(57)【要約】【課題】特に並列方向に隣り合うビード素線間にて互いに適合して係合し合う係合部を有するビード素線を用いてビードコアを成形する場合に好適に利用でき、ビード素線の巻き乱れ等の問題を解決し得るビードコア成形装置及びビードコア成形方法を提供する。【解決手段】このビードコア成形装置Ｆは、複数の送給スプール１０からそれぞれ送給された複数本のビード素線Ｗを巻き付けるビードフォーマ１２と、ビードフォーマ１２と送給スプール１０との間に配置され、送給スプール１０からそれぞれ送給された複数本のビード素線Ｗを並列に整列させつつ集合させてこれらのビード素線Ｗの各係合部４同士を係合させる集合部１３と、を備える。【選択図】図３
2010173255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に配列された複数本のビード素線を環状に巻き重ねて構成されるビードコアであって、該ビード素線が、並列方向に隣り合うビード素線間にて互いに適合して係合し合う係合部を有するものであるビードコアを成形するビードコア成形装置であって、
複数の送給スプールからそれぞれ送給された複数本のビード素線を巻き付けるビードフォーマと、
前記ビードフォーマと前記送給スプールとの間に配置され、前記送給スプールからそれぞれ送給された複数本のビード素線を並列に整列させつつ集合させてこれらのビード素線の各係合部同士を係合させる集合部と、を備えることを特徴とするビードコア成形装置。
【請求項２】
前記集合部は、前記複数本のビード素線をまとめて通過させて該複数本のビード素線を並列に引き揃える通過孔を有する目板である、請求項１に記載のビードコア成形装置。
【請求項３】
前記集合部の入口側に、前記送給スプールからそれぞれ送給された複数本のビード素線間の相対位置を前記集合部における各ビード素線の集合位置に近づける少なくとも１つの案内部を設けた、請求項1又は２に記載のビードコア成形装置。
【請求項４】
前記案内部は、前記ビード素線の本数に相当する個数の通過孔が同一直線上に所定間隔をおいて配置された目板である、請求項３に記載のビードコア成形装置。
【請求項５】
並列に配列された複数本のビード素線を環状に巻き重ねて構成されるビードコアであって、該ビード素線が、並列方向に隣り合うビード素線間にて互いに適合して係合し合う係合部を有するものであるビードコアを成形するビードコア成形方法であって、
複数の送給スプールからそれぞれ送給された複数本のビード素線をビードフォーマに巻き付けるにあたり、
前記送給スプールからそれぞれ送給された複数本のビード素線を並列に整列させつつ集合させてこれらのビード素線の各係合部同士を係合させることを特徴とするビードコア成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、並列に配列された複数本のビード素線を環状に巻き重ねて構成されるビードコア、特に、各ビード素線が、並列方向に隣り合うビード素線間にて互いに適合して係合し合う係合部を有するものであるビードコアを成形するビードコア成形装置及びビードコア成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空気入りタイヤのビードコア構造としては、インシュレーションゴムで被覆した断面円形形状のビード素線を螺旋にかつ多層に巻き重ねたものが広く一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなビードコア構造を採用した空気入りタイヤでは、インシュレーションゴムの変形や隣接するビード素線同士の係止力が小さい（力を伝達し難い）ことに起因して、特に空気充填時でのビードコアの変形（回転変形）が大きかった。かかるビードコアの変形は、カーカス引抜け等、ビード部の耐久性に多大な影響を及ぼすこととなる。
【０００４】
そこで、本願出願人は、上記問題を解消するため、特願２００７−１３４１２０号にて、図１に示すような、ビード素線Ｗにインシュレーションゴムを被覆せず、またビード素線Ｗの断面形状を、並列方向（幅方向）に隣り合うビード素線Ｗ間にて互いに適合して係合し合う係合部を有するものとしたビードコア構造を提案した。これにより、ビードコア全体としての回転剛性を増大させることができ、ビードコアの回転変形の大幅な抑制に成功した。
【０００５】
ところで、従来の、断面円形形状のビード素線を使用したビードコアは、特許文献２に記載されているような外周面に凹溝を有する巻き付けフォーマを用い、この凹溝に連続した１本のビード素線を螺旋状に巻き重ねることにより製作されるのに対し、図１に示すようなビードコアは、例えば特許文献３の図５に記載されているような手法を適用して、複数の送給スプールからそれぞれ送給された複数本のビード素線をビードフォーマ上に並列に巻き重ねることで製造可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１７５１２６号公報
【特許文献２】特開平６−２８６０２２号公報
【特許文献３】国際公開第９０／１２６９６号パンフレット
【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、送給スプールからそれぞれ送給された複数本のビード素線をそのままビードフォーマに巻き付けると、ビード素線が特殊な形状（係合部）を有することとの関係上、巻き付け時に並列方向に隣り合うビード素線同士で係合部の引っ掛かりが生じて、隣り合うビード素線が上下に部分的に重なるなどビード素線の巻き乱れの問題が生じるおそれがあった。特に、送給スプールは設置スペースの削減の観点から縦置きに設置される場合が多く、この場合、各送給スプールから送給されたビード素線は上下方向に重なり易くなって、上記問題はさらに顕著に発生することとなる。
【０００８】
特許文献３では、幅方向に隣接するビード素線間でビード内径を異ならせてビード内径の小さい側のビード素線から順番にビードフォーマに巻き付けているため、また、係合部の形状が比較的単純であるため、巻き付け時における幅方向に隣接するビード素線間での係合部の干渉の影響は小さい。しかしこの手法では、テーパ癖付けが施されたビード素線（すなわち、ビードコア構成時にその底面がタイヤの軸線に対して傾斜するよう予め癖付けされたビード素線）を用いる場合には上述の問題が発生することになる。なぜなら、ビード素線にテーパ癖付けを施した場合は、ビード素線が傾いているため、より内径の大きい側のビード素線がより内径が小さい側のビード素線の係合部に引っ掛かってしまうからである。また、本願発明の対象範囲に含まれるようなさらに複雑な形状の係合部を有したビード素線（例えば図２参照）を用いる場合には、ビード内径の小さい側のビード素線から順番に巻き付けを行ったとしても隣接するビード素線の係合部同士を巻き付けと同時に係合させることはできないため、特許文献３に記載された手法をそのまま用いても、複雑な形状の係合部を有するビード素線を適切に積み重ねることはできない。
【０００９】
それゆえこの発明は、並列方向に隣り合うビード素線間にて互いに適合して係合し合う係合部を有するビード素線、さらにはテーパ癖付けが施されたビード素線を用いてビードコアを成形する場合に好適に利用でき、前記問題点を解決し得るビードコア成形装置及びビードコア成形方法を提供することをその主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するため、この発明のビードコア成形装置は、並列に配列された複数本のビード素線を環状に巻き重ねて構成されるビードコアであって、該ビード素線が、並列方向に隣り合うビード素線間にて互いに適合して係合し合う係合部を有するものであるビードコアを成形するビードコア成形装置であって、複数の送給スプールからそれぞれ送給された複数本のビード素線を巻き付けるビードフォーマと、前記ビードフォーマと前記送給スプールとの間に配置され、前記送給スプールからそれぞれ送給された複数本のビード素線を並列に整列させつつ集合させてこれらのビード素線の各係合部同士を係合させる集合部と、を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
かかるビードコア成形装置にあっては、複数の送給スプールからそれぞれ送給された複数本のビード素線を、ビードフォーマと送給スプールとの間に配置された集合部を通過させると、集合部が複数本のビード素線を並列に整列させるとともに集合させて、これらのビード素線の各係合部同士を係合させる。そして、集合部を通過した複数本のビード素線を、各係合部が係合した状態のままビードフォーマに巻き付けることによりビードコアが成形される。
【００１２】
従って、この発明のビードコア成形装置によれば、並列方向に隣り合うビード素線の各係合部をビードフォーマへの巻き付けに先立って予め係合させることができるので、従来、係合部を有するビード素線の巻き付け時に発生していた、並列方向に隣り合うビード素線間における係合部の引っ掛かりの問題を防止することができ、巻き乱れのない精度の高いビードコアを安定して形成することができる。ちなみに、この発明のビードコア成形装置は、並列方向に隣り合うビード素線の各係合部をビードフォーマへの巻き付けに先立って予め係合させる構成であるので、ビード素線にテーパ癖付けが施されていようと、複雑な形状の係合部が形成されていようと、係合部同士の引っ掛かりの問題は生じることはない。
【００１３】
なお、この発明のビードコア成形装置にあっては、集合部は、複数本のビード素線をまとめて通過させて該複数本のビード素線を並列に引き揃える通過孔を有する目板であることが好ましい。
【００１４】
また、この発明のビードコア成形装置にあっては、集合部の入口側に、送給スプールからそれぞれ送給された複数本のビード素線間の相対位置を集合部における各ビード素線の集合位置に近づける少なくとも１つの案内部を設けることが好ましい。
【００１５】
さらに、この発明のビードコア成形装置あっては、案内部は、ビード素線の本数に相当する個数の通過孔が同一直線上に所定間隔をおいて配置された目板であることが好ましい。
【００１６】
また、前記の目的を達成するため、この発明のビードコア成形方法は、並列に配列された複数本のビード素線を環状に巻き重ねて構成されるビードコアであって、該ビード素線が、並列方向に隣り合うビード素線間にて互いに適合して係合し合う係合部を有するものであるビードコアを成形するビードコア成形方法であって、複数の送給スプールからそれぞれ送給された複数本のビード素線をビードフォーマに巻き付けるにあたり、前記送給スプールからそれぞれ送給された複数本のビード素線を並列に整列させつつ集合させてこれらのビード素線の各係合部同士を係合させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、並列方向に隣り合うビード素線間にて互いに適合して係合し合う係合部を有するビード素線を用いてビードコアを成形する場合に好適に利用でき、ビード素線の巻き乱れの問題が生じることのないビードコア成形装置及びビードコア成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の適用によって成形されたビードコアを有する空気入りタイヤのビード部を適合リムとともに示したタイヤ幅方向に沿った断面図である。
【図２】この発明が対象とするビード素線を例示する他のビードコアの幅方向断面図である。
【図３】この発明に従う実施形態のビードコア成形装置を示した概略斜視図である。
【図４】図３のビードコア成形装置の第１の目板の正面図である。
【図５】（ａ）は、図３のビードコア成形装置の第２の目板の正面図であり、（ｂ）は、図３のビードコア成形装置の第３の目板の正面図である。
【図６】図３のＩ−Ｉ線に沿ったビード素線列の断面図である。
【図７】この発明に適用可能な他の目板を示す正面図であり、（ａ）は第２の目板であり、（ｂ）は第３の目板である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。ここで図１は、この発明の適用によって成形されたビードコアを有する空気入りタイヤのビード部を適合リムとともに示したタイヤ幅方向に沿った断面図である。図２は、この発明が対象とするビード素線を例示する他のビードコアの幅方向断面図である。図３は、この発明に従う実施形態のビードコア成形装置を示した概略斜視図であり、図４は、図３のビードコア成形装置の第１の目板の正面図であり、図５（ａ）は、図３のビードコア成形装置の第２の目板の正面図であり、図５（ｂ）は、図３のビードコア成形装置の第３の目板の正面図であり、図６は、図３のＩ−Ｉ線に沿ったビード素線列の断面図である。
【００２０】
図１に示すように、この発明が適用された後述のビードコア成形装置Ｆにより形成されたビードコアＢを備えるタイヤは、ゴムを主体に形成された空気入りラジアルタイヤであり、ホイールのリムＲに嵌合する１対のビード部１と、路面に接触するトレッド部と、各ビード部１からタイヤの径方向外方に延びてトレッド部に連なる１対のサイドウォール部と、トロイド状のカーカス３とを備える。
【００２１】
ビードコアＢは、並列に配列された複数本のビード素線Ｗを環状に巻き重ねて構成される。ビードコアＢの底辺はタイヤ幅方向（軸線方向）に対して所定の角度α傾斜している。各ビード素線Ｗは、並列方向（略タイヤ幅方向）に隣り合うビード素線Ｗ間にて互いに適合して係合し合う係合部４を有する。なお、ビード素線Ｗの断面形状は図１に限らず、図２に例示するような他の形状としても良い。また、ビードコアＢの全体としての断面形状（タイヤ幅方向におけるビードコアＢの輪郭形状）は、この実施形態では平行四辺形であるが、長方形や四角形以外の多角形であっても良い。
【００２２】
以下、ビードコアＢの成形装置Ｆについて説明する。
図３に示すように、複数の（この実施形態では５つの）送給スプール１０からそれぞれ供給された複数本のビード素線Ｗが並列（図中矢印Ｘ方向）に整列された状態で巻き重ねられてビードコアＢを形成するビードコア成形装置Ｆは、外周にビードコア成形用の凹溝１１を有し、モータ（図示省略）により駆動回転されるビードフォーマ１２と、このビードフォーマ１２と送給スプール１０との間に配置される第１の目板１３（集合部）と、第１の目板１３と送給スプール１０との間に配置される第２の目板１４（案内部）と、第２の目板１４と送給スプール１０との間に配置される第３の目板１５（案内部）と、を備える。送給スプール１０からそれぞれ送給された５本のビード素線Ｗは、第３の目板１５、第２の目板１４、第１の目板１３の順に各目板を通過して、ビードフォーマ１２の凹溝１１に巻き付けられる。なお、送給スプール１０から送給されたビード素線Ｗは、第３の目板１５の入口側にてテーパ癖付け装置（図示省略）によって、ビードフォーマ１２の回転軸線に対して上記所定の角度αとほぼ同じ角度に傾斜するようテーパ癖付けされている。
【００２３】
第１の目板１３には、図４に詳細を示すように、複数本（この実施形態では５本の）ビード素線を並列に整列させて相互に密着させたときのビード素線列Ｌの全体としての輪郭形状に概ね相当する形状又はこの輪郭形状よりも僅かに大きい形状を有する通過孔１７が形成されている。通過孔１７の延在方向長さＤとそこを通るビード素線列Ｌの幅方向長さｄはほぼ等しい。ここでは、通過孔１７は長方形である。通過孔１７の延在方向は、ビードフォーマ１２の軸線に対して所定の角度αをもって傾斜している。ビード素線供給側にある第２の目板１４からビードフォーマ１２へ、第１の目板１３の通過孔１７にそれぞれビード素線Ｗを通過させることにより、ビード素線Ｗが並列に整列されつつ寄せ集められ、並列方向に隣り合うビード素線Ｗの各係合部４同士が密着して係合する。
【００２４】
第２の目板１４には、図５（ａ）に詳細に示すように、ビード素線Ｗの本数（この実施形態では５本）に相当する個数の矩形の通過孔１８が同一直線上に所定の間隔をおいて形成され、その通過孔１８に第３の目板を通過したビード素線Ｗが通過する。通過孔１８の形状は、ビード素線Ｗ通過時の摩擦抵抗低減の観点から、ビード素線Ｗよりも若干大きめの形状とすることが好ましい。各通過孔１８には、ビードフォーマ１２の軸線に対して所定の角度α傾斜したビード素線Ｗを通過させることができる。各通過孔１８は、第３の目板１５を通過したビード素線Ｗ間の相対位置を、第１の目板１３におけるビード素線Ｗ間の相対位置（集合位置）に近づける。すなわち、第２の目板１４の各通過孔１８間の相対位置は、第３の目板１５の後述する各通過孔１９間の相対位置に比べて近接する一方、第１の目板１３におけるビード素線Ｗの集合位置よりも離隔する。
【００２５】
第３の目板１５には、図５（ｂ）に詳細に示すように、ビード素線Ｗの本数（この実施形態では５本）に相当する個数の矩形の通過孔１９が同一直線上に所定の間隔をおいて形成され、その通過孔１９に送給スプール（又はテーパ癖付け装置）からそれぞれ送給されたビード素線Ｗが通過する。各通過孔１９には、ビードフォーマ１２の軸線に対して所定の角度α傾斜したビード素線Ｗを通過させることができる。各通過孔１９は、送給スプール（又はテーパ癖付け装置）から送給されたビード素線Ｗ間の相対位置を、第２の目板１４におけるビード素線Ｗ間の相対位置に近づける。すなわち、第３の目板１５の各通過孔１９間の相対位置は、送給スプール（又はテーパ癖付け装置）から送給されたビード素線Ｗ間の相対位置に比べて近接する一方、第２の目板１４におけるビード素線Ｗ間の相対位置よりも離隔する。
【００２６】
次に、この成形装置Ｆを用いたビードコアの成形方法について説明する。
【００２７】
先ず、各送給スプール１０からそれぞれ送り出されたビード素線Ｗを、図示しないテーパ癖付け装置にて所定のテーパ癖付けを施した後、第３の目板１５の通過孔１９を通過させ、これにより、各ビード素線Ｗの相対位置を、第１の目板１３におけるビード素線Ｗの集合位置に若干近づける。次いで、第３の目板１５を通過したビード素線Ｗを第２の目板１４の通過孔１８を通過させ、各ビード素線Ｗの相対位置を、第１の目板１３におけるビード素線Ｗの集合位置にさらに近づける。そして、第２の目板１４を通過したビード素線Ｗを第１の目板１３の通過孔１７に通過させることにより、５本のビード素線Ｗを並列に整列させるとともに集合させて、それらのビード素線Ｗの各係合部４同士を係合させる。図６に示すように、第１の目板１３の通過孔１７を通過して形成されたビード素線列Ｌは、ビード素線Ｗの各係合部４同士が完全に係合しており、その延在方向もビードフォーマ１２の軸線に対して角度αもって傾斜したものとなる。
【００２８】
その後、モータによりビードフォーマ１２を回転させながら第１の目板１３を通過したビード素線Ｗをビードフォーマ１２の凹溝１１内に巻き付ける。これにより、ビードコアＢの底部を構成する第１列が形成される。そして引き続き、第１列のビード素線列Ｌの上にビード素線列Ｌを積層状に巻き回すことで、第２列、３、・・・、ｎ列が順次形成される。最終的に所定の巻き数に達したところでビードコアＢの成形が終了する。
【００２９】
この実施形態の成形装置Ｆ及び成形方法によれば、並列方向に隣り合うビード素線Ｗの各係合部４を第１の目板１３を介してビードフォーマ１２への巻き付けに先立って予め係合させることができるので、従来、係合部４を有するビード素線Ｗの巻き付け時に発生していた、並列方向に隣り合うビード素線Ｗ間における係合部４の引っ掛かりの問題を防止することができ、巻き乱れのない精度の高いビードコアＢを安定して形成することができる。また、この成形装置Ｆ及び成形方法によれば、ビード素線Ｗにテーパ癖付けが施されていようと、複雑な形状の係合部４が形成されていようと、係合部４同士の引っ掛かりの問題は生じることはない。
【００３０】
なお、この実施形態では、集合部を複数本のビード素線Ｗをまとめて通過させて該複数本のビード素線Ｗを並列に引き揃える通過孔１７を有する目板１３で構成したことから、簡素な構造でかつ確実に、ビードフォーマ１２への巻き付けに先立って、ビード素線Ｗを並列に整列させるとともに集合させることができる。
【００３１】
また、この実施形態では、第１の目板１３の入口側に案内部としての第２の目板１４及び第３の目板１５を設けたことから、送給スプール１０又はテーパ癖付け装置から送給されたビード素線Ｗを円滑に第１の目板１３に導かせることができるとともに、第１の目板１３の手前でのビード素線Ｗ同士の干渉を防止することができる。
【００３２】
しかも、この実施形態では、第２の目板１４及び第３の目板１５を、ビード素線Ｗの本数に相当する個数の通過孔１８、１９をそれぞれ同一直線上に所定間隔をおいて配置することにより構成したことから、簡素な構造でかつ確実にビード素線Ｗを第１の目板１３に案内することができる。
【００３３】
上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。上記実施形態では、各目板の通過孔の形状を矩形として説明したが、これに限らず種々の形状を採用することができ、例えば図７（ａ）、（ｂ）に例示するように円形としても良い。また、前記実施形態では、集合部及び案内部を、通過孔１７、１８、１９を有する目板１３、１４、１５で構成するとして説明したが、これに代えて、ビード素線Ｗを通過させることが可能な溝（図示省略）を適用しても良い。またこの発明では、前記実施形態で説明したビード素線（図１、２）よりもさらに複雑な断面形状を有するビード素線に対しても好適に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
この発明により、並列方向に隣り合うビード素線間にて互いに適合して係合し合う係合部を有するビード素線を用いてビードコアを成形する場合に、巻き乱れを生じさせることなく高い精度をもって成形することが可能となった。
【符号の説明】
【００３５】
１  ビード部
３  カーカス
４  係合部
１０  送給スプール
１１  凹溝
１２  ビードフォーマ
１３  第１の目板（集合部）
１４  第２の目板（案内部）
１５  第３の目板（案内部）
１７、１８、１９  通過孔
Ｂ  ビードコア
Ｆ  ビードコア成形装置
Ｌ  ビード素線列
Ｗ  ビード素線
【図１】
2010173255.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010173255.tif 000008
【図７】
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