの方向は、その撚りと反
対方向であつてもよい。ただし、うねりの方向と
撚方向とが反対である場合には、撚戻しを考慮し
てオーバーツイストを施す必要がある。また、以
上の説明では主フイラメント６の螺旋状のうねり
ピツチをその撚ピツチの２倍としていたが、これ
らのピツチの関係はこれに限らない。 ［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明に係る空気タイ
ヤ用スチールコードでは、ストランドを構成する
主フイラメント自体の間や副フイラメント自体の
間に閉じた空〓ができることがなく、しかもスト
ランドと副フイラメントとの間の空〓も開放して
おり、いずれの箇所にも閉じた空〓がない。つま
り、フイラメント間へのゴム侵入が円滑になり、
ゴム未充填部分を有するブレーカやベルト等が製
造されるおそれがない。したがつて、空気タイヤ
のトレツドが外傷を受けてこの外傷から水が侵入
しても、スチールコード２に錆が生じることがな
く、ブレーカやベルト等のいわゆるセパレーシヨ
ンの問題を未然に防止することができる。 そして、前記の副フイラメントは３本以上が撚
りをかけられずに平行に層状をなして引き揃えら
れ、この層の一方の面が常に前記ストランドに向
いているので、副フイラメントがストランドの谷
に挿入されるときに、この副フイラメントの層に
ねじりがかからず、したがつて、層状の状態がく
ずれて副フイラメントの中間に閉じた空間が結果
として生じることも防止できる。また、コード全
体としては、フイラメントが５本以上となるの
で、フイラメントの本数が少い他のコードに比べ
て引張強度と折れ抵抗の上でもすぐれている。 また、本発明に係る空気タイヤ用スチールコー
ドは、第６図に示した従来のスチールコードとは
違つて、螺旋状にうねらせたストランドのうねり
の谷に沿つて副フイラメントを挿入した構造であ
るため、コード径が小さい。したがつて、ブレー
カやベルトがコスト高となる問題を解決すること
ができ、空気タイヤの軽量化をはかることができ
る。 主フイラメントの螺旋状のうねりの方向とその
撚方向とを一致させてストランドを形成し、この
ストランドのうねりの谷に沿つて副フイラメント
を挿入すれば、１方向のみの回転力を有する撚線
機で本発明に係るスチールコードを製造すること
ができるばかりでなく、主フイラメントの撚戻し
が副フイラメントから受ける力によつて防止され
る。したがつて、作業性が向上する。 主フイラメントの螺旋状のうねりピツチをその
撚ピツチの２倍とすれば、１つの回転数のみの回
転機構を有する撚線機で本発明に係るスチールコ
ードを製造することができ、作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る空気タイヤ用ス
チールコードの斜視図、第２図は前図のスチール
コードの各部断面図、第３図は第１図のスチール
コードが埋設されたベルトの一部断面図、第４図
は従来の空気タイヤ用スチールコードの断面図、
第５図は従来の他の空気タイヤ用スチールコード
の断面図、第６図は従来のさらに他の空気タイヤ
用スチールコードの断面図、第７図は従来のさら
に他の空気タイヤ用スチールコードの断面図であ
る。 符号の説明、２……スチールコード、４……ス
トランド、６……主フイラメント、１０……副フ
イラメント、１２……ベルト、１４……ゴム層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２本の主フイラメントを螺旋状にうねらせな
   がら互いに撚合わせて形成したストランドと、 このストランドのうねりの谷に沿つて挿入され
   た副フイラメントとからなり、 前記の副フイラメントは、３本以上が撚りをか
   けられずに平行に層状をなして引き揃えられ、こ
   の層の一方の面が常に前記ストランドに向いてい
   ることを特徴とする空気タイヤ用スチールコー
   ド。 ２ 主フイラメントの螺旋状のうねりの方向とそ
   の撚方向とが一致する請求項１に記載の空気タイ
   ヤ用スチールコード。 ３ 主フイラメントの螺旋状のうねりピツチがそ
   の撚ピツチの２倍である請求項１または２に記載
   の空気タイヤ用スチールコード。