JPH08232180A

JPH08232180A - 撚線機のプレフォーミング装置及びそのプレフォーミング方法

Info

Publication number: JPH08232180A
Application number: JP3543895A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kubo; 安司久保
Original assignee: Bridgestone Metalpha Corp
Current assignee: Bridgestone Metalpha Corp
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1995-02-23
Publication date: 1996-09-10

Abstract

(57)【要約】【目的】素線のくせ付けにあたって素線の張力を、素
線の表面状態に拘らず小さな値でかつ一定の値に保持
し、また、装置の耐久性を高める。【構成】千鳥足状に配された３本のピン２８、３０、
３２がそれぞれ、全素線１０に対して共通化され、それ
らピン２８、３０、３２に、平面的に平行に引き揃えら
れた状態で全素線１０が共に噛み合い通過して、素線１
０にくせ付けが行われる。くせ付けされた素線１０は集
合され、そして、撚り合わされ、スチールコード１２が
得られる。各ピン２８、３０、３２はそれぞれ、回転自
在に支持され、素線１０がピン２８、３０、３２に噛み
合い通過する際に、回転し、素線１０との間には動的摩
擦抵抗が発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】複数の金属素線等の素線を撚り合
わせてスチールコードやワイヤーロープ等の撚線を製造
する撚線機に用いられ、複数の素線を撚り合わせる前に
予め素線にくせ付けを行うプレフォーミング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】スチールコードは複数の金属製の素線を
撚り合わせて製造される。この撚り合わせのための撚線
機としては、バンチャータイプの撚線機又はチューブラ
ータイプの撚線機がある。いずれのタイプの撚線機にお
いても素線の撚り合わせの前に素線に所定のくせ付けを
施す。このくせ付装置、すなわち、プレフォーミング装
置では、図３に示すように、目板１００に、円周に沿っ
て所定間隔をおき、複数の通過孔１０２が形成され、各
通過孔１０２にそれぞれ素線１０４を通過させることに
より、素線１０４が、円筒面上をその軸方向へ平行に引
き揃えられる。目板１００には、素線１０４出口側に、
各素線１０４で囲まれるように基台１０６が突設され、
基台１０６は多角形柱状とされて、各素線１０４に対応
して位置する各側面１０８にはそれぞれ、３本づつピン
１１０が突設固定される。３本のピン１１０は、基台１
０６の突出先端に向けて千鳥足状に配置され、対応する
各素線１０４が、３本のピン１１０に噛み合って通過し
（ジグザグ状態に方向を変えて通過し）、素線１０４の
くせ付けが行なわれる。

【０００３】くせ付けされた各素線１０４は、基台１０
６の突出先端外方へ設けた集合部１１２で集合され、集
合された素線１０４は、集合部１１２を撚り開始端とし
て、例えば、図４に示すように、バンチャータイプの撚
線機ではフライヤ１１４で撚り合わされる。フライヤ１
１４は、集合部１１２の延長線上的に両端を位置させた
弓なり形状とされ、両端に渡って所定間隔をおき、複数
のフライヤガイド１１６を備える。それらガイド１１６
に、集合された素線１０４を通過させ、フライヤの両端
を結ぶような線回りにフライヤを回転させることによ
り、集合された素線１０４を捻って撚り合わせることが
でき、スチールコード１１８が得られ、ロール１２０に
巻き取られる。フライヤ１１４が回転して得る形状は、
スチールコード１１８を縄跳び状に回転させたときに形
成される回転放物線形（図４では、フライヤ１１４が下
側に位置した状態を点線で示す）とされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、素線１０４
のくせ付けは、撚り合わされたスチールコード１１８の
素線１０４の形状を形成するとともに、スチールコード
１１８の特性、例えばスチールコード１１８のトーショ
ン、真直性又はスチールコード１１８に張力を付加した
ときのスチールコード１１８の伸び等のコード性能に影
響を与える。素線１０４のくせ付けは、スチールコード
１１８を構成する各素線１０４間で均一であり、同時
に、素線１０４の長さ方向で均一であることが求められ
る。そのためピン１１０の配置等は精密な管理が要求さ
れる。

【０００５】素線１０４のくせ付けについて詳説すれ
ば、千鳥足状に配置された３本のピン１０４間に素線を
噛み合わせて通過させることで、素線１０４に曲げ応力
と引っ張り応力とを付加して、塑性加工を行う。素線１
０４に与える曲げ応力はピン１１０の曲率とピン１１０
の配置とによって決定され、これは、ピン１１０と基台
１０６との製造において適正に得られる。

【０００６】一方、素線１０４に与える引っ張り応力
は、ピン１１０が非回転のためにピン１１０に対する素
線１０４の動的な摩擦抵抗で決定され、その摩擦抵抗
は、ピン１１０と素線１０４とのそれぞれの表面状態で
決定される。ピン１１０の表面状態はピン１１０の製造
過程での表面仕上げによって調整することができるが、
素線１０４の表面状態は適正な制御が困難である。すな
わち、撚り合わせに供される金属素線１０４は、通常真
歪みで２以上に伸線加工されたものであり、表面は過酷
な加工を経ている。また、伸線された素線１０４には伸
線に用いた潤滑剤が残留するため伸線条件によって素線
１０４の表面状態が変化する。

【０００７】伸線条件は、ダイスや潤滑剤等で決定され
るが、現状では解明できない現象があるために伸線後の
素線１０４の表面状態を伸線条件によって制御すること
は困難である。更には、伸線された素線１０４の表面は
その後に大気中に放置された場合、その環境によっても
変化するため、素線１０４の表面状態を制御することは
更に困難になる。

【０００８】ここで、素線１０４のくせ付けにより素線
１０４に与える引張り応力は低い値でかつ一定の値に保
つことが望ましい。大きな引張り応力は、撚線時、素線
１０４の破断をもたらす可能性を高め、引張り応力の変
化は、素線１０４のくせ付けに影響を与えるのみなら
ず、集合部１１２での素線１０４の張力の変化を招き、
撚り合わされたスチールコード１１８の形状に影響を与
える。

【０００９】すなわち、集合部１１２での素線１０４の
張力（スチールコード１１８の張力）が一定であるとフ
ライヤガイド１１６を通過する素線１０４（スチールコ
ード１１８）は一定の回転放物線形状を形成し、フライ
ヤガイド１１６の中央部を通過してフライヤガイド１１
６と接触しない。これに対して、集合部１１２でのスチ
ールコード１１８の張力が変化するとスチールコード１
１８が描く回転放物線形が変化する。集合部でのスチー
ルコード１１８の張力が高くなると、回転放物線形が小
さくなってスチールコード１１８がフライヤガイドと接
触し、逆に、集合部でのスチールコード１１８の張力が
小さくなると、回転放物線形が大きくなってスチールコ
ード１１８がフライヤガイド１１４と接触する。スチー
ルコード１１８のフライヤガイド１１６との接触は、フ
ライヤガイド１１６を通過して撚り合わされたスチール
コード１１８の真直性及びトーションに影響を与え、ス
チールコード１１８を波打った形状とする原因となる。

【００１０】ところが、上述したように、素線１０４は
表面状態の制御が困難であるため、素線１０４とピン１
１０との間の摩擦抵抗を小さな値にかつ一定の値に管理
することは容易でなく、従って、くせ付けにより素線１
０４に与える引っ張り応力を小さな値にかつ一定の値に
管理することは容易でない。

【００１１】素線１０４のピン１１０に対する摩擦抵抗
を低減するのに、予め、素線１０４表面にオイルを塗布
することが考えられるが、オイルを塗布する工程が別途
に必要となる。

【００１２】また、ピン１１０と素線１０４との間の摩
擦抵抗を低減するのに、ピン１１０を基台１０６に固定
するのでなくてベアリングを用いて回転自在にピン１１
０を支持することが考えられる。しかし、スチールコー
ド１１８がラジアルタイヤのタイヤコードである場合、
例えば、素線１０４は直径が０．１〜０．４ｍｍと細
く、ピン１１０も直径が１．５〜５．０ｍｍと細く、そ
して、ピン１１０が設けられる基台１０６は幅（側面１
０の幅）が７〜１５ｍｍと狭い。ピン１１０が素線１０
４に与える応力に耐え得るようなベアリングをそのよう
に狭い基台に設けることは容易でない。

【００１３】本発明は、上記事実に鑑み、くせ付けにあ
たって素線の張力を、素線の表面状態に拘らず小さな値
でかつ一定の値に保持し、また、耐久性を高める撚線機
のプレフォーミング装置及びそのプレフォーミング方法
を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る本発明の撚線機のプレフォーミング
装置は、複数の素線を撚り合わせて撚線を製造する撚線
機に用いられ、素線を撚り合わせる前に素線にくせ付け
を行うプレフォーミング装置において、複数の素線を平
面的に平行に引き揃えて通過させる目板と、それぞれの
軸方向が素線間方向とされてそれぞれが全素線に渡り、
平面的に平行に引き揃えられた全素線を共に噛み合い通
過させて素線のくせ付けを行うべく素線の通過方向に沿
って千鳥足状に配置される複数のピンと、各ピンをそれ
らの軸方向線回りに回転自在に支持する支持手段と、前
記素線を撚り合わせるために、くせ付けされた素線を集
合させる集合部と、を備えた構成を特徴とする。

【００１５】上記課題を解決するために、請求項２に係
る本発明の撚線機のプレフォーミング方法は、複数の素
線を撚り合わせて撚線を製造する撚線機に用いられ、素
線を撚り合わせる前に素線にくせ付けを行うプレフォー
ミング方法において、複数の素線を平面的に平行に引き
揃えて通過させ、この状態で、それぞれの軸方向が素線
間方向とされてそれぞれが全素線に渡るとともにそれぞ
れが軸方向線回りに回転自在とされて素線の通過方向に
沿って千鳥足状に配置される複数のピンに、全素線を共
に噛み合い通過させて素線のくせ付けを行い、前記素線
を撚り合わせるために、くせ付けされた素線を集合させ
る、ことを特徴とする。

【００１６】なお、上記撚線機のプレフォーミング装
置、撚線機のプレフォーミング方法において、ピンの個
数は、例えば、３個が可能である。

【００１７】

【作用】上記構成によれば、平面的に平行に引き揃えら
れた状態で、全素線が共に、複数の千鳥足状に配された
ピンに噛み合い通過して、素線にくせ付けが行われる。

【００１８】くせ付けされた素線は集合され、そして、
撚り合わされ、撚線が得られる。各ピンは、例えば、ベ
アリングで回転自在に支持され、素線がピンに噛み合い
通過する際に、回転し、ピンと素線との間には動的摩擦
抵抗が発生せず、素線の表面状態に拘らず、くせ付けに
より素線に与える引張り張力を低い値にかつ一定に保つ
ことができる。これにより、撚線の特性、例えば、トー
ション、真直性等に優れる。更に、ピンの摩耗による損
傷が低減され、耐久性が向上される。

【００１９】また、ピンに全素線を共に噛み合い通過さ
せるので、すなわち、全素線にピンを共通化したので、
素線毎にピンを配置するのに比して、ピンを回転自在に
支持する支持手段の取り付けスペースを十分に確保し
て、ピンが素線に与える応力に十分に耐え得る支持手段
の取り付けが容易化される。全素線にピンを共通化する
ことによれば更に、装置自体が簡略化され、ピンの配置
調整の作業も簡略化されるとともに、全素線に対して同
一のくせ付けを付与することが容易となる。

【００２０】更に、全素線にピンを共通化したので、ピ
ンを両端支持することも容易であり、支持手段に掛かる
負荷を低減することができ、装置の耐久性が高められ
る。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の撚線機のプレフォーミング装
置及びそのプレフォーミング方法についてその一実施例
を、図１及び図２に基づき説明する。

【００２２】図１に示すように、素線１０は、素材が高
炭素鋼製の金属素線で、線径が０．２２５ｍｍとされ
る。撚線としてのスチールコード１２は、素線１０を１
×５構造に撚合わせて得られ、撚り合わせピッチが９．
５ｍｍである。撚線機は、図１で図示を省略するが、図
４に示すフライヤ１１４と同様のフライヤ１１４を用い
たバンチャータイプのものであり、素線１０の巻き出し
がフライヤの外にある。

【００２３】プレフォーミング装置では、第１目板１
４、第２目板１６（第１目板１４と第２目板とが請求項
１の目板をなす）が離間して対向配置され、各目板１
４、１６には、素線１０の本数（本実施例では、５本の
素線１０）に相当する個数の通過孔１８、２０が直線上
に沿って所定間隔をおいて形成されている。素線１０供
給側にある一方の第１目板１４から他方の第２目板１６
へ、それら通過孔１８、２０にそれぞれ素線１０を通過
させることにより、複数の素線１０が平面的に平行に引
き揃えられる。第２目板１６の素線１０出口側には、第
３目板２２が配置され、第３目板２２には、素線１０の
本数に相当する個数の通過孔２４が円周上に所定間隔を
おいて配置され、その通過孔２４に、第２目板１６の通
過孔２０を通過した素線１０が通過する。第３目板２２
の素線１０出口側には、集合部２６が設けられ、第３目
板２２の通過孔２４を通過した素線１０が集合部２６を
通過することにより、素線１０が集合される。集合部２
６の素線１０出口側には、上述のフライヤ１１４が設け
られ、フライヤ１１４の回転により素線１０が撚り合わ
されて、スチールコード１２が得られ、スチールコード
１２はロール１２０に巻き取られる（図４を参照）。

【００２４】第１目板１４と第２目板１６との間には、
３本のピン２８が設けられる。各ピン２８、３０、３２
は、軸方向が素線１０の素線１０間方向とされて全素線
１０に渡う長さとされ、直径が４ｍｍで長さが６０ｍｍ
の円柱形状とされる。ピン２８、３０、３２の材質はタ
ングステンと炭素とを主成分とする燃結超硬合金製であ
る。ピン２８、３０、３２のそれぞれの両端は、図示し
ない架台に支持手段としてのベアリング３４を介して取
り付けられ、各ピン２８、３０、３２はこれらの軸方向
線回りに回転自在とされる。図４に示すように、３本の
ピン２８、３０、３２は、これらの軸方向から見て、第
１目板１４から第２目板１６に向けて（素線１０の通過
方向に沿って）千鳥足状に配置され、隣接するピンは、
水平方向の軸線間隔Ｓが８ｍｍとされ、高さ方向の軸線
間隔Ｈが６ｍｍとされる。最も第２目板１６側にあるピ
ン３２の軸線と集合部とは、図１に示すように、水平方
向での間隔Ｌが７０ｍｍとされる。全素線１０は共に、
３本のピン２８、３０、３２に噛み合わされて通過し、
素線１０のくせ付けが行われる。

【００２５】上記構成によれば、平面的に平行に引き揃
えられた状態で、全素線１０が共に、複数の千鳥足状に
配されたピン２８、３０、３２に噛み合い通過して、素
線１０にくせ付けが行われる。

【００２６】くせ付けされた素線１０は集合され、そし
て、撚り合わされ、スチールコード１２が得られる。

【００２７】各ピン２８、３０、３２は、回転自在に支
持され、素線１０がピン２８、３０、３２に噛み合い通
過する際に、回転し、ピン２８、３０、３２と素線１０
との間には動的摩擦抵抗が発生せず、素線１０の表面状
態に拘らず、くせ付けにより素線１０に与える引張り張
力を低い値にかつ一定に保つことができる。更に、ピン
２８、３０、３２の摩耗による損傷が低減され、耐久性
が向上される。

【００２８】また、ピン２８、３０、３２に全素線１０
を共に噛み合い通過させるので、すなわち、全素線１０
にピン２８、３０、３２を共通化したので、素線毎にピ
ンを配置するのに比して、ピン２８、３０、３２を回転
自在に支持するベアリング３４の取り付けスペースを十
分に確保して、ピン２８、３０、３２が素線１０に与え
る応力に十分に耐え得るベアリング３４の取り付けが容
易化される。全素線１０にピン２８、３０、３２を共通
化することによれば更に、装置自体が簡略化され、ピン
２８、３０、３２の配置調整の作業も簡略化されるとと
もに、全素線１０に対して同一のくせ付けを付与するこ
とが容易となる。

【００２９】更に、全素線１０にピン２８、３０、３２
を共通化したので、ピン２８、３０、３２を両端支持す
ることも容易であり、ベアリング３４に掛かる負荷を低
減することができ、装置の耐久性が高められる。

【００３０】上記作用効果を確認するために、本実施例
のプレフォーミング装置、従来例のプレフォーミング装
置、比較例のプレフォーミング装置について、以下の比
較評価を行った。

【００３１】従来例のプレフォーミング装置は、図３に
示すものであり、集合部１１２と、最も集合部１１２側
のピン１１０との間隔Ｌを、７０ｍｍとしてある。

【００３２】比較例のプレフォーミング装置では、従来
例のプレフォーミング装置において、ピン１１０の基台
１０６への設置を固定でなくてベアリングを介して設置
してピン１１０を回転可能としたものを比較例１とし、
従来例のプレフォーミング装置において、素線１０４に
予めオイルを塗布したものを比較例２とした。

【００３３】そして、素線１０４、素線１０としては、
同じ素材で同じ径の素線を用い、かつ、ピン１１０、ピ
ン２８、３０、３２に対する摩擦抵抗（動的摩擦抵抗）
が大きい素線と、小さい素線との２種の素線を用意し
た。

【００３４】また、本実施例、従来例、比較例１、比較
例２共に、撚線機としては、図４に示すフライヤ１１４
を用いたバンチャータイプの撚線機を用い、同数本の素
線を同様に撚り合わせてスチールコード１１８、１２を
得るものとする。

【００３５】評価項目と評価方法は以下の通りである。評価項目：プレフォーミング装置の耐久性評価方法：ベアリング（本実施例のベアリング３４、比
較例１のベアリング）又はピン（本実施例のピン２８、
３０、３２、比較例１のピン１１０、従来例のピン１１
０、比較例２のピン１１０）が破損するまでに撚り合わ
せを行うことができた時間を測定し、従来例のプレフォ
ーミング装置について測定された時間を１００とし、そ
れを基準として、本実施例、比較例１、比較例２につい
て評価した。評価項目：ピン１１０、ピン２８、３０、３２を通過
した後の（ないし、集合部１１２、１２での）素線１０
４、１０（スチールコード１１８、１２）の張力）評価方法：３点プーリ式の張力測定装置を用いて測定
し、従来例のプレフォーミング装置で、ピン１１０に対
する摩擦抵抗の小さい素線のくせ付けを行ったときに測
定された張力を１００とし、それを基準として、本実施
例、比較例１、比較例２について評価した。評価項目：撚り合わされたスチールコードの品質（コ
ード性能）１．トーション２．真直性評価方法１．トーションについては、リール１２０に巻き取られ
たスチールコード１１８、１２の端部を拘束して、スチ
ールコード１１８、１２をリール１２０から５ｍ引き出
し、引き出し端部の拘束を開放したときのスチールコー
ド１１８、１２の回転数で評価した。ここで、ピン１１
０、ピン２８、３０、３２との摩擦抵抗が低い素線を用
いて撚合わせたときにトーションが０になるように、ピ
ン１１０、ピン２８、３０、３２の配置等を設定した上
でそれと同一の設定下でピン１１０、ピン２８、３０、
３２との摩擦抵抗が高い素線で撚合わせたときのトーシ
ョンを測定し、そのトーションの値で、本実施例、従来
例、比較例１、比較例２について評価した。トーション
の値が低いものが良く、高いものが悪い。

【００３６】２．真直性については、撚り合わせられた
スチールコード１１８、１２を拘束せずに放置したとき
のスチールコード１１８、１２の形状を目視観察で評価
し、フライヤガイド１１６と接触することにより発生す
る波長が２０〜６０ｍｍのときに波高が１〜５ｍｍの連
続する波形状が観察されるものを真直性不良（表１では
×で示す）とし、そうでないものを真直性良（表１では
○で示す）とした。

【００３７】上記各評価を表１に示す。

【００３８】

【表１】なお、比較例１は、スチールコード１１８を３０００ｍ
撚り合わせた時点でベアリングが破損し、従来例、本実
施例に比して、耐久性がすこぶる劣り、実用性に欠け
る。従って、素線の張力（スチールコードの張力）、コ
ード性能については評価をするに値せず、表１には−で
示してある。

【００３９】表１に示す評価によれば、本実施例のプレ
フォーミング装置では、表面摩擦抵抗の異なる線材に対
しても（ピン２８、３０、３２に対する摩擦抵抗（動的
摩擦抵抗）が大きい素線と、小さい素線とのいずれの素
線であっても）、くせ付けにあたって素線に付与される
張力、すなわち、ピン２８、３０、３２を通過した後の
集合部２６でのスチールコード１２の張力は低い値で一
定し、真直性、トーション共に優れる。また、本実施例
のプレフォーミング装置の耐久性も従来例、比較例１、
比較例２に比して向上されたことが判る。

【００４０】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく種々の変更が可能である。例えば、素線の材質、本
数、径、また、ピンの材質、その径、その本数、配置状
態（間隔Ｓ、Ｈ、Ｌ）等は、上記実施例に限定されるこ
とがない。例えば、撚線の種類に応じて、ピンの径やピ
ンの配置を適宜に選択することができ、また、ピンの本
数も３本に限定されず、例えば、２から６本の範囲で、
あるいは、それ以上の本数が可能である。

【００４１】更に、支持手段としては、ローラやボール
型のベアリングに限らず、ピンを回転自在に支持できれ
ば、他の支持手段も可能である。例えば、軸受と軸との
摩擦抵抗が低い材質の組合せからなるものを採用するこ
ともできる。

【００４２】また、上記実施例では、フライヤを用いて
素線の巻き出しがフライヤ外部となるバンチャータイプ
の撚線機に用いられてプレフォーミング装置自体は回転
しないプレフォーミング装置について説明したが、本発
明に係るプレフォーミング装置は、そのような撚線機に
限定されず、また、チューブラータイプの撚線機でも適
用可能である。

【００４３】

【発明の効果】本発明の撚線機のプレフォーミング装置
及びそのプレフォーミング方法によれば、くせ付けにあ
たって素線の張力を、素線の表面状態に拘らず小さな値
でかつ一定の値に保持し、また、耐久性を高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレフォーミング装置の一実施例
を示す斜視図である。

【図２】本実施例のピンの配置状態を示し、ピンの軸方
向から見た図である。

【図３】従来例のプレフォーミング装置を示す斜視図で
ある。

【図４】従来例のプレフォーミング装置をフライヤと共
に示す図である。

【符号の説明】

１０素線１２スチールコード（撚線）１４第１目板（目板）１６第２目板（目板）２６集合部２８、３０、３２ピン１１８フライヤ（バンチャータイプの撚線機）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の素線を撚り合わせて撚線を製造す
る撚線機に用いられ、素線を撚り合わせる前に素線にく
せ付けを行うプレフォーミング装置において、複数の素線を平面的に平行に引き揃えて通過させる目板
と、それぞれの軸方向が素線間方向とされてそれぞれが全素
線に渡り、平面的に平行に引き揃えられた全素線を共に
噛み合い通過させて素線のくせ付けを行うべく素線の通
過方向に沿って千鳥足状に配置される複数のピンと、各ピンをそれらの軸方向線回りに回転自在に支持する支
持手段と、前記素線を撚り合わせるために、くせ付けされた素線を
集合させる集合部と、を備えたことを特徴とする撚線機のプレフォーミング装
置。
【請求項２】複数の素線を撚り合わせて撚線を製造す
る撚線機に用いられ、素線を撚り合わせる前に素線にく
せ付けを行うプレフォーミング方法において、複数の素線を平面的に平行に引き揃えて通過させ、この状態で、それぞれの軸方向が素線間方向とされてそ
れぞれが全素線に渡るとともにそれぞれが軸方向線回り
に回転自在とされて素線の通過方向に沿って千鳥足状に
配置される複数のピンに、全素線を共に噛み合い通過さ
せて素線のくせ付けを行い、前記素線を撚り合わせるために、くせ付けされた素線を
集合させる、ことを特徴とする撚線機のプレフォーミング方法。