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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-06
(45)【発行日】2023-01-17
(54)【発明の名称】金属線、及びゴム複合体
(51)【国際特許分類】
D07B 1/06 20060101AFI20230110BHJP
B60C 9/00 20060101ALI20230110BHJP
【ＦＩ】
D07B1/06 A
B60C9/00 J
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2022560529
(86)(22)【出願日】2022-02-08
(86)【国際出願番号】 JP2022004947
【審査請求日】2022-10-12
(31)【優先権主張番号】P 2021098516
(32)【優先日】2021-06-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100147
【弁理士】
【氏名又は名称】山野 宏
(74)【代理人】
【識別番号】100116366
【弁理士】
【氏名又は名称】二島 英明
(72)【発明者】
【氏名】松岡 映史
(72)【発明者】
【氏名】吉田 慎一
(72)【発明者】
【氏名】真鍋 賢
(72)【発明者】
【氏名】中島 徹也
【審査官】斎藤 克也
(56)【参考文献】
【文献】特開平０９－０３９５１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０９４９６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第００／０７１８０９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平１１－０９３０８８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｄ０７Ｂ １／００ － ９／００
Ｂ６０Ｃ １／００ － １９／１２
Ｂ２９Ｂ １１／１６
Ｂ２９Ｂ １５／０８ － １５／１４
Ｃ０８Ｊ ５／０４ － ５／１０
Ｃ０８Ｊ ５／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属線であって、前記金属線の長手方向に直交する断面において、互いに直交する長径方向と短径方向とを有する扁平形状の断面を有し、
前記断面は、
前記短径方向に向かい合う第一の長辺及び第二の長辺と、
前記長径方向に向かい合う第一の短辺及び第二の短辺と、
の四つの辺に囲まれた形状を有し、
前記第一の長辺は、第一変曲点と第二変曲点とを結ぶ辺であり、
前記第二の長辺は、第三変曲点と第四変曲点とを結ぶ辺であり、
前記第一変曲点は、前記第一の長辺と前記第一の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第二変曲点は、前記第一の長辺と前記第二の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第三変曲点は、前記第二の長辺と前記第一の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第四変曲点は、前記第二の長辺と前記第二の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第一の長辺と前記第二の長辺との間の第一の間隔が一定ではなく、
前記第一の長辺と前記第二の長辺との間に挟まれた領域に薄肉部を有し、
前記薄肉部は、前記断面の前記長径方向の中間領域に設けられ、前記第一の間隔が最も小さい部分を含み、
前記断面の形状は、前記短径方向に対称な形状であり、かつ、前記長径方向に対称な形状であり、
前記第一の長辺の形状は、前記断面の中心に向けて凹む円弧状であり、
前記第二の長辺の形状は、前記断面の中心に向けて凹む円弧状であり、
前記第一の短辺の形状は、前記断面の中心から離れる方向に凸となる円弧状であり、
前記第二の短辺の形状は、前記断面の中心から離れる方向に凸となる円弧状であり、
前記第一変曲点、前記第二変曲点、前記第三変曲点、及び前記第四変曲点のそれぞれの位置に前記長手方向に沿った稜線を有する、
金属線。
【請求項2】
前記第一の長辺の曲率半径及び前記第二の長辺の曲率半径が、前記第一の短辺の曲率半径及び前記第二の短辺の曲率半径よりも大きい、請求項１に記載の金属線。
【請求項3】
前記第一の間隔の最大値が０．２ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下である、請求項１又は請求項２に記載の金属線。
【請求項4】
前記第一の間隔の最大値と、前記第一の短辺と前記第二の短辺との間の第二の間隔の最大値との比が１．２以上３．９以下である、請求項３に記載の金属線。
【請求項5】
前記第一の長辺における前記第一の短辺につながる端部、前記第一の長辺における前記第二の短辺につながる端部、前記第二の長辺における前記第一の短辺につながる端部、及び前記第二の長辺における前記第二の短辺につながる端部のいずれか一つの端部の形状は、円弧状である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の金属線。
【請求項6】
前記金属線の表面にめっき層を有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の金属線。
【請求項7】
前記長手方向に波打った形状を有する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の金属線。
【請求項8】
前記金属線の表面は、前記長手方向に間隔をあけて設けられた複数の凹部を有する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の金属線。
【請求項9】
前記金属線は鋼線である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の金属線。
【請求項10】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の金属線と、前記金属線を被覆するゴムとを備える、
ゴム複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、金属線、及びゴム複合体に関する。
本出願は、２０２１年６月１４日付の日本国出願の特願２０２１－０９８５１６に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
本出願は、２０２１年６月１４日付の日本国出願の特願２０２１－０９８５１６に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、ゴム物品にゴム複合体が利用されている。ゴム物品は、例えば、自動車用のタイヤ、コンベアベルト、エスカレータのハンドレール、ホースなどである。ゴム複合体は、ゴムを補強する目的で、ゴムに補強材が埋め込まれている。補強材は、例えば、スチールコードなどの金属線である。
【0003】
特許文献１から特許文献３は、扁平形状の断面を有する金属線をタイヤの補強材として用いることを開示する。特許文献１から特許文献３では、金属線の断面形状が、一対の平行な直線部と、一対の円弧部とを有するトラック形である。図１５は、トラック形の断面形状を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００９－４１１７０号公報
【文献】特開２０１１－２５７９５号公報
【文献】特開２０１２－９１６１４号公報
【発明の概要】
【0005】
本開示の金属線は、
前記金属線の長手方向に直交する断面において、互いに直交する長径方向と短径方向とを有する扁平形状の断面を有し、
前記断面は、
前記短径方向に向かい合う第一の長辺及び第二の長辺と、
前記長径方向に向かい合う第一の短辺及び第二の短辺と、
の四つの辺に囲まれた形状を有し、
前記第一の長辺は、第一変曲点と第二変曲点とを結ぶ辺であり、
前記第二の長辺は、第三変曲点と第四変曲点とを結ぶ辺であり、
前記第一変曲点は、前記第一の長辺と前記第一の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第二変曲点は、前記第一の長辺と前記第二の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第三変曲点は、前記第二の長辺と前記第一の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第四変曲点は、前記第二の長辺と前記第二の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第一の長辺と前記第二の長辺との間の第一の間隔が一定ではなく、
前記第一の長辺と前記第二の長辺との間に挟まれた領域に薄肉部を有し、
前記薄肉部は、前記第一の間隔が最も小さい部分を含む。
前記金属線の長手方向に直交する断面において、互いに直交する長径方向と短径方向とを有する扁平形状の断面を有し、
前記断面は、
前記短径方向に向かい合う第一の長辺及び第二の長辺と、
前記長径方向に向かい合う第一の短辺及び第二の短辺と、
の四つの辺に囲まれた形状を有し、
前記第一の長辺は、第一変曲点と第二変曲点とを結ぶ辺であり、
前記第二の長辺は、第三変曲点と第四変曲点とを結ぶ辺であり、
前記第一変曲点は、前記第一の長辺と前記第一の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第二変曲点は、前記第一の長辺と前記第二の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第三変曲点は、前記第二の長辺と前記第一の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第四変曲点は、前記第二の長辺と前記第二の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第一の長辺と前記第二の長辺との間の第一の間隔が一定ではなく、
前記第一の長辺と前記第二の長辺との間に挟まれた領域に薄肉部を有し、
前記薄肉部は、前記第一の間隔が最も小さい部分を含む。
【0006】
本開示のゴム複合体は、本開示の金属線と、前記金属線を被覆するゴムとを備える。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
［本開示が解決しようとする課題］
ゴム複合体の補強材を構成する金属線は、縦方向の剛性が小さく、かつ、横方向の剛性が大きいことが求められている。より具体的には、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスが良好な金属線が求められている。縦方向の剛性、及び横方向の剛性については後述する。
ゴム複合体の補強材を構成する金属線は、縦方向の剛性が小さく、かつ、横方向の剛性が大きいことが求められている。より具体的には、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスが良好な金属線が求められている。縦方向の剛性、及び横方向の剛性については後述する。
【0009】
本開示は、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスが良好である金属線を提供することを目的の一つとする。本開示は、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスが良好であるゴム複合体を提供することを別の目的の一つとする。
【0010】
［本開示の効果］
本開示の金属線は縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスが良好である。本開示のゴム複合体は縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスが良好である。
本開示の金属線は縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスが良好である。本開示のゴム複合体は縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスが良好である。
【0011】
［本開示の実施形態の説明］
本発明者らは、金属線の断面が特定の扁平形状であることにより、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスを良好にできることを見出した。金属線の断面は、金属線の長手方向に直交する断面である。縦方向の剛性は、金属線を厚さ方向に曲げるときの曲げ剛性である。横方向の剛性は、金属線を幅方向に曲げるときの曲げ剛性である。金属線の厚さ方向は、金属線の断面における短径方向である。金属線の幅方向は、金属線の断面における長径方向である。金属線を厚さ方向に曲げるとは、例えば図１に示す金属線１において、第一の長辺１５１と第二の長辺１５２のうち一方の長辺が曲げの内側、他方の長辺が曲げの外側となるように曲げることをいう。金属線を幅方向に曲げるとは、例えば図１に示す金属線１において、第一の短辺１６１と第二の短辺１６２のうちの一方の短辺が曲げの内側、他方の短辺が曲げの外側となるように曲げることをいう。金属線の曲げ剛性は、ヤング率と断面２次モーメントとの積で表される。ヤング率は、金属線の材質により決まる。断面２次モーメントは、金属線を曲げる向きと断面形状とにより決まる。同じ材質の金属線であれば、断面２次モーメントが小さいほど、曲げ剛性が小さくなる。縦方向の剛性は、金属線の厚さ方向の断面２次モーメントが小さいほど、小さくなる。上記厚さ方向の断面２次モーメントは、金属線の厚さが小さいほど、小さくなる。横方向の剛性は、金属線の幅方向の断面２次モーメントが大きいほど、大きくなる。上記幅方向の断面２次モーメントは、金属線の幅が大きいほど、大きくなる。
本発明者らは、金属線の断面が特定の扁平形状であることにより、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスを良好にできることを見出した。金属線の断面は、金属線の長手方向に直交する断面である。縦方向の剛性は、金属線を厚さ方向に曲げるときの曲げ剛性である。横方向の剛性は、金属線を幅方向に曲げるときの曲げ剛性である。金属線の厚さ方向は、金属線の断面における短径方向である。金属線の幅方向は、金属線の断面における長径方向である。金属線を厚さ方向に曲げるとは、例えば図１に示す金属線１において、第一の長辺１５１と第二の長辺１５２のうち一方の長辺が曲げの内側、他方の長辺が曲げの外側となるように曲げることをいう。金属線を幅方向に曲げるとは、例えば図１に示す金属線１において、第一の短辺１６１と第二の短辺１６２のうちの一方の短辺が曲げの内側、他方の短辺が曲げの外側となるように曲げることをいう。金属線の曲げ剛性は、ヤング率と断面２次モーメントとの積で表される。ヤング率は、金属線の材質により決まる。断面２次モーメントは、金属線を曲げる向きと断面形状とにより決まる。同じ材質の金属線であれば、断面２次モーメントが小さいほど、曲げ剛性が小さくなる。縦方向の剛性は、金属線の厚さ方向の断面２次モーメントが小さいほど、小さくなる。上記厚さ方向の断面２次モーメントは、金属線の厚さが小さいほど、小さくなる。横方向の剛性は、金属線の幅方向の断面２次モーメントが大きいほど、大きくなる。上記幅方向の断面２次モーメントは、金属線の幅が大きいほど、大きくなる。
【0012】
本開示は、上記知見に基づいてなされたものである。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
【0013】
［本発明の実施形態の説明］
（１）本開示の実施形態に係る金属線は、
前記金属線の長手方向に直交する断面において、互いに直交する長径方向と短径方向とを有する扁平形状の断面を有し、
前記断面は、
前記短径方向に向かい合う第一の長辺及び第二の長辺と、
前記長径方向に向かい合う第一の短辺及び第二の短辺と、
の四つの辺に囲まれた形状を有し、
前記第一の長辺は、第一変曲点と第二変曲点とを結ぶ辺であり、
前記第二の長辺は、第三変曲点と第四変曲点とを結ぶ辺であり、
前記第一変曲点は、前記第一の長辺と前記第一の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第二変曲点は、前記第一の長辺と前記第二の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第三変曲点は、前記第二の長辺と前記第一の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第四変曲点は、前記第二の長辺と前記第二の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第一の長辺と前記第二の長辺との間の第一の間隔が一定ではなく、
前記第一の長辺と前記第二の長辺との間に挟まれた領域に薄肉部を有し、
前記薄肉部は、前記第一の間隔が最も小さい部分を含む。
（１）本開示の実施形態に係る金属線は、
前記金属線の長手方向に直交する断面において、互いに直交する長径方向と短径方向とを有する扁平形状の断面を有し、
前記断面は、
前記短径方向に向かい合う第一の長辺及び第二の長辺と、
前記長径方向に向かい合う第一の短辺及び第二の短辺と、
の四つの辺に囲まれた形状を有し、
前記第一の長辺は、第一変曲点と第二変曲点とを結ぶ辺であり、
前記第二の長辺は、第三変曲点と第四変曲点とを結ぶ辺であり、
前記第一変曲点は、前記第一の長辺と前記第一の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第二変曲点は、前記第一の長辺と前記第二の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第三変曲点は、前記第二の長辺と前記第一の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第四変曲点は、前記第二の長辺と前記第二の短辺とを含む連続線において、前記断面の中心から前記長径方向の最も外側に位置する変曲点であり、
前記第一の長辺と前記第二の長辺との間の第一の間隔が一定ではなく、
前記第一の長辺と前記第二の長辺との間に挟まれた領域に薄肉部を有し、
前記薄肉部は、前記第一の間隔が最も小さい部分を含む。
【0014】
本開示の金属線は、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスが良好である。本開示の金属線は、長径方向と短径方向とを有する扁平形状の断面を有する。このような断面を有する金属線は、金属線の厚さが金属線の幅よりも小さい。本開示の金属線は、厚さが薄く、幅が広い形状であることから、縦方向の剛性が小さく、かつ、横方向の剛性が大きい。つまり、本開示の金属線は、縦方向の剛性に比べて横方向の剛性が大きい。更に、本開示の金属線は、薄肉部を有することで、縦方向の剛性を低く抑えつつ、横方向の剛性を向上させることができる。
【0015】
（２）上記本開示の金属線において、前記薄肉部は、前記断面の前記長径方向の中間領域に設けられていてもよい。
【0016】
上記の金属線は、縦方向の剛性を低く抑え易い。
【0017】
（３）上記本開示の金属線において、前記断面の形状は、前記短径方向に非対称な形状であり、前記薄肉部は、前記断面の前記長径方向の端部領域に設けられていてもよい。
【0018】
上記の金属線は、横方向の剛性を向上させ易い。
【0019】
（４）上記本開示の金属線において、前記第一の間隔の最大値が０．２ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下であってもよい。
【0020】
第一の間隔の最大値は金属線の厚さに相当する。金属線の厚さが上記範囲であると、適度な縦方向の剛性を確保できる。また、金属線の厚さが０．２ｍｍ以上であれば、金属線の強度を確保し易い。金属線の厚さが０．３５ｍｍ以下であれば、金属線の厚さ方向に金属線を曲げ易く、かつ金属線の軽量化を図ることができる。
【0021】
（５）上記（４）に記載の金属線において、前記第一の間隔の最大値と、前記第一の短辺と前記第二の短辺との間の第二の間隔の最大値との比が１．２以上３．９以下であってもよい。
【0022】
第二の間隔の最大値は金属線の幅に相当する。第一の間隔の最大値と第二の間隔の最大値との比は、金属線の厚さと幅との比である。金属線の厚さと幅との比が上記範囲であると、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスを取り易い。厚さと幅との比は、（幅／厚さ）である。
【0023】
（６）上記本開示の金属線において、前記第一の長辺における前記第一の短辺につながる端部、前記第一の長辺における前記第二の短辺につながる端部、前記第二の長辺における前記第一の短辺につながる端部、及び前記第二の長辺における前記第二の短辺につながる端部のいずれか一つの端部の形状は、円弧状であってもよい。
【0024】
上記の金属線は、ゴムを被覆したとき、ゴムに亀裂が発生することを抑制し易い。第一の長辺における各端部が円弧状に形成されていると、第一の長辺と第一の短辺との境界、及び、第一の長辺と第二の短辺との境界に丸みを持たせることができる。第二の長辺における各端部が円弧状に形成されていると、第二の長辺と第一の短辺との境界、及び、第二の長辺と第二の短辺との境界に丸みを持たせることができる。そのため、上記の金属線によれば、上記境界を起点にゴムに亀裂が発生することを抑制し易い。
【0025】
（７）上記本開示の金属線は、前記金属線の表面にめっき層を有してもよい。
【0026】
上記の金属線は、ゴムを被覆する場合、めっき層によってゴムとの接着性を高めることができる。
【0027】
（８）上記本開示の金属線は、前記長手方向に波打った形状を有してもよい。
【0028】
上記の金属線は、ゴムを被覆する場合、ゴムとの接着性を高めることができる。上記の金属線は、長手方向に波打った形状であることで、金属線にゴムを被覆したとき、金属線の長手方向に沿った単位長さあたりの金属線とゴムとの接触面積が増える。そのため、金属線とゴムとの接着力が向上する。また、波の山と山との間の谷の部分にゴムが入り込むことによって、金属線からゴムが剥離し難くなる。
【0029】
（９）上記本開示の金属線において、前記金属線の表面は、前記長手方向に間隔をあけて設けられた複数の凹部を有してもよい。
【0030】
上記の金属線は、ゴムを被覆する場合、ゴムとの接着性を高めることができる。金属線の表面に凹部を有する金属線は、金属線にゴムを被覆したとき、凹部がない金属線に比べて金属線とゴムとの接触面積が増える。そのため、金属線とゴムとの接着力が向上する。また、凹部にゴムが入り込むことによって、金属線からゴムが剥離し難くなる。
【0031】
（１０）上記本開示の金属線において、前記金属線は鋼線であってもよい。
【0032】
鋼線は高強度である。上記の金属線は、ゴム複合体の補強材に使用した場合、補強材としての強度を確保し易い。鋼線からなる金属線はスチールコードとも呼ばれることがある。
【0033】
（１１）本開示の実施形態に係るゴム複合体は、上記（１）から（１０）のいずれか１つに記載の金属線と、前記金属線を被覆するゴムとを備える。
【0034】
本開示のゴム複合体は、本開示の金属線を備えることから、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスが良好である。
【0035】
［本開示の実施形態の詳細］
本開示の金属線、ゴム複合体の具体例を、図面を参照して説明する。図中の同一符号は同一又は相当部分を示す。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本開示の金属線、ゴム複合体の具体例を、図面を参照して説明する。図中の同一符号は同一又は相当部分を示す。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0036】
＜金属線＞
図１から図１１を参照して、実施形態に係る金属線１を説明する。図１から図６は、金属線１の長手方向に直交する断面を示す。金属線１は金属からなる単線である。金属線１は扁平形状の断面１０を有する。金属線１の特徴の一つは、断面１０において薄肉部２０を有する点にある。金属線１は、特定の断面１０を有することで、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスを図ることができる。金属線１は、図１２に示すゴム複合体１００の補強材に好適である。以下、金属線１の構成を詳細に説明する。なお、各図において、図面上の寸法比は実際の寸法比とは必ずしも一致していない。
図１から図１１を参照して、実施形態に係る金属線１を説明する。図１から図６は、金属線１の長手方向に直交する断面を示す。金属線１は金属からなる単線である。金属線１は扁平形状の断面１０を有する。金属線１の特徴の一つは、断面１０において薄肉部２０を有する点にある。金属線１は、特定の断面１０を有することで、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスを図ることができる。金属線１は、図１２に示すゴム複合体１００の補強材に好適である。以下、金属線１の構成を詳細に説明する。なお、各図において、図面上の寸法比は実際の寸法比とは必ずしも一致していない。
【0037】
（材質）
金属線１の材質は、例えば、鉄又は鉄合金、アルミニウム又はアルミニウム合金、銅又は銅合金などの金属である。特に、金属線１は鋼線、即ちスチールコードであることが好ましい。鋼線は高強度である。鋼線からなる金属線１、即ちスチールコードは、ゴム複合体１００の補強材に好適である。鋼線の組成は、例えば、炭素を０．７質量％以上１．０質量％以下含有する炭素鋼である。鋼線は、例えばＪＩＳ Ｇ３５０２：２０１９に規定されるＳＷＲＳ７２Ａ、ＳＷＲＳ７２Ｂ、ＳＷＲＳ７５Ａ、ＳＷＲＳ７５Ｂ、ＳＷＲＳ７７Ａ、ＳＷＲＳ７７Ｂ、ＳＷＲＳ８０Ａ、ＳＷＲＳ８０Ｂ、ＳＷＲＳ８２Ａ、ＳＷＲＳ８２Ｂ、ＳＷＲＳ８７Ａ、及びＳＷＲＳ８７Ｂなどである。
金属線１の材質は、例えば、鉄又は鉄合金、アルミニウム又はアルミニウム合金、銅又は銅合金などの金属である。特に、金属線１は鋼線、即ちスチールコードであることが好ましい。鋼線は高強度である。鋼線からなる金属線１、即ちスチールコードは、ゴム複合体１００の補強材に好適である。鋼線の組成は、例えば、炭素を０．７質量％以上１．０質量％以下含有する炭素鋼である。鋼線は、例えばＪＩＳ Ｇ３５０２：２０１９に規定されるＳＷＲＳ７２Ａ、ＳＷＲＳ７２Ｂ、ＳＷＲＳ７５Ａ、ＳＷＲＳ７５Ｂ、ＳＷＲＳ７７Ａ、ＳＷＲＳ７７Ｂ、ＳＷＲＳ８０Ａ、ＳＷＲＳ８０Ｂ、ＳＷＲＳ８２Ａ、ＳＷＲＳ８２Ｂ、ＳＷＲＳ８７Ａ、及びＳＷＲＳ８７Ｂなどである。
【0038】
（断面）
金属線１の断面１０は扁平形状である。断面１０は、金属線１の長手方向に直交する断面である。扁平形状とは、図１から図６に示すように、厚さｔが幅ｗよりも小さい形状をいう。断面１０は、長径方向と短径方向とを有する。長径方向と短径方向とは互いに直交する。長径方向は、断面１０の長径１１に沿った方向である。短径方向は、断面１０の短径１２に沿った方向である。長径方向は金属線１の幅方向に対応し、短径方向は金属線１の厚さ方向に対応する。以下の説明では、長径方向を幅方向といい、短径方向を厚さ方向という。図中、矢印Ｘは幅方向を示し、矢印Ｙは厚さ方向を示す。実施形態の金属線１は、扁平形状の断面１０を有することで、縦方向の剛性に比べて横方向の剛性が大きい。実施形態では、断面１０は、第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２と、第一の短辺１６１及び第二の短辺１６２とを有し、これら四つの辺に囲まれた形状である。第一の長辺１５１と第二の長辺１５２との間の第一の間隔１５ｄは幅方向Ｘに一定ではない。なお、断面１０は、金属線１が後述する凹部４０（図８Ａ及び図８Ｂ、図９Ａ及び図９Ｂを参照）を有する場合、凹部４０が設けられていない部分での断面である。
金属線１の断面１０は扁平形状である。断面１０は、金属線１の長手方向に直交する断面である。扁平形状とは、図１から図６に示すように、厚さｔが幅ｗよりも小さい形状をいう。断面１０は、長径方向と短径方向とを有する。長径方向と短径方向とは互いに直交する。長径方向は、断面１０の長径１１に沿った方向である。短径方向は、断面１０の短径１２に沿った方向である。長径方向は金属線１の幅方向に対応し、短径方向は金属線１の厚さ方向に対応する。以下の説明では、長径方向を幅方向といい、短径方向を厚さ方向という。図中、矢印Ｘは幅方向を示し、矢印Ｙは厚さ方向を示す。実施形態の金属線１は、扁平形状の断面１０を有することで、縦方向の剛性に比べて横方向の剛性が大きい。実施形態では、断面１０は、第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２と、第一の短辺１６１及び第二の短辺１６２とを有し、これら四つの辺に囲まれた形状である。第一の長辺１５１と第二の長辺１５２との間の第一の間隔１５ｄは幅方向Ｘに一定ではない。なお、断面１０は、金属線１が後述する凹部４０（図８Ａ及び図８Ｂ、図９Ａ及び図９Ｂを参照）を有する場合、凹部４０が設けられていない部分での断面である。
【0039】
厚さｔは、断面１０の輪郭を挟む２本の平行線の組み合わせのうち、２本の平行線の間隔が最短になる平行線間の距離である。厚さ方向Ｙは、これら平行線に直交する方向である。短径１２は、断面１０における厚さ方向Ｙの寸法である。幅ｗは、断面１０の輪郭を挟む２本の平行線の組み合わせのうち、厚さ方向に直交する２本の平行線の間隔が最長になる平行線間の距離である。幅方向Ｘは、これら平行線に直交する方向である。長径１１は、断面１０における幅方向Ｘの寸法である。短径１２は長径１１よりも小さい。
【0040】
〈長辺〉
第一の長辺１５１と第二の長辺１５２とは、金属線１の厚さ方向Ｙに向かい合う。第一の長辺１５１は、第一変曲点Ｐ１１と第二変曲点Ｐ１２とを結ぶ辺である。第二の長辺１５２は、第三変曲点Ｐ２１と第四変曲点Ｐ２２とを結ぶ辺である。第一変曲点Ｐ１１は、第一の長辺１５１と第一の短辺１６１とを含む連続線において、断面１０の中心Ｃ１０から幅方向Ｘの最も外側に位置する変曲点である。第二変曲点Ｐ１２は、第一の長辺１５１と第二の短辺１６２とを含む連続線において、断面１０の中心Ｃ１０から幅方向Ｘの最も外側に位置する変曲点である。第三変曲点Ｐ２１は、第二の長辺１５２と第一の短辺１６１とを含む連続線において、断面１０の中心Ｃ１０から幅方向Ｘの最も外側に位置する変曲点である。第四変曲点Ｐ２２は、第二の長辺１５２と第二の短辺１６２とを含む連続線において、断面１０の中心Ｃ１０から幅方向Ｘの最も外側に位置する変曲点である。断面１０の幅方向Ｘの外側とは、幅方向Ｘにおいて中心Ｃ１０から遠い側をいう。断面１０の幅方向Ｘの内側とは、幅方向Ｘにおいて中心Ｃ１０に近い側をいう。断面１０の中心Ｃ１０は、幅ｗの二等分線と厚さｔの二等分線との交点である。第一の長辺１５１における幅方向Ｘの中心は、第一の長辺１５１上の点のうち、第一の長辺１５１の両端からの距離が等しい点である。第二の長辺１５２における幅方向Ｘの中心は、第二の長辺１５２上の点のうち、第二の長辺１５２の両端からの距離が等しい点である。
第一の長辺１５１と第二の長辺１５２とは、金属線１の厚さ方向Ｙに向かい合う。第一の長辺１５１は、第一変曲点Ｐ１１と第二変曲点Ｐ１２とを結ぶ辺である。第二の長辺１５２は、第三変曲点Ｐ２１と第四変曲点Ｐ２２とを結ぶ辺である。第一変曲点Ｐ１１は、第一の長辺１５１と第一の短辺１６１とを含む連続線において、断面１０の中心Ｃ１０から幅方向Ｘの最も外側に位置する変曲点である。第二変曲点Ｐ１２は、第一の長辺１５１と第二の短辺１６２とを含む連続線において、断面１０の中心Ｃ１０から幅方向Ｘの最も外側に位置する変曲点である。第三変曲点Ｐ２１は、第二の長辺１５２と第一の短辺１６１とを含む連続線において、断面１０の中心Ｃ１０から幅方向Ｘの最も外側に位置する変曲点である。第四変曲点Ｐ２２は、第二の長辺１５２と第二の短辺１６２とを含む連続線において、断面１０の中心Ｃ１０から幅方向Ｘの最も外側に位置する変曲点である。断面１０の幅方向Ｘの外側とは、幅方向Ｘにおいて中心Ｃ１０から遠い側をいう。断面１０の幅方向Ｘの内側とは、幅方向Ｘにおいて中心Ｃ１０に近い側をいう。断面１０の中心Ｃ１０は、幅ｗの二等分線と厚さｔの二等分線との交点である。第一の長辺１５１における幅方向Ｘの中心は、第一の長辺１５１上の点のうち、第一の長辺１５１の両端からの距離が等しい点である。第二の長辺１５２における幅方向Ｘの中心は、第二の長辺１５２上の点のうち、第二の長辺１５２の両端からの距離が等しい点である。
【0041】
実施形態では、金属線１の断面１０において、厚さ方向Ｙを上下方向とする。厚さ方向Ｙの第一の方向Ｙ１側、即ち第一の長辺１５１が位置する側を上側とする。また、厚さ方向Ｙの第二の方向Ｙ２側、即ち第二の長辺１５２が位置する側を下側とする。図１から図６において、厚さ方向Ｙは上下方向である。厚さ方向Ｙの第一の方向Ｙ１は上方向である。厚さ方向Ｙの第二の方向Ｙ２は下方向である。
【0042】
〈短辺〉
第一の短辺１６１と第二の短辺１６２とは、金属線１の幅方向Ｘに向かい合う。第一の短辺１６１は、第一の長辺１５１と第二の長辺１５２とをつなぐ辺であって、第一変曲点Ｐ１１と第三変曲点Ｐ２１とを結ぶ辺である。第二の短辺１６２は、第一の長辺１５１と第二の長辺１５２とをつなぐ辺であって、第二変曲点Ｐ１２と第四変曲点Ｐ２２とを結ぶ辺である。第一の短辺１６１及び第二の短辺１６２は第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２よりも短い。換言すれば、第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２は第一の短辺１６１及び第二の短辺１６２よりも長い。
第一の短辺１６１と第二の短辺１６２とは、金属線１の幅方向Ｘに向かい合う。第一の短辺１６１は、第一の長辺１５１と第二の長辺１５２とをつなぐ辺であって、第一変曲点Ｐ１１と第三変曲点Ｐ２１とを結ぶ辺である。第二の短辺１６２は、第一の長辺１５１と第二の長辺１５２とをつなぐ辺であって、第二変曲点Ｐ１２と第四変曲点Ｐ２２とを結ぶ辺である。第一の短辺１６１及び第二の短辺１６２は第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２よりも短い。換言すれば、第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２は第一の短辺１６１及び第二の短辺１６２よりも長い。
【0043】
実施形態では、金属線１の断面１０において、幅方向Ｘを左右方向とする。幅方向Ｘの第一の方向Ｘ１側、即ち第一の短辺１６１が位置する側を左側とする。また、幅方向Ｘの第二の方向Ｘ２側、即ち第二の短辺１６２が位置する側を右側とする。図１から図６において、幅方向Ｘは左右方向である。幅方向Ｘの第一の方向Ｘ１は左方向である。幅方向Ｘの第二の方向Ｘ２は右方向である。
【0044】
上述した第一変曲点Ｐ１１は、第一の長辺１５１と第一の短辺１６１との接続点である。第二変曲点Ｐ１２は、第一の長辺１５１と第二の短辺１６２との接続点である。第三変曲点Ｐ２１は、第二の長辺１５２と第一の短辺１６１との接続点である。第四変曲点Ｐ２２は、第二の長辺１５２と第二の短辺１６２との接続点である。各々の変曲点は、曲線と曲線との接続点、曲線と直線との接続点、及び直線と直線との接続点のいずれかである。
【0045】
〈薄肉部〉
金属線１の断面１０は、第一の長辺１５１と第二の長辺１５２との間に挟まれた領域に薄肉部２０を有する。薄肉部２０は、第一の間隔１５ｄが最も小さくなる部分を含む。断面１０において、薄肉部２０は、例えば図１などに示すように金属線１の幅方向Ｘの中間領域１３に設けられていてもよいし、例えば図３などに示すように金属線１の幅方向Ｘの端部領域１４に設けられていてもよい。中間領域１３は、断面１０を幅方向Ｘに三等分したときの内側の部分をいう。端部領域１４は、断面１０を幅方向Ｘに三等分したときの外側の部分をいう。断面１０が薄肉部２０を有することで、金属線１の縦方向の剛性を低く抑えつつ、横方向の剛性を向上させることができる。
以下、薄肉部２０を有する断面１０の構成を詳細に説明する。
金属線１の断面１０は、第一の長辺１５１と第二の長辺１５２との間に挟まれた領域に薄肉部２０を有する。薄肉部２０は、第一の間隔１５ｄが最も小さくなる部分を含む。断面１０において、薄肉部２０は、例えば図１などに示すように金属線１の幅方向Ｘの中間領域１３に設けられていてもよいし、例えば図３などに示すように金属線１の幅方向Ｘの端部領域１４に設けられていてもよい。中間領域１３は、断面１０を幅方向Ｘに三等分したときの内側の部分をいう。端部領域１４は、断面１０を幅方向Ｘに三等分したときの外側の部分をいう。断面１０が薄肉部２０を有することで、金属線１の縦方向の剛性を低く抑えつつ、横方向の剛性を向上させることができる。
以下、薄肉部２０を有する断面１０の構成を詳細に説明する。
【0046】
《実施例１》
図１に示す断面１０ａを有する金属線１を実施例１とする。実施例１では、薄肉部２０が断面１０ａの幅方向Ｘの中間領域１３に設けられている。断面１０ａの形状は、厚さ方向Ｙに対称な形状であり、かつ、幅方向Ｘに対称な形状である。厚さ方向Ｙに対称な形状とは、幅方向Ｘに沿う線に対して線対称であることをいう。幅方向Ｘに対称な形状とは、厚さ方向Ｙに沿う線に対して線対称であることをいう。第一の長辺１５１の中央部には、金属線１の厚さ方向Ｙの第二の方向Ｙ２、即ち下方に向けて凹む屈曲部２１を有する。第二の長辺１５２の中央部には、金属線１の厚さ方向Ｙの第一の方向Ｙ１、即ち上方に向けて凹む屈曲部２２を有する。第一の長辺１５１と第二の長辺１５２の各々の中央部が凹むことによって、断面１０ａの幅方向Ｘの中間領域１３がくびれている。屈曲部２１と屈曲部２２との間に、薄肉部２０が形成されている。各屈曲部２１、２２は円弧状である。第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２はそれぞれ、金属線１の幅方向Ｘの全長にわたって円弧状に湾曲している。第一の長辺１５１と第二の長辺１５２とは、厚さ方向Ｙ及び幅方向Ｘに対して対称な形状である。図１では、便宜上、屈曲部２１、２２を強調して示している。この点は、後述する図２も同じである。
図１に示す断面１０ａを有する金属線１を実施例１とする。実施例１では、薄肉部２０が断面１０ａの幅方向Ｘの中間領域１３に設けられている。断面１０ａの形状は、厚さ方向Ｙに対称な形状であり、かつ、幅方向Ｘに対称な形状である。厚さ方向Ｙに対称な形状とは、幅方向Ｘに沿う線に対して線対称であることをいう。幅方向Ｘに対称な形状とは、厚さ方向Ｙに沿う線に対して線対称であることをいう。第一の長辺１５１の中央部には、金属線１の厚さ方向Ｙの第二の方向Ｙ２、即ち下方に向けて凹む屈曲部２１を有する。第二の長辺１５２の中央部には、金属線１の厚さ方向Ｙの第一の方向Ｙ１、即ち上方に向けて凹む屈曲部２２を有する。第一の長辺１５１と第二の長辺１５２の各々の中央部が凹むことによって、断面１０ａの幅方向Ｘの中間領域１３がくびれている。屈曲部２１と屈曲部２２との間に、薄肉部２０が形成されている。各屈曲部２１、２２は円弧状である。第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２はそれぞれ、金属線１の幅方向Ｘの全長にわたって円弧状に湾曲している。第一の長辺１５１と第二の長辺１５２とは、厚さ方向Ｙ及び幅方向Ｘに対して対称な形状である。図１では、便宜上、屈曲部２１、２２を強調して示している。この点は、後述する図２も同じである。
【0047】
実施例１とは異なり、各屈曲部２１、２２はＶ字状であってもよい。この場合、第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２の各々の端部は直線状である。つまり、第一の長辺１５１において、第一変曲点Ｐ１１及び第二変曲点Ｐ１２と屈曲部２１の谷とを結ぶ各線分が直線状である。また、第二の長辺１５２において、第三変曲点Ｐ２１及び第四変曲点Ｐ２２と屈曲部２２の谷とを結ぶ各線分が直線状である。屈曲部２１及び屈曲部２２は、第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２の各々の中央部にのみ形成されていてもよい。第一の長辺１５１と第二の長辺１５２とは、厚さ方向Ｙ及び幅方向Ｘに対して非対称な形状であってもよい。厚さ方向Ｙに非対称な形状とは、幅方向Ｘに平行ないずれの直線に対しても非対称であることをいう。幅方向Ｘに非対称な形状とは、厚さ方向Ｙに平行ないずれの直線に対しても非対称であることをいう。
【0048】
第一の短辺１６１は、金属線１の幅方向Ｘの第一の方向Ｘ１、即ち左方に向けて凸となる円弧状である。第二の短辺１６２は、金属線１の幅方向Ｘの第二の方向Ｘ２、即ち右方に向けて凸となる円弧状である。実施例１とは異なり、第一の短辺１６１及び第二の短辺１６２は、金属線１の厚さ方向Ｙに沿う直線状でもよい。第一の短辺１６１と第二の短辺１６２とは、厚さ方向Ｙ及び幅方向Ｘに対して対称な形状でもよいし、非対称な形状でもよい。
【0049】
《変形例１－１》
図２を参照して、実施例１の変形例１－１を説明する。変形例１－１では、断面１０ａの形状が厚さ方向Ｙに非対称な形状である。変形例１－１の断面１０ａは、第一の長辺１５１にのみ、屈曲部２１を有する。第二の長辺１５２は金属線１の幅方向Ｘに沿う直線状である。変形例２の断面１０ａでは、第一の長辺１５１の屈曲部２１と第二の長辺１５２との間に、薄肉部２０が形成されている。変形例１－１とは異なり、第二の長辺１５２にのみ、屈曲部２２を有していてもよい。第一の長辺１５１が金属線１の幅方向Ｘに沿う直線状でもよい。つまり、実施例１において、第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２の一方にのみ、屈曲部が形成されていてもよい。実施例１のように、第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２の各々に屈曲部２１、２２を有する場合、変形例１－１に比べて、薄肉部２０の厚さｔ２０が薄くなり易い。
図２を参照して、実施例１の変形例１－１を説明する。変形例１－１では、断面１０ａの形状が厚さ方向Ｙに非対称な形状である。変形例１－１の断面１０ａは、第一の長辺１５１にのみ、屈曲部２１を有する。第二の長辺１５２は金属線１の幅方向Ｘに沿う直線状である。変形例２の断面１０ａでは、第一の長辺１５１の屈曲部２１と第二の長辺１５２との間に、薄肉部２０が形成されている。変形例１－１とは異なり、第二の長辺１５２にのみ、屈曲部２２を有していてもよい。第一の長辺１５１が金属線１の幅方向Ｘに沿う直線状でもよい。つまり、実施例１において、第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２の一方にのみ、屈曲部が形成されていてもよい。実施例１のように、第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２の各々に屈曲部２１、２２を有する場合、変形例１－１に比べて、薄肉部２０の厚さｔ２０が薄くなり易い。
【0050】
実施例１、変形例１－１では、薄肉部２０で金属線１の厚さ方向Ｙの曲げ易さを確保しつつ、薄肉部２０の両側の厚肉部で幅方向Ｘの曲げに対する剛性を確保することができる。実施例１や変形例１－１のように、薄肉部２０が断面１０ａの幅方向Ｘの中間領域１３に設けられていると、金属線１の縦方向の剛性が効果的に低減される。また、中間領域１３に薄肉部２０が設けられていると、金属線１にゴムを被覆する場合、ゴムとの接着性を高めることができる。第一の長辺１５１の中央部や第二の長辺１５２の中央部が凹むことによって、金属線１にゴムを被覆するときに、この凹みにゴムが入り込む。そのため、金属線１とゴムとの接着性が改善される。
【0051】
《実施例２》
図３に示す断面１０ｂを有する金属線１を実施例２とする。実施例２では、薄肉部２０が断面１０ｂの幅方向Ｘの端部領域１４に設けられている。図３に示す断面１０ｂでは、左側の端部領域１４及び右側の端部領域１４のいずれにも薄肉部２０が設けられている。断面１０ｂの形状は、厚さ方向Ｙに非対称な形状であり、かつ、幅方向Ｘに対称な形状である。第一の長辺１５１の両方の端部１７は、金属線１の厚さ方向Ｙの第二の方向Ｙ２、即ち下方に向けて傾斜する斜辺部２４を有する。斜辺部２４は、円弧状の湾曲線のみならず、直線状の傾斜線も含まれる。各斜辺部２４は円弧状に形成されている。つまり、第一の長辺１５１における幅方向Ｘの両側の領域が円弧状に形成されている。斜辺部２４の曲率半径は、例えば０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下、更に０．１ｍｍ以上０．２３ｍｍ以下である。第一の長辺１５１の中央部は、金属線１の幅方向Ｘに沿う直線状である。第二の長辺１５２は、金属線１の幅方向Ｘに沿う直線状である。第二の長辺１５２は、金属線１の幅方向Ｘの全長にわたって直線状に形成されている。第一の長辺１５１の中央部と第二の長辺１５２とは平行である。第一の長辺１５１の端部１７が斜辺部２４を有することで、斜辺部２４と第二の長辺１５２との間に、薄肉部２０が形成されている。左右の斜辺部２４は、幅方向Ｘに対称に形成されている。各斜辺部２４の長さは同等である。図３では、便宜上、斜辺部２４を強調して示している。この点は、後述する図３から図６も同じである。
図３に示す断面１０ｂを有する金属線１を実施例２とする。実施例２では、薄肉部２０が断面１０ｂの幅方向Ｘの端部領域１４に設けられている。図３に示す断面１０ｂでは、左側の端部領域１４及び右側の端部領域１４のいずれにも薄肉部２０が設けられている。断面１０ｂの形状は、厚さ方向Ｙに非対称な形状であり、かつ、幅方向Ｘに対称な形状である。第一の長辺１５１の両方の端部１７は、金属線１の厚さ方向Ｙの第二の方向Ｙ２、即ち下方に向けて傾斜する斜辺部２４を有する。斜辺部２４は、円弧状の湾曲線のみならず、直線状の傾斜線も含まれる。各斜辺部２４は円弧状に形成されている。つまり、第一の長辺１５１における幅方向Ｘの両側の領域が円弧状に形成されている。斜辺部２４の曲率半径は、例えば０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下、更に０．１ｍｍ以上０．２３ｍｍ以下である。第一の長辺１５１の中央部は、金属線１の幅方向Ｘに沿う直線状である。第二の長辺１５２は、金属線１の幅方向Ｘに沿う直線状である。第二の長辺１５２は、金属線１の幅方向Ｘの全長にわたって直線状に形成されている。第一の長辺１５１の中央部と第二の長辺１５２とは平行である。第一の長辺１５１の端部１７が斜辺部２４を有することで、斜辺部２４と第二の長辺１５２との間に、薄肉部２０が形成されている。左右の斜辺部２４は、幅方向Ｘに対称に形成されている。各斜辺部２４の長さは同等である。図３では、便宜上、斜辺部２４を強調して示している。この点は、後述する図３から図６も同じである。
【0052】
断面１０ｂでは、第一の長辺１５１の途中に第五変曲点Ｐ１３と第六変曲点Ｐ１４とが存在する。第一の長辺１５１は、第一変曲点Ｐ１１と第二変曲点Ｐ１２との間を、第五変曲点Ｐ１３及び第六変曲点Ｐ１４を経て結ぶ辺である。第五変曲点Ｐ１３は、第一変曲点Ｐ１１よりも幅方向Ｘの内側であって、左側の斜辺部２４と第一の長辺１５１の中央部との間に位置する。第六変曲点Ｐ１４は、第二変曲点Ｐ１２よりも幅方向Ｘの内側であって、右側の斜辺部２４と第一の長辺１５１の中央部との間に位置する。
【0053】
実施例２とは異なり、各斜辺部２４は直線状に形成されていてもよい。斜辺部２４は、第一の長辺１５１の一方の端部１７、即ち幅方向Ｘの片側の領域にのみ設けられていてもよい。第一の長辺１５１の中央部と第二の長辺１５２とは非平行でもよい。左右の斜辺部２４は、幅方向Ｘに非対称に形成されていてもよい。各斜辺部２４の長さは異なっていてもよい。
【0054】
第一の短辺１６１及び第二の短辺１６２は、金属線１の厚さ方向Ｙに沿う直線状である。第一の短辺１６１と第二の短辺１６２とは平行で、かつ、第一の短辺１６１の長さと第二の短辺１６２の長さとが同等である。実施例２とは異なり、第一の短辺１６１と第二の短辺１６２とは非平行でもよい。
【0055】
《変形例２－１》
図４を参照して、実施例２の変形例２－１を説明する。変形例２－１の断面１０ｂは、第一の長辺１５１の中央部が、金属線１の厚さ方向Ｙの第一の方向Ｙ１、即ち上方に向けて凸となるように形成されている。変形例２－１も、薄肉部２０が断面１０ｂの幅方向Ｘの各端部領域１４に設けられている。
図４を参照して、実施例２の変形例２－１を説明する。変形例２－１の断面１０ｂは、第一の長辺１５１の中央部が、金属線１の厚さ方向Ｙの第一の方向Ｙ１、即ち上方に向けて凸となるように形成されている。変形例２－１も、薄肉部２０が断面１０ｂの幅方向Ｘの各端部領域１４に設けられている。
【0056】
《変形例２－２》
図５を参照して、実施例２の変形例２－２を説明する。変形例２－２の断面１０ｂは、第一の長辺１５１の中央部が、金属線１の厚さ方向Ｙの第二の方向Ｙ２、即ち下方に向けて凹となるように形成されている。変形例２－２も、薄肉部２０が断面１０ｂの幅方向Ｘの各端部領域１４に設けられている。変形例２－２では、断面１０ｂの幅方向Ｘの中間領域１３の厚さが、幅方向Ｘの中心に向けて薄くなっている。
図５を参照して、実施例２の変形例２－２を説明する。変形例２－２の断面１０ｂは、第一の長辺１５１の中央部が、金属線１の厚さ方向Ｙの第二の方向Ｙ２、即ち下方に向けて凹となるように形成されている。変形例２－２も、薄肉部２０が断面１０ｂの幅方向Ｘの各端部領域１４に設けられている。変形例２－２では、断面１０ｂの幅方向Ｘの中間領域１３の厚さが、幅方向Ｘの中心に向けて薄くなっている。
【0057】
《変形例２－３》
図６を参照して、実施例２の変形例２－３を説明する。変形例２－３は、第一の長辺１５１の端部１７のみならず、第二の長辺１５２の端部１８にも斜辺部を有する例である。第一の長辺１５１は、図３と同様である。以下、第一の長辺１５１については説明を省略し、第二の長辺１５２について説明する。変形例２－３の断面１０ｂは、第二の長辺１５２の両方の端部１８が、金属線１の厚さ方向Ｙの第一の方向Ｙ１、即ち上方に向けて傾斜する斜辺部２６を有する。斜辺部２６の長さは、第一の長辺１５１の斜辺部２４の長さよりも短い。各斜辺部２６は円弧状に形成されている。つまり、第二の長辺１５２における幅方向Ｘの両側の領域が円弧状に形成されている。斜辺部２４の曲率半径は斜辺部２６の曲率半径よりも大きい。斜辺部２６の曲率半径は、例えば０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下、更に０．１ｍｍ以上０．２３ｍｍ以下である。左右の斜辺部２６は、幅方向Ｘに対称に形成されている。各斜辺部２６の長さは同等である。変形例２－３も、薄肉部２０が断面１０ｂの幅方向Ｘの各端部領域１４に設けられている。図６では、便宜上、斜辺部２６を強調して示している。
図６を参照して、実施例２の変形例２－３を説明する。変形例２－３は、第一の長辺１５１の端部１７のみならず、第二の長辺１５２の端部１８にも斜辺部を有する例である。第一の長辺１５１は、図３と同様である。以下、第一の長辺１５１については説明を省略し、第二の長辺１５２について説明する。変形例２－３の断面１０ｂは、第二の長辺１５２の両方の端部１８が、金属線１の厚さ方向Ｙの第一の方向Ｙ１、即ち上方に向けて傾斜する斜辺部２６を有する。斜辺部２６の長さは、第一の長辺１５１の斜辺部２４の長さよりも短い。各斜辺部２６は円弧状に形成されている。つまり、第二の長辺１５２における幅方向Ｘの両側の領域が円弧状に形成されている。斜辺部２４の曲率半径は斜辺部２６の曲率半径よりも大きい。斜辺部２６の曲率半径は、例えば０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下、更に０．１ｍｍ以上０．２３ｍｍ以下である。左右の斜辺部２６は、幅方向Ｘに対称に形成されている。各斜辺部２６の長さは同等である。変形例２－３も、薄肉部２０が断面１０ｂの幅方向Ｘの各端部領域１４に設けられている。図６では、便宜上、斜辺部２６を強調して示している。
【0058】
変形例２－３とは異なり、各斜辺部２６は直線状に形成されていてもよい。斜辺部２６は、第二の長辺１５２における第一の短辺１６１又は第二の短辺１６２につながる一方の端部１８、即ち幅方向Ｘの片側の領域にのみ設けられていてもよい。左右の斜辺部２６は、幅方向Ｘに非対称に形成されていてもよい。各斜辺部２６の長さは異なっていてもよい。
【0059】
実施例２のように、第一の長辺１５１における第一の短辺１６１につながる端部１７、及び第一の長辺１５１における第二の短辺１６２につながる端部１７が円弧状に形成されていると、第一の長辺１５１と第一の短辺１６１との境界、及び、第一の長辺１５１と第二の短辺１６２との境界に丸みを持たせることができる。上記境界が滑らかな曲線で形成されているため、上記境界が角張っていない。そのため、金属線１にゴムを被覆したとき、上記境界を起点にゴムに亀裂が発生することを抑制し易い。更に、変形例２－３のように、第二の長辺１５２における第一の短辺１６１につながる端部１８、及び第二の長辺１５２における第二の短辺１６２につながる端部１８も円弧状に形成されていると、第二の長辺１５２と第一の短辺１６１との境界、及び、第二の長辺１５２と第二の短辺１６２との境界に丸みを持たせることができる。よって、ゴムに亀裂が発生することをより抑制できる。
【0060】
金属線１のその他の構成について詳細に説明する。以下の説明は、上述した実施例１、実施例２、及びそれらの変形例の全てに共通する事項である。
【0061】
（金属線の厚さ）
金属線１の厚さｔは、例えば０．２ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下であることが好ましい。厚さｔは、第一の長辺１５１と第二の長辺１５２との間の第一の間隔１５ｄの最大値である。第一の間隔１５ｄの最大値は、第一の長辺１５１と第二の長辺１５２との間の厚さ方向Ｙに沿う距離の最大値に等しい。厚さｔが上記範囲であると、適度な縦方向の剛性を確保できる。また、厚さｔが０．２ｍｍ以上であれば、金属線１の強度を確保し易い。そのため、金属線１を図１２に示すゴム複合体１００の補強材に使用した場合、補強材としての強度を確保し易い。厚さｔが０．３５ｍｍ以下であれば、金属線１の厚さ方向Ｙに曲げ易く、かつ金属線１の軽量化を図ることができる。厚さｔが０．３５ｍｍ以下であれば、ゴム複合体１００の薄型化を図ることができる。特に、厚さｔが０．２５ｍｍ以上であると、強度と靭性との両立を図り易い。厚さｔは、更に０．３１ｍｍ以上０．３４ｍｍ以下であることが好ましい。
金属線１の厚さｔは、例えば０．２ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下であることが好ましい。厚さｔは、第一の長辺１５１と第二の長辺１５２との間の第一の間隔１５ｄの最大値である。第一の間隔１５ｄの最大値は、第一の長辺１５１と第二の長辺１５２との間の厚さ方向Ｙに沿う距離の最大値に等しい。厚さｔが上記範囲であると、適度な縦方向の剛性を確保できる。また、厚さｔが０．２ｍｍ以上であれば、金属線１の強度を確保し易い。そのため、金属線１を図１２に示すゴム複合体１００の補強材に使用した場合、補強材としての強度を確保し易い。厚さｔが０．３５ｍｍ以下であれば、金属線１の厚さ方向Ｙに曲げ易く、かつ金属線１の軽量化を図ることができる。厚さｔが０．３５ｍｍ以下であれば、ゴム複合体１００の薄型化を図ることができる。特に、厚さｔが０．２５ｍｍ以上であると、強度と靭性との両立を図り易い。厚さｔは、更に０．３１ｍｍ以上０．３４ｍｍ以下であることが好ましい。
【0062】
（金属線の幅）
金属線１の幅ｗは、例えば０．４ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であることが好ましい。幅ｗは、第一の短辺１６１と第二の短辺１６２との間の第二の間隔１６ｄの最大値である。第二の間隔１６ｄの最大値は、第一の短辺１６１と第二の短辺１６２との間の幅方向Ｘに沿う距離の最大値に等しい。幅ｗが上記範囲であると、適度な横方向の剛性を確保できる。また、幅ｗが０．４ｍｍ以上であれば、金属線１の強度を確保し易い。そのため、金属線１を図１２に示すゴム複合体１００の補強材に使用した場合、補強材としての強度を確保し易い。幅ｗが０．４ｍｍ以上であれば、ゴム複合体１００に埋め込む金属線１の本数を減らすことができる。そのため、ゴム複合体１００を軽量化できる。幅ｗが０．８ｍｍ以下であれば、金属線１の軽量化を図ることができる。特に、幅ｗが０．４９ｍｍ以上であると、良好な強度を確保し易い。更に、幅ｗが０．５４ｍｍ以上であると、金属線１の埋め込み本数を十分に減らし易い。幅ｗは、更に０．４４ｍｍ以上０．７６ｍｍ以下、０．４９ｍｍ以上０．５６ｍｍ以下であることが好ましい。
金属線１の幅ｗは、例えば０．４ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であることが好ましい。幅ｗは、第一の短辺１６１と第二の短辺１６２との間の第二の間隔１６ｄの最大値である。第二の間隔１６ｄの最大値は、第一の短辺１６１と第二の短辺１６２との間の幅方向Ｘに沿う距離の最大値に等しい。幅ｗが上記範囲であると、適度な横方向の剛性を確保できる。また、幅ｗが０．４ｍｍ以上であれば、金属線１の強度を確保し易い。そのため、金属線１を図１２に示すゴム複合体１００の補強材に使用した場合、補強材としての強度を確保し易い。幅ｗが０．４ｍｍ以上であれば、ゴム複合体１００に埋め込む金属線１の本数を減らすことができる。そのため、ゴム複合体１００を軽量化できる。幅ｗが０．８ｍｍ以下であれば、金属線１の軽量化を図ることができる。特に、幅ｗが０．４９ｍｍ以上であると、良好な強度を確保し易い。更に、幅ｗが０．５４ｍｍ以上であると、金属線１の埋め込み本数を十分に減らし易い。幅ｗは、更に０．４４ｍｍ以上０．７６ｍｍ以下、０．４９ｍｍ以上０．５６ｍｍ以下であることが好ましい。
【0063】
（金属線の幅と厚さとの比）
金属線１の厚さｔと幅ｗとの比は、例えば１．２以上３．９以下であることが好ましい。厚さｔと幅ｗとの比は、第一の間隔１５ｄの最大値と第二の間隔１６ｄの最大値との比である。厚さｔと幅ｗとの比はｗ／ｔで表される。厚さｔと幅ｗとの比が上記範囲であると、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスを取り易い。厚さｔと幅ｗとの比は、更に１．２６以上３．８６以下、１．６３以上３．４５以下であることが好ましい。
金属線１の厚さｔと幅ｗとの比は、例えば１．２以上３．９以下であることが好ましい。厚さｔと幅ｗとの比は、第一の間隔１５ｄの最大値と第二の間隔１６ｄの最大値との比である。厚さｔと幅ｗとの比はｗ／ｔで表される。厚さｔと幅ｗとの比が上記範囲であると、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスを取り易い。厚さｔと幅ｗとの比は、更に１．２６以上３．８６以下、１．６３以上３．４５以下であることが好ましい。
【0064】
金属線１の断面積は、例えば０．１０ｍｍ２以上０．１６ｍｍ２以下であることが好ましい。断面積が０．１０ｍｍ２以上であれば、金属線１の強度を確保し易い。断面積が０．１６ｍｍ２以下であれば、金属線１の軽量化を図ることができる。金属線１の断面積は、更に０．１３０ｍｍ２以上０．１５６ｍｍ２以下であることが好ましい。
【0065】
薄肉部２０の厚さｔ２０は、例えば、金属線１の厚さｔの２０％以上９５％以下であることが好ましい。厚さｔ２０は、薄肉部２０の最も薄い部分の厚さである。厚さｔ２０は、第一の間隔１５ｄの最小値である。第一の間隔１５ｄの最小値は、第一の長辺１５１と第二の長辺１５２との間の厚さ方向Ｙに沿う距離の最小値に等しい。厚さｔ２０が厚さｔの２０％以上であることで、金属線１の強度を確保し易い。厚さｔ２０が厚さｔの９５％以下であることで、縦方向の剛性を低く抑え易い。厚さｔ２０の好ましい範囲は、断面１０の形状によって異なる。図１などに示すように、薄肉部２０が幅方向Ｘの中間領域１３に設けられた断面１０ａでは、厚さｔ２０は、例えば、厚さｔの５０％以上９５％以下であることが好ましい。断面１０ａの場合、厚さｔ２０は、更に、厚さｔの５５％以上９２％以下、厚さｔの６０％以上９０％以下であることが好ましい。図３などに示すように、薄肉部２０が幅方向Ｘの端部領域１４に設けられた断面１０ｂでは、厚さｔ２０は、例えば、厚さｔの２０％以上７０％以下であることが好ましい。断面１０ｂの場合、厚さｔ２
０は、更に、厚さｔの２５％以上６５％以下、厚さｔの３０％以上６０％以下であることが好ましい。
【0066】
（めっき層）
金属線１は、図７に示すように、めっき層３０を有してもよい。金属線１の材質が、例えば、鉄又は鉄合金である場合、ゴムとの接着性が低い。金属線１の表面にめっき層３０を有することで、金属線１にゴムを被覆する場合、ゴムとの接着性を高めることができる。めっき層の材質は、例えば、銅、亜鉛、黄銅などの金属である。めっき層を形成する上記金属は添加元素を含有してもよい。添加元素は、例えばコバルト、ニッケルなどである。めっき層３０は、公知のめっき法により形成することができる。めっき法は、例えば、電解めっき法、無電解めっき法などが利用できる。
金属線１は、図７に示すように、めっき層３０を有してもよい。金属線１の材質が、例えば、鉄又は鉄合金である場合、ゴムとの接着性が低い。金属線１の表面にめっき層３０を有することで、金属線１にゴムを被覆する場合、ゴムとの接着性を高めることができる。めっき層の材質は、例えば、銅、亜鉛、黄銅などの金属である。めっき層を形成する上記金属は添加元素を含有してもよい。添加元素は、例えばコバルト、ニッケルなどである。めっき層３０は、公知のめっき法により形成することができる。めっき法は、例えば、電解めっき法、無電解めっき法などが利用できる。
【0067】
（凹部）
金属線１は、図８Ａ及び図８Ｂ、並びに、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、複数の凹部４０を有してもよい。凹部４０は、金属線１の表面に設けられている。凹部４０は、金属線１の長手方向に間隔をあけて形成されている。図８Ａ及び図９Ａは、金属線１を上面側から見た平面図である。金属線１の上面側とは、例えば図１、図３などに示す第一の長辺１５１が位置する側である。図８Ａ及び図９Ａの左右方向は、金属線１の長手方向である。図８Ｂ及び図９Ｂは、金属線１の長手方向に沿った断面を金属線１の右側から見た断面図である。金属線１の右側は、例えば図１、図３などに示す第二の短辺１６２が位置する側である。
金属線１は、図８Ａ及び図８Ｂ、並びに、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、複数の凹部４０を有してもよい。凹部４０は、金属線１の表面に設けられている。凹部４０は、金属線１の長手方向に間隔をあけて形成されている。図８Ａ及び図９Ａは、金属線１を上面側から見た平面図である。金属線１の上面側とは、例えば図１、図３などに示す第一の長辺１５１が位置する側である。図８Ａ及び図９Ａの左右方向は、金属線１の長手方向である。図８Ｂ及び図９Ｂは、金属線１の長手方向に沿った断面を金属線１の右側から見た断面図である。金属線１の右側は、例えば図１、図３などに示す第二の短辺１６２が位置する側である。
【0068】
図８Ａ及び図８Ｂに示す凹部４０は、金属線１の幅方向に延びる直線状の凹部４１である。凹部４１は、金属線１の上面において、金属線１の幅方向の全長にわたって形成されている。本例では、凹部４１は、図８Ｂに示すように、断面が半円状の溝である。凹部４１の断面形状は、例えば、Ｖ字状、矩形状、台形状などであってもよい。
【0069】
図９Ａ及び図９Ｂに示す凹部４０は、ドット状の凹部４２である。凹部４２は、金属線１の上面において、金属線１の長手方向に並んで形成されている。本例では、凹部４２は、金属線１の長手方向に一列に並んでいるが、複数列に並んでいてもよい。本例では、凹部４２の形状は、半球状である。凹部４２の形状は、例えば、円錐状、円錐台状、直方体状、立方体状、角錘状、角錐台状などであってもよい。
【0070】
凹部４０は、金属線１の上面及び下面の少なくとも一方に有していればよい。凹部４０は、金属線１の上面及び下面の両方に有していることが好ましい。金属線１の上面及び下面の両方に凹部４０を有する場合、金属線１を平面透視したときに、上面の凹部４０と下面の凹部４０とが重なることなく、ずれていることが好ましい。上面の凹部４０と下面の凹部４０とがずれていることで、凹部４０が形成された箇所で金属線１が過度に薄くなることを抑制できる。凹部４０の間隔ｉや深さｄは適宜選択すればよい。間隔ｉは、例えば１ｍｍ以上３０ｍｍ以下、更に５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。深さｄは、例えば０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下である。特に、深さｄが０．０５ｍｍ以下であると、金属線１の耐久性の低下を抑制し易い。深さｄは、更に０．０２ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下であることが好ましい。
【0071】
金属線１の表面に凹部４０を有することで、金属線１にゴムを被覆する場合、ゴムとの接着性を高めることができる。金属線１の表面に凹部４０が形成されていると、金属線１にゴムを被覆したとき、金属線１とゴムとの接触面積が増える。そのため、金属線１とゴムとの接着力が向上する。また、凹部４０にゴムが入り込むことによって、金属線１からゴムが剥離し難くなる。
【0072】
（波打った形状）
金属線１は、図１０に示すように、金属線１の長手方向に波打った形状を有していてもよい。図１０は、金属線１を右側から見た側面図である。図１０の左右方向は、金属線１の長手方向である。金属線１の断面の形状は長手方向に一様であり、金属線１の長手方向の任意の位置で切断した断面形状が同じである。金属線１が波打った形状であることで、金属線１にゴムを被覆する場合、ゴムとの接着性を高めることができる。金属線１が波打った形状であると、金属線１にゴムを被覆したとき、金属線１の単位長さあたりにおける金属線１とゴムとの接触面積が増える。そのため、金属線１とゴムとの接着力が向上する。また、波の山と山との間の谷の部分にゴムが入り込むことによって、金属線１からゴムが剥離し難くなる。波付けピッチｐは適宜選択すればよい。波付けピッチｐとは、隣り合う山と山との間の距離である。波付けピッチｐは、例えば１ｍｍ以上３０ｍｍ以下、更に５ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。
金属線１は、図１０に示すように、金属線１の長手方向に波打った形状を有していてもよい。図１０は、金属線１を右側から見た側面図である。図１０の左右方向は、金属線１の長手方向である。金属線１の断面の形状は長手方向に一様であり、金属線１の長手方向の任意の位置で切断した断面形状が同じである。金属線１が波打った形状であることで、金属線１にゴムを被覆する場合、ゴムとの接着性を高めることができる。金属線１が波打った形状であると、金属線１にゴムを被覆したとき、金属線１の単位長さあたりにおける金属線１とゴムとの接触面積が増える。そのため、金属線１とゴムとの接着力が向上する。また、波の山と山との間の谷の部分にゴムが入り込むことによって、金属線１からゴムが剥離し難くなる。波付けピッチｐは適宜選択すればよい。波付けピッチｐとは、隣り合う山と山との間の距離である。波付けピッチｐは、例えば１ｍｍ以上３０ｍｍ以下、更に５ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。
【0073】
＜金属線の製造方法＞
金属線１は、図１４に示すような断面形状が円形の金属線１ｘを扁平に加工することによって製造できる。金属線１ｘを扁平加工する方法は、例えば、圧延ローラによる圧延加工、ダイスによる引き抜き加工などが利用できる。金属線１の製造方法の一例として、図１に示す断面１０ａを有する実施例１の金属線１を圧延加工により製造する場合について、図１１を参照して説明する。圧延に使用する圧延ローラ５０は、図１１に示すように、第一ローラ５１と第二ローラ５２とを有する。第一ローラ５１と第二ローラ５２とは、金属線１の厚さ方向に向かい合う。第一ローラ５１及び第二ローラ５２の各々の周面は、図１に示す断面１０ａの第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２に対応した形状である。本例では、第一ローラ５１及び第二ローラ５２は、ローラの幅方向の中央部が凸となるように湾曲している。第一ローラ５１と第二ローラ５２との間で金属線１が圧延されることで、金属線１の断面を断面１０ａの形状に加工することができる。
金属線１は、図１４に示すような断面形状が円形の金属線１ｘを扁平に加工することによって製造できる。金属線１ｘを扁平加工する方法は、例えば、圧延ローラによる圧延加工、ダイスによる引き抜き加工などが利用できる。金属線１の製造方法の一例として、図１に示す断面１０ａを有する実施例１の金属線１を圧延加工により製造する場合について、図１１を参照して説明する。圧延に使用する圧延ローラ５０は、図１１に示すように、第一ローラ５１と第二ローラ５２とを有する。第一ローラ５１と第二ローラ５２とは、金属線１の厚さ方向に向かい合う。第一ローラ５１及び第二ローラ５２の各々の周面は、図１に示す断面１０ａの第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２に対応した形状である。本例では、第一ローラ５１及び第二ローラ５２は、ローラの幅方向の中央部が凸となるように湾曲している。第一ローラ５１と第二ローラ５２との間で金属線１が圧延されることで、金属線１の断面を断面１０ａの形状に加工することができる。
【0074】
金属線１を引き抜き加工により製造する場合は、図示しないダイスの孔の形状を断面１０ａに対応した形状とすればよい。
【0075】
圧延加工や引き抜き加工は複数回行ってもよい。この場合、金属線１の断面を断面１０ａの形状に徐々に近づけるように加工する。また、圧延加工や引き抜き加工は温間で行うことが好ましい。圧延加工や引き抜き加工を温間で行うことにより、金属線１ｘの加工が容易になる。
【0076】
また、図８Ａ及び図８Ｂ、並びに、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、金属線１の表面に凹部４０を形成する場合は、第一ローラ５１及び第二ローラ５２の各々の表面に、凹部４０に対応した凸部を設けておくとよい。圧延加工した際にローラの凸部が金属線１に押し付けられることによって、金属線１の表面に凹部４０を形成することができる。図１０に示すように、波打った形状を有する金属線１は、金属線１に対して波付け加工を施すことによって製造できる。
【0077】
＜ゴム複合体＞
図１２、図１３を参照して、実施形態に係るゴム複合体１００を説明する。ゴム複合体１００は、上述した実施形態の金属線１と、ゴム１１０とを備える。以下、ゴム複合体１００の構成を詳細に説明する。
図１２、図１３を参照して、実施形態に係るゴム複合体１００を説明する。ゴム複合体１００は、上述した実施形態の金属線１と、ゴム１１０とを備える。以下、ゴム複合体１００の構成を詳細に説明する。
【0078】
ゴム複合体１００はシート状である。ゴム複合体１００には、複数の金属線１が埋め込まれている。複数の金属線１は、ゴム複合体１００の補強材として機能する。ゴム複合体１００の長さ、厚さ、及び幅は特に限定されない。実施形態では、ゴム複合体１００の長手方向は、金属線１の長手方向に一致する。ゴム複合体１００の幅方向は複数の金属線１が並ぶ方向に一致する。ゴム複合体１００の厚さ方向は、長手方向と幅方向に直交する方向である。ゴム複合体１００の厚さ方向は金属線１の厚さ方向に一致する。ゴム複合体１００の厚さは、金属線１の厚さｔに応じて適宜調整する。ゴム複合体１００の厚さは、例えば０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
【0079】
（金属線）
金属線１は、図１から図６に示す薄肉部２０を有する断面１０を有する。実施形態では、金属線１は、図１に示す断面１０ａを有する実施例１の金属線１である。金属線１は、図１２、図１３に示すように、ゴム複合体１００の幅方向に一列に並んでいる。金属線１は、金属線１の幅方向がゴム複合体１００の幅方向に沿うように配置されている。このように、金属線１の幅方向とゴム複合体１００の幅方向とが揃うように金属線１が配置されている形態を横向き配置と呼ぶ。金属線１が横向きに配置されていれば、ゴム複合体１００の厚さを薄くできる。断面１０を有する金属線１は縦方向の剛性が小さい。よって、金属線１を備えるゴム複合体１００は縦方向の剛性が小さい。また、断面１０を有する金属線１は横方向の剛性が大きい。よって、金属線１を備えるゴム複合体１００は横方向の剛性が大きい。更に、断面１０が薄肉部２０を有する金属線１は、金属線１の縦方向の剛性を低く抑えつつ、横方向の剛性を向上させることができる。よって、金属線１を備えるゴム複合体１００は、縦方向の剛性を低く抑えつつ、横方向の剛性を向上させることができる。
金属線１は、図１から図６に示す薄肉部２０を有する断面１０を有する。実施形態では、金属線１は、図１に示す断面１０ａを有する実施例１の金属線１である。金属線１は、図１２、図１３に示すように、ゴム複合体１００の幅方向に一列に並んでいる。金属線１は、金属線１の幅方向がゴム複合体１００の幅方向に沿うように配置されている。このように、金属線１の幅方向とゴム複合体１００の幅方向とが揃うように金属線１が配置されている形態を横向き配置と呼ぶ。金属線１が横向きに配置されていれば、ゴム複合体１００の厚さを薄くできる。断面１０を有する金属線１は縦方向の剛性が小さい。よって、金属線１を備えるゴム複合体１００は縦方向の剛性が小さい。また、断面１０を有する金属線１は横方向の剛性が大きい。よって、金属線１を備えるゴム複合体１００は横方向の剛性が大きい。更に、断面１０が薄肉部２０を有する金属線１は、金属線１の縦方向の剛性を低く抑えつつ、横方向の剛性を向上させることができる。よって、金属線１を備えるゴム複合体１００は、縦方向の剛性を低く抑えつつ、横方向の剛性を向上させることができる。
【0080】
隣り合う金属線１の隙間ｇは、例えば０．１８ｍｍ以上０．６８ｍｍ以下である。隙間ｇが上記範囲であると、適度な縦方向の剛性を確保できる。隙間ｇが０．１８ｍｍ以上であれば、一定幅のゴム複合体１００に埋め込まれる金属線１の本数を減らすことができる。そのため、ゴム複合体１００を軽量化できる。また、隙間ｇが０．１８ｍｍ以上であれば、ゴム複合体１００を厚さ方向に曲げ易い。隙間ｇが０．６８ｍｍ以下であれば、金属線１によるゴム複合体１００を補強する効果が十分に得られる。また、隙間ｇが０．６８ｍｍ以下であれば、ゴム複合体１００の厚さ方向に尖った部材が突き刺さったときに、当該部材が金属線１に当たり易くなる。そのため、当該部材がゴム複合体１００を貫通することを抑制し易い。特に、隙間ｇが０．３ｍｍ以上であると、金属線１の埋め込み本数を十分に減らし易い。隙間ｇが０．６ｍｍ以下であると、金属線１によるゴム複合体１００を補強する効果が得られ易い。更に、隙間ｇが０．４ｍｍ以下であると、上記部材が金属線１により当たり易くなる。隙間ｇは、更に０．２７ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であることが好ましい。
【0081】
（ゴム）
ゴム１１０は金属線１を被覆する。ゴム１１０の材質は、天然ゴムでもよいし、合成ゴムでもよいし、天然ゴムと合成ゴムの複合ゴムでもよい。合成ゴムは、例えばジエン系合成ゴムである。ジエン系合成ゴムは、例えば、ブタジエンゴム、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム、ポリイソプレンゴム、ブチルゴム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン－プロピレン－ジエン共重合体ゴム、スチレン－イソプレン共重合体ゴム、スチレン－イソプレン－ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン－ブタジエン共重合体ゴムなどである。
ゴム１１０は金属線１を被覆する。ゴム１１０の材質は、天然ゴムでもよいし、合成ゴムでもよいし、天然ゴムと合成ゴムの複合ゴムでもよい。合成ゴムは、例えばジエン系合成ゴムである。ジエン系合成ゴムは、例えば、ブタジエンゴム、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム、ポリイソプレンゴム、ブチルゴム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン－プロピレン－ジエン共重合体ゴム、スチレン－イソプレン共重合体ゴム、スチレン－イソプレン－ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン－ブタジエン共重合体ゴムなどである。
【0082】
ゴム１１０には、例えばカーボンブラック、シリカなどの充填材が含まれていてもよい。その他、ゴム１１０には、例えば可塑剤、軟化剤、加硫助剤などの添加剤が含まれていてもよい。
【0083】
上述した図１から図１０に示す実施形態の金属線１は、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスが良好である。金属線１は、扁平形状の断面１０を有することから、縦方向の剛性が小さく、かつ、横方向の剛性が大きい。更に、断面１０が薄肉部２０を有することで、縦方向の剛性を低く抑えつつ、横方向の剛性を向上させることができる。
【0084】
上述した実施形態のゴム複合体１００は、例えば、自動車用のタイヤ、コンベアベルト、エスカレータなどのハンドレール、ホースなどのゴム物品に好適に利用できる。ゴム複合体１００は、金属線１を備えることから、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスが良好である。ゴム複合体１００は、縦方向の剛性が小さい。そのため、ゴム複合体１００は、厚さ方向の曲げに対して高い柔軟性を発揮する。ゴム複合体１００は、横方向の剛性が大きい。そのため、ゴム複合体１００は、幅方向の曲げに対して高い剛性を発揮する。例えば、ゴム複合体１００をタイヤに利用した場合、ゴム複合体１００は、厚さ方向に高い柔軟性を有することで、乗り心地を向上させることができる。また、ゴム複合体１００は、幅方向に高い剛性を有することで、操縦安定性を向上させることができる。
【0085】
［試験例１］
金属線の断面形状と、縦方向の剛性及び横方向の剛性との関係について調べた。
金属線の断面形状と、縦方向の剛性及び横方向の剛性との関係について調べた。
【0086】
試験例１では、断面形状が異なる試料Ｎｏ．０から試料Ｎｏ．３の金属線を用意した。試料Ｎｏ．１の金属線は、図１に示す断面１０ａを有する実施例１の金属線１である。試料Ｎｏ．２の金属線は、図３に示す断面１０ｂを有する実施例２の金属線１である。試料Ｎｏ．０の金属線は、図１４に示す比較例となる金属線１ｘである。金属線１ｘの断面形状は円形である。試料Ｎｏ．３の金属線は、図１５に示す比較例となる金属線１ｙである。金属線１ｙの断面形状はトラック形である。より詳しくは、第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２は、金属線１ｙの幅方向に沿う直線状である。第一の長辺１５１と第二の長辺１５２とは平行で、かつ、第一の長辺１５１の長さと第二の長辺１５２の長さとが同等である。第一の長辺１５１と第二の長辺１５２との間の第一の間隔１５ｄは幅方向に一定である。そのため、トラック形の断面は、第一の長辺１５１と第二の長辺１５２との間に挟まれた領域に薄肉部を有していない。第一の短辺１６１及び第二の短辺１６２は、金属線１の幅方向の外側に向けて凸となる円弧状である。第一の短辺１６１及び第二の短辺１６２は、円弧状であるため、いずれの短辺も途中に変曲点を有していない。第一の短辺１６１と第二の短辺１６２とは左右に対称形状である。
【0087】
各試料の金属線の厚さｔ、幅ｗ、及び断面積を表１に示す。試料Ｎｏ．０の金属線の厚さｔと幅ｗとは等しい。試料Ｎｏ．０では、厚さｔと幅ｗとの比が１である。試料Ｎｏ．１から試料Ｎｏ．３の金属線のそれぞれの厚さｔと幅ｗは同じとした。試料Ｎｏ．１から試料Ｎｏ．３では、厚さｔと幅ｗとの比が１．６３である。試料Ｎｏ．１から試料Ｎｏ．３の金属線は、試料Ｎｏ．０の金属線を圧延加工により扁平に加工したものである。金属線を圧延加工した際、金属線が長手方向に延ばされる。そのため、試料Ｎｏ．１から試料Ｎｏ．３の金属線の断面積は、試料Ｎｏ．０の金属線の断面積よりも若干小さくなる。
【0088】
試料Ｎｏ．１と試料Ｎｏ．２の金属線の断面は薄肉部を有している。これに対し、試料Ｎｏ．０と試料Ｎｏ．３の金属線の断面は薄肉部を有していない。試料Ｎｏ．１では、図１に示す薄肉部２０の厚さｔ２０が０．２ｍｍである。つまり、第一の長辺１５１及び第二の長辺１５２の各屈曲部２１、２２の深さが０．０５ｍｍである。試料Ｎｏ．１において、金属線の厚さｔに対する薄肉部２０の厚さｔ２０の比率は６６．６％である。試料Ｎｏ．２では、図３に示す薄肉部２０の厚さｔ２０が０．１５ｍｍである。試料Ｎｏ．２における金属線の厚さｔに対する薄肉部２０の厚さｔ２０の比率は５０％である。表１中、「薄肉部（有／無）」は、有の場合、薄肉部を有していることを示す。無の場合、薄肉部を有していないことを示す。
【0089】
各試料の金属線について、断面２次モーメントを計算して求めた。断面２次モーメントの計算には、市販の構造解析ソフトを使用した。断面２次モーメントは、金属線の厚さ方向の断面２次モーメントと、金属線の幅方向の断面２次モーメントとを求めた。断面２次モーメントは、有効数字３桁で、４桁目を切り上げた。その結果を表１に示す。また、断面２次モーメントの計算結果に基づいて、剛性指数を求めた。剛性指数とは、試料Ｎｏ．０の金属線の剛性を１００として表した値である。剛性指数は、金属線の縦方向の剛性指数と、金属線の横方向の剛性指数とを求めた。その結果を表１に示す。縦方向の剛性は、厚さ方向の断面２次モーメントに比例する。そのため、各試料の縦方向の剛性指数は、（各試料の厚さ方向の断面２次モーメント）／（試料Ｎｏ．０の厚さ方向の断面２次モーメント）×１００として求められる。横方向の剛性は、幅方向の断面２次モーメントに比例する。そのため、各試料の横方向の剛性指数は、（各試料の幅方向の断面２次モーメント）／（試料Ｎｏ．０の幅方向の断面２次モーメント）×１００として求められる。表１中、「厚さ断面２次モーメント」とは、厚さ方向の断面２次モーメントである。「幅断面２次モーメント」とは、幅方向の断面２次モーメントである。「縦剛性指数」とは、縦方向の剛性指数である。「横剛性指数」とは、横方向の剛性指数である。「断面２次モーメント比」とは、幅方向の断面２次モーメントを厚さ方向の断面２次モーメントで割った値である。
【0090】
【表1】
【0091】
表１の結果から、扁平形状の断面を有する試料Ｎｏ．１と試料Ｎｏ．２は、円形の断面を有する試料Ｎｏ．０に比べて、縦方向の剛性が小さく、かつ、横方向の剛性が大きいことが分かる。また、試料Ｎｏ．１は、トラック形の断面を有する試料Ｎｏ．３に比べて、縦方向の剛性を低く抑えることができる。一方、試料Ｎｏ．２は、試料Ｎｏ．３に比べて、横方向の剛性を向上させることができる。更に、試料Ｎｏ．１と試料Ｎｏ．２のそれぞれの断面２次モーメント比は２．５以上である。そのため、試料Ｎｏ．１と試料Ｎｏ．２は、試料Ｎｏ．３に比べて、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスが良好であるといえる。試料Ｎｏ．１及び試料Ｎｏ．２のように、断面が薄肉部を有する場合、縦方向の剛性と横方向の剛性とのバランスを良好にできることが確認できた。特に、薄肉部が中間領域に設けられた試料Ｎｏ．１は、薄肉部が端部領域に設けられた試料Ｎｏ．２に比べて縦方向の剛性を効果的に低減できる。
【符号の説明】
【0092】
１，１ｘ，１ｙ 金属線
１０，１０ａ，１０ｂ 断面
１１ 長径、１２ 短径
１３ 中間領域、１４ 端部領域
１５１ 第一の長辺、１５２ 第二の長辺
１６１ 第一の短辺、１６２ 第二の短辺
１５ｄ 第一の間隔、１６ｄ 第二の間隔
１７ 第一の長辺の端部、１８ 第二の長辺の端部
Ｃ１０ 中心
Ｐ１１ 第一変曲点、Ｐ１２ 第二変曲点
Ｐ２１ 第三変曲点、Ｐ２２ 第四変曲点
Ｐ１３ 第五変曲点、Ｐ１４ 第六変曲点
２０ 薄肉部
２１，２２ 屈曲部
２４ 斜辺部、２６ 斜辺部
３０ めっき層
４０，４１，４２ 凹部
５０ 圧延ローラ、５１ 第一ローラ、５２ 第二ローラ
１００ ゴム複合体
１１０ ゴム
ｔ，ｔ２０ 厚さ、ｗ 幅
ｉ 間隔、ｄ 深さ、ｐ 波付けピッチ
ｇ 隙間
Ｘ 幅方向、Ｘ１ 第一の方向、Ｘ２ 第二の方向
Ｙ 厚さ方向、Ｙ１ 第一の方向、Ｙ２ 第二の方向
１０，１０ａ，１０ｂ 断面
１１ 長径、１２ 短径
１３ 中間領域、１４ 端部領域
１５１ 第一の長辺、１５２ 第二の長辺
１６１ 第一の短辺、１６２ 第二の短辺
１５ｄ 第一の間隔、１６ｄ 第二の間隔
１７ 第一の長辺の端部、１８ 第二の長辺の端部
Ｃ１０ 中心
Ｐ１１ 第一変曲点、Ｐ１２ 第二変曲点
Ｐ２１ 第三変曲点、Ｐ２２ 第四変曲点
Ｐ１３ 第五変曲点、Ｐ１４ 第六変曲点
２０ 薄肉部
２１，２２ 屈曲部
２４ 斜辺部、２６ 斜辺部
３０ めっき層
４０，４１，４２ 凹部
５０ 圧延ローラ、５１ 第一ローラ、５２ 第二ローラ
１００ ゴム複合体
１１０ ゴム
ｔ，ｔ２０ 厚さ、ｗ 幅
ｉ 間隔、ｄ 深さ、ｐ 波付けピッチ
ｇ 隙間
Ｘ 幅方向、Ｘ１ 第一の方向、Ｘ２ 第二の方向
Ｙ 厚さ方向、Ｙ１ 第一の方向、Ｙ２ 第二の方向
【要約】
金属線（１）の長手方向に直交する断面（１０）において、互いに直交する長径方向（Ｘ）と短径方向（Ｙ）とを有する扁平形状の断面（１０）を有し、前記断面（１０）は、前記短径方向（Ｙ）に向かい合う第一の長辺（１５１）及び第二の長辺（１５２）と、前記長径方向（Ｘ）に向かい合う第一の短辺（１６１）及び第二の短辺（１６２）と、の四つの辺に囲まれた形状を有し、前記第一の長辺（１５１）と前記第二の長辺（１５２）との間の第一の間隔（１５ｄ）が一定ではなく、前記第一の長辺（１５１）と前記第二の長辺（１５２）との間に挟まれた領域に薄肉部（２０）を有し、前記薄肉部（２０）は、前記第一の間隔（１５ｄ）が最も小さい部分を含む、金属線（１）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】