JP2906018B2

JP2906018B2 - ゴム補強用スチールコードおよびその製造法

Info

Publication number: JP2906018B2
Application number: JP6089132A
Authority: JP
Inventors: 一夫松丸
Original assignee: Tokyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1994-04-04
Filing date: 1994-04-04
Publication date: 1999-06-14
Anticipated expiration: 2014-06-14
Also published as: JPH07279067A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車タイヤやベルトな
どゴム成品の補強に用いられるスチールコードとその製
造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にスチールコードは複数本の素線
(フィラメント)を撚り合わせた構造を持ち、ゴム材によ
り被覆されタイヤやベルト等のゴム製品の補強材として
使用されている。このスチールコードには種々のタイプ
があるが、複数本の素線を同一撚り方向、同一撚りピッ
チに撚り合わせたいわゆる１×ｎのバンチドコードがコ
スト面などの利点からから多く使用される傾向にある。

【０００３】ところで、このようなスチールコードが補
強材としての役割を十分に果たすためには、ゴムとの完
全な複合体となっていなければならない。たとえば自動
車用タイヤにおいては、スチールコードとゴムとの接着
状態が完全でないと、走行時にスチールコードとゴムと
の剥離現象を起す。また、外部から浸入した水分により
スチールコードに錆を発生させ、スチールコードの著し
い切断荷重の低下やゴムとの剥離を早め、タイヤの機能
を著しく阻害する原因となる。このような問題に対応す
るためには、ゴムをスチールコードの中心部まで浸透さ
せるともに、素線の外周にゴムがよく付着するようにす
る必要があるが、通常のバンチドコードでは、特殊なプ
レフォームを行わない限り、各素線が交差せずに平行に
並んだコンパクトな形態のものとなる。このため、ゴム
浸透性とゴム付着性が不十分となりやすい問題がある。
この対策として、従来、複数本の素線をルーズに撚り合
わせたもの、芯の素線を増径して側の素線と素線間に微
少な隙間を形成したもの、側の素線の本数を減らして大
きな隙間を形成したものなどが提案されている。

【０００４】しかしながら、こうした先行技術は、理論
的にはともかくとして、実際にスチールコードを作成し
てみると、或る素線が他の素線と一点しか接触しない状
態が多く存在して撚りが不安定になったり、各素線間の
隙間が一定せず、一方に偏った状態が発生して素線集合
体としての機械的特性が低下したり、あるいはまたゴム
の浸入の悪い個所が多く存在したりするなど、補強材と
しての効率に問題があることがわかった。さらに、先行
技術ではコード軸方向に圧縮力が作用した場合に、圧縮
力に対して素線相互の拘束力を期待できないため、複数
本の素線が四方、八方に開くいわゆるバードケージ状を
呈しやすく、座屈特性が悪いという問題があった。ま
た、カーカス層、ベルト層、チェーハー層などを成形す
るためのカレンダー工程などにおいて、スチールコード
を必要長さに切断すると素線がばらけやすく、取扱いに
難渋したり、ゴム層中に埋設されていたコードの素線が
断線したときに断線端末がゴム層を破って突き出す危険
があるなどの問題があった。

【０００５】なお、素線数が９本以上のスチールコード
は通常の場合芯ストランドを撚り、これを中心として外
層の素線を撚り合わせる２工程撚り方式で作られるが、
特公平４−１３４７３号公報には２層(３＋９構造)や３
層(３＋９＋１５構造)などの多層スチールコードについ
てバンチドコード化したものが提案されている。この先
行技術は、芯すなわち中心層の素線の抜けを防止する目
的で、個々の素線によって形成されるコイル径をコード
中心線に沿って変化させ、素線が中心層にあったり中間
層ないし外層にあったりするようにしたものである。

【０００６】しかし、この先行技術はなるほど中心層の
引抜き抵抗を増加させることは可能であるが、コード長
手方向と直角の断面においてすべての素線が隣接しあっ
て多角形状になったいわゆる閉輪郭型であり、コードが
外方に開いていないためゴム浸透性が悪くなるという問
題があった。また、多層構造であるため、中心層と外層
の素線長がかなり異なり、このため引っ張り荷重が作用
したときに中心層の素線に負担が大きく加わり、疲労性
が低下するという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題点を解消するために創案されたもので、その目的と
するところは、コード中心部へのゴム浸透性とゴムとの
付着性が良好であるとともに、コード軸方向の圧縮圧力
に強く、また耐疲労性も良好な単層タイプのゴム補強用
スチールコードを提供することにある。また、本発明の
他の目的は、上記特性のスチールコードを簡単かつ能率
よく経済的に製造することができる方法を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のゴム補強用スチールコードは、３本以上の素線
を同一撚り方向と同一撚りピッチで撚り合わせた１×ｎ
構造のスチールコードにおいて、素線同士が交差するこ
となく並んだ平行状部分と素線同士が交差した交差部分
とがコード長手方向で混在しており、素線同士の交差に
よって口開きが創成されてコードの長手方向と直角の断
面形状が逐次変化し随所で開輪郭となっていることを特
徴としている。

【０００９】本発明によるスチールコードの交差部分
は、素線がコード外周側からコード中心側に落ち込み再
びコード外周側に移動したり、コード中心側からコード
外周側に移動し再びコード中心側に落ち込んだり、ある
いは外周側の隣接する素線同士が入れ替わったりする態
様を有し、互いに交差している部分が所定頻度で存在し
ている。そうした素線の交差頻度Ｆは、好ましくは、あ
るコード長さＬと撚りピッチＰとの関係において、素線
数ｎが３≦ｎ≦６の場合、０．５≦(Ｆ×Ｐ)／Ｌ≦４．
０の範囲にある。また、素線数ｎが７≦ｎ≦１９の場合
に、０．５≦(Ｆ×Ｐ)／Ｌ≦１５．０の範囲にある。

【００１０】また、本発明によるスチールコードの製造
法は、３本以上の素線を同一撚り方向と同一撚りピッチ
で撚り合わせた１×ｎ構造を持ち、かつ素線同士が交差
することなく並んだ平行状部分と素線同士が交差した交
差部分とがコード長手方向に混在し、素線同士の交差に
よって口開きが創成されてコード長手方向と直角の断面
形状が逐次変化し、随所でコード中心部に通じる隙間を
持つように開いた開輪郭形状となっている単層スチール
コードを得るにあたり、撚線機に供給される各素線の張
力を撚り口域において周期的に変化させて隣接する１本
以上の素線を入れ替えさせ、この状態で一括撚りするこ
とを特徴としている。前記各素線の張力を周期的に変化
させる方法は、好適には、素線の供給長さを略一定に保
ちながら軸線に対し偏心させたロールを通し、ついで多
数の穴を同一円周上に配列した配線板を通すことであ
る。

【００１１】本発明において、素線数は２０本以上では
コード長手方向と直角の断面に開輪郭形状が形成されに
くくなり、ゴム浸透性が悪くなるため、３本以上１９本
以下とすることが好ましい。本発明において、「開輪
郭」とは、コードの長手方向と直角の断面において、す
べての素線が隣接しあった形状を閉輪郭形状とした場合
に、これと異なる形状すなわち、隣接しない素線が存在
してコード中心部に通じる隙間を有するように開いてい
る形状を指す。

【００１２】

【作用】本発明のスチールコードは、素線同士が交差し
ないで平行に並んだ平行状部分と素線同士が交差した交
差部分とがコード長手方向で交互に繰り返されるごとく
混在しており、平行状部分は隣接する素線が平行に並ん
でいるため、締まって安定した撚り状態にあり、隣接す
る素線間にはほとんど隙間は存在しない。しかし、素線
同士が交差する部分では、隣接する素線と素線の交差に
よって大きな隙間が形成される。しかし、交差した素線
は互いに拘束しあって次の平行撚り部分へと移行してい
るため、前記隙間の大きさと位置はしっかりと固定さ
れ、外力がかかっても偏ったりしない。したがって、ス
チールコードをゴム層中に埋め込んだときに、大きな隙
間を通してコード中心部にゴムがスムーズに侵入し、隙
間なく充填されるとともに、各素線の表面を確実に覆う
ことができる。

【００１３】そして、素線同士が交差している部分で素
線同士は離間し、かつこうした交差がコード長手方向で
素線同士の組合せを変えて反復されるため、コード長手
方向と直角の断面が特定の形を形成せずに開輪郭状を呈
し、これがコード長手方向で随所に成形される。このた
め、コードの表面積が実質的に大きくなり、ゴムとの付
着力が向上し、ゴムと一体化される。従って、剥離現象
や侵入水分による発錆が防止され、耐久性が向上する。

【００１４】また、素線の交差した部分では、素線が互
いに拘束しあっているため、コード軸方向に圧縮力が作
用したときにも拡開せず、座屈性能を向上することがで
きる。また、コード内の素線が断線を起しても、交差部
分の前記拘束作用で断線素線の遊離が防止されるため、
ゴム層の突き抜けが生じず、カレンダー工程に先立つコ
ード定尺切断時もコードがばらけず、取扱いが容易とな
る。しかも、本発明のコードは各素線がほぼ同一長さを
有するため、引っ張り荷重を各素線が均等に受持ち、従
って疲労性も向上する。

【００１５】さらに、素線の交差部頻度Ｆを、長さＬと
撚りピッチＰとの関係において、素線数ｎが３≦ｎ≦６
の場合、０．５≦(Ｆ×Ｐ)／Ｌ≦４．０の範囲とし、素
線数ｎが７≦ｎ≦１９の場合に、０．５≦(Ｆ×Ｐ)／Ｌ
≦１５．０の範囲としたときには、ゴム浸透性、フレッ
ティング、座屈性能、疲労などの特性をバランスよく達
成することができる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明
する。図１は本発明を適用した１×４構造の単層スチー
ルコードを部分的に示している。１ないし４は素線であ
り、径が０.１０〜０.４５mmで表面には黄銅、亜鉛など
ゴムとの親和性の良好なメッキが施されている。前記素
線１，２，３，４は同一撚り方向でかつ同一撚りピッチ
で一度に撚り合わされていることは通常の一括撚りスチ
ールコードと同様である。

【００１７】しかし、本発明においては、通常の一括撚
りコードのように平行撚りで整然と構成されているので
なく、素線の交差が組み込まれて故意に撚りが乱されて
いる。すなわち、図１のようにコード長手方向におい
て、任意の素線同士が交差することなく平行に並んだ部
分ａと、任意の素線が互いに交差した部分ｂを有し、交
差部分ｂには口開きが創成され、それによってコード軸
線中心に通じる隙間ｃが形成されている。前記平行部分
ａと交差部分ｂはコード長手方向で交互に繰り返され、
交差によって素線の位置が様々に変化する。したがって
コードは長手方向と直角の断面形状が一様でなく、後述
する図３ないし図８のように、随所で開輪郭を呈する特
異なものとなる。

【００１８】図２は図１のスチールコードのある長さ範
囲Ｌの部分を拡大し、円周方向で９０度ずつ位相をずら
して目視した状態を示しており、隙間ｃを形成した交差
部分ｂは、この長さ範囲Ｌにおいて３つ現われている。
すなわち、図２(a)では各素線は平行に並んでいるが、
これと９０度位相のずれた面では、図２(b)のようにた
とえば素線２と３が交差しており、それにより口の開い
た隙間ｃが形成されている。また、さらに９０度位相の
ずれた面では、図２(c)のようにたとえば素線３と４が
交差し、それによって隙間ｃが形成されている。さらに
これから９０度位相がずれた面では図２(d)のようにた
とえば素線４と１が交差することによって隙間ｃが形成
されている。このように本発明はある長さの領域で、コ
ード周方向に素線が交差する部分ｂと素線が平行な部分
ａとが混在する。

【００１９】図３は図１のコードを所定長さごとに切断
した断面を模式的に示している。(a)は平行部分ａであ
り、各素線１，２，３，４は時計方向で平行に並んでい
る。(b)は素線１がコード中心部に落ち込む一方、素線
４が外周側に移動して素線２，３，４の間隔が広げられ
ている。(c)は再び素線１がコード中心から外周側に移
動し、素線２と３の間に割り込んでおり、これによって
交差部分が形成される。(d)は素線４がコード中心に落
ち込んでいる。(e)は素線４が再び外周側に移動し、時
計方向で１，３，４，２の順で並び、平行部分ａを形成
している。

【００２０】図４は本発明を適用した１×３構造のスチ
ールコードを示している。(a)は素線１，２，３が時計
方向に並んだ平行部分を示し、(b)は素線１がコード中
心部に落ち込んだ平行部分を示し、(c)は素線１が外周
側に移動する一方、素線１，３を割るように素線２がコ
ード中心部に落ち込んだ交差部分を示し、(d)は素線２
が外周側に移動する一方、素線３が素線１，２を割るよ
うにコード中心部に落ち込んだ交差部分を示している。

【００２１】図５は本発明を適用した１×５構造のスチ
ールコードを示している。(a)は素線１，２，３，４，
５が時計方向に並んだ平行部分を示しており、(b)は素
線１がコード中心に落ち込んだ状態を示し、(c)は素線
１が外周側に移動し、素線２がコード中心に落ち込んだ
交差部分を示し、(d)は素線２が外周側に移動し、素線
３が交差されてコード中心に落ち込んだ交差部分を示
し、(e)は素線３が外周側に移動し、素線４がコード中
心に落ち込んだ交差部分を示している。

【００２２】図６は本発明を適用した１×７構造のスチ
ールコードを示している。(a)は素線１，２，３，４，
５，６，７が平行となっている部分を示し、(b)は中心
にあった素線１が外周側に移動し素線７が入れ替わって
中心に移動した交差部分を示し、(c)は素線７が素線３
と４間に割り込むように外周に移動し、素線５が中心に
移動しつつある交差部分を示し、(d)は素線５が中心に
移動した交差部分を示している。

【００２３】図７は本発明を適用した１×６構造のスチ
ールコードの１撚りピッチ分を１４等分して示してお
り、(a)では素線１が中心部に位置しているが、該素線
１は素線,３，４と隣接した状態で(f)ないし(h)のよう
に順次外径側へと移動し、(i)ないし(m)のように素線４
がコード中心部へと移動している。素線２は素線１と隣
接して反時計方向に回転しているが素線１が外径側に移
動するときに(f)ないし(n)のように割れ込みされた状態
となる。また、素線４は当初外径側に位置しているが、
(i)ないし(n)のように中心部へと移動し、素線５は(a)
ないし(g)のように素線４，６と隣接しているが、素線
４が中心部に落ち込むのに伴って素線６と離間してい
る。これらにより(a)と(n)のように３本の素線が入れ替
わり、コード長手方向と直角の断面が特定形状でなく随
所に変化した開輪郭となっている。

【００２４】図８は本発明を適用した１×９構造のスチ
ールコードの１撚りピッチ分を２５等分して示してお
り、(a)では素線１が中心部に位置しているが、該素線
１は(b)ないし(i)のように素線２と９の間を割り込むよ
うに移動し、それとともに素線７が素線１に隣接しつつ
中心側へと移動し、(j)では素線１が外周に移動し、そ
れまで外周側にあった素線８が(k)ないし(q)のように中
心側へと落ち込み、ついで、素線８は再び素線３と５の
間に割込み、(s)ないし(w)のように素線８と隣接してい
た素線１が再びコード中心部へと移動し、(w)ないし(y)
のように素線２が落ち込み始めている。(a)と(y)を比べ
て明らかなように、素線１〜９は反時計方向に移動しつ
つ１撚りピッチの間で全く入れ替わって随所に隙間ｃを
形成している。

【００２５】いずれにしても本発明のスチールコード
は、平行撚りを構成している各素線が、任意の順序でコ
ード中心側と外周側の間で移動したり、外周側の隣接す
る素線が入れ替わったりする交差サイクルが反復するも
のであり、素線の移動の過程で交差部分が形成され、か
つその移動時の素線割込み位置により平行撚りを構成す
る相手方の素線が変化するものである。

【００２６】素線の交差は外周側の素線同士が交差する
場合もあるし、外周側と中心側の素線が交差することも
ありうる。また、素線数が５本以上の場合、素線は平行
な２本ないしそれ以上の本数の素線束が他の１本以上の
素線と交差することもある。したがって、素線の外周側
移動時の位置は図４ないし図８に示すような位置に限ら
れるものではない。しかし、いずれの場合も、通常の単
層スチールコードと異なり、タイトに撚られているにも
かかわらず、図４ないし図８から明らかなように素線同
士の交差によって口開きが創成されることが特徴であ
り、９本の素線を使用した図８の例においても、全ての
素線が隣接した形状(閉輪郭形状)でなしに、コード中心
部に通じる隙間を持つように外部に開いた開輪郭形状部
分が１撚りピッチ内で１９か所も形成されている。

【００２７】本発明は素線数が３本以上の一括撚りスチ
ールコードに適用されるもので、前記した例のほか、１
×８、１×９、１×１０、１×１１、１×１２、１×１
３、１×１５、１×１７などを含むものである。しか
し、素線数が１９本を超える場合、開輪郭形状部分が形
成されない多層構造となる可能性があり、その場合には
コード中心部へのゴム侵入量が減少するため適当とはい
えない。

【００２８】本発明において、あるコード長さＬ(mm)で
前記のように素線同士が交差して入れ替わる頻度Ｆは、
素線本数ｎ(≦3)とコード撚りピッチＰ(mm)との関係
で、次式を満足するものとすべきである。１）素線数ｎが３≦ｎ≦６の場合０．５≦(Ｆ×Ｐ)／Ｌ≦４．０２）素線数ｎが７≦ｎ≦１９の場合０．５≦(Ｆ×Ｐ)／Ｌ≦１５．０

【００２９】(Ｆ×Ｐ)／Ｌが０．５未満では素線の交差
数が少なく口開きの数が少なくなるためコード中心部へ
のゴムの浸透量が減少し、また素線同士の拘束力が不足
するため適当でない。しかし、(Ｆ×Ｐ)／Ｌが素線数６
本以下のときに４．０を超え、また素線数が７本以上で
１９本以下のときに１５．０を超えるような多数である
場合には、ゴム浸透性や拘束力は良好であるものの、コ
ードに撚り込まれる素線の長さにアンバランスが生じて
疲労性が低下したり、フレッティング摩耗が発生しやす
くなるためこれまた適当でない。前記規定範囲であれ
ば、ゴム浸透性、拘束力、疲労性、耐フレッティング摩
耗性等の特性をバランスよく実現することができる。よ
り好ましい範囲は、１）の場合に、０．５≦(Ｆ×Ｐ)／
Ｌ≦２．０であり、２）の場合は１．０≦(Ｆ×Ｐ)／Ｌ
≦１０．０である。本発明はコードを構成する素線の太
さが同一であることが基本であるが、場合によっては太
さに差があってもよい。

【００３０】次に本発明によるスチールコードの製造法
を説明する。本発明によるスチールコードは、バンチャ
ー撚線機、チューブラー撚線機のいずれでも製造するこ
とができるが、いずれの撚線機を使用するときにも、撚
線機に供給する各素線の配列を撚り口領域で周期的に変
化させるものである。図９はダブルツイスト型バンチャ
ー式撚線機を用いた例を示しており、１５は本体で、ク
レードル１５２と、原動機１５０で駆動回転される中空
軸１５１，１５１’を有し、クレードル１５２と同軸上
には中空軸１５１，１５１’と一体回転する弓１５３，
１５３を取付けており、クレードル１５２には巻取りボ
ビン１５６とこれよりも上流にキャプスタン１５５を設
け、更にこれより上流に過撚機１５４を配している。

【００３１】そして、入口側の中空軸１５１の上流には
３本以上の複数本の素線を集合させるボイス１６が設け
られ、このボイス１６を含む撚り口領域には素線の供給
長さを略一定に保ちつつ素線の張力を周期的に変化させ
る制御装置１７が設けられている。この制御装置１７
は、図１１のように素線を挿通する穴１７５を同一円周
上に多数明けた配線板１７ｄと、これより上流のロール
群からなっており、制御装置１７の上流には図示しない
複数のサプライボビンが設けられ、これらサプライボビ
ンからそれぞれ素線が供給長さが略一定に保たれるよう
に導出されるようになっている。

【００３２】制御装置１７は偏心ロール１７ａを有し、
該偏心ロール１７ａは前記配線板１７ｄよりも高い所定
のレベルに軸によって回転可能に支えられている。この
偏心ロール１７ａの前後には配線板１８とほぼ同等の高
さレベルにフリーロール１７ｂ，１７ｂ’を配し、上流
側のフリーロール１７ｂ’より上流には、偏心ロール１
７ａと若干高さレベルの差を持ったガイドロール１７ｃ
と前記フリーロール１７ｂとほぼ同等のレベルのガイド
ロール１７ｃ’とが設けられている。フリーロール１７
ｂ’，１７ｂは軸に胴長の短い多数のロール体をそれぞ
れベアリングを介して個別回転可能に取付け、それぞれ
のロール体に素線を導く溝を設けている。これに対しガ
イドロール１７ｃ，１７ｃ’はそれぞれ１本ロールから
なっていて、素線を平行状に導く多数の溝が配されてお
り、上流から導かれた各素線はガイドロール１７ｃ’に
一回巻かれてからガイドロール１７ｂ’に導かれて一回
巻かれ、それからフリーロール１７ｂに導かれるように
なっている。

【００３３】前記偏心ロール１７ａは図１０に２つの例
を示している。図９(a)は所定の直径Ｄを有する胴部１
７２に同じ深さの１２本の溝１７３を等間隔で形成し、
かつ胴部１７２を所定長さごとに中心線ＣＬに対してク
ランク状に偏心させ、６つの偏心ロール部１７０ａ，１
７０ｂ，１７０ｃ，１７０ｄ，１７０ｅ，１７０ｆを形
成したものである。図９(b)は同様に４つの偏心ロール
部１７０ａ，１７０ｂ，１７０ｃ，１７０ｄを形成した
ものである。

【００３４】なお、素線数が１２本よりも多い場合は当
然溝数を増すもので、また、偏心ロール部数は２つ以上
であれば任意であり、たとえば３つの偏心ロール部、５
つの偏心ロール部、７つあるいは８つの偏心ロール部を
有するものなどでもよい。配線板１７ｄの穴１７５は製
造するコードの素線数以上の数を等間隔でかつ同一円周
上に配していることが必要である。穴１７５が２つ以上
の同心円上に配列したのでは素線の位置が固定化されて
しまい、本発明の意図しているような特異なコード得ら
れない。

【００３５】配線板１７ｄは製造するコードの素線数に
応じて穴数の異なるものを交換してもよいし、製造が予
定されるコードの最大の素線数に応じた穴数のものを用
い、それら穴を適宜選択して素線を挿通してもよい。

【００３６】本発明のスチールコードを製造するに当た
っては、通常のバンチドコード製造時と同じように各サ
プライボビンから素線ｎ本(但し≧3)を繰り出すもの
で、それら素線は配線板１７ｄからボイス１６に集めら
れ、中空軸１５１を通しガイドロール１５７から弓１５
３を経由し他方のガイドロール１５８から中空軸１５
１’を介して過撚機１５４に導き、キャプスタン１５５
を介して巻取りボビン１５６に導き、この状態で中空軸
１５１，１５１’を駆動して弓１５３を回転させる。素
線は連続的にボイス１６へ送られて束にされ、その状態
で中空軸１５１に入り、これからガイドロール１５７に
到る過程で第１回の撚りが入れられ、ガイドロール１５
８から中空軸１５１’に到る過程で第２回の撚りが入れ
られてスチールコードになり、過撚機１５４を通過する
間に撚りが整えられて巻取りボビン１５６に巻収され
る。

【００３７】この時に、予め素線は制御装置１７を通
り、ガイドロール１７ｃ’と１７ｃにそれぞれ１回以上
巻き付けられ、偏心ロール１７ａを経てフリーロール１
７ｂから配線板１７ｄの各穴に導かれる。素線の本数が
たとえば１２本の場合には、素線はフリーロール１７ｂ
から図１０（ａ）や（ｂ）に例示する偏心ロール１７ａ
の各溝１７３にそれぞれ平行状に配置する。素線本数が
これよりも少ない場合には、適宜偏心ロール部を選択し
て任意本数ずつ配置する。

【００３８】たとえば素線数が３本の場合、偏心ロール
部１７０ａないし１７０ｃあるいは１７０ａないし１７
０ｆのいずれかを選択して異なる偏心ロール部の溝にそ
れぞれ１本ずつを配せばよい。素線数が４本の場合に
は、偏心ロール部１７０ａないし１７０fを選択し、こ
となる偏心ロール部の溝にそれぞれ１本ずつを配し、あ
るいは、３つの偏心ロール部を使って２：１：１，１：
２：１、１：１：２などのように配すればよい。

【００３９】５本以上の場合も同様であり、各素線を１
本ずつ異なる偏心ロール部に配してもよいし、素線をグ
ループ分けして任意本数ずつ異なる偏心ロール部に配し
てもよい。これは偏心ロール部の数が素線本数よりも少
ない場合にもっとも当てはまる。たとえば９本の素線の
場合で、偏心ロールとして図９(ａ)を使用した場合に
は、３つの偏心ロール部に２本を素線を掛け、他の３つ
の偏心ロール部には１本の素線を掛ければよい。偏心ロ
ールとして図９(ｂ)を使用した場合には、いずれかの偏
心ロール部に掛かる素線本数を３本として、たとえば２
本:２本:２本:３本に配列したり、いずれかの偏心ロー
ル部に掛かる素線本数を1本として、たとえば１本:２
本:３本:３本とするなど任意である。

【００４０】そして、偏心ロール１７ａの下流の素線を
フリーロール１７ｂを介して配線板１７ｄに導き、同一
円周上の穴１７５を任意に選択して挿通する。この配線
は、偏心ロール１７ａの端に位置する素線を任意のたと
えば北極位置の穴に通し、端から次の素線を北極位置の
隣の穴に通すというように時計方向または反時計方向に
順列としてもよいし、偏心ロール１７ａの端に位置する
素線を任意のたとえば北極位置の穴に通し、端から次の
素線を南極の穴に通すというように対角ないし対角的関
係で通してもよい。こうした配線具合と前記偏心ロール
１７ｂへの掛け方によって素線の入れ替わりを自由に調
整することができる。

【００４１】このように偏心ロール１７ａに素線を掛け
て撚り工程を行えば、偏心ロール１７ａが複数の偏心ロ
ール部に分割されているためクランク運動が生じ、それ
により偏心ロール部に掛けられている素線は所定順序で
かつ周期的に張力が変化させられる。たとえば図１０
（ａ）の状態では偏心ロール部１７０ｂの溝に掛かって
いる素線が最も張力をゆるめられ、この状態から、１７
０ｄ−１７０ｅ−１７０ｆ−１７０ｃ−１７０ａの順序
で張力が緩められ、図１０(ｂ)の状態では偏心ロール部
１７０ｂの溝に掛かっている素線が最も張力をゆるめら
れ、この状態から偏心ロール部１７０ｃ−１７０ｄ−１
７０ａの順序で張力がゆるめられるサイクルが繰り返さ
れる。そしてそれら素線は配線板１７ｄの穴１７５に任
意の配列で通され、ボイス１６に導かれて集められ本体
１５に導かれて一括撚りされる。

【００４２】こうすれば、張力の緩められた１本以上の
素線は、それまで隣り合う素線と接するように平行に引
きそろえられられていた状態から瞬間的に素線束の中心
側に配置されて撚り合わされ、引き続き元の張力への復
帰と次の素線の張力弛緩による素線束中心側への移動に
よって外周側に移動して隣接する素線と撚り合わされ
る。また、外周側の素線同士も隣接する同士が入れ替わ
るように移動しながら撚り合わされる。こうした各素線
の外周側−中心側−外周側、中心側−外周側−中心側、
外周側間という移動軌跡により所定順次でかつ周期的に
局部的な交差撚りが繰り返されることになり、この局部
的な交差撚りが平行撚りを乱して隙間を形成するのであ
る。

【００４３】次に本発明の具体例を示す。図８に示す撚
線機を使用して１×９構造の本発明スチールコードを製
作した。素線は径が０.２２mmのものを使用し、撚りピ
ッチＰは１２mm、撚り方向をＳとし、偏心ロールとして
溝周長９４．２mm、偏心量２mmの図１０(a)を使用し、
素線を偏心ロール部１７０ａ：１７０ｂ：１７０ｃ：１
７０ｄ：１７０ｅ：１７０ｆ＝２本：１本：２本：１
本：２本：１本の関係で掛け、配線板として９個の穴を
等間隔でかつ同一円周上に配列したものを使用し、フリ
ーロールを経た素線を配線板の穴に時計方向で順次通
し、バンチドコードを作成した。その結果、コード径
０.８２８mm、長さ１２０mmでの素線交差頻度Ｆが４１
回、コード長手方向と直角の断面が図７のスチールコー
ドが得られた。

【００４４】このスチールコードについて特性を測定し
た。その結果、切断荷重:９３．６kgf、ゴム付着性(ピ
ール法による):８kgf／９０%、ゴム浸透性(ゴムに埋め
込んだコードの端に５気圧の空気圧を加えてコード内部
の長手方向に浸透する空気の量をcc/minで測定する方法
による):０cc/min、０→５．０ｋｇｆ伸び:０.１３１
%、０→２．０ｋｇｆ伸び:０.０７２%、疲労性(３ロー
ル法による):２０７８７回の特性が得られ、軸方向から
荷重を掛けて目視した座屈性試験も良好であった。

【００４５】また、偏心ロールとして溝周長９４．２m
m、偏心量２mmの図１０(b)を使用し、素線を偏心ロール
部１７０ａ：１７０ｂ：１７０ｃ：１７０ｄ＝３本：２
本：２本：２本の関係で掛け、配線板への配列を上記と
同様にしてバンチドコードを作成した。その結果、コー
ド径０．８５６mm、長さ１２０mmでの素線交差頻度Ｆが
３５回のスチールコードが得られた。

【００４６】このスチールコードは、切断荷重:９３．
６kgf、ゴム付着性(ピール法による):９kgf／９０%、ゴ
ム浸透性:０cc/min、０→５．０ｋｇｆ伸び:０．１２８
％、０→２．０ｋｇｆ伸び:０．０６９％、疲労性:２０
８８２回の特性が得られ、軸方向から荷重を掛けて目視
した座屈性試験も良好であった。この結果から、本発明
のコードはタイトに撚られているにもかかわらずゴム浸
透性がよく、交差頻度が適正であるため、伸び、疲労
性、耐座屈性などの特性もも良好であることがわかる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明した本発明の請求項１によれ
ば、３本以上の素線を同一撚り方向と同一撚りピッチで
撚り合わせた１×ｎ構造のスチールコードにおいて、素
線同士が交差することなく並んだ平行状部分と素線同士
が交差した交差部分とがコード長手方向で混在してお
り、素線同士の交差によって口開きが創成されてコード
の長手方向と直角の断面形状が逐次変化し随所で開輪郭
となっているので、次のようなすぐれた効果が得られ
る。平行状部分では素線は締まって安定した撚り状態
にあるため、隣接する素線間にはほとんど隙間が存在し
ないのに対して、素線同士が交差する部分では隙間が形
成され、しかも交差した素線は互いに拘束しあって次の
平行撚り部分へと移行しているため、前記隙間の大きさ
と位置はしっかりと固定され、外力がかかっても偏った
りしない。したがって、コード中心部へのゴム浸透性と
ゴムとの付着性を良好にすることができる。

【００４８】素線同士の交差によって口開きが創成さ
れてコードの長手方向と直角の断面形状が逐次変化し随
所で開輪郭となっているため、コードの表面積が実質的
に大きくなり、ゴムとの付着力が向上し、ゴムと一体化
される。従って、剥離現象や侵入水分による発錆が防止
され、耐久性を向上することができる。素線の交差し
た部分では素線が互いに拘束しあっているため、コード
軸方向に圧縮力が作用したときにも拡開せず、座屈性能
を向上することができ、また、コード内の素線が断線を
起しても、交差部分の前記拘束作用で断線素線の遊離が
防止されるため、ゴム層の突き抜けが生じず、カレンダ
ー工程に先立つコード定尺切断時もコードがばらけず、
取扱いが容易となる。素線同士が交差することなく並
んだ平行状部分と素線同士が交差した交差部分とがコー
ド長手方向で混在しているため、各素線がほぼ同一長さ
を有し、引っ張り荷重を各素線が均等に受持つことにな
るので疲労性も向上することができる。全部の素線を
一括して撚り合わせて作られるので、製造コストを安く
することができる。

【００４９】請求項２と３によれば、適切な素線交差頻
度の設定により、ゴム浸透性、拘束力、疲労性、耐フレ
ッティング摩耗性等の特性をバランスよく実現すること
ができるというすぐれた効果が得られる。請求項６によ
れば、撚線機に供給される各素線の張力を撚り口域にお
いて周期的に変化させて隣接する１本以上の素線を入れ
替えさせ、撚線機にて一括撚りするので、請求項１の特
徴を備えたスチールコードを、簡単に、能率よく製造す
ることができるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスチールコードの一例を示す側面
図である。

【図２】本発明によるスチールコードの或る長さ範囲を
９０度ずつ位相をずらして示す側面図である。

【図３】図１のコードの各部の断面図である。

【図４】本発明によるスチールコードの他例を示す断面
図である。

【図５】本発明によるスチールコードの他例を示す断面
図である。

【図６】本発明によるスチールコードの他例を示す断面
図である。

【図７】本発明によるスチールコードの他例を示す断面
図である。

【図８】本発明によるスチールコードの他例を示す断面
図である。

【図９】本発明によるスチールコードの製造法の一例を
示す説明図である。

【図１０】本発明で使用する偏心ロールを例示する説明
図である。

【図１１】本発明で使用する配線板を例示する正面図で
ある。

【符号の説明】

１，２，３，４，５，６，７，８，９素線ａ平行部分ｂ交差部分ｃ隙間１７制御装置１７ａ偏心ロール１７ｄ配線板１７０ａ〜１７０ｎ偏心ロール部１７５穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D07B 1/06 B60C 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】３本以上の素線を同一撚り方向と同一撚り
ピッチで撚り合わせた１×ｎ構造のスチールコードにお
いて、素線同士が交差することなく並んだ平行状部分と
素線同士が交差した交差部分とがコード長手方向で混在
しており、素線同士の交差によって口開きが創成されて
コードの長手方向と直角の断面形状が逐次変化し随所で
開輪郭となっていることを特徴とするゴム補強用スチー
ルコード。
【請求項２】素線数が３本以上かつ６本以下であり、交
差部分は、素線がコード外周側からコード中心側に落ち
込み再びコード外径側に移動して隣接する素線が互いに
入れ替わるごとく交差しており、その素線交差頻度Ｆ
が、あるコード長さＬと撚りピッチＰとの関係におい
て、０．５≦(Ｆ×Ｐ)／Ｌ≦４．０の範囲にある請求項
１に記載のゴム補強用スチールコード。
【請求項３】素線数が７本以上かつ１９本以下であり、
交差部分は、素線がコード外周側からコード中心側に落
ち込み再びコード外周側に移動したり、コード中心側か
らコード外周側に移動し再びコード中心側に落ち込んだ
り、あるいは外周側の隣接する素線同士が入れ替わった
りすることで構成されており、その素線交差頻度Ｆが長
さＬと撚りピッチＰとの関係において、０．５≦(Ｆ×
Ｐ)／Ｌ≦１５．０の範囲にある請求項１に記載のゴム
補強用スチールコード。
【請求項４】素線の交差が、コード外周側素線同士の交
差と、コード外周側素線とコード中心側素線の交差の双
方を含む請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のゴ
ム補強用スチールコード。
【請求項５】素線の数が３本以上かつ１９本以下であ
り、素線径が０．１〜０．４５mmである請求項１ないし
４のいずれかに記載のゴム補強用スチールコード。
【請求項６】３本以上の素線を同一撚り方向と同一撚り
ピッチで撚り合わせた１×ｎ構造を持ち、かつ素線同士
が交差することなく並んだ平行状部分と素線同士が交差
した交差部分とがコード長手方向に混在し、素線同士の
交差によって口開きが創成されてコード長手方向と直角
の断面形状が逐次変化し、随所でコード中心部に通じる
隙間を持つように開いた開輪郭形状となっている単層ス
チールコードを得るにあたり、撚線機に供給される各素
線の張力を撚り口域において周期的に変化させて隣接す
る１本以上の素線を入れ替えさせ、撚線機にて一括撚り
することを特徴とするゴム補強用スチールコードの製造
法。
【請求項７】素線の張力の周期的な変化が、素線の供給
長さを略一定に保ちながら軸線に対して偏心させたロー
ルを通し、ついで多数の穴を同一円周上で配列した配線
板を通すことにより行われる請求項６に記載のゴム補強
用スチールコードの製造法。