JPH04352887A - ゴム製品補強用スチールコード - Google Patents
ゴム製品補強用スチールコードInfo
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ベアベルト等のゴム製品の補強材として使用される新規
な撚り構成のスチールコードに関するものである。
本の素線を撚り合わせた構造であり、このスチールコー
ドの複数本が平行に引揃えられた状態でゴム材により被
覆されてゴム製品の補強材として使用されている。した
がって、スチールコードとして必要不可欠な条件は、機
械的強度に優れることは勿論のこと、ゴム材との化学的
な接着が良好であること、およびスチールコード内部へ
のゴム材の浸入が良好であることである。すなわち、ス
チールコードがゴム製品の補強材としての役割を充分に
果たすためには、ゴム材との完全な複合体となることが
必要である。
車用空気入りラジアルタイヤを補強するスチールコード
として、単層撚りと称する1×n(n=3〜6)撚り構
造のスチールコード22(図9)や、トラック、バス等
に使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤを補強す
るスチールコードとして、束撚りと称する1×n(n=
7〜27)撚り構造のスチールコード23(図10)が
知られている。
を改善するために、図11に示すような、3〜6本の素
線24を各素線間に隙間Iを設けながら撚り合わせた撚
りの甘い、いわゆるオープン撚りコードと称するスチー
ルコード25が提案されている(例えば、特開昭55−
90692号公報)。
ルコード22、23はコードを構成する各素線24が相
互に密着して撚り合わされているため、空洞部Hがコー
ド中央部や各素線間の各所に形成されている。よって、
上記スチールコードと2枚のゴムシートとを用いて複合
体シートを成形する時に、ゴム材が上記空洞部Hまで浸
入せず、単にコードの外周を被覆するだけで、上記スチ
ールコードはゴム材との完全な複合体を形成できない。 したがって、上記スチールコード22、23を使用した
ゴム製品、たとえば、自動車用タイヤでは、ゴム材とス
チールコードとの接着が充分でなく、自動車の走行時に
ゴム材とスチールコードとが剥離する、いわゆるセパレ
ーツ現象を起こしてタイヤの機能を著しく阻害すると共
に、ゴム材中の水分やタイヤの切疵より浸入した水分が
コード内部の空洞部H内に至り、コードの長手方向に伝
播してスチールコードを腐蝕させ、機械的強度を大幅に
低下させることとなる。
ては、コード内部に配した素線と外側に配した素線との
撚り込みが異なるため、コードに繰り返し曲げ応力が負
荷した場合、内部の素線が外側の素線間よりコード外部
に突出し、疲労性を低下させ易いという問題を有してい
る。
コード内部にゴム材を充分に浸入させるためには、各素
線24、24間の隙間Iが少なくとも0.01mm以上
必要である。しかるに、隙間Iを充分にとると次のよう
な問題が生ずる。すなわち、素線24の移動できる自由
空間が大きくなり、素線の片寄りが生じて、撚りが長手
方向に不均一となり、繰り返し曲げ応力が負荷した場合
に座屈が生じ易い。また、極低荷重域でのコード伸びが
大きいため、取扱い作業性が悪い。さらに、複合体シー
ト成形時に加えられる極低荷重の張力によって上記隙間
Iが減少し、コード内部へゴム材が充分に浸入しない場
合も生ずる。
せを施した素線とを撚り合わせることにより、極低荷重
(5Kg荷重)時におけるコード伸びが小さく、かつ撚
りが安定し、繰り返し曲げ応力によっても座屈が容易に
発生せず疲労性に優れ、しかもゴム材との完全な複合体
となり得るゴム製品補強用スチールコードを提供しよう
とするものである。
に、本発明のゴム製品補強用スチールコードは、同一線
径(0.1〜0.4mm)の素線を同一方向、同一ピッ
チ(5〜20mm)で3乃至27本撚り合わせてなる1
×n(n:素線本数)構造のスチールコードであって、
その長手方向の横断面において、素線本数nの1/4
乃至2/3 の素線がくせピッチP1 =0.1P〜0
.7P(P:撚りピッチ)、見掛けの外径d1 =(d
+2/100 mm)〜(d+2/10mm)(d:素
線径)となるようなスパイラル状のくせを有する部分を
呈し、残余の素線が真直部分を呈し、かつコード外径D
1 がD1 =1.01D〜1.50D(D:真直な素
線を稠密に撚り合わせたときのコード外径)で、しかも
5Kg荷重時の伸びが0.10〜0.40%となるよう
に構成した。
ードは、上記スチールコードにおいて、スパイラル状の
くせを有する部分と真直部分とを長手方向に交互に有す
る素線を少なくとも2本以上組合わせて構成した。
コードは、上記スチールコードの長手方向の横断面にお
いて、コードを構成する素線のいずれの真直部分の周囲
にも上記スパイラル状のくせを有する部分が少なくとも
1以上存在するように構成した。
ードは、n=3〜7の上記スチールコードをストランド
となし、このストランドを3乃至27本撚り合わせて構
成した。
により得られた結果であり、その理由は次の通りである
。
たのは、0.1mmより小さいと機械的強度に劣り、0
.4mmを超えるとコード外径D1 が大きくなるとと
もに、柔軟性に劣ることによる。
るだけでなく、コード強力が低下し、大き過ぎるとコー
ドの撚りが安定せず、柔軟性、疲労性および取扱作業性
に劣る。このため5〜20mmとした。
せピッチP1 が撚りピッチPの0.1倍より小さいと
極低荷重時のコード伸びが大きくなるだけでなく、くせ
付け時に素線に無理な塑性変形を加えるため素線が折れ
易くなる。また、0.7倍より大きいとゴム製品成形時
のゴム材のフローによる引張力、或はコード表面に負荷
されるしごき力によって素線間の隙間が減少し、ゴム材
の浸入が充分でなくなるため、P1 =0.1P〜0.
7Pとした。
mmより小さいと流動性のよいゴム材を使用しても加
圧加硫時にコード内部へ充分にゴム材が浸入せず、d+
2/10 mm より大きいと撚りの安定性が悪くなり
、疲労性が低下するだけでなく、極低荷重時のコード伸
びが大きくなり、取扱作業性に劣るため、d1 =(d
+2/100 mm)〜(d+2/10 mm )とし
た。
を有する部分を呈する素線を、コードを構成する素線本
数の1/4 〜2/3 としたのは、1/4 より少な
いとコード内部へ充分にゴム材が浸入せず、2/3 よ
り多いと極低荷重時のコード伸びが大きくなるだけでな
く、コード外径D1が大きくなるためである。
内部へゴム材が充分に浸入できず、大き過ぎると被覆す
るゴム材の厚みを大きくする必要があるため、経済的に
劣り、しかもゴム製品の重量が増す。したがって、D1
=1.01D〜1.50Dであることが好ましく、よ
り好適にはD1 =1.01D〜1.30Dの範囲とす
る。
とコード製造時やゴム製品成形時の取扱作業性が悪いだ
けでなく、コードに負荷される引張、曲げ応力によって
素線間に形成された隙間が減少し、コード内部へゴム材
が充分に浸入できない場合がある。この値は小さいほど
好ましいが、スチールコードの性質上、0.10%を下
ることは滅多にない。したがって、0.10〜0.40
%の範囲とした。
ードの一実施例を図面に基づき説明する。
スパイラル状のくせを有する1本の素線1と真直な2本
の素線2とを撚りピッチP=8mmで撚り合わせてスチ
ールコード3を得た(図2)。上記スチールコード3に
おけるスパイラル状のくせを有する素線1はくせピッチ
P1 =3.2mm、見掛けの外径d1 =0.4mm
とし、上記各素線1、2には表面に真鍮メッキを施した
線径d=0.28mmの硬鋼線を使用した。上記スチー
ルコード3のコード外径D1 を測定したところ0.7
23mmであり、また5Kg荷重時の伸びは0.22%
であった。
素線1と真直な3本の素線2とを撚りピッチP=9.5
mmで撚り合わせてスチールコード4を得た(図3)。 上記スチールコード4におけるスパイラル状のくせを有
する素線1は、くせピッチP1 =3.8mm、見掛け
の外径d1=0.35mmとし、上記各素線1、2には
表面に真鍮メッキを施した線径d=0.25mmの硬鋼
線を使用した。上記スチールコード4のコード外径D1
を測定したところ0.704mmであり、また5Kg
荷重時の伸びは0.18%であった。
素線1と真直な1乃至複数本の素線2とを用いて、1×
3×0.28(図4(イ) )、1×4×0.25(図
4(ロ) )、1×5×0.25(図4(ハ) 、図5
)、1×6×0.22(図4(ニ) )の撚り構成で、
撚りピッチP、くせピッチP1 および見掛けの外径d
1 を表1中に示す通りにしてスチールコード5〜8を
得た。上記スチールコード5〜8のコード外径比D1
/D、5Kg荷重時の伸びは表1中に示す通りであった
。
来例のスチールコードについて、ゴム材の浸入性、5K
g荷重時の伸び(初期荷重伸び)、疲労性および取扱作
業性を評価したところ、表1に示すような結果を得た。 なお、表中、Pは撚りピッチ、NSはくせ付素線の本数
、d1 はスパイラル状のくせの見掛けの外径、P1
はくせピッチ、D1 /Dはコード外径比、RPはゴム
材の浸入性、SLは5Kg荷重時の伸び、RFは疲労性
及びHFは取扱作業性を表す。
%)は、各コードに5Kgの引張荷重をかけた状態で1
00%モジュラスが35Kg/cm2 のゴム材(スチ
ールコードを埋設するタイヤのブレーカー用として使用
される通常のゴム材)中に埋込み、加硫した後、スチー
ルコードを取出し、そのスチールコードを分解して一定
長さを観察し、観察した長さに対してゴム材と接触した
形跡のある長さの比を百分率で表示した。なお、この値
は60以上必要である。
ドの伸びを示し、取扱作業性および撚りの安定性上0.
40%以下であることが必要である。
100%モジュラスが35kg/cm2 のゴム材より
なるゴムシートに埋込み、このシートを用いて3点プー
リ曲げ疲労試験機により、フレッティング摩耗、座屈等
を経てコードが破断するに至るまでの繰返し回数を求め
、各コードを構成する素線が同本数のコードについて、
従来例の稠密に撚り合わせられた、いわゆるクローズド
撚りコードと称するコードを100として指数で表示し
た。
時や複合体シート成形時のスチールコードの取扱作業性
を示すものであり、従来例のクローズド撚りコードと比
較して非常に劣るものを×、すこし劣るものを△、差が
ないものを○として評価した。
JIS B7502のマイクロメーターを使用して各コ
ードの長手方向の約100mm毎の3箇所を測定し、そ
の平均値を算出してコード外径D1 を求めた後、この
値を上記各コードのものと同一線径の真直な素線を同本
数用いて稠密に撚り合わせたときのコード外径Dの倍数
で表示した。
2,18は、従来例のクローズド撚りコードであり、ゴ
ム材の浸入性に乏しい。コードNo. 2,7,13,
19は、いずれも平均形付率(各素線間に隙間を設けて
撚り合わせたときのコード径/各素線を稠密に撚り合わ
せたときのコード径×100)140%の従来例のオー
プン撚りコードであり、ゴム材の浸入性および疲労性に
優れるが、5Kg荷重時の伸びが大きく、取扱作業性に
劣る。
20,21,22は比較例であり、長手方向に連続して
スパイラル状のくせを有する素線を用いた1×3,1×
4,1×5,1×6撚り構造のスチールコードであるが
、くせ付素線の本数、くせピッチP1 および見掛けの
外径d1 のいずれか、またはそれらの複数が本発明の
ものと夫々異なるものであり、ゴム材の浸入性、5Kg
荷重時の伸び、疲労性および取扱作業性のいずれか、ま
たはそれらの複数において本発明に比して劣る。
のスチールコード(コードNo. 4,5,10,11
,17,23)は、ゴム材の浸入性、5Kg荷重時の伸
び、疲労性および取扱作業性のいずれをも満足し、ゴム
製品の補強材として最適である。
の素線1と、真直な複数本の素線2とを用いて、1×1
2(図6(イ) ,(ロ) )、1×19(図6(ハ)
,(ニ))、1×27(図6 (ホ),(ヘ) )の
撚り構成で、素線径d、撚りピッチP、くせ付素線の本
数、くせピッチP1 および見掛けの外径d1 を表2
中に示す通りにしてスチールコード9〜14を得た。な
お、上記スチールコード9〜14においては、コード構
成素線本数の1/4 〜2/3 のくせ付素線1を用い
、いずれの真直な素線2の周囲にも上記くせ付素線1が
少なくとも1本は存在するようにして構成した。 上記スチールコード9〜14のコード外径比D1 /D
、5Kg荷重時の伸びは表2中に示す通りであった。
おいては、コード内部へゴム材が充分に浸入するだけで
なく、各素線1、2の周囲を全てゴム材により完全に被
覆でき、各素線同士の接触によるフレッティング摩耗が
著しく減少し、疲労性が大幅に向上した。
のスチールコードについて、ゴム材の浸入性、5Kg荷
重時の伸び、疲労性および取扱作業性を評価したところ
、表2に示すような結果を得た。なお、上記評価は実施
例1〜3における評価と同様になした。また、表中の記
号は表1と同一内容を示す。
1は従来例であり、全ての素線を相互に密着させて同一
方向、同一ピッチで撚り合わせた束撚り構造のスチール
コードであり、ゴム材の浸入性に乏しい。
3は比較例であり、長手方向に連続してスパイラル状の
くせを有する素線を用いた1×12,1×19,1×2
7撚り構造のスチールコードであるが、くせ付素線の本
数、くせピッチP1 および見掛けの外径d1 のいず
れかが本発明のものと夫々異なるものであり、ゴム材の
浸入性、5Kg荷重時の伸び、疲労性および取扱作業性
のいずれか、またはそれらの複数において本発明に比し
て劣る。
のスチールコード(コードNo. 4,5,9,10,
14,15)は、ゴム材の浸入性、5Kg荷重時の伸び
、疲労性および取扱作業性のいずれをも満足し、ゴム製
品の補強材として最適である。
のスチールコードを構成するくせ付素線15を示し、ス
パイラル状のくせを有する部分16と真直部分17とを
長手方向に交互に有する構成である。なお、図7(ロ)
におけるlはスパイラル状のくせを有する部分16の
長さ、Peはその部分16が出現する周期である。2本
の上記くせ付素線15と、1本の真直な素線2とを撚り
ピッチP=8mmで撚り合わせてスチールコード18を
構成した(図8(イ) )。上記スチールコード18に
おけるくせ付素線15は、くせピッチP1 =1.8m
m、見掛けの外径d1 =0.38mm、長さl=8m
mであるスパイラル状のくせを有する部分16が周期P
e=16mmで存在しており、また各素線2、15には
、表面に真鍮メッキを施した線径d=0.28mmの硬
鋼線を用いた。各素線を撚り合わせるに際しては、2本
のくせ付素線15のスパイラル状のくせを有する部分1
2,12を撚りピッチ分長手方向にずらして配置し、残
余の1本の真直な素線2と共に稠密に撚り合わせた。上
記スチールコード18においては、いずれの横断面にお
いてもスパイラル状のくせを有する部分16が必ず1つ
存在していた。また、コード外径D1 を測定したとこ
ろ0.726mmであり、5Kg荷重時の伸びは0.1
8%であった。
2本のくせ付素線15を用いた場合を示したが、同様に
1×3撚り構成で、3本の素線の全てがくせ付素線15
であるスチールコード19(図8(ロ) )、見掛けの
外径d1 が0.30mmである2本のくせ付素線15
を用いたスチールコード(図面上図8(イ) と同様に
現われる)も得た。さらに、くせ付素線15を複数用い
、コードのいずれの横断面においてもコード構成素線本
数の1/4 〜2/3 の素線がスパイラル状のくせを
有する部分16を呈する様に構成することで、他の撚り
構成、たとえば、1×5(図8(ハ) )、1×12(
図8(ニ) )撚り構造のスチールコード20,21も
得られる。
のスチールコードについて、ゴム材の浸入性、5Kg荷
重時の伸び、疲労性および取扱作業性を評価したところ
、表3に示すような結果を得た。なお、上記評価は実施
例1〜3および実施例4における評価と同様になした。 また、表中ASはコード任意断面におけるくせ部分を呈
する素線の出現本数を表し、他の記号は表1,2と同一
内容を示す。
例のクローズド撚りコードであり、ゴム材の浸入性に乏
しい。コードNo. 2も従来例で、オープン撚りコー
ド(平均形付率140%)であり、ゴム材の浸入性およ
び疲労性に優れるが、5Kg荷重時の伸びが大きく、取
扱作業性に劣る。
あり、くせ付素線15を有する1×3撚り構造のスチー
ルコードであるが、スパイラル状のくせ形状(くせピッ
チP1 、見掛けの外径d1 )および横断面における
くせ部分を呈する素線本数のいずれかが本発明のものと
夫々異なるものであり、ゴム材の浸入性、疲労性および
取扱作業性のいずれか、またはそれらの複数において本
発明に比して劣る。
のスチールコード(コードNo. 7,8,9)はゴム
材の浸入性、5Kg荷重時の伸び、疲労性および取扱作
業性のいずれをも満足し、ゴム製品の補強材として最適
である。
コードについてのみの評価を示しているが、他の撚り構
成、たとえば、1×5、1×12構造のスチールコード
についても同様の傾向を示す結果が得られた。
ランドとし、このストランドを複数本撚り合わせて多重
撚り構造のスチールコードとすることで、より機械的強
度が望まれるゴム製品の補強材として使用することも可
能である。この場合、撚りの安定性を保ち、コード外径
の極端な増径を防ぐために、ストランド構成素線は3乃
至7本とし、またストランド本数も3乃至7本とするこ
とが好ましい。
は、コード長手方向の全域にわたって外部より内部に通
ずるゴム材の浸入経路を有し、かつ撚りが安定しており
、しかも極低荷重時のコード伸びが小さく、複合体シー
ト成形時の取扱作業性に優れている。また、スチールコ
ードをゴム材により被覆した時、スチールコードを構成
する各素線間にゴム材が略確実にいきわたるため、ゴム
材との完全な複合体となり、コードの腐蝕が防止できる
と共に、ゴム材とコードとのセパレーツ現象が防止でき
る。さらに、繰り返し曲げ応力が加わっても座屈が容易
に発生せず、疲労性が向上する。さらに、スチールコー
ドをリールに巻取る時、極低荷重時のコード伸びが大き
いと、リールがパンクする場合があるが、これが解消さ
れる等、優れた効果を奏する。
連続してスパイラル状のくせを有する素線を示し、(イ
) はその概略横断面図、(ロ) はその概略平面図で
ある。
横断面図である。
横断面図である。
スチールコードの概略横断面図である。
図である。
スチールコードの概略横断面図である。
スパイラル状のくせを有する部分と真直部分とを交互に
有する素線を示し、(イ) はその概略横断面図、(ロ
) はその概略平面図である。
スチールコードの概略横断面図である。
の概略横断面図である。
ードの概略横断面図である。
の概略横断面図である。
,14,18,19 スチールコード 16 スパイラル状のくせを有する部分17 真直
部分
Claims (4)
- 【請求項1】 同一線径(0.1〜0.4mm)の素
線を同一方向、同一ピッチ(5〜20mm)で3乃至2
7本撚り合わせてなる1×n(n:素線本数)構造のス
チールコードであって、その長手方向の横断面において
、素線本数nの1/4 乃至2/3 の素線がくせピッ
チP1 =0.1P〜0.7P(P:撚りピッチ)、見
掛けの外径d1 =(d+2/100 mm)〜(d+
2/10mm)(d:素線径)となるようなスパイラル
状のくせを有する部分を呈し、残余の素線が真直部分を
呈し、かつコード外径D1 がD1 =1.01D〜1
.50D(D:真直な素線を稠密に撚り合わせたときの
コード外径)で、しかも5Kg荷重時の伸びが0.10
〜0.40%であるゴム製品補強用スチールコード。 - 【請求項2】 スパイラル状のくせを有する部分と真
直部分とを長手方向に交互に有する素線を、少なくとも
2本以上組合わせてなる請求項1記載のゴム製品補強用
スチールコード。 - 【請求項3】 長手方向の横断面において、コードを
構成する素線のいずれの真直部分の周囲にも上記スパイ
ラル状のくせを有する部分が少なくとも1以上存在する
請求項1または2記載のゴム製品補強用スチールコード
。 - 【請求項4】 n=3〜7である請求項1、2または
3記載のスチールコードをストランドとなし、このスト
ランドを3乃至7本撚り合わせてなるゴム製品補強用ス
チールコード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3127683A JP2821653B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | ゴム製品補強用スチールコード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3127683A JP2821653B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | ゴム製品補強用スチールコード |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04352887A true JPH04352887A (ja) | 1992-12-07 |
JP2821653B2 JP2821653B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=14966129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3127683A Expired - Lifetime JP2821653B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | ゴム製品補強用スチールコード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2821653B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0535888U (ja) * | 1991-10-14 | 1993-05-14 | 金井 宏之 | ゴム製品補強用スチールコード |
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-
1991
- 1991-05-30 JP JP3127683A patent/JP2821653B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JP2821653B2 (ja) | 1998-11-05 |
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