ゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド
【課題】座屈性とゴムのペネトレ−ションを改良した新規なスチールコードに関するものであり、特にゴムクロ−ラの耐久性を向上したものである。
【解決手段】複数のフィラメントからなる１本のコアストランドの周辺に、複数のフィラメントからなるシ−スストランドを撚り合わせてなるスチ−ルコ−ドであって、シ−スストランドの巻き付け角度θが１２度以上であることを特徴とするゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ドであり、好ましくは、シ−スストランドの巻き付け角度θが、１２〜２５度であるスチ−ルコ−ド。１‥コアストランド、２‥シ−スストランド、３‥コアフィラメント、４‥シ−スフィラメント。
【解決手段】複数のフィラメントからなる１本のコアストランドの周辺に、複数のフィラメントからなるシ−スストランドを撚り合わせてなるスチ−ルコ−ドであって、シ−スストランドの巻き付け角度θが１２度以上であることを特徴とするゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ドであり、好ましくは、シ−スストランドの巻き付け角度θが、１２〜２５度であるスチ−ルコ−ド。１‥コアストランド、２‥シ−スストランド、３‥コアフィラメント、４‥シ−スフィラメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゴムクロ−ラに埋設されるスチ−ルコ−ドに関するものであり、更に言えば、ゴムのペネトレ−ションと座屈性を改良したスチールコードにかかるものである。
【背景技術】
【０００２】
無端状のゴムクロ−ラは車両等に装着されて使用に供される際、大きな張力がかかる。このため、抗張体としてスチ−ルコ−ドが列状をなしてその長手方向に埋設されている。即ち、ゴムクロ−ラは、一般的には内部にスチ−ルコ−ドを埋設した有端状のゴムクロ−ラ基体を得、その両端から突出させたスチ−ルコ−ドを重ね合わせ、この部位を更にゴム加硫して無端状のゴムクロ−ラとしている。
【０００３】
用いられるスチ−ルコ−ドは内部にゴムの侵入（ゴムのペネトレ−ション）性の良いスチールコードが好んで用いられるものであり、接着性の向上や腐食の原因となるスチ−ルコ−ド内の水分をなくす目的である（特許文献１）。このため、使用されるスチ−ルコ−ドはゴムのペネトレ−ション性を良くするため、コアストランド径とシースストランド径とを同径とし、シースストランドの巻き付け角度は約６〜１２度程度にしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１４１４３号公報
【０００５】
ゴムクロ−ラのエンドレス部位はかかるスチ−ルコ−ドが重なり合っている部位であり、スプロケット及びアイドラ−に巻き掛けして使用に供する際に、スチ−ルコ−ドのオーバラップ部の内側に位置するスチ−ルコ−ドがスプロケット等に巻き掛かった際の圧縮力を受けて座屈し、巻き掛かっていない際には正常な状態に戻るという繰り返しの歪みを受ける。このため、スチ−ルコ−ドのオ−バ−ラップ部の内側に位置するスチ−ルコ−ドが繰り返しの座屈のためにフィラメントが疲労切断することがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の従来技術に鑑みてなされたものであり、座屈性とゴムのペネトレ−ションを改良したスチールコードを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の要旨は、複数のフィラメントからなる１本のコアストランドの周辺に、複数のフィラメントからなるシ−スストランドを撚り合わせてなるスチ−ルコ−ドであって、シ−スストランドの巻き付け角度θが１２度以上であることを特徴とするゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ドであり、好ましくは、シ−スストランドの巻き付け角度θが、１２〜２５度であるスチ−ルコ−ドである。
【０００８】
一方、シ−スストランドの巻き付け密度ρは、０．９６以下であり、好ましくは、密度ρが、０．９０〜０．９６であるスチ−ルコ−ドがよい。
【０００９】
更に具体的には、巻き付け角度θ及び巻き付け密度ρを複合的に考慮すれば、複数のフィラメントからなる１本のコアストランドの周辺に、複数のフィラメントからなるシ−スストランドを撚り合わせてなるスチ−ルコ−ドであって、シ−スストランドの巻き付け角度θが１４．３度以上であり、シ−スストランドの巻き付け密度ρが０．９６以下であることを特徴とするゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド（請求項７）にかかるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は以上の通りであり、座屈性とゴムのペネトレ−ションが改良されたスチールコードが提供できたものであり、ゴムクロ−ラの耐久性が著しく向上したものである。（請求項１〜２）の構成により、座屈によるフィラメント切断を抑制することができ、かつ、そのためのコアストランド径とシースストランド径（請求項５）を特定し、更には、シースストランドピッチＰを適切に設定することができる。そして、（請求項３〜４）の構成により、ゴムのペネトレ−ション性が良いスチールコードを設定することができたものである。
【００１１】
勿論、座屈性とゴムのペネトレ−ションの両方が同時に改良されたスチールコ−ドであるのが最も好ましく、（請求項７）の規定によって両者が満足できるものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、上記したようにゴムクローラに使用されるスチールコードのフィラメントが疲労切断することがあるため、切断が起きない巻き付け角度を規定し、かつゴムペネ性が確保される巻き付け密度を規定してそれを満たすコードの径を明確にしたものである。
【００１３】
一般に、スチ−ルコードを構成するシースストランドの巻き付け角度は、スチ−ルコード長手方向に対して大きければ大きいほど巻き付け数も多くなるので，折れにくさという点では向上する。しかしスチ−ルコードの巻き付け数が多くなるということは、その分スチ−ルコード間にゴムが侵入しにくくなり、侵入するゴムの量も少なくなるので、水分が入ると錆やすくなる。本発明はフィラメントの疲労座屈が発生せず、かつゴムペネトレ−ション性が良いスチールコードを確保できるようにしたものである。
【００１４】
本発明の目的を達成するために選択された構成は、シ−スストランドの巻き付け角度θ（請求項１〜２）と巻き付け密度である（請求項３〜４）。先ず、巻き付け角度θについていえば、図１に示すようにコアストランド１の長手方向とシ−スストランド２の交差角度であり、１ピッチの巻き付け長さをＰとすれば、特に展開図より分かる通り、ｔａｎθ＝π（Ｄ１＋Ｄ２）／Ｐとなり、これよりθ＝ｔａｎ−１π（Ｄ１＋Ｄ２）／Ｐで求められる。尚、コアストランドの直径をＤ１、シ−スストランドの直径をＤ２とする。
【００１５】
かかる巻き付け角度θの値（請求項１〜２）としては、角度θが大きくなれば座屈の現象が少なくなるが、一方で、シ−スストランド同士の隙間が減ってゴムペネトレ−ションが悪くなるという問題が生じる。数多くの実験値から座屈の現象が少なくなる実用的な数値としては、１２〜２５度の数値が特に優れていることが判明した。
【００１６】
次に、巻き付け密度ρ（請求項３〜４）についていえば、図１に示すＬにシ−スストランド（ｎ本）が並ぶこととなるので、ｃｏｓθ＝Ｌ／π（Ｄ１＋Ｄ２）、Ｌ・ρ＝ｎＤ２より、ρ＝ｎＤ２／π（Ｄ１＋Ｄ２）ｃｏｓθとなる。そして、通常のゴムクロ−ラに用いられるスチ−ルコ−ドにあってはｎ＝６であるので、ρ＝６・Ｄ２／π（Ｄ１＋Ｄ２）ｃｏｓθが得られる。かかる巻き付け密度ρは上記したシ−スストランド同士の隙間を表すものといってよく、巻き付け密度ρは１未満であり、実用的なペネトレ−ションを考えると、ρは０．９０〜０．９６の範囲である。
【００１７】
コアストランド径Ｄａとシ−スストランド径Ｄｂの比Ｄａ／Ｄｂが、１．０１〜１．１５であり（請求項５）、通常のゴムクロ−ラ用のスチ−ルコ−ドにあっては、ｎ＝６であり（請求項６）、実際の使用に供されるスチ−ルコ−ドの具体例としては、（３＋９）×７、（３＋８）×７、（３＋９＋１５）×７、７×７である。
【実施例】
【００１８】
図２は本発明のスチ−ルコ−ド（（３＋９）×７）の断面図であり、コアストランド１及びシ−スストランド２共にコアフィラメント３が３本、シ−スフィラメント４が９本であった。ストランド径としては、コアストランド径が１．１６ｍｍ、シ−スストランド径が１．０８ｍｍであった。又、シスストランドピッチＰは２７ｍｍであった。
【００１９】
ここで、スチ−ルコ−ドの巻き付け角度θ及び巻き付け密度ρを変化させて得られたスチ−ルコ−ドを実際のゴムクロ−ラに使用し、座屈の発生及びゴムのペネトレ−ションを観察した。尚、試験に用いたクロ−ラは幅寸法が３０ｃｍ、長さ方向に埋設された芯金の数は９０本、芯金の中央間隔が５２．５ｍｍであり、クロ−ラの用途はミニショベル用のものである。実験の結果は表１に示す通りである。
【００２０】
座屈試験方法は屈曲試験機で３０万回屈曲試験を行ったものであり、対抗するスプロケットの歯数は２１であった。屈曲後、スチ−ルコ−ドのオ−バ−ラップ部を解剖してスチ−ルコ−ドの切断の有無を確認した。一方、ゴムのペネトレ−ション試験は、クロ−ラから取り出したスチ−ルコ−ドをほぐして確認した。
【００２１】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明によれば、コアストランドに対してシ−スストランドの巻き付け角度θ及び巻き付け密度ρを選択することにより、従来技術ににはない大きな効果を奏することが判明したものである。このことから、本発明のスチ−ルコ−ドは全てのゴムクロ−ラに採用することが可能であり、これによってゴムクロ−ラの耐久性が特に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１はコアストランドに対するシ−スストランドの巻き付け角度θ、及び巻き付け密度ρを説明する図である。
【図２】図２は本発明のスチ−ルコ−ド（（３＋９）×７）の断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１‥コアストランド、
２‥シ−スストランド、
３‥コアフィラメント、
４‥シ−スフィラメント、
Ｄ１‥コアストランドの直径、
Ｄ２‥シ−スストランドの直径、
Ｐ‥１ピッチの巻き付け長さ、
θ‥シ−スストランドの巻き付け角度。
【技術分野】
【０００１】
本発明はゴムクロ−ラに埋設されるスチ−ルコ−ドに関するものであり、更に言えば、ゴムのペネトレ−ションと座屈性を改良したスチールコードにかかるものである。
【背景技術】
【０００２】
無端状のゴムクロ−ラは車両等に装着されて使用に供される際、大きな張力がかかる。このため、抗張体としてスチ−ルコ−ドが列状をなしてその長手方向に埋設されている。即ち、ゴムクロ−ラは、一般的には内部にスチ−ルコ−ドを埋設した有端状のゴムクロ−ラ基体を得、その両端から突出させたスチ−ルコ−ドを重ね合わせ、この部位を更にゴム加硫して無端状のゴムクロ−ラとしている。
【０００３】
用いられるスチ−ルコ−ドは内部にゴムの侵入（ゴムのペネトレ−ション）性の良いスチールコードが好んで用いられるものであり、接着性の向上や腐食の原因となるスチ−ルコ−ド内の水分をなくす目的である（特許文献１）。このため、使用されるスチ−ルコ−ドはゴムのペネトレ−ション性を良くするため、コアストランド径とシースストランド径とを同径とし、シースストランドの巻き付け角度は約６〜１２度程度にしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１４１４３号公報
【０００５】
ゴムクロ−ラのエンドレス部位はかかるスチ−ルコ−ドが重なり合っている部位であり、スプロケット及びアイドラ−に巻き掛けして使用に供する際に、スチ−ルコ−ドのオーバラップ部の内側に位置するスチ−ルコ−ドがスプロケット等に巻き掛かった際の圧縮力を受けて座屈し、巻き掛かっていない際には正常な状態に戻るという繰り返しの歪みを受ける。このため、スチ−ルコ−ドのオ−バ−ラップ部の内側に位置するスチ−ルコ−ドが繰り返しの座屈のためにフィラメントが疲労切断することがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の従来技術に鑑みてなされたものであり、座屈性とゴムのペネトレ−ションを改良したスチールコードを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の要旨は、複数のフィラメントからなる１本のコアストランドの周辺に、複数のフィラメントからなるシ−スストランドを撚り合わせてなるスチ−ルコ−ドであって、シ−スストランドの巻き付け角度θが１２度以上であることを特徴とするゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ドであり、好ましくは、シ−スストランドの巻き付け角度θが、１２〜２５度であるスチ−ルコ−ドである。
【０００８】
一方、シ−スストランドの巻き付け密度ρは、０．９６以下であり、好ましくは、密度ρが、０．９０〜０．９６であるスチ−ルコ−ドがよい。
【０００９】
更に具体的には、巻き付け角度θ及び巻き付け密度ρを複合的に考慮すれば、複数のフィラメントからなる１本のコアストランドの周辺に、複数のフィラメントからなるシ−スストランドを撚り合わせてなるスチ−ルコ−ドであって、シ−スストランドの巻き付け角度θが１４．３度以上であり、シ−スストランドの巻き付け密度ρが０．９６以下であることを特徴とするゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド（請求項７）にかかるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は以上の通りであり、座屈性とゴムのペネトレ−ションが改良されたスチールコードが提供できたものであり、ゴムクロ−ラの耐久性が著しく向上したものである。（請求項１〜２）の構成により、座屈によるフィラメント切断を抑制することができ、かつ、そのためのコアストランド径とシースストランド径（請求項５）を特定し、更には、シースストランドピッチＰを適切に設定することができる。そして、（請求項３〜４）の構成により、ゴムのペネトレ−ション性が良いスチールコードを設定することができたものである。
【００１１】
勿論、座屈性とゴムのペネトレ−ションの両方が同時に改良されたスチールコ−ドであるのが最も好ましく、（請求項７）の規定によって両者が満足できるものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、上記したようにゴムクローラに使用されるスチールコードのフィラメントが疲労切断することがあるため、切断が起きない巻き付け角度を規定し、かつゴムペネ性が確保される巻き付け密度を規定してそれを満たすコードの径を明確にしたものである。
【００１３】
一般に、スチ−ルコードを構成するシースストランドの巻き付け角度は、スチ−ルコード長手方向に対して大きければ大きいほど巻き付け数も多くなるので，折れにくさという点では向上する。しかしスチ−ルコードの巻き付け数が多くなるということは、その分スチ−ルコード間にゴムが侵入しにくくなり、侵入するゴムの量も少なくなるので、水分が入ると錆やすくなる。本発明はフィラメントの疲労座屈が発生せず、かつゴムペネトレ−ション性が良いスチールコードを確保できるようにしたものである。
【００１４】
本発明の目的を達成するために選択された構成は、シ−スストランドの巻き付け角度θ（請求項１〜２）と巻き付け密度である（請求項３〜４）。先ず、巻き付け角度θについていえば、図１に示すようにコアストランド１の長手方向とシ−スストランド２の交差角度であり、１ピッチの巻き付け長さをＰとすれば、特に展開図より分かる通り、ｔａｎθ＝π（Ｄ１＋Ｄ２）／Ｐとなり、これよりθ＝ｔａｎ−１π（Ｄ１＋Ｄ２）／Ｐで求められる。尚、コアストランドの直径をＤ１、シ−スストランドの直径をＤ２とする。
【００１５】
かかる巻き付け角度θの値（請求項１〜２）としては、角度θが大きくなれば座屈の現象が少なくなるが、一方で、シ−スストランド同士の隙間が減ってゴムペネトレ−ションが悪くなるという問題が生じる。数多くの実験値から座屈の現象が少なくなる実用的な数値としては、１２〜２５度の数値が特に優れていることが判明した。
【００１６】
次に、巻き付け密度ρ（請求項３〜４）についていえば、図１に示すＬにシ−スストランド（ｎ本）が並ぶこととなるので、ｃｏｓθ＝Ｌ／π（Ｄ１＋Ｄ２）、Ｌ・ρ＝ｎＤ２より、ρ＝ｎＤ２／π（Ｄ１＋Ｄ２）ｃｏｓθとなる。そして、通常のゴムクロ−ラに用いられるスチ−ルコ−ドにあってはｎ＝６であるので、ρ＝６・Ｄ２／π（Ｄ１＋Ｄ２）ｃｏｓθが得られる。かかる巻き付け密度ρは上記したシ−スストランド同士の隙間を表すものといってよく、巻き付け密度ρは１未満であり、実用的なペネトレ−ションを考えると、ρは０．９０〜０．９６の範囲である。
【００１７】
コアストランド径Ｄａとシ−スストランド径Ｄｂの比Ｄａ／Ｄｂが、１．０１〜１．１５であり（請求項５）、通常のゴムクロ−ラ用のスチ−ルコ−ドにあっては、ｎ＝６であり（請求項６）、実際の使用に供されるスチ−ルコ−ドの具体例としては、（３＋９）×７、（３＋８）×７、（３＋９＋１５）×７、７×７である。
【実施例】
【００１８】
図２は本発明のスチ−ルコ−ド（（３＋９）×７）の断面図であり、コアストランド１及びシ−スストランド２共にコアフィラメント３が３本、シ−スフィラメント４が９本であった。ストランド径としては、コアストランド径が１．１６ｍｍ、シ−スストランド径が１．０８ｍｍであった。又、シスストランドピッチＰは２７ｍｍであった。
【００１９】
ここで、スチ−ルコ−ドの巻き付け角度θ及び巻き付け密度ρを変化させて得られたスチ−ルコ−ドを実際のゴムクロ−ラに使用し、座屈の発生及びゴムのペネトレ−ションを観察した。尚、試験に用いたクロ−ラは幅寸法が３０ｃｍ、長さ方向に埋設された芯金の数は９０本、芯金の中央間隔が５２．５ｍｍであり、クロ−ラの用途はミニショベル用のものである。実験の結果は表１に示す通りである。
【００２０】
座屈試験方法は屈曲試験機で３０万回屈曲試験を行ったものであり、対抗するスプロケットの歯数は２１であった。屈曲後、スチ−ルコ−ドのオ−バ−ラップ部を解剖してスチ−ルコ−ドの切断の有無を確認した。一方、ゴムのペネトレ−ション試験は、クロ−ラから取り出したスチ−ルコ−ドをほぐして確認した。
【００２１】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明によれば、コアストランドに対してシ−スストランドの巻き付け角度θ及び巻き付け密度ρを選択することにより、従来技術ににはない大きな効果を奏することが判明したものである。このことから、本発明のスチ−ルコ−ドは全てのゴムクロ−ラに採用することが可能であり、これによってゴムクロ−ラの耐久性が特に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１はコアストランドに対するシ−スストランドの巻き付け角度θ、及び巻き付け密度ρを説明する図である。
【図２】図２は本発明のスチ−ルコ−ド（（３＋９）×７）の断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１‥コアストランド、
２‥シ−スストランド、
３‥コアフィラメント、
４‥シ−スフィラメント、
Ｄ１‥コアストランドの直径、
Ｄ２‥シ−スストランドの直径、
Ｐ‥１ピッチの巻き付け長さ、
θ‥シ−スストランドの巻き付け角度。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィラメントからなる１本のコアストランドの周辺に、複数のフィラメントからなるシ−スストランドを撚り合わせてなるスチ−ルコ−ドであって、シ−スストランドの巻き付け角度θが１２度以上であることを特徴とするゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド。
【請求項２】
シ−スストランドの巻き付け角度θが、好ましくは１２〜２５度である請求項１記載のゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド。
【請求項３】
シ−スストランドの巻き付け密度ρが、０．９６以下である請求項１又は２記載のゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド。
【請求項４】
シ−スストランドの巻き付け密度ρが、好ましくは０．９０〜０．９６である請求項１又は２記載のゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド。
【請求項５】
コアストランド径Ｄａとシ−スストランド径Ｄｂの比Ｄａ／Ｄｂが、１．０１〜１．１５である請求項１乃至３いずれか１記載のゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド。
【請求項６】
シ−スストランドの本数が６本である請求項１乃至４いずれか１記載のゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド。
【請求項７】
複数のフィラメントからなる１本のコアストランドの周辺に、複数のフィラメントからなるシ−スストランドを撚り合わせてなるスチ−ルコ−ドであって、シ−スストランドの巻き付け角度θが１４．３度以上であり、シ−スストランドの巻き付け密度ρが０．９６以下であることを特徴とするゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド。
【請求項１】
複数のフィラメントからなる１本のコアストランドの周辺に、複数のフィラメントからなるシ−スストランドを撚り合わせてなるスチ−ルコ−ドであって、シ−スストランドの巻き付け角度θが１２度以上であることを特徴とするゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド。
【請求項２】
シ−スストランドの巻き付け角度θが、好ましくは１２〜２５度である請求項１記載のゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド。
【請求項３】
シ−スストランドの巻き付け密度ρが、０．９６以下である請求項１又は２記載のゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド。
【請求項４】
シ−スストランドの巻き付け密度ρが、好ましくは０．９０〜０．９６である請求項１又は２記載のゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド。
【請求項５】
コアストランド径Ｄａとシ−スストランド径Ｄｂの比Ｄａ／Ｄｂが、１．０１〜１．１５である請求項１乃至３いずれか１記載のゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド。
【請求項６】
シ−スストランドの本数が６本である請求項１乃至４いずれか１記載のゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド。
【請求項７】
複数のフィラメントからなる１本のコアストランドの周辺に、複数のフィラメントからなるシ−スストランドを撚り合わせてなるスチ−ルコ−ドであって、シ−スストランドの巻き付け角度θが１４．３度以上であり、シ−スストランドの巻き付け密度ρが０．９６以下であることを特徴とするゴムクロ−ラ用スチ−ルコ−ド。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−２５０５０（Ｐ２００８−２５０５０Ａ）
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９８１３５（Ｐ２００６−１９８１３５）
【出願日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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