(57)【要約】  特に産業車両用のタイヤベルトを補強するために使用可能な４×（４＋Ｍ）構造のマルチストランド金属ケーブルであって、ケーブルは、螺旋ピッチ（Ｐ３）で螺旋の状態に組み立てられた４本の素線で形成され、各素線は、直径（Ｄ１）の４本のワイヤをピッチ（Ｐ１）で螺旋の状態に組み立てて形成した内側層（Ｃ１）及び内側層（Ｃ１）の周りに直径（Ｄ２）のＭ（Ｍは、８以上且つ１１以下である）本のワイヤをピッチ（Ｐ２）で螺旋の状態に組み立てて形成した不飽和外側層（Ｃ２）を有する４＋Ｍ構造の２層ケーブルから成り、（Ｐ１）は、（Ｐ２）よりも小さく、内側層（Ｃ１）の４本のワイヤは、外側層（Ｃ２）のＭ本のワイヤと同一の撚り方向に螺旋の状態に巻かれ、直径（Ｄ１）及び（Ｄ２）の各々は、０．１０ｍｍ以上であるが、０．５０ｍｍ以下である、マルチストランド金属ケーブル。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に産業車両用のタイヤを補強するために使用可能な４×（４＋Ｍ）構造のマルチストランド金属ケーブルであって、前記ケーブルは、螺旋ピッチＰ３で螺旋の状態に組み立てられた４本の素線で形成され、各素線は、直径Ｄ１の４本のワイヤをピッチＰ１で螺旋の状態に組み立てて形成した内側層Ｃ１及び前記内側層Ｃ１の周りに直径Ｄ２のＭ（Ｍは、８以上且つ１１以下である）本のワイヤをピッチＰ２で螺旋の状態に組み立てて形成した不飽和外側層Ｃ２を有するＬ＋Ｍ構造の２層ケーブルから成り、Ｐ１は、Ｐ２よりも小さく、前記内側層Ｃ１の前記４本のワイヤは、前記外側層Ｃ２の前記Ｍ本のワイヤと同一の撚り方向に螺旋の状態に巻かれ、前記外側層Ｃ２の前記Ｍ本のワイヤは、前記４本の素線と同一の方向に巻かれ、前記直径Ｄ１，Ｄ２の各々は、０．１０ｍｍ以上であるが、０．５０ｍｍ以下である、マルチストランド金属ケーブル。
【請求項２】
各素線に関し、前記直径Ｄ１，Ｄ２の各々は、０．１５ｍｍ以上であるが、０．３５ｍｍ以下である、請求項１記載のマルチストランド金属ケーブル。
【請求項３】
各素線に関し、前記ピッチＰ１は、３ｍｍ以上であるが、前記ピッチＰ２よりも小さく、前記ピッチＰ２は、２０ｍｍ以下である（３ｍｍ≦Ｐ１＜Ｐ２≦２０ｍｍ）、請求項１又は２記載のマルチストランド金属ケーブル。
【請求項４】
各素線に関し、前記ピッチＰ１は、３ｍｍ以上であるが、前記ピッチＰ２よりも小さく、前記ピッチＰ２は、１０ｍｍ以下である（３ｍｍ≦Ｐ１＜Ｐ２≦１０ｍｍ）、請求項３記載のマルチストランド金属ケーブル。
【請求項５】
各素線に関し、前記Ｐ２は、５ｍｍ以上であるが、１０ｍｍ以下である、請求項４記載のマルチストランド金属ケーブル。
【請求項６】
前記Ｐ３は、７ｍｍ以上であるが、２５ｍｍ以下である、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のマルチストランド金属ケーブル。
【請求項７】
前記Ｐ３は、１０ｍｍ以上であるが、２０ｍｍ以下である、請求項６記載のマルチストランド金属ケーブル。
【請求項８】
各素線に関し、前記直径Ｄ１と前記直径Ｄ２の比は、０．５以上であるが、１．５以下である、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のマルチストランド金属ケーブル。
【請求項９】
各素線に関し、前記直径Ｄ１と前記直径Ｄ２の比は、０．７以上であるが、１．３以下である、請求項１〜８のうちいずれか一に記載のマルチストランド金属ケーブル。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちいずれか一に記載のケーブルを有するタイヤ。
【請求項１１】
前記マルチストランド金属ケーブルは、前記タイヤのベルト中に存在している、請求項１０記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に大型産業車両、例えば重量物運搬車両又は土木工学車両用の空気タイヤの補強に用いることができる高強度マルチストランドケーブルに関する。
【０００２】
本発明は又、タイヤ並びにタイヤの補強材、「ベルト」とも呼ばれているクラウン補強材及びより具体的には大型産業車両用のタイヤベルトの補強に関する。
【背景技術】
【０００３】
公知のようにラジアルタイヤは、トレッドと、２つの非伸長性ビードと、ビードをトレッドに連結する２つのサイドウォールと、カーカス補強材とトレッドとの間に周方向に配置されたベルトとを有する。このベルトは、種々のゴムプライ（又は「層」）で形成され、これらプライは、金属又はテキスタイル（繊維）タイプの補強要素、例えばケーブル状細線又はモノフィラメントで補強される場合もあればそうでない場合もある。
【０００４】
ベルトは一般に、「実働」プライ又は「クロス掛け」プライと呼ばれることがある数枚の重ね合わされたベルトプライで形成され、ベルトの一般に金属製の補強ケーブルは、実際にプライ内で互いに平行に、しかしながら、或る１つのプライと別のプライに関して角度をなして、即ち、対称であるにせよそうでないにせよいずれにせよ、中間周方向平面に対して傾斜するよう配置されている。これらクロス掛けプライは、一般に、種々の他の補助ゴムプライ又は層を伴う場合があり、これら他の補助ゴムプライ又は層の幅は、場合に応じて様々であり、これら他の補助ゴムプライ又は層は、金属補強要素を有している場合もあればそうでない場合もある。特に、ベルトの残部を外部からの攻撃や穴あけから保護する所謂「保護」プライと呼ばれているもの又はクロス掛けプライに対して半径方向外方に位置しているか半径方向内方に位置しているかとは無関係に、実質的に周方向に差し向けられた金属又は非金属補強要素を有する「たが掛け（hooping）」プライ（所謂「ゼロ度プライ」と呼ばれている）と呼ばれているものが挙げられる。
【０００５】
かかるタイヤベルトは、公知のように、特に次の矛盾することの多い種々の要件を満たさなければならない。
‐タイヤベルトは、変形を少なくした状態でできるだけ剛性でなければならないということである。というのは、これは、タイヤクラウンの補剛に実質的に寄与するからである。
‐タイヤベルトは、一方においては走行中におけるクラウンの内側領域の発熱を最小限に抑えるため及び他方において燃料の節約にほかならないタイヤの転がり抵抗の減少のために、できるだけ小さいヒステリシスを呈さなければならないということ。
‐最後に、タイヤベルトは、特に分離現象、即ち「割裂（cleavage）」と呼ばれているタイヤのショルダ領域中のクロス掛けプライの端部の亀裂に関して高い耐久性を備えなければならないということであり、このためには、比較的腐食性の高い大気中であっても高い圧縮疲労強度を有するようベルトプライを補強する金属ケーブルが必要である。
【０００６】
高い耐久性が必要であるということは、産業車両、特に重量物運搬車両又は土木工学車両用タイヤの場合に特に重要であり、これら産業車両用タイヤは、特に、これのトレッドが長時間にわたる走行又は使用後に摩耗の限界段階に達すると１回又は２回以上更生（リトレッド）可能であるように設計されている。
【０００７】
さらに、産業車両用のタイヤベルトは、公知のように、トレッドの下に配置された状態で１枚又は複数枚の実働クラウンプライを覆っている１枚又は２枚以上の（保護）クラウンプライ又は層を有し、前記「保護」クラウンプライは、ベルトの残部を外部からの攻撃、引き裂き又は他の穴あけから保護するよう設計されている。
【０００８】
これら保護プライ又は層は、一方において、これらが、ベルトが走行中に当たる障害物の形状に最も良く追従し、他方、異物の半径方向侵入を阻止するのに十分に柔軟性であり且つ変形可能でなければならない。公知のように、かかる基準を満たすためには、これら保護層中に、高い弾性率及び高い耐破壊エネルギーを備えた補強要素又はケーブルを用いることが必要である。
【０００９】
重産業車両用のタイヤの保護クラウンプライ、たが掛けプライ及び実働クラウンプライの保護のため、現時点においては、マルチストランドケーブル、特にＫ×（Ａ＋Ｍ）構造の単一の層（即ち、１本又は２本以上の他の素線の中央コアを備えていない）を有するマルチストランドケーブルを用いることが慣例であり、かかる層のＫ本の素線（要素ストランドとも言う）が組み立てピッチＰＫで単一層として螺旋の状態に同時に巻かれた状態で組み立てられる。Ｌ＋Ｍ構造のＫ本の２層素線の各々は、それ自体、これ又２つの同心層（Ｌ本のワイヤの内側層及びＭ本のワイヤの外側層）として螺旋の状態に一緒に巻かれた複数本のスチールワイヤから成る。
【００１０】
特に高い伸び率を有する形式のＫ×（Ｌ＋Ｍ）構造を備えたかかるマルチストランドケーブルは、周知であり、産業車両、例えば重量物運搬車両又は土木工学車両用のタイヤの保護クラウンプライを補強するものとして多くの特許文献に記載されている（これについては、例えば、欧州特許第１００００７４号明細書、米国特許第６４７５６３６号明細書、同第７４５８２００号明細書、国際公開第２００４／００３２８７号パンフレット又は米国特許出願公開第２００５／０１８３８０８号明細書、国際公開第２００４／０３３７８９号パンフレット又は、米国特許第７０８９７２６号明細書又は１９９２年６月付けＲＤ（Research Disclosure：リサーチ・ディスクロージャ）第３３８７７号４８８〜４９２頁を参照されたい）。
【００１１】
当業者には周知であるように、これらマルチストランドケーブルには、これらケーブルが補強するタイヤベルト中のゴムが素線を構成するワイヤ相互間の空間中にできるだけ入り込む又は侵入するようゴムをできるだけ含浸させなければならない。この侵入が不十分であると、素線に沿って空のチャネルが形成され、例えばタイヤに切れ目が入り又は違ったやり方でタイヤが攻撃された結果としてタイヤに侵入しやすい腐食物質、例えば水がこれらチャネルに沿ってベルト中に移動する。この水分の存在は、重要な役割を果たし、乾燥状態の雰囲気での使用と比較して、腐食を生じさせると共に疲労プロセス（「疲労‐腐食」効果）を促進させる。
【００１２】
これら疲労効果の全ては、一般に「疲労‐フレッチング腐食」という包括的な用語でまとめてグループ化されており、かかる効果は、ケーブル及び素線の機械的性質の累進的な劣化の原因であり、最も過酷な走行条件下においてケーブル及び素線の寿命に悪影響を及ぼす場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】欧州特許第１００００７４号明細書
【特許文献２】米国特許第６４７５６３６号明細書
【特許文献３】米国特許第７４５８２００号明細書
【特許文献４】国際公開第２００４／００３２８７号パンフレット
【特許文献５】米国特許出願公開第２００５／０１８３８０８号明細書
【特許文献６】国際公開第２００４／０３３７８９号パンフレット
【特許文献７】米国特許第７０８９７２６号明細書
【特許文献８】１９９２年６月付けＲＤ（Research Disclosure：リサーチ・ディスクロージャ）第３３８７７号４８８〜４９２頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的のうちの１つは、高い破断応力及び良好な弾性を有する一方で、ゴムコンパウンドが依然として容易に侵入するマルチストランドスチールケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的は、特に産業車両用のタイヤを補強するために使用可能な４×（４＋Ｍ）構造のマルチストランド金属ケーブルであって、ケーブルは、螺旋ピッチＰ３で螺旋の状態に組み立てられた４本の素線で形成され、各素線は、直径Ｄ１の４本のワイヤをピッチＰ１で螺旋の状態に組み立てて形成した内側層Ｃ１及び内側層Ｃ１の周りに直径Ｄ２のＭ（Ｍは、８以上且つ１１以下である）本のワイヤをピッチＰ２で螺旋の状態に組み立てて形成した不飽和外側層Ｃ２を有する４＋Ｍ構造の２層ケーブルから成り、Ｐ１は、Ｐ２よりも小さく、内側層Ｃ１の４本のワイヤは、外側層Ｃ２のＭ本のワイヤと同一の撚り方向に螺旋の状態に巻かれ、外側層Ｃ２のＭ本のワイヤは、４本の素線と同一の方向に巻かれ、直径Ｄ１，Ｄ２の各々は、０．１０ｍｍ以上であるが、０．５０ｍｍ以下であることを特徴とするマルチストランド金属ケーブルによって達成される。
【００１６】
各素線の外側層は、素線の外側層Ｃ２のワイヤの本数Ｍが単一層として素線の内側層Ｃ１の周りに螺旋の状態に巻くことができる直径Ｄ２のワイヤの最大本数ＭＭＡＸよりも少ないという意味で、「不飽和」状態にある。
【００１７】
本発明は又、ゴム製品又は半完成品、例えばプライ、ホース、ベルト、コンベヤベルト及びタイヤを補強するかかるマルチストランドケーブルの使用に関する。
【００１８】
本発明のマルチストランドケーブルは、産業車両、例えば「重」車両、即ち、地下鉄、バス、道路輸送車両（ローリ、トラクタ、トレーラ）、オフロード車、農業機械又は土木工学機械及び他の輸送又は取扱い車両無機に設計されたタイヤのベルトのための補強要素として用いられるのに特に適している。
【００１９】
本発明は又、これらゴム製品又は半完成品が本発明の実施形態としてのマルチストランドケーブルで補強された場合のかかるゴム製品又は半完成品それ自体、特に、産業車両向きに設計された特にタイヤに関する。
【００２０】
本発明の内容及びその利点は、これら実施形態に関する図１〜図６を参照して以下の説明及び実施形態に照らして容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】４×（４＋８）円筒形構造の本発明の実施形態としてのマルチストランドケーブルの一例をケーブルの軸線に垂直な断面で概略的に示す図である。
【図２】４×（４＋９）円筒形構造の本発明の実施形態としてのマルチストランドケーブルの一例をケーブルの軸線に垂直な断面で概略的に示す図である。
【図３】４×（４＋１０）円筒形構造の本発明の実施形態としてのマルチストランドケーブルの一例をケーブルの軸線に垂直な断面で概略的に示す図である。
【図４】４×（４＋１１）円筒形構造の本発明の実施形態としてのマルチストランドケーブルの一例をケーブルの軸線に垂直な断面で概略的に示す図である。
【図５】本発明のマルチストランドケーブルの製造向きの素線を作るために使用できる撚り・現場ゴム被覆設備の一例を概略的に示す図である。
【図６】半径方向カーカス補強材を備えた産業車両用タイヤの概略半径方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
測定及び試験
【００２３】
Ｍ１‐ダイナモメトリック測定
【００２４】
金属ワイヤ及び金属ケーブルに関し、ＦＭ（Ｎ（ニュートン）を単位とする最大荷重）で表される破断力、ＲＭ（ＭＰａを単位とする）により表される破断強度及びＡＴ（％を単位とする全伸び率）により表される破断点伸び率の測定は、ＩＳＯ６８９２（１９８４）規格に従って張力下で行われる。
【００２５】
Ｍ２‐通気度試験
【００２６】
この試験では、所与の時間にわたり一定の圧力下で試験体中を通る空気の量を測定することにより試験対象の金属ケーブルの長手方向通気（空気透過）度を求めることができる。当業者には周知であるかかる試験の原理は、ケーブルが空気に対して不透過性であるようにするためにケーブルの処理の有効性を立証することにある。試験は、例えば、規格ＡＳＴＭ‐Ｄ２６９２‐９８に記載されている。
【００２７】
試験は、製造されたままのマルチストランドケーブルから抽出されたケーブルか、タイヤから取り出され又はこれらマルチストランドケーブルが補強するゴムプライから抽出されたケーブル、従って硬化ゴムで既に被覆されたケーブルかのいずれかに対して実施される。
【００２８】
第１の場合（製造されたままのマルチストランドケーブル）、金属ケーブルは、試験の実施前に、外部から被覆ゴムコンパウンドで被覆されなければならない。これを行うため、互いに平行に（２０ｍｍの素線間距離で）位置するよう配列された一連の１０本の素線を硬化ゴムコンパウンドの２つのスキム（測定長さが８０×２００ｍｍの２つの長方形）相互間に配置し、各スキムの厚さは、３．５ｍｍである。次に、組立体全体をモールド内にクランプし、素線の各々は、クランプモジュールを用いてこれがモールド内に配置されているときに真っ直ぐなままであるようにするのに十分な張力（例えば３ｄａＮ）下に維持される。次に、組立体を１２０℃の温度で且つ１５バールの圧力（測定長さが８０×２００ｍｍの長方形ピストンによって及ぼされる）下において約１０〜１２時間にわたり加硫し（硬化させ）、その後、組立体を脱型し、そして特徴付けのために測定長さが１０×１０×ＬＴの平行六面体の形態をしている上記のように被覆された金属ケーブルの１０個の試験体の状態に切断する。ＬＴは、金属ケーブルの所定の長さである。
【００２９】
従来型タイヤ用ゴム配合物は、被覆ゴムコンパウンドとして用いられ、このゴム配合物は、天然（解凝固）ゴム及びＮ３３０カーボンブラック（５０ｐｈｒ）を主成分とし、更に、次の通常の添加物、即ち、硫黄（７ｐｈｒ）、スルフェンアミド促進剤（１ｐｈｒ）、ＺｎＯ（８ｐｈｒ）、ステアリン酸（０．７ｐｈｒ）、酸化防止剤（１．５ｐｈｒ）及びコバルトナフテネート（１．５ｐｈｒ）を更に含む。１００℃におけるそのムーニー粘度は、約７０に等しく、１３０℃におけるそのスコーチ時間（Ｔ５）は、約１０分に等しい。
【００３０】
ムーニー粘度測定のため、仏国規格Ｔ４３‐００５（１９９１）に記載されている振動形粘度計が以下の原理に従って用いられ、即ち、生の又は未硬化状態（即ち、硬化前）の配合物を１００℃まで加熱された円筒形エンクロージャ内で成形する。１分間の予熱後、ロータは、サンプル内で２ｒｐｍで回転し、この運動を持続させる有用なトルクを４分間の回転後に測定する。ムーニー粘度（ＭＬ１＋４）は、ムーニー単位（ＭＵ、なお、１ＭＵ＝０．８３Ｎｍ）で表される。
【００３１】
スコーチ時間をＮＦ‐Ｔ４３‐００５規格に従って１３０℃で測定する。時間の関数としての粘度指数の変化を用いてゴム配合物のスコーチ時間を求め、このスコーチ時間は、上述の規格に従って分で表されたパラメータＴ５によって評価され、粘度指数（ムーニー単位で表される）について測定された最小値よりも５単位だけ粘度指数を増大させるのに必要な時間であると定義される。
【００３２】
試験は、以下のように、包囲ゴム配合物（又は被覆ゴムコンパウンド）で上述のように被覆された金属ケーブルの所定の長さＬＴ（例えばＰ３又は６ｃｍに等しい）分について実施され、即ち、空気を１バールの圧力下で素線の入口に注入し、これから出る空気の量を流量計（例えば０〜５００ｃｍ3／分に較正されている）の使用により測定する。測定中、素線試験体を、金属ケーブルの一端からその他端までその長手方向軸線に沿って通過した空気の量だけを測定するように圧縮シール（例えば、ゴム又は高密度フォームシール）内に納めて動かないようにする。前もって、固体ゴム試験体を用いて、即ち、ケーブルの入っていないゴム試験体を用いてシールの密封性をチェックしておく。
【００３３】
測定平均空気流量（１０個の試験体に関する平均値）は、金属ケーブルの長手方向不透過性が高ければ高いほど、それだけ一層低い。測定値の精度は±０．２ｃｍ3／分なので、０．２ｃｍ3／分以下の測定値は、ゼロであるとみなされ、これら測定値は、素線軸線（即ち、その長手方向）に沿って完全に気密であるということができる素線に対応している。
【００３４】
通気度試験において、「気密」の金属ケーブルは、平均空気流量が０．２ｃｍ3／分未満であり又はせいぜいこれに等しいことを特徴とし、これに対し、「事実上気密」の金属ケーブルは、平均空気流量が２ｃｍ3／分未満、より好ましくは１ｃｍ3／分未満であるという特徴を有する。
【００３５】
図面に関する詳細な説明
【００３６】
本明細書において、別段の指定がなければ、指示された百分率（％）の全ては、重量百分率である。
【００３７】
さらに、「ａとｂとの間」又は「ａ〜ｂ」という表現により示された値の間は、ａよりも大きく且つｂよりも小さい値の範囲を示しており（即ち、極値ａ，ｂは除かれる）、これに対し、「ａからｂまで」という表現により示された値の間は、ａからｂまでの値の範囲（即ち、極値ａ，ｂが含まれる）を意味している。
【００３８】
「金属ケーブル」という表現は、本願においては、定義上、ワイヤで作られたケーブルを意味するものと理解され、これらワイヤは、大部分（即ち、本数で言ってこれらワイヤの５０％以上）又は全体（ワイヤの１００％）が金属材料で作られている。ワイヤは、好ましくは、スチール、より好ましくは炭素鋼で作られる。しかしながら、当然のこととして、他のスチール、例えばステンレス鋼又は合金を用いることが可能である。
【００３９】
炭素鋼を用いる場合、その炭素含有量（スチールの重量を基準とした百分率）は、好ましくは、０．２％〜１．２％、特に０．５％〜１．１％である。これら含有量は、タイヤに必要な機械的性質とワイヤの実現可能性との良好な妥協点を表している。注目されるべきこととして、０．５％〜０．６％の炭素含有量がかかるスチールを最終的にコスト安にすることができる。というのは、かかるスチールは、延伸が容易だからである。また、本発明の別の有利な実施形態では、意図した用途に応じて、特にコスト安及び高いワイヤ延伸性に鑑みて、低炭素含有量、例えば０．２％〜０．５％の炭素含有量を有するスチールが使用される。
【００４０】
用いられる金属又はスチールは、特にこれが炭素鋼であるにせよステンレス鋼であるにせよいずれにせよ、それ自体、金属層で被覆されるのがよく、この金属層は、例えば、金属コード及び（又は）その構成要素の処理特性又はコード及び（又は）タイヤそれ自体の使用特性、例えば、付着性、耐腐食性又は耐老化性を向上させる。好ましい実施形態によれば、用いられるスチールは、真鍮（Ｚｎ−Ｃｕ合金）又は亜鉛の層で覆われる。思い起こされることとして、ワイヤの製造プロセス中、真鍮又は亜鉛被膜は、ワイヤの絞り成形並びにゴムへのワイヤの付着性を容易にする。しかしながら、ワイヤは、例えばこれらワイヤの耐腐食性及び（又は）ゴムへのワイヤの付着性を向上させる機能を持つ真鍮又は亜鉛以外の薄い金属層及び／又は場合によってはシランを主成分とする有機結合剤、例えば、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ又は金属Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎのうち２つ以上の合金の薄い層で覆われても良い。
【００４１】
本発明のマルチストランドケーブルで用いられる素線は、好ましくは、炭素鋼で作られ、好ましくは２，５００ＭＰａ以上、より好ましくは２，８００ＭＰａ以上の引張強さ（ＲＭ）を有する。本発明のケーブルの各構成要素としての素線の破断点全伸び率（ＡＴで表される）（破断点全伸び率は、その構造的弾性伸び率及び塑性伸び率の合計である）は、好ましくは、２．０％以上であり、より好ましくは少なくとも２．５％である。
【００４２】
本発明のマルチストランドコード
【００４３】
Ｉ‐構造
【００４４】
本発明のマルチストランド金属ケーブルは、４×（４＋Ｍ）構造を有する。マルチストランド金属ケーブルは、螺旋ピッチＰ３で螺旋の状態に組み立てられた４本の素線で形成され、各素線は、直径Ｄ１の４本のワイヤをピッチＰ１で螺旋の状態に組み立てて形成した内側層Ｃ１及び内側層Ｃ１の周りに直径Ｄ２のＭ（Ｍは、８以上且つ１１以下である）本のワイヤをピッチＰ２で螺旋の状態に組み立てて形成した不飽和外側層Ｃ２を有する４＋Ｍ構造の２層ケーブルから成り、Ｐ１は、Ｐ２よりも小さく、内側層Ｃ１の４本のワイヤは、外側層Ｃ２のＭ本のワイヤと同一の撚り方向に螺旋の状態に巻かれ、外側層Ｃ２のＭ本のワイヤは、４本の素線と同一の方向に巻かれ、直径Ｄ１，Ｄ２の各々は、０．１０ｍｍ以上であるが、０．５０ｍｍ以下である。
【００４５】
公知の技術としてここで思い起こされるように、ピッチＰは、外側素線又はマルチストランドケーブルの軸線に平行に測定された長さを表し、その後、このピッチをそれぞれ有するワイヤ又は外側素線がこの軸線回りに丸一回転する。
【００４６】
各素線の外側層は、素線の外側層Ｃ２のワイヤの本数Ｍが単一層として素線の内側層Ｃ１の周りに螺旋の状態に巻くことができる直径Ｄ２のワイヤの最大本数ＭＭＡＸよりも少ないという意味で、「不飽和」状態にある。
【００４７】
単一層として素線の内側層Ｃ１の周りに螺旋の状態に巻くことができる直径Ｄ２のワイヤの最大本数よりも少ない本数のワイヤを有する素線の外側層Ｃ２を提供することにより、素線の外側層Ｃ２のワイヤ相互間の平均距離が増大し、それによりゴムコンパウンドが素線のコア中に侵入するのが容易になるという結果が得られる。
【００４８】
特定の一実施形態によれば、素線の外側層Ｃ２のワイヤの本数Ｍは、単一の層として素線の内側層Ｃ１の周りに螺旋の状態に巻くことができる直径Ｄ２のワイヤの最大本数ＭＭＡＸよりも１本だけ少ない（Ｍ＝ＭＭＡＸ−１）。この構成により、ケーブルの機械的強度とその浸透性との間に優れた妥協点が見出せる。
【００４９】
有利な一実施形態によれば、素線の外側層Ｃ２のワイヤの本数Ｍは、直径Ｄ１の４本のワイヤから成る素線の内側層Ｃ１周りに螺旋の状態に巻かれた直径Ｄ２のワイヤ相互間の平均最小距離がＤ２／Ｘ以上であるように選択され、この場合、Ｘ＝π（ＤＣ１＋Ｄ２）／ＤＣであり、ＤＣ１は、それ自体直径Ｄ２に依存する素線の内側層Ｃ１の直径である。当業者であれば理解されるように、ＭＭＡＸは、Ｘの整数部に一致している。好ましくは、素線の内側層Ｃ１の周りに螺旋の状態に巻かれた直径Ｄ２のワイヤ相互間の平均最小距離は、Ｄ２／ＭＭＡＸ以上であり、より好ましくは、０．０５ｍｍ以上である。
【００５０】
ケーブルの圧縮の際の強度とフィージビリティと剛性と耐久性との間の最適妥協点を見出すため、各素線に関し、直径Ｄ１，Ｄ２の各々は、０．１５ｍｍ以上であるが、０．３５ｍｍ以下である。
【００５１】
有利な一実施形態によれば、各素線に関し、ピッチＰ１は、３ｍｍ以上であるが、ピッチＰ２よりも小さく、ピッチＰ２は、２０ｍｍ以下である（３ｍｍ≦Ｐ１＜Ｐ２≦２０ｍｍ）。より好ましくは、ピッチＰ２は、１５８ｍｍ以下であり（３ｍｍ≦Ｐ１＜Ｐ２≦１５ｍｍ）、より好ましくは、１０ｍｍ以下である（３ｍｍ≦Ｐ１＜Ｐ２≦１０ｍｍ）。
好ましくは、各素線に関し、Ｐ２は、５ｍｍ以上であるが、１０ｍｍ以下である。このピッチＰ１，Ｐ２についてこれら好ましい値を選択した結果として、外側層Ｃ２は、内側層Ｃ１のワイヤにより形成される円筒形エンベロープの表面上に位置したままである。これにより、外側層Ｃ２の不飽和度が増大し、その結果、素線の浸透性が増大する。
【００５２】
好ましくは、Ｐ３は、７ｍｍ以上であるが、２５ｍｍ以下であり、より好ましくは１０ｍｍ以上であるが、２０ｍｍ以下である。ピッチＰ３、Ｐ２及びＰ１についてこれら好ましい値を選択すると共に同一撚り方向を選択した結果として、撚りの追加が得られ、これは有利である。
【００５３】
本発明のケーブルの素線に関し、２つの層のワイヤは、同一直径（即ち、Ｄ１＝Ｄ２）を有することができ、これにより、特に、素線の製造が単純化されると共にこれらのコストが減少し又は２つの層のワイヤは、素線の外側層Ｃ２のワイヤの本数Ｍが単一層として素線の内側層Ｃ１の周りに螺旋の状態に巻くことができる直径Ｄ２のワイヤの最大本数ＭＭＡＸよりも少ないことを条件として、一方の層Ｃ１から他方の層Ｃ２に関し互いに異なる直径を有しても良い（即ち、Ｄ１≠Ｄ２）。一例を挙げると、Ｍ＝８の場合、Ｄ１は、Ｄ２に等しくても良く、或いはＤ２とは異なっていても良い。しかしながら、Ｍ＝１１の場合、Ｄ１は、必然的にＤ２よりも大きい。というのは、もしそうでなければ、ＭがＭＭＡＸよりも小さくなくなってしまうからである。
【００５４】
好ましくは、各素線に関し、直径Ｄ１と直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２は、０．５以上であるが、１．５以下であり、より好ましくは、この比Ｄ１／Ｄ２は、０．７以上であるが、１．３以下である。
【００５５】
図１は、本発明の一実施形態としてのケーブルの略図、図２〜図４は、本発明の別の実施形態としてのケーブルの略図である。
【００５６】
図１は、４×（４＋８）構造の本発明の一実施形態としてのマルチストランドケーブル１０の第１の実施例をケーブルの軸線（真っ直ぐであり且つ静止状態にあると仮定される）に垂直な断面で概略的に示している。この例では、内側層Ｃ１のワイヤ１１の直径Ｄ１は、外側層Ｃ２のワイヤ１２の直径Ｄ２と同一である。内側層Ｃ１のワイヤ１１の本数が所与の場合、ＭＭＡＸの値は、１０に等しい。外側層Ｃ２のワイヤ１２相互間の平均最小距離は、Ｄ２／８以上であり、外側層Ｃ２が不飽和状態にあるようにするために上述の基準のうちの１つに対応している。
【００５７】
図２は、４×（４＋９）構造の本発明の一実施形態としてのマルチストランドケーブル１０の第２の実施例を概略的に示している。内側層Ｃ１のワイヤ１１の直径Ｄ１は、外側層Ｃ２のワイヤ１２の直径Ｄ２と同一である。内側層Ｃ１のワイヤ１１の本数が所与の場合、ＭＭＡＸの値は、１０に等しい。外側層Ｃ２のワイヤ１２相互間の平均最小距離は、Ｄ２／９以上であり、外側層Ｃ２が不飽和状態にあるようにするために上述の基準のうちの１つに対応している。
【００５８】
図３は、４×（４＋１０）構造の本発明の一実施形態としてのマルチストランドケーブル１０の第３の実施例を概略的に示している。この場合、内側層Ｃ１のワイヤ１１の直径Ｄ１は、外側層Ｃ２のワイヤ１２の直径Ｄ２よりも大きい。外側層Ｃ２のワイヤ１２相互間の平均最小距離は、Ｄ２／１０以上である。
【００５９】
図４は、４×（４＋１１）構造の本発明の一実施形態としてのマルチストランドケーブル１０の最後の実施例を概略的に示している。内側層Ｃ１のワイヤ１１の直径Ｄ１は、外側層Ｃ２のワイヤ１２の直径Ｄ２よりも大きい。外側層Ｃ２のワイヤ１２相互間の平均最小距離は、Ｄ２／１１以上である。
【００６０】
ＩＩ‐製造
【００６１】
素線（要素ストランド）の製造
【００６２】
上述の４＋Ｍ構造の素線を好ましくはインラインで連続して実施される次のステップを有する公知のプロセスに従って製造し、即ち、
‐最初に、組み立てステップ、このステップでは、４本のコアワイヤをツイスティングし又はケーブリングして組み立て箇所のところに素線の内側層Ｃ１を形成し、
‐オプションとして、４本のコアワイヤを組み立てる上述の箇所の下流側で実施される被覆ステップ、このステップでは、素線の内側層Ｃ１を未硬化（即ち、未架橋）充填ゴムコンパウンドで被覆し、
‐次の組み立てステップ、このステップでは、素線の外側層Ｃ２のＭ本のワイヤを素線の内側層Ｃ１の周りにツイスティングし又はケーブリングし、
‐好ましくは、特に被覆作業中において捩じりを均等化する最終ステップ。
【００６３】
ここで思い起こされるように、金属ワイヤを組み立てる技術としては、次のように２つの方法が考えられる。
‐ケーブリング（cabling ）による。かかる場合、ワイヤは、組み立て箇所の前後での同期回転に鑑みてこれら自体の軸線回りに捩じりを生じない。
‐又は、ツイスティング又は撚り合わせ（twisting）による。かかる場合、ワイヤは、これら自体の軸線回りにひとまとまりの撚りと個々の撚りの両方を生じ、それによりワイヤの各々に加わる解撚トルクが生じる。
【００６４】
上述のプロセスの好ましい一特徴は、内側層Ｃ１と外側層Ｃ２の両方を組み立てる場合におけるツイスティングステップの使用である。
【００６５】
第１のステップの際、それ自体知られている仕方で素線の内側層Ｃ１を形成するために４本のコアワイヤを互いにツイスティングし（Ｓ又はＺ撚り方向に）、コアワイヤを共通のツイスティング箇所（又は組み立て箇所）に集束させるのに適した組み立てガイドに結合されているにせよそうでないにせよいずれにせよ、ワイヤを供給手段、例えばスプール、別個のグリッドにより送る。
【００６６】
次に、このようにして形成された素線の内側層Ｃ１を適当な温度で押し出しスクリューにより供給された充填ゴムコンパウンドで被覆する。かくして、充填ゴムコンパウンドを先行技術において説明したように内側層の形成前にワイヤを組み立て作業の上流側で個々に被覆する必要なく、単一の押し出しヘッドによって単一の固定された小さな箇所に送ることができる。
【００６７】
このプロセスは、従来の組み立てプロセスを遅くしないという顕著な利点を有する。かくして、このプロセスにより、作業全体−初期ツイスティング、ゴム被覆及び最終ツイスティング−を製造されるストランドの型式がどのようなものであれ（コンパクト型ケーブル又は円筒形層状ケーブル）インラインで且つ単一ステップで全て高速で実施することができる。
【００６８】
最後に、最終組み立て作業は、好ましくは、素線の上述のように修復された内側層Ｃ１の周りに素線の外側層Ｃ２のＭ本のワイヤをツイスティングする（内側層の場合のように、同一方向Ｓ又はＺへ）ことによって実施される。
【００６９】
オプションとしての次のステップは、ケーブルを撚り均等化手段に通すことから成る。「撚り均等化」という用語は、この場合、当業者には周知であるように、素線の内側層Ｃ１と素線の外側層Ｃ２の両方の中の素線の各細線に作用する残留捩じりモーメントの（又は解撚に起因する弾性戻りモーメントの）打ち消しを意味しているものと理解されたい。
【００７０】
この最終撚り均等化ステップ後、外側ストランドの製造が完了している。このストランドを貯蔵のために１本又は２本以上の受け入れスプールに巻き付け、その後、素線の次のケーブリング作業を行い、その目的は、本発明のマルチストランドケーブルを得ることにある。
【００７１】
上述のプロセスを実施するために使用できる組み立て／ゴム被覆装置は、上流側端部から下流側端部まで、形成されるべきストランドの進行方向に沿って、
４本のコアワイヤを供給する手段、
ストランドの内側層Ｃ１を形成するために４本のコアワイヤをツイスティングし又はケーブリングすることによって４本のコアワイヤを組み立てる手段、
オプションとして、素線の内側層Ｃ１を被覆する手段、
素線の外側層Ｃ２を形成するために上述のように被覆されたストランドの内側層Ｃ１の周りにＭ本の外側ワイヤをツイスティングし又ケーブリングすることによってＭ本の外側ワイヤを組み立てる手段、及び最後に、
捩じりを均等化するオプションとしての手段を有する装置である。
【００７２】
図５は、回転供給部及び回転受け取り部を備えたツイスティング組み立て装置２００の一例を示しており、このツイスティング組み立て装置は、図１に示されているように例えば４＋８構造の円筒形層状形（層Ｃ１のピッチＰ１は、層Ｃ２のピッチＰ２とは異なっている）の素線の製造に使用できる。この装置２００では、供給手段２１０は、４本のコアワイヤ１１（これらのうちの３本だけが示されている）を分配グリッド（軸対称分配装置）中に送り込み、かかる分配グリッドは、組み立てガイド２１２に結合されていても良く、或いは結合されていなくても良く、４本のワイヤ１１は、この組み立てガイドを越えて組み立て箇所又はツイスティング箇所２１３に集束し、その目的は、素線の内側層（Ｃ１）を形成することにある。
【００７３】
内側層Ｃ１は、いったん形成されると、次に例えば内側層を通過させる単一押出しヘッド２１４から成るオプションとしての被覆ゾーン中を通過するのが良い。集束箇所２１３と被覆箇所２１４との間の距離は、例えば、５０ｃｍ〜１ｍである。供給手段２２０により送り出された素線の外側層（Ｃ２）のＮ本のワイヤ１２、例えば８本のワイヤを矢印で示された方向に沿って進む素線のオプションとしてゴムで被覆された内側層（Ｃ１）の周りに撚ることによってこれらワイヤ１２を組み立てる。このようにして形成された素線Ｃ１＋Ｃ２が例えばストレートナ又はツイスタ‐ストレートナから成る捩じり均等化手段２３０を通過した後、かかる素線を最終的に回転受け取り部２４０上に集める。
【００７４】
マルチストランドコードの製造
【００７５】
本発明のマルチストランドケーブルを製造するプロセスは、当業者には周知の仕方で、素線を組み立てるよう設計されたケーブリング又はツイスティング機械を用いて先に得られた素線をケーブリングし又はツイスティングすることによって実施される。
【００７６】
具体化例としての好ましい方法によれば、用いられるツイスティングプロセスは、ＨＥ（高い伸び率）形式の好ましいマルチストランドケーブルを得るための以下の公知のステップ（これについては、例えば、上述の国際公開第２００４／００３２８７号パンフレットを参照されたい）、
４本の素線を所与の移行撚りピッチで単一層として螺旋の状態に一緒に巻くステップ、
強めの撚りを加えてこの移行ピッチを減少させ、即ち、層の螺旋角を増大させ、その結果、層の螺旋曲率を増大させるステップ、及び
得られたケーブルを解撚することによってかかるケーブルを安定化させ、それによりゼロ残留トルクを得るステップを有する。
【００７７】
ＩＩＩ‐コードの使用
【００７８】
本発明のマルチストランドケーブルは、タイヤ以外の物品、例えばホース、ベルト、コンベヤベルトを補強するために使用でき、有利には、かかるマルチストランドケーブルは、クラウン補強材以外のタイヤの部分のために、特に産業車両用タイヤのカーカス補強材のために使用できる。
【００７９】
しかしながら、本明細書の技術分野の項で説明したように、本発明のケーブルは、大型産業車両、例えば特に採鉱型の土木工学車両用のタイヤクラウン補強材として特に適している。
【００８０】
一例を挙げると、図６は、金属クラウン補強材を備えたタイヤの半径方向断面を概略的に示しており、かかる金属クラウン補強材は、この全体的略図では、本発明に従ったものであっても良く又はそうでなくても良い。
【００８１】
このタイヤ１は、クラウン補強材又はベルト６によって補強されたクラウン２、２つのサイドウォール３及び２つのビード４を有し、これらビード４の各々は、ビードワイヤ５によって補強されている。クラウン２は、トレッドで覆われている。カーカス補強材７が各ビード４中の２本のビードワイヤ５に巻き付けられ、この補強材７の上曲がり部又は巻き上げ部８は、例えばタイヤ１の外側の方へ差し向けられており、タイヤ１は、この場合、そのリム９に取り付けられた状態で示されている。それ自体知られているように、カーカス補強材７は、「ラジアル」ケーブルにより補強された少なくとも１枚のプライによって形成され、即ち、これらケーブルは、事実上互いに平行であり、中間円周方向平面（即ち、タイヤの回転軸線に垂直な平面、この平面は、２つのビード４相互間の途中に配置され、クラウン補強材６の中央を通っている）と８０°〜９０°の角度をなすよう一方のビードから他方のビードまで延びている。
【００８２】
本発明のタイヤは、そのベルト６が少なくともベルトプライのうちの少なくとも１つの補強材として、本発明の実施形態としてのマルチストランドケーブルをを有するということを特徴としている。図６に非常に簡単な仕方で概略的に示されたこのベルト６に関し、本発明のマルチストランドケーブルは、例えば、「実働」ベルトプライと呼ばれるもののうちの幾つか又は全てを補強することができるということは理解されよう。当然のことながら、このタイヤ１は、知られているように、タイヤの半径方向内側フェースを構成すると共にカーカスプライをタイヤ内部の空間から来る空気の拡散から保護するのに適したゴムコンパウンド又はエラストマーの内側層（通常、「内側ライナ」と呼ばれている）を更に有する。
【００８３】
ＩＶ．実施形態
【００８４】
以下の試験は、ゴムコンパウンドによる侵入を依然として容易にしながら、高い破断強度及び良好な弾性のマルチストランドケーブルを提供する本発明の特徴を実証している。
【００８５】
用いたワイヤ及びコードの性状及び特性
【００８６】
以下の試験において、図２に示されていて、細い真鍮被覆炭素鋼ワイヤで作られた４＋９構造の２層素線を要素ストランドとして用いた。
【００８７】
例えばワイヤ素材（直径が５〜６ｍｍ）をまず最初に圧延及び／又は引抜きにより１ｍｍに近い中間直径まで加工硬化させることにより炭素鋼ワイヤを知られている仕方で調製した。本発明の実施形態としてのケーブルに用いたスチールは、例えばＮＴ（通常の引張り強度の）炭素鋼であり、その炭素含有量は、約０．７％であり、残部は、鉄、マンガン、珪素及び鋼製造プロセスに起因した通常の避けられない不純物から成る。
【００８８】
中間直径のワイヤに脱脂及び／又は酸洗い処理を施し、その後これらの転換を行った。真鍮被膜をこれらの中間ワイヤに被着させた後、これを例えば水性乳濁液又は分散液の形態の引抜き潤滑剤を用いて濡れた媒体中で冷間引抜きすることによりいわゆる「最終」加工硬化と呼ばれる操作を各ワイヤについて実施した（即ち、最終パテンティング熱処理後に）。
【００８９】
このようにして引き抜かれたスチールワイヤは、次の直径及び機械的性質を備えていた。
【００９０】
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表１
【００９１】
次に、これらワイヤを素線の形態に組み立て、次にケーブルの形態に組み立て、これらの機械的性質は、表２に与えられている。
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表２
【００９２】
文字“Ｒ”は、基準ケーブルを表している。これらケーブルを製造するため、ツイスティング組み立て手段を用いた。“ＡＳ”という符号は、この場合、ケーブルの「構造伸び率」を示している。ＡＳを測定する方法は、当業者には周知であり、例えば、米国特許出願公開第２００９／２９４００９号明細書（図１とこれに関連した説明を参照されたい）に記載されている。
【００９３】
試験結果
【００９４】
表３は、通気度試験の結果を示している。通気度は、平均空気流量（１０回以上の測定値の平均値）とＮＰ０、即ち、ゼロ空気流量に対応した測定番号の両方によって特徴付けられ、ＮＰ０は、試験体について求められている。
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表３
【００９５】
本発明の実施形態としてのケーブル“Ａ”の侵入性能の向上は、特許請求の範囲に記載された要件に合致していない基準弾性ケーブル“Ｒ”と比較して、平均流量の減少と場合の数（これは、ゼロであると考えられる）の著しい増大の両方によって実証されている。
【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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【国際調査報告】
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