JPH111881A - ゴム製品補強用スチールコードおよびその製造方法 - Google Patents

ゴム製品補強用スチールコードおよびその製造方法

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JPH111881A
JPH111881A JP9153199A JP15319997A JPH111881A JP H111881 A JPH111881 A JP H111881A JP 9153199 A JP9153199 A JP 9153199A JP 15319997 A JP15319997 A JP 15319997A JP H111881 A JPH111881 A JP H111881A
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JP
Japan
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cord
spiral
strands
steel cord
wires
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JP9153199A
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Akitaka Morioka
哲隆 森岡
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    • DTEXTILES; PAPER
    • 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
    • D07B1/0646Reinforcing cords for rubber or plastic articles comprising longitudinally preformed wires
    • D07B1/0653Reinforcing cords for rubber or plastic articles comprising longitudinally preformed wires in the core
    • DTEXTILES; PAPER
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    • D07B1/062Reinforcing cords for rubber or plastic articles the reinforcing cords being characterised by the strand configuration
    • D07B1/064Reinforcing cords for rubber or plastic articles the reinforcing cords being characterised by the strand configuration the reinforcing cords being twisted and with at least one wire exchanging place with another wire
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    • D07B2201/20Rope or cable components
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  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴム材の浸入性を大巾に向上させ、低荷重時
の伸びが小さく、コアとシースのズレが発生しない、製
造コストの低減を図ったスチールコードを提供すること
目的とする。 【解決手段】 繰り出しリールから繰り出した2本の素
線を集合してくせ付け手段に導き、スパイラル状のクセ
を有するスパイラル素線群を形成し、その周囲に5本の
素線を配置し、これらを同時に撚り合わせる方法で製造
される、同一線径の7本の素線を同一方向、同一ピッチ
で撚り合わせてなる1×n構造のゴム製品補強用スチー
ルコードにおいて、スパイラル素線群を形成する素線の
いずれか一方の素線がコード略中央に位置し、それがコ
ード長手方向においてほぼ一定間隔で交互に入れ替わ
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、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(以下、単に「コード」
という。)及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のコードは、図2に示すように、稠
密に撚り合わせた3本の素線5からなるコアの周囲に6
本の素線4を、上記撚りとは異なる方向あるいはピッチ
で撚り合わせた所謂3+6構造で、しかも上記コアを形
成する素線5の径をその周囲に配置する素線4の径より
小さくして稠密に撚り合わせたコード3が一般的に使用
されている。
【0003】しかしながら、上記コードにおいては、隣
接する各側素線同士が密接しているため、ゴム製品成形
時において、ゴム材が上記側素線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だけで完全なゴム
との複合体を構成することができなかった。そのため、
上記コード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グ現象
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に至り、コ
ード長手方向に伝播してコード全体に錆を発生させ、コ
ードの機械的強度を大幅に低下させる原因ともなってい
た。また、このコードにおいては、2種類の素線を用意
する必要があり、しかも芯素線と側素線との撚り方向あ
るいはピッチが異なるため、二回の撚り工程を必要と
し、生産時間が増加するばかりか、高価な伸線設備や撚
線設備を多数保有しなければならず、製造コストも上が
るという問題があった。
【0004】コード内部にゴム材の浸入が期待できるコ
ードとして、コードを構成する素線に過大な型付けを施
して素線間に隙間を設ける、所謂オープン撚り構造のコ
ード(図省略)が考えられるが、このコードは製造時に
おいて撚り構造が不安定になり易く、しかも低荷重時で
の伸びが大きいため、取扱作業性および複合体成形時の
作業性が悪いばかりか、複合体シート成型時に加えられ
る低張力によって隙間が減少し、ゴム材が充分浸入しな
いという問題を有する。
【0005】上記事情に鑑み、この種の撚り構造のコー
ドで、オープン構造以外でコード内部にゴム材の浸入が
期待できるコードが種々提案されている。たとえば、図
3に示すようにコアを形成する素線7の少なくとも1本
に波形あるいはスパイラル状の小さなくせを施したコー
ド6、あるいは図4に示すような芯素線9の径を側素線
4の径と同じにして、芯素線9の本数を2本に減らし、
この2本の少なくとも1本にスパイラル状のくせを施
し、周囲に複数本の側素線4を撚り合わせた2+n構造
のコード8である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】これらのコードは、コ
ア素線7、9にスパイラル状の小さなくせを施して他の
隣接する真直ぐな素線4との間に隙間を設け、その隙間
からゴムを浸入させるものであるが、二回の撚り工程を
必要とする問題は残り、しかもコアの素線に型付けした
分でシースフィラメント間を拡げて隙間を設けるものな
ので、コード全体としては上記オープン構造のコードと
同様低荷重時の伸びが大きいという問題がある。しか
も、m+n構造であるため、コアのコード長手方向の自
由度が大きく、タイヤに使用した場合コアとシース間で
ズレが生じタイヤの寿命を低下させる原因となってい
た。
【0007】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、ゴム材の浸入性を大巾に向上し、低荷重時の伸
びが小さく、コアとシースのズレが発生しない完全なゴ
ムとの複合体を形成し、しかも製造コストの低減をはか
ったコードを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、同一線径の7本の素線を同一方向、同一ピッチで撚
り合わせてなる1×n構造のゴム製品補強用スチールコ
ードにおいて、上記素線の内の2本の素線がスパイラル
素線群を形成し、かつスパイラル素線群のいずれか一方
の素線がコード略中央に位置することを第1の発明と
し、上記第1の発明において、スパイラル素線群の構成
素線の配置される位置が、コード長手方向においてほぼ
一定間隔で交互に入れ替わることを第2の発明とする。
また、上記第1または第2の発明において、スパイラル
素線群の構成素線のくせが、素線径をd(d=0.25
〜0.40mm)、スパイラル素線の見掛けの外径をd
1 、スパイラルピッチをP1 、撚り合わせのピッチをP
としたとき、(1)0.01≦(d1 −d)/P1
0.03、(2)40≦P/d≦90、(3)5≦P1
≦10の関係式を満足することを第3の発明とする。ま
た、繰出しリールから繰り出した2本の素線を集合して
くせ付け手段に導き、このくせ付け手段で以てスパイラ
ル状のくせを施してスパイラル素線群を形成した後、上
記スパイラル素線群の周囲に5本の素線を配置して撚線
機に導入して、これらを同時に撚り合わせることを第4
の発明とする。
【0009】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。式(1)において、(d1
−d)/P1 が0.01未満の場合、稠密に撚り合わせ
たものと変わりなく、スパイラル素線群の構成素線が交
互に入れ替わらず、側素線間に隙間を十分に確保するこ
とができず、ゴム浸入性が低下する。また、0.03を
越えると、側に位置するスパイラル素線群の一方の素線
が真直側素線のさらに外側に飛び出し、撚りの安定性が
低下する。また、式(2)において、P/dが40未満
の場合、真直側素線はスパイラル素線群の見掛けの外接
円と外側で接触するため、側素線間に隙間を設けること
はできるが、その隙間が大きくなりすぎ、低荷重時の伸
びが増加し、取扱作業性および複合体成形時の作業性が
低下する。また90を越えるとコードに要求される破断
伸びを確保することが難しくなる。さらに、式(3)に
おいて、P1 が5未満であると、スパイラル素線群を形
成するとき素線に加える塑性変形量が大きくなって、素
線が折れやすくなり、生産性が低下し、10より大きい
と上記(1)式との関係からスパイラル素線の見掛けの
外径d1 が大きくなりすぎ、側に位置するスパイラル素
線群の一方の素線が真直側素線のさらに外側に飛び出
し、撚りの安定性が低下する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明のコードの断面図で
ある。このコード1は、同一素線径(0.25〜0.4
0mm)の7本の金属素線のうちの2本の素線3a、3
b(斜線を施した素線)に、予め同一の小さな略スパイ
ラル状のくせを施したスパイラル素線群3の周囲に、く
せを施していない5本の真直素線2を配置して撚線機内
に導入して同時に撚り合わせたものである。上記2本の
素線3a、3bは集合してくせ付け手段に導入するた
め、そのスパイラルの位相もほぼ同一となり、したがっ
て2本の素線は常にほぼ接触して一体となって略スパイ
ラル状のくせを有するスパイラル素線群3となる。しか
も上記スパイラル素線群3のいずれか1本は略中央に他
の1本が側に配置された構成である。
【0011】本発明のコードは、2本の素線が一体とな
ったスパイラル素線群3が側素線2間に隙間を設ける機
能を発揮して、ゴムの浸入性を向上でき、しかも中央に
1本の芯素線を有する1+6のような構造となるため、
低荷重負荷時の伸びを小さく抑えることができる。
【0012】さらに、本発明のコードは、スパイラル素
線群の構成素線の配置される位置が、コード長手方向に
おいてほぼ一定間隔で交互に入れ替わる。この状態を図
5にて説明する。図5(a)〜(j)は本発明のコード
の長手方向に略等間隔で切断した断面条体を示したもの
で、(a)においては素線3aがコードの略中央に位置
し、撚りが進んだ(e)において中心に位置する素線は
3bに入れ替わる。さらに(j)にて再び素線3aがコ
ードの略中央に位置する。これがコード長手方向におい
て繰り返される。
【0013】したがって、本発明コードは、1+6のよ
うな構造ではあるが、スパイラル素線群の構成素線のズ
レが発生せず、しかも、その入れ替わり時に発生する側
素線間の大きな隙間から、より一層のゴム浸入性を得る
ことができる。
【0014】次に、本発明に係るコードの製造方法を図
6に基づいて説明する。繰出しリールから繰出した2本
の素線3a、3bを集合ダイス10で集合して、回転す
るくせ付け手段11に取り付けた複数本のくせ付けピン
12の間に通すことにより略スパイラル状のくせを付与
したスパイラル素線群3を形成し、上記スパイラル素線
群3の周囲に5本の側素線4を配置して撚線機13内に
導入して同時に撚り合わせる。ところで、素線3a、3
bを集合してくせ付けピン12の間に通すことの目的
は、同じスパイラル形状を得ることであるが、位相のズ
レを生じさせないことがその大きな理由である。この略
スパイラル状のくせのピッチおよび見掛けの外径はくせ
付けピン12の間隔、ピン径およびくせ付け手段の回転
数を調整することにより適宜変えることができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を、従来例および比較
例と比べて具体的に説明する。
【0016】表1は、5.5φの線材をパテンチング、
伸線加工を繰り返して、表面にブラスメッキを施した素
線を製造し、その7本の素線をバンチャー撚線機で撚り
合わせたコードの試作結果を示したものである。ただ
し、実験No.1はJIS規格におけるSWRS72A
相当の線材を使用し、その他はSWRS82A相当を使
用した。スパイラル素線の見掛けの外径、ピッチ、撚り
ピッチを変化させ、本発明の条件を満たす実施例、本発
明の条件から外れた比較例および従来のコードを製造
し、それぞれのコードにおいてゴム浸入性、低荷重時の
伸び(5kg荷重時の伸び)、耐疲労性、取扱作業性お
よび製造コストについて評価した。なお、表2は本発明
の実施例(No.4およびNo.10)と従来例(N
o.1)の物理的性質を調査した結果を示すものであ
る。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】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、加圧加硫した後コードを取り出し、そのコードを
分解して一定の長さを観察し、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パーセント表示し
たものである。大きいほどゴム浸入性はよい。
【0020】低荷重時の伸びは、5kg荷重時の各コー
ドの伸びを示し、取扱作業性および撚りの安定性上低い
値であることが好ましい。
【0021】コードに5kgの引張荷重を加えた状態で
2枚のゴムシートの間に挟み込み、加圧加硫した後、ゴ
ムシートを一定幅で細長くカットし、スチールコード1
本をゴム中心に含むゴムベルトを作成し試験片とする。
次にベルト疲労試験機として用いられる3点プーリー疲
労試験機のプーリー群に試験片を掛け渡し、定荷重をか
けた状態で試験片を長手方向に往復させ、プーリー部分
のしごき力によりスチールコードが破断するまでの往復
回数を測定し、実験No.1の従来例の場合を100と
して指数表示した。耐疲労性は大きい方がよい。
【0022】取扱作業性は、スチールコードの製造時や
複合体シート成形時のスチールコードの取扱作業性を示
し、また製造に係るコストも考慮して、実験No.1の
コード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。
【0023】設備コストは、コード製造にかかる設備コ
ストの評価であり、実験No.1のコードと比較して同
等又は劣るものを×、優れているものを○として評価し
た。
【0024】表1より明らかなように、本発明のスチー
ルコードは、ゴム材の浸入性、低荷重時の伸び、疲労性
および取扱作業性のいずれをも満足し、ゴム製品の補強
材として最適であることが判る。なお、本発明のコード
は従来例のコードとほぼ同等の物理的性質を有している
ことが表2から判る。
【0025】
【発明の効果】本発明のスチールコードは、コード外周
よりゴム浸入路が形成され、かつ低荷重時の伸びが小さ
く、ゴム材がコード内部まで確実に浸入し、コードとゴ
ム材との完全な複合体となる。このため、本発明のスチ
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、タイヤ走行時に
芯素線がコード内でずれ動くこともなく、タイヤの寿命
を大巾に延長することができる。また、バンチャー型撚
線機で以て一工程で製造することができるため、製造コ
ストを低減することができる等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスチールコードの概略断面図である。
【図2】従来のスチールコードの概略断面図である。
【図3】従来の改善されたスチールコードの概略断面図
である。
【図4】従来の改善された別のスチールコードの概略断
面図である。
【図5】(a)〜(j)は本発明のコード長手方向にお
ける各部分概略断面図である。
【図6】本発明のスチールコード製造方法を示す概略説
明図である。
【符号の説明】
1、3、6、8・・・スチールコード 2、4・・・側素線 5、7、9・・・芯素線 10・・・集合ダイス 11・・・くせ付け手段 12・・・くせ付けピン 13・・・撚線機 3a、3b・・・スパイラル素線 C1〜C5・・・真直側素線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一線径の7本の素線を同一方向、同一
    ピッチで撚り合わせてなる1×n構造のゴム製品補強用
    スチールコードにおいて、上記素線の内の2本の素線が
    スパイラル素線群を形成し、かつこのスパイラル素線群
    のいずれか一方の素線がコード略中央に位置することを
    特徴とするゴム製品補強用スチールコード。
  2. 【請求項2】 上記スパイラル素線群の構成素線の配置
    される位置が、コード長手方向においてほぼ一定間隔で
    交互に入れ替わる請求項1記載のゴム製品補強用スチー
    ルコード。
  3. 【請求項3】 上記スパイラル素線群の構成素線のくせ
    が下記関係式を満足する請求項1または2記載のゴム製
    品補強用スチールコード。 (1)0.01≦(d1 −d)/P1 ≦0.03 (2)40≦P/d≦90 (3)5≦P1 ≦10 ただし、d :素線径(0.25〜0.40mm) d1 :スパイラル状くせの見掛けの外径(mm) P1 :スパイラル状くせのピッチ(mm) P :撚り合わせピッチ(mm)
  4. 【請求項4】 繰出しリールから繰り出した2本の素線
    を集合してくせ付け手段に導き、このくせ付け手段で以
    てスパイラル状のくせを施してスパイラル素線群を形成
    した後、上記スパイラル素線群の周囲に5本の素線を配
    置して撚線機に導入して、これらを同時に撚り合わせる
    ことを特徴とするゴム製品補強用スチールコードの製造
    方法。
JP9153199A 1997-06-11 1997-06-11 ゴム製品補強用スチールコードおよびその製造方法 Pending JPH111881A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011161003A3 (en) * 2010-06-22 2012-03-08 Nv Bekaert Sa Layered steel cord with alternating core

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011161003A3 (en) * 2010-06-22 2012-03-08 Nv Bekaert Sa Layered steel cord with alternating core

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