JPH0651292U

JPH0651292U - ゴム製品補強用スチールコード

Info

Publication number: JPH0651292U
Application number: JP9244592U
Authority: JP
Inventors: 下秀隆山
Original assignee: 金井宏之
Priority date: 1992-12-24
Filing date: 1992-12-24
Publication date: 1994-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】ゴム製品特に重荷重用タイヤの補強材として使
用されるスチールコードのゴム浸入性を向上し、ゴムと
の完全な複合体を得ることを目的とし、フレッティング
現象、セパレーツ現象、腐食によるコード強力の低下を
防ぎ、ゴム製品の寿命を延長させる。【構成】芯２を３本の素線を撚り合わせて構成し、これ
ら素線のうち少なくとも１本の素線３を略スパイラル状
のくせを施したものとし、他を真直な素線４とし、この
芯２の周囲に略真直な素線４からなる外層５を形成して
スチールコードを構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自動車用タイヤ、コンベヤベルト等のゴム製品の補強材として使用されるゴム製品補強用スチールコードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、この種のスチールコードは、多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、自動車用タイヤ、コンベアベルト等のゴム製品の補強材として使用されるものである。

【０００３】従来のゴム製品、例えば重荷重用空気入りラジアルタイを補強するスチールコードとしては、図３に示すように、３本の素線１１を密接に撚り合わせて成る芯１２、この芯１２の周囲に９本の素線１３を密接に撚り合わせて成る外層１４とを備えた３＋９撚り構造のスチールコード１５が知られている。

【０００４】上記スチールコード１５においては、各層間の素線１１、１３および同一層内の隣接する素線１１、１１または１３、１３が密接あるいは極めて近接して配置されている。

【０００５】従って、このスチールコード１５は、ゴム製品成形時に、ゴム材が上記各素線間より内部に浸入できず、単にスチールコード１５の外周を被覆するのみで、素線とゴムとの完全な複合体を形成することができなかった。

【０００６】このために、上記スチールコード１５を使用したタイヤにあっては、コードとゴム材との接着が充分でないため、自動車の走行時にコードとゴム材とが剥離するという、セパレーツ現象を起こしたり、また隣接する素線同士の接触によるフレッティング現象によってコードの一部が破断することがあった。さらに、コードの各層間に存在する僅かな隙間が、ゴム中の水分やタイヤの切り疵より浸入した水分の伝播経路となり、スチールコード全体に錆を発生させ、スチールコードの機械的強度を大幅に低下させる原因ともなっていた。

【０００７】近年、上記問題点を除去するため、コード内部へゴム材を充分に浸入できるようにしたスチールコードが種々提案されている。

【０００８】例えば、特開昭６３−２７５７８８号公報には、図４に示すように、外層２１を構成する素線の本数を減らすことにより、同一層内の隣接する素線間に微小隙間Ｃを形成し、ゴム材が浸入することを可能にしたスチールコード２２が開示され、また図５に示すように、芯３１を構成する素線３２の線径を、外層３３の素線３４の線径より増径することにより、同一層内の隣接する素線間に微少隙間Ｃを形成し、ゴム材が浸入することを可能にしたスチールコード３５が開示されている。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記スチールコード２２、３５においても前記セパレーツ現象、フレッティング現象あるいは機械的強度の低下という弊害を充分に解消することができなかった。その理由は、互いに密着した状態で撚り合わされた３本の素線からなる芯を有しているため、コードの中央には、未だ空隙Ｄが存在していることによるものである。

【００１０】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、コード外周よりコード中央に通じるゴム材の浸入性を大幅に向上して、素線とゴム材との完全な複合体となしたゴム製品補強用スチールコードを提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のゴム製品補強用スチールコードは、同一線径の素線を撚り合わせて構成した芯に、この素線と同一線径の素線を撚り合わせて外層を構成してなる３＋ｍ（ｍ＝７〜９）構造のゴム製品補強用スチールコードにおいて、各素線径が０．１５〜０．３０ｍｍで、かつ芯を構成する３本の素線のうち少なくとも１本の素線が式、Ｐ₁＝０．１Ｓ₁〜０．７Ｓ₁ ｄ₁＝（ｄ＋２／１００ｍｍ）〜（ｄ＋２／１０ｍｍ）（ただし、Ｐ₁：くせピッチ（ｍｍ）、Ｓ₁：芯の撚りピッチ（ｍｍ）、ｄ₁：見掛けの外径（ｍｍ）、ｄ：素線径（ｍｍ））を満足する略スパイラル状のくせを有して成るゴム製品補強用スチールコードを提供するものである。

【００１２】ところで、上記種々の数値限定は多数の実験により得られた結果に基づいて定めたものであり、その概要は次の如くである。

【００１３】各素線の線径を０．１５〜０．３０ｍｍとしたのは、０．１５ｍｍ未満であるとスチールコードの強力が不足し、３０ｍｍを超えると柔軟性に劣るためである。

【００１４】また、スパイラル状のくせを、芯の撚りピッチをＳ₁としたとき、くせピッチＰ₁がＰ₁＝０．１Ｓ₁〜０．７Ｓ₁で、かつ素線径をｄとしたとき、見掛けの外径ｄ₁がｄ₁＝（ｄ＋２／１００ｍｍ）〜（ｄ＋２／１０ｍｍ）の範囲としたのは、くせピッチＰ₁を撚りピッチＳ₁の０．１倍より小さくすると、素線へのくせ付け時に、素線に無理な塑性変形を加えることとなり、素線が折れ易くなると共に、生産性が低下する。一方、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、あるいはコード表面に付加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である。さらに、見掛けの外径ｄ₁がｄ＋２／１００ｍｍよりも小さいと、流動性の良いゴム材を使用しても、加圧加硫時にゴム材がスチールコード内部へ充分に浸入することができず、ｄ＋２／１０ｍｍより大きいと、撚りの安定性が悪くなり、耐疲労性の低下をきたすためである。

【００１５】なお、本考案でいう略スパイラル状のくせとは、正確にスパイラル状になっていることを必要とせず、単に波状となっていてもよく、スパイラル状と同等の効果を示すものである。

【００１６】

【作用】

【００１７】上記のように構成されたスチールコードを、２枚のゴムシート間に挾んで加圧加硫すると、スチールコードの各層間および同一層間の隣接する素線間に形成された微少空間により、ゴム材がコード内部へ充分に侵入する。

【００１８】このゴム材により各素線の周囲は被覆され、ゴムとコードとの完全な複合体となり、フレッティング現象、セパレーツ現象および腐食によるスチールコードの強力低下が防止される。

【００１９】

【実施例１】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。図１において、１は線径ｄが０．２３ｍｍを有する１２本の同一線径の素線からなる３＋９構造のゴム製品補強用スチールコードであり、コード１の中央には３本の素線から成る芯２を有している。

【００２０】上記芯２は、くせピッチＰ₁が２．４ｍｍで、見掛けの外径ｄ₁０．２８ｍｍを有する略スパイラル状のくせを施した２本の素線３と、くせが施されていない略真直な１本の素線４とから形成され、撚りピッチＳ₁が６ｍｍで、Ｓ撚り方向に撚り合わされて構成されている。

【００２１】上記芯２の周囲には、略真直な９本の素線４が、撚りピッチＳ₂が１２ｍｍで、Ｓ撚り方向に撚り合わされ、外層５が形成されている。

【００２２】

【実施例２】図２に示されるように、線径ｄが０．２３ｍｍを有する素線を用いて、くせピッチＰ₁が１．２ｍｍで、見掛けの外径ｄ₁が０．２６ｍｍの略スパイラル状のくせを施した１本の素線３と、略真直な２本の素線４とを、撚りピッチＳ₁が６．１ｍｍで、Ｓ撚り方向に撚り合わせて芯６を形成し、この芯６の周囲に略真直な８本の素線４を、撚りピッチＳ₂が１２．２ｍｍで、Ｓ撚り方向に撚り合わせて外層５を形成して３＋８構造のゴム製品補強用スチールコード７を構成した。

【００２３】上記各実施例における略スパイラル状のくせを有する素線３は、バンチャー型撚線機を用い、撚線機の手前に配置したくせ付けコーンの３〜５本のピン間に素線を通すことにより成形を行ない、予め作成した。

【００２４】なお、上記各実施例におけるコードの作成は筒型（チューブラー型）撚線機を用いて行なった。

【００２５】上記各実施例においては、３＋ｍ構造におけるｍの値を９または８としたが、ｍは７〜９本の範囲の素線を使用することが可能である。

【００２６】なお、ゴム材の浸入経路となる、隣接する素線間の隙間Ｃは０．０２〜０．０４ｍｍ程度あれば充分であり、また、コードの強力も考慮すると、ｍは８とするのがより好敵な値といえる。

【００２７】さらに、上記芯の撚りピッチＳ₁は３〜１２ｍｍの範囲内であることが好ましい。その理由は、撚りピッチＳ₁が３ｍｍ未満であると、スチールコードのコード強力が低くなり過ぎ、１２ｍｍを超えると耐疲労性が低下するからである。なお、この種のスチールコードは一般に高伸度（破断時のコード伸度が５％以上）が望まれるため、より好ましくは４〜８ｍｍの範囲とするものである。

【００２８】また、外層５における各素線の撚りピッチＳ₂は芯の撚りピッチＳ₁より長く、かつ撚りピッチＳ₁に１０ｍｍ加えた長さ以内であることが好ましい。その理由は、撚りピッチＳ₂が撚りピッチＳ₁と等しいか、あるいは短いと、、スチールコードに引張り応力が付加された場合、外層５の荷重負担分が大きくなり過ぎて破断に至り易く、また一方では、撚りピッチＳ₂が撚りピッチＳ₁に１０ｍｍ加えた長さより長くなると、耐疲労性が低下するからである。

【００２９】なお、スチールコードの撚りの安定性をより向上させるため、スチールコードの周囲を、コード構成素線の線径よりも小径の１本の鋼線でラッピングすることも可能である。

【００３０】スチールコードを構成する素線には通常、炭素含有量０．７０〜０．９０ｗｔ％の鋼線が用いられるが、スチールコードに高強力で、良好な靭性をもたせるため、炭素含有量０．８０〜０．８５ｗｔ％の鋼線が用いることがより好ましいものである。

【００３１】さらに、ゴム材とスチールコードとの接着を良好にするため、上記各素線にはブラスメッキ、ブロンメッキ等のメッキを施したものを使用することが好ましいものである。

【００３２】次に、本考案の上記実施例およびその他のスチールコードを、従来例および比較例と共に、破断強力、ゴム材の浸入率、ゴムとの複合体としての圧縮引張り曲げ疲労性について評価し、その結果を表１に示す。なお、テストに使用した各コードを構成する素線は、全て炭素含有量０．８２ｗｔ％とし、その表面にブラスメッキを施している。

【００３３】また、評価に際して、破断強力は、スチーコードのみの破断荷重を示し、この種のスチールコードとしては少なくとも１１５Ｋｇ・ｆ以上必要である。

【００３４】ゴム材の浸入率は、各コードに５Ｋｇの引張荷重をかけた状態でゴム材中に埋め込み、加硫をした後、コードを抜き出し、そのコードを分解して芯素線につい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。

【００３５】圧縮引張り曲げ疲労性は、各コードを複数本ゴムシートに埋め込み、このゴムシートを３点プーリー曲げ疲労試験機を用いて、フレッティング摩耗、座屈等により破断に至るまでの繰り返し回数を測定し、従来例である実験Ｎｏ．９のコードを１００として指数で表示した。

【００３６】

【表１】

【００３７】上記表から明らかなように、本考案のスチールコードは、破断強力、ゴム材の浸入性、疲労性のいずれも満足することのできるものであり、例えば、本考案のスチールコードをタイヤに使用した場合、タイヤの寿命および乗心地性をさらに向上することが期待できる。

【００３８】

【考案の効果】

本考案のゴム製品補強用スチールコードは、上記構成であるため、コード外周よりコード内部に至るゴム浸入経路が形成され、ゴム材がコード内部まで確実に侵入し、コードとゴム材との完全な複合体となる。

【００３９】このため、本考案のスチールコードを例えばタイヤに使用した場合、フレッティング現象、セパレーツ現象および腐食によるコードの強力低下を著しく減少することができる。

【００４０】また、スチールコードとしての強力も充分であり、撚りも安定しているため、タイヤの寿命を大幅に延長することができるという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】

【図１】本考案のスチールコードの一実施例を示す断面
図である。

【図２】本考案のスチールコードの他の実施例を示す断
面図である。

【図３】従来のスチールコードの断面図である。

【図４】従来のスチールコードの断面図である。

【図５】従来のスチールコードの断面図である。

【符号の説明】

１、７・・・スチールコード２、６・・・芯３、４・・・素線５・・・外層

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】同一線径の素線を撚り合わせて構成した芯
に、この素線と同一線径の素線を撚り合わせて外層を構
成してなる３＋ｍ（ｍ＝７〜９）構造のゴム製品補強用
スチールコードにおいて、各素線径が０．１５〜０．３
０ｍｍで、かつ芯を構成する３本の素線のうち少なくと
も１本の素線が式、Ｐ₁＝０．１Ｓ₁〜０．７Ｓ₁ ｄ₁＝（ｄ＋２／１００ｍｍ）〜（ｄ＋２／１０ｍｍ）（ただし、Ｐ₁：くせピッチ（ｍｍ）、Ｓ₁：芯の撚りピ
ッチ（ｍｍ）、ｄ₁：見掛けの外径（ｍｍ）、ｄ：素線
径（ｍｍ））を満足する略スパイラル状のくせを有して
成ることを特徴とするゴム製品補強用スチールコード