JP2012184514A - ゴム体補強用コード及びゴム体 - Google Patents

Abstract

【課題】強度低下を抑えながらゴム体との接着性を向上させること。
【解決手段】ゴム体に埋設されるコードであって、スチールで形成された芯体部１０と、有機材料で形成され、芯体部を全周に亘って被覆する被覆部２０と、を備えているゴム体補強用コード３を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ゴム体に埋設されるゴム体補強用コード、及びそれを備えるゴム体に関するものである。

従来より、ゴム体補強用コードとして、スチール素線を複数撚り合せた内層側のコアコードと、該コアコードを径方向の外側から囲繞するようにスチール素線を複数撚り合せた外層側のシースコードと、を備えたスチールコードが知られている（特許文献１参照）。
このスチールコードでは、シースコードを構成するスチール素線間に間隙を設けると共に、このスチール素線の直径を、コアコードを構成するスチール素線の直径よりも拡径させている。これにより、スチールコードの内部へのゴム体の進入体積を増大させることができ、ゴム体との接着性の向上化を図っている。

特開平５−２４７８６０号公報

ところで、通常スチールコードにはメッキ処理が施されている。特に、張力が常に掛けられながら被搬送物を搬送するコンベヤベルトに用いられるスチールコードの場合には、ベルト強力（引張強度）を維持するために亜鉛メッキ処理が施される場合が多い。この処理を行うことで、例えば搬送中にコンベヤベルトに生じたカット傷等から水分等が浸入したとしても、亜鉛メッキをスチールコードよりも優先的に腐食させ、この亜鉛メッキの犠牲によりスチールコードの腐食を遅らせることでベルト強力を確保することが可能とされている。

しかしながら、スチールコードにメッキ処理（特に亜鉛メッキ処理）を施した場合には、ゴム体に対する十分な接着性を得るために、例えば特殊な配合からなるゴム体を用いる等の対策がとられる場合があるがコスト高に繋がり易かった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、強度低下を抑えながらゴム体との接着性を向上させることができるゴム体補強用コード、及びこれを備えたゴム体を提供することである。

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
（１）本発明に係るゴム体補強用コードは、ゴム体に埋設されるゴム体補強用コードであって、スチールで形成された芯体部と、有機材料で形成され、前記芯体部を全周に亘って被覆する被覆部と、を備えていることを特徴とする。

本発明に係るゴム体補強用コードによれば、芯体部と被覆部との２層構造とされ、外層部分である被覆部がゴム体との接着性に優れた有機材料で形成されているので、ゴム体に対する十分な接着性を確保することができる。特に、被覆部が芯体部の全周に亘って、且つその全長に亘って被覆し、該芯体部の露出を規制しているので、ゴム体に対する接着力をコードの全長に亘って均一化させることができる。

また、内層部分である芯体部が高強度のスチールで形成されているので、十分なコード強力（引張強度）を確保することができる。更に、引張力が作用した際の荷重負担を被覆部にも担わせることができる。例えば、低伸張時における引張荷重については主に芯体部で保持し、高伸張時における引張荷重については芯体部に加え被覆部にも保持させることができる。このように、引張荷重の負担を被覆部にも負担させることができるので、その分芯体部の径を細くでき、コード全体の細径化を図り易い。そのため、柔軟性を高めることができ、繰り返しの曲げ疲労に強いコードにして屈曲疲労性を向上させることができる。しかも、有機材料からなる被覆部は柔軟性を有しているので、上記屈曲疲労性を効果的に向上させ易いうえ、その柔軟性を利用して衝撃吸収力を向上させることもできる。

（２）また、上記本発明に係るゴム体補強用コードにおいて、前記芯体部のヤング率が、前記被覆部のヤング率よりも大きくても良い。

この場合には、芯体部のヤング率が被覆部よりも大きいので、低伸張時における引張荷重を高強度のスチールで形成される芯体部で確実に保持することができ、低伸張性を確保することができる。

（３）また、上記本発明に係るゴム体補強用コードにおいて、前記被覆部が、撚り合わされた複数の外層ストランドを有し、前記外層ストランドが、撚り合わされた複数の有機フィラメントから形成されていても良い。

この場合には、被覆部が複数の外層ストランドを撚り合わせた構成とされているので、被覆部自体の剛性強化を図り易い。そのうえ、被覆部の表面積を増大させることができるので、ゴム体との接着性をより向上させることができる。

（４）また、上記本発明に係るゴム体補強用コードにおいて、前記芯体部が、撚り合わされた複数の内層ストランドを有し、前記内層ストランドが、撚り合わされた複数のスチールフィラメントから形成されていても良い。

この場合には、芯体部が複数の内層ストランドを撚り合わせた構成とされているので、芯体部自体の剛性強化を図り易く、例えばコンベヤベルト用の補強用コード等に適用することが可能となる。このように、用途の選択性を広げることができ商品価値を高め易い。

（５）本発明に係るゴム体は、上記本発明に係るゴム体補強用コードと、ゴム材料で形成され、前記ゴム体補強用コードが埋設されたゴム本体と、を備えていることを特徴とする。

本発明に係るゴム体によれば、ゴム本体と、該ゴム本体に埋設されているゴム体補強用コードとが十分な接着力で接着されているので、製品信頼性を高めることができるうえ、引張強度が補強された高品質のゴム体とすることができる。

本発明によれば、強度低下を抑えながらゴム体との接着性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るコンベヤベルトの一部断面を含む斜視図である。 図１に示すコンベヤベルトを構成する補強用コードの断面図である。 図２に示す補強用コードの変形例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、ゴム体の一例としてコンベヤベルトを例に挙げて説明する。

図１に示すように、コンベヤベルト１は、ゴム材料で形成された無端帯状のベルト本体（ゴム本体）２と、該ベルト本体２にベルト幅方向に複数埋設されると共にベルト周方向に延びる補強用コード（ゴム体補強用コード）３と、を備えている。
このコンベヤベルト１は、例えば図示しない駆動プーリ及び従動プーリに巻回され、ベルト周方向に沿った送り移動に伴い被搬送物を搬送するベルトである。

ベルト本体２は、例えば硫黄加硫可能なゴム材料で形成されている。このゴム材料としては、例えば天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）等を、単独で或いは混合して使用することができる。なおベルト本体２は、複数のゴム層が積層された構成であっても良い。

補強用コード３は、ベルト本体２にベルト幅方向に等しい間隔を開けて埋設されると共に、ベルト周方向に沿ってベルト本体２の全周に亘って延びている。なお、ベルト幅方向に隣り合う補強用コード３間の間隔は、適宜調節することが可能である。

図２に示すように、補強用コード３は、スチールで形成された芯体部１０と、有機材料で形成され、芯体部１０を全長に亘って被覆して径方向の外側から囲繞する環状の被覆部２０と、を備えている。

上記芯体部１０は、７つのスチールストランド（内層ストランド）１１Ａ、１１Ｂが撚り合わされて構成されるスチールコードとされている。より具体的には、１つの芯ストランド１１Ａの外側を６つの側ストランド１１Ｂが囲むように撚り合わされている。
さらにこれら７つのスチールストランド１１Ａ、１１Ｂは、それぞれ７つのスチールからなるフィラメント（スチールフィラメント）１２Ａ、１２Ｂが撚り合わされて構成されている。より具体的には、１つの芯フィラメント１２Ａの外側を６つの側フィラメント１２Ｂが囲むように撚り合わされている。
このように、本実施形態の芯体部１０は、いわゆる７×７構造のスチールコードとされている。なお、上記スチールストランド１１Ａ、１１Ｂ及びフィラメント１２Ａ、１２Ｂの撚り方は、単一方向に単純に撚り合わせても構わないし、互いに交差するように撚り合わせる複合撚りでも構わないし、その他の撚り方でも構わない。

上記被覆部２０は、複数の有機ストランド（外層ストランド）２１が撚り合わされて構成されている。より具体的には、上記芯体部１０の外側を隙間なく囲み、且つ断面円環状となるように複数の有機ストランド２１が撚り合わされている。さらにこれら各有機ストランド２１は、それぞれ３つの有機材料からなるフィラメント（有機フィラメント）２２が撚り合わされて構成されている。
なお、このフィラメント２２としては、例えばナイロン、ポリエステルやアラミド等が挙げられる。また、フィラメント２２の撚り方は、単一方向に単純に撚り合わせても構わないし、互いに交差するように撚り合わせる複合撚りでも構わないし、その他の撚り方でも構わない。

ところで、本実施形態では、上記した芯体部１０全体のヤング率が被覆部２０全体のヤング率よりも大きくなるように設計されている。

以上のように構成された補強用コード３によれば、芯体部１０と被覆部２０との２層構造とされ、外層部分である被覆部２０がベルト本体２との接着性に優れた有機材料で形成されているので、ベルト本体２に対する十分な接着性を確保することができる。特に、被覆部２０が全長に亘って芯体部１０を被覆し、該芯体部１０の露出を規制しているのでベルト本体２に対する接着力を補強用コード３の全長に亘って均一化させることができる。

また、内層部分である芯体部１０が高強度のスチールで形成されているので、十分なコード強力（引張強度）を確保することができる。
また、引張力が作用した際、引張荷重負担を被覆部２０にも担わせることができる。具体的には、被覆部２０のヤング率よりも芯体部１０のヤング率の方が大きいので、低伸張時における引張荷重については、高強度のスチールで形成される芯体部１０で確実に保持でき低伸張性を確保することができる。一方、高伸張時における引張荷重については、芯体部１０に加え被覆部２０にも保持させることができるので高伸張性を確保することができる。
そして、引張荷重の負担を被覆部２０にも担わせることができるので、その分芯体部１０の径を細くでき、補強用コード３全体の細径化を図り易い。そのため、柔軟性を高めることができ、繰り返しの曲げ疲労に強いコードにして屈曲疲労性（疲れ強さ）を向上させることができる。

しかも、有機材料からなる被覆部２０は柔軟性を有しているので、上記屈曲疲労性を効果的に向上させ易い。それに加え、外部から衝撃が伝わってきたとしても柔軟性のある被覆部２０で吸収し易いので、衝撃吸収力を向上させることができる。そのため、被搬送物の搬送中に例えば噛み込み等が発生したとしてもコンベヤベルト１に切断や亀裂等が発生し難い。

また、芯体部１０及び被覆部２０は、共に複数のストランド（スチールストランド１１Ａ、１１Ｂ及び有機ストランド２１）が撚り合わされた構成とされているので、これら単体での剛性強化を図り易く、補強用コード３全体のコード強力を高め易い。しかも、被覆部２０の表面積を増大させることができるので、ベルト本体２との接着性をより向上させることができる。

また、本実施形態に係るコンベヤベルト１によれば、上記補強用コード３がベルト本体２にベルト周方向に沿って埋設されているので、補強用コード３によってこのコンベヤベルト１のベルト周方向に沿ったベルト強力(引張強度）の補強が確実なものとされている。また、補強用コード３とベルト本体２とが十分な接着力で接着されているので、高品質で製品信頼性が高いコンベヤベルト１とすることができる。

なお、上記実施形態において、芯体部１０を構成する全てのフィラメント１２Ａ、１２Ｂに亜鉛メッキやブラスメッキ等のメッキ処理を施しても構わない。
特に、亜鉛メッキ処理を施すことで、フィラメント１２Ａ、１２Ｂに水分等が到達してしまった場合であっても、亜鉛メッキ層をフィラメント１２Ａ、１２Ｂよりも優先的に腐食させることができるので、フィラメント１２Ａ、１２Ｂの腐食を遅らせることができる。従って、フィラメント１２Ａ、１２Ｂの強度を確保することができ、補強用コード３によるコンベヤベルト１の補強をより確実なものにすることができる。しかも、亜鉛メッキ処理を施したとしても、被覆部２０によってベルト本体２との接着性が十分に確保されている。

なお、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、本発明に係るゴム体補強用コードを、コンベヤベルト１のベルト本体２に埋設される補強用コード３に適用したが、この場合に限られるものではなく、例えばゴム体をタイヤとし、このタイヤに用いられる補強用コード等、他のゴム体に埋設されそのゴム体を補強する補強用コードに適用することが可能である。

また、上記実施形態では、芯体部１０をいわゆる７×７構造のスチールコードとしたが、この場合に限定されるものではなく、例えば図３に示すように、いわゆる７×１９構造のスチールコードとしても構わない。

この場合の補強用コード（ゴム体補強用コード）４の芯体部３０は、１つの芯ストランド３１Ａの外側を６つの側ストランド３１Ｂが囲むように撚り合わされた７つのスチールストランド（内層ストランド）３１Ａ、３１Ｂで構成されている。
これら７つのスチールストランド３１Ａ、３１Ｂは、それぞれ１９のスチールからなるフィラメント（スチールフィラメント）３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが撚り合わされて構成されている。具体的には、１つの芯フィラメント３２Ａの外側を６つの中間フィラメント３２Ｂが囲み、さらにこれら６つの中間フィラメント３２Ｂの外側を１２の側フィラメント３２Ｃが囲むように撚り合わされている。
この場合であっても、コンベヤベルト１に好適な補強用コード４として利用することができる。

なお、本発明に係る芯体部１０（３０）は、上記したような複数のスチールストランド１１Ａ、１１Ｂ（３１Ａ、３１Ｂ）を撚り合せた構成に限定されるものではなく、例えば１本のスチール素線からなるものであっても構わない。

また、上記実施形態では、被覆部２０を構成する有機ストランド２１を、３つの有機材料からなるフィラメント２２を撚り合わせることで構成したが、この場合に限定されるものではなくフィラメント２２の数は自由に設定して構わない。
更には、有機ストランド２１を撚り合わせる場合に限られず、例えば有機材料を芯体部１０（３０）に被膜（コーティング）させることで環状の被覆部を構成しても構わない。

１…コンベヤベルト（ゴム体）
２…ベルト本体（ゴム本体）
３、４…補強用コード（ゴム体補強用コード）
１０、３０…芯体部
１１Ａ、１１Ｂ、３１Ａ、３１Ｂ…スチールストランド（内層ストランド）
１２Ａ、１２Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ…フィラメント（スチールフィラメント）
２０…被覆部
２１…有機ストランド（外層ストランド）
２２…フィラメント（有機フィラメント）

Claims (5)

1. ゴム体に埋設されるゴム体補強用コードであって、
   スチールで形成された芯体部と、
   有機材料で形成され、前記芯体部を全周に亘って被覆する被覆部と、を備えていることを特徴とするゴム体補強用コード。
2. 請求項１に記載のゴム体補強用コードにおいて、
   前記芯体部のヤング率は、前記被覆部のヤング率よりも大きいことを特徴とするゴム体補強用コード。
3. 請求項１又は２に記載のゴム体補強用コードにおいて、
   前記被覆部は、
   撚り合わされた複数の外層ストランドを有し、
   前記外層ストランドは、撚り合わされた複数の有機フィラメントから形成されていることを特徴とするゴム体補強用コード。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のゴム体補強用コードにおいて、
   前記芯体部は、
   撚り合わされた複数の内層ストランドを有し、
   前記内層ストランドは、撚り合わされた複数のスチールフィラメントから形成されていることを特徴とするゴム体補強用コード。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のゴム体補強用コードと、
   ゴム材料で形成され、前記ゴム体補強用コードが埋設されたゴム本体と、を備えていることを特徴とするゴム体。

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