JP2005246406A

JP2005246406A - 金属コード加工方法、及び金属コード加工装置

Info

Publication number: JP2005246406A
Application number: JP2004057870A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Matsuo; 博行松尾
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】ロール入り口部でのコード回転を抑制し、コアとシース素線の長さに差を生じさせず、金属コードを偏平形状に加工する。
【解決手段】金属コード製造装置１０では、スチールコード１４との接触部位における固定側ロール３２及び可動側ロール３８の回転方向が、スチールコード１４の進行方向に対してスチールコード１４の撚り方向とは逆方向に傾斜しているので、スチールコード１４が撚り方向に捻られる事を、各ロールの回転力で抑制することができ、コアとシースの素線長さを均一に保つことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、スチールコード等の金属コードを矯正加工する金属コード加工方法、及び金属コード加工装置に関する。

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、素線を複数段にわたって引き抜きダイスにより引き抜き加工して所望の線径に伸線処理された後、素線の複数本を撚り合わせて、所望の金属コード形状を造りこんでいる。

ところで、各素線を撚り合わせる工程においては、図６、図７に示すような複数個の矯正ロール１００を千鳥状に配置し、ロール回転方向とコード進行方向を合わせ、スチールコード１０２を接触させ曲げ加工を繰り返すことにより、コード品質を安定化するようにしている。

この矯正ロール１００でのスチールコード１０２への加工は、図６に示すように、加工初期にスチールコード１０２の屈曲変形量を大きくし、加工後半では屈曲変形量を小さくするのが一般的である。

また、近年においては、スチールコード１０２の断面形状を偏平化し、矯正ロール１００により真直性矯正加工だけでなく、扁平加工を施す場合がある（特許文献１参照。）。
特開平７―１７３７８２号公報

ところが、従来の矯正ロール１００の様に、接触部位においてロール回転方向とコード進行方向を合わせ（図７）、矯正ロール１００を千鳥状に配置した状態で、スチールコード１０２の偏平加工をする為には、屈曲変形量を上げての強加工が必要であり、結果、矯正ロール１００とスチールコード１０２の接触圧が高くなり、図８に示すように、ロール入り口部でのスチールコード（ここでは、Ｓ撚り）１０２が撚り方向（矢印Ｓ方向）に沿って回転し、スチールコード１０２が撚り方向に捻られてしまう問題がある。

この事で、コアとシース素線の長さに差が生じ、素線個々が強力を均一に負担されず、強力が低下してしまう問題がある。

本発明は、上記事実を考慮し、ロール入り口部でのコード回転を抑制し、コアとシース素線の長さに差を生じさせず、金属コードを偏平形状に加工することのできる金属コード加工方法、及び金属コード加工装置を提供することが目的である。

請求項１に記載の金属コード加工方法は、複数本の金属素線を撚り合わせた金属コードをロールに接触させ加工する際に、接触部位におけるロールの回転方向が、金属コード進行方向に対して撚り方向とは逆方向に傾斜している、ことを特徴とする金属コード加工方法。

次に、請求項１に記載の金属コード加工方法は、
複数本の金属素線を撚り合わせた金属コードをロールに接触させ偏平加工する際に、接触部位におけるロールの回転方向を金属コード進行方向に対して撚り方向とは逆方向に傾斜させることで、金属コードが撚り方向に捻られる事を、ロールの回転力で抑制することができる。これによって、コアとシースの素線長さを均一に保つことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の金属コード加工方法において、接触部位におけるロールの回転方向が、金属コード進行方向に対して２〜２５°の範囲内で傾斜している、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載の金属コード加工方法では、接触部位におけるロールの回転方向を金属コード進行方向に対して２〜２５°の範囲内で傾斜させることで、金属コードの捻れを確実に抑制することができる。

ここで、傾斜角度が２°未満になると、ロールによるコード回転力抑制力が不足する。

一方、傾斜角度が２５°を超えると、コード回転抑制力が過剰となる。

なお、傾斜角度は、４〜１０°の範囲内が更に好ましい。

請求項３に記載の金属コード加工装置は、複数本の金属素線を撚り合わせた金属コードの径方向一側に接触する複数の第１のロールと、前記金属コードの径方向の他側に接触する複数の第２のロールと、を備え、前記第１のロール、及び前記第２のロールは、接触部位におけるロールの回転方向が、金属コード進行方向に対して撚り方向とは逆方向に傾斜している、ことを特徴としている。

次に、請求項３に記載の金属コード加工装置の作用を説明する。

金属コードを第１のロールと第２のロールとの間に配置して交互に屈曲するように進行させることで、金属コードの偏平加工を行うことができる。

また、接触部位におけるロールの回転方向を金属コード進行方向に対して撚り方向とは逆方向に傾斜させているので、金属コードが撚り方向に捻られる事を、ロールの回転力で抑制することができる。これによって、コアとシースの素線長さを均一に保つことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の金属コード加工装置において、接触部位における前記第１のロールの回転方向、及び前記第２のロールの回転方向が、金属コード進行方向に対して２〜２５°の範囲内で傾斜している、ことを特徴としている。

次に、請求項４に記載の金属コード加工装置の作用を説明する。

接触部位におけるロールの回転方向を金属コード進行方向に対して２〜２５°の範囲内で傾斜させることで、金属コードの捻れを確実に抑制することができる。

なお、傾斜角度は、４〜１０°の範囲内が更に好ましい。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の金属コード加工装置にいおて、前記第１のロール、及び前記第２のロールの一方が、他方に対してロール間距離を変更可能に設けられている、ことを特徴としている。

次に、請求項５に記載の金属コード加工装置の作用を説明する。

第１のロールと第２のロールとのロール間隔を変更することで、金属コードの偏平度を制御することが可能となる。

請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の金属コード加工装置において、ロール間距離を変更可能に設けられている前記第１のロール、又は前記第２のロールは、金属コード入り側のロール間距離と、金属コード出側のロール間距離とを個別に変更可能に設けられている、ことを特徴としている。

次に、請求項６に記載の金属コード加工装置の作用を説明する。

ロールの入口側と出口側で、別々にロール間距離を調整する事により、金属コードの真直性を制御することが可能となる。

請求項７に記載の発明は、請求項４乃至請求項６の何れか１項に記載の金属コード加工装置において、複数の前記第１のロール、及び複数の前記第２のロールの何れか一方は、何れか他方側のロール端が一直線状に配置されている、ことを特徴としている。

次に、請求項７に記載の金属コード加工装置の作用を説明する。

金属コードを複数の前記第１のロールと複数の前記第２のロールとの間に通線する場合は、真直性悪化を抑制するために、ロール１列の外径を金属コードの通線位置と合わせる事は知られている。この位置に差がでないように、一列側のロールを一直線状に配置したので、真直性への影響を排除できる。

以上説明したように本発明によれば、コアとシース素線の長さに差を生じさせず、金属コードを偏平形状に加工することができる、という効果がある。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。

図１には、金属コード製造装置１０の概略構成が図示されており、図１において符合１２はスチールフィラメント１４Ｆの巻かれたボビン、符合１６はスチールフィラメント１４Ｆを撚る撚り部１８、符合２０は矯正装置、符号２２は得られたスチールコード１４を巻き取る巻取機である。

本実施形態の金属コード製造装置１０では、コアの周りにシースを有するＳ撚りのスチールコード１４を製造するものである。

なお、矯正装置２０以外の構成は、通常の金属コード製造装置と同様の構成であるので、説明は省略する。

図２に示すように、本実施形態の矯正装置２０は、スチールコード１４の搬送経路下側に配置される固定ロール装置２４、及びスチールコード１４の搬送経路上側に配置される可動ロール装置２６とを備えている。
（固定ロール装置）
固定ロール装置２４は、フレーム２８に固定された軸３０に回動自在に支持された複数の固定側ロール３２を備えている。

各軸３０は、同一水平面上に配置されており、スチールコード１４の進行方向（矢印Ｆ方向）と直交する方向に対して傾斜している。

即ち、図３（Ａ）に示すように、スチールコード１４との接触部位における固定側ロール３２の回転方向（矢印Ｒ１方向。ロール外周面の接線方向において。）は、スチールコード１４の進行方向（矢印Ｆ方向）に対して平行では無く、スチールコード１４の撚り方向（スチールコード１４と固定側ロール３２との接触部位をロール側から見たときのスチールフィラメント１４Ｆの傾斜方向）と反対方向に傾斜している。

なお、各固定側ロール３２は同一径であり、各固定側ロール３２の上端同士は一直線状に配置されている。

次に、可動ロール装置２６は、可動フレーム３４に固定された軸３６に回動自在に支持された複数の可動側ロール３８を備えている。

各軸３６は、同一平面上に配置されており、スチールコード１４の進行方向（矢印Ｆ方向）と直交する方向に対して傾斜している。

なお、各可動側ロール３８も全て固定側ロール３２と同一径である。

即ち、図３（Ａ）に示すように、スチールコード１４との接触部位における可動側ロール３８の回転方向（矢印Ｒ２方向。ロール外周面の接線方向において。）は、スチールコード１４の進行方向（矢印Ｆ方向）に対して平行では無く、スチールコード１４の撚り方向（スチールコード１４と可動側ロール３８との接触部位をロール側から見たときのスチールフィラメント１４Ｆの傾斜方向）と反対方向に傾斜している。

可動フレーム３４の両端付近には、上下方向に延びる長孔４０が形成されており、この長孔４０を挿通したボルト４２がフレーム２８の図示しない螺子孔にねじ込まれている。

したがって、ボルト４２を緩めることによって可動フレーム３４の位置調整が可能であり、スチールコード１４の入り側（矢印Ｆ方向とは反対方向側）のロール間距離（上下の）と、出側（矢印Ｆ方向側）のロール間距離を個別に調整することが出来る。

なお、ボルト４２を締めることで、可動フレーム３４をフレーム２８に固定し、ロール間距離を固定することができる。

スチールコード１４の矯正を行う場合には、図２（Ｂ）に示すように、スチールコード１４の入り側から出側に向けてスチールコード１４の屈曲変形量が小さくなるように可動フレーム３４を水平に対して斜めに設定し固定している（即ち、スチールコード１４のロールに対する巻付け角αが徐々に小さく設定されている。）。

ここで、スチールコード１４との接触部位における固定側ロール３２の回転方向Ｒ１、及び可動側ロール３８の回転方向Ｒ２は、スチールコード１４の進行方向に対して２〜２５°の範囲内で傾斜させることが好ましく、４〜１０°の範囲内で傾斜させることが更に好ましい。
（作用）
本実施形態の金属コード製造装置１０では、固定ロール装置２４と可動ロール装置２６との間にでスチールコード１４を通過させ巻取機２２の駆動力を利用して張力を付加されと、スチールコード１４は、固定側ロール３２と可動側ロール３８とに交互に接触して上下に交互に屈曲変形され、かつ屈曲変形量が段階的に減少され、高い真直性が付与され、かつ偏平形状に加工される。

また、本実施形態の金属コード製造装置１０では、スチールコード１４との接触部位における固定側ロール３２及び可動側ロール３８の回転方向が、スチールコード１４の進行方向に対してスチールコード１４の撚り方向とは逆方向に傾斜しているので、スチールコード１４が撚り方向に捻られる事を、各ロールの回転力で抑制することができ、コアとシースの素線長さを均一に保つことができる。

また、本実施形態の金属コード製造装置１０では、固定ロール装置２４と可動ロール装置２６とのロール間隔を変更することができるので、スチールコード１４の偏平度を制御することが出来る。さらに、矯正装置２０の入口側と出口側で、別々にロール間距離を調整する事ができるので、スチールコード１４の真直性を制御することができる。

また、固定側ロール３２を一直線状に配置したので、真直性への影響を排除できる。

なお、接触部位におけるロール回転方向をスチールコード１４の進行方向に対して２〜２５°の範囲内で傾斜させることで、スチールコード１４の捻れを確実に抑制することができる。

ここで、ロール回転方向の傾斜角度が２°未満になると、ロールによるコード回転力抑制力が不足する。一方、傾斜角度が２５°を超えると、コード回転抑制力が過剰となる。

なお、傾斜角度は、４〜１０°の範囲内が更に好ましい。

なお、上記実施形態では、スチールコード１４がＳ撚りの場合を説明したが、スチールコード１４がＺ撚りの場合は、各ロールの傾斜方向は反対方向となる。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、図６，７に示すロールの従来配置と、本発明の適用された図２，３に示すロール配置とで、得られたスチールコードの強力の比較を行うと共に、得られたスチールコードのコアとシース素線の差の比較を行なった。
・強力：従来配置で得られたスチールコード、及び本発明の配置で得られたスチールコードのそれぞれについて、強力を測定した。評価は、従来配置で得られたスチールコードの強力を１００とする指数表示とし、指数が大きいほど強力が大であることを表す。

図４に示す結果から、本発明の配置による加工では、従来配置の加工よりもスチールコードの強力が約４％高くなっていることが分かる。
・コアとシース素線の差：従来配置で得られたスチールコード、及び本発明の配置で得られたスチールコードのそれぞれについて、図９に示すように、スチールコードを所定の長さにカットして得られたコアとシース素線をそれぞれ真っ直ぐに伸ばし、長さの差を測定した。

図５に示す結果から、本発明のロール配置による加工では、従来配置による加工よりもコアとシース素線の長さの差が小さくなっていることが分かる。

金属コード製造装置の概略構成図である。（Ａ），（Ｂ）は矯正装置の側面図である。（Ａ）は上方から見たロール部分の平面図であり、（Ｂ）は固定側ロールの側面図であり、（Ｃ）は図３（Ａ）の固定側ロールを矢印Ａ方向から見た矢視図である。強力の差を表すグラフである。コアとシースの差を表すグラフである。従来の矯正装置のロール部分の側面図である。（Ａ）は従来の矯正装置を上方から見たロール部分の平面図であり、（Ｂ）はロールの側面図であり、（Ｃ）は図７（Ａ）のロールを矢印Ａ方向から見た矢視図である。コードの捻れを説明する従来の矯正装置のロール部分の側面図である。コアとシース素線の長さの差を示す説明図である。

符号の説明

１０金属コード製造装置
１４スチールコード
２０矯正装置（金属コード加工装置）
３２固定側ロール（第１のロール）
３４可動フレーム
３８可動側ロール（第２のロール）
４０長孔
４２ボルト

Claims

複数本の金属素線を撚り合わせた金属コードをロールに接触させ加工する際に、接触部位におけるロールの回転方向が、金属コード進行方向に対して撚り方向とは逆方向に傾斜している、ことを特徴とする金属コード加工方法。
接触部位におけるロールの回転方向が、金属コード進行方向に対して２〜２５°の範囲内で傾斜している、ことを特徴とする請求項１に記載の金属コード加工方法。
複数本の金属素線を撚り合わせた金属コードの径方向一側に接触する複数の第１のロールと、
前記金属コードの径方向の他側に接触する複数の第２のロールと、
を備え、
前記第１のロール、及び前記第２のロールは、接触部位におけるロールの回転方向が、金属コード進行方向に対して撚り方向とは逆方向に傾斜している、ことを特徴とする金属コード加工装置。
接触部位における前記第１のロールの回転方向、及び前記第２のロールの回転方向が、金属コード進行方向に対して２〜２５°の範囲内で傾斜している、ことを特徴とする請求項３に記載の金属コード加工装置。
前記第１のロール、及び前記第２のロールの一方が、他方に対してロール間距離を変更可能に設けられている、ことを特徴とする請求項４に記載の金属コード加工装置。
ロール間距離を変更可能に設けられている前記第１のロール、又は前記第２のロールは、金属コード入り側のロール間距離と、金属コード出側のロール間距離とを個別に変更可能に設けられている、ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の金属コード加工装置。
複数の前記第１のロール、及び複数の前記第２のロールの何れか一方は、何れか他方側のロール端が一直線状に配置されている、ことを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか１項に記載の金属コード加工装置。