(57)【要約】【課題】  カーカスプライの端部の癖付け高さのバラツキを防止する。【解決手段】  タイヤビード部でビードコアの周りに巻き付けられるカーカスプライ５１の側端部を、前記ビードコアに巻き付く向きに折り曲げて癖付け部を形成する場合に、その癖付け高さを一定に形成皺付け方法であって、カーカスプライ５１の側端部に圧力を印加しつつ折り曲げて癖付けを行い、形成された癖付け高さを癖付け高さ測定センサーで測定し、測定した癖付け高さと癖付け高さ目標値との誤差を求め、当該誤差に応じて前記圧力を制御して、癖付け高さを目標値に合わせる。【選択図】          図１
2008260138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤビード部でビードコアの周りに巻き付けられるカーカスプライの側端部を、前記ビードコアに巻き付く向きに折り曲げて癖付け部を形成し、該カーカスプライの側端部に前記ビードコアの断面形状に応じた癖付けを施すカーカスプライの癖付け方法であって、
カーカスの側端部に圧力を印加しつつ折り曲げて癖付けを行う工程と、
形成された癖付け高さを測定する工程と、
測定した癖付け高さと癖付け高さ目標値との誤差を求める工程と、
当該誤差に応じて前記圧力を制御する工程と、を有し、
前記癖付け高さが上記目標値になるようフィードバック制御することを特徴とするカーカスプライの癖付け方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたカーカスプライの癖付け方法において、
前記測定した癖付け高さに応じて前記圧力を変更する工程は、測定した癖付け高さが所定の高さを超えたとき、前記圧力を上昇させ、かつ測定した癖付け高さが所定の高さに満たないとき、前記圧力を下降させるように、前記圧力を制御する工程を有することを特徴とするカーカスプライの癖付け方法。
【請求項３】
タイヤビード部でビードコアの周りに巻き付けられるカーカスプライの側端部を、前記ビードコアに巻き付く向きに折り曲げて癖付け部を形成し、該カーカスプライの側端部に前記ビードコアの断面形状に応じた癖付けを施すカーカスプライの癖付け装置であって、
カーカスの側端部に圧力を印加しつつ折り曲げて癖付けを行う折曲手段と、
形成された癖付け高さを測定する測定手段と、
前記折曲手段を加圧駆動する手段と、
測定した癖付け高さと癖付け高さ目標値との誤差を求める手段と、
求めた誤差に基づき前記圧力を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、癖付け高さが前記目標値になるようフィードバック制御することを特徴とするカーカスプライの癖付け装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたカーカスプライの癖付け装置において、
前記制御部は、測定した癖付け高さが所定の高さを超えたとき、前記圧力を上昇させ、かつ測定した癖付け高さが所定の高さに満たないとき、前記圧力を下降させるように、前記圧力を制御することを特徴とするカーカスプライの癖付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤビード部に配置されるビードコアの周りに巻き付けられるカーカスプライの側端部を、ビードコアに巻き付く向きに折り曲げて、ビードコアの断面形状に応じた癖付けを施すカーカスプライの癖付け装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、一般に、その構成部材（素材）として、一対の略環状のビードコアと、複数本の並列したコード等を未加硫ゴムで被覆したカーカスプライとを有し、この少なくとも１枚のカーカスプライを、タイヤビード部に配置した一対のビードコア間にトロイダル状に延びるように配置してカーカス層を形成している。また、このような構造の空気入りタイヤ、例えばトラック、バス用等の重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、カーカスプライの両側端部のそれぞれを、ビードコアの周りに折り返してタイヤ半径方向外側に向かって巻き上げて係止するとともに、その巻き上げ高さを高くして、タイヤの負荷転動時におけるカーカスプライのビードコアからの引き抜け等を防止している。
【０００３】
しかしながら、このような従来のビード部構造では、カーカスプライの巻き上げ外端付近を境界に、タイヤ半径方向の内外側に剛性段差が生じるため、タイヤの負荷転動時に、カーカスプライの外端近傍に応力が集中し易くなる。その結果、カーカスプライの外端付近に繰り返し大きな歪みが作用して、そこからセパレーションが発生し、クラックに進展する等してビード部の耐久性が低下する恐れがある。そこで、従来、カーカスプライの両側端部をビードコアの外周面に沿って包み込むように巻き付けて、セパレーションの発生等を抑制した空気入りタイヤが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
図４は、この従来の空気入りタイヤの要部を示すタイヤ幅方向の半断面図である。
この空気入りタイヤ５０では、図示のように、カーカスプライ５１の側端部を、ビード部５２に埋設したビードコア５３の周りに、タイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返すとともに、その折り返した先端部分をビードコア５３の外周面に巻き付けている。その際、カーカスプライ５１の側端部を、ビードコア５３の外周面に沿って正確かつ確実に巻き付けるため、カーカスプライ５１の側端部を予め塑性変形させて折り曲げ、ビードコア５３の角部位置に対応した３箇所に癖付け部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを形成している。
【０００５】
図５は、このような従来のカーカスプライ５１に癖付け部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを形成する癖付け装置の例を概略的に示す側面図であり、図６は、癖付け部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを形成して癖付けしたカーカスプライ５１の幅方向断面図である。
この従来の癖付け装置６０は、図５に示すように、カーカスプライ５１を支持する幅寄せアンビル（又は支持台）１０と、幅寄せアンビル１０の上面側の幅方向両側端部付近に配置された一対の癖付けロール２０とを備えている。各癖付けロール２０は、略円盤状をなすとともに、外周面に断面略Ｕ字状又はＶ字状の押込部２１が形成され、その中心軸線を幅寄せアンビル１０の幅方向と略平行にして、支持部材２２により回転自在に支持されている。また、癖付けロール２０は、幅寄せアンビル１０の幅方向及び長手方向に移動可能でかつ、その上面に接触及び離間可能に構成されており、幅寄せアンビル１０の上面（カーカスプライ５１）に外周面（押込部２１）を接触させた状態で、長手方向の一方側の端部から他方側の端部まで回転しつつ移動するようになっている。
【０００６】
この癖付け装置６０により、カーカスプライ５１の側端部に上記した癖付け部を形成するときは、カーカスプライ５１を幅寄せアンビル１０上の所定位置にセットした後、癖付けロール２０外周面の押込部２１をカーカスプライ５１に押し付けて、幅寄せアンビル１０の表面に形成された断面略Ｖ字状等の凹溝１２内に押し込んで折り曲げ、癖付けロール２０を転動させて、カーカスプライ５１両側端部の位置にビードコアの断面形状に対応した癖付け部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを順に形成している。
【０００７】
ところで、従来の癖付け加工では、プライの癖付け加工用のロールに常に一定圧力を作用させて行っているが、プライを構成するゴム材料が各ロット間で異なることがあり、このような場合にも一定の圧力を印加して癖付けロールを転動させると、癖付け高さにバラツキが生じ、巻き付け構造の巻き込み不良や、癖付け高さ異常により後工程でセンサーによる不良検知で機械が停止するなどの虞がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２１９０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、ビードコアの周りに巻き付けるカーカスプライの癖付け加工を行うに際して、癖付け高さのバラツキをなくすことである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明はカーカスプライの癖付け方法であって、タイヤビード部でビードコアの周りに巻き付けられるカーカスプライの側端部を、前記ビードコアに巻き付く向きに折り曲げて癖付け部を形成し、該カーカスプライの側端部に前記ビードコアの断面形状に応じた癖付けを施すカーカスプライの癖付け方法であって、カーカスの側端部に圧力を印加しつつ折り曲げて癖付けを行う工程と、形成された癖付け高さを測定する工程と、測定した癖付け高さと癖付け高さ目標値との誤差を求める工程と、当該誤差に応じて前記圧力を制御する工程と、を有し、前記癖付け高さが上記目標値になるようフィードバック制御することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたカーカスプライの癖付け方法において、前記測定した癖付け高さに応じて前記圧力を変更する工程は、測定した癖付け高さが所定の高さを超えたとき、前記圧力を上昇させ、かつ測定した癖付け高さが所定の高さに満たないとき、前記圧力を下降させるように、前記圧力を制御する工程を有することを特徴とする。
請求項３の発明はカーカスプライの癖付け装置であって、タイヤビード部でビードコアの周りに巻き付けられるカーカスプライの側端部を、前記ビードコアに巻き付く向きに折り曲げて癖付け部を形成し、該カーカスプライの側端部に前記ビードコアの断面形状に応じた癖付けを施すカーカスプライの癖付け装置であって、カーカスの側端部に圧力を印加しつつ折り曲げて癖付けを行う折曲手段と、形成された癖付け高さを測定する測定手段と、前記折曲手段を加圧駆動する手段と、測定した癖付け高さと癖付け高さ目標値との誤差を求める手段と、求めた誤差に基づき前記圧力を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、癖付け高さが前記目標値になるようフィードバック制御することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３に記載されたカーカスプライの癖付け装置において、前記制御部は、測定した癖付け高さが所定の高さを超えたとき、前記圧力を上昇させ、かつ測定した癖付け高さが所定の高さに満たないとき、前記圧力を下降させるように、前記圧力を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ビードコアの周りに巻き付けるカーカスプライの側端部の複数箇所に予めビードコアの断面形状に対応した癖付け部を形成する癖付け加工を行う際に、癖付け高さを常に一定に維持することができるため、ビードコアへの巻き込み不良や、癖付け高さ異常により後工程において不良とされて機械が停止するなどの虞がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のカーカスプライの癖付け方法は、上記した癖付け装置（図５参照）によると同様に、少なくとも１枚のカーカスプライの側端部（ビードコアへの巻き付け部）を、癖付け装置により塑性変形させて折り曲げ、複数箇所に予め癖付け部を形成するため癖付け加工を施す方法である。以下では、図５に示す従来の癖付け装置６０と同様に、ビードコアの断面形状（ここでは、断面六角形状）に対応して、カーカスプライ両側端部の所定位置（ビードコアの角部位置に対応した３箇所）に癖付け部を形成する場合を例に採り説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態のカーカスプライに癖付けを施す癖付け装置を模式的に示す側面図である。
この癖付け装置１は、従来と同様に、カーカスプライ５１を支持する幅寄せアンビル１０と、幅寄せアンビル１０の上面側に配置された癖付けロール２０と、癖付けロール２０を押圧しつつ駆動する加圧駆動部２５、及び装置全体の制御及び加圧駆動部の癖付けロール２０に対する押圧力を制御する制御部１５（図２）、癖付け高さ測定センサーＳ（図２）及び装置各部に設けられた移動又は回転位置検出手段等の各種センサ等（以上、図示せず）等も備えている。
【００１４】
なお、以下の説明では１つの癖付けロール２０についてその動作を説明するが、当然のことながら、本発明は、カーカスプライの側端部に１づつ癖付けロール２０を設けたものに限らず、それぞれ複数（例えば３個）のロール２０を設けて、これを僅かな時間差で同時に駆動して癖付けを行うもの等、押圧力で癖付けを行う癖付け装置に広く適用できる。
【００１５】
幅寄せアンビル１０は、カーカスプライ５１の少なくとも加工端部を支持可能な大きさの支持面を有し、図示しない供給手段から供給されて所定位置にセットされるカーカスプライ５１を癖付けロール２０の近傍幅方向内側に配置された押さえ板３０で幅寄せアンビル１０上に押さえ込んで固定する。また、この幅寄せアンビル１０の支持面には、カーカスプライ５１に形成する癖付け部５１Ａの形成位置に対応して、その幅方向の両側端部に、長手方向に延びる例えば断面略Ｖ字状やＵ字状、又は矩形状等の凹溝１２が形成されている。
【００１６】
癖付けロール２０は、略円盤状をなすとともに、外周面に断面略Ｖ字状やＵ字状等の押込部２１が形成され、その中心軸線を幅寄せアンビル１０の幅方向と略平行にして、支持部材２２により軸線周りに回転自在に支持されている。また、癖付けロール２０は、幅寄せアンビル１０（カーカスプライ５１）の幅方向及び長手方向に移動可能かつ、その支持面に接触及び離間可能に構成されている。癖付けロール２０は、加圧駆動装置２５により外周面の押込部２１を幅寄せアンビル１０の支持面上のカーカスプライ５１を押圧しながら、長手方向の一方側の端部から他方側の端部まで所定速度で回転移動する。
【００１７】
加圧駆動装置２５は、癖付けロール２０を回転駆動する駆動機構と、ロール２０に圧力を作用できる加圧機構とからなる。ここで、この加圧機構は、例えば、加圧機構のプランジャなどの押圧力を癖付けロール２０のバネ受けされた回転軸の上側から作用させる機構であるが、制御部１５からの指示で発生圧力を変更でき、かつその圧力をしてロール２０に圧力を作用できるものであれば任意である。
【００１８】
癖付け装置１では、癖付けに際して、各癖付けロール２０の押込部２１と、上記した幅寄せアンビル１０の支持面に形成した凹溝１２とを対向させて配置しており、その間に配置されたカーカスプライ５１に癖付けロール２０の外周面を、加圧駆動装置２５により所定の圧力で押圧する。これにより、カーカスプライ５１を、癖付けロール２０の押込部２１で凹溝内に押し込んで、押込部２１の断面形状に対応した形状（ここでは断面略Ｖ字状）に塑性変形させ、カーカスプライ５１の折り曲げを行う。
【００１９】
図３は、制御部１５と、癖付けロール２０の加圧駆動装置２５と、癖付け高さ測定センサーＳで構成するフィードバック機構を概略的に示すブロック図である。
制御部１５は、例えば、各種のデータ処理や解析、演算等を行うマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）等の演算部１５１や、各種プログラムを格納したＲＯＭ１５２、一時的なデータの保存等を行うＲＡＭ１５３等の記憶手段を備えたマイクロコンピュータ、及び癖付け高さ測定センサーＳ等の外部機器との接続のためのインターフェース１５４等を有する。
【００２０】
制御部１５は、癖付け高さの測定値Ｈ１を目標高さＨに近づけるよう、上記加圧駆動装置の圧力を制御するフィードバック制御を行う。即ち、癖付け高さ測定センサーＳで高さＨ１を測定し、その測定値Ｈ１を制御部１５に入力する。制御部１５では、ＲＯＭ１５２から目標値Ｈを読み出し、演算部１５１により測定値Ｈ１と目標値Ｈとの差δを求めると共に、差δに応じた癖付けロール２０の圧力値を算出し、その圧力値を加圧駆動装置２５に与える。加圧駆動装置２５では制御部１５から出力される上記圧力値に基づきその圧力を上記癖付けロール２０に作用させる。この制御を常時行いながらカーカスプライ５１の癖付け加工を行うことで、その癖付け高さをバラツキが無くほぼ一定の値に制御する。
また、制御部１５は、ＲＯＭ１５２に格納されたプログラムに基づいて、癖付けロールを駆動してカーカスプライ５１に癖付けを施す一連の癖付け手順を実行させることも行う。
【００２１】
次に、本実施形態の癖付け装置を用いてカーカスプライ５１に癖付けを行う具体的な手順について説明する。
なお、ここでは、カーカスプライ５１の一方の側端部の癖付け手順について説明するが、他方の側端部でも同時に、かつカーカスプライ５１の中央線ＣＬを挟んで略対称に癖付け手順を実行する。また、癖付けロール２０は各側端部毎に１台配置したものに限らず、例えば癖付けラインの数に合わせて複数台の癖付けリール２０を、癖付けロール２０の進行方向に所定間隔ずらして配置したものを使用してもよい。
【００２２】
本実施形態の癖付け装置１では、まず、供給されるカーカスプライ５１を、幅寄せアンビル１０（図１参照）の支持面に両長手方向や幅方向を一致させる等しながら所定位置にセットする。次に、癖付けロール２０を、カーカスプライ５１の癖付け部５１Ａ，５１Ｂ、５１Ｃを形成するため、その長手方向の一方（図１では奧側）の端部側に、癖付けロール２０が複数個ある場合は、それぞれ略並列させて幅方向に配置する。その際、各癖付けロール２０の押込部２１と、上記した幅寄せアンビル１０の各凹溝２１とを、カーカスプライ５１を挟んで対向させて配置する。
【００２３】
その状態から、カーカスプライ５１の側端部の複数箇所の折り曲げを、その幅方向の外側に配置した癖付けロール２０から内側に配置した癖付けロール２０に向かって順に所定の間隔で開始し、癖付けロール２０をカーカスプライ５１に押し付けて塑性変形させ、カーカスプライ５１側端部の折り曲げを行う。即ち、幅方向外側の癖付けロール２０をカーカスプライ５１に押し付けて、長手方向の他方側への移動（転動）及び折り曲げを開始する。この折り曲げ加工は、上述のように単数又は複数の癖付けロール２０により所定の押圧力を加えながら幅方向外側の癖付けから内側の癖付けを順次行っていく。
【００２４】
癖付け作業が終了すると、カーカスプライ５１は、図示しない搬送手段により幅寄せアンビル１０から取り外され、サービサー７０に渡される。ここで、サービサー７０上には、図４Ａに示すように、カーカスプライ５１の両側部に形成された癖付け高さを測定するための癖付け高さ測定センサーＳが配置されており、通過するカーカスプライ５１の上記癖付け高さを測定する。
その測定値Ｈ１が上記癖付け装置１の制御部１５に送出されると、制御部１５の演算部１５１では、上述のように目標値Ｈと測定値Ｈ１の差δと、その差δに基づく加圧駆動装置２５の圧力を算出し、その値を加圧駆動装置２５に出力する。加圧駆動装置２５は、入力された上記値に従った押圧力で癖付けロール２０を加圧駆動し、幅寄せアンビル１０上にセットされた次のカーカスプライ５１に対して癖付け加工を行う。
このように、癖付け加工が施された先行するカーカスプライの癖付け高さの測定結果は、直ちに後続のカーカスプライの癖付け加工に反映され、測定値Ｈ１が目標値Ｈからずれると、その誤差情報に基づきその癖付けロール２０の押圧力が調整される。
【００２５】
ここで、癖付け高さＨ１が目標高さＨよりも高いときは、癖付けロール２０の押しつけ圧力を上昇させてカーカスプライを幅寄せアンビル１０の長手方向に延びる溝１２中により深く食い込ませる。逆に癖付け高さが基準高さＨよりも低いときは、癖付けロール２０の押しつけ圧力を下げることで、癖付けの深さを浅くする。
【００２６】
上記癖付け高さ測定センサーＳの取り付け位置は、サービサー７０上に限定されず、例えば癖付け加工されたカーカスプライを、タイヤ構成部材上に巻回する成型ドラム上でもよく、或いは図４Ｂに示すようにジッパーロール７２横に、癖付け加工で形成されるカーカスプライ側端部の凹部に対向するように取り付けてその凹部の上下の長さとして検出してもよい。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態では、カーカスプライ５１の癖付けのための折り曲に当たり、フィードバック制御により癖付けローラ２０の押圧力を調節し、形成された癖つけ高さが常に一定になるように連続制御されるから、癖付け部５１Ａを正確かつ確実に形成することができ、適切なカーカスプライ５１の癖付け形状を常に確保することができる。
したがって、従来のように高さ異常でビードコアにうまく巻き込むことができず、或いは、製造工程で癖付け高さ異常の検出で機械を停止させるなどの虞がない。これにより、カーカスプライ５１のビードコアへの巻き付けも容易かつ確実に行えるため、タイヤの成型性や品質を向上させることができる。
とくに、カーカスプライの物性が各バッチ毎に異なる場合には、その物性に応じた最適な押圧力で癖付け加工を行うことができるため、従来のように癖付け高さに許容値を越えたバラツキが発生してビードコアでの巻き込み不良や誤工程における装置を誤動作等を未然に防止することができる。
【００２８】
なお、本実施形態では、カーカスプライ５１の側端部の３箇所に癖付け部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを形成したが、例えば断面略八角形状のビードコアの場合には４本の癖付け部を形成し、或いは、断面略矩形状のビードコアの場合には２本の癖付け部を形成する等、ビードコアの断面形状（角部の個数）等に応じて、癖付け部の数は増減される。その場合にも、以上と同様に、癖付けロール２０に作用させる押圧力を制御してカーカスプライ５１の側端部に癖付け部を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態のカーカスプライに癖付け部を形成して癖付けを施す癖付け装置を概略的に示す平面図である。
【図２】制御部と癖付けロールの加圧駆動装置とで構成するフィードバック制御機構を概略的に示すブロック図である。
【図３】癖付け高さ測定センサーの取り付け位置を示す図である。
【図４】従来の空気入りタイヤの要部を示すタイヤ幅方向の半断面図である。
【図５】従来のカーカスプライに癖付け部を形成する癖付け装置を概略的に示す平面図である。
【図６】癖付け部を形成して癖付けしたカーカスプライの幅方向断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・癖付け装置、１０・・・幅寄せアンビル、１２・・・凹溝、１５・・・制御部、２０・・・癖付けロール、２１・・・押込部、２５・・・加圧駆動装置、３０・・・押さえ板、５１・・・カーカスプライ、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ・・・癖付け部、Ｓ・・・癖付け高さ測定センサー。
【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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