JPH0913288A - Steel cord for reinforcing rubber article and pneumatic radial tire - Google Patents
Steel cord for reinforcing rubber article and pneumatic radial tireInfo
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- JPH0913288A JPH0913288A JP7156021A JP15602195A JPH0913288A JP H0913288 A JPH0913288 A JP H0913288A JP 7156021 A JP7156021 A JP 7156021A JP 15602195 A JP15602195 A JP 15602195A JP H0913288 A JPH0913288 A JP H0913288A
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- D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
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- D07B1/0606—Reinforcing cords for rubber or plastic articles
- D07B1/0646—Reinforcing cords for rubber or plastic articles comprising longitudinally preformed wires
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- Ropes Or Cables (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、空気入りタイヤや工
業用ベルト等のゴム物品の補強材として使用されるスチ
ールコードに関し、特に曲げ剛性の有利な改善をはかろ
うとするものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steel cord used as a reinforcing material for rubber articles such as pneumatic tires and industrial belts, and is particularly intended to improve flexural rigidity.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ゴム物品の典型例であるタイヤに求めら
れる特性は様々であるが、とりわけタイヤの接地性は自
動車の操縦安定性に及ぼす影響が大きい。このタイヤの
接地性、つまりタイヤトレッドと路面との接地性を向上
するには、路面の多少の凹凸に対しても接地面積を確保
することが有効である。そして、接地面積を確保するに
は、図１(a) に示すベルトに、同図(b) に矢印で示す、
ベルト面と直交する向きに生じる変形に抗する能力（以
下、面外曲げ剛性という）の低いことが要求される。2. Description of the Related Art A tire, which is a typical example of a rubber article, has various properties required, and in particular, the ground contact property of the tire has a great influence on the steering stability of an automobile. In order to improve the ground contact property of the tire, that is, the ground contact property between the tire tread and the road surface, it is effective to secure the ground contact area even for some unevenness of the road surface. To secure the ground contact area, the belt shown in Fig. 1 (a) and the arrow shown in Fig. 1 (b) are used.
It is required that the ability to resist deformation occurring in the direction orthogonal to the belt surface (hereinafter referred to as out-of-plane bending rigidity) is low.
【０００３】一方、自動車の走行時において、一定入力
の操舵に対して、車両進行方向と直交する向きに発生す
る、コーナリングフォースを大きくすることも、操縦安
定性の向上に有利である。このコーナリングフォースを
大きくするには、タイヤの転動時にタイヤの接地域で発
生する、トレッド陸部の横すべり変形を大きくする必要
がある。この横すべり変形量は、トレッド陸部を支える
タイヤベルト部のコーナリングフォースによる変形、す
なわち図１(c) に矢印で示す、ベルト層の面内または面
に沿って起こる変形に抗する能力（以下、面内曲げ剛性
という）の高いことが要求される。On the other hand, increasing the cornering force generated in the direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle when steering the vehicle with a constant input is also advantageous for improving the steering stability. In order to increase the cornering force, it is necessary to increase the side slip deformation of the land portion of the tread that occurs in the tire contact area during rolling of the tire. This amount of side slip deformation is the ability to withstand the deformation of the tire belt portion that supports the tread land portion due to the cornering force, that is, the deformation that occurs within or along the surface of the belt layer, as shown by the arrow in Fig. 1 (c) (hereinafter, High in-plane bending rigidity) is required.
【０００４】従って、タイヤのベルトに求められる曲げ
剛性は、面内および面外の異なる向きでの曲げ剛性をそ
れぞれ適正化する必要があり、これらの曲げ剛性はベル
トの補強を司るスチールコードの性能に影響される。す
なわち、曲げ剛性の高いスチールコードを用いること、
あるいはスチールコードのベルトへの打ち込み本数を多
くすることによって、ベルトの曲げ剛性を大きくするこ
とができる。Therefore, it is necessary to optimize the bending stiffness required for a tire belt in different directions, in-plane and out-of-plane, respectively. Affected by That is, using a steel cord with high bending rigidity,
Alternatively, the bending rigidity of the belt can be increased by increasing the number of steel cords driven into the belt.
【０００５】ここで、タイヤの補強に供されるスチール
コードは、２本以上のスチールフィラメントを撚り合わ
せたものが一般に使用され、このコードの曲げ剛性を高
くするにはコードを構成するフィラメントを太くする手
法が有効である。Here, a steel cord used for reinforcing a tire is generally one in which two or more steel filaments are twisted together, and in order to increase the bending rigidity of the cord, the filament constituting the cord is thickened. The method of doing is effective.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
スチールコードは、各フィラメントがらせん状に巻きつ
くことによって撚り合わされる、３次元構造を有し、つ
まりコードの軸を中心とする回転体と考えられ、コード
の軸と交差するいずれの向きにおいても構造がほぼ均等
であるために、フィラメントの増径による剛性の上昇は
面内曲げ剛性および面外曲げ剛性のいずれにも作用す
る。特に、各フィラメントが相互に巻きついているた
め、コードに曲げ変形を加えると、各フィラメントは相
互に動きを拘束し合って、コードの曲げ剛性は１本のフ
ィラメントの曲げ剛性の総和よりも大きくなる。However, this type of steel cord has a three-dimensional structure in which each filament is twisted by spirally winding, that is, it is considered to be a rotating body centered on the axis of the cord. Since the structure is substantially uniform in any direction intersecting the axis of the cord, the increase in rigidity due to the increased diameter of the filament acts on both the in-plane bending rigidity and the out-of-plane bending rigidity. In particular, since each filament is wound around each other, when bending deformation is applied to the cord, the filaments restrain each other's movements, and the bending rigidity of the cord becomes larger than the total bending rigidity of one filament. .
【０００７】従って、従来のコード構造では、必要とす
る面内曲げ剛性を確保すると面外曲げ剛性も高くなるた
め、面外曲げ剛性のみを低下することは難しい。そこ
で、この発明の目的は、ベルトにおいて面内曲げ剛性を
低下することなしに面外曲げ剛性を低下することが可能
である、曲げ剛性に関して異方性を有するスチールコー
ドを提供しようとするものである。Therefore, in the conventional cord structure, if the required in-plane bending rigidity is secured, the out-of-plane bending rigidity also increases, so it is difficult to reduce only the out-of-plane bending rigidity. Therefore, an object of the present invention is to provide a steel cord having anisotropy in bending rigidity, which is capable of decreasing the out-of-plane bending rigidity without decreasing the in-plane bending rigidity in the belt. is there.
【０００８】[0008]
【課題を解決する手段】この発明は、一平面上で変化す
る波形に型付けしたフィラメントの少なくとも２本を積
み重ねて成るゴム物品補強用スチールコードである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a steel cord for reinforcing a rubber article, which is formed by stacking at least two filaments shaped in a corrugated shape that changes on one plane.
【０００９】また、この発明は、１対のビード部間でト
ロイド状に延びるラジアル配列コードのプライからなる
カーカスを骨格とし、このカーカス上に、少なくとも１
層のベルトをそなえる空気入りラジアルタイヤであっ
て、該ベルトに、上記のスチールコードを、その波形が
ベルト表面に沿って変化する配置で適用して成る空気入
りラジアルタイヤである。Further, according to the present invention, a carcass composed of a ply of radial array cords extending in a toroidal shape between a pair of bead portions is used as a skeleton, and at least one carcass is provided on the carcass.
A pneumatic radial tire comprising a belt of layers, wherein the steel cord is applied to the belt in an arrangement in which its corrugations vary along the belt surface.
【００１０】ここで、フィラメントは、 Ｙ＝Ａsin(２πｘ／λ） ただし、Ａ：振幅およびλ：波長 で表される波形に形付けすることが有利であり、とりわ
け振幅Ａおよび波長λの比Ａ／λが、フィラメント相互
間において５％以内の誤差に収まること、そしてｎ本の
フィラメントで構成されたスチールコードにおいて、隣
接するフィラメント間の位相差が、全てのフィラメント
の波長の平均値の（20／ｎ）％以上であることが、好ま
しい。Here, the filament is: Y = Asin (2πx / λ) However, it is advantageous to shape the filament into a waveform represented by A: amplitude and λ: wavelength, and in particular, the ratio A of the amplitude A and the wavelength λ. / Λ is within 5% of the error between filaments, and in a steel cord composed of n filaments, the phase difference between adjacent filaments is (20) of the average value of all filament wavelengths. / N)% or more is preferable.
【００１１】この発明に従うゴム物品補強用スチールコ
ードは、図２に示すように、一平面上で変化する波形に
型付けしたフィラメント１の、少なくとも２本を積み重
ねて成る。すなわち、図３に３本のフィラメントから成
るスチールコードを例示するように、同じ波形に型付け
した、３本のフィラメント１を、各フィラメント間で位
相差Ｍを設けて積み重ねて成る。なお、この位相差Ｍ
は、スチールコードがｎ本のフィラメントから成る場合
に、全てのフィラメントの波長の平均値の（20／ｎ）％
以上であることが好ましい。As shown in FIG. 2, the steel cord for reinforcing a rubber article according to the present invention is formed by stacking at least two filaments 1 shaped in a corrugated shape that changes on one plane. That is, as illustrated in FIG. 3 as an example of a steel cord composed of three filaments, three filaments 1 shaped in the same waveform are stacked with a phase difference M provided between the filaments. In addition, this phase difference M
Is (20 / n)% of the average wavelength of all filaments when the steel cord consists of n filaments.
It is preferable that it is above.
【００１２】ここで、各フィラメントに型付ける波形
は、図１において、振幅をＡおよび波長をλとすると、 Ｙ＝Ａsin(２πｘ／λ） で表される形状とすることが好ましい。Here, it is preferable that the waveform to be molded on each filament has a shape represented by Y = Asin (2πx / λ) where A is the amplitude and λ is the wavelength in FIG.
【００１３】さらに、図４に示すスチールコードは、振
幅Ａおよび波長λがそれぞれ異なる３本のフィラメント
１を積み重ねて成るものである。この場合、各フィラメ
ントにおける振幅Ａおよび波長λの比Ａ／λが、フィラ
メント相互間において５％以内の誤差に収まることが好
ましい。Further, the steel cord shown in FIG. 4 is formed by stacking three filaments 1 having different amplitudes A and wavelengths λ. In this case, it is preferable that the ratio A / λ of the amplitude A and the wavelength λ in each filament is within 5% between the filaments.
【００１４】また、上記のスチールコードをタイヤのベ
ルトに適用するに当たっては、その波形がベルト表面に
沿って変化する配置で行うことが有利である。Further, when the above steel cord is applied to a belt of a tire, it is advantageous to perform it in an arrangement in which its corrugation changes along the belt surface.
【００１５】[0015]
【作用】この発明に従うスチールコードは、フィラメン
トに型付けした波形がベルト表面に沿って変化する配置
にてベルトの補強に供することによって、ベルトにおい
て、面内曲げ剛性を低下することなしに面外曲げ剛性を
低下することに特徴がある。The steel cord according to the present invention serves to reinforce the belt in an arrangement in which the corrugated shape of the filament changes along the surface of the belt, so that the out-of-plane bending can be achieved in the belt without reducing the in-plane bending rigidity. It is characterized by reducing rigidity.
【００１６】すなわち、波形に型付けした、少なくとも
２本のフィラメントを積み重ねて成るスチールコード
は、面外曲げ変形を与えた際に波形に型付けされたフィ
ラメントが容易に変形する為、面外曲げ剛性を小さくす
ることが可能となる。That is, the steel cord formed by stacking at least two filaments shaped in a corrugated shape is easily deformed when subjected to the out-of-plane bending deformation, so that the out-of-plane bending rigidity is improved. It is possible to make it smaller.
【００１７】従って、この発明に従うスチールコード
を、その波形がベルト表面に沿って変化する配置にて、
タイヤのベルトに適用することによって、ベルトにおけ
る面内曲げ剛性を低下することなしに面外曲げ剛性は低
下されるため、タイヤの接地性が向上するのである。Therefore, a steel cord according to the invention is arranged in such an arrangement that its corrugations vary along the belt surface.
By applying it to the belt of the tire, the out-of-plane bending rigidity is reduced without decreasing the in-plane bending rigidity of the belt, so that the ground contactability of the tire is improved.
【００１８】ここで、各フィラメントに型付ける波形
は、 Ｙ＝Ａsin(２πｘ／λ） で表される形状とすることが好ましい。なぜなら、型付
けされたフィラメントの山の部分が三角波形のような小
さな曲率半径を有する場合、ベルト変形に際して応力が
集中し、ベルトコードが折れやすくなるためである。し
かし、厳密には必ずしもサインカーブである必要はな
く、ある程度の曲率を確保できれば十分使用できる。Here, it is preferable that the waveform to be formed on each filament has a shape represented by Y = Asin (2πx / λ). This is because when the peak portion of the shaped filament has a small radius of curvature such as a triangular waveform, stress is concentrated when the belt is deformed, and the belt cord is easily broken. However, strictly speaking, it does not necessarily have to be a sine curve, and can be sufficiently used if a certain degree of curvature can be secured.
【００１９】また、各フィラメントにおける振幅Ａおよ
び波長λの比Ａ／λが、フィラメント相互間において５
％以内の誤差に収まることが好ましい。なぜなら、比Ａ
／λは、コードを引張したときの伸び量と考えることが
でき、従って比Ａ／λが各フィラメント間で均等でない
と、コードが引張られたときに、１本または一部のフィ
ラメントに応力が集中し、フィラメント破断が生じて、
コードの耐久性が阻害されるためである。Further, the ratio A / λ of the amplitude A and the wavelength λ in each filament is 5 between the filaments.
It is preferable that the error is within%. Because the ratio A
/ Λ can be considered as the amount of elongation when the cord is pulled. Therefore, if the ratio A / λ is not uniform among the filaments, stress is exerted on one or some of the filaments when the cord is pulled. Concentrated, filament breakage occurred,
This is because the durability of the cord is impaired.
【００２０】さらに、２本以上のフィラメントの積み重
ねる際のフィラメント間の位相差は、スチールコードが
ｎ本のフィラメントから成る場合に、全てのフィラメン
トの波長の平均値の（20／ｎ）％以上であることが好ま
しい。なぜなら、波形フィラメントの各頂点（山または
谷）には応力が集中しやすく、この頂点が隣接するフィ
ラメント間で重なっていると、コードにおいても応力の
集中をまねいてフィラメント破断が生じ、コードの耐久
性が阻害されるためである。特に、隣接するフィラメン
ト間での頂点間隔を全てのフィラメントの波長の平均値
の（20／ｎ）％以上としたのは、ベルトが変形した際
に、応力を分散し、ベルト折れを防ぐためである。Further, the phase difference between filaments when stacking two or more filaments is (20 / n)% or more of the average value of the wavelengths of all filaments when the steel cord is composed of n filaments. Preferably there is. This is because stress tends to concentrate at each apex (peak or trough) of the corrugated filament, and if these apexes overlap between adjacent filaments, the stress also concentrates in the cord, causing filament breakage, and increasing the cord durability. This is because sex is inhibited. In particular, the vertex spacing between adjacent filaments is set to (20 / n)% or more of the average value of the wavelengths of all filaments in order to disperse the stress when the belt is deformed and prevent the belt from breaking. is there.
【００２１】なお、この発明に従うコードの製造は、従
来用いられている、波形歯車の間にフィラメントを通す
ことによって製造されるが、上記の条件を満たすような
波形が得られるならば、特に方法は問わない。The cord according to the present invention is manufactured by passing a filament between corrugated gears, which has been conventionally used. If a corrugation satisfying the above conditions can be obtained, a method is particularly preferable. It doesn't matter.
【００２２】[0022]
【実施例】直径：0.30mmのフィラメントを使用して、表
１に示す仕様の下に作製したスチールコードを、ベルト
に適用した、サイズ185 ／70Ｒ14のタイヤを試作した。
すなわち、図５に構造を示すタイヤにおいて、そのカー
カス２のクラウン部のタイヤ径方向外側に配置した、２
層のベルト３に、各スチールコードを適用した。なお、
図中４はベルト内のスチールコード、５はトレッドを示
す。ベルト３は、カーカス２上に、タイヤの赤道面に対
してスチールコードが左68°の角度で傾斜する向きで第
１ベルト3aを配置し、さらにその上にタイヤの赤道面に
対してスチールコードが右68°の角度で傾斜する向きで
第２ベルト3bを配置して成る。各ベルトにおける、コー
ドの打ち込み数は、コードの種類に関わらずにベルトの
総強力が一定になるように適宜調整した。[Example] A tire of size 185 / 70R14 was manufactured by applying a steel cord manufactured under the specifications shown in Table 1 to a belt using a filament having a diameter of 0.30 mm.
That is, in the tire having the structure shown in FIG.
Each steel cord was applied to the belt 3 of the layer. In addition,
In the figure, 4 indicates a steel cord in the belt, and 5 indicates a tread. As the belt 3, the first belt 3a is arranged on the carcass 2 in a direction in which the steel cord is inclined at an angle of 68 ° to the left with respect to the equatorial plane of the tire. Is arranged with the second belt 3b oriented so as to incline at an angle of 68 ° to the right. The number of cords to be driven in each belt was appropriately adjusted so that the total strength of the belt was constant regardless of the type of cord.
【００２３】かくして得られたタイヤについて、規定リ
ムに装着後に規定内圧を充填し、平坦面で300 kgの荷重
を負荷した状態において接地面積を測定し、従来例（コ
ード構造：１×３×0.30mmφ）での測定値を100 とした
ときの指数で評価した。また、同様の条件で乗用車にタ
イヤを装着し、舗装路を走行してタイヤトレッドを完全
に磨耗させたのち、タイヤを解剖してベルトにおけるコ
ードの破断本数を調査した。これらの評価および調査結
果を、表１に併記する。With respect to the tire thus obtained, the contact area was measured in a state in which the tire was mounted on a prescribed rim, filled with a prescribed internal pressure, and a load of 300 kg was applied on a flat surface, and a conventional example (cord structure: 1 × 3 × 0.30 mmφ) was evaluated with an index when the measured value was 100. Further, after the tire was mounted on a passenger car under the same conditions and the tire tread was completely worn by traveling on a paved road, the tire was dissected and the number of cord breaks in the belt was investigated. Table 1 shows the results of these evaluations and surveys.
【００２４】[0024]
【表１】 [Table 1]
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、この発明のコード
は、その曲げ剛性が高い異方性を有するため、例えばタ
イヤのベルトに用いた場合、面内曲げ剛性を低下するこ
となく面外曲げ剛性を低下することができ、タイヤ走行
時の操縦安定性を向上することができ、工業上極めて有
用である。また、コードを製造するに当たり、撚り工程
を省略できるため、生産性の向上も達成し得る。As described above, since the cord of the present invention has a high anisotropy in bending rigidity, when used for a belt of a tire, for example, the cord bends out of the plane without lowering the in-plane bending rigidity. The rigidity can be reduced and the steering stability during tire running can be improved, which is extremely useful industrially. Further, since the twisting step can be omitted in manufacturing the cord, the productivity can be improved.
【図１】タイヤのベルトにおける曲げ剛性を説明する模
式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating bending rigidity of a tire belt.
【図２】この発明のコードに用いるフィラメントを示し
た図である。FIG. 2 is a diagram showing a filament used in the cord of the present invention.
【図３】この発明のコードの構造を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the structure of the code of the present invention.
【図４】この発明のコードの構造を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing the structure of the code of the present invention.
【図５】この発明のタイヤ構造を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a tire structure of the present invention.
１ フィラメント ２ カーカス ３ ベルト 3a 第１ベルト 3b 第２ベルト ４ スチールコード ５ トレッド 1 Filament 2 Carcass 3 Belt 3a 1st belt 3b 2nd belt 4 Steel cord 5 Tread
Claims (5)
ィラメントの少なくとも２本を積み重ねて成るゴム物品
補強用スチールコード。1. A steel cord for reinforcing a rubber article, which is formed by stacking at least two filaments shaped in a corrugated shape that changes in one plane.
に形付けする請求項１に記載のスチールコード。 記 Ｙ＝Ａsin(２πｘ／λ） ただし、Ａ：振幅 λ：波長2. The steel cord according to claim 1, wherein the filament is formed into a corrugated shape represented by the following formula. Note Y = Asin (2πx / λ) where A: amplitude λ: wavelength
ラメント相互間において５％以内の誤差に収まる請求項
２に記載のスチールコード。3. The steel cord according to claim 2, wherein the ratio A / λ of the amplitude A and the wavelength λ is within an error of 5% or less between filaments.
ルコードにおいて、隣接するフィラメント間の位相差
が、全てのフィラメントの波長の平均値の（20／ｎ）％
以上である請求項２に記載のスチールコード。4. In a steel cord composed of n filaments, the phase difference between adjacent filaments is (20 / n)% of the average value of the wavelengths of all filaments.
The steel cord according to claim 2, which is the above.
ラジアル配列コードのプライからなるカーカスを骨格と
し、このカーカス上に、少なくとも１層のベルトをそな
える空気入りラジアルタイヤであって、該ベルトに、請
求項１に記載のスチールコードを、その波形がベルト表
面に沿って変化する配置で適用して成る空気入りラジア
ルタイヤ。5. A pneumatic radial tire having a carcass composed of a ply of radial array cords extending in a toroidal shape between a pair of bead portions as a skeleton, and at least one layer of belts being provided on the carcass. 2. A pneumatic radial tire comprising the steel cord according to claim 1 applied in an arrangement in which the corrugation changes along the belt surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7156021A JPH0913288A (en) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | Steel cord for reinforcing rubber article and pneumatic radial tire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7156021A JPH0913288A (en) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | Steel cord for reinforcing rubber article and pneumatic radial tire |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0913288A true JPH0913288A (en) | 1997-01-14 |
Family
ID=15618588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7156021A Pending JPH0913288A (en) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | Steel cord for reinforcing rubber article and pneumatic radial tire |
Country Status (1)
| Country | Link |
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