JP2013209768A - スチールコードの製造方法、およびそれにより得られたスチールコード - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な設備でスチールコードの長手方向におけるトーションのバラツキを抑制することができるスチールコードの製造方法、およびそれにより得られたスチールコードを提供する。
【解決手段】スチールワイヤｗを撚り合せてスチールコード３とする撚線工程と、得られたスチールコード３を、ハンガープーリー６を介して巻き取りスプール７に巻き取る巻取工程と、を有するスチールコードの製造方法である。ハンガープーリー６と巻き取りスプール７との間に、巻き取りスプール７の巻き取り位置に併せて移動可能な一対のロール９を、巻き取りスプール７の軸方向に直交に配置し、一対のロール９を介してスチールコード３を巻き取る。
【選択図】図１

Description

本発明は、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）、およびそれにより得られたスチールコードに関し、詳しくは、簡易な設備でスチールコードの長手方向におけるトーションのバラツキを抑制することができるスチールコードの製造方法、およびそれにより得られたスチールコードに関する。

タイヤの補強材として用いられるスチ−ルコ−ドは、タイヤ製造のカレンダ−工程において平行に引き揃えられ、シ−ト状のゴムで被覆されてゴム−スチールコード複合体となり、続く裁断工程にて上記ゴム−スチールコード複合体は一定の間隔でコ−ド長手方向に対し斜めに裁断される。この裁断されたゴム−スチールコード複合体の側面同士が接合され、ゴム−スチールコード複合体の長さ方向に対して斜めにスチ−ルコ−ドが配置された帯状のゴム−スチールコード複合体としてタイヤベルト部等に用いられる。

したがって、スチールコードの捻じれ性（トーション）は、タイヤ製造時の作業性および生産性において重要な特性である。すなわち、トーションが大きなスチールコードがゴムに埋設されて圧延されると、ゴム−スチールコード複合体の端が対角線上にカールし、裁断工程やタイヤ成型工程等において、設備に突っかかってしまい、生産性を著しく低下させてしまうことになるのである。したがって、ゴム−スチールコード複合体には、平坦な形状が求められる。そのため、従来よりスチールコードのトーションを制御する技術が種々提案されている。

例えば、特許文献１では、バンチャータイプの撚り線機を用いてスチールコードを製造する場合、スチールコードを製造した後、２回の撚り戻しを行ってトーションの安定化を図るスチールコードの矯正方法および矯正装置が提案されている。また、特許文献２では、チューブラータイプの撚り線機を用いてスチールコードを製造する際に、スチールワイヤへの型付けを制御することで、スチールコードのトーションを制御する技術が提案されている。さらに、特許文献３では、スチールワイヤを撚り合せてスチールコードとする撚り合せ部の後であり、繰り返し曲げ加工を施す矯正ロールの前に、プーリーやキャプスタンを配置して、スチールコードをプーリーやキャプスタンに２回以上通過させることで、繰り返し曲げ加工による型付けの遡及を防止し、スチールコードのトーションを安定化させる技術が提案されている。

特開平６−２００４９１号公報 特開平６−３０６７８４号公報 特開２０１０−２８１００９号公報

特許文献１〜３で提案されている技術は、捻じりや型付けにおけるスチールコードのトーションを制御し、トーションの安定化を図るものである。しかしながら、このような、トーションの制御方法を適用しても、得られたスチールコードにトーションのバラツキが残留している場合があり、スチールコードのトーションの変動を十分に低減できているとは言い難いのが現状である。

そこで、本発明の目的は、簡易な設備でスチールコードの長手方向におけるトーションのバラツキを抑制することができるスチールコードの製造方法、およびそれにより得られたスチールコードを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解消するためにスチールコードの製造工程について鋭意検討した結果、下記の知見を得た。すなわち、従来、撚り線機で撚り合わされたスチールコードを巻き取る場合、スチールコードはハンガープーリーからトラバースプーリーを介して、巻き取りスプールに巻き取られていた。このトラバースプーリーは、スチールコードが巻き取りスプールに巻き取られる際、巻き取り位置を決定するために配置されるものであり、巻き取りスプールの軸方向に対して平行に移動可能に設置されている。

図６は従来のスチールコードの巻き取り方法を示す説明図であり、（ａ）は巻き取りスプールを正面から見た場合の概略正面図、（ｂ）はトラバースプーリーの拡大図である。図６（ａ）に示すように、トラバースプーリー１０はスチールコード３を巻き取りスプール７に均等に巻きつけるため、巻き取りスプール７の軸方向に平行に移動しながら、スチールコード３の巻き取り位置を決定しているが、トラバースプーリー１０が巻き取りスプール７の端部に移動すると（図示例では左側端）、図６（ｂ）に示すようにスチールコード３がトラバースプーリー１０に片当たりしてしまい、スチールコード３に捻じれが付与され、トーションの変動が生じる。

例えば、撚り方向がＳ／Ｓの２層撚りのスチールコードの場合、トラバースプーリー１０が正面から見て右側に向かって移動すると、巻き取りスプール７の中央付近で、局所的にプラスのトーションが発生する。一方で、トラバースプーリー１０が正面から見て左側に移動すると、巻き取りスプール７の中央付近で、局所的にマイナスのトーションが発生する。そのため、トラバースプーリー１０が巻き取りスプール７の中央に移動して捻じれ方向が逆転した際に捻じれが解放され、スチールコード３にトーションが局所的に発生する。

かかる知見に基づき、本発明者は、さらに鋭意検討した結果、スチールコードを巻き取りスプールで巻き取る際の位置決め方法を改善することで、トーションの変動を防止することができ、上記課題を解消することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のスチールコードの製造方法は、スチールワイヤを撚り合せてスチールコードとする撚線工程と、得られたスチールコードをハンガープーリーを介して巻き取りスプールに巻き取る巻取工程と、を有するスチールコードの製造方法において、
前記ハンガープーリーと前記巻き取りスプールのとの間に、該巻き取りスプールの巻き取り位置に合わせて移動可能な一対の回転式ロールを、前記巻き取りスプールの軸方向に対して直交するように配置し、該一対の回転式ロールを介して前記スチールコードを前記巻き取りスプールで巻き取ることを特徴とするものである。

本発明のスチールコードの製造方法においては、前記巻き取りスプールを正面から見た場合において、前記ハンガープーリーと前記巻き取りスプールの軸方向中央とを結ぶ線と、前記ハンガープーリーと前記巻き取りスプールの端部とを結ぶ線と、がなす角θが絶対値で３°以上である場合に好適である。また、本発明のスチールコードの製造方法においては、前記一対の回転式ロールのロール径は１５ｍｍ以上であることが好ましい。さらに、本発明のスチールコードの製造方法においては、前記一対の回転式ロールのロール間隙は、前記スチールコードの径の１０倍以下であることが好ましい。

本発明のスチールコードは、上記本発明のスチールコードの製造方法により製造されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、簡易な設備でスチールコードの長手方向におけるトーションのバラツキを抑制することができるスチールコードの製造方法、およびそれにより得られたスチールコードを提供することができる。

本発明のスチールコードの製造方法の一好適例を示す説明図である。 本発明のスチールコードの製造方法に係る巻き取りスプールおよびトラバースロールを正面から見た場合の正面図である。 スチールコードの真直性の評価方法を示す説明図である。 従来例１のスチールコードのトーションのバラツキのグラフである。 実施例１のスチールコードのトーションのバラツキのグラフである。 従来のスチールコードの製造方法に係るスチールコードの巻き取り方法の示す図であり、（ａ）は巻き取りスプールを正面から見た場合の概略正面図であり、（ｂ）はトラバースプーリーの拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
本発明のスチールコードの製造方法は、図１は、本発明のスチールコードの製造方法の一好適例を示す説明図である。図示例では、チューブラー型撚り線機が用いられており、スチールワイヤが型付け治具１にて型付けをされた後、撚り合せ部２にてスチールワイヤｗが撚り合わされてスチールコード３となる。このスチールコード３は、２個のプーリー４を介して複数個のロールが千鳥状（ジグザグ状）に配置されてなる矯正ロール５にて繰り返し曲げ加工が施され、撚り性状および真直性の改善がなされている。その後、スチールコード３は、ハンガープーリー６を経て、巻き取りスプール７に巻き取られる。なお、図示例においては、スチールコード３は矯正ロール５とハンガープーリー６の間に配置されたキャプスタン８により駆動させられ、巻き取りスプール７に巻き取られている。

本発明のスチールコードの製造方法は、スチールワイヤｗを撚り合せてスチールコード３とする撚線工程と、得られたスチールコード３をハンガープーリー６を介して巻き取りスプール７に巻き取る巻取工程と、を有するものであるが、本発明のスチールコードの製造方法においては、ハンガープーリー６と巻き取りスプール７のとの間に、巻き取りスプール７の巻き取り位置に合わせて移動可能な一対の回転式ロール９（以下、「トラバースロール」とも称する）を、巻き取りスプール７の軸方向に対して直交するように配置し、このトラバースロール９を介してスチールコード３を巻き取りスプール７で巻き取る。

上述のとおり、従来は、ハンガープーリー６と巻き取りスプール７との間にトラバースプーリー１０が配置されており、このトラバースプーリー１０が巻き取りスプール７の軸方向に移動することにより、スチールコード３がトラバースプーリー１０に片当たりしてしまい、これが原因となりスチールコード３に捻じれ入力が加えられていた（図６参照）。そこで、本発明のスチールコードの製造方法においては、トラバースプーリーに代えてトラバースロール９を巻き取りスプール７の軸方向に直交するように配置し、スチールコード３をこのトラバースロール９を介して巻き取りスプール７で巻き取る構成としている。このような構成とすることで、捻じれ入力が付与されることがなくなる。そのため、巻き取りスプール７中央付近でスチールコード３の捻じれが解放されることがなくなり、局所的なトーションの変動を防止することができる。

図２は、本発明のスチールコードの製造方法に係る巻き取りスプールおよびトラバースロールを正面から見た場合の正面図である。本発明の製造方法においては、巻き取りスプール７を正面から見た場合において、ハンガープーリー６と巻き取りスプール７の軸方向中央とを結ぶ線と、ハンガープーリー６と巻き取りスプール７の端部とを結ぶ線と、がなす角θ（以下、「通線角」とも称する）が絶対値で３°以上である場合に好適である。通線角が３°以上となる場合、スチールコード３に加わる捻じれ入力が大きいため、本発明の効果を特に良好に得ることができる。

また、本発明の製造方法においては、トラバースロール９のロール径は１５ｍｍ以上であることが好ましい。トラバースロール９のロール径が１５ｍｍ未満の場合、スチールコード３に巻き癖がついてしまい、スチールコード３の真直性が悪化してしまう場合がある。一方、トラバースロール９のロール径の上限については特に制限はないが、スチールコード３のトーションのバラツキを、簡易な設備で抑制するという観点から、５０ｍｍ以下とすることが好ましい。

さらに、本発明の製造方法においては、トラバースロール９のロール間隙は、スチールコード３の径の１０倍以下であることが好ましい。トラバースロール９の間隙はスチールコード３の径の１０倍より大きい場合、トラバースロール９の反転時に１箇所でスチールコード３が巻き取られることになる。すなわち、巻き取りスプール７の両端部で巻き取られるスチールコード３が多くなってスチールコード３が重なり、巻姿が悪化して作業性が悪化する場合がある。一方、トラバースロール９のロール間隙の下限については特に制限はないが、ロール間隙がコード径の１．５倍未満の場合、スチールコード３の通線時の作業性が悪化してしまうため好ましくない。

本発明のスチールコードの製造方法は、ハンガープーリー６を介してスチールコード３を巻き取りスプール７に巻き取る場合において、ハンガープーリー６と巻き取りスプール７のとの間に、トラバースロール９を巻き取りスプール７の軸方向に対して直交するように配置し、このトラバースロール９を介してスチールコード３を巻き取りスプール７で巻き取ることのみが重要であり、これにより、従来巻き取り時に発生していた局所的なトーションの変動を抑制できるのである。

ここまで、本発明のスチールコードの製造方法を、チューブラー型撚り線機で製造したスチールコードの製造方法を例に挙げて説明してきたが、バンチャー型撚り線機で製造したスチールコードを巻き取る場合にも適用することができる。また、撚り線機における撚り条件や、適用されるスチールコードのコード構造等についても、特に制限はない。

本発明のスチールコードは、上記本発明のスチールコードの製造方法により製造されたものである。したがって、本発明のスチールコードは、スチールコードの長手方向におけるトーションのバラツキが、従来のスチールコードよりも低減されている結果、ゴムに埋設してゴム−スチールコード複合体としても、その端が対角線上に反ることがないため、タイヤのベルト等の補強部材に好適に用いることができる。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
バンチャー型撚り線機にて、３＋８×０．１６５構造（コード径０．６９ｍｍ Ｓ／Ｓ撚り）を有するスチールコードを撚り合せた後、スチールコードの巻き取り条件を表１および２に示すように変更して、トーション、スチールコードの伸直性およびスチールコードの巻姿を以下に示す手法で評価した。

＜トーションの測定＞
巻き取りスプールに巻き取ったスチールコードを３ｍ引き出し、スチールコードが締まる方向をプラス、解ける方向をマイナスとして、スチールコードの捻じれ回数を９０回測定し、捻じれ回数の標準偏差を算出した。得られた結果を表１、２に示す。また、従来例１のスチールコードのトーションのバラツキのグラフを図４に、実施例１のスチールコードのトーションのバラツキのグラフを図５に示す。

＜真直性＞
各スチールコードを４０ｃｍの長さでカットして、平らな台の上に置き、スチールコードの高さｈを１０回測定し、得られた値の平均値を算出した。得られた結果を表１および２に示す。なお、図３に、スチールコードの真直性の評価方法の説明図を示す。

＜巻姿＞
スチールコードの巻姿は、トラバースロールの反転時のスチールコードの重なりの程度を、目視で○△×の３段階で評価した。得られた結果を表１および２に示す。

表１、２および図４、５より、本発明のスチールコードの製造方法によれば、スチールコードの巻き取りの際に、局所的にトーションが付与されることがないため、スチールコードの長手方向におけるトーションのバラツキを低減することができることがわかる。

１ 型付け治具
２ 撚り合せ部
３ スチールコード
４ プーリー
５ 矯正ロール
６ ハンガープーリー
７ 巻き取りスプール
８ キャプスタン
９ 一対の回転式ロール（トラバースロール）
１０ トラバースプーリー

Claims (5)

1. スチールワイヤを撚り合せてスチールコードとする撚線工程と、得られたスチールコードをハンガープーリーを介して巻き取りスプールに巻き取る巻取工程と、を有するスチールコードの製造方法において、
   前記ハンガープーリーと前記巻き取りスプールのとの間に、該巻き取りスプールの巻き取り位置に合わせて移動可能な一対の回転式ロールを、前記巻き取りスプールの軸方向に対して直交するように配置し、該一対の回転式ロールを介して前記スチールコードを前記巻き取りスプールで巻き取ることを特徴とするスチールコードの製造方法。
2. 前記巻き取りスプールを正面から見た場合において、前記ハンガープーリーと前記巻き取りスプールの軸方向中央とを結ぶ線と、前記ハンガープーリーと前記巻き取りスプールの端部とを結ぶ線と、がなす角θが絶対値で３°以上である請求項１記載のスチールコードの製造方法。
3. 前記一対の回転式ロールのロール径が１５ｍｍ以上である請求項１または２記載のスチールコードの製造方法。
4. 前記一対の回転式ロールのロール間隙が、前記スチールコードの径の１０倍以下である請求項１〜３のうちいずれか以降記載のスチールコードの製造方法。
5. 請求項１〜４のうちいずれか一項記載のスチールコードの製造方法により製造されたことを特徴とするスチールコード。

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