(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１＋ｎ＋（ｎ＋ｎ）の３層構造（ｎは６以上の整数）の平行撚りのスチールコードであって、コードの外層のワイヤのうちの中間層のワイヤの頂点の位置に配置するワイヤに対する外接円の半径をＲ１、コードの外層のワイヤのうちの中間層のワイヤの隣接間に配置するワイヤに対する外接円の半径をＲ２としたときに、
１．１２＞（Ｒ２／Ｒ１）＞０．８９
を満足し、
コアのワイヤの直径をｄ１、中間層のワイヤの直径をｄ２、中間層のワイヤの頂点の位置に配置する外層のワイヤの直径をｄ３、中間層のワイヤの隣接間に配置する外層のワイヤの直径をｄ４としたときに、
ｄ１＝（0.90〜1.00）ｄ４
ｄ２＜ｄ１
ｄ３＜ｄ４
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】
本発明は、タイヤ等のゴム材内に埋め込んでその補強用に用いるスチールコードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラックやバス等の大型車両用のタイヤにおいては、その補強部材として強度の高い３層構造のスチールコードが一般に用いられている。
【０００３】
この３層構造のスチールコードは、図２に示すように、３本のワイヤａを撚り合わせたコアと、このコアの外周に同径の９本のワイヤｂを同方向に撚り合わせた中間層と、この中間層の外周に１５本のワイヤｃを中間層の撚りとは逆方向に撚り合わせた外層とからなる３＋９＋１５の構造となっている。
【０００４】
ところがこの構造のスチールコードにおいては、その製造に際し、３本のワイヤａを互いに撚り合わせて１×３の構造のコアとする第１段目の工程と、このコアの外周に中間層の９本のワイヤｂを撚り合わせて３＋９の構造とする第２段目の工程と、この中間層のワイヤｂの外周に外層の１５本のワイヤｃを撚り合わせて３＋９＋１５の構造とする第３段目の工程との３段階の工程を要し、このため製造に手間がかかり、コストが高くなる難点がある。
【０００５】
そこで、ワイヤを１回の撚り工程で１＋ｎ＋（ｎ＋ｎ）の構造、例えば図３に示すように１＋６＋１２の３層構造に撚り上げた平行撚りのスチールコードが用いられることがある。このようなスチールコードにおいては、コアのワイヤａの周りに中間層のワイヤｂおよび外層のワイヤｃを同時に同方向に撚り合わせるものであるから、１回の撚り工程で能率よく低コストで製造することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこの種の平行撚りのスチールコードにおいては、中間層および外層のワイヤｂ、ｃが同径であり、このため図３に示すように、外層に配列するワイヤｃの１つおきのワイヤｃ′（図に斜線を施して示す）が中間層のワイヤｂの隣接間に落ち込むように配置してコードの断面が６角形となっている。
【０００７】
ところが、コードの断面が６角形であると、外部からの力で生じる応力がその６角形の各頂点の部分に集中し、このため耐疲労性が低下し、また６角形であるためコードの外接円Ｓの内側の領域に対するワイヤａ、ｂ、ｃの充填率が低く、コード径に対するコードの強度が低くなる難点がある。
【０００８】
本発明はこのような点に着目してなされたもので、その目的とするところは、コードの断面形状を円形に近づけて耐疲労性を高め、またワイヤの充填率を高めて強度の向上を図ることができるスチールコードを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
図４に示すように、すべて直径が同径のｄであるワイヤａ，ｂ，ｃを用いて１＋１８の３層構造の平行撚りスチールコードとしたときの外層のワイヤｃ′の落ち込み量を求めると次の通りとなる。
【００１０】
コアのワイヤａの中心をＯ、中間層のワイヤｂの中心をＤ、外層のワイヤｃのうちの中間層のワイヤｂの隣接間に配置したワイヤｃ′の中心をＥ、コードの外接円をＳ１、中間層のワイヤｂの隣接間に配置したワイヤｃ′に対する外接円をＳ２、Ｏ―Ｒを通る直線と外接円Ｓ１とが交わる点（外層のワイヤｃと外接円Ｓ１とが接する点）をＡ、Ｏ―Ｅを通る直線と外接円Ｓ１とが交わる点をＢ、Ｏ―Ｅを通る直線と外接円Ｓ２とが交わる点（外層のワイヤｃ′と外接円Ｓ２とが接する点）をＣとすると、
【００１１】
【数１】
0004011827.tif 000002
【００１２】
そこで、本発明においては、１＋ｎ＋（ｎ＋ｎ）の３層構造（ｎは６以上の整数）の平行撚りのスチールコードにおいて、コードの外層のワイヤのうちの中間層のワイヤの頂点の位置に配置するワイヤに対する外接円の半径をＲ１、コードの外層のワイヤのうちの中間層のワイヤの隣接間に配置するワイヤに対する外接円の半径をＲ２としたときに、
１．１２＞（Ｒ１／Ｒ２）＞０．８９
を満足するように、コードを構成する各ワイヤの直径の大きさを設定したものである。
そして、コアのワイヤの直径をｄ１、中間層のワイヤの直径をｄ２、中間層のワイヤの頂点の位置に配置する外層のワイヤの直径をｄ３、中間層のワイヤの隣接間に配置する外層のワイヤの直径をｄ４としたときに、
ｄ１＝（0.90〜1.00）ｄ４
ｄ２＜ｄ１
ｄ３＜ｄ４
を満足するようにしたものである。
【００１３】
このようなスチールコードにおいては、外層のワイヤのうちの中間層のワイヤの隣接間に配置するワイヤに対する外接円と、外層のワイヤのうちの中間層のワイヤの頂点の位置に配置するワイヤに対する外接円との距離が小さくなり、したがってコードの断面の形状が円形に近づき、このため外部からの力で生じる応力が部分的に集中せずに均衡し、よって耐疲労性が向上し、またコードの外接円の内側の領域に対するワイヤの充填率が高まり、コード径に対するコードの強度が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１には、１＋ｎ＋（ｎ＋ｎ）の３層構造で、そのｎを６とした例の平行撚りのスチールコードを示してある。すなわちこのスチールコードは、１本のコアのワイヤａと、このコアのワイヤａの周りに撚り合わせた６本の中間層のワイヤｂと、この中間層のワイヤｂの周りにそのワイヤｂと同方向に撚り合わせた１２本の外層のワイヤｃ，ｃ′とで構成されている。
【００１５】
そして外層のワイヤのうちの中間層のワイヤｂの頂点（コアのワイヤａと接する点の反対側の点）の位置に配置するワイヤｃに対する外接円Ｓ１の半径Ｒ１と、外層のワイヤのうちの中間層のワイヤｂの隣接間に配置するワイヤｃ′に対する外接円Ｓ２の半径Ｒ２との比（Ｒ２／Ｒ１）が
１．１２＞（Ｒ２／Ｒ１）＞０．８９
となるように、コードを構成する各ワイヤａ，ｂ，ｃ，ｃ′の直径を所定の大きさに設定した１＋１８の構造となっている。
【００１６】
この場合、コアのワイヤａの直径をｄ１、中間層のワイヤｂの直径をｄ２、中間層のワイヤｂの頂点の位置に配置する外層のワイヤｃの直径をｄ３、中間層のワイヤｂの隣接間に配置する外層のワイヤｃ′の直径をｄ４としたときに、
ｄ１＝ｄ４
ｄ２＜ｄ１
ｄ３＜ｄ４
を満たすようにすれば、３種の直径のワイヤでスチールコードを構成でき、その生産効率が向上する。
【００１７】
次の表１、２には、各ワイヤａ，ｂ，ｃ，ｃ′の直径を種々変えて構成した本発明の実施例１〜５のスチールコードと、比較例１，２のスチールコードとのそれぞれの特性を示してある。
【００１８】
【表１】
0004011827.tif 000003
【００１９】
【表２】
0004011827.tif 000004
【００２０】
比較例１は中間層および外層のワイヤがすべて同径である１＋１８の構造であるが、本発明の（Ｒ２／Ｒ１）＞０．８９の条件を満たしていないスチールコードであり、また比較例２は本発明の１＋ｎ＋（ｎ＋ｎ）の構造とは異なるコアが３本のワイヤからなる３＋９＋１９＋Ｗｒの構造のスチールコードである。
【００２１】
この表１、２ではコードの破断強度を比較例１のスチールコードを１００とする指数で表してあり、この表１、２から明らかなように、破断強度指数が比較例１のスチールコードでは１００、比較例２のスチールコードでは６４であるのに対し、本発明の実施例１〜５および７のスチールコードでは１１２、実施例６のスチールコードでは１０５といずれも比較例１、２のものより高く、破断強度が向上していることが分かる。
【００２２】
また、コードの外接円（外接円Ｓ１、Ｓ２のうちの大きい方の外接円）の内側の領域に対するワイヤの充填率が、実施例１〜７のスチールコードでは０．７７０〜０．８２４の範囲内にあるのに対し、比較例１、２のスチールコードではそれより低く、本発明のスチールコードは充填率が向上していることが分かる。
【００２３】
本発明の実施例１〜７のスチールコードにおいては、１．１２＞（Ｒ２／Ｒ１）＞０．８９  の条件を満足すため、中間層のワイヤｂの頂点の位置に配置する外層のワイヤｃに対する外接円Ｓ１と、中間層のワイヤｂの隣接間に配置する外層のワイヤｃ′に対する外接円Ｓ２との距離が小さくなり、したがってコードの断面の形状が円形に近づき、このため外部からの力で生じる応力が部分的に集中せずに均衡し、よって耐疲労性が向上し、またコードの断面の形状が円形に近づくことから、コードの外接円の内側の領域に対するワイヤの充填率が高まり、コード径に対するコードの強度が向上する。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、コードの断面形状を円形に近づけて耐疲労性を高め、またワイヤの充填率を高めて強度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るスチールコードを示す断面図。
【図２】従来の３＋９＋１５の構造のスチールコードを示す断面図。
【図３】従来の１＋１８の構造のスチールコードを示す断面図。
【図４】外層のワイヤの落ち込み量を説明するための断面図。
【符号の説明】
ａ…コアのワイヤ
ｂ…中間層のワイヤ
ｃ…中間層のワイヤの頂点の位置に配置した外層のワイヤ
ｃ′…中間層のワイヤの隣接間に配置した外層のワイヤ
Ｓ１…中間層のワイヤの頂点の位置に配置した外層のワイヤに対する外接円
Ｓ２…中間層のワイヤの隣接間に配置した外層のワイヤに対する外接円
【図１】
0004011827.tif 000005
【図２】
0004011827.tif 000006
【図３】
0004011827.tif 000007
【図４】
0004011827.tif 000008