(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状のビードと、該ビードが成形ドラムにセットされる前にビードの外表面に半径方向内端が密着され、半径方向外側に向かうに従い薄肉となった略鍔状のスティフナーとを備えたスティフナー付きビードにおいて、前記スティフナーの半径方向内端部にビードに沿って延び、カーカスプライの側端部が挿入される環状溝を形成するとともに、前記スティフナーの半径方向内端に階段状凹みを形成し、該凹みの段差面を環状溝の半径方向外側壁と、前記段差面に対向するビードの外表面を環状溝の半径方向内側壁としたことを特徴とするスティフナー付きビード。
【請求項２】
前記スティフナーを押出機から押出し成形する際、該スティフナーに環状溝を同時に成形するようにした請求項１記載のスティフナー付きビード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スティフナー付きビードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気入りタイヤ、例えば重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいては、タイヤの負荷転動時におけるカーカス層の引き抜けを防止するため、カーカス層の両側端部をそれぞれビード回りに折り返し、スティフナーに沿って半径方向外側に高く巻上げるようにしている。
【０００３】
しかしながら、このようにカーカス層の両側端部を高くまで巻上げると、負荷転動時に、該カーカス層の折返し端に繰り返し大きな歪みが発生し、この結果、重荷重下で長期間走行すると、カーカス層の折返し端にセパレーションが発生するおそれがある。
【０００４】
このような事態を防止するため、従来、例えば特開平１１−３２１２４４号公報に記載されているような空気入りタイヤが提案された。このものは、各ビードの周囲に、その外表面に沿ってカーカスプライの側端部を巻き回すことにより、カーカスプライの側端を半径方向内側に移動させるとともに、剛性差の少ないビードの回りで終了させ、これにより、空気入りタイヤの負荷転動時におけるカーカスプライの側端での歪みを低減させ、セパレーションの発生を防止するようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の空気入りタイヤにあっては、その製造時、成形ドラムに貼付けられたカーカスプライの周囲にビードをセットした後、カーカスプライの側端部をビードの外表面に沿ってその周囲に巻き回し、その後、スティフナーを回転している成形ドラムに供給して、その厚肉側端をビード、カーカスプライの側端部に密着させながら成形ドラムの周囲に貼付ける必要がある。
【０００６】
このため、スティフナーが予め密着されているビードを用いる場合に比較して、成形ドラムにスティフナーを供給し貼付ける工程が余分に必要となり、この結果、作業能率が低下するという問題点がある。
【０００７】
この発明は、前述のようなカーカスプライの側端部をビードの周囲に巻き回した空気入りタイヤ（生タイヤ）に好適で、製造が容易となるとともに製造時間も短縮することができるスティフナー付きビードを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、リング状のビードと、該ビードが成形ドラムにセットされる前にビードの外表面に半径方向内端が密着され、半径方向外側に向かうに従い薄肉となった略鍔状のスティフナーとを備えたスティフナー付きビードにおいて、前記スティフナーの半径方向内端部にビードに沿って延び、カーカスプライの側端部が挿入される環状溝を形成するとともに、前記スティフナーの半径方向内端に階段状凹みを形成し、該凹みの段差面を環状溝の半径方向外側壁と、前記段差面に対向するビードの外表面を環状溝の半径方向内側壁としたスティフナー付きビードにより、達成することができる。
【０００９】
請求項１に係る発明においては、ビードが成形ドラムにセットされる前に、別段取りでビードにスティフナーを密着させているため、該ビードの周囲にカーカスプライの側端部を巻き回した後、従来技術のようにスティフナーを別工程で貼付ける必要が無くなり、この結果、生タイヤの製造が容易となり、かつ、製造時間も短縮することができる。また、剛性差の少ないカーカスプライとビードとが直接接触することになるため、カーカスプライの側端での歪みが効果的に低減される。さらに、請求項２に記載のように構成すれば、環状溝の成形を容易に行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、11はスティフナー付きビードであり、このスティフナー付きビード11はリング状をしたビード12と、略鍔状をしたスティフナー13とから構成されている。ここで、前記ビード12はスチール等の非伸張性ワイヤを複数回巻回することで構成され、横断面形状が四角形以上の多角形、ここでは六角形を呈している。
【００１１】
一方、前記スティフナー13は半径方向内端がビード12の外表面、ここでは半径方向外側面に密着されているが、このスティフナー13のビード12への密着は、ビード12が後述する成形ドラムにセットされる前に行われている。また、このスティフナー13はＪＩＳ硬度が50〜95度の硬質ゴムから構成されるとともに、半径方向外側に向かうに従い肉厚が薄肉となっている。
【００１２】
15は前記スティフナー13の半径方向内端に形成された階段状凹みであり、この階段状凹み15が形成されることにより、スティフナー13の半径方向内端部には、階段状凹み15の段差面15ａを半径方向外側壁とし、この段差面15ａに対向するビード12の外表面（半径方向外側面）を半径方向内側壁とするほぼ一定幅の環状溝16が形成される。そして、前記環状溝16はビード12に沿って連続環状に延びているが、スティフナー付きビード11が生タイヤに組み込まれたとき、該生タイヤの軸方向外側に開口が向くよう配置されるとともに、カーカスプライの側端部が挿入される。
【００１３】
このようにスティフナー13の半径方向内端に階段状凹み15を形成することで、スティフナー13とビード12との間に環状溝16を形成するようにすれば、剛性差の少ないカーカスプライとビード12とが直接接触するようになるため、カーカスプライの側端での歪みを効果的に低減させることができる。
【００１４】
また、前述したビード12へのスティフナー13の密着は、図２に示すように、押出機21から押出された帯状のスティフナー13を、中心軸回りに回転しているビード12に供給しながら、その厚肉側端面（半径方向内端面）をビード12の外表面（半径方向外側面）に貼付け、該スティフナー13がビード12の外表面に１周分だけ貼付けられると、スティフナー13を幅方向に切断し、その始、終端面同士を接合することで行うことができる。
【００１５】
あるいは、ビード12へのスティフナー13の密着は、図３に示すように、押出機から押出された帯状のスティフナー13をドラム23の外周に貼付け、その始、終端面同士を接合することで円筒状とする一方、前記スティフナー13の厚肉側端面に対向する位置に設置されたビード支持体24によってビード12を半径方向内側から支持する。その後、前記ドラム23の外周面を構成する複数の羽根を揺動拡開、あるいは、ドラム23のブラダを膨張させることにより、円筒状をしたスティフナー13を矢印に沿って立ち上げながらビード12の半径方向外側まで移送し、その厚肉側端面をビード12の外表面に押し付けることで行うようにしてもよい。
【００１６】
そして、前述のようにスティフナー13を押出機によって押し出し成形する際、スティフナー13に階段状凹み15あるいは環状溝18を同時に形成すれば、環状溝16、18の成形が容易と、即ち、図２、３に示すようにスティフナー13をビード12に巻き付けあるいは貼付けるだけで、環状溝16、18を有するスティフナー付きビード11を容易に成形することができる。
【００１７】
ここで、階段状凹み15が形成された円筒状のスティフナー13を立ち上げることでスティフナー付きビード11を成形する場合には、図３に示すようにスティフナー13に近接する側のビード12の外表面を半径方向外側から覆うカバープレート25をドラム23に設けるようにする。このようにすれば、スティフナー13を立ち上げる際、段差面15ａを図３に仮想線で示すように、ビード12の外表面から所定距離だけ離隔させることができ、これにより、環状溝16を確実に形成することができる。
【００１８】
次に、前述したスティフナー付きビード11、ここでは図１に示すスティフナー付きビード11を使用して重荷重用空気入りラジアルタイヤに用いる生タイヤを製造する場合について説明する。
【００１９】
この場合には、まず、図４に示すように、円筒状をした拡縮径可能で回転可能な成形ドラム35の軸方向中央部にゴムからなる帯状のインナーライナー36を、軸方向両端部にゴムからなる帯状のサイドトレッド37をそれぞれ供給してその周囲に貼付ける。次に、幅方向に延びる非伸張性コードが埋設された帯状のカーカスプライ38を前記インナーライナー36、サイドトレッド37の外側に供給してその周囲に貼付け、円筒状とするが、このとき、該カーカスプライ38の幅方向（軸方向）両端部をビード12の軸方向外側部表面に沿って折り曲げ、くせ付けする。
【００２０】
次に、前述した一対のスティフナー付きビード11を、図５に示すようにビードセッター40の磁石40ａにより吸着しながら、前記カーカスプライ38の軸方向両端部外側までそれぞれ供給する。このとき、前記カーカスプライ38の折り曲げ部38ａはビートセッター40に押されて弾性変形し、軸方向外側に向かって押し広げられ、一方、スティフナー13の半径方向中央部は、周方向に等距離離れて設けられた複数の傾斜部材41により軸方向内側に向かって押圧される。これにより、各スティフナー付きビード11のスティフナー13は環状溝16の底壁部分を中心として軸方向内側に向かって倒れるよう傾斜し、各環状溝16の開口が大きく拡がる。
【００２１】
この状態で成形ドラム35の軸方向両端部に設けられたビードロックリング39を拡径する。これにより、前記スティフナー付きビード11のビード12はビードロックリング39によりインナーライナー36、サイドトレッド37、カーカスプライ38を介して半径方向内側から把持され、カーカスプライ38上の所定位置にそれぞれセットされる。
【００２２】
次に、前記ビードセッター40をスティフナー付きビード11から離脱させて初期位置に復帰させる。これにより、カーカスプライ38の折り曲げ部38ａは弾性復元力により初期のくせ付け形状まで復元し、ビード12の周囲に巻き回されて密着する。次に、傾斜部材41をスティフナー付きビード11から離脱させて初期位置に復帰させる。このとき、傾斜部材41によって押し倒されていたスティフナー13は弾性復元力によりほぼ半径方向に延びる位置まで傾斜が復元するため、環状溝16の開口が閉じて該環状溝16内にカーカスプライ38の両側端部が挿入される。
【００２３】
このようにビード12が成形ドラム35にセットされる前に別段取りでビード12に環状溝16を有するスティフナー13を密着させたスティフナー付きビード11を用いるようにしたので、ビード12の周囲にカーカスプライ38の側端部を巻き回した後、従来技術のようにスティフナーを別工程で貼付ける必要が無くなり、この結果、生タイヤの製造が容易となり、かつ、製造時間も短縮することができる。
【００２４】
また、環状溝16にカーカスプライ38の側端部を挿入する際、スティフナー13を環状溝16を中心として傾斜させ環状溝16の開口を拡げた後、ビード12より軸方向外側のカーカスプライ38をビード12の周囲に巻き回し、その後、スティフナー13の傾斜を復元させるようにしたので、その挿入を簡単かつ高精度で行うことができる。
【００２５】
次に、図６に示すように、図示していないバンド成形ドラムの周囲に複数枚のベルトプライ48、トップトレッド49を次々と貼付けることで構成した円筒状のベルト・トレッドバンド50を、成形ドラム35の軸方向中央部を半径方向外側から囲む位置まで搬送した後、ビードロックリング39、ビード12同士を互いに接近させながらビード12間のインナーライナー36内に内圧を充填してビード12間のインナーライナー36、カーカスプライ38を略トロイダル状に変形させる。
【００２６】
これにより、カーカスプライ38の半径方向外側に前記ベルト・トレッドバンド50が貼付けられる。このとき、ビードロックリング39より軸方向両外側の成形ドラム35に設けられたブラダ51を膨張させることにより、サイドトレッド37を立ち上がらせてカーカスプライ38の軸方向両外側にそれぞれ貼付け、生タイヤを製造する。
【００２７】
なお、前述の実施形態においては、カーカスプライ38の幅方向（軸方向）両端部をビード12の軸方向外側部表面に沿って折り曲げるようにしたが、このような折り曲げを行わずストレートな円筒状とした場合には、以下のようにしてビード12より軸方向外側のカーカスプライ38をビード12の周囲に巻き回すようにすればよい。
【００２８】
即ち、前述と同様に一対のスティフナー付きビード11をビードセッター40により供給した後、ビードロックリング39を拡径してスティフナー付きビード11をカーカスプライ38上の所定位置にそれぞれセットする。次に、前述と同様の傾斜部材41によりスティフナー13の半径方向中央部を軸方向内側に向かって押圧し、図７に示すように、スティフナー13を環状溝16を中心として軸方向内側に傾斜させ、各環状溝16の開口を拡大させる。
【００２９】
前述のようにスティフナー13を傾斜させる一方で、周方向に等距離離れて設置された複数の巻き回し部材52によりカーカスプライ38の側端（軸方向外側端）をそれぞれ把持する。ここで、各巻き回し部材52は基端を中心として開閉することができる一対の把持爪53、把持爪54を有し、半径方向内側に位置する把持爪54をカーカスプライ38とサイドトレッド37との間に挿入した後、把持爪53、把持爪54を閉止することで、前述したカーカスプライ38の把持が行われる。
【００３０】
その後、各巻き回し部材52を軸方向内側に移動させながら半径方向外側に移動させ、ビード12より軸方向外側のカーカスプライ38（側端部）をビード12の回りに折り返す。そして、カーカスプライ38の両側端部がビード12の周囲にほぼ巻き回されると、把持爪54の先端に設けられたローラ55によりカーカスプライ38をビード12の外表面に押付け前進させながら把持爪53、把持爪54を開放し、カーカスプライ38の両側端部全体をビード12の外表面に密着させる。
【００３１】
次に、傾斜部材41、巻き回し部材52を共に初期位置に復帰させる。このとき、スティフナー13はほぼ半径方向に延びる位置まで復元するため、環状溝16の開口が閉じて該環状溝16内にカーカスプライ38の両側端部が挿入される。なお、この例ではカーカスプライ38の側端部を巻き回し部材52の把持爪53、54により把持しながらビード12の回りに巻き回すようにしたが、把持爪54と同様の複数の揺動羽根によってカーカスプライの側端部を引き起こしながらビードの回りに巻き回すようにしてもよい。
【００３２】
また、前述の実施形態においては、カーカスプライ38の両側端部をビード12の回りに軸方向内側から軸方向外側に向かって巻き回したターンアッププライとしたが、この実施形態においては、軸方向外側から軸方向内側に向かって巻き回すターンダウンプライとしてもよい。この場合には、スティフナーに形成される環状溝は、軸方向内側に開口が向くよう配置される。
【００３３】
さらに、前述の実施形態においては、シングル成形によって生タイヤを製造するようにしたが、この発明においては、第１成形ドラムによって円筒状のグリーンケースを成形し、このグリーンケースを第２成形ドラムまで搬送した後、トロイダル状に変形させながらベルト・トレッドバンドを貼付けて生タイヤを製造するようにしてもよい。また、この発明においては、ビードの回りに、カーカスプライに外接するワイヤーチェーファーを配置し、カーカスプライの変形を抑制するようにしてもよい。
【００３４】
なお、前述の実施形態においては、カバープレート25をドラム23に設けるようにしたが、この発明においては、カバープレートをビードの半径方向外側に直接被せるようにしてもよい。この場合には、該カバープレートはビードと共に成形工程に搬送され、該成形工程においてビードから取り外される。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、カーカスプライの側端部をビードの周囲に巻き回したタイヤの製造が容易となり、かつ、製造時間も短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    この発明の一実施形態を示すスティフナー付きビードの横断面図である。
【図２】    ビードへのスティフナーの密着方法の一例を説明する正面図である。
【図３】    ビードへのスティフナーの密着方法の他の例を説明する横断面図である。
【図４】    生タイヤの製造工程を説明する一部破断正面図である。
【図５】    環状溝へのカーカスプライの側端部の挿入作業を説明する一部破断正面図である。
【図６】    生タイヤの製造工程を説明する一部破断正面図である。
【図７】    環状溝へのカーカスプライの側端部の他の挿入作業を説明する一部破断正面図である。
【符号の説明】
11…スティフナー付きビード   12…ビード
13…スティフナー             15…階段状凹み
15ａ…段差面                 16、18…環状溝
19…舌片部                   21…押出機
29…切断手段                 35…成形ドラム
36…インナーライナー         38…カーカスプライ
50…ベルト・トレッドバンド
【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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