説明

ゴム物品補強用スチールコードの製造方法

【課題】無撚りの並列コア素線を有するゴム物品補強用スチールコードを製造するにあたり、複数本の無撚りコア素線が重なり合うことなく、長手方向に安定して並行配置されたゴム物品補強用スチールコードを得ることができる製造方法を提供する。
【解決手段】複数本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、その周囲に撚り合わされた複数本のシース素線とからなり、コード断面形状が略楕円形であるゴム物品補強用スチールコードを、バンチャー撚り線機により製造する製造方法である。コアとシース素線とを撚り合わせて最終撚りコード1とし、最終撚りコード1の捩れをオーバーツイスター11で除去した直後に、捩れの除去された最終撚りコードを、コードとの接触面が平坦であるフラットロール12の3個以上を介して加工する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤ等に用いられるゴム物品補強用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)に関し、詳しくは、高性能乗用車用ラジアルタイヤのベルト補強材として好適なゴム物品補強用スチールコードの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、タイヤやコンベアベルト等のゴム物品の補強に用いられるゴム物品補強用スチールコードについては、種々検討がなされてきている。中でも例えば、製造工程の簡略化によるコストダウンやゴムペネトレーション性(以下、「ゴムペネ性」という)の向上による耐久性向上等を目的として、コア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、その周りに撚り合わされたシース素線とからなり(N並列+M構造)、断面が略楕円形であるスチールコードが開発されており、空気入りラジアルタイヤのベルトやカーカスの補強材として用いる技術、また、そのコードを製造する技術が知られている。
【0003】
例えば、特許文献1には、大きなコード切断荷重および良好な耐疲労性を維持しながら、耐食性および生産性を向上し得る層撚り構造のコードを提供することを目的として、複数本の素線より成るコアと、このコアの周囲に配置された複数本の素線より成るシースとを撚り合わせた層撚り構造のスチールコードであって、シースがコアの周囲で最密構造を成す素線本数よりも少ない本数の素線から成り、コアが2〜4本の素線を実質的に平行に束ねて成り、かつ少なくとも1本の素線に、その径dに関し所定の関係を満足する波長Lおよび波高Hに従う波形の型付けを施したゴム物品補強用スチールコードが開示されている。
【0004】
また、特許文献2には、ゴム複合体用のスチールコードを、撚線機を使わずに、コード横断面偏平状に製造可能にすることを目的として、コード横断面が偏平状であるゴム複合体用スチールコードを製造するにあたり、2本以上のコード素線を一対の成形ローラ間に通して並列させて偏平状に揃えながら、前記成形ローラに向けて同ローラを通る寸前の前記コード素線に対してラッピング素線を巻き付け要素から供給して巻き付けるようにしたゴム複合体用偏平状スチールコードの製造方法が開示されている。
【特許文献1】特開平06−108387号公報(特許請求の範囲等)
【特許文献2】特開平06−299483号公報(特許請求の範囲等)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上記のようなN並列+M構造を有するスチールコードを作製するにあたっては、一般に、チューブラー型またはバンチャー型の撚り線機が用いられている。このうちチューブラー型の撚り線機を用いる場合、無撚りのコア素線をそのまま巻き出し、その上からシースを巻き付けるため、コード内のコア素線2本は、長手方向において安定して並行状態を保つことができる。
【0006】
一方、バンチャー型の撚り線機を用いた場合には、素線を捻りながら撚りを加えることから、N並列+M構造のスチールコードの場合には、並列コア部分の素線にコードの撚り方向とは逆方向の撚りを加えて無撚り状態に戻す必要がある。具体的には、あらかじめコア素線をシースの撚り方向と逆方向かつ同一ピッチで撚っておくか、または、コード撚り時に巻き出すコア素線をシースの撚り方向と逆方向かつ同一ピッチに撚りながら巻き出す方法がある。いずれの場合も、コア素線はシースの撚り方向とは逆方向に撚り戻されることで、最終的にはコアが無撚りで並列に配列したN並列+M構造のコードが得られることとなる。
【0007】
しかしながら、この場合、コア素線は一旦撚りを加えられた後に撚り戻されることとなるため、図6に示すように、コア素線21が重なり合った状態となる部分Xが複数生じて、コア素線21をコード長手方向に安定して並行配置することが難しいという問題があった。図示するように複数本の無撚りコア素線21がコード内で重なり合う部分が多いと、特にこのようなコードをタイヤのベルトコードに適用した場合には、図7に示すように、タイヤ内で層間ゲージDが部分的に小さくなって耐久性が低下してしまうため、かかる無撚りコア素線の平行配列構造を、長手方向に安定して確保できる技術の実現が望まれていた。
【0008】
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、無撚りの並列コア素線を有するゴム物品補強用スチールコードを製造するにあたり、複数本の無撚りコア素線が重なり合うことなく、長手方向に安定して並行配置されたゴム物品補強用スチールコードを得ることができる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者は鋭意検討した結果、バンチャー撚り線機で生ずる最終撚りコードの捻れを除去するためのオーバーツイスターの直後に、コードと接する面がフラットなロールを配置して、これによりコードを加工することで、上記のようにコア素線が重なり合う部分がしごかれて平行に配列し、コア素線の平行配列配置を長手方向に安定して確保できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち、本発明のゴム物品補強用スチールコードの製造方法は、複数本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、該コアの周囲に撚り合わされた複数本のシース素線とからなり、コード断面形状が略楕円形であるゴム物品補強用スチールコードを、バンチャー撚り線機により製造する製造方法において、
前記コアとシース素線とを撚り合わせて最終撚りコードとし、該最終撚りコードの捩れをオーバーツイスターで除去した直後に、捩れの除去された該最終撚りコードを、コードとの接触面が平坦であるフラットロールの3個以上を介して加工することを特徴とするものである。
【0011】
本発明の製造方法は、2本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、該コアの周囲に撚り合わされた4〜8本のシース素線とからなるゴム物品補強用スチールコードに好適に適用することができる。また、本発明において特には、前記捩れの除去された最終撚りコードの加工を、3個のフラットロールを介して行うことができ、この場合、前記3個のフラットロールが千鳥足状に配列され、両端のフラットロールの中心間距離Lと、両端のフラットロールと中央のフラットロールとの上下方向の重なり距離aとが、下記式、
a/(L×L)×100≧0.16
特には下記式、
0.50≧a/(L×L)×100≧0.16
を満足することが好ましい。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、上記構成としたことにより、無撚りの並列コア素線を有するゴム物品補強用スチールコードを、複数本の無撚りコア素線が重なり合うことなく、長手方向に安定して並行配置した状態で製造することができるゴム物品補強用スチールコードの製造方法を実現することが可能となった。したがって、本発明により得られるゴム物品補強用スチールコードをタイヤのベルトコードに適用した場合には、層間ゲージが一定に保持されるため、耐久性の低下を良好に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の好適実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明のゴム物品補強用スチールコードの製造方法は、複数本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、その周囲に撚り合わされた複数本のシース素線とからなり、コード断面形状が略楕円形であるゴム物品補強用スチールコードを、バンチャー撚り線機により製造する工程の改良に係るものである。
【0014】
図1に、本発明に係るゴム物品補強用スチールコードの製造工程の一部を概略的に示す。図示するように、本発明の製造方法においては、コアとシース素線とを撚り合わせて最終撚りコード1として、この最終撚りコード1の捩れをオーバーツイスター11で除去した直後に、捩れの除去された最終撚りコードを、コードとの接触面が平坦であるフラットロール12の3個以上を介して加工する。
【0015】
前述したように、バンチャー撚り線機においては、素線を捻りながら撚りを加えることから、最終撚りコードに残留する捩れをオーバーツイスター11にて除去することが必要となる。この場合、オーバーツイスター11を通過したコードは、従来はプーリー13を介してさらに次工程に誘導されていたため、しごかれたコア素線の捩れがプーリー13でブロックされて逃がされずに溜まってしまい、結果としてコア素線の重なり合う部分が残ってしまうこととなっていた。本発明においては、このオーバーツイスター11による捩れの除去の直後に、プーリー13等を介することなく最終撚りコードにフラットロール加工を施すことで、しごかれたコア素線の捩れをオーバーツイスター11側に逃がすことができ、これにより捩れの除去されたコア素線の並行配列状態を安定的に確保することが可能となったものである。したがって図2に示すように、オーバーツイスター11の後に、プーリー13を介してフラットロール12を配置しても、本発明におけるようにコア素線の重なり合う部分を完全に除去することはできない。
【0016】
本発明においては、3個以上のフラットロール12を介して捩れ除去後の最終撚りコードの加工を行うことができるが、好適には図示するように、3個のフラットロールを介して加工を行う。フラットロール12が2個未満ではコア素線の捩れが残ってしまう場合があり、3個以上のフラットロール12を用いることが効率的である。
【0017】
図3に、3個のフラットロールの配置状態を示す側面図を示す。図示するように、本発明においては、3個のフラットロール12を千鳥足状に配列して、両端のフラットロール12A,12Cの中心間距離Lと、両端のフラットロール12A,12Cと中央のフラットロール12Bとの上下方向の重なり距離aとが、下記式、
a/(L×L)×100≧0.16
を満足するものとすることが好ましい。フラットロールの配置状態がa/(L×L)×100<0.16の場合、しごきの力が小さすぎて本発明の所期の効果が得られないおそれがある。また、a/(L×L)×100>0.50であると、その後の矯正ロールによるコードの真直性の確保が困難となることから、より好適には、0.50≧a/(L×L)×100≧0.16の範囲とする。
【0018】
本発明においては、オーバーツイスター11通過直後の最終撚りコードに上記フラットロール加工を施す点のみが重要であり、それ以外のバンチャー撚り線機による撚り条件等については、常法に従い適宜設定、実施することができ、特に制限されるものではない。図示する例では、フラットロール12による加工後のコードは、プーリー13を介して送られて、矯正ロール14により真直状態に矯正された後、巻取りロール15に巻き取られる。
【0019】
本発明の製造方法は、複数本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、その周囲に撚り合わされた複数本のシース素線とからなる、いわゆるN並列+M構造のゴム物品補強用スチールコードに適用されるものであり、特には、2本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、その周囲に撚り合わされた4〜8本のシース素線とからなる構造のゴム物品補強用スチールコードに好適に適用される。本発明においては、上記コードに用いる素線の素線径や材質等についても、特に制限されるものではない。
【実施例】
【0020】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
2本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、その周囲に撚り合わされた6本のシース素線とからなり、コード断面形状が略楕円形であるゴム物品補強用スチールコードの製造を、バンチャー撚り線機を用いて行った。コア素線の素線径は0.15mm、シース素線の素線径は0.175mmとした。
【0021】
図4に示すように、コアとシース素線とを撚り合わせた最終撚りコード1の捩れをオーバーツイスター11で除去した後に、捩れの除去された最終撚りコードを、コードとの接触面が平坦であるフラットロール3個を介して加工し、その後、矯正ロール14により真直状態に矯正することで、ゴム物品補強用スチールコードを得た。フラットロール加工を、オーバーツイスター通過直後(A)に行った場合と、プーリー通過後(B)に行った場合と、行わなかった場合とで条件を変えて得られたコードにつき、コア重なり数、タイヤ疲労性および真直性の評価を行った結果を、フラットロールの配置条件とともに、下記の表1中に示す。
【0022】
<コア重なり数>
各コード100m中のコア素線の重なり部分の数を計測して、コア重なり数とした。
【0023】
<タイヤ疲労性>
各コードをタイヤのベルトコードに適用して、タイヤ耐久テストを行った。各コードのテスト結果を、チューブラー撚り線機により製造されたコードの場合のテスト結果を100として、大なるほど良、小なるほど劣とする指数にて示した。
【0024】
<真直性>
各コードの40cmカット時の高さhを計測して、真直性とした(図5参照,アークハイト法)。数値が小なるほど、真直性に優れているといえる。
【0025】
【表1】

【0026】
上記表1中に示すように、フラットロール加工をオーバーツイスター通過直後(A)に行った実施例では、プーリー通過後(B)に行った場合および行わなかった場合に比して、コア重なり数を大幅に低減することができ、これにより、タイヤ疲労性を向上できることが確かめられた。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明に係るゴム物品補強用スチールコードの製造工程の一部を示す概略説明図である。
【図2】オーバーツイスターの後に、プーリーを介してフラットロールを配置した場合のゴム物品補強用スチールコードの製造工程の一部を示す概略説明図である。
【図3】3個のフラットロールの配置状態を示す側面図である。
【図4】実施例におけるフラットロールの配置条件を示す概略説明図である。
【図5】実施例におけるコードの真直性評価方法を示す説明図である。
【図6】並行配置された無撚りコア素線が部分的に重なり合っている状態を示す概略説明図である。
【図7】タイヤのベルトコード中の無撚りコア素線が部分的に重なり合っている状態を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【0028】
1 最終撚りコード
11 オーバーツイスター
12,12A,12B,12C フラットロール
13 プーリー
14 矯正ロール
15 巻取りロール
21 コア素線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、該コアの周囲に撚り合わされた複数本のシース素線とからなり、コード断面形状が略楕円形であるゴム物品補強用スチールコードを、バンチャー撚り線機により製造する製造方法において、
前記コアとシース素線とを撚り合わせて最終撚りコードとし、該最終撚りコードの捩れをオーバーツイスターで除去した直後に、捩れの除去された該最終撚りコードを、コードとの接触面が平坦であるフラットロールの3個以上を介して加工することを特徴とするゴム物品補強用スチールコードの製造方法。
【請求項2】
2本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、該コアの周囲に撚り合わされた4〜8本のシース素線とからなるゴム物品補強用スチールコードに適用される請求項1記載の製造方法。
【請求項3】
前記捩れの除去された最終撚りコードの加工を、3個のフラットロールを介して行う請求項1または2記載の製造方法。
【請求項4】
前記3個のフラットロールが千鳥足状に配列され、両端のフラットロールの中心間距離Lと、両端のフラットロールと中央のフラットロールとの上下方向の重なり距離aとが、下記式、
a/(L×L)×100≧0.16
を満足する請求項3記載の製造方法。
【請求項5】
前記3個のフラットロールが千鳥足状に配列され、両端のフラットロールの中心間距離Lと、両端のフラットロールと中央のフラットロールとの上下方向の重なり距離aとが、下記式、
0.50≧a/(L×L)×100≧0.16
を満足する請求項4記載の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2008−308809(P2008−308809A)
【公開日】平成20年12月25日(2008.12.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−130043(P2008−130043)
【出願日】平成20年5月16日(2008.5.16)
【出願人】(000005278)株式会社ブリヂストン (11,469)
【Fターム(参考)】