JPH0726398Y2

JPH0726398Y2 - ゴム製品補強用スチールコード

Info

Publication number: JPH0726398Y2
Application number: JP10228690U
Authority: JP
Inventors: 敏明清水
Original assignee: 金井宏之
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1990-10-01
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2005-06-14
Also published as: JPH0460590U

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、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ゴム製品補強用スチールコー
ドに関する。

［従来の技術］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。

従来のゴム製品、例えば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は、第４図に示すよ
うに、略中央に配置した３本の素線の周囲に９本の素線
を配置し、これら同一線径からなる12本の素線（４）を
同一方向、同一ピッチで稠密に撚り合わせた断面多角形
状のスチールコード、所謂１×12構造のスチールコード
（５）が知られている。

また、上記スチールコード（５）と同一素線本数のスチ
ールコードとして、稠密に撚り合わせた３本の素線から
なるストランドの周囲に、上記撚りとは異なる方向ある
いはピッチで９本の素線を稠密に撚り合わせた、所謂３
＋９構造のスチールコードが知られている。

上記１×12構造のスチールコード（５）は、前記３＋９
構造のスチールコードが二回の撚り工程を必要とするの
に対し、一回の撚り工程で生産可能であるため、高価な
撚線設備を多数保有することなく、生産時間の短縮化も
可能で、生産コストを低減できるという利点を有する。

しかしながら、上記スチールコード（５）においては、
各隣接する素線（４）、（４）が密接あるいは極めて近
接している。

したがって、上記スチールコード（５）は、ゴム製品成
形時にゴム材が上記各素線（４）、（４）間より内部に
浸入できず、単にコードの外周部分を被覆するのみで完
全なゴムとの複合体を構成することができなかった。そ
れ故、上記スチールコード（５）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、所謂セパ
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ツ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、ゴム中の水分やタイヤの切
り疵より浸入した水分が隣接する素線により囲まれて形
成された空隙Ｄに至り、コード長手方向に伝播してスチ
ールコード全体に錆を発生させ、スチールコードの機械
的強度を大巾に低下させる原因ともなっていた。

近年、上記事情に鑑み、この種の撚り構造のスチールコ
ードであってもコード内部に充分なゴム材の浸入が期待
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。

例えば、特開昭62−41339号公報に開示されるスチール
コード（６）は、第５図（イ）に示すように、略中央に
配置する３本の素線（７）の周囲に上記素線径より若干
素線径を小さくした９本の素線（８）を配置して、同一
方向かつ同一ピッチで撚り合わして周囲に配置した素線
（８）、（８）間に隙間Ｃを設け、その隙間Ｃよりコー
ド内部へ充分なゴム材の浸入を図らんとするものであ
る。

［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（６）においても、略中央
に配置した３本の素線（７）の略中央に空隙Ｄを有して
いる。さらに、このスチールコード（６）は必ずしも第
５図（イ）に示すような断面形状とはならず、同一方向
でかつ同一ピッチで撚っているため、コードに締まろう
とする力が作用して第５図（ロ）に示すような隙間Ｃが
存在しない断面形状となり、目的とする充分なゴム材の
浸入を達成することができず、そのため前述した種々の
弊害を招くこととなっていた。

本考案は上記課題に鑑みてなしたものであり、コード外
周より中央の空隙に通じるゴム浸入路を設け、ゴム材の
浸入性を大巾に向上して、ゴム材との完全な複合体とな
る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。

［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、３本の素線の周囲に９本の素線を配置
し、これら12本の素線を同一方向、同一ピッチで撚り合
わせてなる１×12構造のスチールコードにおいて、上記
12本の素線が全て同一線径であり、かつ上記略中央に配
置された３本の素線のうち少なくとも２本の素線が、撚
りピッチをＰとしたときくせピッチP₁＝0.1P〜0.7P、素
線径をｄとしたとき見掛けの外径d₁＝（ｄ＋2/100mm）
〜（ｄ＋2/10mm）となる略スパイラル状のくせを有して
成る。

より好ましくは、上記構成において、中央に配置した３
本の素線により構成される略三角形の外郭線の各辺に位
置する各３本の素線のうちの少なくとも１本の素線が、
上記スパイラル状のくせを有することである。

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。

スパイラル状のくせを有する素線を略中央に配置する３
本の素線のうち少なくとも２本としたのは、１本では各
素線間の間隙が若干不足し、ゴム材の浸入が不充分であ
ることによる。

またスパイラル状のくせは、撚りピッチをＰとしたとき
くせピッチP₁が P₁＝0.1P〜0.7P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）を満足する必要がある。この理由は、くせピ
ッチP₁を撚りピッチＰの0.1倍より小さくすると、素線
へのくせ加工時に素線に無理な塑性変形を加えることと
なり、素線が折れ易くなり生産性が低下する。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、あるいはコード表面に負荷されるしごき力
によって素線間の間隙が減少し、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
加圧加硫時にスチールコード部内へのゴム材の浸入が充
分でなく、また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。

ここで、見掛けの外径d₁とは、第１図乃至第３図に示す
ように、スパイラル状にくせ付けしたくせつき素線の見
掛け上の外径であり、またくせピッチと第２図（ロ）に
示すP₁であり、撚りピッチＰに対してP₁＝0.1P〜0.7Pの
範囲である。

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、スパイラル状と同等の効果を示すた
め、このような形状も含むものとする。

［作用］上記のように構成されたスチールコードを、二枚のゴム
シート間に挟んで加圧加硫すると素線間に形成された微
小隙間のゴム浸入路を通って、ゴム材がコード内部に浸
入して完全なゴム材との複合体となり、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
の強力低下を防止する。

［実施例］以下、本考案の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図において、（１）はゴム製品補強用スチールコー
ドであり、このスチールコード（１）は、素線径ｄ＝0.
22mmとした12本の同一線径の素線からなり、このコード
の略中央に配置される３本の素線のうち２本の素線は、
くせピッチP₁＝4.8mm、見掛けの外径d₁＝0.26mmのスパ
イラル状のくせを施したくせつき素線（２）である。こ
のコードはこれらくせつき素線（２）とくせが施してな
い素線、即ち、略真直性の素線（３）からなる12本の素
線を撚りピッチＰ＝12.0mm、Ｓ撚り方向で撚り合わせた
ものである。

第２図は異なる実施例を示し、略中央に配置される３本
の素線全てをくせピッチP₁＝4.8mm、見掛けの外径d₁＝
0.26mmのスパイラル状のくせを施したくせつき素線
（２）で構成したものであって、上記実施例と同様に撚
り合わせてスチールコード（１）を構成した。

また、第３図はさらに異なる実施例を示し、略中央に配
置される３本の素線全てと、その周囲の９本の素線のう
ち３本の素線をくせピッチP₁＝4.8mm、見掛けの外径d₁
＝0.26mmのスパイラル状のくせを施したくせつき素線
（２）で構成したものであって、上記各実施例と同様に
撚り合わせてスチールコード（１）を構成した。

ところで、この第３図の実施例において、周囲に配置す
る９本の素線のうちスパイラル状のくせを施した素線
（２）は、略中央に配置する３本の素線により構成され
る略三角形の外郭線の各辺に位置する各３本の素線のう
ちの少なくとも１本であり、各辺に各１本のときは、各
辺の中央の素線をくせを施した素線（２）とするのが好
ましい。

上記実施例によれば、コード内部にゴム材が浸入するば
かりか、コードを構成する素線の周囲を全てゴム材によ
り完全に被覆することが可能となる。

上記実施例において、中央の２乃至３本のくせつき素線
（２）および周囲の３〜９本のくせつき素線（２）の成
形は、バンチャー型撚線機を用い、このくせつけ成形工
程は、他の略真直性を有する素線（３）との撚りの集合
点前に設けたくせ付けコーンの３〜５本のピン間に、上
記くせつき素線（２）とする素線のみを通すことにより
行った。

ところで、上記くせつき素線（２）には、撚線機の一部
に設けたくせ付けピンの間隔、寸法および素線の捻り回
数等を調整することにより、所望のくせピッチと見掛け
の外径とを有する略スパイラル状のくせを附与すること
ができる。

なお、上記実施例において、各素線（２）、（３）の素
線径ｄは0.15〜0.40mmの範囲内であることが好ましい。
その理由は、素線径ｄが0.15mm未満であるとスチールコ
ードの強度が不足し、一方、0.40mmを越えると柔軟性に
劣ることによる。

また、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（１）に高強力および良好な靱性をもたせるため、
各素線（２）、（３）には炭素含有量0.80〜0.85wt％の
鋼線を用いることがより好ましい。

さらに、ゴム材とスチールコード（１）との接着をより
良好にするため、上記各素線（２）、（３）にはブラス
メッキ、ブロンズメッキ等のCu、Znを主成分とするメッ
キを施したものを使用することが好ましい。

さらに、スチールコード（１）の撚りの安定性をより向
上させるため、スチールコード（１）の周りをコード構
成素線（２）、（３）よりも小径の１本の素線でもって
ラッピングすることも可能である。

次に、本考案のスチールコードを従来例および比較例と
共に、ゴム材の浸入性、塩水接着ゴム被覆率、ゴム材と
の複合体としての圧縮引張曲げ疲労性および製造コスト
について評価し、その結果を下表に示す。なお、テスト
に供した各コードを構成する素線は全て炭素含有量を0.
82wt％とし、その表面にはブラスメッキを施している。

この評価に際して、ゴム材の浸入性は各コードに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略中央に配置した３本の素線
のうち１本の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。

塩水接着ゴム被覆率は、ASTM2229、スチールコード接着
テストに基づくゴム材−スチールコード加硫試片を作成
後、試片底部を３％塩化ナトリウム水溶液中に10日間浸
漬し、しかる後引抜きテストを行い、引抜後のコード表
面のゴム被覆率を表示した。

圧縮引張曲げ疲労性は、各コードを複数本ゴムシートに
埋め込み、このシートを３点プーリ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、実験No.1のコードを100とし
て指数表示した。数値が大きい程疲労性に優れる。

製造コストは、各コードを得るに際してのコストであ
り、製造難易度製造時間等に関与するものである。実験
No.1のコードを100として指数表示した。数値が低い程
製造コストは良好である。

なお、下表のスパイラル状のくせの項の実験No.4〜No.1
5の本数は中央に配置した３本の素線のうちのくせつき
素線数であり、実験No.16、No.17の前の本数は中央に配
置した３本の素線のうちのくせつき素線数、後の本数は
外周に配置した素線数のうちのくせつき素線数である。

上記表からも明らかなように、本考案のスチールコード
はゴム材の浸入性、塩水接着ゴム被覆率、疲労性および
製造コストのいずれをとっても優れており、例えば本考
案のスチールコードをタイヤに使用する場合、タイヤの
寿命および乗心地性のさらなる向上が期待できる。

［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路が
形成され、ゴム材がコード内部まで確実に浸入しゴム材
との完全な複合体となる。

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、フレッティング摩耗、セパレーツ現象およ
び腐食によるコードの強力低下等を著しく減少すること
ができる。したがって、タイヤの寿命を大巾に延長する
ことができる。しかも製造コストを低減できる等の優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図（イ）、第３図は本考案の実施例のスチ
ールコードの概略断面図、第２図（ロ）は第２図（イ）
に示されるスチールコードの部分的概略斜視図、第４図
は従来の１×12の構造のスチールコードの概略断面図、
第５図（イ）、（ロ）は従来の改善された１×12構造の
スチールコードの概略断面図である。（１）、（５）、（６）……スチールコード（２）……くせつき素線（３）、（４）、（７）、（８）……素線Ｄ……空隙Ｃ……隙間

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】３本の素線の周囲に９本の素線を配置し、
これら12本の素線を同一方向、同一ピッチで撚り合わせ
てなる１×12構造のゴム製品補強用スチールコードにお
いて、上記12本の素線が全て同一線径であり、かつ上記
略中央に配置された３本の素線のうち少なくとも２本の
素線が、撚りピッチをＰとしたときくせピッチP₁＝0.1P
〜0.7P、素線径をｄとしたとき見掛けの外径d₁＝（ｄ＋
2/100mm）〜（ｄ＋2/10mm）とな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。
【請求項２】中央に配置した３本の素線により構成され
る略三角形の外郭線の各辺に位置する各３本の素線のう
ち、少なくとも１本の素線が上記略スパイラル状のくせ
を有して成ることを特徴とする請求項１記載のゴム製品
補強用スチールコード。