JPH1161671A - スチールコードのラッピング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ラッピングワイヤの圧痕の発生を激減させこれ
によるボロ断線を発生させずにタイトに良く締まったス
チールコードラッピングを施すことができる方法を提供
する。 【解決手段】複数本のストランドを撚合したコード本体
の外周にラッピングを施す方法であって、スチールコー
ド本体にラッピングワイヤを巻き付け、巻取りキャプス
タンに巻回した後、Ｖ溝を有する複数個の千鳥配置のロ
ールを通過させてＶ溝内に押込むことで強制的に曲げ応
力を与え、ラッピングワイヤをＶ溝を構成する壁に２点
接触させることにより型付けを施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主として大型建設車
輌用タイヤ類に好適なスチールコードのラッピング方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】大型建設車輌たとえば露天掘り鉱山での
鉱石運搬用ダンプカーやホイールローダなどにおいて
は、許容荷重を高くするため直径が３ｍを越えるような
極めて大型のタイヤが使用されている。かかる大型のタ
イヤは大荷重を支えつつ岩石や凍結木片などの散在した
悪路を走行するので、タイヤを補強するスチールコード
としては疲労性が良好であることが最重要特性として求
められる。そこで、ベルト層には７×７構造や３＋９＋
１５などのスチールコード（ジャンボコードと称されて
いる）が多く用いられている。前者の７×７構造のスチ
ールコードは、７本の素線を撚り合わせた芯ストランド
の外周に同様な構成の側ストランド６本を配して撚り合
わせたものである。

【０００３】こうしたスチールコードは、ストランドを
バラケさせずコードとしてのまとまりを良くし、またゴ
ムとの接着性を良くするため、コード本体の外周にスト
ランドを構成する素線と同径または適度に細径の１本の
ワイヤを螺旋状にラッピングすることが一般的である。
その方法として、バンチャーラッピング機によるハラハ
ラ巻きと、筒型ラッピング機によるハラセ巻きがある。
これらのうち前者は後者に比べて２倍以上の高速化を実
現することができる点で有利である。

【０００４】かかるバンチャーラッピング方法は、従来
図７のようになっていた。すなわち、スチールコード本
体Ｓを巻回したサプライボビン１の繰出し側にバックキ
ャプスタン２を配してこれに上記コード本体Ｓを巻き付
けた後、ラッピングワイヤボビン３の軸心を通してフリ
ーゲル４に導き、これを介してラッピングワイヤボビン
３から繰り出したラッピングワイヤＲＷを上記コード本
体Ｓに巻き付け、この状態でボイス５を通した後、オー
バーツイストロールＯＴで型付けを行い、巻取りキャプ
スタン７およびトラバースロール１０を経てリール９に
巻き取っていた。

【０００５】しかし、この方法ではラッピングワイヤを
巻き付けたコードをオーバーツイストロールＯＴに８の
字状に巻き付け、オーバーツイストロールＯＴの公転に
よってラッピングワイヤを巻き付けたコードに対して撚
りを入れ、出口側でその撚りを戻すことで型付けを行な
うため、ラッピングワイヤＲＷに大きなダメージ（圧
痕）が与えられ、ボロ断線が多発して製品とすることが
不可能である。ボロ断線とは、ラッピングワイヤがコー
ドに巻き付けられた後に圧痕が原因で発生する断線を指
し、通常のラッピングワイヤ断線と区別されている。こ
の対策としては、オーバーツイストロールＯＴを使用し
ないことが現実的であるが、そうするとラッピングワイ
ヤのコードに対する締まりがなくなり、スチールコード
の外周にラッピングワイヤが緩く巻き付いている形態
（ガバ）になってしまう。

【０００６】オーバーツイストロールＯＴを使用せずに
ラッピングワイヤの締まりを良くする方法としては、フ
リーゲルのテンションを調整するやり方と、バックキャ
プスタンのパウダーブレーキ力を調整してバックテンシ
ョンを調整するやり方とがある。しかし、前者ではフリ
ーゲルのテンションを強くするとラッピングワイヤに大
きな圧痕が多発してによるボロ断線が生じ、フリーゲル
のテンションを下げるとラッピングワイヤの締りが悪く
ガバが発生するという問題があった。また後者も、テン
ションを強くするとラッピングワイヤの背と腹に大きな
圧痕が多発し、それによりボロ断線が生じ、テンション
を下げるとラッピングワイヤの締りが悪く、ガバが発生
するという問題があった。また、たえず煩雑なテンショ
ン調整を要するため、熟練を要する上に作業性が悪かっ
た。このようなことから、ジャンボコードについてはバ
ンチャー式ラッピングをあきらめ、生産性の劣る筒型式
ラッピング機によるラッピングを行なうほかないとされ
ていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題点を解消するために研究して創案されたもので、そ
の目的は、ラッピングワイヤの圧痕の発生を激減させこ
れによるボロ断線を発生させずにタイトに良く締まった
スチールコードラッピングを施すことができる方法を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、複数のストランドを撚合したコード本体の外
周に１本のワイヤを螺旋状に巻き付ける方法であって、
スチールコード本体をバックキャプスタンに巻き付けた
後、ラッピングワイヤボビンの中心軸を通してフリーゲ
ルに導通する一方、フリーゲルを介してラッピングワイ
ヤボビンから繰り出したラッピングワイヤを上記スチー
ルコード本体に巻き付け、巻取りキャプスタンを経由し
て巻取りリールに巻収するまでの過程で、Ｖ溝を有する
複数個のロールを千鳥配置してなるラッピングワイヤ型
付け装置を使用し、これにラッピング済みのスチールコ
ード本体を通過させてＶ溝内に押込むことで強制的に曲
げ応力を与え、ラッピングワイヤをＶ溝を構成する壁に
２点接触させることにより型付けを施す構成としたもの
である。前記Ｖ溝は溝角度が６０〜１２０度であること
が好ましい。

【０００９】

【作用】コード本体に対するラッピングワイヤの巻き付
けはバックテンションをかけ過ぎると圧痕が多発してボ
ロ断線が発生し、バックテンションを弱くするとコード
本体に対する巻き付きが弱く、ガバが発生する。本発明
はこうしたバックテンションの調整によるのでなく、ラ
ッピングワイヤを巻き付けた状態のスチールコードを、
巻取りキャプスタンによる巻回途中でＶ溝を有する複数
個のロールを千鳥配置してなるラッピングワイヤ型付け
装置を通して強制的に曲げるものであり、こうすれば、
ラッピングワイヤは千鳥配置のロールによりＶ溝内に押
し込まれ、Ｖ溝の２つの壁面に加圧されることで２面が
変形して型付けが付される。これら２面の型付け部分が
形成されることにより、型付け用ロール通過後、スチー
ルコード本体の半径方向の復元時にラッピングワイヤは
よく締まり、形状保持性、一体性の良好なスチールコー
ドとなる。しかも、ラッピングワイヤとロールとの接触
点が２点であるため、ラッピングワイヤが受ける力はＵ
溝や平ロールの場合の１点接触に対して激減するため圧
痕が生じず、これを原因とする断線がなくなる。

【００１０】また、巻取りキャプスタンによる巻回途中
で型付け用ロールによりラッピングワイヤの型付けを行
なうことから、上流のフリーゲルのテンションおよびバ
ックキャプスタンのテンションをともに低く設定するこ
とが可能となる。それによりフリーゲル域やバックキャ
プスタン域でのテンション過多による圧痕と断線を減少
することができる。また、高度の熟練を要するテンショ
ン途中調整も不要となるため作業性も向上することがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を添付図面に
基いて説明する。図１ないし図６は本発明によるスチー
ルコードのラッピング方法に用いる装置の一例とこれに
よるラッピング方法を示している。Ｓはスチールコード
本体であり、たとえば７×７構造，７×１９構造，３＋
９＋１５構造などからなっており、主サプライボビン１
に巻収されている。２は主サプライボビン１の下流に配
されたバックキャプスタンであり、１対のロール２ａ，
２ｂからなっていて一方のロール２ｂの軸にはパウダー
ブレーキが設けられていて、これにより所望のブレーキ
力が得られるようになっている。

【００１２】３はバックキャプスタン２の下流に配置さ
れたサブサプライボビンであり、これの外周にラッピン
グワイヤＲＷが巻収されている。該サブサプライボビン
３は軸線方向に貫通孔が設けられており、この貫通孔を
通して前記スチールコード本体が導出入されるようにな
っている。４はサブサプライボビン３の直近に配された
フリーゲルであり、図３のように、サブサプライボビン
３に巻かれたラッピングワイヤＲＷを導通する孔４００
を有する羽根状回転体４０を有し、該回転体４０のボス
４０ａにはブレキーパッド４１が設けられ、これに板ば
ね４２が接し、この板ばね４２のばね力を締付けねじ体
４３によって調整できるようになっている。そして、サ
ブサプライボビン３の回転に対して羽根状回転体４０は
逆方向に回転され、それにより必要量のラッピングワイ
ヤＲＷを繰出してスチールコード本体Ｓに巻き付ける。
このフリーゲル４は前記ブレキーパッド４１と板ばね４
２によってテンションがかけられる。すなわち、締付け
ねじ体４３を移動して板ばね４２の利きを強くすれば、
ラッピングワイヤＲＷの引き出し抵抗が増加され、ラッ
ピングワイヤＲＷのスチールコード本体に対する締付け
が強くなる。

【００１３】５はフリーゲル４の近傍下流に設けられた
ボイスであり、貫通孔を有し、フリーゲル４を介して繰
り出されスチールコード本体の外周に巻き付けられたラ
ッピングワイヤＲＷをスチールコード本体となじませ
る。６ａ，６ｂはボイスの下流に配されたガイドロー
ル、７は前記ガイドロール６ｂの下流に配された巻取り
キャプスタンであり、一対のロール７ａ，７ｂからなっ
ており、各ロール７ａ，７ｂは溝のない平ロールからな
っている。従来のようなオーバツイストロールＯＴは用
いられていない。

【００１４】８は前記巻取りキャプスタン７の近傍すな
わち複数回の巻き過程の途中に配置されたラッピングワ
イヤ型付け装置である。該ラッピングワイヤ型付け装置
８は、Ｖ溝８０を有する複数個の第１ロール８ａを互い
に所定の間隔をおいて配置する一方、同じくＶ溝８０’
を有する複数個の第２ロール８ｂを互いに所定の間隔を
おいてしかも前記第１ロール８ａと位相をずらせて配置
し、これにより全体として千鳥状配列としている。Ｖ溝
８０，８０’の角度は好ましくは６０〜１２０度であ
る。その理由は６０度よりも小さい角度、１２０度より
も大きい角度では圧痕が激しくなるからである。前記複
数個の第１ロール８ａと第２ロール８ｂは、図４のよう
にそれぞれフレーム８ｃ，８ｄに回転可能に支架され、
かつ所定の押込み量（第１ロールと第２ロールの交わり
量）が得られるようにロール軸間隔Ｌが調整可能となっ
ている。この手段の例としては、たとえば、第２ロール
フレーム９ｄを背部の支台に固定して受けロールとし、
第１ロールフレーム８ｄには長孔８２１とこれに挿通さ
れて背部の支台にねじ込まれる止めねじ８２２を設け、
かつ第１ロールフレーム８ｄを調整ボルト８２３，８２
３により移動可能とした構造があげられる。６ｃ，６ｄ
は前記ラッピングワイヤ型付け装置８の入口側と出口側
に配されたガイドロール、９は巻取りリール、１０はラ
ッピングを終えたスチールコードを巻取りリール９に誘
導するトラバースロールである。

【００１５】上記実施装置に基いて本発明方法を説明す
ると、スチールコード本体Ｓは、主サプライボビン１か
ら繰出されると、バックキャプスタン２の１対のロール
２ａ，２ｂに少なくとも１巻きされる。このバックキャ
プスタン２ではブレーキ装置によりバックテンションが
かけられる。スチールコード本体Ｓはこのようにバツク
テンションがかけられた状態でサブサプライボビン３の
中心軸上を導通し、フリーゲル４を導通する。ラッピン
グワイヤＲＷはサブサプライボビン３に巻収されてお
り、フリーゲル４によりテンションがかけられ、この状
態でフリーゲル４の中心を通って移動中のスチールコー
ド本体Ｓの外周にハラハラ巻きに巻き付けられる。

【００１６】こうしてスチールコード本体Ｓにラッピン
グワイヤＲＷが巻き付けられたコードＡはボイス５を通
過し、この間に半径方向から締め付けられることにより
なじませられる。ついで、コードＡはガイドロール６ｂ
から巻取りキャプスタン７の１対のロール７ａ，７ｂに
１巻き（図１では反時計方向に）される。そして１巻き
後、ガイドロール６ｃを介してラッピングワイヤ型付け
装置８に導入され、これの出口からガイドロール６ｄ，
６ｅを介して再び巻取りキャプスタン７に導かれ、ロー
ル７ｂの約１／４周を経てさらにロール７ｂの約１／４
周を経たのち、ガイドロール６ｆ，６ｇを介してトラバ
ースロール１０に導かれ、これの移動により巻取りリー
ル９に巻回される。

【００１７】スチールコード本体Ｓにラッピングワイヤ
ＲＷが巻き付けられたコードＡは、ラッピングワイヤ型
付け装置８に導入されると、図５のように、千鳥配置の
第１ロール８ａ群と第２ロール８ｂ群により１８０度対
称位置から交互に押圧されてＶ溝８０，８０’に押し込
まれるため強制的に曲げを受ける。これにより、図６
（ａ）のように、スチールコード本体Ｓに巻き付けられ
ているラッピングワイヤＲＷはＶ溝８０，８０’を構成
する左右の壁８０１，８０１に２点接触し、同時にスチ
ールコード本体Ｓにも２点接触する。このときスチール
コード本体Ｓは圧迫されて弾性変形する。

【００１８】壁８０１，８０１は当然にスチールコード
本体Ｓよりも硬質であるから、ラッピングワイヤＲＷ
は、Ｖ溝を構成する２つの壁８０１，８０１に加圧接触
されている２部分ｒｗ，ｒｗが塑性変形されて略直線状
に型が付けられる。これが、第１ロール８ａ群と第２ロ
ール８ｂ群を通過する間に複数回繰り返されるためラッ
ピングワイヤＲＷの各ターンに上記した型付けが施され
る。しかも、２点接触による型付けのためラッピングワ
イヤＲＷは集中的な圧下を受けず、このため圧痕の発生
が防止される。

【００１９】そして、コードＡがラッピングワイヤ型付
け装置８を通過し終わると、スチールコード本体Ｓは芯
ストランドｓ１と側ストランドｓ２の集合体であること
により弾性作用で断面形状と外径が復元するため、前記
のように型付けされた２部分ｒｗ，ｒｗは半径方向に押
し出されるように密接し、ラッピングワイヤＲＷはスチ
ールコード本体Ｓをタイトに締付ける。したがって、図
６（ｂ）のようにスチールコード本体Ｓとラッピングワ
イヤＲＷが一体化された適切なスチールコードとなる。

【００２０】本発明のように型付け装置８を使用して
も、これを構成する各ロールの溝をＵ溝とした場合に
は、コードＡは過剰押込み状態となり、Ｕ溝の底に１点
接触するため力の集中により大きなダメージを受け、圧
痕が激しくついてボロ断線が生ずることを避けられな
い。勿論平ロールの場合も１点接触のため同様である。

【００２１】

【実施例】次の本発明の実施例を説明する。スチールコ
ード本体は７×７構造のものとした。芯ストランドと６
本の側ストランドはそれぞれ、高炭素鋼線の表面に真鍮
めっきを施した直径０．２５０ｍｍの心素線の周りに同
直径の６本の素線を撚り合わせて構成されている。ラッ
ピングワイヤは高炭素鋼線の表面に真鍮めっきを施した
直径０．１５ｍｍを使用した。 ラッピング装置として
は図１に示すものを使用し、ラッピンワイヤ型付け装置
としては、鋼製の直径１６ｍｍ、溝角度６０°、９０°
および１２０°のＶ溝ロールを１５個、コード移送方向
で相互に間隔３８ｍｍをあけて千鳥状に配置した。千鳥
を構成するロール間隔は押込み量が２．０〜３．０ｍｍ
の範囲となるように調整した。

【００２２】ラッピングは、かかるラッピンワイヤ型付
け装置を巻取りキャプスタンの第１巻きが終った側と第
２巻きを開始する側との間に配し、ガイドロールを経由
して導出入するようにした。スチールコード本体は主サ
プライボビンから繰出し、バックキャプスタンを巻回し
てサブサプライボビン軸心を通しフリーゲルに導いた。
ラッピングワイヤはフリーゲルによりサブサプライボビ
ンから繰出し、スチールコード本体に巻回し、この状態
でボイスを通して巻取りキャプスタンに導き、１対のロ
ールに第１巻きした後にラッピンワイヤ型付け装置のロ
ール群間を通し、その後、巻取りキャプスタンの半周を
経てリールに巻き取る経路とした。ラッピング時にバッ
クキャプスタンのバックテンションは１０〜２０ｋｇの
範囲とし、フリーゲルテンションは３５０ｇとした。

【００２３】比較のため、オーバツイストロールと型付
け用ロールを使用せず、バックテンションとフリーゲル
テンションだけを調整した場合（比較例１）、バックテ
ンションとフリーゲルテンションを前記範囲内とする
が、型付け用ロールとして直径１６ｍｍ、Ｕ溝（溝底幅
１．０ｍｍ）を本発明と同じ配置にして使用した場合
（比較例２）についても検討した。

【００２４】この結果を表１に示す。表１において、ラ
ッピングワイヤの緩みは手によるしごきで測定した。圧
痕は出来上がったサンプルコード１ｍからラッピングワ
イヤを分離して目視して大きさと数を観察した結果であ
る。断線はサンプルコード１００００ｍにおいて発生し
た数を調べた結果である。図８はコードから分離したラ
ッピングワイヤを示しており、（ａ）は本発明２の表面
を、（ｂ）は比較例１の表面を、（ｃ）は比較例２の表
面をそれぞれ拡大したものである。（ｂ）（ｃ）の場合
深い圧痕が生じているが、（ａ）は圧痕が非常に浅くな
っていることがわかる。

【００２５】

【表１】

【００２６】この表１から本発明の実施例１〜５の場
合、バックテンションとフリーゲルテンションがともに
低いにもかかわらず、ラッピンクワイヤの締まりが非常
に良くなり、また、ラッピングワイヤの断線も皆無とな
っていることがわかる。Ｕ溝ロールを使用した比較例２
はラッピンクワイヤの締まりはよいものの、圧痕が激し
くつくためボロ断線が生じてしまい適正なラッピングと
ならないことがわかる。なお、本発明は型付け用ロール
を使用してスチールコードを曲げているが、押込み量が
適正なためコードのほとんど直線性は損なわれず、ゴム
シートに埋設した場合のシート平坦性は影響がなかっ
た。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した本発明によるときには、ス
チールコード本体をバックキャプスタンに巻き付けた
後、ラッピングワイヤボビンの中心軸を通してフリーゲ
ルに導通する一方、フリーゲルを介してラッピングワイ
ヤボビンから繰り出したラッピングワイヤを上記スチー
ルコード本体に巻き付け、巻取りキャプスタンを経由し
て巻取りリールに巻収するまでの過程において、Ｖ溝を
有する複数個のロールを千鳥配置してなるラッピングワ
イヤ型付け装置を使用し、これにラッピング済みのスチ
ールコード本体を通過させてＶ溝内に押込むことで強制
的に曲げ応力を与え、ラッピングワイヤをＶ溝を構成す
る壁に２点接触させることにより型付けを施すので、圧
痕とこれによるボロ断線を発生させずにタイトに良く締
まったラッピングを施すことができ、これにより一体性
の良好なジャンボスチールコードとすることができ、ま
た、フリーゲルテンションとバックテンションを低く設
定することができるため、それらテンションに起因する
断線も防止され、かつラッピング作業途中でそれらの調
整が不要となるため、作業性も良好になるともにコード
品質のバラツキも低減できるなどのすぐれた効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスチールコードのラッピング方法
概要を示す側面図である。

【図２】図１の要部平面図である。

【図３】フリーゲル部分の拡大図である。

【図４】本発明におけるラッピングワイヤ型付け装置例
を示す側面図である。

【図５】本発明におけるラッピングワイヤ型付け工程を
模式的に示す側面図である。

【図６】（ａ）はラッピングワイヤ型付け状態を模式的
に示す部分拡大断面図、（ｂ）は型付け用ロール通過後
のスチールコードを模式的に示す部分拡大断面図であ
る。

【図７】従来のスチールコードのラッピング方法概要を
示す側面図である。

【図８】実施例における本発明と比較例のラッピングワ
イヤの圧痕発生状態を示すもので、（ａ）は本発明の場
合、（ｂ）はテンションコントロールだけの場合、
（ｃ）はＵ溝ロールを用いた場合を示す側面図である。

【符号の説明】

Ｓ スチールコード本体 ＷＲ ラッピングワイヤ ２ バックキャプスタン ３ サブサプライボビン ４ フリーゲル ７ 巻取りキャプスタン ８ ラッピングワイヤ型付け装置 ８ａ，８ｂ ロール ８０，８０’ Ｖ溝 ８０１，８０１’溝壁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のストランドを撚合したコード本体の
   外周に１本のワイヤを螺旋状に巻き付ける方法であっ
   て、スチールコード本体をバックキャプスタンに巻き付
   けた後、ラッピングワイヤボビンの中心軸を通してフリ
   ーゲルに導通する一方、フリーゲルを介してラッピング
   ワイヤボビンから繰り出したラッピングワイヤを上記ス
   チールコード本体に巻き付け、巻取りキャプスタンを経
   由して巻取りリールに巻収するまでの過程で、Ｖ溝を有
   する複数個のロールを千鳥配置してなるラッピングワイ
   ヤ型付け装置を使用し、これにラッピング済みのスチー
   ルコード本体を通過させてＶ溝内に押込むことで強制的
   に曲げ応力を与え、ラッピングワイヤをＶ溝を構成する
   壁に２点接触させることにより型付けを施すことを特徴
   するスチールコードのラッピング方法。
2. 【請求項２】Ｖ溝の溝角度が６０〜１２０度である請求
   項１に記載のスチールコードのラッピング方法。