スチール・コード
【目的】心ワイヤの移動が生じにくく，かつ強度低下の少ないスチール・コードを提供する。
【構成】スチール・コード１は，表面にスパイラル状平面部２ａ，２ｂを備えた１本の心ワイヤ２と，その周囲に位置する複数本の側ワイヤ３とが撚り合わされて構成される。心ワイヤ２のスパイラル状平面部の回転方向とスチール・コード１の撚り方向とは同一であり，心ワイヤ２のスパイラル状平面部２ａ，２ｂのピッチＨと，スチール・コード１の撚りピッチＰとの比がＨ／Ｐ≦０．７である。
【構成】スチール・コード１は，表面にスパイラル状平面部２ａ，２ｂを備えた１本の心ワイヤ２と，その周囲に位置する複数本の側ワイヤ３とが撚り合わされて構成される。心ワイヤ２のスパイラル状平面部の回転方向とスチール・コード１の撚り方向とは同一であり，心ワイヤ２のスパイラル状平面部２ａ，２ｂのピッチＨと，スチール・コード１の撚りピッチＰとの比がＨ／Ｐ≦０．７である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，スチール・コード，特に，ゴム製品，合成樹脂製品等の補強部材として利用されるスチール・コードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からタイヤの補強部材として，１＋Ｎ構成のスチール・コードが使用されている（特許文献１〜３）。
【特許文献１】特開２００１−３２９４７６号公報
【特許文献２】特開２００５−１７９８７８号公報
【特許文献３】特許第３４９８２７４号公報
【０００３】
しかしながら，上記特許文献１〜３に開示されているスチール・コードを構成する心ワイヤおよび側ワイヤは，いずれも断面が円形のものである。断面が円形の心ワイヤおよび側ワイヤを用いた１＋Ｎ構成のスチール・コードは，心ワイヤと側ワイヤが滑らかに接触するので，心ワイヤと側ワイヤとの間の摩擦力が小さく，たとえばタイヤに埋込まれて用いられているときに，スチール・コード内部へのゴム浸透性が良好であっても，心ワイヤがスチール・コードの長手方向に移動して側ワイヤの間から飛出し，形の崩れた部分に応力が集中してスチール・コードが早期に破断する不具合や，飛出した心ワイヤによってゴムとスチール・コードとの接着界面が破壊される，いわゆるセパレーションの起点となる不具合が生じることがある。また，スチール・コード内部にゴムが確実に浸透しないこともあり，心ワイヤと側ワイヤとの間の摩擦力（抵抗力）の向上を，ゴム浸透性のみに頼るのは好ましくはない。
【０００４】
特許文献４には，心ワイヤに波形型付けを施した１＋５構成のスチール・コードが開示されている。心ワイヤを波形に型付けする（波付加工する）ことによって，心ワイヤと側ワイヤとの間の摩擦力が増大し，心ワイヤの移動が生じにくいスチール・コードを得ることができる。しかしながら，波形を付与する程度に心ワイヤを加工すると，心ワイヤに比較的大きな強度低下が生じてしまう。心ワイヤを含むスチール・コードの単位質量当たりの切断強度が大きく低下し，補強材としての強度効率が悪くなる。
【特許文献４】特許第３０４００２５号公報
【発明の開示】
【０００５】
この発明は，心ワイヤの移動が生じにくく，かつ強度低下の少ないスチール・コードを提供することを目的とする。
【０００６】
この発明によるスチール・コードは，スチール・ワイヤ表面に，その長手方向にスパイラル状に変位している平面部を有する１本のスチール・ワイヤ心線（以下，心ワイヤという）が中心に配置され，心ワイヤとその周囲の複数本のスチール・ワイヤ側線（以下，側ワイヤという）とが撚り合わされている１＋Ｎ構成のスチール・コードであって，上記心ワイヤのスパイラル状平面部の回転方向と上記スチール・コードの撚り方向とが同一であり，上記心ワイヤのスパイラル状平面部のピッチＨと，上記スチール・コードの撚りピッチＰとの比がＨ／Ｐ≦０．７であることを特徴とする。心ワイヤの表面のスパイラル状平面部は，１つ（１本）であっても，複数，たとえば，２つ（２本），３つ（３本），４つ（４本）等であってもよい。
【０００７】
この発明によると，心ワイヤに対する加工は，その長手方向の平面部の加工であるから，スパイラル状波付け加工や二次元の波付け（クリンプ）加工と比べて心ワイヤの強度低下が小さく，したがって心ワイヤと側ワイヤとを撚合わせることによってつくられるスチール・コードの強度低下も小さい。
【０００８】
平面部は，スチール・コードの中心に心ワイヤが配置されている状態において，スパイラル状に変位していればよい（平面部が心ワイヤの表面にスパイラル状に巻き付いているような形態）。心ワイヤが平面部を有し，かつこの平面部がスパイラル状に変位しているので，側ワイヤは心ワイヤの平面部（曲面部と平面部の境界）を比較的小さな角度で複数回斜めに横切ることになる。このため，断面が全長にわたって円形である心ワイヤおよび側ワイヤに比べると，心ワイヤと側ワイヤとの間の摩擦力を大きくすることができる。
【０００９】
一実施態様では，心ワイヤの長手方向に直線状に平面部を形成しておき，スチール・コードをつくるときにこの心ワイヤがねじられることによって，結果的に，スチール・コードの中心に心ワイヤが配置されている状態において平面部はスパイラル状に変位したものになる。ねじられていない心ワイヤ自体がスパイラル状平面部を持つものであってもよい。たとえば，心ワイヤをあらかじめねじっておき，ねじられた状態の心ワイヤに直線状の平面部を形成し，その後心ワイヤをねじり戻すと，ねじられていない状態の心ワイヤがスパイラル状の平面部を持つものになる。スチール・コードの中心に配置されている心ワイヤは，ねじれを伴っているものであってもよいし，ねじられていないものであってもよい。いずれにしても，スチール・コードの中心に配置されている状態において，心ワイヤの表面にはその長手方向にスパイラル状に変位した平面部が存在する。
【００１０】
この発明によると，心ワイヤのスパイラル状平面部の回転方向とスチール・コードの撚り方向とが同一とされる。心ワイヤのスパイラル状平面部の回転方向とスチール・コードの撚り方向とが逆方向である場合，側ワイヤは心ワイヤの平面部（曲面部と平面部の境界）と大きな角度で交差することになり，心ワイヤと側ワイヤが点接触の状態になる。これにより，フレッティング摩耗によってスチール・コードの疲労性が悪化することがある。心ワイヤのスパイラル状平面部の回転方向とスチール・コードの撚り方向とを同一方向とすることによって，フレッティング摩耗を抑制することができる。
【００１１】
またこの発明によると，心ワイヤのスパイラル状平面部のピッチＨは上記スチール・コードの撚りピッチＰよりも短く，その比がＨ／Ｐ≦０．７に調節されている。上述のように，スパイラル状平面部によって心ワイヤと側ワイヤとの間の摩擦力が増大するので，スチール・コードの長手方向への心ワイヤの移動抵抗が大きくなり，心ワイヤの移動（スチール・コードの端面からの心ワイヤの飛出し）も抑制されてセパレーションが防止される。
【００１２】
心ワイヤのスパイラル状平面部のピッチＨとスチール・コードの撚りピッチＰとの比をＨ／Ｐ≦０．７に調節するのは，たとえ心ワイヤがスパイラル状平面部を持つものであっても，心ワイヤのスパイラル状平面部のピッチＨとスチール・コードの撚りピッチＰとが近づくにつれて，心ワイヤと側ワイヤの接触状態が，心ワイヤに加工を施していない状態に近づくため，スパイラル状平面部を形成したことによる摩擦力増大効果（心ワイヤの移動抑制効果）が小さくなるからである。ピッチ比Ｈ／Ｐを０．７以下とすることによって，心ワイヤと側ワイヤとの間の十分な摩擦力を確保することができ，心ワイヤの移動を効果的に抑制することができる。また，平面部の存在によって，心ワイヤと側ワイヤとの間にゴムまたは合成樹脂が浸透しやすい隙間を確保することも可能になる。この場合には，ゴムまたは合成樹脂の接着力による相乗効果が生じ，心ワイヤと側ワイヤとの間の移動抵抗を付加的に大きくすることができる。
【００１３】
ピッチ比Ｈ／Ｐを小さくするにつれて心ワイヤと側ワイヤとの間の摩擦力が増大する。ピッチ比Ｈ／Ｐを小さくするには，たとえば，心ワイヤのスパイラル状平面部の形成工程と，心ワイヤおよび側ワイヤを撚り合わせる工程とを一つの工程で実施する場合であれば，心ワイヤと側ワイヤとの撚り合わせ工程の撚り速度に対する，心ワイヤのスパイラル状平面部の形成工程のねじり速度を，大きくすればよい。しかしながら，ねじり速度を大きくする調整には限界があるので，ピッチ比Ｈ／Ｐをさらに小さくするには撚線機における心ワイヤおよび側ワイヤの搬送速度を遅くせざるを得ない。このため，あまりにピッチ比Ｈ／Ｐを小さくしようとすると，スチール・コードの製造スピードが遅くなり，スチール・コードの製造効率が悪くなってしまう。好ましくは，心ワイヤのスパイラル状平面部のピッチＨと，スチール・コードの撚りピッチＰとの比は０．３≦Ｈ／Ｐとされる。ピッチ比Ｈ／Ｐが０．３以上であれば，製造スピードの低下によるスチール・コードの製造効率の悪化も比較的許容できる。
【００１４】
この発明はまた，スチール・コードに，ゴムまたは合成樹脂が加硫成形されている複合体を提供する。
【００１５】
この発明による複合体は，上記のスチール・コードの周囲から，ゴムまたは合成樹脂が加硫成形されたものである。
【００１６】
上述したように，この発明によるスチール・コードは心ワイヤと側ワイヤとの間の摩擦力が十分に大きく，したがって心ワイヤの移動を効果的に抑制することができる。また，心ワイヤに対する加工がその長手方向の平面部の加工であるから，心ワイヤの強度低下は小さく，スチール・コード自体の強度が高い。心ワイヤの移動が抑制され，かつ強度が高い複合体を得ることができる。
【実施例】
【００１７】
図１（Ａ）はスチール・コードを，スチール・コードを構成する側ワイヤの一部を省略して示す斜視図である。図１（Ｂ）はスチール・コードの拡大横断面図である。
【００１８】
心ワイヤ（素線）（コア・ワイヤ）２とその周囲に位置する側ワイヤ（素線）（シース・ワイヤ）３とを撚り合わせることによって，スチール・コード１がつくられる。図１に示すスチール・コード１は，１本の心ワイヤ２が中心に位置し，その周囲に５本の側ワイヤ３が位置する，いわゆる１＋５構成のスチール・コードである。
【００１９】
スチール・コード１の中心に位置する心ワイヤ２には，その長手方向にスパイラル状（螺旋状）に（心ワイヤ２にあたかも巻付くように）変位している２つ（２本）の平面部２ａ，２ｂが，形成されている。以下，スチール・コード１の中心に位置している心ワイヤ２の表面の平面部を，「スパイラル状平面部」と呼ぶ。
【００２０】
スパイラル状平面部２ａ，２ｂの回転方向と，スチール・コード１の撚り方向は同じ方向であり，スパイラル状平面部２ａ，２ｂのピッチＨはスチール・コード１の撚りピッチＰよりも短い。詳細は後述するが，スパイラル状平面部２ａ，２ｂのピッチＨと，スチール・コード１の撚りピッチＰとの比（以下，ピッチ比Ｈ／Ｐという）はＨ／Ｐ≦０．７，好ましくは０．３≦Ｈ／Ｐ≦０．７に調節される。図１（Ａ）は，スパイラル状平面部２ａ，２ｂのピッチＨが９．０４ｍｍ，スチール・コード１の撚りピッチＰが１８．１ｍｍであるスチール・コード１を拡大して示しており，このスチール・コード１のピッチ比Ｈ／Ｐは０．４９９（＝９．０４／１８．１）である。
【００２１】
図２（Ａ）〜（Ｄ）は，加硫成形によってゴム被覆されたスチール・コード１の横断面を，断面位置（切断位置）をそれぞれ異ならせて示している。
【００２２】
スチール・コード１は，上述のように，１本の心ワイヤ２とその周囲に位置する５本の側ワイヤ３とを撚合わせることによってつくられるので，断面とする位置によって，側ワイヤ３の位置は変化する。また，スチール・コード１の中心に位置している心ワイヤ２の平面部２ａ，２ｂはスパイラル状に変位しているので，断面とする位置によって平面部２ａ，２ｂの位置も変化する。さらに，心ワイヤ２のスパイラル状平面部２ａ，２ｂのピッチＨとスチール・コード１の撚りピッチＰは異なっているので，平面部２ａ，２ｂと側ワイヤ３との相対位置も，断面とする位置によって変化する。平面部２ａ，２ｂが存在することによって，心ワイヤ２と側ワイヤ３との間の摩擦力が大きくなり，心ワイヤ２の移動を抑制することができる。
【００２３】
平面部２ａ，２ｂの形状によっては，ゴムまたは合成樹脂が心ワイヤ２と側ワイヤ３との間に十分に浸透し，心ワイヤ２および側ワイヤ３とゴムまたは合成樹脂との間の摩擦力（抵抗力）を付加的に強めることもできる。この場合には，スチール・コード１の長手方向への心ワイヤ２の移動が一層抑制される（心抜け力が高くなる）。
【００２４】
図３（Ａ）および（Ｂ），ならびに図４（Ａ）および（Ｂ）は，スチール・コードの中心に位置する心ワイヤの他の例を示すもので，図３（Ａ）および図４（Ａ）は心ワイヤの斜視図を，図３（Ｂ）および図４（Ｂ）はその横断面図を示している。心ワイヤは，相対する両側に２つの平面部２ａ，２ｂを持つもの（図１（Ａ），（Ｂ）の心ワイヤ２）に限られず，３つの平面部２ａ，２ｂ，２ｃを持つもの（図３（Ａ），（Ｂ）の心ワイヤ２Ａ），または４つの平面部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを持つものであってもよい（図４（Ａ），（Ｂ）の心ワイヤ２Ｂ）。もちろん，１つの平面部を持つものであってもよい。
【００２５】
図５はスチール・コード製造装置を概略的に示している。図６は平面部加工装置を概略的に示している。
【００２６】
スチール・コード製造装置は，２つのバンチャー撚線機10およびバンチャー撚線機20を備えている。撚線機10はスチール製の１本の心ワイヤ２にねじれを加えるものである。撚線機20は心ワイヤ２を中心にして，この心ワイヤ２と心ワイヤ２の周囲に位置する５本のスチール製の側ワイヤ３とを撚りながら束ねることによって，スチール・コード１を製造するものである。スチール・コード１を製造する撚線機20はバンチャー撚線機であるから，心ワイヤ２および側ワイヤ３には撚り工程中にねじれが加わる。スチール・コード製造装置によって１＋５構成のスチール・コード（撚線）１がつくられる。
【００２７】
撚線機10のフレーム（図示略）にはクレードル12が支持されている。クレードル12は，後述するフライヤが回転しても，ほぼ静止状態に保たれる。このクレードル12に，心ワイヤ２が巻回されたボビン11および平面部加工装置13が設けられている。
【００２８】
ボビン11から繰出された心ワイヤ２は，平面部加工装置13に送られる。
【００２９】
図６を参照して，平面部加工装置13は一対のロール４を備えている。横断面が円形の単線の心ワイヤ２はこのロール４間を通過し，ロール４によって両側から圧延される。心ワイヤ２の両側に平面部２ａ，２ｂ（平面部２ｂは図６において見えない）が形成される。
【００３０】
図５に戻って，平面部加工装置13によって平面部２ａ，２ｂが形成された心ワイヤ２は，案内ロール14を経て，フライヤ（図示略）のガイドチップに掛けられてフライヤに沿って案内され，案内ロール15を経て撚線機10から送り出される。撚線機10のフライヤが回転することによって，心ワイヤ２にはねじれが加えられる。
【００３１】
５つのボビン31のそれぞれに単線の側ワイヤ３が巻回されている。撚線機10から送り出された心ワイヤ２と，ボビン31から繰出された５本の側ワイヤ３とが，集合器32で集められる。集合器32によって束にされた心ワイヤ２および側ワイヤ３が，撚線機20に送られる。
【００３２】
撚線機20のフレーム（図示略）にもクレードル22が支持されている。クレードル22には，スチール・コード１を巻取るためのボビン21が設けられている。
【００３３】
束にされた心ワイヤ２および側ワイヤ３は，案内ロール23を経て，フライヤ（図示略）のガイドチップに掛けられてフライヤに沿って案内され，案内ロール24を経てボビン21によって巻き取られる。撚線機20のフライヤが回転することにより，心ワイヤ２および５本の側ワイヤ３の束がねじられかつ撚合わされて，スチール・コード（撚線）１となっていく。
【００３４】
心ワイヤ２にねじれを加えるための撚線機10のフライヤの回転方向と，スチール・コード１を撚合わせるための撚線機20のフライヤの回転方向は逆方向とされている。撚線機10において心ワイヤ２はボビン11から繰り出され（イン・アウト），撚線機20においてスチール・コード１はボビン21に巻取られる（アウト・イン）ので，心ワイヤ２のねじり方向と，スチール・コード１の撚り方向とは同じ方向になる。
【００３５】
分かりやすくするために，撚線機20によるスチール・コード１のねじれ（撚り）方向を＋（プラス）で，それとは逆方向のねじれ（撚り）方向を−（マイナス）で表し，フライヤの回転速度に応じた単位長さあたりのねじれ回数を数値によって表すと，たとえば，撚線機10によって心ワイヤ２には「＋５」のねじれが加えられ，撚線機20によってスチール・コード１には「＋５」のねじれが加えられる。スチール・コード１の中心に位置する心ワイヤ２は，撚線機20によるねじりによって，＋５＋５＝「＋１０」のねじれを持つものになる。すなわち，完成したスチール・コード１は「＋５」のねじれを持ち，そのスチール・コード１の中心に位置する心ワイヤ２は「＋１０」のねじれを持つものになる。このようにして，心ワイヤ２のスパイラル状平面部２ａ，２ｂのピッチＨは，スチール・コード１の撚りピッチＰよりも短くされる（図１（Ａ）参照）。
【００３６】
撚線機10のフライヤ，または撚線機20のフライヤの回転速度のいずれかまたは両方を調整することによって，ピッチ比Ｈ／Ｐは調整（制御）される。
【００３７】
心ワイヤ２のねじれ方向およびスチール・コード１の撚り方向が同じであるから，スパイラル状平面部２ａ，２ｂの回転方向と，スチール・コード１の撚り方向も同じになる。スパイラル状平面部２ａ，２ｂの回転方向とスチール・コード１の撚り方向が逆方向である場合に比べて，心ワイヤ２と側ワイヤ３との接触点（接触範囲）が少なく（小さく）なり，フレッティング摩耗を抑制することができる。
【００３８】
もちろん，心ワイヤ２に対する平面部加工およびねじり加工は，あらかじめ別工程で実施しておいてもよいのは言うまでもない。
【００３９】
バンチャー撚線機20に代えてチューブラー撚線機を用いてもよい。チューブラー撚線機を用いると，スチール・コード１をつくるときに心ワイヤ２および側ワイヤ３にねじれは加えられず，チューブラー撚線機に入る前の心ワイヤ２および側ワイヤ３のねじれの状態がスチール・コード１においてもそのまま維持される。バンチャー撚線機20に代えてチューブラー撚線機を用いる場合には，心ワイヤ２をねじるバンチャー撚線機10のフライヤの回転方向は，チューブラー撚線機による側ワイヤの撚り方向と同じ方向とされる。
【００４０】
ねじれが加えられていない状態の心ワイヤ２にスパイラル状平面部２ａ，２ｂを形成し，ねじられていない心ワイヤ２および側ワイヤ３を，バンチャー撚線機によって撚り束ねることによってスチール・コード１をつくるようにしてもよい。たとえば，形成すべきスパイラル平面部の回転方向と逆方向に心ワイヤ２をあらかじめねじっておき，ねじられた状態の心ワイヤ２を平面部加工装置13の一対のロール４に通過させて平面部２ａ，２ｂを形成し，その後ねじりを戻すことによって，ねじれが加えられていない状態の心ワイヤ２の表面に，スパイラル状平面部２ａ，２ｂを形成することができる。
【００４１】
表１は，直径が０．３２ｍｍの１本の心ワイヤ２と直径が０．３７ｍｍの５本の側ワイヤ３とによって構成される１＋５構成のスチール・コード１（被試験体）の計測試験の結果を示すものである。表１には，７個の被試験体（１）〜（７）についての試験結果が示されている。
【００４２】
【表１】
【００４３】
計測試験は，２つのスパイラル状平面部を持つ心ワイヤが中心に配置されたスチール・コード１（被試験体（１）〜（４））（図１（Ａ），（Ｂ）参照）の他に，全く加工を施していない，すなわち，横断面が全長にわたって円形の心ワイヤが中心に配置されたスチール・コード（被試験体（５）），螺旋状に波付された（スパイラル波付加工が施された）心ワイヤが中心に配置されたスチール・コード（被試験体（６）），細かい波が形成された（クリンプ加工が施された）心ワイヤが中心に配置されたスチール・コード（被試験体（７））も作成して行った。
【００４４】
計測試験では，各被試験体について，「切断荷重」，「心抜け力」（ゴム付およびゴム無のそれぞれ），および「ゴム浸透率」について計測した。
【００４５】
「切断荷重」の計測では，５００ｍｍに切断したスチール・コード（被試験体）の両端を，５ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張る引張試験を実施した。スチール・コードが断線したときの荷重を切断荷重とした（単位：Ｎ）。
【００４６】
「心抜け力」の測定では，ゴム被覆されている状態のスチール・コード（以下，ゴム付スチール・コードという）と，ゴム被覆されていない状態のスチール・コード（以下，ゴム無スチール・コードという）のそれぞれについて，次の計測を行った。
【００４７】
ゴム付スチール・コードの心抜け力の計測では，直径３ｍｍのゴム被覆されたスチール・コード（被試験体）を用意し，５００ｍｍの長さに切断した。両端５０ｍｍ分の被覆ゴムを除去し，一端５０ｍｍでは側ワイヤ３を切断除去して心ワイヤ２を露出させ，他端５０ｍｍでは側ワイヤ３をばらして心ワイヤ２のみを切断除去した。一端の心ワイヤ２および他端の側ワイヤ３を固定して，５ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張試験を実施した。心ワイヤ２の移動（抜け）が生じたときに計測された最大荷重を，心抜け力とした（単位：Ｎ）。
【００４８】
ゴム無スチール・コードの心抜け力の測定においても，一端５０ｍｍでは側ワイヤ３を切断除去して心ワイヤ２を露出させ，他端５０ｍｍでは心ワイヤ２を切断除去した。一端の心ワイヤ２および他端の側ワイヤ３を固定して５ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張試験を実施した。心ワイヤ２の移動（抜け）が生じたときに計測された最大荷重を心抜け力とした（単位：Ｎ）。
【００４９】
「ゴム浸透率」の計測では，直径３ｍｍのゴム被覆されたスチール・コード（被試験体）を用意し，１００ｍｍの長さに切断した。被覆ゴムを全て除去し，スチール・コード内に浸透しているゴムを剥離しないようにして側ワイヤ３を全て取除き，残った心ワイヤ２の表面に付着しているゴムの付着面積が心ワイヤ２の表面全体に占める割合を目視で判定し，ゴム浸透率とした（単位：％）。
【００５０】
(i) スパイラル状平面部２ａ，２ｂを有する心ワイヤ２が中心に配置されたスチール・コード１（被試験体（１）〜（４））において，いずれの被試験体においても，心ワイヤ加工のない被試験体（５）と比較して，ゴム無およびゴム付の双方において心抜け力が大きい結果となった。また，被試験体（１）〜（４）において，ピッチ比Ｈ／Ｐが大きくなるにしたがって，ゴム無およびゴム付の双方において，心抜け力が小さくなった。これは，ピッチ比Ｈ／Ｐが大きくなるにしたがって，心ワイヤ２に形成されているスパイラル状平面部２ａ，２ｂを側ワイヤ３が横切る回数が少なくなり，心ワイヤ２と側ワイヤ３との間の摩擦力が小さくなるからである。
【００５１】
被試験体（４）を参照して，ピッチ比Ｈ／Ｐが０．７を超えると，ゴム無スチール・コードの心抜け力は，心ワイヤ加工のない被試験体（５）を比較して０．８Ｎ程度しか上昇しなかった。ゴム無スチール・コードの心抜け力を６０Ｎ以上に保つには，ピッチ比Ｈ／Ｐを０．７以下とする必要があることが分かった。
【００５２】
(ii)ピッチ比Ｈ／Ｐが小さくなるにつれて心抜け力は良好な値となった。ピッチ比Ｈ／Ｐを小さくするには，心ワイヤ２のスパイラル状平面部の形成工程と，心ワイヤ２および側ワイヤ３を撚り合わせる工程とを一つの工程で実施する場合（図５参照），心ワイヤ２と側ワイヤ３との撚り合わる撚線機20の撚り速度に対する，心ワイヤ２のスパイラル状平面部の形成工程における撚線機10のねじり速度を，大きくすればよい。しかしながら，ねじり速度を大きくする調整には限界があるので，ピッチ比Ｈ／Ｐをさらに小さくするには撚線機10，20における心ワイヤ２および側ワイヤ３の搬送速度を遅くせざるを得ない。このため，あまりにピッチ比Ｈ／Ｐを小さくしようとすると，スチール・コード１の製造スピードが遅くなり，スチール・コード１の製造効率が悪くなってしまう。好ましくは，心ワイヤ２のスパイラル状平面部のピッチＨと，スチール・コード１の撚りピッチＰとの比は０．３≦Ｈ／Ｐとされる。ピッチ比Ｈ／Ｐが０．３以上であれば，製造スピードの低下によるスチール・コード１の製造効率の悪化も比較的許容できる。
【００５３】
(iii) 加工が一切施されていない心ワイヤ２をもつスチール・コード（被試験体（５））については，心ワイヤ２と側ワイヤ３との間の接触が滑らかになるので，心抜け力は全試験体の中で最も小さい値となった。ゴム付スチール・コードについての心抜け力が２０２Ｎ程度，ゴム無スチール・コードについての心抜け力は５７Ｎ程度となり，心ワイヤ２の移動が生じやすいスチール・コードであることが分かる。
【００５４】
(iv)波付け加工が施された心ワイヤ２をもつスチール・コード（被試験体（６））については，ゴム付およびゴム無スチール・コードの心抜け力は，それぞれ２３８．６Ｎ，９６．５Ｎとなり，心ワイヤ２の移動が生じにくいことが分かる。しかしながら，切断荷重に着目すると，１７５４Ｎの測定結果が得られ，スパイラル状平面部２ａ，２ｂを有する心ワイヤ２が中心に配置されたスチール・コード１（被試験体（１）〜（４））に比べて，１００Ｎ以上低い切断荷重によって断線してしまうことが分かった。これは，心ワイヤ２自体に波形が付与される程度の比較的大きな加工を施すと，心ワイヤ２の強度低下が著しくなり，その結果心ワイヤ２を含むスチール・コードの切断強度が低下するからである。
【００５５】
(v) クリンプ加工が施された心ワイヤ２をもつスチール・コード（被試験体（７））についても，心抜け力については良好な値が得られたが，スパイラル状平面部を有する心ワイヤ２が中心に配置されたスチール・コード１（被試験体（１）〜（４））に比べて，１５０Ｎ以上低い切断荷重によって断線してしまうことが分かった。
【００５６】
測定試験の結果によると，心ワイヤ２に波付け加工またはクリンプ加工を施すよりも，，心ワイヤ２の表面に平面部の加工を施す方が，強度の高いスチール・コードが得られることが分かった。また，心ワイヤ２の表面の平面部の位置をスパイラル状に変位させて，かつピッチ比Ｈ／Ｐを０．７以下に調整することによって，加工が一切施されていない心ワイヤをもつスチール・コードに比べて，心ワイヤ２の移動を抑制できることが分かった。上述のように，スチール・コード１の製造効率およびフレッティング摩耗の抑制を考慮すると，ピッチ比Ｈ／Ｐは０．３以上とするのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】（Ａ）はスチール・コードの斜視図を，（Ｂ）はその横断面図をそれぞれ示す。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は，ゴム被覆されたスチール・コードの横断面図を，断面とする位置を異ならせてそれぞれ示すものである。
【図３】（Ａ）はスチール・コードの中心に位置する，３つ（３本）の平面部を備えた心ワイヤの斜視図を，（Ｂ）はその横断面図を，それぞれ示す。
【図４】（Ａ）はスチール・コードの中心に位置する，４つ（４本）の平面部を備えた心ワイヤの斜視図を，（Ｂ）はその横断面図を，それぞれ示す。
【図５】スチール・コード製造装置を概略的に示す。
【図６】平面部加工装置を概略的に示す。
【符号の説明】
【００５８】
１ スチール・コード
２，２Ａ，２Ｂ 心ワイヤ（スチール・ワイヤ心線）
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 平面部
３ 側ワイヤ（スチール・ワイヤ側線）
【技術分野】
【０００１】
この発明は，スチール・コード，特に，ゴム製品，合成樹脂製品等の補強部材として利用されるスチール・コードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からタイヤの補強部材として，１＋Ｎ構成のスチール・コードが使用されている（特許文献１〜３）。
【特許文献１】特開２００１−３２９４７６号公報
【特許文献２】特開２００５−１７９８７８号公報
【特許文献３】特許第３４９８２７４号公報
【０００３】
しかしながら，上記特許文献１〜３に開示されているスチール・コードを構成する心ワイヤおよび側ワイヤは，いずれも断面が円形のものである。断面が円形の心ワイヤおよび側ワイヤを用いた１＋Ｎ構成のスチール・コードは，心ワイヤと側ワイヤが滑らかに接触するので，心ワイヤと側ワイヤとの間の摩擦力が小さく，たとえばタイヤに埋込まれて用いられているときに，スチール・コード内部へのゴム浸透性が良好であっても，心ワイヤがスチール・コードの長手方向に移動して側ワイヤの間から飛出し，形の崩れた部分に応力が集中してスチール・コードが早期に破断する不具合や，飛出した心ワイヤによってゴムとスチール・コードとの接着界面が破壊される，いわゆるセパレーションの起点となる不具合が生じることがある。また，スチール・コード内部にゴムが確実に浸透しないこともあり，心ワイヤと側ワイヤとの間の摩擦力（抵抗力）の向上を，ゴム浸透性のみに頼るのは好ましくはない。
【０００４】
特許文献４には，心ワイヤに波形型付けを施した１＋５構成のスチール・コードが開示されている。心ワイヤを波形に型付けする（波付加工する）ことによって，心ワイヤと側ワイヤとの間の摩擦力が増大し，心ワイヤの移動が生じにくいスチール・コードを得ることができる。しかしながら，波形を付与する程度に心ワイヤを加工すると，心ワイヤに比較的大きな強度低下が生じてしまう。心ワイヤを含むスチール・コードの単位質量当たりの切断強度が大きく低下し，補強材としての強度効率が悪くなる。
【特許文献４】特許第３０４００２５号公報
【発明の開示】
【０００５】
この発明は，心ワイヤの移動が生じにくく，かつ強度低下の少ないスチール・コードを提供することを目的とする。
【０００６】
この発明によるスチール・コードは，スチール・ワイヤ表面に，その長手方向にスパイラル状に変位している平面部を有する１本のスチール・ワイヤ心線（以下，心ワイヤという）が中心に配置され，心ワイヤとその周囲の複数本のスチール・ワイヤ側線（以下，側ワイヤという）とが撚り合わされている１＋Ｎ構成のスチール・コードであって，上記心ワイヤのスパイラル状平面部の回転方向と上記スチール・コードの撚り方向とが同一であり，上記心ワイヤのスパイラル状平面部のピッチＨと，上記スチール・コードの撚りピッチＰとの比がＨ／Ｐ≦０．７であることを特徴とする。心ワイヤの表面のスパイラル状平面部は，１つ（１本）であっても，複数，たとえば，２つ（２本），３つ（３本），４つ（４本）等であってもよい。
【０００７】
この発明によると，心ワイヤに対する加工は，その長手方向の平面部の加工であるから，スパイラル状波付け加工や二次元の波付け（クリンプ）加工と比べて心ワイヤの強度低下が小さく，したがって心ワイヤと側ワイヤとを撚合わせることによってつくられるスチール・コードの強度低下も小さい。
【０００８】
平面部は，スチール・コードの中心に心ワイヤが配置されている状態において，スパイラル状に変位していればよい（平面部が心ワイヤの表面にスパイラル状に巻き付いているような形態）。心ワイヤが平面部を有し，かつこの平面部がスパイラル状に変位しているので，側ワイヤは心ワイヤの平面部（曲面部と平面部の境界）を比較的小さな角度で複数回斜めに横切ることになる。このため，断面が全長にわたって円形である心ワイヤおよび側ワイヤに比べると，心ワイヤと側ワイヤとの間の摩擦力を大きくすることができる。
【０００９】
一実施態様では，心ワイヤの長手方向に直線状に平面部を形成しておき，スチール・コードをつくるときにこの心ワイヤがねじられることによって，結果的に，スチール・コードの中心に心ワイヤが配置されている状態において平面部はスパイラル状に変位したものになる。ねじられていない心ワイヤ自体がスパイラル状平面部を持つものであってもよい。たとえば，心ワイヤをあらかじめねじっておき，ねじられた状態の心ワイヤに直線状の平面部を形成し，その後心ワイヤをねじり戻すと，ねじられていない状態の心ワイヤがスパイラル状の平面部を持つものになる。スチール・コードの中心に配置されている心ワイヤは，ねじれを伴っているものであってもよいし，ねじられていないものであってもよい。いずれにしても，スチール・コードの中心に配置されている状態において，心ワイヤの表面にはその長手方向にスパイラル状に変位した平面部が存在する。
【００１０】
この発明によると，心ワイヤのスパイラル状平面部の回転方向とスチール・コードの撚り方向とが同一とされる。心ワイヤのスパイラル状平面部の回転方向とスチール・コードの撚り方向とが逆方向である場合，側ワイヤは心ワイヤの平面部（曲面部と平面部の境界）と大きな角度で交差することになり，心ワイヤと側ワイヤが点接触の状態になる。これにより，フレッティング摩耗によってスチール・コードの疲労性が悪化することがある。心ワイヤのスパイラル状平面部の回転方向とスチール・コードの撚り方向とを同一方向とすることによって，フレッティング摩耗を抑制することができる。
【００１１】
またこの発明によると，心ワイヤのスパイラル状平面部のピッチＨは上記スチール・コードの撚りピッチＰよりも短く，その比がＨ／Ｐ≦０．７に調節されている。上述のように，スパイラル状平面部によって心ワイヤと側ワイヤとの間の摩擦力が増大するので，スチール・コードの長手方向への心ワイヤの移動抵抗が大きくなり，心ワイヤの移動（スチール・コードの端面からの心ワイヤの飛出し）も抑制されてセパレーションが防止される。
【００１２】
心ワイヤのスパイラル状平面部のピッチＨとスチール・コードの撚りピッチＰとの比をＨ／Ｐ≦０．７に調節するのは，たとえ心ワイヤがスパイラル状平面部を持つものであっても，心ワイヤのスパイラル状平面部のピッチＨとスチール・コードの撚りピッチＰとが近づくにつれて，心ワイヤと側ワイヤの接触状態が，心ワイヤに加工を施していない状態に近づくため，スパイラル状平面部を形成したことによる摩擦力増大効果（心ワイヤの移動抑制効果）が小さくなるからである。ピッチ比Ｈ／Ｐを０．７以下とすることによって，心ワイヤと側ワイヤとの間の十分な摩擦力を確保することができ，心ワイヤの移動を効果的に抑制することができる。また，平面部の存在によって，心ワイヤと側ワイヤとの間にゴムまたは合成樹脂が浸透しやすい隙間を確保することも可能になる。この場合には，ゴムまたは合成樹脂の接着力による相乗効果が生じ，心ワイヤと側ワイヤとの間の移動抵抗を付加的に大きくすることができる。
【００１３】
ピッチ比Ｈ／Ｐを小さくするにつれて心ワイヤと側ワイヤとの間の摩擦力が増大する。ピッチ比Ｈ／Ｐを小さくするには，たとえば，心ワイヤのスパイラル状平面部の形成工程と，心ワイヤおよび側ワイヤを撚り合わせる工程とを一つの工程で実施する場合であれば，心ワイヤと側ワイヤとの撚り合わせ工程の撚り速度に対する，心ワイヤのスパイラル状平面部の形成工程のねじり速度を，大きくすればよい。しかしながら，ねじり速度を大きくする調整には限界があるので，ピッチ比Ｈ／Ｐをさらに小さくするには撚線機における心ワイヤおよび側ワイヤの搬送速度を遅くせざるを得ない。このため，あまりにピッチ比Ｈ／Ｐを小さくしようとすると，スチール・コードの製造スピードが遅くなり，スチール・コードの製造効率が悪くなってしまう。好ましくは，心ワイヤのスパイラル状平面部のピッチＨと，スチール・コードの撚りピッチＰとの比は０．３≦Ｈ／Ｐとされる。ピッチ比Ｈ／Ｐが０．３以上であれば，製造スピードの低下によるスチール・コードの製造効率の悪化も比較的許容できる。
【００１４】
この発明はまた，スチール・コードに，ゴムまたは合成樹脂が加硫成形されている複合体を提供する。
【００１５】
この発明による複合体は，上記のスチール・コードの周囲から，ゴムまたは合成樹脂が加硫成形されたものである。
【００１６】
上述したように，この発明によるスチール・コードは心ワイヤと側ワイヤとの間の摩擦力が十分に大きく，したがって心ワイヤの移動を効果的に抑制することができる。また，心ワイヤに対する加工がその長手方向の平面部の加工であるから，心ワイヤの強度低下は小さく，スチール・コード自体の強度が高い。心ワイヤの移動が抑制され，かつ強度が高い複合体を得ることができる。
【実施例】
【００１７】
図１（Ａ）はスチール・コードを，スチール・コードを構成する側ワイヤの一部を省略して示す斜視図である。図１（Ｂ）はスチール・コードの拡大横断面図である。
【００１８】
心ワイヤ（素線）（コア・ワイヤ）２とその周囲に位置する側ワイヤ（素線）（シース・ワイヤ）３とを撚り合わせることによって，スチール・コード１がつくられる。図１に示すスチール・コード１は，１本の心ワイヤ２が中心に位置し，その周囲に５本の側ワイヤ３が位置する，いわゆる１＋５構成のスチール・コードである。
【００１９】
スチール・コード１の中心に位置する心ワイヤ２には，その長手方向にスパイラル状（螺旋状）に（心ワイヤ２にあたかも巻付くように）変位している２つ（２本）の平面部２ａ，２ｂが，形成されている。以下，スチール・コード１の中心に位置している心ワイヤ２の表面の平面部を，「スパイラル状平面部」と呼ぶ。
【００２０】
スパイラル状平面部２ａ，２ｂの回転方向と，スチール・コード１の撚り方向は同じ方向であり，スパイラル状平面部２ａ，２ｂのピッチＨはスチール・コード１の撚りピッチＰよりも短い。詳細は後述するが，スパイラル状平面部２ａ，２ｂのピッチＨと，スチール・コード１の撚りピッチＰとの比（以下，ピッチ比Ｈ／Ｐという）はＨ／Ｐ≦０．７，好ましくは０．３≦Ｈ／Ｐ≦０．７に調節される。図１（Ａ）は，スパイラル状平面部２ａ，２ｂのピッチＨが９．０４ｍｍ，スチール・コード１の撚りピッチＰが１８．１ｍｍであるスチール・コード１を拡大して示しており，このスチール・コード１のピッチ比Ｈ／Ｐは０．４９９（＝９．０４／１８．１）である。
【００２１】
図２（Ａ）〜（Ｄ）は，加硫成形によってゴム被覆されたスチール・コード１の横断面を，断面位置（切断位置）をそれぞれ異ならせて示している。
【００２２】
スチール・コード１は，上述のように，１本の心ワイヤ２とその周囲に位置する５本の側ワイヤ３とを撚合わせることによってつくられるので，断面とする位置によって，側ワイヤ３の位置は変化する。また，スチール・コード１の中心に位置している心ワイヤ２の平面部２ａ，２ｂはスパイラル状に変位しているので，断面とする位置によって平面部２ａ，２ｂの位置も変化する。さらに，心ワイヤ２のスパイラル状平面部２ａ，２ｂのピッチＨとスチール・コード１の撚りピッチＰは異なっているので，平面部２ａ，２ｂと側ワイヤ３との相対位置も，断面とする位置によって変化する。平面部２ａ，２ｂが存在することによって，心ワイヤ２と側ワイヤ３との間の摩擦力が大きくなり，心ワイヤ２の移動を抑制することができる。
【００２３】
平面部２ａ，２ｂの形状によっては，ゴムまたは合成樹脂が心ワイヤ２と側ワイヤ３との間に十分に浸透し，心ワイヤ２および側ワイヤ３とゴムまたは合成樹脂との間の摩擦力（抵抗力）を付加的に強めることもできる。この場合には，スチール・コード１の長手方向への心ワイヤ２の移動が一層抑制される（心抜け力が高くなる）。
【００２４】
図３（Ａ）および（Ｂ），ならびに図４（Ａ）および（Ｂ）は，スチール・コードの中心に位置する心ワイヤの他の例を示すもので，図３（Ａ）および図４（Ａ）は心ワイヤの斜視図を，図３（Ｂ）および図４（Ｂ）はその横断面図を示している。心ワイヤは，相対する両側に２つの平面部２ａ，２ｂを持つもの（図１（Ａ），（Ｂ）の心ワイヤ２）に限られず，３つの平面部２ａ，２ｂ，２ｃを持つもの（図３（Ａ），（Ｂ）の心ワイヤ２Ａ），または４つの平面部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを持つものであってもよい（図４（Ａ），（Ｂ）の心ワイヤ２Ｂ）。もちろん，１つの平面部を持つものであってもよい。
【００２５】
図５はスチール・コード製造装置を概略的に示している。図６は平面部加工装置を概略的に示している。
【００２６】
スチール・コード製造装置は，２つのバンチャー撚線機10およびバンチャー撚線機20を備えている。撚線機10はスチール製の１本の心ワイヤ２にねじれを加えるものである。撚線機20は心ワイヤ２を中心にして，この心ワイヤ２と心ワイヤ２の周囲に位置する５本のスチール製の側ワイヤ３とを撚りながら束ねることによって，スチール・コード１を製造するものである。スチール・コード１を製造する撚線機20はバンチャー撚線機であるから，心ワイヤ２および側ワイヤ３には撚り工程中にねじれが加わる。スチール・コード製造装置によって１＋５構成のスチール・コード（撚線）１がつくられる。
【００２７】
撚線機10のフレーム（図示略）にはクレードル12が支持されている。クレードル12は，後述するフライヤが回転しても，ほぼ静止状態に保たれる。このクレードル12に，心ワイヤ２が巻回されたボビン11および平面部加工装置13が設けられている。
【００２８】
ボビン11から繰出された心ワイヤ２は，平面部加工装置13に送られる。
【００２９】
図６を参照して，平面部加工装置13は一対のロール４を備えている。横断面が円形の単線の心ワイヤ２はこのロール４間を通過し，ロール４によって両側から圧延される。心ワイヤ２の両側に平面部２ａ，２ｂ（平面部２ｂは図６において見えない）が形成される。
【００３０】
図５に戻って，平面部加工装置13によって平面部２ａ，２ｂが形成された心ワイヤ２は，案内ロール14を経て，フライヤ（図示略）のガイドチップに掛けられてフライヤに沿って案内され，案内ロール15を経て撚線機10から送り出される。撚線機10のフライヤが回転することによって，心ワイヤ２にはねじれが加えられる。
【００３１】
５つのボビン31のそれぞれに単線の側ワイヤ３が巻回されている。撚線機10から送り出された心ワイヤ２と，ボビン31から繰出された５本の側ワイヤ３とが，集合器32で集められる。集合器32によって束にされた心ワイヤ２および側ワイヤ３が，撚線機20に送られる。
【００３２】
撚線機20のフレーム（図示略）にもクレードル22が支持されている。クレードル22には，スチール・コード１を巻取るためのボビン21が設けられている。
【００３３】
束にされた心ワイヤ２および側ワイヤ３は，案内ロール23を経て，フライヤ（図示略）のガイドチップに掛けられてフライヤに沿って案内され，案内ロール24を経てボビン21によって巻き取られる。撚線機20のフライヤが回転することにより，心ワイヤ２および５本の側ワイヤ３の束がねじられかつ撚合わされて，スチール・コード（撚線）１となっていく。
【００３４】
心ワイヤ２にねじれを加えるための撚線機10のフライヤの回転方向と，スチール・コード１を撚合わせるための撚線機20のフライヤの回転方向は逆方向とされている。撚線機10において心ワイヤ２はボビン11から繰り出され（イン・アウト），撚線機20においてスチール・コード１はボビン21に巻取られる（アウト・イン）ので，心ワイヤ２のねじり方向と，スチール・コード１の撚り方向とは同じ方向になる。
【００３５】
分かりやすくするために，撚線機20によるスチール・コード１のねじれ（撚り）方向を＋（プラス）で，それとは逆方向のねじれ（撚り）方向を−（マイナス）で表し，フライヤの回転速度に応じた単位長さあたりのねじれ回数を数値によって表すと，たとえば，撚線機10によって心ワイヤ２には「＋５」のねじれが加えられ，撚線機20によってスチール・コード１には「＋５」のねじれが加えられる。スチール・コード１の中心に位置する心ワイヤ２は，撚線機20によるねじりによって，＋５＋５＝「＋１０」のねじれを持つものになる。すなわち，完成したスチール・コード１は「＋５」のねじれを持ち，そのスチール・コード１の中心に位置する心ワイヤ２は「＋１０」のねじれを持つものになる。このようにして，心ワイヤ２のスパイラル状平面部２ａ，２ｂのピッチＨは，スチール・コード１の撚りピッチＰよりも短くされる（図１（Ａ）参照）。
【００３６】
撚線機10のフライヤ，または撚線機20のフライヤの回転速度のいずれかまたは両方を調整することによって，ピッチ比Ｈ／Ｐは調整（制御）される。
【００３７】
心ワイヤ２のねじれ方向およびスチール・コード１の撚り方向が同じであるから，スパイラル状平面部２ａ，２ｂの回転方向と，スチール・コード１の撚り方向も同じになる。スパイラル状平面部２ａ，２ｂの回転方向とスチール・コード１の撚り方向が逆方向である場合に比べて，心ワイヤ２と側ワイヤ３との接触点（接触範囲）が少なく（小さく）なり，フレッティング摩耗を抑制することができる。
【００３８】
もちろん，心ワイヤ２に対する平面部加工およびねじり加工は，あらかじめ別工程で実施しておいてもよいのは言うまでもない。
【００３９】
バンチャー撚線機20に代えてチューブラー撚線機を用いてもよい。チューブラー撚線機を用いると，スチール・コード１をつくるときに心ワイヤ２および側ワイヤ３にねじれは加えられず，チューブラー撚線機に入る前の心ワイヤ２および側ワイヤ３のねじれの状態がスチール・コード１においてもそのまま維持される。バンチャー撚線機20に代えてチューブラー撚線機を用いる場合には，心ワイヤ２をねじるバンチャー撚線機10のフライヤの回転方向は，チューブラー撚線機による側ワイヤの撚り方向と同じ方向とされる。
【００４０】
ねじれが加えられていない状態の心ワイヤ２にスパイラル状平面部２ａ，２ｂを形成し，ねじられていない心ワイヤ２および側ワイヤ３を，バンチャー撚線機によって撚り束ねることによってスチール・コード１をつくるようにしてもよい。たとえば，形成すべきスパイラル平面部の回転方向と逆方向に心ワイヤ２をあらかじめねじっておき，ねじられた状態の心ワイヤ２を平面部加工装置13の一対のロール４に通過させて平面部２ａ，２ｂを形成し，その後ねじりを戻すことによって，ねじれが加えられていない状態の心ワイヤ２の表面に，スパイラル状平面部２ａ，２ｂを形成することができる。
【００４１】
表１は，直径が０．３２ｍｍの１本の心ワイヤ２と直径が０．３７ｍｍの５本の側ワイヤ３とによって構成される１＋５構成のスチール・コード１（被試験体）の計測試験の結果を示すものである。表１には，７個の被試験体（１）〜（７）についての試験結果が示されている。
【００４２】
【表１】
【００４３】
計測試験は，２つのスパイラル状平面部を持つ心ワイヤが中心に配置されたスチール・コード１（被試験体（１）〜（４））（図１（Ａ），（Ｂ）参照）の他に，全く加工を施していない，すなわち，横断面が全長にわたって円形の心ワイヤが中心に配置されたスチール・コード（被試験体（５）），螺旋状に波付された（スパイラル波付加工が施された）心ワイヤが中心に配置されたスチール・コード（被試験体（６）），細かい波が形成された（クリンプ加工が施された）心ワイヤが中心に配置されたスチール・コード（被試験体（７））も作成して行った。
【００４４】
計測試験では，各被試験体について，「切断荷重」，「心抜け力」（ゴム付およびゴム無のそれぞれ），および「ゴム浸透率」について計測した。
【００４５】
「切断荷重」の計測では，５００ｍｍに切断したスチール・コード（被試験体）の両端を，５ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張る引張試験を実施した。スチール・コードが断線したときの荷重を切断荷重とした（単位：Ｎ）。
【００４６】
「心抜け力」の測定では，ゴム被覆されている状態のスチール・コード（以下，ゴム付スチール・コードという）と，ゴム被覆されていない状態のスチール・コード（以下，ゴム無スチール・コードという）のそれぞれについて，次の計測を行った。
【００４７】
ゴム付スチール・コードの心抜け力の計測では，直径３ｍｍのゴム被覆されたスチール・コード（被試験体）を用意し，５００ｍｍの長さに切断した。両端５０ｍｍ分の被覆ゴムを除去し，一端５０ｍｍでは側ワイヤ３を切断除去して心ワイヤ２を露出させ，他端５０ｍｍでは側ワイヤ３をばらして心ワイヤ２のみを切断除去した。一端の心ワイヤ２および他端の側ワイヤ３を固定して，５ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張試験を実施した。心ワイヤ２の移動（抜け）が生じたときに計測された最大荷重を，心抜け力とした（単位：Ｎ）。
【００４８】
ゴム無スチール・コードの心抜け力の測定においても，一端５０ｍｍでは側ワイヤ３を切断除去して心ワイヤ２を露出させ，他端５０ｍｍでは心ワイヤ２を切断除去した。一端の心ワイヤ２および他端の側ワイヤ３を固定して５ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張試験を実施した。心ワイヤ２の移動（抜け）が生じたときに計測された最大荷重を心抜け力とした（単位：Ｎ）。
【００４９】
「ゴム浸透率」の計測では，直径３ｍｍのゴム被覆されたスチール・コード（被試験体）を用意し，１００ｍｍの長さに切断した。被覆ゴムを全て除去し，スチール・コード内に浸透しているゴムを剥離しないようにして側ワイヤ３を全て取除き，残った心ワイヤ２の表面に付着しているゴムの付着面積が心ワイヤ２の表面全体に占める割合を目視で判定し，ゴム浸透率とした（単位：％）。
【００５０】
(i) スパイラル状平面部２ａ，２ｂを有する心ワイヤ２が中心に配置されたスチール・コード１（被試験体（１）〜（４））において，いずれの被試験体においても，心ワイヤ加工のない被試験体（５）と比較して，ゴム無およびゴム付の双方において心抜け力が大きい結果となった。また，被試験体（１）〜（４）において，ピッチ比Ｈ／Ｐが大きくなるにしたがって，ゴム無およびゴム付の双方において，心抜け力が小さくなった。これは，ピッチ比Ｈ／Ｐが大きくなるにしたがって，心ワイヤ２に形成されているスパイラル状平面部２ａ，２ｂを側ワイヤ３が横切る回数が少なくなり，心ワイヤ２と側ワイヤ３との間の摩擦力が小さくなるからである。
【００５１】
被試験体（４）を参照して，ピッチ比Ｈ／Ｐが０．７を超えると，ゴム無スチール・コードの心抜け力は，心ワイヤ加工のない被試験体（５）を比較して０．８Ｎ程度しか上昇しなかった。ゴム無スチール・コードの心抜け力を６０Ｎ以上に保つには，ピッチ比Ｈ／Ｐを０．７以下とする必要があることが分かった。
【００５２】
(ii)ピッチ比Ｈ／Ｐが小さくなるにつれて心抜け力は良好な値となった。ピッチ比Ｈ／Ｐを小さくするには，心ワイヤ２のスパイラル状平面部の形成工程と，心ワイヤ２および側ワイヤ３を撚り合わせる工程とを一つの工程で実施する場合（図５参照），心ワイヤ２と側ワイヤ３との撚り合わる撚線機20の撚り速度に対する，心ワイヤ２のスパイラル状平面部の形成工程における撚線機10のねじり速度を，大きくすればよい。しかしながら，ねじり速度を大きくする調整には限界があるので，ピッチ比Ｈ／Ｐをさらに小さくするには撚線機10，20における心ワイヤ２および側ワイヤ３の搬送速度を遅くせざるを得ない。このため，あまりにピッチ比Ｈ／Ｐを小さくしようとすると，スチール・コード１の製造スピードが遅くなり，スチール・コード１の製造効率が悪くなってしまう。好ましくは，心ワイヤ２のスパイラル状平面部のピッチＨと，スチール・コード１の撚りピッチＰとの比は０．３≦Ｈ／Ｐとされる。ピッチ比Ｈ／Ｐが０．３以上であれば，製造スピードの低下によるスチール・コード１の製造効率の悪化も比較的許容できる。
【００５３】
(iii) 加工が一切施されていない心ワイヤ２をもつスチール・コード（被試験体（５））については，心ワイヤ２と側ワイヤ３との間の接触が滑らかになるので，心抜け力は全試験体の中で最も小さい値となった。ゴム付スチール・コードについての心抜け力が２０２Ｎ程度，ゴム無スチール・コードについての心抜け力は５７Ｎ程度となり，心ワイヤ２の移動が生じやすいスチール・コードであることが分かる。
【００５４】
(iv)波付け加工が施された心ワイヤ２をもつスチール・コード（被試験体（６））については，ゴム付およびゴム無スチール・コードの心抜け力は，それぞれ２３８．６Ｎ，９６．５Ｎとなり，心ワイヤ２の移動が生じにくいことが分かる。しかしながら，切断荷重に着目すると，１７５４Ｎの測定結果が得られ，スパイラル状平面部２ａ，２ｂを有する心ワイヤ２が中心に配置されたスチール・コード１（被試験体（１）〜（４））に比べて，１００Ｎ以上低い切断荷重によって断線してしまうことが分かった。これは，心ワイヤ２自体に波形が付与される程度の比較的大きな加工を施すと，心ワイヤ２の強度低下が著しくなり，その結果心ワイヤ２を含むスチール・コードの切断強度が低下するからである。
【００５５】
(v) クリンプ加工が施された心ワイヤ２をもつスチール・コード（被試験体（７））についても，心抜け力については良好な値が得られたが，スパイラル状平面部を有する心ワイヤ２が中心に配置されたスチール・コード１（被試験体（１）〜（４））に比べて，１５０Ｎ以上低い切断荷重によって断線してしまうことが分かった。
【００５６】
測定試験の結果によると，心ワイヤ２に波付け加工またはクリンプ加工を施すよりも，，心ワイヤ２の表面に平面部の加工を施す方が，強度の高いスチール・コードが得られることが分かった。また，心ワイヤ２の表面の平面部の位置をスパイラル状に変位させて，かつピッチ比Ｈ／Ｐを０．７以下に調整することによって，加工が一切施されていない心ワイヤをもつスチール・コードに比べて，心ワイヤ２の移動を抑制できることが分かった。上述のように，スチール・コード１の製造効率およびフレッティング摩耗の抑制を考慮すると，ピッチ比Ｈ／Ｐは０．３以上とするのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】（Ａ）はスチール・コードの斜視図を，（Ｂ）はその横断面図をそれぞれ示す。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は，ゴム被覆されたスチール・コードの横断面図を，断面とする位置を異ならせてそれぞれ示すものである。
【図３】（Ａ）はスチール・コードの中心に位置する，３つ（３本）の平面部を備えた心ワイヤの斜視図を，（Ｂ）はその横断面図を，それぞれ示す。
【図４】（Ａ）はスチール・コードの中心に位置する，４つ（４本）の平面部を備えた心ワイヤの斜視図を，（Ｂ）はその横断面図を，それぞれ示す。
【図５】スチール・コード製造装置を概略的に示す。
【図６】平面部加工装置を概略的に示す。
【符号の説明】
【００５８】
１ スチール・コード
２，２Ａ，２Ｂ 心ワイヤ（スチール・ワイヤ心線）
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 平面部
３ 側ワイヤ（スチール・ワイヤ側線）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチール・ワイヤ表面に，その長手方向にスパイラル状に変位している平面部を有する１本のスチール・ワイヤ心線が中心に配置され，上記スチール・ワイヤ心線とその周囲の複数本のスチール・ワイヤ側線とが撚り合わされている１＋Ｎ構成のスチール・コードであって，上記スチール・ワイヤ心線のスパイラル状平面部の回転方向と上記スチール・コードの撚り方向とが同一であり，上記スチール・ワイヤ心線のスパイラル状平面部のピッチＨと，上記スチール・コードの撚りピッチＰとの比がＨ／Ｐ≦０．７である，
スチール・コード。
【請求項２】
上記スチール・ワイヤ心線のスパイラル状平面部のピッチＨと，上記スチール・コードの撚りピッチＰとの比が０．３≦Ｈ／Ｐである，請求項１に記載のスチール・コード。
【請求項３】
上記スチール・ワイヤ心線は複数のスパイラル状平面部を持つ，請求項１または２に記載のスチール・コード。
【請求項４】
請求項１から３のいずれ一項に記載のスチール・コードの周囲から，ゴムまたは合成樹脂が加硫成形されている，スチール・コードとゴムまたは合成樹脂の複合体。
【請求項１】
スチール・ワイヤ表面に，その長手方向にスパイラル状に変位している平面部を有する１本のスチール・ワイヤ心線が中心に配置され，上記スチール・ワイヤ心線とその周囲の複数本のスチール・ワイヤ側線とが撚り合わされている１＋Ｎ構成のスチール・コードであって，上記スチール・ワイヤ心線のスパイラル状平面部の回転方向と上記スチール・コードの撚り方向とが同一であり，上記スチール・ワイヤ心線のスパイラル状平面部のピッチＨと，上記スチール・コードの撚りピッチＰとの比がＨ／Ｐ≦０．７である，
スチール・コード。
【請求項２】
上記スチール・ワイヤ心線のスパイラル状平面部のピッチＨと，上記スチール・コードの撚りピッチＰとの比が０．３≦Ｈ／Ｐである，請求項１に記載のスチール・コード。
【請求項３】
上記スチール・ワイヤ心線は複数のスパイラル状平面部を持つ，請求項１または２に記載のスチール・コード。
【請求項４】
請求項１から３のいずれ一項に記載のスチール・コードの周囲から，ゴムまたは合成樹脂が加硫成形されている，スチール・コードとゴムまたは合成樹脂の複合体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２９３１６５（Ｐ２００９−２９３１６５Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５００４０（Ｐ２００８−１５００４０）
【出願日】平成２０年６月９日（２００８．６．９）
【出願人】（０００００３５２８）東京製綱株式会社 (139)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月９日（２００８．６．９）
【出願人】（０００００３５２８）東京製綱株式会社 (139)
【Ｆターム（参考）】
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