JP4439622B2

JP4439622B2 - タイヤ補強用スチールコード

Info

Publication number: JP4439622B2
Application number: JP21702999A
Authority: JP
Inventors: 哲隆森岡
Original assignee: 金井宏彰
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: JP2001049586A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は自動車用タイヤに使用されるタイヤ補強用スチールコード（以下、単に「コード」という）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種のコードには、図３に示すような３本の素線４を密着に撚り合わせた、所謂クローズド撚りコード５が使用されている。
そして、上記コード５は、複数本が平行に引揃えられた状態でゴムにより被覆され、自動車用タイヤの補強材として使用されている。
ところで、タイヤ補強材として必要不可欠な要件は、耐疲労性に優れることである。すなわち、コードが強度に優れ、しかもゴムとの完全な複合体となって耐疲労性に優れると、タイヤの寿命を大巾に延長させるとともに安全性を高めることとなり、タイヤ補強材としての役割を充分に果たすことができる。
しかしながら、上記コード５にあっては、コードを構成する各素線４が密着して撚り合わされているため、コードとゴムとの複合体シート成形時に、ゴムが各素線４、４間よりコード内部へ浸透することができず、単にコード外周を覆うだけであり、コード内部には空洞部Ｅがコード長手に亘り連続して存在することとなる。
【０００３】
このため、このコード５をタイヤに使用すると、ゴムとコードとの接着が充分ではなくなるため、自動車の走行時にコードとゴムとが剥離する、所謂セパレーション現象を起こしてタイヤの機能を著しく低下させ、またゴム中の水分やタイヤの切り疵より浸入した水分がコード内部の空洞部Ｅ内へ至り、コード長手に伝播してコードを腐食させ、コードの機械的強度の低下を招き、耐疲労性を大巾に低下させることとなる。
【０００４】
上記事情に鑑みて、コードとゴムとの接着性を改善し得る構造のコードが種々提案されている。
【０００５】
例えば、特開昭５５−９０６９２号公報には、図４に示すような各素線６、６間に隙間Ｈを設けながら撚り合わせた撚りの甘い、所謂オープン撚りコードと称されるコード７が開示されている。
【０００６】
上記コード７において、コード内部へゴム材が充分に浸入するためには、各素線６、６間の隙間Ｈを０．０１ｍｍ以上とする必要がある。
しかしながら、上記隙間Ｈを充分にとると、各素線６の移動できる自由空間が大きくなり、コード製造時に撚り構造が不安定になり易く、素線６の片寄りが生じたり、撚りが不均一になったりする。
【０００７】
また、このコード７は、低荷重での伸びが大きいため、取扱性および複合体シート成形時の作業性が悪いばかりか、複合体シート成形時に加えられる低荷重の張力によって、上記隙間Ｈが減少し、結局図３に示すコード５と同様となり、コード内部へゴムが充分に浸入せず、したがってゴムとの完全な複合体とはならず、前述の如き弊害を招くこととなっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の課題に鑑みてなしたものであり、撚り構造が安定し、ゴム浸入性に優れ、かつ取扱作業性に優れたコードを提供することを課題とする。
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明のタイヤ補強用スチールコードは、くせ付け装置上に設けた複数個のピン間に３本の素線のうちの１本の素線を通し、かつその素線を軸芯として上記くせ付け装置を回転させることによって撚り合わせのくせとは異なる小さなスパイラル状の小さなくせを当該素線に施し、小さなくせを施した１本の素線と小さなくせを施してない他の２本の素線を複数のくせ付けコーンピン間を通すことにより当該３本の素線に撚りのためのスパイラル状のくせを施し、上記３本の素線を同時に撚り合わせて断面円形のスチールコードを作製し、当該スチールコードに押圧加工を施すことにより得られる、３本の素線からなる１×３扁平オープン構造で、断面形状が長手方向に同一向きの楕円形状になしたスチールコードであって、短径側の面におけるコード長手方向の中心軸に対して、２本の素線１、１は相差を有する正弦波状であり、他の１本の素線２は押圧加工により前記小さなスパイラル状の小さなくせが伸長された台形波状であり、長径側の面においていずれか２本の素線が接触することを特徴とする。
【００１０】
本発明のコードは、その短径側の面において、２本の素線が略正弦波状であり、他の１本が略台形波状であるので、その形状の違いによりゴムが浸入できる充分なる隙間が形成される。
【００１１】
また、長径側の面において、いずれか２本の素線がほぼ接触するので、素線が移動できる自由空間が制限され、荷重が付加された時の伸びを抑えることができ形状が安定する。
【００１２】
本発明のコードは、１本の素線に撚り合わせのくせとは異なる小さなスパイラル状のくせを予め施し（この素線を以下、「スパイラル素線」という）、この素線と他の２本の小さなくせを有さない素線（以下、「真直素線」という）とを同時に撚り合わせて断面円形のコードを形成し、このコードを押圧加工して製造することができる。このとき、スパイラル素線は略台形波状となり、真直素線が略正弦波状となる。
【００１３】
スパイラル素線が押圧加工により略台形波状となるのは、１撚りピッチにおける素線の実質長さがスパイラル素線と真直素線とで異なる（スパイラル素線が長い）ことによる。
すなわち、押圧加工によってコードの断面形状は偏平形状となるが、スパイラル形状も押圧加工を受け変形するので、この変形による伸長で略台形波状となる。
【００１４】
本発明において、コードをオープン構造としたのは、素線間の隙間を大きくしてゴム浸入性を向上させるためでなく、偏平加工を容易にし、かつ隙間をより大きくするためである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１（ａ）は、本発明の実施の形態を示す、１×３構造の断面形状が略楕円形状のコードの短径側の面を示した概略平面図で、図１（ｂ）は、各素線の配置を示す部分断面図である。
また、図２（ａ）、（ｂ）は、上記図１における各素線の状態を示した概略説明図である。
【００１７】
図１（ａ）および、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、素線１はコード長手方向の中心軸Ｌに対し略正弦波状であり、素線２は略台形波状である。
また図１（ｂ）に示すように、長径側の面においていずれか２本の素線がほぼ接触しているコードである。
【００１８】
本発明のコードは、図１に示すように素線１と素線２との間に大きな隙間Ｓが形成されているので、この隙間Ｓからゴムが容易に浸入する。また、長径側において素線同士が略接触するので、素線が移動できる自由空間が制限され荷重が付加された時の伸びを抑えることができ、形状が安定する。
【００１９】
【実施例】
次に本発明の実施例を、従来例と比較し、具体的に説明する。
【００２０】
表１は、表面にブラスメッキを施した複数本の素線を撚り合わせた各種構成のコードの試験結果を示したものである。この試験結果は、本発明のコードと従来例のコードを製造し、それぞれのコードにおいて、ゴム浸入性、耐疲労性、撚りの安定性および作業性を比較したものである。
【００２１】
【表１】

【００２２】
本発明のコードは、３本の素線のうちの１本に撚り合わせのくせとは異なる小さなスパイラル状の小さなくせを施し、他の２本の素線とバンチャー型撚り線機で撚り合わせたのち、小径のフラットローラを千鳥状に配列した矯正機を通すことで押圧加工し、コードの断面を略楕円形状とした。
上記小さなくせ付けは、くせ付け装置上に設けた複数個のピン間に素線を通し、かつその素線を軸芯として、そのくせ付け装置を高速回転させて施した。
小さなくせ付けを施した１本の素線と小さなくせを施さない他の２本の素線には、撚りの集合点前に設けられた３本のくせ付けコーンピン間を通すことにより、撚りのためのスパイラル状のくせ付けを行ってあるが、押圧加工によって偏平形状にしやすくするため、コードがオープン構造となるようやや過大なくせを施した。
【００２３】
ゴム浸入率は、各コードに５ｋｇの引張り荷重をかけた状態でゴムに埋設して加硫した後、コードを抜き取り、その素線を引き剥がして素線全周を観察し、ゴム材と接触した面積率を表示した。
【００２４】
耐疲労性は、各コードを複数本ゴムシートに埋め込み、このシートで３点曲げ疲労試験機により評価し、実験Ｎｏ．１のクローズド撚りコードを１００として指数表示した。数値が大きいほど耐疲労性に優れる。
【００２５】
また、撚りの安定性、コード取扱作業性および撚線加工性も合わせて評価した。
評価は、実験Ｎｏ．１のクローズド撚りコードと比較して、非常に劣るものを×、少し劣るものを△、差がないものを○として評価した。
【００２６】
表１より明らかなように本発明のコードは評価項目を全て満足し、ゴム製品の補強材として最適である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のタイヤ補強用スチールコードは上記構成であるため、コード短径側に大きな隙間が形成され、この隙間がコード内部へのゴムの浸入路となってゴムが充分に浸入する。したがって、セパレーション現象、錆によるコード強力の低下を防止できる。
また、撚り構造が安定しており、素線の片寄りが生じたり、撚りが不均一になったりすることがなく、低荷重での伸びも小さいため、取扱性および複合体シート成形時の作業性も優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスチールコードの実施の形態を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は部分断面図である。
【図２】本発明のスチールコードの素線の状態を示し、（ａ）は素線２の概略説明図、（ｂ）は素線１の概略説明図である。
【図３】従来のスチールコードの例を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は部分断面図である。
【図４】従来のスチールコードの別の例を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は部分断面図である。
【符号の説明】
１、２、４、６素線
３、５、７スチールコード
Ｈ、Ｓ隙間
Ｅ空洞部
Ｌコード長手方向の中心軸

Claims

くせ付け装置上に設けた複数個のピン間に３本の素線のうちの１本の素線を通し、かつその素線を軸芯として上記くせ付け装置を回転させることによって撚り合わせのくせとは異なる小さなスパイラル状の小さなくせを当該素線に施し、小さなくせを施した１本の素線と小さなくせを施してない他の２本の素線を複数のくせ付けコーンピン間を通すことにより当該３本の素線に撚りのためのスパイラル状のくせを施し、上記３本の素線を同時に撚り合わせて断面円形のスチールコードを作製し、当該スチールコードに押圧加工を施すことにより得られる、３本の素線からなる１×３扁平オープン構造で、断面形状が長手方向に同一向きの楕円形状になしたスチールコードであって、短径側の面におけるコード長手方向の中心軸に対して、２本の素線１、１は相差を有する正弦波状であり、他の１本の素線２は押圧加工により前記小さなスパイラル状の小さなくせが伸長された台形波状であり、長径側の面においていずれか２本の素線が接触することを特徴とするタイヤ補強用スチールコード。