(57)【要約】【課題】コアの不良率低減及びコアの生産性向上が実現されたタイヤの製造方法の提供。【解決手段】本発明は、テーパー角を有するビード２２のコア３４を備えるタイヤ２０の製造方法に関する。この製造方法では、その外周に溝５８が設けられた円盤状のビードフォーマー４６が使用される。この製造方法は、上記溝５８の底面６０にビードワイヤ４０の端が配置される工程、及びビードフォーマー４６を回転させながらビードワイヤ４０が供給される位置に対する溝５８の位置を移動させることで溝５８の内部で上記ビードワイヤ４０が螺旋状に巻回される工程を含む。上記ビードワイヤ４０が上記溝５８に供給される方向とこの溝５８の底面６０とがなす角度は、８０°以上１００°以下である。【選択図】図２
2018020455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーパー角を有するビードのコアを備えるタイヤの製造方法であって、
その外周に溝が設けられた円盤状のビードフォーマーと、このビードフォーマーを回転させる回転機と、ビードワイヤを供給する供給機と、このビードワイヤが供給される位置に対する上記溝の位置を移動させる移動機とが使用され、
上記溝の底面に上記ビードワイヤの端が配置される工程
及び
上記ビードフォーマーを回転させながらビードワイヤが供給される位置に対する溝の位置を移動させることで、溝の内部で上記ビードワイヤが螺旋状に巻回される工程
を含み、
上記ビードワイヤが上記溝に供給される方向とこの溝の底面とがなす角度が、８０°以上１００°以下であるタイヤの製造方法。
【請求項２】
上記ビードワイヤが溝に供給される方向の、溝の底面に対する角度が、実質的に直角である請求項１に記載のタイヤの製造方法。
【請求項３】
上記円盤状のビードフォーマーの中心軸の傾きを変更する傾斜機をさらに備え、
上記傾斜機が、上記ビードフォーマーの中心軸の傾きを変更することで、上記ビードワイヤが供給される方向と上記溝の底面とがなす角度が調整される請求項１又は２に記載のタイヤの製造方法。
【請求項４】
テーパー角を有するビードのコアを備えるタイヤの製造装置であって、
その外周に溝が設けられた円盤状のビードフォーマーと、このビードフォーマーを回転させる回転機と、ビードワイヤを供給する供給機と、このビードワイヤが供給される位置に対する上記溝の位置を移動させる移動機とを備え、
上記溝の底面に上記ビードワイヤの先端を配置して、上記ビードフォーマーを回転させながらこのビードワイヤが供給される位置に対する溝の位置を移動させることで溝の内部で上記ビードワイヤが螺旋状に巻回され、
上記ビードワイヤが上記溝に供給される方向とこの溝の底面とがなす角度が、８０°以上１００°以下であるタイヤの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのビードは、リング状のコアを備えている。コアは、巻回された非伸縮性ワイヤ（ビードワイヤと称される）を含む。多くのタイヤでは、コアは軸方向に対して傾斜している。この傾斜角は、コアのテーパー角と称される。
【０００３】
図５は、テーパー角を有するコアの組み立ての様子が示された模式図である。コアの組立においては、円盤状のビードフォーマー２が使用される。ビードフォーマー２の外周には溝４が設けられている。ビードワイヤ６の供給装置８からこの溝４にビードワイヤ６が供給される。図５において、符号Ａｘはビードフォーマー２の中心軸であり、矢印Ｐはビードフォーマー２の中心軸方向である。中心軸Ａｘは図の左右の方向に延びている。ビードフォーマー２が矢印Ｑの方向に回転することで、この溝４にビードワイヤ６が巻回される。
【０００４】
図６は、この溝４にビードワイヤ６が巻回される途中の様子が示された断面図である。コアがテーパー角を有するとき、このテーパー角に対応して、ビードフォーマー２の溝４の底面１０は、ビードフォーマー２の中心軸方向Ｐに対して傾斜している。ビードワイヤ６は、上方から溝４に供給される。ビードワイヤ６は、溝４の底面１０の一方の端の位置（ワイヤ断面Ａの位置）から、もう一方の端の位置（ワイヤ断面Ｂの位置）まで巻回される。次に、ビードワイヤ６は、これに重ねて、ワイヤ断面Ｃの位置から巻回される。この巻回しを繰り返すことで、コアが得られる。コアの組み立て方法についての検討が、特開２０１１−３７０５９公報で報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−３７０５９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６において、ワイヤ断面Ｅは、巻回される直前のワイヤの断面である。図に示されるように、底面１０が傾斜しているため、ビードワイヤ６の既に巻かれた部分（ワイヤ断面Ｄ）と新たに巻かれる部分（ワイヤ断面Ｅ）とが干渉する。この干渉を抑えることができれば、ビードワイヤ６が密に巻かれうる。これにより、コアの巻崩れによる、組み立て不良率が低減される。また、この干渉を抑制できれば、ビードワイヤ６を巻く速度を上げることができる。これは、コアの生産性の向上に寄与する。特にテーパー角が１５°以上のコアで、この干渉を抑えることが重要となる。
【０００７】
本発明の目的は、コアの組み立て不良率の低減及びコアの生産性の向上が実現されたタイヤの製造方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、テーパー角を有するビードのコアを備えるタイヤの製造方法に関する。この製造方法では、その外周に溝が設けられた円盤状のビードフォーマーと、このビードフォーマーを回転させる回転機と、ビードワイヤを供給する供給機と、このビードワイヤが供給される位置に対する上記溝の位置を移動させる移動機とが使用される。この製造方法は、上記溝の底面に上記ビードワイヤの端が配置される工程、及び上記ビードフォーマーを回転させながらビードワイヤが供給される位置に対する溝の位置を移動させることで溝の内部で上記ビードワイヤが螺旋状に巻回される工程を含む。上記ビードワイヤが上記溝に供給される方向とこの溝の底面とがなす角度は、８０°以上１００°以下である。
【０００９】
好ましくは、上記ビードワイヤが溝に供給される方向の、溝の底面に対する角度が、実質的に直角である。
【００１０】
好ましくは、上記円盤状のビードフォーマーの中心軸の傾きを変更する傾斜機をさらに備え、上記傾斜機が、このビードフォーマーの中心軸の傾きを変更することで、上記ビードワイヤが供給される方向と上記溝の底面とがなす角度が調整される。
【００１１】
本発明は、テーパー角を有するビードのコアを備えるタイヤの製造装置に関する。この装置は、その外周に溝が設けられた円盤状のビードフォーマーと、このビードフォーマーを回転させる回転機と、ビードワイヤを供給する供給機と、このビードワイヤが供給される位置に対する上記溝の位置を移動させる移動機とを備える。上記溝の底面に上記ビードワイヤの先端を配置して、上記ビードフォーマーを回転させながらこのビードワイヤが供給される位置に対する溝の位置を移動させることで溝の内部で上記ビードワイヤが螺旋状に巻回される。上記ビードワイヤが上記溝に供給される方向とこの溝の底面とがなす角度は、８０°以上１００°以下である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るタイヤの製造方法では、ビードフォーマーの溝にビードワイヤを巻回すとき、上記ビードワイヤが溝に供給される方向と溝の底面とがなす角度は、８０°以上１００°以下である。これにより、ビードワイヤの既に巻かれた部分と新たに巻かれる部分との干渉が効果的に抑えられている。この製造方法では、コアの巻崩れが抑えられている。この製造方法では、コアの組み立て不良率の低減及びコアの生産性の向上が実現されている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係る製造方法で製造される空気入りタイヤの一部が示された断面図である。
【図２】図２は、この製造方法において、コアが得られる工程で使用される装置が示された側面図である。
【図３】図３は、図２の装置の一部が拡大された断面図である。
【図４】図４は、図２の装置において、コアが得られる工程の途中の状態が示された断面図である。
【図５】図５は、従来の製造方法において、コアが得られる工程で使用される装置が示された側面図である。
【図６】図６は、図５の装置において、コアが得られる工程の途中の状態が示された断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１５】
図１は、本発明に係る製造方法で製造されるタイヤ２０の一部が示された断面図である。この図ではタイヤ２０のサイド部が示されている。図１において、上下方向はこのタイヤ２０の半径方向であり、左右方向はこのタイヤ２０の軸方向であり、紙面と垂直方向がこのタイヤ２０の周方向である。
【００１６】
図１に示されるように、このタイヤ２０は、そのサイド部にビード２２を備えている。この図では、ビード２２の他にサイドウォール２４、クリンチ２６、カーカス２８、インナーライナー３０及びフィラー３２が示されている。このタイヤ２０は、チューブレスタイプである。このタイヤ２０は、トラック、バス等に装着される。
【００１７】
ビード２２は、コア３４と第一エイペックス３６と第二エイペックス３８とを備えている。コア３４はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤ（ビードワイヤ４０と称される）を含む。コア３４は、ビードワイヤ４０が螺旋状に巻回されることで構成されている。ビードワイヤ４０の典型的な材質は、スチールである。
【００１８】
図１に示されるとおり、周方向に垂直な面で切った断面において、コア３４には複数のワイヤの断面４２（ワイヤ断面４２）が並べられている。コア３４には、ワイヤ断面４２が並べられた列が複数積層されている。図の実施形態では、ワイヤ断面４２の列が６段積層されている。図で示されるとおり、このワイヤ断面４２の列は軸方向に対して傾斜している。この列が軸方向に対してなす角度αは、コア３４のテーパー角と称される。このテーパー角αは、チューブレスタイプの重荷重用タイヤでは、通常１５°以上に設定される。この実施形態のタイヤ２０では、テーパー角αは２０°である。
【００１９】
図で示されるとおり、一つの列の位置するワイヤ断面４２と、これと隣接する列に並べられたワイヤ断面４２とは、互い違いに配置されている。換言すれば、一つの列の位置するワイヤ断面４２と、これと隣接する列に並べられたワイヤ断面４２とは、千鳥状に配置されている。
【００２０】
以下では、このタイヤ２０の製造方法が説明される。この製造方法は、コア３４が得られる工程と、ローカバーが得られる工程（成形工程）と、タイヤ２０が得られる工程（加硫工程）とを含む。
【００２１】
コア３４が得られる工程では、図２に示されるコア組み立て装置４４が使用される。図２は、コア組み立て装置４４が示された側面図である。図において矢印Ｘで示されるのがこの装置４４の上方であり、その逆方向がこの装置４４の下方である。矢印Ｙで示されるのがこの装置４４の前方であり、その逆方向がこの装置４４の後方である。この装置４４は、ビードフォーマー４６、回転軸４８、回転機５０、移動機５２、傾斜機５４及びビードワイヤ供給機５６を備えている。
【００２２】
ビードフォーマー４６は円盤状である。図において、一点鎖線Ａｘは、ビードフォーマー４６の中心軸である。矢印Ｐがビードフォーマー４６の中心軸方向である。図で示されるとおり、側面視において、ビードフォーマー４６の中心軸Ａｘは、前後方向に対して傾斜している。ビードフォーマー４６の中心軸方向Ｐが、前後方向に対してなす角度は、θ２である。角度θ２は、ビードフォーマー４６の傾斜角度である。
【００２３】
ビードフォーマー４６の外周には溝５８が設けられている。この溝５８は、ビードフォーマー４６の周方向に延びている。この溝５８はリング状である。後述するとおり、この溝５８の中でビードワイヤ４０が巻回される。図３は、ビードフォーマー４６の溝５８が拡大された図である。矢印Ｐは、上述のビードフォーマー４６の中心軸方向である。図で示されるとおり、溝５８の底面６０は、中心軸方向Ｐに対して傾斜している。溝５８の底面６０は、中心軸方向Ｐに対してなす角度はθ１である。この角度θ１は、コア３４のテーパー角αに対応している。この溝５８の内径は、リング状のコア３４の内径に対応している。
【００２４】
回転軸４８は、ビードフォーマー４６と回転機５０との間に位置している。回転軸４８の一端はビードフォーマー４６と接続している。回転軸４８のもう一端は回転機５０と接続している。回転軸４８は、回転機５０の回転をビードフォーマー４６に伝達する。
【００２５】
回転機５０は、回転軸４８を回転させることでビードフォーマー４６を回転させる。回転機５０は、回転軸４８及びビードフォーマー４６を図のＱの方向に回転させる。
【００２６】
移動機５２は、ビードフォーマー４６及び回転軸４８の前後位置を制御する。移動機５２は、ビードフォーマー４６及び回転軸４８を、前後方向に動かす。これにより、ビードワイヤ４０が供給される位置に対するビードフォーマー４６の位置が移動される。ビードワイヤ４０が供給される位置に対する溝５８の位置が移動される。この実施形態では、移動機５２は、回転機５０と一体となっている。
【００２７】
傾斜機５４は、回転軸４８の傾斜角度を変更することで、ビードフォーマー４６の軸方向Ｐの前後方向に対する傾きθ２を変更する。傾斜機５４により、ビードフォーマー４６の傾斜角度θ２が調整される。この実施形態では、傾斜機５４は、回転機５０と一体となっている。
【００２８】
ビードワイヤ供給機５６（以後、供給機５６）は、ビードワイヤ４０を溝５８に供給する。供給機５６は、ビードフォーマー４６の溝５８に、上方から下方に向けてビードワイヤ４０を提供する。ビードワイヤ４０の供給方向は、下方（矢印Ｘの逆方向）である。
【００２９】
コア３４が得られる工程は、
（１）ビードフォーマー４６の前後位置及び傾斜角度が決められる工程、
（２）ビードワイヤ４０の端が配置される工程、
及び
（３）ビードワイヤ４０を巻回す工程
を含んでいる。図４は、このコア３４が得られる工程の途中の状態が示された断面図である。図において矢印Ｘで示されるのがこの装置４４の上方であり、その逆方向がこの装置４４の下方である。矢印Ｙで示されるのがこの装置４４の前方であり、その逆方向がこの装置４４の後方である。矢印Ｐは、ビードフォーマー４６の中心軸方向である。
【００３０】
上記（１）の工程では、移動機５２によりビードフォーマー４６の前後位置が決められる。これにより、溝５８中でビードワイヤ４０が巻き始められる位置が決められる。図４の実施形態では、ワイヤ断面Ａの位置から、ビードワイヤ４０が巻き始められている。この実施形態では、ワイヤ断面Ａの位置から巻き始められるように、ビードフォーマー４６の前後位置が決められる。さらにこの工程では、傾斜機５４により、ビードフォーマー４６が傾斜される。ビードフォーマー４６の傾斜角度θ２が決められる。
【００３１】
上記（２）の工程では、供給機５６からビードワイヤ４０が供給される。ビードワイヤ４０の端が、ワイヤ断面Ａの位置に配置される。
【００３２】
上記（３）の工程では、回転機５０がビードフォーマー４６を回転させながら移動機５２がビードフォーマー４６を前に移動させる。ビードワイヤ４０が供給される位置に対する溝５８の位置が前に移動される。これにより、ビードワイヤ４０が溝５８の中で螺旋状に巻かれる。ワイヤ断面４２が、図４のＲの方向に順に配置されるように、ビードワイヤ４０が巻かれる。ビードワイヤ４０が、ワイヤ断面Ｂの位置にくるまでビードワイヤ４０が巻かれる。このとき、溝５８の底面６０に、一列目のワイヤ断面４２の列が形成される。次にワイヤ断面Ｃの位置からＳの方向にワイヤ断面４２が配置されるように、ビードワイヤ４０が巻かれる。一列目のワイヤ断面４２と、二列目のワイヤ断面４２とが、千鳥状となるように、ビードワイヤ４０が巻かれる。これを繰り返すことで、コア３４が形成される。これにより、コア３４が得られる。図４では、ワイヤ断面Ｄの横にワイヤ断面Ｅが配置されるところが示されている。
【００３３】
図４において、角度βは、供給機５６からビードワイヤ４０が溝５８に供給される方向（すなわち、下方向）と溝５８の底面６０とがなす角度である。図から明らかにとおり、溝５８の底面６０は、角度θ１と角度θ２の差（θ１−θ２）の分、左右方向（Ｙ方向）に対して傾斜している。従って、角度βは、角度θ１と角度θ２の差（θ１−θ２）の分、直角（９０°）からずれる。すなわち、角度βは、以下の式で表される。
β＝９０−（θ１−θ２）
【００３４】
この製造方法では、角度βは、８０°以上１００°以下である。すなわち、角度θ１と角度θ２の差（θ１−θ２）は、−１０°以上１０°以下である。換言すれば、角度θ１と角度θ２の差（θ１−θ２）が−１０°以上１０°以下となるように、傾斜機５４はビードフォーマー４６の傾斜角度θ２を調整している。傾斜機５４は、ビードフォーマー４６の傾斜角度θ２を変更することで、ビードワイヤ４０が供給される方向と溝５８の底面６０とがなす角度βを調整している。図４で示されるように、この図の実施形態では、角度βは、実質的に直角である。角度βが実質的に直角になるように、傾斜機５４はビードフォーマー４６の傾斜角度を調整している。
【００３５】
上記実施形態では、移動機５２はビードフォーマー４６を移動させることで、ビードワイヤ４０が供給される位置に対する溝５８の位置を移動させている。これによりワイヤが螺旋状に巻かれる。移動機５２が、ビードワイヤ４０を移動させてもよい。これにより、ビードワイヤ４０が供給される位置に対する溝５８の位置を移動させてもよい。
【００３６】
成形工程では、このコア３４が、他のタイヤ２０を構成する部材と、成形ドラム上で組み合わされる。これにより、ローカバーが得られる。
【００３７】
加硫工程では、ローカバーがモールドに入れられる。ローカバーはモールド内で加圧および加熱される。加圧と加熱とにより、ローカバーのゴム組成物がキャビティ内を流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤ２０が得られる。
【００３８】
以下、本発明の作用効果が説明される。
【００３９】
上述のとおり、このタイヤ２０の製造方法では、供給機５６からビードワイヤ４０が溝５８に供給される方向と溝５８の底面６０とがなす角度βは、８０°以上１００°以下である。角度βは９０°に近い。このため、図４に示されるように、ビードワイヤ４０の断面Ｅの部分が巻かれるとき、ワイヤ断面Ｅの部分とこれに隣接するワイヤ断面Ｄの部分との干渉が抑えられている。この方法では、ビードワイヤ４０の既に巻かれた部分と新たに巻かれる部分との干渉が抑えられている。図ではビードワイヤ４０の断面が、Ｓの方向に配置されるようにビードワイヤ４０が巻かれている状態が示されている。この方法では、ビードワイヤ４０の断面が、Ｒの方向に配置されるようにビードワイヤ４０が巻かれているときでも、ビードワイヤ４０の既に巻かれた部分と新たに巻かれる部分との干渉が抑えられている。この製造方法では、コア３４の巻崩れが効果的に防止されている。
【００４０】
このタイヤ２０の製造方法では、コア３４の巻崩れが防止されているため、コア３４の組み立て不良率が小さい。この製造方法では、製造コストが低減される。この製造方法では、ビードワイヤ４０を巻く速度を上げることができる。この製造方法は、生産性に優れる。さらに、コア３４の巻崩れの防止は、タイヤ２０の耐久性の向上に寄与する。この製造方法で製造されたタイヤ２０は、耐久性に優れる。
【００４１】
コア３４の巻崩れの防止による、タイヤ２０の製造コストの低減、タイヤ２０の生産性の向上及び耐久性の向上の観点から、角度βは実質的に直角がより好ましい。すなわち、角度βは８５°以上がより好ましく、この角度βは９５°以下がより好ましい。換言すれば、差（θ１−θ２）は−５°以上がより好ましく、この差は５°以下がより好ましい。この観点から、角度βは８７°以上がさらに好ましく、この角度βは９３°以下がさらに好ましい。換言すれば、差（θ１−θ２）は−３°以上がさらに好ましく、この差は３°以下がさらに好ましい。この角度βは直角が最も好ましい。換言すれば、差（θ１−θ２）は０°が最も好ましい。
【００４２】
本発明では、タイヤ２０の各部材の寸法及び角度は、特に言及がない限り、タイヤ２０が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２０に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ２０には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ２０が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ２０が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００４４】
［実施例１］
本製造方法を用いて、図１に示された構造を備えたタイヤを試作した。タイヤのサイズは、１１Ｒ２２．５とされた。このタイヤのコアのテーパー角αは、２０°である。このテーパー角αに対応して、このビードフォーマーでは、中心軸と溝の底面とがなす角度θ１は２０°とされている。ビードワイヤの線径は、１．８ｍｍとされた。このビードフォーマーの傾斜角度θ２は、２０°とされた。従って、表１で示されるように、差（θ１−θ２）は０°であり、角度βは９０°である。
【００４５】
［比較例１］
比較例１の製造方法では、図５で示されたとおり、ビードフォーマーの中心軸は前後方向に対して傾斜していない。すなわち、ビードフォーマーの傾斜角度θ２は０°とされた。従って、差（θ１−θ２）は２０°であり、角度βは７０°である。これらの他は、実施例１と同様とされた。比較例１は従来のタイヤ製造方法である。
【００４６】
［実施２−４］
傾斜角度θ２を変更し、差（θ１−θ２）及び角度βを表１に示されるとおりとした他は実施例１と同様にして、タイヤの製造を試みた。
【００４７】
［巻崩れ不良率］
実施例１−３及び比較例１−２について、それぞれ１０００本のタイヤを製作し、コアの巻崩れ不良の不良率が計算された。この結果が比較例１を１００とした指数で表１に示されている。値が小さいほどコアの巻崩れ不良が抑えられている。値が小さいほど、評価が高い。なお、実施例４については、使用した製造装置の制約で、差(θ１−θ２)を−５°より小さくしたとき、コアの組み立てができなかった。このため、不良率は示されていない。
【００４８】
【表１】
2018020455.tif 000003
【００４９】
表１に示されるように、実施例は、比較例に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上説明された方法は、種々のタイヤの製造に適用されうる。
【符号の説明】
【００５１】
２、４６・・・ビードフォーマー
４、５８・・・溝
６、４０・・・ビードワイヤ
８、５６・・・供給機
１０、６０・・・底面
２０・・・タイヤ
２２・・・ビード
２４・・・サイドウォール
２６・・・クリンチ
２８・・・カーカス
３０・・・インナーライナー
３２・・・フィラー
３４・・・コア
３６・・・第一エイペックス
３８・・・第二エイペックス
４２・・・ワイヤ断面
４４・・・コア組み立て装置
４８・・・回転軸
５０・・・回転機
５２・・・移動機
５４・・・傾斜機
【図１】
2018020455.tif 000004
【図２】
2018020455.tif 000005
【図３】
2018020455.tif 000006
【図４】
2018020455.tif 000007
【図５】
2018020455.tif 000008
【図６】
2018020455.tif 000009