JP2008308809A - ゴム物品補強用スチールコードの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無撚りの並列コア素線を有するゴム物品補強用スチールコードを製造するにあたり、複数本の無撚りコア素線が重なり合うことなく、長手方向に安定して並行配置されたゴム物品補強用スチールコードを得ることができる製造方法を提供する。
【解決手段】複数本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、その周囲に撚り合わされた複数本のシース素線とからなり、コード断面形状が略楕円形であるゴム物品補強用スチールコードを、バンチャー撚り線機により製造する製造方法である。コアとシース素線とを撚り合わせて最終撚りコード１とし、最終撚りコード１の捩れをオーバーツイスター１１で除去した直後に、捩れの除去された最終撚りコードを、コードとの接触面が平坦であるフラットロール１２の３個以上を介して加工する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ等に用いられるゴム物品補強用スチールコードの製造方法（以下、単に「製造方法」とも称する）に関し、詳しくは、高性能乗用車用ラジアルタイヤのベルト補強材として好適なゴム物品補強用スチールコードの製造方法に関する。

従来より、タイヤやコンベアベルト等のゴム物品の補強に用いられるゴム物品補強用スチールコードについては、種々検討がなされてきている。中でも例えば、製造工程の簡略化によるコストダウンやゴムペネトレーション性（以下、「ゴムペネ性」という）の向上による耐久性向上等を目的として、コア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、その周りに撚り合わされたシース素線とからなり（Ｎ並列＋Ｍ構造）、断面が略楕円形であるスチールコードが開発されており、空気入りラジアルタイヤのベルトやカーカスの補強材として用いる技術、また、そのコードを製造する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、大きなコード切断荷重および良好な耐疲労性を維持しながら、耐食性および生産性を向上し得る層撚り構造のコードを提供することを目的として、複数本の素線より成るコアと、このコアの周囲に配置された複数本の素線より成るシースとを撚り合わせた層撚り構造のスチールコードであって、シースがコアの周囲で最密構造を成す素線本数よりも少ない本数の素線から成り、コアが２〜４本の素線を実質的に平行に束ねて成り、かつ少なくとも１本の素線に、その径ｄに関し所定の関係を満足する波長Ｌおよび波高Ｈに従う波形の型付けを施したゴム物品補強用スチールコードが開示されている。

また、特許文献２には、ゴム複合体用のスチールコードを、撚線機を使わずに、コード横断面偏平状に製造可能にすることを目的として、コード横断面が偏平状であるゴム複合体用スチールコードを製造するにあたり、２本以上のコード素線を一対の成形ローラ間に通して並列させて偏平状に揃えながら、前記成形ローラに向けて同ローラを通る寸前の前記コード素線に対してラッピング素線を巻き付け要素から供給して巻き付けるようにしたゴム複合体用偏平状スチールコードの製造方法が開示されている。
特開平０６−１０８３８７号公報（特許請求の範囲等） 特開平０６−２９９４８３号公報（特許請求の範囲等）

ところで、上記のようなＮ並列＋Ｍ構造を有するスチールコードを作製するにあたっては、一般に、チューブラー型またはバンチャー型の撚り線機が用いられている。このうちチューブラー型の撚り線機を用いる場合、無撚りのコア素線をそのまま巻き出し、その上からシースを巻き付けるため、コード内のコア素線２本は、長手方向において安定して並行状態を保つことができる。

一方、バンチャー型の撚り線機を用いた場合には、素線を捻りながら撚りを加えることから、Ｎ並列＋Ｍ構造のスチールコードの場合には、並列コア部分の素線にコードの撚り方向とは逆方向の撚りを加えて無撚り状態に戻す必要がある。具体的には、あらかじめコア素線をシースの撚り方向と逆方向かつ同一ピッチで撚っておくか、または、コード撚り時に巻き出すコア素線をシースの撚り方向と逆方向かつ同一ピッチに撚りながら巻き出す方法がある。いずれの場合も、コア素線はシースの撚り方向とは逆方向に撚り戻されることで、最終的にはコアが無撚りで並列に配列したＮ並列＋Ｍ構造のコードが得られることとなる。

しかしながら、この場合、コア素線は一旦撚りを加えられた後に撚り戻されることとなるため、図６に示すように、コア素線２１が重なり合った状態となる部分Ｘが複数生じて、コア素線２１をコード長手方向に安定して並行配置することが難しいという問題があった。図示するように複数本の無撚りコア素線２１がコード内で重なり合う部分が多いと、特にこのようなコードをタイヤのベルトコードに適用した場合には、図７に示すように、タイヤ内で層間ゲージＤが部分的に小さくなって耐久性が低下してしまうため、かかる無撚りコア素線の平行配列構造を、長手方向に安定して確保できる技術の実現が望まれていた。

そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、無撚りの並列コア素線を有するゴム物品補強用スチールコードを製造するにあたり、複数本の無撚りコア素線が重なり合うことなく、長手方向に安定して並行配置されたゴム物品補強用スチールコードを得ることができる製造方法を提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、バンチャー撚り線機で生ずる最終撚りコードの捻れを除去するためのオーバーツイスターの直後に、コードと接する面がフラットなロールを配置して、これによりコードを加工することで、上記のようにコア素線が重なり合う部分がしごかれて平行に配列し、コア素線の平行配列配置を長手方向に安定して確保できることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のゴム物品補強用スチールコードの製造方法は、複数本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、該コアの周囲に撚り合わされた複数本のシース素線とからなり、コード断面形状が略楕円形であるゴム物品補強用スチールコードを、バンチャー撚り線機により製造する製造方法において、
前記コアとシース素線とを撚り合わせて最終撚りコードとし、該最終撚りコードの捩れをオーバーツイスターで除去した直後に、捩れの除去された該最終撚りコードを、コードとの接触面が平坦であるフラットロールの３個以上を介して加工することを特徴とするものである。

本発明の製造方法は、２本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、該コアの周囲に撚り合わされた４〜８本のシース素線とからなるゴム物品補強用スチールコードに好適に適用することができる。また、本発明において特には、前記捩れの除去された最終撚りコードの加工を、３個のフラットロールを介して行うことができ、この場合、前記３個のフラットロールが千鳥足状に配列され、両端のフラットロールの中心間距離Ｌと、両端のフラットロールと中央のフラットロールとの上下方向の重なり距離ａとが、下記式、
ａ／（Ｌ×Ｌ）×１００≧０．１６
特には下記式、
０．５０≧ａ／（Ｌ×Ｌ）×１００≧０．１６
を満足することが好ましい。

本発明によれば、上記構成としたことにより、無撚りの並列コア素線を有するゴム物品補強用スチールコードを、複数本の無撚りコア素線が重なり合うことなく、長手方向に安定して並行配置した状態で製造することができるゴム物品補強用スチールコードの製造方法を実現することが可能となった。したがって、本発明により得られるゴム物品補強用スチールコードをタイヤのベルトコードに適用した場合には、層間ゲージが一定に保持されるため、耐久性の低下を良好に防止することができる。

以下、本発明の好適実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明のゴム物品補強用スチールコードの製造方法は、複数本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、その周囲に撚り合わされた複数本のシース素線とからなり、コード断面形状が略楕円形であるゴム物品補強用スチールコードを、バンチャー撚り線機により製造する工程の改良に係るものである。

図１に、本発明に係るゴム物品補強用スチールコードの製造工程の一部を概略的に示す。図示するように、本発明の製造方法においては、コアとシース素線とを撚り合わせて最終撚りコード１として、この最終撚りコード１の捩れをオーバーツイスター１１で除去した直後に、捩れの除去された最終撚りコードを、コードとの接触面が平坦であるフラットロール１２の３個以上を介して加工する。

前述したように、バンチャー撚り線機においては、素線を捻りながら撚りを加えることから、最終撚りコードに残留する捩れをオーバーツイスター１１にて除去することが必要となる。この場合、オーバーツイスター１１を通過したコードは、従来はプーリー１３を介してさらに次工程に誘導されていたため、しごかれたコア素線の捩れがプーリー１３でブロックされて逃がされずに溜まってしまい、結果としてコア素線の重なり合う部分が残ってしまうこととなっていた。本発明においては、このオーバーツイスター１１による捩れの除去の直後に、プーリー１３等を介することなく最終撚りコードにフラットロール加工を施すことで、しごかれたコア素線の捩れをオーバーツイスター１１側に逃がすことができ、これにより捩れの除去されたコア素線の並行配列状態を安定的に確保することが可能となったものである。したがって図２に示すように、オーバーツイスター１１の後に、プーリー１３を介してフラットロール１２を配置しても、本発明におけるようにコア素線の重なり合う部分を完全に除去することはできない。

本発明においては、３個以上のフラットロール１２を介して捩れ除去後の最終撚りコードの加工を行うことができるが、好適には図示するように、３個のフラットロールを介して加工を行う。フラットロール１２が２個未満ではコア素線の捩れが残ってしまう場合があり、３個以上のフラットロール１２を用いることが効率的である。

図３に、３個のフラットロールの配置状態を示す側面図を示す。図示するように、本発明においては、３個のフラットロール１２を千鳥足状に配列して、両端のフラットロール１２Ａ，１２Ｃの中心間距離Ｌと、両端のフラットロール１２Ａ，１２Ｃと中央のフラットロール１２Ｂとの上下方向の重なり距離ａとが、下記式、
ａ／（Ｌ×Ｌ）×１００≧０．１６
を満足するものとすることが好ましい。フラットロールの配置状態がａ／（Ｌ×Ｌ）×１００＜０．１６の場合、しごきの力が小さすぎて本発明の所期の効果が得られないおそれがある。また、ａ／（Ｌ×Ｌ）×１００＞０．５０であると、その後の矯正ロールによるコードの真直性の確保が困難となることから、より好適には、０．５０≧ａ／（Ｌ×Ｌ）×１００≧０．１６の範囲とする。

本発明においては、オーバーツイスター１１通過直後の最終撚りコードに上記フラットロール加工を施す点のみが重要であり、それ以外のバンチャー撚り線機による撚り条件等については、常法に従い適宜設定、実施することができ、特に制限されるものではない。図示する例では、フラットロール１２による加工後のコードは、プーリー１３を介して送られて、矯正ロール１４により真直状態に矯正された後、巻取りロール１５に巻き取られる。

本発明の製造方法は、複数本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、その周囲に撚り合わされた複数本のシース素線とからなる、いわゆるＮ並列＋Ｍ構造のゴム物品補強用スチールコードに適用されるものであり、特には、２本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、その周囲に撚り合わされた４〜８本のシース素線とからなる構造のゴム物品補強用スチールコードに好適に適用される。本発明においては、上記コードに用いる素線の素線径や材質等についても、特に制限されるものではない。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
２本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、その周囲に撚り合わされた６本のシース素線とからなり、コード断面形状が略楕円形であるゴム物品補強用スチールコードの製造を、バンチャー撚り線機を用いて行った。コア素線の素線径は０．１５ｍｍ、シース素線の素線径は０．１７５ｍｍとした。

図４に示すように、コアとシース素線とを撚り合わせた最終撚りコード１の捩れをオーバーツイスター１１で除去した後に、捩れの除去された最終撚りコードを、コードとの接触面が平坦であるフラットロール３個を介して加工し、その後、矯正ロール１４により真直状態に矯正することで、ゴム物品補強用スチールコードを得た。フラットロール加工を、オーバーツイスター通過直後（Ａ）に行った場合と、プーリー通過後（Ｂ）に行った場合と、行わなかった場合とで条件を変えて得られたコードにつき、コア重なり数、タイヤ疲労性および真直性の評価を行った結果を、フラットロールの配置条件とともに、下記の表１中に示す。

＜コア重なり数＞
各コード１００ｍ中のコア素線の重なり部分の数を計測して、コア重なり数とした。

＜タイヤ疲労性＞
各コードをタイヤのベルトコードに適用して、タイヤ耐久テストを行った。各コードのテスト結果を、チューブラー撚り線機により製造されたコードの場合のテスト結果を１００として、大なるほど良、小なるほど劣とする指数にて示した。

＜真直性＞
各コードの４０ｃｍカット時の高さｈを計測して、真直性とした（図５参照，アークハイト法）。数値が小なるほど、真直性に優れているといえる。

上記表１中に示すように、フラットロール加工をオーバーツイスター通過直後（Ａ）に行った実施例では、プーリー通過後（Ｂ）に行った場合および行わなかった場合に比して、コア重なり数を大幅に低減することができ、これにより、タイヤ疲労性を向上できることが確かめられた。

本発明に係るゴム物品補強用スチールコードの製造工程の一部を示す概略説明図である。 オーバーツイスターの後に、プーリーを介してフラットロールを配置した場合のゴム物品補強用スチールコードの製造工程の一部を示す概略説明図である。 ３個のフラットロールの配置状態を示す側面図である。 実施例におけるフラットロールの配置条件を示す概略説明図である。 実施例におけるコードの真直性評価方法を示す説明図である。 並行配置された無撚りコア素線が部分的に重なり合っている状態を示す概略説明図である。 タイヤのベルトコード中の無撚りコア素線が部分的に重なり合っている状態を示す概略説明図である。

符号の説明

１ 最終撚りコード
１１ オーバーツイスター
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ フラットロール
１３ プーリー
１４ 矯正ロール
１５ 巻取りロール
２１ コア素線

Claims (5)

1. 複数本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、該コアの周囲に撚り合わされた複数本のシース素線とからなり、コード断面形状が略楕円形であるゴム物品補強用スチールコードを、バンチャー撚り線機により製造する製造方法において、
   前記コアとシース素線とを撚り合わせて最終撚りコードとし、該最終撚りコードの捩れをオーバーツイスターで除去した直後に、捩れの除去された該最終撚りコードを、コードとの接触面が平坦であるフラットロールの３個以上を介して加工することを特徴とするゴム物品補強用スチールコードの製造方法。
2. ２本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、該コアの周囲に撚り合わされた４〜８本のシース素線とからなるゴム物品補強用スチールコードに適用される請求項１記載の製造方法。
3. 前記捩れの除去された最終撚りコードの加工を、３個のフラットロールを介して行う請求項１または２記載の製造方法。
4. 前記３個のフラットロールが千鳥足状に配列され、両端のフラットロールの中心間距離Ｌと、両端のフラットロールと中央のフラットロールとの上下方向の重なり距離ａとが、下記式、
   ａ／（Ｌ×Ｌ）×１００≧０．１６
   を満足する請求項３記載の製造方法。
5. 前記３個のフラットロールが千鳥足状に配列され、両端のフラットロールの中心間距離Ｌと、両端のフラットロールと中央のフラットロールとの上下方向の重なり距離ａとが、下記式、
   ０．５０≧ａ／（Ｌ×Ｌ）×１００≧０．１６
   を満足する請求項４記載の製造方法。

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