JPH0663185B2 - ゴム物品補強用金属コ−ド - Google Patents

ゴム物品補強用金属コ−ド

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JPH0663185B2
JPH0663185B2 JP60175949A JP17594985A JPH0663185B2 JP H0663185 B2 JPH0663185 B2 JP H0663185B2 JP 60175949 A JP60175949 A JP 60175949A JP 17594985 A JP17594985 A JP 17594985A JP H0663185 B2 JPH0663185 B2 JP H0663185B2
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wire
wires
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雄二郎 梅沢
民男 荒木
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    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/06Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
    • D07B1/0606Reinforcing cords for rubber or plastic articles
    • D07B1/062Reinforcing cords for rubber or plastic articles the reinforcing cords being characterised by the strand configuration
    • D07B1/0626Reinforcing cords for rubber or plastic articles the reinforcing cords being characterised by the strand configuration the reinforcing cords consisting of three core wires or filaments and at least one layer of outer wires or filaments, i.e. a 3+N configuration
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
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  • Ropes Or Cables (AREA)
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  • Wire Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) ゴム物品補強用金属コードは、空気入りタイヤや、工業
用ベルトなどの強力な補強のために有用で、この種ゴム
物品の近年来のきびしい性能向上の要請に従いこの種の
使途で広範にわたって使用されている。そこでゴム物品
補強用金属コードに関し、その利用効率を一層増大する
こと、なかでも耐疲労性、強力保持性の改善向上を目指
した開発研究の成果に関連して以下に述べる。
(従来の技術) さて2層撚り又は、せいぜい3層撚り金属コードの耐腐
食疲労性を高めるには、各層の撚りピッチが等しいいわ
ゆるコンパクト構造とすることにより、内層(つまり中
心基本構造:以下コアと略す)−外層(すなわちシー
ス)の両ワイヤ間の接触面積を増大させることが有効で
ある。
しかし、その際同一線径のワイヤをコア及びシースに用
いるノルマルコンパクトコード(以下N.C.C.と略す)で
は、コード張力の作用下にシース内で隣接するワイヤ間
に大きな接触圧が発生し、その部分のフレッティングを
核としてワイヤが早期破断する現象がみられ、そのた
め、金属コードの破断寿命は撚りピッチの異なる通常の
層撚りコードよりも却って低下する結果となる。
N.C.C.における層内隣接ワイヤ相互間の接触圧を低減す
るためには、シースの一部あるいは全てのワイヤ線径
を、コアに用いたワイヤよりもわずかに細くすれば良
く、その時コア−シース隣接面積増大の効果がほどよく
発揮されて耐腐食疲労性が向上することは、特願昭60−
35215号(特開昭61−201091号公報)、特願昭60−35216
号(特開昭61−201092号公報)にてさきに開示したとこ
ろである。
(発明が解決しようとする問題点) 一般に金属コードはたとえばタイヤコードに用いたと
き、タイヤの稼動による負荷走行中に、フレッティング
摩耗により、ワイヤの断面積が減少して、コード強力が
低下していくが、その時コード内の一部のワイヤだけの
断面積減少が激しければ、そのワイヤは衝撃引張り、繰
り返し曲げの下で破断を起こしやすくなる。
一たんワイヤが破断すると、他のワイヤの引張り応力が
増大してコードの疲労破壊が促進される。
従ってコードの耐久性を増すためにはコード内の一部の
ワイヤが先行的に早期破断することを避ける必要があ
る。
コード内のワイヤ強力低下は巳むを得ないとしても各ワ
イヤを通してほぼ一様であることが望ましいわけであ
る。
ところで実際上ワイヤの強力低下を、使用を経たタイヤ
について追跡調査をした結果によると、たとえば1×12
構造N.C.C.(第2図(b)参照)のワイヤ強力低下は均等
ではなく、コア、インナーシースに比べてアウターシー
スを構成するワイヤでの強力低下が極度に大きく、とく
にこの強力低下の主要因が通常スパイラル巻線と呼ばれ
るラッピングワイヤフィラメントとのフレッティング摩
耗であることが判明したのであり、ここにアウターシー
スの強力低下は通常の3+9構造撚りコード(第2図
(a)参照)で生じるそれよりもはるかに著しい。
この現象は、コードを構成するワイヤ径が全て等しいN.
C.C.の場合はもちろん外層つまりシースの一部又は全て
のワイヤを中心基本構造たるコア(内層)のワイヤより
もわずかに細くした改良コンパクトコードにおいてもほ
ぼ同様に生じる。
従ってアウターシースのワイヤにまず生じる強力低下の
有効な防止を図ることがこの発明の目的である。
(問題点を解決するための手段) 3本の同一径ワイヤよりなる中心基本構造を有し、この
中心基本構造のまわりで互いに隣り合う9本のワイヤ
を、そのうち中心基本構造における各2本のワイヤとそ
れぞれ1本宛が相対する都合3本は中心基本構造のワイ
ヤと同一径又はより太径のワイヤによるインナーシース
に、また中心基本構造における各1本のワイヤとそれぞ
れ2本宛で相対する残りの合計6本については中心基本
構造のワイヤに比しより細径のワイヤによるアウターシ
ースに、それぞれ充当して中心基本構造と同一ピッチで
同じ向きに撚合わせてなる同軸層と、この同軸層のまわ
りに1本のラッピングワイヤフィラメントを巻付けたス
パイラル巻線とをそなえる金属コードであって、 上記同軸層につきその断面輪郭に外接して仮想した凸9
辺形における、アウターシースのワイヤに面する内角α
は124゜以上180゜未満、インナーシースについての同様
な内角βは180゜未満でかつ、α<βの関係をみたして
アウターシースのワイヤ相互間にすきまを生じる線径配
分に成ることを特徴とする、ゴム物品補強用金属コード
である。
ここに、コアとシースの撚りピッチの等しいコンパクト
構造コードにおいて、2種以上の線径のワイヤの組合せ
につき、コード断面の輪郭を円に近づけることにより、
とくにアウタシースワイヤとスパイラル巻線に用いたラ
ッピングワイヤとの接触圧均等化を導いて、アウターシ
ースにおける局部的なフレッティングを抑制することが
可能になる。
さて第1図にこの発明に従うコンパクト構造コードの断
面を示し、図中1は3本の同一径ワイヤよりなるコアす
なわち中心基本構造であり、2はインナーシース、3は
アウターシースそして4がスパイラル巻線であり、イン
ナーシース2とアウターシース3は、同軸層を形成す
る。
この中心基本構造1とそのまわりで互いに隣り合わせに
配列した9本のワイヤーからなるシースつまり同軸層と
を、同一方向、同一ピッチに撚り合わせるに際し、同一
径のワイヤで形成した中心基本構造1のワイヤの互いに
隣接するワイヤの両方に1本宛接触する都合3本のワイ
ヤよりなる同軸層をインナーシース2とし、残り6本の
同軸層はアウターシース3とする。
なおちなみに比較のために第2図(a)に示す3+9構造
撚りコードにおいては、コード中心からシースのワイヤ
中心までの距離が常に一定の等間隔で配置され、コード
断面、外接多角形は正9角形で内角は全て140゜とな
り、一方N.C.C.ではコード断面外接多角形は第2図(b)
のように6角形となり、その内角は120゜である。
さらに、2ないしは3種の線径のワイヤからなるコンパ
クト構造コードでは、コード外接多角形は9角形で内角
の大きさは線径の組合せ方により変化し、これについて
は第1図で述べたとおりである。
(作用) すでに明らかなようにコンパクトコードのワイヤ強力低
下の不均一性は、その特有な幾何学的構造による。
すなわちアウターシースにて局所的フレッティングが生
ずる原因はコード断面輪郭形状が三角形に近ければ近い
程アウターシースのワイヤとアウターシースのまわりに
沿うラッピングワイヤフィラメントとの間の接触圧がイ
ンナーシースのワイヤ上のそれと均等にならずして、ア
ウターシース部分でより高くインナーシース部分では低
くなることによる。
これに反し、通常の3+9構造撚りコードでは断面輪郭
形状が元来円に近いため、局所的フレッティングはあま
り生じることがない。従ってこの発明で解決をしようと
する上掲の問題点はコンパクト構造コードに特有であ
る。
第1図に示したコードの断面輪郭形状に外接する9角形
5において、アウターシース3上の内角α、またはイン
ナシース上の内角βを想定したとき、αが小さくてβと
の差が大きい程金属コードに張力が加わった際において
スパイラル巻線4とアウターシース3の各ワイヤ間の局
部の接触力が増大し、逆にスパイラル巻線4とインナー
シース3の各ワイヤ間の接触力は減少し、それというの
はスパイラル巻線4のラッピングワイヤフィラメントに
おける曲率半径がアウターシース3のワイヤに面して小
さく、これに対してインナーシース2のそれに面してよ
り大きくなるためである。
ここに内角α及びβは、異線径ワイヤを同方向同一撚り
ピッチに撚り合わせた1×12構造撚りコードにおいて、
コアの線径をd、インナーシースの線径をd、アウ
ターシースの線径をdとしたとき、コード断面を次の
条件により作図して、測角する。
ワイヤ断面輪郭は円で近似する。
コアの各ワイヤは互いに接する。
インナーシースの各ワイヤはコアの2つのワイヤに接
する。
アウターシースの各ワイヤはコアおよびインナーシー
スのワイヤと接するがアウターシースのワイヤ相互間に
はすき間を生じる。
コード断面に外接する9角形を描き、アウターシース
3のワイヤに接する隣接辺の交角を内角α、インナーシ
ース2のワイヤに接する隣接辺の交角を内角βとする。
そこでコア、インナーシース及びアウターシースの各ワ
イヤ径の組合せを変えたコードを試作して、タイヤコー
ドに用い金属コードの断面輪郭に外接する9角形の各の
内角の大きさα,βと、タイヤの試験走行後におけるシ
ースのワイヤに生じた強力低下量の関係を検討した。
結果を表1に示すようにα,βの値が全て180゜より小
さくかつα<βの関係を満たす9角形をなしてアウター
シースのワイヤ相互間にすきまを生じるときに効果があ
り、とくにαの値については124゜よりも大きいとき、
好ましくは130゜よりも大きい時アウターシース3のワ
イヤとスパイラル巻線4との接触によるフレッティング
摩耗が抑制され、強力保持性が著しく改善されることが
わかった。
(実施例) 供試タイヤのサイズは、10.00R2014PRで何れも打込み1
5.2本/2.5cmのカーカスプライに仕立てたタイヤコード
は、比較例1の3+9+1構造コードは、コアにつき撚
りピッチ6mmのS撚り、シースについて撚りピッチ12mm
のS撚り、そしてスパイラル巻線はピッチ3.5mmのZ向
きラッピング、線径0.15mmであり、比較例2,3並びに実
施例1〜5はコア及びシースとも撚りピッチ12mmのS撚
り、スパイラル巻線はピッチ3.5mmのZ向きラッピン
グ、線径0.15mmである。
評価法としてはタイヤを10万kmに至る間ドラム走行させ
た後、タイヤよりコードを取り出し、フィラメントの強
力を次式により測定した。
なお比較例1の3+9+1構造コード(第2図(a)につ
いてはシース9本の平均値を、同2の1×12+1コンパ
クトコード(第2図(b))については、アウターシース
6本とインナーシース3本のそれぞれの平均値を掲げ
た。
(発明の効果) 1×12+1コンパクトコードにおいて、アウターシース
のワイヤのスパイラル巻線によるフレッティング摩耗を
低減することにより、コード内フィラメント強力低下の
均等性が良くなり、コードの耐久寿命が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明によるコードの断面図、 第2図(a),(b),(c)は比較コードの断面図、 第3図(a)〜(e)は実施例のコード断面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3本の同一径ワイヤよりなる中心基本構造
    を有し、 この中心基本構造のまわりで互いに隣り合う9本のワイ
    ヤを、そのうち中心基本構造における各2本のワイヤと
    それぞれ1本宛が相対する都合3本は中心基本構造のワ
    イヤと同一径又はより太径のワイヤによるインナーシー
    スに、また中心基本構造における各1本のワイヤとそれ
    ぞれ2本宛で相対する残りの合計6本については中心基
    本構造のワイヤに比しより細径のワイヤによるアウター
    シースに、それぞれ充当して中心基本構造と同一ピッチ
    で同じ向きに撚合わせてなる同軸層と、この同軸層のま
    わりに1本のラッピングワイヤフィラメントを巻付けた
    スパイラル巻線とをそなえる金属コードであって、 上記同軸層につきその断面輪郭に外接して仮想した凸9
    辺形における、アウターシースのワイヤに面する内角α
    は124°以上180°未満、インナーシースについての同様
    な内角βは180°未満でかつ、α<βの関係をみたして
    アウターシースのワイヤ相互間にすきまを生じる線径配
    分に成る ことを特徴とする、ゴム物品補強用金属コード。
JP60175949A 1985-08-12 1985-08-12 ゴム物品補強用金属コ−ド Expired - Lifetime JPH0663185B2 (ja)

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JPH0811873B2 (ja) * 1992-10-19 1996-02-07 株式会社ブリヂストン 空気入りラジアルタイヤ
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JPS5158555A (ja) * 1974-11-13 1976-05-21 Kanai Hiroyuki Waiyakoodo
IT1099869B (it) * 1978-10-31 1985-09-28 Pirelli Cordicella metallica

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