(57)【要約】【課題】  走行中にスチールコードに付加される種々の力に対する強度、耐久性に優れるゴムクローラ用スチールコードを提供すること。【解決手段】  複数のフィラメント１４を撚り合わせて形成された複数のストランドを有し、中心位置にはコアストランド１２−１が、その外側に複数のシースストランド１２−２〜７が配置され、コアストランド１２−１に対してシースストランド１２−２〜７が巻かれて構成されたゴムクローラ用スチールコード１０において、「コアストランドの最外層フィラメント１４（Ｃ）の撚り方向」、「シースストランドの最外層フィラメント１４（Ｓ）の撚り方向」、更に、「コアストランドに対するシースストランドの巻き方向」が全て同一方向とされたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィラメントを撚り合わせて形成された複数のストランドを有し、中心位置にはコアストランドが配置され、その外側に複数のシースストランドが配置され、前記コアストランドに対して前記シースストランドが巻かれて構成されたゴムクローラ用スチールコードにおいて、
前記コアストランドの最外層のフィラメントの撚り方向と、前記シースストランドの最外層のフィラメントの撚り方向と、前記コアストランドに対する前記シースストランドの巻き方向とが全て同一方向とされたことを特徴とするゴムクローラ用スチールコード。
【請求項２】
前記シーススとランドの撚り角度を１２度以上としたことを特徴とする請求項１に記載のゴムクローラ用スチールコード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムクローラの補強のためにゴムクローラ内にその伸長方向に沿って埋設されるスチールコ−ドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムクローラは、農業機械や建設機械としての特殊車両に装填されて用いられ、従来の鉄製クローラに対して、軽量化や低騒音の走行等の良好な機能を奏している。また、その補強のため芯金やスチールコードなどの埋設も行われている。
【０００３】
上記ゴムクローラに埋設されるスチールコードは、例えば、特許文献１（特開平２００１−１１４１４３号）や特許文献２（特開平２００１−２６２４８１号）などに開示されているように、ストランドと呼ばれるスチール線が複数撚り合わされて形成されている。図４は、この様な一般的なスチールコードの断面構造が示している。図示のように、スチールコード１０は、中央に在るコアストランド１２−１とその周りに配された６本のシースストランド１２−２〜１２−７から構成されている。各ストランド１２−１〜１２−７は、それぞれ複数（本例では７本）のフィラメント１４から構成されており、中央のコアフィラメント１４ａの周りに他のフィラメント１４を撚り合わせて構成されている。
【０００４】
また、図５は、この様な従来のスチールコード１０の巻き状態とストランドの撚り状態が示されている。図示のように、コアストランド１２−１の周りに配されたシースストランド１２−２〜７は、コアストランド１２−１に対して所定の角度で巻かれている。各ストランド１２−１〜１２−７の外層のフィラメント１４の撚り方向は「Ｓ」撚りとなっている。
【０００５】
そして、各シースストランド１２−２〜１２−７のコアストランド１２−１に対する巻き方向は各ストランド１２の外層のフィラメント１４の撚り方向とは逆の「Ｚ」巻きとなっている。
【０００６】
【特許文献１】特開平２００１−１１４１４３号公報
【特許文献２】特開平２００１−２６２４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来のスチールコード１０では、スチールコード内部での座屈等による切断が生じないように、コアストランド１２−１を取り巻くシースストランド１２−２〜１２−７の巻き付け角度は、１２度を超える程度の大きさに設定されており、この巻き付け角度を大きく取ることで、変形時におけるバラケの発生などを防止し、形状の安定性が図られている。
【０００８】
しかし、各ストランド１２の外層のフィラメント１２の撚り方向が、例えば「Ｓ」撚りである場合、シースストランド１２−２〜１２−７全体の巻き方向は「Ｚ」巻きとされていることから、コアストランド１２−１の外層のフィラメント１４とシースストランド１２−２〜１２−７の外層のフィラメント１４との接触面積が小さくなる傾向となる。すなわち、コアストランド１２−１の外層フィラメント１４とシースストランド１０−２〜１０−７の外層のフィラメント１４との交差角度が大きくなることから交差部での接触面積が小さいものとなる。
【０００９】
この様な状態を上記図５に基づいて説明する。図示したスチールコード１０は、各ストランド１２の外層のフィラメント１４は「Ｓ」撚りで撚られている。撚り角度α１は、例えば１０度に設定されている。そして、シースストランド１２−２〜１２−７のコアストランド１２−１に対する巻き角度α２は、約１４度とされている。
【００１０】
また、図示したシースストランド１２−２のフィラメント１４の撚り方向は、コアストランド１２−１と接触する面側（対向面側）では、図上破線Ｘで示した傾斜方向となる。図６は、コアストランド１２−１の最外層のフィラメント１４（Ｃ）と、シースストランド１２−２〜１２−７の最外層のフィラメント１４（Ｓ）の交差状態を示しており、図示のように、交差角βは比較的大きく、平面視の交差領域Ｙの面積は小さいものとなっている。
【００１１】
この様な従来のストランド撚り方向及び撚り角度、そして、シースストランドのコアストランドへの巻き方向、巻き角度の関係によれば、撚り角度や巻き角度を大きく取れば取る程、コアストランド１２−１の外層フィラメント１４とシースストランド１０−２〜１０−７の外層のフィラメント１４との交差角度βは大きくなる。すなわち、シースストランド１２−２〜１２−７の巻角度を大きくすると図示した矢印２００方向にシースストランドの最外層フィラメント１４（Ｓ）は傾斜することから上記交差角度βは大きくなるものである。
【００１２】
そして、この交差角度βの増大は、コアストランド１２−１とシースストランド１２−２〜１２−７の最外層フィラメント１４（Ｃ）と１４（Ｓ）の相互の接触面積の減少を意味する。そして、この互いのフィラメント１４（Ｃ）と１４（Ｓ）の接触面積の減少は、スチールコード１０に種々の力が作用した場合の接触部での剪断歪みの上昇や座屈によるコードの疲労の増大を引き起こすことにつながる。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、走行中にスチールコードに付加される引っ張り力等に対しての、強度、耐久性に優れるゴムクローラ用スチールコードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１に係るゴムクローラ用スチールコードは、
複数のフィラメントを撚り合わせて形成された複数のストランドを有し、中心位置にはコアストランドが配置され、その外側に複数のシースストランドが配置され、前記コアストランドに対して前記シースストランドが巻かれて構成されたゴムクローラ用スチールコードにおいて、前記コアストランドの最外層のフィラメントの撚り方向と、前記シースストランドの最外層のフィラメントの撚り方向と、前記コアストランドに対する前記シースストランドの巻き方向とが全て同一方向とされたことを特徴とする。
【００１５】
上記のように、コアストランド及びシースストランドのそれぞれの最外層のフィラメントの撚り方向、コアストランドに対するシースストランドの巻き方向が全て、Ｓ−Ｓ−Ｓ又はＺ−Ｚ−Ｚで統一されることにより、それらの撚り角度、巻き角度を大きく取れば取る程、最外層のフィラメント相互の接触面積を大きく確保することが可能となる。
【００１６】
したがって、従来のように、シースストランドのコアストランドに対する巻き角度を大きく取ること、例えば１２度以上とすることによる座屈時のコードの疲労の可能性が高まることを防止することが可能となり、対切断性の向上がより的確に達成される。
【００１７】
また、請求項２に係るゴムクローラ用スチールコードは、請求項１のスチールコードの構成において、前記シースストランドのコアストランドへの巻き角度を１２度以上としたことを特徴とする。この様に、請求項１の構成を取ることにより、剪断破壊の発生を防止しつつ、１２度を超えるシースストランドの巻き角度の採用も可能となり、１２度以上の巻き角度を採用することでゴムクローラ用スチールコードの強度の更なる向上が達成される。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明に係るゴムクローラ用スチールコードによれば、スチールコードの構成要素であるフィラメント相互の接触部における剪断破壊の防止を図りつつ、シースストランドのコアストランドへの大きな巻き角度の確保を可能とすることができる。これにより、走行中に付加される引っ張り力等に対するスチールコードの強度、耐久性の向上が図られ、スチールコードの信頼性が高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明に係るスチールコード１０の巻き状態と各ストランド１２の撚り状態が示されている。上記図５に示した従来のスチールコード１０と対比するため、各ストランド１２の最外層のフィラメント１４の撚り角度α１、シースストランド１２−２〜１２−７のコアストランド１２−１に対する巻き角度α２は従来のスチールコードと同様の角度としている。
【００２０】
本発明の特徴的なことは、コアストランド１２−１とシースストランド１２−２〜１２−７の最外層のフィラメント１４の各撚り方向と、シースストランド１２−２〜１２−７のコアストランド１２−１に対する巻き方向を全て同一としていることである（「Ｓ」−「Ｓ」−「Ｓ」または「Ｚ」−「Ｚ」−「Ｚ」の撚り、巻き方向）。本実施の形態では、全て「Ｓ」撚り、「Ｓ」巻きとしている（上述の表現では、「Ｓ−Ｓ−Ｓ」）。この撚り及び巻き方向は、必ずしも「Ｓ」方向である必要はなく、「Ｚ」撚り、「Ｚ」巻きで統一しても良い。
【００２１】
この様に、Ｓ−Ｓ−Ｓの撚り及び巻きにすることにより、コアストランド１２−１の外側に巻かれたシースストランド１２−２〜１２−７のそれぞれの最外層のフィラメント１４（C)と１４（S）との交差角γは、上記図５に示した従来のＳ−Ｓ−Ｚの撚り、巻きの場合の交差角βよりも小さくなる。それは、上述のように、最外層フィラメント１４（Ｃ）、（Ｓ）相互の接触面積Ｙの増加を意味する。
【００２２】
図２は、上記交差角γを示しており、上述のように、図１に示されているシースストランド１２のフィラメント１４の撚り方向は、コアストランド１２−１と接触する面側（対向面側）では、図上破線Ｘで示した傾斜方向となる。したがって、図１の巻き状態のコアストランド１２−１の最外層フィラメント１４（Ｃ）の破線Ｘの部分とシースストランド１２−２〜１２−７の最外層フィラメント１４（Ｓ）の１つを取り出してその交差角を示している。
【００２３】
図示のように、平面視における交差領域Ｚは、図５に示した従来の交差領域Ｙよりも大きくなっていることが理解される。すなわち、同じ撚り角度、同じ巻き角度を取った場合、従来のＳ−Ｓ−Ｚの方向に比べ、Ｓ−Ｓ−Ｓの方向に統一することによって、最外層フィラメントの相互の交差領域面積を大きくすることができる。
【００２４】
更に、特徴的なことは、このＳ−Ｓ−Ｓ方向を取った場合の交差角γは、シースストランド１２−２〜１２−７のコアストランド１２−１への巻き角度を大きく取れば取る程、小さくなる。すなわち、図２において、シースストランド１２−２〜１２−７の巻き角度を大きくすると最外層フィラメント１４（Ｓ）は矢印１００方向に傾斜し、コアストランド１２−１の最外層フィラメント１４（Ｃ）の傾斜角度に近づくことになる。
【００２５】
したがって、コアストランド１２−１に対するシースストランド１２−２〜１２−７の巻き状態を大きな巻き角度により、形状安定性を向上させることができ、座屈時のバラケの発生が有効に防止される。そして、この様にシースストランド１２−２〜１２−７のコアストランド１２−１に対する巻き角度を大きく取った場合でも、接触状態となるそれぞれの最外層のフィラメント１４（Ｃ）、（Ｓ）の接触面積を大きく取ることが可能となっている。したがって、最外層のフィラメント１４（Ｃ）、（Ｓ）相互の接触部位におけるせん断歪みの上昇を抑制し、コードの耐疲労性が低下することを有効に防止することも可能となっている。
【００２６】
次に、図３は、従来のスチールコードと本件実施の形態に係るスチールコードとの性能対比の例を示している。図示のように、Ｎｏ．１からＮｏ．３の３つのスチールコード１０の例が対比されている。
【００２７】
Ｎｏ．３のスチールコードが本件実施の形態に係るスチールコードであり、コアストランド１２−１の最外層フィラメント１４（Ｃ）の撚り方向と、シースストランド１２−２〜１２−７の最外層フィラメント１４（Ｓ）の撚り方向と、シースストランド１２−２〜１２−７のコアストランド１２−１への巻き方向とが、全て「Ｓ」方向とされたもの（Ｓ−Ｓ−Ｓ型）である。Ｎｏ．１とＮｏ．２のスチールコードは、上記各撚りと巻き方向がＳ−Ｓ−Ｚとされたものである。
【００２８】
そして、シースストランド１２−２〜１２−７のコアストランド１２−１への巻き角度は、図示のように、Ｎｏ．１が１０．５度、Ｎｏ．２が１４．６度、Ｎｏ．３が１４．６度となっている。
【００２９】
上記の条件で性能の対比を行うと、図示されているように、まず、１本のスチールコードの引っ張り強度については、実施の形態に係るＮｏ．３のスチールコードが最も強い１１．０ＫＮ／本であり、Ｎｏ．１のスチールコードは１０．２ＫＮ／本、Ｎｏ．２のスチールコードは９．３ＫＮ／本であった。すなわち、Ｎｏ．２のスチールコードでは、シースストランドの巻角度α２がＮｏ．３のスチールコードと同じく１４．６度と大きく取られたことで、強度が低下している。
【００３０】
これは、「コアストランドの撚り方向」、「シースストランドの撚り方向」及び「シースストランドのコアストランドに対する巻き方向」が、「Ｓ」−「Ｓ」−「Ｚ」であることから、シースストランドの巻き角度を大きくしたことで、コアストランド１２−１とシースストランド１２−２〜１２−７の最外層フィラメント１４（Ｃ）と１４（Ｓ）との接触部分の交差角度が大きくなったことに起因する。すなわち、上記最外層フィラメント１４（Ｃ）と１４（Ｓ）との接触面積が小さくなり、コードの耐疲労性が低下したものである。
【００３１】
これに対し、実施の形態に係るＮｏ．３スチールコードでは、「シースストランドのコアストランドに対する巻き方向」も「Ｓ」巻きとしたことにより、シースストランドの巻き角度α２を大きく取っても荷重に対するコードの耐疲労性が低下していないことが理解される。すなわち、上記図２に示したように、シースストランドの巻き角度α２を大きく取ることが、コアストランド１２−１とシースストランド１２−２〜１２−７の最外層フィラメント１４（Ｃ）と１４（Ｓ）との接触部分の交差角度を小さくすることになり、上記最外層フィラメント１４（Ｃ）と１４（Ｓ）との接触面積が大きくなり、コードの耐疲労性が高く維持されているものである。
【００３２】
次に、スチールコードの密度ｐについては、シースストランドの巻き角度α２の角度の大きいＮｏ．２及びＮｏ．３のスチールコードがＮｏ．１のスチールコードよりも高くなっていることが理解される。ここで、密度とは、シースストランドがどれだけ密に巻かれているかを示す値であり、式「密度ｐ＝６Ｄ2／π（Ｄ1＋Ｄ2）COSθ」で表され、隙間なく巻いた状態が、密度ｐ＝１となる。上記式において、Ｄ1はコアストランドの直径、Ｄ2はシースストランドの直径、θはシースストランドの巻き角度をそれぞれ示している。
【００３３】
また、耐座屈性については、シースストランドの巻き角度α２の角度の小さいＮｏ．１のスチールコードが不良であり、Ｎｏ．２とＮｏ．３のスチールコードは良好であった。更に、ゴムペネトレーション性については、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３のスチールコードの何れについても特に問題はなかった。
【００３４】
以上の様に、基本的にシースストランドの対座屈性の向上のためにコアストランドへの巻き角度を大きく取った場合でも、本願発明の実施の形態に係るスチールコードの「Ｓ−Ｓ−Ｓ」の撚り、巻き方向を採用することで、スチールコードの強度、密度、座屈の発生に関して、何れも良好な結果が得られている。換言すれば、上記スチールコードの「Ｓ−Ｓ−Ｓ」の撚り、巻き方向を取ったことにより、シースストランドのコアストランドへの巻き角度を大きく取ることが可能となっているものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は以上の様に、「コアストランドの撚り方向」、「シースストランドの撚り方向」及び「シースストランドのコアストランドに対する巻き方向」を「Ｓ」−「Ｓ」−「Ｓ」又は「Ｚ」−「Ｚ」−「Ｚ」の様に同じ方項に統一したことに特徴があり、スチールコードを埋設した様々なゴムクローラに適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係るスチールコードのフィラメントの撚り状態、シースストランドのコアストランドへの巻き状態を示す概略説明図である。
【図２】図１のスチールコードにおける最外層フィラメント相互の接触部の状況を示す説明図である。
【図３】従来のスチールコードと本発明に係るスチールコードの対比説明表である。
【図４】ゴムクローラに埋設される一般的なスチールコードの構成例を示す概略断面図である。
【図５】従来のスチールコードのフィラメントの撚り状態、シースストランドのコアストランドへの巻き状態を示す概略説明図である。
【図６】図５のスチールコードにおける最外層フィラメント相互の接触部の状況を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  スチールコ−ド
１２−１  コアストランド
１２−２〜１２−７  シースストランド
１４  フィラメント
１４（Ｃ）  コアストランドの最外層フィラメント
１４（Ｓ）  シースストランドの最外層フィラメント
α１  コアストランドのフィラメント撚り角度
α２  シースストランドの巻き角度
β  従来のスチールコードにおける最外層フィラメント相互の交差角
γ  実施の形態に係るスチールコードにおける最外層フィラメント相互の交差角
Ｙ、Ｚ  交差領域
【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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