JPH1025679A

JPH1025679A - ゴム補強用スチールコードおよびラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH1025679A
Application number: JP8198384A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Oguro; 義之小黒; Kazuo Matsumaru; 一夫松丸
Original assignee: Tokyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1996-07-09
Publication date: 1998-01-27
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JP2992809B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ゴム浸透性が良好でしかもすぐれた靭性と高耐
疲労性を備え、ゴム製品の適切な軽量化と耐疲労性向上
を図ることができる安価なゴム製品補強用スチールコー
ドを提供する。【解決手段】素線を同一方向に同一ピッチで同時に撚り
合わせた１×ｎ（３〜５本）のルーズオープン構造のス
チールコードであり、素線の型付け率がどのコード断面
においても１１５％以上で、かつ素線が重量％で０．７
０〜０．７６の炭素を含有する炭素鋼を用いて作られて
おり、コードに撚り合わせる前の引張り強さが素線の直
径d(mm)との関係でＺ（ｋｇｆ／ｍｍ²）≧−２００ｄ＋
３６５を満たすとともに、コードに撚り合わせる前の素
線の集合強度Ａと撚り合わせ後のコードの強度Ｂとの比
（Ｂ／Ａ）が０．９３５以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用タイヤや搬送
用コンベアベルトなどの各種ゴム製品の補強材として用
いられる高強度なスチールコードおよびこれを用いたラ
ジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用タイヤ、高圧ホース、コンベア
ベルト等のゴム製品の補強材としてゴムと加硫接着させ
るために真鍮めっきを施した直径が０．１０〜０．４０
ｍｍの素線を撚り合わせたスチールコードが用いられて
いる。このうち乗用車用ラジアルタイヤのベルト補強材
としては、従来４本または５本の素線を同時に撚り合わ
せた１×４、１×５構造のスチールコードが主に持ちい
られている。しかし、このような構造においては、図３
（ａ）（ｂ）にその断面を示すように素線間に隙間がほ
とんどないため、製造されたタイヤにおいてスチールコ
ードの内部までゴムがほとんど浸透しない。このような
状態ではタイヤはその機能が長期に渡って十分に発揮す
ることができない。すなわち、タイヤが外傷を受けると
ここから水分がタイヤに浸入しコード内部のゴムの浸透
していない空隙を伝わって錆がコード全長に伝播するこ
とになる。これによりスチールコードの強度低下が起る
だけでなく、錆の進行によってコードの素線表面とゴム
との接着層が破壊され、いわゆるセパレーション（剥
離）現象が発生することになる。このような状態におい
ては、ゴムとスチールコードとの一体性が損なわれ、複
合体としてのタイヤの性能が大きく低下する。したがっ
て、ゴム製品においては、スチールコードへのゴム浸透
性は最重要特性の１つである。

【０００３】そこで最近では、図４にその断面を示すよ
うにコード内部までゴムが浸透しやすい構造のスチール
コードが採用されるようになっている。図４(a)はほぼ
平行に束ねた２本の素線イの周りに２本の素線ロを巻き
付けるように撚り合わせた２＋２構造のものである。
（ｂ）は５本の素線ハにそれぞれ過大な型付けを施し、
それら素線をルーズに撚り合わせたオープン構造のもの
である。これらによれば、ゴム浸透性を向上することが
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、自動車の燃費
削減の要求からタイヤの軽量化が図られており、これに
呼応してタイヤの補強材としてのスチールコードについ
て、その強度を強くして使用量を減らすとともにスチー
ル構造を簡素化し、同時にコスト低減を図ることが、前
記したゴム浸透性とともに大きな課題となっている。こ
の点に関して従来では効果的な解決策がなかった。

【０００５】すなわち、従来では一般に、スチールコー
ド用原料として、炭素を０．７０〜０．７６ｗｔ％含有
する炭素鋼線材を用いて、図５のようにＺ＝−２００ｄ
＋（３３５〜３５５）ｋｇｆ／ｍｍ²（ｄ：素線の直径
ｍｍ）程度の強度の素線が使用されていたが、これでは
軽量化を達成するのに必要な強度が不足するため、原料
自体を強度の高いものに替え(炭素含有量の多いものを
用いる)、これと併せて最終の伸線総加工度を高くして
加工硬化を高め、Ｚ＝ー２００ｄ＋(３６５〜３９５)kg
f/mm²程度の高強度素線を用いたスチールコードが普及
しつつある。しかしながら、かかるスチールコードは素
線原料の炭素含有量が０．８０〜０．８６重量％程度と
多いため、コストアップが避けられない。また、原料の
炭素含有量が高くなるほど製鋼工程で偏析など欠陥が出
やすく、その線材の加工工程においても熱処理が難しく
なったり、伸線時に非金属介在物の影響が大きく現われ
たりする。この点からも使用原料はできるだけ炭素含有
量の少ない方が好ましいのである。

【０００６】しかしながら、この対策として、原料の炭
素含有量を上げずに伸線加工度だけを高めて素線強度を
上げようとしても靭性が大きく劣化してしまい、時には
最後まで伸線加工ができなくなって所定の直径の素線が
得られなくなることもある。たとえ無理な加工によって
製造できても、かかる高強度、低靭性の素線はその後の
撚り線工程において断線が多発してコードに撚りあげる
ことができなくなったり、たとえコードに撚りあげられ
ても、撚ることによって起る強度劣化の程度も大きく、
素線を高強度化した意味がなくなってしまう。さらには
コードの耐疲労性も悪いものになってしまうのである。
したがって、単純に素線の強度を上げればよいというも
のではなく、靭性にも富んだ素線でなければ実用化は不
可能である。ところがこのような素線の靭性良否限界を
図る尺度としては今までに適当なものがなく、実際には
コードに撚り上げてみなければ判断がつかないのが現状
であり、コードを構成している素線の靭性良否を評価
し、これによってコードの善し悪しを判定する適当な手
段もなかった。このようなことから、炭素を０．７０〜
０．７６ｗｔ％含有する鋼線材をもってしては実用的な
高強度素線を製造することができず、従来ではコストの
上昇をやむなきことととして０．８０重量％以上の炭素
を含有する高炭素鋼線材を使用して高強度素線とし、こ
れを用いて前記構造のスチールコードとしていたもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記のような問
題点を解消するために研究して創案されたもので、その
第１の目的は、ゴム浸透性が良好でしかもすぐれた靭性
と高耐疲労性を備え、ゴム製品の適切な軽量化と耐疲労
性向上を図ることができる安価なゴム製品補強用スチー
ルコードを提供することにある。また、本発明の第２の
目的は、高性能で寿命の長い軽量タイヤを提供すること
にある。なお、本発明のスチールコードはラジアルタイ
ヤに好適であるが、そのほか搬送用コンベアベルトなど
の各種ゴム製品の補強材としても好適である。

【０００８】上記第１の目的を達成するため本発明は、
ｎ本（３〜５本）の過大な型付けを施した素線を同一方
向に同一ピッチで同時に撚り合わせた１×ｎのルーズオ
ープン構造のスチールコードにおいて、該スチールコー
ドにおける素線の型付け率がどの断面においても１１５
％以上であり、かつ素線が重量％で０．７０〜０．７６
の炭素を含有する炭素鋼を用いて作られており、コード
に撚り合わせる前の引張り強さＺが下記の式を満たすと
ともにコードに撚り合わせる前の素線の集合強度Ａと撚
り合わせ後のコードの強度Ｂとの比（Ｂ／Ａ）が０．９
３５以上である構成としたものである。Ｚ≧−２００ｄ＋３６５〔Ｚ：引張り強さ（ｋｇｆ／ｍｍ²）、ｄ：素線の直径
（ｍｍ）〕

【０００９】好ましくは、スチールコードを構成する素
線は一方向ねじり後、逆方向ねじりを与える捻回−トル
ク試験においてトルクの低下率が７％以下のものであ
り、かかる素線としては、炭素を０．７０〜０．７６重
量％含有する炭素鋼線材を使用し、これに熱処理とめっ
きを施した後、下記の条件にて最終湿式伸線を行って作
られたものが好適である。引抜き用ダイスとして、アプローチ角度２αが８〜１
０°、ベアリング長さが０．３ｄ₁（ｄ₁＝ダイス孔径）
のものを用いる。仕上げ引抜きは２個の引抜きダイスを直列に配したダ
ブルダイスを使用し、出口側のダイスにおける減面率を
１．２〜３．９％としたスキンパス伸線を行なう。ダブルダイスおよびこれより上流の数枚の引抜きダイ
スに焼結ダイヤモンドニブを用いる。最終ダイス通過直後のスチールワイヤ温度を１５０℃
以下に制御する。第２の目的を達成するため本発明は、
上記スチールコードをベルト部の補強に用いたものであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明を添付図面に基いて詳
細に説明する。図１は本発明によるスチールコードを例
示しており、（ａ）は３本の同径の素線Ｗを１００％を
越える過大な型付け率をもってルーズに撚り合せたもの
であり、（ｂ）は４本の素線Ｗを１００％を越える過大
な型付け率をもってルーズに撚り合せたものであり、
（ｃ）は５本の素線Ｗを１００％を越える過大な型付け
率をもってルーズに撚り合せたものである。それらの例
において、スチールコードを構成する素線Ｗは通常、直
径０．２０〜０．３５ｍｍで表面には真ちゅうめっきな
どゴムと接着性のよい被覆が施されている。素線Ｗは同
一方向に同一ピッチで同時に撚り合わされており、該ス
チールコードにおける素線は長手方向において非接触が
続くということはありえず、当然にコード長手方向と直
角の断面において２本以上が部分的に接触する個所が存
在するが、その場合でも、コード断面における型付け率
が１１５％以上となっていることが必要である。コード
断面における型付け率とは、図１(a)(b)(c)に示すよう
な無負荷状態のスチールコードにおいて、全素線が納ま
る最小外接円Ｄ₁と図２(a)(b)(c)に示すように素線をタ
イトに撚った場合の外接円Ｄ₂との比すなわち、〔（Ｄ₁
／Ｄ₂）×１００（％）〕で表される値であり、この型
付け率が１１５％未満では素線相互間の隙間Ｓが小さく
なり、ゴム浸透性が低下するため不可である。ただ、型
付け率ががあまり大きすぎるとコードの均一性が悪くな
るので、上限は１６０％未満程度に抑えることが好まし
い。

【００１１】本発明は、上記スチールコードにおいてさ
らに次のような構成を有している。まず、各素線Ｗは、
炭素含有量が０．７０〜０．７６重量％の炭素鋼線材を
用い、これを従来より高い総加工度の伸線加工すること
よって作られており、撚り合わせ前の引っ張り強さＺが
Ｚ≧ー２００ｄ＋３６５(kgf/mm²)の高強度となってい
る。炭素鋼線材の炭素含有量の下限を０．７０％とした
のは、これを下回る炭素量では、好適な最終伸線条件を
採用しても、引っ張り強さがＺ≧−２００ｄ＋３６５(k
gf/mm²)が得られないからである。上限を０．７６％と
したのは、これを上回る炭素量ではコストが高くなるな
どの問題があるからである。具体的な化学的成分組成と
しては、Ｃ：０.７０〜０.７６％、Ｓｉ:０.１２〜０.
３５％、Ｍｎ：０.３〜０.９％、残部Ｆｅおよび不可避
的不純物からなるものであるが、前記基本成分組成にＣ
ｒやＮｉなどを合金元素として所定量添加していてもよ
い。撚り合わせ前の引っ張り強さＺがＺ＜ー２００ｄ＋
３６５では従来のものとの差が少なく、高強度化による
タイヤの軽量化には効果を発揮できない。

【００１２】さらに本発明は、各素線の強力が、コード
撚り合わせ前の集合強力Ａとコード撚り合わせ後のコー
ド強力Ｂの比（Ｂ／Ａ）で０．９３５以上としている。
これは撚り減りを少なくするような撚り効率とするため
であり、Ｂ／Ａが０．９３５未満では、素線の引張り強
さが前記条件を満たしていても撚り合わせたコードとし
ては強度が不十分となる不具合があるためである。さら
に本発明は、好適には、撚り合わせ前および撚り合わせ
後において各素線Ｗが良好な靭性を備えている。これは
具体的には、一方向捻り後、逆方向捻りを与える捻回試
験において、捻回ートルクの連続曲線をとったときに破
断までの間にトルク値の低下が７％以下であることであ
る。詳しく説明すると、従来では靭性に関して適切な評
価法と尺度がなく、素線を所定のつかみ間隔として素線
軸線に軽く張力を掛けながら一定方向に捻り、素線が切
断するまでの回数をもって捻り特性としていた。これに
対して、本発明では、靭性良否判断の手段として、一方
向と逆方向の捻りを与える捻回試験を採用し、この試験
における捻回ートルク曲線においてトルク低下率が７％
以下であるものを靭性良好としたのである。このパラメ
ータの採用により、素線が高強度と靭性を兼ね備え、コ
ードに撚り合わせても強度低下が少なく(撚り効率が高
く)、その強度が十分に発揮され、しかも耐疲労性にお
いても従来のコードに比べて大幅にすぐれたものを得る
ことができるのである。

【００１３】本発明において靭性良否判断法は、図７の
ように素線Ｗを固定側の掴み工具６と可動側の掴み工具
７により所定の間隔で掴み、素線Ｗに軸方向に軽く張力
を掛けた状態で一方の可動側の掴み工具７を可逆モータ
９により一定速度で一定方向(例えば時計回り方向)に所
定回数回転させて捻り、ここで一旦可逆モータ９の回転
を止め、その後逆方向(例えば、反時計回り方向)に捻り
返して素線Ｗが破断するまでの捻回ートルク曲線をとる
ものである。ここで、図６(a)のように一方向に捻って
捻回ートルク曲線を測定した場合には、トルクが連続し
て右上がりとなる正常な曲線を描いて破断に到る間でト
ルクの低下するものが現れる。かかるトルクの低下は伸
線強加工により素線内部に生じた微細欠陥から割れが入
ることにより生じるものと考えられる。しかし、一方向
のみの捻回試験でトルク低下が見られない素線を実際に
使用してこれを撚り合わせてみると、断線が発生した
り、コードの強度低下が大きかったり、耐疲労性も不十
分なものが多数現れた。従って、この試験による靭性可
否の判別は不十分かつ不正確である。

【００１４】そこで本発明者は直径や材質を異にする多
数の素線について図６(b)のように一方向−逆方向に捻
って捻回ートルク曲線をとってみた。その結果、かかる
一方向ー逆方向捻回試験においてもトルクの低下率７％
以下の素線は強度が十分に高く、靭性も良好で撚り合わ
せてコードにしても強度の低下も少なく、耐疲労性も良
好であることが判った。これに対して、一方向捻りのみ
の捻回試験でトルク低下が現れないものの、一方向−逆
方向捻回試験の逆方向捻り過程で８％以上のトルク低下
が生じた素線は靭性が明らかに不十分であり、撚り線工
程においても断線の発生もあり、しかも撚り効率も悪
く、得られたスチールコードは素線の強度が十分に発揮
されず、耐疲労性も十分といえるものではなかった。前
記トルク低下率△Ｔは、図６(b)の捻回ートルク曲線に
おいて、最初の一方向捻りでの捻りの弾性限すなわち、
図における右上がり直線部分の上限でのトルク値をＴと
し、逆方向の捻りでの低下部の最小トルク値をｔとする
と、トルク低下率△Ｔは次式で表される。但し、トルク
低下０の場合はｔ＝Ｔとする。 △Ｔ＝［（Ｔー｜ｔ｜）／Ｔ］×１００（％）このトルク低下率８％以上が現れる素線においては前記
した不具合が生じ、それ以外の素線は靭性が十分でスチ
ールコードにしても補強材として最適である。

【００１５】次に、上記のようなスチールコードのため
の素線を製造する方法を説明する。まず、前記した成分
組成の直径が４．０〜５．５ｍｍの炭素鋼線材を通常の
ように酸洗、コーティングを行い、連続乾式伸線を行っ
てたとえば直径１．２〜２．３ｍｍの中間線を得る。そ
して、この中間線をパテンティング処理してベイナイト
等の異組織を含まない均一な微細パーライト組織にし、
ゴムとの接着性のよい合金(通常、真ちゅう）めっきを
施し、最終原料線を得る。ついで、前記最終原料線を湿
式伸線して目的の直径例えば直径０．２０〜０．３５ｍ
ｍのめっき付きスチールワイヤを得る。そして、かかる
湿式伸線工程において次の条件を採用する。引抜きダイスとしてアプローチ角度（２α）が８〜１
０°、ベアリング長さが０．３ｄ₁（ｄ₁＝引抜き孔径）
のものを使用する。仕上げ引抜きを２個のダイスを重ねたダブルダイスを
使用して行い、出口側ダイスで減面率を１．２〜３．９
％としたスキンパスを行う。使用する引抜き用ダイスは、少なくともダブルダイス
の２枚とそれよりも上流のもの数枚のものに焼結ダイヤ
モンドニブを用いる。他は従来の合金ニブを用いてもよ
い。最終引抜きダイス通過直後のワイヤの温度が１５０°
Ｃ以下になるように制御する。なお、従来では、この湿
式伸線工程において、引抜きはすべてアプローチ角度が
１２°で、ベアリング長さが０．５ｄ₁の合金ニブダイ
スを用い、全引抜きともシングルダイスで行うのが一般
であった。

【００１６】本発明による製造条件を詳しく説明する
と、図８は湿式伸線工程に用いる引抜き用ダイス(後述
する仕上げ引抜き用のダブルダイスを含む)を示してお
り、１はニブ２を内蔵したダイスであり、ニブ２はアプ
ローチ部２０の角度２αが８〜１０°となっており、ま
たベアリング部２１の長さｌが０．３ｄ₁となってい
る。従来、アプローチ角は引抜き力が最も低くなること
から１２°が一般に採用され、またベアリング長さは
０．５ｄ₁を用いるのが一般的であったが、本発明はダ
イスアプローチ角を８〜１０°と小さくすることにより
伸線ワイヤの表面と内部の加工を均一化することがで
き、さらには表面残留応力も低くなるため、総加工度を
大きくとっても靭性を保持することができる。また、ベ
アリング長さを短くすることにより、ワイヤとの接触長
さを短縮し、引抜き抵抗を緩和することができる。

【００１７】図９は仕上げ引抜き用のダブルダイス３を
示しており、ケーシング４，４にそれぞれノーマルダイ
ス５ａとスキンパス用ダイス５ｂを近接して直列状に配
置し、所定減面率を２分割して得るようにしている。前
記ノーマルダイス５ａとスキンパス用ダイス５ｂのニブ
２ａ，２ｂはそれぞれ焼結ダイヤモンドで作られ、前記
したアプローチ角とベアリング長さとなっている。上記
のようにダブルダイス３の２枚のニブ２ａ，２ｂとこれ
の上流の引抜き用ダイスを含めて４枚程度以上のものに
焼結ダイヤモンドニブを用いることにより、第１に焼結
ダイヤモンドが合金に比べて表面の粗さも非常に平滑な
ため引抜き力を低くすることができ、また、引き抜いた
ワイヤの表面も平滑になり、耐疲労性向上にも効果があ
る。第２に焼結ダイヤモンドが特に硬いことから連続引
抜きによる摩耗がほとんどなく、摩耗によるダイス径の
増大とこれによる減面率の変化を防止でき、交換の手間
や生産停止時間を節減することができる。ダイヤモンド
はそれ自体は高価であるが、上記のようなことから総合
的にみれば安価となる。

【００１８】また、仕上げ引抜き用ダイスとしてダブル
ダイスを使用して減面率１．２〜３．９％のスキンパス
を行う。これにより、引抜きによるワイヤ発熱をシング
ルダイスの場合に比べて２５〜４０℃程度も低減するこ
とができる。しかも、ワイヤ表面の残留応力をマイナス
側に低く抑えることができる。スキンパス用ダイス５ｂ
による引抜き減面率を１．２〜３．９％の範囲としたの
は、１．１％以下では加工量が少なすぎて残留応力の緩
和作用が少なく、４．０％以上とあまり大すぎても残留
応力の緩和作用が少ないからである。そして、最終ダイ
ス通過直後のワイヤの温度が１５０°Ｃ以下になるよう
に制御する。これは必要に応じて潤滑液温度を低く保持
することで行う。これにより、スキンパスの採用と併せ
て時効によるワイヤの脆化を防ぐことができる。潤滑液
温度を低く保持する方法は、湿式伸線機の槽外に循環ポ
ンプと冷却機を設け、循環液を槽から強制的に抜きこれ
を冷却して槽に戻す循環系とし、潤滑液温度を例えば操
業中３５℃以下に温度制御すればよい。以上の最終伸線
工程条件を採用することにより、原料として製造コスト
の増大をもたらさないＣ含有量が０．７０〜０．７６重
量％の炭素鋼線材を用いて強度が高くしかも靭性がすぐ
れた素線を得ることができ、したがって少ない素線本数
のコードでも撚り合わせによる強度低下が少なく、耐疲
労性もすぐれたものになるのである。

【００１９】

【実施例】次に本発明の実施例を示す。［具体例１］１）原料として、化学成分が重量％でＣ：０．７５、Ｓ
ｉ：０．２１、Ｍｎ：０．５２、残部Ｆｅ及び不可避的
不純物からなる直径５．５ｍｍの線材を用いた。該原料
線材を酸洗、コーティング等の前処理を施した後、連続
乾式伸線をして中間線とした。この中間線をガス炉で加
熱した後、流動床炉に焼き入れ(パテンティング処理)し
た後、更に電解酸洗に続いて、所定量の銅と亜鉛の２層
電気めっきを施し、この後、流動床炉でめっきを熱拡散
させて真鍮めっきとし、これを最終原料とした。２）この最終原料を連続湿式伸線して直径０．２８ｍｍ
の高強度素線を製作した。この時の伸線条件を変えて
(但し、最終ダイス通過直後の素線の温度は熱流束温度
計の測定値で１５０℃以下に制御した）素線を製作し
た。そして、この素線を用いてバンチャー式撚線機によ
って１×３構造のルーズオープンコードを製作し、それ
ぞれ実施例１〜３、比較例１〜４とした。また、同一原
料線材を用いて従来の方法で普通強度の素線を製作して
コードを作り、比較例６とした。一方、原料として化学
成分が重量％でＣ：０．８３，Ｓｉ：０．２２、Ｍｎ：
０．５１、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる直径
５．５ｍｍの線材を用いて従来の方法で高強度の素線を
製作してコードを作り、比較例５とした。これら条件と
素線及びコードの特性を表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】［具体例２］原料として化学成分が重量％
でＣ：０．７２、Ｓｉ：０．２３、Ｍｎ：０．５３、残
部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる直径５．５ｍｍの線
材を用いるほか、具体例１と同じ工程で直径０．３２ｍ
ｍの素線を製作した。この時、最終の連続湿式伸線にお
いて条件を変えて素線を製作し、引き続いて同様に１×
３構造のルーズオープンコードを製作した。これをそれ
ぞれ実施例４及び５とした。また同一原料線材を用いて
従来の方法で普通強度の素線を製作してコードを作り、
比較例７とした。これらの条件と素線及びコード特性を
表２に示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】［具体例３］原料として、具体例２におけ
る実施例と同一線材を用いて同様に直径０．２５mmの高
強度素線を製作した。この時、最終の連続湿式伸線にお
いて条件を変えて素線を製作し、引き続いて同様に１×
４構造および１×５構造のルーズオープンコードを製作
し、それぞれ実施例６〜９、比較例８〜９及び比較例１
１とした。また同一原料線材を用いて従来の方法で普通
強度の素線を製作してルーズオープンコードを作り、従
来例１および従来例２とした。なお、具体例１の比較例
５と同一線材を用いて従来の方法で高強度の素線を製作
してルーズオープンコードを作り、比較例１０および比
較例１２とした。これらの条件と素線及びコード特性を
１×４構造については表３に、１×５構造については表
４に示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】

【表４】

【００２６】表１ないし表４において、「捻回試験」は
図７における固定側の掴み具６と可動側の掴み具７との
間隔Ｌを３００ｄ(ｄは素線直径ｍｍ)として直線状素線
Ｗを掴み(撚り線後の素線についてはコードの撚りを解
いて特に手で伸ばす等の加工は施さずにそのままの状態
で掴み)、固定側に４００ｇｒの重りを吊り下げて軽く
張力をかけた状態で可動側の掴み具７をモーター９によ
り３０ｒｐｍの速度で回転させて一方向に破断するま
で、或いは一方向に１０回転捻った後、一旦、回転を止
め、更に素線が破断するまで前記捻り速度で逆方向に捻
り返しを行い、捻回ートルク曲線をとって判定したもの
である。表中の「捻回試験結果」において、○はトルク
低下率が７％以下のもの(良好)を指し、×はトルク低下
率が８％以上のもの(不良)を示す。「ゴム浸透性」は１
本の直線状のコードを１００grの張力下で未加硫ゴム中
で加硫してサンプルを作った後、ゴム中のコードを取り
出し、このコードを長手方向に分解し、ゴムのコード内
部への浸透度を目視で観察して完全に浸透しているもの
を１００％として判定した。「耐疲労性指数」は１本の
直線状のコードを未加硫ゴム中で加硫した帯状のサンプ
ルを千鳥状に配置した一定直径の回転自在の３個のロー
ルに張り渡し、コードに破断荷重の１０％の引張り荷重
をかけた状態の下で、ロールを左右に繰り返し移動させ
てサンプルに繰り返し曲げを与え、コードが破断するま
での繰り返し数を測定した結果であり、表１においては
比較例６を、表２においては比較例７を、表３，４にお
いては従来例１，２をそれぞれの１００として指数で表
した。

【００２７】表１ないし表４から明らかなように、実施
例１〜９は破断荷重、撚り効率、耐疲労性が良好である
うえに、ゴム浸透性にもすぐれている。原料として０．
８０重量％以上の炭素を含有する線材を用いてた比較例
５，１０，１２に比べて同程度以上の特性を有し、ま
た、従来の普通強度の比較例６，７、従来例１，２に比
べて何れの特性においても優れており、ことに耐疲労性
が著しくすぐれていることがわかる。これに対して、比
較例１〜３、９，１１は、一方向捩じり試験あるいは一
方向−逆方向捻回試験による靭性が不良であり、撚り合
わせ前と撚り合わせ後の強力の比も低いため、ゴム浸透
性を満足していても、耐疲労性が不良である。なお、捻
回試験での捻回ートルク曲線において、コードに撚る前
の素線と撚った後の素線ではほぼ同一の曲線になり、撚
る前の素線で不良なものは撚った後でも不良であり、撚
ることによって靭性が回復することはなかった。

【００２８】

【発明の効果】以上説明した請求項１ないし３によれ
ば、１×ｎ（ｎ＝３〜５）のスチールコードにおいて、
コードを構成する素線の型付け率が適切な範囲にあるた
めゴム浸透性が良好で、しかも素線が通常の炭素量の原
料を使用しながら高強度でかつ良好な靭性を備え、撚り
効率もすぐれ、高い炭素含有量の原料線材を用いた高強
度材と同等以上の特性を有し、耐疲労性も特にすぐれて
いるので、ゴムに対する補強効果が高いというすぐれた
効果が得られる。請求項４によれば、コード強力が１０
%以上も高くなっているので使用量を減らしても補強効
果が維持でき、しかも耐食性がよく、寿命の長い安価で
軽量なラジアルタイヤとすることができるというすぐれ
た効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a)(b)(c)はそれぞれ本発明によるスチールコ
ードの例を無負荷状態で示す拡大断面図である。

【図２】(a)(b)(C)はそれぞれタイトに撚った従来のコ
ードの断面図である。

【図３】(a)(b)は従来のゴム補強用スチールコードの例
を示す断面図である。

【図４】(a)(b)は従来のゴム補強用スチールコードの例
を示す断面図である。

【図５】素線直径と引張り強さの関係を示す線図であ
る。

【図６】(a)は一方向捻りトルク曲線図、(b)は本発明に
よる一方向−逆方向捻りトルク曲線図である。

【図７】本発明における捻り−トルク試験機の概要を示
す説明図である。

【図８】本発明に使用する引抜きダイスの断面図であ
る。

【図９】本発明に使用する仕上げ引抜きダイスの断面図
である。

【符号の説明】

Ｗ素線Ｚ引張り強度Ｔねじり弾性限でのトルク値ｔ低下部でのトルク値の最小値Ａコード撚り合わせ前の素線の集合強度Ｂ撚り合わせ後のコードの強度２ニブ３仕上げ引抜きダイス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎ本（３〜５本）の過大な型付けを施した
素線を同一方向に同一ピッチで同時に撚り合わせた１×
ｎのルーズオープン構造のスチールコードにおいて、該
スチールコードにおける素線の型付け率がどの断面にお
いても１１５％以上であり、かつ素線が重量％で０．７
０〜０．７６の炭素を含有する炭素鋼を用いて作られて
おり、コードに撚り合わせる前の引張り強さが下記の式
を満たすとともにコードに撚り合わせる前の素線の集合
強度Ａと撚り合わせ後のコードの強度Ｂとの比（Ｂ／
Ａ）が０．９３５以上であることを特徴とするゴム補強
用スチールコード。Ｚ≧−２００ｄ＋３６５〔Ｚ：引張り強さ（ｋｇｆ／ｍｍ²）、ｄ：素線の直径
（ｍｍ）〕
【請求項２】スチールコードを構成する素線が、一方向
ねじり後、逆方向ねじりを与える捻回−トルク試験にお
いてトルクの低下率が７％以下のものである請求項１に
記載のゴム補強用スチールコード。
【請求項３】スチールコードを構成する素線が、熱処理
とめっきを施した後、下記の条件にて最終湿式伸線を行
うことにより作られたものである請求項１または２に記
載のゴム補強用スチールコード。引抜き用ダイスとして、アプローチ角度２αが８〜１
０°、ベアリング長さが０．３ｄ₁（ｄ₁＝ダイス孔径）
のものを用いる。仕上げ引抜きは２個の引抜きダイスを直列に配したダ
ブルダイスを使用し、出口側のダイスにおける減面率を
１．２〜３．９％としたスキンパス伸線を行なう。ダブルダイスおよびこれより上流の数枚の引抜きダイ
スに焼結ダイヤモンドニブを用いる。最終ダイス通過直後のスチールワイヤ温度を１５０℃
以下に制御する。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載のスチ
ールコードをベルト部の補強に用いたラジアルタイヤ。