JPH1161662A - ゴム物品補強用スチールコード及び空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な生産性及び低コストと優れた作業性と
を保持し、水分による耐腐食伝播性を大幅に改善し得る
ゴム物品補強用スチールコードを提供する。 【解決手段】 コアストランドとアウターシースストラ
ンドとの複撚りスチールコードにおいて、コアは２本の
同一構造を有するストランドの平行接触配列無撚りから
成り、コアストランドの周囲に撚り合わせるアウターシ
ースストランドは６〜８本から成り、コアストランド及
びアウターシースストランドの少なくともいずれか一方
がゴムペネトレーション構造を有し、かつアウターシー
スストランドはコアストランドに対しゴムペネトレーシ
ョン撚り合わせ構成を有し、ノンラッピング構造に成
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ゴム物品補強用
スチールコード（前者）と、ゴム物品としてタイヤのベ
ルトの補強用にこのスチールコードを用いた空気入りラ
ジアルタイヤ（後者）に関し、特に、前者については高
生産性と高品質とを兼ね備えたスチールコードに関し、
後者については低コストで、かつベルトコード層のコー
ドの耐腐食伝播性に優れ、従ってカット傷からのスチー
ルコードの腐食伝播が生じ難く、耐カットセパレーショ
ン性に優れた、オフロード走行の機会が多い空気入りラ
ジアルタイヤ、典型例として例えば建設車両用タイヤに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の複撚りスチールコードは、１本の
コアストランドと６本のアウターシースストランドで構
成した１（コア、以下同じ）＋６（アウターシース、以
下同じ）構造が主流を占めている。しかも生産性を考慮
して各ストランドの断面の外接円形状はほぼ同一であ
り、多少のコスト上昇を認めざるを得ない場合はコアス
トランドの外接円形状を大きくすることもある。

【０００３】これらの場合全てを通じて、上記の１＋６
構造は以下に述べる４種の不利な点が存在する。その一
は、図５、図６にスチールコード断面を示すように、コ
ード断面に外側で接する曲線Ｃはほぼ円形になり、所定
の引張強さを満たすためには、互いに平行配列した多数
本のスチールコードのゴム被覆部材を厚くせざるを得
ず、このことは、スチールコード補強ゴム物品の生産性
を損ない、コスト高をもたらすばかりでなく、ゴム物品
がタイヤの場合はベルトコード層のゲージが厚くなり、
タイヤ重量増加と、耐ヒートセパレーション性の劣化と
をもたらす。

【０００４】その二は、スチールコードの生産性を高め
るため、図５に示すスチールコード断面図のように、コ
アストランド１１とアウターシースストランド１２とが
同一素線１０構造の場合は、コアストランド１１及びア
ウターシースストランド１２が共に折角のゴムペネトレ
ーション構造であるにもかかわらず、コアストランド１
１の周囲でアウターシースストランド１２を撚り合わせ
ているため、アウターシースストランド１２が互いに接
触して、加硫成形の際に未加硫ゴムがコアストランド１
１まで入り込むことができない。その結果水分による耐
腐食伝播性を重視するゴム補強部材としてこの種のスチ
ールコードを用いるのは不適合である。

【０００５】ここに上記ゴムペネトレーション構造と
は、各ストランドにおいて、アウターシースを構成する
スチール素線相互間に十分な隙間があってタイヤの加硫
成形の際のタイヤ内面に作用させる加圧下でゴムがスト
ランド内部に容易に十分入り込み、少なくともアウター
シースを構成する各素線周り及びこれら素線とコアを構
成するスチール素線間それぞれにゴムが入り込むことが
可能な構造を言う。よって図５に示す断面をもつスチー
ルコードでは、少なくともストランドの外接円のみで断
面を簡略図解した図７の黒く塗り潰した部分にゴムが入
り込む余地はなく、よってコアストランド１１にゴムは
到達できずに空隙部分が形成され、せいぜいアウターシ
ースストランド１２の外側のみのゴムペネトレーション
に止まり、水分による耐腐食伝播性を損なう。

【０００６】その三は、上記のゴムペネトレーション上
の不具合を改善するため、例えば図５と同じ１＋６構造
を有する、図６に示す断面のスチールコードは、コアス
トランド１５のスチール素線１４の直径をアウターシー
スストランド１６のスチール素線１３の直径より大きく
してコアストランド１５がアウターシースストランド１
６の外接円より大きな外接円を有し、これによりアウタ
ーシースストランド１６内部はもとよりコアストランド
１５内部にまでゴムが入り込み、ゴムが各スチール素線
を覆うことができる。

【０００７】しかし図６に示すスチールコードは未加硫
ゴムを上下から被覆して幅広のシート状にするためのカ
レンダーリング作業の際に、コアストランド１５の外接
曲線が円形のため、互いに間隔をおいて撚り上げられた
アウターシースストランド１６は、図７同様に外接円の
みで断面を簡略図解した図８に示すように片寄り集まる
傾向を有し、その結果図８で黒く塗り潰した部分にゴム
が入り込み難くなる。その結果特にコアストランド１５
内部に空隙部分が生じ、図５に示すスチールコードと同
様に水分による耐腐食伝播性が損なわれる。

【０００８】その四は、図６に示すスチールコードにお
いては、未加硫ゴム被覆スチールコードシートを必要な
所定寸法に部材をさい断するとき、アウターシーススト
ランド１６が動き易いため、さい断後にアウターシース
ストランド１６の残留トーションにより回転運動が生じ
て、コード切断端の端末がばらけ易く、作業性を大幅に
阻害するため、図６に示すように、少なくとも１本の外
巻きラッピング素線を必要とし、スチールコードの生産
性を損ない、コスト上昇を招くのは止むを得ない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従ってこの発明の請求
項１に記載した発明は、上述した４種の不利な点を有利
に排除し、良好な生産性及び低コストと優れた作業性と
を保持して、ゴム物品の補強スチールコードとして水分
による耐腐食伝播性を大幅に改善し得る、ゴム物品補強
用スチールコードの提供を目的その一とし、請求項２に
記載した発明は、タイヤトレッド部の深いカット傷に対
し水分による耐腐食伝播性を阻止し得るゴムペネトレー
ション性を有するベルトを備える空気入りタイヤの提供
を目的その二とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的その一を達成す
るため、この発明の請求項１に記載した発明は、複数本
のスチール素線からなるストランドのコアと、このコア
ストランドの周囲に複数本のスチール素線からなるスト
ランドの複数ストランドを撚り合わせたアウターアウタ
ーシースとを有する複撚りの、ゴム物品補強用スチール
コードにおいて、上記コアは２本の同一構造を有するス
トランドの平行接触配列無撚りから成り、該コアストラ
ンドの周囲に撚り合わせるアウターアウターシーススト
ランドは６〜８本の範囲内から成り、コアストランド及
びアウターアウターシースストランドの少なくともいず
れか一方がゴムペネトレーション構造を有し、かつアウ
ターアウターシースストランドはコアストランドに対し
ゴムペネトレーション撚り合わせ構成を有し、ノンラッ
ピング構造に成ることを特徴とするゴム物品補強用スチ
ールコードである。

【００１１】ここに上記のスチールコードに用いた、素
線、ストランド、コア、アウターシース及びラッピング
とはＪＩＳ Ｇ ３５１０（１９９２）のスチールタイ
ヤコード試験方法に記載された「用語の定義」に従い、
素線：コードを構成する単線、ストランド：素線を何本
か撚り合わせた小縄、コア：コードの中で芯として使わ
れる素線又はストランド、アウターシース：コードの表
面に位置する素線又はストランド、そしてラッピング：
コードに螺旋に巻き付けた素線、を言う。

【００１２】また上記ゴムペネトレーション構造とは、
先に述べたようにストランドを構成するスチール素線相
互間に隙間を有し、この隙間から加硫成形の際の加圧下
でスチールコード被覆ゴムの一部が素線周りに入り込む
構造を指し、またノンラッピング構造とは、スチールコ
ードに螺旋状に巻き付けたスチール素線を備えていない
構造を指す。

【００１３】また上記目的その一を達成するため、この
発明の請求項２に記載した発明は、一対のビード部及び
一対のサイドウォール部とトレッド部とからなり、これ
ら各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわた
り補強する１プライ以上のラジアル配列コード、好まし
くは１プライのラジアル配列スチールコードのゴム被覆
になるカーカスと、カーカスの外周にてトレッド部を強
化する２層以上のコード交差層とを備える空気入りタイ
ヤにおいて、トレッドゴム寄りのベルトの少なくとも２
層のコード層に、上記の請求項１に記載したスチールコ
ードを適用して成ることを特徴とする空気入りタイヤで
ある。

【００１４】この空気入りタイヤは、カット傷を受け易
い荒れ地を走行する、一般のダンプトラックや建設車両
の使途に供する空気入りラジアルタイヤが適合する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態例を
図１及び図２に基づき説明する。図１及び図２はスチー
ルコードの中心軸線に直交する平面による断面図であ
る。図１、２において、スチールコード１のコア２は２
本の同一構造を有するストランド３を平行に接触させて
配列するものとして勿論無撚り状態とする。この２本の
ストランド３は相互に無撚りで平行接触配列とすること
を必要とする。ここに上記平行とは各ストランド３の中
心軸線が互いに平行であることを意味する。

【００１６】よってコードの中心軸線に沿ういずれの位
置においても、２本のストランド３の外接円に接して互
いに平行となる２本の接線と、これら接線の外側で連な
る外接円の２つの円弧とが形成する長円形Ｌ、すなわち
コア２の外接複合線Ｌはスチールコードの長さ方向に沿
って図示の位置を保持する。

【００１７】コア２の外接複合線Ｌに接するようにコア
２の周囲に６〜８本、図示例は７本のストランド６を撚
り合わせてアウターシース５を形成して複撚りのスチー
ルコード１とする。上記のコア２の特異な外接複合線Ｌ
により、アウターシース５の７個の外接円を外側から包
み込むように滑らかに連ねた曲線Ｅは楕円形状又は長円
形状をなし、スチールコード１はその長さ方向に沿うい
ずれの位置においても常に図１、２に示す楕円形状又は
長円形状の曲線Ｅの向きを保持する。換言すればスチー
ルコード１はその長さ方向に沿って同じ向きに偏平形状
をなし、この偏平形状は決して捩じれることはない、と
いうことである。

【００１８】コア２を形成する平行な２本のストランド
３及びアウターシース５を形成する７本のストランド６
の少なくともいずれか一方がゴムペネトレーション構造
であることを必要とし、図１に示す例はコア２のストラ
ンド３がゴムペネトレーション構造であり、アウターシ
ース５のストランド６は通常構造である。また図２に示
す例はコア２のストランド３と、アウターシース５のス
トランド６とが共にゴムペネトレーション構造である。

【００１９】図１に示すスチールコード１の構造は、先
に触れたＪＩＳ Ｇ ３５１０の表示方法に準じ、２×
（２＋７×Ｄ₁ ）＋７×（３＋９×Ｄ₂ ）であり、図示
例ではコア２のスチール素線（以下素線という）７の直
径Ｄ₁ がアウターシース５の素線８の直径Ｄ₂ より大き
い。図２に示すスチールコード１の構造は、２×（２＋
７×Ｄ₃ ）＋７×（２＋９×Ｄ₃ ）であり、コア２の素
線９とアウターシース５の素線９とは同径Ｄ₃ である。
図１、２に示すいずれのスチールコード１もラッピング
（素線）を備えていない、ノンラッピング構造になる。

【００２０】以上の構成をもつスチールコード１は、以
下に述べる効果を発揮する。 （１）まず、スチールコード１のコア２における２本の
同一構造を有するストランド３を平行配列無撚り状態と
することによりコードの生産性を向上させることがで
き、低コストのスチールコードを得ることが可能とな
る。仮に３本の同一構造を有するストランド３を用いれ
ば、図３にコア２の断面を外接円のみで簡略図解して示
すように、スチールコード製造時にアウターシースの巻
き付け力（力が加わる方向を模式的に矢印で示す）によ
り、図３の太い矢印の先に示す右側の図のようにコア２
は潰されて、コア２の中央部（黒く塗り潰した部分）に
ゴムが入り込まず、折角のゴムペネトレーション構造を
有効に活用することができない。

【００２１】（２）次に、アウターシース５のストラン
ド６をコア２の周囲に撚り合わせるとき、コア２の外接
複合線Ｌは長円形Ｌを形成しているので、コア２に対す
る所定の巻き付け力により、アウターシース５の６〜８
本、図示例は７本のストランド６を整然と所定間隔引き
離してコア２の周囲に撚り合わせることができ、その結
果、少なくともコア２に対しゴムペネトレーション構造
を実現することができる。

【００２２】（３）次に、図４にスチールコード１の断
面を各ストランドの外接円で簡略図解して示すように、
多数本（図では１本のみを示す）のスチールコード１を
所定打込数（コードに直交する向きに測った単位長さ当
りの本数）にて平行に、かつ偏平形状にて横並びに長手
方向に所定のテンションを作用させて引き揃えた簾状ス
チールコード１をカレンダーロールＣＲ間に通し、未加
硫ゴムｃｇを被覆（コーティング）するとき、アウター
シース５は楕円形状又は長円形状の曲線Ｅを有するので
ストランド６はコア２のいずれかの場所で螺旋状撚り素
線に引っ掛かり、上記テンション作用下でもアウターシ
ース５のストランド６は移動することなく隙間が確保さ
れ、被覆ゴムｃｇが加硫成型時に図の矢印の方向に向け
コア２に完全に入り込むことができる。

【００２３】（４）次に、図４に示すようにして未加硫
ゴムＣＧを被覆した仕上がりスチールコード１のゴム引
きシートは、コア２の２本のストランド６を撚り合わせ
ていないのでより一層薄ゲージとすることができ、これ
により生産性向上と低コスト化とを実現し、併せてゴム
物品、例えばタイヤのベルトのコード層にこのスチール
コード１を適用したとき、ベルトをより薄ゲージ化する
ことができ、タイヤの低コスト化と軽量化とに貢献する
ことができる。

【００２４】（５）次に、スチールコード１の生産時か
ら未加硫ゴム被覆を経て加硫成形までの間を通じてアウ
ターシースのストランド６の動きが殆ど生じないため、
未加硫ゴム被覆スチールコード１のシートを裁断した場
合も、また加硫成形を終えた製品タイヤの場合もコード
のばらけが殆ど生じず、従ってラッピングを必要としな
いで済む。これもスチールコード１の無視し得ない程の
生産コスト低減をもたらす。

【００２５】（６）最後に、スチールコード１を適用す
るゴム物品の用途、要求特性に基づき、スチールコード
１の耐腐食伝播性が極めて重要視されるゴム物品の場合
は、図２に示すような、コア２のストランド３及びアウ
ターシース５のストランド６のいずれにもゴムペネトレ
ーション構造を適用して完全なゴムペネトレーション複
撚りスチールコード１とする一方で、スチールコード１
に或る程度の伸びを付与することが望ましいゴム物品に
適用するときは、図１に示すような、コア２のストラン
ド３のみにゴムペネトレーション構造を適用するスチー
ルコード１とすれば良い、など要求特性に応じた使い分
けが可能となる利点を有する。

【００２６】図１、２に示すコア２におけるストランド
３及び図２に示すアウターシース５におけるストランド
６それぞれのコアを構成する２本の素線は撚り合わせ構
造の場合と、無撚り平行配列の場合の双方を含むものと
する。

【００２７】上述した特異な構成を有するスチールコー
ド１を適用するゴム物品として、タイヤのトレッド部に
カット受傷の機会が多い空気入りラジアルタイヤ、特に
荒れ地を走行する機会があるダンプトラック用タイヤや
荒れ地走行を専らとする建設車両用タイヤが好適に適合
し、その場合が勿論ベルトのスチールコード層に適用す
るものとする。

【００２８】上記タイヤは、一対のビード部及び一対の
サイドウォール部とトレッド部とからなり、これら各部
をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり補強
する１プライ以上のラジアル配列コード、好ましくは１
プライのラジアル配列スチールコードのゴム被覆になる
カーカスと、カーカスの外周にてトレッド部を強化する
２層以上のコード交差層とを備える空気入りタイヤであ
り、ベルトのトレッドゴム寄りスチールコード層と、こ
の層と隣接して配置し該層のコードとタイヤ赤道面を挟
んで交差するコード配列になるスチールコード層との、
少なくとも２層に上記スチールコード１を適用する。

【００２９】

【実施例】建設車両用ラジアルプライタイヤで、サイズ
が１４．００Ｒ２４であり、カーカスは１プライのラジ
アル配列スチールコードのゴム被覆になり、ベルトはカ
ーカスの外周に配置した４層のスチールコード交差層の
ゴム被覆になる。ベルトはカーカス寄りから数えて第１
層〜第４層とし、実施例１、２にはこのうちの第２層及
び第３層に図１、２に断面を示すスチールコード１を打
込数７．２本／５ｃｍで適用した。

【００３０】実施例１、２に対し、図５、６に断面を示
すスチールコードを第２、３層に適用した比較例１、２
と、図９に断面を示すスチールコードを第２、３層に適
用した従来例とを、他の部分は全て実施例に合わせて生
産した。スチールコードの適用図面も含め、コード構造
などを纏めて表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】実施例１、２、比較例１、２及び従来例の
各タイヤから第２、３層のスチールコードを取り出し、
コアストランドとアウターシースストランドとに分離し
た上、各ストランドの最外側素線を全て取り除いて心部
のゴム被覆長さをパーセント（％）であらわし、これを
ゴム浸透率とした。またスチールコードを切断したと
き、切断端末から素線がほぐれて切断前のスチールコー
ド径より大きな径を示す部分までの長さを測定してこれ
をばらけ長さ（ｍｍ）とした。このばらけ長さが２０ｍ
ｍ以上に達するコードをばらけコードと呼び、作業性不
良とした。これらのゴム浸透率（％）をコアストランド
とアウターシースストランドとに分け、ばらけ長さ（ｍ
ｍ）と共に表１の下段に示す。

【００３３】表１から実施例１、２のスチールコード１
はコア２のストランドのゴム浸透（入り込み）は十分で
あり、実施例１はコア２の耐腐食伝播性に優れる上、伸
長性にも富み、特に実施例２はスチールコード１全体が
優れたゴムペネトレーション性を示して耐腐食伝播性に
優れ、、これに対し比較例１、２はアウターシーススト
ランドのゴム浸透性は比較的良好であるがコード切断端
のばらけ長さは問題レベルにあり、また従来例はゴム浸
透性もばらけ長さも共にカットからの水分による耐腐食
伝播性に劣るため、荒れ地走行用タイヤには最適ではな
い。

【００３４】

【発明の効果】この発明の請求項１に記載した発明によ
れば、良好な生産性及び低コストと優れた作業性とを保
持して、ゴム物品の補強スチールコードとして水分によ
る耐腐食伝播性を大幅に改善し得る、ゴム物品補強用ス
チールコードを提供することができ、この発明の請求項
２に記載した発明によれば、軽量、低コストでかつ優位
な生産性の下で、水分による腐食からの耐カットセパレ
ーション性に優れた空気入りタイヤを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態例のスチールコード断面
図である。

【図２】この発明の別の実施の形態例のスチールコード
断面図である。

【図３】３本のコアストランドの例を説明図である。

【図４】この発明の実施の形態例を外接円であらわした
スチールコードのゴム被覆時の説明図である。

【図５】比較例のスチールコード断面図である。

【図６】別の比較例のスチールコード断面図である。

【図７】従来スチールコードのストランドを外接円であ
らわした説明図である。

【図８】他の従来スチールコードのストランドを外接円
であらわした説明図である。

【図９】従来のスチールコード断面図である。

【符号の説明】

１ スチールコード ２ コア ３ コアストランド ５ アウターシース ６ アウターシースストランド ７、８、９ 素線 Ｌ コアの外接複合線Ｌ Ｅ アウターシースの外接円をそれにに接して滑らかに
連ねた曲線 Ｓ ラッピング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本のスチール素線からなるストラン
   ドのコアと、このコアストランドの周囲に複数本のスチ
   ール素線からなるストランドの複数ストランドを撚り合
   わせたアウターシースとを有する複撚りの、ゴム物品補
   強用スチールコードにおいて、 上記コアは２本の同一構造を有するストランドの平行接
   触配列無撚りから成り、該コアストランドの周囲に撚り
   合わせるアウターシースストランドは６〜８本の範囲内
   から成り、コアストランド及びアウターシースストラン
   ドの少なくともいずれか一方がゴムペネトレーション構
   造を有し、かつアウターシースストランドはコアストラ
   ンドに対しゴムペネトレーション撚り合わせ構成を有
   し、ノンラッピング構造に成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】 一対のビード部及び一対のサイドウォー
   ル部とトレッド部とからなり、これら各部をビード部内
   に埋設したビードコア相互間にわたり補強する１プライ
   以上のラジアル配列コード、好ましくは１プライのラジ
   アル配列スチールコードのゴム被覆になるカーカスと、
   カーカスの外周にてトレッド部を強化する２層以上のコ
   ード交差層とを備える空気入りタイヤにおいて、 トレッドゴム寄りのベルトの少なくとも２層のコード層
   に、上記の請求項１に記載したスチールコードを適用し
   て成ることを特徴とする空気入りタイヤ。