(57)【要約】【課題】タイヤに備えられるテーパ角付多角形ビードコアのコスト削減を図る。【解決手段】タイヤ用多角形ビードコアの形成装置Ｆは、断面形状が多角形の底辺がテーパ角を有する多角形ビードコアを形成するワイヤの形成溝34内での位置を規定する形成面Ｓを有する形成部Ｍを備える。形成部Ｍは、第１形成面41ａを有する第１形成部材40と第２形成面52ａを有する第２形成部材50とを備える。形成面Ｓは、底辺を規定すべくテーパ角と同じ角度で傾斜する第１形成面41ａと、断面形状で底辺の端部に連なる側辺を規定する第２形成面52ａとを有する。第１，第２形成部材40，50は、テーパ角を変更することなくビードコアの底辺の長さを変更することができるように、位置調整部Ａにより相対移動可能である。【選択図】図４
2007160830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面形状が多角形の底辺がテーパ角を有する多角形ビードコアを形成するワイヤの位置を規定する形成面を有する形成部を備える、タイヤ用多角形ビードコアの形成装置において、
前記形成面は、前記底辺を規定すべく前記テーパ角で傾斜する第１形成面と、前記断面形状で前記底辺の端部に連なる側辺を規定する第２形成面とを有し、前記形成部は、前記第１形成面を有する第１形成部材と前記第２形成面を有する第２形成部材とを備え、前記第１形成部材および前記第２形成部材は、前記テーパ角を変更することなく前記底辺の長さを変更することができるように相対移動可能であることを特徴とするタイヤ用多角形ビードコアの形成装置。
【請求項２】
前記第１形成部材において前記第１形成面を有する第１形成壁には、径方向に貫通する複数の第１開口が周方向に第１隔壁を挟んで設けられ、前記第２形成部材において前記第２形成面を有する第２形成壁には、前記ビードコアの軸線方向に貫通する複数の第２開口が周方向に第２隔壁を挟んで設けられ、前記第１開口および前記第２開口には、前記第２隔壁および前記第１隔壁がそれぞれ貫通することを特徴とする請求項１記載のタイヤ用多角形ビードコアの形成装置。
【請求項３】
前記第１開口は前記軸線方向に開放するスリットであることを特徴とする請求項２記載のタイヤ用多角形ビードコアの形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型建設車両、トラックおよびバス等の重荷重用ラジアルタイヤなどのタイヤに備えられる多角形ビードコアであって、積層されたワイヤにより、底辺が所定のテーパ角を有する多角形ビードコアを形成する形成装置に関し、詳細には、多角形ビードコアの底辺の長さを規定する形成面の長さが変更可能な可変形成部を備える成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
重荷重用ラジアルタイヤには、高い耐久性を確保するために、断面形状が六角形でその底辺が所定のテーパ角を有するビードコアが採用されている。この六角形ビードコアは、ビードコアのテーパ角と等しい角度で傾斜する形成面を有する形成装置の形成部に、ワイヤが、形成面に規定されつつ螺旋状に巻回され、積層状態に配列されて形成される（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−５８５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の形成装置では、形成部はビードコアの底辺の長さが変更不能な形成面を有する。このため、例えば同一のリム径であって、底辺を構成するワイヤの配列数が異なる、または底辺の長さが異なる六角形ビードコアを形成する場合には、底辺の長さを規定する形成面の長さが異なる別個の形成部を使用する必要があるので、形成されるビードコアの種類と同数の形成部を用意しなければならないことから、ビードコアを製造するためのコストが増加し、また形成部を保管するスペースも増加していた。
さらに、コスト削減の観点からは、形成面の精度の低下を極力抑制することが望ましく、底辺の長さの変更範囲を大きくすることが望ましい。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜３記載の発明は、タイヤに備えられるテーパ角付多角形ビードコアのコスト削減を図ることを目的とする。そして、請求項２記載の発明は、さらに、形成面を長期に渡って高精度の状態に維持することを目的とし、請求項３記載の発明は、さらに、第１形成部材をビードコアの軸線方向で小型化しながら、底辺の長さの変更範囲を大きくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、断面形状が多角形の底辺がテーパ角を有する多角形ビードコアを形成するワイヤの位置を規定する形成面を有する形成部を備える、タイヤ用多角形ビードコアの形成装置において、前記形成面は、前記底辺を規定すべく前記テーパ角で傾斜する第１形成面と、前記断面形状で前記底辺の端部に連なる側辺を規定する第２形成面とを有し、前記形成部は、前記第１形成面を有する第１形成部材と前記第２形成面を有する第２形成部材とを備え、前記第１形成部材および前記第２形成部材は、前記テーパ角を変更することなく前記底辺の長さを変更することができるように相対移動可能であるタイヤ用多角形ビードコアの形成装置である。
【０００６】
これによれば、第１，第２形成部材を相対移動させることで、底辺の長さが異なる多角形ビードコアを形成することができるので、底辺の長さが異なるビードコア毎に形成部を用意する必要がない。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のタイヤ用多角形ビードコアの形成装置において、前記第１形成部材において前記第１形成面を有する第１形成壁には、径方向に貫通する複数の第１開口が周方向に第１隔壁を挟んで設けられ、前記第２形成部材において前記第２形成面を有する第２形成壁には、前記ビードコアの軸線方向に貫通する複数の第２開口が周方向に第２隔壁を挟んで設けられ、前記第１開口および前記第２開口には、前記第２隔壁および前記第１隔壁がそれぞれ貫通するものである。
【０００８】
これによれば、第１，第２形成面はそれぞれ第１，第２開口を貫通する第１，第２隔壁の壁面により構成されることから、例えば一方の形成部材の形成面上で他方の形成部材を移動させる場合のように、第１，第２形成部材の相対移動を可能とするために形成面が利用されることがないので、ワイヤ以外の部材による形成面の摩耗が防止されて、形成面の精度の低下が防止される。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のタイヤ用多角形ビードコアの形成装置において、前記第１開口は前記軸線方向に開放するスリットであるものである。
【００１０】
これによれば、スリットにおける開放側の端部近傍まで利用して、底辺の長さが異なるビードコアを形成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、同一の形成部により底辺の長さが異なる多角形ビードコアを形成できるので、ビードコアのコストが削減され、また形成部の保管スペースも削減される。
請求項２記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、形成面を長期に渡って高精度の状態に維持できるので、多角形の形状の精度が高いビードコアを、低コストで形成することができる。
請求項３記載の発明によれば、底辺を変更するに当たり、スリットの長さを十分活用できるので、第１形成部材を軸線方向で小型化しながら、底辺の長さの変更範囲が大きなビードコアを形成することができる。そして、底辺の長さの変更範囲が大きくなる分、形成されるビードコアの種類を多くすることができるので、コスト削減に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図１〜図６を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明が適用された形成装置Ｆ（図２参照）により形成されたテーパ角付多角形ビードコアＢを備えるタイヤ１は、ゴムを主体に形成された空気入りラジアルタイヤであり、ホイールのリムＲに嵌合する１対のビード部２と、路面に接触するトレッド部３と、各ビード部２からタイヤ１の径方向外方に延びてトレッド部３に連なる１対のサイドウォール部４と、トロイド状のカーカス５とを備える。カーカス５は、トレッド部３およびサイドウォール部４を経て、ビードコアＢおよびスティフナ６の周囲を内側から外側へと折り返して径方向外方に巻き上げるように設けられる。
【００１３】
タイヤ１をリムＲに固定する円環状のビードコアＢおよびスティフナ６は、密着して一体化した状態で、カーカス５の折返し部５ａに囲まれてビード部２内に埋設される。例えば金属製（例えばスチール製）のワイヤＷが積層されて形成されるビードコアＢの断面形状は、この実施形態では六角形であるが、四角形など六角形以外の多角形であってもよい。ここで、ビードコアＢの断面形状とは、断面でのビードコアＢの外接輪郭線（図１（Ｂ）に示される二点鎖線）の形状である。
【００１４】
なお、明細書および特許請求の範囲において、ビードコアＢに関する用語の定義は、以下のとおりである。
断面は、ビードコアの中心軸線を含む平面（タイヤの子午面に相当）での断面であり、ビードコアの断面形状の底辺は、ビードコアの断面形状である多角形の辺うち、タイヤにおいてリムと径方向で対向する辺であり、テーパ角とは、断面において中心軸線に対して底辺がなす角度であり、軸線方向は中心軸線が延びる方向であり、径方向および周方向は、それぞれ中心軸線を中心とする径方向および周方向である。
【００１５】
以下、図２〜図６を参照して、ビードコアＢの形成装置Ｆについて説明する。
図２，図３を参照すると、ワイヤ供給装置（図示されず）から供給された１本のワイヤＷが螺旋状に巻回され、かつ積層状態に配列されてビードコアＢを形成する形成装置Ｆは、モータ10により駆動回転される回転軸11と、回転軸11と一体に回転する支持ディスク12と、支持ディスク12に支持されて回転軸11の径方向に移動可能な形成体30と、形成体30を移動させるアクチュエータ20とを備える。形成体30は、回転軸11の周方向に分割された複数である所定数の、この実施形態では６つのセグメント31から構成される。
【００１６】
支持ディスク12には径方向に延びる前記所定数の案内部、ここでは６つのガイドレール対13が、回転軸11の周方向に等間隔に配置される６つのセグメント31に対応して、周方向に等間隔に設けられる。各セグメント31は、該セグメント31に設けられて各ガイドレール13ａに摺動可能に嵌合して案内される被案内部32を介して、支持ディスク12に対して径方向に移動可能に支持される。
【００１７】
油圧式のアクチュエータ20は、回転軸11の外周に軸線方向に移動可能に支持されるシリンダ21と、シリンダ21内に嵌合して配置されて回転軸11に一体に固定された円環状のピストン22と、シリンダ21と各セグメント31とを連結するリンク23とを備える。回転軸11に対して油密に摺動可能なシリンダ21内には、シリンダ21が摺接するピストン22により仕切られた１対の油圧室24，25が形成される。円環状の各油圧室24，25には、油圧制御弁を介して高油圧源および低油圧源に連通する油路26，27を通じて作動油が給排される。
【００１８】
前記油圧制御弁により、油路26を介して油圧室24が高油圧源に連通する一方で油圧室25が油路27を介して低油圧源に連通すると、シリンダ21が回転軸11上を移動し、各セグメント31が同期して径方向外方に移動する。そしてシリンダ21がストッパ28に当接して停止したとき、各セグメント31の径方向外方への移動が終了し、形成体30は拡径位置である形成位置（図２の上半分参照）を占めて、所定径のリムＲに対応する径のビードコアＢの形成が開始される。また、前記油圧制御弁により、油圧室24が低油圧源に連通する一方で油圧室25が高油圧源に連通すると、シリンダ21が回転軸11上を反対方向に移動し、各セグメント31が同期して径方向内方に移動する。そして、シリンダ21がストッパ29に当接して停止したとき、各セグメント31の径方向内方への移動が終了し、形成体30は縮径位置である取外し位置（図２の下半分参照）を占めて、形成後のビードコアＢを形成体30から取り外すことができる。
【００１９】
併せて図４，図５を参照すると、各セグメント31は、リンク23が連結される本体部33と、形成体30に巻回されるワイヤＷが収容される部分円環状（または円弧状）の形成溝34を形成する形成部Ｍとを備える。形成部Ｍは、第１形成部材40と、第２形成部材50と、第１，第２形成部材40，50の軸線方向での相対位置を調整する位置調整部Ａとから構成される。第１，第２形成部材40，50は、位置調整部Ａを通じて、テーパ角αを変更することなくビードコアＢの断面での底辺ｅ１（図１（Ｂ）も参照）の長さを変更することができるように軸線方向に平行に相対移動可能である。また、形成溝34は、ビードコアＢの断面形状である六角形を径方向で内側部分および外側部分に二分したとき、ほぼ内側部分の形状に対応する台形形状の断面を有する。
【００２０】
この実施形態では本体部33にボルト60により結合されて設けられる第１形成部材40は、形成溝34でのワイヤＷの位置を規定する第１形成面41ａおよび第３形成面43ａをそれぞれ有する第１，第３形成壁41，43と、取付部44とを有し、第１，第３形成壁41，43および取付部44が一体成形された部材である。それゆえ、第１形成部材40は、第１形成壁41を有する形成部材と第３形成壁43を有する形成部材とが一体成形された部材である。一方、第２形成部材50は、形成溝34でのワイヤＷの位置を規定する第２形成面52ａを有する形成壁52と、第２形成部材50を取付部44に取り付けるための取付部54とを備え、第２形成壁52および取付部54が一体成形された部材である。
【００２１】
ここで、第１，第２，第３形成面41ａ，43ａ，52ａは、形成溝34内でワイヤＷの位置を規定する形成部Ｍの形成面Ｓを構成する。そして、第１形成面41ａは、ビードコアＢの断面形状での底辺ｅ１を規定すべくテーパ角αと同じ角度で傾斜する。第２，第３形成面43ａ，52ａは、ビードコアＢの断面形状で、軸線方向での底辺ｅ１の両端部から径方向外方に立ち上がる１対の第１，第２側辺ｅ２，ｅ３（図１（Ｂ）も参照）を規定する。
【００２２】
位置調整部Ａは、両取付部44，54と、取付部44，54で第１，第２形成部材40，50を結合する結合手段としてのボルト61およびナット62とから構成され、両取付部44，54は、第２形成部材50が第１形成部材40に対して軸線方向での位置の調整が可能となるように、ボルト61およびナット62により結合される。取付部44に挿通されるボルト61は、取付部54に設けられた軸線方向に長い長孔54ａに挿通される。第２形成部材50は、長孔54ａの軸線方向での長さの範囲で、第１形成部材40との間で軸線方向での位置が調整される。それゆえ、この実施形態では、第１形成部材40は本体部33に対して移動不能な固定形成部材であり、第２形成部材50は、該固定形成部材に対して移動可能な可動形成部材である。
【００２３】
第１形成壁41には、径方向外方に貫通する複数の第１開口を構成する第１スリット45が周方向に第１隔壁46を挟んで設けられる。一方、第２形成壁52には、軸線方向に貫通する複数の第２開口を構成する第２スリット55が周方向に第２隔壁56を挟んで設けられる。第１スリット45は軸線方向に開放しており、第２スリット55は径方向に開放している。それゆえ、周方向に交互に並ぶ複数の第１スリット45および第１隔壁46を有する第１形成壁41と、周方向に交互に並ぶ複数の第２スリット55および第２隔壁56を有する第２形成壁52とは、櫛歯形状を呈する。
【００２４】
そして、第１スリット45および第２スリット55には、それぞれ第２隔壁56および第１隔壁46が、周方向に交互に、かつ各隔壁46，56の周方向での対向面が互いにほぼ接するように挿入される。このため、第１形成面41ａは、各第１隔壁46において、第２スリット55を貫通していない部分の、径方向で外方を向いた面により構成され、第２形成面52ａは、各第２隔壁56において、第１スリット45を貫通した部分の、軸線方向で第３形成面43ａと対向する面により構成される。一方、第２形成部材50は、各第１隔壁46において、径方向で内方を向いた面46ａに接触する。したがって、第１，第２，第３形成面41ａ，52ａ，43ａは、ワイヤＷのみが接触する面である。
【００２５】
そして、図５に示されるように、第２形成部材50を、軸線方向で第３形成面43ａから遠ざかる方向に移動させることにより、底辺ｅ１がより長いビードコアＢを形成することが可能になり、さらに図５に二点鎖線で示されるように、第２形成面52ａを第１スリット45の開放側の端部近傍または第１形成面41ａの軸線方向での端部近傍まで移動させて、ビードコアＢを形成することができる。
また、逆に、第２形成部材50を第３形成面43ａに近づける方向に移動させることにより、底辺ｅ１がより短いビードコアＢを形成することが可能になる。
【００２６】
次に、この形成装置Ｆの形成方法について説明する。
図４に示されるように、リムＲ（図１（Ａ）参照）の幅に対応して設定されるビードワイヤＷの底辺ｅ１（図１（Ｂ）参照）の長さに合わせて、位置調整部Ａを通じて第１形成部材40に対する第２形成部材50の軸線方向での位置が設定される。各セグメント31がアクチュエータ20（図２参照）により駆動されて、形成体30が前記形成位置を占める。ワイヤＷの端部が形成体30に固定された後、モータ10により駆動される回転軸11および支持ディスク12を介して形成体30を回転させながら前記ワイヤ供給装置からワイヤＷが供給される。
【００２７】
図５を参照すると、ワイヤＷは、先ず第１，第２形成面41ａ，52ａに接触するように巻回され（図５のワイヤＷ1a）、次いで第１形成面41ａに位置が規制された状態で第１形成面41ａ上を第３形成面43ａに向かって軸線方向に移動させられつつ巻回済みのワイヤＷに接触するように螺旋状に巻回される。ワイヤＷが第１，第３形成面41ａ，43ａに接触して位置が規制される状態（図５のワイヤＷ1b）で、ビードコアＢの底部を構成する第１列が形成される。ここで、前記ワイヤ供給装置および形成装置Ｆの少なくとも一方は、軸線方向に移動できるようにされている。
【００２８】
引き続き、第３形成面43ａ に位置が規制された状態（図５のワイヤＷ2b）から第１列のワイヤＷの上に直にワイヤＷが螺旋状に第２形成面52ａに向かって巻回され、ワイヤＷが第２形成面52ａに接触して位置が規制される状態（図５のワイヤＷ2a）で、第２列が形成される。以下、同様にして第３列および第４列が順次形成される。形成面Ｓにより位置が規制されて形成されるワイヤＷの巻回は第４列までであり、その後は、直下の２本のワイヤＷを跨いだ上に直に巻回を継続し、第５列、第６列および最外周列の第７列が形成されて、巻回されて積層状態に配列されたワイヤＷにより、断面形状が六角形をなすビードコアＢが形成され、形成工程が終了する。
次いで、各セグメント31がアクチュエータ20（図２参照）により駆動されて、形成体30が前記取外し位置を占め、ビードコアＢが形成部Ｍから取り外される。
【００２９】
また、リムＲの径およびビードコアＢの最小内径が同一で、底辺ｅ１の長さがより長いビードコアＢを形成する場合には、図６に示されるように、位置調整部Ａを通じて第２形成部材50を第３形成面43ａから遠ざかる方向に所定位置まで移動させた後、ボルト61およびナット62により第１形成部材40と第２形成部材50とを固定することにより、両形成部材40，50の軸線方向での位置が設定される。そして、前述と同様にして、形成部ＭにワイヤＷが螺旋状に巻回され、積層状態に配列されて、ビードコアＢが形成される。
【００３０】
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
形成装置Ｆの形成部Ｍの形成面Ｓは、底辺ｅ１を規定すべくテーパ角αで傾斜する第１形成面41ａと、ビードコアＢの断面形状で底辺ｅ１の一端部に連なる側辺ｅ２を規定する第２形成面52ａと、底辺ｅ１の他端部に連なる側辺ｅ３を規定する第３形成面43ａとを有し、形成部Ｍは、第１形成面41ａを有する第１形成部材40と第２形成面52ａを有する第２形成部材50とを備え、第１，第２形成部材40，50は、テーパ角αを変更することなくビードコアＢの底辺ｅ１の長さを変更することができるように相対移動可能であることにより、第１，第２形成部材40，50を相対移動させることで、底辺ｅ１の長さが異なる多角形ビードコアＢを形成することができるので、底辺ｅ１の長さが異なるビードコアＢ毎に形成部Ｍを用意する必要がない。この結果、同一の形成部Ｍにより底辺ｅ１の長さが異なる多角形ビードコアＢを形成できるので、ビードコアＢのコストが削減され、また形成部Ｍの保管スペースも削減される。
【００３１】
第１形成面41ａを有する第１形成壁41には、径方向外方に貫通する複数の第１スリット45が周方向に第１隔壁46を挟んで設けられ、第２形成面52ａを有する第２形成壁52には、軸線方向に貫通する複数の第２スリット55が周方向に第２隔壁56を挟んで設けられ、第１スリット45および第２スリット55には、第２隔壁56および第１隔壁46がそれぞれ貫通することにより、第１，第２形成面41ａ，52ａはそれぞれ第１，第２スリット45，55を貫通する第２，第１隔壁56，46の壁面により構成されることから、例えば一方の形成部材の形成面上で他方の形成部材を移動させる場合のように、第１，第２形成部材40，50の相対移動を可能とするために形成面Ｓが利用されることがないので、ワイヤＷ以外の部材による形成面Ｓの摩耗が防止されて、形成面Ｓの精度の低下が防止される。この結果、形成面Ｓを長期に渡って高精度の状態に維持できるので、多角形（ここでは六角形）の形状の精度が高いビードコアＢを、低コストで形成することができる。
【００３２】
第１スリット45がビードコアＢの軸線方向に開放することにより、第１スリット45における開放側の端部近傍まで利用して、底辺ｅ１の長さが異なるビードコアＢを形成することができる。この結果、底辺ｅ１を変更するに当たり、第１スリット45の長さを十分活用できるので、第１形成部材40を軸線方向で小型化しながら、底辺ｅ１の長さの変更範囲が大きなビードコアＢを形成することができる。そして、底辺ｅ１の長さの変更範囲が大きくなる分、形成されるビードコアＢの種類を多くすることができるので、コスト削減に寄与する。
【００３３】
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
第１形成部材40が可動形成部材であり、第２形成部材50が固定形成部材であってもよい。
第１形成部材40は本体部33に一体成形されてもよい。また、第１形成部材40が、第１形成壁41を有する形成部材と第３形成壁43を有する形成部材との別個の部材から構成されてもよく、その場合、第１，第２，第３形成部材が互いに軸線方向に相対移動可能であってもよい。このとき、底辺ｅ１の長さが変更されると同時にビードコアＢの最小内径が異なるようにされてもよい。
第１開口または第２開口は、スリット45，55ではなく、隔壁46，56が挿入可能な長孔であってもよい。
位置調整部Ａが、第１形成部材40および第２形成部材50を軸線方向に相対移動させるアクチュエータにより構成されてもよい。
第１，第２形成部材40，50との間の相対移動の方向は、径方向に平行であってもよい。
形成体30は、支持ディスク12に移動不能に支持されていてもよい。さらに、形成体30および形成部Ｍは、複数のセグメントから構成されることなく、それぞれ１つの円環状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】（Ａ）は、本発明が適用された形成装置より成形されたビードコアを備えるタイヤの子午線での要部断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の右側のビードコアの拡大図である。
【図２】本発明が適用された形成装置の図３の概ねＩＩ−ＩＩ線断面図であり、上半分は、形成部が形成位置を占める状態を示し、下半分は形成部が取外し位置を占める状態を示す。
【図３】図２のＩＩＩ矢視での要部の図であり、上半分は、形成部が形成位置を占める状態を示し、下半分は形成部が取外し位置を占める状態を示す。
【図４】図２の形成装置の形成部の要部拡大矢視図である。
【図５】図２の形成部の拡大断面図である。
【図６】図２の形成装置により、底辺の長さが異なるビードコアを形成するときの、図５に対応する図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…タイヤ、２…ビード部、34…形成溝、40，50…第１形成部材、41ａ，43ａ，52ａ…形成面、45，55…スリット、46，56…隔壁、Ｆ…形成装置、Ｂ…ビードコア、Ｗ…ワイヤ、α…テーパ角、Ｍ…形成部、Ａ…位置調整部。
【図１】
2007160830.tif 000003
【図２】
2007160830.tif 000004
【図３】
2007160830.tif 000005
【図４】
2007160830.tif 000006
【図５】
2007160830.tif 000007
【図６】
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