KR20080113340A

KR20080113340A - 비드 코드 및 차량용 타이어

Info

Publication number: KR20080113340A
Application number: KR1020087002941A
Authority: KR
Inventors: 히로시 사사베; 히토시 와카하라; 유우이치 사노; 켄이치 오카모토
Original assignee: 스미토모 덴코 스틸 와이어 가부시키가이샤; 토치기 스미토모 덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2007-04-02
Publication date: 2008-12-30
Also published as: CN101341036B; WO2007116857A1; CN101341036A; JP2007297765A; US20090260735A1

Abstract

비드 코드(9)는, 고리 형상 코어(10)와, 이 고리 형상 코어(10)의 둘레에 나선 형상으로 복수턴에 걸쳐 1층 감긴 1개의 측선 와이어(11)를 구비하고 있다. 고리 형상 코어(10)는, 2개의 심선 와이어(12)를 서로 꼬아서 이루어지는 연선(13)에 의해 형성되어 있다. 각 심선 와이어(12)의 선 지름은, 동일 지름이다. 고리 형상 코어(10)를 형성하는 각 심선 와이어(12)의 양 단면(端面)끼리는, 각각 용접에 의해 접합되어 있다. 고리 형상 코어(10)에 대한 측선 와이어(11)의 감기 방향은, 각 심선 와이어(12)의 꼬임 방향과 반대인 것이 바람직하다.

Description

비드 코드 및 차량용 타이어{BEAD CORD AND VEHICLE TIRE}

본 발명은, 예를 들면 차량용 타이어의 비드부의 보강재로서 사용되는 비드 코드 및 차량용 타이어에 관한 것이다.

차량용 타이어의 비드부의 보강재로서 사용되는 비드 코드로서는, 예를 들면 특허 문헌 1, 2에 기재되어 있는 것이 알려져 있다. 특허 문헌 1에 기재된 비드 코드는, 1개의 심(core) 와이어의 둘레에 복수개의 측(side) 와이어를 배치하여 꼬아 이루어지는 것이다. 특허 문헌 2에 기재된 비드 코드는, 1개의 스틸 필라멘트를, 코어 필라멘트를 개재시키는 일이 없이 서로 꼬도록 고리 형상으로 복수회 감아 이루어지는 것이다.

[특허 문헌 1] 일본공개특허공보 평5-163686호

[특허 문헌 2] 일본공개특허공보 평9-273088호

도1 은 본 발명에 따른 비드 코드의 일 실시 형태를 구비한 차량용 타이어를 나타내는 단면도이다.

도2 는 도1 에 나타내는 비드 코드의 사시도이다.

도3 은 도2 에 나타내는 비드 코드의 일부 확대 사시도이다.

도4 는 도2 에 나타내는 비드 코드의 단면도이다.

도5 는 도3 에 나타내는 연선의 일부 확대 사시도이다.

도6 은 도3에 나타내는 접속 부재의 정면도 및 단면도이다.

도7 은 도3 에 나타내는 연선을 만들기 위한 연선기의 개략 구성도이다.

도8 은 도3 에 나타내는 고리 형상 코어의 둘레에 측선 와이어를 나선 형상으로 감는 모양을 나타내는 개략도이다.

도9 는 도3 에 나타내는 고리 형상 코어의 둘레에 측선 와이어를 나선 형상으로 감기 위한 와이어 권취기의 개략 구성도이다.

도10 은 도9 에 나타내는 와이어 권취기에 의해 고리 형상 코어의 둘레에 측선 와이어를 감는 순서를 나타내는 개략도이다.

도11 은 도3 에 나타내는 비드 코드의 변형예를 나타내는 일부 확대 사시도이다.

도12 는 도3 에 나타내는 비드 코드의 다른 변형예를 나타내는 일부 확대 사시도이다.

(부호의 설명)

1 : 차량용 타이어

6 : 비드부

9 : 비드 코드

10 : 고리 형상 코어

11 : 측선 와이어

12 : 심선 와이어

13 : 연선

(발명의 개시)

(발명이 해결하고자 하는 과제)

그러나, 상기 종래 기술에 있어서는, 이하의 문제점이 존재한다. 즉, 특허 문헌 1에서는, 심 와이어 및 측 와이어가 동일 재질 그리고 동일 지름이기 때문에, 심 와이어의 강성(剛性)이 측 와이어를 감을 때의 장력(張力) 등에 대하여 부족하여, 심 와이어가 변형되어 버린다. 또한, 심 와이어가 단선(單線)인 것에 대하여, 측 와이어는 서로 꼬여져 있기 때문에, 외적 부하에 대한 심 와이어 및 측 와이어의 연신이 달라, 심 와이어는 측 와이어에 비하여 연신되기 어렵게 된다. 이 때문에, 예를 들면 차량용 타이어의 성형 후에 있어서, 림(rim)의 외주부로의 비드 코드의 조입(incorporate)이 곤란해진다. 또한, 심 와이어가 조기에 파단(破斷) 또는 피로(疲勞)하기 쉽게 되어, 심 와이어의 수명이 짧아진다.

특허 문헌 2에서는, 필라멘트를 감기 위한 모체(母體)가 없기 때문에, 필라멘트를 잘 감는 것이 곤란하다. 또한, 비드 코드가 필라멘트의 턴(turn)수의 증가와 함께 불안정 구조가 되어, 각 필라멘트 사이의 간극으로의 필라멘트의 빠짐 등에 의해 필라멘트의 1턴 길이가 고르지 않게 되기 쉽다. 이 때문에, 외적 부하에 대한 필라멘트의 연신이 둘레마다 불균일하게 되기 때문에, 특허 문헌 1과 마찬가지로, 차량용 타이어의 림의 외주부로의 비드 코드의 조입이 곤란해진다는 문제가 생긴다.

본 발명의 목적은, 외적 부하에 대한 고리 형상 코어 및 측선 와이어의 연신의 균등화를 도모할 수 있는 비드 코드 및 차량용 타이어를 제공하는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명은, 고리 형상 코어와, 고리 형상 코어의 둘레에 나선 형상으로 감긴 측선 와이어를 구비한 비드 코드에 있어서, 고리 형상 코어는, 복수개의 심선(芯線) 와이어를 서로 꼬아서 이루어지는 연선(strand wire)에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 본 발명에서는, 복수개의 심선 와이어를 서로 꼬아서 이루어지는 연선을 고리 형상으로 하여 고리 형상 코어를 형성함으로써, 단선(單線) 구조의 고리 형상 코어에 비하여 연신되기 쉽게 된다. 이때, 각 심선 와이어의 꼬임 피치를 바꿈으로써, 고리 형상 코어의 연신을 적절히 조정하는 것이 가능해진다. 따라서, 비드 코드에 외적 부하가 가해졌을 때에, 고리 형상 코어의 연신이 측선 와이어의 연신에 가까워지게 되기 때문에, 고리 형상 코어와 측선 와이어와의 일체감이 증가하여 비드 코드 전체로서의 연신 특성이 좋아진다.

바람직하게는, 심선 와이어의 개수를 n, 심선 와이어의 선 지름을 d_ci, 측선 와이어의 선 지름을 d_o로 했을 때에, 하기식을 만족한다.

측선 와이어는 고리 형상 코어의 둘레에 감기기 때문에, 고리 형상 코어로서는, 어느 정도의 굽힘 강성이 필요하게 된다. 그래서, 본 발명자들은, 고리 형상 코어 및 측선 와이어의 굽힘 강성과 측선 와이어의 감김성(windability)에 대해서, 시행 착오를 반복하여 검토를 거듭한 결과, 상기 관계식을 도출하였다. 즉, 고리 형상 코어를 형성하는 심선 와이어와 측선 와이어의 재료 주성분이 동일하면, 양자의 굽힘 강성은 굽힘 모멘트에 비례하고, 이것은 와이어의 선 지름의 4제곱에서 효력이 있게 된다. 또한, 고리 형상 코어의 굽힘 강성은, 심선 와이어의 개수에도 비례한다. 이상에 따라, 측선 와이어의 감김성을 확보하기 위한 고리 형상 코어의 굽힘 강성으로서는, 측선 와이어의 굽힘 강성에 비하여 동등 이상인 것이 바람직하다.

또한, 바람직하게는, 복수개의 심선 와이어의 선 지름은, 실질적으로 동일하다. 복수개의 심선 와이어를 서로 꼬아서 이루어지는 연선은, 전용의 연선기(stranding machine)를 이용하여 제작된다. 이 경우, 각 심선 와이어의 선 지름을 실질적으로 동일하게 함으로써, 각 심선 와이어에 내재하는 잔류 토션(torsion)의 시간의 흐름에 따른 변화가 억제되기 때문에, 고리 형상 코어를 형성했을 때에 고리 형상 코어의 잔류 응력이 작아져, 고리 형상 코어의 형상을 안정화시킬 수 있다. 따라서, 그 후의 공정에 있어서, 고리 형상 코어의 둘레에 측선 와이어를 나선 형상으로 감아서 비드 코드를 만들 때에, 측선 와이어의 감기에 악영향을 미치는 일은 없기 때문에, 결과적으로 비드 코드의 형상 안정화로도 이어진다. 또한, 「선 지름이 실질적으로 동일」이란, 양자의 선 지름이 완전히 동일할 뿐만 아니라, 양자의 선 지름에 근소한 차이(예를 들면 8% 이내)가 있는 것도 포함하는 개념이다.

또한, 바람직하게는, 고리 형상 코어에 대한 측선 와이어의 감김 방향(winding direction)은, 복수개의 심선 와이어의 꼬임 방향과 반대이다. 이 경우에는, 고리 형상 코어의 둘레에 측선 와이어를 나선 형상으로 감아서 비드 코드를 만들 때에, 측선 와이어가 고리 형상 코어의 꼬임 부분(각 심선 와이어 사이의 극간)에 빠지기 어렵게 된다. 이에 따라, 측선 와이어의 감김성을 유지할 수 있다.

또한, 바람직하게는, 고리 형상 코어를 형성하는 각 심선 와이어의 양 단면(端面)끼리가 각각 용접 접합되어 있다. 이 경우에는, 심선 와이어의 접합 부분을 지름 증가시키는 일이 없이, 파단하기 어려운 고리 형상 코어를 용이하게 얻을 수 있다. 이와 같이 고리 형상 코어에 지름 증가 부분이 형성되지 않기 때문에, 고리 형상 코어에 대한 측선 와이어의 감김성을 향상시킬 수 있다.

이때, 각 심선 와이어의 꼬임각이 5.0∼18.5° 이하인 것이 바람직하다. 각 심선 와이어의 꼬임각을 5.0° 이상으로 함으로써, 심선 와이어의 양 단면끼리를 용접할 때에, 심선 와이어의 단말부의 갈라짐을 억제할 수 있기 때문에, 심선 와이어의 용접 시의 작업성이 향상한다. 각 심선 와이어의 꼬임각을 18.5° 이하로 함으로써, 고리 형상 코어의 연신이 과대해지는 일이 방지되기 때문에, 비드 코드에 외적 부하가 가해져도, 고리 형상 코어와 측선 와이어와의 일체감이 흐트러지는 일은 없다.

또한, 심선 와이어의 재질은, C:0.08∼0.27 질량%, Si:0.30∼2.00 질량%, Mn:0.50∼2.00 질량%, Cr:0.20∼2.00 질량%를 포함하고, 추가로 Al, Nb, Ti 및, V의 적어도 1종을 0.001∼0.100 질량%의 범위로 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적으로 혼입해 오는 불순물로 이루어지는 합금강인 것이 바람직하다. 이 경우에는, 심선 와이어의 양 단면끼리의 용접성이 높아지기 때문에, 고리 형상 코어의 파단 강도의 저하를 억제할 수 있다.

심선 와이어의 재질은, C를 0.28∼0.56 질량% 포함하는 탄소강이어도 좋다. 이 경우에는, 심선 와이어로서 필요로 하는 강도 및, 심선 와이어의 양 단면끼리를 용접 접합한 후의 심선 와이어의 연성(延性)을 충분히 확보할 수 있다.

본 발명의 차량용 타이어는, 상기의 비드 코드를 비드부에 매입하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 상기의 비드 코드를 이용함으로써, 전술한 바와 같이, 비드 코드에 외적 부하가 가해졌을 때, 고리 형상 코어의 연신이 측선 와이어의 연신에 가까워지게 되기 때문에, 고리 형상 코어와 측선 와이어와의 일체감이 증가하여, 비드 코드 전체로서의 연신 특성이 좋아진다. 이에 따라, 비드 코드를 비드부에 용이하게 매입(embed)할 수 있다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면, 외적 부하에 대한 고리 형상 코어 및 측선 와이어의 연신의 균등화를 도모할 수 있다. 이에 따라, 비드 코드 자체가 지름 방향 외측으로의 확장을 도모하기 쉽게 되기 때문에, 차량용 타이어의 성형 후에 있어서, 림의 외주부로의 비드 코드의 조입을 용이하게 행하는 것이 가능해진다. 또한, 고리 형상 코어가 조기에 파단하는 것 등이 방지되기 때문에, 고리 형상 코어의 장수명화를 도모하는 것이 가능해진다.

(발명의 실시하기 위한 최량의 형태)

이하, 본 발명에 따른 비드 코드 및 차량용 타이어의 매우 적합한 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도면 중, 동일 또는 동등한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.

도1 은, 본 발명에 따른 비드 코드의 일 실시 형태를 구비한 차량용 타이어를 나타내는 단면도이다. 동도에 있어서, 차량용 타이어(1)는 타이어 본체(2)를 구비하고, 이 타이어 본체(2)에는 림(3)이 장착된다. 타이어 본체(2)는, 트레드(tread)부(4)와, 이 트레드부(4)의 양 단부(端部)로부터 타이어 지름 방향 내측으로 연장되는 1쌍의 사이드월(sidewall)부(5)와, 림(3)에 끼워 넣어지는 1쌍의 비드부(6)를 갖고 있다.

타이어 본체(2)의 내부에는, 카커스(carcass;7) 및 복수층의 벨트(8)가 매설되어 있다. 카커스(7)는, 트레드부(4)로부터 각 사이드월부(5)를 통하여 각 비드부(6)에 이르도록 형성되어 있다. 카커스(7)의 양 단부는, 각 비드부(6)에 있어서 굽혀져 있다. 벨트(8)는, 트레드부(4)에 있어서의 카커스(7)의 타이어 지름 방향 외측에 구비되어 있다.

각 비드부(6)에는, 고리 형상의 비드 코드(9)가 타이어 둘레 방향으로 연장하도록 매입되어 있다. 비드 코드(9)는, 비드부(6)를 보강하기 위한 보강재로, 카커스(7)의 접힘부(7a)에 결합하도록 배치되어 있다.

도2 는 비드 코드(9)의 사시도이고, 도3 은 비드 코드(9)의 일부 확대 사시도이고, 도4 는 비드 코드(9)의 확대 단면도이다. 각 도에 있어서, 비드 코드(9)는, 고리 형상 코어(10)와, 이 고리 형상 코어(10)의 둘레에 나선 형상으로 1층 감긴 1개의 측선 와이어(11)를 구비하고 있다.

고리 형상 코어(10)는, 2개의 심선 와이어(12)를 서로 꼬아서 이루어지는 연선(13)에 의해 형성되어 있다. 이와 같이 고리 형상 코어(10)를 연선 구조로 함으로써, 고리 형상 코어(10)의 연신을 얻기 쉽게 된다. 각 심선 와이어(12)의 선 지름은, 동일 지름이다.

고리 형상 코어(10)를 형성하는 각 심선 와이어(12)의 양 단면끼리는, 각각 용접에 의해 접합되어 있다. 이 경우에는, 심선 와이어(12)의 접합 부분의 지름 증가를 일으키는 일이 없이, 심선 와이어(12)의 양 단면끼리를 간단하게 접합할 수 있다. 이때, 각 심선 와이어(12)로 구성되는 연선(13)의 꼬임각(α)(도5 참조)은, 5.0∼18.5°인 것이 바람직하다.

심선 와이어(12)는, 합금강 선재로 형성되어 있다. 이 심선 와이어(12)의 재질은, 예를 들면 C:0.08∼0.27 질량%, Si:0.30∼2.00 질량%, Mn:0.50∼2.00 질량%, Cr:0.20∼2.00 질량%를 포함하고, 추가로 Al, Nb, Ti 및, V의 적어도 1종을 0.001∼0.100 질량%의 범위로 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적으로 혼입해 오는 불순물로 이루어져 있다. 이와 같은 조성이면, 심선 와이어(12)의 양 단면끼리의 용접성이 높아지기 때문에, 결과적으로 고리 형상 코어(10)의 파단 강도가 높아진다. 또한, 심선 와이어(12)의 표면에는, 필요에 따라 황동(Cu-Zn 합금) 등의 도금이 행해져 있다.

또한, 심선 와이어(12)는, C를 0.28∼0.56 질량% 포함하는 탄소강으로 형성되어 있어도 좋다. 그와 같은 탄소강을 심선 와이어(12)의 재질로서 이용함으로써, 심선 와이어(12)로서 필요로 하는 강도를 충분히 확보할 수 있음과 아울러, 심선 와이어(12)의 양 단면끼리를 용접 접합한 후에 있어서의 심선 와이어(12)의 연성을 확보할 수도 있다. 이 경우에도, 심선 와이어(12)의 표면에는, 필요에 따라 황동 등의 도금이 행해져 있다.

측선 와이어(11)는, 고리 형상 코어(10)의 둘레에 복수 턴(turn)에 걸쳐 나선 형상으로 감겨져 있다. 측선 와이어(11)는, 재질로서 0.7 질량% 이상의 C를 포함하는 고탄소강 선재로 형성되어 있다. 또한, 측선 와이어(11)의 표면에는, 황동 도금 등이 행해져 있다.

고리 형상 코어(10)에 대한 측선 와이어(11)의 감기 방향은, 각 심선 와이어(12)의 꼬임 방향과 반대인 것이 바람직하다. 이 경우에는, 고리 형상 코어(10)의 둘레에 측선 와이어(11)를 감을 때에, 고리 형상(10)의 꼬임 부분(각 심선 와이어(12) 사이의 극간)으로의 측선 와이어(11)의 빠짐이 억제되게 되기 때문에, 고리 형상 코어(10)에 대한 측선 와이어(11)의 감김성(windability)에 미치는 영향을 경감할 수 있다.

여기서, 고리 형상 코어(10)에 대한 측선 와이어(11)의 감김성을 결정하는 요소의 하나로서, 고리 형상 코어(10) 및 측선 와이어(11)의 굽힘 강성의 차이가 있다. 양자의 굽힘 강성의 차이를 적절하게 하기 위해서는, 심선 와이어(12)의 선 지름과 측선 와이어(11)의 선 지름과의 관계를 하기 식대로 한다.

단, n:심선 와이어(12)의 개수, d_ci:심선 와이어(12)의 선 지름, d_o:측선 와이어(11)의 선 지름이다.

이 관계식을 만족함으로써, 심선 와이어(12)의 선 지름 d_ci가 측선 와이어(11)의 선 지름 d_o보다도 작음에도 불구하고, 고리 형상 코어(10)의 굽힘 강성이 측선 와이어(11)의 굽힘 강성과 비교하여 동등 이상으로 되기 때문에, 측선 와이어(11)를 고리 형상 코어(10)에 대하여 나선 형상으로 감기 쉽게 된다.

측선 와이어(11)의 감기 시작단부(11a)와 감기 종료단부(11b)는, 대략 원주(圓柱) 형상을 갖는 접속 부재(14)에 의해 접속되어 있다(도3 참조). 접속 부재(14)는, 도6 에 나타내는 바와 같이, 측선 와이어(11)의 감기 시작단부(11a) 및 감기 종료단부(11b)가 각각 삽입되는 1쌍의 접속용 오목부(15)를 양단 측에 갖고 있다. 이 접속용 오목부(15)는, 단면(斷面) 원형상을 갖고 있다. 또한, 접속 부재(14)로서는, 슬리브 등이어도 좋다.

이상과 같이 구성한 비드 코드(9)에 있어서, 고리 형상 코어(10)를 형성하는 각 심선 와이어(12)의 선 지름 d_ci는, 예를 들면, 0.95mm이다. 또한, 각 심선 와이어(12)의 꼬임 방향은 Z꼬임으로, 각 심선 와이어(12)의 꼬임 피치는 예를 들면 12.5mm, 꼬임각(α)은 예를 들면 13.4°이다. 또한, 심선 와이어(12)의 재질은, 예를 들면 C:0.17 질량%, Si:0.93 질량%, Mn:1.50 질량%, Cr:0.41 질량%, Ti:0.08 질량%, Al:0.03 질량%라는 조성을 갖는 합금강이다. 심선 와이어(12)의 재질은, 예를 들면 C:0.51 질량%, Si:0.22 질량%, Mn:0.46 질량%, P:0.014 질량%, S:0.006 질량%라는 조성을 갖는 탄소강이어도 좋다.

측선 와이어(11)의 선 지름 d_o는, 예를 들면, 1.10mm이다. 그리고, 측선 와이어(11)는, 고리 형상 코어(10)의 둘레에 S방향으로 8턴 감겨져 있다. 또한, 측선 와이어(11)의 재질의 조성으로서는, 예를 들면 C:0.83 질량%, Si:0.19 질량%, Mn:0.51 질량%이다.

다음으로, 상기의 비드 코드(9)를 제조하는 방법에 대해서 설명한다. 우선, 도7 에 나타내는 바와 같은 연선기(16)를 이용하여 고리 형상 코어(10)를 제작한다.

구체적으로는, 2개의 서플라이 보빈(17)으로부터 각각 풀려나온 각 심선 와이어(12)는, 가이드 플레이트(18)의 가이드 구멍을 지나 꼬임구 다이스(stranding port die;19)에 보내진다. 그리고, 꼬임구 다이스(19)에 있어서 각 심선 와이어(12)의 나선 형상의 서로 꼬임이 실시되어, 2가닥 꼬임 구조의 연선(13)이 얻어진다. 그리고, 이 연선(13)은, 복수의 롤러(20) 및 인취 캡스턴(take-up capstan;21)을 통하여 권취 보빈(22)에 권취된다.

이어서, 권취 보빈(22)으로부터 연선(13)을 풀어내고, 이 연선(13)을 소정의 길이로 절단한 후, 연선(13)을 구성하는 각 심선 와이어(12)의 양 단면끼리를 각각 맞대어 가열 용접한다. 이에 따라, 도8 에 나타내는 바와 같이, 연선(13)으로 이루어지는 고리 형상 코어(10)가 얻어진다.

이때, 전술한 바와 같이 각 심선 와이어(12)의 꼬임각(α)(도5 참조)이 5.0도 이상이 되는 연선(13)을 형성함으로써, 각 심선 와이어(12)의 양 단말부의 갈라짐이 생기는 일은 거의 없기 때문에, 심선 와이어(12)의 용접 작업이 행하기 쉽게 된다.

그런데, 연선기(16)에 의해 연선(13)을 만드는 경우에, 각 심선 와이어(12)의 선 지름이 다르면, 각 심선 와이어(12)에 각각 내재하는 잔류 토션의 밸런스가 시간의 흐름에 따른 변화에 의해 무너져, 연선(13)에 잔류 응력이 남아 버리기 때문에, 결과적으로 직선성(直線性)이 떨어지는 연선(13)이 되기 쉽다. 이 경우에는, 고리 형상 코어(10)의 형상 안정성이 손상되기 때문에, 그 후에 실시되는 측선 와이어(11)의 감기(후술)에 영향을 줄 가능성이 있다. 본 실시 형태에서는, 각 심선 와이어(12)의 선 지름이 동일 지름이기 때문에, 각 심선 와이어(12)에 각각 내재하는 잔류 토션의 차이가 거의 없는 상태가 된다. 이 때문에, 시간의 흐름에 따른 변화에 관계없이 연선(13)의 잔류 토션이 안정화되어, 직선성이 양호한 연선(13)이 얻어지기 때문에, 고리 형상 코어(10)의 형상이 안정화되게 된다. 따라서, 그 후의 측선 와이어(11)의 감김에 악영향을 주는 일은 거의 없다.

계속해서, 도9 에 나타내는 바와 같은 와이어 권취기(23)를 이용하여, 도8 에 나타내는 바와 같이, 측선 와이어(11)를 고리 형상 코어(10)의 둘레에 복수턴에 걸쳐 나선 형상으로 감아간다.

와이어 권취기(23)는, 드라이빙 유닛(24)과, 서플라이 유닛(25)을 구비하고 있다. 드라이빙 유닛(24)은, 고리 형상 코어(10)를 둘레 방향으로 회전시키는 복수의 핀치 롤러(26a, 26b)와, 이들 핀치 롤러(26a, 26b)의 상방에 배치되고, 고리 형상 코어(10)를 안내하도록 클램프(clamp)하는 클램프부(27)를 갖고 있다. 클램프부(27)는, 도10 에 나타내는 바와 같이, 고리 형상 코어(10)를 수직으로 하여 가로 흔들림을 억제하면서, 고리 형상 코어(10)를 둘레 방향으로 회전시키는 롤러(27a, 27b)로 이루어져 있다.

서플라이 유닛(25)은, 레일(28)과, 이 레일(28)을 따라 슬라이드하는 이동대(29)와, 이동대(29)의 상방에 스탠드(30)를 통하여 설치하고, 상기의 측선 와이어(11)가 권취된 서플라이 릴(31)을 갖고 있다. 서플라이 릴(31)은, 도10 에 나타내는 바와 같이, 레일(28)의 연장 방향(도시 X방향)에 대하여 수직인 방향(도시 Y방향)으로 이동 가능하게 되어 있다.

이와 같은 와이어 권취기(23)에 의해 측선 와이어(11)를 고리 형상 코어(10)의 둘레에 감을 때에는, 우선 고리 형상 코어(10)의 외측 영역에 위치하는 서플라이 릴(31)로부터 측선 와이어(11)를 풀어낸 후, 점착 테이프 등을 이용하여, 측선 와이어(11)의 감기 시작단부(11a)를 고리 형상 코어(10)에 임시 고정한다. 그리고, 고리 형상 코어(10)를 둘레 방향으로 회전시켜, 고리 형상 코어(10)로의 측선 와이어(11)의 감기를 개시한다.

구체적으로, 서플라이 릴(31)은, 우선 도10(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 고리 형상 코어(10)의 외측 영역의 초기 위치에 있는 상태로부터 고리 형상 코어(10)의 내측 영역에 도달하도록 X방향으로 이동한다(도9 의 일점쇄선 참조). 계속해서, 서플라이 릴(31)은, 도10(b), (c) 에 나타내는 바와 같이, 고리 형상 코어(10)를 빠져나가도록 Y방향으로 이동한다. 계속해서, 서플라이 릴(31)은, 도10(c), (d)에 나타내는 바와 같이 고리 형상 코어(10)로부터 멀어지도록 X방향으로 이동한 후, 도10(a) 에 나타내는 초기 위치로 되돌아온다. 이와 같은 공정을 반복함으로써, 측선 와이어(11)가 고리 형상 코어(10)의 둘레에 복수턴에 걸쳐 나선 형상으로 감기게 된다.

그 후, 측선 와이어(11)의 감기 시작단부(11a) 및 감기 종료단부(11b)를 접속 부재(14)의 접속용 오목부(15)에 각각 삽입함으로써, 측선 와이어(11)의 감기 시작단부(11a) 및 감기 종료단부(11b)끼리를 접속 부재(14)에 의해 접속한다. 이에 따라, 도2 에 나타내는 바와 같은 고리 형상의 비드 코드(9)가 완성된다.

이와 같이 하여 제조된 비드 코드(9)는, 차량용 타이어(1)의 성형 후에 비드부(6)에 조입(incorporate)된다.

본 실시 형태에서는, 고리 형상 코어(10)로서 2개의 심선 와이어(12)를 서로 꼬아서 이루어지는 연선(13)을 이용하고, 게다가 전술의 (A)식을 만족시키도록 심선 와이어(12)의 선 지름 d_ci 및 측선 와이어(11)의 선 지름 d_o를 설정하고 있기 때문에, 고리 형상 코어(10)의 굽힘 강성이 확보되면서, 고리 형상 코어(10)의 연신이 확보된다. 이 때문에, 고리 형상 코어(10)의 연신을 측선 와이어(11)의 연신에 가까워지게 할 수 있다. 이때, 고리 형상 코어(10)를 형성하는 연선(13)의 꼬임 피치(꼬임각(α))를 적절히 조정함으로써, 고리 형상 코어(10) 및 측선 와이어(11)의 연신을 동등하게 할 수 있다. 이 경우에는, 비드 코드(9) 자체가 지름 방향 외측으로 최저한의 연신을 얻기 쉽게 되기 때문에, 비드 코드(9)의 지름이 최저한으로 커지게 된다.

또한, 고리 형상 코어(10)가 연신되기 쉬워지기 때문에, 고리 형상 코어(10)가 조기에 파단하거나 피로하는 일이 방지된다. 이에 따라, 고리 형상 코어(10) 및 비드 코드(9)의 내구성을 향상시키는 것이 가능해진다.

이때, 전술한 바와 같이 각 심선 와이어(12)의 꼬임각(α)이 18.5° 이하가 되는 연선(13)을 형성함으로써, 고리 형상 코어(10)의 연신이 과대하게 되는 일은 없다. 이 때문에, 비드 코드(9)를 비드부(6)에 조입할 때에, 고리 형상 코어(10)와 측선 와이어(11)와의 일체감이 흐트러지는 일이 없어지기 때문에, 비드 코드(9)의 조입 작업이 용이해진다.

또한, 측선 와이어(11)와 동등 이상의 굽힘 강성을 갖는 고리 형상 코어(10)의 둘레에 측선 와이어(11)를 감기 때문에, 측선 와이어(11)의 감기의 자동화가 충분히 실현 가능해짐과 아울러, 안정화한 형상 및 구조를 갖는 비드 코드(9)를 얻을 수 있다.

전술한 실시 형태의 비드 코드(9)의 변형예를 도11 에 나타낸다. 각 도에 있어서, 고리 형상 코어(10)는, 3개의 심선 와이어(12)를 서로 꼬아서 이루어지는 연선(13)에 의해 형성되어 있다.

여기서, 각 심선 와이어(12)의 선 지름 d_ci는, 예를 들면 1.0mm이다. 또한, 각 심선 와이어(12)의 꼬임 방향은 Z꼬임으로, 각 심선 와이어(12)의 꼬임 피치는 예를 들면 20.0mm, 꼬임각(α)은 예를 들면 10.3°이다. 또한, 측선 와이어(11)의 선 지름 d_o는, 예를 들면 1.3mm이다. 그리고, 측선 와이어(11)는, 고리 형상 코어(10)의 둘레에 S방향으로 8턴 감겨져 있다.

전술한 실시 형태의 비드 코드(9)의 다른 변형예를 도12 에 나타낸다. 각 도에 있어서, 고리 형상 코어(10)는, 4개의 심선 와이어(12)를 서로 꼬아서 이루어지는 연선(13)에 의해 형성되어 있다.

여기서, 각 심선 와이어(12)의 선 지름 d_ci는, 예를 들면 0.95mm이다. 또한, 각 심선 와이어(12)의 꼬임 방향은 Z꼬임으로, 각 심선 와이어(12)의 꼬임 피치는 예를 들면 20.0mm, 꼬임각(α)은 예를 들면 11.9°이다. 또한, 측선 와이어(11)의 선 지름 d_o는, 예를 들면 1.3mm이다. 그리고, 측선 와이어(11)는, 고리 형상 코어(10)의 둘레에 S방향으로 8턴 감겨져 있다.

또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 상기 실시 형태에서는, 고리 형상 코어(10)로서, 2∼4개의 심선 와이어(12)를 서로 꼬아서 이루어지는 연선(13)을 이용했지만, 양자의 강성 관계식을 만족시키는 범위 내에서 5개 이상의 심선 와이어(12)를 서로 꼬아서 이루어지는 연선(13)으로 해도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 측선 와이어(11)를 고리 형상 코어(10)의 둘레에 나선 형상으로 1층만 감는 구성으로 했지만, 측선 와이어(11)를 고리 형상 코어(10)의 둘레에 복수층 감아도 좋다.

Claims

고리 형상 코어와, 상기 고리 형상 코어의 둘레에 나선 형상으로 감긴 측선(側線) 와이어를 구비한 비드 코드에 있어서,

상기 고리 형상 코어는, 복수개의 심선(芯線) 와이어를 서로 꼬아서 이루어지는 연선(strand wire)에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 비드 코드.
제1항에 있어서,

상기 심선 와이어의 개수를 n, 상기 심선 와이어의 선 지름을 d_ci, 상기 측선 와이어의 선 지름을 d_o로 했을 때에, 다음 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 비드 코드.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 복수개의 심선 와이어의 선 지름은, 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 비드 코드.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 고리 형상 코어에 대한 상기 측선 와이어의 감기 방향(winding direction)은, 상기 복수개의 심선 와이어의 꼬임 방향과 반대인 것을 특징으로 하는 비드 코드.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 고리 형상 코어를 형성하는 상기 각 심선 와이어의 양 단면(端面)끼리가 각각 용접 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 비드 코드.
제5항에 있어서,

상기 각 심선 와이어의 꼬임각이 5.0∼18.5°인 것을 특징으로 하는 비드 코드.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 심선 와이어의 재질은, C:0.08∼0.27 질량%, Si:0.30∼2.00 질량%, Mn:0.50∼2.00 질량%, Cr:0.20∼2.00 질량%를 포함하고, 추가로 Al, Nb, Ti 및, V의 적어도 1종을 0.001∼0.100 질량%의 범위로 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적으로 혼입해 오는 불순물로 이루어지는 합금강인 것을 특징으로 하는 비드 코드.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 심선 와이어의 재질은, C를 0.28∼0.56 질량% 포함하는 탄소강인 것을 특징으로 하는 비드 코드.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 비드 코드를 비드부에 매입하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.