(57)【要約】【課題】ビードフォーマーの巻き取り速度を落とすことなく、さらに金属ワイヤの巻き崩れを発生させることなく複数列、複数段巻き取ることができ、タイヤ耐久性能が向上し安全面の問題もなく、しかも、金属ワイヤの巻き始め端部における跳ね上がりの発生を防止することができるビードコア成形装置、ビードコア製造方法および空気入りタイヤ製造方法を提供する。【解決手段】外周面にフォーマー溝を有する円環状のビードフォーマーに断面が円形の金属ワイヤを巻き回してビードコアを成形するビードコア成形装置であって、ビードフォーマーのフォーマー溝の溝底面の一端から他端に向けて、金属ワイヤをガイドする凸状スロープが等間隔で螺旋状に形成されているビードコア成形装置。【選択図】図１
2014083768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にフォーマー溝を有する円環状のビードフォーマーに断面が円形の金属ワイヤを巻き回してビードコアを成形するビードコア成形装置であって、
前記ビードフォーマーの前記フォーマー溝の溝底面の一端から他端に向けて、前記金属ワイヤをガイドする凸状スロープが等間隔で螺旋状に形成されていることを特徴とするビードコア成形装置。
【請求項２】
前記凸状スロープの高さが、前記金属ワイヤのワイヤ径の１／６〜１／３の範囲に設定され、前記凸状スロープの最大幅が、前記金属ワイヤのワイヤ径の１／６〜１／３の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のビードコア成形装置。
【請求項３】
前記ビードフォーマーの前記溝底面における前記凸状スロープの間隔が、前記金属ワイヤのワイヤ径と同じ大きさに設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビードコア成形装置。
【請求項４】
前記凸状スロープは断面が略二等辺三角形状であり、前記凸状スロープの底面および斜面がビード底面に対してなす角度をそれぞれθ１およびθ２とし、前記ビードフォーマーの回転軸に対するビード底面の角度θとしたときに、θ１およびθ２が、それぞれθ１＝θ、θ２＝（θ+３０）±５°の式を満たしていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のビードコア成形装置。
【請求項５】
前記ビードテーパー角度が、０°〜２０°であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のビードコア成形装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のビードコア成形装置を用いてビードコアを製造することを特徴とするビードコア製造方法。
【請求項７】
前記フォーマー溝の溝底面の端部以外の箇所を前記金属ワイヤの巻き取り開始端とし、前記ビードフォーマーを回転させて、１本目の前記金属ワイヤをビードフォーマー中心軸に近接する方向に巻き取った後に、１本目の前記金属ワイヤの巻き取り開始端を２本目の前記金属ワイヤの巻き取り開始端として、２本目の前記金属ワイヤを前記ビードフォーマーを逆方向に回転させて、巻き取ってビードコアを製造することを特徴とする請求項６に記載のビードコア製造方法。
【請求項８】
前記フォーマー溝の溝底面の端部以外の箇所を巻き取り開始端とし、前記ビードフォーマーを回転させて、１本目の前記金属ワイヤをビードフォーマー中心軸に近接する方向に巻き取ると共に、１本目の前記金属ワイヤの巻き取りと同時に、２本目の前記金属ワイヤをフォーマー溝の溝底面の前記ビードフォーマー中心軸に遠い側の端部を巻き取り開始端とし、前記ビードフォーマー中心軸に近接する方向に巻き取ることを特徴とする請求項６に記載のビードコア製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項のビードコア成形装置により製造されるビードコアを用いて空気入りタイヤを製造することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビードコアの巻き崩れを防止することができるビードコア成形装置、ビードコア製造方法および空気入りタイヤ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、空気入りタイヤのビード部には、リムに対してタイヤを嵌合させるために、金属ワイヤを巻き回して形成された円環状のビードコアが埋設されている。ビードコアとしては、従来、製造方法と耐久性を配慮し、金属ワイヤを幅方向及び縦方向に複数本段列的に配置、断面形状を六角形状に形成したものとなっている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このようなビードコアの成形方法を図３に示す。図３は従来のビードコア成形装置のビードフォーマーのフォーマー溝を示す断面図であり、円環状のビードフォーマー１ａには、回転軸に対してθの角度で傾斜する底面を備えたフォーマー溝２ｂが設けられている。そして、断面円形の金属ワイヤＷＩ（ビード単線）を、回転するビードフォーマー１ａのフォーマー溝２ｂ内に複数列、複数段巻き取ることにより、ビードコアＢＣ（単線ビード）が成形される。
【０００４】
具体的には、金属ワイヤＷＩの巻き取りはフォーマー溝２ｂの巻き始め位置（最内部）Ａから開始され、フォーマー溝２ｂの傾斜に沿って図面上右方向に順次巻き取られていくことにより、１段目が形成される。２段目は、１段目とは逆に図面上左方向に巻き取られていくことにより形成される。これを繰り返すことにより、ビードコアＢＣが成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５４３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のようにビードコアＢＣを成形した場合、１段目の巻き取りにおいて、送りピッチとの関係から、隣接するワイヤ同士が干渉したり離れたりして、コア巻き崩れを発生させる恐れがある。
【０００７】
即ち、２段目以降の巻き取りに際しては、既に巻き取られた下段の金属ワイヤＷＩと２箇所で接触して巻き取られるため、巻き崩れが発生する恐れは少ないが、最初の１段目の巻き取りに際しては、隣接する金属ワイヤＷＩとは１箇所のみで接触して巻き取られるため、金属ワイヤＷＩ同士が引っ掛かったり、部分的に上下に重なりあったりして、巻き崩れを発生させる。このような巻き崩れの発生を抑制するためには、巻き取り速度を落とさなければならないが、生産性が低下する。
【０００８】
また、ビードコアＢＣの巻き崩れの発生によりタイヤ耐久性能が低下し、安全性にも影響する恐れがある。
【０００９】
また、金属ワイヤＷＩの巻き始め端部はフリー状態であるため、跳ね上がりが生じやすい。そして、この跳ね上がりにより、金属ワイヤＷＩの先端が内側のプライを突き刺すと、ＣＢＵ（Ｃｏｒｄ  Ｂｒｏｋｅｎ  Ｕｐ：コード切れ）の発生を招く恐れがある。
【００１０】
そこで、本発明は、ビードフォーマーの巻き取り速度を落とすことなく、さらに金属ワイヤの巻き崩れを発生させることなく複数列、複数段巻き取ることができ、タイヤ耐久性能が向上し安全面の問題もなく、しかも、金属ワイヤの巻き始め端部における跳ね上がりの発生を防止することができるビードコア成形装置、ビードコア製造方法および空気入りタイヤ製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、
外周面にフォーマー溝を有する円環状のビードフォーマーに断面が円形の金属ワイヤを巻き回してビードコアを成形するビードコア成形装置であって、
前記ビードフォーマーの前記フォーマー溝の溝底面の一端から他端に向けて、前記金属ワイヤをガイドする凸状スロープが等間隔で螺旋状に形成されていることを特徴とするビードコア成形装置である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、
前記凸状スロープの高さが、前記金属ワイヤのワイヤ径の１／６〜１／３の範囲に設定され、前記凸状スロープの最大幅が、前記金属ワイヤのワイヤ径の１／６〜１／３の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のビードコア成形装置である。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、
前記ビードフォーマーの前記溝底面における前記凸状スロープの間隔が、前記金属ワイヤのワイヤ径と同じ大きさに設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビードコア成形装置である。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、
前記凸状スロープは断面が略二等辺三角形状であり、前記凸状スロープの底面および斜面がビード底面に対してなす角度をそれぞれθ１およびθ２とし、前記ビードフォーマーの回転軸に対するビード底面の角度θとしたときに、θ１およびθ２が、それぞれθ１＝θ、θ２＝（θ+３０）±５°の式を満たしていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のビードコア成形装置である。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、
前記ビードテーパー角度が、０°〜２０°であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のビードコア成形装置である。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のビードコア成形装置を用いてビードコアを製造することを特徴とするビードコア製造方法である。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、
前記フォーマー溝の溝底面の端部以外の箇所を前記金属ワイヤの巻き取り開始端とし、前記ビードフォーマーを回転させて、１本目の前記金属ワイヤをビードフォーマー中心軸に近接する方向に巻き取った後に、１本目の前記金属ワイヤの巻き取り開始端を２本目の前記金属ワイヤの巻き取り開始端として、２本目の前記金属ワイヤを前記ビードフォーマーを逆方向に回転させて、巻き取ってビードコアを製造することを特徴とする請求項６に記載のビードコア製造方法である。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、
前記フォーマー溝の溝底面の端部以外の箇所を巻き取り開始端とし、前記ビードフォーマーを回転させて、１本目の前記金属ワイヤをビードフォーマー中心軸に近接する方向に巻き取ると共に、１本目の前記金属ワイヤの巻き取りと同時に、２本目の前記金属ワイヤをフォーマー溝の溝底面の前記ビードフォーマー中心軸に遠い側の端部を巻き取り開始端とし、前記ビードフォーマー中心軸に近接する方向に巻き取ることを特徴とする請求項６に記載のビードコア製造方法である。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項のビードコア成形装置により製造されるビードコアを用いて空気入りタイヤを製造することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ビードフォーマーの巻き取り速度を落とすことなく、さらに金属ワイヤの巻き崩れを発生させることなく複数列、複数段巻き取ることができ、タイヤ耐久性能が向上し安全面の問題もなく、しかも、金属ワイヤの巻き始め端部における跳ね上がりの発生を防止することができるビードコア成形装置、ビードコア製造方法および空気入りタイヤ製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態のビードコア製造方法を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態のビードコア製造方法を示す断面図である。
【図３】従来のビードコア成形装置のビードフォーマーのフォーマー溝を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明をその実施の形態に基づいて説明する。
【００２３】
１．ビードコア成形装置
はじめに、本実施の形態のビードコア成形装置について説明する。図１は、本実施の形態のビードコア成形装置を示す断面図である。
【００２４】
ビードコア成形装置は、ワイヤ送り装置（図示省略）と、ビードフォーマー１とを備えている。
【００２５】
ビードフォーマー１は、複数枚の扇状のフォーマー分割体（図示省略）によって円環状に構成され、外周面に断面台形状のフォーマー溝２が形成されており、ビードフォーマー１のフォーマー溝２に断面が円形の金属ワイヤを巻き回してビードコアを成形する。そして、本実施の形態のビードコア成形装置の場合、ビードフォーマー１のフォーマー溝２の溝底面の一端から他端に向けて、金属ワイヤをガイドする凸状スロープが等間隔で螺旋状に形成されている。
【００２６】
そして、凸状スロープに沿ってフォーマー溝２に金属ワイヤＷＩを螺旋状に巻き取って最下段の金属ワイヤ列が形成される。
【００２７】
このように、最下段の金属ワイヤ列の金属ワイヤＷＩをガイドする凸状スロープ３をフォーマー溝２の溝底面に設けることにより、ビードフォーマーの巻き取り速度を落とすことなく、金属ワイヤＷＩのタイヤ軸方向への送りピッチ通りに、金属ワイヤＷＩを配置して巻き取ることができる。このため、ビードコアの巻き崩れが防止され、一番重要な最下段の金属ワイヤ列の巻き崩れを防止できる。
【００２８】
このように、最下段の金属ワイヤ列の巻き崩れを防止できるため、２段目以降の金属ワイヤ列の巻き崩れも防止できる。
【００２９】
そして、凸状スロープ３をフォーマー溝２の溝底面に設けるという比較的容易な手段により最下段の金属ワイヤ列の各金属ワイヤＷＩの崩れ防止および跳ね上がりの防止ができるため、設備コストを抑えることができる。
【００３０】
また、凸状スロープ３と隣接する凸状スロープ３との間、あるいはフォーマー溝２の側面と凸状スロープ３との間で金属ワイヤＷＩの巻き始め端部が係止されることにより、巻き始め端部の跳ね上がりを防ぐことができる。
【００３１】
凸状スロープ３は、断面略二等辺三角形状であり、凸状スロープ３の高さＨが金属ワイヤＷＩのワイヤ径の１／６〜１／３の範囲に設定され、凸状スロープ３の最大幅（底辺）Ｗが金属ワイヤＷＩのワイヤ径の１／６〜１／３の範囲に設定されている。このような形状とすることにより、形状が略二等辺三角形であるため凸状スロープの作製が容易でありながら、巻き取り時、金属ワイヤＷＩを確実にガイドすることができる。
【００３２】
また、凸状スロープ３の間隔Ｄは、金属ワイヤＷＩのワイヤ径と同じ大きさに設定されている。
【００３３】
また、図１（ｂ）に示すように、凸状スロープ３の底面および斜面がビード底面に対してなす角度をそれぞれθ１およびθ２とし、ビードテーパー角度をθとしたときに、θ１およびθ２が、それぞれθ１＝θ、θ２＝（θ+３０）±５°の式を満たしている。
【００３４】
また、ビードテーパー角度θは、０°〜２０°の範囲に設定されている。
【００３５】
なお、ビードフォーマー１は、チューブタイプ、チューブレスタイプのいずれのビードコアにも適用できる。
【００３６】
２．ビードコアの製造方法
（１）実施の形態１
次に、本実施の形態のビードコア成形装置を用いたビードコア製造方法について説明する。
【００３７】
本実施の形態１のビードコア製造方法は、図１に示す第１ビードコアＢＣ１を製造する工程と、第２ビードコアＢＣ２を製造する工程とを備えている。
【００３８】
即ち、フォーマー溝２の溝底面の端部以外の箇所を金属ワイヤＷＩの巻き取り開始端とし、ビードフォーマー１を回転させて、１本目の金属ワイヤＷＩをビードフォーマー１中心軸に近接する方向に巻き取った後に、１本目の金属ワイヤＷＩの巻き取り開始端を２本目の金属ワイヤＷＩの巻き取り開始端として、２本目の金属ワイヤＷＩをビードフォーマー１を逆方向に回転させて、巻き取ってビードコアＢＣを製造する。
【００３９】
以下、各々のビードコアの製造工程について具体的に説明する。
【００４０】
第１ビードコアＢＣ１を製造する工程は、図１に実線矢印で示すように、最下段の前記金属ワイヤ列の中央部Ａ１を金属ワイヤＷＩの巻き始め位置とし、ビードフォーマー１を回転させて、１本目の金属ワイヤＷＩをタイヤ軸方向の内側に向けて巻き取りを開始し、１段目の金属ワイヤＷＩを巻き取る。次に２段目の金属ワイヤＷＩを１段目の巻き取り方向とは左右逆方向に向けて巻き取る。このように金属ワイヤ列を交互に左右逆方向に巻き取りながら複数段に積み重ねることにより第１ビードコアＢＣ１を製造する。
【００４１】
このとき、凸状スロープ３が形成されているため、最下段の金属ワイヤ列が崩れることなく確実に巻き取られるため、順次上段に形成される金属ワイヤ列についても金属ワイヤＷＩ同士が引っ掛かったり、部分的に上下に重なりあったりすることがない。
【００４２】
第２ビードコアＢＣ２を製造する工程は、１本目の金属ワイヤＷＩの巻き取り完了後に、図１の破線矢印で示すように、２本目の金属ワイヤＷＩを１本目の金属ワイヤ列と同じ位置であるＡ１を巻き始め位置とし、ビードフォーマー１を第１ビードコアＢＣ１の場合とは逆方向に回転させて、タイヤ軸方向の外側に向けて巻き取りを開始し、１段目の金属ワイヤＷＩを巻き取る。次に２段目の金属ワイヤＷＩを１段目の巻き取り方向とは左右逆方向に向けて巻き取る。このように金属ワイヤ列を交互に左右逆方向に巻き取りながら金属ワイヤ列を複数段積み重ねることにより第２ビードコアＢＣ２を製造する。このときも、上記と同様に凸状スロープ３が形成されているため、金属ワイヤＷＩ同士が引っ掛かったり、部分的に上下に重なりあったりすることがない。
【００４３】
なお、本実施の形態においては、製造面および耐久面を配慮して図１に示すように断面六角形状のビードコアＢＣを形成している。
【００４４】
このように第１ビードコアＢＣ１を製造する工程と第２ビードコアＢＣ２を製造する工程とに分けてビードコアＢＣを形成することは、フォーマーの端部以外の箇所を金属ワイヤＷＩの巻き取り開始位置とすることができるため、好ましい。
【００４５】
上記のようにしてビードコアＢＣを製造することにより、ビードフォーマーの巻き取り速度を落とすことなく、金属ワイヤの巻き崩れを発生させることなく複数列、複数段巻き取ることができ、タイヤ耐久性能が向上し安全面の問題もなく、しかも、金属ワイヤの巻き始め端部における跳ね上がりの発生を防止することができる。
【００４６】
（２）実施の形態２
【００４７】
図２は、本実施の形態２のビードコア製造方法を示す断面図である。本実施の形態２のビードコア製造方法においても、第１ビードコアＢＣ１を製造する工程と、第２ビードコアＢＣ２を製造する工程とを備えている。
【００４８】
即ち、フォーマー溝２の溝底面の端部以外の箇所を巻き取り開始端とし、ビードフォーマー１を回転させて、１本目の前記金属ワイヤをビードフォーマー１中心軸に近接する方向に巻き取ると共に、１本目の金属ワイヤＷＩの巻き取りと同時に、２本目の金属ワイヤＷＩをフォーマー溝２の溝底面のビードフォーマー１中心軸に遠い側の端部を巻き取り開始端とし、ビードフォーマー１中心軸に近接する方向に巻き取る。
【００４９】
第１ビードコアＢＣ１を製造する工程は、図２の実線矢印で示すように、実施の形態１と同様に中央部からスタートして巻き取って第１ビードコアＢＣ１を製造する。なお、Ａ１はビードコアＢＣ１の巻き始め位置である。
【００５０】
第２ビードコアＢＣ２を製造する工程は、１本目の金属ワイヤＷＩの巻き取りと同時に、図２の破線矢印で示すように、２本目の金属ワイヤＷＩを金属ワイヤ列の外側端Ａ２を巻き始め位置とし、タイヤ軸方向の内側に向けて巻き取りを開始し、１段目の金属ワイヤＷＩを巻き取る。次に２段目の金属ワイヤＷＩを１段目の巻き取り方向とは左右逆方向に向けて巻き取る。このように金属ワイヤ列を交互に左右逆方向に巻き取ることにより金属ワイヤ列をタイヤ半径方向の内側から外側に向けて複数段に積み重ねて第２ビードコアＢＣ２を第１ビードコアＢＣ１と同時に製造する。
【００５１】
そして、本実施の形態２の場合においても、フォーマー溝に上記と同様に凸状スロープ３が形成されているため、中央部から巻き取りを開始しても、金属ワイヤＷＩ同士が引っ掛かったり、部分的に上下に重なりあったりすることがない。
【００５２】
また、第１ビードコアＢＣ１を製造する工程と第２ビードコアＢＣ２を製造する工程とを同時に実施することにより、短時間でビードコアＢＣを形成することができる。
【００５３】
３．空気入りタイヤの製造方法
以上のようにして製造されたビードコアＢＣを用い、空気入りタイヤを製造することにより、上記したようにビードコアＢＣのビード崩れの発生が抑制されているので、耐久性が向上した空気入りタイヤを提供することができる。
【実施例】
【００５４】
次に、実施例により本発明をより具体的に説明する。上記の実施の形態の凸状スロープを有するビードコア成形装置を用い、実施の形態１のビードコア製造方法の金属ワイヤＷＩの巻き取り方法を実施例１とし、実施の形態２のビードコア製造方法の金属ワイヤＷＩの巻き取り方法を実施例２としてビードコアの巻き崩れの有無、図１、図２のＡ点およびＢ点での跳ね上がりの有無について確認実験を行った。なお、比較例として、図３に示す凸状スロープを有しないビードコア成形装置を用いて同様の実験を行った。
【００５５】
実施例および比較例の巻き取り速度および実験結果を表１に示す。なお、タイヤサイズは、２２．５−４９Ｋ／１である。
【００５６】
【表１】
2014083768.tif 000003
【００５７】
表１に示すように、凸状スロープを設けた実施例の場合には、巻き崩れ、および巻き取りの開始端の跳ね上がりが発生しないことが分かる。また、生産性を向上させるために巻き取り速度を大きくした場合でも、巻き崩れが発生しないことが分かる。
【００５８】
以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１、１ａ          ビードフォーマー
２、２ｂ          フォーマー溝
３                凸状スロープ
Ａ                従来の巻き取り始め位置
Ａ１、Ａ２        巻き始め位置
ＷＩ              金属ワイヤ
ＢＣ              ビードコア
ＢＣ１            第１ビードコア
ＢＣ２            第２ビードコア
Ｄ                凸状スロープの間隔
Ｈ                凸状スロープの高さ
Ｗ                凸状スロープの最大幅（底辺）
θ                ビードテーパー角度
θ１              凸状スロープの底面の角度
θ２              凸状スロープの斜面の角度
【図１】
2014083768.tif 000004
【図２】
2014083768.tif 000005
【図３】
2014083768.tif 000006