JP5575763B2

JP5575763B2 - 線材の巻出補助装置

Info

Publication number: JP5575763B2
Application number: JP2011518477A
Authority: JP
Inventors: 祐貴大前
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-06-03
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2030-06-02
Also published as: EP2439005A1; CN102458703B; US20120111991A1; JPWO2010140626A1; CN102458703A; EP2439005B1; US8931726B2; WO2010140626A1; EP2439005A4

Description

本発明は線材の巻出補助装置（以下、単に「巻出補助装置」とも称する）に関し、詳しくは、線材加工機を始めとする様々な用途で、コイル状に巻回された線材を巻き出して使用する際に用いられる線材の巻出補助装置に関する。

コイル状に巻回された線材を巻き出して加工等に供する際には、線材の中間品質として、巻き出された線材に捻れや縺れが発生していないこと、および、巻き出された線材の疵付きを抑制することが重要となる。線材に捻れや縺れ、疵付きなどが生ずると、これらに起因する巻取り不良や断線等が頻繁に発生して、加工線材を大量生産することが困難となる。

かかる線材の捻れや縺れを防止するための技術としては、巻き出された線材を掛け渡して走行させる複数個の真直用回転体と、この真直用回転体に線材を誘導するための線材供給ガイドとを有する巻出補助装置が知られている。この従来の巻出補助装置においては、線材を、線材供給ガイドを介して真直用回転体に入線させ、複数個の真直用回転体間を走行させることで、線材の捻れや縺れの発生を抑制することができる。

また、例えば、特許文献１には、支柱に、下広がりのコーン状の線材ガイドと線材ガイドローラを備える線材取出し案内装置であって、垂直に立てられた線材キャリアの上端に、上広がりの、陣笠と呼ばれるガイドリングが装着され、線材がガイドリング、支柱のコーン状線材ガイドおよび支柱のガイドローラで順次案内される装置が開示されている。

特開平５−２５３６１７号公報（段落［０００４］等）

しかしながら、従来の線材の巻出補助装置では、巻き出された線材における捻れや縺れの抑制が十分なものではなく、また、線材の疵付きの抑制の点でも、さらなる改良が求められていた。

そこで本発明の目的は、従来に比し、巻き出された線材の捻れや縺れの発生をより抑制することができるとともに、線材の疵付きについてもより効果的に抑制することができる線材の巻出補助装置を提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、線材の中間品質として、巻き出された線材の捻れや縺れ、疵の発生を抑制するためには、回転体に対する線材の入線角度を適正化することが重要であることを見出した。すなわち、回転体に対する線材の入射角度が適正でないと、線材に捻れが生ずることに加えて縺れが発生しやすくなり、この縺れが原因となって、最悪の場合には線材の断線が発生してしまうと考えられる。したがって、線材の入線角度を適正化するとともに、入線角度がこの適正角度から変化しないよう線材を固定することが重要となる。

かかる観点から、本発明者はさらに検討した結果、巻き出された線材を掛け渡して走行させる回転体の近傍に、非回転部材を配置して、この非回転部材と回転体との間で線材の走行経路を固定することで、従来に比し、線材の捻れや縺れ、疵付きの発生をより抑制できることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の線材の巻出補助装置は、コイル状に巻回された線材を巻き出すにあたり、巻き出される該線材を誘導するために用いられる線材の巻出補助装置であって、
巻き出された前記線材を掛け渡して走行させる複数個の回転体と、該複数個の回転体のうち少なくとも前記線材が最初に通過する回転体の近傍に設けられた非回転部材とを備えるとともに、該回転体と該非回転部材との間に前記線材を誘導する、開口状のガイド部を備え、該非回転部材と該回転体との間で前記線材の走行経路を固定することで、線材の入線角度を一定に保持することを特徴とするものである。

本発明の巻出補助装置においては、前記ガイド部に連続して設けられ、前記ガイド部から前記線材の巻き出される側に向かい徐々に径大となる漏斗状を呈するリング部材を備えることが好ましい。

また、前記回転体は、好適にはＨＲＡ８０以上９５以下の材質からなるものとする。さらに、前記回転体の、前記線材と接触する部位の表面粗度は、好適にはＲａ２．０以下である。

本発明によれば、上記構成としたことにより、従来に比し、線材の捻れや縺れの発生をより抑制することができるとともに、線材の疵付きについてもより効果的に抑制することができる線材の巻出補助装置を実現することが可能となった。本発明の巻出補助装置によれば、巻出時における線材の捻りおよび縺れを抑制できるので、線材を安定的に供給することが可能となる。また、付随的な効果として、線材の加工前処理としての、製品線材表面に付着している被覆膜除去の効果も得ることができる。

（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る線材の巻出補助装置を示す断面図および正面図である。

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），（ｂ）に、本発明の線材の巻出補助装置の一例の断面図および正面図を示す。本発明の線材の巻出補助装置は、コイル状に巻回された線材を巻き出すにあたり、巻き出される線材を誘導するために用いられるものである。ここで、線材は、図中に矢印で示すように、下方から上方へ向かい巻き出されることになる。

図示するように、本発明の巻出補助装置１０は、巻き出された線材を掛け渡して走行させるための複数個の回転体１ａ〜１ｅと、回転体１ａの近傍に設けられた非回転部材２とを備え、非回転部材２と回転体１ａとの間で線材の走行経路を固定するものである。回転体の近傍に非回転部材を配置して線材の走行経路を固定することで、線材の入線角度を一定に保持して適正化することができ、線材における捻れや縺れ、疵付きの発生をいずれも大幅に軽減することが可能となった。

本発明の巻出補助装置１０における回転体１ａ〜１ｅは、図示するように、幅方向中央部に線材を保持して走行させるための溝部１Ａを有し、シャフト６およびベアリング７を介して平板状のベース部５に固定されて、シャフト６の周りで回転するよう配設されている。本発明においては、かかる回転体の固定方法や配置個数については特に制限されず、線材の巻出条件等に応じて適宜決定することができる。特には、３〜７個の回転体を、ベース部５上でジグザグ状に配置する。

また、本発明に係る非回転部材２は、複数個の回転体１ａ〜１ｅのうち少なくとも、線材が最初に通過する回転体１ａの近傍に設けることが、線材の入線角度の適正化のために必要である。ここで、回転体の近傍とは、回転体と非回転部材との間で線材の走行経路を固定することができる程度の間隔をあけて非回転部材を配置することを意味し、回転体と非回転部材との間の具体的な距離については、特に制限はない。

本発明の巻出補助装置においては、図示するように、非回転部材２に加えて、回転体１ａと非回転部材２との間に線材を誘導するための、開口状のガイド部３を設けることが好ましい。ガイド部３を設けることで、線材の捻れおよび縺れの発生を、より効果的に抑制することが可能となる。

この場合、ガイド部３に連続して、リング部材４を設けることがより好適である。リング部材４は、図示するように、ガイド部３から線材の巻き出される側（図中の下方）に向かい徐々に径大となる漏斗状を呈する。リング部材４を設けることで、リング部材４に線材を接触させて、線材を解してからガイド部３に入線させることができ、ガイド部３に線材を解れた状態で入線させることにより、より効果的に線材の縺れの解消を図ることが可能となる。

また、本発明においては、回転体を、ＨＲＡ（ロックウェル硬度Ａスケール）で８０以上９５以下の材質からなるものとすることが好ましい。回転体を、ＨＲＡ８０以上９５以下を満足する高強度の材質からなるものとすることで、線材の疵付きをより効果的に抑制することができ、また、回転体自体の寿命が著しく短いという問題も解消することができる。回転体の強度は、より好適にはＨＲＡ８５以上９５以下であり、巻き出す線材の強度にもよるが、可能な限り高強度であることが好ましい。

さらに、本発明においては、回転体の、線材と接触する部位の表面粗度を、算術平均粗さＲａで２．０以下とすることが好ましい。少なくとも線材と接触する部位について、表面粗度の低い、すなわち、きわめて滑らかな表面を有する回転体を用いることで、線材の疵付きをより効果的に抑制することができる。回転体の表面粗度は、より好適には１．０以下、特には０．１〜０．３であり、可能な限り低い値とすることが好ましい。

さらにまた、安定して線材の巻出しを行う観点から、回転体の形状は、溝部１Ａの深さが１０ｍｍ〜２０ｍｍであって、溝部１Ａの溝底形状の曲率半径Ｒが５ｍｍ以下となるものとすることが好ましい。

本発明に使用する回転体の材質としては、上記強度および表面粗度を満足する観点から、例えば、超硬合金等を好適に用いることができる。また、非回転部材としては、巻き出される線材を回転体との間で固定することができるものであれば、材質や形状、ベース部に対する固定方法等については、特に制限されない。

本発明の巻出補助装置１０においては、上記のような構成としたことで、線材の捻れ、縺れおよび疵付きをいずれも抑制できることに加え、製品線材の表面に付着している被覆膜を除去する機能も奏するものである。本発明の巻出補助装置１０は、鋼線材、銅線材等の各種線材に適用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詳細に説明する。
（実施例１）
コイル状に巻回された線材を巻き出すにあたり、図１に示す線材の巻出補助装置１０を用いて、巻き出される線材の誘導を行った。５個の回転体１ａ〜１ｅとしては、ＨＲＡ８８であって線材と接触する部位の表面粗度がＲａ０．２である、材質が超硬合金からなるものを用い、溝部１Ａの深さは１０ｍｍとした。また、非回転部材２は、回転体１ａの近傍に１個のみ設けた。線材としては硬鋼線を用いた。

（実施例２）
リング部材４を設けない以外は実施例１と同様の巻出補助装置を用いて、巻き出される線材の誘導を行った。

（参考例）
ガイド部３およびリング部材４を設けない以外は実施例１と同様の巻出補助装置を用いて、巻き出される線材の誘導を行った。

（比較例）
非回転部材２、ガイド部３およびリング部材４を設けない以外は実施例１と同様の巻出補助装置を用いて、巻き出される線材の誘導を行った。

線材の巻出しを５３５０ｍ行った際の、線材の捻れや縺れ、疵付きの発生回数を計測して、巻出し不良の指標とした。その結果、回転体とともに非回転部材を備えた実施例１，２および参考例の巻出補助装置においては、非回転部材を有しない比較例の巻出補助装置と比較して、線材の捻れや縺れ、疵付きに起因する巻出し不良の発生回数を大幅に低減できることが確かめられた。

また、各実施例および参考例の巻出補助装置を比較すると、巻出し不良の発生回数は、回転体および非回転部材に加えてガイド部およびリング部材を設けた実施例１が最も少なく、回転体および非回転部材のみを設けた参考例が最も多かった。したがって、回転体および非回転部材とともに、ガイド部を設けることで巻出し不良の低減効果がより大きくなり、さらにリング部材を設けることで、さらに大幅な巻出し不良の低減効果が得られることが確かめられた。

１ａ〜１ｅ回転体
１Ａ溝部
２非回転部材
３ガイド部
４リング部材
５ベース部
６シャフト
７ベアリング
１０巻出補助装置

Claims

コイル状に巻回された線材を巻き出すにあたり、巻き出される該線材を誘導するために用いられる線材の巻出補助装置であって、
巻き出された前記線材を掛け渡して走行させる複数個の回転体と、該複数個の回転体のうち少なくとも前記線材が最初に通過する回転体の近傍に設けられた非回転部材とを備えるとともに、該回転体と該非回転部材との間に前記線材を誘導する、開口状のガイド部を備え、該非回転部材と該回転体との間で前記線材の走行経路を固定することで、線材の入線角度を一定に保持することを特徴とする線材の巻出補助装置。
前記ガイド部に連続して設けられ、前記ガイド部から前記線材の巻き出される側に向かい徐々に径大となる漏斗状を呈するリング部材を備える請求項１記載の線材の巻出補助装置。
前記回転体がＨＲＡ８０以上９５以下の材質からなる請求項１記載の線材の巻出補助装置。
前記回転体の、前記線材と接触する部位の表面粗度が、Ｒａ２．０以下である請求項１記載の線材の巻出補助装置。