(57)【要約】【課題】周方向に段差や凹凸の少ないスプリットスティフナービード形状を備えたプリセットビードの成形方法を提供することを目的とする。【解決手段】回転可能に支持された作業台１１Ａ上に、前記作業台１１Ａの回転中心と同心円上に未加硫の環状第１ゴム体３１を配置する第１工程と、環状のビードコア６を第１ゴム体３１の径方向内側に圧着する第２工程と、リボン状ゴム材Ｒを前記ビードコア６の周方向に巻回し、前記ビードコア６の径方向外周面との間に隙間７Ａを空けて前記第１ゴム体３１と一体となるようにスティフナー７を成形する第３工程と、を含むプリセットビードＢの成形方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持された作業台上に、前記作業台の回転中心と同心円上に未加硫の環状ゴム体を配置する第１工程と、
環状のビードコアを前記環状ゴム体の径方向内側に圧着する第２工程と、
リボン状ゴム材を前記ビードコアの周方向に巻回し、前記ビードコアの径方向外周面との間に隙間を空けて前記環状ゴム体と一体となるようにスティフナーを成形する第３工程と、
を含むプリセットビードの成形方法。
【請求項２】
前記ビードコアの径方向外周面と、前記スティフナーの径方向内側面とに接し、周方向に分割可能な環状治具を前記ビードコアの径方向外周面に配置する準備工程と、
前記環状治具の径方向外周面に接するように前記リボン状ゴム材を前記ビードコアの周方向に巻回して前記スティフナーを成形する巻回し工程と、
前記成形工程後に前記環状治具を分割して前記ビードコアより取り外す取外し工程と、を含む請求項１に記載のプリセットビードの成形方法。
【請求項３】
前記環状ゴム体は予め成形されたものである請求項１または請求項２に記載のプリセットビードの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はビードコアとスティフナーの間に間隙を設けたプリセットビードの成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ビードコアとスティフナーとの間にスリットを設け、カーカスバンドの両端をスリットに差し込むことで折り返し部への応力集中を防止する、いわゆるＷＩＮＤビード構造が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１１７８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし従来の製法では、ＷＩＮＤビード構造を構成するスティフナーをビードコアと一体化する際に、予めゴム押出機で成形されたビードフィラーゴムを用いて形成されるスティフナーを使用しているので、ビードフィラーゴムの周方向端部同士の接合部分にて段差や凹凸が生じる虞があった。すなわち成形済みのビードフィラーゴムを両端で接合し、リング状とする際に接合部分が凹凸になり、厚さが変化するため当該箇所でタイヤのユニフォミティが変化する虞がある。
【０００５】
また、当該箇所の局所的な凹凸により、タイヤの成型工程において、当該プリセットビードと隣接する部材との間に空隙が生じ、製品不良に至る虞がある。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮して、周方向に段差や凹凸の少ないビードコアとスティフナーの間に間隙を設けたプリセットビード、いわゆるスプリットスティフナービードの成形方法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】
【０００７】
請求項１の発明は、回転可能に支持された作業台上に、前記作業台の回転中心と同心円上に未加硫の環状ゴム体を配置する第１工程と、環状のビードコアを前記環状ゴム体の径方向内側に圧着する第２工程と、リボン状ゴム材を前記ビードコアの周方向に巻回し、前記ビードコアの径方向外周面との間に隙間を空けて前記環状ゴム体と一体となるようにスティフナーを成形する第３工程と、を含む。
請求項１に記載のプリセットビードの成形方法では、作業台の上でリボン状ゴム材をビードコアの径方向外側に隙間を空けて巻回すことで、一体成形されたビードフィラーゴムを用いてスティフナーを形成する方法に比較して、スティフナーに接合部が存在せず、段差を小さくできる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載のプリセットビードの成形方法において、前記ビードコアの径方向外周面と、前記スティフナーの径方向内側面とに接し、周方向に分割可能な環状治具を前記ビードコアの径方向外周面に配置する準備工程と、前記環状治具の径方向外周面に接するように前記リボン状ゴム材を前記ビードコアの周方向に巻回して前記スティフナーを成形する巻回し工程と、前記成形工程後に前記環状治具を分割して前記ビードコアより取り外す取外し工程と、を含む。
請求項２に記載のプリセットビードの成形方法では、ビードコアとスティフナーの隙間を環状治具で成形することで、隙間部分のスティフナーの表面を滑らかに成形することができる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のプリセットビードの成形方法において、前記環状ゴム体は予め成形されたものである。
請求項３に記載のプリセットビードの成形方法では、予め成形した環状ゴム部材にビードコアを圧着することで、ビードコアの位置決め精度が向上し、かつ第１工程を短くすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明に係るプリセットビードの成形方法によれば、周方向に段差や凹凸の少ないスプリットスティフナービード構造を備えたプリセットビードの成形方法とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本願発明の実施形態によって作成されたタイヤの構造例を示す断面図である。
【図２】本願発明の実施形態に係るプリセットビードの成形方法において、成型装置上のビードコアとスティフナーの位置関係を示す断面図である。
【図３】本願発明の実施形態に係るプリセットビードの成形方法において、成型装置上のビードコアとスティフナー、および環状治具の位置関係を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の実施形態を、図を参照して説明する。図１〜図２は本発明の実施形態を説明するための図である。
【００１３】
図１に示す、ゴムを主体に形成された空気入りタイヤ１は、本発明の実施形態に係る成形方法により成形されたプリセットビードＢ（図２参照）が加硫工程で加硫されて形成されたビードコア６およびスティフナー７を備える。
【００１４】
タイヤ１は、ホイールのリム８に嵌合する１対のビード部２と、路面に接触するトレッド部３と、各ビード部２からタイヤ１の径方向外方に延びてトレッド部３に連なる１対のサイドウォール部４とを備える。トロイド状のカーカス５は、トレッド部３およびサイドウォール部４を経て、スティフナー７の内側からビードコア６の周囲を内側から外側へと折り返して、ビードコア６に巻くように設けられる。
【００１５】
図１のＡに示すように、タイヤ１をリム８に固定する円環状のビードコア６およびゴムからなる円環状のスティフナー７は、一部分で密着し一体化した状態で、タイヤ幅方向外側に空隙７Ａが設けられている。カーカス５の折返し部５Ａはビードコア６を巻くように空隙７Ａに挿入される。ビードコア６の横断面形状は、この実施形態では六角形であるが、四角形など六角形以外の多角形であってもよく、また真円や楕円などを含む円形であってもよい。
【００１６】
以下、プリセットビードＢの成形方法について説明する。
図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、プリセットビードＢを成形する成形装置１０は、環状のビードとしてのビードコア６および環状のゴム体としての未加硫のスティフナー７を支持する支持部材１１と、支持部材１１をその回転軸Ｌ１を中心に図示しない駆動系を介して回転駆動する駆動装置としてのサーボモータ１２と、未加硫のスティフナー７を支持部材１１上およびビードコア６上で成形するために未加硫のリボン状ゴム材Ｒを供給するゴム材供給装置２０とを備えている。
【００１７】
支持部材１１は、サーボモータ１２により回転駆動される回転台１３と一体に回転する環状の作業台１１Ａと、ビードコア６を径方向内側から支持すると共に作業台１１Ａと一体に回転可能な支持リム１１Ｂとを備える。略円筒状の支持リム１１Ｂは周方向に分割された複数の弧状のビードチャック１１Ｃにより構成されている。ビードチャック１１Ｃは作業台１１Ａの径方向に移動可能とされている。すなわち図２（Ｂ）に示すようにビードチャック１１Ｃはアクチュエータ１４およびリンク機構１４Ａにより駆動されて径方向に移動可能に支持されている。
【００１８】
ビードコア６は回転軸Ｌ１を中心にして作業台１１Ａと一体となって回転するように支持リム１１Ｂに支持されている。矢印１００のようにアクチュエータ１４が作動し、リンク機構１４Ａによってビードチャック１１Ｃが矢印１０２のように径方向内側に移動する（図２（Ａ）に二点鎖線で表示）ことにより、支持リム１１Ｂによるビードコア６への、径方向内側からの支持が解除される。
【００１９】
ゴム材供給装置２０は、流動性が高い未加硫のゴムを押し出す押出機２１と、押出機２１から連続的に押し出されたゴムを長尺ゴム材であるリボン状ゴム材Ｒに成形して排出するヘッド部２２と、押出機２１からのゴムをヘッド部２２に導く可撓性の導管２３と、支持部材１１に対するヘッド部２２の位置を変更する操作部２４とを備えている。
【００２０】
ヘッド部２２は、導管２３が接続され未加硫のゴムを連続的に排出する排出部２２Ａと、排出部２２Ａから排出されたゴムをリボン状ゴム材Ｒに成形し、ビードコア６や作業台１１Ａに貼り付ける貼付け部としての貼付けローラ２２Ｂとから構成される。貼付けローラ２２Ｂは、例えばヘッド部２２に設けられるモータ等の駆動手段（図示せず）により回転駆動される１対のローラから構成され、該１対のローラにより形成される開口を通過することで、該開口により決まる断面形状を有するゴム材Ｒが成形される。ゴム材Ｒの断面形状は多角形、真円や楕円などを含む円形などのいずれの形状であってもよい。
【００２１】
操作部２４は、回転軸Ｌ１に直交する平面上の揺動中心線Ｌ３を中心に揺動可能にヘッド部２２を支持するアーム２４Ａと、アーム２４Ａを軸線方向（支持部材１１の回転軸Ｌ１に平行な方向）に平行に往復運動させるシリンダ２４Ｂと、シリンダ２４Ｂを回転軸Ｌ１の径方向に移動可能に支持する支持台２４Ｃとを備える。
【００２２】
ヘッド部２２がアーム２４Ａに設けられるアクチュエータ（図示せず）により駆動されて揺動することにより作業台１１Ａに対するヘッド部２２の向きが変更され、シリンダ２４Ｂがアーム２４Ａを移動させることにより作業台１１Ａに対する軸線方向でのヘッド部２２の位置が変更され、シリンダ２４Ｂが支持台２４上で移動することにより作業台１１Ａに対する径方向でのヘッド部２２の位置が変更される。サーボモータ１２、ヘッド部２２、操作部２４などの動作は、図示しない制御装置により制御される。
【００２３】
＜第１工程、準備工程＞
以下に、プリセットビードＢを成形するための各工程を説明する。
まず第１工程として、既に成型済みの環状ゴム部材である第１ゴム体３１を作業台１１Ａの成型面Ｋ上の所定位置に貼り付ける。あるいは成型済みの環状ゴム部材に代えてゴム材Ｒにて作業台１１Ａ上で第１ゴム体３１を成型してもよい。
【００２４】
既に成型済みの環状ゴム部材である第１ゴム体３１を作業台１１Ａの成型面Ｋ上に貼り付ける場合は、ビードコア６と成型面Ｋとの隙間を第１ゴム体３１で埋めることになるため、ビードコア６の成型面Ｋ上における位置精度が向上する。
【００２５】
ゴム材Ｒにて第１ゴム体３１を成型する場合において、第１工程ではサーボモータ１２（図２（Ｂ）参照）により駆動されて回転する作業台１１Ａの成型面Ｋ上の所定位置に、ヘッド部２２の貼付けローラ２２Ｂ（図２（Ａ）参照）から供給されたゴム材Ｒが、１層毎に渦巻き状に複数回巻回されつつ、回転軸Ｌ１方向に順次積層されることにより、円環状の第１ゴム体３１が成型面Ｋに付着して成形される。
【００２６】
このとき、ビードコア６（図２（Ａ）参照）は支持リム１１Ｂに支持されていないので、径方向および軸線方向でのヘッド部２２の移動がビードコア６の存在により制約されることはない。
なお軸線方向とは回転軸Ｌ１の方向であり、実施形態において回転軸Ｌ１はプリセットビードＢの中心軸Ｌ２およびタイヤ１の中心軸（図示せず）に一致する。また、横断面とは回転軸Ｌ１を含む平面での断面である。
【００２７】
続いて第１工程の後に、ビードコア６の外周側から環状治具１６が嵌め込まれる準備工程が行われる。環状治具１６は周方向に分割された治具片１６Ａの集合である略ドーナツ形状とされており、径方向外側は後述する第２ゴム体３２と接する外周面１６Ｃとされている。また径方向内側はビードコア６の外周面と嵌合する形状の内周面１６Ｂとされており、支持リム１１Ｂにより支持されたビードコア６と密着する。
【００２８】
なお、治具片１６Ａをビードコア６の外周面に嵌め込んだ際、環状治具１６を形成する治具片１６Ａ同士の間で隙間が空いてもよい。すなわち後述する第２成型工程において、ビードコア６と第２ゴム体３２の間に空隙（空隙７Ａ）を設けることができれば、第２成型工程の間に環状治具１６が円環状である必要はない。
【００２９】
＜第２工程＞
さらに拡径した支持リム１１Ｂに固定状態で支持されたビードコア６は作業台１１Ａに付着している第１ゴム体３１に押し付けられる。この際、環状治具１６の一部は第１ゴム体３１に密着する一方でビードコア６の外周面の一部にも密着し、ビードコア６と第１ゴム体３１との間に所定の空隙（間隔７Ａ）を設けるためのスペーサとなる。
【００３０】
この第２工程（押付け工程）により、第１ゴム体３１がビードコア６の外周面の一部に付着して、ビードコア６を第１ゴム体３１と一体化する一体化工程が行われる。これによりビードコア６は第１ゴム体３１に対して位置決めが行われる。
図３（Ａ）に示されるように、ビードコア６におけるスティフナー７の付着部分は第１ゴム体３１の一部であり、スティフナー７とビードコア６との間には最終的に図３（Ｃ）に示す空隙７Ａが形成される。このとき環状治具１６の外周面１６Ｃは、ヘッド部２２から排出されるゴム材Ｒが実際に巻付けられる面を形成する。
【００３１】
＜第３工程、取外し工程＞
第２工程の後、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、ヘッド部２２から排出されるゴム材Ｒが、支持部材１１に保持されたビードコア６上および第１ゴム体３１上で一層毎に多数回渦巻き状に巻回されつつ、回転軸Ｌ１方向に積層されて、円環状の第２ゴム体３２が成形される第２成形工程が行われる。これと共に、第２ゴム体３２の成形過程で第２ゴム体３２が第１ゴム体３１に付着する第３工程（巻回し工程）が行われる。
【００３２】
更に第２ゴム体３２は、環状治具１６の外周面１６Ｃにおいて、第１ゴム体３１が付着している部分以外の残りの部分の全面に付着し、かつ第１ゴム体３１に付着する。
これにより、第１ゴム体３１は環状治具１６の外周側で外周面１６Ｃの形状に従いゴム材Ｒが巻付けられ、第２ゴム体３２を形成する。このとき、環状治具１６の存在によってゴム材Ｒは当然、ビードコア６の外周面６Ｂとは所定の間隔を保って巻き回される。
【００３３】
このため、図３（Ｃ）に示すゴム材Ｒの巻き終わり段階において、回転軸Ｌ１方向にゴム材Ｒが積層されて、円環状の第２ゴム体３２が成形された際にはビードコア６と第１ゴム体３１、第２ゴム体３２との間には空隙７Ａが形成されたＳＳＢ（スプリットスティフナービード）形状とされる。この空隙７に、後述するグリーンタイヤへの加工の際にカーカス５の先端を挿入し、所謂ワインドビード構造とすることができる。
【００３４】
なお、第２ゴム体３２の形成時にはヘッド部２２を回転軸Ｌ１に対して傾け、リボン状ゴム材Ｒが作業台１１Ａ上に斜めに積層されるように巻回してもよい。すなわち略三角形断面である第一ゴム体３１の表面は作業台１１Ａに対して傾いているため、これに沿って斜めにリボン状ゴム体Ｒを巻き付け、第２ゴム体３２を形成してもよい。
【００３５】
第２ゴム体３２が形成されたのち、環状治具１６をビードコア６から取り外す取外し工程が行われる。このとき環状治具１６の外周側は第２ゴム体３２と密着しており、また図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように環状治具１６の下端がビードコア６の最外周端よりも径方向内側に入り込んでいる場合でも、治具片１６Ａに分割することで問題なく取り外すことができる。
【００３６】
また必要に応じて、第３工程により支持部材１１上で一体化したビードコア６、第１ゴム体３１および第２ゴム体３２に対して、第１ゴム体３１、第２ゴム体３２よりも軟質のゴムからなるリボン状ゴム材Ｒ２（図示せず）が１層毎に渦巻き状に複数回巻回されつつ、軸線方向に積層されて円環状の第３ゴム体３３（図示せず）が、第１ゴム体３１、第２ゴム体３２との間に空隙を形成することなく成形される第４工程が行われてもよい。
【００３７】
なお、この第４工程では、第１ゴム体３１、第２ゴム体３２の成形に使用されるゴム材Ｒとは異なる性状を有するゴム材Ｒが使用されるため、第１および第２成形工程で使用された押出機２１およびヘッド部２２等が交換されている必要がある。
【００３８】
また必要に応じて、第３工程と第４工程の間、または第４工程後に、圧着ローラにより第１〜第３ゴム体３１、３２、３３同士をより密着させる圧着工程や、第４工程後に、整形ローラにより第２ゴム体３２、第３ゴム体３３の形状を整形する（例えば第２ゴム体３２、第３ゴム体３３の表面を平坦にする）整形工程を行ってもよい。
【００３９】
これら一連の工程により、第１〜第３ゴム体３１，３２，３３を含んで構成される未加硫のスティフナー７と、ビードコア６とが一体化され両者の間に空隙７Ａが形成されたプリセットビードＢが成形される。
【００４０】
その後、プリセットビードＢは、成形ドラムの両側部に位置する未加硫のカーカス５の両端部にセットされ、カーカス５の折返し部５Ａが空隙７Ａに挿入されワインドビード構造とされた状態で、グリーンタイヤに加工される。その後、加硫工程でグリーンタイヤに加硫が施される。
【００４１】
＜効果＞
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
すなわち、ＳＳＢ構造を構成するスティフナー７をビードコア６と一体化する際に、予め押出機２１で成形されたビードフィラーゴムを用いて形成されるスティフナーを使用した従来の製造方法に比較して、以下のような優れた特徴を有する。
本実施形態に係るプリセットビードの成形方法では、リボン状ゴム材Ｒを支持部材１１上で第１ゴム体３１および環状治具１６の外周に巻付けて第２ゴム体３２を形成するので、従来のようなビードフィラーゴムの端部同士の接合部分にて段差や凹凸の生じる虞がなく、成形済みのビードフィラーゴムを両端で接合し、リング状とする際に接合部分が凹凸になったり、厚さが変化するため当該箇所でタイヤのユニフォミティが変化したりする虞がない。また接合部の凹凸がなくなることで、タイヤの成型工程における当該プリセットビードと隣接する部材との間に空隙が生じる虞はなく、接合部に起因する製品エア入りによる製品不良の虞はない。
【００４２】
発明者らの実験では、幅１０ｍｍ／ゲージ（厚さ）1.５ｍｍのリボン状ゴム材Ｒを用いて斜辺長約４５ｍｍ／底辺長約１５ｍｍのスティフナー７を形成した際には、ビードコア６とのジョイント部分において、ジョイントに起因するエア入りの発生率は従来方式（押出成形のビードフィラーゴム使用）に比較して２％→０％に減少した。また同様にタイヤ１のユニフォミティはＲＦＶ（周方向剛性分布）において平均５Ｎ減少した。
【００４３】
なお本実施形態のように環状治具１６を用いて空隙７Ａを形成すれば、リボン状ゴム材Ｒを積層してスティフナー７を形成する都合上。空隙７Ａの表面を平滑にすることは容易であり、カーカス５の折返し部５Ａを空隙７Ａに挿入しワインドビード構造とする際に折返し部５Ａの挿入に支障を来す虞もない。
【００４４】
＜第２実施形態＞
第１実施形態においては、環状治具１６をビードコア６の外周に設け、更にその外周面１６Ｃにリボン状ゴム材Ｒを巻付けることで第２ゴム体３２を形成しているが、これに限定せず環状治具１６を用いずに第２ゴム体３２を形成してもよい。
すなわち第１ゴム体３１にビードコア６を押し付け一体化したのち、支持部材１１上で作業台１１Ａの成型面Ｋ上の所定位置にリボン状ゴム材Ｒを巻付けて第２ゴム体３２としてもよい。この場合は第１ゴム体３１をリボン状ゴム材Ｒで形成した工程をそのまま繰り返し、第２ゴム体３２とする。
この方法ではリボン状ゴム材Ｒをそのまま積層して第２ゴム体３２を形成するため、空隙７Ａの表面を平滑にすることは難しいが、環状治具１６の取付け／取外しを必要としないため工数を削減することが出来る。
【００４５】
以上、実施例を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４６】
６ビードコア、７スティフナー、７Ａ 空隙、１１支持部材、１１Ａ、作業台、１１Ｃビードチャック、１６環状治具、１６Ａ治具片、１６Ｂ内周面、３１第１ゴム体（環状ゴム体）、３２第２ゴム体、Ｂプリセットビード、Ｋ成型面、Ｒリボン状ゴム材
【図１】
2014144552.tif 000003
【図２】
2014144552.tif 000004
【図３】
2014144552.tif 000005