(57)【要約】【課題】無撚りで並列に引き揃えた複数本のスチールワイヤの束を用いた複合材を製造するに当り、カレンダー工程における通線作業性を向上して、容易にかつ短時間での通線が可能であって、ワイヤの緩みがなくかつ高い打込み精度を有する複合材を得ることを可能にする技術を提供する。【解決手段】複数本のスチールワイヤを並列に引き揃えてスプールに巻付けるにあたり、複数本のスチールワイヤの、巻付け端末に相当するワイヤ長手方向の一部における、並列に引き揃えられた該複数本のスチールワイヤ間を、はんだ付けにより接合するスチールワイヤの端末処理方法である。【選択図】図１
2014169516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のスチールワイヤを並列に引き揃えてスプールに巻付けるにあたり、
前記複数本のスチールワイヤの、巻付け端末に相当するワイヤ長手方向の一部における、並列に引き揃えられた該複数本のスチールワイヤ間を、はんだ付けにより接合することを特徴とするスチールワイヤの端末処理方法。
【請求項２】
前記複数本のスチールワイヤを走行させながら、前記はんだ付けを行う請求項１記載のスチールワイヤの端末処理方法。
【請求項３】
複数本のスチールワイヤを並列に引き揃えてスプールに巻付ける、スチールワイヤの巻付け装置に先立って配置されるスチールワイヤの端末処理装置であって、
前記複数本のスチールワイヤを並列に引き揃える引き揃え部と、該複数本のスチールワイヤのワイヤ長手方向の一部における、並列に引き揃えられた該複数本のスチールワイヤ上にはんだを供給するはんだ供給部と、供給された該はんだを溶融させるはんだごてと、を備えることを特徴とするスチールワイヤの端末処理装置。
【請求項４】
前記引き揃え部が、外周にＵ字状の溝部を有する集線プーリからなる請求項３記載のスチールワイヤの端末処理装置。
【請求項５】
前記はんだ供給部として、直径０．２〜３．０ｍｍの糸はんだを供給可能な機構を用いる請求項３または４記載のスチールワイヤの端末処理装置。
【請求項６】
前記はんだごての先端形状がへら形状を呈する請求項３〜５のうちいずれか一項記載のスチールワイヤの端末処理装置。
【請求項７】
前記引き揃え部、前記はんだ供給部および前記はんだごてが、上下移動可能に形成されている請求項３〜６のうちいずれか一項記載のスチールワイヤの端末処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスチールワイヤの端末処理方法および端末処理装置（以下、単に「方法」および「装置」とも称する）に関し、詳しくは、複数本のスチールワイヤを並列に引き揃えてスプールに巻付ける際のワイヤ束Ｗ端末の前処理に用いられるスチールワイヤの端末処理方法および端末処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タイヤのベルト部材等に適用される、ゴムとスチール補強材とからなる複合材に用いるスチール補強材として、従来の撚り線コードに代わって、無撚りで並列に引き揃えた複数本のスチールワイヤの束を使用することが提案されている（例えば、特許文献１等）。
【０００３】
このような複数本のスチールワイヤの束からなるスチール補強材を用いた複合材は、通常、複数本のスチールワイヤを並列に引き揃えて一旦スプールに巻き取った後、巻き取られたスチールワイヤの束をスプールから引き出して、カレンダー設備等によりゴム被覆することで、作製される。この際、スプールに巻き取られたスチールワイヤ束の端末は、一般に、そのまま切断するか、または、バラけることを防ぐために捻じった状態として、スプールに留められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１８９８７３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】
【０００５】
ところで、上記スチールワイヤの束をタイヤ製造工場においてカレンダー設備等に仕掛ける際には、スプールからワイヤ束の巻付け端末を引き出して、インサータと呼ばれるワイヤを整列させるための治具の穴にワイヤ束を通す必要がある。しかしながら、この場合、ワイヤ束の巻付け端末においてワイヤ同士が分離した状態であると、通線の作業性が非常に悪く時間がかかることに加え、通線作業後にワイヤ長さのばらつきを調整して精密な打込み精度を確保することが困難であり、結果として、ワイヤ束を、目的とする間隔精度を保ちつつ整列させた状態で、緩みなく打込むことが困難となるという問題があった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、無撚りで並列に引き揃えた複数本のスチールワイヤの束を用いた複合材を製造するに当り、カレンダー工程における通線作業性を向上することで、容易にかつ短時間での通線が可能であって、ワイヤの緩みがなくかつ高い打込み精度を有する複合材を得ることを可能にする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは鋭意検討した結果、スプールに巻付けるスチールワイヤの束の巻付け端末を、あらかじめ、はんだ付けにより接合しておくことで、上記問題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明のスチールワイヤの端末処理方法は、複数本のスチールワイヤを並列に引き揃えてスプールに巻付けるにあたり、
前記複数本のスチールワイヤの、巻付け端末に相当するワイヤ長手方向の一部における、並列に引き揃えられた該複数本のスチールワイヤ間を、はんだ付けにより接合することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の端末処理方法においては、前記複数本のスチールワイヤを走行させながら、前記はんだ付けを行うことが好ましい。
【００１０】
また、本発明のスチールワイヤの端末処理装置は、複数本のスチールワイヤを並列に引き揃えてスプールに巻付ける、スチールワイヤの巻付け装置に先立って配置されるスチールワイヤの端末処理装置であって、
前記複数本のスチールワイヤを並列に引き揃える引き揃え部と、該複数本のスチールワイヤのワイヤ長手方向の一部における、並列に引き揃えられた該複数本のスチールワイヤ上にはんだを供給するはんだ供給部と、供給された該はんだを溶融させるはんだごてと、を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の端末処理装置においては、前記引き揃え部が、外周にＵ字状の溝部を有する集線プーリからなることが好ましい。また、前記はんだ供給部としては、直径０．２〜３．０ｍｍの糸はんだを供給可能な機構を好適に用いることができる。さらに、前記はんだごてとしては、先端形状がへら形状を呈するものが好適である。さらにまた、前記引き揃え部、前記はんだ供給部および前記はんだごては、上下移動可能に形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、上記構成としたことにより、無撚りで並列に引き揃えた複数本のスチールワイヤの束を用いた複合材を製造するに当り、カレンダー工程等における通線作業性を向上することができ、容易にかつ短時間での通線が可能であって、ワイヤの緩みがなくかつ高い打込み精度を有する複合材を得ることが可能となった。なお、従来、並列に引き揃えたスチールワイヤの束を、重なりなくはんだで接合する技術は存在しなかった。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のスチールワイヤの端末処理装置を示す概略斜視図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、図１に示す端末処理装置における引き揃え部の一例を示す拡大図である。
【図３】はんだ供給部およびはんだごてを用いたはんだ付けの説明図である。
【図４】糸はんだ送りローラを用いて糸はんだを繰出す機構を示す説明図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、実施例における端末処理品サンプルの厚さおよび幅の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
本発明は、複数本、具体的には２本以上、例えば２〜５０本程度のスチールワイヤを撚り合わせることなく並列に引き揃えてゴム中に埋設してなる複合材の製造に係る技術である。この複合材は、前述したように、例えば、タイヤのベルト部材等に適用される。
【００１５】
本発明においては、複数本のスチールワイヤを並列に引き揃えてスプールに巻付けるにあたり、かかる複数本のスチールワイヤの巻付け端末を、はんだ付けにより接合する点が重要である。具体的には、巻付け端末に相当するワイヤ長手方向の一部における、並列に引き揃えられた複数本のスチールワイヤ間を、はんだ付けにより接合する。スプールへの巻付けに先立って、必要本数のワイヤを並列に引き揃えて整列させた状態で、巻付け端末部分をはんだ付けして固定することにより、このワイヤ束をスプールから引き出して複合材の製造に供する際においてインサータへの通線作業性を向上でき、容易にかつ短時間での通線が可能となる。また、巻付け端末がはんだ付けされていることにより、ワイヤ束をスプールから引き出して複合材を作製する際にワイヤの緩みを生ずることがなく、また、ワイヤ間の間隔の保持が容易となるので、精密な打込み精度についても確保することができるものである。はんだは、強度としなやかさとを備えるので、通線時において剥離を生ずるおそれがない点でも好ましい。
【００１６】
ここで、「巻付け端末に相当するワイヤ長手方向の一部」とは、通常、スチールワイヤのスプールへの巻き取りは、長尺のワイヤについて連続的に行い、スプールがこれ以上ワイヤを巻き取れない満巻きの状態になった時点でワイヤを切断して、切断端部を巻取り端末とするものであるので、本発明においてはんだ付けを行う時点ではワイヤが切断されていなくてもよいとの意味である。すなわち、本発明においては、切断前のワイヤ束の長手方向の一部、または、切断後のワイヤ束の巻付け端末のうちのいずれをはんだ付けにより接合してもよい。
【００１７】
図１は、本発明のスチールワイヤの端末処理装置を示す概略斜視図である。本発明の端末処理方法は、例えば、図示する端末処理装置を用いて実施することができる。図示する端末処理装置は、複数本のスチールワイヤ（ワイヤ束）Ｗを並列に引き揃える引き揃え部１０と、並列に引き揃えられた複数本のスチールワイヤＷ間にはんだを供給するはんだ供給部２０と、供給されたはんだを溶融させるはんだごて３０と、を備えるものである。
【００１８】
ここで、本発明に係るワイヤ束の巻付け端末のはんだ付けに際しては、付着させるはんだの量が多すぎるとインサータの穴を通過する寸法に仕上がらずインサータの詰りが発生するおそれがあるため、はんだの付着量を適正に管理することが必要となる。はんだ付け自体は手作業でも可能であるが、手作業では微量のはんだ供給量の制御が難しいので、はんだを多めに付着させて、はんだが固まった後に余剰部分をやすりで削り取って必要寸法に収めるという作業を要し、仕上り寸法が安定しないことに加え、端末１本あたりの処理に約５分の時間を要することとなって、手間と時間がかかってしまう。よって、インサータの穴を安定して通過するための仕上り寸法に対する高い要求精度を満足しつつ、処理時間を短縮して、効率よくはんだ付けを行うためには、図示するような自動化された装置を用いることが好適である。
【００１９】
本発明の装置においては、まず、引き揃え部１０により、はんだで固定されていないワイヤ束Ｗの広がりを抑制して、ワイヤ束Ｗを並列に引き揃えた状態で中央に集線する。図２（ａ）に、図１に示す端末処理装置における引き揃え部の一例の拡大側面図を示す。本発明においては、ワイヤ束Ｗを並列に引き揃えるための引き揃え部として、図示するような集線プーリ１０を好適に用いることができる。かかる集線プーリ１０は、外周にＵ字状の溝部１１を有しているので、図２（ｂ）に示すように、集線プーリ１０の溝部１１にワイヤ束Ｗを当接させることで、Ｕ字状の傾斜を利用して、溝部１１の中心線ＣＬ近傍に、ワイヤ束Ｗを構成する複数本、図示例では６本のワイヤを容易に集線させることができる。
【００２０】
次いで、引き揃え部１０によって中央で引き揃えられたワイヤ束Ｗ上に、はんだ供給部２０により、はんだを供給する。図３に、はんだ供給部２０およびはんだごて３０を用いたはんだ付けの説明図を示す。ここで、本発明を適用するワイヤ束Ｗは、線径０．１〜２．０ｍｍ程度のスチールワイヤよりなり、束幅が０．２〜１００ｍｍ程度の細幅の線条体であるので、はんだの付着量も適正範囲はごく少量となる。かかる観点から、ワイヤ束Ｗに、薄くかつ均等にはんだを塗布できるものとするために、はんだ供給部２０は、微小な供給量を制御できる糸はんだの供給機構とすることが好ましい。具体的には例えば、図４に示すように、一対の糸はんだ送りローラ２１Ａ，２１Ｂを用いて、所定の速度および量にて、糸はんだＨを繰出す機構を用いることができる。好適には、直径０．２〜３．０ｍｍの細径の糸はんだを供給できる機構とする。
【００２１】
図３に示すように、はんだ供給部２０によりワイヤ束Ｗ間に供給されたはんだＨは、はんだごて３０により溶融されて、ワイヤ束Ｗに塗布される。はんだごて３０としては、特に制限されるものではないが、好ましくは、先端形状がへら形状を呈するものを用いる。マイナスドライバーのような、へら形状のこて先を有するはんだごて３０を用いることで、ワイヤ束Ｗ全体に、はんだを薄くかつ平滑に塗り広げることができる。
【００２２】
なお、引き揃え部１０とはんだ供給部２０との間の距離は、一旦引き揃えられたワイヤ束がバラけることを防止する観点から、３０ｍｍ以下、特には２０〜３０ｍｍ程度とすることが好ましい。また、はんだ供給部２０とはんだごて３０とは、図４に示すように、ワイヤ束Ｗに近い先端部において近接するよう配置する。
【００２３】
本発明においてワイヤ束Ｗのはんだ付けは、好適には、ワイヤ束Ｗを走行させながら行うものとする。すなわち、図１に示す端末処理装置を、複数本のスチールワイヤを並列に引き揃えてスプールに巻付けるスチールワイヤの巻付け機構内に組み込んで、巻付け装置（図示せず）に先立って配置し、図３に示すようにロール部材４１，４２によりワイヤ束Ｗを搬送しながら、はんだ付けを行うことが好ましい。これにより、走行するワイヤ束Ｗに対し連続的に溶融させたはんだを付着させることができ、走行に伴い固化したはんだにより接合されたワイヤ束Ｗを、効率よくスプールに巻き取ることができる。
【００２４】
また、本発明においては、引き揃え部１０、はんだ供給部２０およびはんだごて３０を、上下移動可能に形成することが好ましい。図１に示す装置においては、引き揃え部としての集線プーリ１０を昇降装置５０に固定して、この昇降装置５０により、集線プーリ１０を上下移動可能としている。昇降装置５０は、装置本体１００に対し、図示しない駆動部を介して上下方向に移動可能となるよう取付けられている。また、図１に示す装置において、はんだ供給部２０およびはんだごて３０は、装置本体１００に対する固定部３１を中心として角度調整可能に形成されており、これにより上下方向にも移動可能とされている。このように、引き揃え部１０、はんだ供給部２０およびはんだごて３０を上下移動可能に形成しておくことで、はんだ付けを必要としない通常の巻取り作業時には、端末処理装置がワイヤ束Ｗに一切触れない状態となり、巻取り装置を高速稼動させた場合でも、巻取り作業に支障を生ずることがない。はんだ付け処理を行う際のみ、昇降装置５０を用いて集線プーリ１０を上昇させ、ワイヤ束Ｗにテンションを掛けて持ち上げて、はんだ供給部２０およびはんだごて３０に接触させることで、容易にはんだ付け処理を行うことができる。また、この場合、空中でのはんだ付け処理となるので、ワイヤ束Ｗへのはんだ塗布後に、塗布されたはんだが速やかに冷却されて固まるものとなる。なお、この場合、ワイヤ束Ｗにテンションをかけて真っ直ぐな状態ではんだ付けを行うため、はんだ付けされたワイヤ束に曲がりは発生しない。
【００２５】
よって、本発明においては、図示する装置を用いることで、巻取り作業に支障を生ずることなく、効率よくワイヤ束端末のはんだ付け処理を行うことができるので、次工程であるカレンダー工程において必要な仕上り寸法精度を満足できるはんだ付けされたワイヤ束を、作業効率を確保しつつ、得ることが可能である。また、一連のはんだ付け作業を自動化したことで、正確にかつ高速に端末を処理することが可能となるので、生産性の点でも優れている。
【００２６】
本発明は、複数本のスチールワイヤを並列に引き揃えてゴムシートにより被覆されてなる複合材を製造する際に用いられる技術であり、例えば、タイヤ製造工程のカレンダー工程またはインシュレーション工程において複合材を製造する際に、ワイヤ束の仕掛け作業性を向上する目的で用いることができる。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
巻付け装置に先立って、図１に示すような、引き揃え部と、はんだ供給部と、はんだごてとを備える端末処理装置を配置して、ワイヤ束の端末処理を行った。図示する装置において、引き揃え部としては、昇降装置に取付けられた、外周にＵ字状の溝部を有する集線プーリを用いた。この溝部のＲ形状の半径は１．５ｍｍであった。また、はんだ供給部からは、直径０．６ｍｍの糸はんだを供給した。はんだごてとしては、先端形状がへら形状を呈するものを用いた。
【００２８】
６本のスチールワイヤ束を並列に引き揃えて走行させながら、ワイヤ束の巻付け端末に相当するワイヤ長手方向の約１０００ｍｍの範囲にはんだを塗布して、ワイヤ間をはんだ付けにより接合した。はんだ付け処理は、巻取り作業時の走行速度８００ｍ／分から走行速度１．５ｍ／分の低速にまで落とした状態で、昇降装置を用いて上方へ移動させた集線プーリによりワイヤ束を持ち上げて、空中で行った。このようにして、端末処理品サンプルを３０個作製し、その厚さおよび幅を測定した。
【００２９】
端末処理品サンプルの厚さおよび幅の測定結果を、図５（ａ），（ｂ）に示す。巻取り後のカレンダー工程において使用するインサータの穴寸法が幅１．４１ｍｍ×厚さ０．４ｍｍであるのに対し、端末処理品サンプルは全てこの範囲内となっており、問題なくインサータを通過できるものであることが確かめられた。
【符号の説明】
【００３０】
１０  引き揃え部
１１  溝部
２０  はんだ供給部
２１Ａ，２１Ｂ  糸はんだ送りローラ
３０  はんだごて
３１  固定部
４１，４２  ロール部材
５０  昇降装置
１００  装置本体
Ｗ  複数本のスチールワイヤ（ワイヤ束）
Ｈ  はんだ
【図１】
2014169516.tif 000003
【図２】
2014169516.tif 000004
【図３】
2014169516.tif 000005
【図４】
2014169516.tif 000006
【図５】
2014169516.tif 000007