(57)【要約】【課題】巻胴部からフランジ部へ連続するＬ字部内面を適切なＲ形状にすることにより、巻崩れがなく、割れの発生しない金属線条体巻装用リールを提供する。【解決手段】金属線径Ｄと、前記リールの該Ｌ字部内面の曲率半径Ｒ１が０．４Ｄ≦Ｒ１≦１５Ｄの関係にあり、該巻胴部厚ｄ１及び該フランジ部厚ｄ２がそれぞれ４〜１０ｍｍである金属線条体巻装用リールにおいては、線径Ｄと、前記リールのＬ字部内面の曲率半径Ｒ１が０．４Ｄ≦Ｒ１≦１５Ｄの関係にあり、該Ｌ字部厚ｄがｄ１＜ｄ（ｄ１＜ｄ２）またはｄ２＜ｄ（ｄ２＜ｄ１）の関係式を満たす金属線条体巻装用リールとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻胴部と、該巻胴部から連続してなるＬ字部を有する１対のフランジ部からなる金属線条体巻装用リールにおいて、
金属線径Ｄと、前記リールの該Ｌ字部内面の曲率半径Ｒ１が０．４Ｄ≦Ｒ１≦１５Ｄの関係にある金属線条体巻装用リール。
【請求項２】
巻胴部と、該巻胴部から連続してなるＬ字部を有する１対のフランジ部からなり、該巻胴部厚ｄ１及び該フランジ部厚ｄ２がそれぞれ４〜１０ｍｍである金属線条体巻装用リールにおいて、
線径Ｄと、前記リールのＬ字部内面の曲率半径Ｒ１が０．４Ｄ≦Ｒ１≦１５Ｄの関係にあり、該Ｌ字部厚ｄがｄ１＜ｄ（ｄ１＜ｄ２）またはｄ２＜ｄ（ｄ２＜ｄ１）の関係式を満たす金属線条体巻装用リール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
長尺からなる金属線を巻き取る或いは供給する際に用いられる金属製のリールに関する。
【背景技術】
【０００２】
長尺な金属線の生産や使用において、リールが用いられている。リールの形状は図１の如く、円形のフランジ部４と円筒状の巻胴部６からなる。
【０００３】
製造過程によりリールは大きく２つに大別される。１つは鋳造体を研削してフランジ部と巻胴部を形成する一体型である。もう１つは巻胴部と一対のフランジ部とが別体からなり、溶接によって一体化された組み立て型である。
【０００４】
一体型リールは剛性に富むものの、重量が大きく、製造コストが高い等の欠点がある。一方組み立て型リールは、軽量で、低コストであるという利点があるが、次のような欠点があった。すなわち、線径が０．２ｍｍ未満の極細金属線、たとえば線径が０．１０〜０．５ｍｍあるいはそれ以下のソーワイヤや、０．１５〜０．４０ｍｍ程度のタイヤ用スチールコードの素線などを、所定の張力（たとえば４〜１５Ｎ）でリールに巻き付ける場合に、その巻き付け張力に起因して大きな巻き圧が巻胴部に作用する。この場合、フランジ部と巻胴部とが突き合わせによる結合が成されている場合、フランジ部と巻胴部間に隙間が発生する。そこに金属線が入り込み、巻き戻し時に金属線が断線する恐れがあった。
【０００５】
そこでこのような問題点を解決したリールとして、特許文献１に示すようなリールが提案されている。特許文献１のリールを図２に示す。フランジ部は円板体とＬ字部材とからなる。金属線が巻かれる面において、連続してなるＬ字部を有する。つまり巻胴端部とフランジ部との結合が突き合わせでなく、角部（巻胴端部とフランジ部との結合部）に隙間がない。従って、巻き戻し時に金属線が隙間に入り込み、金属線が断線するような事態の発生を無くすことができる構造を形成している。
【０００６】
特許文献１に代表されるようなものの他に、非特許文献１に代表されるようなものもある。非特許文献１のリールの斜視図を図３に示す。フランジ部円形中央に大口径の孔部を設けている。孔部にはリールを回転させる為のシャフトが挿通、或いはリールを回転保持する為の支持体により両側から挟持される。このようなリールにおいても上述の通り、巻胴部から連続するＬ字部を有するフランジ部との結合により形成される。このような組み立て型リールのフランジは一般的に円板をプレス加工することで形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２３０６８８号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】意匠登録第１３０７３５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特にプレスに代表される加工を行って成形されたＬ字部を有するフランジ部にはＬ字部内面にＲが生じる。金属線がリールに巻かれる際、このＲが弊害になることは予てから課題であった。
【００１０】
つまり金属線がリールに巻かれるとき、金属線の巻き方向はフランジ部で折り返される（トラバース機構）。この時、巻胴部とフランジ部とが結合する部分、つまりＬ字部内面がＲ形状を成している場合、金属線がＲ面に沿って巻かれ水平に整列しない。
【００１１】
通常は巻取り設備におけるトラバース機構の設定により、整列に巻かれるようフランジ間距離やＬ字部のＲ形状を予測した調整がなされる。しかし、トラバース機構・調整には限界がある。Ｌ字部のＲ形状により巻き上げられた金属線位置が整列面に対して高くなると金属線が転がり、巻き位置が不整列になる所謂「巻崩れ」が生じる。
【００１２】
この巻崩れが生じた場合、金属線の巻き位置が不整列、つまり金属線が交錯した状態にある。この状態、つまり先に解かれる（解線される）べき金属線の上に後から解線されるべき金属線が被さった状態であっては解線できずに断線してしまう。
【００１３】
そこでＲ形状を小さくすることも考えられる。しかし小さくし過ぎると、例えば巻胴面とフランジ部内面とが直角を成すようにすると、直角部で割れが生じる。金属線径がφ０．１０〜０．１５ｍｍで数百ｋｍもの長さをリールに巻く場合、フランジ面にかかる巻き圧は数十トンにも及ぶ。こうした圧力に対して、直角や直角に近い極微小なＲ形状では割れが発生することが確認できた。
【００１４】
また組み立て型リールにおいては、フランジ部をプレス加工等によりＬ字部を成形すると、Ｌ字部厚が加工前の板厚より大きくなる。この時、Ｌ字部内面が膨らみ、満足するようなＲ形状が得られない。
【００１５】
そこで、プレス加工後に研削加工等により、Ｌ字部内面を所望のＲ形状へ加工することも考えられる。しかし、単純に研削しただけではＬ字部の肉厚が薄くなり、巻き圧に耐えうる強度が必ずしも得られない。
【００１６】
以上より、巻胴部からフランジ部へ連続するＬ字部内面を適切なＲ形状にすることにより、巻崩れがなく、割れの発生しない金属線条体巻装用リールを提供する。
【００１７】
また、組み立て型リールに対しては適切なＲ形状を有しつつ、強度のある金属線条体巻装用リールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
課題を解決する手段として、
巻胴部と、該巻胴部から連続してなるＬ字部を有する１対のフランジ部からなる金属線条体巻装用リールにおいて、
線径Ｄと、前記リールの該Ｌ字部内面の曲率半径Ｒ１が０．４Ｄ≦Ｒ１≦１５Ｄの関係にある金属線条体巻装用リールとする。
【００１９】
または、巻胴部と、該巻胴部から連続してなるＬ字部を有する１対のフランジ部からなり、該巻胴部厚ｄ１及び該フランジ部厚ｄ２がそれぞれ４〜１０ｍｍである金属線条体巻装用リールにおいて、
金属線径Ｄと、前記リールのＬ字部内面の曲率半径Ｒ１が０．４Ｄ≦Ｒ１≦１５Ｄの関係にあり、該Ｌ字部厚ｄがｄ１＜ｄ（ｄ１＜ｄ２）またはｄ２＜ｄ（ｄ２＜ｄ１）の関係式を満たす金属線条体巻装用リールとする。
【００２０】
Ｌ字部内面Ｒ１は金属線径に応じて可変される。つまり金属線径が小さい程、Ｒ１は相対的に大きくなり巻崩れも発生し易くなる。よって金属線径が小さくなるほど、必然的に許容される範囲も小さくなる。
【００２１】
上記からＬ字部内面Ｒ１は極力小さく、究極には直角を成すようにすることが理想とも言える。しかし、前述したとおり、垂直や、極めて小さいＲ形状とすれば、リール使用時に掛かる巻き圧に耐えきれず、割れや破損が生じる。結果、各線径の金属線におけるＬ字部内面の最小曲率半径があり、それを見出したのが本発明である。
【発明の効果】
【００２２】
Ｌ字部内面Ｒ１が上記曲率半径であれば巻き崩れが極めて少ない。従って金属線解線時に、巻崩れによる金属線断線を防止することができる。且つリールを完全に巻いた状態、つまりＬ字部に繰り返し最大負荷を掛けても割れが生じない強度を有する。
【００２３】
また特に組み立て型のような板材からなるリールにおいては、上記曲率半径Ｒ１を実現する際に弊害となるＬ字部の肉厚について、一定厚み以上を確保することで巻き圧による割れ及び破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明リールの断面図とＬ字部の拡大図
【図２】従来の組み立て型リールの代表図
【図３】従来の組み立て型リールの別の代表的な斜視図
【図４】Ｌ字部厚ｄの説明図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
Ｌ字部内面Ｒ１が０．４Ｄ未満の場合、前記理由により割れが発生する。また巻き崩れの観点からも良好な巻き状態を実現できる。
【００２６】
Ｌ字部内面Ｒ１が１５Ｄより大きい場合、巻き崩れが多発する。曲率半径Ｒ１と、巻胴部６において整列に巻かれた巻き面に対してＬ字部つまりＲ形状で巻かれる際の金属線の巻き位置の上昇と、の関係から上記範囲が定められた。
【００２７】
Ｌ字部内面Ｒ１の範囲は組み立て型のみならず、一体型でも適用できる。０．４Ｄから１５Ｄの範囲であれば巻き崩れが極めて少ない。
【００２８】
また金属線の巻き圧に対してＬ字部は最も負荷の掛かる場所である。組み立て型、つまりプレス成形されるようなものについては、少なくとも巻胴部ｄ１またはフランジ部ｄ２のいずれか小さいものより大きくなければならない。
【００２９】
Ｌ字部厚ｄは図４を用いつつ、次のようにして求められる。リール断面において、まず巻胴面１０に沿ってフランジと直行するように直線Ｘを引く。更にフランジ内面１２に沿って直線Ｘと直交する直線Ｙを引く。直線Ｘと直線Ｙが交差する点Ａから左斜め上方向４５°の直線Ｚを引く。この直線ＺとＬ字部内面Ｒ１と交差する点を点Ｂとする。更に直線ＺとＬ字部外面Ｒ２と交差する点を点Ｃとする。この時の点Ｂと点Ｃ間の距離をＬ字部厚ｄとした。
【００３０】
Ｌ字部内面Ｒ１を所望に実現しつつ、厚さｄを実現する方法として、Ｌ字部外面Ｒ２を小さくする方法が考えられる。Ｌ字部外面の曲率半径Ｒ２が大きいとＬ字部内面の曲率半径Ｒ１も大きくなる。その際所望のＲ１を得る為に、例えば研削加工を行う。するとＬ字部厚ｄは巻胴部ｄ１、フランジ部ｄ２よりも薄くなる。従って、Ｌ字部外面Ｒ２を小さくするような加工、例えばプレス加工を行うことが肝要である。
【００３１】
また、フランジ部は付加的部材を含んでいても良い。例えば補強の為にフランジ部外面１４に結合される円板等はその典型である。この場合、巻胴部厚ｄ１、フランジ部厚ｄ２およびＬ字部厚ｄに付加的部材の厚みは含めない。
【実施例１】
【００３２】
本発明に基づき、数種の組み立て型リールを製作した。Ｌ字部内面の曲率半径Ｒ１が０．０５ｍｍ、０．０６ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍのリールをそれぞれ製作した。上記リールはいずれも巻胴部厚が６．０ｍｍ、フランジ部厚が５．０ｍｍ、Ｌ字部厚が５．５ｍｍである。これらのリールにφ０．１４０ｍｍ金属線を７００ｋｍ巻いた後に解線した。巻取り時、及び解線時の金属線の走行速度は８００ｍ/ｍｉｎで行った。更にこれを３回繰り返した時の解線状態、及び解線後のＬ字部内面について観察した。その結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
解線途中で断線したものを「×」とした。また、解線後のＬ字部内面を顕微鏡で観察し、割れ等の問題があったものを同じく「×」とした。その他問題がなかったものは「○」とした。
【００３５】
表１より０．０５ｍｍにおいては、１回目の巻取り、解線後観察した時点で割れが確認された為、それ以後の検証は行っていない。また２．５ｍｍにおいては１回目において、巻き不良と思われるＬ字部での断線が生じた。更に巻き直し、解線を繰り返したら、３回目に再度断線が発生した。
【実施例２】
【００３６】
次に曲率半径Ｒ１が１．５ｍｍにおいて、Ｌ字部厚ｄを３．５ｍｍ、４．５ｍｍ、５．５ｍｍのものを製作した。その結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
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【００３８】
表２よりＬ字部厚ｄが４．５ｍｍであっては１回の使用は可能である。しかし、繰り返し行うと２回目で割れが生じた。同様に５．５ｍｍであっては３回目に割れが確認できた。しかし、本発明である厚みを有するリールにおいては５回の使用において問題なかった。またいずれのリールにおいても断線は生じなかった。
【符号の説明】
【００３９】
２・・・・リール
４・・・・フランジ部
６・・・・巻胴部
８・・・・孔部
１０・・・巻胴面
１２・・・フランジ部内面
１４・・・フランジ部外面
Ｒ１・・・Ｌ字部内面
Ｒ２・・・Ｌ字部外面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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