JP2006240865A

JP2006240865A - 金属線条体用リール

Info

Publication number: JP2006240865A
Application number: JP2005062508A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamada; 廣志山田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2006-09-14

Abstract

【課題】金属製のリールに長尺の金属線条体を巻き取る際の側圧によるフランジの変形を低減可能な金属線条体用リールを提供する。
【解決手段】巻胴の両端にフランジを有する例えばタイヤコードの素線用やソーワイヤ用のプレスリールの少なくともフランジの部分にショットピーニングを施すことにより、長尺の金属線条体を巻き取る際の側圧によるフランジの変形を低減する。一体物リール、溶接リール、組立てリール等の場合も同様である。また、タイヤコードの素線やソーワイヤ以外の金属線条体を巻き付けるリールの場合も同様である。
【選択図】図２

Description

本発明は、金属線条体用リールに関し、特に、タイヤコード用の素線を巻くリールや、ワイヤソー用のソーワイヤを巻くリールのような、極細金属線条体を大量に巻き付けるリールとして好適な金属線条体用リールに関する。

タイヤ等のゴム製品補強用の素線であるスチールワイヤあるいはスチールコードや、ワイヤソー用線（ソーワイヤ）等の極細金属線条体を巻く金属線条体用リールは、巻胴の両端にフランジを有し、一般にそれら巻胴およびフランジが構造用炭素鋼（例えばＳ４５Ｃ）などの厚肉鋼材で構成されている。そして、そのように厚肉鋼材で構成される金属線条体用リールとして、厚肉鋼材から一体物として削りだした削り出しリール、巻胴とフランジとを別々に製作して溶接により一体化した溶接リール、巻胴とフランジとを別々に製作してボルト連結した組立てリール等が従来から知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。

また、これら厚肉鋼材を用いた一体物リール、溶接リール、組立てリールでは、十分な強度および剛性を確保するためには巻胴やフランジの厚みを厚くする必要があって、リール重量が大きくなり、取り扱い性が悪くなり、運搬コストが高く、材料費や加工コストも高くなるということから、軽量化が可能なプレスリールとして、プレス加工により補強用リブを設けたフランジを巻胴の両端に溶接で固着したリール（例えば、特許文献３参照。）や、巻胴とフランジとをいずれも高張力鋼板のプレス成形により別々に製作し、それらをスポット溶接することにより一体化したリール（例えば、特許文献４参照。）が開発されている。

特開２００２−３７０１５２号公報特開平１１−１１４７９８号公報特開平９−２９５７６８号公報特開２００１−２０６６３６号公報

金属線条体用リールは、スチールコードの素線やソーワイヤ等の極細で長尺の金属線条体を巻く場合に、その巻付け張力に起因して大きな巻き圧（締め付け力）が巻胴に作用するとともにフランジに側圧（押し拡げ力）が作用する。そして、特に、側圧によるフランジの変形（拡がり）は、巻胴の変形（へこみ）を引き起し、それがワイヤを巻取るときのハンチングにつながり、断線等の要因となる。その側圧によるフランジの変形を防止するために、一体物リール、溶接リール、組立てリールといった厚肉鋼材製のリールではフランジの厚みを十分大きくし、また、プレスリールでは補強用リブ等の構造を工夫している。しかし、フランジの厚みを大きくすると、上述のようにリール重量が大きくなって、取り扱い性が悪くなり、運搬コストが高くなり、材料費や加工コストも高くなる。また、プレスリールの場合、リブ等の補強構造だけでは巻き量が大きくなると対応できなくなる。また、プレスリールの場合、スポット溶接するため、鋼板の厚みにも限度がある。

本発明は、上記問題を解消するためのもので、金属製のリールに長尺の金属線条体を巻き取る際の側圧によるフランジの変形を低減可能な金属線条体用リールを提供することを目的とする。

本発明の金属線条体用リールは、巻胴の両端にフランジを有する金属製のリールであって、その少なくともフランジの部分にショットピーニングが施されていることを特徴とする。

鋼製、アルミ製、ジュラルミン製、その他の金属製のリールの少なくともフランジの部分にショットピーニングが施されることにより、リールに長尺の金属線条体を巻き取る際の側圧（押し広げ力）に対し、フランジの拡がり方向の変形が低減される。その理由として、ショットピーニングによる加工硬化や、残留圧縮応力の影響が考えられる。

以上のとおり、本発明によれば、金属製のリールの少なくともフランジの部分にショットピーニングが施されることで、リールに金属線条体を巻き取る際の側圧（押し広げ力）によるフランジの変形を低減できる。

そして、その効果は、一体物リール、溶接リール、組立てリール等の厚肉鋼材製のリールの場合に、フランジの厚みを大きくするなどの他の手段による効果との組み合わせにより、また、プレスリールの場合に、補強用リブ等による効果との組み合わせにより、一層顕著となり、その結果、長尺物を巻き取る際の側圧によるフランジの変形を一層低減できる。

図１は本発明の実施の形態の一例のリール（金属線条体用リール）１を示している。このリール１は、タイヤコード用の伸線機や撚線機あるいはワイヤソーに使用するプレスリールで、巻胴２と、両端のフランジ３，３とが別々に製作され、それらがスポット溶接により一体化されている。巻胴２は、冷間圧延高張力鋼板（ＳＡＦＣ）を円筒状に曲げ加工して製作したものである。また、両端のフランジ３，３は、熱間圧延高張力鋼板（ＳＡＰＨ）をプレス成形し、中心部に芯穴（図示せず）を形成するとともに、その芯穴の周りに略放射状に外側へ膨出した複数（６〜１２個）の補強用リブ（図示せず）を形成し、周縁をカール状に折り返された周縁補強構造とするものである。巻胴２の内側には芯パイプ（図示せず）が配置され、その両端が両側のフランジ３，３の芯穴に嵌入固定されている。

そして、このリール１は、全体にショットピーニングを施している。その結果、リール１に金属線条体を巻き取る際の側圧によるフランジ３，３の変形が低減される。

図２は、この実施の形態のリール１のフランジ変形量の試験結果を示すグラフである。この試験では、外径：４５０ｍｍの、全面にショットピーニングを施したリール１を使用した。ショットピーニング条件は、ショット速度：１００ｍ／ｓ、ショット粒子径：０．５ｍｍφ、ショット粒子材質：ＳＵＳ３０４、ショット時間：２０ｍｉｎである。

このリール１に、線径：０．２５ｍｍのスチールワイヤを、張力：１１．８Ｎで巻き取り、巻き長さ（ｍ）を順次大きくしていって、図１に示すフランジ３の変形量ｘ（ｍｍ）を計測した。

また、比較例として、ショットピーニングを施す前のリール１について同様の試験を行った。

その結果は図２に示すとおりで、ショットピーニングを施すことで、変形量ｘが大幅に低減されている。この例では、巻き長さ１０００００ｍで、ショットピーニング無しの変形量ｘが０．６ｍｍ、ショットピーニング有りの変形量ｘが０．４ｍｍであり、巻き長さ２０００００ｍで、ショットピーニング無しの変形量ｘが１．１ｍｍ、ショットピーニング有りの変形量ｘが０．６ｍｍであり、巻き長さ３０００００ｍで、ショットピーニング無しの変形量ｘが１．４ｍｍ、ショットピーニング有りの変形量ｘが０．８ｍｍであり、巻き長さ４０００００ｍで、ショットピーニング無しの変形量ｘが１．８ｍｍ、ショットピーニング有りの変形量ｘが１ｍｍである。

リールの仕様を変えた場合もこれとほぼ同様の試験結果が得られる。一体物リール、溶接リール、組立てリール等の場合も同様である。ショットピーニング条件はリールの材質等に合わせて適宜変更するのがよい。また、ショットピーニングはリール全体でなくてもよく、少なくともフランジの部分に施せばよい。

なお、本発明は、タイヤコードの素線用、ソーワイヤ用に限らず、様々な金属線条体を巻き付けるための金属製のリールに広く適用できる。

本発明の実施の形態のリールの側面図である。本発明の実施の形態のリールのフランジ変形量の試験結果を示すグラフである。

符号の説明

１リール（金属線条体用リール）
２巻胴
３フランジ

Claims

巻胴の両端にフランジを有する金属製のリールであって、少なくとも前記フランジの部分にショットピーニングが施されていることを特徴とする金属線条体用リール。