(57)【要約】【課題】底面に対し垂直な側面部を有する断面多角形状のビードコアを、簡易かつ効率的に製造するためのビードコアの成型装置および製造方法を提供する。【解決手段】金属ワイヤ１を巻き取るためのガイド部２１を有するビードフォーマと、ビードフォーマに近接して配置され、金属ワイヤ１を担持する開口部を有し、開口部に担持した金属ワイヤ１をガイド部２１の幅方向に移動可能なピッチローラと、を備えるビードコアの成型装置である。ガイド部２１が、底部２１Ａに対し垂直な壁部１２Ｂと、底部２１Ａおよび壁部２１Ｂを繋ぐ傾斜部２１Ｃと、を有する。底面に対し垂直な側面部を有する断面多角形状のビードコアを製造するにあたり、上記ビードコアの成型装置を用いて断面多角形状ビードコアの成型を行うビードコアの製造方法である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ワイヤを巻き取るためのガイド部を有するビードフォーマと、該ビードフォーマに近接して配置され、前記金属ワイヤを担持する開口部を有し、該開口部に担持した金属ワイヤを前記ガイド部の幅方向に移動可能なピッチローラと、を備えるビードコアの成型装置において、
前記ガイド部が、底部に対し垂直な壁部と、該底部および壁部を繋ぐ傾斜部と、を有することを特徴とするビードコアの成型装置。
【請求項２】
前記ピッチローラのローラ幅が、前記開口部の幅より０．２〜０．６ｍｍ大きい請求項１記載のビードコアの成型装置。
【請求項３】
底面に対し垂直な側面部を有する断面多角形状のビードコアを製造するにあたり、請求項１または２記載のビードコアの成型装置を用いて、該断面多角形状ビードコアの成型を行うことを特徴とするビードコアの製造方法。
【請求項４】
前記ガイド部における前記壁部の下端高さを、前記断面多角形状ビードコアの垂直側面部の下端を形成する前記金属ワイヤの段数に基づき決定する請求項３記載のビードコアの製造方法。
【請求項５】
前記断面多角形状ビードコアの垂直側面部近傍における前記金属ワイヤの巻取りを、変則小ピッチ送りにより行う請求項３または４記載のビードコアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビードコアの成型装置および製造方法（以下、単に「成型装置」および「製造方法」とも称する）に関し、詳しくは、底面に対し垂直な側面部を有する断面多角形状のビードコアを製造する際に用いられるビードコアの成型装置、およびそれを用いたビードコアの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤのビード部には、リムに対し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。かかるビードコアとしては、従来、製造のしやすさやビード部耐久性を確保できるなどの点から、金属ワイヤを幅方向および高さ方向の双方に複数本段列的に配列、積層して、断面形状を六角形状に形成したものが多く用いられている。
【０００３】
このような断面六角形状のビードコアは、底面と、その両側に続く傾斜面とを有するガイド部を備えたビードフォーマを用いて、簡易に製造することが可能である（例えば、特許文献１の図９参照）。
【０００４】
ビードコアに係る改良技術としては、例えば、特許文献２に、ビードコア−プライ間のフレッティングの発生と、折り返しプライのウェーブとをともに防止することを目的として、ビードコアの断面形状を実質的に十角形形状とする技術が開示されている。また、ビードコアの製造方法に関しては、例えば、特許文献３，４等に開示がある。
【特許文献１】特開平６−２８６０２２号公報（［図９］等）
【特許文献２】特開２００７−５５４６５号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開平６−１５７６４号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献４】特開２００６−１３７３８１号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、断面六角形状のビードコアの場合、慣用のビードフォーマを用いて、容易に製造することが可能である。しかしながら、例えば、特許文献２に開示されているような、断面において角部をより多くとって底面部に対し垂直な側面部を有するものとした断面多角形状のビードコアにおいては、側面部の垂直形状を金属ワイヤの積み上げにより形成する必要があり、従来のビードフォーマでは成型が困難であるという問題があった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、上記問題を解決して、底面に対し垂直な側面部を有する断面多角形状のビードコアを、簡易かつ効率的に製造するためのビードコアの成型装置および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】
【０００７】
本発明者は鋭意検討した結果、ビードコアの成型に用いられるビードフォーマのガイド部に、側面部における金属ワイヤの垂直積み上げを補助するための垂直な壁部を設けることで、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明のビードコアの成型装置は、金属ワイヤを巻き取るためのガイド部を有するビードフォーマと、該ビードフォーマに近接して配置され、前記金属ワイヤを担持する開口部を有し、該開口部に担持した金属ワイヤを前記ガイド部の幅方向に移動可能なピッチローラと、を備えるビードコアの成型装置において、
前記ガイド部が、底部に対し垂直な壁部と、該底部および壁部を繋ぐ傾斜部と、を有することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の成型装置においては、前記ピッチローラのローラ幅が、前記開口部の幅より０．２〜０．６ｍｍ大きいことが好ましい。
【００１０】
また、本発明のビードコアの製造方法は、底面に対し垂直な側面部を有する断面多角形状のビードコアを製造するにあたり、上記本発明のビードコアの成型装置を用いて、該断面多角形状ビードコアの成型を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の製造方法においては、前記ガイド部における前記壁部の下端高さを、前記断面多角形状ビードコアの垂直側面部の下端を形成する前記金属ワイヤの段数に基づき決定することができる。また、前記断面多角形状ビードコアの垂直側面部近傍における前記金属ワイヤの巻取りは、変則小ピッチ送りにより好適に行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、上記構成としたことにより、底面に対し垂直な側面部を有する断面多角形状のビードコアを簡易かつ効率的に製造することができるビードコアの成型装置および製造方法を実現することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明のビードコアの成型装置に係る概略説明図を示す。図示するように、本発明のビードコアの成型装置は、金属ワイヤ１を巻き取るためのガイド部を有するビードフォーマ２０と、ビードフォーマ２０に近接して配置されたピッチローラ１０と、を備えている。ピッチローラ１０は、後述するように、金属ワイヤ１を担持するための開口部を有しており、開口部に担持した金属ワイヤ１を、ビードフォーマ２０のガイド部の幅方向に移動させることができるものである。
【００１４】
図２に、本発明に係るビードフォーマにおけるガイド部の一好適例の断面形状を示す。図示するように、本発明においては、ビードフォーマにおけるガイド部２１が、底部２１Ａに対し垂直な壁部２１Ｂと、これら底部２１Ａおよび壁部２１Ｂを繋ぐ傾斜部２１Ｃと、を有している。ガイド部２１に垂直な壁部２１Ｂを設けたことにより、図示するような、底面に対し垂直な側面部を有する断面多角形状のビードコア４０を成型するに際して、かかる垂直側面部を形成する金属ワイヤ１の積み上げを容易に行うことが可能となる。
【００１５】
図２に示すガイド部２１は、断面八角形状のビードコア４０の成型を行うためのものである。また、図３は、断面十角形状のビードコア５０の成型を行う場合に用いられるガイド部３１を示す。この断面十角形状のビードコア５０に対応するガイド部３１は、図示するように、底部３１Ａに対し垂直な壁部３１Ｂと、これら底部３１Ａおよび壁部３１Ｂを繋ぐ傾斜部３１Ｃと、を有しており、この場合の傾斜部３１Ｃは、断面が直線状の部分と階段状の部分とからなる。
【００１６】
すなわち、本発明においては、上記壁部を備える点以外の具体的なガイド部形状については、目的とするビードコアの断面多角形状に合わせて適宜決定することができ、特に制限されるものではない。例えば、底部と壁部とを繋ぐ傾斜部の断面形状は、目的とするビードコア形状に合わせて、直線状、２以上の直線を繋いだ形状、階段状および曲線状の他、これらを組み合わせたいかなる形状としてもよい。
【００１７】
特には、ガイド部における壁部２１Ｂ，３１Ｂの下端高さｈは、断面多角形状ビードコアの垂直側面部の下端を形成する金属ワイヤ１の段数に基づき決定することが好適である。図４（ａ）に示すように、壁部４１Ｂの下端高さが妥当であれば、金属ワイヤ１の垂直方向への積み上げを容易に行うことができるが、同図（ｂ）に示すように、壁部４１Ｂの下端高さが妥当でないと、垂直積み上げ部の形状が崩れてしまう場合があり、本発明による壁部を設けるメリットが小さくなってしまう。
【００１８】
この場合、図５に示すように、金属ワイヤ１を被覆したインシュレーションゴム２は金属ワイヤの積み上げに伴い潰れるため、上記壁部の下端高さの設定は、この潰れ分を予測して適正に行うことが必要である。このインシュレーションゴムの潰れ量は、金属ワイヤを被覆するインシュレーションゴムの量により変動するので、インシュレーションゴム量に合わせて設定する。積み上げ金属ワイヤ高さの一例の、実測値、および、インシュレーションゴムの潰れを考慮しない場合の計算値を、図６のグラフに示す。
【００１９】
また、ピッチローラ１０は、図７の断面図に示すように、金属ワイヤ１を担持する開口部１１を有しており、この開口部に担持した金属ワイヤ１を、ガイド部２１の幅方向に移動させるものである。本発明において、ピッチローラ１０は、ローラ幅Ｗａが開口部１１の幅Ｗｂよりも０．２〜０．６ｍｍ大きくなるよう設定することが好ましい。これは、以下のような理由による。
【００２０】
すなわち、ピッチローラ１０は、金属ワイヤ１を開口部１１により担持して、ピッチ送りにより所定位置に金属ワイヤ１を誘導するものであるが、図８に示すように、本発明に係るガイド部２１には垂直な壁部２１Ｂがあるため、ローラ幅Ｗａが大きすぎると、ピッチ送りに伴いピッチローラ１０と壁部２１Ｂとが接触して、金属ワイヤ１が外れてしまう場合がある。一方、開口部１１の幅Ｗｂは、金属ワイヤ１を確実に担持するために、そのワイヤ径（インシュレーション径）ｗと同一とすることが必要となるので（図７参照）、上記ピッチローラ１０と壁部２１Ｂとの接触を防止して、金属ワイヤ１の外れを防止するためには、ピッチローラ１０のローラ幅Ｗａを、開口部１１の幅Ｗｂとの関係で上記のように適正化することが有効となる。なお、開口部１１の幅Ｗｂを狭くし過ぎると金属ワイヤ１の外れが発生するため、好ましくない。
【００２１】
ここで、図８中に点線で示す部分が従来のピッチローラの概略形状であり、そのローラ幅は、従来、金属ワイヤ径（インシュレーション径）＋３〜３．４ｍｍ程度に形成されていた。
【００２２】
より具体的には、例えば、本発明に係るピッチローラ１０は、ローラ幅Ｗａがインシュレーション径＋０．２ｍｍ、開口部１１の幅Ｗｂがインシュレーション径となるように、すなわち、ローラ幅Ｗａが開口部１１の幅Ｗｂよりも０．２ｍｍ大きくなるように設定することができる。
【００２３】
本発明においては、上記のような垂直壁部を有するガイド部を有するビードフォーマを備えた成型装置を用いてビードコアの成型を行う点が重要であり、これにより、底面に対し垂直な側面部を有する断面多角形状のビードコアを、容易に得ることが可能となる。本発明の成型装置は、かかるビードフォーマを備えるものであれば、それ以外の点については常法に従い構成することができ、特に制限されるものではない。
【００２４】
また、かかる本発明の成型装置を用いてビードコアを成型、製造する際の具体的な巻取り条件等についても、目的とするビードコア形状に基づき、常法に従い適宜決定することができ、特に制限されるものではないが、好適には例えば、以下のように実施することができる。
【００２５】
金属ワイヤ１の巻取りに際しては、通常は図９に示すように、同じ段の平行配列部分については、ピッチローラ１０を、インシュレーション径ｗを１ピッチＰとしてピッチ送りし、１段上に積み上げる際には０．５ピッチ、すなわち、インシュレーション径ｗの半分のピッチＰ／２で送ることにより、所望のビードコア形状を形成することができる。但し、本発明に係る断面多角形状ビードコアの垂直側面部近傍における金属ワイヤ１の巻取りに際しては、変則小ピッチ送りにより巻取りを行うことが好ましい。前述したように、断面多角形状ビードコアの垂直側面部における金属ワイヤの巻取りに際しては、ピッチローラ１０とガイド部２１の壁部２１Ｂとが接触しやすいため、図１０に示すように、ビードコアの垂直側面部近傍においてはピッチローラ１０を変則的に小ピッチｐで送り、巻き圧で落下させるものとすることで、上記接触による金属ワイヤの外れを防止することができる。
【００２６】
より具体的には、例えば、図１１に示すように、同じ段の配列部分を図中の左方向に巻き取って平行移動した後、ガイド部２１の壁部２１Ｂに接する金属ワイヤ１Ｃを巻取る際のピッチ送り量ｃは、インシュレーション径ｗを１ピッチとして０．６〜１．０ピッチでピッチ送りし、金属ワイヤ１Ｃの位置から１段上の金属ワイヤ１Ｄの位置に積上げる次のピッチ送り量ｄについては、金属ワイヤ１Ｃのピッチ送り量ｃ−０．５ピッチで送って、ワイヤ位置を修正すればよい。また一方、同じ段の配列部分を図中の右方向に巻き取って平行移動した後、１段上でガイド部２１の壁部２１Ｂに接する金属ワイヤ１Ａを巻取る際のピッチ送り量ａは０．１〜０．５ピッチでピッチ送りし、金属ワイヤ１Ａの位置から図中の左方向に平行移動させて、金属ワイヤ１Ｂを巻取る次のピッチ送り量ｂについては、金属ワイヤ１Ａの場合のピッチ送り量ａ＋０．５ピッチで送って、ワイヤ位置を修正すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のビードコアの成型装置に係る説明図である。
【図２】本発明に係るビードフォーマにおけるガイド部の一好適例を示す断面図である（断面八角形状のビードコア）。
【図３】本発明に係るビードフォーマにおけるガイド部の一好適例を示す断面図である（断面十角形状のビードコア）。
【図４】（ａ）は壁部の下端高さが妥当な場合、（ｂ）は壁部の下端高さが妥当でない場合の金属ワイヤの積み上げ状態をそれぞれ示す説明図である。
【図５】金属ワイヤを被覆したインシュレーションゴムの積み上げに伴う潰れの状態を示す説明図である。
【図６】積み上げ金属ワイヤ高さの一例の、実測値、および、インシュレーションゴムの潰れを考慮しない場合の計算値を示すグラフである。
【図７】ピッチローラに形成された開口部形状を示す拡大断面図である。
【図８】ピッチローラとガイド部の壁部とが接触した状態を示す説明図である。
【図９】金属ワイヤの巻取り工程を示す説明図である。
【図１０】ビードコアの垂直側面部近傍におけるピッチローラの変則小ピッチ送りを示す説明図である。
【図１１】金属ワイヤの巻取り工程の好適具体例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  金属ワイヤ
２  インシュレーションゴム
１０  ピッチローラ
１１  開口部
２０  ビードフォーマ
２１，３１  ガイド部
２１Ａ，３１Ａ  底部
２１Ｂ，３１Ｂ，４１Ｂ  壁部
２１Ｃ，３１Ｃ  傾斜部
４０，５０  断面多角形状ビードコア
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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