JP2002266264A

JP2002266264A - 単線スチールコードの製造方法及びその装置

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Publication number: JP2002266264A
Application number: JP2001053654A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Shibamoto; 隆彦芝本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-18
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP4597400B2

Abstract

(57)【要約】【課題】スパイラル状の小さなくせを有する単線スチ
ールコードの複数本を一度に連続して製造可能にし、ま
たスパイラル状のくせ外径及びくせピッチを調整可能に
した単線スチールコードの製造方法及びその装置を提供
する。【解決手段】スチールワイヤｗは分線手段２で分流状
態が維持されて、回転くせ付け手段３の導入口にて合流
される。合流されたスチールワイヤ群ｗ１は、回転くせ
付け手段３内に束状になって導入されてスパイラル状の
くせが付与されて引き出される。引き出されたくせ付け
スチールワイヤ群ｗ２は、３本のくせ付けスチールワイ
ヤｗ３に分列され、張力付与手段６により張力を付与し
ながら矯正手段５に通過させることで、スパイラル状の
小さなくせの形状と均一性が矯正された後、単線スチー
ルコードＷとして巻取リール７に個別に巻き取られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用タイヤの
補強材としてゴム材に埋め込んで使用されるスチールコ
ードに関し、特に、通称“モノフィラメント”と呼ばれ
る単線スチールコードの製造方法及びその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スチールコードは、多数本を平
行に引き揃えた状態でゴム材に埋め込んだベルトとなし
てタイヤに用いるものである。従来のスチールコードは
複数本のスチールワイヤを撚り合わせた構造がほとんど
であった。この理由は、撚線となすことで柔軟性や伸び
を好適に付与できるためである。ところで、近年ワイヤ
の物性、ゴム材の物性、タイヤ成型技術等に大きな改良
がなされたこと、また、製造コスト低減の要求もあっ
て、コードの撚り構成自体が簡単な構造（例えば、１×
３，１×２）に移行し、その究極として、スパイラル状
の小さなくせを有する単線スチールコードが提案されて
いる。このように簡単な撚り構成のスチールコードが求
められる最大の理由は、スチールコードの製造コストに
占める撚線工程のコストの割合が非常に大きいことであ
る。そして、単線スチールコードを使用することで、撚
り工程の省略が可能で、大幅なコスト低減が見込めるか
らである。

【０００３】単線スチールコードの製造には、撚り工程
が不要であるが、伸びを得るために長手方向に連続する
スパイラル状の小さなくせを施す工程が必要となる。特
許第３１０６３２８号公報や特開２０００−１５４４８
２号公報（従来技術１という）には、１台のくせ付け装
置で１本の単線スチールコードを製造する技術が開示さ
れている。

【０００４】また、特開平９−１５８０６９号公報、特
表平１１−５１２７８８号公報（従来技術２という）に
は、１台の装置で複数本の単線スチールコードを一度に
製造する技術が提案されている。この従来技術２は、複
数本のスチールワイヤを互いに撚り合わせた後、撚りを
解いて１本ずつ分離して巻き取ることによって、撚りの
塑性変形による波癖を有する単線スチールコードを製造
するようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術１に
よるときは、例えば、３本のスチールワイヤから３本の
単線スチールコードを製造する場合、１台のくせ付け装
置を３回繰り返して用いるか、３台のくせ付け装置を用
いなければならない。このため、前者の場合には生産性
の低下、後者の場合には設備及び稼動費用の増加と設置
スペースの拡大という問題が生じる。

【０００６】また、従来技術２によるときは、製造され
た単線スチールコードのスパイラル状のくせは、撚りに
起因するくせであるため、くせ外径が過大になるという
問題が生じる。というのは、例えば、線径ｄのスチール
ワイヤの２本を撚りピッチＰ０で稠密に撚り合わした場
合、その撚線のコード径Ｄ０は、図３に示すように、線
径の２倍の２ｄである。しかし、一般に硬鋼線が使用さ
れる撚線を解くと、撚りの解放によって、そのスチール
ワイヤのくせ外径Ｄ１は、図４に示すように、コード径
Ｄ０より拡大する傾向を示すからである。このとき、く
せピッチＰ１も撚りピッチＰ０より長くなる。また、複
数本のスチールワイヤを稠密に撚り合わした撚線のコー
ド径は、マイクロメータ法やダイヤルシックネスゲージ
法により測定すると、平均して、３本の場合２．１５
ｄ、４本の場合２．４１ｄ、５本の場合２．７０ｄであ
り、撚りを解くと、スチールワイヤのくせ外径はさらに
大きくなるからである。よって、従来技術２によるとき
は、複数本のスチールワイヤから複数本の単線スチール
コードを一度に製造することができるが、くせの形状が
不安定になり易く、線径の２倍以下のスパイラル状の小
さなくせ外径を有する単線スチールコードを製造するこ
とはできなかった。

【０００７】ところで、単線スチールコードのくせ外径
及びくせピッチは、一般に、撚りのくせよりもかなり小
さいことが好適である。というのは、くせ外径が過大な
場合には、破断伸度が非常に大きくなり、タイヤに埋め
込んで引張荷重を付与したときに、低荷重において永久
歪を生じ元のくせ形状に戻らなくなるからである。その
ため、タイヤのベルト部に使用した場合、接地面が凸凹
であったり、空気圧が少なくなったりすると、ベルト部
に一次弾性限以上の荷重が付与され、タイヤにも永久歪
が生じて変形しタイヤ性能やタイヤ寿命が低下する傾向
になるからである。

【０００８】従って、本発明の課題は、撚りのくせより
も小なるスパイラル状の小さなくせを均一に有する複数
本の単線スチールコードを一度に連続して製造可能に
し、またスパイラル状のくせ外径及びくせピッチを調整
可能にした単線スチールコードの製造方法及びその装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の単線スチールコ
ードの製造方法は、複数本のスチールワイヤから複数本
の単線スチールコードを製造する方法であって、複数本
のスチールワイヤを分流状態を維持しながら繰り出した
後、合流させて束状にしたスチールワイヤ群にスパイラ
ル状のくせを施し、続いてくせ付けスチールワイヤ群を
分流させて各スチールワイヤのくせを矯正する工程を備
えたことを特徴とする。

【００１０】ここで、複数本とは、２本以上であること
を意味するが、回転くせ付け手段で以て束状のスチール
ワイヤ群に一度に所定のくせを施し得る範囲としては、
スチールワイヤの素線径にもよるが、通常２乃至５本程
度が好適である。

【００１１】この発明において、ハのくせを矯正する工
程は、各くせ付けスチールワイヤに一定の張力を付与し
ながら行なうようにすることができる。

【００１２】次に、本発明の単線スチールコードの製造
装置は、複数本のスチールワイヤから複数本の単線スチ
ールコードを製造する装置であって、繰出手段から個別
に繰り出される複数本のスチールワイヤの分流を維持す
る分線手段と、分線手段を経て合流した束状のスチール
ワイヤ群にくせを施す回転くせ付け手段と、回転くせ付
け手段を経て分流した各くせ付けスチールワイヤのくせ
を矯正する矯正手段とを備えたことを特徴とする。

【００１３】この発明において、矯正手段を通過する各
くせ付けスチールワイヤに一定の張力を夫々付与するた
めに、矯正手段の下流側と上流側とで一組となる張力付
与手段を設けた構成にすることができる。また、矯正手
段を通過するくせ付けスチールワイヤに付与する張力を
調整可能にするために、下流側の張力付与手段には、張
力調整機構を備えた構成にすることができる。

【００１４】ここで、分線手段としては、所要の外径を
有する板状体にスチールワイヤの通過孔を複数個設けた
分線板や、所要間隔を置いて配設したガイドローラ、ダ
イス等が好適である。この分線手段によって、繰出手段
から繰り出されるスチールワイヤの分流状態が維持され
ると共に、回転くせ付け手段の回転によって生ずるスチ
ールワイヤの絡まりが回転くせ付け手段の導入口付近で
停滞され、上流側へのさらなる逆流が防止される。

【００１５】また、回転くせ付け手段としては、スチー
ルワイヤのパスライン（繰り出しから巻き取るに至る走
行ライン）と平行なラインを回転軸とする回転体に２本
以上のくせ付けピンを千鳥状又は直線状に所要間隔をお
いて突設した構成である。この回転くせ付け手段によっ
て、くせ付けピン間を通過する束状のスチールワイヤ群
に、回転体の回転作用とくせ付けピンによるしごき作用
とが相乗的に作用して、スパイラル状の小さなくせが均
一に付与されて、次工程に引き出される。

【００１６】さらに、矯正手段としては、固定板に複数
の矯正ローラを千鳥状に突設した矯正ローラ群をスチー
ルワイヤの本数に合わして複数列配列した構成である。
この矯正手段によって、前工程から引き出されてガイド
ローラ等を介して分流されて導入された各くせ付けスチ
ールワイヤのスパイラル状のくせが所望の均一なくせ形
状に矯正される。

【００１７】また、矯正手段の下流側と上流側とで一組
となる張力付与手段として、上流側に従動キャプスタン
を、下流側に駆動キャプスタンを設けた構成にすること
ができる。このようにすると、矯正手段を通過するくせ
付けスチールワイヤに巻き取りに伴う張力以上の張力が
付与されて、くせ付けスチールワイヤのスパイラル状の
くせがワイヤ断面から見て縮小し、くせ外径をより小さ
くした単線スチールコードを容易に製造することができ
る。この場合、下流側に設ける駆動キャプスタンを、間
隔調整可能になした２個一対のキャプスタンローラで構
成することができる。このようにすると、ローラ間の間
隔を変更することにより、矯正手段を通過するくせ付け
スチールワイヤに付与する張力を自由に調整することが
でき、所望のくせ外径を有する単線スチールコードを容
易に製造することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。

【００１９】図１は、本発明のスチールワイヤのくせ付
け装置の一形態である。この実施の形態による単線スチ
ールコードの製造装置は、繰出手段としての繰出リール
１と、分線板等の分線手段２と、回転体３ａとこの回転
体３ａに突設した２本のくせ付けピン３ｂとから成る回
転くせ付け手段３と、ガイドローラ４と、固定板５ａに
複数の矯正ローラ５ｂを千鳥状に突設した矯正ローラ群
を３列設けた矯正手段５と、この矯正手段５を挟んで上
流側に設けた従動キャプスタン６ａと下流側に設けた駆
動キャプスタン６ｂとからなる張力調整可能になした張
力付与手段６と、巻取手段としての巻取リール７とを、
スチールワイヤｗの進行方向に対して順次配設して成
る。

【００２０】この場合において、図示省略したが、スチ
ールワイヤｗを誘導するためのガイドローラ類やスチー
ルワイヤに適当な張力を付与するブレーキ類やキャプス
タン類を、任意の位置に適宜配置することができる。

【００２１】また、繰出リールと巻取リールの個数、分
線板に設けたワイヤ通過孔の数、巻取リールの個数は、
製造する単線スチールコードの本数、くせの特徴等に応
じて適宜変更することができる。

【００２２】さらに、回転くせ付け手段のくせ付けピン
の本数、間隔及び位置関係は、図２に示す、製造する単
線スチールコードのスパイラル状の小さなくせのくせ外
径Ｄ及びくせピッチＰに応じて決定し、また回転数はピ
ッチＰに応じて決定する。なお、くせ付けピンのピン径
は１．０〜３．０ｍｍ程度、本数は２〜３本程度が好ま
しい。

【００２３】また、矯正手段の矯正ローラの本数、間隔
及び位置関係は、単線スチールコードのくせの形状に応
じて適宜変更する。矯正ローラのローラ径は５〜１０ｍ
ｍ程度が好ましい。

【００２４】次に、図１に基づいて、線径ｄ＝０．４０
ｍｍのスチールワイヤｗを３本用いて単線スチールコー
ドを製造する方法について説明する。

【００２５】繰出リール１から繰り出された３本のスチ
ールワイヤｗは、第一分流段階−合流段階−第二分流段
階を経て所望のスパイラル状の小さなくせが均一に付与
された単線スチールコードＷとして巻取リール７で以て
個別に巻き取られる。

【００２６】すなわち、３本のスチールワイヤｗは、繰
出リール１から分線手段を経て回転くせ付け手段までの
第一分流段階において、分線手段２で以て分流状態が維
持されて、回転くせ付け手段３の導入口にて合流して合
流段階に導入される。次に、回転くせ付け手段からガイ
ドローラまでの合流段階において、回転くせ付け手段３
内に束状になって導入されて２本のくせ付けピン３ｂ間
に掛けわたされたスチールワイヤ群ｗ１は、回転体３ａ
の回転作用とくせ付けピン３ｂのしごき作用とによって
スパイラル状のくせが付与されて引き出される。回転く
せ付け手段３から引き出されたくせ付けスチールワイヤ
群ｗ２は、ガイドローラ４を介して３本のくせ付けスチ
ールワイヤｗ３に分列されて第二分流段階に導入され
る。続いて、ガイドローラから巻取リールまでの第二分
流段階において、３本のくせ付けスチールワイヤｗ３
は、従動キャプスタン６ａに１乃至数回巻き付けられて
矯正手段５内に入り各列の矯正ローラ５ｂに交互に通過
した後、駆動キャプスタン６ｂに夫々巻き付けられて、
一定の張力が付与されてスパイラル状の小さなくせの形
状と均一性が矯正された後、トラバースローラ（図示省
略）を経て単線スチールコードＷとして巻取リール７で
以て個別に連続して巻き取られる。この場合において、
スチールワイヤの線速は、駆動キャプスタンの直径と回
転数によって決定される。

【００２７】この実施の形態によるときは、線速１２０
ｍ／ｍｉｎ、回転くせ付け手段の回転数２０００ｒｐｍ
であり、得られた単線スチールコードＷは、図２に示す
ように、くせ外径Ｄ＝０．４５ｍｍ、ピッチＰ＝６ｍｍ
のスパイラル状の小さなくせを均一に有していた。よっ
て、線径ｄ＝０．４０ｍｍである３本のスチールワイヤ
ｗから線径の１．１２５ｄのくせ外径を長手方向に均一
に有する単線スチールコードが連続して製造することが
できた。

【００２８】スチールワイヤの本数（２〜５本）、線径
（０．２５〜０．４５ｍｍ）を変化させて単線スチール
コードを製造したが、所望のくせ外径のスパイラル状の
小さなくせを長手方向に均一に有する単線スチールコー
ドを製造することができた。

【００２９】

【発明の効果】請求項１に記載の製造方法によれば、複
数本のスチールワイヤからスパイラル状の小さなくせを
有する単線スチールコードを安定して連続して製造する
ことができ、生産性の向上と製造コストの低減を図るこ
とができる。請求項２に記載の製造方法によれば、スパ
イラル状の小さなくせの外径をより一層小さくすること
が可能になり、品質のよい単線スチールコードを容易に
量産することができる。請求項３に記載の製造装置によ
れば、１台の装置で、複数本のスチールワイヤからスパ
イラル状の小さなくせを均一に有する複数本の単線スチ
ールコードを量産可能になり、設置面積の減少と稼動費
用の低減による製造コスト及びランニングコストの低廉
化を図ることができる。請求項４及び５に記載の製造装
置によれば、スパイラル状の小さなくせの外径をより一
層小さくしたり、また所望のくせ外径に容易に調整可能
になり、線径の２倍以下のくせ外径を均一に有する単線
スチールコードでも容易に製造することができ、単線ス
チールコードの品質向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の単線スチールコードの製造装置の概
略側面図である。

【図２】本発明の単線スチールコードの製造装置によ
って製造した、単線スチールコードの概略説明図であ
り、（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図である。

【図３】従来の単線スチールコードの製造方法の途中
工程を示す概略説明図である。

【図４】従来の単線スチールコードの概略側面図であ
る。

【符号の説明】

１繰出リール２分線手段３回転くせ付け手段４ガイドローラ５矯正手段６張力付与手段７巻取リール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数本のスチールワイヤから複数本の単
線スチールコードを製造する方法であって、イ．複数本のスチールワイヤを分流状態を維持しながら
繰り出した後、ロ．合流させて束状にしたスチールワイヤ群にスパイラ
ル状のくせを施し、ハ．続いてくせ付けスチールワイヤ群を分流させて各ス
チールワイヤのくせを矯正する工程を備えたことを特徴
とする単線スチールコードの製造方法。
【請求項２】ハの工程を、各スチールワイヤに一定の
張力を付与しながら行なうようにした請求項１に記載の
単線スチールコードの製造方法。
【請求項３】複数本のスチールワイヤから複数本の単
線スチールコードを製造する装置であって、繰出手段か
ら個別に繰り出される複数本のスチールワイヤの分流を
維持する分線手段と、分線手段を経て合流した束状のス
チールワイヤ群にスパイラル状のくせを施す回転くせ付
け手段と、回転くせ付け手段を経て分流した各スチール
ワイヤのくせを矯正する矯正手段とを備えたことを特徴
とする単線スチールコードの製造装置。
【請求項４】矯正手段の下流側と上流側とで一組とな
る張力付与手段を設けた請求項３に記載の単線スチール
コードの製造装置。
【請求項５】下流側の張力付与手段に、張力調整機構
を備えた請求項４に記載の単線スチールコードの製造装
置。