WO2022044176A1 - スチールコード、タイヤ - Google Patents
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Definitions
- This disclosure relates to steel cords and tires.
- Patent Document 1 discloses a metal cord having a core wire and an outer wire arranged so as to surround the core wire.
- the core wire and the outer wire have the same diameter, twist direction, and twist pitch, the core wire is not preformed, and at least several outer wires are spare. It is said to be molded.
- the steel cord of the present disclosure has a core filament and an outer sheath filament arranged so as to surround the core filament.
- the core filament and the outer sheath filament have the same wire diameter and twist pitch, and have the same wire diameter and twist pitch.
- At least one of the core filaments is a corrugated filament having a bent portion and a non-bent portion along the longitudinal direction.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of the steel cord according to one aspect of the present disclosure in a plane perpendicular to the longitudinal direction.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of a steel cord having the same configuration as that of FIG. 1 except that the core filament does not have a corrugated filament in a plane perpendicular to the longitudinal direction.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of a steel cord having a 3/8 structure according to one aspect of the present disclosure in a plane perpendicular to the longitudinal direction.
- FIG. 4 is a side view of the steel cord according to one aspect of the present disclosure.
- FIG. 5 is an explanatory diagram of a corrugated filament in which a bent portion and a non-bent portion are repeatedly formed.
- FIG. 5 is an explanatory diagram of a corrugated filament in which a bent portion and a non-bent portion are repeatedly formed.
- FIG. 6 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a corrugated filament in which a bent portion and a non-bent portion are repeatedly formed.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of the tire according to one aspect of the present disclosure.
- FIG. 8 is a diagram schematically showing the belt layer.
- Patent Document 1 a steel cord having a core wire and an outer wire arranged so as to surround the core wire and having the same twist pitch of the core wire and the twist pitch of the outer wire is used. It has been known for a long time. A steel cord having the same twist pitch of the core wire and the same twist pitch of the outer wire is excellent in productivity because the core wire and the outer wire can be twisted at the same time.
- the steel cord according to one aspect of the present disclosure has a core filament and an outer sheath filament arranged so as to surround the core filament.
- the core filament and the outer sheath filament have the same wire diameter and twist pitch.
- At least one of the core filaments is a corrugated filament having a bent portion and a non-bent portion along the longitudinal direction.
- the same filament can be used as the core filament and the outer sheath filament. Therefore, when manufacturing a steel cord, the types of filaments to be prepared can be suppressed, the cost can be reduced, and the productivity can be increased.
- the core filament and the outer sheath filament can be twisted together to manufacture a steel cord. Therefore, the productivity of the steel cord can be increased.
- the obtained steel cord having a two-layer twist structure has a problem that the rubber permeability is low.
- At least one of the core filaments is a corrugated filament.
- the steel cord according to one aspect of the present disclosure can increase the distance between the outer sheath filaments and increase the rubber permeability as compared with the case where the core filament does not contain the wavy filament.
- the core filament has two of the corrugated filaments arranged adjacent to each other.
- the two wavy filaments may have different wavy pitches.
- the position of the bent portion in the longitudinal direction of the two adjacent core filaments does not need to be adjusted in the longitudinal position of the two adjacent core filaments. It is possible to prevent matching. As a result, the area of the core can be made sufficiently large, and a sufficient space can be formed between the outer sheath filaments. And the rubber penetration can be made particularly high.
- the core filament has two of the corrugated filaments arranged adjacent to each other.
- the two wavy filaments may have different wavy heights.
- the core area can be increased even if the positions of the bent portions in the longitudinal direction of the adjacent wavy filaments are the same, and the outer Sufficient spacing can be formed between the sheath filaments. And the rubber penetration can be made particularly high.
- All the core filaments may be the corrugated filaments.
- the distance between the outer sheath filaments can be widened and the rubber penetration can be made particularly high.
- the corrugated filament may include a plurality of portions oscillating in different directions.
- the distance between the outer sheath filaments is sufficient to allow the steel cord to penetrate the rubber.
- the degree can be especially increased.
- the desired rubber permeability is compared with the case where the corrugated filament that oscillates only in one direction is used. The wave height required for this can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the processing amount when forming the corrugated filament and increase the breaking load of the corrugated filament.
- the core filament may have a brass plating film containing Cu and Zn on the surface.
- Cu copper and Zn means zinc.
- the brass plating film may further contain one or more elements selected from Co, Ni, and Fe.
- Co cobalt
- Ni nickel
- Fe iron
- the adhesive force between the core filament and the rubber can be further enhanced, and the durability of the tire can be further enhanced.
- It may have a 2/7 structure or a 3/8 structure.
- the number of outer sheath filaments is close to the upper limit allowed for the number of core filaments, so the steel cord with a high breaking load should be used. Can be done.
- the outer sheath filament is arranged at a high density around the core filament, and the rubber permeability has been apt to be lowered in the past.
- the rubber permeability can be increased even when any of the above structures is used, and a particularly high effect can be exhibited.
- the steel cord according to one aspect of the present disclosure has excellent rubber permeability, it is possible to fill the inside of the steel cord with rubber and prevent water or the like from entering. Therefore, according to the tire including the steel cord, the tire can be made to have excellent durability.
- the steel cord according to one aspect of the present disclosure has a flat cross section perpendicular to the longitudinal direction. Since the thickness of the belt layer can be selected so that the steel cords arranged in a row can be embedded in the rubber, the cross-sectional shape of the steel cord is made flat and the thickness is suppressed to increase the thickness of the belt layer. Can be suppressed. Therefore, by using such a steel cord, the amount of rubber contained in the belt layer can be suppressed as compared with the case where, for example, a circular steel cord having the same cross-sectional area is used. As a result, the weight of the belt layer can be reduced, and the weight of the tire including the belt layer can also be reduced.
- the steel cord 10 according to the present embodiment can have a core filament 11 and an outer sheath filament 12 arranged so as to surround the core filament 11.
- the steel cord 10 of the present embodiment has a layer twist structure having a core 111 having a core filament 11 and an outer sheath 121 having an outer sheath filament 12 arranged on the outer periphery of the core 111.
- the layer twisted structure means that the filaments are arranged in a layered manner and include a plurality of layers in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord.
- the steel cord of the present embodiment preferably has a two-layer twisted structure in which the core 111 and the outer sheath 121 each have one layer.
- the core filament 11 and the outer sheath filament 12 are collectively referred to without distinction, they may be simply referred to as a filament.
- FIG. 1 shows an example of a 2/7 structure in which two core filaments 11 and seven outer sheath filaments 12 are formed, but the present invention is not limited to this.
- the number of the core filament 11 and the outer sheath filament 12 can be selected according to the characteristics such as the breaking load required for the steel cord.
- the steel cord of the present embodiment is preferably, for example, the steel cord 10 having a 2/7 structure shown in FIG. 1 or the steel cord 30 having a 3/8 structure shown in FIG.
- the number of core filaments 11 is N and the number of outer sheath filaments 12 is M, and the twist pitch and twist direction of the core filament 11 and the outer sheath filament 12 are the same 2. It means that it has a layered structure. Therefore, the 3/8 structure means that the number of core filaments 11 is 3 and the number of outer sheath filaments 12 is 8 as shown in FIG.
- the number of outer sheath filaments 12 is close to the upper limit allowed for the number of core filaments 11, so that the breaking load is increased.
- the outer sheath filament 12 is arranged at a high density around the core filament 11, and the rubber penetrance tends to be low in the past.
- the rubber permeability can be increased even when any of the above structures is used, and a particularly high effect can be exhibited.
- the cross section of the steel cord 10 of the present embodiment perpendicular to the longitudinal direction can be, for example, a flat shape.
- the length of the major axis LL in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord 10 of the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 1.43 mm or more and 1.65 mm or less, and is preferably 1.45 mm or more and 1.60 mm or less. Is more preferable.
- the length of the minor axis LS in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord 10 of the present embodiment is also not particularly limited, but is preferably 1.30 mm or more and 1.50 mm or less, and 1.32 mm or more 1. It is more preferably 45 mm or less.
- the lengths of the major axis and the minor axis of the steel cord of the present embodiment can be adjusted by pressing, for example, along the thickness direction, specifically, the minor axis LS direction.
- (2) Filament (2-1) Wire diameter The wire diameter D 11 of the core filament 11 of the steel cord 10 of the present embodiment and the wire diameter D 12 of the outer sheath filament 12 are the same. Is preferable. By making the wire diameter D 11 of the core filament 11 and the wire diameter D 12 of the outer sheath filament 12 the same, the same filament can be used as the core filament 11 and the outer sheath filament 12. Therefore, when manufacturing a steel cord, the types of filaments to be prepared can be suppressed, the cost can be reduced, and the productivity can be increased.
- the wire diameter D 11 of the core filament 11 and the wire diameter D 12 of the outer sheath filament 12 are not limited, but are preferably 0.30 mm or more and 0.42 mm or less, and more preferably 0.35 mm or more and 0.42 mm or less. ..
- the breaking load of the steel cord can be sufficiently increased.
- the wire diameters D 11 and D 12 to 0.42 mm or less, when a steel cord containing the filament is used for a tire, the impact can be sufficiently absorbed and the riding comfort during running can be improved. can.
- the wire diameter D 11 of the core filament 11 and the wire diameter D 12 of the outer sheath filament 12 each have a certain tolerance in manufacturing. Therefore, when the tolerance is within the range, the wire diameters of both filaments can be the same.
- the wire diameter D 11 of the core filament 11 and the wire diameter D 12 of the outer sheath filament have a relationship of 0.92 ⁇ D 11 / D 12 ⁇ 1.08, it is within the tolerance range. can do. Therefore, when the above range is satisfied, the wire diameter D 11 of the core filament and the wire diameter D 12 of the outer sheath filament can be the same. (2-2) Twisting pitch of the filament Further, it is preferable that the twisting pitch of the core filament 11 and the twisting pitch of the outer sheath filament 12 are the same.
- the core filament 11 and the outer sheath filament 12 can be twisted together to manufacture a steel cord. Therefore, the productivity of the steel cord can be increased.
- the twist pitch means the length at which the filament is twisted once.
- the length here means the length along the central axis of the steel cord.
- FIG. 4 shows a side view of the steel cord 10 shown in FIG.
- the steel cord 10 has seven outer sheath filaments 12A to 12G. Therefore, the outer sheath filaments 12A to 12G repeatedly appear on the side surface of the steel cord 10 in that order.
- the distance between the same outer sheath filaments along the central axis CA, for example, between the outer sheath filaments 12A, is the twist pitch Pt of the outer sheath filaments 12. ..
- twist pitch has been described by taking the case of the outer sheath filament 12 as an example, but the twist pitch of the core filament 11 is also the same.
- the twist pitch of the outer sheath filament and the core filament is not particularly limited, but is preferably 10 mm or more and 30 mm or less, and more preferably 15 mm or more and 25 mm or less.
- the twist pitch of the core filament 11 and the twist pitch of the outer sheath filament 12 also have a certain tolerance in manufacturing. Therefore, when the tolerance is within the range, the twist pitches of both filaments can be the same.
- the core filament 11 and the outer sheath filament 12 have the same twisting direction.
- (2-3) Waved filament The productivity of the steel cord can be improved by making the wire diameter and the twist pitch the same for the core filament 11 and the outer sheath filament 12 as described above.
- the obtained steel cord having a two-layer twist structure has a problem that the rubber permeability is low.
- a steel cord having a high rubber penetrance has been required in order to suppress the intrusion of water or the like into the rubber of the tire.
- the steel cord 10 of the present embodiment is preferably a corrugated filament in which at least one of the core filaments 11 has a bent portion and a non-bent portion along the longitudinal direction.
- the wavy filament 40 has a shape having a bent portion 41 and a non-bent portion 42 repeatedly along the longitudinal direction and having a wavy amplitude. Become. Therefore, as shown in FIG. 1, when the core filament 11A of the steel cord 10 is a corrugated filament, the core filament 11A is observed in a plurality of cross sections perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord 10. The position of will change. As a result, the area of the region surrounded by the dotted line A occupied by the core filament 11A, which is a corrugated filament, becomes large, and the area of the core 111 surrounded by the dotted line B including the core filament 11A also becomes large. Then, by increasing the area of the core 111, the distance Ld between the outer sheath filaments 12A and 12B arranged so as to surround the core 111 can be lengthened.
- FIG. 2 shows a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord 20 when the two core filaments 11A and 11B are all straight filaments that are not corrugated filaments. Comparing the steel cord 10 shown in FIG. 1 with the steel cord 20 shown in FIG. 2, it can be confirmed that the steel cord 10 has a larger area of the core 111 surrounded by the dotted line B than the steel cord 20. .. It can also be confirmed that the steel cord 10 shown in FIG. 1 has a longer distance Ld between the outer sheath filaments 12A and 12B than the steel cord 20 shown in FIG.
- the distance between the outer sheath filaments 12A and 12B can be increased and the rubber can be increased as compared with the case where the core filament 11 does not contain the corrugated filament. Penetrance can be increased.
- the number of corrugated filaments of the steel cord of the present embodiment is not particularly limited, and as described above, at least one of the core filaments 11 can be a corrugated filament. Further, all the core filaments 11 included in the steel cord of the present embodiment can be used as corrugated filaments. By using all the core filaments 11 of the steel cord of the present embodiment as corrugated filaments, the distance between the outer sheath filaments 12 can be particularly widened, and the rubber permeability can be particularly increased.
- the core filament 11 has two wavy filaments arranged adjacent to each other, it is preferable that the two wavy filaments have different wavy pitches P, which will be described later. That is, when a plurality of filaments of the core filament 11 are corrugated filaments and at least a part of the corrugated filaments are arranged adjacent to each other, it is preferable that the corrugated pitch P differs between the adjacent corrugated filaments. ..
- the positions of the bends in the longitudinal direction of the adjacent wavy filaments may match unless the positions of the adjacent wavy filaments in the longitudinal direction are adjusted. be. If the positions of the bent portions in the longitudinal direction of the adjacent corrugated filaments match, the effect of increasing the area of the core 111 may be reduced, and the effect of increasing the rubber penetration may be suppressed.
- the two adjacent wavy filaments do not need to adjust the positions of the two adjacent wavy filaments in the longitudinal direction. It is possible to prevent the positions of the bent portions from matching in the longitudinal direction of the above. As a result, the area of the core 111 can be sufficiently increased, and a sufficient space can be formed between the outer sheath filaments 12. And the rubber penetration can be made particularly high.
- the difference in the wavy pitch P of the two adjacent wavy filaments is not particularly limited, but is preferably 1.5 mm or more, and more preferably 1.7 mm or more.
- the wavy filaments of the adjacent wavy filaments can be manufactured without adjusting the position of the wavy filaments in the longitudinal direction at the time of manufacturing the steel cord. It is possible to prevent the positions of the bent portions from matching in the longitudinal direction. Therefore, the area of the core 111 can be made particularly large, and the rubber penetration can be made particularly high.
- the difference in the wave pitch P of the adjacent wave filaments is preferably 5 mm or less. It is more preferably 4 mm or less.
- the wavy filament has two wavy filaments arranged adjacent to each other, it is preferable that the two wavy filaments have different wavy heights H, which will be described later. That is, when a plurality of filaments of the core filament 11 are used as wavy filaments and at least a part of the wavy filaments are arranged adjacent to each other, it is preferable that the wavy height H differs between the adjacent wavy filaments. ..
- the area of the core 111 can be increased even if the positions of the bent portions in the longitudinal direction of the adjacent wavy filaments are the same. , A sufficient distance can be formed between the outer sheath filaments. And the rubber penetration can be made particularly high.
- the difference in the wavy height H of the adjacent wavy filaments is not particularly limited, but is preferably 20% or more, and more preferably 25% or more of the wire diameter.
- the upper limit of the difference in the wavy height H of the adjacent wavy filaments is not particularly limited, but the difference in the wavy height H of the adjacent wavy filaments is preferably 150% or less of the wire diameter. , 100% or less is more preferable. By setting the difference in the wave height H of the adjacent wave filaments to 150% or less of the wire diameter, it is possible to prevent the outer diameter of the steel cord from becoming excessively large.
- a straight filament having no bent portion can be used for the outer sheath filament 12 instead of the wavy filament. That is, only one or more selected from the core filament 11 can be a corrugated filament, and the other filaments including the outer sheath filament 12 can be a straight filament.
- the corrugated filament when used for the core filament 11, it is necessary to obtain the desired rubber permeability as compared with the case where the corrugated filament is used for the outer sheath filament 12.
- the number of wavy filaments can be suppressed. Therefore, the number of corrugated filaments required for manufacturing the steel cord can be suppressed, and the productivity of the steel cord can be increased.
- the core filament 11 is a corrugated filament
- the outer sheath filament 12 is a corrugated filament
- the major axis L L and the minor axis L of the steel cord when the desired rubber permeability is obtained. S can be suppressed.
- the steel cord can be applied to, for example, the belt layer of a tire described later, and the thickness of the belt layer can be selected so that the steel cord can be embedded in the rubber of the belt layer.
- the thickness of the belt layer can be obtained by adding a predetermined value predetermined so that the steel cord can be embedded to the thickness of the steel cord.
- the thickness of the belt layer can be suppressed and the amount of rubber contained in the belt layer can be suppressed.
- the weight of the tire including the belt layer can be reduced, and the fuel efficiency of the vehicle equipped with the tire can be improved.
- FIG. 5 shows a configuration example of the corrugated filament 40.
- the corrugated filament 40 has the bent portion 41 and the non-bent portion 42 alternately and repeatedly along the longitudinal direction.
- FIG. 5 shows an example in which the bent portion 41 is bent at an angle close to 90 degrees, but the present invention is not limited to this, and the bent portion 41 may be bent at an angle of less than 90 degrees or greater than 90 degrees, for example. ..
- a plurality of preforms 51 are arranged, and a straight filament 52 to be a wavy filament is placed between the plurality of preforms 51 along the direction of the block arrow in the drawing. It can be formed by passing it through.
- the preform 51 can have, for example, a pin type (cylindrical type) or a gear type.
- the specific corrugated shape of the corrugated filament is not particularly limited.
- the wavy height H of the wavy filament is preferably 200% or more and 350% or less, and more preferably 220% or more and 320% or less of the wire diameter of the wavy filament.
- the corrugated height H means the height from the flat surface S to the bent portion 41B on the side far from the flat surface S when the corrugated filament 40 is placed on the flat surface S.
- the corrugated filament is installed on the plane S so that the direction of the amplitude formed by the repetition of the bent portion and the non-bent portion is perpendicular to the plane S for the portion to be evaluated. do.
- the corrugated height H By setting the corrugated height H to 200% or more with respect to the wire diameter, when used as a core filament of a steel cord, a sufficient space is formed between the outer sheath filaments, and the rubber permeability of the steel cord is formed. Can be especially enhanced.
- the corrugated height H By setting the corrugated height H to 350% or less of the wire diameter, it is possible to prevent the outer diameter of the steel cord from becoming excessively large. Further, by setting the corrugated height H to 350% or less with respect to the wire diameter, it is possible to prevent the occurrence of flare in which the filament is untwisted and spreads when the steel cord is cut. preferable.
- the wavy pitch P which is a repeating pitch between the bent portion and the non-bent portion, is not particularly limited, but is preferably 2.0 mm or more and 30.0 mm or less, preferably 3.0 mm. It is more preferably 15.0 mm or less.
- the corrugated pitch means the distance between the bent portions having the same shape, and means the length in the longitudinal direction of the steel cord from the reference bent portion to the adjacent bent portion. Therefore, in the example shown in FIG. 5, the corrugated pitch P means, for example, the distance from the bent portion 41A to the bent portion 41C adjacent to the bent portion 41A.
- the wave pitch P By setting the wave pitch P to 2.0 mm or more, it is easy to form a bent portion and a non-bent portion on the filament, and it is easy to control accurately. Further, by setting the corrugated pitch to 30.0 mm or less, the bent portion and the non-bent portion can be manufactured by a relatively simple device, and the manufacturing cost can be suppressed.
- FIG. 5 shows an example of a wavy filament that oscillates only in one direction perpendicular to the X-axis direction, which is the longitudinal direction, specifically, in the Y-axis direction. It is not limited to such a form.
- the corrugated filament used in the steel cord of the present embodiment includes, for example, a corrugated filament including a portion that oscillates along a plurality of different directions, specifically, a portion that oscillates in a plurality of directions in a plane perpendicular to the longitudinal direction. It can be a wavy filament containing.
- amplitude in a plurality of directions includes not only a portion that oscillates in the Y-axis direction, which is perpendicular to the X-axis which is the longitudinal direction of the corrugated filament 40 in FIG. 5, but also a portion that oscillates in the Z-axis direction. means.
- the distance between the outer sheath filaments 12 is sufficient to make the steel cord. Especially the rubber penetration of. Further, by using a corrugated filament containing a plurality of portions oscillating in different directions as the core filament of the steel cord, the desired rubber penetration is compared with the case where the corrugated filament oscillating only in one direction is used. The wave height required for the degree can be lowered. Therefore, it is possible to suppress the processing amount when forming the corrugated filament and increase the breaking load of the corrugated filament.
- the core filament material of the steel cord of the present embodiment is not particularly limited, and may be, for example, a steel wire. Further, the core filament of the steel cord of the present embodiment may have a steel wire 13 and a plating film 14 arranged on the surface of the steel wire 13, as shown in, for example, the core filament 11B of FIG.
- High carbon steel wire can be preferably used as the steel wire 13.
- the plating film 14 is preferably a brass plating film having, for example, Cu (copper) and Zn (zinc) as metal components.
- the brass plating film may be composed of only Cu and Zn, but may further contain a metal component other than Cu and Zn.
- the brass plating film may further contain, for example, one or more elements selected from Co (cobalt), Ni (nickel), and Fe (iron) as metal components.
- the core filament of the steel cord of the present embodiment is a brass plating film containing the steel wire 13 and Cu and Zn arranged on the surface of the steel wire 13. It can have a plating film 14.
- the plating film 14 may further contain one or more elements selected from Co, Ni, and Fe.
- the boundary between the steel wire 13 and the plating film 14 is shown by a dotted line, but the composition changes continuously from the surface of the steel wire 13 toward the plating film 14, and the boundary between the two is not clear. Is also good.
- the plating film 14 is shown only on one core filament 11B in FIG. 1, all the core filaments 11 included in the steel cord 10 may also have the plating film 14 on the surface of the steel wire 13. Further, the outer sheath filament 12 may also have a plating film 14 on the surface of the steel wire 13. The same applies to the steel cord 30 of another configuration example shown in FIG.
- the adhesive strength between the core filament and the rubber is enhanced, and the tire has particularly excellent durability. can do.
- the brass plating film further contains one or more elements selected from Co, Ni, and Fe, the adhesive force between the core filament and the rubber can be further enhanced, and the durability of the tire can be further enhanced. can.
- the tire of this embodiment can include the steel cord described above.
- FIG. 7 shows a cross-sectional view of the tire 60 according to the present embodiment in a plane perpendicular to the circumferential direction. Although only the portion on the left side of the CL (center line) is shown in FIG. 7, the same structure is continuously provided on the right side of the CL with the CL as the axis of symmetry.
- the tire 60 includes a tread portion 61, a sidewall portion 62, and a bead portion 63.
- the tread portion 61 is a portion in contact with the road surface.
- the bead portion 63 is provided on the inner diameter side of the tire 60 with respect to the tread portion 61.
- the bead portion 63 is a portion in contact with the rim of the wheel of the vehicle.
- the sidewall portion 62 connects the tread portion 61 and the bead portion 63. When the tread portion 61 receives an impact from the road surface, the sidewall portion 62 elastically deforms and absorbs the impact.
- the tire 60 includes an inner liner 64, a carcass 65, a belt layer 66, and a bead wire 67.
- the inner liner 64 is made of rubber and seals the space between the tire 60 and the wheel.
- the carcass 65 forms the skeleton of the tire 60.
- the carcass 65 is composed of organic fibers such as polyester, nylon and rayon, steel cords, and rubber.
- the bead wire 67 is provided in the bead portion 63.
- the bead wire 67 receives the pulling force acting on the carcass.
- the belt layer 66 tightens the carcass 65 to increase the rigidity of the tread portion 61.
- the tire 60 has two belt layers 66.
- FIG. 8 is a diagram schematically showing a single belt layer 66.
- FIG. 8 shows a cross-sectional view of the belt layer 66 in the longitudinal direction, that is, in a plane perpendicular to the circumferential direction of the tire 60.
- the belt layer 66 has a plurality of steel cords 71 and rubber 72.
- a plurality of steel cords 71 are arranged in a row.
- the steel cord 71 the steel cord described above can be used.
- the rubber 72 covers the steel cord 71, and the entire circumference of each steel cord 71 is covered with the rubber 72.
- the steel cord 71 is embedded in the rubber 72.
- the steel cord described above has excellent rubber permeability, it is possible to fill the inside of the steel cord with rubber and prevent water or the like from entering. Therefore, according to the tire of the present embodiment including the steel cord described above, it is possible to obtain a tire having excellent durability.
- the steel cord described above has a flat cross section perpendicular to the longitudinal direction. Since the thickness of the belt layer can be selected so that the steel cords arranged in a row can be embedded in the rubber, the cross-sectional shape of the steel cord is made flat and the thickness is suppressed to increase the thickness of the belt layer. Can be suppressed. Therefore, by using the steel cord described above, the amount of rubber contained in the belt layer can be suppressed as compared with the case where, for example, a circular steel cord having the same cross-sectional area is used. As a result, the weight of the belt layer can be reduced, and the weight of the tire including the belt layer can also be reduced.
- twist pitch Measurement was performed by the trace method of JIS G 3510 (1992). Specifically, first, a thin traceable paper is placed on the outer peripheral surface of the manufactured steel cord, and the traces of twisting of the outer sheath filament are copied by rubbing the paper with a pencil. Then, from the obtained twist mark of the outer sheath filament, the length of the outer sheath filament for 5 pitches along the central axis of the steel cord is measured with a ruler, and the value divided by 5 is the twist of the outer sheath filament. It was a pitch.
- the twist pitch of the core filament was also measured in the same manner. However, since the twist pitch of the outer sheath filament and the twist pitch of the core filament were the same in all of the following experimental examples, only one numerical value is shown as an evaluation result.
- the steel cord was taken out from the obtained steel cord / rubber complex with a cutter knife.
- a copper layer and a zinc layer were formed by plating on the surface of the steel filament base material.
- copper pyrophosphate was used as the plating solution, and a film was formed with a current density of 22 A / dm 2 and a treatment time of 14 seconds.
- zinc layer zinc sulfate was used as the plating solution, and the film was formed with a current density of 20 A / dm 2 and a treatment time of 7 seconds.
- a heat treatment was performed by heating at 600 ° C. for 9 seconds in an atmospheric atmosphere to diffuse the metal components and form a plating film.
- the obtained filament having the plating film was twisted with a twisting machine to produce a steel cord of Experimental Example 1 having a 2/7 structure shown in FIG. Since the 2/7 structure has already been described, the description thereof will be omitted here.
- the core filament 11 and the outer sheath filament 12 a filament having the brass plating film having the same wire diameter was used, and the twist pitch and the twist direction of the core filament 11 and the outer sheath filament 12 were the same.
- one of the two core filaments 11 was used as a corrugated filament.
- the wavy filament has a wavy height H of 0.95 mm (250% of the wire diameter) and a wavy pitch P between the bent portion and the non-bent portion of 4.3 mm along the longitudinal direction.
- a filament having a repeatedly bent portion and a non-bent portion was used.
- a straight filament having no bent portion was used.
- the filaments that are not corrugated filaments are straight filaments that do not form a bent portion.
- the outer sheath filament 12 a straight filament having no bent portion was used.
- the corrugated filament used in this experimental example oscillates in one direction like the corrugated filament 40 shown in FIG.
- the wavy filament used in this experimental example and the like that oscillates in one direction is "two-dimensional", and the portion that oscillates along a plurality of different directions used in experimental examples 13 to 15 and 19 described later. Filaments with waves containing are referred to as "three-dimensional" respectively.
- the two core filaments were manufactured while adjusting so that the positions of the bent portions in the longitudinal direction were displaced.
- the wavy filaments had a wavy height H of 0.95 mm and a wavy pitch of 4.3 mm.
- a steel cord was manufactured in the same manner as in Experimental Example 1 except that the two core filaments were both corrugated filaments and the corrugated pitch P and corrugated height H of the corrugated filament were set to the values shown in Table 1. And evaluated.
- the wavy heights H were 0.95 mm and 1.06 mm, respectively, and the wavy pitch was 4.3 mm.
- a steel cord with a 2/7 structure was manufactured, and one of the core filaments 11 was made into a wavy filament.
- Example 16 Using the filament having the brass-plated film produced in Experimental Example 1, a steel cord having the 3/8 structure shown in FIG. 3 was manufactured. Since the 3/8 structure has already been described, the description thereof will be omitted here.
- the core filament 11 and the outer sheath filament 12 have the same wire diameter, and a filament having a brass plating film is used, and the core filament 11 and the outer sheath filament 12 have the same twist pitch and twist direction. ..
- one of the three filaments of the core filament 11 was used as a corrugated filament.
- the wavy filament has a wavy height H of 0.95 mm (250% of the wire diameter) and a wavy pitch P between the bent portion and the non-bent portion of 4.3 mm along the longitudinal direction.
- a filament having a repeatedly bent portion and a non-bent portion was used.
- straight filaments having no bent portion were used.
- the outer sheath filament 12 a straight filament having no bent portion was used as the outer sheath filament 12.
- Example 19 Of the three core filaments 11, one core filament was used as a corrugated filament.
- a wavy filament including a portion oscillating along a plurality of different directions was used, and the wavy pitch P and the wavy height H were set to the values shown in Table 1.
- the wave height H was set to 0.95 mm
- the wave pitch P was set to 4.3 mm.
- Example 20 The evaluation results are shown in Table 1.
- the four outer sheath filaments were used as the wavy filament, and the wavy pitch P and the wavy height H of the wavy filament were set to the values shown in Table 1.
- the corrugated filament and the straight filament having no bent portion were alternately arranged along the circumferential direction of the core 111. Further, the core filament 11 is a straight filament that does not form a bent portion. Except for the above points, a steel cord was manufactured and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1.
- Example 21 As the outer sheath filament and the core filament, a straight filament having no bent portion was used. That is, a steel cord 20 having the structure shown in FIG. 2 was manufactured without using a corrugated filament. Except for the above points, a steel cord was manufactured and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1.
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Abstract
コアフィラメントと、前記コアフィラメントを囲むように配置されたアウターシースフィラメントとを有し、 前記コアフィラメントと、前記アウターシースフィラメントとは、素線径および撚りピッチが同じであり、 前記コアフィラメントの少なくとも1本が長手方向に沿って屈曲部と非屈曲部とを有する波付きフィラメントであるスチールコード。
Description
本開示は、スチールコード、タイヤに関する。
特許文献1には、コアワイヤーと、コアワイヤーを取り囲むように配置したアウターワイヤーとを有する金属コードが開示されている。特許文献1に開示された金属コードにおいて、コアワイヤーと、アウターワイヤーとは、直径、撚り方向、撚りピッチが同じであり、コアワイヤーは予備成形されておらず、少なくとも数本のアウターワイヤーは予備成形されているとされている。
本開示のスチールコードは、コアフィラメントと、前記コアフィラメントを囲むように配置されたアウターシースフィラメントとを有し、
前記コアフィラメントと、前記アウターシースフィラメントとは、素線径および撚りピッチが同じであり、
前記コアフィラメントの少なくとも1本が長手方向に沿って屈曲部と非屈曲部とを有する波付きフィラメントである。
前記コアフィラメントと、前記アウターシースフィラメントとは、素線径および撚りピッチが同じであり、
前記コアフィラメントの少なくとも1本が長手方向に沿って屈曲部と非屈曲部とを有する波付きフィラメントである。
[本開示が解決しようとする課題]
特許文献1に開示されているように、コアワイヤーと、コアワイヤーを取り囲むように配置したアウターワイヤーとを有し、コアワイヤーの撚りピッチと、アウターワイヤーの撚りピッチとを同じにしたスチールコードが従来から知られている。コアワイヤーの撚りピッチと、アウターワイヤーの撚りピッチとを同じとしたスチールコードは、コアワイヤーと、アウターワイヤーとを同時に撚ることができるため、生産性に優れる。
特許文献1に開示されているように、コアワイヤーと、コアワイヤーを取り囲むように配置したアウターワイヤーとを有し、コアワイヤーの撚りピッチと、アウターワイヤーの撚りピッチとを同じにしたスチールコードが従来から知られている。コアワイヤーの撚りピッチと、アウターワイヤーの撚りピッチとを同じとしたスチールコードは、コアワイヤーと、アウターワイヤーとを同時に撚ることができるため、生産性に優れる。
しかしながら、タイヤの耐久性を高める観点から、タイヤのゴム内への水等の侵入を抑制するため、ゴム浸透度の高いスチールコードが求められている。
このため、本開示は、ゴム浸透度の高いスチールコードを提供することを目的とする。
[本開示の効果]
本開示によれば、ゴム浸透度の高いスチールコードを提供することが可能となる。
[本開示の効果]
本開示によれば、ゴム浸透度の高いスチールコードを提供することが可能となる。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。
(1)本開示の一態様に係るスチールコードは、コアフィラメントと、前記コアフィラメントを囲むように配置されたアウターシースフィラメントとを有し、
前記コアフィラメントと、前記アウターシースフィラメントとは素線径、および撚りピッチが同じであり、
前記コアフィラメントの少なくとも1本が長手方向に沿って屈曲部と非屈曲部とを有する波付きフィラメントである。
前記コアフィラメントと、前記アウターシースフィラメントとは素線径、および撚りピッチが同じであり、
前記コアフィラメントの少なくとも1本が長手方向に沿って屈曲部と非屈曲部とを有する波付きフィラメントである。
コアフィラメントの素線径と、アウターシースフィラメントの素線径とを同じにすることで、コアフィラメントと、アウターシースフィラメントとして同じフィラメントを用いることができる。このため、スチールコードを製造する際に、用意するフィラメントの種類を抑制でき、コストを低減し、生産性を高めることができる。
コアフィラメントの撚りピッチと、アウターシースフィラメントの撚りピッチとが同じ場合、コアフィラメントと、アウターシースフィラメントとを一括して撚り、スチールコードを製造できる。このため、スチールコードの生産性を高めることができる。
ただし、コアフィラメントとアウターシースフィラメントとについて素線径、および撚りピッチが同じ場合、得られる2層撚り構造のスチールコードは、ゴム浸透度が低くなるという問題があった。
そこで、本開示の一態様に係るスチールコードでは、コアフィラメントの少なくとも1本を波付きフィラメントとしている。その結果、本開示の一態様に係るスチールコードは、コアフィラメントが波付きフィラメントを含まない場合と比較して、アウターシースフィラメント間の距離を拡げ、ゴム浸透度を高めることができる。
(2) 前記コアフィラメントは、隣接して配置された2本の前記波付きフィラメントを有し、
2本の前記波付きフィラメントは、波付ピッチが異っていてもよい。
2本の前記波付きフィラメントは、波付ピッチが異っていてもよい。
隣接する2本のコアフィラメントの波付ピッチが異なる場合、隣接する2本のコアフィラメントの長手方向の位置を調整しなくても、隣接する2本のコアフィラメントの長手方向における屈曲部の位置が一致することを防止できる。その結果、コアの面積を十分に大きくでき、アウターシースフィラメント間にも十分な間隔を形成できる。そして、ゴム浸透度を特に高くできる。
(3) 前記コアフィラメントは、隣接して配置された2本の前記波付きフィラメントを有し、
2本の前記波付きフィラメントは、波付高さが異なっていてもよい。
2本の前記波付きフィラメントは、波付高さが異なっていてもよい。
隣接する2本の波付きフィラメントの波付高さを異なる構成とすることで、隣接する波付きフィラメントの長手方向における屈曲部の位置が同じになったとしても、コアの面積を大きくでき、アウターシースフィラメント間にも十分な間隔を形成できる。そして、ゴム浸透度を特に高くできる。
(4)全ての前記コアフィラメントが前記波付きフィラメントであってもよい。
(4)全ての前記コアフィラメントが前記波付きフィラメントであってもよい。
スチールコードが有する全てのコアフィラメントを波付きフィラメントとすることで、特にアウターシースフィラメント間の距離を拡げ、ゴム浸透度を特に高くできる。
(5)前記波付きフィラメントが、複数の異なる方向に振幅する部分を含んでいてもよい。
スチールコードのコアフィラメントとして、複数の異なる方向に振幅する部分を含む波付きフィラメントを用いることで、波付高さが低かったとしても、アウターシースフィラメント間を十分な距離とし、スチールコードのゴム浸透度を特に高めることができる。スチールコードのコアフィラメントとして、複数の異なる方向に振幅する部分を含む波付きフィラメントを用いることで、一方方向のみに沿って振幅する波付きフィラメントを用いた場合と比較して、所望のゴム浸透度とするために要する波付高さを低くできる。このため、波付きフィラメントとする際の加工量を抑制し、波付きフィラメントの破断荷重を高めることができる。
(6)前記コアフィラメントが表面にCuおよびZnを含むブラスめっき膜を有してもよい。
Cuは銅を、Znは亜鉛をそれぞれ意味する。
コアフィラメントがCuおよびZnを含むブラスめっき膜を備えることで、スチールコードをゴムにより被覆してタイヤとした場合に、コアフィラメントとゴムとの接着力を高め、特に耐久性に優れたタイヤとすることができる。
(7)前記ブラスめっき膜は、さらにCo、Ni、およびFeから選択された1種類以上の元素を含有してもよい。
Coはコバルトを、Niはニッケルを、Feは鉄をそれぞれ意味する。
ブラスめっき膜がCo、Ni、およびFeから選択された1種類以上の元素をさらに含有することで、コアフィラメントとゴムとの接着力をさらに高め、タイヤの耐久性をさらに高めることができる。
(8)2/7構造、または3/8構造であってもよい。
スチールコードを2/7構造または3/8構造とすることで、アウターシースフィラメントの本数が、コアフィラメントの本数に対して許容される上限に近い構造のため、破断荷重の高いスチールコードとすることができる。また、上記いずれかの構造の場合、アウターシースフィラメントがコアフィラメントの周囲に高密度に配置されることになり、従来はゴム浸透度が低くなり易かった。しかし、本開示の一態様に係るスチールコードによれば、上記いずれかの構造とした場合でもゴム浸透度を高めることができ、特に高い効果を発揮できる。
(9)(1)から(8)のいずれかに記載のスチールコードを含むタイヤ。
本開示の一態様に係るスチールコードは、ゴム浸透度に優れているため、スチールコード内部にゴムを充填し、水等が侵入することを抑制できる。このため、係るスチールコードを含むタイヤによれば、耐久性に優れたタイヤとすることができる。
また、本開示の一態様に係るスチールコードは、長手方向と垂直な断面が扁平な形状となっている。ベルト層は、ゴム内に一列に配列したスチールコードを埋め込めるようにその厚さを選択できるため、スチールコードの断面の形状を扁平形状とし、厚さを抑制することで、ベルト層の厚さも抑制できる。従って、係るスチールコードを用いることで、例えば同一の断面積を有する円形状のスチールコードを用いた場合と比較して、ベルト層に含まれるゴムの量を抑制できる。その結果、ベルト層を軽量化でき、該ベルト層を含むタイヤも軽量化できる。
[本開示の実施形態の詳細]
本開示の一実施形態(以下「本実施形態」と記す)に係るスチールコード、タイヤの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
本開示の一実施形態(以下「本実施形態」と記す)に係るスチールコード、タイヤの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
〔スチールコード〕
以下、本実施形態に係るスチールコードについて図1~図6に基づき説明する。
(1)スチールコードの構造について
図1に示すように本実施形態に係るスチールコード10は、コアフィラメント11と、コアフィラメント11を囲むように配置されたアウターシースフィラメント12とを有することができる。
以下、本実施形態に係るスチールコードについて図1~図6に基づき説明する。
(1)スチールコードの構造について
図1に示すように本実施形態に係るスチールコード10は、コアフィラメント11と、コアフィラメント11を囲むように配置されたアウターシースフィラメント12とを有することができる。
すなわち、本実施形態のスチールコード10はコアフィラメント11を有するコア111と、コア111の外周に配置されたアウターシースフィラメント12を有するアウターシース121とを有する層撚り構造となっている。なお、層撚り構造とは、スチールコードの長手方向と垂直な断面において、フィラメントを層状に、かつ複数の層を含むように配置していることを意味する。本実施形態のスチールコードは、図1に示すように、コア111と、アウターシース121とがそれぞれ1層である2層撚り構造であることが好ましい。
以下、コアフィラメント11と、アウターシースフィラメント12とを区別なくまとめて呼ぶ場合には単にフィラメントと記載する場合もある。
図1においては、コアフィラメント11が2本、アウターシースフィラメント12が7本の2/7構造の例を示しているが、係る形態に限定されない。コアフィラメント11、アウターシースフィラメント12の本数は、スチールコードに要求される破断荷重等の特性に応じて選択できる。
本実施形態のスチールコードは、例えば図1に示した2/7構造のスチールコード10、または図3に示した3/8構造のスチールコード30であることが好ましい。
上記N/M構造とは、コアフィラメント11の本数がN本、アウターシースフィラメント12の本数がM本であり、コアフィラメント11と、アウターシースフィラメント12の撚りピッチ、および撚り方向が同じである2層撚り構造であることを意味する。このため、3/8構造とは、図3に示すようにコアフィラメント11が3本であり、アウターシースフィラメント12が8本であることを意味する。
本実施形態のスチールコードを2/7構造または3/8構造とすることで、アウターシースフィラメント12の本数が、コアフィラメント11の本数に対して許容される上限に近い構造のため、破断荷重の高いスチールコードとすることができる。また、上記いずれかの構造の場合、アウターシースフィラメント12がコアフィラメント11の周囲に高密度に配置されることになり、従来はゴム浸透度が低くなり易かった。しかし、本実施態様に係るスチールコードによれば、上記いずれかの構造とした場合でもゴム浸透度を高めることができ、特に高い効果を発揮できる。
本実施形態のスチールコード10の長手方向と垂直な断面は、例えば扁平形状とすることができる。本実施形態のスチールコード10の長手方向と垂直な断面における長径LLの長さは特に限定されないが、例えば1.43mm以上1.65mm以下とすることが好ましく、1.45mm以上1.60mm以下とすることがより好ましい。
本実施形態のスチールコード10の長手方向と垂直な断面における短径LSの長さについても特に限定されないが、例えば1.30mm以上1.50mm以下とすることが好ましく、1.32mm以上1.45mm以下とすることがより好ましい。
本実施形態のスチールコードの上記長径、短径の長さは、例えば厚さ方向、具体的には短径LSの方向に沿って押圧することで調整することもできる。
(2)フィラメントについて
(2-1)素線径について
本実施形態のスチールコード10が有するコアフィラメント11の素線径D11と、アウターシースフィラメント12の素線径D12とは同じであることが好ましい。コアフィラメント11の素線径D11と、アウターシースフィラメント12の素線径D12とを同じにすることで、コアフィラメント11と、アウターシースフィラメント12として同じフィラメントを用いることができる。このため、スチールコードを製造する際に、用意するフィラメントの種類を抑制でき、コストを低減し、生産性を高めることができる。
(2)フィラメントについて
(2-1)素線径について
本実施形態のスチールコード10が有するコアフィラメント11の素線径D11と、アウターシースフィラメント12の素線径D12とは同じであることが好ましい。コアフィラメント11の素線径D11と、アウターシースフィラメント12の素線径D12とを同じにすることで、コアフィラメント11と、アウターシースフィラメント12として同じフィラメントを用いることができる。このため、スチールコードを製造する際に、用意するフィラメントの種類を抑制でき、コストを低減し、生産性を高めることができる。
コアフィラメント11の素線径D11、およびアウターシースフィラメント12の素線径D12はそれぞれ限定されないが、例えば0.30mm以上0.42mm以下が好ましく、0.35mm以上0.42mm以下がより好ましい。素線径D11、D12を0.30mm以上とすることで、スチールコードの破断荷重を十分に高めることができる。また、素線径D11、D12を0.42mm以下とすることで、該フィラメントを含むスチールコードをタイヤに用いた場合に、衝撃を十分に吸収し、走行時の乗り心地を高めることができる。
コアフィラメント11の素線径D11と、アウターシースフィラメント12の素線径D12とは、それぞれ製造上、一定の公差を有している。このため、公差の範囲内にある場合には、両フィラメントの素線径は同一とすることができる。
例えばコアフィラメント11の素線径D11と、アウターシースフィラメントの素線径D12とが、0.92≦D11/D12≦1.08の関係にある場合には、公差の範囲内とすることができる。このため、上記範囲を充足する場合、コアフィラメントの素線径D11と、アウターシースフィラメントの素線径D12とは同一とすることができる。
(2-2)フィラメントの撚りピッチについて
また、コアフィラメント11の撚りピッチと、アウターシースフィラメント12の撚りピッチが同じであることが好ましい。
(2-2)フィラメントの撚りピッチについて
また、コアフィラメント11の撚りピッチと、アウターシースフィラメント12の撚りピッチが同じであることが好ましい。
コアフィラメント11の撚りピッチと、アウターシースフィラメント12の撚りピッチとが同じ場合、コアフィラメント11と、アウターシースフィラメント12とを一括して撚り、スチールコードを製造できる。このため、スチールコードの生産性を高めることができる。
撚りピッチとは、フィラメントが1回撚られる長さを意味する。ここでいう長さとは、スチールコードの中心軸に沿った長さを意味する。
図4に、図1に示したスチールコード10の側面図を示す。図1にも示したように、スチールコード10は、7本のアウターシースフィラメント12A~12Gを有する。従って、スチールコード10の側面には、アウターシースフィラメント12A~12Gがその順に繰り返し現れる。
そして、図4に示すように、スチールコード10の側面において、中心軸CAに沿った同じアウターシースフィラメントの間、例えばアウターシースフィラメント12Aの間の距離が、アウターシースフィラメント12の撚りピッチPtとなる。
ここでは、アウターシースフィラメント12の場合を例に撚りピッチを説明したが、コアフィラメント11の撚りピッチも同様である。
本実施形態のスチールコードにおいては、アウターシースフィラメント、およびコアフィラメントの撚りピッチは特に限定されないが、例えば10mm以上30mm以下であることが好ましく、15mm以上25mm以下であることがより好ましい。
コアフィラメント11の撚りピッチと、アウターシースフィラメント12の撚りピッチとについても製造上、一定の公差を有している。このため、公差の範囲内にある場合には、両フィラメントの撚りピッチは同一とすることができる。
なお、コアフィラメント11と、アウターシースフィラメント12とは撚り方向についても同一とすることが好ましい。
(2-3)波付きフィラメントについて
コアフィラメント11と、アウターシースフィラメント12とについて、上述のように素線径、および撚りピッチを同じとすることで、スチールコードの生産性を高めることができる。ただし、コアフィラメント11とアウターシースフィラメント12とについて素線径、および撚りピッチが同じ場合、得られる2層撚り構造のスチールコードは、ゴム浸透度が低くなるという問題があった。そして、タイヤの耐久性を高める観点から、タイヤのゴム内への水等の侵入を抑制するため、ゴム浸透度の高いスチールコードが求められていた。
(2-3)波付きフィラメントについて
コアフィラメント11と、アウターシースフィラメント12とについて、上述のように素線径、および撚りピッチを同じとすることで、スチールコードの生産性を高めることができる。ただし、コアフィラメント11とアウターシースフィラメント12とについて素線径、および撚りピッチが同じ場合、得られる2層撚り構造のスチールコードは、ゴム浸透度が低くなるという問題があった。そして、タイヤの耐久性を高める観点から、タイヤのゴム内への水等の侵入を抑制するため、ゴム浸透度の高いスチールコードが求められていた。
そこで、本実施形態のスチールコード10は、コアフィラメント11の少なくとも1本が長手方向に沿って屈曲部と非屈曲部とを有する波付きフィラメントであることが好ましい。
波付きフィラメントの詳細は後述するが、図5に示すように、波付きフィラメント40は長手方向に沿って、屈曲部41と非屈曲部42とを繰り返し有し、波型の振幅を有する形状となる。このため、図1に示すように、スチールコード10のコアフィラメント11Aを波付きフィラメントとした場合、該スチールコード10の長手方向と垂直な複数の断面において観察した場合に、断面により該コアフィラメント11Aの位置が変化することになる。その結果、波付きフィラメントであるコアフィラメント11Aが占有する点線Aで囲まれた領域の面積が大きくなり、該コアフィラメント11Aを含む点線Bで囲まれたコア111の面積も大きくなる。そして、コア111の面積が大きくなることで、コア111を囲むように配置されたアウターシースフィラメント12A、12B間の距離Ldを長くできる。
図3に示した3/8構造のスチールコード30の場合でも同様のことが言える。
比較のため、図2に、2本のコアフィラメント11A、11Bを全て、波付きフィラメントではないストレートのフィラメントとした場合の、スチールコード20の長手方向と垂直な断面図を示す。図1に示したスチールコード10と、図2に示したスチールコード20とを比較すると、スチールコード10は、スチールコード20よりも点線Bで囲まれたコア111の面積が大きくなることを確認できる。また、図1に示したスチールコード10の方が、図2に示したスチールコード20よりもアウターシースフィラメント12A、12B間の距離Ldが長くなっていることも確認できる。
以上のように、コアフィラメント11の少なくとも1本を波付きフィラメントとすることで、コアフィラメント11が波付きフィラメントを含まない場合と比較して、アウターシースフィラメント12A、12B間の距離を拡げ、ゴム浸透度を高めることができる。
本実施形態のスチールコードが有する波付きフィラメントの本数は特に限定されず、既述のように、コアフィラメント11の少なくとも1本を波付きフィラメントとすることができる。また本実施形態のスチールコードが有する全てのコアフィラメント11を波付きフィラメントとすることもできる。本実施形態のスチールコードが有する全てのコアフィラメント11を波付きフィラメントとすることで、特にアウターシースフィラメント12間の距離を拡げ、ゴム浸透度を特に高くできる。
コアフィラメント11が、隣接して配置された2本の波付きフィラメントを有する場合、該2本の波付きフィラメントは、後述する波付ピッチPが異ることが好ましい。すなわち、コアフィラメント11のうち、複数本のフィラメントを波付きフィラメントとし、少なくとも一部の波付きフィラメントが隣接して配置される場合、隣接する波付きフィラメント間では波付ピッチPが異なることが好ましい。
隣接する2本の波付きフィラメントの波付ピッチPが同じ場合、隣接する波付きフィラメントの長手方向の位置を調整しないと、隣接する波付きフィラメントの長手方向における屈曲部の位置が一致する場合がある。隣接する波付きフィラメントの長手方向における屈曲部の位置が一致すると、コア111の面積を大きくする効果が低減し、ゴム浸透度を高める効果が抑制される恐れがある。
これに対して、隣接する2本の波付きフィラメントの波付ピッチPが異なる場合、隣接する2本の波付きフィラメントの長手方向の位置を調整しなくても、隣接する2本の波付きフィラメントの長手方向における屈曲部の位置が一致することを防止できる。その結果、コア111の面積を十分に大きくでき、アウターシースフィラメント12間にも十分な間隔を形成できる。そして、ゴム浸透度を特に高くできる。
隣接する2本の波付きフィラメントの波付ピッチPの差は特に限定されないが、1.5mm以上であることが好ましく、1.7mm以上であることがより好ましい。隣接する波付きフィラメントの波付ピッチPの差を1.5mm以上とすることで、スチールコードの製造時に、波付きフィラメントの長手方向の位置の調整を行わなくても、隣接する波付きフィラメントの長手方向における屈曲部の位置が一致することを抑制できる。このため、コア111の面積を特に大きくでき、ゴム浸透度を特に高められる。
ただし、隣接する波付きフィラメントの波付ピッチPの差を5mmより大きくすることは困難な場合があることから、隣接する波付きフィラメントの波付ピッチPの差は5mm以下であることが好ましく、4mm以下であることがより好ましい。
また、波付きフィラメントが、隣接して配置された2本の波付きフィラメントを有する場合、該2本の波付きフィラメントは、後述する波付高さHが異ることが好ましい。すなわち、コアフィラメント11のうち複数本のフィラメントを波付きフィラメントとし、少なくとも一部の波付きフィラメントが隣接して配置される場合、隣接する波付きフィラメント間では波付高さHが異なることが好ましい。
隣接する2本の波付きフィラメントの波付高さHを異なる構成とすることで、隣接する波付きフィラメントの長手方向における屈曲部の位置が同じになったとしても、コア111の面積を大きくでき、アウターシースフィラメント間にも十分な間隔を形成できる。そして、ゴム浸透度を特に高くできる。
隣接する波付きフィラメントの波付高さHの差は特に限定されないが、素線径の20%以上であることが好ましく、25%以上であることがより好ましい。隣接する波付きフィラメントの波付高さHの差を素線径の20%以上とすることで、隣接する波付きフィラメントの長手方向における屈曲部の位置が同じになった場合でも、コア111の面積を大きくでき、ゴム浸透度を高められるからである。
また、隣接する波付きフィラメントの波付高さHの差の上限は特に限定されないが、隣接する波付きフィラメントの波付高さHの差は、素線径の150%以下であることが好ましく、100%以下であることがより好ましい。隣接する波付きフィラメントの波付高さHの差を、素線径の150%以下とすることで、スチールコードの外径が過度に大きくなることを抑制できる。
なお、本実施形態のスチールコードにおいては、アウターシースフィラメント12には、波付きフィラメントではなく、屈曲部を有しないストレートなフィラメントを用いることができる。すなわち、コアフィラメント11から選択された1本以上のみを波付きフィラメントとし、アウターシースフィラメント12を含む他のフィラメントはストレートなフィラメントとすることができる。
本発明の発明者の検討によれば、コアフィラメント11に波付きフィラメントを用いた場合、アウターシースフィラメント12に波付きフィラメントに用いた場合と比較して、所望のゴム浸透度とするために要する波付きフィラメントの本数を抑制できる。このため、スチールコードを製造する際に必要となる波付きフィラメントの本数を抑制でき、スチールコードの生産性を高めることができる。
また、コアフィラメント11を波付きフィラメントとした場合、アウターシースフィラメント12を波付きフィラメントとした場合と比較して、所望のゴム浸透度とした際の、スチールコードの長径LLや、短径LSを抑制できる。スチールコードは、例えば後述するタイヤのベルト層に適用できるが、該ベルト層の厚みは、ベルト層のゴム内にスチールコードを埋め込めるように選択できる。具体的には例えば、スチールコードの厚さに、スチールコードを埋め込めるように予め定めた所定の値を加えたものを、ベルト層の厚みとすることができる。このため、スチールコードの長径LLや、短径LSを抑制することで、ベルト層の厚みを抑制し、ベルト層に含まれるゴムの量を抑制できる。その結果、該ベルト層を含むタイヤの軽量化を図り、該タイヤを装着した車の燃費を向上できる。
図5、図6を用いて波付きフィラメントの詳細について説明する。
図5に波付きフィラメント40の構成例を示す。既述のように波付きフィラメント40は、長手方向に沿って屈曲部41と、非屈曲部42とを交互に繰り返し有している。
図5では屈曲部41において、90度に近い角度で屈曲した例を示しているが、係る形態に限定されるものではなく、例えば90度未満もしくは90度より大きい角度で屈曲していても良い。
波付きフィラメントは、例えば図6に示すように、プリフォーム51を複数個配置しておき、波付きフィラメントとするストレートなフィラメント52を図中のブロック矢印の方向に沿って複数のプリフォーム51間に通すことで形成することができる。プリフォーム51の配置や、大きさ、形状を変更することで、屈曲部の形状や、非屈曲部の長さ等を選択することができる。プリフォーム51は、例えばピン型(円柱型)や、歯車型の形状を有することができる。
波付きフィラメントについて、その具体的な波型形状は特に限定されるものではない。ただし、波付きフィラメントの波付高さHが、波付きフィラメントの素線径の200%以上350%以下であることが好ましく、220%以上320%以下であることがより好ましい。
波付高さHとは、図5に示す様に、波付きフィラメント40を平面Sに置いた時の、平面Sから、平面Sから遠い側の屈曲部41Bまでの高さを意味する。波付高さHを評価する場合、評価を行う部分について、屈曲部と非屈曲部との繰り返しにより形成される振幅の方向が、平面Sと垂直になるように波付きフィラメントを平面Sに設置する。
波付高さHを、素線径に対して200%以上とすることで、スチールコードのコアフィラメントとして用いた場合に、アウターシースフィラメント間に十分な間隔を形成し、スチールコードのゴム浸透度を特に高めることができる。
波付高さHを、素線径に対して350%以下とすることで、スチールコードの外径が過度に大きくなることを抑制できる。また、波付高さHを、素線径に対して350%以下とすることで、スチールコードを切断した場合にフィラメントの撚りが解けて拡がった状態になるフレアの発生を防ぐことができるため好ましい。
波付きフィラメントにおいて、屈曲部と、非屈曲部との間の繰り返しのピッチである波付ピッチPは、特に限定されないが、例えば2.0mm以上30.0mm以下とすることが好ましく、3.0mm以上15.0mm以下とすることがより好ましい。
波付ピッチとは、同じ形状の屈曲部間の距離を意味し、基準となる屈曲部から2つ隣の屈曲部までのスチールコードの長手方向の長さを意味する。このため、図5に示した例では、波付ピッチPとは例えば屈曲部41Aから、その2つ隣の屈曲部41Cまでの距離を意味する。
波付ピッチPを2.0mm以上とすることでフィラメントに屈曲部と、非屈曲部とを形成し易く、正確に制御し易い。また、波付ピッチを30.0mm以下とすることで、屈曲部と非屈曲部とを比較的簡易な装置で製造することができ、製造コストを抑制できる。
図5では、長手方向であるX軸方向と垂直な一方方向、具体的にはY軸方向にのみ振幅する波付きフィラメントの例を示したが、本実施形態のスチールコードが有する波付きフィラメントは係る形態に限定されない。本実施形態のスチールコードに用いる波付きフィラメントは、例えば複数の異なる方向に沿って振幅する部分を含む波付きフィラメント、具体的には長手方向と垂直な面内の複数の方向に振幅する部分を含む波付きフィラメントとすることができる。複数の方向に振幅するとは、図5中の波付きフィラメント40の長手方向であるX軸と垂直な、例えばY軸方向に振幅する部分だけではなく、Z軸方向に振幅する部分も含むことを意味する。
スチールコードのコアフィラメントとして、複数の異なる方向に振幅する部分を含む波付きフィラメントを用いることで、波付高さHが低くかったとしても、アウターシースフィラメント12間を十分な距離とし、スチールコードのゴム浸透度を特に高められる。また、スチールコードのコアフィラメントとして複数の異なる方向に振幅する部分を含む波付きフィラメントを用いることで、一方方向のみに沿って振幅する波付きフィラメントを用いた場合と比較して、所望のゴム浸透度とするために要する波付高さを低くできる。このため、波付きフィラメントとする際の加工量を抑制し、波付きフィラメントの破断荷重を高めることができる。
(2-4)フィラメントの材料について
本実施形態のスチールコードが有するコアフィラメントの材料は特に限定されず、例えば鋼線とすることもできる。また、本実施形態のスチールコードが有するコアフィラメントは、例えば図1のコアフィラメント11Bに示したように、鋼線13と、鋼線13の表面に配置しためっき膜14とを有することもできる。
(2-4)フィラメントの材料について
本実施形態のスチールコードが有するコアフィラメントの材料は特に限定されず、例えば鋼線とすることもできる。また、本実施形態のスチールコードが有するコアフィラメントは、例えば図1のコアフィラメント11Bに示したように、鋼線13と、鋼線13の表面に配置しためっき膜14とを有することもできる。
鋼線13としては高炭素鋼線を好適に用いることができる。
めっき膜14としては、例えば金属成分としてCu(銅)と、Zn(亜鉛)とを有するブラスめっき膜とすることが好ましい。ブラスめっき膜はCuおよびZnのみから構成することもできるが、CuおよびZn以外の金属成分をさらに含有することもできる。ブラスめっき膜は例えば、金属成分としてCo(コバルト)、Ni(ニッケル)、およびFe(鉄)から選択された1種類以上の元素をさらに含むこともできる。
このため、図1に示したコアフィラメント11Bの様に、本実施形態のスチールコードが有するコアフィラメントは、鋼線13と、鋼線13の表面に配置したCuおよびZnを含むブラスめっき膜であるめっき膜14とを有することができる。係るめっき膜14は、さらにCo、Ni、およびFeから選択された1種類以上の元素を含有することもできる。図1では鋼線13と、めっき膜14との境界を点線で示しているが、鋼線13の表面からめっき膜14に向かって組成が連続的に変化し、両者の境界が明確でなくても良い。図1では1本のコアフィラメント11Bにのみめっき膜14を示したが、スチールコード10が有する全てのコアフィラメント11が同様に鋼線13の表面にめっき膜14を有していても良い。また、アウターシースフィラメント12についても、同様に鋼線13の表面にめっき膜14を有していてもよい。図3に示した他の構成例のスチールコード30でも同様である。
コアフィラメントが、CuおよびZnを含むブラスめっき膜を備えることで、スチールコードをゴムにより被覆してタイヤとした場合に、コアフィラメントとゴムとの接着力を高め、特に耐久性に優れたタイヤとすることができる。また、該ブラスめっき膜がCo、Ni、およびFeから選択された1種類以上の元素をさらに含有することで、コアフィラメントとゴムとの接着力をさらに高め、タイヤの耐久性をさらに高めることができる。
〔タイヤ〕
本実施形態におけるタイヤについて図7、8に基づき説明する。
本実施形態におけるタイヤについて図7、8に基づき説明する。
本実施形態のタイヤは、既述のスチールコードを含むことができる。
図7は、本実施形態に係るタイヤ60の周方向と垂直な面での断面図を示している。図7ではCL(センターライン)よりも左側部分のみを示しているが、CLを対称軸として、CLの右側にも連続して同様の構造を有している。
図7に示すように、タイヤ60は、トレッド部61と、サイドウォール部62と、ビード部63とを備えている。
トレッド部61は、路面と接する部位である。ビード部63は、トレッド部61よりタイヤ60の内径側に設けられている。ビード部63は、車両のホイールのリムに接する部位である。サイドウォール部62は、トレッド部61とビード部63とを接続している。トレッド部61が路面から衝撃を受けると、サイドウォール部62が弾性変形し、衝撃を吸収する。
タイヤ60は、インナーライナー64と、カーカス65と、ベルト層66と、ビードワイヤー67とを備えている。
インナーライナー64は、ゴムで構成されており、タイヤ60とホイールとの間の空間を密閉する。
カーカス65は、タイヤ60の骨格を形成している。カーカス65はポリエステル、ナイロン、レーヨンなどの有機繊維あるいはスチールコードと、ゴムと、により構成されている。
ビードワイヤー67は、ビード部63に設けられている。ビードワイヤー67は、カーカスに作用する引っ張り力を受け止める。
ベルト層66は、カーカス65を締め付けて、トレッド部61の剛性を高めている。図7に示した例では、タイヤ60は2層のベルト層66を有している。
図8は、1層のベルト層66を模式的に示した図である。図8は、ベルト層66の長手方向、すなわちタイヤ60の周方向と垂直な面での断面図を示している。
図8に示したように、ベルト層66は、複数本のスチールコード71と、ゴム72とを有している。複数本のスチールコード71は、一列に並列されている。スチールコード71としては既述のスチールコードを用いることができる。そして、ゴム72は、スチールコード71を被覆しており、個々のスチールコード71の全周はそれぞれゴム72で覆われている。スチールコード71はゴム72の中に埋め込まれている。
既述のスチールコードは、ゴム浸透度に優れているため、スチールコード内部にゴムを充填し、水等が侵入することを抑制できる。このため、既述のスチールコードを含む本実施形態のタイヤによれば、耐久性に優れたタイヤとすることができる。
また、既述のスチールコードは、長手方向と垂直な断面が扁平な形状となっている。ベルト層は、ゴム内に一列に配列したスチールコードを埋め込めるようにその厚さを選択できるため、スチールコードの断面の形状を扁平形状とし、厚さを抑制することで、ベルト層の厚さも抑制できる。従って、既述のスチールコードを用いることで、例えば同一の断面積を有する円形状のスチールコードを用いた場合と比較して、ベルト層に含まれるゴムの量を抑制できる。その結果、ベルト層を軽量化でき、該ベルト層を含むタイヤも軽量化できる。
以上、実施形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形および変更が可能である。
以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(評価方法)
(1)スチールコードの評価方法
以下の実験例において作製したスチールコードの評価方法について説明する。
(1-1)素線径
フィラメントの素線径はマイクロメーターを用いて測定した。
(1-2)コード外径
評価を行うスチールコードを透明樹脂に埋め込み、スチールコードの長手方向と垂直な面(断面)が露出するように試料を切り出した。
(評価方法)
(1)スチールコードの評価方法
以下の実験例において作製したスチールコードの評価方法について説明する。
(1-1)素線径
フィラメントの素線径はマイクロメーターを用いて測定した。
(1-2)コード外径
評価を行うスチールコードを透明樹脂に埋め込み、スチールコードの長手方向と垂直な面(断面)が露出するように試料を切り出した。
そして、投影機を用いて係る断面中のスチールコードの短径LS、および長径LLを測定した。
(1-3)撚りピッチ
JIS G 3510(1992)のトレース法により測定を行った。具体的には、まず製造したスチールコードの外周面にトレース可能な薄い紙を載せ、該紙の上から鉛筆でこすってアウターシースフィラメントの撚りの跡を複写する。そして、得られたアウターシースフィラメントの撚りの跡から、スチールコードの中心軸に沿った、アウターシースフィラメントの5ピッチ分の長さを定規により測定し、5で割った値をアウターシースフィラメントの撚りピッチとした。
(1-3)撚りピッチ
JIS G 3510(1992)のトレース法により測定を行った。具体的には、まず製造したスチールコードの外周面にトレース可能な薄い紙を載せ、該紙の上から鉛筆でこすってアウターシースフィラメントの撚りの跡を複写する。そして、得られたアウターシースフィラメントの撚りの跡から、スチールコードの中心軸に沿った、アウターシースフィラメントの5ピッチ分の長さを定規により測定し、5で割った値をアウターシースフィラメントの撚りピッチとした。
アウターシースフィラメントの撚りを解き、コアフィラメントを露出させた後、同様にしてコアフィラメントの撚りピッチも測定した。ただし、以下のいずれの実験例においてもアウターシースフィラメントの撚りピッチと、コアフィラメントの撚りピッチとは同じであったため、評価結果として一方の数値のみを示している。
(1-4)ゴム浸透度
まず、製造したスチールコードを等間隔、具体的にはスチールコード間の距離がスチールコードの長径の2倍の長さとなるように、タイヤ用ゴムシートの上に並べ、さらにその上からゴムシートを被せた。これにより、トータル厚さがスチールコードの短径の5倍である、直方体形状を有するゴムシートと、スチールコードとの積層物を用意した。そして、係るゴムシートと、スチールコードとの積層物について160℃、18分の条件で加硫した。
(1-4)ゴム浸透度
まず、製造したスチールコードを等間隔、具体的にはスチールコード間の距離がスチールコードの長径の2倍の長さとなるように、タイヤ用ゴムシートの上に並べ、さらにその上からゴムシートを被せた。これにより、トータル厚さがスチールコードの短径の5倍である、直方体形状を有するゴムシートと、スチールコードとの積層物を用意した。そして、係るゴムシートと、スチールコードとの積層物について160℃、18分の条件で加硫した。
自然放冷後、得られたスチールコード/ゴム複合体からカッターナイフでスチールコードを取出した。
そして、取出したスチールコードについて、隣接する2本のアウターシースフィラメントを除去した。隣接する2本のアウターシースフィラメントを除去することで露出した領域の幅方向の中央線に沿って100mmの観察長さのうち、ゴムで被覆されている部分の長さの割合を百分率で算出し、ゴム浸透度とした。
ゴム浸透度は数値が大きいほどゴム浸透性に優れていることを意味し、ゴム浸透度が50%以上の場合、実用上十分な性能を有することを意味する。
以下に各実験例におけるスチールコードの製造条件を説明する。実験例1~19が実施例、実験例20~22が比較例になる。
[実験例1]
(スチールコード)
以下の手順により、スチールコードを製造した。
[実験例1]
(スチールコード)
以下の手順により、スチールコードを製造した。
鋼製のフィラメント母材の表面に銅層、および亜鉛層をめっきにより形成した。銅層は、めっき液としてピロリン酸銅を用い、電流密度を22A/dm2、処理時間を14秒として成膜した。亜鉛層は、めっき液として硫酸亜鉛を用い、電流密度を20A/dm2、処理時間を7秒として成膜した。
めっき処理後、大気雰囲気下で、600℃で、9秒間加熱することで熱処理を行い、金属成分を拡散させ、めっき膜を形成した。
得られためっき膜を形成したフィラメント母材について伸線加工を行うことで、素線径が0.38mmであり、鋼線の表面にブラスめっき膜を有するフィラメントを得た。
そして、得られためっき膜を有するフィラメントについて、撚線機で撚り合せ、図1に示した2/7構造を有する実験例1のスチールコードを製造した。2/7構造については既に説明したため、ここでは説明を省略する。なお、コアフィラメント11と、アウターシースフィラメント12としては素線径が同じ上記ブラスめっき膜を有するフィラメントを用い、コアフィラメント11、アウターシースフィラメント12について、撚りピッチ、撚り方向についても同じとした。
上記実験例1のスチールコードを製造する際、2本のコアフィラメント11のうち1本のフィラメントを波付きフィラメントとした。波付きフィラメントは、波付高さHが0.95mm(素線径の250%)、屈曲部と非屈曲部との間の波付ピッチPが4.3mmとなるように、長手方向に沿って繰り返し屈曲部と非屈曲部とを形成したフィラメントを用いた。残りの1本のフィラメントについては屈曲部を形成していないストレートのフィラメントを用いた。なお、以下の他の実験例でも、コアフィラメント11のうち、波付きフィラメントではないフィラメントは屈曲部を形成していないストレートのフィラメントとなっている。また、アウターシースフィラメント12はいずれも屈曲部を形成していないストレートのフィラメントを用いた。
本実験例で用いた波付きフィラメントは、図5に示した波付きフィラメント40のように一方方向に沿って振幅している。表1中では、本実験例等で用いた一方方向に沿って振幅する波付きフィラメントを「二次元」、後述する実験例13~15、19で用いた複数の異なる方向に沿って振幅する部分を含む波付きフィラメントを「三次元」とそれぞれ表記する。
実験例1のスチールコードについて、ゴム浸透度を評価した。結果を表1に示す。
[実験例2~実験例8]
波付きフィラメントの波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
[実験例2~実験例8]
波付きフィラメントの波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
なお、いずれの実験例でも2/7構造のスチールコードを製造し、コアフィラメント11のうちの1本を波付きフィラメントとした。
評価結果を表1に示す。
[実験例9、10]
2本のコアフィラメントをともに波付きフィラメントとし、波付きフィラメントの波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
[実験例9、10]
2本のコアフィラメントをともに波付きフィラメントとし、波付きフィラメントの波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
なお、本実験例でも2/7構造のスチールコードを製造した。
実験例9では2本の波付きフィラメントはいずれも波付高さHを0.95mmとし、波付ピッチはそれぞれ4.3mm、6.2mmとした。
実験例10では2本の波付きフィラメントはいずれも波付高さHを0.95mmとし、波付ピッチはそれぞれ4.3mm、8.3mmとした。
評価結果を表1に示す。
[実験例11]
2本のコアフィラメントをともに波付きフィラメントとし、波付きフィラメントの波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
[実験例11]
2本のコアフィラメントをともに波付きフィラメントとし、波付きフィラメントの波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
フィラメントを撚り合わせる際に、2本のコアフィラメントの長手方向における屈曲部の位置がずれるように調整しながら製造を行った。
なお、本実験例でも2/7構造のスチールコードを製造した。
2本の波付きフィラメントはいずれも波付高さHを0.95mmとし、波付ピッチはいずれも4.3mmとした。
[実験例12]
2本のコアフィラメントをともに波付きフィラメントとし、波付きフィラメントの波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
[実験例12]
2本のコアフィラメントをともに波付きフィラメントとし、波付きフィラメントの波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
なお、本実験例でも2/7構造のスチールコードを製造した。
2本の波付きフィラメントは波付高さHをそれぞれ0.95mm、1.06mmとし、波付ピッチはいずれも4.3mmとした。
評価結果を表1に示す。
[実験例13]
波付きフィラメントについて、複数の異なる方向に沿って振幅する部分を含む波付きフィラメントを用い、波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした。以上の点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
[実験例13]
波付きフィラメントについて、複数の異なる方向に沿って振幅する部分を含む波付きフィラメントを用い、波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした。以上の点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
なお、2/7構造のスチールコードを製造し、コアフィラメント11のうちの1本を波付きフィラメントとした。
評価結果を表1に示す。
[実験例14、15]
2本のコアフィラメントをともに波付きフィラメントとした。係る2本の波付きフィラメントについて、複数の異なる方向に沿って振幅する部分を含む波付きフィラメントを用い、波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした。以上の点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
[実験例14、15]
2本のコアフィラメントをともに波付きフィラメントとした。係る2本の波付きフィラメントについて、複数の異なる方向に沿って振幅する部分を含む波付きフィラメントを用い、波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした。以上の点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
なお、本実験例でも2/7構造のスチールコードを製造した。
実験例14では2本の波付きフィラメントはいずれも波付高さHを1.06mmとし、波付ピッチPは4.3mmとした。
実験例15では2本の波付きフィラメントはいずれも、波付高さHを0.85mmとし、波付ピッチPは4.3mmとした。
評価結果を表1に示す。
[実験例16]
実験例1で作製したブラスめっき膜を有するフィラメントを用い、図3に示した3/8構造を有するスチールコードを製造した。3/8構造については既に説明したため、ここでは説明を省略する。なお、コアフィラメント11と、アウターシースフィラメント12としては素線径が同じであり、ブラスめっき膜を有するフィラメントを用い、コアフィラメント11、アウターシースフィラメント12について、撚りピッチ、撚り方向についても同じとした。
[実験例16]
実験例1で作製したブラスめっき膜を有するフィラメントを用い、図3に示した3/8構造を有するスチールコードを製造した。3/8構造については既に説明したため、ここでは説明を省略する。なお、コアフィラメント11と、アウターシースフィラメント12としては素線径が同じであり、ブラスめっき膜を有するフィラメントを用い、コアフィラメント11、アウターシースフィラメント12について、撚りピッチ、撚り方向についても同じとした。
スチールコードを製造する際、コアフィラメント11の3本のフィラメントのうち1本を波付きフィラメントとした。波付きフィラメントは、波付高さHが0.95mm(素線径の250%)、屈曲部と非屈曲部との間の波付ピッチPが4.3mmとなるように、長手方向に沿って繰り返し屈曲部と非屈曲部とを形成したフィラメントを用いた。残りの2本のフィラメントについては屈曲部を形成していないストレートのフィラメントを用いた。また、アウターシースフィラメント12はいずれも屈曲部を形成していないストレートのフィラメントを用いた。
製造したスチールコードについて、ゴム浸透度を評価した。結果を表1に示す。
[実験例17、18]
実験例17では3本のコアフィラメント11のうち2本のフィラメントを波付きフィラメントとした。
[実験例17、18]
実験例17では3本のコアフィラメント11のうち2本のフィラメントを波付きフィラメントとした。
実験例18では3本のコアフィラメント11のうち全て、すなわち3本のフィラメントを波付きフィラメントとした。
実験例17では2本の波付きフィラメントはいずれも波付高さHを0.95mmとし、波付ピッチはそれぞれ4.3mm、6.2mmとした。
実験例18では3本の波付きフィラメントはいずれも波付高さHを0.95mmとし、波付ピッチはそれぞれ4.3mm、6.2mm、8.1mmとした。
以上の点以外は実験例16と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
なお、いずれの実験例でも3/8構造のスチールコードを製造した。
評価結果を表1に示す。
[実験例19]
3本のコアフィラメント11のうち、1本のコアフィラメントを波付きフィラメントとした。係る1本の波付きフィラメントについて、複数の異なる方向に沿って振幅する部分を含む波付きフィラメントを用い、波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした。具体的には、波付高さHを0.95mmとし、波付ピッチPは4.3mmとした。
[実験例19]
3本のコアフィラメント11のうち、1本のコアフィラメントを波付きフィラメントとした。係る1本の波付きフィラメントについて、複数の異なる方向に沿って振幅する部分を含む波付きフィラメントを用い、波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした。具体的には、波付高さHを0.95mmとし、波付ピッチPは4.3mmとした。
以上の点以外は実験例16と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
なお、本実験例でも3/8構造のスチールコードを製造した。
評価結果を表1に示す。
[実験例20]
4本のアウターシースフィラメントを波付きフィラメントとし、波付きフィラメントの波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした。なお、波付きフィラメントと、屈曲部を形成していないストレートのフィラメントとはコア111の周方向に沿って交互に配置した。また、コアフィラメント11は、いずれも屈曲部を形成していないストレートのフィラメントとした。以上の点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
[実験例20]
4本のアウターシースフィラメントを波付きフィラメントとし、波付きフィラメントの波付ピッチP、波付高さHを表1に示した値とした。なお、波付きフィラメントと、屈曲部を形成していないストレートのフィラメントとはコア111の周方向に沿って交互に配置した。また、コアフィラメント11は、いずれも屈曲部を形成していないストレートのフィラメントとした。以上の点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
なお、本実験例では2/7構造のスチールコードを製造した。
評価結果を表1に示す。
[実験例21]
アウターシースフィラメント、およびコアフィラメントとして、屈曲部を形成していないストレートのフィラメントを用いた。すなわち波付きフィラメントを用いず、図2に示した構造を有するスチールコード20を製造した。以上の点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
[実験例21]
アウターシースフィラメント、およびコアフィラメントとして、屈曲部を形成していないストレートのフィラメントを用いた。すなわち波付きフィラメントを用いず、図2に示した構造を有するスチールコード20を製造した。以上の点以外は実験例1と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
なお、本実験例でも2/7構造のスチールコードを製造した。
[実験例22]
アウターシースフィラメント、およびコアフィラメントとして、屈曲部を形成していないストレートのフィラメントを用いた。以上の点以外は実験例16と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
[実験例22]
アウターシースフィラメント、およびコアフィラメントとして、屈曲部を形成していないストレートのフィラメントを用いた。以上の点以外は実験例16と同様にして、スチールコードを製造し、評価を行った。
なお、本実験例では3/8構造のスチールコードを製造した。
評価結果を表1に示す。
表1に示した結果によると、コアフィラメントの少なくとも1本を波付きフィラメントとした実験例1~実験例19では、ゴム浸透度が50%以上であり、ゴム浸透度に優れたスチールコードが得られたことを確認できた。
実験例20のスチールコードは、4本のアウターフィラメントを波付きフィラメントとしたため、ゴム浸透度を50%以上にできた。しかし、実験例20と、実験例4と比較すると、ゴム浸透度は同じであるものの、実験例20では波付きフィラメントの本数を4本と多くする必要があり、実験例4の場合と比較して生産性に劣ることを確認できた。
また、実験例20のスチールコードは、コード外径も、他の実験例のスチールコードと比較して大きくなることを確認できた。
実験例21、実験例22のスチールコードは、波付きフィラメントを含まないため、ゴム浸透度が40%、45%と著しく低くなることを確認できた。
10、20、30 スチールコード
11、11A、11B コアフィラメント
111 コア
12、12A~12G アウターシースフィラメント
121 アウターシース
13 鋼線
14 めっき膜
A、B 点線
LL 長径
LS 短径
D11、D12 素線径
Ld 距離
Pt 撚りピッチ
CA 中心軸
40 波付きフィラメント
41、41A、41B、41C 屈曲部
42 非屈曲部
H 波付高さ
P 波付ピッチ
S 平面
51 プリフォーム
52 フィラメント
60 タイヤ
61 トレッド部
62 サイドウォール部
63 ビード部
64 インナーライナー
65 カーカス
66 ベルト層
67 ビードワイヤー
71 スチールコード
72 ゴム
CL センターライン
11、11A、11B コアフィラメント
111 コア
12、12A~12G アウターシースフィラメント
121 アウターシース
13 鋼線
14 めっき膜
A、B 点線
LL 長径
LS 短径
D11、D12 素線径
Ld 距離
Pt 撚りピッチ
CA 中心軸
40 波付きフィラメント
41、41A、41B、41C 屈曲部
42 非屈曲部
H 波付高さ
P 波付ピッチ
S 平面
51 プリフォーム
52 フィラメント
60 タイヤ
61 トレッド部
62 サイドウォール部
63 ビード部
64 インナーライナー
65 カーカス
66 ベルト層
67 ビードワイヤー
71 スチールコード
72 ゴム
CL センターライン
Claims (9)
- コアフィラメントと、前記コアフィラメントを囲むように配置されたアウターシースフィラメントとを有し、
前記コアフィラメントと、前記アウターシースフィラメントとは、素線径および撚りピッチが同じであり、
前記コアフィラメントの少なくとも1本が長手方向に沿って屈曲部と非屈曲部とを有する波付きフィラメントであるスチールコード。 - 前記コアフィラメントは、隣接して配置された2本の前記波付きフィラメントを有し、
2本の前記波付きフィラメントは、波付ピッチが異なる請求項1に記載のスチールコード。 - 前記コアフィラメントは、隣接して配置された2本の前記波付きフィラメントを有し、
2本の前記波付きフィラメントは、波付高さが異なる請求項1または請求項2に記載のスチールコード。 - 全ての前記コアフィラメントが前記波付きフィラメントである請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のスチールコード。
- 前記波付きフィラメントが、複数の異なる方向に沿って振幅する部分を含む請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のスチールコード。
- 前記コアフィラメントが表面にCuおよびZnを含むブラスめっき膜を有する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のスチールコード。
- 前記ブラスめっき膜は、さらにCo、Ni、およびFeから選択された1種類以上の元素を含有する請求項6に記載のスチールコード。
- 2/7構造、または3/8構造である請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のスチールコード。
- 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のスチールコードを含むタイヤ。
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2020
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