JPS637865B2 - - Google Patents

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６本以上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と
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浸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9.5mm、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、15.5
mmである。 このように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接
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
内部まで浸入し、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、そ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
はオーバー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合つて一体のもの
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、
各別に繰り出された６本以上の多数本の素線を２
組以上の素線群に分け、それら各素線群におい
て、所定の撚りに至るまでに一時的に所定の撚り
ピツチ以下の仮撚りを与え、各素線に永久ひずみ
を付与し、次にこれら各素線群を集束し、所定の
撚りピツチに撚り合わせると、各素線が集合撚り
されたものとなり、各素線群での仮撚りで生じた
永久ひずみが残り、全体として各素線間に適当な
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り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６本以上の素線を一度に撚
り合わせて、同一撚り方向でしかも同一撚りピツ
チのスチールコードを製造する方法において、前
記６本以上の素線を２組以上の素線群に分け、そ
れら各素線群においてそれぞれに所定の撚りピツ
チ以下の仮撚りを与え、その後これら素線群を集
束してバンチヤー撚線機に供給し、上記仮撚りと
同方向で、かつ所定の撚りピツチを有する撚りを
与えて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。 本発明において、２組以上の素線群に分ける時
の群を構成する素線の本数は各素線群とも同本数
にすることが好ましいが、素線の本数からそうす
ることが困難なときは芯を構成する素線群と側を
構成する素線群の本数を異なる本数にしてもよい
ものである。また、所定の撚りピツチとはスチー
ルコードになつたときの撚りピツチのことであ
り、仮撚りとは通常、複数本の素線をローラーに
巻き付け、そのローラーを、通過する線の回りに
回転させ、一時的な撚りを与えて永久ひずみを付
与することであり、鋼線用のバンチヤー撚線機で
は通常行なわれている。 また本発明に用いる撚線機はバンチヤー撚線機
であつて一度撚型式と二度撚型式とがあり、繰出
し−巻取りの関係では繰出しが本体の外側にあ
り、巻取りが本体内部のクレードル上にある場
合、繰出しが本体内部のクレードル上にあり、巻
取りが本体の外側にある場合の二種類がある。本
発明ではいずれの種類でも可能であるが、素線の
本数が多い場合、大量生産の場合等には繰出しが
本体の外側にあり、巻取りが本体内部のクレード
ル上にある二度撚り型式のバンチヤー撚線機が適
している。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
スチールコードは直径0.15mmの素線でラツピング
されることもある。 次に、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を有する素線の28本をＳ撚りで、
撚りピツチが15mmとなるよう本発明の方法により
撚り合わせる場合を、繰出しを外側に設けた二度
撚り撚線機を使つて説明する。 第３図において、６は素線１を巻き取つた繰出
しリール、７は４本の素線１を集合させるボイ
ス、８はその内部に外径が約60mmφの回転可能な
仮撚りローラー９を備え、プーリー１３によつて
線の回りを回転される仮撚装置、１４はターンロ
ーラー、１５はそれぞれの素線群を分割する鏡板
目板、１６は集合ボイスである。また、１７は二
度撚り撚線機１９本体直前に設けたスチールコー
ド用の仮撚装置であり、この仮撚装置１７は外径
が約100φmmの回転可能な仮撚りローラー１８を
備えている。１９は二度撚り撚線機本体であり、
揺動自在に懸架されたクレードル２０の回りにス
チールコード１２をふり回すフライヤ２１を備
え、フライヤ２１にはスチールコード１２を案内
するフライヤガイドローラー２２が設けられてい
る。また、クレードル２０には引取りキヤプスタ
ン２３、スチールコード１２を巻取るためのトラ
バースローラー２４、スチールコード１２を巻取
る巻取りリール２５が夫々設けられている。 繰出しリール６より繰出された４本の素線１を
１組の素線群として仮撚装置８の仮撚りローラー
９に数回巻き付け、仮撚装置８を素線群の回わり
に回転させることにより、まず４本の素線群に仮
撚りを与える。撚り方向はスチールコードと同じ
Ｓ方向で、撚りピツチは所定のスチールコードの
所定の撚りピツチよりも小さく10mmとする。 次に、上記のように仮撚りを与えられた７組の
素線群を夫々仮撚装置８よりターンローラー１４
を介して鏡板目板１５に導き、スチールコード用
の仮撚装置１７に設けられた仮撚りローラー１８
に数回巻付け、仮撚りを与えながら二度撚り撚線
機１９内に導く。二度撚り撚線機１９本体内では
導入側のフライヤガイドローラー２２を介してク
レードル２０の回りにスチールコード１２をふり
回しながら、導入側と反対側のフライヤ２１の中
心よりフライヤガイドローラー２２を介してクレ
ードル２０内に導き、引取りキヤプスタン２３に
数回巻き付けて一定のテンシヨンで引取り、トラ
バースローラー２４を介して巻取リール２５にス
チールコードが巻き取られる。ここで、仮撚装置
１７は回転方向がＳ撚り方向で、撚りピツチが14
mm位になる回転数を与えるものとする。二度撚り
撚線機は撚り方向がＳ撚り、撚りがピツチ15mmの
スチールコードを製造するよう構成されている。 以上のような製造方法でスチールコードを製造
すると、素線１は仮撚装置８により一時的に撚り
ピツチ10mmで、Ｓ撚りに４本撚りされ、次にこれ
ら素線28本を二度撚り撚線機本体で同時に集合撚
りすると、各素線間に希望する適当な隙間が生じ
た複数素線よりなる同一撚り方向、同一撚りピツ
チの束撚りのスチールコードが製造できる。 すなわち、従来と大きく異なる点は複数本の素
線を各素線群に分け、あらかじめ仮撚りを与える
ため、この操作により付与された永久ひずみがス
チールコードを撚るときにも影響し、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はほぼ第２図ロ
に示すものとなる。 実施例 ２ 直径0.15mmφを有する素線の38本を、３本の素
線群１組と、７本の素線群５組とに分け、３本の
素線群には撚りピツチが５mmのＳ撚り、７本の素
線群には撚りピツチが７mmのＳ撚りとなるよう実
施例１と同様な仮撚りを与え、これを撚りピツチ
が12mmで、Ｓ撚りに実施例１と同様の第３図の装
置（但し、繰出し側は素線本数の違いにより少し
異なる）により集合撚りを行なう。この場合、38
本の直径が0.15mmを有する素線を一度に撚り合わ
せた１×38×0.15の構造と似た構造になるが、
（３＋５×７）×0.15の断面形状を維持しながら、
１×38×0.15の構成となるものである。このスチ
ールコードの断面形状は第２図ニとなるものであ
る。 その他、本発明の方法を実施出来るスチールコ
ードとしては、下記の構成等が考えられる。 (1) ３×２ (2) ４×２ (3) ３×３ (4) ３×４ (5) ４×３ (6) ７×２ (7) ４×４ (8) ７×３ (9) ９×３ (10) ４×７ (11) ３＋６×４（第２図ハ） (12) 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、上記実施例により得られたスチールコー
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、ゴムのコード内部への浸入度（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、各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
法では、素線径は全て同一線径にする必要はな
く、芯を構成する素線と側を構成する素線の線径
を変えることも可能である。

【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、６，２５……リール、７，１６……ボ
イス、８，１７……仮撚装置、９，１８……仮撚
りローラー、１３……プーリー、１４……ターン
ローラー、１５……鏡板目板、１９……二度撚り
撚線機、２０……クレードル、２１……フライ
ヤ、２２……ガイドローラー、２３……引取りキ
ヤプスタン、２４……トラバースローラー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ６本以上の素線を一度に撚り合わせて、同一
   撚り方向でしかも同一撚りピツチのスチールコー
   ドを製造する場合において、上記６本以上の素線
   を２組以上の素線群に分け、それぞれの素線群に
   所定の撚りピツチ以下の仮撚りを与え、その後上
   記素線群を集束してバンチヤー撚線機に供給し、
   前記素線群に与えられた仮撚りと同一方向で、か
   つ所定の撚りピツチを有する撚りを与えて撚り合
   わせることを特徴とするスチールコードの製造方
   法。