JP5014955B2 - 扁平断面を有するゴム物品用スチールコードの製造方法とゴム物品用スチールコードの扁平化装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、空気入りタイヤのプライやベルトになど使用されるゴム物品補強用スチールコードの製造方法に関するもので、特に、コードの断面が扁平であるスチールコードを製造する方法とゴム物品用スチールコードの扁平化装置とに関する。

近年、タイヤ補強用スチールコードとして、図３に示すような、扁平断面を有するスチールコード１０が製造されている。このような扁平断面を有するスチールコード１０は、例えば、図４に示すように、スチールフィラメントを３〜６本撚り合わせたスチールコード１０をその軸線方向に沿って通過させながら、複数のローラ５１（５１Ａ，５１Ｂ）により、上記スチールコード１０に繰り返し応力を与えてその断面を扁平化する。このとき、スチールコード１０の入り口側Ｐと出口側Ｑのローラには溝付きローラ５１Ａを配置し、中間部のローラには、平坦な円周面を有する溝なしローラ５１Ｂを配置して扁平化処理する。これにより、全てのローラを溝付きローラとした場合に比較して、スチールコード１０に同じたわみ量Ｓ（％）を与えても大きな扁平度Ｍを得ることができるので、スチールコード断面の扁平の度合いを大幅に変更することができる（例えば、特許文献１，２）。
なお、たわみ量Ｓ（％）は、図５の符号δで表わされる、スチールコードの入線時の位置と出線時の位置とを結んだ仮想直線ｍに対してローラ５１を押し込んだ量（以下、噛みこみ量という）と、上記仮想直線ｍの同じ側にあるローラ５１，５１の間隔Ｌとを用いて、Ｓ＝（δ／Ｌ）×１００で表わされる。また、扁平度Ｍは、スチールコード１０の断面のコード長径をａ、コード短径をｂとしたときに、Ｍ＝ａ／ｂで表わされる。なお、図３において、符号１０Ｗは、スチールコード１０を構成するスチールフィラメントである。
特許第３３３９９５０号公報 特開２００５−１７９８５９号公報

しかしながら、上記従来の方法では、スチールコード１０の断面の扁平の度合いを広い範囲で調整することは可能であるが、出線されるスチールコード１０の真直性が十分ではないといった問題点があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、スチールコード断面の扁平の度合いを広い範囲で調整することができるとともに、スチールコードの真直性を十分に矯正することのできるゴム物品用スチールコードの製造方法とこれに用いられる扁平化装置を提供することを目的とする。

本願の請求項１に記載の発明は、スチールフィラメントを３本以上撚り合わせて成るスチールコードを上記スチールコードの通過方向と直交する方向から挟むように、かつ、その位置が上記スチールコードの通過方向にずれて配置された複数のローラを備えた扁平化装置に上記スチールコードを入線させ、上記スチールコードを上記ローラの間を通過させながら、上記各ローラを所定の噛みこみ量で上記スチールコードに接触させて、上記スチールコードに繰り返し曲げを与え、上記スチールコードの断面を扁平化する扁平断面を有するゴム物品用スチールコードの製造方法において、上記スチールコードの入線側に配置される連続する少なくとも３個のローラとして、円周表面が平坦である平ローラを用いて上記スチールコードの断面を扁平化するとともに、上記平ローラの後段に、円周表面の中央部に円周に沿った溝部が設けられた溝付きローラを少なくとも３個配置して、上記平ローラによって断面が扁平化されたスチールコードの真直性を矯正することを特徴とするものである。
なお、真直性はスチールコードの延長方向に対して直線から所定長さＬあたりどれだけずれているかを示す量である。
また、請求項２に記載の発明は、スチールフィラメントを３本以上撚り合わせて成るスチールコードを、上記スチールコードの通過方向と直交する方向から挟むように、かつ、その位置が上記スチールコードの通過方向にずれて配置された複数のローラを備え、上記スチールコードを上記ローラの間を通過させながら、上記各ローラを所定の噛みこみ量で上記スチールコードに接触させて、上記スチールコードに繰り返し曲げを与え、上記スチールコードの断面を扁平化するゴム物品用スチールコードの扁平化装置であって、上記スチールコードの入線側に連続して配置される円周表面が平坦である少なくとも３個の平ローラから成る平ローラ群と、これらの平ローラ群の後段で、上記スチールコードの出線側に連続して配置される少なくとも３個の、円周表面の中央部に円周に沿った溝部が設けられた溝付きローラから成る溝付きローラ群とを備えたことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のゴム物品用スチールコードの扁平化装置において、上記平ローラ群のローラの噛みこみ量と、上記溝付きローラ群のローラの噛みこみ量とを独立に設定可能としたものである。

本発明によれば、スチールコードの断面を扁平化する際に、はじめに、平ローラを用いて上記スチールコードの断面を扁平化した後、上記断面が扁平化されたスチールコードを溝付きローラに通して上記スチールコードの真直性を矯正するようにしたので、スチールコードの扁平度を広い範囲で調整することができるとともに、真直性にも優れた扁平断面を有するゴム物品補強用スチールコードを得ることができる。
このとき、上記平ローラ群のローラの噛みこみ量と、上記溝付きローラ群のローラの噛みこみ量とを独立に設定可能とすれば、スチールコードの扁平度の調整と、扁平化されたスチールコードの真直性の調整とを別個にできるので、真直性にも優れた扁平断面を有するゴム物品補強用スチールコードを確実に得ることができる。

以下、本発明の最良の形態について図面に基づき説明する。
図１及び図２は本最良の形態に関わる扁平化装置２０の概要を示す図で、各図において、矢印で示す方向が扁平化処理されるスチールコード１０の軸線方向である。スチールコード１０の入線側をＰ、出線側をＱとすると、ＰからＱに向かう方向がスチールコード１０の通線方向となる。以下、同図の左，右方向である上記通線方向を扁平化装置２０の長手方向、同図の上，下方向を扁平化装置２０の幅方向、紙面に垂直な方向を高さ方向とする。
同図において、２１は横断面がＬ字状の基台で、この基台２１は平板状のベース部２１Ａとこのベース部２１Ａの入線側Ｐから見て左側に上側に突出するロール設置部２１Ｂとを備えている。上記基台２１の入線側Ｐから見て右側に位置する段差部２１Ｃには、当該基台２１の幅方向に延長する２本のレール部材２２Ｍ，２２Ｎが設けられている。これら２本のレール部材２２Ｍ，２２Ｎのうち入線側Ｐのレール部材２２Ｍには、上記レール部材２２Ｍに沿って幅方向にスライドするブロック状の第１のスライド部材２３Ｍが搭載されており、出線側Ｑのレール部材２２Ｎには、ブロック状の第２のスライド部材２３Ｎが上記レール部材２２Ｎに沿って幅方向にスライド可能に搭載されている。上記ロール設置部２１Ｂと上記第１及び第２のスライド部材２３Ｍ，２３Ｎの上面の位置は、上記基台２１の底面からは同じ高さになるように、それぞれの寸法が設定されている。
上記ロール設置部２１Ｂの上面２１ａには６つローラ２４（２４Ａ，２４Ｂ）が、回転軸が上記上面２１ａに垂直になるように、かつ、隣接するローラ同士の間隔Ｌが全て等しくなるように配置されている。一方、第１のスライド部材２３Ｍの上面２３ａには２つローラ２４Ａが、第２のスライド部材２３Ｎの上面２３ｂには４つローラ２４Ｂが、回転軸が上記上面２１ａに垂直になるように配置されている。ここで、上記第１及び第２のスライド部材２３Ｍ，２３Ｎの上面２３ａ、２３ｂに配置された６つのローラ２４（２４Ａ，２４Ｂ）も隣接するローラ同士の間隔Ｌが全て等しくなるように配置されており、かつ、これら６つのローラ２４は、上記ロール設置部２１Ｂの上面２１ａに配置された６つローラ２４よりも入線側Ｐに（Ｌ／２）だけずれて配置されている。すなわち、上記１２個のローラ２４（２４Ａ，２４Ｂ）は、スチールコード１０の通線方向に沿って千鳥状に配置されている。これにより、上記スチールコード１０の右側と左側とからローラ２４を所定の噛みこみ量で当接させて、上記スチールコード１０の左，右方向に繰り返し曲げを与えて上記スチールコード１０の断面を扁平化することができる。
また、符号２５は上記第１及び第２のスライド部材２３Ｍ，２３Ｎを上記レール部材２２Ｍ，２２Ｎに沿ってそれぞれ別個にスライドさせて、上記ロール設置部２１Ｂと上記第１のスライド部材２３Ｍとの間隔Ｗｘと、上記ロール設置部２１Ｂと上記第２のスライド部材２３Ｎとの間隔Ｗｙとをそれぞれ別個に設定する噛みこみ量調整手段である。
本例では、上記噛みこみ量調整手段２５を、一端が上記第１のスライド部材２３Ｍの側面２３ｃに当接する調整ボルト２５ａと、一端が上記第２のスライド部材２３Ｎの側面２３ｄにそれぞれ当接する２本の調整ボルト２５ｂ，２５ｂと、上記基台２１のロール設置部２１Ｂとは反対側の側面２１ｂに固定された、上記調整ボルト２５ａ，２５ｂがそれぞれ螺入される雌ねじ部２５ｃ，２５ｃが設けられた固定坂２５ｄと、この固定坂２５ｄと上記第１及び第２のスライド部材２３Ｍ，２３Ｎとを連結する戻しバネ（図示せず）とから構成した。なお、図２では、上記噛みこみ量調整手段２５を省略した。

本発明による扁平化装置２０では、上記ローラ２４のうち、上記スチールコードの入線側Ｐに配置される３つのローラとして、円周表面が平坦である平ローラ２４Ａを用い、この３つの平ローラ２４Ａの後段に配置された９つのローラとして、円周表面の中央部に円周に沿った溝部が設けられた溝付きローラ２４Ｂを用いている。以下、上記３つの平ローラ２４Ａから成るローラ群を平ローラ群２４Ｘ、上記９つの溝付きローラ２４Ｂから成るローラ群を溝付きローラ群２４Ｙという。本例では、上記平ローラ群２４Ｘのローラ２４Ａを用いてスチールコード１０の扁平度Ｍを調整し、上記溝付きローラ群２４Ｙのローラ２４Ｂを用いて真直性を矯正する。
ローラ２４Ａ，２４Ａの間隔（長手方向の間隔）Ｌが一定のときにスチールコード１０の扁平度Ｍを大きくする場合には、図５のδで示した噛みこみ量をある程度大きく取る必要があることから、スチールコード１０の両側にあるローラ２４Ａ，２４Ａの間隔を狭くする必要がある。すなわち、ロール設置部２１Ｂと上記第１のスライド部材２３Ｍとの間隔Ｗｘを狭くする必要がある。一方、真直性を矯正するためには噛みこみ量δは扁平化時の噛みこみ量δよりも小さくする方がよい。すなわち、ロール設置部２１Ｂと上記第２のスライド部材２３Ｎとの間隔Ｗｙを上記間隔Ｗｘよりも大きくする必要がある。
本例では、上記間隔Ｗｘと上記間隔Ｗｙとをそれぞれ別個に設定することのできる噛みこみ量調整手段２５を備えているので、上記間隔Ｗｙを上記間隔Ｗｘよりも大きくすることが可能である。具体的には、第１のスライド部材２３Ｍに当接する噛みこみ量調整手段２５の調整ボルト２５ａの押し込み量を大きくし、第２のスライド部材２３Ｎに当接する調整ボルト２５ｂ，２５ｂの押し込み量を小さくすればよい。
これにより、表面が平坦な平ローラ２４Ａから成る平ローラ群２４Ｘにより扁平化されたスチールコード１０の真直度を、表面に溝が設けられた溝付きローラ２４Ｂから成る溝付きローラ群２４Ｙにより矯正することができるので、スチールコード１０の扁平度Ｍを広い範囲で調整することができるとともに、真直性にも優れた扁平断面を有するゴム物品補強用スチールコードを得ることができる。

このように、本最良の形態によれば、スチールコード１０の入線側Ｐに３つの平ローラ２４Ａから成る平ローラ群２４Ｘを配置して上記スチールコード１０に繰り返し曲げを与えて上記スチールコード１０の断面を扁平化するとともに、その後段の出線側Ｑに、６つの溝付きローラ２４Ｂから成る溝付きローラ群２４Ｙを配置して、上記扁平化されたスチールコード１０の真直度を矯正するようにしたので、スチールコード１０の扁平度を広い範囲で調整することができるとともに、真直性にも優れた扁平断面を有するゴム物品補強用スチールコードを得ることができる。
また、スチールコード１０の右側で平ローラ２４Ａが搭載された第１のスライド部材２３Ｍと左側のローラ２４Ａが搭載されたロール設置部２１Ｂとの間隔Ｗｘと、スチールコード１０の右側で溝付きローラ２４Ｂが搭載された第２のスライド部材２３Ｎと左側のローラ２４Ｂが搭載されたロール設置部２１Ｂとの間隔Ｗｙとを別個に設定する噛みこみ量調整手段２５を設けて、上記平ローラ２４Ａの噛みこみ量を大きくし、上記溝付きローラ２４Ｂの噛みこみ量を小さくするようにしたので、真直性にも優れた扁平断面を有するゴム物品補強用スチールコードを確実に得ることができる。

なお、上記最良の形態では、平ローラ群２４Ｘのローラ数を３つとし、溝付きローラ群２４Ｙのローラ数を６つとしたが、これに限るものではなく、ローラ数は、スチールコード１０の種類や扁平度Ｍの大きさなどにより、適宜決定すればよい。
また、上記例では、調整ボルト２５ａ，２５ｂの押し込み量により噛みこみ量を調整する噛みこみ量調整手段２５を設けたが、油圧シリンダ装置など他の手段を用いて噛みこみ量を調整するようにしてもよい。

図１，２に示した扁平化装置を用いて、図５に示すような、２無撚り×φ０．３８＋８×０．３４φの扁平コードを作製し、その扁平度と真直性とを測定した結果を以下の表１に示す。

本発明の扁平コードは、Ｗｘ＜Ｗｙとして作製したものである。
比較例の扁平コードは、Ｗｘ＝Ｗｙとして作製したものである。
表１から明らかなように、本発明による扁平化装置で作製したスチールコードは高い扁平度を有するとともに真直性にも優れていることが確認された。

本発明によれば、広い範囲の扁平度を有するスチールコードを製造することができるとともに、真直性にも優れた扁平断面を有するゴム物品補強用スチールコードを得ることができるので、これを空気入りタイヤなどベルトやプライなどに適応すれば、空気入りタイヤの品質を向上させることができる。

本発明の最良の形態に関わる扁平化装置の概要を示す平面図である。 本最良の形態に関わる扁平化装置の概要を示す斜視図である。 スチールコードの断面を示す図である。 従来の扁平断面を有するスチールコードの製造方法を示す図である。 扁平化処理におけるたわみ率を説明するための図である。

符号の説明

１０ スチールコード、２０ 扁平化装置、２１ 基台、２１Ａ ベース部、
２１Ｂ ロール設置部、２１Ｃ 段差部、２１ａ ロール設置部の上面、
２１ｂ 基台の側面、２２Ｍ，２２Ｎ レール部材、２３Ｍ 第１のスライド部材、
２３Ｎ 第２のスライド部材、２３ａ 第１のスライド部材の上面、
２３ｂ 第２のスライド部材の上面、２４Ａ 平ローラ、２４Ｂ 溝付きローラ、
２４Ｘ 平ローラ群、２４Ｙ 溝付きローラ群、２５ 噛みこみ量調整手段、
２５ａ、２５ｂ 調整ボルト、２５ｃ 雌ねじ部、２５ｄ 固定坂、Ｐ 入線側、
Ｑ 出線側。

Claims (3)

1. スチールフィラメントを３本以上撚り合わせて成るスチールコードを上記スチールコードの通過方向と直交する方向から挟むように、かつ、その位置が上記スチールコードの通過方向にずれて配置された複数のローラを備えた扁平化装置に上記スチールコードを入線させ、上記スチールコードを上記ローラの間を通過させながら、上記各ローラを所定の噛みこみ量で上記スチールコードに接触させて、上記スチールコードに繰り返し曲げを与え、上記スチールコードの断面を扁平化する扁平断面を有するゴム物品用スチールコードの製造方法において、上記スチールコードの入線側に配置される連続する少なくとも３個のローラとして、円周表面が平坦である平ローラを用いて上記スチールコードの断面を扁平化するとともに、上記平ローラの後段に、円周表面の中央部に円周に沿った溝部が設けられた溝付きローラを少なくとも３個配置して、上記平ローラによって断面が扁平化されたスチールコードの真直性を矯正することを特徴とする扁平断面を有するゴム物品用スチールコードの製造方法。
2. スチールフィラメントを３本以上撚り合わせて成るスチールコードを、上記スチールコードの通過方向と直交する方向から挟むように、かつ、その位置が上記スチールコードの通過方向にずれて配置された複数のローラを備え、上記スチールコードを上記ローラの間を通過させながら、上記各ローラを所定の噛みこみ量で上記スチールコードに接触させて、上記スチールコードに繰り返し曲げを与え、上記スチールコードの断面を扁平化するゴム物品用スチールコードの扁平化装置であって、上記スチールコードの入線側に連続して配置される円周表面が平坦である少なくとも３個の平ローラから成る平ローラ群と、これらの平ローラ群の後段で、上記スチールコードの出線側に連続して配置される少なくとも３個の、円周表面の中央部に円周に沿った溝部が設けられた溝付きローラから成る溝付きローラ群とを備えたことを特徴とするゴム物品用スチールコードの扁平化装置。
3. 上記平ローラ群のローラの噛みこみ量と、上記溝付きローラ群のローラの噛みこみ量とが独立に設定可能であることを特徴とする請求項２に記載のゴム物品用スチールコードの扁平化装置。

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