(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面波形状型付けが施された３層撚りスチールコードの製造方法において、
最外層フィラメントの撚り角をα（°）としたとき、最外層フィラメントのらせん型付け率ｆ（％）が０．３５×α＋７４．５以上、０．４５×α＋８２．５以下の範囲内となるように３層撚りスチールコードを撚り、次いで、得られたスチールコードに平面波形状型付けを施すことを特徴とするスチールコードの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法により製造されたことを特徴とするスチールコード。
【請求項３】
請求項２記載のスチールコードを補強材として適用したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項４】
トラック・バス用タイヤである請求項２記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチールコードの製造方法に関し、詳しくは、平面波形状型付けが施された３層撚りスチールコードを製造するにあたり、曲げ加工の影響を低減し、最外層フィラメントの形状乱れを抑制したスチールコードの製造方法、この製造方法により製造されたスチールコード、およびこのスチールコードを補強材として適用した空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム物品の典型例であるタイヤの補強材コードとしては、その骨格をなすカーカスコードと、タイヤの赤道面に対して小さい傾斜角度、例えば、１５〜３５°で延びかつ隣接相互で平行に配列した複数本のコードをゴムで被覆したプライの複数枚をプライ間でコードが互いに交差する配置で重ね合わせて成るベルトコードと、がよく知られている。
【０００３】
また、トラックおよびバス用並びにオフザロード用など高内圧で使用される重荷重用ラジアルタイヤ、特に扁平のタイヤにおいては、上記構造のベルトによっても剛性が不足するため、タイヤ幅方向に波形またはジグザグ形をなしてタイヤの赤道面に沿って延びる多数本のコードまたはフィラメントを補強素子として、これら補強素子をゴムで被覆したプライの複数層を、上記傾斜配置したコードによるベルトに代えて、または該ベルトに追加して用いることが、特許文献１に提案されている。
【０００４】
かかる補強素子を用いることによって、タイヤ加硫成型の拡張時にクラウン部の変形や、コードの切断を引き起すことなく、内圧による成長や走行に伴う成長を抑えることができる。
【０００５】
さらに、波形またはジグザグ形に延びるコードまたはフィラメントを製造する手段としては、例えば、特許文献２に記載された、上下一対の歯車（ギア）を用いてワイヤーに正弦波形の型付けを行う手法が知られている。この型付け過程で、コード表面には歯型との接触を介し大きな曲げ入力が付与され、塑性変形する結果、平面波形状の型付けに至る。
【特許文献１】特開平２−８１７０６号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開昭６４−０７５２２７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】
【０００６】
上記の歯車の噛み込みによる型付けを、平面波形状型付けが施された３層撚りスチールコードに対して行う場合、歯車の噛み込みによる応力により、歯型との接触部において、曲げ加工の影響で、３層撚りコードの最外層（第２シース層）フィラメントの間隔が局所的に広がる、いわゆるコード割れが発生するという問題があった。コード割れがひどく、製造ラインでそのような判断がなされたものは、その都度、ラインから除外しているのが現状である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、平面波形状型付けが施された３層撚りスチールコードを製造するにあたり、曲げ加工の影響を低減し、最外層フィラメントの形状乱れを抑制したスチールコードの製造方法、この製造方法により製造されたスチールコード、およびこのスチールコードを補強材として適用した空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、平面波形状型付けが施された３層撚りスチールコードに波形の型付けを施した際に最外層が乱れる原因について鋭意究明したところ、平面波形状型付けが施された３層撚りスチールコードにおいて、平面波形状型付けが施される前の状態で、最外層フィラメントのらせん型付け率を撚り角に応じ最適な範囲に設定することにより、平面波形状型付け部の最外層シースの撚り性状乱れが抑制され、コード割れ発生レベルを低減することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明のスチールコードの製造方法は、平面波形状型付けが施された３層撚りスチールコードの製造方法において、
最外層フィラメントの撚り角をα（°）としたとき、最外層フィラメントのらせん型付け率ｆ（％）が０．３５×α＋７４．５以上、０．４５×α＋８２．５以下の範囲内となるように３層撚りスチールコードを撚り、次いで、得られたスチールコードに平面波形状型付けを施すことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のスチールコードは、前記製造方法により製造されたことを特徴とするものである。
【００１１】
さらにまた、本発明の空気入りタイヤは、前記スチールコードを補強材として適用したことを特徴とするものである。好ましくは、トラック・バス用タイヤである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、平面波形状型付けが施された３層撚りスチールコードを製造するにあたり、平面波形状型付け部の最外層シースの撚り性状乱れを抑制し、コード割れ発生レベルを低減することができる。これにより、加工品質を向上し、製造ラインにおける外観不良を低減した平面波形状型付けスチールコードを提供することができる。さらに、得られたスチールコードをタイヤの補強材として使用することで、タイヤの製造コストに含まれる材料加工の仕損費を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のスチールコードの製造方法について、図面を参照して詳しく説明する。
本発明の平面波形状型付けが施された３層撚りスチールコードの一好適例として、３本のスチールフィラメントからなるコア１と、このコア１の周りに巻き付けられた９本のスチールフィラメントからなる第１シース２と、さらにこの第１シース２の周りに巻き付けられた１５本のスチールフィラメントからなる第２シース３とを有する３＋９＋１５撚り構造のスチールコードを製造するにあたり、先ず、第２シース３の最外層フィラメントの撚り角をα（°）としたとき、最外層フィラメントのらせん型付け率ｆ（％）が０．３５×α＋７４．５以上、０．４５×α＋８２．５以下の範囲内となるようにして３層撚りスチールコードを得る。
【００１４】
なお、かかる３層撚りスチールコードを得るにあたり、使用する型付け装置および撚線機は既知のものを使用することができ、特に制限されるべきものではない。例えば、３＋９＋１５撚り構造のスチールコードにおいて、コア１の周囲に撚り合わされた第１シース２の周囲に、さらにらせん型付けされた第２シース３の最外層フィラメントを配置して３層構造のスチールコードを得るには、撚線機に仕掛けられた１５本のスチールフィラメントの全てを型付け装置に通してらせん状の型付けを行い、次いで２層撚りコードと各素線とを撚り合わせ点（ボイス）に導入して撚合わせればよい。
【００１５】
次いで、得られたスチールコードを平面波形状型付け用の歯車へ噛み込ませ、所望のスチールコードを得る。このようにして得られたスチールコードは、平面波形状型付け部の最外層シースの撚り性状乱れが抑制されており、コード割れ発生レベルが低減している。これにより、加工品質の向上を図ることができる。
【００１６】
最外層フィラメントのらせん型付け率ｆを上記範囲内と規定するのは以下の理由による。
即ち、本発明者は、先ず、コード最外層フィラメントの型付け率が割れに影響を与え、さらにフィラメントの撚り角度にも依存した最適値があることを見出した。具体的には、フィラメントの型付け率が大きいと、自発的に撚りが開く方向の応力が内在し、コード割れが発生しやすく、逆に、フィラメントの型付け率が小さいと、撚り締まる応力が内在するため、コード割れが抑制されることが分かった。またその一方で、撚り線におけるフィラメントは巻きつくことで拘束され、位置が安定化する作用が働くが、コード長手軸方向からの傾き角度で定義されるフィラメントの撚り角度が小さいと、フィラメントの拘束力が小さいため、型付け率が小さいことがコード割れ抑制のために必要となり、逆に、フィラメントの撚り角度が大きいと、フィラメントの拘束力が大きくなるため、型付け率が若干大きくてもコード割れ抑制の効果が奏せられることも分かった。かかる知見に基づき、平面波形状型付け用の歯車へ噛み込ませる前のコード最外層シースの型付け率を撚り角度と依存した領域で設定した結果、上記型付け率範囲を見出すに至った。この型付け率が上限より大きいと、割れ発生レベルが増大し、一方、下限より小さいと割れ発生の問題はないが、コードをカットした端部での素線ばらけが大きくなりすぎ、工場での作業性が難しくなる。
【００１７】
なお、コードに施す波形の型付けにおいて、図３に示す波長λは、好ましくは第２シースの撚りピッチ以上、２００ｍｍ以下である。この波長λが撚りピッチ未満であると撚り線中のテンションバランスに曲げ加工の影響があり、一方、２００ｍｍを超えると、波型形状に起因する伸びが得られにくくなる。また、振幅２aは、好ましくは１〜１０ｍｍである。この振幅２aが１ｍｍ未満であると波型形状に起因する伸びが得られにくくなり、一方、１０ｍｍを超えると、張力負担の変形で伸びて、波型形状消失時のコード横方向変形が大きくなる。さらに、本発明のコードにおけるフィラメント径は、０．１５〜０．４０ｍｍの範囲が好ましく、この範囲より小さいと柔軟で波型がつけにくくなり、この範囲より大きいと、波型部の曲げ剛性が大きくなってタイヤへの適用時に低荷重での伸びが得にくくなる。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
図１に示す３＋９＋１５構造（撚り方向はＳＳＺ）のスチールコードを、フィラメント径０．２３ｍｍ、コード直径１．４ｍｍにて、下記の表１および表２に示す仕様の下に作製した。表中の第２シース型付け率ｆは、図２に示すように、撚りコードの状態での最大径をＤ１、フィラメントをほぐした時の最大振幅をＤ２としたとき、（Ｄ２／Ｄ１）×１００（％）で表した値である。
【００１９】
また、最大割れ量平均値は、平面波形状型付けコードを形状保持するため樹脂で固めた上で、図３に示すコードの谷部における、コード軸方向垂直断面の曲げ内側部のフィラメント間隔最大値（Ｌ）を連続する谷部でＮ＝１０ヶ所測定した平均値である。なお、平面波形状型付けの狙い値は、波長λ＝３２（ｍｍ）、振幅２ａ＝２．５（ｍｍ）で実施した値である。
【００２０】
さらに、同一撚り構造のコードにおける実施例と比較例において、第２シースフィラメントの型付け率が異なるコードに対して平面波形状型付け加工を実施し、最大割れ量を測定し、次式に従い平均値の比較指数で表示した。
割れ量比較指数＝実施例の割れ量（ｍｍ）／比較例の割れ量（ｍｍ）×１００
この割れ量比較指数が小さいほど、割れ量が低減されていることを意味する。
【００２１】
さらにまた、ばらけ性評価として、ケーブルカッターで各コードをカットしたときの端部素線のほぐれについて、ほぐれがまったくないか手元で止まる場合を良、ほぐれが著しい場合を悪として判定した。得られた結果を下記の表１および表２に示す。
【００２２】
【表１】
0004986813.tif 000002
【００２３】
【表２】
0004986813.tif 000003
【００２４】
表１および表２に示す結果から、いずれのコード撚り構造においても比較例に比べ実施例の方が大幅に割れ量が低減され、また、ばらけ性も改善されていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例１〜３および比較例１〜３における３＋９＋１５構造のスチールコードの断面図である。
【図２】フィラメント型付け率を示す説明図である。
【図３】平面波形状型付けコードの割れ測定部および割れ量を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  コア
２  第１シース
３  第２シース
【図１】
0004986813.tif 000004
【図２】
0004986813.tif 000005
【図３】
0004986813.tif 000006