(57)【要約】【課題】ビードコアの成形に際して、単線ビードの巻き崩れが発生することを十分に抑制して、生産性の低下を招くことがないビードコア成形方法およびビードコア成形装置を提供する。【解決手段】所定のテーパー角で傾斜した底面を有する溝部が外周面に形成されたビードフォーマーと、ビードフォーマーを回転させる回転軸と、ビードフォーマーに単線ビードを供給する単線ビード供給部とを備えたビードコア成形装置を用いて、単線ビードを溝部の底面上に巻き重ねることによりビードコアを成形するビードコア成形方法であって、単線ビードを溝部の底面に対して略垂直に供給して巻き重ねるビードコア成形方法。単線ビードが溝部の底面に対して略垂直に供給されるように、ビードフォーマーの回転軸または単線ビード供給部を傾けるビードコア成形方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のテーパー角で傾斜した底面を有する溝部が外周面に形成されたビードフォーマーと、前記ビードフォーマーを回転させる回転軸と、前記ビードフォーマーに単線ビードを供給する単線ビード供給部とを備えたビードコア成形装置を用いて、前記単線ビードを前記溝部の底面上に巻き重ねることによりビードコアを成形するビードコア成形方法であって、
前記単線ビードを、前記溝部の底面に対して略垂直に供給して巻き重ねることを特徴とするビードコア成形方法。
【請求項２】
前記単線ビードが前記溝部の底面に対して略垂直に供給されるように、前記ビードフォーマーの前記回転軸を傾けることを特徴とする請求項１に記載のビードコア成形方法。
【請求項３】
前記回転軸に対する前記溝部の底面のテーパー角と、水平面に対する前記回転軸を傾ける角度との差が±５°の範囲内になるように、前記回転軸の傾きを制御することを特徴とする請求項２に記載のビードコア成形方法。
【請求項４】
前記単線ビードが前記溝部の底面に対して略垂直に供給されるように、前記単線ビード供給部を傾けることを特徴とする請求項１に記載のビードコア成形方法。
【請求項５】
所定のテーパー角で傾斜した底面を有する溝部が外周面に形成されたビードフォーマーと、前記ビードフォーマーを回転させる回転軸と、前記ビードフォーマーに単線ビードを供給する単線ビード供給部とを備え、前記単線ビードを前記溝部の底面上に巻き重ねることによりビードコアを成形するビードコア成形装置であって、
前記単線ビードが前記溝部の底面に対して略垂直に供給されるように、前記単線ビード供給部と前記ビードフォーマーが配置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６】
前記単線ビード供給部から前記単線ビードが前記溝部の底面に対して略垂直に供給されるように、前記ビードフォーマーの前記回転軸が傾けられていることを特徴とする請求項５に記載のビードコア成形装置。
【請求項７】
前記単線ビード供給部から前記単線ビードが前記溝部の底面に対して略垂直に供給されるように、前記単線ビード供給部が傾けられていることを特徴とする請求項５に記載のビードコア成形装置。
【請求項８】
前記単線ビード供給部が、前記ビードフォーマーに巻き重ねる方向と同じ方向のクセ付けを前記単線ビードに施すクセ付けローラーを備えていることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載のビードコア成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤのビードコアを成形するビードコア成形方法およびビードコア成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤのビード部には、リムにタイヤを嵌合させるために、ビードワイヤー（金属線）にコーティングゴムを付着させた単線ビードを巻き重ねて円環状に形成されたビードコアが埋設されている。そして、このビードコアは、製造方法と耐久性を配慮し、単線ビードを幅方向及び縦方向に複数列、複数段巻き重ねることにより、断面六角形状の構造に形成されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図５は、従来のビードコア成形装置を模式的に示す図である。図５に示すように、ビードコア成形装置は、水平方向に伸びる回転軸ｃと回転軸ｃに対して直角方向に取り付けられた円盤状のビードフォーマーｂと、単線ビード繰り出し部ｄから単線ビードＷを繰り出してビードフォーマーｂに供給する単線ビード供給部を備えている。このビードフォーマーｂの外周面ａは、先端に向けて径が小さくなるように所定のテーパー角θ１で傾斜しており、溝部が形成されている。
【０００４】
図６はビードフォーマーの外周面に形成された溝部の拡大断面図であり、ビードフォーマー１の外周面には、外周面と同じテーパー角θ１で傾斜する底面ｅ１を有する溝部ｅが形成されており、底面ｅ１の両側に壁面ｅ２、ｅ３が設けられている。そして、溝部の底面ｅ１に単線ビードＷが供給され、複数列、複数段巻き重ねることによりビードコアが成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３―７８９０２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、上記した従来のビードコア成形方法の場合、単線ビードを巻き重ねる際に巻き崩れが生じることがあった。このように単線ビードの巻き崩れが生じたビードコアは、製品タイヤの耐久性能を低下させる恐れがあるため、仕損品としてスクラップされ、生産性の低下を招く要因ともなっていた。
【０００７】
また、発生した巻き崩れが悪化しないように、ビードフォーマーの回転速度を低下させて対応していたが、このような対応も結果として生産性の低下を招いてしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、ビードコアの成形に際して、単線ビードの巻き崩れが発生することを十分に抑制して、生産性の低下を招くことがないビードコア成形方法およびビードコア成形装置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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、
所定のテーパー角で傾斜した底面を有する溝部が外周面に形成されたビードフォーマーと、前記ビードフォーマーを回転させる回転軸と、前記ビードフォーマーに単線ビードを供給する単線ビード供給部とを備えたビードコア成形装置を用いて、前記単線ビードを前記溝部の底面上に巻き重ねることによりビードコアを成形するビードコア成形方法であって、
前記単線ビードを、前記溝部の底面に対して略垂直に供給して巻き重ねることを特徴とするビードコア成形方法である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、
前記単線ビードが前記溝部の底面に対して略垂直に供給されるように、前記ビードフォーマーの前記回転軸を傾けることを特徴とする請求項１に記載のビードコア成形方法である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、
前記回転軸に対する前記溝部の底面のテーパー角と、水平面に対する前記回転軸を傾ける角度との差が±５°の範囲内になるように、前記回転軸の傾きを制御することを特徴とする請求項２に記載のビードコア成形方法である。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、
前記単線ビードが前記溝部の底面に対して略垂直に供給されるように、前記単線ビード供給部を傾けることを特徴とする請求項１に記載のビードコア成形方法である。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、
所定のテーパー角で傾斜した底面を有する溝部が外周面に形成されたビードフォーマーと、前記ビードフォーマーを回転させる回転軸と、前記ビードフォーマーに単線ビードを供給する単線ビード供給部とを備え、前記単線ビードを前記溝部の底面上に巻き重ねることによりビードコアを成形するビードコア成形装置であって、
前記単線ビードが前記溝部の底面に対して略垂直に供給されるように、前記単線ビード供給部と前記ビードフォーマーが配置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。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、
前記単線ビード供給部から前記単線ビードが前記溝部の底面に対して略垂直に供給されるように、前記ビードフォーマーの前記回転軸が傾けられていることを特徴とする請求項５に記載のビードコア成形装置である。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、
前記単線ビード供給部から前記単線ビードが前記溝部の底面に対して略垂直に供給されるように、前記単線ビード供給部が傾けられていることを特徴とする請求項５に記載のビードコア成形装置である。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、
前記単線ビード供給部が、前記ビードフォーマーに巻き重ねる方向と同じ方向のクセ付けを前記単線ビードに施すクセ付けローラーを備えていることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載のビードコア成形装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ビードコアの成形に際して、単線ビードの巻き崩れが発生することを十分に抑制して、生産性の低下を招くことがないビードコア成形方法およびビードコア成形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るビードコア成形装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るビードコア成形装置におけるビードフォーマーの外周面に形成された溝部の拡大断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るビードコア成形装置を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係るビードコア成形装置を示す図である。
【図５】従来のビードコア成形装置を示す図である。
【図６】ビードフォーマーの外周面に形成された溝部の拡大断面図である。
【図７】従来のビードコア成形装置によるビードコアの成形過程を示す図である。
【図８】従来のビードコア成形装置によるビードコアの成形過程を示す図である。
【図９】単線ビードの巻き崩れが生じたビードコアの断面の拡大写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。
【００２０】
本発明者は、本発明に先立って、従来のビードコア成形装置を用いた場合、何故に、単線ビードの巻き崩れが生じるのか、その原因について検討を行い、以下の知見を得た。
【００２１】
図７は、従来のビードコア成形装置を用いた場合に発生する単線ビードの巻き崩れを説明する図である。なお、図７においては、溝部の底面ｅ１のテーパー角θ１を２０°、単線ビードＷの径を１．８ｍｍφとしている。単線ビードＷは、最初に、溝部の最低位置ｅ４を出発点として、傾斜した底面ｅ１を上るように順次巻き付けられていく。このとき、巻き付けられる単線ビードＷは隣接する１本前の単線ビードＷの上方に巻き付けられるため、１．８ｍｍピッチで正確に巻き付けることができる。
【００２２】
順次巻き付けられて溝部の壁面ｅ２（図６参照）に到達した単線ビードＷは、折り返して溝部の底面ｅ１を下るように、他方の壁面ｅ３に向けて順次巻き付けられていく。しかし、このときは、巻き付けられる単線ビードＷは隣接する１本前の単線ビードＷの下方に巻き付けられるため、単線ビードＷの表面に被覆されているコーティングゴムの粘着性により引っ掛かりが生じることがあり、このような引っ掛かりが生じた状態のまま巻き付けを継続すると、手前の単線ビードＷに乗り上げてしまい、隣り合う単線ビードＷ同士が上下に部分的に重なってしまう。
【００２３】
一旦、このような単線ビードＷの乗り上げが発生してしまうと、図８に示すように、次に巻き回される単線ビードＷにも乗り上げが発生しやすくなり、単線ビードＷの乗り上げが連鎖的に生じて、最終的に、図９に示すように、単線ビードＷの巻き崩れが生じたビードコアが成形される。
【００２４】
このように、従来のビードコアの成形においては、傾斜した溝部の底面ｅ１を上り下りするように単線ビードＷを巻き付けていたため、溝部の底面ｅ１を下って単線ビードＷを巻き付ける際に、隣接する１本前の単線ビードＷとの間で上下関係が生じて巻き崩れの発生を招いていた。
【００２５】
そして、単線ビードの巻き崩れは、テーパー角が大きくなるに従って発生し易く、特に、上記した２０°のテーパー角よりも大きなテーパー角の場合、巻き崩れが発生しないように単線ビードを巻き重ねることが難しかった。
【００２６】
そこで、本発明者は、隣接する１本前の単線ビードＷとの間で上下関係が生じないように、溝部の底面ｅ１に対して単線ビードＷを略垂直に供給しながら巻き付けることを考え、実験の結果、単線ビードＷの乗り上げの発生が抑制されて単線ビードＷの巻き崩れが防止できることを確認した。
【００２７】
即ち、本発明に係るビードコア成形方法は、単線ビードを溝部の底面上に巻き重ねるにあたって、単線ビードを溝部の底面に対して略垂直に供給して巻き重ねることを特徴としており、このように単線ビードを溝部の底面に対して略垂直に供給する具体的な方法として、以下の第１の実施の形態や第２の実施の形態を挙げることができる。
【００２８】
（１）第１の実施の形態
本実施の形態においては、単線ビードが溝部の底面に対して略垂直に供給されるように、ビードフォーマーの回転軸を傾けて、単線ビードを巻き付け、巻き重ねる。図１は本実施の形態に係るビードコア成形装置を示す図であり、図２は図１中のビードフォーマーの外周面に形成された溝部の拡大断面図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施の形態に係るビードコア成形装置は、従来のビードコア成形装置と同様に、所定のテーパー角θ１で傾斜した外周面ａを有するビードフォーマー１と、ビードフォーマー１を回転させる回転軸２と、単線ビード繰り出し部３から単線ビードＷを繰り出してビードフォーマー１に供給する単線ビード供給部とを備えており、外周面ａと同じテーパー角θ１で傾斜した底面ｅ１を有する溝部ｅが外周面ａに形成されている（図２参照）。
【００３０】
しかし、本実施の形態においては、単線ビードＷを溝部ｅの底面ｅ１に対して略垂直に供給しながら巻き重ねるために、ビードフォーマー１の回転軸２が所定の角度θ２で傾けられている点で従来と異なる。
【００３１】
このようにビードフォーマー１の回転軸２を傾けて単線ビードＷを溝部ｅの底面ｅ１に対して略垂直に供給することにより、図２に示すように、単線ビードＷを溝部ｅの底面ｅ１に巻き付ける際に、隣接する１本前の単線ビードＷとの間で上下関係が生じなくなり、単線ビードＷが手前の単線ビードＷに乗り上げることを適切に防止することができる。この結果、ビードコアの成形に際して、単線ビードＷの巻き崩れが発生することを十分に抑制して、優れた品質のビードコアを高い生産性で成形することができる。
【００３２】
なお、図１に示すように、単線ビード供給部の単線ビード繰り出し部３から繰り出された単線ビードＷが水平面に対して略鉛直に供給される場合には、回転軸２に対する溝部ｅの底面ｅ１のテーパー角θ１と、水平面に対する回転軸２を傾ける角度θ２との差が±５°の範囲内になるように回転軸２の傾きを制御することが好ましい。これにより、供給される単線ビードＷに対して溝部ｅの底面ｅ１を適切に略垂直にすることができる。
【００３３】
（２）第２の実施の形態
本実施の形態においては、単線ビードが溝部の底面に対して略垂直に供給されるように、単線ビード供給部を傾けて、単線ビードを巻き付ける。図３は本実施の形態に係るビードコア成形装置を示す図である。
【００３４】
図３に示すように、本実施の形態に係るビードコア成形装置は、単線ビードＷが溝部の底面に対して略垂直に供給されるように、単線ビード繰り出し部３を備えた単線ビード供給部を所定の角度θ３で傾けて配置している点で第１の実施の形態に係るビードコア成形装置と異なる。
【００３５】
このように、単線ビード供給部を傾けて配置した場合であっても、単線ビードＷを溝部の底面に対して略垂直に供給することができるため、第１の実施の形態の場合と同様に、単線ビードＷが手前の単線ビードＷに乗り上げることを適切に防止して、単線ビードＷの巻き崩れが発生することを十分に抑制することができる。
【００３６】
なお、上記した第１の実施の形態および第２の実施の形態では、ビードフォーマーと単線ビード供給部の何れか一方を傾けて配置しているが、ビードフォーマーと単線ビード供給部の両方を適切に傾けて、単線ビードが溝部の底面に対して略垂直に供給されるように配置してもよい。
【００３７】
（３）第３の実施の形態
本実施の形態においては、単線ビード供給部が、ビードフォーマーに巻き回す方向と同じ方向のクセ付けを単線ビードに施すクセ付けローラーを備えている。このようなクセ付けローラーを経由させて単線ビードを供給することにより、ビードフォーマーに巻き付けやすくなり好ましい。
【００３８】
図４は本実施の形態に係るビードコア成形装置を示す図である。本実施の形態に係るビードコア成形装置は、単線ビード繰り出し部３の先に、ビードフォーマー１に巻き回す方向と同じ方向のクセ付けを単線ビードＷに施すクセ付けローラー４が配置されている点で上記した各実施の形態と異なる。なお、図４中の符号５は供給された単線ビードＷをビードフォーマー１に押さえつけるための押えローラーである。
【００３９】
このように、ビードフォーマー１に供給する前の単線ビードＷに巻き重ねる方向と同じ方向のクセ付けを施すことにより、上記のように単線ビードをビードフォーマーに巻き付けやすくなるため、ビードフォーマー１の回転速度を落とすことなく巻き重ねができ、しかも、巻き崩れの発生が抑制されて、仕損を低減させることができる。
【００４０】
なお、本実施の形態において、上記した第２の実施の形態のように、単線ビード供給部を傾けて配置する場合には、単線ビードがビードフォーマーの溝部の底面に対して垂直に供給されるように、クセ付けローラーも同様に傾けて配置される。
【実施例】
【００４１】
１．試験体の作製
（１）成形方法
２０°のテーパー角（θ１）で傾斜した底面を有する溝部が外周面に形成されたビードフォーマーに、素線径１．５５ｍｍのビードワイヤーにコーティングゴムを付着させた単線ビードを表１に示す並び本数で７段巻き回すことにより実施例、従来例および比較例に示す６角形状のビードコアをそれぞれ１００本成形した。
【００４２】
【表１】
2015196243.tif 000003
【００４３】
（２）回転軸を傾ける角度θ２
実施例１では、水平面に対して回転軸を傾ける角度θ２を１５°、実施例２では２０°、実施例３では２５°に設定した。一方、従来例および比較例１では回転軸を傾けなかった（θ２＝０°）。また、比較例２では回転軸を傾ける角度θ２を３０°に設定した。なお、表２には、テーパー角θ１と回転軸を傾ける角度θ２との差（θ１−θ２）を記載している。このθ１−θ２が０°に近いほど、単線ビードが溝部の底面に対して略垂直に供給されていることになる。
【００４４】
（３）巻き取り速度
表２に示すように、実施例および比較例の各々で巻き取り速度を３０００ｒｐｍに設定し、従来例では１０００ｒｐｍに設定した。
【００４５】
２．評価
成形されたビードコアを目視にて確認して、単線ビードの巻き崩れの程度を１０段階で評価した。即ち、成形した１００本のビードコアのうち単線ビードの巻き崩れが発生した数が最も少なかった例を１０点、最も多かった例を１点として、１０段階で評価した。評価結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】
2015196243.tif 000004
【００４７】
表２より、単線ビードが溝部の底面に対して略垂直に供給されるようにθ１−θ２を±５°以内に設定した実施例１〜３では、単線ビードの巻き崩れが少ないビードコアを成形できることが確認された。
【００４８】
さらに、実施例１〜３と従来例とを比較すると、巻き取り速度を速めているにも拘らず、点数の高いビードコアを成形できていることから、単線ビードを溝部の底面に対して略垂直に供給させることにより、従来よりも品質の高いビードコアを生産性高く成形できることが確認された。
【００４９】
また、比較例２では、単線ビードをビードフォーマーに適切に巻き付けることができず、単線ビードが溝部の底面に対して略垂直に供給される角度を超えて回転軸を傾けると、適切にビードコアを成形することが困難となることが確認された。
【００５０】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、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できる。
【符号の説明】
【００５１】
１、ｂ          ビードフォーマー
２、ｃ          回転軸
３、ｄ          単線ビード繰り出し部
４              クセ付けローラー
５              押えローラー
ａ              外周面
ｅ              溝部
ｅ１            溝部の底面
ｅ２、ｅ３      溝部の壁面
ｅ４            溝部の最低位置
Ｗ              単線ビード
θ１            テーパー角
θ２            回転軸を傾ける角度
θ３            単線ビード供給部を傾ける角度
【図１】
2015196243.tif 000005
【図２】
2015196243.tif 000006
【図３】
2015196243.tif 000007
【図４】
2015196243.tif 000008
【図５】
2015196243.tif 000009
【図６】
2015196243.tif 000010
【図７】
2015196243.tif 000011
【図８】
2015196243.tif 000012
【図９】
2015196243.tif 000013