JP2013209769A - 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である。ハンガープーリー６と、巻き取りスプール８と、の間にトラバースプーリー７が配置され、巻き取りスプール８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８の軸方向中央とを結ぶ線と、ハンガープーリー６とトラバースプーリー７とを結ぶ線と、がなす角θが絶対値で３°未満である。
【選択図】図２

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ールコードは、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ールコー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５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５（ａ）に示すように、トラバースプーリー７はスチールコード３を巻き取りスプール８に均等に巻きつけるため、巻き取りスプール８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７が巻き取りスプール８の端部に移動すると（図示例では左側端）、図５（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７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７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８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７が正面から見て左側に移動すると、巻き取りスプール８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７が巻き取りスプール８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と、の間にトラバースプーリーが配置され、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トラバースプーリーとを結ぶ線と、がなす角θが絶対値で３°未満であ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トラバースプーリーとを結ぶ線と、がなす角θが絶対値で３°未満となる位置に前記トラバースプーリーを固定し、前記巻き取りスプールを、該巻取りスプールの軸方向に移動させながら、前記スチールコードを巻き取る方法や、前記巻き取りスプールを正面から見た場合において、前記巻き取りスプールの幅Ｗと、前記ハンガープーリーと前記トラバースプーリーとの距離Ｌと、が下記式、
Ｗ／Ｌ≦０．１０５
で表される関係を満足させる方法を好適に用いることができる。

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製造工程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の一好適な実施の形態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。 本発明のスチールコードの製造方法の他の好適な実施の形態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製造工程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、トラバースプーリー７を経て、巻き取りスプール８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９により駆動させられ、巻き取りスプール８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８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８と、の間にトラバースプーリー７が配置され、巻き取りスプール８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８の軸方向中央とを結ぶ線と、ハンガープーリー６とトラバースプーリー７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°未満である。

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８との間にトラバースプーリー７が配置されており、このトラバースプーリー７が巻き取りスプール８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７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５参照）。そこで、本発明のスチールコードの製造方法においては、通線角θの絶対値を３°未満として、捻じれ入力を防止している。本発明の効果を良好に得るために、通線角θは０°とすることが好ましい。

本発明の製造方法において、通線角θを３°未満とするとする好適な実施の形態としては、例えば、巻き取りスプール８を正面から見て、トラバースプーリー７を通線角θが絶対値として３°未満となる位置に固定し、巻き取りスプール８を軸方向に移動させながら、スチールコード３を巻き取る方法を挙げることができる。図２は、本発明のスチールコードの製造方法の一好適な実施の形態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。図示するように、ハンガープーリー６とトラバースプーリー７とを通線角θが３°未満となるように配置することで、スチールコード３がトラバースプーリー７に片当たりすることを防止し、局所的なトーションの変動を防止している。

本実施の形態においては、トラバースプーリー７を固定しているため、巻き取りスプール８を軸方向に移動させて、スチールコード３を巻き取っているが、巻き取りスプール８の移動手段としては特に制限はなく、既知の手法を用いることができる。

本発明の製造方法において、通線角θを３°未満とするとする他の好適な実施の形態としては、例えば、巻き取りスプール８を正面から見た場合において、巻き取りスプールの幅Ｗと、前記ハンガープーリーと前記トラバースプーリーとの距離Ｌと、が下記式、
Ｗ／Ｌ≦０．１０５
で表される関係を満足させることが挙げられる。図３は、本発明のスチールコードの製造方法の他の好適な実施の形態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。Ｌ／（Ｗ／２）≦ｓｉｎ（３°）、すなわち、上記関係を満足するように、Ｗに対してＬが大きくなるようにハンガープーリー６とトラバースプーリー７とを離して配置することで（トラバースプーリー６を巻き取りスプール８に近づけて配置することで）、通線角θを小さくすることができる。

本実施の形態においては、上記式を満足することで通線角θは３°未満となるため、この場合は、従来と同様にトラバースプーリー７を巻き取りスプール８の軸方向に平行に移動させ、巻き取り位置を決定して、スチールコード３を巻き取りスプール８で巻き取ればよい。

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と、巻き取りスプール８と、の間にトラバースプーリー７が配置されてなり、巻き取りスプール８を正面から見た場合において、通線角θが絶対値で３°未満であ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。なお、実施例２では、トラバースプーリーを通線角が０°となる位置に固定し、巻き取りスプールを軸方向に移動させながらスチールコードを巻き取った。

＜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に示す。なお、図４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に示す。

表１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 トラバースプーリー
８ 巻き取りスプール
９ キャプスタン

Claims (4)

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と、の間にトラバースプーリーが配置され、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トラバースプーリーとを結ぶ線と、がなす角θが絶対値で３°未満であ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トラバースプーリーとを結ぶ線と、がなす角θが絶対値で３°未満となる位置に前記トラバースプーリーを固定し、前記巻き取りスプールを、該巻取りスプールの軸方向に移動させながら、前記スチールコードを巻き取る請求項１記載のスチールコードの製造方法。
3. 前記巻き取りスプールを正面から見た場合において、前記巻き取りスプールの幅Ｗと、前記ハンガープーリーと前記トラバースプーリーとの距離Ｌと、が下記式、
   Ｗ／Ｌ≦０．１０５
   で表される関係を満足する請求項１記載のスチールコードの製造方法。
4. 請求項１〜３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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