JP2008023588A - Method and device for forming coil wire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コイルワイヤ成形方法および装置に関し、特に、自動車用タイヤ等のゴム製品の補強材として好適な柔軟で伸びの大きい偏平なコイルワイヤの成形方法および装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for forming a coil wire, and more particularly to a method and apparatus for forming a flat coil wire that is flexible and has a large elongation suitable as a reinforcing material for rubber products such as automobile tires.
自動車用タイヤ等のゴム製品の補強材に使用するスチールワイヤ等の線材をまず密着コイル成形機に投入して円筒螺旋状の密着コイルを成形し、次いで、その成形した密着コイルをコイルワイヤ成形機に投入して、一端側から順次成形加工を施すことにより、略密着状態で一周毎のコイル中心が順次一方向に偏位して単体自由状態で偏平な帯状となった柔軟で伸びが大きく使用態様の自由度が大きいコイルワイヤを成形することが従来から試みられている(例えば、特許文献1、2参照。)。
First, a wire rod such as a steel wire used as a reinforcing material for rubber products such as automobile tires is put into a close coil forming machine to form a cylindrical spiral close coil, and then the formed close coil is used as a coil wire forming machine. The coil center for each turn is displaced in one direction sequentially in a substantially close contact state, and becomes a flat strip in a single free state. Conventionally, it has been attempted to form a coil wire having a high degree of freedom (for example, see
また、円筒螺旋状の密着コイルの成形方法および装置として、シャフト上のリールに巻かれた線材をシャフトの軸芯を中心に回転するフライヤーで繰り出し、フライヤーと一体に回転しシャフトの軸芯を曲率中心としてフライヤーの回転方向に対し逆方向に線材をコイル巻きするコイリング機構に取り込んで、コイル状に成形し軸方向に送り出すことにより、成形後のコイルを回転の無い状態で送り出すことができ、加工品質の安定した長尺物のコイルを安価に製造できるようにしたものが従来から知られている(例えば、特許文献3参照。)。 In addition, as a method and apparatus for forming a cylindrical helical contact coil, a wire wound around a reel on a shaft is fed out by a fryer that rotates around the shaft axis of the shaft, and is rotated integrally with the fryer so that the shaft axis is curved. By taking it into a coiling mechanism that coiles the wire in the direction opposite to the rotation direction of the flyer as the center, forming it into a coil shape and sending it in the axial direction, the coil after forming can be sent out without rotation, processing A long coil having a stable quality can be manufactured at low cost (for example, see Patent Document 3).
自動車用タイヤ等のゴム製品の補強材として好適な、略密着状態で一周毎のコイル中心が順次一方向に偏位して単体自由状態で偏平な帯状となった柔軟で伸びが大きく使用態様の自由度が大きいコイルワイヤを成形するのに、従来の技術では、上述のように、線材を密着コイル成形機に投入して円筒螺旋状の密着コイルを成形し、次いで、その成形した密着コイルをコイルワイヤ成形機に投入してコイルワイヤを成形するというように、2工程で成形するため、工程毎に設備が必要となる。また、密着コイルは例えば上記従来の密着コイル成形機によって高速成形できるが、密着コイルを投入して一端側から順次成形加工を施す従来のコイルワイヤ成形機は、機構上、ダイスの回転数をあまり高くすることができず、成形に時間がかかる。 Suitable as a reinforcing material for rubber products such as automobile tires, the coil center of each turn in a substantially close contact state is sequentially displaced in one direction to form a flat belt shape in a single free state, with a flexible and large stretch In order to form a coil wire with a high degree of freedom, in the conventional technique, as described above, a wire rod is put into a contact coil forming machine to form a cylindrical spiral contact coil, and then the formed contact coil is Since it is formed in two steps, such as being put into a coil wire forming machine and forming a coil wire, equipment is required for each step. In addition, the close-contact coil can be formed at a high speed by the conventional close-contact coil forming machine, for example, but the conventional coil wire forming machine in which the close-contact coil is inserted and sequentially formed from one end side has a mechanism in which the number of rotations of the die is excessive. It cannot be made high and takes a long time for molding.
本発明は、こうした問題を解決するためのもので、リールに巻かれた線材の繰出しからコイルワイヤ成形までを1工程で行うことができ、且つ高速で成形できるコイルワイヤ成形方法および装置を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve these problems, and provides a coil wire forming method and apparatus capable of performing from a feeding of a wire wound on a reel to coil wire forming in one step and forming at high speed. For the purpose.
本発明のコイルワイヤ成形方法は、シャフト上のリールに巻かれた線材をシャフトの軸芯を中心に回転するフライヤーを介して繰り出し、フライヤーと一体に回転しシャフトの軸芯を曲率中心としてフライヤーの回転方向に対し逆方向に線材をコイル巻きしつつコイル1周毎に部分的に曲率を変えた変形部分を形成して送り出すコイリング機構に取り込むことにより、1周毎のコイル中心が偏位して偏平な帯状となったコイルワイヤを1工程で成形することを特徴とする。 In the coil wire forming method of the present invention, the wire wound around the reel on the shaft is fed out through a fryer that rotates about the shaft axis of the shaft, and rotates integrally with the fryer so that the axis of the shaft is the center of curvature. By winding the wire in the opposite direction to the rotation direction and forming a deformed portion with a partially changed curvature for each coil turn, and feeding it into a coiling mechanism that feeds out, the coil center for each turn is displaced. The coil wire in the form of a flat band is formed in one step.
また、本発明のコイルワイヤ成形装置は、1周毎のコイル中心が偏位して偏平な帯状となったコイルワイヤを1工程で成形するコイルワイヤ成形装置であって、線材を巻くリールと、リールを装着するシャフトと、シャフトの軸芯を中心に回転しリールに巻かれた線材を繰り出させるフライヤーと、フライヤーと一体に回転しフライヤーを介して繰り出された線材を取り込んでシャフトの軸芯位置を曲率中心としてフライヤーの回転方向に対し逆方向にコイル巻きしつつコイル一周毎に部分的に曲率を変えた変形部分を形成して送り出すコイリング機構とを具備することを特徴とする。 Further, the coil wire forming apparatus of the present invention is a coil wire forming apparatus for forming a coil wire in a flat band shape by deviating the coil center for each turn in one step, and a reel for winding a wire, The shaft on which the reel is mounted, the flyer that rotates around the shaft core of the shaft and feeds the wire wound on the reel, and the shaft core position that takes in the wire that is rotated together with the flyer and fed out through the flyer And a coiling mechanism for forming and sending out a deformed portion having a partially changed curvature for each turn of the coil while winding the coil in the direction opposite to the rotation direction of the flyer.
このコイルワイヤ成形装置において、コイリング機構は、例えば、フライヤーと一体に回転しつつ該フライヤーを介して繰り出された線材を取り込んで送るフィードローラと、該フィードローラにより送られた線材をシャフトの軸芯位置を曲率中心とする所定半径の曲率円に沿って曲げるよう周方向に離れた複数箇所に配置されフライヤーと一体に回転する複数のコイリングピンと、内周面がシャフトの軸芯位置を曲率中心とする前記所定半径より曲率半径の大きい曲率円を基本として周方向の一部に部分的に径方向外側に膨らんだ形状で装置本体に固定された固定リングとを有し、複数のコイリングピンのうちの一部のコイリングピンが外端にリング内接用のローラを具備し該ローラが固定リングの内周面に内接して進退自在とされ、該ローラが前記フライヤーの一回転毎に固定リングの内周面の膨らんだ部分に嵌まり込み線材をコイル1周毎に部分的にコイル径方向の外側に逃がすことによって前記変形部分を形成するよう構成するのがよい。 In this coil wire forming apparatus, the coiling mechanism includes, for example, a feed roller that takes in and feeds the wire fed through the fryer while rotating integrally with the fryer, and the shaft core that feeds the wire fed by the feed roller. A plurality of coiling pins that are arranged in a plurality of locations separated in the circumferential direction so as to bend along a curvature circle having a predetermined radius with the position being the center of curvature, and the inner peripheral surface is the axis center position of the shaft as the center of curvature. A fixing ring fixed to the apparatus main body in a shape partially bulging radially outward in a part of the circumferential direction based on a curvature circle having a larger curvature radius than the predetermined radius, and a plurality of coiling pins A part of the coiling pin includes a roller for inscribed in the ring at the outer end, and the roller is inscribed in the inner peripheral surface of the fixed ring and is movable forward and backward. In this configuration, the deformed portion is formed by fitting the wire into the bulging portion of the inner peripheral surface of the fixing ring for each rotation of the fryer, and letting the wire partially escape to the outside in the radial direction of the coil every one turn of the coil. It is good to do.
この方法および装置によれば、線材はフライヤーを介して繰り出され、コイリング機構によりバネ巻き機の原理でフライヤーの回転軸芯位置を曲率中心として所定の曲率に曲げられ、且つ、コイル1周毎に部分的に曲率の異なる変形部分が形成され、偏平な帯状のコイルワイヤとなって送り出される。こうして、リールに巻かれた線材の繰出しからコイルワイヤ成形までを1工程で行うことができ、且つ高速で成形できる。しかも、この方法および装置によれば、成形後のコイルワイヤは、コイリング機構の可動部(フィードローラ、カウンタローラ、コイリングピン等)に対しては相対的に回転しながら送り出されるものの、コイリング機構の可動部がフライヤーと一体にコイル巻き方向に対し逆方向に回転することにより、絶対運動としては回転を抑えることができ、フライヤー1回転の間にコイル1巻きになるよう回転速度を調整することにより、回転の無い状態で一方向に送り出すことが可能で、加工品質の安定した長尺物のコイルワイヤを安価に製造できる。そして、これらを簡単な装置で実現できる。 According to this method and apparatus, the wire is fed out through the flyer, bent by a coiling mechanism to a predetermined curvature around the center of curvature of the rotation axis of the flyer by the principle of a spring winding machine, and for each turn of the coil A deformed portion having a partially different curvature is formed, and is sent out as a flat strip-shaped coil wire. In this way, from the feeding of the wire wound on the reel to the coil wire forming can be performed in one step and can be formed at a high speed. Moreover, according to this method and apparatus, the coil wire after molding is sent out while rotating relatively to the movable part (feed roller, counter roller, coiling pin, etc.) of the coiling mechanism. By rotating the movable part integrally with the flyer in the opposite direction to the coil winding direction, the rotation can be suppressed as an absolute movement, and by adjusting the rotation speed so that one turn of the coil is made during one turn of the flyer. It can be sent out in one direction without rotation, and a long coil wire with stable processing quality can be manufactured at low cost. These can be realized with a simple device.
このように、本発明によれば、簡単な装置により、コイルワイヤを1工程で成形でき、且つ高速で成形でき、品質の安定した長尺物のコイルワイヤを安価に製造することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to form a coil wire in a single process at a high speed with a simple device, and to manufacture a long-length coil wire with stable quality at low cost. .
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1および図2は本発明の実施形態の一例を示している。図1はコイルワイヤ成形装置の要部側面図、図2はコイルワイヤ成形装置の要部正面視断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show an example of an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view of the main part of the coil wire forming apparatus, and FIG. 2 is a front sectional view of the main part of the coil wire forming apparatus.
この実施形態のコイル成形装置は、シャフト1が支持台(図示せず)に略水平に片持ち支持され、そのシャフト1に、線材Sを巻くリール2が回転自在に装着され、リール2の前方でシャフト1の自由端側に、シャフト1の軸芯を中心に回転してリール2に巻かれた線条体Sを繰り出すよう、摩擦板3を挟んでフライヤー4が回転自在に装着されている。そして、シャフト1には自由端側の軸線延長上に、フライヤー4の前方に突き出る配置でギヤ軸5が連結されて、そのギヤ軸5にギヤ6が固定されている。
In the coil forming apparatus of this embodiment, a
そして、フライヤー4の前面にはコイリング機構Kを配設する機構板7が固定されている。機構板7は、フライヤー4の回転軸芯に対し所定範囲で角度調節可能となるよう、一端がボス部8を介してボルト固定され、他端が長穴9を介してボルト固定されている。
A
コイリング機構Kは、可動部がフライヤー4と一体に回転しフライヤー4で繰り出された線材Sを取り込んでシャフト1の軸芯位置を曲率中心としてフライヤー4の回転方向に対し逆方向にコイル巻きしつつコイル一周毎に部分的に曲率を変えた変形部分を形成して送り出すものであって、その可動部の構成は、バネ巻き機(機械式コイリングマシン)の成形機構(コイリング機構)と同様で、機構板7の前面側に、フライヤー4と一体に回転しつつ線材Sを送り込むよう対向配置されたフィードローラ10及びスプリング付勢のカウンタローラ11と、シャフト1の軸芯を曲率中心とするコイル小径部分相当の所定半径の曲率円の内側に配置されてフライヤー4と一体に回転する半月状のコイリング芯金12と、このコイリング芯金12の円弧面周囲の周方向に離れた位置に配置されフィードローラ10により送られた線材Sを曲げながらフライヤー4と一体に回転する2個のコイリングピン13,14を具備している。
In the coiling mechanism K, the movable part rotates integrally with the fryer 4 and takes in the wire S fed out by the fryer 4, and winds the coil in the direction opposite to the rotation direction of the fryer 4 with the axis position of the
また、この実施形態のコイリング機構Kは、装置本体の基台(図示せず)上に立設された支持板15に固定された、内周面16がシャフト1の軸芯位置を曲率中心とする半径が大きい(コイリングピン13,14が内側に収まる程度の)曲率円を基本として周方向の一部に部分的に径方向外側に膨らみ部17(膨らんだ部分)を有する形状の固定リング18を備えている。
In addition, the coiling mechanism K of this embodiment has an inner
そして、2個のコイリングピン13,14の内、コイル巻き方向の上流側に位置する方のコイリングピン13は、内端にコイリング用のローラ19を具備し、機構板7の前面に位置調節可能に固定されている。それに対し、下流側に位置する方のコイリングピン14は、内端にコイリング用のローラ20を具備するとともに、外端にリング内接用のローラ21を具備し、ローラ21が固定リング18の内周面16に内接して進退自在となるよう、長穴22とピン23とで遊嵌固定され、ローラ21がシャフト1の一回転毎に固定リング18の内周面16の膨らみ部17に嵌まり込むことで線材Sを部分的にコイル径方向の外側に逃がし、コイル径が大きい変形部分を形成するよう構成されている。
Of the two
また、機構板7には、ボス部8を介してボルト固定された方の端部近傍に、フライヤー4と一体に回転してリール2から線材Sを繰り出す繰出しローラ24と、この繰出しローラ24により繰り出された線材Sを略90度方向転換してフィードローラ10とカウンタローラ1の間を通してコイル巻き方向前側のコイリングピン19とコイリング芯金12の間に向けて略直線状に導くガイドローラ25が配設されている。そして、機構板7には、前面のフィードローラ10の線送り方向の前後となる位置に、線ガイド(ストレートナー)26,27が配設されている。
Further, the
フィードローラ10は、機構板7を貫通するローラ軸28の一端に固定され、ローラ軸28は、軸受29を介して機構板7に回転自在に支持されている。そして、機構板7の裏側でローラ軸28の他端にギヤ30が固定され、このローラ軸28の他端のギヤ30と噛み合うとともにシャフト1の自由端のギヤ軸5に固定されたギヤ6と噛み合ってシャフト1側からローラ軸28側へ回転を伝達するよう、アイドルギヤ31が支軸32を介し回転自在に支持されている。これにより、シャフト1の回転は、ギヤ6、アイドルギヤ31、ギヤ30、ローラ軸28を介してフィードローラ10に伝達される。
The
このコイルワイヤ成形装置では、リール2にスチールワイヤ等の線材Sを巻き、その線材Sの先端を繰出しローラ24に巻き掛け、次いでガイドローラ25に巻き掛けて、線送り方向上流側の線ガイド26に沿ってフィードローラ10とカウンタローラ11の間に通し、下流側の線ガイド27に沿ってコイル巻き方向上流側のコイリングピン13の位置まで引き出し、さらに、コイリング芯金12との間を通して下流側のコイリングピン14とコイリング芯金12との間まで達する位置に引き出す。これでコイルワイヤ成形のためのセットが終わり、この状態でフライヤー4とシャフト1をそれぞれモータ(図示せず)で駆動して互に逆方向に回転させる。すると、摩擦板3を介しリール2がシャフト1に連動して一方向(図1にて反時計回り方向)に回転し、線材Sが繰り出される。
In this coil wire forming apparatus, a wire S such as a steel wire is wound around a
そして、その繰り出された線材Sが、フィードローラ10によりコイリング機構Kに取り込まれ、コイリングピン13,14によりシャフト1の軸芯を曲率中心としてフライヤー4の回転方向とは逆方向(図1にて時計回り方向)にコイル巻きされる。その際、下流側のコイリングピン14は、外端のローラ21が固定リング18の内周面16に内接し、常時はコイリング用のローラ20が線材Sを所定半径の曲率で曲げる位置に保持されて、上流側のコイリングピン13と協働して線材Sを所定の曲率で曲げ、フライヤー4の一回転毎に、所定位置(図1の例では右側方位置)で固定リング18の内周面16の膨らみ部分17にローラ21が嵌まり込んで、線材Sを部分的にコイル径方向の外側に逃がし、その部分の曲率を小さくする(コイル径を大きくする)。その結果、コイル1周毎に部分的に曲率の小さい変形部分が形成され、略密着状態で偏平な帯状のコイルワイヤWとなって下方に送り出される。
Then, the fed wire rod S is taken into the coiling mechanism K by the
こうして、リール2に巻かれた線材の繰出しからコイルワイヤ成形までを1工程で行うことができ、且つ高速で成形できる。しかも、この方法および装置によれば、成形後のコイルワイヤWは、コイリング機構Kの機構板7、フィードローラ10、カウンタローラ11、コイリング芯金12およびコイリングピン13,14等からなる可動部に対しては相対的に回転しながら送り出されるものの、そのコイリング機構Kの可動部がフライヤー4と一体にコイル巻き方向に対し逆方向に回転することにより、絶対運動としては回転を抑えることができ、フライヤー4の1回転の間にコイル1巻きになるよう回転速度を調整することにより、回転の無い状態で一方向に送り出すことが可能で、加工品質の安定した長尺物のコイルワイヤを安価に製造できる。すなわち、フライヤー4の回転速度は、フライヤー駆動用のモータ(図示せず)の回転数の設定により調節でき、また、フィードローラ10の回転速度(コイリング速度)は、シャフト駆動用のモータ(図示せず)の回転数の設定あるいは変速比の設定によって調節できるため、フライヤー4とフィードローラ10の回転速度比を調節することが可能で、特に、フライヤー4が1回転する間にコイル1巻きになるようフライヤー4とフィードローラ10の回転速度比を調整することにより、製品であるコイルワイヤWを回転の無い状態で安定して一方向に送り出すようにすることができる。
In this way, from the feeding of the wire wound around the
なお、コイリング芯金12は、製品であるコイルワイヤWを途中図示しないカッターで切断する場合にも対応できるようにするために設けたものであり、カッターで切断しない場合は、コイリング芯金12を省くこともできる。
The coiling
また、コイル一周毎に部分的に形成する変形部分は、他の部位より曲率が大きくなるよう変形させるものであってもよい。その場合、固定リングの内周面は部分的に径方向内側に膨らんだ形状とする。 Moreover, the deformation | transformation part formed partly for every coil round may be made to deform | transform so that a curvature may become larger than another site | part. In that case, the inner peripheral surface of the fixing ring has a shape partially bulging radially inward.
以上、実施の形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜態様を変更して実施できることは勿論である。 As mentioned above, although an example of embodiment was demonstrated, this invention is not limited to this, Of course, it can change and change an aspect suitably.
1 シャフト
2 リール
4 フライヤー
7 機構板
10 フィードローラ
11 カウンタローラ
13、14 コイリングピン
16 内周面
17 膨らみ部
18 固定リング
21 リング内接用のローラ
24 繰出しローラ
25 ガイドローラ
K コイリング機構
S 線材
W コイルワイヤ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
The coiling mechanism includes a feed roller that takes in and feeds a wire rod fed through the flyer while rotating integrally with the flyer, and a wire rod fed by the feed roller with the axial center position of the shaft as a center of curvature. A plurality of coiling pins that are arranged in a plurality of locations separated in the circumferential direction so as to bend along a curvature circle having a predetermined radius, and the predetermined radius whose inner peripheral surface is centered on the axis of the shaft. A fixing ring fixed to the apparatus main body in a shape partially bulging radially outward in a part of the circumferential direction based on a curvature circle having a larger curvature radius, and a part of the plurality of coiling pins The coiling pin has a roller for inscribed in the ring at the outer end, the roller is inscribed in the inner peripheral surface of the fixing ring, and can move forward and backward. The deformed portion is formed by fitting into the swollen portion of the inner peripheral surface of the fixing ring for each rotation of the wire and allowing the wire to partially escape to the outside in the coil radial direction for each turn of the coil. The coil wire forming apparatus according to claim 2.
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