(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチールコード（１０）であって、互いに撚り合わされた八本以上のストランド（１２、１４）から成り、前記ストランドそれぞれが前記スチールコード内において同じコード撚り方向と同じコード撚りピッチとを有し、且つ、前記ストランドそれぞれが、二乃至五本の素線（１６、１８）を撚り合わされて成り、前記各々のストランドにおける素線が、同じストランド撚りピッチに、同じストランド撚り方向で撚られ、各々の前記ストランド撚りピッチが、前記コード撚りピッチと異なるか、または各々の前記ストランド撚り方向が、前記コード撚り方向と異なることを特徴とするスチールコード。
【請求項２】
前記ストランドすべてにおける各素線が、同じストランド撚り方向に、同じストランド撚りピッチで撚られていることを特徴とする請求項１に記載するスチールコード。
【請求項３】
前記スチールコード内のストランド数が十二本で、三本の中心部ストランドと九本の外側ストランドとから成ることを特徴とする請求項１または２に記載するスチールコード。
【請求項４】
前記外側ストランドのすべてが、同じ外側ストランド直径を有し、前記中心部ストランドの少なくとも一つが前記外側ストランドのストランド直径より大きなストランド直径を有することを特徴とする請求項３に記載するスチールコード。
【請求項５】
前記外側ストランドのすべてが、同じ素線径の素線を有し、前記少なくとも一つの中心部ストランドが、前記外側ストランドの素線の素線径より大きな直径を有する素線から成ることを特徴とする請求項４に記載するスチールコード。
【請求項６】
前記外側ストランドのすべてが、同数の素線を有し、前記少なくとも一つの中心部ストランドが、前記外側ストランドのよりも多数の素線を有することを特徴とする請求項４または５に記載するスチールコード。
【請求項７】
前記スチールコード内のストランド数が十九本で、一本の中心部ストランドと、六本の中間部ストランドと、十二本の外側ストランドとから成ることを特徴とする請求項１または２に記載するスチールコード。
【請求項８】
前記中間部ストランドのすべてが、同じ直径を有し、前記外側ストランドのすべてが、同じ直径を有し、前記中心部ストランドの直径が、前記中間部ストランドの直径より大きく、且つ、前記外側ストランドの直径よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載するスチールコード。
【請求項９】
前記スチールコード内のストランド数が二十七本で、三本の中心部ストランドと、九本の中間部ストランドと、十五本の外側ストランドとから成ることを特徴とする請求項１または２に記載するスチールコード。
【請求項１０】
前記中間部ストランドのすべてが、同じ直径を有し、前記外側ストランドのすべてが、同じ直径を有し、少なくとも一つの前記中心部ストランドの直径が、前記中間部ストランドの直径より大きく、且つ、前記外側ストランドの直径より大きいことを特徴とする請求項９に記載するスチールコード。
【請求項１１】
幾つかの前記ストランドにおいて前記素線が、他のストランドにおけるストランド撚り方向またはストランド撚りピッチとは異なるストランド撚り方向またはストランド撚りピッチで撚られていることを特徴とする請求項１に記載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】
本発明は互いに撚り合わされた多数のストランドから成るスチールコード、すなわちマルチストランドスチールコード(multi-strand steel cord) に関する。
【０００２】
【従来の技術】
十乃至二十年以前、マルチストランドスチールコードはゴムタイヤ、コンベヤーベルト、伝動ベルト等のエラストマー製品を補強する標準コードであった。
しかし、比較的細い素線とその結果得られる高いレベルの疲れ強さ(fatigue resistance)或いはその高い引張強さとのゆえにマルチストランドスチールコードが真に必要とされた分野を除いて、より大径の、且つ、より少数の素線から成る、より簡易な構造を望む一般的傾向によってマルチストランドスチールコードは駆逐された。現在、オフロードタイヤのような重荷重タイヤ、コンベヤーベルト、タイミングベルト、伝動ベルト等を補強する場合にはマルチストランドスチールコードが尚一般に使用されている。
大抵のマルチストランドスチールコードの製造には費用がかかり、その最終工程を要約すると下記の如くである。
（ａ）素線を繰り出し、素線の最終直径が得られるまで湿式伸線法で素線を伸線し、このように引き抜き加工した素線を巻き取る。
（ｂ）引き抜き加工された素線を繰り出し、該素線を個々のストランドに撚りあげ、できたストランドを巻き取る。
（ｃ）前記ストランドを繰り出し、該ストランドを最終コードに撚りあげ、できたコードを巻き取る。
特に上記工程（ｂ）は最終コードの個々のストランドに対して別々に行わなければならず、例えば、７×１９型コードの場合には七回行わねばならず、マルチストランドスチールコード製造工程の生産性と効率とに対し悪影響を与えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、個々のストランドを製造する独立した工程（ｂ）を省略でき、一般的に使用されている７×７型コード、７×１９型コード、７×３１型コード等のマルチストランドスチールコードを代替できる新たな系列のマルチストランドスチールコードを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
互いに撚り合わされた八本以上のストランドから成るスチールコードが、本発明に準拠して得られる。各ストランドは、ほぼ同じコード撚り方向と、ほぼ同じコード撚りピッチとを有する。前記ストランドは各々、互いに撚り合わされた二乃至五本の個別の素線から成っている。
「コード撚りピッチ」という用語は、最終コード内で当該ストランドが３６０度回転するのに必要な軸方向距離を表す。
後述する如く、各ストランドが同じコード撚り方向と同じコード撚りピッチとを有することにより、マルチストランドスチールコードを経済的且つ高効率的方法で製造することができる。また各ストランドが二乃至五本だけの個別の素線で構成されており、従って中心素線すなわち心線がないので、個々のストランド内での、中心素線移動(core filament migration) の問題を経験することなくマルチストランドスチールコードを製造することができる。
【０００５】
本発明の好適な一実施例において、総てのストランドにおける個々のスチール素線は、同じストランド撚り方向と、ほぼ同じストランド撚りピッチとを有する。
用語「ストランド撚りピッチ」は最終コードのストランド内で１本の素線が３６０度回転するのに必要な軸方向距離を表す。
【０００６】
従来技術の７×７型、７×１９型、７×３１型のコードに対する好適な代替品を提供する為、本発明のマルチストランドスチールコードにおけるストランド数は少なくとも八本であり、九本、十二本、十五本、……とすることができる。
しかしながら、好適な構成は十二、十九、或は二十七本のストランドから成り、これらはそれぞれ１２×ｎ型コード、１９×ｎ型コード及び２７×ｎ型コードと表示される。ここで、ｎは各ストランド内の素線数であり、二乃至五本の範囲内にある。
１２×ｎ型コードは三本の中心部ストランドと九本の外側ストランドとを有する。
１９×ｎ型コードは一本の中心ストランドと、六本の中間部ストランドと、十二本の外側ストランドとを有する。
２７×ｎ型コードは三本の中心部ストランドと、九本の中間部ストランドと、十五本の外側ストランドとを有する。
【０００７】
繰り返し外部曲げ力の影響下で中心部ストランドがコードからとび出すのを防ぐためには、中心部ストランドが外側ストランドの及び、又は中間部ストランドの外径より大きい外径を有することが望ましい。
【０００８】
ストランド撚り方向はコード撚り方向と同じでも反対でも構わない。後述の説明で明らかになるように、ストランド撚り方向がコード撚り方向と等しいマルチストランドスチールコードは、効率の高い方法で製造することができる。
ストランド撚りピッチは、コード撚りピッチと等しくても、或は異なっていても構わない。
【０００９】
前述のマルチストランドスチールコードはエラストマー製品の補強に好適であるが、このことはマルチストランドスチールコードが下記性質を単独に、または組合わせて有することを意味する。
・素線直径は０．０４ｍｍ（例えばタイミングベルト補強用）から１．１ｍｍ（例えばコンベヤーベルト用）の範囲にある。
・スチールの組成は、通常０．６０％の最小炭素含有量、０．２０乃至０．９０％のマンガンと０．１０乃至０．９０％のシリコンとを含み、硫黄、燐含有量はそれぞれ好ましくは０．０３％未満とする。クロム、硼素、コバルト、ニッケル等の付加的成分を付加することができる。
・素線は場合に応じて、亜鉛等による耐食被覆で覆うか、または、エラストマー材料に対する付着力を増す黄銅、青銅等の被覆を施している。
【００１０】
マルチストランドスチールコードをエラストマー製品補強分野以外で他の用途に応用することもできる。その様な場合には、本発明のマルチストランドスチールコードをポリアミド等の合成材料で被覆することも可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
添付の図面に基づいて、本発明を更に詳細に説明する。
【００１２】
図１は１２×２型マルチストランドスチールコード１０の横断面を示す。該コード１０は三本の中心部ストランド１２と九本の外側ストランド１４とから成っている。中心部ストランド１２と外側ストランド１４とは、各々二本の素線１６のみから構成されている。また中心部ストランド１２と外側ストランド１４とは、最終コード１０内で、各々同じコード撚りピッチと、同じコード撚り方向とを有している。
0003872147.tif 000002
【００１３】
図２は１２×３型マルチストランドスチールコード１０の横断面を示す。スチールコード１０は三本の中心部ストランド１２と、九本の外側ストランド１４とから成っている。中心部ストランド１２の素線１８の外径が外側ストランド１４の素線１６の外径より大きいので、中心部ストランド１２の外径は外側ストランド１４の外径より幾分大きくなっている。
下記に一例を示す。０．１７５及び０．１５は使用素線の直径（ｍｍ）を示す。
３×３×０．１７５  ｜  ９×３×０．１５
コード撚りピッチ（ｍｍ）及び撚り方向  ＝  ８ｍｍＺ
ストランド撚りピッチ（ｍｍ）及び撚り方向  ＝  ８ｍｍＳ
【００１４】
図３は、同様に三本の中心部ストランド１２と九本の外側ストランド１４とから成る、他の実施例のコードの横断面を示す。中心部ストランド１２が三本の素線１８で構成されているが、外側ストランド１４が二本の素線１６のみで構成されているので、中心部ストランド１２の外径は外側ストランド１４の外径より大きくなっている。中心部ストランド１２の素線１８の外径と外側ストランド１４の素線１６の外径とは同じである。
直径０．１５ｍｍの素線を用いた例としては：
３×３×０．１５  ｜  ９×２×０．１５
コード撚りピッチ（ｍｍ）及び撚り方向  ＝  １６ｍｍＳ
ストランド撚りピッチ（ｍｍ）及び撚り方向  ＝  ８ｍｍＳ
【００１５】
図４は１９×４型マルチストランドスチールコード１０の横断面を示す。コード１０は一本の中心部ストランド１２、六本の中間部ストランド２０及び十二本の外側ストランド１４から成っている。各ストランドは四本の素線で構成されているが、中心部ストランド１２の四本の素線の外径は、中間部ストランド２０及び外側ストランド１４の各素線の外径より幾分大きい。
【００１６】
図５は２７×２型マルチストランドスチールコード１０の横断面を示す。コード１０は三本の中心部ストランド１２、九本の中間部ストランド２０及び十五本の外側ストランド１４から成っている。各ストランドは二本の素線で構成されているが、中心部ストランド１２の二本の素線１８の外径は、中間部ストランド２０及び外側ストランド１４の各素線１６の外径より幾分大きい。
【００１７】
本発明のマルチストランドスチールコードは、引張強さまたは他の機械的性質を損なうことなしに普通のマルチストランドスチールコードの代替物として使用できる。
例えば：
・４９本の素線を有する普通の７×７×ｄ型コードは、３８本の素線を有する本発明の１９×２×ｄ1 型コード（ｄ1 > ｄ）、または、５７本の素線を有する１９×３×ｄ2 型コード（ｄ2 < ｄ）で代替できる。
・１３３本の素線を有する普通の１９×７×ｄ型コードは、１３５本の素線を有する本発明の２７×５×ｄ型コードで代替できる。
図６は、本発明の１２×３型マルチストランドスチールコードが、どのように単一のコード製造工程で製造でき、従って、個々のストランドを製造する多段階工程を省略できるかを示す。
【００１８】
図６の左側からスタートして、三本の別個の素線１６が一つの供給スプール２２から、または、三個の別個の供給スプール２２から引き出される。素線１６は変向用のプーリ２３を経由し、フライヤ２４を過ぎ、案内プーリ２５へと導かれる。フライヤ２４が、回転速度ｎRAD で回転し、素線１６に一回転につき二つの撚りを与えることによって、（仮）ストランド１４が製造される。この作業は同時に十二のセットで行われる。十二台の供給スプール２２とそれらに対応するフライヤ２４との全体セットでいわゆる回転繰出し装置(rotating pay-off installation) が構成される。十二本の仮ストランドが組立場所(assembly point)２６に集められ、仮より装置２８に導かれる。仮より装置２８は、下流のダブルツイスタの回転速度ｎB の二倍速で回転する仮より装置２８の段階でコードが一時的に最終コード撚りピッチに達するので、この仮より装置２８の機能は最終コードで必要とされる正確な長さのストランドを引き出すことである。撚られたストランドは、仮より装置２８を出た後、案内プーリ３０を経由しフライヤ３２と変向プーリ３４を過ぎて導かれ、最終的にスプール３６に巻き取られる。フライヤ３２は回転速度ｎB で回転し、前記撚られたストランドに一回転につき二つの撚りを与え、マルチストランドスチールコード１０の最終コード撚りピッチ及び（回転フライヤ２４と一緒に）最終ストランド撚りピッチを決定する。
【００１９】
第一の例として下記の状態を仮定する。
・ダブルツイスタのフライヤ３２は、図６に示す如く矢印３８の方向に２０００ｒｐｍの回転速度ｎB で回転する（Ｚよりを与える）。
・回転繰出し装置のフライヤ２４は、矢印４０の方向に４０００ｒｐｍ（＝２×ｎB ) の回転速度ｎRAD で回転する（Ｓよりを与える）。
その結果、下記特性を有する１２×３型マルチストランドコードができる。
・コード撚りピッチ（ｍｍ）及び撚り方向  ＝  ＸｍｍＳ
・ストランド撚りピッチ（ｍｍ）及び撚り方向  ＝  ＸｍｍＺ、    これはフライヤ２４によりストランドに与えられる撚りの半分は、最終コード製造工程における下流のフライヤ３２により相殺されているからである。
【００２０】
第二の例として下記の状態を仮定する。
・ダブルツイスタのフライヤ３２は、図６に示す矢印３８の反対方向に１０００ｒｐｍの回転速度ｎB で回転する（Ｓよりを与える）。
・回転繰出し装置のフライヤ２４は、矢印４０の方向に２０００ｒｐｍ（＝２×ｎB ）の回転速度ｎRAD で回転する（同じくＳよりを与える）。
その結果、下記特性を有する１２×３型マルチストランドコードができる。
・コード撚りピッチ（ｍｍ）及び撚り方向  ＝  ２ＸｍｍＳ、    これはこのフライヤ３２が第一例のフライヤ３２の半分の速度で回転するからである。
・ストランド撚りピッチ（ｍｍ）及び撚り方向  ＝  ＸｍｍＳ、    これは回転繰出し装置のフライヤ２４による撚りと、ダブルツイスタのフライヤ３２による撚りとが加算されているからである。
【００２１】
この第二の例は、本発明に基づくマルチストランドコードの有益な実施例を示すものである。もしもコード撚り方向とストランド撚り方向とが等しければ、回転繰出し装置のフライヤで生ずる撚りはダブルツイスタのフライヤで生ずる撚りに加えられ、その結果、最終の撚りが、最小の撚りエネルギーで得られる（第二例の回転速度と、第一例の遥かに高速な回転速度を比較されたい）。
【００２２】
回転繰出し装置のフライヤによる撚りがダブルツイスタのフライヤによる撚りによって１００％相殺される事態を避けるため、回転繰出し装置のフライヤの回転速度ｎRAD は、ダブルツイスタのフライヤの回転速度ｎB とはとにかく異なっている。そのような事態で得られるスチールコードにおいては、ストランド間の差異が無くなり、ストランド撚り方向と撚りピッチとに等しいコード撚り方向と撚りピッチとを有する素線のみで構成される、いわゆるコンパクトスチールコード(compact steel cords) が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく１２×ｎ型コードの横断面を示す。
【図２】本発明に基づく１２×ｎ型コードの横断面を示す。
【図３】本発明に基づく１２×ｎ型コードの横断面を示す。
【図４】本発明に基づく１９×ｎ型コードの横断面を示す。
【図５】本発明に基づく２７×ｎ型コードの横断面を示す。
【図６】本発明に基づくマルチストランドコードの製造方法を略図で示す。
【符号の説明】
１０  スチールコード
１２  中心部ストランド
１４  外側ストランド
１６  素線
１８  素線
２０  中間部ストランド
２２  供給スプール
２４  フライヤ
２６  組立場所
２８  仮より装置
３２  フライヤ
３６  スプール
【図１】
0003872147.tif 000003
【図２】
0003872147.tif 000004
【図３】
0003872147.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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