(57)【要約】【課題】線材のゴムシートへの打込み工程における、スプールから巻き出される線材のたるみに起因する作業性の低下を防止することができる線材の巻取り装置および巻取り方法を提供する。【解決手段】線材１が巻き付けられた複数個のボビン１０から、複数本の線材を同時に繰出して巻取りスプール２０に巻き取る線材の巻取り装置である。複数個のボビンから複数本の線材を同一長さで同時に繰り出すキャプスタン１１と、巻取りスプールの軸方向に平行に移動可能に形成され、キャプスタンから送り出された複数本の線材を、巻取りスプールに対し強制的に送り出す自転可能なトラバースガイド１２と、を備え、巻取りスプールの巻き芯に、磁石１３が配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材が巻き付けられた複数個のボビンから、複数本の線材を同時に繰出して巻取りスプールに巻き取る線材の巻取り装置であって、
前記複数個のボビンから複数本の線材を同一長さで同時に繰り出すキャプスタンと、前記巻取りスプールの軸方向に平行に移動可能に形成され、該キャプスタンから送り出された複数本の線材を、該巻取りスプールに対し強制的に送り出す自転可能なトラバースガイドと、を備え、前記巻取りスプールの巻き芯に、磁石が配置されていることを特徴とする線材の巻取り装置。
【請求項２】
前記キャプスタンにおける複数本の線材間の最大速度差が０．０１％未満である請求項１記載の線材の巻取り装置。
【請求項３】
前記トラバースガイドが、前記複数本の線材との接触部において磁力を有する請求項１または２記載の線材の巻取り装置。
【請求項４】
前記トラバースガイドが、前記複数本の線材の走行速度より高速で回転する請求項１〜３のうちいずれか一項記載の線材の巻取り装置。
【請求項５】
前記トラバースガイドの回転速度の、前記複数本の線材の走行速度対比の速度差が、０．０１％以上３％以下である請求項４記載の線材の巻取り装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項記載の線材の巻取り装置を用いて、線材が巻き付けられた複数個のボビンから巻取りスプールに、複数本の線材を同時に巻き取ることを特徴とする線材の巻取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は線材の巻取り装置および巻取り方法（以下、単に「巻取り装置」および「巻取り方法」とも称する）に関し、詳しくは、複数本の線材を同時に繰出して巻取りスプールに巻取る際の、巻取り技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気入りラジアルタイヤ、中でも乗用車用タイヤには、自動車の燃費を向上させるために、転がり抵抗が小さく、かつ乗り心地が良く、さらに安価であることが要求されている。そのための改良技術として、撚られたスチールコードを簡素化して、スチールワイヤを並行束にして配置したものが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１および２には、金属線材を撚ることなくベルト幅方向に並べて引き揃えた束を単位として、ゴム中に埋設させる技術が開示されている。これら特許文献１および２には、このようにして得られた無撚りのスチールコードを有するタイヤでは、転がり抵抗および乗り心地が改良されると記載されている。
【０００４】
また、無撚りスチールコードを埋設したゴムシートは、一般に、次のようにして製造される。まず、ゴムシートに必要な打込み数に対応する数でスプールを配置して、この所定数のスプールから、スプールに巻き付けられたスチールワイヤを引き出し、引き揃えて束にしてから、ガイド板に導入する。次いで、ガイド板に導入されたスチールワイヤ束を櫛歯ロールに導いた後、カレンダーにおいて、別個に導入されたゴムシートと圧延して合体させることによって、無撚りスチールコードが埋設されたゴムシートが得られる。
【０００５】
このようなゴムシートの製造方法に係る改良技術として、例えば、特許文献３には、スプールに複数本の線材を巻付け、各スプールから同時に複数本の線材をガイド板へ送り出す技術が開示されている。この特許文献３記載の方法によれば、線材をガイド板で引き揃える際の導入角度を小さくして、線材の引き揃え作業を容易にすることができるなどのメリットが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−５２９０号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開平１１−２０８２１０号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開平５−２７８１４６号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献３に記載の、複数本の線材を巻付けたスプールから同時に複数本の線材をガイド板へ送り出す方法では、ガイド板で引き揃え作業を行ってから打込み作業を開始しても、繰り出し時における同一スプール内の各線材の巻付け周長（格納長）の違いに起因して、最短の格納長の線材以外の線材にたるみが発生し、著しく作業性を損なう場合があった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、スプールに対する線材の巻取り工程の改良により、線材のゴムシートへの打込み工程における、スプールから巻き出される線材のたるみに起因する作業性の低下を防止することができる線材の巻取り装置および巻取り方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は鋭意検討した結果、打込み工程の前工程である巻取りスプールに対する線材の巻取り工程を改良することで、巻取りスプールに巻き取られる各線材の巻取り周差を実質的にゼロにすることができ、これにより、上記線材のたるみに起因する問題の発生を防止できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明の線材の巻取り装置は、線材が巻き付けられた複数個のボビンから、複数本の線材を同時に繰出して巻取りスプールに巻き取る線材の巻取り装置であって、
前記複数個のボビンから複数本の線材を同一長さで同時に繰り出すキャプスタンと、前記巻取りスプールの軸方向に平行に移動可能に形成され、該キャプスタンから送り出された複数本の線材を、該巻取りスプールに対し強制的に送り出す自転可能なトラバースガイドと、を備え、前記巻取りスプールの巻き芯に、磁石が配置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の線材の巻取り装置においては、前記キャプスタンにおける複数本の線材間の最大速度差が０．０１％未満であることが好ましい。また、前記トラバースガイドは、好適には、前記複数本の線材との接触部において磁力を有するものとする。さらに、前記トラバースガイドは、前記複数本の線材の走行速度より高速で回転することが好ましく、より好ましくは、前記トラバースガイドの回転速度の、前記複数本の線材の走行速度対比の速度差が、０．０１％以上３％以下である。
【００１２】
また、本発明の線材の巻取り方法は、上記本発明の線材の巻取り装置を用いて、線材が巻き付けられた複数個のボビンから巻取りスプールに、複数本の線材を同時に巻き取ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の線材の巻取り装置および巻取り方法によれば、打込み工程の前工程であるスプールへの線材の巻取り工程において、スプールに巻き取られる各線材間の巻取り周差をゼロとすることができる。これにより、複数本の線材が巻き付けられたスプールから複数本の線材を同時に繰出して用いる場合でも、その後の線材の打込み工程における、線材のたるみに起因する作業性の低下を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る線材の巻取り装置を示す概略説明図である。
【図２】実施例における線材の巻取り状態の評価方法に係る説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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に、本発明の線材の巻取り装置の一例の概略説明図を示す。図示する巻取り装置は、線材１が巻き付けられた複数個のボビン１０から、複数本の線材１を同時に繰出して巻取りスプール２０に巻き取るものである。本発明においては、具体的には例えば、２〜５本の線材を同時に巻き取ることができる。
【００１６】
図示するように、本発明の巻取り装置は、複数個のボビン１０から複数本の線材１を同時に繰り出すキャプスタン１１と、巻取りスプール２０の軸方向に平行に移動可能に形成された自転可能なトラバースガイド１２と、を備えている。また、巻取りスプール２０の巻き芯には、磁石１３が配置されている。本発明の巻取り装置においては、以下に詳述するように、キャプスタン１１により、各ボビン１０から繰り出された各線材１を同一長さで巻取りスプール２０側へ送り出す機能を奏させるとともに、トラバースガイド１２および磁石１３により、送り出された各線材１を等しい周長にて巻き取る機能を奏させることで、複数本の線材１を、巻取りスプール２０に等しい周長で格納することが可能となった。
【００１７】
キャプスタン１１は、各ボビン１０から繰り出された各線材１を精密に測長して、複数本の線材１を同一長さで同時に巻取りスプール２０側に送り出す機能を有する。ここで、各線材１を精密に測長するには、各ボビン１０から巻き出された各線材１をキャプスタン１１にそれぞれ１周以上巻付けて、各線材１を、キャプスタン１１に完全にグリップさせながら駆動させる。これにより、繰り出された各線材１の長さは同一となる。特に、巻き出し線材の張力が、例えば、０．２９Ｎ以下程度と低い場合には、線材をキャプスタンにより確実にグリップさせるために、線材１をキャプスタンに複数回、例えば、２，３回巻き付けることが好ましい。
【００１８】
ここで、キャプスタン１１から繰り出された複数本の線材１は、各線材ともに並行して巻取りスプール２０側へ走行するが、各線材が同じ長さで繰り出されても、巻取りスプール２０側の巻きの不揃い等により各線材の巻取り周長が見かけ上変化して、そのまま巻取りを行うと一部の線材にたるみが生じてしまう。そこで、本発明においては、自転式トラバースガイド１２を用いて線材の余剰部分を強制的に巻取り側に送り出し、巻取りスプール２０に送り込む。
【００１９】
さらに、本発明においては、強制的に送り出された余剰線材を巻取りスプール２０に強制的に巻き取らせるために、巻取りスプール２０の巻き芯に磁石１３を配置して、余剰線材を巻取りスプール２０に吸着させる。巻取りスプール２０に吸着された線材は、その後、後続の各線材により上巻きされるため、これにより、同一長さで繰り出された複数本の線材は、いずれも等しい周長で巻取りスプール２０に巻き取られ、格納されることとなる。
【００２０】
本発明においては、特定のキャプスタン１１、トラバースガイド１２および磁石１３の組み合わせにより、複数本の線材を同一周長で巻き取りスプールに格納する点のみが重要であり、各部材の配置等の諸条件については、適用される線材等に応じて、適宜決定することができ、特に制限はない。
【００２１】
本発明に用いるキャプスタン１１は、複数本の線材１を、精度良く同時に繰り出すことができるものであればよい。好適には、繰り出しを行う複数本の線材間の最大速度差が０．０１％未満である高精度のキャプスタンを用いる。複数本の線材間の最大速度差が０．０１％以上であると、各線材の長さが不均一となって、本発明の所期の効果が得られなくなるおそれがある。
【００２２】
また、トラバースガイド１２は、自転によりキャプスタン１１から送り出された複数本の線材を強制的に巻取り側に送り出すことができるものであればよく、好適には、高速自転可能なスリップ式トラバースガイドを用いる。特には、複数本の線材の走行速度より高速で回転するトラバースガイド１２を用いることが好ましく、より好ましくは、トラバースガイド１２の回転速度の、複数本の線材の走行速度対比の速度差が、０．０１％以上３％以下であるものを用いる。線材の走行速度より高速で回転するトラバースガイド１２が好適であるのは、これにより、キャプスタン１１とトラバースガイド１２との間の線材のたるみをなくすことができるためである。また、トラバースガイド１２の回転速度が線材の走行速度より高速すぎると、線材表面に傷が発生する可能性が高くなるため好ましくない。なお、線材の走行速度は、キャプスタン１１の周速により決まるため、実質的には、トラバースガイド１２の回転速度は、キャプスタン１１の周速対比で上記条件を満足すればよい。
【００２３】
さらに、トラバースガイド１２は、複数本の線材１との接触部において磁力を有することが好ましい。これにより、線材の余剰部分をより確実に巻き取り側に送り出すことができる。
【００２４】
さらにまた、巻取りスプール２０の巻き芯に配置して用いる磁石１３としては、線材１の余剰部分を巻取りスプール２０に吸着させることができる程度の磁力を有するものであればよく、特に制限はない。
【００２５】
また、本発明の線材の巻取り方法は、上記本発明の巻取り装置を用いて、線材が巻き付けられた複数個のボビンから巻取りスプールに、複数本の線材を同時に巻き取るものであればよく、これにより、得られた巻取りスプールにおいて、巻き取られた各線材間の巻取り周差を実質的にゼロにすることができるものである。
【実施例】
【００２６】
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１〜６）
図１に示す線材の巻取り装置を用いて、下記表中に示す条件に従い、複数本の線材の、巻取りスプールへの巻き取りを行った。線材としては線径０．２２５ｍｍ（０．２１ｍｍ，０．３４ｍｍ）の高炭素鋼素線を用い、これを３個のボビンから同時に繰出して、巻取りスプールに巻取った。巻き出し線材の張力は０．９８Ｎとした。
【００２７】
キャプスタン１１としては、外径３００ｍｍφで、繰り出す各線材間の最大速度差が０．００５％である高精度のものを用いた。線材は、キャプスタン１１に対し、１回または２回巻き付けて駆動した。また、トラバースガイド１２としては、線材との接触部において磁力を有し、巻取りスプールの軸方向に平行に移動自在で、自転可能なスリップ式のものを用いた。さらに、巻取りスプール２０の巻き芯には、磁石を適宜配置して、巻き芯表面の磁力が下記表中に示す値となるよう調整した。
【００２８】
（比較例１）
巻取り装置として、キャプスタン１１を備えず、線材との接触部において磁力を有しない従動式のトラバースガイド１２を用いた従来の装置を使用して、実施例と同様に線材の巻き取りを行った。また、巻取りスプールの巻き芯には、磁石を配置しなかった。
【００２９】
（比較例２）
巻取りスプールの巻き芯に磁石を配置しない以外は実施例４と同様にして、線材の巻き取りを行った。
【００３０】
線材の巻取り結果は、図２に示すように、各実施例および比較例で線材を巻き取った巻取りスプール２０から、３本の線材端末１を５０ｍ繰り出して、各線材間の最大たるみ幅ｈが５０ｍｍ以下である場合を○、５０ｍｍを超え１００ｍｍ以下である場合を△、１００ｍｍを超える場合を×として評価した。その結果を、下記表中に併せて示す。
【００３１】
【表１】
2010280478.tif 000003
【００３２】
【表２】
2010280478.tif 000004
【００３３】
上記表中の実施例３の結果から、トラバースガイドとキャプスタンとの周速差がゼロであると、余剰線材を巻取りスプール２０に強制的に送り出すことができず、巻き取られた線材に若干の巻取り周差が生じてしまうことがわかる。また、トラバースガイドの周速差を＋３％に変えた実施例４では良好な巻取り結果が得られたが、周速差を＋４％とした実施例５では、周速差が大きすぎて、トラバースガイドに傷がついてしまった。さらにまた、巻取りスプールに作用する磁力を低くした実施例６においても、巻取り時に線材にたるみが発生して、若干の巻取り周差が生じてしまった。
【符号の説明】
【００３４】
１  線材
１０  ボビン
１１  キャプスタン
１２  トラバースガイド
１３  磁石
２０  巻取りスプール
【図１】
2010280478.tif 000005
【図２】
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