JPH0477Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

産業上の利用分野 本考案は、自動車用タイヤ及びコンベアベルト
等のゴム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のベルト部の補
強層に使用されるスチールコードとしては、４本
又は５本の素線を撚り合わせた１×４，１×５構
造のものが一般的であつた。 しかし、例えば１×５構造のスチールコード
は、第６図イに示すように５本の素線１１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、タイヤ成形時にゴムがスチールコー
ドの中央部に形成された空胴部Ｄまで侵入せず、
コードの長手方向に連続して空胴部Ｄが残つてい
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、この傷口より侵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伝
播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
シヨ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。 上記スチールコードは第６図ロに示すように５
本の素線１１が互いの素線間に隙間Ｃを有するよ
う撚り合わされた、断面略円形を有するスチール
コード１３である。 考案が解決しようとする課題 上記スチールコードは素線間に隙間を有する断
面略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く、タイヤ成型時にスチール
コードに加えられた張力によつて上記隙間が減少
し、ゴムの侵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つた。 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はコード
表面に負荷されるしごき力によつて、素線が撚り
グセに沿つて回転をともないながら引き延ばさ
れ、素線間の隙間が減少し、スチールコード内部
へのゴムの侵入が十分に達成できないという問題
点があつた。 課題を達成するための手段 本考案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本の素線を同一方向、同一ピ
ツチで撚り合わせてなる単層撚りのオープン撚り
スチールコードにおいて、撚りピツチＰと素線径
ｄの比が30≦ｐ／ｄ≦80の範囲でコードの外接円が コードの長手方向において同一方向の略楕円形を
なし、その長径D₂と短径D₁の比が1.15≦D₂／D₁≦2.2 の範囲で、かつコード垂直断面における長径側に
位置する隣り合う素線は互いに接触し、また短径
側に位置する隣り合う素線間には隙間を有するよ
う構成したスチールコードを提供するものであ
る。 また、上記のように構成したスチールコードを
ベルト部、カーカス部、チエーフア部の少なくと
も一部に、全周にわたつて配置することにより、
スチールコードとゴムとが強固に接着し、セパレ
ーシヨン現象を発生しないタイヤを提供するもの
である。 作 用 本考案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成
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つて回転
せず、しかも長径側の素線同士を接触させている
ため、外力による素線の自由な動きを防止してい
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る外圧により、
素線間の隙間が減少されるのを防止し、ゴムの侵
入を確実にするものである。 以下、本考案の一実施例を図面に基いて説明す
る。 実施例 １ 第１図イ及びロに示すように、素線径ｄが0.25
mmφで、表面に真鍮メツキを施した５本の素線１
を、撚り方向がＳ方向で、撚りピツチＰが10mmと
なるように撚り合わせて１×５×0.25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
ードを形成し、上記コードをローラダイス或いは
楕円形の孔を有するダイス等の加工手段により、
コードの外接円がコードの長手方向において縦方
向で同一方向の略楕円形を有し、かつ長径側に位
置する隣り合う素線１同士が接触し、短径側に位
置する隣り合う素線１間の隙間Ｃが2/100〜7/100
を有するとともに、長径D₂と短径D₁の比が約
1.36となるように成してスチールコード２を形成
した。 実施例 ２ 第２図に示すように、素線径ｄが0.25mmφで、
表面にブロンズメツキを施した４本の素線３を、
撚り方向がＳ方向で、撚りピツチＰが10mmとなる
ように撚り合わせて１×４×0.25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ド
を形成し、上記コードをダイスにより引き抜き加
工を行なつたり、ローラーにより押圧加工を行な
つて、コードの外接円がコードの長手方向におい
て縦方向又は横方向に同一方向の略楕円形を有
し、かつ長径側に位置する少なくとも一方の隣り
合う素線１同士が接触し、短径側に位置する少く
とも一方の隣り合う素線１同士間に3/100〜6/100
の隙間Ｃを有するとともに、長径D₂と短径D₁と
の比が約1.4となるように成してスチールコード
４を形成した。 実施例 ３ 第３図イに示すように、上記実施例１で得られ
たスチールコード２を長径側が水平方向に位置す
るよう複数本並例に配置してゴム材５により被覆
し、補強材６を形成した。上記補強材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、チエー
フア部の少なくとも一部に配置することが可能で
ある。 本考案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
成されているため、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
に沿つた回転を防止でき、しかも長径側の素線同
士を接触させ、短径側の素線間に隙間をもたせて
いるので、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
による外圧によつて素線間の隙間が減少されるの
を防止するため、従来のオープンコードに比べて
コード内へのゴムの侵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、短径部における素
線間の隙間Ｃは2/100mm以上が望ましく、2/100mm
未満であると、ゴムの加硫時にゴムが十分に侵入
しない。 また、撚りピツチｐと素線径ｄとの比は30≦
ｐ／ｄ≦80の範囲が良く、80未満であると撚りピツ チが短かくなりすぎ生産コストが高くなり、80を
越すと撚りピツチが長くなり過ぎ撚りの効果がな
くなり、コードとして一体となつた働きをせず、
スチールコードの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。 さらに、長径D₂と短径D₁との比は1.15≦D₂／D₁≦ 2.2の範囲が良く、1.15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を越えるとコード径が大きく
なり過ぎ、ゴム中に並列して配置した時、コード
同士が近接しすぎて接触したり、コード間をあけ
るとコードの使用本数が減少してタイヤの耐久性
を阻害したり、さらにゴム補強材の厚さが厚くな
るという問題が生じ、好ましくはD₂／D₁＝1.3〜1.6 とするものである。 次に、本考案の異なるD₂／D₁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。 第４図イは実験方法を示し、本考案のスチール
コードをしごき力付加点Ｆにおいて10Kgのしごき
力を付与しながら矢印Ａ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
m₀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m₁とを測定し、m₁とm₀の比すなわ
ち隙間の減少率を求め、第４図ロに示した。 第４図ロにより明らかなように、コードの長径
D₂と短径D₁の比は1.15≦D₂／D₁≦2.2の範囲がよく、 1.3〜1.6が最も好ましいものである。 なお、図中M₀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、本考案のスチールコードと従来のオー
プンコードのゴムの侵入性について比較テストを
行なつた。 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0.25mmφの真
鍮メツキを施した素線を５本撚り合わせて形成し
た１×５の撚り構成を有する本考案のスチールコ
ードおよび従来のオープンコードを用い、上記コ
ードを夫々未加硫ゴム９間に配置し、上記未加硫
ゴム９の上下面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30Kg／cm²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試料を得た。

【表】 上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侵入したゴムの
侵入状態を調べたところ第５図ロに示す結果であ
つた。 第５図ロに示すように、本考案のスチールコー
ドは従来のオープンコードに比べ、ゴムの侵入性
において極めて優れた特性を有するものである。 考案の効果 本考案のスチールコードはオープン撚りスチー
ルコードにおいて、外接円を楕円形状とし、さら
にコード断面において、コード垂直断面内におけ
る長径側に位置する隣り合う素線同士が接触する
よう構成したため、撚り構造の安定性が優れ、素
線間の隙間が外力に対して減少せず、したがつ
て、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
侵入が得られる。 このため、コードとゴムと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、
ゴムとコードとのセパレーシヨン現象も防止でき
る。 したがつて、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侵入した
水分によるコードの腐食がなく、しかもコードと
ゴムとのセパレーシヨン現象が発生しないのでタ
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、スチールコードのコード外接円が楕円
形状で、長径或は短径が夫々平均的に同一方向を
向いているため、短径側をタイヤのゴムの厚み方
向に配置することにより、タイヤが自動車走行時
に道路の凹凸や小石に乗り上げた場合、コードに
かかる応力が小さくなるため、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、耐疲労性を向上し、スチールコードの寿命を
延長することができる。また、自動車の省エネ効
果に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１図は本考案のスチールコードの一実施例を
示し、イは一部破断概略正面図、ロはイの各部に
おける断面図、第２図は本考案のスチールコード
の他の実施例を示す断面図、第３図イは本考案の
スチールコードを用いた補強材の一部破断断面
図、ロはイの補強材を用いた本考案のタイヤの一
実施例を示す要部断面図、第４図イは本考案のス
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、ロ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
侵入率を測定する測定方法の説明図、ロはイによ
るゴム侵入率の測定結果を示す曲線図、第６図
イ，ロは夫々従来のスチールコードを示す断面図
である。 １，３，１１……素線、２，４，１２，１３…
…スチールコード、５……ゴム、６……補強材、
７……ベルト部、８……タイヤ、９，１０……未
加硫ゴム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ３〜６本の素線を同一方向、同一ピツチで撚
   り合わせてなる単層撚りのオープン撚りスチー
   ルコードにおいて、撚りピツチＰと素線径ｄの
   比が30≦Ｐ／ｄ≦80の範囲で、コードの外接円
   がコードの長手方向において同一方向の略楕円
   形をなし、その長径D₂と短径D₁の比が1.15≦
   D₂／D₁≦2.2の範囲で、かつコード垂直断面内
   における長径側に位置する隣り合う素線は接触
   し、短径側に位置する隣り合う素線間は2/100
   mm〜7/100mmの隙間を有することを特徴とする
   スチールコード。 (2) 請求項第１項記載のスチールコードをベルト
   部、カーカス部、チエーフアー部の少なくとも
   一部に設けてなることを特徴とするタイヤ。