JPS62141144A - スチ−ルコ−ド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、タイヤ、ホース、ベルト用のゴムに埋設する
補強用スチールコードに係わる。

［在来技術と問題点］ 例えば、スチールラジアルタイヤにおいて、スチールコ
ードはベルト補強層としてゴムに埋設して使用されてい
る。

この場合、通常のスチールコードは、例えば第７図（イ
）、（ロ）、（ハ）に示すような中芯線のないコードや
第８図に示すような中芯線を有するスチールコードが使
用される。なお図はいずれも断面で示している。

第７図（イ）に示すスチールコードは、スチール側索１
ａｌを５本撚り合わせたものであり、（ロ）に示すコー
ドは、スチール側素線１を４本を撚り合わせたものであ
るが、いずれも各側素線１は、互に外接して、いわゆる
クローズ型をなし、内部に空隙Ａを有するものである。

このような構成を打するものは、タイヤ成形に当す、ゴ
ム中に埋設されても、空隙はそのまま残り、タイヤに損
傷等が生じ、外部より水が侵入した場合、水が上述のス
チールコード内空隙Ａを伝わり、スチールコードに錆が
発生する。またゴムと素線との接着力が低く、素線同志
がこすれ合い、疲労強度が低下する。

上述のような欠点を改善するため、第７図（ハ）に示す
ような撚線の型付けを大きくして、側素線ｌの間にすき
間Ｂをあけた、いわゆるオープン型スチールコードが提
案され、一部側用され始めたが、撚線工程で、プレフオ
ーマ−により型付けする時、毒腺表面のプラスメッキが
こすられて剥離するので、この部分はゴムと接着しない
。また、コードに撚りむらができ、形伏がくずれるため
、コードの機械的性能が低下する。

上記の中芯線のない、クローズ型スチールコード、オー
プン型スチールコードに対し、第８図に示すようなスチ
ールコードも使用される。このコードは、単素線を中芯
線２とし、又は複数素線を懲り合わせて中芯線２とし、
その中芯線２の周りに、例えば８本の側素線ｌを互に外
接するように撚合わせたものである。このコードは、空
隙Ａを有し、前記クローズ型のものと同様な欠点を有し
、また中芯線２と側素線ｌがこすれあい、疲労強度が低
下する。

［発明の目的、構成コ 本発明は上述のようなスチールコードの欠点を解消する
目的でなされたものであって、１本の素線、又は２本な
いし４本の素線を撚合わせた線を中芯線とし、中芯線と
該中芯線に外接して３本ないし９本の側素線を撚合わせ
たスチールコードにおいて、側素線間に１１１所以上の
すき間を有し、前記中芯線の炭素含有量が、　０．２Ｏ
−ＯＪＯｗｔ％の鋼線、側素線の炭素含有量がか０．６
５〜０．９０ｗｔ％の鋼線よりなり、引張り強さが前記
側素線の引張り強さの８０％以下であることを特徴とす
る耐疲労性のたがいスチールコード、および前スチール
コードの側素線間にゴムが浸透するすき間をあけるため
に、中芯線の外接直径をｄ＋、側素線直径をｄＩ２、側
素線本数を九、撚りピッチＰとし、これらの間において
、素線間のすき間の平均値が、とすることを特徴とする
スチールコードにある。

以下図面によって、本発明の詳細な説明する。

第１図（イ）、（ロ）、（ハ）、第２図（イ）、（→、
（ハ）、第３図（イ）。

仲）、（ハ）、第４図、第５図は、いずれも、本発明の
スチールコードの断面を示している。

第１図、第２図、第３図は単一素線を中芯線４として、
この中芯線４に外接し、且つ、側素線５の間に１箇所以
上のすき間Ｂが形成されるように、それぞれ側素線４木
、５本、６本を撚り合わせたものである。中芯線４は炭
素含有量が０．２０〜０．６０ｗｔ％の範囲にある鋼線
よりなり、側素線５は炭素含有量が０．８５〜０．９０
ｗｔ％の範囲にある高炭素鋼線であり、この高炭素ｗ４
線は通常のタイヤ用等スチールコードとして適用されて
いるものである。これら鋼線は、一般にいずれも予めプ
ラスメッキを施し、伸線加工された後作り合わせが行わ
れる。

第４図、第５図はｍ数本の単一素線３を撚り合わせて中
芯線４として、この中芯１ｉ１４に外接し、且つ、側素
線５の間に１ｔ２！所以上のすき間Ｂが形成されるよう
に、それぞれ、側素線６本、９本を撚り合わせたもので
ある。中芯線４の鋼線及び側索［５の鋼線組成について
は第１図、第２図、第３図に説明するものと変りなく、
撚合わせに際し、予め、一般にプラスメッキを施し伸線
加工されたものを使用することでも、変りない赫 なお第５図に示す３＋９撚りの外部に更に側素線を巻い
たスチールコードもあるが、この場合、最外側素線間に
はすき間Ｂが形成される。

上述のように、本発明は、中芯線に対して、複数の側素
線がそれぞれ外接し、且つ側素線間には、１箇所以上の
すき間が形成される配置をとるが、この場合における各
素線間のすき間の平均値Ｇは次式で示される。

但し、ｄ＋は中芯線の外接円直径、ｄ２は側素線直径、
ｎは側素線本妻→数、戸は撚りピッチである。

ここで、使用される素線の線径公差±０．００５■■の
範囲で、必ず側素線間に１ケ所以上のすき間を有するた
め、すき間の平均値Ｇの最小値は０　、　ＯＩ　Ｉｎ以
上とし、撚線で中芯線が側素線の外にとび出す等の撚り
形状の不良を防ぐため、すき間の平均値Ｇの最大値を亘
・とする。

ル 本発明の第１図、第２図、第３図の側素線間のすき間Ｂ
については、中芯線４の外周に側素線５を撚り合わせて
スチールコードを製造する時、実際には、側素線間のす
き間Ｂを常に一定に保つ事は不可能であり、第１図、第
２図、第３図の（イ）。

（ロ）、（ハ）にその代表的な断面図を示すが、に）は
、全ての側線間にすき間Ｂがおいているもの、（ロ）は
、すき間Ｂが１箇所のみのもの、（ハ）はすき間が２箇
所以上、すき間のない箇所が２ｔＭ所以上のものを示す
。

これら、（イ）、（０）、（ハ）の断面をもつスチール
コードが、本発明の実施に当ることはいうまでもない。

本発明の第４図、第５図の側素線間のすき間についても
、前記第１図、第２図、第３図の（イ）、（ロ）。

（ハ）に示したと同様のすき間Ｂを構成する断面をもつ
スチールコードは本発明の実施に当る。

実例について、■＋５のスチールコードで、側素線直径
を０．２５ｍ■、ピッチをｌＯｍ■とすると、平均すき
間　Ｇ＝Ｏの場合、 ｄ＋　＝　０．１７９４■■ Ｇ＝０．旧の場合、 ｄ、　　＝　　０．１９Ｇ５−畷 Ｇ；届の場合、 ｎ ｄ＋　＝　０．２７１９ｍ５ すなわち、側素線直径０．２５ｍ−の場合、中芯線直径
はｏ、＋ａｓｓ＜　ｄ、　＜　０．２７１９箇讃の間に
あれば、本発明の断面形状をとることができる。

以下、試験例について説明する。

試験例Ａ　、Ｂ　、Ｃはいずれも１＋５、Ｄは通常使用
されている１＋５のスチールコードである。試験例Ａは
、中芯線にプラスメッキを施した０、２５ｍ■φ、５Ｗ
ＲＨ５２Ａ線、側素線にプラスメッキを施した、０．２
５＋ｎｓφ、５ＷＲ８７２Ａ線を用いた、側素線間にす
き間のあるオープン型スチールコードであり、同Ｂは中
芯線に、プラスメッキを施した０、！フ■ｌφ。

５ＷＲ３７２Ａ線を用い、側素線はＡと同じで、側素線
間にすき間のないクローズ型のスチールコードであり、
同Ｃは中芯線、側素線とも、プラスメッキを施した、０
．２５■１φ、５ＷＲＨ７２Ａ線を用いたオープン型の
スチールコードであり、同りは一般に使用されているス
チールコードＩＸ５であり、中芯線がなく、５本のプラ
スメッキを施した０、２５■■φ。

５ＷＲＨ７２Ａ　ｉにより、クローズ型に構成されたも
のである。

これら試験例Ａ　、Ｂ　、Ｃ、Ｄの諸元及び引張強さく
ｋｃ／Ｉ１ｍ″）、コード破断荷重（ｋｇ）は表１に示
すとおりである。

また、表２に前記試験例Ａ　、Ｂ　、Ｃ、Ｄの性能テス
ト結果を示す。

表２における接着力の試験については、タイヤの補強層
に使用するゴムの厚さ８寵−１幅＋２．５■嘗、長さ２
４０１−のシートを用いて、シートの長さ方向にＡ　、
Ｂ　、Ｃ、Ｄについてそれぞれ５本計２０本のスチール
コードを等間隔に配置し、前記同様のシートではさみ、
８０ｋｇ／ｃｍ”　で加圧して、１５０℃３０分間加硫
し、放冷した後、その後、１本づつゴムシートから引抜
き、その時の平均引抜荷重をみたものである。

ゴム浸透性の試験については、上記と同様にスチールコ
ードをシートに配置し、同様にシートではさみ、加硫し
たものについて、放冷後、ゴムをＩＩＩ　ｆｆｉさせ、
スチールコード内部にゴムが浸透しているか調べたもの
である。

回転曲げ疲労性能の試験については、第６図に概略示す
ようなハンタ一式回転曲転曲げ疲労試験機にセットして
行った。

試験されるサンプルコードは、支持点Ｂにおいて一端が
、回転自在に固定され、湾曲させて、距離Ｃはなれた支
点Ａで固定され、支点Ａをモーターで回転させることに
によって試験される。

ｔ、＝　　２．１９Ｃｃｉ：素線径（ｓｗ）４＝　　０
．８３５ＣＬ：サンプル長（■■）表２に示すテスト結
果かられかるように、本発明の実施である試験例Ａは、
スチールコード単体の回転曲げ疲労が最も優れており、
かつ、スチールコード内部へのゴムの浸透性及び接着力
も優れている。試験例Ｂ、Ｄはゴム浸透性で良好でな（
、接着力、回転曲げ疲労性能の面でも劣る。また、試験
例Ｃにおいては、ゴム浸透性、接着力では良好であるが
、回転曲げ疲労性能で本発明の試験例Ａに劣るところが
認められる。

試験例ＡとＣの諸元における差は、使用鋼材において、
中芯線がＡでは、通常スチールコードとして使用される
、含有炭素量が、０．７Ｑ〜Ｇ　、８０ｖｊ％の程度の
抗張力、硬度の高い鋼線と比較して、含有炭素量が０．
５２ｗｔ％と低いものを使用しているからである。試験
例Ａにおいて、中芯線を側素線を引張り強さを比較する
と、中心線は側素線の約７０％であり、８０％以下であ
ればよいことがわかったが、３０％以下となることは撚
線工程において、破断荷重が低いため、サプライ張力を
下げると中芯線が６１１素線の外に出てくる撚り不良と
なり、サプライ張力を上げると断線することがわかった
。

ｗ４１ｉｉの疲労性能は、加工度を上げるにつれて向上
し、又、炭素含有全を下げるにつれて向上することを本
発明者は実験によって把握している。もちろん、伸線加
工度を上げていくと、引張り強さが高くなることは、公
知であるが、このことと、中芯線の引張り強さが、側素
線の引張強さの３０％以下（約１００　ｋｇ／ｗ”以下
）になると撚線工程でトラブルが発生することと、スチ
ールコードの破断荷重が下がるということから、中芯線
の引張り強さの範囲及び炭素量ＨＨの０．２０〜０．６
０１１ｔ％の線材を使用し、適当な伸線加工度を選んで
、中芯線の引張り強さを側素線の引張り強さの３０〜８
０％にすることによって、スチールコードの疲労性能を
向よさせ、゛破断強度の低下を少なりシ、撚線工程でも
トラブルが発生することなくスチールコードを得たもの
である。

［作用、効果］ この結果をみてみると、本発明で、スチールコードが繰
返し曲げを受け、側素線と中芯線がこすれあう場合、中
芯線の引張り強さ及び硬度が側素線のそれらより低いた
めに、側素線側の摩耗を防ぐこ七ができ、側素線の疲労
による断線の改善に寄与しているものと考える。つまり
、中芯線は炭素含有舟が低いために、伸び性能が優れて
おり、側素線との接触点で受ける圧縮荷重に対して、容
易に伸びることによって、圧縮による損傷を小さくシ、
その結果疲労による断線が改善されるのである。

また、側素線間にすき間があり、ゴムがスチールコード
内部まで浸透し、内部に空隙がない部分を形成するため
、ゴムが損傷した場合に外部からスチールコード内部へ
水が侵入することが少なく、万一、水が侵入しても、ス
チールコード内部をつたって、水が流れることが防止で
きるため、スチールコードの発錆を最小限に防ぐことが
でき、側素線のほぼ全周にわたって、ゴムが接若するた
め、側索線間同志が摩耗し、疲労強度が低下することを
防ぐ。

本発明は、タイヤ、ホース、ベルト等のゴムｆＪＪ　品
の補強材として使用される。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）、（ロ）、（ハ）、第２図（イ）、（に）
、（ハ）、第３図（イ）。 （０）、（ハ）、第４図、第５図はそれぞれ本発明の実
施例を断面図で示す。 第６図は回転曲げ疲労試験の説明図である。 第７図（イ）、（ロ）、（ハ）、第８図は従来のスチー
ルコードを断面図で示す。 １．５・・・側素線、２，４・・・中芯線、３・・・素
線、Ａ埠　１　図 （イ）　　　　　　　　（”口′）（ハン（＋＋４） （１＋５　） ’１３０ （イ）　　　　　　　　　（ロ）　　　　　　　　　　
（八〕（３＋６）　　　　　　　　　　（３＋９）夷６
　昭 第８　図 （３＋６） 手　　続　　補　　正　　書 昭和６１年２月エフ日 事件の表示 昭和６０年特許願第２７５７２７号 発明の名称 スチールコード 補正をする者 代表者　　川上哲部 ６、補正の対象 明細書中発明の詳細な説明の欄及び図面７、補正の内容 （１）明細書中筒８頁１８行口「１＋５のスチールコー
ド」を「ｌ×５のスチールコード」に訂正する。 （２）図面中東７因仲）の図面を別紙の通り補正する。 第　７　図 （ロ） Δ （ＩＸ４）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）１本の素線、又は２本ないし４本の素線を撚合わ
   せた線を中芯線とし、該中芯線に外接して３本ないし９
   本の側素線を撚合わせたスチールコードにおいて、各側
   素線間に、１箇所以上のすき間を有し、前記中芯線の炭
   素含有量が、０．２０〜０．６０ｗｔ％の鋼線、側素線
   の炭素含有量が、０．６５〜０．９０ｗｔ％の鋼線より
   なることを特徴とするスチールコード。 （２）各側素線間のすき間平均値が、下式で表わされる
   範囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のスチールコード。 ０．０１＜（ｄ＿１＋ｄ＿２）Ｓｉｎ（π／ｎ）−ｄ＿
   ２√［ｐ＾２＋（ｄ＿１＋ｄ＿２）＾２π＾２］／ｐ＜
   ｄ＿１／ｎ（ｍｍ）ただし、ｄ＿１：中芯線の外接直径 ｄ＿２：側素線直径 ｎ：側素線本数 ｐ：撚りピッチ