JPH0719393U

JPH0719393U - ゴム製品補強用スチールコード

Info

Publication number: JPH0719393U
Application number: JP009645U
Authority: JP
Inventors: 芳郎小林
Original assignee: 金井宏之
Priority date: 1994-08-05
Filing date: 1994-08-05
Publication date: 1995-04-07
Anticipated expiration: 2004-12-20
Also published as: JP2564507Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】従来の１×２構成のスチールコードの課題を
改善し、撚り構造が安定し、柔軟性に富み、ゴム厚を薄
くでき、耐疲労寿命を向上し、かつタイヤの軽量化に寄
与するスチールコードを提供する。【構成】２本の素線を撚り合わせてなるスチールコー
ドにおいて、線径０．２５〜０．３５ｍｍ、炭素含有量
０．７５〜０．８５重量％の素線を、撚りピッチ９．０
〜１６．０ｍｍ、平均形付率１０５〜１５０％で撚り合
わせ、横断面形状を、長径Ｄ₁ と短径Ｄ₂ の比が１．１
≦Ｄ₁ ／Ｄ₂ ≦２．２である長手方向に略同一向きの略
楕円形状にした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車用タイヤやコンベアベルトと等のゴム補強材として使用される新規な撚り構成のゴム製品補強用スチールコード（以下、スチールコードという）に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種のスチールコードとしては、第４図（イ）、（ロ）、（ハ）に示すような、１×３、１×４、１×５構成のものが一般的であった。しかし、上記構成のスチールコード（１２）は、複数本の素線（１１）が密着して撚り合わせたクローズ撚り構造であるため、加圧加硫時においてゴムがスチールコードの中央部に形成された空洞部Ｄまで浸入せず、コード長手方向に連続した空洞部Ｄがそのまま残る。このため、このような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ときにその傷口より浸入した水分やゴム中の水分がスチールコードの空洞部Ｄに入り込みスチール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、スチールコードとゴムとの接着が低下して剥離する、いわゆるセパレーション現象を起こしてタイヤの寿命を著しく短くしていた。

【０００３】また、近年高強力の線材の開発に伴い、スチールコードの構成素線本数も少なくできるようになり、第５図に示すような、１×２構成のスチールコード（２２）が開発されている（例えば特開昭６２−２３４９２１号公報、特開昭６２−１１７８９３号公報）。さらに、第６図に示すような、１×２構成で、オープン撚り構造にしたスチールコード（３２）も提案されている（例えば、実開昭６３−１１０１０２号公報）。

【０００４】上記構成のスチールコード（２２）（３２）は、前記スチールコード（１２）の如き素線によって閉鎖された空洞部Ｄが存在しないため、水分の浸入によるスチールコードの腐蝕を防止できる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記スチールコード（２２）（３２）では、耐腐蝕性は大きく改善された。しかし、最近の自動車の高速化、乗心地性、軽量化等の品質向上の要求に対して未だ十分とはいえず、スチールコードの耐久性、柔軟性等のさらなる向上が要請されている。

【０００６】ところで、上記スチールコード（２２）は、素線（２１）同士が線接触しているため、フレッティング摩耗が発生し易く、また接触している面にはゴムが浸入せず、２本の素線が一体となってあたかもフラット線を捻ったような構成となるばかりか、横断面形状が円形であるため、繰り返し圧縮引張曲げ疲労に対しては挫屈が発生し易く、耐疲労寿命および柔軟性が劣っていた。

【０００７】また、上記スチールコード（３２）は、素線（３１）（３１）間に間隔が常に存在するため、撚り構造が不安定になり易く、また横断面形状が円形であるため、ゴム厚が厚くなるばかりか、繰り返し圧縮引張曲げ疲労に対して上記スチールコード（２２）と同様の課題があった。

【０００８】本考案は、上記従来の１×２構成のスチールコードの課題を改善するためになしたものであり、撚り構造が安定し、柔軟性に富み、ゴム厚を薄くでき、耐疲労寿命を向上し、かつタイヤの軽量化に寄与するスチールコードを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のスチールコードは、２本の素線を撚り合わせてなるスチールコードにおいて、線径０．２５〜０．３５ｍｍ、炭素含有量０．７５〜０．８５重量％の素線を、撚りピッチ９．０〜１６．０ｍｍ、平均形付率１０５〜１５０％で撚り合わせ、横断面形状を、長径Ｄ₁ と短径Ｄ₂ の比が１．１≦Ｄ₁ ／Ｄ₂ ≦２．２である長手方向に略同一向きの略楕円形状にして成る。

【００１０】ここで、平均形付率とは、第２図に示すように、２本の素線を稠密に撚り合わせたときのコード径をｄｃとし、素線間に少し隙間Ｃを設けて撚り合わせたときのコード径ｄｏ（なお、ｄｏはＤ₁ ＋Ｄ₂ ／２であり、ｄｏの値はコード長手方向で複数箇所測定した値の平均値である。）としたとき、次式で表される数値を言う。平均形付率（％）＝ｄｏ／ｄｃ×１００

【００１１】ところで、本考案の数値限定は、多数の実験により得られた結果であり、その理由は次の通りである。

【００１２】各素線の線径を０．２５ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下としたのは、タイヤ等に使用する場合、従来に比較して素線本数が少ないので、適当な強力を得るためには０．２５ｍｍが最低限必要であり、０．３５ｍｍを越えると柔軟性に劣る。

【０００１３】炭素含有量は、高張力線を使用するため、０．７５重量％以上必要であるが、０．８５重量％を越えると、伸線、撚線工程で断線が多発する。

【００１４】撚りピッチは、あまり長くすると、撚り不良が多発し、また取扱い作業が困難となる。このため、１６．０ｍｍ以下であることが必要である。しかし、９．０ｍｍ未満であると、伸びが大きくなり過ぎて一般のタイヤ等のゴム補強材としては適さなくなる。

【００１５】平均形付率は、１０５％未満では素線間へのゴム浸入が不十分となり、また１５０％を越えると、コードが伸び易くなり、成形加工時の寸法維持が困難となったり、ゴムシートでカレンダーするときの作業性も悪くなる。

【００１６】さらに、横断面形状をコード長手方向に同一向きの略楕円形にすることにより、撚り構造の安定性を向上させながら素線間へのゴム浸入を促進することができ、また圧縮引張曲げ疲労にも有効であり、しかもゴムシートの厚さを薄くすることができる。

【００１７】しかし、Ｄ₁ ／Ｄ₂ の比が１．１未満であると、その効果が期待できず、２．２を越えると、長手方向に圧縮を受けると挫屈し易くなって、耐疲労性に劣るようになる。

【００１８】

【作用】

上記のように構成されたスチールコードを用いると、短軸方向において素線同士が略接触する箇所が存在するため、撚り構造が安定して取扱い作業性がよく、ゴムシート成形時において素線間の隙間の減少を防止し、コード内部へのゴム浸入性を良好に維持する。また、長手方向に同一向きの断面略楕円形であるため、短軸方向に対する柔軟性に富み、無理な塑性変形が付与されることがなく、挫屈が発生し難く、耐疲労寿命も向上する。

【００１９】

【実施例】

次に、本考案の実施例と従来例および比較例を具体的に説明する。

【００２０】表１は、表面にブラスメッキを施した２本の素線を素線径、炭素含有量、撚りピッチ、平均形付率、断面形状を種々変化させて撚り合わせた各種スチールコードの試験結果を示したものである。

【００２１】実験番号１、２は、第５図に示す従来のスチールコードである。実験番号８〜１０は、第１図に示す本願考案のスチールコードである。また、実験番号３〜７は比較例のスチールコードである。

【００２２】平均形付率は、撚線機のくせ付けピンの間隔、寸法等を調整することにより、また断面形状を略楕円形にするためには小径のフラットローラを千鳥状に配列した矯正機を通すことにより容易にできるものである。撚線機としてはバンチャー型を用いた。そして、本考案のスチールコード（２）を第３図（イ）に示すように上下よりゴムシート（５）で覆い、複合体シート（６）を作成した。なお、従来例および比較例も同様にして複合体シートを作成した。また、この複合体シート（６）を第３図（ロ）に示すようにタイヤ（８）のベルト部（７）に用いた。

【００２３】このような各種スチールコードの各状態における破断強力、ゴム加硫したときの素線間へのゴム浸入率、ゴムとの複合体として圧縮引張曲げ疲労性、５ｋｇ荷重時伸びおよびゴム製品加工時における取扱い作業性を次のようにして評価した。

【００２４】（破断強力）スチールコードのみの破断荷重であり、この種のスチールコードとしては少なくとも２５ｋｇｆ以上が必要である。（ゴム浸入率）ゴムに埋設し加硫した後、スチールコードを抜き取ってその素線を引き剥がして、２本の素線の接している面に、ゴムがどの程度浸入しているかを百分率で示す。（圧縮引張曲げ疲労性）スチールコードの複数本をゴムシートに埋め込み、このシートを用いて３点プーリ曲げ疲労試験機により評価した。結果は実験番号１を１００として指数表示した。最終的にはフレッティング摩耗、挫屈等により破断等に至るが、この状態になるまでの繰り返し回数で評価した。（取扱い作業性）スチールコードの製造時、ゴムシートに埋設時およびタイヤ等ゴム製品の成形工程時でのスチールコードの取扱い作業性をいい、スチールコードのフレアー性、低荷重伸び、スチールコード相互間の絡み合いおよび真直性が関係する。従来品と比較して非常に劣るものを×、少し劣るものを△、差がないものを○として評価した。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１より明らかなように、本考案のスチールコードは、破断荷重も必要な２５ｋｇｆ以上を十分に有し、素線間へゴムがよく浸入しており、耐疲労性も向上し、取扱い作業性もクローズ撚りと略同等であった。また、本考案のスチールコードをタイヤに使用した結果、ゴムシートの厚さを薄くでき、タイヤの軽量化が図れ、タイヤの寿命を大幅に延長でき、乗心地性も改善した。

【００２７】

【考案の効果】

本考案のスチールコードは、上記構成になしたので、素線間にゴムが確実に浸入し、スチールコードとしての強力も十分にあり、撚り構造も安定し、取扱い作業性も良く、耐腐蝕性も従来より改善された。また、タイヤに使用した場合、タイヤの厚みを薄くでき、タイヤの軽量化が図れ、自動車走行時に道路の凹凸、小石、縁石等に乗り上げても、スチールコードにかかる応力が小さく、スチールコードに無理な塑性変形が付与されず、耐疲労性、乗心地性、寿命を大幅に向上できる等優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）は本考案のスチールコードの一実施例を
示す概略平面図、（ロ）は同正面図、（ハ）は（イ）の
Ａ−Ａ線〜Ｇ−Ｇ線の各断面図である。

【図２】（イ）は素線間に隙間を有するスチールコード
の断面図、（ロ）は稠密に撚られたスチールコードの断
面図である。

【図３】（イ）は本考案のスチールコードを埋設した複
合体シートの断面図、（ロ）は複合体シートをベルト部
に用いたタイヤの要部断面図である。

【図４】（イ）は従来の１×３のクローズ撚り構造のス
チールコードの断面図、（ロ）は従来の１×４のクロー
ズ撚り構造のスチールコードの断面図、（ハ）は従来の
１×５のクローズ撚り構造のスチールコードの断面図で
ある。

【図５】（イ）及び（ロ）は従来の１×２のクローズ撚
り構造のスチールコードの断面図である。

【図６】従来の１×２のオープン撚り構造のスチールコ
ードを使用した複合体シートの断面図である。

【符号の説明】

１、１１、２１、３１素線２、１２、２２、３２スチールコード５ゴムシート６複合体シート７ベルト部８タイヤ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】２本の素線を撚り合わせてなるスチール
コードにおいて、線径０．２５〜０．３５ｍｍ、炭素含
有量０．７５〜０．８５重量％の素線を、撚りピッチ
９．０〜１６．０ｍｍ、平均形付率１０５〜１５０％で
撚り合わせ、横断面形状を、長径Ｄ₁ と短径Ｄ₂ の比が
１．１≦Ｄ₁ ／Ｄ₂ ≦２．２である長手方向に略同一向
きの略楕円形状にしたことを特徴とするゴム製品補強用
スチールコード。