JP2009249757A - ゴム物品補強用スチールコードおよびその製造方法 - 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において、３または４本の無撚りコア素線間にゴムを浸透させてゴム物品、特にはタイヤの耐久性を向上させることができるゴム物品補強用スチールコードおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】３または４本のコア素線２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３本のシース素線１からなるゴム物品補強用スチールコードにおいて、
前記シース素線を撚り合わせ後、コードとの接触面が平坦である３個以上のフラットロールを通すことにより加工が施されている。
【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およびその製造方法に関し、特に、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およびそ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、コード横断面扁平状に製造可能にすることを目的として、コード横断面が扁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扁平状に揃えながら、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扁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）

しかしながら、コア素線が３本以上であると、図６に示すように（（イ）はコア素線１２が３本の場合、（ロ）はコア素線１２が４本の場合）、シース素線１１の内側の撚り合わせたコードのコア中心部に空洞１３が形成されることがある。この空洞１３にゴムが浸入することができないため、タイヤが衝撃を受けてコードが破断した場合、この空洞１３を水分が伝い腐食がコード全体に進むことになる。その結果、著しくタイヤの耐久性が低下してしまうため、無撚りのコア素線は２本以下とされてきた。

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において、３または４本の無撚りコア素線間にゴムを浸透させてゴム物品、特にはタイヤの耐久性を向上させることができるゴム物品補強用スチールコードおよびその製造方法を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、コードを撚り合わせた後に、コードと接する面が平坦なフラットロールによりコードを加工することにより、コア間の空洞にゴムが浸入できる隙間を形成することが可能となることを見出し、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は、３または４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３本のシース素線からなるゴム物品補強用スチールコードにおいて、
前記シース素線を撚り合わせ後、コードとの接触面が平坦である３個以上のフラットロールを通すことにより加工が施されていることを特徴とするものである。

本発明においては、前記３個以上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
で表される関係を満足することが好ましく、より好ましくは下記式、
０．５０≧ａ／（Ｌ×Ｌ）×１００≧０．１６
で表される関係を満足するようにする。

また、本発明のゴム物品補強用スチールコードの製造方法は、シース素線を撚り合わせ後、コードとの接触面が平坦である３個以上のフラットロールを通すことにより加工を施すことを特徴とするものである。

本発明によれば、無撚りコア素線３本または４本のコア間の空洞にゴムが浸入できる隙間を形成することができ、その結果、ゴム物品、特にはタイヤの耐久性を向上させることができる。

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は、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の改良に係るものであり、特には、図１の（イ）および（ロ）に示すように３本または４本のコア素線２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３本のシース素線１とからなる構造のゴム物品補強用スチールコードである。

本発明においては、コアとシース素線とを撚り合わせて最終撚りコードとした後、この最終撚りコードを、コードとの接触面が平坦である３個以上のフラットロールに通すことにより加工を施すことが重要である。フラットロールが２個以下ではコア素線のしごきの力が不十分でゴムが浸入するだけの十分な隙間をコア間に形成することができないこともあり、３個以上のフラットロールを用いる必要がある。かかる３個以上のフラットロールにて加工をすることで図１に示すようにコア間の空洞にゴムが侵入可能となり、ゴム物品、特にはタイヤの耐久性を向上させることができる。

図２に、３個以上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個以上のフラットロール４Ａ，４Ｂおよび４Ｃを千鳥足状に配列して、両端のフラットロール４Ａ，４Ｃの中心間距離Ｌと、両端のフラットロール４Ａ，４Ｃと中央のフラットロール４Ｂとの上下方向の重なり距離ａとが、下記式、
ａ／（Ｌ×Ｌ）×１００≧０．１６
で表される関係式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上記式で表される関係を満足する場合、ロールによる加工量が十分となり、本発明の所期の効果を良好に得ることができる。一方、
０．５０≧ａ／（Ｌ×Ｌ）×１００
であると、コードの真直性を良好に保持することができ、タイヤ製造時の作業性に支障をきたすこともないため、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、最終撚りコードに上述の加工を施す点が重要であり、チューブラー撚り線機、バンチャー撚り線機のいずれを用いても本発明のゴム物品補強用スチールコードを製造することができる。また、撚り線機による撚り条件等についても、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。また、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。

図３はチューブラー撚り線機、図４はバンチャー撚り線機による本発明のゴム物品補強用スチールコードの製造方法の工程図である。先ず、ボビン５から素線６を繰り出してプレフォーマー７により型付けし、撚り合わせ治具８により撚り合わせる。次いで、撚り合わせ治具８の後に、コードとの接触面が平坦である３個以上のフラットロールを有する真直性矯正治具９を通過させ、これにより本発明のゴム物品補強用スチールコードを製造することができる。

以下、本発明を、実施例に基づいて説明する。
（実施例１〜６、比較例１，２）
３または４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３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０．３ｍｍ、シース素線の素線径は０．３ｍｍとした。

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個以上を通すことにより加工することで、ゴム物品補強用スチールコードを得た。得られたゴム物品補強用スチールコードのゴムペネ性および真直性を評価し、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。

＜ゴムペネ性＞
シース１ピッチを４等分し、各コード断面を観察しゴム浸入率を求めた。これを１０ピッチについて行い、合計４０箇所のゴム浸入率の平均値をゴムペネ性とした。

＜真直性＞
各コードの４０ｃｍカット時の高さｈを測定して、真直性とした（図５参照，アークハイト法）。数値が小さいほど、真直性に優れている。

＜コード厚＞
シース１ピッチを４等分し、各コード断面の厚みを測定した。これを１０ピッチについて行い、合計４０箇所のコード断面の厚みを求め、この平均値をコード厚とした。

表１に示すように、フラットロールを通さない比較例１，２と比較すると、フラットロールを通した実施例１〜６はゴムペネ性において優れていることがわかる。またフラットロールを通過させることによりコード厚も小さくなり、タイヤの軽量化、コスト低減も可能となることを示している。

本発明に係る３並列＋３構造および３並列＋４構造のゴム物品補強用スチールコードの断面図である。 ３個のフラットロールの配置状態を示す側面図である。 本発明のゴム物品補強用スチールコードのチューブラー撚り線機を用いた製造方法の概略図である。 本発明のゴム物品補強用スチールコードのバンチャー撚り線機を用いた製造方法の概略図である。 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。 従来の３並列＋３構造および３並列＋４構造のゴム物品補強用スチールコードの断面図である。

符号の説明

１，１１ シース素線
２，１２ コア素線
１３ 空洞
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ フラットロール
５ ボビン
６ 素線
７ プレフォーマー
８ 撚り合わせ治具
９ 真直性矯正治具

Claims (4)

1. ３または４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３本のシース素線からなるゴム物品補強用スチールコードにおいて、
   前記シース素線を撚り合わせ後、コードとの接触面が平坦である３個以上のフラットロールを通すことにより加工が施されていることを特徴とするゴム物品補強用スチールコード。
2. 前記３個以上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
   で表される関係を満足する請求項１記載のゴム物品補強用スチールコード。
3. 前記Ｌと前記ａとが下記式、
   ０．５０≧ａ／（Ｌ×Ｌ）×１００≧０．１６
   で表される関係を満足する請求項２記載のゴム物品補強用スチールコード。
4. 請求項１〜３のうちいずれか一項記載のゴム物品補強用スチールコードの製造方法において、
   前記シース素線を撚り合わせ後、コードとの接触面が平坦である３個以上のフラットロールを通すことにより加工を施す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。

Images