JPH05171579A - ゴム物品補強用金属コードの製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴム物品の耐久性を向上させるのに有効な構
造をもつ補強用の金属コードを、金属フィラメントの断
線や曲げ疲労性の低下、低荷重域伸度の増大等を招かず
に製造する。 【構成】 撚り合わせる前の金属フィラメントの複数本
を二重仮撚り装置４に通してコード撚りピッチの０．２
５〜０．８０倍のピッチで仮撚り後解撚して螺旋状のく
せをつけ、このくせ付けした金属フィラメント２とくせ
付けしていない金属フィラメント１を集合ダイス５に導
き、二度撚り撚線機６に通して正規のコード撚りピッチ
で撚り合わせる。そのため、２に付された螺旋波状の小
さなくせがコード長手方向、直径方向とも均一で安定
し、その位相もずれず、フィラメント間隙間が均一でゴ
ムの浸透性に優れ、かつ撚りの安定した低荷重伸びの小
さいコードが得られる。また、螺旋状のくせ付けである
のでフィラメントの応力集中による曲げ疲労性の低下も
起こらない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車タイヤ、コン
ベアベルト、高圧ホースと云ったゴム物品の補強に用い
られる金属コードの製造方法、中でも、ゴム物品の耐久
性を向上させるのに有効な構造を持つ金属コードの製造
装置とこれを用いた製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴム物品補強用金属コードは、ゴムとの
接着性を付与するため、素材（ＪＩＳＧ３５０２ピアノ
線材）表面にブラス、銅、亜鉛などの金属めっきを施し
ているが、そのめっき厚さは通常０．２μｍ前後と薄い
ため、ゴム被覆されない部分があるとゴム中の水分や、
ゴムに生じた外傷が金属コードまで達した場合の外部か
らの浸透水分により短期間に腐食してしまい、その箇所
の切断荷重や耐疲労性が低下する。また、コードとゴム
との接着性が低下して剥離し、自動車タイヤの補強に用
いた場合、タイヤのいわゆるセパレーションによる品質
トラブルを起こす恐れもある。そこで金属コードを構成
する各金属フィラメントのゴム被覆率を向上させるた
め、例えば特公昭６３−６３２９３号では、複数個のく
せ付けピンを交互に配置した回転くせ付け装置で各金属
フィラメントに別々に撚りピッチより小さなピッチで一
定のくせを付け、これを二度撚り撚線機で撚り合わせる
ことにより各金属フィラメント間にゴムの浸入を良くす
る隙間を生じさせるスチールコードの製造方法と製造装
置が提案されている。

【０００３】また、特開平２−３０７９９４号では、金
属コードを構成する３本以上の金属フィラメントのうち
１本以上のフィラメントを対の歯車間に通してジグザグ
状にくせ付けし、これを他の金属フィラメントと撚り合
わせることによりゴム浸透度を良くする隙間を各フィラ
メント間に生じさせるスチールコードの製造方法が提案
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前２者の提案は、いず
れも撚りがあまくて構造が不安定なオープンコードの使
用上の欠点を補う目的で開発されているが、回転くせ付
け装置を用いてくせ付けピンでくせ付けする前者の方法
は、くせ付けを個々の金属フィラメント毎に行うため、
設備コストが高くつく。各金属フィラメントのサプ
ライ元張力によってくせ付けの大きさが左右され易く、
各金属フィラメント共均一なくせを付けるのが難しい。
くせ付けピンでフィラメントをしごくため断線し易
い。二度撚り撚線機の集合口において各フィラメント
のくせ付け位相にずれが生じ易く、撚りが不安定になる
と云った問題を有している。

【０００５】また、歯車でくせ付けを行う後者の方法
は、くせ付けが歯面に沿わせた２次元の波付けであるの
で歯型部での応力集中が著しく、曲げ疲労性が大きく低
下するので、自動車タイヤのブレーカ部、カーカス部等
のように曲げ疲労性能が要求される部分の補強には適用
し難いなどの問題がある。

【０００６】この発明は、上述した製造上或いは品質、
コスト上の問題を無くし、同時に曲げ疲労性の低下も防
止して各金属フィラメントのゴム被覆率を向上させ得る
ゴム物品補強用金属コードの製造装置と製造方法を提供
しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するために、表面に金属めっきを施したｎ本（ｎ
≧２）の金属フィラメントを撚り合わせて成るゴム物品
補強用金属コードの製造方法において、撚り合わせる前
の金属フィラメントの複数本を二重仮撚り装置に通して
コード撚りピッチの０．２５〜０．８０倍のピッチで仮
撚り後解撚し、その後、螺旋波状のくせ付けがなされた
この金属フィラメントのｓ本（ｎ≧ｓ≧２）とくせ付け
されていない（ｎ−ｓ）本の金属フィラメントを二度撚
り撚線機に通して正規のコード撚りピッチで、くせ付け
した金属フィラメントが撚り合わせ後に撚り合わせくせ
とは別にコード撚りピッチの０．２０〜０．４５倍のピ
ッチ、フィラメント径方向高さが０．０２〜０．１５mm
の螺旋波状のくせを保持する状態に撚り合わせるように
したものである。

【０００８】なお、この方法において、ｓ＝ｎの場合に
は、くせ付けされていない金属フィラメントの数は０で
あり、くせ付けした金属フィラメントのみを撚り合わせ
ることになる。

【０００９】この方法の実施に用いる本発明の製造装置
は、当然のことながら、ｎ本（ｎ≧２）の金属コードを
撚り合わせる二度撚り撚線機の前段に二重仮撚り装置を
具備させたものとなる。

【００１０】

【作用】この発明の装置とこれを用いた方法では、二度
撚り撚線機で各種金属コードを製造する際、対象フィラ
メントを一度集合して仮撚り後解撚してから分離分線し
て二度撚り撚線機へ導くため、更に詳しく言えば、二度
撚り撚線機で撚り合わせ後の金属コードの撚りの均一性
維持や残留捩れの調整を目的として行う仮撚りをさらに
工夫した二重仮撚り装置を用い、従来行われている撚り
ピッチと同程度のくせ付けよりも非常に細かい、撚りピ
ッチの０．２５〜０．８倍のピッチの螺旋波状のくせ付
けを施してから撚り合わせるため、各金属フィラメント
へ付与する細かいくせ付け形状がフィラメントの径、仮
撚りの本数、仮撚りピッチで決まり、コード長手方向及
び直径方向とも均一で安定しており、位相のづれも生じ
ない。従って、フィラメント間すき間が均一で撚りの安
定したコードが得られ、フィラメントの断線などはな
く、ゴム被覆率の高いコードが容易に得られる。また、
各金属フィラメントへ付与するくせ付形状は三次元の螺
旋状であるため、応力集中による曲げ疲労性能の低下が
ない。

【００１１】更に、くせ付けに用いる仮撚り装置を通常
の仮撚り装置（撚りピッチ及びコード径方向に添った各
フィラメントのくせ付け及び各フィラメントに内在する
残留応力を除去する目的のもの）の２倍の仮撚りが得ら
れる二重仮撚り装置にすると設備費のアップも抑制され
る。すなわち、使用する仮撚り装置が従来のままだと、
例えばフィラメントへの細かいくせ付けをコード撚りピ
ッチの０．５倍前後にするには、仮撚り装置の回転数を
二度撚り撚線機の回転数の４倍にしなければならない
が、二重仮撚り装置であれば２倍の回転数で同一目的を
達成でき、安価な設備で細かいくせ付けを容易に行うこ
とができる。

【００１２】なお、この発明の方法で作られる金属コー
ドはｎ本の金属フィラメントのうちくせ付けする本数を
２本以上とするのが望ましい。くせ付けした金属フィラ
メントが１本でもコード中心の空洞へのゴム浸入が起こ
るが、ゴムの浸透性をより良くしてゴム被覆率を高める
には、くせ付け本数を２本以上として２つ以上の異なる
方向からゴムが浸入できるようにしておく方が有利であ
る。

【００１３】このほか、くせ付けピッチはコードの撚り
ピッチと同等以上あると二度撚り撚り合わせの際各種ガ
イドとの抵抗などによりくせが消えてゴム浸入に必要な
フィラメント間隔が保てなくなる。また、コードの撚り
ピッチの０．２倍未満になると金属フィラメントのねじ
り量が大きくなり、コードに成形した時、コード強力の
低下が著しくなるだけでなく、フィラメント間のすき間
面積が小さくなってゴム浸入が少なくゴム被覆率が低下
するので好ましくない。適正値について検討した結果、
ゴム浸入に必要なフィラメント間すき間は最大部で０．
０２mm以上であり、これを容易に保持できる細かいくせ
付けピッチの範囲はコードの撚りピッチの０．２５〜
０．８倍であることが判った。この範囲内でくせ付けピ
ッチを一定させるとなお良い。仮撚りピッチの調整は二
重仮撚り装置の回転速度を制御して行う。

【００１４】

【実施例】この発明の製造方法に関し、１×５の単撚り
構造について小さい波状のくせを付けた３本の金属フィ
ラメントとくせ付けしていない２本の金属フィラメント
を撚り合わせた金属コードを図１に示すこの発明の製造
装置を用いて作る場合を例に挙げて詳細を説明する。

【００１５】図に示すように、３本の金属フィラメント
を二重仮撚り装置４で仮撚り後解撚することによって三
次元螺旋形態の小さな波状のくせを有するフィラメント
２が得られる。この際、二重仮撚り装置４は、回転数の
増加を抑えるために二度撚り撚線機６と同一方向に回転
させ、フィラメント２の波の巻き方向をコードの撚り合
わせ方向と一致させることが重要である。これ等くせの
付いた金属フィラメント２とくせ付けしていない２本の
金属フィラメント１を集合ダイス５に導いた後、二度撚
り撚線機６に導入して撚りの締まった状態に撚り合わせ
る。

【００１６】なお、４でくせ付けされた金属フィラメン
ト２は、集合ダイス５に導く前に、分離分線装置１２で
一旦完全に分離してから撚り合わせる。これは、くせ付
けする金属フィラメントの数が多い場合には特に有効な
工程である。

【００１７】また、くせ付けした金属フィラメント２と
くせ付けしていない金属フィラメント１を撚り合わせる
際には、各金属フィラメント１、２を、集合ダイス５に
導く前に位置決め装置１４に通し、この装置１４で適度
に分散位置決めした後に撚り合わせるのが望ましい。こ
の分散位置決めにより、くせ付けした金属フィラメント
２と隣接フィラメント間に形成される隙間の分散性が良
くなり、コード内部へのゴム浸入がコード長手方向の各
部において容易になるからである。撚り合わせる金属フ
ィラメントの本数が多い場合（４本以上）には特に、こ
の分散位置決めによる隙間分散の効果が著しい。

【００１８】この方法で得られる金属コード３の断面を
図２（ｃ）に示す。くせ付けした金属フィラメント２
は、小円ａに内接しながらフィラメントの長手方向に小
さな螺旋を描き、さらに、この状態で大円Ａに内接しな
がらコードの長手方向に大きな螺旋を描いた状態になっ
ている。従って、隣接フィラメントとの間に、小円ａと
金属フィラメント２との径差（これがくせ付け高さの残
存量）による隙間が生じてゴム浸透性が良くなる。ま
た、金属フィラメント２に付与されたくせは小さな螺旋
波状を呈しているので曲げ疲労性が低下することがな
い。くせ付けの形状は二重仮撚り装置４によって施すく
せの大きさと二度撚り撚線機６の個所での製造条件によ
って自由に設定できるが、先に述べた理由からくせ付け
のピッチは０．２５〜０．８Ｐ（Ｐ＝コードの撚りピッ
チ）とする。また、くせ付け高さはコードの撚り合わせ
後に０．０２mm以上が残存するように定める。

【００１９】以下に、より詳細な実施例について述べ
る。

【００２０】−実施例１− 直径０．２８mmのブラスめっき金属フィラメントの３本
を、そのうちの１本はくせ付けせずに、他の２本は二重
仮撚り装置に通して仮撚りピッチ０．４５Ｐでくせ付け
を施し、一旦分離分線後、両者を二度撚り撚線機の集合
口に導いて撚りピッチＰ＝１５mmで撚り合わせ、図２
（ａ）に示すような断面形状の１×３×０．２８のセミ
コンパクトコード（Ｓ・Ｃ・Ｃ）を得た。

【００２１】−実施例２− 直径０．２５mmのブラスめっき金属フィラメントの４本
を、そのうちの２本はくせ付けせずに、残り２本は二重
仮撚り装置に通して仮撚りピッチ０．５３Ｐでのくせ付
け、及び分離分線後、両者を交互に再配列し、集合口に
導いてＰ＝１２mmで撚り合わせ、図２（ｂ）に示すよう
な断面形状の１×４×０．２５のＳ・Ｃ・Ｃを得た。

【００２２】−実施例３− 直径０．２５mmのブラスめっき金属フィラメントの５本
を、２本はくせ付け無し、残り３本は二重仮撚り装置に
よる仮撚りピッチ０．５８Ｐでのくせ付け後に分離分線
し、この両者を交互に再配列して集合口に導きＰ＝１０
mmで撚り合わせて図２（ｃ）に示すような断面形状の１
×５×０．２５のＳ・Ｃ・Ｃを得た。

【００２３】−実施例４− 直径０．２８mmのブラスめっき金属フィラメントの３本
を、３本共二重仮撚り装置に通して０．５０Ｐの仮撚り
ピッチでくせ付けし、一旦分離分線後、これ等を集合口
に導いてＰ＝１５mmで撚り合わせ、図３（ａ）に示すよ
うな断面形状の１×３×０．２８のセミコンパクトコー
ド（Ｓ・Ｃ・Ｃ）を得た。

【００２４】−実施例５− 直径０．２５mmのブラスめっき金属フィラメントの５本
を、５本共二重仮撚り装置に通して仮撚りピッチ０.6１
Ｐでのくせ付け及び分離分線後、集合口に導いてＰ＝１
０mmで撚り合わせ、図３（ｂ）に示すような断面形状の
１×５×０．２５のＳ・Ｃ・Ｃを得た。

【００２５】−比較例− 上述した実施例の各コードとの比較のために表１に示す
構成の従来のクローズドコード（Ｃ・Ｃ）及びオープン
コード（Ｏ・Ｃ）を作った。また、歯形のピッチ、高さ
が共に３mmの一対の噛み合い状歯面間に金属フィラメン
トを通してジグザグにくせ付けした後撚り合わせた波付
コード（Ｗ・Ｃ）も作り比較例とした。この比較例はい
ずれも撚りピッチをＰ＝１０mmにしている。

【００２６】以上の各金属コードについて、耐食性の代
用特性であるコード内部のゴム被覆率と、低荷重域伸度
及び曲げ疲労性を調査した。その結果を表１に併せて示
す。

【００２７】同表から判るように、実施例１〜５はいず
れも比較例に比べてゴム浸透度の良否で決まるゴム被覆
率が大きく、低荷重域伸度は小さい。また、曲げ疲労性
はクローズドコード（Ｃ・Ｃ）と比較して同水準の結果
が得られている。

【００２８】

【表１】

【００２９】なお、図１は二重仮撚り装置４が１台に対
して二度撚り撚線機が１台になっているが、１台の二重
仮撚り装置の後方に、同調して回転する二度撚り撚線機
を複数台並列に配置し、仮撚り後解撚してくせをつけた
金属フィラメントを二重仮撚り装置から二度撚り仮撚装
置の各々に分配して供給することも可能である。

【００３０】また、この図１の製造装置は、分離分線装
置１２と位置決め装置１４を具備しているが、これ等は
好ましい装置であって、本発明の必須の要素ではない。

【００３１】また、本発明の装置及び方法は、ここで例
に挙げた単撚り構造だけでなく、３＋６、３＋９、３＋
９＋１５等の多層撚り構造や１×１２、１×１９、１×
２７等のバンチド撚り構造のコードの製造にも適用でき
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の製造装
置を用いれば、仮撚り、解撚りによる事前のくせ付けと
本撚りを連続的に実施できるので、生産性、製造コスト
の面で有利になる。また、この装置を用いたこの発明の
製造方法によれば、ゴム浸入に必要なフィラメント間隙
間を得るためのくせ付けを、二重仮撚り装置による金属
フィラメント同士の所定ピッチ（コード撚りピッチの
０．２５〜０．８０倍）での仮撚り後の解撚によって行
うので、フィラメント断線などの製造上の問題を生じる
ことなく金属フィラメント間隙間が均一で撚りの安定し
た金属コードが得られ、ゴム被覆率が高まって耐食性が
改善される。

【００３３】また、曲げ疲労性の低下がなく、さらに、
低荷重域の伸度が小さいため使用時の品質問題も解消さ
れる。従って、耐久性、安全性が重視される自動車タイ
ヤ、高圧ホース、コンベアベルトなどのゴム物品補強用
金属コードの製造に利用すると特に効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の製造装置と製造方法の一例を示す線
図

【図２】この発明の方法で得られるセミコンパクトコー
ドの断面図

【図３】この発明の方法で得られる疑似コンパクトコー
ドの断面図

【符号の説明】

１ くせ付けしていない金属フィラメント ２ くせ付けした金属フィラメント ３ 金属コード ４ 二重仮撚り装置 ５ 集合ダイス ６ 二度撚り撚線機 ７ サプライリール ８ 加撚側ターンローラ ９ 解撚側ターンローラ １０ クレドール １１ 撚りの保持ローラ １２ 分離分線装置 １３、１６ ローラ目板 １４ 位置決め装置 １５ ガイドローラ １７ フライヤ １８ 巻取りリール １９ 集合ダイス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二度撚り撚線機の前段に二重仮撚り装置
   を具備し、コードを構成するｎ本（ｎ≧２）の金属フィ
   ラメントのうち、ｓ本（ｎ≧ｓ≧２）の金属フィラメン
   トを前記二度撚り撚線機で撚り合わせる前にこの二重仮
   撚り装置に通し、ここで仮撚り後解撚りしてこのｓ本の
   金属フィラメントに螺旋波状の小さなくせを付けるよう
   にしてあるゴム物品補強用金属コードの製造装置。
2. 【請求項２】 二度撚り撚線機と二重仮撚り装置の間
   に、二重仮撚り装置で仮撚り解撚りした金属フィラメン
   トを一旦完全に分離して二度撚り撚線機に送る分離分線
   装置を設けた請求項１記載のゴム物品補強用金属コード
   の製造装置。
3. 【請求項３】 分離分線装置と二度撚り撚線機との間
   に、分離分線後の金属フィラメントの各々と、くせ付け
   されていない（ｎ−Ｓ）本の金属フィラメントを更に適
   度に分散させて位置決めする位置決め装置を設けた請求
   項２記載のゴム物品補強用金属コードの製造装置。
4. 【請求項４】 表面に金属めっきを施したｎ本（ｎ≧
   ２）の金属フィラメントを撚り合わせて成るゴム物品補
   強用金属コードの製造方法において、撚り合わせる前の
   金属フィラメントの複数本を二重仮撚り装置に通してコ
   ード撚りピッチの０．２５〜０．８０倍のピッチで仮撚
   りした後解撚し、その後、螺旋波状のくせ付けがなされ
   たこの金属フィラメントのｓ本（ｎ≧ｓ≧２）とくせ付
   けされていない（ｎ−ｓ）本の金属フィラメントを二度
   撚り撚線機に通して正規のコード撚りピッチで撚り合わ
   せることを特徴とするゴム物品補強用金属コードの製造
   方法。