JP2000045189A - Metal cord and pneumatic tire using the same - Google Patents
Metal cord and pneumatic tire using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コード径をコンパ
クト化しつつフィラメント内へのゴム浸透性を高めうる
ゴム補強用の金属コード及びそれを用いた空気入りタイ
ヤに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal cord for reinforcing rubber, which can increase rubber permeability into filaments while reducing the cord diameter, and a pneumatic tire using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】各種
のゴム材料、例えば空気入りラジアルタイヤのベルト層
には、複数本の金属フィラメントを撚り合わせた金属コ
ードが多用されている。このような金属コードは、表面
にメッキ処理が施されているとはいえ、水分の影響によ
り、コード内での錆の発生ないし広がりにより、コード
とゴムの接着力の低下や、コードの強度の低下、さらに
はコードの破断をきたす等の問題点があった。2. Description of the Related Art Various rubber materials, for example, a belt layer of a pneumatic radial tire often use a metal cord in which a plurality of metal filaments are twisted. Although such metal cords are plated on the surface, the effect of moisture causes the rust to occur or spread in the cords, which lowers the adhesive strength between the cords and rubber and reduces the strength of the cords. There have been problems such as lowering and further breakage of the cord.
【０００３】そこで、近年ではこのような問題点を改善
するために、金属フィラメント間に隙間が発生する様に
撚り合わせたいわゆるオープンコードや、コードを構成
する金属フィラメントの１ないし複数本に３次元のスパ
イラル状の型付けをしてから撚り合わせることによっ
て、金属フィラメント間に隙間を形成して、コード内部
にゴムの浸透性を高めることが提案されている。In recent years, in order to solve such problems, so-called open cords twisted so as to generate gaps between metal filaments, and one or more metal filaments constituting the cords are three-dimensionally formed. It has been proposed to form a gap between metal filaments by twisting after forming in a spiral shape as described above to increase the permeability of rubber inside the cord.
【０００４】しかしながら、前記のコードでは、充分な
ゴムの浸透性を確保するためには、おのずとコード径が
大きくなるという不具合がある。However, the above-described cord has a disadvantage that the cord diameter naturally increases in order to ensure a sufficient rubber permeability.
【０００５】本発明は、このような実状に鑑み案出なさ
れたもので、特定形状をなす２次元の波状に型付けした
型付けフィラメントを、１〜２本の非型付けフィラメン
トと捻り合わせてフィラメント束を構成し、かつこれら
のフィラメント束同士又はこれらのフィラメントと前記
非型付けフィラメントとを捻りながら撚り合わせること
を基本として、コード径をコンパクト化しつつフィラメ
ント間へのゴムの浸入性を確保しうる金属コード及びそ
れを用いた空気入りタイヤを提供することを目的として
いる。The present invention has been devised in view of such a situation. A filament bundle formed by twisting a two-dimensionally shaped filament having a specific shape with one or two non-molded filaments is used. A metal cord that can be configured and based on twisting and twisting these filament bundles or these filaments and the non-shaped filament while twisting the cord diameter and securing rubber infiltration between filaments while reducing the cord diameter. It is intended to provide a pneumatic tire using the same.
【０００６】また本発明では、撚り合わせる前に、フィ
ラメントに施される型付けの波高さ、波ピッチなどをフ
ィラメントの線径に対して特定範囲に限定することによ
り、最終的に撚り合わされたコードの強度以下とゴム浸
入性を両立させることも目的としている。Further, in the present invention, before twisting, the wave height, wave pitch, etc., of the shaping applied to the filament are limited to a specific range with respect to the filament diameter, so that the finally twisted cord is twisted. It is also intended to achieve both strength and strength and rubber penetration.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明は、線径ｄが０．２５〜０．４５mmであるｎ本
（ｎ＝５又は６）の金属フィラメントから構成され、か
つ該金属フィラメントは、撚り合わされる前の状態で略
同じ波ピッチＰｗ、波高さｈでしかも波の山部と谷部と
の間に直線部を有する２次元の波状に型付けされた２本
以上かつ（ｎ−３）本以下の型付けフィラメントと、残
余の非型付けフィラメントとからなり、前記型付けフィ
ラメントの前記線径ｄ、型付けの波ピッチＰｗ、波高さ
ｈは下記式〜の関係を満足するとともに、前記型付
けフィラメントは、それぞれ１〜２本の非型付けフィラ
メントと最終の撚りピッチＰｃの３〜２０倍のピッチＰ
ｆで捻られることによりフィラメント束を構成し、かつ
これらのフィラメント束同士又はこれらのフィラメント
束と単一の前記非型付けフィラメントとを１０〜２５mm
の撚りピッチＰｃにて撚り合わせてなる金属コードであ
る。 ５．０ｄ≦Ｐｗ≦３０．０ｄ … ０．２ｄ≦ｈ≦３．０ｄ … ０．０１４≦ｄ×ｈ／Ｐｗ≦０．０２８ … Ｐｗ：型付けフィラメントの波ピッチ（mm） ｈ ：型付けフィラメントの波高さ（mm） ｄ ：金属フィラメントの線径（mm）According to a first aspect of the present invention, there is provided n (n = 5 or 6) metal filaments having a wire diameter d of 0.25 to 0.45 mm, The two or more metal filaments are formed in a two-dimensional wave shape having substantially the same wave pitch Pw and wave height h before being twisted, and having a straight portion between the wave peaks and valleys. And (n-3) or less shaping filaments and the remaining non-shaping filaments, and the wire diameter d, shaping wave pitch Pw, and wave height h of the shaping filament satisfy the following relationship The shaped filaments each have one to two non-shaped filaments and a pitch P that is 3 to 20 times the final twist pitch Pc.
f to form a bundle of filaments, and these filament bundles or these filament bundles and the single unshaped filament are 10 to 25 mm in length.
This is a metal cord formed by twisting at a twist pitch Pc. 5.0d ≦ Pw ≦ 30.0d 0.2d ≦ h ≦ 3.0d 0.014 ≦ d × h / Pw ≦ 0.028 Pw: Wave pitch (mm) of the forming filament h: Wave height of the forming filament D (mm) d: Wire diameter of metal filament (mm)
【０００８】また請求項２記載の発明では、前記フィラ
メント束又は単一の非型付けフィラメントは、捻られな
がら前記撚りピッチＰｃにて撚り合わされてなる請求項
１記載の金属コードである。Further, in the invention according to claim 2, the metal cord according to claim 1, wherein the filament bundle or the single non-shaped filament is twisted at the twist pitch Pc while being twisted.
【０００９】また請求項３記載の発明では、ベルト層に
請求項１記載の金属コードを用いたことを特徴とする空
気入りタイヤである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a pneumatic tire using the metal cord according to the first aspect in a belt layer.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づき説明する。本実施形態では、空気入りラジア
ルタイヤのベルト層に用いられるタイヤ補強用の金属コ
ードを例示しており、該金属コードは、線径ｄが０．２
５〜０．４５mmであるｎ本の金属フィラメントから構成
される。ここでｎ＝５又は６であり、金属コードは５又
は６本の金属フィラメントにより構成される。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a metal cord for tire reinforcement used for a belt layer of a pneumatic radial tire is illustrated, and the metal cord has a wire diameter d of 0.2.
Consists of n metal filaments measuring 5 to 0.45 mm. Here, n = 5 or 6, and the metal cord is composed of 5 or 6 metal filaments.
【００１１】従来、乗用車用ラジアルタイヤのベルト層
に用いられた金属コードとしては、例えば１×５、１×
４、２＋２構成のものが多く、またトラック、バスなど
に使用される重荷重用ラジアルタイヤのベルト層に用い
られている金属コードとしては、３＋６構成（トータル
フィラメント本数９本、２種類のフィラメントの線径を
含む）、２＋７構成（トータルフィラメント本数９本、
フィラメントの線径１種類）、３＋９＋１５構成（トー
タルフィラメント本数２７本、フィラメントの線径１種
類）等が多く使用されてきた。Conventionally, metal cords used for belt layers of radial tires for passenger cars include, for example, 1 × 5, 1 ×
Metal cords used for belt layers of heavy duty radial tires used for trucks, buses, etc., have a 3 + 6 configuration (9 total filaments, two types of filaments). (Including diameter), 2 + 7 configuration (9 total filaments,
Many types of filaments (one type of filament diameter), 3 + 9 + 15 (total number of filaments: 27, and one type of filament diameter) have been used.
【００１２】一般にフィラメントの線径を大きくし、そ
の本数を減らすことは、コード製造時のコストや生産性
の面で有利である。またコードの性能面でも、フィラメ
ント本数が少ない方がゴムのコード内部への浸透度を上
げやすいという利点がある。In general, increasing the diameter of the filament and reducing the number of the filaments are advantageous in terms of cost and productivity during cord production. Also, in terms of the performance of the cord, there is an advantage that the smaller the number of filaments, the easier it is to increase the degree of penetration of the rubber into the cord.
【００１３】そこで本発明では、とりわけ重荷重用ラジ
アルタイヤのベルト層に多用されている前記３＋６、２
＋７構成（フィラメント合計９本）の金属コードの代替
となり、フィラメント本数を減じたものとして特に好ま
しく実施しうるよう、線径ｄを０．２５〜０．４５mmと
した金属フィラメントを５または６本用いて構成してい
る。Accordingly, in the present invention, the 3 + 6, 2+, 2+
5 or 6 metal filaments having a wire diameter d of 0.25 to 0.45 mm are used as a substitute for the metal cord of the +7 configuration (total of 9 filaments) and can be particularly preferably implemented with a reduced number of filaments. It is composed.
【００１４】なお前記金属フィラメントの線径ｄが０．
２５mm未満の場合、フィラメントが５又は６本では重荷
重用ラジアルタイヤのベルト層の補強コード材として必
要な剛性を得ることが難しくなり、かつ後述のようにフ
ィラメントに波状の型付けを行ってもコードに撚る前に
付けた型付けが撚り時に元に戻りやすく、ゴム浸透度が
不充分になりやすい。逆に線径ｄが０．４５mmを超える
場合には、波状の型付けを施した際の歪みが大きくなり
すぎてフィラメントの強度の低下が大きく、タイヤ製造
時に必要となるコードのしなやかさも得られない。It is to be noted that the wire diameter d of the metal filament is 0.
If it is less than 25 mm, it is difficult to obtain the required rigidity as a reinforcing cord material for the belt layer of a heavy duty radial tire with 5 or 6 filaments, and even if the filament is corrugated as described later, Molding applied before twisting tends to return to the original state during twisting, and the rubber permeability tends to be insufficient. On the other hand, when the wire diameter d exceeds 0.45 mm, the distortion at the time of applying the corrugated mold becomes too large, the strength of the filament is greatly reduced, and the flexibility of the cord required at the time of tire production cannot be obtained. .
【００１５】前記金属フィラメントは、ゴム組成物との
加硫接着を可能とするため、通常金属のメッキが施され
ているものが好ましく、また本実施形態ではコードを構
成する全てのフィラメントが同じ線径からなるものを例
示している。Preferably, the metal filament is usually plated with a metal in order to enable vulcanization bonding with the rubber composition. In the present embodiment, all filaments constituting the cord are the same wire. An example having a diameter is illustrated.
【００１６】また図１に示すように、金属フィラメント
２は、撚り合わされる前の状態で、波ピッチＰｗ、波高
さｈでしかも波の山部Ｕと谷部Ｄとの間に直線部３を有
する２次元の波状に型付けされた２本以上かつ（ｎ−
３）本以下の型付けフィラメント２Ａと、残余の非型付
けフィラメント２Ｂ（図２、図４などに示す）とから構
成される。Further, as shown in FIG. 1, before the metal filament 2 is twisted, the metal filament 2 has a wave pitch Pw, a wave height h, and a straight portion 3 between a wave peak U and a wave trough D. Two or more two-dimensionally waved
3) It is composed of the following shaped filament 2A and the remaining non-shaped filament 2B (shown in FIGS. 2, 4 and the like).
【００１７】本実施形態では、前記型付けフィラメント
２Ａの型付けの波ピッチＰｗ、波高さｈは、全てのフィ
ラメントとも略同一で構成される。各型付けフィラメン
ト毎に異なる波ピッチ、波高さとすると、コードの強力
が低下する傾向がある。なお波ピッチＰｗは、図１に示
すように測定する。In this embodiment, the wave pitch Pw and the wave height h of the shaping of the shaping filament 2A are substantially the same for all filaments. If the wave pitch and wave height are different for each molding filament, the strength of the cord tends to decrease. The wave pitch Pw is measured as shown in FIG.
【００１８】また本発明では型付けフィラメント２Ｂの
型付けを２次元の波状に限定することによって、例えば
スパイラル状に型付けされたものに比してコード径をコ
ンパクト化でき、また２次元かつ直線部３を有する波状
の型付けであるため、該波の高さｈなどが比較的小さく
ても撚り合わせた際のフィラメント間の隙間を確保する
のが容易となる。なお型付けの波状に前記直線部３が含
まれていないとコード内部へのゴムの浸透性が低下する
不具合があり、所期の目的を達成し得ない。In the present invention, by limiting the shaping of the shaping filament 2B to a two-dimensional wavy shape, the cord diameter can be made smaller than that of, for example, a spirally shaped one. Because of the corrugated shaping, even if the height h of the wave is relatively small, it is easy to secure a gap between the filaments when twisted. If the straight portion 3 is not included in the corrugated shape of the mold, there is a problem in that the permeability of the rubber into the cord is reduced, and the intended purpose cannot be achieved.
【００１９】このように型付けフィラメント２Ａは、コ
ード内部へのゴムの浸透性を確保する為に重要な役割を
果たすが、本発明のように比較的太めの線径ｄを有する
金属フィラメント２を用いてコードを形成する場合に
は、波状の型付けを施すと金属フィラメント２の強力低
下が生じやすい。As described above, the molding filament 2A plays an important role in ensuring the permeability of the rubber into the cord, but the metal filament 2 having a relatively large wire diameter d as in the present invention is used. In the case of forming a cord by applying a corrugated pattern, the strength of the metal filament 2 tends to decrease.
【００２０】そこで本発明では、このような不具合を最
小限に抑えるために金属コード１を５本の金属フィラメ
ント２で構成する場合には、型付けフィラメント２Ａを
２本に限定し、他方、金属コードを６本の金属フィラメ
ントで構成する場合には、前記型付けフィラメント２Ａ
を２本以上かつ３本以下に限定している。Therefore, in the present invention, when the metal cord 1 is composed of five metal filaments 2 in order to minimize such inconvenience, the number of the molding filaments 2A is limited to two. Is composed of six metal filaments, the molding filament 2A
Is limited to two or more and three or less.
【００２１】また本実施形態の金属コード１は、図２に
示すように、前記型付けフィラメント２Ａを、それぞれ
１〜２本の非型付けフィラメント２Ｂと、最終の撚りピ
ッチＰｃの３〜２０倍のピッチＰｆで捻られることによ
りフィラメント束４を構成し、かつ図３に示すように、
これらのフィラメント束４同士又はこれらのフィラメン
ト束４と前記非型付けフィラメント２Ｂとを合わせて捻
りながら、かつ１０〜２５mmの最終の撚りピッチＰｃに
て撚り合わせて形成されることを特徴としている。Further, as shown in FIG. 2, the metal cord 1 of the present embodiment is configured such that the shaping filament 2A and the non-shaping filament 2B each have a pitch of 3 to 20 times the final twist pitch Pc. The filament bundle 4 is formed by being twisted with Pf, and as shown in FIG.
It is characterized in that these filament bundles 4 or these filament bundles 4 and the non-shaped filament 2B are twisted together and twisted at a final twist pitch Pc of 10 to 25 mm.
【００２２】このように最終の撚り合わせに先立ち、そ
れぞれの型付けフィラメント２Ａを１〜２本の非型付け
フィラメント２Ｂとを最終のピッチＰｃの３〜２０倍と
いう比較的長いピッチＰｆで捻って束ねておくことによ
り、該型付けフィラメント２Ａ、２Ａ同士の型付けの波
が重なり合うのを効果的に防止できるため、フィラメン
ト間に隙間５を多く形成でき、内部へのゴムの浸透率を
高めうる金属コード１が得られる。また本例の如く、捻
りながら撚り合わせたときには、フィラメント束ないし
コードをよりコンパクト化しながらもコード内部へのゴ
ムの浸透率をさらに高めうる。As described above, prior to the final twisting, each forming filament 2A is twisted and bundled with one or two non-forming filaments 2B at a relatively long pitch Pf of 3 to 20 times the final pitch Pc. By doing so, it is possible to effectively prevent the shaping waves of the shaping filaments 2A and 2A from overlapping each other, so that a large number of gaps 5 can be formed between the filaments, and the metal cord 1 that can increase the permeability of rubber into the interior is provided. can get. Further, when twisted while being twisted as in this example, the permeability of rubber into the cord can be further increased while the filament bundle or cord is made more compact.
【００２３】なお１本のフィラメント束４に２本以上の
型付けフィラメント２Ａを含ませると、図７に示すよう
に２本の型付けフィラメント２Ａ、２Ａ同士の型付けの
波が重なる場合があり、ひいては図８に示すように該重
なり合う型付けフィラメント２Ａ、２Ａの直線部３と、
型付けされていない非型付けフィラメント２Ｂとによっ
てゴムの浸透しない閉空間７がフィラメント束４の内部
に形成されゴムの浸透度が低下するという不具合があ
る。When two or more shaping filaments 2A are included in one filament bundle 4, the shaping waves of the two shaping filaments 2A and 2A may overlap as shown in FIG. 8, the straight portions 3 of the overlapping molding filaments 2A, 2A,
There is a disadvantage that a closed space 7 in which rubber does not penetrate is formed inside the filament bundle 4 by the non-molded non-molded filament 2B, and the rubber permeability decreases.
【００２４】またフィラメント束４を形成する際の前記
ピッチＰｆが、最終の撚りピッチＰｃの３倍未満である
と、フィラメント束４に形成される隙間５が少なくなり
ゴムの浸透度を低下させ、逆に２０倍を超えると、フィ
ラメント束４を形成しても型付けフィラメント２Ａ、２
Ａ同士の型付けが重なり易くなる不具合がある。When the pitch Pf at the time of forming the filament bundle 4 is less than three times the final twist pitch Pc, the gap 5 formed in the filament bundle 4 is reduced, and the permeability of rubber is reduced. On the other hand, if it exceeds 20 times, the forming filaments 2A, 2A
There is a problem that the types A are easily overlapped.
【００２５】図４には、５本の金属フィラメントからな
る金属コード１の断面図を示し、断面にドットを付した
ものを型付けフィラメントとして示している。図４
（ａ）には、１本の型付けフィラメント２Ａと１本の非
型付けフィラメント２Ｂとを束ねたフィラメント束４
Ａ、４Ａと、１本の非型付けフィラメント２Ｂとを最終
の撚りピッチＰｃで撚り合わせて構成されているものを
示す。FIG. 4 is a cross-sectional view of the metal cord 1 composed of five metal filaments, in which a dot is added to the cross section as a shaped filament. FIG.
(A) shows a filament bundle 4 in which one molding filament 2A and one non-molding filament 2B are bundled.
A, 4A and one unshaped filament 2B are twisted at the final twist pitch Pc.
【００２６】また図４（ｂ）は、１本の型付けフィラメ
ント２Ａと２本の非型付けフィラメント２Ｂとからなる
フィラメント束４Ｂと、前記フィラメント束４Ａとを撚
り合わせたものを例示している。FIG. 4 (b) shows an example in which a filament bundle 4B composed of one molding filament 2A and two non-molding filaments 2B is twisted with the filament bundle 4A.
【００２７】図５には、６本の金属フィラメントからな
る金属コード１の断面図を示している。図５（ａ）に
は、前記フィラメント束４Ａの３本からなるものを示
す。また図５（ｂ）は、前記フィラメント束４Ｂの２本
からなるものを示す。また図５（ｃ）は、前記フィラメ
ント束４Ａの２本と、非型付けフィラメント２Ｂの２本
とから構成されたものを示す。さらに、図５（ｄ）は、
前記フィラメント束４Ａの１本と、前記フィラメント束
４Ｂの１本と、非型付けフィラメント２Ｂの１本とから
構成されたものを示し、これらはいずれも本発明の態様
に含まれる。FIG. 5 is a sectional view of a metal cord 1 composed of six metal filaments. FIG. 5A shows a filament bundle 4A composed of three filament bundles. FIG. 5B shows the filament bundle 4B composed of two filament bundles. FIG. 5 (c) shows a structure composed of two filament bundles 4A and two non-shaped filaments 2B. Further, FIG.
It shows one composed of the filament bundle 4A, one filament bundle 4B, and one non-shaped filament 2B, all of which are included in the embodiments of the present invention.
【００２８】なお前記フィラメント束４を形成すること
及び波状の型付けの形状を限定することにより、効率良
くゴムの浸透性を確保できる為、本発明の金属コード１
は、最終の撚りに際してゴム浸透を確保する為に短い撚
りピッチにする必要は無く、１０mm〜２５mmというフィ
ラメントの線径ｄに比して長い撚りピッチを採用するこ
とができ、ひいてはコードの生産性をも向上しうる。By forming the filament bundle 4 and limiting the shape of the corrugated molding, the rubber permeability can be efficiently secured.
It is not necessary to use a short twist pitch in order to ensure rubber penetration during the final twist, and it is possible to adopt a long twist pitch compared to the filament wire diameter d of 10 mm to 25 mm, and consequently the productivity of the cord. Can also be improved.
【００２９】また本実施形態の金属コード１は、フィラ
メント束４を構成する為の捻り方向と、最終の撚り方向
とを同一方向としているが、逆方向に撚り合わせても所
期の目的を達成しうる。In the metal cord 1 according to the present embodiment, the twist direction for forming the filament bundle 4 and the final twist direction are the same, but the desired object can be achieved even if the twist is performed in the opposite direction. Can.
【００３０】また本発明者らの種々の実験の結果、限定
された線径ｄを有しかつ特定本数の型付けフィラメント
２Ａを含むコードを製造する場合には前記型付けフィラ
メント２Ａの前記線径ｄ、型付けの波ピッチＰｗ、波高
さｈは下記式〜の関係を満足することが重要である
ことを見出した。 ５．０ｄ≦Ｐｗ≦３０．０ｄ … ０．２ｄ≦ｈ≦３．０ｄ … ０．０１４≦ｄ×ｈ／Ｐｗ≦０．０２８ … Ｐｗ：型付けフィラメントの波ピッチ（mm） ｈ ：型付けフィラメントの波高さ（mm） ｄ ：金属フィラメントの線径（mm）As a result of various experiments conducted by the present inventors, when a cord having a limited wire diameter d and including a specific number of the shaping filaments 2A is manufactured, the wire diameter d of the shaping filament 2A, It has been found that it is important that the wave pitch Pw and the wave height h of the shaping satisfy the relationship of the following formulas. 5.0d ≦ Pw ≦ 30.0d 0.2d ≦ h ≦ 3.0d 0.014 ≦ d × h / Pw ≦ 0.028 Pw: Wave pitch (mm) of the forming filament h: Wave height of the forming filament D (mm) d: Wire diameter of metal filament (mm)
【００３１】前記型付けの波ピッチＰｗは、使用する金
属フィラメント２の線径ｄの５．０〜３０倍、好ましく
は１０．０〜２５．０倍の値をとるものとする。溝ピッ
チＰｗが、金属フィラメント２の線径ｄの５．０倍未満
になると、波ピッチが小さくなりすぎ、その型付け加工
により型付けフィラメント２Ａが受けるダメージが大き
くフィラメントの強度低下の原因となる。逆に３０倍を
超えると、波ピッチが小さくなりすぎ、ゴムの浸透性が
低下する。The shaping wave pitch Pw has a value of 5.0 to 30 times, preferably 10.0 to 25.0 times the wire diameter d of the metal filament 2 to be used. When the groove pitch Pw is less than 5.0 times the wire diameter d of the metal filament 2, the wave pitch becomes too small, and the molding filament 2A is greatly damaged by the molding process, which causes a decrease in the strength of the filament. Conversely, if it exceeds 30 times, the wave pitch becomes too small, and the permeability of the rubber decreases.
【００３２】また前記波高さｈは、使用する金属フィラ
メント２の線径ｄの０．２〜３．０倍、好ましくは０．
５〜２．０倍の値をとるものとする。波高さｈが、金属
フィラメント２の線径ｄの０．２倍未満になると、ゴム
浸透性を確保するのが困難となり、逆に３．０倍を超え
ると、その型付け加工により型付けフィラメント２Ａが
受けるダメージが大きくフィラメントの強度低下の原因
となる。The wave height h is 0.2 to 3.0 times the wire diameter d of the metal filament 2 to be used, preferably 0.1 mm.
The value is assumed to be 5 to 2.0 times. If the wave height h is less than 0.2 times the wire diameter d of the metal filament 2, it is difficult to ensure rubber permeability. Conversely, if the wave height h exceeds 3.0 times, the molding filament 2A is formed by the molding process. The damage received is large and causes a decrease in the strength of the filament.
【００３３】また、本発明者らは上記式に示すよう
に、ｄ×ｈ／Ｐｗを種々変化させてコードの強度低下率
（％）とゴム浸透度（％）とを調べたところ、ｄ×ｈ／
Ｐｗを０．０１４〜０．０２８の範囲に限定することに
より、顕著な効果が発揮されることを見出した。Further, as shown in the above equation, the present inventors examined the strength reduction rate (%) of the cord and the rubber permeability (%) by variously changing d × h / Pw. h /
It has been found that a remarkable effect is exhibited by limiting Pw to the range of 0.014 to 0.028.
【００３４】図６には、コードの強度低下率（％）、ゴ
ム浸透率（％）と、前記パラメータｄ×ｈ／Ｐｗの関係
を示している。この図から明らかなように、ｄ×ｈ／Ｐ
ｗが大きくなるとコードの強度低下率が大きく性能が悪
化する反面、ゴムの浸透率が向上することが判る。そこ
で、本発明では前記ｄ×ｈ／Ｐｗの取りうる範囲を０．
０１４〜０．０２８、より好ましくは０．０２０〜０．
０２５の範囲に限定することにより、コードの強度低下
率を許容範囲内に抑え、同時にゴムの浸透度を高めてい
る。なお、ここでいう強度低下率（％）、ゴム浸透度
（％）は実施例（後述）での定義に従っている。FIG. 6 shows the relationship between the cord strength reduction rate (%), the rubber penetration rate (%), and the parameter d × h / Pw. As is clear from this figure, d × h / P
It can be seen that as w increases, the strength reduction rate of the cord increases and the performance deteriorates, but the rubber permeability increases. Therefore, in the present invention, the possible range of d × h / Pw is set to 0.
014-0.028, more preferably 0.020-0.028.
By limiting the range to 025, the rate of decrease in the strength of the cord is kept within an allowable range, and at the same time, the permeability of the rubber is increased. The strength reduction rate (%) and the rubber permeability (%) here are in accordance with the definitions in Examples (described later).
【００３５】また前記金属フィラメント２は、例えば炭
素含有量が０．６５〜０．８８ｗｔ％の硬鋼線材を用い
るのが好ましい。金属フィラメント２の炭素含有量が
０．６５％を下回ると、フィラメントの強度が低下する
傾向があり、逆に０．８８ｗｔ％を超えるとフィラメン
トの硬度が高すぎて型付けの際に強度低下が大きくなる
傾向がある。The metal filament 2 is preferably made of a hard steel wire having a carbon content of, for example, 0.65 to 0.88 wt%. If the carbon content of the metal filament 2 is less than 0.65%, the strength of the filament tends to decrease. Conversely, if the carbon content exceeds 0.88% by weight, the hardness of the filament is too high and the strength decreases greatly during molding. Tend to be.
【００３６】また前記金属コード１は、例えば複数本を
等間隔で並列してトッピングゴムなどにより被覆されて
ゴム引きプライとなり、ラジアル構造カーカスの外側を
タガ締めするタイヤのベルト層に使用される。この際、
コードの長手方向と直角な方向のプライの単位長さ当た
りに含まれる金属コードの本数をタイヤの仕様に応じて
種々設定しうる。The metal cord 1 is, for example, a plurality of cords arranged in parallel at equal intervals and covered with a topping rubber or the like to form a rubberized ply, which is used as a tire belt layer for fastening the outside of the radial structure carcass. On this occasion,
The number of metal cords included per unit length of the ply in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the cords can be variously set according to the specifications of the tire.
【００３７】なお、このプライの単位長さ当たりのコー
ド本数が少なすぎると、タイヤに使用した際に加硫成形
時などにコード間隔が不均一になるなどコード配列に乱
れが生じやすく、逆にコードの間隔が小さくなりすぎる
とタイヤ走行時に隣り合うコードとの間に挟まれたゴム
の歪が大きくなり、ゴム層内の亀裂等の発生によるタイ
ヤの耐久性能の低下を起こしやすくなる。If the number of cords per unit length of the ply is too small, the cord arrangement is liable to be disturbed such as uneven cord spacing during vulcanization molding when used for a tire. If the spacing between the cords is too small, the rubber sandwiched between adjacent cords during running of the tire will have a large distortion, and cracks and the like in the rubber layer will tend to reduce the durability of the tire.
【００３８】[0038]
【実施例】本発明の効果を確認すべく、種々の金属コー
ドを試作してこの金属コードの特性及び該金属コードを
タイヤのベルト層として用いたときのタイヤ性能につい
て比較評価を行った。なお表中の用語の定義は次の通り
である。EXAMPLES In order to confirm the effects of the present invention, various metal cords were experimentally produced, and the characteristics of the metal cords and the tire performance when the metal cords were used as a tire belt layer were compared and evaluated. The definitions of the terms in the table are as follows.
【００３９】＜強度低下率＞同一組成（炭素含有量等の
組成が同一）の材料かつ同じ本数の金属フィラメントを
使い、本発明の金属コードの最終撚りピッチと同じ撚り
ピッチで撚ったコンパクト構造のコード（以下、「比較
対象コード」という）に対する強度の低下率であり、タ
イヤに使用する前の状態で測定したものである。数値が
小さいほど強度の低下が少なく良好である。<Strength reduction rate> Compact structure in which materials having the same composition (the same composition such as carbon content) and the same number of metal filaments are used and twisted at the same twist pitch as the final twist pitch of the metal cord of the present invention. (Hereinafter referred to as “comparison target code”), which is measured in a state before the tire is used. The smaller the numerical value is, the less the strength decreases and the better.
【００４０】＜ゴムの浸透率＞試供金属コードを用いた
ベルト層を具えるタイヤを製造し、そのタイヤから金属
コードをトッピングゴムが付着した状態で取出す。この
ゴム付きコードの表面からできる限りゴムを除去した
後、断面からナイフを入れて５〜６本のフィラメントの
内、隣り合う２本のフィラメントを除去し、除去された
２本のフィラメントと残りのフィラメントの束との間に
形成されている空隙にゴムが完全に充填されている部分
の長さを約１０cmにわたり測定し、ゴムが充填されてい
る部分の長さの全長さに対する比率をもってゴムの浸透
率とする。上記測定を１０本のコードについて行い、平
均値をもってそのコードの測定値とする。<Rubber Permeability> A tire having a belt layer using a sample metal cord is manufactured, and the metal cord is removed from the tire with the topping rubber attached. After removing rubber as much as possible from the surface of the rubber cord, a knife is inserted from the cross section to remove two adjacent filaments out of 5 to 6 filaments, and the removed two filaments and the remaining two filaments are removed. The length of the portion where rubber is completely filled in the gap formed between the bundle of filaments is measured over about 10 cm, and the ratio of the length of the portion filled with rubber to the total length is expressed as a ratio of the length of the rubber. Permeability. The above measurement is performed for ten codes, and the average value is used as the measured value of the code.
【００４１】＜コードの曲げ剛性＞テーバ社（米国）製
の「Ｖ−５剛性試験機」を用いて金属コードの曲げ剛性
を測定した。<Bending Rigidity of Cord> The bending stiffness of a metal cord was measured using a “V-5 Rigidity Tester” manufactured by Taba (USA).
【００４２】＜タイヤ走行後の錆発生＞タイヤを約２０
万ｋｍ走行させた後、タイヤを解体して金属コードの錆
の発生状況を観察して比較対象コードと１００とする指
数で表示している。数値が小さいほど錆の発生が少なく
良好である。<Rust generation after running the tire>
After running for 10,000 km, the tires were disassembled and the occurrence of rust on the metal cords was observed. The smaller the numerical value, the better the less rust is generated.
【００４３】＜タイヤ走行後の強度保持率＞タイヤを約
２０万ｋｍ走行させた後、タイヤを解体して金属コード
を取り出し、走行前のコードの強度を１００とする指数
で表示している。数値が大きいほど良好である。テスト
の結果を表１に示す。<Strength Retention after Running Tire> After running the tire for about 200,000 km, the tire is disassembled and the metal cord is taken out. The higher the value, the better. Table 1 shows the test results.
【００４４】[0044]
【表１】 [Table 1]
【００４５】 [0045]
【００４６】 [0046]
【００４７】 [0047]
【００４８】比較例１〜９、実施例１〜９は、いずれも
線径ｄが０．３８mmの５本の金属フィラメントからなる
コードであり、実施例についてはそのうち２本が型付け
フィラメント、残り３本が非型付けフィラメントからな
る。コード構成は図４（ａ）に示すものである。また、
型付けフィラメントと非型付けフィラメントとをピッチ
Ｐｆで捻って束ね、フィラメント束を形成する際の前記
ピッチＰｆは実施例３、４を除いて１８０mm（最終の撚
りピッチＰｃの１０倍）に統一し、フィラメント束を形
成する際の捻り方向と、最終の撚り方向とは同一方向
（Ｓ方向）とした。Each of Comparative Examples 1 to 9 and Examples 1 to 9 is a cord composed of five metal filaments having a wire diameter d of 0.38 mm. The book consists of an unshaped filament. The code configuration is as shown in FIG. Also,
The forming filament and the non-forming filament are twisted and bundled at a pitch Pf, and the pitch Pf at the time of forming the filament bundle is unified to 180 mm (10 times the final twist pitch Pc) except for Examples 3 and 4. The twisting direction when forming the bundle and the final twisting direction were the same direction (S direction).
【００４９】比較例１は、コンパクトコード（比較対象
コード）、比較例２は型付けが３次元のスパイラル状を
なすもの、比較例３は型付けすることなくオープンに撚
り合わせたオープンコード、比較例４は型付けフィラメ
ントが１本しかないもの、比較例５はｄ×ｈ／Ｐｗが
０．０２８を超えるもの、比較例６は、型付けフィラメ
ントの波ピッチを略同じとしていないもの、比較例７な
いし９は、波ピッチＰｗ、波高さｈが本発明の範囲から
外れたものである。Comparative Example 1 has a compact cord (corresponding code), Comparative Example 2 has a three-dimensional spiral shape, Comparative Example 3 has an open cord twisted open without molding, and Comparative Example 4 Indicates that there is only one shaping filament, Comparative Example 5 has d × h / Pw of more than 0.028, Comparative Example 6 has no shaping filament having substantially the same wave pitch, and Comparative Examples 7 to 9 have , The wave pitch Pw and the wave height h are out of the range of the present invention.
【００５０】これに対して、実施例１〜９は、比較例２
ないし３（スパイラル波、オープンコード）に比べ、い
ずれもコード径を、例えば１．１４〜１．２１mmの範囲
でコンパクト化していることが確認できた。また、コー
ドの強度、強度低下率、荷重時伸度（５０Ｎ時）、コー
ドの曲げ剛性などが比較例１のコンパクトコードに比較
しても遜色無く、良好なコード特性を発揮していること
が確認できる。On the other hand, Examples 1 to 9 are comparative examples 2
It was confirmed that the cord diameter was reduced, for example, in the range of 1.14 to 1.21 mm, as compared with No. 3 to 3 (spiral wave, open cord). In addition, the cord exhibits excellent cord properties, such as strength of the cord, strength reduction rate, elongation under load (at 50 N), and bending rigidity of the cord, which are comparable to the compact cord of Comparative Example 1. You can check.
【００５１】また実施例のコードは、コード径をコンパ
クト化しつつも、ゴムの浸透率が９０％以上であり、オ
ープンコードとほぼ同等にまで高められていることも確
認でき、タイヤでの錆の発生率も非常に低くきわめて良
好である。In addition, the cord of the present embodiment has a rubber diameter of 90% or more and has been increased to almost the same level as that of the open cord even though the cord diameter is reduced. The incidence is very low and very good.
【００５２】なお比較例４のように、型付けフィラメン
トが１本だけであると、ゴムの浸透度が低下する。また
比較例５、６のように、ｄ×ｈ／Ｐｗが大きすぎたり、
２種以上の波ピッチを設けるとコードの強度低下率が許
容範囲を超えて大きくなる。また、比較例７ないし９の
ように、フィラメントの線径と波ピッチＰｗ、波高さｈ
との関係が本発明の範囲から外れるといずれもゴムの浸
透率を高め得ない。When only one molding filament is used as in Comparative Example 4, the permeability of rubber is reduced. Further, as in Comparative Examples 5 and 6, d × h / Pw was too large,
When two or more wave pitches are provided, the strength reduction rate of the cord becomes larger than the allowable range. Also, as in Comparative Examples 7 to 9, the filament diameter, the wave pitch Pw, and the wave height h
If the relationship deviates from the range of the present invention, none of them can increase the rubber permeability.
【００５３】また実施例１０、比較例１０、１１は、い
ずれも線径ｄが０．２５mmと本発明の範囲で最も細い５
本の金属フィラメントからなるコード、また比較例１１
〜１３、実施例１２〜１３は、線径ｄが０．４５mmと本
発明の範囲で最も太い５本の金属フィラメントからなる
コードをそれぞれ示しているが、いずれの実施例もコー
ド径のコンパクト化を図りつつも良好なゴム浸透率、強
度保持率を具えている。In Example 10 and Comparative Examples 10 and 11, the wire diameter d was 0.25 mm, which is the narrowest in the range of the present invention.
Cord composed of three metal filaments, and Comparative Example 11
13 and Examples 12 to 13 show cords each having five wire filaments having a wire diameter d of 0.45 mm, which is the thickest in the range of the present invention. While maintaining good rubber penetration and strength retention.
【００５４】さらに実施例１４〜１７、比較例１４〜１
６は、いずれも６本の金属フィラメントからなるコード
で、コード構成は図５（ｂ）に示すものである。また、
フィラメント束を形成する際のピッチＰｆは１８０mm
（最終の撚りピッチＰｃの１０倍）に統一した。実施例
のものはいずれもコード径のコンパクト化を図りつつも
良好なゴム浸透率、強度保持率を具えていることが確認
できた。Examples 14 to 17 and Comparative Examples 14 to 1
Reference numeral 6 denotes a cord composed of six metal filaments, and the cord configuration is as shown in FIG. Also,
The pitch Pf for forming the filament bundle is 180 mm
(10 times the final twist pitch Pc). It was confirmed that all of the examples had good rubber permeability and strength retention while reducing the cord diameter.
【００５５】なお上記の実施例では、いずれも同一径の
フィラメントを採用しているが、線径ｄが異なる複数種
類のフィラメントを混在しても良い。In each of the above embodiments, filaments having the same diameter are employed, but a plurality of types of filaments having different wire diameters d may be mixed.
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上説明したように請求項１又は２記載
の金属コードは、コード径をコンパクト化しつつもコー
ド内部へのゴム浸透率を高めることができ、コード内部
での錆の発生を大幅に減じ、耐久性を向上しうる。また
コードの強度、強度低下率、荷重時伸度（５０Ｎ時）、
コードの曲げ剛性についてもコンパクトコードと遜色の
ない良好な特性を発揮しうる。また、フィラメント束同
士又はこれらのフィラメント束と単一の非型付けフィラ
メントとを捻りながら撚り合わせたときには、フィラメ
ント束ないしコードをよりコンパクト化しつつさらにコ
ード内部へのゴムの浸透率を高めうる。As described above, the metal cord according to claim 1 or 2 can increase the rubber penetration rate inside the cord while reducing the cord diameter, and greatly reduces the generation of rust inside the cord. To improve durability. In addition, the strength of the cord, strength reduction rate, elongation under load (at 50 N),
As for the bending stiffness of the cord, it can exhibit good characteristics comparable to that of the compact cord. Further, when the filament bundles or the filament bundles and the single non-shaped filament are twisted together while being twisted, the filament bundle or the cord can be made more compact and the permeability of rubber into the cord can be further increased.
【００５７】また請求項３記載の発明では、タイヤのベ
ルト層に前記金属コードを用いることによって、該金属
コードのタイヤ内部で錆の発生を抑制でき、コードの強
度低下や破断などを効果的に防止し、タイヤの耐久性を
向上しうる。According to the third aspect of the present invention, by using the metal cord for the belt layer of the tire, it is possible to suppress the occurrence of rust inside the tire of the metal cord, and to effectively reduce the strength and breakage of the cord. Can prevent and improve the durability of the tire.
【図１】型付けフィラメントの一例を示す平面図であ
る。FIG. 1 is a plan view showing an example of a molding filament.
【図２】フィラメント束を例示する斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating a filament bundle.
【図３】金属コードの製造方法を説明する側面図であ
る。FIG. 3 is a side view illustrating a method for manufacturing a metal cord.
【図４】（ａ）、（ｂ）は、５本のフィラメントからな
る金属コードの一例を示す断面図である。FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views illustrating an example of a metal cord including five filaments.
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、６本のフィラメントからな
る金属コードの一例を示す断面図である。FIGS. 5A to 5D are cross-sectional views showing an example of a metal cord composed of six filaments.
【図６】コードの強度低下率、ゴム浸透度と、ｄ×ｈ／
Ｐｗの関係を示すグラフである。FIG. 6 shows the strength reduction rate of the cord, the rubber permeability, and d × h /
6 is a graph showing a relationship between Pw.
【図７】型付けフィラメントの波の重なりを例示する平
面図である。FIG. 7 is a plan view illustrating the overlapping of waves of the forming filament.
【図８】型付けフィラメントを２本含んだフィラメント
束の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a filament bundle including two molding filaments.
１ 金属コード ２ 金属フィラメント ２Ａ 型付けフィラメント ２Ｂ 非型付けフィラメント ３ 直線部 ４ フィラメント束 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal cord 2 Metal filament 2A Molding filament 2B Non-molding filament 3 Straight part 4 Filament bundle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 康夫 栃木県宇都宮市上大曽町650番地63 ロイ ヤルレザン309号 Ｆターム(参考） 3B153 AA06 AA18 BB13 CC52 FF16 GG13 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yasuo Sakai 650-63 Kamioso-cho, Utsunomiya-city, Tochigi Prefecture Roy Jarlesan 309 F-term (reference) 3B153 AA06 AA18 BB13 CC52 FF16 GG13
Claims (3)
（ｎ＝５又は６）の金属フィラメントから構成され、 かつ該金属フィラメントは、撚り合わされる前の状態
で、略同じ波ピッチＰｗ、波高さｈでしかも波の山部と
谷部との間に直線部を有する２次元の波状に型付けされ
た２本以上かつ（ｎ−３）本以下の型付けフィラメント
と、残余の非型付けフィラメントとからなり、 前記型付けフィラメントの前記線径ｄ、型付けの波ピッ
チＰｗ、波高さｈは下記式〜の関係を満足するとと
もに、 前記型付けフィラメントは、それぞれ１〜２本の非型付
けフィラメントと最終の撚りピッチＰｃの３〜２０倍の
ピッチＰｆで捻られることによりフィラメント束を構成
し、 かつこれらのフィラメント束同士又はこれらのフィラメ
ント束と単一の非型付けフィラメントとを１０〜２５mm
の撚りピッチＰｃにて撚り合わせてなる金属コード。 ５．０ｄ≦Ｐｗ≦３０．０ｄ … ０．２ｄ≦ｈ≦３．０ｄ … ０．０１４≦ｄ×ｈ／Ｐｗ≦０．０２８ … Ｐｗ：型付けフィラメントの波ピッチ（mm） ｈ ：型付けフィラメントの波高さ（mm） ｄ ：金属フィラメントの線径（mm）The present invention comprises n (n = 5 or 6) metal filaments having a wire diameter d of 0.25 to 0.45 mm, and the metal filaments are substantially the same before being twisted. Two or more (n-3) or less shaped filaments having a wave pitch Pw, a wave height h and a two-dimensional wavy shape having a straight portion between a crest portion and a valley portion of the wave; The wire diameter d, the shaping wave pitch Pw, and the wave height h of the shaping filament satisfy the following formulas (1) and (2). The shaping filaments each include one or two non-shaping filaments. And a twist P at a pitch Pf of 3 to 20 times the final twist pitch Pc to form a filament bundle. 10~25mm the filament
Metal cords twisted at a twist pitch of Pc. 5.0d ≦ Pw ≦ 30.0d 0.2d ≦ h ≦ 3.0d 0.014 ≦ d × h / Pw ≦ 0.028 Pw: Wave pitch (mm) of the forming filament h: Wave height of the forming filament D (mm) d: Wire diameter of metal filament (mm)
ィラメントは、捻られながら前記撚りピッチＰｃにて撚
り合わされてなる請求項１記載の金属コード。2. The metal cord according to claim 1, wherein the filament bundle or a single unshaped filament is twisted at the twist pitch Pc while being twisted.
ドを用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。3. A pneumatic tire using the metal cord according to claim 1 for a belt layer.
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