(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機から未加硫ゴムからなる帯状のビードフィラを押し出し、次いで、この帯状のビードフィラを回転可能に支持されたドラムの外周面に掛け回して冷却し、次いで、この帯状のビードフィラを円環状のビードリングの外周面に巻き付けて環状に成形する前に、この帯状のビードフィラに癖付けを行うタイヤ用ビードフィラの癖付け方法であって、
前記ドラムを、相対的に大径の大径ドラムとこの大径ドラムのドラム幅方向に隣接する相対的に小径の小径ドラムとにより形成して、前記帯状のビードフィラを立てた状態にして、前記帯状のビードフィラの高さの基端面となる高さ方向の一方面を前記小径ドラムの外周面によって保持し、前記帯状のビードフィラの厚さの基端面となる厚さ方向の一方面を前記大径ドラムの側面によって保持して掛け回して冷却することにより、前記帯状のビードフィラに対して、環状に成形した際の外周側が内周側となる側に比して長くなる癖付けをすることを特徴とするタイヤ用ビードフィラの癖付け方法。
【請求項２】
前記大径ドラムの内部に冷媒を流通させることによって冷却した前記大径ドラムにより、前記帯状のビードフィラを冷却する請求項１に記載のタイヤ用ビードフィラの癖付け方法。
【請求項３】
前記小径ドラムとして、外径が異なる着脱自在な複数の小径ドラムを用意しておき、これら複数の小径ドラムの中から任意に選択した小径ドラムを、前記の大径ドラムのドラム幅方向に隣接して装着する請求項１または２に記載のタイヤ用ビードフィラの癖付け方法。
【請求項４】
未加硫ゴムからなる帯状のビードフィラの押出機と、前記帯状のビードフィラを円環状のビードリングの外周面で環状にする巻き付け機との間に配置された状態になり、前記帯状のビードフィラを外周面に巻き付けた状態で冷却する回転可能なドラムを備えたタイヤ用ビードフィラの癖付け装置であって、
前記ドラムが、相対的に大径の大径ドラムとこの大径ドラムのドラム幅方向に隣接する相対的に小径の小径ドラムとを有し、前記帯状のビードフィラを立てた状態にして、前記帯状のビードフィラの高さの基端面となる高さ方向の一方面を前記小径ドラムの外周面によって保持し、前記帯状のビードフィラの厚さの基端面となる厚さ方向の一方面を前記大径ドラムの側面によって保持して掛け回す構成にしたことを特徴とするタイヤ用ビードフィラの癖付け装置。
【請求項５】
前記大径ドラムが内部に流路を有し、この流路に冷媒を供給する冷媒供給部を備えた請求項４に記載のタイヤ用ビードフィラの癖付け装置。
【請求項６】
前記小径ドラムとして外径が異なる着脱自在な複数の小径ドラムを備え、これら複数の小径ドラムの中から任意に選択した小径ドラムが、前記の大径ドラムのドラム幅方向に隣接して装着された状態になる構成にした請求項４または５に記載のタイヤ用ビードフィラの癖付け装置。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれかのタイヤ用ビードフィラの癖付け方法により癖付けされた前記帯状のビードフィラを円環状のビードリングの外周面に環状に巻き付けるとともに、この環状にしたビードフィラの内周面を前記ビードリングの外周面に接合することを特徴とするビード部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用ビードフィラの癖付け方法および装置並びにビード部材の製造方法に関し、さらに詳しくは、帯状のビードフィラを環状に成形した際に、ビードフィラに生じる不要なシワや変形を抑制することができ、生産性よく高品質のビード部材を製造することを可能にするタイヤ用ビードフィラの癖付け方法および装置並びにビード部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの製造工程では、未加硫ゴムを用いた様々な部材が使用されている。これら部材の一つにビード部材がある。ビード部材は、円環状のビードリングの外周側に未加硫ゴムで形成された断面略三角形のビードフィラが接合されて形成されている。一般的にビードフィラは、未加硫ゴムを押出機により押し出されて帯状に成形される。その後、帯状のビードフィラは適宜冷却されてから円環状のビードリングの外周面に巻き付けられて環状に成形されるとともに、ビードリングに接合される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、ビードフィラは帯状から環状に成形される際には、周方向に伸ばされることになり、環状外周側になる程、伸び歪みが大きくなる。この伸び歪みに起因して環状のビードフィラにはシュリンクが発生する。このシュリンクによって、環状のビードフィラは、半径方向にしっかりと拡がった状態にならずに、倒れ込んだ状態になることがある。特に、ビードフィラの高さが大きくなる程、この倒れ込みが生じ易くなる。倒れ込んだ状態になった環状のビードフィラでは、不要なシワや変形が発生するため、製造したタイヤの品質にも影響が生じる。また、ビードフィラが倒れ込みそうな場合は倒れ込まないように追加の作業が必要になり、倒れ込んだ状態になった場合にはそれを修正する追加の作業が必要になるため、生産性を向上させるには障害の一因になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５４４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、帯状のビードフィラを環状に成形した際に、ビードフィラに生じる不要なシワや変形を抑制することができ、生産性よく高品質のビード部材を製造することを可能にするタイヤ用ビードフィラの癖付け方法および装置並びにビード部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明のタイヤ用ビードフィラの癖付け方法は、押出機から未加硫ゴムからなる帯状のビードフィラを押し出し、次いで、この帯状のビードフィラを回転可能に支持されたドラムの外周面に掛け回して冷却し、次いで、この帯状のビードフィラを円環状のビードリングの外周面に巻き付けて環状に成形する前に、この帯状のビードフィラに癖付けを行うタイヤ用ビードフィラの癖付け方法であって、前記ドラムを、相対的に大径の大径ドラムとこの大径ドラムのドラム幅方向に隣接する相対的に小径の小径ドラムとにより形成して、前記帯状のビードフィラを立てた状態にして、前記帯状のビードフィラの高さの基端面となる高さ方向の一方面を前記小径ドラムの外周面によって保持し、前記帯状のビードフィラの厚さの基端面となる厚さ方向の一方面を前記大径ドラムの側面によって保持して掛け回して冷却することにより、前記帯状のビードフィラに対して、環状に成形した際の外周側が内周側となる側に比して長くなる癖付けをすることを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するため本発明のタイヤ用ビードフィラの癖付け装置は、未加硫ゴムからなる帯状のビードフィラの押出機と、前記帯状のビードフィラを円環状のビードリングの外周面で環状にする巻き付け機との間に配置された状態になり、前記帯状のビードフィラを外周面に巻き付けた状態で冷却する回転可能なドラムを備えたタイヤ用ビードフィラの癖付け装置であって、前記ドラムが、相対的に大径の大径ドラムとこの大径ドラムのドラム幅方向に隣接する相対的に小径の小径ドラムとを有し、前記帯状のビードフィラを立てた状態にして、前記帯状のビードフィラの高さの基端面となる高さ方向の一方面を前記小径ドラムの外周面によって保持し、前記帯状のビードフィラの厚さの基端面となる厚さ方向の一方面を前記大径ドラムの側面によって保持して掛け回す構成にしたことを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するため本発明のビード部材の製造方法は、上記のビードフィラの癖付け方法により癖付けしたビードフィラを円環状のビードリングの外周面に環状に巻き付けるとともに、この環状にしたビードフィラの内周面を前記ビードリングの外周面に接合することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、相対的に大径の大径ドラムとこの大径ドラムのドラム幅方向に隣接する相対的に小径の小径ドラムとにより形成されたドラムを用いて、帯状のビードフィラを環状に成形する前に、前記帯状のビードフィラを立てた状態にして、前記帯状のビードフィラの高さ方向の一方面を前記小径ドラムの外周面によって保持し、前記帯状のビードフィラの厚さ方向の一方面を前記大径ドラムの側面によって保持して掛け回して冷却することにより、帯状のビードフィラに対して、環状に成形した際の外周側が内周側となる側に比して長くなる癖付け行うので、環状に形成したビードフィラでは、周方向に伸ばされるとしても、伸び歪みが小さくなる。特に、環状外周側での伸び歪みが大幅に軽減されるため、シュリンクが発生し難くなる。これに伴って、環状のビードフィラは、半径方向にしっかりと拡がった状態になり、倒れ込んだ状態になることを防止できる。それ故、環状のビードフィラに生じる不要なシワや変形が抑制されて生産性よく高品質のビード部材を製造することが可能になる。
【００１０】
ここで、前記大径ドラムの内部に冷媒を流通させることによって冷却した前記大径ドラムにより、前記帯状のビードフィラを冷却することもできる。これにより、積極的に帯状のビードフィラを冷却できるので、所望状態に強固に癖付けし易くなる。
【００１１】
前記小径ドラムとして、外径が異なる着脱自在な複数の小径ドラムを用意しておき、これら複数の小径ドラムの中から任意に選択した小径ドラムを、前記の大径ドラムのドラム幅方向に隣接して装着することもできる。これにより、製造するビード部材の外径サイズに応じて、ビードフィラに適切な癖付けを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の癖付け装置を側面視で例示する説明図である。
【図２】図１の癖付け装置を構成するドラムの構造を断面視で例示する説明図である。
【図３】図２のドラムを側面視で例示する説明図である。
【図４】図３の小径ドラムの構造を側面視で例示する説明図である。
【図５】癖付け装置により癖付けされている帯状のビードフィラを側面視で例示する説明図である。
【図６】癖付けされた帯状ビードフィラを長手方向に展開して例示する説明図である。
【図７】癖付けされた帯状ビードフィラを用いて製造されたビード部材を縦断面視で例示する説明図である。
【図８】癖付けされていない帯状ビードフィラを用いて製造されたビード部材を縦断面視で例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のタイヤ用ビードフィラの癖付け方法および装置並びにビード部材の製造方法を、図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００１４】
図１に例示する本発明のビードフィラの癖付け装置１（以下、癖付け装置１という）は、押出機と巻き付け機との間に配置される。押出機は未加硫ゴムからなる帯状のビードフィラＦ１を押し出す。帯状のビードフィラＦ１は断面略三角形状である。巻き付け機は、帯状のビードフィラＦ１を環状のビードフィラＦ２に成形する。
【００１５】
癖付け装置１は、押出機から押し出された帯状のビードフィラＦ１を、外周面に掛け回した状態で冷却する回転可能なドラム２を備えている。この実施形態では９個のドラム２を備えているが、ドラム２の数は適宜設定することができる。押出機から押し出された帯状のビードフィラＦ１は、癖付け装置１のそれぞれのドラム２に順次掛け回されて巻き付け機に連続的に供給される。帯状のビードフィラＦ１は、癖付け装置１では途切れることなく連続した状態になっている。
【００１６】
図２〜図４に例示するそれぞれのドラム２は金属製であり、相対的に大径の大径ドラム４と相対的に小径の小径ドラム５とにより形成されている。大径ドラム４および小径ドラム５はドラム軸３の軸方向一端側に固定され、互いがドラム軸方向に隣接配置されて回転可能に軸支されている。
【００１７】
具体的には、ドラム軸３は軸受け６によって回転可能に軸支されていて、大径ドラム４および小径ドラム５はドラム軸３に挿通した状態になっている。この実施形態では、小径ドラム５は、切り欠き部５ｂを有するＣ字状の本体と、切り欠き部５ｂに嵌合して固定されるセグメント５ａとで構成されている。小径ドラム５として、外径Ｄが異なる複数の小径ドラム５Ａ、５Ｂ、５Ｃが備わっている。
【００１８】
小径ドラム５をこのような構成にすることによって、ドラム軸３に対して外径の異なる小径ドラム５を迅速、かつ、容易に着脱できる。即ち、複数の小径ドラム５Ａ、５Ｂ、５Ｃから任意に選択した１つの小径ドラム５を、少ない工数でドラム軸３に装着することができる。尚、セグメント５ａおよび切り欠き部５ｂを設けずに、小径ドラム５を単純な円環体にすることもできる。
【００１９】
この実施形態では、ドラム軸３の軸方向他端側にロータリジョイント８を介して、冷媒供給部７が接続されている。ドラム軸３および大径ドラム４は内部に流路Ｈを備えていて、これら流路Ｈは連通している。冷媒供給部７から供給された冷媒Ｃが流路Ｈを流通する構成になっている。ドラム軸３の内部の流路Ｈと大径ドラム４の内部の流路Ｈとは、ホース等を介して連通させることもできる。冷媒Ｃとしては水等を例示できる。冷媒Ｃの温度は例えば２０℃以上４０℃以下の範囲に設定される。
【００２０】
流路Ｈは例えば、冷媒供給部７から供給された冷媒Ｃが冷媒供給部７に還流して循環するように形成される。そして、冷媒供給部７にて一定の温度範囲に維持された冷媒Ｃを流路Ｈに流通させる。
【００２１】
大径ドラム４と小径ドラム５との外径差は、例えば５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度にして、掛け回す帯状のビードフィラＦ１の高さよりも大きくするとよい。また、小径ドラム５の幅ｗは例えば６０ｍｍ〜９０ｍｍ程度にして、掛け回したビードフィラＦ１を安定して保持できる大きさにする。
【００２２】
以下、本発明のタイヤ用ビードフィラの癖付け方法の手順およびビード部材の製造方法の手順を説明する。
【００２３】
図７に例示するように本発明により製造されるビード部材Ｂは、円環状のビードリングＢ１と、ビードリングＢ１の外周面に接合された環状のビードフィラＦ２とで形成された円環状体である。帯状のビードフィラＦ１が環状にされてビードリングＢ１の外周面に接合されている。帯状のビードフィラＦ１は、本発明の癖付け方法により癖付けされたものである。
【００２４】
一方、癖付けしていない従来の帯状のビードフィラＦが環状にされてビードリングＢ１の外周面に接合されて製造されたビード部材Ｂを図８に例示する。このビード部材Ｂでは、ビードフィラＦは破線で示した半径方向にしっかりと拡がった状態ではなく、倒れ込んだ状態になっている。
【００２５】
本発明により帯状のビードフィラＦ１を癖付けするには、まず、押出機から未加硫ゴムからなる帯状のビードフィラＦ１を押し出す。押し出された帯状のビードフィラＦ１の温度は例えば、８０℃〜１００℃程度の高温である。
【００２６】
小径ドラム５の外径Ｄの大きさによって、帯状のビードフィラＦ１に対する癖付けの程度（曲率の大きさ）が変化する。したがって、製造するビード部材のビードリングＢ１の外径に応じて、複数の小径ドラム５の中から適切な外径Ｄの小径ドラム５を選択してドラム軸３に装着しておく。
【００２７】
押し出した帯状のビードフィラＦ１は図２、図５に例示するように、それぞれのドラム２の外周面に順次掛け回す。詳しくは、断面略三角形のビードフィラＦ１の底面（高さ方向ｈ一方面）を小径ドラム５の外周面に当接させて保持し、ビードフィラＦ１の厚さ方向の一方面を大径ドラム４の側面に当接させて保持して、ビードフィラＦ１を立てた状態にして掛け回す。また、流路Ｈには冷媒Ｃを流通させて大径ドラム４を冷却し、この冷却した大径ドラム４によってビードフィラＦ１を冷却する。
【００２８】
このようにドラム２に掛け回して冷却することで、高温の帯状のビードフィラＦ１は掛け回した際に外周側になる範囲が相対的に伸ばされて徐々に硬くなる。これにより帯状のビードフィラＦ１に対して、図６に例示するように環状に成形した際の外周側が内周側となる側に比して長くなる癖付けをする。図６では、帯状のビードフィラＦ１を環状に形成する際の巻き付け方向をＷで示し、癖付けしていない状態のビードフィラＦ１を破線で示している。ビードフィラＦ１の高さ方向ｈの断面略三角形の頂点側が環状に成形した際の外周側となる範囲であり、高さ方向ｈの断面略三角形の底面側が環状に成形した際の内周側となる範囲である。
【００２９】
癖付け装置１により癖付けされた帯状のビードフィラＦ１は、巻き付き機に供給される。巻き付け機では、供給された帯状のビードフィラＦ１は、ビードリングＢ１の外周面に環状に巻き付けられるとともに、環状に巻き付いたビードフィラＦ１の内周面がビードリングＢ１の外周面に接合される。環状にビードリングに巻き付けられるビードフィラＦ１は適切な長さで切断されて、環状のビードフィラＦ２となってビードリングＢ１と一体となって図７に例示するビード部材Ｂが製造される。
【００３０】
本発明では、帯状のビードフィラＦ１を環状に成形する前に、上記のように癖付け行うので、環状のビードフィラＦ２では、周方向に伸ばされるとしても、伸び歪みが小さくなる。特に、環状外周側での伸び歪みが大幅に軽減されるため、シュリンクが発生し難くなる。これに伴って、環状のビードフィラＦ２は、半径方向Ｒにしっかりと拡がった状態になり、倒れ込んだ状態になることを防止できる。即ち、図８に例示するビードフィラＦのように変形して倒れ込んだ状態になることを回避できる。
【００３１】
そのため、環状のビードフィラＦ２に生じる不要なシワや変形が抑制される。これに伴ってタイヤを高品質に維持するには有利になる。例えば、後工程にビード部材Ｂを搬送したり、ビード部材Ｂを一時的にストックするために、傾斜周面を有する円筒体のビードセパレータにビード部材Ｂをセットする際に、ビードフィラＦ２には不要なシワや変形が生じ難くなる。
【００３２】
また、ビードフィラＦ２が倒れ込まないようにするための追加の作業、倒れ込んだ状態になった場合にはそれを修正する追加の作業が不要になるため、ビード部材Ｂの生産性を向上させるには有利になる。特に、ビードフィラＦ１の高さが大きくなる程、環状にした際に倒れ込みが生じ易くなるため、本発明は、ビードフィラＦ１の高さが例えば５０ｍｍ以上の場合に適用すると、得られる効果が一段と大きくなる。
【００３３】
この実施形態のように、冷却した大径ドラム４により帯状のビードフィラＦ１を積極的に冷却すると、高温のビードフィラＦ１を急冷できるので所望状態に強固に癖付けし易くなる。尚、ビードフィラＦ１は冷媒Ｃを用いることなく積極的に冷却することもできる。例えば、ドラム２（大径ドラム４）に送風機によって風を当てて空冷によって積極的に冷却する。空冷効果を向上させるために、ドラム２（大径ドラム４）にフィンを突設するとよい。
【００３４】
小径ドラム５の外径Ｄの大きさによって、帯状のビードフィラＦ１に対する癖付けの程度（曲率の大きさ）が変化する。したがって、小径ドラム５として、ドラム軸３に対して着脱自在で、外径Ｄが異なる複数の小径ドラム５Ａ、５Ｂ、５Ｃを用意しておくと、製造するビード部材Ｂの外径サイズに応じて、帯状のビードフィラＦ１に適切な癖付けを行うことができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  癖付け装置
２  ドラム
３  ドラム軸
４  大径ドラム
５（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）  小径ドラム
５ａ  セグメント
５ｂ  切り欠き部
６  軸受け
７  冷媒供給部
８  ロータリジョイント
Ｂ  ビード部材
Ｂ１  ビードリング
Ｆ１  帯状のビードフィラ
Ｆ、Ｆ２  環状のビードフィラ
Ｃ  冷媒
Ｈ  流路
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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