JP2012012732A

JP2012012732A - チューブラー型撚線機

Info

Publication number: JP2012012732A
Application number: JP2010151003A
Authority: JP
Inventors: Koji Matsuyama; 宏治松山
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-07-01
Filing date: 2010-07-01
Publication date: 2012-01-19

Abstract

【課題】高強度の素線を用いてスチールコードを製造する際における断線の発生を抑制することで、生産性を向上するとともに製造コストを低減することが可能なチューブラー型撚線機を提供する。
【解決手段】抗張力が３６０ｋｇ／ｍｍ^２以上の素線を５０本以下にて撚り合わせてスチールコードを製造するチューブラー型撚線機である。素線または素線が２本以上にて撚り合わされてなるストランド１が撚線機内を通過する経路のうち、素線またはストランドの進行方向が変更される箇所であって、進行方向変更前後の経路同士がなす通線角度αが１６０度以下の箇所の少なくとも一部に、ガイドプーリー１２が設置されている。
【選択図】図１

Description

本発明はチューブラー型撚線機（以下、単に「撚線機」とも称する）に関し、詳しくは、タイヤ等のゴム物品補強用の高強度スチールコードの製造に使用されるチューブラー型撚線機に関する。

近年、環境保全の観点からタイヤ軽量化の検討が進んでおり、タイヤの骨格材であるスチールコードについても、細線化および高強度化が図られてきている。細く、かつ、高強度の素線は、最終伸線工程で強加工されているため、その後の撚り線工程における捻りや曲げ、引っ張り等の入力に対しては、従来の素線の強度レベルに対比して弱い。そのため、このような高強度の素線では、撚り線時の断線の発生頻度が増加するという問題が生じていた。

このような撚り線時の断線を防止するための技術としては、例えば、バンチャー型撚線機のフライヤガイドのガイドチップを改良して、素線表面の傷を軽減する方法が知られている（特許文献１参照）。また、高強度のスチールコードを製造するための撚線機としては、バンチャー型撚線機よりも、捻り加工の小さいチューブラー型撚線機が有利とされている。

図２（ａ）に、従来のチューブラー型撚線機の一例の概略図を示す。図示するように、チューブラー型撚線機では、ボビン１１ａ〜１１ｅから引き出された素線またはストランドが、バレル１０内をそれぞれ通過して、バレル１０外に配置されたクセ付け加工治具（図示せず）まで引き出される。なお、図中では一部の素線のみ示している。

このバレル１０内を素線等が通過するパターンには、図示するように、直進部分Ａと進行方向変更部分Ｂとの２種類があり、直進部分Ａには、バレル回転時に素線１等が経路から外れないように、図２（ｂ）に示すようなチューブガイド２１が設置されている。また、進行方向変更部分Ｂには、図２（ｃ）に示すような超硬合金製の弧状の溝付きガイド２２が設置されて、素線１等の進行方向を大きく変更させている。

かかるチューブラー型撚線機に関しては、例えば、非特許文献１に、素線のガイドにプーリを用いた、直径２５０ｍｍ以上のスチールコード用のチューブラー型撚線機が開示されている。また、特許文献２にも、チューブラー型撚線機を用いたスチールコードの製造方法が開示されている。

実開平１−１１０２９６号公報（特許請求の範囲等）特開２００６−２８３２４９号公報（特許請求の範囲等）

ＷｉｒｅＪｏｕｒｎａｌ２００９年９月号，１０月号

しかし、抗張力の高い高強度の素線、特に、抗張力が３６０ｋｇ／ｍｍ^２以上の領域となる素線を用いてスチールコードを製造する際には、チューブラー型撚線機を用いた場合でも、素線またはストランドの断線の発生頻度が高いという問題があった。

前述したように、従来のチューブラー型撚線機において素線またはストランドは、バレル１０内に設置されたチューブガイド２１および溝付きガイド２２を経由して走行している。このうち進行方向変更部分では、図示するように、溝付きガイド２２により素線またはストランドの進行方向が変更されるので、このようなガイドの設置箇所では、素線等とガイドとの間に生ずる摩擦抵抗が大きく、そのため、断線のほとんどはこのガイド部分で生じていた。特に、進行方向変更前後の経路同士がなす角度である通線角度は、ガイドと素線等との間の摩擦抵抗や断線頻度に大きく影響するため、従来は、この通線角度を１６０度程度まで大きくすることで、断線頻度を改良することも行われていた。

しかしながら、抗張力が３６０ｋｇ／ｍｍ^２以上の高強度素線を用いる場合には、通線角度を大きくした場合でも、断線発生の抑制効果は十分なものではなかった。そのため、かかる断線の発生頻度を低減して、安定したコード製造を可能とする技術の確立が求められていた。

そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、高強度の素線を用いてスチールコードを製造する際における断線の発生を抑制することで、生産性を向上するとともに製造コストを低減することが可能なチューブラー型撚線機を提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、通線角度が１６０度以下の進行方向変更部分について、従来の超硬合金製の溝付きガイドに代えてガイドプーリーを設置することで、素線等とガイドとの間に生ずる摩擦抵抗を低減して、拡張力が３６０ｋｇ／ｍｍ^２以上の高強力素線を用いた場合においても断線の発生を抑制することが可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のチューブラー型撚線機は、抗張力が３６０ｋｇ／ｍｍ^２以上の素線を５０本以下にて撚り合わせてスチールコードを製造するチューブラー型撚線機において、
前記素線または該素線が２本以上にて撚り合わされてなるストランドが撚線機内を通過する経路のうち、該素線またはストランドの進行方向が変更される箇所であって、進行方向変更前後の経路同士がなす通線角度が１６０度以下の箇所の少なくとも一部に、ガイドプーリーが設置されていることを特徴とするものである。

本発明においては、前記素線またはストランドのうちコアフィラメントまたはコアストランドが通過する経路の少なくとも一部に、前記ガイドプーリーが設置されていることが好ましい。より好ましくは、前記コアフィラメントまたはコアストランドが通過する経路のすべてに、前記ガイドプーリーが設置されているものとする。

本発明によれば、上記構成としたことで、高強度の素線を用いてスチールコードを製造する際における断線の発生を抑制して、生産性を向上するとともに製造コストを低減することができるチューブラー型撚線機を実現することが可能となった。

（ａ）は、本発明のチューブラー型撚線機の一構成例を示す概略説明図であり、（ｂ）は、本発明に係るガイドプーリーを示す拡大図である。（ａ）は、従来のチューブラー型撚線機の一構成例を示す概略説明図であり、（ｂ）はチューブガイドを示す拡大図であり、（ｃ）は溝付きガイドを示す拡大図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１（ａ）に、本発明のチューブラー型撚線機の一構成例を示す概略説明図を示す。本発明のチューブラー型撚線機は、抗張力が３６０ｋｇ／ｍｍ^２以上、例えば、３７０ｋｇ／ｍｍ^２〜３８０ｋｇ／ｍｍ^２の範囲の高強度の素線を、５０本以下、例えば、５〜１２本にて撚り合わせてスチールコードを製造するものである。抗張力３６０ｋｇ／ｍｍ^２以上の素線を対象とするのは、前述したように、抗張力３６０ｋｇ／ｍｍ^２未満であれば、従来技術でも一定の断線発生抑制効果が得られるためである。また、素線本数を５０本以下とするのは、本発明は、この範囲の本数で撚り合わされる程度の小径コード、例えば、タイヤ用の補強コードにおいて好適であるためである。

本発明の撚線機においては、図示するように、素線または素線が２本以上にて撚り合わされてなるストランド、図示例では素線１が撚線機のバレル１０内を通過する経路のうち、素線またはストランドの進行方向が特定範囲の通線角度で変更される箇所のうちの少なくとも一部に、ガイドプーリー１２が設置されている。ここで、通線角度とは、素線の進行方向変更前後の経路同士がなす角度αであり、本発明においては、この通線角度αが１６０度以下、特には、１２０度〜１４０度の箇所のうちの少なくとも一部に、ガイドプーリー１２を設置する。図１（ｂ）に、このガイドプーリー１２の拡大図を示す。

上記素線等の進行方向が変更される箇所におけるガイドを、図２（ｃ）に示す従来の溝付きガイド２２から、図１（ｂ）に示すガイドプーリー１２に変えたことにより、素線等の進行に伴いガイドプーリー１２が回転することで、素線等とガイドとの間の摩擦抵抗を低減することができる。これにより、抗張力が３６０ｋｇ／ｍｍ^２以上の高強度素線を用いた場合でも、撚り線時における断線の発生、特には進行方向変更箇所における断線の発生を効果的に抑制することができ、生産性やコスト性を向上できるチューブラー型撚線機とすることが可能となった。

本発明において、通線角度αが１６０度以下の箇所にガイドプーリー１２を設置するのは、通線角度αが１６０度を超える箇所では、素線等とガイドとの間の抵抗がそれほど大きくならず、ガイドプーリー１２を設置することによる断線の発生頻度の低減効果があまりないと考えられるためである。したがって、本発明の撚線機において、通線角度αが１６０度を超え１８０度以下である箇所が存在する場合には、このような箇所には従来と同様の超硬合金製の溝付きガイドを用いて、上記ガイドプーリー１２と従来の溝付きガイドとを併用すればよい。

また、本発明においては、上記通線角度αが１６０度以下の箇所のうちの少なくとも一部にガイドプーリー１２を設置するものであれば、断線発生の抑制効果が得られるものである。好適には、素線またはストランドのうちコアフィラメントまたはコアストランドが通過する経路の少なくとも一部、より好適にはコアフィラメントまたはコアストランドが通過する経路のすべてに、ガイドプーリー１２を設置する。通常、シースフィラメントおよびシースストランドよりもコアフィラメントおよびコアストランドのほうが、撚り線時に進行方向が変更される回数が多く、先行破断が起き易いので、コアフィラメントまたはコアストランドが通過する経路にガイドプーリー１２を設置することが効果的である。ここで、コアフィラメントとは、層撚りコードにおけるコア部分を構成するフィラメント、および、複撚りコードにおける各ストランドのコア部分を構成するフィラメントを含むものであり、コアストランドとは、複撚りコードにおけるコアストランドを意味する。

本発明において使用するガイドプーリー１２としては、特に制限されるものではなく、通線角度αの大きさに応じた適切な径のものを用いればよい。また、ガイドプーリー１２の材質についても特に制限はなく、例えば、セラミックスや、ナイロン、ポリアセタール（ポリプラスチックス社製のジュラコン等）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）等の合成樹脂製のものを用いることができる。

本発明のチューブラー型撚線機においては、素線またはストランドの進行方向変更部分に、上記条件に従いガイドプーリーを配置する点のみが重要であり、これにより本発明の所期の効果が得られるものである。本発明においては、かかるガイドプーリーに関する点以外の撚線機の具体的構成や装置条件等については特に制限されるものではなく、所望に応じ、適宜選定することが可能である。

以下、本発明を、実施例を用いてより具体的に説明する。
下記表中に示す抗張力を有する素線をそれぞれ用いて、３＋８×０．２１ｍｍの撚り構造を有するスチールコードの製造を、チューブラー型撚線機を用いて行った。撚線機の条件としては、コアフィラメントが撚線機内を通過する経路のうち、その進行方向が変更される箇所であって、進行方向変更前後の経路同士がなす通線角度が１６０度以下となる箇所のすべてに、下記表中に示すガイドを設置した。

各実施例および比較例における断線の発生頻度を評価し、素線の抗張力が３６０ｋｇ／ｍｍ^２未満である参考例２の断線発生回数を１００とする指数にて示した。この数値が小さいほど、断線の発生が少なく良好であるといえる。

＊１）材質：セラミックス，（株）日本セラテック製，品番Ｎｏ．２０４０４０
＊２）超硬合金製溝付きガイド，日本特殊合金（株）製のガイドロール

上記表中の結果から、抗張力が３６０ｋｇ／ｍｍ^２以上の素線を用いた場合であっても、従来の溝付きガイドに代えてガイドプーリーを用いることで、断線発生頻度を、抗張力が３６０ｋｇ／ｍｍ^２未満の素線を用いた参考例２と同等以下に抑えられることが確かめられた。また、同じ抗張力の素線を用いた実施例１と参考例１との比較からは、従来の溝付きガイドに代えてガイドプーリーを用いることで、通線角度がある程度小さくても、断線発生頻度を低減できることがわかる。

１素線
１０バレル
１１ａ〜１１ｅボビン
１２ガイドプーリー
２１チューブガイド
２２溝付きガイド

Claims

抗張力が３６０ｋｇ／ｍｍ^２以上の素線を５０本以下にて撚り合わせてスチールコードを製造するチューブラー型撚線機において、
前記素線または該素線が２本以上にて撚り合わされてなるストランドが撚線機内を通過する経路のうち、該素線またはストランドの進行方向が変更される箇所であって、進行方向変更前後の経路同士がなす通線角度が１６０度以下の箇所の少なくとも一部に、ガイドプーリーが設置されていることを特徴とするチューブラー型撚線機。
前記素線またはストランドのうちコアフィラメントまたはコアストランドが通過する経路の少なくとも一部に、前記ガイドプーリーが設置されている請求項１記載のチューブラー型撚線機。
前記コアフィラメントまたはコアストランドが通過する経路のすべてに、前記ガイドプーリーが設置されている請求項２記載のチューブラー型撚線機。