JPH07309103A

JPH07309103A - ラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH07309103A
Application number: JP6125822A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Matsumaru; 一夫松丸
Original assignee: Tokyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1994-05-16
Filing date: 1994-05-16
Publication date: 1995-11-28
Anticipated expiration: 2014-07-19
Also published as: JP2920469B2

Abstract

(57)【要約】【目的】コード中心部へよくゴムが浸透するとともにゴ
ムとの付着性が良好で、セパレーションを的確に防止す
ることができ、しかもそれでいて素線集合体としてのま
とまりがよく良好な機械的特性を有し、動的、静的な歪
によく耐えることができるラジアルタイヤを提供するこ
とにある。【構成】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で少なく
とも部分的に補強されたラジアルタイヤにおいて、前記
スチールコードが、素線同士が交差しない部分と交差す
る部分がコード長手方向に混在し、素線同士の交差によ
ってアイ状の口開きが創成され、コード長手方向と直角
の断面が逐次変化し随所で開輪郭となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスチールコードで補強さ
れた空気入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術及びその技術的課題】周知のようにラジア
ルタイヤはトレッドとカーカスとの間にベルト層と呼ば
れる補強部が複数層設けられ、カーカスを半径方向に締
め付けるようになっている。こうしたベルト層には複数
本の素線(フィラメント)を撚り合わせたスチールコード
が使用されている。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とりわけ素線数が６
本以下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。ところで、タイヤに発生す
る歪は、内圧をかけることによる静的な歪と、タイヤが
動いているときの接地部分に生ずる動的な歪が複合的に
生ずる。ベルト層についてみると、スチールコードの静
的な歪はクラウンセンターの歪が最大で、ショルダー部
では自由端であるため歪はゼロとなり、これに対応して
せん断歪はコードの端で最も大きくなる。すなわち、ベ
ルト縁部で層間せん断歪が最も大きく、コードとゴムと
のセパレーション現象が起りやすい。また、動的歪は主
として曲げ歪であり、この曲げ歪はコードとゴムの伸長
・圧縮歪を生じさせ、やはりベルト縁などに集中的な歪
を発生させる。そして、コーナリング力や駆動制動力に
よってタイヤには歪が生じ、その歪は特にコーナリング
などによる横力の影響が大きく、ベルトは横力によって
面内の曲げが生じ、外側には伸長歪が、内側には圧縮歪
(コード軸方向の圧縮力)が付加される。

【０００３】このような状況に対応するためには、第１
に、スチールコードがゴムと確実に一体化した複合体と
なっていなければならない。第２に素線集合体としてま
とまりがあり、高い剛性と圧縮を受けたときニバードケ
ージとなりにくいなどの良好な機械的特性を有していな
ければならない。前者について述べると、スチールコー
ドとゴムとの接着状態が完全でないと、前記のようなせ
ん断歪や曲げ歪によって容易にスチールコードとゴムと
の剥離現象を起すほか、トレッドの傷などを通して外部
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セパレー
ションを早める。これ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。しかし、
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。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】後者については、素線集合体として一体性
が乏しく機械的特性が良好でない場合には、せん断歪、
伸長歪、圧縮歪の繰り返しによってコード端部にばらけ
が生じたり、疲労によって折れが生じたりし、補強材と
しての機能が不十分になる。しかし、この機能は前者の
機能(ゴム浸透性や付着力)と両立しにくく、前記のよう
にスチールコードの撚りをルーズにしたりして素線間の
隙間を大きく構成することは、複数本の素線がまとまっ
て強度メンバーとして働く特性を減殺することになるの
である。すなわち、前記のような隙間形成技術は、理論
的にはともかくとして、実際に適用したスチールコード
では、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均一なゴム浸
透性などが低下する問題が生ずる。また、コード軸方向
に圧縮力が作用した場合に、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、座屈によって折れが生じ
やすくなることが問題である。また、素線間の拘束力が
弱いため、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。

【０００５】なお、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。しかし、この先行技術はコード径が
大きくなるためベルト層には不向きであり、また、中心
層の引抜き抵抗を増加させることは可能であるが、ゴム
浸透性について考慮しておらず、コード長手方向と直角
の断面が常に多角形状に特定され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。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。従って、前記した２つの特性を満足させること
は事実上困難であった。

【０００６】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
ド中心部へよくゴムが浸透するとともにゴムとの付着性
が良好で、セパレーションを的確に防止することがで
き、しかもそれでいて素線集合体としてのまとまりがよ
く良好な機械的特性を有し、動的、静的な歪によく耐え
ることができるラジアルタイヤを提供することにある。

【０００７】

【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で少な
くとも部分的に補強されたラジアルタイヤにおいて、前
記スチールコードが、素線同士が交差しない部分と交差
する部分がコード長手方向に混在し、素線同士の交差に
よってアイ状の口開きが創成され、コード長手方向と直
角の断面が逐次変化し随所で開輪郭となっている構成と
したものである。好適には前記スチールコードはベルト
層に使用される。この場合、素線数は３本以上かつ７本
以下であり、素線交差頻度Ｆが、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、より好適には０．５≦(Ｆ×Ｐ)／Ｌ≦２．０の
範囲にある構成とする。本発明によるスチールコード
は、素線同士が平行状に並んでいる部分のほか、素線が
コード外径側からコード中心側に移動し再びコード外径
側に移動したり、コード中心側からコード外径側に移動
し再びコード中心側に移動したり、あるいはさらに外径
側の隣接する素線同士が入れ替わるというように互いに
交差している部分が所定頻度で数多く存在している。前
記素線の交差は、コード外径側素線同士の交差と、コー
ド外径側素線とコード中心側素線の交差を含むものであ
り、また、隣接する２本以上の素線が平行なまま他の１
本以上の素線と交差している場合を含むものである。前
記スチールコードは、好適には、撚線機に供給される各
素線の配列を撚り口領域で周期的に変化させ、隣接する
１本以上の素線を入れ替えさせることで作られるもの
で、各素線の配列を撚り口域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。

【０００８】

【作用】本発明においては、スチールコードは素線同士
が交差しない部分と交差する部分がコード長手方向に混
在しており、素線同士が交差しない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アイ状の隙間が形成される。しか
し、交差した素線は素線と素線がお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。素線が交
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、ゴムとのセパレーション現象や侵入水分による
発錆が防止され、ベルト層に適用した場合に、コーナリ
ング時などに生ずるベルトゴ縁部せん断歪に対する耐久
性を大きく向上することができる。上記のような特性を
有していながら、素線の交差した部分では素線がお互い
に拘束しあっているため、素線集合体としてまとまりが
よく、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コードがばらけず、ゴム層
の突き抜けも生じない。しかも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。ことに素線交差部頻度Ｆを一定
の範囲に設定したときには、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。したがって本発明によれば、内圧充填に
よる歪、走行による負荷時の歪、横力による伸長・圧縮
歪に対する耐久性の向上を図ることができる。

【０００９】

【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ラジアルタイヤを示して
おり、１１はカーカス、１２はトレッド、１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ，１３ｄはカーカス１１とトレッド１２との
間に配した複数枚(この例では４枚)のベルトである。前
記ベルト１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは平行配列の
スチールコード１０の両側からゴムをトッピングしてゴ
ム層１４としこれを加硫することにより作られている。
ゴムは天然ゴム、合成ゴムのいずれでもよいが、セパレ
ーションとコード耐久性の面から、50%モジュラスが10
〜40kg/cm²であることが好ましい。本発明の特徴は前記
スチールコード１０にある。図３は本発明における１×
４構造の単層スチールコード１０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。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、交差撚りが
組み込まれて故意に撚りが乱されている。すなわち、図
３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
お互いに交差した部分ｂを有し、交差部分ｂにはアイ状
の口開きが創成され、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５な
いし図１０のように随所で開輪郭を呈する特異なものと
なる。

【００１０】図４は図３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４(a)では各素線はほぼ平行に並んでいる
が、これと９０度位相のずれた面では、図４(b)のよう
にたとえば素線２と３が交差しており、それによりアイ
状に口の開いた隙間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４(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４
(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、コード周方向においても素線が交差する
部分ｂと素線が平行な部分ａとが混在する。

【００１１】図５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。

【００１２】図６は本発明による１×３構造のスチール
コード１０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。図７は本発明による１
×５構造のスチールコード１０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。このスチー
ルコード１０及び他のいずれのにおいても、前記した図
３と同じように、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
素線がお互いに交差した部分ｂを有し、交差部分ｂには
アイ状の口開きが創成され、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、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。そしてまた、図４と同じよ
うに、ある長さの領域で、コード周方向においても素線
が交差する部分ｂと素線が平行な部分ａとが混在し、周
方向のある位相では、２本ないし３本の素線が交差して
アイ状に口の開いた隙間ｃが形成され、また、さらに位
相のずれた面では、前記素線と別かまたは一部が共通す
る２本以上の素線が交差し、それによって隙間ｃが形成
されている。さらにこれから位相がずれた面でも、前記
位相の素線と別かまたは一部が共通する２本以上の素線
が交差することによって隙間ｃが形成されるのである。

【００１３】図８は本発明による１×６構造のスチール
コード１０について、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。

【００１４】図９は本発明による１×７構造のスチール
コードを示しており、(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。前記図３ないし図９のスチ
ールコードはベルト１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに
最も適するコード構造である。ただし、図３ないし図９
のスチールコードはすべてのベルトに用いられる場合に
必ずしも限定されない。たとえば最もカーカスから遠い
(トレッドに近い)ベルト１３ｄについては切断伸びが大
きなコードを使用してもよい。図１０は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。
このコードはカーカス補強に適している。

【００１５】いずれにしても本発明のスチールコード１
０は、各素線が任意の順序でコード中心側と外周側の間
および外径側で移動したり、外径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。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、外径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６ないし図１０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６ないし図１０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１０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。

【００１６】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≦１４の場合０．５≦(Ｆ×Ｐ)／Ｌ≦１５．０ (Ｆ×Ｐ)／Ｌが０．５未満では素線の交差数が少なく、
アイ状の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７本
以下のときに４．０を超え、また素線数が８本以上で１
４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≦１
０．０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。なお、カーカス用としては、前記し
た例のほか、１×８、１×９、１×１０、１×１１、１
×１２、１×１３、１×１４などを含むものである。し
かし素線数が１５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。本発明を利用したカーカスを補強用のスチール
コードは、８本以上かつ１４本以下の素線を一括撚り
し、各素線がコード外径側からコード中心側に進入し再
びコード外径側に移動たり、コード中心側からコード外
径側に移動し再びコード中心側に進入したり、あるいは
外径側の隣接する素線同士が入れ替わることで素線が互
いに交差しており、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≦１
５．０の範囲、好適には１．０≦(Ｆ×Ｐ)／Ｌ≦１０．
０の範囲の構成が適している。

【００１７】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１１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１５
３，１５３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。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配列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１２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。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１８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’より下流には、偏心ロー
ル１７ａと若干高さレベルの差を持ったガイドロール１
７ｃ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
１７ｂ’，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１７
ｃ’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。

【００１８】前記偏心ロール１７ａは図１２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１２(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。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を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、本発明の意図してような特異なコード得られ
ない。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。

【００１９】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に導かれ、キャプスタン１５
５を介して巻取りボビン１５６に導かれる。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１
５７に到る過程で第１回の撚りが入れられ、ガイドロー
ル１５８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。

【００２０】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。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、異なる
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。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。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。

【００２１】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１２
（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１２(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。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。

【００２２】次に本発明の具体例を示す。実施例１図１１に示す撚線機を使用して１×５構造の本発明スチ
ールコードを製作した。素線は径が０.３５mmのものを
使用し、撚りピッチＰは１８mm、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:170d:170e
＝１本：１本：１本：１本：１本の関係で掛け、配線板
として５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１．０６mm、長さ１８０mmでの素線交差頻
度Fが３２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。このスチールコードについて
特性を測定した。その結果、引張り強度:３８０kgf/m
m²、切断荷重:１３９．４kgf、ゴム付着性(ピール法に
よる):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/mi
n、疲労性(３ロール法による):１８７８７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、疲労性、耐座屈性などの機械的特
性もも良好であることがわかる。

【００２３】上記スチールコードを図１の４枚のベルト
の補強コードとして使用し、タイヤサイズ１０００Ｒ２
０のラジアルタイヤを作成した。ゴムは次の配合(重量
部)とし、150℃×25minの条件で加硫した。天然ゴム:100 HAF:50 ステアリン酸:1 ZnO:5 3C:
3 硫黄:2 加硫促進剤:1.5 老化防止剤:0.5 ベルト厚さは２１ｍｍ、コード間隔は2.2mm、コード角
度は4ベルトとも20度とした。なお、カーカスには通常
のスチールコード(3+9+15×0.175+1)を13本/2.54cmの密
度で角度90度に配列した。かかるラジアルタイヤに内圧
７．５Kg/cm³を充填し、JIS標準荷重を負荷し、速度４
０km/hのドラムテストを行った。比較のため、素線径0.
35mmの素線5本を撚りピッチ１８mm、S撚りで一括撚りし
たコンパクトタイプのスチールコードを上記条件でベル
トに埋め込んだラジアルタイヤについても走行試験し
た。走行距離25000km相当の走行時間に達したところで
タイヤを分解し、各ベルト層におけるスチールコードの
折れと、コード縁部セパレーションを検査した。その結
果、本発明品はスチールコードの折れとコード縁部セパ
レーションは０であった。これに対し、比較品はコード
の折れが１５％、コード縁部セパレーションが２５％発
生していた。このことから、本発明はベルト縁部せん断
歪に対する耐久性が高く、曲げ歪に対しても優れた耐力
を有していることがわかる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した本発明の請求項１ないし請
求項３によるときには、ゴム浸透性とゴムとの付着性が
良好であるとともに、素線集合体としてまとまりがよ
く、耐疲労性やコード軸方向の圧縮圧力に強いスチール
コードを用いるため、ベルト縁部せん断歪によるゴムと
のセパレーション現象を確実に防止することができると
ともに、横力による歪に対しても耐久性をよくすること
ができるというすぐれた効果が得られる。請求項７と８
によれば、上記特性のスチールコードを一工程で経済的
に能率よく製造することができるため、ベルトコストひ
いてはタイヤコストを低減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】本発明によるラジアルタイヤの一例を示す部分
切欠正面図である。

【図２】図１のベルト層の模式的拡大図である。

【図３】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４】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５】図１のコードの各部の断面図である。

【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他例を示す断面
図である。

【図１０】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１１】本発明によるスチールコードの製造装置の一
例を示す説明図である。

【図１２】図１１の装置で使用する偏心ロールを例示す
る説明図である。

【図１３】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１０スチールコード１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄベルト

Claims

【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で少
なくとも部分的に補強されたラジアルタイヤにおいて、
前記スチールコードが、素線同士が交差しない部分と交
差する部分がコード長手方向に混在し、素線同士の交差
によってアイ状の口開きが創成され、コード長手方向と
直角の断面が逐次変化し随所で開輪郭となっていること
を特徴とするラジアルタイヤ。
【請求項２】素線数が３本以上かつ７本以下であり、素
線交差頻度Ｆが、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の範囲にあるス
チールコードがベルト層に使用されている請求項１に記
載のラジアルタイヤ。
【請求項３】素線交差頻度Ｆが０．５≦(Ｆ×Ｐ)／Ｌ≦
２．０の範囲にある請求項２に記載のラジアルタイヤ。
【請求項４】素線の交差が、コード外径側素線同士の交
差と、コード外径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のずれかに記載のラジ
アルタイヤ。
【請求項５】素線の交差が、隣接する２本以上の素線が
平行なまま他の１本以上の素線と交差している場合を含
む請求項１ないし請求項４に記載のラジアルタイヤ。
【請求項６】素線の直径が０．１〜０．４５mmである請
求項１ないし請求項５のいずれかに記載のラジアルタイ
ヤ。
【請求項７】スチールコードが、撚線機に供給される各
素線の配列を撚り口域において周期的に変化させ、隣接
する１本以上の素線を入れ替えさせることで作られたも
のである請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のラ
ジアルタイヤ。
【請求項８】素線の配列の撚り口域における周期的な変
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７
に記載のラジアルタイヤ。