(57)【要約】【課題】  可塑性材料に組み合わせて用いた状態で、可塑性材料に対する接着性または固着性を良好なものにすることが可能な、金属製ワイヤを提供する。【解決手段】  波付け用チップの貫通孔に、オリジナル金属製ワイヤ１０を通して張力を与えて走行させながら、当該オリジナル金属製ワイヤの入線側または出線側を、走行方向に対して交差する波付け方向に変動させることにより、金属製波付けワイヤ１１が得られる。この金属製波付けワイヤ１１は、例えば可塑性材料３０に埋設しても、安定した波状部位１２を保持することができるので、可塑性材料３０に対する接着性または固着性を良好なものとすることが可能となる。【選択図】  図２
2014029037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可塑性材料内に埋設される状態で用いられるか、または、可塑性材料を表面に被覆した状態で用いられる金属製ワイヤであって、
貫通孔を有する波付け用チップの前記貫通孔に、オリジナル金属製ワイヤを通して張力を与えて走行させながら、当該オリジナル金属製ワイヤの入線側または出線側を、前記走行方向に対して交差する波付け方向に変動させることにより、波付けがなされた構成を有することを特徴とする、
金属製波付けワイヤ。
【請求項２】
前記波付けの間隔は略等ピッチであり、前記波付けの形状はらせん状または平面状であることを特徴とする、
請求項１に記載の金属製波付けワイヤ。
【請求項３】
前記オリジナル金属製ワイヤの線径をｄとしたときに、波のピッチｐは、１０ｄ〜８０ｄの範囲内であることを特徴とする、
請求項２に記載の金属製波付けワイヤ。
【請求項４】
波の高さをＤｍｍとし、前記オリジナル金属製ワイヤの線径をｄｍｍとしたときに、前記波の高さＤに対する前記線径ｄの比Ｄ／ｄは、１．０５〜１．５０の範囲内にあることを特徴とする、
請求項２または３に記載の金属製波付けワイヤ。
【請求項５】
前記オリジナル金属製ワイヤの線径ｄは、０．０５０〜３．２ｍｍの範囲内であることを特徴とする、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の金属製波付けワイヤ。
【請求項６】
可塑性材料内に埋設される状態で用いられるか、または、可塑性材料を表面に被覆した状態で用いられ、波付けがなされた金属製ワイヤの製造方法であって、
貫通孔を有する波付け用チップの前記貫通孔に、オリジナル金属製ワイヤを通して張力を与えて走行させながら、当該オリジナル金属製ワイヤの入線側または出線側を、前記走行方向に対して交差する波付け方向に変動させる波付け工程を含むことを特徴とする、
金属製波付けワイヤの製造方法。
【請求項７】
前記オリジナル金属製ワイヤの前記波付け方向への変動は、前記波付け用チップの入線側または出線側で、前記オリジナル金属製ワイヤを振動または公転移動させることにより行うことを特徴とする、
請求項６に記載の金属製波付けワイヤの製造方法。
【請求項８】
前記波付け用チップの前記貫通孔における、前記オリジナル金属製ワイヤの入線側開口または出線側開口のエッジ部は、波付けのサイズに合わせて面取りされていることを特徴とする、
請求項７に記載の金属製波付けワイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可塑性材料内に埋設される状態で用いられるか、または、可塑性材料を表面に被覆した状態で用いられる金属製ワイヤおよびその製造方法に関し、特に、波付けされてなる金属製ワイヤおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合材料は、複数種類の材料を一体的に組み合わせた材料であり、様々な分野で広く用いられている。このような複合材料のうち、樹脂等の可塑性材料に金属製ワイヤを組み合わせた複合材料で構成される物品（便宜上、「複合材料構成品」と称する。）としては、例えば、自動車用タイヤ、被覆電線、コンベアベルト、ホース等が挙げられる。
【０００３】
具体的には、自動車用のタイヤとしては、補強層として鋼製ワイヤ（スチールワイヤ）を用いたものが知られているが、この場合、タイヤ用のゴムが可塑性材料に相当し、鋼製ワイヤが金属製ワイヤに相当し、タイヤそのものが「複合材料構成品」に相当する。このタイプの「複合材料構成品」では、金属製ワイヤは、可塑性材料中に埋設された状態で用いられることになる。
【０００４】
また、被覆電線は、単線または撚線の電線を樹脂製の絶縁層で被覆した構成となっているが、この場合、絶縁層が可塑性材料に相当し、電線が金属製ワイヤに相当し、被覆電線が「複合材料構成品」に相当する。このタイプの「複合材料構成品」では、金属ワイヤは、その表面に可塑性材料が被覆された状態で用いられることになる。
【０００５】
ここで、可塑性材料と金属製ワイヤとで構成される「複合材料構成品」においては、金属製ワイヤと可塑性材料とが互いに良好に接着または固着している必要がある。ところが、多くの場合、可塑性材料と金属材料との間には、良好な親和性が得られないことがある。そこで、従来から、可塑性材料と金属材料との接着性を向上させる技術が種々提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、熱可塑性ポリエステル被覆電線において、当該被覆電線を構成する芯線と電線被覆材との接着性を向上させる技術が提案されている。この技術では、電線被覆材に用いられる熱可塑性ポリエステル樹脂組成物が、芳香族ポリエステルと、特定構成のエポキシ変性ブロック重合体とを含み、ブロック共重合体の重量比が所定の範囲に設定されている。
【０００７】
また、特許文献２には、ゴム組成物とスチールワイヤ（あるいは複数のスチールワイヤを撚り合わせたスチールコード）とから構成され、自動車用タイヤ、コンベアベルト、ホース等に用いられるゴム−スチール複合体において、ゴム組成物とスチールワイヤとの接着性を向上させる技術が提案されている。この技術では、スチールワイヤがブラスめっき層を有する構成となっており、ゴム組成物が特定のチアゾール化合物を含む構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１６７６４３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６８７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示される技術は、「複合材料構成品」のうち、可塑性材料の組成の好適化を図る技術であり、特許文献２に開示される技術は、「複合材料構成品」のうち可塑性材料の組成の好適化を図るとともに、金属製ワイヤの表面状態の好適化（めっき層の形成）を図る技術である。しかしながら、「複合材料構成品」の技術分野において、金属製ワイヤの構造の好適化を図る技術はこれまで知られていなかった。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、可塑性材料に組み合わせて用いた状態で、可塑性材料に対する接着性または固着性を良好なものにすることが可能な、金属製ワイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る金属製波付けワイヤは、前記の課題を解決するために、可塑性材料内に埋設される状態で用いられるか、または、可塑性材料を表面に被覆した状態で用いられる金属製ワイヤであって、貫通孔を有する波付け用チップの前記貫通孔に、オリジナル金属製ワイヤを通して張力を与えて走行させながら、当該オリジナル金属製ワイヤの入線側または出線側を、前記走行方向に対して交差する波付け方向に変動させることにより、波付けがなされた構成を有する構成である。
【００１２】
前記構成によれば、精度良くオリジナル金属製ワイヤに波付け処理を行うことができる。それゆえ、得られる金属製波付けワイヤは、可塑性材料と組み合わせて用いても波状部位の形状が良好に保持され得る。その結果、前述したように、金属製波付けワイヤは、可塑性材料に埋設されたり被覆されたりした状態であっても、安定した波状部位を保持することができるので、可塑性材料に対する接着性または固着性を良好なものとすることが可能となる。
【００１３】
前記構成の金属製波付けワイヤにおいては、前記波付けの間隔は略等ピッチであり、前記波付けの形状はらせん状または平面状である構成であってもよい。
【００１４】
また、前記構成の金属製波付けワイヤにおいては、前記オリジナル金属製ワイヤの線径をｄとしたときに、波のピッチｐは、１０ｄ〜８０ｄの範囲内である構成であってもよい。
【００１５】
また、前記構成の金属製波付けワイヤにおいては、波の高さをＤｍｍとし、前記オリジナル金属製ワイヤの線径をｄｍｍとしたときに、前記波の高さＤに対する前記線径ｄの比Ｄ／ｄは、１．０５〜１．５０の範囲内にある構成であってもよい。
【００１６】
また、前記構成の金属製波付けワイヤにおいては、前記オリジナル金属製ワイヤの線径ｄは、０．０５０〜３．２ｍｍの範囲内である構成であってもよい。
【００１７】
また、本発明に係る金属製波付けワイヤの製造方法は、前記の課題を解決するために、可塑性材料内に埋設される状態で用いられるか、または、可塑性材料を表面に被覆した状態で用いられ、波付けがなされた金属製ワイヤの製造方法であって、貫通孔を有する波付け用チップの前記貫通孔に、オリジナル金属製ワイヤを通して張力を与えて走行させながら、当該オリジナル金属製ワイヤの入線側または出線側を、前記走行方向に対して交差する波付け方向に変動させる波付け工程を含む構成である。
【００１８】
また、前記構成の金属製波付けワイヤにおいては、前記オリジナル金属製ワイヤの前記波付け方向への変動は、前記波付け用チップの入線側または出線側で、前記オリジナル金属製ワイヤを振動または公転移動させることにより行う構成であってもよい。
【００１９】
また、前記構成の金属製波付けワイヤにおいては、前記波付け用チップの前記貫通孔における、前記オリジナル金属製ワイヤの入線側開口または出線側開口のエッジ部は、波付けのサイズに合わせて面取りされている構成であってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、以上の構成により可塑性材料に組み合わせて用いた状態で、可塑性材料に対する接着性または固着性を良好なものにすることが可能な、金属製ワイヤを提供することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る金属製波付けワイヤの構成の一例を示す模式的平面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す金属製波付けワイヤを可塑性材料に埋設した状態を模式的に示す概略断面図であり、（ｂ）は、波付けしていない金属製ワイヤを可塑性材料に埋設した状態を模式的に示す概略断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、図１に示す金属製波付けワイヤにおける波付けの形成方法の一例をそれぞれ示す模式図である。
【図４】（ａ）は、図３に示す波付けの形成方法において、平面的な波付け方法の一例を示す模式図であり、（ｂ）は、立体的な波付け方法の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の実施例で行った、金属製波付けワイヤの引抜き力の評価用試料の作製過程の概略を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００２３】
［金属製波付けワイヤの構成］
まず、本実施の形態に係る金属製波付けワイヤの構成の一例について、図１を参照して具体的に説明する。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態に係る金属製波付けワイヤ１１は、後に詳述する製造方法により製造され、好ましくは周期的に波付けがなされているものである。
【００２５】
金属製波付けワイヤ１１は、複数の波状部位１２が長手方向に連続して形成されたものであり、波状部位１２は周期的に設けられていればよいが、当該波状部位１２は略等間隔で設けられていることが好ましい。言い換えれば、波付けの間隔は略等ピッチであることが好ましい。また、波状部位１２の具体的な形状は特に限定されないが、らせん状（立体形状、三次元形状）または平面状（二次元形状）であればよい。
【００２６】
金属製波付けワイヤ１１の材質は特に限定されず、前述したように、可塑性材料に金属製ワイヤを組み合わせた複合材料で構成される物品（複合材料構成品）の分野で公知の各種金属製の線材を好適に用いることができる。具体的には、例えば、軟鋼線、硬鋼線、ステンレス線等の鉄系線材；金線、白金線等の貴金属系線材；アルミニウム線、マグネシウム線、チタン線等の軽金属系線材；銅線、タングステン線、ニッケル線等の重金属系線材；等が挙げられる。
【００２７】
さらに、これら線材は、そのまま用いることもできるが、他の金属材料を被覆して用いることもできる。被覆される他の金属材料は特に限定されないが、例えば、銅、亜鉛、真鍮、ニッケル、金、銀等を挙げることができる。これらを被覆する手法は、一般的には公知のめっき法を用いることができるが、公知の他の被覆法であってもよい。
【００２８】
金属製波付けワイヤ１１の線径（ワイヤ径）は、特に限定されないが、線径をある程度の範囲内とすれば、波付け状態を良好に保持できることから、後述するように、可塑性材料に対する接着性または固着性を良好なものにすることが可能である。図１に示すように、線径をｄとすれば、好ましい線径ｄの範囲としては、線径ｄ＝０．０５０〜３．２ｍｍの範囲内を挙げることができる。
【００２９】
また、波状部位１２のより具体的な形状は特に限定されず、「波」として認識できる形状となっていればよいが、本実施の形態では、波状部位１２の間隔（波のピッチ）および波状部位１２の高さ（波の高さ）を、線径ｄを基準として好適な範囲内に設定することが好ましい。
【００３０】
金属製波付けワイヤ１１の波付けにおいては、同一線径であれば、その曲率半径が小さいほど、新線であっても使用線であっても破断強度を低下させることが明らかとなった。そこで、本実施の形態では、図１に示すように、互いに隣接する、同じ方向に突出した波状部位１２（図１では上側）の頂点同士の間隔を波のピッチｐとすれば、ピッチｐ＝１０ｄ〜８０ｄの範囲内であることが好ましい。例えば、線径ｄ＝３．２ｍｍ（上限値）であれば、ピッチｐ＝３２〜２５６ｍｍの範囲内となる。
【００３１】
また、図１に示すように、互いに反対方向に突出する隣り合う波状部位１２（図１では、下側に突出する波状部位１２と上側に突出する波状部位１２）において、互いの頂点の外側同士の間隔（言い換えれば金属製波付けワイヤ１１の長手方向に対する幅方向の間隔）を波の高さＤとすれば、波の高さＤに対する線径ｄの比Ｄ／ｄは、１．０５〜１．５０の範囲内であることが好ましい。したがって、線径ｄ＝３．２ｍｍ（上限値）であれば、波の高さＤは、３．３６〜４．８０ｍｍの範囲内となる。
【００３２】
なお、本実施の形態における波の高さＤは、波のピッチｐよりも大きいピントル径を有するマイクロメータを用いて、金属製波付けワイヤ１１を回転させながらピントル押さえ圧０．１５Ｎで測定している。
【００３３】
本実施の形態に係る金属製波付けワイヤ１１を、図２（ａ）に示すように、例えば、可塑性材料３０に埋設すると、図２（ｂ）に示す、波付け前のオリジナル金属製ワイヤ１０を可塑性材料３０に埋設した場合と比較して、同一長さ当たりにおける可塑性材料３０と金属製ワイヤとの接触表面積が増加する。これにより、金属製波付けワイヤ１１に対して、可塑性材料３０から引き抜かれるように力が作用しても、波状部位１２によって引き抜き抵抗が大きくなる。
【００３４】
また、例えば、金属製波付けワイヤ１１が複数本撚り合わせられて撚線として用いられた場合、可塑性樹脂に埋設すると、ストレートなオリジナル金属製ワイヤ１０の撚線と比較しても、隣接する金属製波付けワイヤ１１同士の間に隙間が生じやすくなる。これにより、可塑性材料３０と金属製ワイヤとの接触表面積がさらに増加する。それゆえ、撚線の引き抜き抵抗はより一層大きくなる。
【００３５】
しかも、波状部位１２は、後述するように、波付け用チップの貫通孔に、オリジナル金属製ワイヤ１０を通して張力を与えて走行させながら、入線側または出線側を走行方向に対して交差する方向（波付け方向）に変動させることにより形成される。これにより、得られる金属製波付けワイヤ１１は、比較的均一で精度の良い波付けがなされるとともに、波の高さＤも過剰に高くなく、さらに、波付けによる金属製ワイヤの強度低下も抑制することができる。これにより、金属製波付けワイヤ１１は、単線または撚線に関わらず、可塑性材料に埋設されたり被覆されたりした状態であっても、安定した波状部位１２を保持することができるので、より一層安定した引き抜き抵抗を実現することができる。
【００３６】
その結果、金属製波付けワイヤ１１は、オリジナル金属製ワイヤ１０等のような、一般的な金属製ワイヤと比較して、可塑性材料に対する接着性または固着性を良好なものとすることができる。
【００３７】
さらに、金属製波付けワイヤ１１が、前述した範囲内の線径ｄであって、前述した条件の波のピッチｐや波の高さＤを有するものであれば、波状部位１２の精度および安定性がさらに向上する。そのため、金属製波付けワイヤ１１と可塑性材料との接着性または固着性をさらに一層良好なものとすることができる。
【００３８】
また、金属製波付けワイヤ１１の表面にめっき層を形成したり表面処理を施したりすることで、可塑性材料に対する親和性を向上することができる。これにより、金属製波付けワイヤ１１は、波状部位１２による物理的な作用だけでなく、可塑性材料に対する親和性という化学的な作用も働くことになる。それゆえ、金属製波付けワイヤ１１と可塑性材料との固着力が強化され、複合材料構成品の一体性を向上することができる。
【００３９】
また、金属製波付けワイヤ１１は、精度よい波状部位１２を有しており、その強度も良好なものとなっているので、スプリングのように伸縮可能となる。それゆえ、可塑性材料が伸縮または変形しやすいものであっても、当該可塑性材料の伸縮または変形に応じて金属製波付けワイヤ１１も伸縮することができ、その結果、複合材料構成品の一体性をより一層向上することができる。
【００４０】
［波付け方法および波付け装置の一例］
次に、前記構成の金属製波付けワイヤ１１の製造方法、特に、波付け方法および波付け装置の一例について、図３（ａ），（ｂ）および図４（ａ），（ｂ）を参照して具体的に説明する。
【００４１】
本実施の形態に係る金属製波付けワイヤ１１の製造方法では、図３（ａ）に示す波付け装置２０Ａまたは図３（ｂ）に示す波付け装置２０Ｂのように、波付け用チップ２１の貫通孔２１ａに、波付け前のオリジナル金属製ワイヤ１０を通して、張力を与えて走行させながら、当該オリジナル金属製ワイヤ１０の入線側（波付け装置２０Ａ）または出線側（波付け装置２０Ｂ）を、走行方向に対して交差する「波付け方向」に変動させることにより、当該オリジナル金属製ワイヤ１０に波付けを行う。これにより波状部位１２が形成された金属製波付けワイヤ１１が得られる。
【００４２】
本実施の形態では、波付け装置２０Ａ，２０Ｂは、いずれも図示されないワイヤ巻き替え機に取り付けられており、図３（ａ），（ｂ）に示すように、波付け用チップ２１、キャプスタンローラ２２、ワイヤ変動部２３等を備えている。そして、ワイヤ巻き替え機によりオリジナル金属製ワイヤ１０を巻き替える際に、キャプスタンローラ２２によりオリジナル金属製ワイヤ１０を繰り出しながら、波付け用チップ２１の入線側または出線側を変動させて波付けを行っている。
【００４３】
波付け装置２０Ａ，２０Ｂにおける「波付け方向」は、図３（ａ），（ｂ）のブロック矢印Ｄ１に示すオリジナル金属製ワイヤ１０の走行方向に交差する方向であればよいが、略等ピッチで精度良く波付けを行うためには、走行方法Ｄ１に対して略直交する方向であることが好ましい。また、オリジナル金属製ワイヤ１０の波付け方向への変動のさせ方は特に限定されないが、具体的には、波付け用チップ２１の入線側または出線側で、図４（ａ）に示すように、オリジナル金属製ワイヤ１０を、図中双方向ブロック矢印Ｄ２の方向に振動させてもよいし、図４（ｂ）に示すように、図中ブロック矢印Ｄ３の方向に公転移動させてもよい。図４（ａ）に示す振動であれば、金属製波付けワイヤ１１には平面状の波付けがなされることになり、図４（ｂ）に示す公転移動であれば、螺旋状等の立体的（三次元）の波付けがなされることになる。
【００４４】
なお、図３（ａ），（ｂ）および図４（ａ），（ｂ）では、変動しているオリジナル金属製ワイヤ１０と当該オリジナル金属製ワイヤ１０を変動させるワイヤ変動部２３とは、説明の便宜上、点線で図示している。また、図４（ａ），（ｂ）では、図の上側に、側方から見たときのオリジナル金属製ワイヤ１０の変動状態を示しており、図の下側には、走行方向側から見たオリジナル金属製ワイヤ１０の変動状態を示している。
【００４５】
波付け装置２０Ａ，２０Ｂは、オリジナル金属製ワイヤ１０を変動させるための構成としてワイヤ変動部２３を備えている。ワイヤ変動部２３の具体的な構成は特に限定されず、機械、電磁石、あるいは高周波振動他を用いて、ワイヤを直接、間接的に変動させる機構であればよい。一例として、図４（ａ）に示すようにオリジナル金属製ワイヤ１０の変動が波付け方向への振動であれば、公知のバイブレーションモータを好適に用いることができ、図４（ｂ）に示すようにオリジナル金属製ワイヤ１０の変動が波付け方向への公転移動であれば、公知のモータ駆動によるカム機構等を好適に用いることができる。
【００４６】
また、ワイヤ変動部２３による変動幅は特に限定されず、形成しようとする波状部位１２のサイズに合わせて、後述する波付け用チップ２１の貫通孔２１ａにおける変動側の開口形状に応じて、適切な値を設定することができる。また、ワイヤ変動部２３による変動周期も特に限定されず、ワイヤ巻き変え機によるオリジナル金属製ワイヤ１０の走行速度に合わせて好適な周期を設定することができる。したがって、波状部位１２の波のピッチｐを設定する上では、ワイヤ変動部２３の変動幅および変動周期と、オリジナル金属製ワイヤ１０の走行速度とを好適な値に設定すればよい。一方、波の高さＤは、ワイヤ変動部２３の変動幅だけでなく、後述するように、波付け用チップ２１の変動側の開口の形状が大きく関与する。
【００４７】
オリジナル金属製ワイヤ１０に波付けするための波付け用チップ２１の具体的な構成は特に限定されず、オリジナル金属製ワイヤ１０を貫通させることができる貫通孔２１ａを有していればよいが、その材質は、耐摩耗性があり、かつ摩擦抵抗の小さい材料であることが好ましい。具体的な材料としては、タングステンカーバイド、シリコンカーバイト等の超鋼材、各種セラミックス、またはダイヤモンド等を用いることができる。
【００４８】
波付け用チップ２１の貫通孔２１ａの孔径は特に限定されないが、通常は、走行しているオリジナル金属製ワイヤ１０が円滑に通過することができ、かつ、オリジナル金属製ワイヤ１０の変動の角度によって波付けが可能となるように、オリジナル金属製ワイヤ１０の線径よりもわずかに大きい径であればよい。なお、オリジナル金属製ワイヤ１０の種類、あるいは製造される金属製波付けワイヤ１１に要求される諸条件等に応じて、オリジナル金属製ワイヤ１０の線径よりも小さい孔径のチップを用いることもできる。
【００４９】
本実施の形態では、オリジナル金属製ワイヤ１０を波付け用チップ２１に通して、図３（ａ）の波付け装置２０Ａに示すように、波付け用チップ２１の入線側（走行方向の上流側）において波付け方向に変動させて入線角度を変えることで、波付け用チップ２１の入線側開口２１１の周囲にオリジナル金属製ワイヤ１０を当接させることで波付けが行われる。図３（ｂ）の波付け装置２０Ｂであれば、波付け用チップ２１の出線側（走行方向の下流側）において波付け方向に変動させて出線角度を変えることで、波付け用チップ２１の出線側開口２１２の周囲にオリジナル金属製ワイヤ１０を当接させることで波付けが行われる。
【００５０】
ここで、図３（ａ）に示す波付け装置２０Ａであれば、図４（ａ）における図中破線で囲んだ部分拡大図に示すように、変動側の開口である入線側開口２１１の周囲は、波付けのサイズに合わせて面取りされたエッジ部２１０となっていることが好ましい。図３（ｂ）に示す波付け装置２０Ｂであれば、図示しないが出線側開口２１２の周囲が同様にエッジ部２１０となっていることが好ましい。エッジ部２１０は、金属製波付けワイヤ１１の波状部位１２の波の高さＤを設定できるような角度に面取りされていればよい。また、面取りは直線状であってもＲ状であってもよい。
【００５１】
このようなエッジ部２１０が設けられていることで、ワイヤ変動部２３の変動幅とのバランスから、前述した好適な範囲内の波の高さＤを有する波状部位１２を形成することができる。なお、波状部位１２のサイズあるいはオリジナル金属製ワイヤ１０の種類によっては、エッジ部２１０を設けなくてもよい。
【００５２】
本実施の形態では、オリジナル金属製ワイヤ１０は、前述したように、ワイヤ巻き替え機により走行させられ、その過程で波付け装置２０Ａ，２０Ｂにより波付けされるが、このとき、波付け状態をより安定化させるためには、走行しているオリジナル金属製ワイヤ１０のテンション（張力）をできるだけ高く、かつ均一に維持することが望ましい。なお、オリジナル金属製ワイヤ１０に負荷されるテンションの大きさは特に限定されず、オリジナル金属製ワイヤ１０の物性、種類等に応じて適宜設定される。
【００５３】
本実施の形態では、前述したように、金属製波付けワイヤ１１の波状部位１２のサイズのうち、波の高さＤは、ワイヤ変動部２３の変動条件と波付け用チップ２１の変動側開口の形状とによって設定することが可能であるが、波のピッチｐについては、ワイヤ変動部２３の変動条件とワイヤ巻き替え機による走行速度によって設定することができる。
【００５４】
このように、本実施の形態に係る金属製波付けワイヤ１１の製造方法では、波付け前のオリジナル金属製ワイヤ１０を波付け用チップ２１に通して張力を与えて走行させながら、その入線側または出線側を波付け方向に変動させている。これにより精度良くオリジナル金属製ワイヤ１０に波付け処理を行うことができる。それゆえ、得られる金属製波付けワイヤ１１は、可塑性材料３０と組み合わせて用いても波状部位１２の形状が良好に保持され得る。その結果、前述したように、金属製波付けワイヤ１１は、可塑性材料３０に埋設されたり被覆されたりした状態であっても、安定した波状部位１２を保持することができるので、可塑性材料３０に対する接着性または固着性を良好なものとすることが可能となる。
【００５５】
なお、本実施の形態で説明した波付け装置２０Ａ，２０Ｂは、ワイヤ変動部２３によるオリジナル金属製ワイヤ１０の変動位置が異なる以外は、いずれも波付け用チップ２１、キャプスタンローラ２２、ワイヤ変動部２３等を備えている構成であるが、これら以外の種々の部材あるいは機構を備えていてもよいことは言うまでもない。また、本実施の形態では、波付け装置２０Ａ，２０Ｂはワイヤ巻き替え機に取り付けた構成であるが、これに限定されず、ワイヤ伸線機に直接取り付けることもできる。
【００５６】
［金属製波付けワイヤの適用］
本実施の形態に係る金属製波付けワイヤ１１は、前述した通り、可塑性材料に金属製ワイヤを組み合わせた複合材料で構成される複合材料構成品に好適に用いることができる。このときの金属製波付けワイヤ１１は、複合材料構成品において補強材として用いられてもよいし、被覆電線のように導電体として用いられてもよい。
【００５７】
金属製波付けワイヤ１１は、単線であってもよいし２本以上を撚り合わせた撚線であってもよい１本のみの単線で用いられてもよいし、複数本を撚り合わせた撚線として用いてもよいし、撚り合わせ以外の手法で組み合わせた構造体（例えば、不織布状に不規則に絡めたり織物状に縦横で交差させたりしたもの等）として用いてもよい。
【００５８】
金属製波付けワイヤ１１は、前述したように、公知の種々の材料で形成された線材を用いることができ、当該線材にめっき層等の表面処理を施したものも用いることができるが、複合材料構成品に用いる場合には、前述した線材は、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
【００５９】
また、金属製波付けワイヤ１１とともに用いられる可塑性材料の具体的な種類は特に限定されず、その用途、すなわち、複合材料構成品の種類等に応じて公知のものが選択される。例えば、複合材料構成品が自動車用タイヤ、コンベアベルト、ホース等であれば、可塑性材料としては、ゴムまたはこれに類似する物性を有するエラストマー材料が用いられる。また、複合材料構成品が被覆電線であれば、絶縁材として一般的な、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂等が好適に用いられる。これら可塑性材料は、単独で用いられてもよいし、公知の他の可塑性材料とともに組み合わせて用いられてもよい。また、可塑性材料には、樹脂以外の各種添加剤、あるいは金属製ワイヤ以外の充填材等が加えられてもよい。
【実施例】
【００６０】
本発明について、実施例および比較例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。
【００６１】
［実施例１］
本発明に係る金属製波付けワイヤ１１として、線径ｄ＝０．１２ｍｍ、波のピッチｐ＝３．５ｍｍ（ｐ≒２９．２ｄ）、波の高さＤに対する線径ｄの比Ｄ／ｄ＝１．０６のサンプルワイヤ１を用いた。
【００６２】
図５に模式的に示すように、直径１２ｍｍの円柱形状の型４０において、円柱軸４１に相当する位置にサンプルワイヤ１（図５では金属製波付けワイヤ１１）を配置し、不飽和ポリエステル樹脂（可塑性材料３０）を型に流し込み、サンプルワイヤ１とともに硬化させた。その後、サンプルワイヤ１の埋め込み長さＬが１０ｍｍまたは２５ｍｍとなる位置で硬化物を切断することにより、２種類の引抜き評価用試料（図５では、１０ｍｍ試料３１および２５ｍｍ試料３２）を作製した。
【００６３】
これら１０ｍｍ試料３１および２５ｍｍ試料３２のいずれについても、サンプルワイヤ１の引抜き力Ｔ（単位：Ｎ）を、引張り試験機（Ａ＆Ｄ社製、商品名：ＲＴＦ−１３１０）により同条件で３回試験を繰り返して測定し、可塑性材料に対する接着性または固着性を評価した。その結果を表１に示す。なお、表１における引抜き力Ｔのデータは平均値（最少値〜最大値）を示している。
【００６４】
［実施例２］
本発明に係る金属製波付けワイヤ１１として、線径ｄ＝０．１２ｍｍ、波のピッチｐ＝３．５ｍｍ（ｐ≒２９．２ｄ）、波の高さＤに対する線径ｄの比Ｄ／ｄ＝１．４０のサンプルワイヤ２を用いた以外は、実施例１と同様にして２種類の引抜き評価用試料を作製し、ンプルワイヤ１の引抜き力Ｔを測定した。その結果を表１に示す。
【００６５】
［比較例］
波付けしていない線径ｄ＝０．１２ｍｍのオリジナル金属製ワイヤ１０を、比較のワイヤとして用いた以外は、実施例１と同様にして２種類の引抜き評価用試料を作製し、ンプルワイヤ１の引抜き力Ｔを測定した。その結果を表１に示す。
【００６６】
【表１】
2014029037.tif 000003
【００６７】
表１に示すように、実施例１および２では、１０ｍｍ試料３１（Ｌ＝１０ｍｍ）および２５ｍｍ試料３２（Ｌ＝２５ｍｍ）のいずれについても、比較例よりも引抜き力Ｔが大きくなり、特に、埋め込み長さＬ＝２５ｍｍの場合には、サンプルワイヤ１および２のいずれも最終的に破断した。一方、比較例では、２５ｍｍ試料３２の方が１０ｍｍ試料３１よりも引抜き力Ｔが大きいものの、破断するまでは至らなかった。
【００６８】
このように、本発明に係る金属製波付けワイヤ１１であれば、オリジナル金属製ワイヤ１０と比較して、可塑性材料に対する接着性または固着性を十分に向上できることが明らかとなった。
【００６９】
なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、可塑性材料と金属製ワイヤとを組み合わせて用いる種々の分野、例えば、自動車用ワイヤ、被覆電線、コンベアベルト、ホース等の分野に広く好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０    オリジナル金属製ワイヤ
１１    金属製波付けワイヤ
１２    波状部位
２０Ａ  波付け装置
２０Ｂ  波付け装置
２１    波付け用チップ
２１ａ  貫通孔
２２    キャプスタンローラ
２３    ワイヤ変動部
３０    可塑性材料
２１０    エッジ部
２１１    入線側開口
２１２    出線側開口
【図１】
2014029037.tif 000004
【図２】
2014029037.tif 000005
【図３】
2014029037.tif 000006
【図４】
2014029037.tif 000007
【図５】
2014029037.tif 000008