(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本のコアストランドの周囲に、該コアストランドと同径の５本のシースストランドを撚り合わせて構成したスチールコードであって、該コアストランド及びシースストランドを、３本のフィラメントから成るコアと、コアの周囲に配置した、該コアのフィラメントと同径の８本のフィラメントから成るシースとから構成し、該コアのフィラメントと、シースのフィラメントとの交差角が６°以上であることを特徴とするスチールコード。
【請求項２】
請求項１において、コアのフィラメントと、シースのフィラメントとが同径であることを特徴とするスチールコード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りタイヤ又は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するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム物品として周知の空気入りタイヤ、特に建設車両用タイヤ等のオフロード用の大型ラジアルタイヤ又は弾性クローラは、不整地路又は荒れ地等の悪路を走行する機会が多く、その走行中に大きな突起物又は岩石等に乗り上げると、突起物又は岩石等と当接する部分が局部的に大きく変形する。この際、タイヤの特にベルトやクローラの補強材として適用されたコードには大きな負荷が加わり、上記変形が繰り返されるとコードの疲労が進行して破断に到り、これがタイヤやクローラの耐久性を阻害する原因となっていた。
【０００３】
従って、上記用途に適合するスチールコードとしては、コード径当たりの切断荷重が高く、且つ良好な耐疲労特性を呈するものが望まれることから、複数本のフィラメントを撚ってストランドとし、更にこのストランドの複数本を撚り合わせた、所謂複撚り構造のスチールコードが通常使用されている。
【０００４】
従来、この種のスチールコードとしては、１本のコアストランドの周囲に、これと同径の６本のシースストランドを撚り合わせたものが一般的である。
【０００５】
例えば、特開平９−３０１２３１号公報には、１本のコアストランドの周囲に６本のシースストランドを撚り合わせて成る、図１に示したようなスチールコードを埋設した弾性クローラが開示されている。
【０００６】
しかし、上記公報中に記載されたスチールコードは、１本のコアストランドの周囲に、このコアストランドと同径の６本のシースストランドを撚り合わせて構成したものであるので、シースストランド相互間には隙間が形成されない。従って、補強材としてゴム中にこのコードを埋設したゴム物品を加硫しても、シースストランド間を介してコアストランドにまでゴムが浸入しない。
【０００７】
従って、上記公報中に記載された構造のスチールコードでは、充分なゴムの浸入性が得られずにコード内に空隙を有するため、以下の不利益が発生する。
▲１▼カット傷等を介して水分がコードに達すると、コード内の空隙に水分が入り込む結果、腐食が容易にコード内を伝播してしまう。
▲２▼ゴムが浸入していない部分において、無拘束のフィラメント同士が接触して磨耗が起こり、フィラメントの破断の原因となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、コアストランドの周りに複数のシースストランドを撚り合わせた複撚り構造のスチールコードにおいて、そのコードの内部にまで確実にゴムを浸入させ得る、新規な構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、このような目的を達成するために、１本のコアストランドの周囲に、該コアストランドと同径の５本のシースストランドを撚り合わせて構成したスチールコードであって、該コアストランド及びシースストランドを、３本のフィラメントから成るコアと、コアの周囲に配置した、該コアのフィラメントと同径の８本のフィラメントから成るシースとから構成し、該コアのフィラメントと、シースのフィラメントとの交差角が６°以上であることを特徴とする。
【００１０】
又、実施に当たり、コアのフィラメントとシースのフィラメントとが同径であることが有利である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面によりこの発明を更に具体的に説明する。図２は、３本のフィラメント１によるコア２及び８本のフィラメント３によるシース４から成る１本のコアストランド５の周囲に、３本のフィラメント１によるコア２及び８本のフィラメント３によるシース４から成る５本のシースストランド６を撚り合わせた、この発明によるスチールコードの一例である。
【００１２】
コードの周りにはラップフィラメント７を螺旋状に巻回してコードの束ねを強化することができるが、このラップフィラメント７は省略することも可能である。
【００１３】
図２に示す態様によれば、スチールコードを、１本のコアストランド５の周りに５本のシースストランド６を撚り合わせた構造としたので、シースストランド６相互間に隙間が形成される。従って、このコードを埋設したゴム物品の加硫時には、シースストランド間の隙間を介してコアストランド５にまでゴムが浸入する。
【００１４】
ここで、スチールコードについて、１本のコアストランド５に５本のシースストランド６を撚り合わせた構造（１＋５構造）とした場合と、１本のコアストランド５に６本のシースストランド６を撚り合わせた構造（１＋６構造）とした場合及び１本のコアストランド５に４本のシースストランド６を撚り合わせた構造（１＋４構造）とした場合とを比較する。
【００１５】
先ず、図１に示した１＋６構造は、シースストランド６間に隙間を形成することができず、このコードを埋設したゴム物品を加硫しても、ゴムはシースストランド６間を介してコアストランド５まで浸入しない。尚、１＋６構造の場合においても、シースストランド６の径をコアストランド５の径に比して小さくすればシースストランド６間に隙間を設けることが可能であるが、１＋６構造は１＋５構造に比してコアストランド５とシースストランド６との接触箇所が多くなり、接触部でゴムが浸入し難くなる。又、コアストランドとシースストランドとを異径とした場合には、コアストランドとシースストランドとを別々に２種類製造しなくてはいけないために生産性が低下すると共に、コード径が同じであれば、同径とした場合に比してコードの破断強力が低くなるという不都合を生じる。
【００１６】
これに対して、図３に示した１＋４構造は、図２に示した１＋５構造に比してシースストランド６の本数が少ないので、シースストランド６をコアストランド５の回りに撚った際に偏りが生ずる恐れがあり、この偏りが発生した部分ではゴム浸入性が低いものとなる可能性がある。又、シースストランド６の本数が少ないことにより、コード径当たりの切断荷重が低いものとなり、上述したゴム物品の補強材としての強度を満足することが難しい。
【００１７】
次に、ゴムの浸入性をより高いものとするため、即ち各ストランド５、６の内部までゴムが充分浸入するために、コアストランド５及びシースストランド６を図２に例示した、３本のフィラメント１から成るコア２と、コア２の周囲に配置した、該コア２のフィラメント１と同径の８本のフィラメント３から成るシース４とから構成した、３＋８構造とする。
【００１８】
この態様によれば、コアストランド５及びシースストランド６を、共に３＋８構造としたことにより、従来の３＋９構造のものでは達成できなかった、各ストランド５、６のシースフィラメント３相互間にゴムを浸入させるための隙間が形成される。従って、このコードを埋設したゴム物品の加硫時には、シースフィラメント３間を介してコアフィラメント１の表面までゴムが浸入する。
【００１９】
ここで、この発明においてストランド５、６を３＋８構造とした理由について説明する。ストランド５、６を、３本のフィラメント１から成るコア２と、コア２の周囲に配置した、該コア２のフィラメント１と同径の７本のフィラメント３から成るシース４とから構成した、３＋７構造とした場合には、ストランド撚り工程でコアフィラメント１とシースフィラメント３とが入れ代わるといった不良又はコード撚り工程でシースフィラメント３に偏りが発生するといった不良が生じ、これに伴いゴム浸入性の低下を招くからである。
【００２０】
各ストランド５、６には、炭素含有量０．８０〜０．８５wt％の高強度鋼材から成るフィラメント１、３を使用することにより、コード径（断面積）当たりの破断強力を向上させることが好適である。これにより補強材としてゴム複合体の強度が確保され、例えばタイヤのベルト部分において、同じ強度を達成するのであれば、コードの打ち込み本数を減少させることができるため、ゴム物品の軽量化を図ることができる。
【００２１】
尚、コア２及びシース４のフィラメント径は、コアフィラメント１の径をシースフィラメント３の径に対して小さくした場合、シースフィラメント３間の隙間が狭くなり、ゴムの浸入性を確保することが困難となる。
【００２２】
これに対して、コアフィラメント１の径をシースフィラメント３の径に対して大きくした場合には、シースフィラメント３の偏りにより、コアフィラメント１のシースフィラメント３が当接する表面においてゴム浸入性が悪化し、コードの生産性が低下する。
【００２３】
従って、スチールコード製造工程での生産性を向上させるために、コアフィラメント１とシースフィラメント３とを同径とするのが望ましい。
【００２４】
ここで、３＋８構造において、ゴム物品中に埋設したスチールコードのゴム浸入性を更に向上させるためには、各ストランド５、６のコアフィラメント１とシースフィラメント３との間に更に隙間を形成し、この隙間を介してゴムがコアにまで充分浸入するようにすればよい。この隙間を形成するためには、コアフィラメント１とシースフィラメント３とをある値以上の角度で交差させて撚り合わせる。
【００２５】
即ち図４に示すように、コアフィラメント１とシースフィラメント３との交差角αを６°以上とする。フィラメント１とフィラメント３との交差角αはコアフィラメント１の撚り角とシースフィラメント３の撚り角との差の絶対値で定義される。
【００２６】
この交差角を６°以上とすることにより、シースフィラメント３がコアフィラメント１間に落ち込むこと、即ちシースフィラメント３がコア２の外殻内に侵入することが防止される。従って、コアフィラメント１とシースフィラメント３との間に更に隙間が形成されるので、このコードを埋設したゴム物品の加硫時には、コアフィラメント１とシースフィラメント３との間の隙間にゴムが浸入する。
【００２７】
【実施例】
コアストランド５及びシースストランド６をそれぞれ撚って成形した後、シースストランド６をコアストランド５の周囲に巻回して、表１に示す仕様の各スチールコードを製作し、各仕様のコードについて、ゴム浸入率を２種類（シースストランド間のゴム浸入率及びコアストランド内のゴム浸入率）測定した。尚、コードはＣ含有量が0.80〜0.85wt％の同一鋼材によるスチールフィラメントを使用し、ストランドの構造は３＋８構造（コードは６×１１＋１構造）とした。又、交差角は3.4、7.0、7.1及び12.0とした。
【００２８】
ここで、上記２種類のゴム浸入率は、
試作タイヤからコードを抽出し、シースストランドを全て取り除いてコアストランドを取り出した後、拡大鏡により４方向から観察し、コアストランドのゴムが被覆した面積を画像解析装置によって測定すると共に、更にコアストランドからコアフィラメントを取り出した後、拡大鏡により４方向から観察し、コアフィラメントのゴムが被覆した面積を画像解析装置によって測定し、それぞれ次式
シースストランド間のゴム浸入率＝（コアストランドの回りのゴム被覆面積／コアストランドの表面積）×１００
コアストランド内のゴム浸入率＝（コアフィラメントの回りのゴム被覆面積／コアフィラメントの表面積）×１００
により算出した。以下に実験結果を示す。
【００２９】
【表１】
0004450452.tif 000002
【００３０】
表１から明らかな如く、発明例１〜３、即ち６×１１＋１構造（ストランド５、６は３＋８構造）を採用した場合には、シースシースストランド６間のゴム浸入率及びコアストランド５内のゴム浸入率は共に高い値となった。しかし、比較例１ではコード及びストランド５、６の構造は上記発明例１〜３と同一であるが、交差角が６°よりも小さいために、コアストランド５内のゴム浸入率が発明例１〜３に比して軒並み低いものとなった。
【００３１】
又、従来例、即ち７×１１＋１構造（ストランド５、６は３＋９構造）を採用した場合には、シースストランド６間及びコアフィラメント１間に隙間が形成されないことにより、シースストランド６間のゴム浸入率及びコアストランド５内のゴム浸入率は共に低い値となった。又、比較例２、即ち５×１２＋１構造（ストランド５、６は３＋９構造）を採用した場合には、シースストランド６の撚り本数が少ないのでシースストランド６に偏りが生ずること及びコアフィラメント１間に隙間が形成されないことにより、シースストランド６間のゴム浸入率及びコアストランド５内のゴム浸入率は共に低い値となった。
【００３２】
尚、比較例３、即ち６×１２＋１構造（ストランド５、６は３＋９構造）を採用した場合には、スチールコードが１＋５構造であるにもかかわらず、ストランド５、６が３＋９構造であるため、シースストランド６間のゴム浸入率は高いものとなったが、コアストランド内のゴム浸入率は発明例１〜３に比較して低いものとなった。
【００３３】
【発明の効果】
この発明によれば、コードの内部にまでゴムが浸入できるスチールコードを提供することができ、例えばこの発明によるスチールコードをタイヤのベルトに適用することによって、特に荒れ地での耐久性を向上させた、タイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例のスチールコードを示す断面図である。
【図２】この発明によるスチールコードの一例を示す断面図である。
【図３】この発明との対比を目的とした、スチールコードの比較例を示す断面図である。
【図４】コアフィラメントとシースフィラメントとの交差角を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１  コアフィラメント
２  コア
３  シースフィラメント
４  シース
５  コアストランド
６  シースストランド
７  ラップフィラメント
α  交差角
【図１】
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【図２】
0004450452.tif 000004
【図３】
0004450452.tif 000005
【図４】
0004450452.tif 000006