JP2003183988A - ワイヤへのオイル付着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速で巻き取られるワイヤの表面に、安定し
て一定量のオイルを均一に付着させる。 【解決手段】 伸線工程にて０．１０〜０．４０ｍｍの
線径に仕上げられ、６００〜１２００ｍ／ｍｉｎの高速
で巻き取られるワイヤ１の表面にオイル２を塗布した
後、これを、内径Ｄが上記ワイヤ１の径ｄよりも若干大
きい孔３Ｓを有するガイドチップ３の上記孔３Ｓ内を通
過させたり、あるいは、側面に径が上記ワイヤ１の径ｄ
よりも若干大きい溝部を有する複数個のロールを接触さ
せて、上記ワイヤ１の表面に一定量のオイル２を均一に
付着させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湿式伸線工程にて
所定の線径に仕上げられ、高速で巻き取られるワイヤの
表面に、適正量のオイルを付着させる方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】車両用スチールラジアルタイヤなどに使
用されるゴム物品補強用スチールコードは、通常、高炭
素鋼材などから成る素線を湿式伸線法により所望の線径
に伸線処理した後、複数本撚り合わせて作製される。ス
チールコードの各素線を撚り合わせる際には、チューブ
ラータイプやバンチャータイプの撚線機を使用して撚り
合わせるが、スチールワイヤを巻き出して、これが撚り
点に行き着くまでには複数のガイドを通過する。上記ガ
イドは、回転の遅い部分ではプーリ（回転系）が使用さ
れるが、小スペースの部分や高回転でベアリングを使用
できない部分については直径２〜１５ｍｍのチューブ状
もしくはリング状のガイドが使用されている。このガイ
ド部分ではワイヤが擦られるため、抵抗が大きくなると
撚り点の各ワイヤのテンションレベルがばらついてしま
うため、スチールコードの狙いのクセ付け・構造に撚り
合わされず、不良を発生させる要因となる。したがっ
て、このテンションレベルのばらつきを抑えるため、ス
チールワイヤ自身に潤滑性を付与して上記抵抗を低減し
てやる必要がある。

【０００３】ところで、スチールワイヤの巻き出し部周
辺に広いスペースがある場合には、巻き出し直後に潤滑
性を持たせるオイルを付着させることが可能であるが、
オイルを付着させる装置を設置する十分なスペースが得
られない場合には、スチールワイヤにオイルを付着させ
ることができないため、スチールワイヤの径を０．１〜
０．４ｍｍに仕上げる湿式伸線工程で使用される潤滑液
（オイル）が上記ワイヤ表面に十分に付着・反応した状
態になっていないと、ガイド部の潤滑膜としての機能を
発揮しない。そこで、ワイヤへオイルを付着させて撚り
線性を安定させる方法として、湿式伸線工程で付着を行
う際に、ミスト中にワイヤを走査させる方法や、オイル
を紐で吸い上げてワイヤが通過するプーリへ供給した
り、プーリへ直接オイルを滴下する方法、あるいは、ワ
イヤを直接オイル液中に浸して付着させる方法などが行
なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ワイヤへオイル付着を
行う際に、周方向へ均一に付着させるためには、上記ミ
スト方式やワイヤ浸漬方式が適しているが、ミスト方式
は装置や維持管理のコストが膨大になり、また、付着効
率も悪いため、多数の設備に展開させることは困難であ
り、ワイヤ浸漬方式では、オイルが過剰に付着するため
にオイル飛散が起こり、工程の汚れや環境面の悪化をも
たらすといった問題点があった。また、プーリ供給付着
方式では、オイルがワイヤの一面にのみまばらにしか付
着しないケースが発生しやすいため、本来の目的である
ガイド抵抗の低減にばらつきが生じ、結果的には、ワイ
ヤのテンションレベルがばらついてしまっていた。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、高速で巻き取られるワイヤの表面に、安定
して一定量のオイルを均一に付着させることのできるワ
イヤへのオイル付着方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討を
重ねた結果、高速で巻き取られるワイヤ表面にオイルを
塗布した後に、上記ワイヤの径よりも若干大きめの径を
有するガイドチップや、側面に上記ワイヤの径よりも若
干大きめの径を有する溝部を形成した複数個のロールを
接触させて、オイルが過剰に付着した場合にはこれを切
削して付着量を減らし、不均一に付着した場合には引き
伸ばして均一にすることにより、上記ワイヤ表面に一定
量のオイルを均一に付着させることができることを見い
だし、本発明に到ったものである。すなわち、請求項１
に記載の発明は、湿式伸線工程にて０．１０〜０．４０
ｍｍの線径に仕上げられ、高速で巻き取られるワイヤの
表面にオイルを塗布した後、このワイヤを、内径が上記
ワイヤの径よりも５／１０００〜２０／１０００ｍｍ大
きい孔を有するガイドチップの上記孔内を通過させて、
上記ワイヤ表面のオイル付着量を制御するようにしたこ
とを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、湿式伸線
工程にて０．１０〜０．４０ｍｍの線径に仕上げられ、
高速で巻き取られるワイヤの表面にオイルを塗布した
後、このワイヤに、側面の周方向に沿って、断面の径が
上記ワイヤの径よりも１０／１０００〜３０／１０００
ｍｍ大きい円弧状の溝部を形成して複数個のロールを少
なくとも２方向から接触させて、上記ワイヤ表面のオイ
ル付着量を制御するようにしたことを特徴とするもので
ある。請求項３に記載の発明は、上記ロールの個数を５
個以上としたことを特徴とする。請求項４に記載の発明
は、上記ロールの個数を１０〜２０個としたことを特徴
とする。

【０００８】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
〜請求項４のいずれかに記載のワイヤへのオイル付着方
法において、上記ワイヤをメッキ被覆鋼線とするととも
に、上記巻き取り速度を６００〜１２００ｍ／ｍｉｎと
したことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき説明する。 実施の形態１．図１（ａ），（ｂ）は本実施の形態１に
係るワイヤへのオイル付着方法を示す図で、伸線工程に
て０．１０〜０．４０ｍｍの線径に仕上げられ、６００
〜１２００ｍ／ｍｉｎの高速で巻き取られるワイヤ１の
表面にオイル２を塗布した後、これを、内径Ｄが上記ワ
イヤの径ｄよりも若干大きい孔３Ｓを有するガイドチッ
プ３の上記孔３Ｓ内を通過させることにより、上記ワイ
ヤ１の表面に一定量のオイル２を均一に付着させるよう
にしたものである。上記ガイドチップ３の適切な内径Ｄ
の大きさは、上記ワイヤ１の線径にもよるが、上記のよ
うに、ワイヤ１の線径ｄが０．１０〜０．４０ｍｍで、
線速が６００〜１２００ｍ／ｍｉｎ程度である場合に
は、ワイヤ１の公称径よりも５／１０００〜２０／１０
００ｍｍ大きめにすることが望ましい。これにより、例
えば、ワイヤ浸漬方式を用いた場合のように、ワイヤ１
の表面のオイル２が過剰である場合には、過剰なオイル
をガイドチップ３の入り口側３ａにて切削して排除する
ことにより、ワイヤ１の表面のオイル付着量を必要分の
付着量に制御することができる。なお、上記孔３Ｓの径
が上記の範囲よりも小さい場合には、ワイヤ１とガイド
チップ３との接触がきつくなるため、発熱が起こってオ
イル２が炭化してしまう危険性があり、逆に、径が大き
過ぎると、表面に過剰に付着したオイルが十分切削され
ずに残るため、オイル飛散を引き起こしてしまう。ま
た、プーリ供給付着方式を用いた場合のように、オイル
付着量は必要分あるがオイル２の付着がまばらな場合に
は、ワイヤ１からガイドチップ３中に持ちこまれたオイ
ルがプールされて引き伸ばされるので、オイル２を均一
に付着させることができる。なお、径が小さい場合には
オイル炭化の危険性があり、径が大き過ぎると、オイル
を十分引き伸ばすことができずオイル付着のばらつきを
解消することができないので、ワイヤのテンションレベ
ルのばらつきを低減することが困難となる。

【００１０】実施の形態２．上記実施の形態１では、内
径がワイヤ１の径よりも若干大きいガイドチップ３を通
過させたが、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、側面４
ａに、その断面の径Ｄが上記ワイヤ１の径ｄよりも１０
／１０００〜３０／１０００ｍｍ大きい溝部４ｂが形成
された複数個のロール４を、図示しない支持部材によ
り、回転可能に支持し、これらを少なくとも２方向から
上記ワイヤ１の表面に接触させて、ワイヤ表面のオイル
付着量をコントロールしてもよい。また、上記各ロール
４の溝部４ｂの適切な径Ｄの大きさは、ワイヤ１の線径
が０．１０〜０．４０ｍｍで、線速が６００〜１２００
ｍ／ｍｉｎ程度である場合には、ワイヤ１の公称径より
も１０／１０００〜３０／１０００ｍｍ大きめにするこ
とが望ましい。ロール４を用いた場合には、溝部４ｂの
径が小さいとワイヤ１の表面のオイル２が直接上記溝部
４ｂの底面に接触しないため効果が少なく、逆に大きく
なっても接触面積が少なくなってしまうため、オイル２
の切削、あるいは、引き伸ばしが不十分となる。また、
使用するロール４の個数は、少ないと十分な効果が得ら
れないので最低５個以上は必要であるが、多過ぎても設
置した分の効果は得られないので、省スペースを確保す
るためには３０個未満で十分であり、好ましくは１０〜
２０個使用するのがよい。

【００１１】［実施例１］約０．８２％ｗｔ.の炭素を
含有する直径約５．５ｍｍの高炭素鋼線材に、直径が約
１．７２ｍｍとなるまで繰り返し乾式伸線を施した後、
パテンティング処理およびブラスメッキ処理を加えた線
材を準備し、この線材を湿式伸線して直径が約０．３ｍ
ｍのワイヤを作製した。そして、最終引き抜きダイスを
出てから上記ワイヤを巻き取るまでの間に、ワイヤ浸積
方式のオイル付着装置を設置し、６００〜１２００ｍ／
ｍｉｎの速さで巻き取られるワイヤの表面にオイルを塗
布した後、本発明によるガイドチップを通過させてオイ
ル付着量をコントロールし、ワイヤへのオイル付着量と
付着率と、これをチューブラータイプの撚り線機で撚り
合わせたときの、撚り点におけるテンションのばらつき
の測定、及び、オイルの飛散状態の評価を行った結果を
以下の表１に示す。なお、実験に用いたガイドチップ孔
部の内径（以下、ガイド径という）φは０．３０３〜
０．３４ｍｍで、比較のため、従来のガイドチップ無し
のものについても同様の測定を行った結果も合わせて記
した。ここで、オイル付着量（ｍｇ／ｋｇ）は油分濃度
計により測定し、オイル付着率（％）は、ワイヤ周の４
ヶ所の視野でＳＥＭ像を撮りこれを画像解析し、オイル
の付着面積ＳＡとワイヤ面積ＳＢとを測定し、付着率
（％）＝（ＳＡ／ＳＢ）×１００として算出した。ま
た、テンションのばらつきは、撚り点より最も多くガイ
ド部を通過する素線巻き取りスプールを設置して、撚り
点でのテンションレベルの最大値と最小値との差（ｇ
ｆ）で評価した。

【表１】 一般に、ワイヤ浸漬方式の場合には、上記表１の従来例
のように、ワイヤ表面のオイルが過剰となりオイルが飛
散してしまうが、ガイド径φがワイヤの線径よりも５／
１０００〜２０／１０００ｍｍ大きめのガイドチップを
用いてオイル付着量をコントロールした本発明１〜３で
は、上記過剰なオイルを切削してオイルの付着量をコン
トロールするようにしているので、オイルの飛散もな
く、また、テンションのばらつきも全て２００ｇｆ以下
であった。これに対して、ガイド径φを小さくした比較
例１では、オイルが殆ど削り取られてしまい、そのた
め、テンションのばらつきが大きくなってしまった。ま
た、ガイド径φを大きくした比較例２，３では、オイル
の切削量が少ないため、オイルが過剰となりオイルの飛
散が見られた。

【００１２】［実施例２］オイル付着装置としてプーリ
供給方式のものを用いてオイルを塗布し、上記実施例１
と同様の実験を行った結果を以下の表２に示す。

【表２】 プーリ供給方式の場合には、上記表２の従来例のよう
に、ワイヤ表面のオイル付着がまばらであるため、テン
ションのばらつきが大きくなるが、本発明１〜３では、
上記付着がまばらなオイルが引き伸ばされるので、オイ
ル付着量は若干少なくなるものの、オイルが均一に付着
されるので、テンションのばらつきを２００ｇｆ以下に
することができた。また、ガイド径φを小さくした比較
例１では、オイルが殆ど削り取られてしまい、テンショ
ンのばらつきが大きくなり、ガイド径φを大きくした比
較例２，３では、オイルが均一に引き伸ばされないた
め、テンションのばらつきを十分抑制することができな
かった。

【００１３】［実施例３］上記実施例１，２のガイドチ
ップに代えて、本発明による、側面に円弧状の溝部が形
成された１０個のロールを少なくとも２方向から接触さ
せて、上記ワイヤ表面のオイル付着量を制御した以下の
表３に示す。なお、ここでは、オイルの塗布に、ワイヤ
浸積方式のオイル付着装置を用いた。

【表３】 ワイヤ浸漬方式の場合には、表３の従来例のように、ワ
イヤ表面のオイルが過剰となりオイルが飛散してしまう
が、上記溝部の断面の径（以下、ロール径という）φが
ワイヤの線径よりも１０／１０００〜３０／１０００ｍ
ｍ大きめに形成された複数のロールを用いてオイル付着
量をコントロールした本発明１〜３では、上記過剰なオ
イルを切削してオイルの付着量をコントロールするよう
にしているので、オイルの飛散もなく、また、テンショ
ンのばらつきも全て１５０ｇｆ以下であった。これに対
して、ロール径φを小さくした比較例１では、オイルが
あまり切削されずオイルが飛散してしまい、ロール径φ
を大きくした比較例２，３でも、オイルの切削量が少な
いため、オイルが過剰となりオイルの飛散が見られた。
また、ロール径をφ＝０．３２３ｍｍとし、ロールの個
数を変えて同様の実験を行った結果を以下の表４に示
す。

【表４】 表４から明らかなように、オイル付着量を適正にコント
ロールするためのロール数としては５個以上で十分であ
り、比較例２のようにロール数を３０個に増加させても
テンションのばらつきはほとんど変化しなかった。一
方、ロール数を３個とした比較例１では、オイルの切削
量が少なくオイルの飛散が見られた。

【００１４】［実施例４］オイル付着装置としてプーリ
供給方式のものを用いてオイルを塗布し、上記実施例３
と同様の実験を行った結果を以下の表５に示す。

【表５】 プーリ供給方式の場合には、表５の従来例のように、ワ
イヤ表面のオイル付着がまばらであるため、テンション
のばらつきが大きくなるが、本発明１〜３では、上記付
着がまばらなオイルが引き伸ばされるので、オイル付着
量は若干少なくなるが、オイルが均一に付着されるの
で、テンションのばらつきを２００ｇｆ以下にすること
ができた。これに対して、ロール径φを小さくした比較
例１、及び、ロール径φを大きくした比較例２，３で
は、溝部との接触が少ないため、オイルが均一に引き伸
ばされず、テンションのばらつきを十分抑制することが
できなかった。また、ロール径をφ＝０．３２３ｍｍと
し、ロールの個数を変えて同様の実験を行った結果を以
下の表６に示す。

【表６】 表６から明らかなように、オイル付着量を適正にコント
ロールするためのロール数としては５個以上で十分であ
り、比較例２のようにロール数を３０個に増加させても
テンションのばらつきはほとんど変化しなかった。一
方、ロール数を３個とした比較例１では、オイルの引き
伸ばしが十分でなく、テンションのばらつきを十分抑制
することができなかった。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高速で巻き取られるワイヤ表面にオイルを塗布した後
に、上記ワイヤを、ワイヤ径よりも若干大きめの径を有
するガイドチップを通したり、側面に上記ワイヤの径よ
りも若干大きめの径を有する溝部を形成した複数個のロ
ールを接触させるようにしたので、オイルが過剰に付着
した場合にはこれを切削して付着量を減らし、不均一に
付着した場合には引き伸ばすことにより、上記ワイヤ表
面に一定量のオイルを均一に付着させることができるの
で、撚り線工程におけるオイルの飛散やテンションのば
らつきをなくすことができる。また、上記方法により、
伸線したメッキ被覆高炭素鋼線のオイル付着量を制御す
ることにより、ラジアルタイヤなどに使用される、ゴム
物品補強用スチールコードを安定して作製することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態１に係るワイヤへのオイル付着
方法を示す図である。

【図２】 本実施の形態２に係るワイヤへのオイル付着
方法を示す図である。

【符号の説明】

１ ワイヤ、２ オイル、３ ガイドチップ、３ａ ガ
イドチップの入り口側、３Ｓ ガイドチップの孔、４
ロール、４ａ ロール側面、４ｂ 溝部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B153 AA02 BB15 CC52 CC75 DD30 DD32 DD36 GG40 4D075 BB20Z CA09 CA47 DA01 DB02 DC13 EA05 EA37 4E096 EA02 EA13 EA26 EA27 FA01 FA03 KA19

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 湿式伸線工程にて０．１０〜０．４０ｍ
   ｍの線径に仕上げられ、高速で巻き取られるワイヤの表
   面にオイルを塗布した後、このワイヤを、内径が上記ワ
   イヤの径よりも５／１０００〜２０／１０００ｍｍ大き
   い孔を有するガイドチップの上記孔内を通過させて、上
   記ワイヤ表面のオイル付着量を制御するようにしたこと
   を特徴とするワイヤへのオイル付着方法。
2. 【請求項２】 湿式伸線工程にて０．１０〜０．４０ｍ
   ｍの線径に仕上げられ、高速で巻き取られるワイヤの表
   面にオイルを塗布した後、このワイヤに、側面の周方向
   に沿って、断面の径が上記ワイヤの径よりも１０／１０
   ００〜３０／１０００ｍｍ大きい円弧状の溝部を形成し
   て複数個のロールを少なくとも２方向から接触させて、
   上記ワイヤ表面のオイル付着量を制御するようにしたこ
   とを特徴とするワイヤへのオイル付着方法。
3. 【請求項３】 上記ロールの個数を５個以上としたこと
   を特徴とする請求項２に記載のワイヤへのオイル付着方
   法。
4. 【請求項４】 上記ロールの個数を１０〜２０個とした
   ことを特徴とする請求項３に記載のワイヤへのオイル付
   着方法。
5. 【請求項５】 上記ワイヤをメッキ被覆鋼線とするとと
   もに、上記ワイヤの巻き取り速度を、６００〜１２００
   ｍ／ｍｉｎとしたことを特徴とする請求項１〜請求項４
   のいずれかに記載のワイヤへのオイル付着方法。