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JP2003268684A - ゴム物品補強用のスチールコード、及びそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents

ゴム物品補強用のスチールコード、及びそれを用いた空気入りタイヤ

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JP2003268684A
JP2003268684A JP2002068891A JP2002068891A JP2003268684A JP 2003268684 A JP2003268684 A JP 2003268684A JP 2002068891 A JP2002068891 A JP 2002068891A JP 2002068891 A JP2002068891 A JP 2002068891A JP 2003268684 A JP2003268684 A JP 2003268684A
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twist
twisting
filaments
filament
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眞一 宮崎
Kazumi Yamazaki
和美 山崎
Osamu Toda
攻 戸田
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れたゴム浸透性発揮しながら、初期伸度を
低く抑えることができる。またコード強力や耐久性を高
く確保することが可能となる。 【解決手段】 撚り癖ｉが異なる２種以上の撚り癖フィ
ラメントＦｉを含んだ３〜６本のフィラメンＦを、前記
撚り癖フィラメントＦｉの撚り癖ｉを減少させつつコー
ド径を減じて撚り合わす。これにより、フィラメントＦ
間にゴム浸透用の隙間を形成するとともに、コード１本
当たりの５０Ｎ荷重時の伸びを０．２％未満、かつコー
ド強力を２５００〜３５００Ｎ／ｍｍ2 とした。フィラ
メント径Ｄは０．２５〜０．４５ｍｍ、撚り癖ｉの撚り
ピッチＰは、５〜３０ｍｍかつ撚り高さＨは０．５〜
５．０ｍｍ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、優れたゴム浸透性
発揮しながら、初期伸度を低く抑えることができ、しか
もコード強力や耐久性を高く確保しうるゴム物品補強用
のスチールコード、及びそれを用いた空気入りタイヤに
関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】近
年、ゴム物品特に空気入りタイヤの補強材として、フィ
ラメントを撚り合わせたスチ一ルコ一ドが、補強効果に
優れるだけでなく、高強カゆえに使用量を減じることが
でき軽量化が計れる等の観点から多用されている。
【０００３】しかし、このようなスチールコードを空気
入りタイヤに使用した場合には、コード内にゴムが充分
に浸透しない空洞部が形成されやすい。そのため夕イヤ
が外傷を受けた際、外傷部からの水分が前記空洞部内に
浸入しコードの腐食損傷を誘発するなどタイヤ耐久性を
著しく低下させるという問題がある。
【０００４】そこで、例えば特公昭６３−３２９１６号
公報等で開示する如く、フィラメントをやや大きめに撚
り合わすことによりフィラメント間に隙間を形成した構
造（以下オープン撚り構造という場合がある）、及び特
開平２−３０７９９号公報で開示する如く、少なくとも
１本のフィラメントにジグザグ状の二次元的な細かな型
付けを施して撚り合わすことにより型付け部分で隙間を
形成する構造（以下二次元型付け構造）などが提案され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者のもの
は、フィラメントがゆるめに撚り合わされているため、
初期伸度が大きく、カレンダーロール等を用いてコード
にゴムをトッピングする（トッピング作業）時の作業性
が非常に悪いという問題がある。また後者のものは、初
期伸度は小さく抑えられるものの、ジグザグ状等の型付
け加工によってフィラメントにダメージが残存し、強度
や疲労性を低下させるなど耐久性を損ねるという問題が
ある。
【０００６】そこで本発明は、所定の大きい撚り癖を付
与した２種以上の撚り癖フィラメントを、各撚り癖を減
少させつつコード径を減じて撚り合わすことを基本とし
て、優れたゴム浸透性発揮しながら、初期伸度を低く抑
えてトッピング作業時の作業性を向上でき、しかも撚り
癖が大きいためフィラメントに与えるダメージが少な
く、コード強力や耐久性を高く確保しうるゴム物品補強
用のスチールコード、及びそれを用いた空気入りタイヤ
の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願請求項１の発明は、フィラメント径Ｄが０．２
５〜０．４５ｍｍのスチール製のフィラメンの３〜６本
を撚り合わせたスチールコードであって、前記フィラメ
ンは、撚り合わせ前において撚りピッチが５〜３０ｍｍ
かつ撚り高さが０．５〜５．０ｍｍの大きい撚り癖を有
ししかも撚り癖が異なる２種以上の撚り癖フィラメント
を含んで、該フイラメントを前記撚り癖フィラメントの
撚り癖を減少させつつコード径を減じて撚り合わすこと
により、フィラメント間にゴム浸透用の隙間を形成する
とともに、コード１本当たりの５０Ｎ荷重時の伸びを
０．２％未満、かつコード強力を２５００〜３５００Ｎ
／ｍｍ2 としたことを特徴としている。
【０００８】又請求項２の発明では、前記フイラメント
は撚り癖フイラメントのみからなることを特徴としてい
る。
【０００９】又請求項３の発明では、前記撚り癖フイラ
メントは、そのより撚り癖を撚り癖フイラメントごとに
違えたことを特徴としている。
【００１０】又請求項４の発明では、前記フィラメント
は、炭素含有量を０．７８〜０．９２wt％としたことを
特徴としている。
【００１１】又請求項５の発明は空気入りタイヤであっ
て、前記請求項１〜３のいずれかに記載のゴム物品補強
用のスチールコードをベルトコードとして用いたことを
特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、
図示例とともに説明する。図１は、本発明のスチールコ
ードがベルト層のベルトコードに採用された場合の空気
入りタイヤを例示する断面図である。図１において、空
気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部
３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６
と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の外側に配
されるベルト層７とを具えており、本例では、タイヤ１
が乗用車用のラジアルタイヤである場合を例示してい
る。
【００１３】前記カーカス６は、カーカスコードをタイ
ヤ周方向に対して、例えば７５〜９０°の角度で配列し
た１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形
成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア
５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、前記ビード
コア５の廻りで内から外に折り返すプライ折返し部６ｂ
を一体に具える。また前記プライ本体部６ａとプライ折
返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外方
に先細状にのびる硬質のゴムからなるビードエーペック
ス８が配置され、ビード部４を補強している。
【００１４】なお前記カーカスコードとしては、本例で
は、ナイロン、レーヨン、ポリエステルなどの有機繊維
コードを採用している。
【００１５】又前記ベルト層７は、ベルトコードをタイ
ヤ周方向に対して、例えば１０〜３５°の角度で配列し
た２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂか
ら構成される。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコ
ードがプライ間相互で交差するように傾斜の向きを違え
て重置され、これによってベルト剛性を高め、トレッド
部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強している。
【００１６】又本例では、前記ベルト層７に対する拘束
力を高めて高速耐久性能等を向上させる目的で、ベルト
層７の外側にバンド層９を配した場合を例示している。
このバンド層９は、タイヤ周方向に対して例えば５°以
下の角度で螺旋巻きしたバンドコードを有し、少なくと
も前記ベルト層７のタイヤ軸方向外端部を覆って延在す
る。なおバンドコードとして、本例では、ナイロン等の
有機繊維コードを採用している。
【００１７】そして本実施形態では、前記ベルトコード
として、図２、３にその一例を略示するように、０．２
５〜０．４５ｍｍのフィラメント径Ｄを有する３〜６本
のフィラメンＦを互いに撚り合わせてなるスチールコー
ド１０を採用している。
【００１８】このとき、前記フィラメンＦは、撚り合わ
せ前において予め大きい撚り癖ｉが付与され、しかもこ
の撚り癖ｉの種類を違えた２種以上の撚り癖フィラメン
トＦｉを含んで構成される。
【００１９】なお前記フィラメントＦは、その全部を撚
り癖フィラメントＦｉで構成しても良く、また撚り癖フ
ィラメントＦｉと非撚り癖フィラメントＦｊ（図示しな
い）とを混在させて構成することもできる。しかし何れ
の場合にも、前記撚り癖フィラメントＦｉは、撚り癖ｉ
１を有する第１種の撚り癖フィラメントＦｉ１と、撚り
癖ｉ２を有する第２種の撚り癖フィラメントＦｉ２とを
少なくとも含むことが必要である。
【００２０】本例では、前記フィラメンＦが、２本の第
１種の撚り癖フィラメントＦｉ１、Ｆｉ１と、２本の第
２種の撚り癖フィラメントＦｉ２、Ｆｉ２とからなる場
合を例示している。
【００２１】そして前記スチールコード１０では、前記
フィラメントＦを、各撚り癖フィラメントＦｉの撚り癖
ｉを減少させつつコード径が減じるように大きな張力を
加えてコード径方向に圧縮させながら撚り合わせてい
る。
【００２２】このように構成することにより、フィラメ
ントＦの間には前記撚り癖ｉによって隙間が形成され、
必要なゴム浸透性を確保することができる。またこの隙
間は、撚り癖ｉに撚って拘束されているため安定してお
り、従って、初期伸度を低く抑えることが可能となる。
特に、撚り癖ｉを違えた２種以上の撚り癖フィラメント
Ｆｉを用いているため、フィラメントＦ間が部分的に接
触する箇所が増加して拘束力が高まるため、初期伸度を
より低く設定することが可能となる。また大きい撚り癖
ｉが採用されるため、この撚り癖ｉによるフィラメント
Ｆへのダメージがなく、従って、コード強力や耐久性を
高く確保することが可能となる。
【００２３】そのためには、図４に示すように、前記撚
り癖ｉは、その撚りピッチＰを５．０〜３０．０ｍｍの
範囲、かつ撚り高さＨを０．５〜５．０ｍｍの範囲とす
ることが必要である。なお前記撚り癖ｉは、螺旋状であ
って周知のピン型の型付け装置を用いて癖付けすること
ができる。また「撚り癖が異なる」とは、前記撚りピッ
チＰ、又は撚り高さＨの少なくとも一方が相違すること
を意味し、フィラメントＦ間の隙間への拘束力を高める
ためには、双方を相違させるのが好ましい。
【００２４】なお撚りピッチＰが５．０ｍｍより小、及
び撚り高さＨが５．０ｍｍより大では、癖付け加工によ
るフィラメントＦへのダメージを確実に防止することが
難しく、また撚りピッチＰが３０．０ｍｍより大、及び
撚り高さＨが０．５ｍｍより小では、癖付けが小さすぎ
て充分なゴム浸透性を得ることができなくなる。このよ
うな観点から、好ましくは前記撚りピッチＰは、１０〜
２５ｍｍの範囲、撚り高さＨは２〜４ｍｍの範囲とする
のが望ましい。
【００２５】またこのような構造を採用することによ
り、スチールコード１０のコード１本当たりの５０Ｎ荷
重時の伸びを０．２％未満の低い値に、かつコード強力
を２５００〜３５００Ｎ／ｍｍ2 の高い値に設定するこ
とが可能となる。
【００２６】ここで、前記フィラメント径Ｄを０．２５
〜０．４５ｍｍとしたのは、もしフィラメント径Ｄが
０．２５ｍｍより小さいと、強度および曲げ剛性が低く
なり過ぎ、又０．４５ｍｍを越えると耐疲労性が低下す
るからである。
【００２７】またコード1 本当たりの５０Ｎ荷重時の伸
びを０．２％未満としたのは、もし伸びが０．２％以上
となると寸法安定性が悪くなり、しかもトッピング作業
時の作業性が著しく損なわれるからである。
【００２８】またコード強力を２５００〜３５００Ｎ／
ｍｍ2 としたのは、もしコード強力が２５００Ｎ／ｍｍ
2 未満では耐久性を向上させるに不十分であり、また３
５００Ｎ／ｍｍ2 を越えるとコ一ドがもろくなり、また
コスト的にも不利となるからである。
【００２９】またコードを構成するフィラメントＦの本
数を３〜６本としたのは、３本未満では、前記範囲のコ
ード強カを得ることが難しくなり、もし得ようとすると
フィラメントが大くなり過ぎ、耐疲労性の低下を招くか
らである。また６本を越えると、逆に前記範囲のコード
強カを得る場合、フィラメントが細くなり過ぎ、曲げ剛
性等が不十分なものとなる。
【００３０】また前記フィラメントＦとして、炭素含有
量が０．７８〜０．９２wt％の高炭素鋼材を使用するこ
とが、コード強力の観点から好ましい。
【００３１】また前記スチールコード１０としては、ゴ
ム浸透性を高める、および５０Ｎ荷重時の伸びを抑える
等の観点から、本例の如く、フィラメントＦの全部を撚
り癖フィラメントＦｉで構成するのが好ましく、さらに
は、各撚り癖フィラメントＦｉの撚り癖ｉを互いに相違
させるのがより好ましい。
【００３２】またこのようなスチールコード１０を前記
ベルトコードとして採用した場合には、ベルトコードの
破断損傷が少ない、耐久性に優れる空気入りタイヤを得
ることができる。
【００３３】以上、本発明の特に好ましい実施形態につ
いて詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定される
ことなく、種々の態様に変形して実施でき、例えばタイ
ヤとしても、乗用車用タイヤの他、小型トラック用タイ
ヤ、重荷重用タイヤなど種々のカテゴリのタイヤとして
形成しうる。またスチールコードを、ベルトコードコー
ド以外の、例えばカーカスコード、バンドコードとして
採用することもでき、さらにはタイヤ以外の種々なゴム
物品の補強のために使用することができる。
【００３４】
【実施例】図１の構造をなしかつ表１の仕様のスチール
コードを試作し、その撚り安定性、ゴム浸透性、トッピ
ング作業時の作業性をテストするとともに、その結果を
表１に記載した。また試供のスチールコードをベルトコ
ードとして使用した、図１の構造の乗用車タイヤ（タイ
ヤサイズ１９５／６５Ｒ１５）を試作し、各試供タイヤ
の耐久性をテストするとともに、その結果を表１に記載
した。
【００３５】なおタイヤにおいて、カーカスには、ポリ
エステル繊維コード（１６７０dtex／２）をタイヤ周方
向に対し９０゜で配列した１枚のプライ（コード密度；
５０本／５ｃｍ）を使用し、又ベルト層には、表１のス
チールコードをタイヤ周方向に対して２２°で配列した
２枚のプライ（コード密度；４０本／５ｃｍ）を使用し
ている。なお表１以外の仕様は各タイヤとも同じであ
る。
【００３６】（１）撚り安定性；コードをカットし、そ
の際のフィラメントのバラケの有無を確認した。
【００３７】（２）ゴム浸透性；ゴム内にコードを埋設
したゴムシートを、２５ｋｇ／ｃｍ2 の圧力、かつ１５
０℃−３０分の条件で加硫した。そして、コード１０ｃ
ｍを顕微鏡で観察し、ゴムが浸入している長さを、コー
ド長さ１０ｃｍに対する割合で比較した。
【００３８】（３）トッピング作業時の作業性；複数の
コードを引き揃えたコード配列体に、カレンダーロール
を用いてゴムをトッピングして、ゴム引きプライを形成
する際の作業性を、作業者の官能評価により実施例１を
３とした５点法で表示している。値の大きい方が良好で
ある。
【００３９】（４）耐久性；ドラム試験機を用い、ＪＩ
Ｓに規定された最大荷重の１５０％の荷重を加え、かつ
ＪＩＳに規定された内圧の８０％の内圧のもとで、８０
ｋｍ／ｈの走行速度で走行させ、タイヤが破壊に至るま
での走行距離を、比較例２を１００とする指数で表示し
た。指数が大きい方が耐久性に優れている。
【００４０】
【表１】
【００４１】表の如く、実施例品は、優れたゴム浸透性
を発揮するとともに、初期伸度を低く抑えてコード埋設
時の作業性を改善しうるのが確認できる。また、コード
強力を高めることができ、ベルトコードに用いたとき
は、タイヤの耐久性を大きく向上しうるのが確認でき
る。
【００４２】
【発明の効果】叙上の如く本発明は、所定の大きい撚り
癖を付与した２種以上の撚り癖フィラメントを、各撚り
癖を減少させつつコード径を減じて撚り合わせているた
め、優れたゴム浸透性発揮しながら、初期伸度を低く抑
えてコード埋設時の作業性を向上できる。また、撚り癖
が大きいためフィラメントに与えるダメージがなく、コ
ード強力や耐久性を高く確保することが可能となる。
【００４３】またこのようなスチールコードをベルトコ
ードとして採用した場合には、ベルトコードの破断損傷
が少ない耐久性に優れる空気入りタイヤを得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスチールコードを用いた空気入りタイ
ヤを示す断面図である。
【図２】そのスチールコードを示す断面図である。
【図３】前記スチールコードの形成状態を説明する線図
である。
【図４】撚り癖フィラメントの撚り癖の状態を説明する
側面図である。
【符号の説明】
１０ スチールコード Ｆ フィラメン Ｆｉ、Ｆｉ１、Ｆｉ２ 撚り癖フィラメント Ｈ 撚り高さ ｉ 撚り癖 Ｐ 撚りピッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 攻 兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3B153 AA06 AA19 BB13 CC52 FF12 FF16 GG01 GG13

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】フィラメント径Ｄが０．２５〜０．４５ｍ
    ｍのスチール製のフィラメンの３〜６本を撚り合わせた
    スチールコードであって、 前記フィラメンは、撚り合わせ前において撚りピッチが
    ５〜３０ｍｍかつ撚り高さが０．５〜５．０ｍｍの大き
    い撚り癖を有ししかも撚り癖が異なる２種以上の撚り癖
    フィラメントを含んで、該フイラメントを前記撚り癖フ
    ィラメントの撚り癖を減少させつつコード径を減じて撚
    り合わすことにより、フィラメント間にゴム浸透用の隙
    間を形成するとともに、コード１本当たりの５０Ｎ荷重
    時の伸びを０．２％未満、かつコード強力を２５００〜
    ３５００Ｎ／ｍｍ2 としたことを特徴とするゴム物品補
    強用のスチールコード。
  2. 【請求項２】前記フイラメントは撚り癖フイラメントの
    みからなることを特徴とする請求項１記載のゴム物品補
    強用のスチールコード。
  3. 【請求項３】前記撚り癖フイラメントは、そのより撚り
    癖を撚り癖フイラメントごとに違えたことを特徴とする
    請求項２記載のゴム物品補強用のスチールコード。
  4. 【請求項４】前記フィラメントは、炭素含有量を０．７
    ８〜０．９２wt％としたことを特徴とする請求項１又は
    ２記載のゴム物品補強用のスチールコード。
  5. 【請求項５】請求項１〜３のいずれかに記載のゴム物品
    補強用のスチールコードをベルトコードとして用いたこ
    とを特徴とする空気入りタイヤ。
JP2002068891A 2002-03-13 2002-03-13 ゴム物品補強用のスチールコード、及びそれを用いた空気入りタイヤ Expired - Fee Related JP4057317B2 (ja)

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