(57)【要約】【課題】  優れた耐腐食伝播性を犠牲にすることなしに、外傷に対する耐カット性をより向上したコード構造について提案する。【解決手段】  複数本の素線からなるストランドの複数本を撚り合せたスチールコードにおいて、各ストランドは少なくとも最外層を構成する素線の相互間に間隔を有し、かつ複数本のストランドを相互に間隔を置いて単層に撚り合せる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の素線からなるストランドの複数本を撚り合せたスチールコードであって、各ストランドは少なくとも最外層を構成する素線の相互間に間隔を有し、かつ複数本のストランドを相互に間隔を置いて単層に撚り合せたことを特徴とするゴム物品補強用スチールコード。
【請求項２】
ストランドが単層撚り構造である請求項１に記載のゴム物品補強用スチールコード。
【請求項３】
一対のビード部間にわたってトロイド状に延びるカーカスと、該カーカスの半径方向外側に１層以上のベルトとを備えるタイヤにおいて、少なくとも最外層のベルトに、請求項１または２に記載のスチールコードを適用したことを特徴とするタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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およびこのスチールコードからなるベルトを備えるタイヤに関し、特にゴム物品の耐久性の向上に寄与するスチールコードを提供しようとするものである。
【従来技術】
【０００２】
主に荒れ地走行に供する建設車両用タイヤや、荒れ地を走行する機会を有するダンプトラック用タイヤは、特にカーカスがラジアル構造の場合、トレッド部の強化のため複数層のスチールコード層をベルトとして用いる。
【０００３】
これらのタイヤは荒れ地走行による路面からのピーク入力が大きくなる上、元来重荷重が負荷されるため、ベルトに使用するスチールコードには高い引張強さ（切断荷重）が要求される。そのために、複数本のスチール製素線を撚り合わせたストランドの複数本を更に撚り合わせた、いわゆる複撚りコードが広く用いられている。
【０００４】
例えば、図１に断面を示すスチールコード１１は、１本の素線１２をコアとし、その周囲に６本の素線１３をシースとするストランド１４の４本を撚り合わせた、４×（１＋６）構造になり、高い引張強さを有するものである。かようなスチールコード１１を用いたコード層をベルトのタイヤ半径方向外側の１層又は２層に用いたタイヤは、トレッド部外傷が内部に貫通することに対する抵抗性（以下、耐カット性という）に優れる性質を備えているため、とりわけ荒れ地走行に際して外傷を受ける機会の多い建設車両用タイヤ等に適している。
【０００５】
一方で、上記スチールコード１１は、素線１３相互間が密着しているため、タイヤに適用した際に、ゴムをスチールコード１１の内部にまで浸透させることが難しい。その場合、タイヤの外傷等を介してタイヤ内に侵入した水分がコードを腐食し、この腐食域がコードに沿って伸びて腐食が伝播するのを防ぐ能力、いわゆる耐腐食伝播性に欠けるために、腐食域の拡大によってコードとゴムとが剥離してセパレーション故障が発生することが問題となる。
【０００６】
そこで、出願人は、上記耐カット性は勿論、さらに耐腐食伝搬性をも向上することを所期したコード構造について、特許文献１に提案した。すなわち、図２に示すように、互いに平行に引き揃えた２本の素線よりなるコア１５と、該コア１５の周囲に撚り上げた６〜８本の範囲内の素線よりなるシース１６とから成るストランド１７の複数本を撚り合せた複撚り構造のゴム物品補強用スチールコードにおいて、シース１６の素線相互間に隙間を設けることによって、ストランド１７の内部にまでゴムを十分に侵入させてシース素線間に水分が伝播する隙間を形成させない構造を提案した。このコード構造は、ゴムの侵入が確実に行われるため、耐腐食伝播性の著しい向上を達成し、また耐カット性も向上している。
【特許文献１】特開平１１−６１６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記構造のコードは、耐腐食伝播性の著しい向上と耐カット性の向上をもたらすが、このコードを特に建設車両用タイヤのベルトに用いる場合に、耐カット性の更なる向上が希求されていた。すなわち、荒地の大きな起伏、特に先端が鋭利な起伏に乗り上げた際など、タイヤのトレッド踏面からタイヤ半径方向内側に大きなせん断力が加わる場合に、耐カット性が不十分であった。
【０００８】
そこで、本発明は、優れた耐腐食伝播性を犠牲にすることなしに、外傷に対する耐カット性をより向上したコード構造について、提案することを目的とする。そして、かようなコードをベルトに適用することによって、セパレーションの発生を抑制した高耐久性のタイヤを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者らは、上記の特許文献１で提案したコードについて、特に大きなせん断力が加わった際に十分な耐カット性が発揮されない原因を鋭意解明したところ、ストランド相互が接触していることから、ストランド間、ひいては素線間でせん断力が働き、素線の破断に繋がることを知見し、本発明を導くに至った。
すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
【００１０】
（１）複数本の素線からなるストランドの複数本を撚り合せたスチールコードであって、各ストランドは少なくとも最外層を構成する素線の相互間に間隔を有し、かつ複数本のストランドを相互に間隔を置いて単層に撚り合せたことを特徴とするゴム物品補強用スチールコード。
【００１１】
（２）ストランドが単層撚り構造である上記（１）に記載のゴム物品補強用スチールコード。
【００１２】
（３）一対のビード部間にわたってトロイド状に延びるカーカスと、該カーカスの半径方向外側に１層以上のベルトとを備えるタイヤにおいて、少なくとも最外層のベルトに、上記（１）または（２）に記載のスチールコードを適用したことを特徴とするタイヤ。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のコードでは、ストランド内の素線間に隙間を設けて優れた耐腐食伝播性を確保した上で、ストランド間にも隙間を設けることによって耐カット性の著しい改善を実現することができる。従って、本発明のコードをベルトに適用したタイヤでは、外傷を受けた際に、この外傷をかいして侵入する水分による腐食伝播が抑制されるとともに、外傷を受けた際の剪断入力によるコード破断も抑制される結果、セパレーション故障の発生が回避されるため、耐久性に優れたタイヤの提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明のスチールコードについて、図面を参照して詳しく説明する。
本発明のスチールコードは、複数本の素線からなるストランドの複数本を撚り合せたものであって、その典型例である５×５構造、６×５構造および４×（２＋７）構造のコードを、図３、図４および図５に示す。
【００１５】
すなわち、図３に示すコードは、５本の素線１の相互間に間隔を置いて撚り合せたストランド２の５本を、ストランド相互で間隔を置いて単層に撚り合せたものであり、同様に、図４に示すコードは、５本の素線１の相互間に間隔を置いて撚り合せたストランド２の６本を、ストランド相互で間隔を置いて単層に撚り合せたものである。
また、図５に示すコードは、平行に引き揃えた２本の素線によるコア１ａと、その周囲に７本の素線を相互に間隔を置いて撚り合せたシース１ｂとからなるストランド２の４本を、ストランド相互で間隔を置いて単層に撚り合せたものである。
【００１６】
ここで、図３および図４のコード構造においてはストランド２を構成する素線相互間、また図５のコード構造においてはストランド２の最外層つまりシース１ｂを構成する素線相互間に間隔を設けることが、とりわけストランド２内部までゴムを侵入させて耐腐食伝播性を向上するために必要である。
【００１７】
なお、ストランド２を構成する素線相互間に、３０μｍ以上の間隔を設けることが推奨される。なぜなら、３０μｍより小さいと剪断入力を緩和する効果が小さいためである。
【００１８】
さらに、いずれのコード構造においても、ストランド２の相互間に間隔を設けることが、とりわけ大きなせん断入力をコードで緩和して耐カット性を向上するために肝要である。
ここに、図６は先に図２において示したコードにおけるせん断力の作用方向であり、ストランドが相互に接触しているために、コードへのせん断入力がコード内の素線相互に働くことがわかる。このために、せん断力の大きさによっては、素線の破断に至るのである。
【００１９】
一方、図３に示したコードにおけるせん断力の作用方向を図７に示すように、ストランド相互に間隔を設けたために、コードへのせん断入力がコード内に留まることなくコード外へと伝達されることがわかる。このために、大きなせん断力に対しても、素線が破断に至ることがないのである。すなわち、ストランド相互に間隔を設けることによって、このコードをゴム物品に適用した際に、ストランド間にゴムを侵入させることができる。このようにストランド間にゴムが介在すれば、タイヤが外傷を受けた際にストランド同士の接触が回避されてストランド間に発生する剪断入力が緩和されるため、剪断に起因したコード破断を抑制することができる。
【００２０】
なお、ストランド２相互間に、１５０μｍ以上の間隔を設けることが推奨される。なぜなら、１５０μｍより小さいと剪断入力を緩和する効果が小さいためである。
【００２１】
本発明のコードにおいて、ストランドを構成する素線の本数は好ましくは３〜１０本であり、この素線本数の下であれば、ストランドの構造が単層であっても複層であってもよい。素線の本数を３〜１０本とするのは、３本より少ないと必要な強力が得られ難く、１１本以上であると素線同士が接触しやすくなる為である。
【００２２】
また、ストランドの本数は好ましくは３〜６本であり、このストランド本数を撚り合せた単層構造である必要がある。なぜなら、３本より少ないと必要な強力が得られ難く、６本より多いとストランド撚りが製造上不安定となり、ストランド接触部分が増え十分な耐剪断力が得られない、又、複層であると同様にストランド接触部分が増加し十分な耐剪断力が得るのが困難である。
【００２３】
さて、図３ないし５に例示したスチールコードは、その複数本を所定の間隔を置いて互いに並行に配列してゴムシートに埋設してなるプライを、タイヤのベルトに適用してカーカスの補強に供するもので、タイヤの構造としては、在来のタイヤに則るものでよい。例えば、図８に示すタイヤ構造が有利に適合する。なお、同図において、符号２０がビードコア、２１がこのビードコア２０にタイヤの内側から外側に巻き回したカーカス、２２がこのカーカス２１上に配置する少なくとも４層、図示例で６層のベルトおよび２３はカーカス２１のクラウン部に配置するトレッドである。
【実施例】
【００２４】
直径０．２５ｍｍのスチール製素線を使用して、図１、図２、図３、図４および図５に示す構造のスチールコードを、表１に示す仕様の下に作製し、各スチールコードを同表に示す打込み数にてベルトに適用し、図８に示した構造のタイヤをサイズ３６．００Ｒ５１で試作した。なお、ベルト２２は、カーカス２１上に、タイヤの赤道面に対してスチールコードが左６７°の角度で傾斜する向きに延びるベルト層と、タイヤの赤道面に対してスチールコードが右６７°の角度で傾斜する向きで延びるベルト層との積層に成る。
【００２５】
かくして得られたタイヤについて、適用リムに装着後に規定内圧を充填してから、同一鉱山現場で平均速度40ｋｍ／ｈにて稼動するダンプトラックに装着し、約1000時間稼動させた。その後、タイヤを解剖して、最外側のベルト層のコードにおけるカット箇所数を数えるとともに、カットした部分におけるコードの腐食長さを求めた。これらの測定結果を、表１に併記する。このカット箇所数並びに腐食長さは、いずれも小さいほうが良い。
【００２６】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来のコードの断面を示す図である。
【図２】従来のコードの断面を示す図である。
【図３】本発明のコードを示す断面図である。
【図４】本発明のコードを示す断面図である。
【図５】本発明のコードを示す断面図である。
【図６】図２に示したコードにおけるせん断力の作用方向を示す図である。
【図７】図３に示したコードにおけるせん断力の作用方向を示す図である。
【図８】本発明のコードを適用するのに好適のタイヤ構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  素線
１ａ  コア
１ｂ  シース
２  ストランド
２０  ビードコア
２１  カーカス
２２  ベルト
２３  トレッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006183211.tif 000010
【図８】
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