(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のスチール素線からなるストランドのコアと、このコアストランドの周囲に複数本のスチール素線からなるストランドの複数ストランドを撚り合わせたアウターシースとを有する複撚りの、ゴム物品補強用スチールコードにおいて、
上記コアは２本の同一構造を有するストランドの平行接触配列無撚りから成り、該コアストランドの周囲に撚り合わせるアウターシースストランドは６〜８本の範囲内から成り、コアストランド及びアウターシースストランドの少なくともいずれか一方がゴムペネトレーション構造を有し、かつアウターシースストランドはコアストランドに対しゴムペネトレーション撚り合わせ構成を有し、ノンラッピング構造に成ることを特徴とするゴム物品補強用スチールコード。
【請求項２】
一対のビード部及び一対のサイドウォール部とトレッド部とからなり、これら各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり補強する１プライ以上のラジアル配列コード、好ましくは１プライのラジアル配列スチールコードのゴム被覆になるカーカスと、カーカスの外周にてトレッド部を強化する２層以上のコード交差層とを備える空気入りタイヤにおいて、
トレッドゴム寄りのベルトの少なくとも２層のコード層に、上記の請求項１に記載したスチールコードを適用して成ることを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ゴム物品補強用スチールコード（前者）と、ゴム物品としてタイヤのベルトの補強用にこのスチールコードを用いた空気入りラジアルタイヤ（後者）に関し、特に、前者については高生産性と高品質とを兼ね備えたスチールコードに関し、後者については低コストで、かつベルトコード層のコードの耐腐食伝播性に優れ、従ってカット傷からのスチールコードの腐食伝播が生じ難く、耐カットセパレーション性に優れた、オフロード走行の機会が多い空気入りラジアルタイヤ、典型例として例えば建設車両用タイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複撚りスチールコードは、１本のコアストランドと６本のアウターシースストランドで構成した１（コア、以下同じ）＋６（アウターシース、以下同じ）構造が主流を占めている。しかも生産性を考慮して各ストランドの断面の外接円形状はほぼ同一であり、多少のコスト上昇を認めざるを得ない場合はコアストランドの外接円形状を大きくすることもある。
【０００３】
これらの場合全てを通じて、上記の１＋６構造は以下に述べる４種の不利な点が存在する。
その一は、図５、図６にスチールコード断面を示すように、コード断面に外側で接する曲線Ｃはほぼ円形になり、所定の引張強さを満たすためには、互いに平行配列した多数本のスチールコードのゴム被覆部材を厚くせざるを得ず、このことは、スチールコード補強ゴム物品の生産性を損ない、コスト高をもたらすばかりでなく、ゴム物品がタイヤの場合はベルトコード層のゲージが厚くなり、タイヤ重量増加と、耐ヒートセパレーション性の劣化とをもたらす。
【０００４】
その二は、スチールコードの生産性を高めるため、図５に示すスチールコード断面図のように、コアストランド１１とアウターシースストランド１２とが同一素線１０構造の場合は、コアストランド１１及びアウターシースストランド１２が共に折角のゴムペネトレーション構造であるにもかかわらず、コアストランド１１の周囲でアウターシースストランド１２を撚り合わせているため、アウターシースストランド１２が互いに接触して、加硫成形の際に未加硫ゴムがコアストランド１１まで入り込むことができない。その結果水分による耐腐食伝播性を重視するゴム補強部材としてこの種のスチールコードを用いるのは不適合である。
【０００５】
ここに上記ゴムペネトレーション構造とは、各ストランドにおいて、アウターシースを構成するスチール素線相互間に十分な隙間があってタイヤの加硫成形の際のタイヤ内面に作用させる加圧下でゴムがストランド内部に容易に十分入り込み、少なくともアウターシースを構成する各素線周り及びこれら素線とコアを構成するスチール素線間それぞれにゴムが入り込むことが可能な構造を言う。よって図５に示す断面をもつスチールコードでは、少なくともストランドの外接円のみで断面を簡略図解した図７の黒く塗り潰した部分にゴムが入り込む余地はなく、よってコアストランド１１にゴムは到達できずに空隙部分が形成され、せいぜいアウターシースストランド１２の外側のみのゴムペネトレーションに止まり、水分による耐腐食伝播性を損なう。
【０００６】
その三は、上記のゴムペネトレーション上の不具合を改善するため、例えば図５と同じ１＋６構造を有する、図６に示す断面のスチールコードは、コアストランド１５のスチール素線１４の直径をアウターシースストランド１６のスチール素線１３の直径より大きくしてコアストランド１５がアウターシースストランド１６の外接円より大きな外接円を有し、これによりアウターシースストランド１６内部はもとよりコアストランド１５内部にまでゴムが入り込み、ゴムが各スチール素線を覆うことができる。
【０００７】
しかし図６に示すスチールコードは未加硫ゴムを上下から被覆して幅広のシート状にするためのカレンダーリング作業の際に、コアストランド１５の外接曲線が円形のため、互いに間隔をおいて撚り上げられたアウターシースストランド１６は、図７同様に外接円のみで断面を簡略図解した図８に示すように片寄り集まる傾向を有し、その結果図８で黒く塗り潰した部分にゴムが入り込み難くなる。その結果特にコアストランド１５内部に空隙部分が生じ、図５に示すスチールコードと同様に水分による耐腐食伝播性が損なわれる。
【０００８】
その四は、図６に示すスチールコードにおいては、未加硫ゴム被覆スチールコードシートを必要な所定寸法に部材をさい断するとき、アウターシースストランド１６が動き易いため、さい断後にアウターシースストランド１６の残留トーションにより回転運動が生じて、コード切断端の端末がばらけ易く、作業性を大幅に阻害するため、図６に示すように、少なくとも１本の外巻きラッピング素線を必要とし、スチールコードの生産性を損ない、コスト上昇を招くのは止むを得ない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従ってこの発明の請求項１に記載した発明は、上述した４種の不利な点を有利に排除し、良好な生産性及び低コストと優れた作業性とを保持して、ゴム物品の補強スチールコードとして水分による耐腐食伝播性を大幅に改善し得る、ゴム物品補強用スチールコードの提供を目的その一とし、請求項２に記載した発明は、タイヤトレッド部の深いカット傷に対し水分による耐腐食伝播性を阻止し得るゴムペネトレーション性を有するベルトを備える空気入りタイヤの提供を目的その二とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的その一を達成するため、この発明の請求項１に記載した発明は、複数本のスチール素線からなるストランドのコアと、このコアストランドの周囲に複数本のスチール素線からなるストランドの複数ストランドを撚り合わせたアウターアウターシースとを有する複撚りの、ゴム物品補強用スチールコードにおいて、
上記コアは２本の同一構造を有するストランドの平行接触配列無撚りから成り、該コアストランドの周囲に撚り合わせるアウターアウターシースストランドは６〜８本の範囲内から成り、コアストランド及びアウターアウターシースストランドの少なくともいずれか一方がゴムペネトレーション構造を有し、かつアウターアウターシースストランドはコアストランドに対しゴムペネトレーション撚り合わせ構成を有し、ノンラッピング構造に成ることを特徴とするゴム物品補強用スチールコードである。
【００１１】
ここに上記のスチールコードに用いた、素線、ストランド、コア、アウターシース及びラッピングとはＪＩＳ  Ｇ  ３５１０（１９９２）のスチールタイヤコード試験方法に記載された「用語の定義」に従い、素線：コードを構成する単線、ストランド：素線を何本か撚り合わせた小縄、コア：コードの中で芯として使われる素線又はストランド、アウターシース：コードの表面に位置する素線又はストランド、そしてラッピング：コードに螺旋に巻き付けた素線、を言う。
【００１２】
また上記ゴムペネトレーション構造とは、先に述べたようにストランドを構成するスチール素線相互間に隙間を有し、この隙間から加硫成形の際の加圧下でスチールコード被覆ゴムの一部が素線周りに入り込む構造を指し、またノンラッピング構造とは、スチールコードに螺旋状に巻き付けたスチール素線を備えていない構造を指す。
【００１３】
また上記目的その一を達成するため、この発明の請求項２に記載した発明は、一対のビード部及び一対のサイドウォール部とトレッド部とからなり、これら各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり補強する１プライ以上のラジアル配列コード、好ましくは１プライのラジアル配列スチールコードのゴム被覆になるカーカスと、カーカスの外周にてトレッド部を強化する２層以上のコード交差層とを備える空気入りタイヤにおいて、
トレッドゴム寄りのベルトの少なくとも２層のコード層に、上記の請求項１に記載したスチールコードを適用して成ることを特徴とする空気入りタイヤである。
【００１４】
この空気入りタイヤは、カット傷を受け易い荒れ地を走行する、一般のダンプトラックや建設車両の使途に供する空気入りラジアルタイヤが適合する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態例を図１及び図２に基づき説明する。
図１及び図２はスチールコードの中心軸線に直交する平面による断面図である。図１、２において、スチールコード１のコア２は２本の同一構造を有するストランド３を平行に接触させて配列するものとして勿論無撚り状態とする。この２本のストランド３は相互に無撚りで平行接触配列とすることを必要とする。ここに上記平行とは各ストランド３の中心軸線が互いに平行であることを意味する。
【００１６】
よってコードの中心軸線に沿ういずれの位置においても、２本のストランド３の外接円に接して互いに平行となる２本の接線と、これら接線の外側で連なる外接円の２つの円弧とが形成する長円形Ｌ、すなわちコア２の外接複合線Ｌはスチールコードの長さ方向に沿って図示の位置を保持する。
【００１７】
コア２の外接複合線Ｌに接するようにコア２の周囲に６〜８本、図示例は７本のストランド６を撚り合わせてアウターシース５を形成して複撚りのスチールコード１とする。上記のコア２の特異な外接複合線Ｌにより、アウターシース５の７個の外接円を外側から包み込むように滑らかに連ねた曲線Ｅは楕円形状又は長円形状をなし、スチールコード１はその長さ方向に沿ういずれの位置においても常に図１、２に示す楕円形状又は長円形状の曲線Ｅの向きを保持する。換言すればスチールコード１はその長さ方向に沿って同じ向きに偏平形状をなし、この偏平形状は決して捩じれることはない、ということである。
【００１８】
コア２を形成する平行な２本のストランド３及びアウターシース５を形成する７本のストランド６の少なくともいずれか一方がゴムペネトレーション構造であることを必要とし、図１に示す例はコア２のストランド３がゴムペネトレーション構造であり、アウターシース５のストランド６は通常構造である。また図２に示す例はコア２のストランド３と、アウターシース５のストランド６とが共にゴムペネトレーション構造である。
【００１９】
図１に示すスチールコード１の構造は、先に触れたＪＩＳ  Ｇ  ３５１０の表示方法に準じ、２×（２＋７×Ｄ1 ）＋７×（３＋９×Ｄ2 ）であり、図示例ではコア２のスチール素線（以下素線という）７の直径Ｄ1 がアウターシース５の素線８の直径Ｄ2 より大きい。図２に示すスチールコード１の構造は、２×（２＋７×Ｄ3 ）＋７×（２＋９×Ｄ3 ）であり、コア２の素線９とアウターシース５の素線９とは同径Ｄ3 である。図１、２に示すいずれのスチールコード１もラッピング（素線）を備えていない、ノンラッピング構造になる。
【００２０】
以上の構成をもつスチールコード１は、以下に述べる効果を発揮する。
（１）まず、スチールコード１のコア２における２本の同一構造を有するストランド３を平行配列無撚り状態とすることによりコードの生産性を向上させることができ、低コストのスチールコードを得ることが可能となる。仮に３本の同一構造を有するストランド３を用いれば、図３にコア２の断面を外接円のみで簡略図解して示すように、スチールコード製造時にアウターシースの巻き付け力（力が加わる方向を模式的に矢印で示す）により、図３の太い矢印の先に示す右側の図のようにコア２は潰されて、コア２の中央部（黒く塗り潰した部分）にゴムが入り込まず、折角のゴムペネトレーション構造を有効に活用することができない。
【００２１】
（２）次に、アウターシース５のストランド６をコア２の周囲に撚り合わせるとき、コア２の外接複合線Ｌは長円形Ｌを形成しているので、コア２に対する所定の巻き付け力により、アウターシース５の６〜８本、図示例は７本のストランド６を整然と所定間隔引き離してコア２の周囲に撚り合わせることができ、その結果、少なくともコア２に対しゴムペネトレーション構造を実現することができる。
【００２２】
（３）次に、図４にスチールコード１の断面を各ストランドの外接円で簡略図解して示すように、多数本（図では１本のみを示す）のスチールコード１を所定打込数（コードに直交する向きに測った単位長さ当りの本数）にて平行に、かつ偏平形状にて横並びに長手方向に所定のテンションを作用させて引き揃えた簾状スチールコード１をカレンダーロールＣＲ間に通し、未加硫ゴムｃｇを被覆（コーティング）するとき、アウターシース５は楕円形状又は長円形状の曲線Ｅを有するのでストランド６はコア２のいずれかの場所で螺旋状撚り素線に引っ掛かり、上記テンション作用下でもアウターシース５のストランド６は移動することなく隙間が確保され、被覆ゴムｃｇが加硫成型時に図の矢印の方向に向けコア２に完全に入り込むことができる。
【００２３】
（４）次に、図４に示すようにして未加硫ゴムＣＧを被覆した仕上がりスチールコード１のゴム引きシートは、コア２の２本のストランド６を撚り合わせていないのでより一層薄ゲージとすることができ、これにより生産性向上と低コスト化とを実現し、併せてゴム物品、例えばタイヤのベルトのコード層にこのスチールコード１を適用したとき、ベルトをより薄ゲージ化することができ、タイヤの低コスト化と軽量化とに貢献することができる。
【００２４】
（５）次に、スチールコード１の生産時から未加硫ゴム被覆を経て加硫成形までの間を通じてアウターシースのストランド６の動きが殆ど生じないため、未加硫ゴム被覆スチールコード１のシートを裁断した場合も、また加硫成形を終えた製品タイヤの場合もコードのばらけが殆ど生じず、従ってラッピングを必要としないで済む。これもスチールコード１の無視し得ない程の生産コスト低減をもたらす。
【００２５】
（６）最後に、スチールコード１を適用するゴム物品の用途、要求特性に基づき、スチールコード１の耐腐食伝播性が極めて重要視されるゴム物品の場合は、図２に示すような、コア２のストランド３及びアウターシース５のストランド６のいずれにもゴムペネトレーション構造を適用して完全なゴムペネトレーション複撚りスチールコード１とする一方で、スチールコード１に或る程度の伸びを付与することが望ましいゴム物品に適用するときは、図１に示すような、コア２のストランド３のみにゴムペネトレーション構造を適用するスチールコード１とすれば良い、など要求特性に応じた使い分けが可能となる利点を有する。
【００２６】
図１、２に示すコア２におけるストランド３及び図２に示すアウターシース５におけるストランド６それぞれのコアを構成する２本の素線は撚り合わせ構造の場合と、無撚り平行配列の場合の双方を含むものとする。
【００２７】
上述した特異な構成を有するスチールコード１を適用するゴム物品として、タイヤのトレッド部にカット受傷の機会が多い空気入りラジアルタイヤ、特に荒れ地を走行する機会があるダンプトラック用タイヤや荒れ地走行を専らとする建設車両用タイヤが好適に適合し、その場合が勿論ベルトのスチールコード層に適用するものとする。
【００２８】
上記タイヤは、一対のビード部及び一対のサイドウォール部とトレッド部とからなり、これら各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり補強する１プライ以上のラジアル配列コード、好ましくは１プライのラジアル配列スチールコードのゴム被覆になるカーカスと、カーカスの外周にてトレッド部を強化する２層以上のコード交差層とを備える空気入りタイヤであり、ベルトのトレッドゴム寄りスチールコード層と、この層と隣接して配置し該層のコードとタイヤ赤道面を挟んで交差するコード配列になるスチールコード層との、少なくとも２層に上記スチールコード１を適用する。
【００２９】
【実施例】
建設車両用ラジアルプライタイヤで、サイズが１４．００Ｒ２４であり、カーカスは１プライのラジアル配列スチールコードのゴム被覆になり、ベルトはカーカスの外周に配置した４層のスチールコード交差層のゴム被覆になる。ベルトはカーカス寄りから数えて第１層〜第４層とし、実施例１、２にはこのうちの第２層及び第３層に図１、２に断面を示すスチールコード１を打込数７．２本／５ｃｍで適用した。
【００３０】
実施例１、２に対し、図５、６に断面を示すスチールコードを第２、３層に適用した比較例１、２と、図９に断面を示すスチールコードを第２、３層に適用した従来例とを、他の部分は全て実施例に合わせて生産した。スチールコードの適用図面も含め、コード構造などを纏めて表１に示す。
【００３１】
【表１】
0003759292.tif 000002
【００３２】
実施例１、２、比較例１、２及び従来例の各タイヤから第２、３層のスチールコードを取り出し、コアストランドとアウターシースストランドとに分離した上、各ストランドの最外側素線を全て取り除いて心部のゴム被覆長さをパーセント（％）であらわし、これをゴム浸透率とした。またスチールコードを切断したとき、切断端末から素線がほぐれて切断前のスチールコード径より大きな径を示す部分までの長さを測定してこれをばらけ長さ（ｍｍ）とした。このばらけ長さが２０ｍｍ以上に達するコードをばらけコードと呼び、作業性不良とした。これらのゴム浸透率（％）をコアストランドとアウターシースストランドとに分け、ばらけ長さ（ｍｍ）と共に表１の下段に示す。
【００３３】
表１から実施例１、２のスチールコード１はコア２のストランドのゴム浸透（入り込み）は十分であり、実施例１はコア２の耐腐食伝播性に優れる上、伸長性にも富み、特に実施例２はスチールコード１全体が優れたゴムペネトレーション性を示して耐腐食伝播性に優れ、、これに対し比較例１、２はアウターシースストランドのゴム浸透性は比較的良好であるがコード切断端のばらけ長さは問題レベルにあり、また従来例はゴム浸透性もばらけ長さも共にカットからの水分による耐腐食伝播性に劣るため、荒れ地走行用タイヤには最適ではない。
【００３４】
【発明の効果】
この発明の請求項１に記載した発明によれば、良好な生産性及び低コストと優れた作業性とを保持して、ゴム物品の補強スチールコードとして水分による耐腐食伝播性を大幅に改善し得る、ゴム物品補強用スチールコードを提供することができ、この発明の請求項２に記載した発明によれば、軽量、低コストでかつ優位な生産性の下で、水分による腐食からの耐カットセパレーション性に優れた空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態例のスチールコード断面図である。
【図２】この発明の別の実施の形態例のスチールコード断面図である。
【図３】３本のコアストランドの例を説明図である。
【図４】この発明の実施の形態例を外接円であらわしたスチールコードのゴム被覆時の説明図である。
【図５】比較例のスチールコード断面図である。
【図６】別の比較例のスチールコード断面図である。
【図７】従来スチールコードのストランドを外接円であらわした説明図である。
【図８】他の従来スチールコードのストランドを外接円であらわした説明図である。
【図９】従来のスチールコード断面図である。
【符号の説明】
１  スチールコード
２  コア
３  コアストランド
５  アウターシース
６  アウターシースストランド
７、８、９  素線
Ｌ  コアの外接複合線Ｌ
Ｅ  アウターシースの外接円をそれにに接して滑らかに連ねた曲線
Ｓ  ラッピング
【図１】
0003759292.tif 000003
【図２】
0003759292.tif 000004
【図３】
0003759292.tif 000005
【図４】
0003759292.tif 000006
【図５】
0003759292.tif 000007
【図６】
0003759292.tif 000008
【図７】
0003759292.tif 000009
【図８】
0003759292.tif 000010
【図９】
0003759292.tif 000011