JPH04257384A - エラストマー製品補強用スチールコード - Google Patents
エラストマー製品補強用スチールコードInfo
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- JPH04257384A JPH04257384A JP3040529A JP4052991A JPH04257384A JP H04257384 A JPH04257384 A JP H04257384A JP 3040529 A JP3040529 A JP 3040529A JP 4052991 A JP4052991 A JP 4052991A JP H04257384 A JPH04257384 A JP H04257384A
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- cord
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- filaments
- steel
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
- D07B1/06—Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
- D07B1/0606—Reinforcing cords for rubber or plastic articles
- D07B1/062—Reinforcing cords for rubber or plastic articles the reinforcing cords being characterised by the strand configuration
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B2201/00—Ropes or cables
- D07B2201/20—Rope or cable components
- D07B2201/2015—Strands
- D07B2201/2022—Strands coreless
Landscapes
- Ropes Or Cables (AREA)
- Tires In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐接着劣化性を損ねる
ことなく耐コード破断性に優れたエラストマー製品補強
用スチールコードに関し、特には、自動車用ラジアルタ
イヤのベルト部、カーカス部及びチェーファー部の補強
用として優れたスチールコードに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、タイヤ等に使用されるコードは４
〜５本のスチールフィラメントからなる、いわゆる１×
４または１×５構造のスチールコードが広く使用されて
きた。しかし、近年、特に自動車タイヤの軽量化、低燃
費化および低コスト化の要求に対して、１×３あるいは
１×２構造のスチールコードが使用され始めてきた。 【０００３】しかし、上述のような１×３あるいは１×
２構造といったような、フィラメント本数を減少させた
簡素化撚り構造のスチールコードにおいては、コーナリ
ング時に過大入力がタイヤに加えられた際に、コーナリ
ング外側の踏面部に、いわゆるバックリング変形が起こ
り、この変形入力によりコード破断を来す現象が発生す
る。従来、このようなコード破断現象を回避すべく、タ
イヤ製品等に新たな補強体を追加する手段が採られてき
た。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】このため、従来採られ
てきた補強体を追加する手段では、製品の軽量化、低燃
費化および低コスト化に対して大きな阻害要因となるた
め、補強用スチールコードとして１×３あるいは１×２
構造等の素材を適用するメリットが大幅に減少すること
になった。 【０００５】また、１×３構造のコードにおいて、実質
的に同じ螺旋形に成形した３本のフィラメントからなり
、かかるフィラメントはピッチ長さの２倍の長さの撚り
長さを有するケーブルとなるよう互いに撚り合わせ、耐
腐食伝播性を大幅に改良することを狙って、個々のフィ
ラメントを各々ゴムで実質上取り囲むことで、ケーブル
を極めて開放的にする手段が知られている（特開昭６１
−７５８８６号公報）。 【０００６】しかし、上記特開昭６１−７５８８６号公
報記載の技術は、フィラメントを極めて開放的なものと
しているため、耐腐食伝播性は大幅に改良されるが、コ
ードの形態として螺旋形に成形されたピッチの２倍の撚
り長さを有するため製造しにくく、低コスト化の要請に
十分応え得るものではなかった。 【０００７】そこで、本発明の目的は、軽量化ばかりで
なく低コスト化の面でも改良効果が期待できる、金属補
強体である１×３構造のスチールコードのコード耐破断
性を、他の補強体を使用することなく改良することにあ
る。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、コード破
断現象を解析するため、タイヤ等のエラストマー複合体
のコード破断試料を種々観察したところ、かかる現象は
、圧縮曲げ入力の繰り返しにより曲げの外側に発生した
初期クラックが進展し、破断に至るものであることを突
き止めた。 【０００９】よって、次に、圧縮曲げ入力により曲げら
れたコードの外側に発生するフィラメント表面歪みを最
小にするコード設計について鋭意検討したところ、曲が
ったコードの外側に発生するテンション入力は曲げの中
立軸からの距離に正比例するため、できるかぎりコンパ
クトに設計する必要があることが分かった。しかし、図
３のような最もコンパクトな形態である、いわゆるクロ
ーズドコードでは、耐接着劣化性が大幅に劣ることが知
られている。そこで、図２の（イ）および（ロ）のよう
に、同一位相で螺旋形に撚りを加えたところ、耐接着劣
化性を損ねることなく、コード破断性を著しく改良する
ことができることを見い出した。 【００１０】また、３本のフィラメントが形成するコー
ドの破断においては、各フィラメントと外接する三角形
のある角度が９０度以上１８０度未満のものについては
、圧縮曲げ入力の方向によっては、されに顕著な改良効
果を有することが分かった。 【００１１】本発明は、上述した知見に基づきなされた
もので、同一フィラメント径の３本撚りエラストマー製
品補強用スチールコードにおいて、上記コードの各フィ
ラメントの中心点を結んで該コードの断面に形成される
三角形の最大角が９０度以上かつ１８０度未満で、該最
大角に位置するフィラメントは常に同一のものであり、
該フィラメントとこれに隣接するフィラメントとの距離
（Ｌ）が次式、 Ｄ≦Ｌ≦１．３Ｄ （式中のＤはフィラメント径を示す）で表される範囲内
にあることを特徴とするものである。 【００１２】尚、上記コードの各フィラメントの中心点
を結んで該コードの断面に形成される三角形の最大角が
９０度以上であるということは、幾何学的に３本のフィ
ラメントに外接する円の直径が次式、 （１＋√２）Ｄ （式中のＤはフィラメント径を示す）で表される値以上
であることを意味する。 【００１３】また、上記最大角に位置するフィラメント
が常に同一のものとは、図１の（イ）〜（ヘ）に示すよ
うに３本のフィラメントの中心点を結ぶ三角形の最大内
角を構成する頂点のフィラメントがコード長手方向に螺
旋回転していても、常に３本のフィラメント間で中央の
位置を占めることであり、さらに常に３本のフィラメン
トの相対的位置がコード長手方向にわたって維持される
こと、即ち左右のフィラメントが入れ代わらないことを
意味する。 【００１４】本発明においては、フィラメントの炭素含
有率が０．８０〜０．９０の範囲内であることが好まし
い。本発明の目的の一つである軽量化のためにはフィラ
メントの炭素含有率は高い方が使用量が低減できる。つ
まり、コード自身の耐久性を向上させることにより他の
補強体を使用せずに適用できるとともに炭素含有率を高
めたコードにより使用量も低減できることにより飛躍的
に軽量化、低燃費化を実現できる。 【００１５】本発明のスチールコードを製造するにあた
り、必要とする型付量をプレフォーマーに設定して３本
のフィラメントを撚り合わせてもよいし、３本の束線を
所定の型付量にプレフォーマーにて設定しても製造可能
である。また、上記コードを更に押さえロール等により
扁平加工して楕円状コードに製造することも可能である
。 【００１６】 【作用】本発明において、コードの各フィラメントの中
心点を結んで該コードの断面に形成される三角形の最大
角が９０度以上とするのは、以下のような理由による。 【００１７】すなわち、図３、図４に示すような従来の
１×３オープン撚り構造のコードでは、圧縮曲げ入力が
入ると大きな曲げ入力が入り、コード自身は図５に示す
ような座屈現象を示すのに対し、図２に示す本発明のコ
ードの場合は、かかる圧縮入力に対して極めて有利であ
り、図５に示すような座屈現象が認められない。しかし
、本発明のコード形態を有するものについてもコードの
断面に形成される三角形の最大角が９０度以下のものに
ついては、図３、図４に示すような従来コードの現象が
現われるため９０度以上を保有するこが望ましい。 【００１８】また、上記最大角が１８０度未満とするの
は、従来技術として上述した上記特開昭６１−７５８８
６号公報に記載のコードのように３本のフィラメントが
一直線に配列すると、すなわち最大角が１８０度になる
と、耐ベルトコード破断性が低下するため、これを防止
するためである。 【００１９】さらに、最大角に位置するフィラメントと
これに隣接するフィラメントとの距離（Ｌ）が次式、Ｄ
≦Ｌ≦１．３Ｄ （式中のＤはフィラメント径を示す）で表される範囲内
にあることを要するのは、以下のような理由による。す
なわち、性能上の理由からは、Ｌ＝Ｄが望ましく、３本
のフィラメントは隣接した方が、コード破断性はきわめ
て良好であるが、本発明の３本撚りフィラメントをお互
いに隣接させることはきわめて製造上困難を伴うもので
あることより、実質的な効果が得られる上記範囲を好適
な領域とする。 【００２０】本発明のスチールコードを製造するにあた
り、必要とする型付量をプレフォーマーに設定して３本
のフィラメントを撚り合わせてもよいし、３本の束線を
所定の型付量にプレフォーマーにて設定しても製造可能
である。また、上記コードを更に押さえロール等により
扁平加工して楕円状コードに製造することも可能である
。 【００２１】本発明のスチールコードは、空気入りラジ
アルタイヤの補強用として好適に使用することができる
。 【００２２】 【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。検討用のエラストマー製品として、サイズＰＳＲ１
７５／７０Ｒ１３、ベルト角度６８度、ベルト幅（第１
ベルト／第２ベルト）１４０ｍｍ／１３０ｍｍの２層ス
チールベルト構造のタイヤを採用した。 【００２３】試作タイヤの評価は次のようにして行った
。 耐接着劣化性 トレッド部の第１ベルトを貫通する穴をタイヤ周上４カ
所に設け、腐食環境を形成せしめた後、ある一定の走行
距離を走らせた後にベルトコードの接着劣化長さ（ｍｍ
）を確認した。 【００２４】非腐食環境下でのベルトコード折れ性サイ
ドフォース付加状態で走行させた後、ベルト破断の箇所
のトータルのコード破断本数にて評価した。各試作タイ
ヤのベルト条件および上記評価結果を下記の表１に示す
。 【００２５】 【表１ 】 【００２６】 【発明の効果】上記表１ に示す評価結果からも分かる
ように、 本発明のエラストマー製品補強用スチールコ
ードにおいては、 同一径の３本のフィラメントを所定
の条件下にて同一位相で螺旋形に撚りを加えたことによ
り、耐接着劣化性を損ねることなく耐コード折れ性を著
しく改良することができるという効果が得られる。
ことなく耐コード破断性に優れたエラストマー製品補強
用スチールコードに関し、特には、自動車用ラジアルタ
イヤのベルト部、カーカス部及びチェーファー部の補強
用として優れたスチールコードに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、タイヤ等に使用されるコードは４
〜５本のスチールフィラメントからなる、いわゆる１×
４または１×５構造のスチールコードが広く使用されて
きた。しかし、近年、特に自動車タイヤの軽量化、低燃
費化および低コスト化の要求に対して、１×３あるいは
１×２構造のスチールコードが使用され始めてきた。 【０００３】しかし、上述のような１×３あるいは１×
２構造といったような、フィラメント本数を減少させた
簡素化撚り構造のスチールコードにおいては、コーナリ
ング時に過大入力がタイヤに加えられた際に、コーナリ
ング外側の踏面部に、いわゆるバックリング変形が起こ
り、この変形入力によりコード破断を来す現象が発生す
る。従来、このようなコード破断現象を回避すべく、タ
イヤ製品等に新たな補強体を追加する手段が採られてき
た。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】このため、従来採られ
てきた補強体を追加する手段では、製品の軽量化、低燃
費化および低コスト化に対して大きな阻害要因となるた
め、補強用スチールコードとして１×３あるいは１×２
構造等の素材を適用するメリットが大幅に減少すること
になった。 【０００５】また、１×３構造のコードにおいて、実質
的に同じ螺旋形に成形した３本のフィラメントからなり
、かかるフィラメントはピッチ長さの２倍の長さの撚り
長さを有するケーブルとなるよう互いに撚り合わせ、耐
腐食伝播性を大幅に改良することを狙って、個々のフィ
ラメントを各々ゴムで実質上取り囲むことで、ケーブル
を極めて開放的にする手段が知られている（特開昭６１
−７５８８６号公報）。 【０００６】しかし、上記特開昭６１−７５８８６号公
報記載の技術は、フィラメントを極めて開放的なものと
しているため、耐腐食伝播性は大幅に改良されるが、コ
ードの形態として螺旋形に成形されたピッチの２倍の撚
り長さを有するため製造しにくく、低コスト化の要請に
十分応え得るものではなかった。 【０００７】そこで、本発明の目的は、軽量化ばかりで
なく低コスト化の面でも改良効果が期待できる、金属補
強体である１×３構造のスチールコードのコード耐破断
性を、他の補強体を使用することなく改良することにあ
る。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、コード破
断現象を解析するため、タイヤ等のエラストマー複合体
のコード破断試料を種々観察したところ、かかる現象は
、圧縮曲げ入力の繰り返しにより曲げの外側に発生した
初期クラックが進展し、破断に至るものであることを突
き止めた。 【０００９】よって、次に、圧縮曲げ入力により曲げら
れたコードの外側に発生するフィラメント表面歪みを最
小にするコード設計について鋭意検討したところ、曲が
ったコードの外側に発生するテンション入力は曲げの中
立軸からの距離に正比例するため、できるかぎりコンパ
クトに設計する必要があることが分かった。しかし、図
３のような最もコンパクトな形態である、いわゆるクロ
ーズドコードでは、耐接着劣化性が大幅に劣ることが知
られている。そこで、図２の（イ）および（ロ）のよう
に、同一位相で螺旋形に撚りを加えたところ、耐接着劣
化性を損ねることなく、コード破断性を著しく改良する
ことができることを見い出した。 【００１０】また、３本のフィラメントが形成するコー
ドの破断においては、各フィラメントと外接する三角形
のある角度が９０度以上１８０度未満のものについては
、圧縮曲げ入力の方向によっては、されに顕著な改良効
果を有することが分かった。 【００１１】本発明は、上述した知見に基づきなされた
もので、同一フィラメント径の３本撚りエラストマー製
品補強用スチールコードにおいて、上記コードの各フィ
ラメントの中心点を結んで該コードの断面に形成される
三角形の最大角が９０度以上かつ１８０度未満で、該最
大角に位置するフィラメントは常に同一のものであり、
該フィラメントとこれに隣接するフィラメントとの距離
（Ｌ）が次式、 Ｄ≦Ｌ≦１．３Ｄ （式中のＤはフィラメント径を示す）で表される範囲内
にあることを特徴とするものである。 【００１２】尚、上記コードの各フィラメントの中心点
を結んで該コードの断面に形成される三角形の最大角が
９０度以上であるということは、幾何学的に３本のフィ
ラメントに外接する円の直径が次式、 （１＋√２）Ｄ （式中のＤはフィラメント径を示す）で表される値以上
であることを意味する。 【００１３】また、上記最大角に位置するフィラメント
が常に同一のものとは、図１の（イ）〜（ヘ）に示すよ
うに３本のフィラメントの中心点を結ぶ三角形の最大内
角を構成する頂点のフィラメントがコード長手方向に螺
旋回転していても、常に３本のフィラメント間で中央の
位置を占めることであり、さらに常に３本のフィラメン
トの相対的位置がコード長手方向にわたって維持される
こと、即ち左右のフィラメントが入れ代わらないことを
意味する。 【００１４】本発明においては、フィラメントの炭素含
有率が０．８０〜０．９０の範囲内であることが好まし
い。本発明の目的の一つである軽量化のためにはフィラ
メントの炭素含有率は高い方が使用量が低減できる。つ
まり、コード自身の耐久性を向上させることにより他の
補強体を使用せずに適用できるとともに炭素含有率を高
めたコードにより使用量も低減できることにより飛躍的
に軽量化、低燃費化を実現できる。 【００１５】本発明のスチールコードを製造するにあた
り、必要とする型付量をプレフォーマーに設定して３本
のフィラメントを撚り合わせてもよいし、３本の束線を
所定の型付量にプレフォーマーにて設定しても製造可能
である。また、上記コードを更に押さえロール等により
扁平加工して楕円状コードに製造することも可能である
。 【００１６】 【作用】本発明において、コードの各フィラメントの中
心点を結んで該コードの断面に形成される三角形の最大
角が９０度以上とするのは、以下のような理由による。 【００１７】すなわち、図３、図４に示すような従来の
１×３オープン撚り構造のコードでは、圧縮曲げ入力が
入ると大きな曲げ入力が入り、コード自身は図５に示す
ような座屈現象を示すのに対し、図２に示す本発明のコ
ードの場合は、かかる圧縮入力に対して極めて有利であ
り、図５に示すような座屈現象が認められない。しかし
、本発明のコード形態を有するものについてもコードの
断面に形成される三角形の最大角が９０度以下のものに
ついては、図３、図４に示すような従来コードの現象が
現われるため９０度以上を保有するこが望ましい。 【００１８】また、上記最大角が１８０度未満とするの
は、従来技術として上述した上記特開昭６１−７５８８
６号公報に記載のコードのように３本のフィラメントが
一直線に配列すると、すなわち最大角が１８０度になる
と、耐ベルトコード破断性が低下するため、これを防止
するためである。 【００１９】さらに、最大角に位置するフィラメントと
これに隣接するフィラメントとの距離（Ｌ）が次式、Ｄ
≦Ｌ≦１．３Ｄ （式中のＤはフィラメント径を示す）で表される範囲内
にあることを要するのは、以下のような理由による。す
なわち、性能上の理由からは、Ｌ＝Ｄが望ましく、３本
のフィラメントは隣接した方が、コード破断性はきわめ
て良好であるが、本発明の３本撚りフィラメントをお互
いに隣接させることはきわめて製造上困難を伴うもので
あることより、実質的な効果が得られる上記範囲を好適
な領域とする。 【００２０】本発明のスチールコードを製造するにあた
り、必要とする型付量をプレフォーマーに設定して３本
のフィラメントを撚り合わせてもよいし、３本の束線を
所定の型付量にプレフォーマーにて設定しても製造可能
である。また、上記コードを更に押さえロール等により
扁平加工して楕円状コードに製造することも可能である
。 【００２１】本発明のスチールコードは、空気入りラジ
アルタイヤの補強用として好適に使用することができる
。 【００２２】 【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。検討用のエラストマー製品として、サイズＰＳＲ１
７５／７０Ｒ１３、ベルト角度６８度、ベルト幅（第１
ベルト／第２ベルト）１４０ｍｍ／１３０ｍｍの２層ス
チールベルト構造のタイヤを採用した。 【００２３】試作タイヤの評価は次のようにして行った
。 耐接着劣化性 トレッド部の第１ベルトを貫通する穴をタイヤ周上４カ
所に設け、腐食環境を形成せしめた後、ある一定の走行
距離を走らせた後にベルトコードの接着劣化長さ（ｍｍ
）を確認した。 【００２４】非腐食環境下でのベルトコード折れ性サイ
ドフォース付加状態で走行させた後、ベルト破断の箇所
のトータルのコード破断本数にて評価した。各試作タイ
ヤのベルト条件および上記評価結果を下記の表１に示す
。 【００２５】 【表１ 】 【００２６】 【発明の効果】上記表１ に示す評価結果からも分かる
ように、 本発明のエラストマー製品補強用スチールコ
ードにおいては、 同一径の３本のフィラメントを所定
の条件下にて同一位相で螺旋形に撚りを加えたことによ
り、耐接着劣化性を損ねることなく耐コード折れ性を著
しく改良することができるという効果が得られる。
【図１】（イ）は、本発明の一例スチールコードの側面
図であり、（ロ）〜（ヘ）は、それぞれ（イ）における
１〜５に沿って切断した同コードの断面図である。
図であり、（ロ）〜（ヘ）は、それぞれ（イ）における
１〜５に沿って切断した同コードの断面図である。
【図２】（イ）（ロ）はそれぞれ本発明のスチールコー
ドの断面図である。
ドの断面図である。
【図３】従来例のスチールコードの断面図である。
【図４】他の従来例のオープン撚り構造のスチールコー
ドの断面図である。
ドの断面図である。
【図５】スチールコードの圧縮歪（％） と圧縮応力（
ｋｇ）との関係を示すグラフである。
ｋｇ）との関係を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 同一フィラメント径の３本撚りエラス
トマー製品補強用スチールコードにおいて、上記コード
の各フィラメントの中心点を結んで該コードの断面に形
成される三角形の最大角が９０度以上かつ１８０度未満
で、該最大角に位置するフィラメントは常に同一のもの
であり、該フィラメントとこれに隣接するフィラメント
とのフィラメント中心間距離（Ｌ）が次式、Ｄ≦Ｌ≦１
．３Ｄ （式中のＤはフィラメント径を示す）で表される範囲内
にあることを特徴とするエラストマー製品補強用スチー
ルコード。 - 【請求項２】 上記フィラメントの炭素含有率が０．
８０〜０．９０の範囲内である請求項１記載のエラスト
マー製品補強用スチールコード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3040529A JPH04257384A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | エラストマー製品補強用スチールコード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3040529A JPH04257384A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | エラストマー製品補強用スチールコード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04257384A true JPH04257384A (ja) | 1992-09-11 |
Family
ID=12583001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3040529A Pending JPH04257384A (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | エラストマー製品補強用スチールコード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04257384A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6186205B1 (en) | 1997-11-17 | 2001-02-13 | Bridgestone Corporation | Pneumatic tire for passenger cars including specified steel cord |
| JP2007515323A (ja) * | 2003-07-25 | 2007-06-14 | ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 強化ビード構造を有する空気圧タイヤ |
| US20180370297A1 (en) * | 2017-06-26 | 2018-12-27 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Run flat tire and method for manufacturing same |
-
1991
- 1991-02-13 JP JP3040529A patent/JPH04257384A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6186205B1 (en) | 1997-11-17 | 2001-02-13 | Bridgestone Corporation | Pneumatic tire for passenger cars including specified steel cord |
| JP2007515323A (ja) * | 2003-07-25 | 2007-06-14 | ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 強化ビード構造を有する空気圧タイヤ |
| US20180370297A1 (en) * | 2017-06-26 | 2018-12-27 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Run flat tire and method for manufacturing same |
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