JPS61140476A - ラツプドコ−ド製造用ラツピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はタイヤ用スチールコード、特に、撚線の上にさ
らに単線を巻き付けたラップドコードを製造するための
ラッピング装置に関するものである。

（従来技術） タイヤ用スチールコードはプラスめっきされた２　７０
〜３８０　ｋｇ　／　ｗｓ”に達する高強度の極細（０
−１５Ｗφ〜０．８８簡φ）の高炭素鋼伸線材を第１表
および第８図に示すような構成で撚り合わせたタイヤ補
強材の一種であり、その高剛性、経済性などから近年急
激に需要を伸ばし続けている。

第　　１　　表 なお第８図の（〜はＩＸ４、山）はＩＸ５、（Ｃ）は８
＋６　、（ｄ）は？　Ｘ　４　＋　１　、（ｅ）は８＋
９＋１５＋１のコード構造を示している。

ところで、タイヤの使用に際して、スチールコードは大
きな変形を受け、また、ゴム中に浸透してくる水分や塩
分により厳しい腐食環境にさらされるので、フードを構
成する素線同志のつぶし合いによって生じる圧痕流を原
因としたノツチ効果に基づくコード素線の早期疲労破壊
やめつきされていない部分からのコードの腐食に基づく
ゴムとの剥離等の問題がある。

他方、タイヤの製造工程においては、２枚のゴム板の間
にスチールコードを２００〜６００本密に並べて連続的
に送り込みロールで圧着して８０００ｍに達するスチー
ルコード芯入りゴム板を製造するいわゆるカレンダ一作
業が最も重要である０このカレンダ一作業では密に並べ
られたコード同志の重なりを絶対に回避しなければなら
ず、そのためにタイヤ用スチールコードには、スプール
より解かれて送り出されたコードの自転回数が十分少い
こと、コードの曲がり、コード径の変動が十分少さいこ
と、コードの伸び率が均一なこと等が要求される。

カレンダ一作業中にひとたびコード同志の重なりあいが
生じると、スチールコード芯入りゴム板はその部分で切
断するので短尺品とせざるをえず、歩留り、作業性の上
で大きな損失を招く。特に、第８図の（ｄ）　、　（６
）に示すようなラップドコードにおいては、ラッピング
直前までの撚線の機械的性質とラップ後のコードの機械
的性質とを適正な状態に仕上げることが厳しく要求され
、ラッピングの状態によってコードのほとんどの性質が
決定されるので、コード製造における最終工程のラッピ
ング作業は極めて重要である。

従来、上述したラッピング作業を行なうために第４図に
示すような装置が用いられている。第４図において、１
はラッピングワイヤー２を供給するラッピングワイヤー
ボビンで、このボビン１は回転駆動軸δ上に装着されて
所定のラッピングピッチに対応する回転数で回転駆動さ
れるよう構成されている。このボビン１の回転駆動軸３
上には傘と称せられるガイドブシュ取付具４がスリップ
クラッチ５を介して回転されるよう取付けられ、ガイド
ブシュ取付具４上にガイドブシュ６が固定して取付けら
れている。

７は撚線８？供給する撚線スプール、９はボビン２の回
転軸線とほぼ同一線上でボビン２から離間した位置に固
定して設けられたラッピングワイヤー撚り口で、撚線ス
プール７から繰り出される撚１！８が中空の回転駆動軸
８の中心孔を経て撚り口９に供給され、他方、ボビン１
から繰り出されたラッピングワイヤー２がガイドブシュ
６に通され、このガイドブシュ６の出口端における螺旋
加工部分１０において螺旋形成された後、撚り口９に供
給され、これにより撚り口９においてラッピングワイヤ
ー２を撚線８の周りに螺旋巻きしてラップドコード１１
を形成するよう構成されている。

また１２は複数のローラ１８を具えるポストフオーム、
１４は撚ｆｌｓ８をスプール７から一定速度で繰り出す
よう回転駆動されてラップドコード１０を巻取るフード
巻取りスプールを示す。

ラッピング装置は、上述した構成を具えることによって
、ボビン１から轡り出されたラッピングワイヤー２はガ
イドブシュ６を通過する際にガイドブシュの内壁出口端
縁の螺旋加工部分１０において回転曲げ加工を施されて
螺旋形成された後、撚り口９において一定速度で走行す
る撚１ｉＡ８に巻き付けられ、これによりラップトフー
ド１１が製造される。上述したようにガイドブシュ６は
ラッピングワイヤー２をガイドする本来の役目の他に螺
旋形成の働きをも併せ持つ治具であり、撚線８に巻き付
けるラッピングワイヤー２の螺旋形状は撚Ｉｍ８の外径
とラッピングワイヤー２自身の巻き付はピッチによって
決められる最適形状があるはずであるが、従来技術では
ブシュ６が主としてラッピングワイヤーのガイドの役目
として使用されていたこともあって、この最適化がほと
んどなされていなかった７、すなわち、螺旋ピッチは撚
［８の走行速度とガイドブシュ取付具４の回転速度で一
義的に精度良く与えられるが、螺旋幅に関しては、従来
のガイドブシュでは第５図に示すようにガイドブシュ６
の出口端における螺旋加工部分１０の曲率半径が大きい
ために螺旋の曲率半径が大きくなり過ぎる問題と、螺旋
加工部分１０でのラッピングワイヤー２の入り角度θが
ボビン１からのラッピングワイヤー２の繰り出し点の変
動によりθ□〜θ、で示すように大きく変動することに
より螺旋の曲率半径が変化し、このため螺旋幅が一定し
ないという問題があった。これがため従来装置では、撚
線８に巻き付けた後に型付けが必要であり、ポスト７オ
ーム装置１２においてラップドコード１１を複数個のロ
ーラＩ８間に屈曲させて通すいわゆるポストフオームを
強く施さねばならなかった。

しかるに、ラップドコード１１のラッピングワイヤー２
と撚Ｍ８が機能上の理由で互いに逆方向撚りのため両者
が鋭角をなして重なり合っており、強いポストフオーム
を施した場合には、撚Ｉ！８の素線とラッピングワイヤ
ー２同志で圧痕疵を生じたり、撚線８がラッピング部分
で凹んでコード径の変動を生じるという問題があった。

またラッピング後のラップドコード１１の自転をほぼ零
にするために、従来技術では螺旋成形不足ゆえに撚線８
にラッピングワイヤー２を強い力で巻き付ける必要から
生じる自転を相殺すべく撚線段階での自転を管理してい
た。そのため大きな逆向きの応力を内在している状態に
あり、ラップドコード１１の直線性が低下するという問
題があった。

上記の問題を解決するには、撚線の状態で自転が±０、
ラッピング後の状態でも自転が±０なるラップトフード
１１をポストフオームを極力弱く施す条件で製造するこ
とが望ましい。これがためには、ラッピングワイヤ−２
単体での螺旋形状特性値、すなわちピッチと幅を撚ｌ１
ｊ８に巻き付ける前に形成するいわゆるプレフォームが
不可欠である。

この望ましいプレフォーム技術については、すてに撚線
時のプレフォームに関して、本発明者らが特公昭５４−
２８４９５号公報で開示している。この公報には、プレ
フォーム条件設定上の取扱い、すなわち螺旋を形成する
ピンあるいはブシュの螺旋加工部分の曲率半径およびピ
ンあるいはブシュの螺旋加工部分に出入りするラッピン
グワイヤーのなす出入り角度等、プレフォームの条件設
定を示している。

しかしながら、ラッピングワイヤーのプレフォームに関
しては特公昭５４−２８４９５号公報に記載の設計理念
をそのまま応用できるが、ビン方式そのものの適用は機
構上不可能であり、従来技術のガイドブシュのごとき単
ピン形式をとらざるをえないという事情にあった。

上述したように、ラッピングワイヤー自身モ完全に螺旋
プレフォームすることが最善かつ必要であり、特公昭５
４−２８４９５　　号公報に記載の８ビン方式による螺
旋プレフォームが本質的には中心ピンのみでなされると
いう原理に基づき、ガイドブシュ単体を用いてラッピン
グプレフォームラ行なうことが可能であることを本発明
者は確めた。

特公昭５４−２８４９５　　号公報の記載によれば、ラ
ッピングワイヤー張力の大きな変動にもかかわらず、ピ
ンあるいはブシュの出口端における螺旋加工部分１０の
曲率半径と特定したピンあるいは螺旋加工部分１０への
ラッピングワイヤー２の出入角度θを一定に保つことに
より、プレフォームされる螺旋形状を一定に維持形成で
きることが明　−らかである。このうち、ピンあるいは
ブシュの螺旋加工部分１０の曲率半径は、螺旋の特性値
すなわちピッチと帽およびラッピングワイヤー径によっ
て一義的に決定され、実操業中摩耗による時間的に極め
て長い間のかつ極めて微小な変化以外プレフォーム条件
としては変化しない。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、ガイドブシュ６の螺旋加工Ｓ分１０への
ラッピングワイヤー２の出入り角度θは、第５図につき
前述したように、従来技術では、ボビンｌからのラッピ
ングワイヤー２の繰り出し位置の変化、すなわち巻き位
置の変化と巻き厚さの変化に対応して大きく変化するの
で、一定の螺旋形状を維持することは不可能であるとい
う問題があった。

（問題を解決するための手段） 本発明は上述したガイドブツシュ６の螺旋加工部分１０
へのラッピングワイヤー２の出入り角度θを一定に維持
することによって従来技術では不可能であったラップド
コード製造における単独ガイドブシュによるラッピング
ワイヤーの完全なプレフォームを可能とし、これにより
製品コード状態での螺旋形状の巻き付は前の成形を可能
とする装置を提供することを目的とする。

これがため、本発明によれば第１図に示すように、回転
駆動されるラッピングワイヤーボビンｌと、このボビン
１の回転駆動軸３の周りに回転されるガイドブシュ取付
具４と、このガイドブシュ取付具上に取付けられたガイ
ドブシュ６と、ラッピングワイヤーボビン１の回転軸線
と実質的に同一線上にボビンから離して設けられて撚線
が供給されるラッピングワイヤー撚り口９とを具え、ボ
ビンｌから繰り出されたラッピングワイヤー２を前記ガ
イドプシ３−６を経て撚り口９に供給して撚Ｉｓ８の周
りにラッピングワイヤー２を螺旋巻きするよう構成して
なるラップコード製造用ラッピング装置において、第２
図に示すように、ガイドブシュ６のガイド孔６ａが出口
端の所定の曲率半径Ｒ０の螺旋加工部１０と、入口側円
弧状ガイド部分１５と、この入口側円弧状ガイド部分１
５と螺旋加工部１０との間に延びる直線状ガイド部分１
６とを有し、螺旋加工部１０へのラッピングワイヤー２
の出入り角度θが実質的に一定になるよう入口側円弧状
ガイド部分１５の曲率半径Ｒ８ならびに直線状ガイド部
分１６のガイド孔内径ｄおよび長さｌを選定してなるこ
とを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、前述したようにガイドブシュ６の出口
端における螺旋加工部１０へのラッピングワイヤー２の
出入り角度θを実質的に一定にするものであるが、ガイ
ドブシュ６を出て撚＠８に巻き付けられる撚り口９まで
の道筋はけば一定しており、したがって、ガイドブシュ
６へ入るラッピングワイヤー２の角度を一定にするもの
である。

したがって、本発明によればガイドブシュ６の入口側円
弧状ガイド部分１５の曲率半径Ｒ８ならびに直線状ガイ
ド部分１６のガイド孔内径ｄおよび長さｌを適切に選定
し、取付具４上のガイドブシュ６に最接近のボビン上位
置から繰り出されたラッピングワイヤーも、最も遠いボ
ビン上位ｔから繰り出されたラッピングワイヤーも、い
ずれも曲率半径Ｒ１の入口側円弧状ガイド部分１５およ
び直線状ガイド部分１６に接して螺旋加工部分１０に通
過するようにし、これによってラッピングワイヤーボビ
ン１からガイドブシュ６に向けて種々の角度で繰り出さ
れたラッピングワイヤー２はガイドブシュ６の人口側円
弧状ガイド部分１５から直線状ガイド部分１６に沿って
案内されて出口端の螺旋加工部分１０と直線状ガイド部
分１６とによって定まる一定角度で螺旋加工部分１０に
入ることができる。

本発明によれば、上述したように螺旋加工部分１０への
ラッピングワイヤー２の入り角度ｅ一定にすることによ
り、螺旋加工部分１０への出入り角を一定にすることが
でき、螺旋加工部分１０の曲率半径Ｒ０をラッピングワ
イヤーの直径と螺旋のピッチ幅とによって決定される値
とすることによって、コードの自転回数、曲がりおよび
コード径の変動を低減し、コードの伸び率を均一にする
ことができる。

（実施例） 第１図および第２図は本発明の一実施例を示し、図示の
ようにガイドブシュ６を取付けた取付具４をラッピング
ワイヤーボビン１の回転駆動軸８の周りにスリップクラ
ッチ５を介して回転させることによりボビン１から縁り
出されてガイドプシュ６を経て撚り口９に供給されるラ
ッピングワイヤー２を撚線８の周りに螺旋巻きしてラッ
プドコード１１を形成するよう構成している。

ガイドブシュ６のガイド孔６ａの出口端における螺旋加
工部分ｌＯの曲率半径Ｒ０は、前述したように、特公昭
５４−１８４９５号公報の記載に基づいて螺旋幅Ｗ１ラ
ッピングワイヤー直径ｄ、螺旋ピッチＰから導かれる曲
率半径（Ｒ１）係数ＫＲ□＝２１、／ｄの関係で決定す
ることができる〇上述したように加工部分１０の曲率半
径Ｒ０は、ラッピングワイヤー２の直径ｄと、螺旋のピ
ッチＰおよび幅Ｗとで決定されるが、入口側円弧状ガイ
ド部分１５で不必要な、螺旋ぐせをつかせないためにガ
イド部分１５の円弧の曲率半径Ｒ８を十分大きく与えね
ばならない０形成される螺旋の半径はブシュ加工部分１
０の曲率半径Ｒ０が小なるほど、かつ加工部分１０での
ラッピングワイヤー出入り角度０が小なるほど小さく、
またラッピングワイヤー張力の影翰も著しいので、予測
されるガイド入側ラッピングワイヤー２ａの最小角度と
最大張力を考慮して、本来螺旋形状を行なう螺旋加工部
分１０の曲率半径Ｒ０の６倍以上の曲率半径を円弧状ガ
イド部分１５の曲率半径Ｒ８に適用するのが妥当である
。本発明のラッピングプレフォーム用ガイ、ドブシュに
関して種々検討の結果、実際のラッピング装置にあって
は機構上許容される範凹内において、可能な限り （１）円弧状ガイド部分１５の曲率半径Ｒ１を大きくし
、 （２）円弧状ガイド部分１ｂと螺旋加工部分１ｏ間の直
線状ガイド部分１６を長く取り、 （３）直線状ガイド部分１６でのガイド孔径ａを小さく
する。

ことが重要である。

第２表は本発明技術と従来技術によるラッピング結果を
比較して示す。

第２表 ＃Ｉ２表に示す比較試験に当っては、撚線３＋９＋１５
　（１，２０ｗφ）の上に直径０．１５鴎のラッピング
ワイヤーをピッチＬ５１！ＩＩでラッピングした。ポス
ト７オームの程度はそれぞれの技術とも最も優れたコー
ド物性を得ることができたときのレベルを定性的に示し
た。本発明によるラッピングプレフォーム用ガイドブシ
ュは螺旋加工部分１０の曲率半径Ｒ０を０．２５ｍと従
来技術の／、とし、逆に入口側円弧状ガイド部分１５の
曲率半径Ｒ３をフ、５−と従来技術の約８．８倍とした
。また、直線状ガイド部分１６のガイド孔径ａを１−と
従来技術の１／４とした。得られたコード物性として、
まずコード５０本、／Ｉ／１４よりａｍσｔき出したと
き解放されるコード端末の自転は、本発明技術によるも
のがコード５０本の検査でθ±１７．回転であり、従来
技術の０±８回転と比較して約７６の非常に小さなばら
つきに納まった。またコード長さ２００謔でのコードの
円弧高さは最大８ｓ１１で従来技術の１／８以下となっ
た◇ （発明の効果） 本発明によれば、極めて軽微なポストフォーＡで十分な
形付けができるため、撚線の素線とラッピングワイヤー
同志の圧痕流がほとんど皆無であり、特公昭５４−２８
４９５　　号公報に記載の螺旋形成がラッピングでの単
ビン（又は単独ガイドブシュ）によるプレフォームにも
適用可能であり、従来技術に比べて十分なプレフォーム
加工がコード全長にわたって安定して行なうことができ
、機械的性質の優れたラップドコードを製造することが
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるラッピング装置の一部の縦断面図
、 第２図は本発明によるガイドブシュの縦断面図、第８図
は代表的なタイヤフードｌｌｌ造の説明図、第４図は従
来のラッピング装置の概略線図、第５図は従来のガイド
ブシュ取付部とラッピングワイヤー繰り出し部分の説明
図である。 １・・・ラッピングワイヤーボビン ２・・・ラッピングワイヤー ８・・・回転軸　　　　　　４・・・カイトブシュ取付
具５・・・スリップクラッチ　６・・・ガイドブシュ７
・・・撚線スプール　　　８００．撚線９・・・撚り口
　　　　　　１０・・・螺旋加工部分１１・・・ラップ
トフード　１２・・・ポストフオーム装置１８・・・ロ
ーラー　　　　　１４−・・フードスプール１５−・・
入口側円弧状ガイド部分 １６・・・直線状ガイド部分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転駆動されるラップワイヤーボビンと、このボビ
   ンの回転軸線の回りに回転されるガイドブシュ取付具と
   、このガイドブシュ取付具上に取付けられたガイドブシ
   ュと、前記ボビンの回転軸線とほぼ同一線上にボビンか
   ら離間して設けられて撚線が供給されるラッピングワイ
   ヤー撚り口とを具え、ボビンから繰り出されたラッピン
   グワイヤーを前記ガイドブシュを経て前記撚り口に供給
   して撚線の周りに螺旋巻きするよう構成してなるラップ
   ドコード製造用ラッピング装置において、前記ガイドブ
   シュのガイド孔が出口端に所定の曲率半径の螺旋加工部
   を有し、ガイド孔の断面が入口側円弧状ガイド部分及び
   この円弧状ガイド部分と前記螺旋加工部間に延びる直線
   状ガイド部分とを有し、前記螺旋加工部へのラッピング
   ワイヤーの出入り角度θが実質的に一定になるよう前記
   螺旋加工部の曲率半径、入口側円弧状ガイド部分の曲率
   半径ならびに前記直線状ガイド部分のガイド孔内径およ
   び長さを選定してなることを特徴とするラップドコード
   製造用ラッピング装置。 ２、前記ガイドブシュの入口側円弧状ガイド部分の曲率
   半径が螺旋加工部の曲率半径の５倍以上であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のラップドコード
   製造用ラッピング装置。