JPS6211936B2

JPS6211936B2 -

Info

Publication number: JPS6211936B2
Application number: JP56205665A
Authority: JP
Inventors: Taira Yoneda; Toshiaki Myauchi; Susumu Sakamoto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-12-18
Filing date: 1981-12-18
Publication date: 1987-03-16
Also published as: JPS58107240A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はタイヤやベルトなどの補強材として使
用されるゴム構造物補強用スチールコードで、特
に多数の素線より構成されるスチールコードの製
造方法に関するものである。一般に、この種のスチールコードは素線を複数
本撚り合わせて構成されており、その断面形状は
第１図イ，ロ，ハ，ニ等に示す通りである。そし
てこのスチールコードの複数本が平行に引揃えら
れた状態でゴム材により被覆され、タイヤやベル
トなどの補強材として使用されている。このように、スチールコードが補強材として使
用される場合の必要不可欠な要件としては、スチ
ールコードが化学的にゴム材とよく接着すること
及びスチールコード内部によくゴム材が浸入する
こと並びにスチールコードが耐疲労性に優れてい
ることである。すなわち、スチールコードが補強
材としての役割を充分に果すためには、ゴム材と
の完全な複合体になつていること及び疲労破損に
対して寿命が長いことが必要である。次に、「よく接着する」ということについてさ
らにくわしく述べると、例えば、タイヤに用いる
場合、スチールコードとゴム材との接着、および
スチールコード内部へのゴム材の浸入状態が悪い
と、自動車の走行時にスチールコードとゴム材が
剥離する、いわゆるセパレーツ現象を起し、タイ
ヤの機能を著しく阻害するとともに、ゴム中の水
分やゴムの切り疵より侵入した水分等によりスチ
ールコードの素線に錆びが発生し、スチールコー
ドの強力が大巾に低下したり、上記セパレーツ現
象を早めるという欠点が生じる。また一方、耐疲労性に関しては、車輛の進行に
よつてタイヤが受ける繰り返し圧縮又は引張り曲
げに対し、スチールコードが耐疲労性を要求され
るものであり、スチールコードが耐疲労性に劣る
と、スチールコードの疲労破壊が早く、タイヤの
破損に至る。しかるに、従来のスチールコードはその断面を
第１図イ，ロ，ハに示すように、複数本の素線１
を撚り合わせてストランドを形成し、上記ストラ
ンドをさらに複数本撚り合わせて芯ストランド３
と側ストランド２とより成る（芯ストランド３と
側ストランド２を第１図ロのように異なつた構成
に分けることもある）スチールコード１０を形成
するか、或いは、第１図ニに示すように複数本の
素線１を撚り合わせてコア４を形成し、その外側
に複数本の素線１を撚り合わせてシース５を形成
し、さらにその外側に複数本の素線１を撚り合わ
せてスチールコード１１を形成している。また、
この際ストランド２，３とコード１０、及びコア
４、シース５とコード１１はそれぞれの撚り方
向、撚りピツチが異なつている。例えば第１図イ
に示す７×４構造のスチールコードにおいてはそ
の撚り方向はストランドがＳ撚りで、コードがＺ
撚りであり、また撚りピツチはストランドが9.5
mm、コードが12.5mmである。また第１図ニに示す
３＋９＋15構造のスチールコードにおいては、コ
ア、シース、コードの順に撚り方向はＳ，Ｓ，Ｚ
撚りで、撚りピツチは５mm、10.5mm、15.5mmであ
る。このような従来のスチールコードは各素線又は
ストランド同志がほぼ密着しており、ゴム材で被
覆した場合に、スチールコードの内部までゴム材
が浸入せず、スチールコードの内部には空間が生
じ、素線１あるいはストランド２，３、あるいは
コア４、シース５の全周にゴム材がまわらず、ゴ
ム材との接着が不充分となる欠点があり、また、
ストランドとコード及びコア、シースとコードの
それぞれの撚り方向、撚りピツチが異なつている
ため、各素線同志が密着しているといつても点線
触をなしており、繰り返して圧縮又は引張り曲げ
を与えると、素線同志が互いにこすられて、素線
の接触部のみが局部的にフレツテイング摩耗（素
線同志のすり合わせによつておこる摩耗）が容易
に発生するという欠点がある。このため、最近ではゴム材がスチールコードの
内部まで侵入し、かつ素線の全周にゴム材が接着
するようにしたスチールコードで、しかも撚り方
向が同一で、撚りピツチもほぼ同一にしたものが
提案されている。この理想的なスチールコードとしては第２図
イ，ロ，ハ，ニに示すような構成を有する同一撚
り方向、同一撚りピツチのスチールコード１２が
ある。しかし、この構成におけるスチールコード
においては、特に次の２つのことが重要である。
まず、第一に、素線間及びストランド間における
隙間がほぼ均等であり、この隙間を有した状態で
撚られたスチールコードが安定した形状を保つこ
とであり、第二に、引張り強力が働らいたとき
に、素線が一本づつ各別に破断したりするのでは
なく、構成する素線全てが同時に破断するような
構造、すなわち集合体としてのスチールコードの
機能を発揮することである。しかし、このような特性を持つスチールコード
の製造は非常にむずかしく、現在では不可能な状
態といつてもよい程である。その要因は、素線へのくせ付けの困難さであ
り、このくせ付けの困難さとは、長手方向の均一
なくせ付けの困難さと、コードの内側と外側との
位置的な差によるくせのちがいである。従来のス
チールコードの製造においては、素線及びストラ
ンドへのくせ付けはくせつけピンとボイス、また
はオーバツイスト装置等によつて最終的には素線
同志を密着させてくせ付けを行なつている。この
ため素線同志は互いになじみあつて一体のものと
なり密着しているのであるが、この状態でのくせ
で素線を分離し、隙間を設けたのでは前述のよう
な多数本よりなるスチールコードにおいてはほぼ
均一な隙間を作るくせをもつた素線は絶対にでき
ないものである。けだし、密着している状態のス
チールコードの内側の素線と外側の素線では、撚
込率が異なり、これによつてそのくせの状態も異
なるからである。すなわち、内側と外側の素線の
長さの差がこれらの種類のスチールコード間では
従来より大きく異なるからである。さらに、内側
の素線と外側の素線のくせに一応差ができたとし
ても、次に困難なのは、例えば外側の素線同志に
ずれが起らないようにすることである。これは同
じ位置に属する（同じくせを付与された）素線同
志の永久ひずみ相互間のバランスによつてのみ調
整することができるのであるが、これも従来の方
法では非常に困難であつた。本発明は、前述のようなスチールコードの製造
方法について鋭意研究を重ねた結果、多数本の素
線よりなるスチールコードにおいて、これをほぼ
同一ピツチで同方向に撚る場合には、一度に素線
全てを撚り合わせてくせ付けを行うのではなく、
各ストランドに分割し、各ストランド毎に撚り合
わせて永久ひずみを付与し、これを次工程におい
て撚り戻しを与えて繰り出し、これらを二度撚り
撚線機で同一撚り方向、ほぼ同一ピツチに撚り合
わせるとストランド自体は撚り戻しを行つた（繰
出しで撚り戻しを行つたがコード撚り工程で再度
同一ピツチで撚つているので、結果的には撚り戻
しは行なわれていないことになるが）ようにな
り、全体として各素線間に非常に適当な隙間が生
じた複数素線よりなる同一撚り方向、同一ピツチ
のいわゆる束撚スチールコードが製造できること
を見いだした。すなわち、本発明は一定の撚り方向に一定ピツ
チで素線を撚り合わせストランドを形成し、次に
このストランドの複数本を前記ストランドの撚り
方向と逆の撚り方向に、しかもほぼ同一ピツチで
撚り戻しを与えながら繰り出し、これらを二度撚
り撚線機で前記ストランド撚りの場合と同一撚り
方向でほぼ同一撚りピツチに撚り合わせ、同一方
向でしかもほぼ同一ピツチの素線集合体のスチー
ルコードを製造することを特徴とするスチールコ
ードの製造方法を提供するものである。本発明におけるストランドとは複数本の素線を
撚り合して構成される第１図に示す２，３の如き
ストランドであり、特に３を芯ストランド、２を
側ストランドという。二度撚り撚線機とは普通バ
ンチヤー型撚線機といわれるもので、捻れを入れ
て撚り合わす機構の撚線機である。撚り方向は通
常Ｓ撚りが多く用いられているがＳ撚り、Ｚ撚り
の２種類がある。このスチールコードは値径0.15
mmの素線でラツピングされることもある。以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。実施例１直径0.175mmの素線の４本をＳ撚りでかつ撚り
ピツチが15mmとなるよう撚り合わせてストランド
を製造する。このストランドの製造工程に用いら
れる撚線機は筒型撚線機でも二度撚り撚線機でも
よいものである。次に、上記ストランドを使つてスチールコード
を製造する方法を第３図によつて説明する。１３は前記ストランド２を撚りを戻しながら繰
り出す繰り出し機であり、この繰り出し機１３は
遊動自在に吊架されたクレードル１４、クレード
ル１４の両側にあつてその回りにストランド２を
ふり回すフライヤ１５、ストランド２をガイドす
るためのフライヤガイドローラー１６から構成さ
れている。１７は繰り出し機から繰り出されたス
トランド２の方向を変えるためのターンローラ、
１８はストランドを分割するための鏡板目板、１
９は集合ボイスである。また、２０はオーバツイ
ストローラー２１を備えた過撚装置であり、２２
は二度撚り撚線機である。二度撚り撚線機２２はフライヤ２３、クレード
ル２４、引取りキヤプスタン２５、トラバースロ
ーラー２６、巻取りリール２７から構成されてい
る。ストランド２を巻き取つたリールを７台の繰り
出し機１３のクレードル１４にそれぞれ装着し、
このストランド２をフライヤ１５に設けられたフ
ライヤガイドローラー１６を通してストランド２
に撚り戻しを与えながら繰り出し、ターンローラ
ー１７を経て鏡板目板１８に導き、７組のストラ
ンドに分割する。そして、集合ボイス１９を通し
て７組のストランドを集束し、オーバーツイスト
ローラー２１に巻きつけて過撚し、二度撚り撚線
機２２に導入する。二度撚り撚線機２２に導入さ
れたストランドはフライヤガイドローラー２８を
介してクレードル２４の回りを回転しながらクレ
ードル２４内に導かれ、引取りキヤプスタン２５
に数回巻きつけられて引取られ、トラバースロー
ラー２６を介して巻取りリール２７にスチールコ
ードとなつて巻き取られる。ここで繰り出しのと
きの撚り方向はＺ撚り方向、撚りピツチはほぼ15
mmに設定すると、ターンローラー１７の部分では
前記ストランド２は撚りが戻つた状態となり、４
本の撚りくせのついた素線が束の状態となる。こ
れを二度撚り撚線機２２でＳ撚り方向にしかもほ
ぼ15mmのピツチで撚り込むと所定のスチールコー
ドが得られる。なお、オーバーツイストローラー２１を備えた
過撚装置２０は主としてコードのキンクの調整に
用いられるが、本願発明においては従来のように
回転数を二度撚り撚線機の回転数に比して３〜４
倍と大きくする必要はなく、二度撚り撚線機の回
転数の約1.2〜1.5倍位で充分である。これはスト
ランドに撚り戻しを与えながらコードを撚つてい
るためであり、ストランドのときに形成されたく
せを残したままコードを形成するためである。このようにして製造されたスチールコードは28
本の0.175mmの直径を有する素線を一度に撚り合
わせた１×28×0.175の構造となるのであるが、
従来と大きく異なる点はストランド工程において
付与された永久ひずみがコード工程においても影
響し、７×４×0.175の構造を保ちながら、１×
28×0.175の構成となる。このスチールコードの
断面形状は第２図ロに示すものとなる。実施例２直径0.15mmの素線の３本をＳ撚りでかつ撚りピ
ツチが10mmとなるよう撚り合わせて芯ストランド
を製造し、また７本の前記直径をもつた素線をＳ
撚りでかつ撚りピツチが12mmとなるよう撚り合わ
せて側ストランドを製造する。次に、この芯ストランド１本と、側ストランド
５本を前記第３図に示す装置（ただし繰り出し機
の数は６台となる）にて実施例１と同様に撚り合
わせ、38本の素線から成るスチールコードを製造
する。このようにして製造されたスチールコード
は38本の0.150mmの直径を有する素線を一度に撚
り合わせた１×38×0.150の構造と似た構造にな
るのであるが、（３＋５×７）×0.150の構造を保
ちながら、１×38×0.150と似た構成となるので
ある。このスチールコードの断面形状は第２図ニ
に示すものとなる。その他、本発明の方法を実施して出来るスチー
ルコードとしては下記の構成のものが考えられ
る。 (1) ３×２ (2) ４×２ (3) ３×３ (4) ３×４ (5) ７×２ (6) ４×４ (7) ７×３ (8) ９×３ (9) ４×７ (10) ３＋６×４（第２図ハ） (11) ７×７以上述べたように本発明のスチールコードの製
造方法による時はスチールコードを構成する各素
線のくせに非常に特徴があり、各素線間の隙間が
均等に発生し、かつ撚りくずれのない安定したほ
ぼ平行撚りのスチールコードを得ることができる
ものである。次に、これらの実施例により製造したスチール
コードと従来のスチールコードをそれぞれゴム材
で被覆した時のゴムの内部への浸入度（スチール
コード内部の空間へのゴムの浸入率）と、それら
の３点プーリー試験及び回転曲げ疲労試験を行つ
た結果を第１表及び第２表に示す。サンプル数は各々５〜10本であり、数値はその
平均値を示す。

【表】

【表】第１表及び第２表より本発明の製造方法によれ
ば従来のスチールコードに比して、ゴム浸入率、
疲労性のいずれの面でも優れたスチールコードが
得られるものである。尚、従来の一度に束ねて撚る製造方法による１
×27×0.175、１×28×0.175或いは１×38×0.15
と比較しなかつたのは、これらのスチールコード
では従来の７×４×0.175や３＋５×７×0.175よ
りはるかに上記品質において劣つていたためであ
る。さらに、本発明によるスチールコードの製造方
法においては、ストランドとコードのピツチは全
く同一であることを必要としないが、好ましくは
コードの撚りピツチの約0.85〜1.15倍の範囲をス
トランドの撚りピツチとするのが最も適したスチ
ールコードが得られる範囲であり、また、素線径
も全て同一線径にする必要はなく芯ストランド、
側ストランド間で変化させてもよく、また、スト
ランド自体についても同一線径の素線で構成する
必要はなく、適宜変化させてもよいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図イ，ロ，ハ，ニは従来の各種のスチール
コードを示す断面図、第２図イ，ロ，ハ，ニは本
発明により得られる夫々撚り構成の異なるスチー
ルコードを示す断面図、第３図は本発明のスチー
ルコードの製造方法に用いられるスチールコード
の製造装置の一実施例を示す概略構成図である。１……素線、２，３……ストランド、４……コ
ア、５……シース、１０，１１，１２……スチー
ルコード、１３……繰り出し機、１４，２４……
クレードル、１５，２３……フライヤ、１６，２
８……ガイドローラー、１７……ターンローラ
ー、１８……分割目板、１９……集合ボイス、２
０……過撚装置、２１……オーバーツイストロー
ラー、２２……二度撚り撚線機、２５……引取り
キヤプスタン、２６……トラバースローラー、２
７……巻取りリール。

Claims

【特許請求の範囲】

１一定の撚り方向で、かつ一定ピツチで複数本
の素線を撚り合わせて形成したストランドの複数
本を、夫々複数台の繰り出し機で以て上記ストラ
ンドの撚りピツチと略同一ピツチで撚り戻しを与
えながら同時に繰り出した後、撚り戻された複数
本のストランドを束にして二度撚り撚線機に導入
し、上記二度撚り撚線機で以て前記ストランドの
撚りと同方向で、かつ略同一ピツチに撚り合わ
せ、同一方向でしかも略同一ピツチの素線集合体
となしたスチールコードを形成することを特徴と
するスチールコードの製造方法。