JPH10129211A - 耐腐食疲労性に優れたスチ−ルコ−ドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は耐腐食疲労性を改善したゴム補強材に
用いられるスチ−ルコ−ドの製造方法に関するものであ
る。 【解決手段】炭素含有量が０．７重量％以上、抗張力が
３００ｋｇ／ｍｍ² 以上の鋼素線を複数本撚り合わせ、
次いで該スチ−ルコ−ドの撚りを解して得た螺旋状の型
付けを有する鋼素線の螺旋曲率半径Ｒ０と、該鋼素線の
螺旋内側部分における表層を溶解除去した時の螺旋曲率
半径Ｒ１との比（Ｒ１／Ｒ０）が１未満であるスチ−ル
コ−ドの製造方法であり、鋼素線の曲げ応力をＭ、鋼素
線に加える引張応力をＴ、鋼素線抗張力Ｆとするとき、
０．８Ｆ≦（Ｍ＋Ｔ）＜Ｆ、０．５≦Ｔ／（Ｍ＋Ｔ）≦
０．８なる条件を満足する処理を行うことを特徴とする
鋼素線の螺旋内側表層が圧縮残留応力であるスチ−ルコ
−ドの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐腐食疲労性を改善
したゴム補強材に用いられるスチ−ルコ−ドの製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ゴム補強材に用いられるスチ−ルコ−ド
は、ゴム物品の軽量化を図るため高強力化の要望が強
い。しかし、スチ−ルコ−ドを構成する高素線の強力化
は一方では耐腐食疲労性の低下を起こしやすい問題があ
る。例えば、ゴム物品の代表例である空気入りタイヤに
おいては、その使用環境によってタイヤを構成するゴム
中に水分が含まれることが知られており、特に外傷を受
けた際には、更に多量の水分がタイヤのゴム中に侵入す
ることがある。そのためタイヤのゴム中に埋設されるス
チ−ルコ−ドは機械的疲労性よりも腐食疲労性が重要視
され、過去様々な耐腐食疲労性を向上させる技術が提案
されてきた。

【０００３】例えば、特開平７−３０８７０７号公報で
は、スキンパス伸線後にショットピ−ニング処理を行う
ことにより疲労寿命を改善することが提案されている。
又、特開平５−７１０８４号公報では伸線後の矯正処理
によって鋼素線表面を圧縮残留応力にして耐腐食疲労性
を向上させることが提案され、更に、特開昭５７−１４
９５７８号公報ではスチ−ルコ−ドの外層リムが平均的
な圧縮残留応力になるように引張応力の下で多数のロ−
ラ−を通過させることにより機械的疲労性を向上させる
提案がなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、特開平７−
３０８７０７号公報及び特開平５−７１０８４号公報に
おけるようなスチ−ルコ−ドの伸線時に圧縮残留応力を
導入する方法は、撚線工程にてこれら鋼素線を型付けし
撚り合わせる時の塑性変形によってその時の残留応力分
布が破壊され、撚線工程で螺旋状に型付けされた鋼素線
の螺旋内側表層に引張残留応力が発生することになる。
一般に螺旋状に型付けするということは曲げ塑性加工で
あり、曲げ塑性加工後曲げの内側で引張残留応力が発生
することは知られている。つまり鋼素線が螺旋状である
ということは螺旋内側表層に連続的に引張残留応力が繋
がった状態であり、この引張残留応力が腐食環境中で腐
食疲労破壊の核となり、耐腐食疲労性に対して予想以上
の効果が得られなかったものである。

【０００５】又、特開昭５７−１４９５７８号公報にお
けるスチ−ルコ−ドの機械的疲労性の向上手段にあって
は、実施例にもあるように撚り合わされたスチ−ルコ−
ドを小径のロ−ラ−と低引張応力のもとで加工を行うこ
とによって外層リムが平均的圧縮残留応力になるが、こ
れは伸線後の真直な鋼素線の処理と同様な手法であるた
めロ−ラ−による曲げの要素が大きく、スチ−ルコ−ド
の外周つまり螺旋外側の圧縮残留応力を増大させた結
果、平均的残留応力がより圧縮となって機械的疲労性が
向上する。しかし腐食環境下では螺旋内側表層に残され
た引張残留応力が腐食疲労破壊の核となり、耐腐食疲労
性に対しては予期するほど効果が得られないことが指摘
されている。

【０００６】更に、鋼素線自身に耐食性を与えるための
元素を添加する方法では、線材の価格が高くなったり、
伸線性が低下するという問題がある。更に、スチ−ルコ
−ドの内部にゴムを侵入させることが試みられている
が、ゴムの侵入が充分でないと効果が得られず、例えゴ
ムの侵入が充分であってもゴム自身の水分含有率が増加
した場合には予期するほどの効果が得られない問題があ
った。

【０００７】即ち、スチ−ルコ−ドの耐腐食疲労性を圧
縮残留応力によって向上させるには、スチ−ルコ−ドの
外周表面への加工では不十分である。何故ならば鋼素線
を螺旋状に型付けすることでスチ−ルコ−ドの外周、つ
まり螺旋外側には耐腐食疲労性に対して充分な圧縮残留
応力が発生しているためそれ以上の圧縮残留応力の増大
化は不要であり、問題は鋼素線の螺旋内側表層に取り残
された引張残留応力をいかに低減するかである。本発明
はこのような知見に基づいてなされたものであり、より
効果的な耐腐食疲労性を改善した主としてゴム補強材に
用いられるスチ−ルコ−ドの製造方法を提供するもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、炭素含
有量が０．７重量％以上、抗張力が３００ｋｇ／ｍｍ²
以上の鋼素線を複数本撚り合わせ、次いで該スチ−ルコ
−ドの撚りを解して得た螺旋状の型付けを有する鋼素線
の螺旋曲率半径Ｒ０と、該鋼素線の螺旋内側部分におけ
る表層を溶解除去した時の螺旋曲率半径Ｒ１との比（Ｒ
１／Ｒ０）が１未満であるスチ−ルコ−ドの製造方法で
あり、チュ−ブラ−タイプの撚線機にて鋼素線を撚り合
わせてスチ−ルコ−ドとし、１面２個以上からなるロ−
ラ−若しくはプ−リ−をスチ−ルコ−ドに引張応力を加
えたまま通過させ、前記ロ−ラ−若しくはプ−リ−によ
る当該鋼素線の曲げ応力をＭ、鋼素線に加える引張応力
をＴ、鋼素線抗張力Ｆとすると、０．８Ｆ≦（Ｍ＋Ｔ）
＜Ｆ、０．５≦Ｔ／（Ｍ＋Ｔ）≦０．８なる条件を満足
する処理を行うことを特徴とする鋼素線の螺旋内側表層
が圧縮残留応力である耐腐食疲労性に優れたスチ−ルコ
−ドの製造方法にかかるものである。

【０００９】そして、具体的には一つは１面２個以上か
らなるロ−ラ−若しくはプ−リ−が、２面夫々が９０度
をなす角度に配置され、二つは１面２個以上からなるロ
−ラ−若しくはプ−リ−が、３面夫々が６０度をなす角
度に配置され、三つ目は１面２個以上からなるロ−ラ−
若しくはプ−リ−が、４面夫々が４５度をなす角度に配
置された耐腐食疲労性に優れたスチ−ルコ−ドの製造方
法である。

【００１０】尚、鋼素線の曲げ応力Ｍはｄ×Ｅ／（φ＋
Ｃ）（ｄ：鋼素線直径、Ｅ：鋼素線ヤング率（２０００
０）、φ：ロ−ラ−、プ−リ−直径、Ｃ：スチ−ルコ−
ド外径）より算出される。

【００１１】

【発明の実施の態様】高強力でかつ耐腐食疲労性に優れ
たスチ−ルコ−ドに対する要求は強いものの安価で容易
に製造することは困難であったところ、耐腐食疲労性を
低下させる主要因である鋼素線を螺旋状に型付けするこ
とによって発生する螺旋内側表層の引張残留応力を低
減、圧縮残留応力とさせたゴム物品補強用のスチ−ルコ
−ドの製造方法を提供するものである。

【００１２】鋼材としては炭素含有量０．７重量％以上
のものを用い、伸線工程により３００ｋｇ／ｍｍ² 以上
の真直な鋼素線を得る。この真直な鋼素線を撚線工程に
おいてチュ−ブラ−タイプの撚線機にて複数本撚り合わ
せたものをスチ−ルコ−ドとする。この撚り合わせたス
チ−ルコ−ドの撚りを解すと螺旋状をした複数本の鋼素
線となり、この螺旋状の鋼素線はチュ−ブラ−タイプの
撚線機による曲げの塑性変形のため螺旋内側表層に引張
残留応力が発生する。この時、螺旋内側に当たる表層部
分を溶解除去すると溶解除去前の螺旋曲率半径よりも溶
解除去後の螺旋曲率半径が大きくなる。つまり溶解除去
側と逆の方向に曲がる引張残留応力の動作をする。また
逆に螺旋外側に当たる部分を溶解除去すると、もとの螺
旋曲率半径よりも大きくなる、つまり溶解除去側に曲が
る圧縮残留応力の動作をする。

【００１３】このことから、チュ−ブラ−タイプの撚線
機にて螺旋状に型付けされた鋼素線は、螺旋内側表層に
引張残留応力、螺旋外側に圧縮残留応力が発生している
ことが確認できる。バンチャ−タイプの撚線機は捩じり
の加工が加わり螺旋状の鋼素線により複雑な残留応力分
布を発生させるが、これはその後の矯正処理でも容易に
は低減できるものではない。チュ−ブラ−タイプの撚線
機と限定したのはそのためである。本発明はチュ−ブラ
−タイプの撚線機で鋼素線を螺旋状に型付けすることに
より発生する螺旋内側の引張残留応力を低減圧縮残留応
力とすることにある。

【００１４】本発明の特徴はチュ−ブラ−タイプの撚線
機によって発生した鋼素線螺旋内側表層の引張残留応力
を低減するための手段として、２個所以上からなるロ−
ラ−若しくはプ−リ−にスチ−ルコ−ドに引張応力を加
えたまま通過させることにあり、その時のロ−ラ−若し
くはプ−リ−による曲げ応力Ｍ、スチ−ルコ−ドに加え
る引張応力Ｔとすれば、その合計応力（Ｍ＋Ｔ）が鋼素
線の抗張力Ｆの８０％以上１００％未満であり、且つ、
その合計応力（Ｍ＋Ｔ）のうち引張応力Ｔが５０％以上
８０％未満、即ち、０．８Ｆ≦（Ｍ＋Ｔ）＜Ｆ、０．５
≦Ｔ／（Ｍ＋Ｔ）≦０．８の条件を満足する処理を行う
ことにより耐腐食疲労性が向上するものである。尚、曲
げ応力Ｍはｄ×Ｅ／（φ＋Ｃ）（ｄ：鋼素線直径、Ｅ：
鋼素線ヤング率（２００００）、φ：ロ−ラ−、プ−リ
−直径、Ｃ：スチ−ルコ−ド外径）である。

【００１５】ロ−ラ−若しくはプ−リ−による曲げ応力
Ｍと、スチ−ルコ−ドに加える引張応力Ｔとの合計応力
（Ｍ＋Ｔ）が鋼素線の抗張力Ｆの８０％以上１００％未
満と定めた理由は、本発明は金属が塑性変形により残留
応力が発生、変化する性質を利用したもので、撚線工程
により発生した残留応力分布を更に塑性変形させ、鋼素
線螺旋内側表層にある引張残留応力を低減させるためで
ある。応力８０％未満の場合、鋼素線への付加応力が弾
性域に留まる場合が多いため、引張残留応力を若干低減
させることができても、耐腐食疲労性を向上させるだけ
の圧縮残留応力を得るには不十分であり、一方、１００
％以上では製造時に断線を誘発する恐れがあるためであ
る。

【００１６】一般に曲げによる塑性変形は、曲げの中立
面を挟んで、曲げの外側では引張加工のため圧縮残留応
力、曲げの内側では圧縮加工のため引張残留応力が発生
することが知られている。よって曲げ加工によりスチ−
ルコ−ドを構成する螺旋状に型付けされた鋼素線のしか
も螺旋内側だけ狙って加工することは困難なものになっ
ている。

【００１７】しかるに、残留応力分布をもつ場合に、そ
の断面に均一な長手方向引張の応力を加えると、断面残
留応力分布の内、引張残留応力の大きな部分から順に塑
性変形が発生していく特徴がある。つまり、スチ−ルコ
−ドの長手方向に応力を加えた際、断面全てが引張の応
力である場合に、鋼素線螺旋内側の引張残留応力が断面
内で優先的に加工される状態となる。つまり、スチ−ル
コ−ドの撚を解して得た鋼素線螺旋内側表層の引張残留
応力を低減、圧縮残留応力にするためには、鋼素線の弾
性限界応力σ１、螺旋状に型付けされた鋼素線の長手方
向に付加される断面にできるだけ均一な付加応力をσ
２、鋼素線螺旋内側表層の最大引張残留応力をσ３とす
ると、σ３＋σ２−σ１＞０関係を満たすよう処理す
る。この処理によってσ３＋σ２−σ１＞０の範囲にあ
る鋼素線の部分は塑性変形が生じ、引張付加応力σ２を
解放することによって圧縮の残留応力を得る。

【００１８】これを図１によって更に詳細に説明する。
図１（ア）はチュブラ−タイプの撚線機で撚り合わせる
ことによって発生する残留応力を模式的に示したもので
あり、螺旋内側表層部で最大引張残留応力が発生してい
ることを示している。図１（イ）はスチ−ルコ−ド、つ
まりはスチ−ルコ−ドを構成する鋼素線断面内に圧縮入
力が一切発生しないできるだけ均一な引張付加応力を加
えた時の応力分布図であり、鋼素線表面からＬ₁ の深さ
までがσ３＋σ２−σ１＞０を満足している範囲であ
る。図１（ウ）は付加応力σ２を解放した時の鋼素線の
残留応力分布を示す。

【００１９】理想的にはスチ−ルコ−ド長手方向に鋼素
線抗張力の８０％以上１００％未満の引張応力だけを加
える場合が最も螺旋内側表層が圧縮残留応力になるが、
この場合スチ−ルコ−ドの真直性が改善されず好ましく
ない。スチ−ルコ−ドにとって真直性も重要な品質であ
る。そのため２個以上のロ−ラ−若しくはプ−リ−を使
用し、そのロ−ラ−若しくはプ−リ−の噛み合わせによ
って真直性の調整を行う。この時、鋼素線の抗張力の８
０％以上１００％未満を満たす、曲げ応力Ｍと引張応力
Ｔとの合計応力（Ｍ＋Ｔ）の内、曲げ応力Ｍが２０％程
度、つまり引張応力が８０％以下になるようなロ−ラ−
若しくはプ−リ−径であれば、そのロ−ラ−若しくはプ
−リ−の噛み合わせにより充分スチ−ルコ−ドの真直性
を調整することができ、かつ鋼素線の抗張力の８０％以
上１００％未満を満たす。この曲げ応力Ｍと引張応力Ｔ
との合計応力（Ｍ＋Ｔ）の内引張応力Ｔが５０％以上に
なるロ−ラ−若しくはプ−リ−径であれば鋼素線断面内
全に引張応力が付加されることになり、鋼素線螺旋内側
表層の引張残留応力部分が優先的に加工される。

【００２０】この時１面が２個以上からなるロ−ラ−若
しくはプ−リ−が２面夫々が９０度をなす角度に配置す
ることによりスチ−ルコ−ドを構成する螺旋状鋼素線を
ほぼ均一に加工することができ耐腐食疲労性を向上させ
るに十分な鋼素線螺旋内側表層の圧縮残留応力が得られ
る。更に３面夫々が６０度、４面夫々が４５度に配置す
ることで付加応力の均一性が向上され、スチ−ルコ−ド
長手方向に引っ張り応力だけを加えたのに等しい螺旋内
側圧縮残留応力を得ることができ、理想的な構造にな
る。ここで４面が夫々４５度に配置したものであればス
チ−ルコ−ド断面内全域にほぼ均等な加工が行きわたる
ため、それ以上の面の配置は装置が大掛かりなものとな
ってしまうこともあり必要ない。

【００２１】尚、公知のロ−ラを千鳥状に配置した真直
性矯正ロ−ラ−セットを代用することもできるが、この
場合ロ−ラ−径が小さいものだと例えロ−ラ−セット通
過時に引張入力を加えても、曲げによる塑性変形量が大
きく、スチ−ルコ−ドの外層外周、つまり鋼素線螺旋外
側に多く塑性変形が生じ、螺旋外側の圧縮残留応力が更
に圧縮に増大しているため、機械的疲労は向上しても、
腐食環境中では鋼素線螺旋内側表層に取り残された引張
残留応力が腐食疲労破壊の核となり耐腐食疲労性まで向
上させることはできない。一方、ロ−ラ−セット通過時
の引張付加入力を増やせば、本発明同様に鋼素線螺旋内
側表層の引張残留応力を低減できるが、この場合鋼素線
の抗張力を遥かに越えてしまい製造中の断線を誘発する
こととなるため実際の製品としての生産は不可能であ
る。よってロ−ラ−セット単体だけでは真直性の矯正力
をもたないような径の大きなロ−ラ−若しくはプ−リ−
を装備し高い引張付加入力下で使用することが、本発明
の真直性を満足しつつ鋼素線螺旋内側表層の引張残留応
力を低減、圧縮残留応力にできる特徴である。

【００２２】このようにして得られたスチ−ルコ−ドを
構成する鋼素線内側表層の残留応力の確認であるが、図
２に示すように本発明の処理によって得た螺旋状の鋼素
線の螺旋内側に当たる表層部分を溶解除去すると、溶解
除去前の螺旋曲率半径Ｒ０よりも溶解除去後の曲率半径
Ｒ１が小さくなる、つまり（Ｒ１／Ｒ０）が１未満とな
る、これは溶解除去側へ曲がる圧縮残留応力の動作であ
ることから容易に確認できる。

【００２３】更に製造時の調整方法も同様であり、例え
ば調整方法の例を挙げると、鋼素線の抗張力Ｆの８０％
と等しいプ−リ−による曲げ応力Ｍと鋼素線の引張応力
Ｔとの合計応力、つまり（Ｍ＋Ｔ）＝０．８Ｆで処理を
行い、ついで鋼素線螺旋内側表層の溶解除去によるテス
トを行い螺旋内側表層が所望の圧縮残留応力であるか確
認し、更に圧縮残留応力が必要であれば鋼素線の抗張力
Ｆを越えない範囲で必要なだけ引張応力Ｔを増加させる
方法が好ましい。

【００２４】更にスチ−ルコ−ドをゴム物品の補強材と
して用いる場合、特にゴム物品がタイヤである場合スチ
−ルコ−ドを構成する鋼素線同士が摩擦摩耗するフレッ
テイングが発生し腐食疲労しやすくなる。このために、
鋼素線螺旋内側表層の溶解除去による残留応力のテスト
では、鋼素線表面から鋼素線直径の５％深さ程度、更に
鋼素線直径の１０％深さまでの範囲で、溶解除去前の螺
旋曲率半径Ｒ０よりも溶解除去後の螺旋曲率半径Ｒ１が
小さくなる、つまり（Ｒ１／Ｒ０）が１未満である圧縮
残留応力の動作をすることが好ましい。

【００２５】

【実施例】炭素含有量が０．８重量％である直径５．５
ｍｍの炭素鋼を乾式伸線により所望の直径とした後、パ
テンティング処理及びブラスメッキを施して湿式伸線に
より直径０．１９ｍｍ、抗張力４１６ｋｇ／ｍｍ² の鋼
素線を製造した。伸線後の鋼素線は公知の矯正用ロ−ラ
−セットにてほぼ真直に調整を行った。

【００２６】撚線はチュ−ブラ−タイプの撚線機によっ
てピッチ６ｍｍの螺旋状に型付けされた３本の鋼素線を
コアとし、図３に示すようにピッチ１２ｍｍの螺旋状に
型付けされた９本のシ−ス鋼素線１をコアの周囲に巻き
付け、（３＋９＋０）構造（図３）のスチ−ルコ−ド２
を製造した。尚、図中ｄは鋼素線１の直径である。更に
ピッチ５ｍｍの螺旋状に型付けされた３本の鋼素線をコ
アとし、ピッチ１０ｍｍの螺旋状に型付けされた８本の
シ−ス鋼素線をコアとシ−スの間にゴムが入るようにコ
アの周囲に巻き付けた（３＋８＋０）構造のスチ−ルコ
−ドを製造した。

【００２７】次いでスチ−ルコ−ドを図４に示す装置で
処理した。図４のＡ１、Ａ２はスチ−ルコ−ドに張力を
与えるための張力付加装置であり、自由に張力付加が設
定できる機構となっている。Ｂはスチ−ルコ−ドに曲げ
を与える装置で複数個の様々な直径のロ−ラ−が配置で
き、ロ−ラ−の噛み量を自由に設定できるようになって
いる。Ｃはスチ−ルコ−ドの巻き取り装置である。

【００２８】尚、図５は曲げ装置を示す図であり、
（ア）は側面から見た図、（イ）はスチ−ルコ−ドの進
行方向からみた図で２面９０度に配置した例、（ウ）は
同様に３面６０度に配置した例、（エ）は４面４５度に
配置した例を示すものである。

【００２９】この装置に撚線を行った（３＋９＋０）、
（３＋８＋０）を夫々仕掛け、Ｂに直径２２ｍｍのロ−
ラ−を６個を１面とし、それを２面が９０°をなす角度
で取り付けた。更にＡ１、Ａ２によって、直径２２ｍｍ
のロ−ラ−の曲げ応力より大きくなるよう、鋼素線１本
当たり１７０ｋｇ／ｍｍ² 、２００ｋｇ／ｍｍ² の引張
応力が掛かるようにスチ−ルコ−ドに張力を与えた。更
にこの時スチ−ルコ−ドが真直であるようにロ−ラ−の
噛み量を調整した。更に、（３＋９＋０）にはその外側
に１本のスパイラルを巻つけ（３＋９＋１）構造とし
た。

【００３０】撚線構造（３＋９＋１）における引張応力
１７０ｋｇ／ｍｍ² を実施例１、２００ｋｇ／ｍｍ² を
実施例２とした。更に、引張応力２００ｋｇ／ｍｍ² で
ロ−ラ−面が３面のものを実施例３、４面のものを実施
例４とした。又、（３＋８＋０）の夫々を実施例５、
６、７、８とした。

【００３１】このようにして製造したスチ−ルコ−ドの
撚りを解して螺旋状の型付けを有する鋼素線に分解し、
これら鋼素線のシ−スを構成する鋼素線について１ピッ
チの長さに切断し螺旋状鋼素線の長手方向、かつ螺旋外
側半円周にエナメルを塗布した後、硝酸５０％水溶液に
浸漬し、エナメル塗布をしていない螺旋内側半円周側を
所定の深さまで溶解し、その時の鋼素線の動きを測定し
た。

【００３２】耐腐食疲労性の評価は（３＋９＋１）構造
のスチ−ルコ−ドにおいてはスチ−ルコ−ドを毎分３０
００回転の速度で３０ｋｇ／ｍｍ² の繰返し曲げ応力を
与え、これを１０万回転行い鋼素線にフレティングを付
けたのちスチ−ルコ−ドの撚りを解して得た鋼素線につ
いて少量の硝酸イオン及び硫酸イオンを含む水溶液に漬
し、毎分１０００回転の速度で３０ｋｇ／ｍｍ² の繰返
し曲げ応力を与えて鋼素線が破断するまでの回転数を記
録した。

【００３３】従来例１のスチ−ルコ−ドは鋼素線直径が
０．１９ｍｍ、抗張力が３００ｋｇ／ｍｍ² の鋼素線か
らなる（３＋９＋１）構造のスチ−ルコ−ドを千鳥状ロ
−ラセットで単に真直性を調整したものであり、これら
が破断に至るまでの回転数を１００として指数表示して
おり、数字が大きい程耐腐食疲労性に優れていることを
表している。従来例２はそれによる（３＋８＋０）構造
のスチ−ルコ−ドである。

【００３４】比較例１のスチ−ルコ−ドは、伸線後、鋼
素線表層が圧縮残留応力になるように調整してから（３
＋９＋１）構造のスチ−ルコ−ドに撚線したものであ
り、撚線によって発生した螺旋内側表層の引張残留応力
によって耐腐食疲労性の効果が薄れていることを示して
いる。比較例３はそれによる（３＋８＋０）構造のスチ
−ルコ−ドである。又、比較例２は、スチ−ルコ−ドと
した後、直径１２ｍｍの千鳥状ロ−ラ−セットを鋼素線
に７５ｋｇ／ｍｍ² の引張応力がかかるように処理し
（３＋９＋１）構造のスチ−ルコ−ドとしたものであ
り、曲げと引張の合計応力（Ｍ＋Ｔ）は鋼素線抗張力の
８０％を満足するが、曲げ応力Ｍが大きいものである。
尚、主にスチ−ルコ−ドの外周、つまり螺旋外側の圧縮
残留応力を与える処理を行ったが、これは螺旋内側表層
の引張残留応力は低減されてないことを示す。比較例４
はそれによる（３＋８＋０）構造のスチ−ルコ−ドであ
る。

【００３５】各例におけるスチ−ルコ−ド、処理条件、
曲率変化、耐腐食疲労性指数等につきいずれも表１、表
２に示す。これらの結果より、本発明のスチ−ルコ−ド
の製造方法によって耐腐食疲労性がかなり向上している
ことが判る。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】

【発明の効果】本発明のスチ−ルコ−ドの製造方法によ
り、ゴム物品補強用のスチ−ルコ−ドを構成する鋼素線
螺旋内側表層部の引張残留応力を低減、圧縮残留応力と
することができ、腐食環境下で用いられるゴム物品の耐
久性を大幅に改善することができるスチ−ルコ−ドを供
給することができたものである。更に、この発明はこれ
までにない高強力なスチ−ルコ−ドにも適用できること
から、ゴム物品の軽量化が図られると共に耐久性も改善
できるという極めて有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はスチ−ルコ−ドを構成する螺旋状鋼素線
の直径方向横断面における応力分布を示す模式図であ
る。

【図２】図２は螺旋型付けが施された鋼素線の螺旋内側
に当たる表層を溶解除去した時の曲率半径の変化を示す
図である。

【図３】図３はスチ−ルコ−ドの外径Ｃを示す図であ
る。

【図４】図４は本発明のスチ−ルコ−ドを製造するため
の主要装置図である。

【図５】図５は曲げ装置の配置を示す図である。

【符号の説明】

１‥‥スチ−ルコ−ド、 ２‥‥鋼素線、 Ａ１、Ａ２‥‥張力付加装置、 Ｂ‥‥曲げ装置、 Ｃ‥‥巻き取り装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２１Ｆ 7/00 Ｂ２１Ｆ 7/00 Ｚ Ｄ０７Ｂ 1/06 Ｄ０７Ｂ 1/06 Ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭素含有量が０．７重量％以上、抗張力
   が３００ｋｇ／ｍｍ²以上の鋼素線を複数本撚り合わ
   せ、次いで該スチ−ルコ−ドの撚りを解して得た螺旋状
   の型付けを有する鋼素線の螺旋曲率半径Ｒ０と、該鋼素
   線の螺旋内側部分における表層を溶解除去した時の螺旋
   曲率半径Ｒ１との比（Ｒ１／Ｒ０）が１未満であるスチ
   −ルコ−ドの製造方法であり、チュ−ブラ−タイプの撚
   線機にて鋼素線を撚り合わせてスチ−ルコ−ドとし、１
   面２個以上からなるロ−ラ−若しくはプ−リ−をスチ−
   ルコ−ドに引張入力を加えたまま通過させ、前記ロ−ラ
   −若しくはプ−リ−による当該鋼素線の曲げ応力をＭ、
   鋼素線に加える引張応力をＴ、鋼素線抗張力Ｆとする
   と、０．８Ｆ≦（Ｍ＋Ｔ）＜Ｆ、０．５≦Ｔ／（Ｍ＋
   Ｔ）≦０．８なる条件を満足する処理を行うことを特徴
   とする鋼素線の螺旋内側表層が圧縮残留応力である耐腐
   食疲労性に優れたスチ−ルコ−ドの製造方法。
2. 【請求項２】 １面２個以上からなるロ−ラ−若しくは
   プ−リ−が、２面夫々が９０度をなす角度に配置された
   請求項第１項記載の耐腐食疲労性に優れたスチ−ルコ−
   ドの製造方法。
3. 【請求項３】 １面２個以上からなるロ−ラ−若しくは
   プ−リ−が、３面夫々が６０度をなす角度に配置された
   請求項第１項記載の耐腐食疲労性に優れたスチ−ルコ−
   ドの製造方法。
4. 【請求項４】 １面２個以上からなるロ−ラ−若しくは
   プ−リ−が、４面夫々が４５度をなす角度に配置された
   請求項第１項記載の耐腐食疲労性に優れたスチ−ルコ−
   ドの製造方法。