JP2008255497A - ゴム製品補強用スチールコードおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム材侵入性が良好で、芯素線群や中間素線群のずれ動きがなくて撚り構造が安定し、低荷重伸びが小さい３層構造のゴム製品補強用スチールコードを得る。
【解決手段】Ｌ＋Ｍ＋Ｎ構造のコード１０を、芯素線１１の周りに、全ての素線が撚り合わせのためのくせよりピッチの小さい略正弦波状のくせを有する中間素線１２を撚り合わせ、さらに側素線１３を撚り合わせた後、コード長手方向に直交する方向から押圧加工を施したものとする。また、１×Ｐ構造のスチールコードの場合、中間素線の全てを撚り合わせのためのくせよりピッチの小さい略正弦波状のくせを有するものとして他の素線と一度に撚り合わせ、押圧加工を施す。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用タイヤ、コンベアベルト等のゴム製品補強材として使用されるゴム製品補強用スチールコード（以下、単に「コード」ということもある。）に関するものである。

自動車用タイヤ、コンベアベルト等のゴム製品補強材として使用される１＋６＋１２構造、３＋９＋１５構造、あるいは１×１９構造、１×２７構造等の３層構造のゴム製品補強用スチールコードとしては、従来、複数本の素線を堅く撚り合わせて密着させた、いわゆるクローズド撚り構造のコードが一般的である。しかし、このクローズド撚りコードは、隣接する素線間に閉じられた空洞部が存在しており、コードを２枚のゴムシートの間に挟んで加熱圧縮して複合体シートを形成した時に、ゴム材が素線間の空洞部に侵入することはなくて、単にコードをゴムシートによって包み込んだだけの複合体となり、ゴム材がコード素線間の空洞部に完全に入り込んでゴムシートとコードとが一体化されたいわゆる完全な複合体にはならない。そのため、従来のクローズド撚りコードをゴムシートで挟んで圧縮した複合体シートを例えば自動車のタイヤに組み込むと、ゴム材とコードとの接着が不十分で、自動車の走行時にゴム材がコードから剥離する、いわゆるセパレーション現象を起こす可能性が大きく、また、ゴム材中に侵入した水分がコードの空洞部に達すると、その水分は空洞部を伝ってたちまちコードの長手方向に伝播してコードを腐食させ、その結果、そのコードの機械的強度を著しく低下させることになる。

また、図６に示すように、３層構造のコード６０の中心層を構成する素線群（「芯素線群」といい、素線１本の場合も含む。）、中間層を構成する素線群（「中間素線群」という。）および外層を構成する素線群（「側素線群」という。）の各素線６１，６２，６３に施す撚り合わせのためのくせ付けを過大なものとすることで、素線６１，６２，６３同士の間に外側に連通する隙間６４を設けてゴム材が侵入し易くなるようにしたオープン撚り構造のコードも知られている。しかし、オープン撚り構造のコードは、芯素線群と中間素線群とが非接触であり、また、中間素線群と側素線群とが非接触であるため、芯素線群および中間素線群がずれ動きやすくて、撚りの安定度が低い。

また、図７に示すように、３層構造のコード７０で、芯素線群、中間素線群および側素線群がそれぞれ所定数の素線７１，７２，７３から成り、中心素線群あるいは中間素線群の一部素線に撚り合わせのためのくせとは異なる小さな螺旋状のくせを有する（図示の例は、中間素線群の９本の素線７２の内の３本に螺旋状のくせを設けた場合を示している。）ものとしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このコード７０は、螺旋状のくせを設けた素線７２（「螺旋素線」という）と螺旋状のくせを設けていない素線（「非螺旋素線」という）との間に外側に連通する隙間７４ができてゴム材が侵入する。そして、芯素線群の素線７１が中間素線群のいずれかの素線７２と係合し、中間素線群の素線７２が側素線群のいずれかの素線７３と係合するため、芯素線群および中間素線群のコード長手方向に対する自由度がなくなり、コード長手方向へのずれ動きが生じない。

しかし、このように芯素線群あるいは中間素線群の素線に螺旋状のくせを設けた従来のコードは、一部素線だけを螺旋素線としたものであって、非螺旋素線同士によって囲まれる箇所は閉じた空洞部となり、そこにはゴム材が侵入しない。

そこで、図８に示すように、３層構造のコード８０で、芯素線群、中間素線群および側素線群がそれぞれ所定数の素線８１，８２，８３から成るものにおいて、中間素線群の全ての素線８２を螺旋素線とすることが考えられる。こうすることで、外側に連通する隙間８４が拡大し、閉じた空洞部がなくなる。しかし、このように中間素線群の全ての素線８２を螺旋素線とすると、コードの伸びが大きくなり、それが新たな問題となる。コードには、柔軟性を得るためにある程度の伸びは必要であるが、必要以上に伸びが大きいとタイヤの剛性を低下させてしまう。特に、近年スチール化がすすむタイヤのカーカス部に使用するコードでは、タイヤの走行安定性を低下させるため低荷重伸びの大きいコードは不適である。

特開２０００−８０５７８号公報

したがって、ゴム材侵入性が良好で、且つ、芯素線群や中間素線群のずれ動きがなくて撚り構造が安定し、低荷重伸びが小さい３層構造のゴム製品補強用スチールコードを得ることが課題である。

上記課題は、Ｌ＋Ｍ＋Ｎ（Ｌ＝１〜４、Ｍ＝４〜９、Ｎ＝８〜１５）の３層撚り構造、または１×Ｐ（Ｐ＝１３〜２７）の束撚り３層構造のスチールコードを、外層を構成する素線群の少なくとも一部の素線同士の間に隙間が存在するとともに、中間層を構成する素線群の全ての素線が、撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有し、かつ、コード長手方向の略全ての箇所において、前記中間層を構成する素線群の少なくともいずれか１本の素線が、中心層を構成する素線群の少なくともいずれか１本の素線に接触しているよう構成することにより解決することができる。

このコードは、外層を構成する素線群（側素線群）の素線同士の隙間から侵入したゴム材が、中間層を構成する素線群（中間素線群）の撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有する素線同士の間に形成される隙間から中間素線群と中心層を構成する素線群（芯素線群）の間に入り込む。しかも、このコードは、中間素線群の全ての素線が撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有することにより、中間素線群と側素線群との間、および中間素線群と芯素線群との間に閉じた空洞部は存在しないものとなる。そのため、ゴム材が容易に侵入する。

そして、このコードは、コード長手方向の略全ての箇所において、中間素線群の少なくともいずれか１本の素線が、芯素線群の少なくともいずれか１本の素線に接触しているため、中間素線群と芯素線群とがコード長手方向に連続して係合し、また、中間素線群の素線は側素線群の素線とも部分的に係合する。そのため、中間素線群のコード長手方向へのずれ動きが生じず、撚りが安定する。

さらに、このコードは、コード長手方向の略全ての箇所において、中間素線群の少なくともいずれか１本の素線が、芯素線群の少なくともいずれか１本の素線に接触しているため、クローズド撚りコードと同様にコードの伸びが小さく、低荷重伸びを抑制できる。

また、上記課題は、Ｌ＋Ｍ＋Ｎ（Ｌ＝１〜４、Ｍ＝４〜９、Ｎ＝８〜１５）の３層撚り構造、または１×Ｐ（Ｐ＝１３〜２７）の束撚り３層構造のスチールコードを、外層を構成する素線群の少なくとも一部の素線同士の間に隙間が存在するとともに、中間層を構成する素線群の全ての素線が、撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有し、かつ、前記中間層を構成する素線群の素線同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触して該中間層を構成する素線群の素線の撚り角と外層を構成する素線群の素線の撚り角との差が大きくなる箇所が、コード長手方向に不連続な配置で部分的に存在するよう構成することにより解決することができる。

このコードは、外層を構成する素線群（側素線群）の素線同士の隙間から侵入したゴム材が、中間層を構成する素線群（中間素線群）の撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有する素線同士の間に形成される隙間から中間素線群と中心層を構成する素線群（芯素線群）の間に入り込む。しかも、このコードは、中間素線群の全ての素線が撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有することにより、中間素線群と側素線群との間、および中間素線群と芯素線群との間に閉じた空洞部は存在しないものとなる。そのため、ゴム材が容易に侵入する。

そして、このコードは、中間素線群の素線同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触して該中間素線群の素線の撚り角と側素線群の素線の撚り角との差が大きくなる箇所が、コード長手方向に不連続な配置で部分的に存在するため、撚り角が揃うことによる側素線群の素線の落ち込みが防止されて、ゴム材侵入路が確保される。

さらに、このコードは、中間素線群の素線は側素線群の素線と部分的に係合するとともに、芯素線群の素線とは、コード長手方向の略全ての箇所において、中間素線群の少なくともいずれか１本の素線が、芯素線群の少なくともいずれか１本の素線に接触しているため、中間素線群と芯素線群とがコード長手方向に連続して係合することになり、そのため、中間素線群のコード長手方向へのずれ動きが生じず、撚りが安定する。また、このコードは、中間素線群の素線が芯素線群の素線に接触することになるため、コードの伸びが小さく、低荷重伸びを抑制できる。

また、上記課題は、Ｌ＋Ｍ＋Ｎ（Ｌ＝１〜４、Ｍ＝４〜９、Ｎ＝８〜１５）の３層撚り構造、または１×Ｐ（Ｐ＝１３〜２７）の束撚り３層構造のスチールコードを、外層を構成する素線群の少なくとも一部の素線同士の間に隙間が存在するとともに、中間層を構成する素線群の全ての素線が、撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有し、かつ、コード長手方向の略全ての箇所において、前記中間層を構成する素線群の少なくともいずれか１本の素線が、中心層を構成する素線群の少なくともいずれか１本の素線に接触しているとともに、前記中間層を構成する素線群の素線同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触して該中間層を構成する素線群の素線の撚り角と外層を構成する素線群の素線の撚り角との差が大きくなる箇所が、コード長手方向に不連続な配置で部分的に存在するよう構成することにより解決することができる。

このコードは、外層を構成する素線群（側素線群）の素線同士の隙間から侵入したゴム材が、中間層を構成する素線群（中間素線群）の撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有する素線同士の間に形成される隙間から中間素線群と中心層を構成する素線群（芯素線群）の間に入り込む。しかも、このコードは、中間素線群の全ての素線が撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有することにより、中間素線群と側素線群との間、および中間素線群と芯素線群との間に閉じた空洞部は存在しないものとなる。そのため、ゴム材が容易に侵入する。

そして、このコードは、中間素線群の素線同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触して該中間素線群の素線の撚り角と外層を構成する素線群の素線の撚り角との差が大きくなる箇所が、コード長手方向に不連続な配置で部分的に存在するため、撚り角が揃うことによる側素線群の素線の落ち込みが防止されて、ゴム材侵入路が確保される。

さらに、このコードは、コード長手方向のいずれの箇所においても、中間素線群の少なくとも１本の素線が芯素線群の素線のいずれかに常に接触し、また、中間素線群の素線は側素線群の素線とも部分的に係合する。そのため、中間素線群のコード長手方向へのずれ動きが生じず、撚りが安定する。

また、このコードは、コード長手方向の略全ての箇所において、中間素線群の少なくともいずれか１本の素線が、中心層を構成する素線群の少なくともいずれか１本の素線に接触しているため、クローズド撚りコードと同様にコードの伸びが小さく、低荷重伸びを抑制できる。

上記構成のコードにおいて、撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせは、素線に螺旋状のくせを付けた後押圧加工したことより得られたくせであるのが好ましい。所望のくせ形状に歯型を加工した一対の歯車間に素線を通してもジグザク状に折り曲げられて成る小さなくせが得られるが、そうした手段でくせ付けした素線は、折り曲げられた箇所が折り曲げられない箇所より加工度が大きくなり、この加工度が大きい折り曲げ箇所に応力が残留し、これに外力による応力が加わることで折り曲げ箇所の応力が過大になって耐疲労性が低下する。それに対し、螺旋状のくせを施した後、押圧加工したことにより得られたくせは、どの箇所においても加工度が均等になるので、過大な応力が作用せず、耐疲労性に優れたものとなる。

また、撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせは、ピッチＰ１が、Ｐ１＝０．２Ｐｃ〜０．５Ｐｃ（但し、Ｐｃは撚り合わせのピッチ）で、波高ｈが、ｈ＝０．２ｄ〜１．２ｄ（但し、ｄは素線径）であるのが好ましい。ピッチＰ１が０．２Ｐｃより小さいと、くせ付け時に過大な応力が作用する無理な塑性変形を伴うこととなって、素線が折れやすくなるとともに生産性が低下し、ピッチＰ１が０．５Ｐｃより大きいと、引張力が均等に負荷されなくなって、中間素線群の撚りの安定性が悪くなると共に、耐疲労性が悪くなる。また、波高ｈが０．２ｄよりも小さいと、各素線間の隙間が小さくなりすぎて、流動性の良いゴム材を使用しても加圧加硫時にゴム材が内部へ充分に侵入できず、波高ｈが１．２ｄｍｍより大きいと、撚りの安定性が悪くなり耐疲労性が悪化する。なお、これら撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせのピッチＰ１および波高ｈの値は、コードから撚りをほぐして取り出した素線のものと一致する。

本発明のゴム製品補強用スチールコードは以下の方法で製造することができる。
すなわち、Ｌ＋Ｍ＋Ｎ（Ｌ＝１〜４本、Ｍ＝４〜９、Ｎ＝８〜１５）の３層撚り構造のスチールコードの場合、Ｌ本の素線を撚り合わせて中心層を構成する素線群とし、該中心層を構成する素線群の上に、螺旋状のくせを付けた後押圧加工して得られた略二次元波状で撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有するＭ本の素線を撚り合わせて中間層を構成する素線群とし、該中間層を構成する素線群の上に少なくとも一部の素線同士の間に隙間が存在するようＮ本の素線を撚り合わせて外層を構成する素線群とし、こうして形成した３層撚り構造のスチールコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施すことで本発明のスチールコードを製造することができる。

また、１×Ｐ（Ｐ＝１３〜２７）の束撚り３層構造のスチールコードの場合、中間層を構成する素線群の全ての素線を、螺旋状のくせを付けた後押圧加工して得られた略二次元波状で撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有するものとし、該略二次元波状のくせを有する素線からなる中間層の素線群と中心層の素線群と外層の素線群の各素線を同一方向および同一ピッチで一度に撚り合わせて前記外層の少なくとも一部の素線同士の間に隙間が存在する束撚り３層構造のスチールコードを形成し、該スチールコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施すことで本発明のスチールコードを製造することができる。

このように芯素線群の上に略二次元波状のくせを有する中間素線群の素線を撚り合わせ、さらに側素線群の素線を撚り合わせてなる３層撚り構造のスチールコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施すことにより、また、略二次元波状のくせを有する素線からなる中間素線群と芯素線群および側素線群の素線を一度に撚り合わせてなる束撚り３層構造のスチールコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施すことにより、コード長手方向の略全ての箇所において、中間素線群の少なくともいずれか１本の素線が、芯素線群の少なくともいずれか１本の素線に常に接触しているコードとなり、また、中間素線群の素線同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触して中間素線群の素線の撚り角と外層を構成する素線群の素線の撚り角との差が大きくなる箇所が、コード長手方向に不連続な配置で部分的に存在するコードとなる。

これらの製造方法において、中間素線群の素線は、螺旋状のくせを付けた後押圧加工して略二次元波状のくせを付けたものを一旦リール等に巻き取り、撚線機の繰り出し装置に所定本数分をセットして撚り合わせてもよいし、撚線機の繰り出し装置から撚り口までの間でくせ付け加工を行うようにしてもよい。

本発明によれば、ゴム材侵入性が良好で、且つ、芯素線群や中間素線群のずれ動きがなくて撚り構造が安定すると共に低荷重伸びが小さい３層構造のゴム製品補強用スチールコードを得ることができ、このコードを例えば自動車用タイヤの補強材として使用することにより、タイヤの寿命を大幅に延長することができる。また、このコードは、低荷重伸びが小さいため、近年スチール化が進むタイヤのカーカス部に使用することができる。

また、このコードは、中間素線群の素線の撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを、素線に螺旋状のくせを付けた後押圧加工したことより得られたくせとすることで、加工度が均等となり、過大な応力が作用せず、耐疲労性に優れたものとなるようにすることができる。

また、このコードは、撚りをほぐした後の素線の状態で、撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせのピッチＰ１が、Ｐ１＝０．２Ｐｃ〜０．５Ｐｃ（但し、Ｐｃは撚り合わせのピッチ）であるようにすることで、無理な塑性変形を避けるとともに生産性を高めることができ、また、中間素線群の撚りの安定性並びに耐疲労性が悪化しないようにすることができる。また、撚りをほぐした後の素線の状態で、撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせの波高ｈが、ｈ＝０．２ｄ〜１．２ｄ（但し、ｄは素線径）とあるようすることで、ゴム材が内部へ充分に侵入できるとともに、撚りの安定性並びに耐疲労性が悪化しないようにすることができる。

以下、本発明の実施形態のゴム製品補強用スチールコード（以下、「スチールコード」あるいは、単に「コード」という。）を図面を参照して説明する。

図１はＬ＋Ｍ＋Ｎ（Ｌ＝１〜４、Ｍ＝４〜９、Ｎ＝８〜１５）の３層撚り構造のスチールコードの場合の実施形態の一例として、１＋５＋１１構造のスチールコードの断面構造を示している。

図１に示すコード（スチールコード）１０は、１＋５＋１１の３層撚り構造で、１本の素線（芯素線１１）の周りに略正弦波状の小さなくせ（撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせ）を有する５本の素線（中間素線１２）を撚り合わせ、外側（最外）に、撚り合わせのためのくせのみを有する１１本の素線（側素線１３）を撚り合わせ、こうして形成した３層撚り構造のコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施したものである。

このコード１０は、外層を構成する素線群の少なくとも一部の素線（側素線１３）同士の間に隙間１４が存在するとともに、中間層を構成する素線群（中間素線群）の素線（中間素線１２）の全てが、撚り合わせのためのくせとは別に略二次元波状で撚り合わせのためのくせよりピッチおよび波高の小さいくせを有している。この略二次元波状のくせは、素線（中間素線１２）に螺旋状のくせを付けた後押圧加工したことにより得られたくせであり、撚り合わせ前の素線の状態では略正弦波状である。

撚り合わせ前の素線の略正弦波状のくせは、図３に示すとおり波の谷から谷までまたは山から山までの長さ（周期）Ｐ１を意味し、波高とは、波の谷から山までの高さ（振幅）ｈを意味する。中間素線１２の略二次元波状のくせは、ピッチＰ１が、Ｐ１＝０．２Ｐｃ〜０．５Ｐｃ（但し、Ｐｃは撚り合わせのピッチ）で、波高ｈが、ｈ＝０．２ｄ〜１．２ｄ（但し、ｄは素線径）である。なお、素線径ｄは、０．１５〜０．４０ｍｍであるのが好ましい。０．１５ｍｍ未満であるとスチールコードの強度が低下し、０．４０ｍｍを越えると柔軟性が悪化する。

そして、このコード１０は、コード長手方向の略全ての箇所において、中間素線群の素線（中間素線１２）の少なくともいずれか１本の素線が、図１に示すように中心層を構成する素線群（芯素線群）の素線（芯素線１１）に接触（芯素線群の芯素線１１が複数本の場合は、少なくともいずれか一本の芯素線１１に接触）している。

また、このコード１０は、図４に示すように、中間素線群の素線（中間素線１２）同士がコード長手方向に不連続な配置で部分的に略パラレルに接触し、その略パラレルに接触する箇所（範囲）Ａで、中間素線１２の撚り角αが０（ゼロ）で、図示しない外層を構成する素線群（側素線群）の素線（側素線１３）の撚り角（中間素線１２の非パラレル部分での撚り角αと同じ）との差が大きくなっている。

芯素線１１（芯素線群）の上に、略正弦波状の小さなくせを有する複数本（図の例では５本）の中間素線１２を、コード長手方向の略全ての箇所において、中間素線１２の少なくともいずれか１本の素線が芯素線１１に接触するように撚り合わせると、それら複数本の中間素線１２は、コード長手方向に間隔をおいて周期的になじんで所定の撚り角αとなる部分と、押し潰れた格好で略パラレルに接触し合う部分とができ、図４に示すような撚り構造となるのである。

このコード１０は、側素線群の素線（側素線１３）同士の隙間１４から侵入したゴム材が、中間素線群の略二次元波状の小さなくせを有する素線（中間素線１２）同士の間に形成される隙間１５から中間素線群と芯素線群の間に入り込む。しかも、このコード１０は、中間素線群の全ての素線（中間素線１２）が略二次元波状の小さなくせを有することにより、中間素線群と側素線群との間、および中間素線群と芯素線群との間に閉じた空洞部は存在しないものとなる。そのため、ゴム材が容易に侵入する。

そして、このコード１０は、中間素線群の素線（中間素線１２）同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触して該中間素線群の素線（中間素線１２）の撚り角と外層を構成する素線群の素線の撚り角との差が大きくなる箇所が、コード長手方向に不連続な配置で部分的に存在するため、撚り角が揃うことによる側素線群の素線（側素線１３）の落ち込みが防止されて、ゴム材侵入路が確保される。

さらに、このコード１０は、コード長手方向の略全ての箇所において、中間素線群の少なくともいずれか１本の素線（中間素線１２）が芯素線群の少なくともいずれか１本の素線（芯素線１１）に常に接触し、また、中間素線群の素線（中間素線１２）は側素線群の素線（側素線１３）とも部分的に係合する。そのため、中間素線群のコード長手方向へのずれ動きが生じず、撚りが安定する。

また、図２は１×Ｐ（Ｐ＝１３〜２７）の束撚り３層構造のスチールコードの場合の実施形態の一例として、１×１６の束撚り３層構造のスチールコードの断面構造を示している。

図２に示すコード（スチールコード）２０は、１×１６の束撚り３層構造で、１本の素線（芯素線２１）を中心とし、その周りに略正弦波状の小さなくせ（撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせ）を有する５本の素線（中間素線２２）を配置し、外側（最外）に１０本の素線（側素線２３）を配置して一度に撚り合わせ、こうして形成した束撚り３層構造のコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施したものである。

このコード２０は、外層を構成する素線群の少なくとも一部の素線（側素線２３）同士の間に隙間２４が存在するとともに、中間層を構成する素線群（中間素線群）の素線（中間素線２２）の全てが、撚り合わせのためのくせとは別に略二次元波状で撚り合わせのためのくせよりピッチおよび波高の小さいくせを有している。この略二次元波状のくせは、素線（中間素線２２）に螺旋状のくせを付けた後押圧加工したことにより得られたくせであり、撚り合わせ前の素線の状態では略正弦波状である。

このコード２０の場合も、撚り合わせ前の中間素線２２の略正弦波状のくせは、図３に示すようにピッチＰ１が、Ｐ１＝０．２Ｐｃ〜０．５Ｐｃ（但し、Ｐｃは撚り合わせのピッチ）で、波高ｈが、ｈ＝０．２ｄ〜１．２ｄ（但し、ｄは素線径）である。なお、素線径ｄは、０．１５〜０．４０ｍｍであるのが好ましい。０．１５ｍｍ未満であるとスチールコードの強度が低下し、０．４０ｍｍを越えると柔軟性が悪化する。

そして、このコード２０も、コード長手方向の略全ての箇所において、中間素線群の素線（中間素線２２）の少なくともいずれか１本の素線が、図２に示すように中心層を構成する素線群（芯素線群）の素線（芯素線２１）に接触（芯素線群の芯素線２１が複数本の場合は、少なくともいずれか一本の芯素線２１に接触）している。

そして、このコード２０も、図４に示すように、中間素線群の素線（中間素線２２）同士がコード長手方向に不連続な配置で部分的に略パラレルに接触し、その略パラレルに接触する箇所（範囲）Ａで、中間素線２２の撚り角αが０（ゼロ）で、図示しない外層を構成する素線群（側素線群）の素線（側素線２３）の撚り角（中間素線２２の非パラレル部分での撚り角αと同じ）との差が大きくなっている。

芯素線２１（芯素線群）の周りに、略正弦波状の小さなくせを有する複数本（図の例では５本）の中間素線２２を配置し、外側（最外）に側素線２３を配置して、コード長手方向の略全ての箇所において、中間素線２２の少なくともいずれか１本が芯素線２１に接触するように一度で撚り合わせると、複数本の中間素線２２は、コード長手方向に間隔をおいて周期的になじんで所定の撚り角αとなる部分と、押し潰れた格好で略パラレルに接触し合う部分とができ、図４に示すような撚り構造となるのである。

このコード２０は、側素線群の素線（側素線２３）同士の隙間２４から侵入したゴム材が、中間素線群の略二次元波状の小さなくせを有する素線（中間素線２２）同士の間に形成される隙間２５から中間素線群と芯素線群の間に入り込む。しかも、このコード２０は、中間素線群の全ての素線（中間素線２２）が略二次元波状の小さなくせを有することにより、中間素線群と側素線群との間、および中間素線群と芯素線群との間に閉じた空洞部は存在しないものとなる。そのため、ゴム材が容易に侵入する。

そして、このコード２０は、中間素線群の素線（中間素線２２）同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触して該中間素線群の素線（中間素線２２）の撚り角と外層を構成する素線群の素線の撚り角との差が大きくなる箇所が、コード長手方向に不連続な配置で部分的に存在するため、撚り角が揃うことによる側素線群の素線（側素線２３）の落ち込みが防止されて、ゴム材侵入路が確保される。

さらに、このコード２０は、コード長手方向の略全ての箇所において、中間素線群の少なくともいずれか１本の素線（中間素線２２）が芯素線群の少なくともいずれか１本の素線（芯素線２１）に常に接触し、また、中間素線群の素線（中間素線２２）は側素線群の素線（側素線２３）とも部分的に係合する。そのため、中間素線群のコード長手方向へのずれ動きが生じず、撚りが安定する。

実施例として、直径５．５ｍｍのスチール線材を、パテンティングおよび伸線加工を繰り返した後、表面にブラスメッキを施して、線径０．２５ｍｍの素線とし、この素線を用いて、１＋５＋１１の３層撚り構造、１×１６の束撚り３層構造の２種類のコードを製造した。

１＋５＋１１構造の実施例のコードは、中間素線群とする５本の素線を、それぞれ螺旋状のくせを付けた後、押圧加工によって略正弦波状の小さなくせ（撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせ）を有する素線に加工し、その５本の素線を１本の芯素線の周りに撚り合わせて中間素線群とし、その外側（最外）に１１本の素線（側素線）を撚り合わせて３層撚り構造のコードを形成し、こうして形成したコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施して製造したものである。

また、１×１６構造の実施例のコードは、中間素線群となる５本の素線を、それぞれ螺旋状のくせを付けた後、押圧加工によって略正弦波状の小さなくせ（撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせ）を有する素線に加工し、１本の素線（芯素線）の周りにそれら略正弦波状の小さなくせを有する５本の素線（中間素線）を配置し、外側（最外）に１０本の素線（側素線）を配置して一度に撚り合わせ、こうして形成した束撚り３層構造のコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施して製造したものである。

いずれの場合も、螺旋状のくせは、供給される素線を軸芯として回転するくせ付け装置（特公昭６３−６３２９３号公報等記載のくせ付け装置）を用いて付与した。くせ形状は、くせ付けピンの間隔、くせ付けピンの寸法および、素線を軸芯として回転する回転数で調整した。

また、螺旋状のくせを略二次元波状のくせに加工する押圧加工および、撚り線加工後の押圧加工は、複数個の自由回転するローラーを千鳥状に配置した周知の押圧加工装置で行った。ただし、押圧加工の手段はこれに限られるものではない。

こうして製造した実施例のコードのゴム侵入性、低荷重伸びおよび撚り構造の安定性を従来例のコードと比較して評価した。

ゴム侵入性は、各コードを２ｋｇの引張荷重をかけた状態でゴム材中に埋め込み、加圧加硫した後コードを取り出し、そのコードを分解して一定長さを観察し、観察した長さに対するゴムと接触した形跡のある長さの比をパーセント表示して評価した。

低荷重伸びは、５ｋｇ荷重負荷時の伸びをパーセント表示して評価した。

また、撚り構造の安定性は、図５に示すように、コードＣの半径とほぼ同等の深さの断面半円形の溝を設けた１対の挟み具３１，３２を上下に合わせてコードＣを挟み、上側の挟み具３１の上に錘３３を載せて、その状態でコードＣを一方向（矢印の方向）に連続的に引き抜いたときに、コードＣの側素線が余って挟み具３１，３２の溝の入口側に素線がたまっていく量（余り量）がどれくらいあるかで評価した。余り量が無ければ、各層の素線群間同士が密接していることを意味する。

従来例は、直径５．５ｍｍのスチール線材を、パテンティングおよび伸線加工を繰り返した後、表面にプラスメッキを施して、線径０．２５ｍｍの素線とし、この素線を用いて、従来の１＋５＋１１のクローズド構造のコード、１＋５＋１１のオープン構造のコード、１＋５＋１１で螺旋状のくせを有する素線を中間層に配置したコード、１×１６のオープン構造のコード、１×１６のクローズド構造のコード、１×１６で螺旋状のくせを有する素線を中間層に配置したコードの６種類のコードを製造した。螺旋状のくせを設ける素線の数は、１＋５＋１１構造のコード、１×１６構造のコード共に、中間層に位置する５本の素線のうちの３本とした。

評価の結果を表１に示す。

表１から、実施例のコードは全ての評価で従来コードより優れていることが明らかである。

本発明の実施形態の１＋５＋１１の３層撚り構造のスチールコードの断面図である。 本発明の実施形態の１×１６の束撚り３層構造のスチールコードの断面図である。 本発明の実施形態における略正弦波状のくせのピッチおよび波高の説明図である。 本発明の実施形態における中間素線群の撚り構造の説明図である。 実施例のスチールコードの撚り構造の安定性を評価する方法の説明図である。 従来の１＋６＋１２の３層オープン撚り構造のスチールコードの断面図である。 従来の１×２４の束撚り構造で中間層の一部の素線が撚り合わせのためのくせとは異なる螺旋状のくせを有しているスチールコードの断面図である。 従来の１×２４の束撚り構造で中間層の全ての素線が撚り合わせのためのくせとは異なる螺旋状のくせを有しているコードの断面図である。

符号の説明

１０、２０ コード（スチールコード）
１１、２１ 芯素線
１２、２２ 中間素線
１３、２３ 側素線
１４、２４ 隙間

Claims (7)

1. Ｌ＋Ｍ＋Ｎ（Ｌ＝１〜４、Ｍ＝４〜９、Ｎ＝８〜１５）の３層撚り構造、または１×Ｐ（Ｐ＝１３〜２７）の束撚り３層構造のスチールコードであって、外層を構成する素線群の少なくとも一部の素線同士の間に隙間が存在するとともに、中間層を構成する素線群の全ての素線が、撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有し、かつ、コード長手方向の略全ての箇所において、前記中間層を構成する素線群の少なくともいずれか１本の素線が、中心層を構成する素線群の少なくともいずれか１本の素線に接触していることを特徴とするゴム製品補強用スチールコード。
2. Ｌ＋Ｍ＋Ｎ（Ｌ＝１〜４、Ｍ＝４〜９、Ｎ＝８〜１５）の３層撚り構造、または１×Ｐ（Ｐ＝１３〜２７）の束撚り３層構造のスチールコードであって、外層を構成する素線群の少なくとも一部の素線同士の間に隙間が存在するとともに、中間層を構成する素線群の全ての素線が、撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有し、かつ、前記中間層を構成する素線群の素線同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触して該中間層を構成する素線群の素線の撚り角と外層を構成する素線群の素線の撚り角との差が大きくなる箇所が、コード長手方向に不連続な配置で部分的に存在することを特徴とするゴム製品補強用スチールコード。
3. Ｌ＋Ｍ＋Ｎ（Ｌ＝１〜４、Ｍ＝４〜９、Ｎ＝８〜１５）の３層撚り構造、または１×Ｐ（Ｐ＝１３〜２７）の束撚り３層構造のスチールコードであって、外層を構成する素線群の少なくとも一部の素線同士の間に隙間が存在するとともに、中間層を構成する素線群の全ての素線が、撚り合わせのためのくせとは別に撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有し、かつ、コード長手方向の略全ての箇所において、前記中間層を構成する素線群の少なくともいずれか１本の素線が、中心層を構成する素線群の少なくともいずれか１本の素線に接触しているとともに、前記中間層を構成する素線群の素線同士がコード中心軸に略平行となるよう略パラレルに接触して該中間層を構成する素線群の素線の撚り角と外層を構成する素線群の素線の撚り角との差が大きくなる箇所が、コード長手方向に不連続な配置で部分的に存在することを特徴とするゴム製品補強用スチールコード。
4. 前記撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせは、素線に螺旋状のくせを付けた後押圧加工したことより得られたくせである請求項１、２または３記載のゴム製品補強用スチールコード。
5. 前記撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせは、ピッチＰ１が、Ｐ１＝０．２Ｐｃ〜０．５Ｐｃ（但し、Ｐｃは撚り合わせのピッチ）で、波高ｈが、ｈ＝０．２ｄ〜１．２ｄ（但し、ｄは素線径）である請求項１、２、３または４記載のゴム製品補強用スチールコード。
6. Ｌ＋Ｍ＋Ｎ（Ｌ＝１〜４本、Ｍ＝４〜９、Ｎ＝８〜１５）の３層撚り構造のスチールコードの製造方法であって、Ｌ本の素線を撚り合わせて中心層を構成する素線群とし、該中心層を構成する素線群の上に、螺旋状のくせを付けた後押圧加工して得られた略二次元波状で撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有するＭ本の素線を撚り合わせて中間層を構成する素線群とし、該中間層を構成する素線群の上に少なくとも一部の素線同士の間に隙間が存在するようＮ本の素線を撚り合わせて外層を構成する素線群とし、こうして形成した３層撚り構造のスチールコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施すことを特徴とするゴム製品補強用スチールコードの製造方法。
7. １×Ｐ（Ｐ＝１３〜２７）の束撚り３層構造のスチールコードの製造方法であって、中間層を構成する素線群の全ての素線を、螺旋状のくせを付けた後押圧加工して得られた略二次元波状で撚り合わせのためのくせよりピッチの小さいくせを有するものとし、該略二次元波状のくせを有する素線からなる中間層の素線群と中心層の素線群と外層の素線群の各素線を同一方向および同一ピッチで一度に撚り合わせて前記外層の少なくとも一部の素線同士の間に隙間が存在する束撚り３層構造のスチールコードを形成し、該スチールコードにコード長手方向に直交する方向から押圧加工を施すことを特徴とするゴム製品補強用スチールコードの製造方法。

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