(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コード撚り方向に互いに撚られたスチールエレメントからなり、それらのスチールエレメントの少なくとも一つは波形であるようなスチールコードの製造方法において、
（ｉ）前記の少なくとも一つのスチールエレメントを平面的な波形を付与するように変形させる工程と、
（ｉｉ）前記変形させる工程（ｉ）と同時に、前記の少なくとも一つのスチールエレメントを前記コード撚り方向と逆向きであるエレメント撚り方向に所定量だけ撚る工程と、
（ｉｉｉ）その後に、前記撚られたスチールエレメントを個々に前記コード撚り方向にそれらの軸線回りに回転させるよう、前記の少なくとも一つの変形され撚られたスチールエレメントを他のスチールエレメントと共に前記コード撚り方向に撚って最終的なスチールコードを得るものであり、最終的なスチールコードを得るための撚りの程度は、前記の少なくとも一つのスチールエレメントが平面的な波形を有するようにするための撚りと実質的に同じ程度である工程と、
を含むスチールコードの製造方法。
【請求項２】
前記工程（ｉｉｉ）に記載の最終的なスチールコードを得るための撚りは、ダブルツイスタによってある回転速度で行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記方法は、個々のスチールエレメントを最終的なスチールコードに必要な長さだけ引き出す工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記必要な長さの引き出しは、前記撚りが上流側に移動するようにする斜めに配置される案内プーリによって行われることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記方法は、フライヤの内側で最終的なスチールコードを巻く工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記工程（ｉｉ）に記載の前記撚りは、前記回転速度ｎBの二倍の速度ｎCで行われることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、第１方向に互いに撚られたスチールエレメントからなり、それらのスチールエレメントの少なくとも一つは波形であるようなスチールコードを製造する方法およびその装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、第１方向に互いに撚られたスチールエレメントからなり、それらのスチールエレメントの少なくとも一つは波形を有しているようなスチールコードに関する。
【０００３】
【従来技術】
従来技術のＥＰ−Ａ−０５５１１２４は、コアフィラメントとそのコアフィラメントを包囲する複数の層フィラメントからなるスチールコードを開示している。このコアフィラメントには、空間的な波形又は平面的な波形を付与することができる。
【０００４】
平面的な波形のコアフィラメントを有する実施例は、ゴムタイヤのブレーカ又はベルト層の補強材して用いられるとき、特に有利である。その理由の一つは、波形面がタイヤのゴムプライと平行であれば、コアフィラメントが波形でその結果としてコード径が増加しても、ゴムプライの厚みは増加しない、という点にある。また，他の理由は、平面的な波形は空間的な波形と比較してゴムの浸透性が良好である、という点にある。
【０００５】
図１は、１本のコアフィラメントと６本の層フィラメントを有する（１＋６）スチールコード１０を製造する従来の方法を例示している。コアフィラメント１２は平面的な波形である。その製造は、公知の管状撚り機１４によって実施される。コアフィラメント１２は供給スプール１６から巻き戻され、コアフィラメント１２に平面的波形を与える変形装置として機能する２つの定置された歯付き輪１８の歯間を通過する。歯付き輪１８は、外部モータを用いずに、歯間から引き抜かれるコアフィラメント１２によって駆動される。このように変形されたコアフィラメント１２は管状撚り機１４の方に移動し、その管状撚り機１４の円筒面（案内要素、図示せず）に沿って案内される。管状撚り機の円筒状主要部は、層フィラメント２１が巻き戻される６つの定置された供給スプール２０を備えている。これらの層フィラメント２１も撚り機１４の円筒表面を介して案内される。撚り機１４の下流端において、層フィラメント２１は予備加工装置２２によって塑性的に変形され、（１＋６）スチールコード１０を形成するために、コード成形金型２４によってコアフィラメント１２の周囲に巻き付けられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
良く知られているように、管状撚り機１４は、個々のスチールフィラメント１２、２１にそれら自身の軸線回りの回転を与えないので、コアフィラメント１２の平面的波形は、スチールコード１０が作製された後においても一つの平面に沿って残留する。これは、管状撚り機１４の一つの利点である。管状撚り機１４の欠点は、撚り機１４の回転（参照番号２５で示す）毎に一つの撚りしかスチールコード１０に与えることができない、という点にある。従って、生産量が制限される。管状撚り機１４の他の欠点は、供給スプール２０の大きさが制限されるという点にある。
【０００７】
本発明の目的は、波形のスチールエレメントを少なくとも一つ備えるスチールコードを安価に製造する方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、安価に製造された平面的に波形のスチールエレメントを少なくとも一つ備えるスチールコードを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１態様によれば、コード撚り方向に互いに撚られたスチールエレメントからなり、それらのスチールエレメントの少なくとも一つは波形であるようなスチールコードの製造方法において、
（ｉ）前記の少なくとも一つのスチールエレメントを平面的な波形を付与するように変形させる工程と、
（ｉｉ）前記変形させる工程（ｉ）と同時に、前記の少なくとも一つのスチールエレメントを前記コード撚り方向と逆向きであるエレメント撚り方向に所定量だけ撚る工程と、
（ｉｉｉ）その後に、前記撚られたスチールエレメントを個々に前記コード撚り方向にそれらの軸線回りに回転させるよう、前記の少なくとも一つの変形され撚られたスチールエレメントを他のスチールエレメントと共に前記コード撚り方向に撚って最終的なスチールコードを得るものであり、最終的なスチールコードを得るための撚りの程度は、前記の少なくとも一つのスチールエレメントが平面的な波形を有するようにするための撚りと実質的に同じ程度である工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
「スチールエレメント」は、一本のスチールフィラメントだけではなく、一本以上のスチールフィラメントからなるストランドも意味する。
【００１１】
撚りの「所定量」は、必要とされる最終撚り工程またはスチールコードの撚りピッチによって決定される。よく知られているように、撚りピッチは撚りの回数に反比例する。１０ｍｍの撚りピッチの場合、コードの撚り回数は１００回／メートルであり、２０ｍｍの撚りピッチの場合、コードの撚り回数は５０回／メートルである。
【００１２】
前記工程（ｉｉｉ）に記載の最終的なスチールコードを得るための撚りは、ダブルツイスタによってある回転速度で行われるのが好ましい。
【００１３】
撚られたスチールエレメントは、個々にそれらの軸線回りに回転される。これは、撚りが所謂単一ツイスタによって、または、好ましくは所謂ダブルツイスタによってなされることを意味している。このようなツイスタ、特にダブルツイスタの生産量は、管状撚り機の生産量よりもはるかに高い。
【００１６】
前記方法は、個々のスチールエレメントを最終的なスチールコードに必要な長さだけ引き出す工程を含むのが好ましい。
【００１７】
前記必要な長さの引き出しは、前記撚りが上流側に移動するようにする斜めに配置される案内プーリによって行われるのが好ましい。
【００１８】
前記方法は、フライヤの内側で最終的なスチールコードを巻く工程をさらに含むのが好ましい。
【００１９】
前記工程（ｉｉ）に記載の前記撚りは、前記回転速度ｎBの二倍の速度ｎCで行われるのが好ましい。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図２は、本発明の第１参考例を概略的に例示している。コアフィラメント１２は供給スプール１６から引き出され、平面的波形を得るために、２つの定置された歯付き輪１８の歯間を通過する。このように変形されたコアフィラメント１２は、反転プーリ２６を介して、矢印２９の方向に回転するフライヤ２８を通して、案内プーリ３０に案内される。供給スプール１６および歯付き輪１８はフライヤ２８の内側に定置されている。
【００２６】
さらに、コアフィラメント１２は、ダブルツイスタの上流の組み合わせ点で６本の層フィラメント２１と合流する。組み合わされたフィラメント１２、２１は、案内プーリ３４を介して、矢印３７の方向に回転するフライヤ３６を通って、反転プーリ３８に案内される。反転プーリ３８によって、スチールコード１０は方向が変換されて、そのスチールコード１０が巻かれる定置スプール４０に導かれる。
【００２７】
第１参考例の作用は以下の通りである。フライヤ２８，３６は同じ方向２９、３７に、かつ実質的に同じ回転速度ｎで回転する。平面的な波形のコアフィラメント１２は方向２９にフライヤ２８の各回転毎にＳ方向において２回の撚りを受ける。しかし、下流側において、そのコアフィラメントはフライヤ３６の各回転毎にＺ方向において２回の撚りを受ける。フライヤ２８，３６の回転速度は実質的に同じなので、Ｓ方向の撚りはＺ方向の撚りによって補償され、波状のコアフィラメント１２は、最終的なコード１０に撚られる間に、元の平面的波形に戻ることができる。ここで、Ｓ方向は、コードを垂直に保持したときに、コードのより目がＳの字の中央部の斜めの線の方向に沿う場合のより方向をいう。Ｚ方向は、Ｓ方向と逆の関係にあり、より目がＺの字の中央部の斜めの線の方向に沿う場合をいう。
【００２８】
この参考例において、最終的なコードにおけるコアフィラメントはその中心軸線回りの回転が与えられず、その結果、その表面にらせん状の引抜き線を有しない。
【００２９】
前述したように、またよく知られているように、ダブルツイスタのフライヤ３６の各回転毎に２度の撚りがコードに与えられ、これはダブルツイスタが管状撚り機の生産量に対して２倍の生産量を有することを意味している。
【００３０】
図３は、本発明の第２参考例の方法と装置を概略的に例示する。コアフィラメント１２は定置された供給スプール１６から引き出され、ダブルツイスタに案内される前に、２つの歯付き輪１８の歯間を通過する。歯付き輪は定置され、外部モータを用いずに、歯間から引き抜かれるコアフィラメント１２によって駆動される。変形されたコアフィラメント１２は、第１案内輪４２を介して、フライヤ４３およびフライヤ４３の内側の第１反転プーリ４４を通って、組み合わせ点３２に到達する。６つのスプール２０がフライヤ４３の内側に定置され、組み合わせ点３２でコアフィラメント１２と組み合わされる層フィラメント２１を供給する。その後、組み合わされたスチールフィラメント１２、２１は、第２反転プーリ４６を介して、フライヤ４７および案内プーリ４８を通って、フライヤ４３、４７の外側に取り付けられたスプール４０に案内される。なお、フライヤ４３、４７はダブルツイスタの同じ軸の各半分の部分に取り付けられ、矢印４９の方向に沿って同じ回転速度で回転する。
【００３１】
第２参考例の作用は以下の通りである。フライヤ４３の各回転毎に、２度の撚りがＺ方向にコアフィラメント１２に与えられるが、これらの撚りは各回転毎にＳ方向に２度の撚りを与えるフライヤ４７の作用によって補償される。
【００３２】
図４は、本発明の第１実施例を概略的に例示する。図４において、コアフィラメント１２は供給スプール１６から引き出され、コアフィラメント１２に波形を与える２つの歯付き輪１８の歯間を通過する。ここで、歯付き輪１８は外部モータを用いずにコアフィラメント１２自身によって矢印５０の方向に駆動される。すなわち、コアフィラメント１２の引出し力は、矢印５０の方向に歯付き輪を駆動する駆動源として機能する。
【００３３】
しかし、本発明の第１および第２参考例と異なって、歯付き輪１８は定置されずに、その全体が矢印５１の方向に回転速度ｎCで回転する。変形されたコアフィラメント１２は組み合わせ点３２に導かれ、そこで６本の層フィラメント２１と組み合わされる。組み合わされたフィラメント１２、２１は、案内プーリ３４を介して、フライヤ３６と反転プーリ３８を通って、フライヤ３６の内側に取り付けられた定置スプール４０に案内される。残留ねじれを除去するための仮撚り手段（図示せず）、および真直度を改善してまた円弧高さを減少させるためのストレートナ（くせ取り機）（図示せず）を反転プーリ３８と定置スプール４０間に設けてもよい。
【００３８】
図４において、ダブルツイスタのフライヤ３６は回転速度ｎB で回転する。変形装置の回転速度ｎC は回転速度ｎB に同調させることができる。もし、第１の形態として、ｎC が２ｎB に等しいとき、コアフィラメントの最初の平面的波形に与えられるＳ方向における撚りは、Ｚ方向において実質的に等しい量の撚りを与えるフライヤ３６によって補償され、これはコアフィラメント１２が最終的なスチールコード１０において元の平面的波形に戻ることができる、ことを意味している。
【００３９】
もし、第２の形態として、ｎC が２ｎB と異なっているなら、最初の平面的波形に与えられるＳ方向の撚りは、フライヤ３６によって部分的にのみ補償されるだけであり、コアフィラメント１２は結果的に、最終的なスチールコード１０において、空間的波形を有することとなる。
【００４０】
さらに一般的に、変形されたコアフィラメント１２の撚りの長さ（lay length）ＬＬcoreと、層フィラメント２１の撚りの長さＬＬcordまたは撚りピッチ、変形装置の回転速度ｎC 、およびダブルツイスタの回転速度ｎB 間の関係は、以下の式で表される。
【００４１】
【数１】
0003686451.tif 000002
【００４２】
第１の形態の場合、すなわち、ｎC ＝２ｎB のときに、上記の式から得られる値は無限大であり、これは非回転または平面的波形を意味する。
【００４３】
ここで、「コアの撚りの長さ」は、コアフィラメントの１回転に必要な距離であり、コアの波形の波長ではない。
【００４４】
また、図４において、ダブルツイスタは、特殊な手段が設けられない場合は、スチールコード１０に２つの明確に区分される工程により撚りを与える。第１の撚りは案内プーリ３４の上流側で与えられ、第２の撚りは反転プーリ３８の下流側で与えられる。層フィラメント２１は、第１の撚りに対応する程度だけそれらの供給スプールから巻かれる。第２の撚りがスチールコード１０に与えられたとき、層フィラメント２１がスチールコードの軸線から離れて位置しているので、長さが不十分になる。このように長さが不十分なために、層フィラメント２１の引張力が増す。そして、この層フィラメント２１の引張力が増すことによって、コアフィラメント１２の圧縮張力が増す。ところが、コアフィラメント１２は変形しているので、圧縮張力が増すと、コアフィラメント１２を層フィラメント２１間に突出させるキンク（もつれ）がコアフィラメントに生じる。径方向コア移行と呼ばれるこの現象は、避けるべきである。
【００４５】
径方向コア移行は、各フィラメントを最終的なコードに必要な長さだけ直接的に引き出す手段を有するダブルツイスタを提供することによって避けることができる。
【００４６】
これらの手段は、反転プーリ３８の工程で与えられる撚りを組み合わせ点３２へと上流に送給するのを助けるようなどのような手段によっても構成することができる。
【００４７】
このような手段の例は、ＦＲ−Ａ−１３９０９２２に挙げられている。そこでは、ダブルツイスタのフライヤは、通過するコードをそれ自身の軸線回りに回転させる複数の小さい案内プーリを備えている。さらに、図４に示される他の例は、それぞれ、Ｕ溝を有して斜めに配置される、案内プーリ３４と反転プーリ３８によって構成されている。このように、斜めに配置することによって、コード１０はそれ自身の軸線回りに回転して、与えられた撚りが上流側に移動するようにする。
【００４８】
他の解決方法として、フライヤ３６に沿って上流に移動するように撚りを補助する代わりに、案内プーリ３４の上流に、フライヤ３６の回転速度ｎBの二倍の回転速度２ｎBで回転する仮撚り機を設けてもよい。これによって、最終的なコード１０において与えられる撚りと等しいレベルの撚りをこの仮撚り機に与えることができ、これは各フィラメント毎に、最終的なコードに必要な長さが供給スプールから引き出されることを意味する。
【００４９】
図５および図６は、それぞれ、本発明の製造方法の結果として得られたコードを示すものであって、（１+６）コード１０の断面図と長手方向に沿った図である。スチールコード１０は、平面的波形を有するコアフィラメント１２とそのコアフィラメントを包囲する６本の層フィラメント２１によって構成されている。
【００５０】
コアフィラメント１２の径は層フィラメント２１の径と等しいが、層フィラメント２１間には、ゴムが浸透するような間隙がある。これはコアフィラメント１２の波形による。
【００５１】
本発明のコード１０と、図１の撚り機１４によって製造された従来技術のコード間の差は、以下の通りである。本発明のコードにおいては、少なくとも層フィラメント２１は、最終的なスチールコード１０の撚り方向７０と等しい方向６８に個々の軸線回りの回転を受ける。個々のフィラメント軸線回りのこの回転は、フィラメントの表面の引抜き線を肉眼で観察することによって確認することができる。引抜き線は、フィラメントをそれらの最終径に延伸する間に不可避的な欠陥として現れる。管状撚り機１４の場合、これらの引抜き線はスチールフィラメントの軸線と平行に現れる。単一ツイスタ又はダブルツイスタの場合、これらの引抜き線はスチールフィラメントの表面にらせん状の形態で現れる。
【００５２】
本発明は、（１＋６）スチールコードに限定されず、一つの波形を有する１本以上のスチールエレメントを有するあらゆる種類のコードに適用することが可能である。
【００５３】
いつかの例を任意に取り上げてみると、
・（１＋４）および（１＋５）（ただし、単一のコアフィラメントは例えば平面的波形を有している）、
・（２＋５）、（２＋６）、（２＋７）（ただし、２本のコアフィラメントは撚られても撚られていなくてもよく、それらは例えば平面的波形を有している）
・（３＋６）、（３＋８）、（３＋９）（ただし、３本のコアフィラメントは撚られても撚られていなくてもよく、それらは例えば平面的波形を有している）
・（１＋６＋１２）、（１＋４＋１１）（ただし、単一のコアフィラメントは例えば平面的な波形を有している）
【００５４】
フィラメントの径は０．０５ｍｍないし１．２５ｍｍの範囲にあればよく、さらに詳細には、スチールコードがゴムタイヤの補強に用いられるなら、０．１０ｍｍないし０．４５ｍｍの範囲にあればよい。タイヤコード用のフィラメントの径は、通常は、０．１５ｍｍ、０．１７５ｍｍ、０．２０ｍｍ、０．２２ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．２７ｍｍ、０．２８ｍｍ、０．３５ｍｍ、および０．３８ｍｍである。
【００５５】
本発明は特定の波形に限定されない。スチールフィラメントに与えられる波形は変形装置に依存して、正弦波またはより鋭角を有する破線の波形であってもよい。波形の振幅および波長は広い範囲にわたって変化してもよい。しかし、コードの安定性およびゴムの浸透性の観点から、波長はスチールコードの撚りピッチよりも小さい方が好ましい。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されるので、波形のスチールエレメントを少なくとも一つ備えるスチールコードを安価に製造する方法、および安価に製造された平面的に波形の少なくとも一つのスチールエレメントを備えたスチールコードを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術による管状撚り機を示す図である。
【図２】  本発明の第１参考例による装置を概略的に示す図である。
【図３】  本発明の第２参考例による装置を概略的に示す図である。
【図４】  本発明の第１実施例による装置を概略的に示す図である。
【図５】  本発明の製造方法によって得られコードの横断面図である。
【図６】  本発明の製造方法によって得られコードの長手方向に沿った図である。
【符号の説明】
１０  スチールコード
１２  コアフィラメント
１６  供給スプール
１８  歯付き輪
２１  層フィラメント
３２  組み合わせ点
３４  案内プーリ
３６  フライヤ
３８  反転プーリ
４０  定着スプール
５０，５１  矢印
【図１】
0003686451.tif 000003
【図２】
0003686451.tif 000004
【図３】
0003686451.tif 000005
【図４】
0003686451.tif 000006
【図５】
0003686451.tif 000007
【図６】
0003686451.tif 000008