JP2000008282A - ゴム物品補強用スチールコード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｍ並列＋Ｎ構造のスチールコードにおいて、
コア素線同士が交差した部分が存在し難く、残留内部ト
ーションが小さく、しかも強度発揮効率や耐久性にも優
れたゴム物品補強用スチールコードを提供する。 【解決手段】 同じ直径ｄｃを有する２本の真直なコア
素線を撚合わせずに長手方向に並列して配置してなるコ
アと、同じ直径ｄｓを有する８本のシース素線を前記コ
アの回りに撚合わせてなる１層のシースとによって構成
された、扁平な横断面輪郭を有するゴム物品補強用スチ
ールコードにおいて、前記コア素線の直径ｄｃが０．３
０〜０．３８ｍｍ、前記シース素線の直径ｄｓがｄｃ−
０．０１〜ｄｃ−０．０５ｍｍであり、前記シース素線
の撚ピッチＰがコア素線の直径ｄｃの５０倍以上かつシ
ース素線直径ｄｓの１２０倍以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム物品補強用の
スチールコードに関し、特に、トラック、バス用のラジ
アルタイヤ（ＴＢＲ）のベルト層の補強材として好適な
スチールコードに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＴＢＲのベルト層補強用のスチー
ルコードとしては、複数の素線を撚合わせてなるコア
と、このコアの回りに素線を２層に撚合わせた２層のシ
ースとからなる３層構造のスチールコードが用いられて
いた。しかし、最近では軽量化および構造の簡略化が指
向され、コアと１層のシースとからなる２層構造のスチ
ールコードが広く用いられてきている。

【０００３】この２層構造のスチールコードの中でも、
複数のコア素線を撚合わせずに並列に配置したコアを有
するスチールコードは、次のような利点があることが知
られている。 （１）１工程の撚合わせで製造できるため、経済性に優
れている。 （２）コア素線の並列方向がタイヤのベルト層の幅方向
に沿うようにスチールコードを配列することにより、乗
り心地等を損なうことなく、操縦安定性に優れたタイヤ
が得られる。また、ベルト層の厚さを薄くできるため
に、タイヤを軽量化することができる。

【０００４】複数（Ｍ本）のコア素線を撚合わせずに並
列に配置したコアと、このコアの回りに複数（Ｎ本）の
シース素線を撚合わせてなる１層のシースとからなる２
層構造（以下「Ｍ並列＋Ｎ構造」と言う）のゴム物品補
強用スチールコードに関しては、例えば、次のような技
術が開示されている。

【０００５】特開平９−１５８０６５号公報には、複数
本のコア素線を無撚でかつその複数本が横並びの列状に
配列されてなるコアと、複数のシース素線をコア素線に
外接してコアの回りで撚ってなるシースとからなり、横
断面形状が楕円形であるＭ並列＋Ｎ構造のスチールコー
ドが開示されている。

【０００６】また、特開平９−１５６３１４号公報に
は、同径の２本のコア素線を撚ることなく並列したコア
と、コア素線の０．８〜１．２倍の直径を有する同径の
５〜８本のシース素線を、素線間に隙間を設けながらコ
アに密接してシース素線径の４０〜６０倍のピッチで螺
旋状に巻付けたシースとからなる、断面輪郭が大略楕円
形の２並列＋Ｎ構造（Ｎ＝５〜８）のスチールコードが
開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
Ｍ並列＋Ｎ構造のスチールコードには、次のような問題
点がある。 （１）コア素線とシース素線との荷重負担差が大きいた
め、強度発揮効率や耐久性に劣る。 （２）コア素線同士が交差した部分が存在し易い。 （３）コアとシースとの間に内部トーションが残留する
ため、このスチールコードを複数本並列して埋設したゴ
ムシートを才断した際に、シート端部の反り返りを生じ
易い。このため、タイヤ製造時の取扱性に劣る。

【０００８】そこで本発明の目的は、上記問題点を解消
し、Ｍ並列＋Ｎ構造のスチールコードにおいて、コア素
線同士が交差した部分が存在し難く、残留内部トーショ
ンが小さく、しかも強度発揮効率や耐久性にも優れたゴ
ム物品補強用スチールコードを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解消すべく鋭意検討した結果、２並列＋８構造のゴム物
品補強用スチールコードにおいて、素線径と撚ピッチ比
率を適正化することにより前記目的を達成し得ることを
見出し、本発明を完成するに至った。

【００１０】即ち、同じ直径ｄｃを有する２本の真直な
コア素線を撚合わせずに長手方向に並列して配置してな
るコアと、同じ直径ｄｓを有する８本のシース素線を前
記コアの回りに撚合わせてなる１層のシースとによって
構成された、扁平な横断面輪郭を有するゴム物品補強用
スチールコードにおいて、前記コア素線の直径ｄｃが
０．３０ｍｍ以上かつ０．３８ｍｍ以下、前記シース素
線の直径ｄｓがｄｃ−０．０１ｍｍ以下かつｄｃ−０．
０５ｍｍ以上であり、前記シース素線の撚ピッチＰがコ
ア素線の直径ｄｃの５０倍以上かつシース素線直径ｄｓ
の１２０倍以下であることを特徴とするものである。

【００１１】本発明のゴム物品補強用スチールコードに
おいて特に好ましいのは、コア素線の直径ｄｃが０．３
２ｍｍ以上かつ０．３６ｍｍ以下、シース素線の直径ｄ
ｓがｄｃ−０．０１ｍｍ以下かつｄｃ−０．０３ｍｍ以
上であり、撚ピッチＰがコア素線径ｄｃの６０倍以上か
つシース素線径ｄｓの９０倍以下であるスチールコード
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のゴム物品補強用スチール
コードについて、図１を参照して説明する。図１は、本
発明の一例のゴム物品補強用スチールコードの横断面を
示す図である。図示するスチールコード１は、コア２
と、１層のシース３とから構成されている。コア２は、
２本のコア素線２ａおよび２ｂを撚合わせずに並列に配
置したものである。コア素線２ａと２ｂは、実質的に同
じ直径ｄｃを有し、ｄｃは０．３０ｍｍ以上かつ０．３
８ｍｍ以下である。

【００１３】シース３は、コア２の周囲に撚合わされた
８本のシース素線４からなる。８本のシース素線４はす
べて実質的に同じ直径ｄｓを有し、ｄｓはコア素線径ｄ
ｃよりも小さく、両者の差は０．０１ｍｍ以上かつ０．
０５ｍｍ以下である。また、シース素線４の撚ピッチＰ
は、コア素線径ｄｃの５０倍以上かつシース素線径ｄｓ
の１２０倍以下の範囲内にある。図１に示すように、８
本のシース素線４をコア素線２ａおよび２ｂに概略接し
て巻付けることにより、スチールコード１の横断面の輪
郭形状は略楕円形となる。コア素線２ａおよび２ｂ並び
にシース素線４としては、好ましくは引張り強さが２８
００ＭＰａ以上、さらに好ましくは３０００ＭＰａ以上
である黄銅めっき鋼線を用いる。

【００１４】本発明のゴム物品補強用スチールコードの
基本構造として、シース素線がコア素線よりも０．０１
ｍｍ以上小径な２並列＋８構造を採用したのは、次の理
由による。まず、コア素線の本数を２本としたのは、コ
ア素線が３本以上であると、コード横断面においてコア
素線が１列に並ばない部分が生じ易く、タイヤのベルト
層補強に使用した際にベルト層の厚さを薄くできるとい
う効果が損なわれるためである。また、シース素線をコ
ア素線よりも０．０１ｍｍ以上小径とし、かつシース素
線の本数を８本としたのは、十分にゴムが侵入できる大
きさのシース素線間隙間を、極端な偏りなく形成するこ
とが容易だからである。

【００１５】次に、本発明のスチールコードの特徴であ
る、コア素線径ｄｃ、シース素線径ｄｓおよび撚ピッチ
Ｐに関する限定の理由について説明する。

【００１６】コア素線の直径ｄｃの下限を０．３０ｍｍ
とするのは、上記の基本構造の下で、ＴＢＲのベルト層
補強用コードとして十分な強度および剛性を確保するた
めである。一方、上限を０．３８ｍｍとするのは、ｄｃ
が０．３８ｍｍを超えると、スプールに巻付けた際にコ
ードに巻き癖が付いて真直性が損なわれるためである。
特に好ましいｄｃの範囲は、０．３２ｍｍ以上かつ０．
３６ｍｍ以下である。

【００１７】また、シース素線径ｄｓをコア素線径ｄｃ
よりも０．０１ｍｍ以上小径とするが、両者の差を０．
０５ｍｍ以下とし、かつ撚ピッチＰをコア素線径ｄｃの
５０倍以上とするのは、このような限定を付加すること
により、コア素線同士が交差した部分が生じ難くなり、
コード内部の残留トーションも抑制できることを見出し
たためである。これについて以下に詳しく説明する。

【００１８】図２は、２並列＋８構造のスチールコード
の製造方法の例を示す図である。コア素線２ａおよび２
ｂは、チューブラー型撚線機１０の外部から供給され、
回転するバレル１１内を通過し、撚合わせダイ１２にお
いて、バレル１１内から供給された８本のシース素線４
が撚合わされ、２並列＋８構造が形成される。この過程
において、コア素線２ａと２ｂの中心を結ぶ方向（以下
「コア並列方向」と言う）は、理論的には一定のはずで
あるが、実際にはバレル１１内の通過抵抗等により捩れ
を生じる。撚合わせダイ１２におけるシース素線４の撚
合わせは、この捩れに対しての修正作用を有するが、捩
れが甚だしいと、むしろコア素線同士が交差した部分を
生じたり、コード内部に大きなトーションを生じたりす
る。

【００１９】バレル１１通過時におけるコア並列方向の
捩れを減少するためのひとつの方法は、バレル１１の回
転速度に対してコア素線２ａおよび２ｂの通過速度を大
きくすること、すなわち撚ピッチＰを大きくすることで
ある。具体的には、通常の撚線機を使用した場合、撚ピ
ッチＰをコア素線の直径ｄｃの５０倍以上、好ましくは
６０倍以上とすることにより、コア並列方向の捩れが十
分に減少し、シース素線４の撚合わせによる修正の際の
コア素線同士の交差や大きな内部トーションの発生を抑
制することができる。ただし、撚ピッチＰが大きすぎる
と撚合わせ後のシースの保形性が悪くなるため、撚ピッ
チＰはシース素線径ｄｓの１２０倍以下、好ましくは９
０倍以下とする。

【００２０】一方、シース素線径ｄｓがｄｃ−０．０５
ｍｍ未満であるとシース素線の剛性が小さいため、コア
並列方向の捻れを十分に修正するためには、コアの捻れ
に対抗してシースが大きな潜在トーションを持つように
撚合わせる必要がある。このようにして撚合わされたス
チールコードは切断端部におけるシース回転量が大き
く、このスチールコードを複数本並列して埋設したゴム
シートを才断した際に、シート端部が大きく反り返り易
い。そこで、シース素線径ｄｓをｄｃ−０．０５ｍｍ以
上、好ましくはｄｃ−０．０３ｍｍ以上とする。

【００２１】さらに、シース素線径ｄｓとコア素線径ｄ
ｃとの差は０．０５ｍｍ以下と小さいため、矯正装置１
３においてローラーによる繰り返し曲げ等を加えた際の
コア素線とシース素線の曲げ歪差が小さく、真直性、捩
れ等を効果的に矯正することができる。

【００２２】本発明におけるシース素線径ｄｓおよび撚
ピッチＰに関する上記の限定は、Ｍ並列＋Ｎ構造におけ
るコア素線とシース素線との荷重負担差を緩和する効果
もあり、強度発揮効率や耐久性に優れたスチールコード
とすることができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明する。表
面に黄銅めっきを有し約０．８２重量％の炭素を含有す
る鋼線を素線とし、図２に示す製造方法に従い、下記の
表１に示す実施例１〜６のスチールコードおよび下記の
表２に示す比較例１〜５のスチールコードを夫々製造し
た。

【００２４】表中、実施例１〜６は、本発明に従う２並
列＋８構造のスチールコードの例である。

【００２５】比較例１は、撚ピッチＰが過大で、本発明
の範囲から逸脱している２並列＋８構造のスチールコー
ドの例である。

【００２６】比較例２は、撚ピッチＰが過小で、本発明
の範囲から逸脱している２並列＋８構造のスチールコー
ドの例である。

【００２７】比較例３は、シース素線径ｄｓがコア素線
径ｄｃに対して過小で、本発明の範囲から逸脱している
２並列＋８構造のスチールコードの例である。

【００２８】比較例４は、シース素線とシース素線が同
径で、本発明の範囲から逸脱している２並列＋８構造の
スチールコードの例である。

【００２９】比較例５は、コア素線径ｄｃが過大で、本
発明の範囲から逸脱している２並列＋８構造のスチール
コードの例である。

【００３０】これら実施例および比較例のスチールコー
ドについて、下記の各項目についての評価を行った。 （１）破断強力 ＪＩＳ Ｇ３５１０の切断荷重測定方法に準拠して測定
した。 （２）切断端部におけるシース回転量 スチールコードを刃物で切断した際の、シースの切断端
部の回転量にて評価した。 （３）ゴム侵入性 スチールコードを未加硫ゴム中に埋設し、１４５℃で４
５分間の加硫処理を施して評価サンプルを作成し、サン
プル中のスチールコードの横断面観察によりゴム侵入状
態を評価した。 （４）巻き癖 巻き胴直径が１２ｃｍのスプールに、巻取り張力約２５
Ｎにてスチールコードを巻取り、２週間放置後の巻き癖
の有無について評価した。

【００３１】得られた結果を下記の表１および表２に併
記する。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】表１および表２に示すように、実施例１〜
６のスチールコードは、全ての評価項目について良好な
結果を示した。

【００３５】これに対し、撚ピッチＰが過大である比較
例１のスチールコードは、保形性が悪く、ゴム侵入性が
不十分であった。

【００３６】撚ピッチＰが過小である比較例２のスチー
ルコードは、切断端部におけるシース回転量が大きく、
コア素線同士の交差部も高い頻度で発生していた。ま
た、同様の素線を用いた実施例４のスチールコードに比
べ強度発揮効率が低く、若干低い破断強力を示した。

【００３７】シース素線径ｄｓがコア素線径ｄｃに対し
て過小である比較例３のスチールコードは、切断端部に
おけるシース回転量が大きく、コア並列方向の捩れの残
留も認められた。

【００３８】コア素線とシース素線が同径である比較例
４のスチールコードは、ゴム侵入性が不十分であった。

【００３９】コア素線径ｄｃが過大である比較例５のス
チールコードは、巻き癖が発生した。

【００４０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のゴム物
品補強用スチールコードは、コア並列方向の捩れ、内部
トーションの残留、コア素線とシース素線との荷重負担
差の増大等の、従来のＭ並列＋Ｎ構造のスチールコード
の問題点を改善することができる。

【００４１】また、本発明のゴム物品補強用スチールコ
ードは、特にＴＢＲのベルト層の補強材として好適であ
り、捩れの少ないコア並列方向がタイヤのベルト層の幅
方向に沿うようにスチールコードを配列することによ
り、Ｍ並列＋Ｎ構造本来の特性が十分に発揮され、乗り
心地等を損なうことなく操縦安定性に優れ、軽量化され
たタイヤが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従うスチールコードの斜断面図であ
る。

【図２】２並列＋８構造のスチールコードの製造方法を
示す図である。

【符号の説明】

１ スチールコード ２ コア ２ａ コア素線 ２ｂ コア素線 ３ シース ４ シース素線 １０ 撚線機 １１ バレル １２ 撚合わせダイ １３ 矯正装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同じ直径ｄｃを有する２本の真直なコア
   素線を撚合わせずに長手方向に並列して配置してなるコ
   アと、同じ直径ｄｓを有する８本のシース素線を前記コ
   アの回りに撚合わせてなる１層のシースとによって構成
   された、扁平な横断面輪郭を有するゴム物品補強用スチ
   ールコードにおいて、 前記コア素線の直径ｄｃが０．３０ｍｍ以上かつ０．３
   ８ｍｍ以下、前記シース素線の直径ｄｓがｄｃ−０．０
   １ｍｍ以下かつｄｃ−０．０５ｍｍ以上であり、前記シ
   ース素線の撚ピッチＰがコア素線の直径ｄｃの５０倍以
   上かつシース素線直径ｄｓの１２０倍以下であることを
   特徴とするゴム物品補強用スチールコード。
2. 【請求項２】 前記コア素線の直径ｄｃが０．３２ｍｍ
   以上かつ０．３６ｍｍ以下、前記シース素線の直径ｄｓ
   がｄｃ−０．０１ｍｍ以下かつｄｃ−０．０３ｍｍ以上
   であり、前記撚ピッチＰがコア素線径ｄｃの６０倍以上
   かつシース素線直径ｄｓの９０倍以下である請求項１記
   載のゴム物品補強用スチールコード。