JP2007216614A

JP2007216614A - ビードコアの製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JP2007216614A
Application number: JP2006042303A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Fujimoto; 恒夫藤本
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-08-30

Abstract

【課題】製造対象のビードコア内径に適応した癖付けが可能で、小径ビードコアでも端末部の跳ね上がりや層間分離のない安定した品質のビードコアを、作業者スキルに依存することなく、確実かつ効率よく製造できるようにする。
【解決手段】帯状ビード１の一部を巻回させる癖付けロール２と、この癖付けロール２を経て連続的に供給される癖付け後の帯状ビード１を円形でかつ径内外方向に複数層に巻き上げる回転駆動式巻取りドラム３と、癖付けロール２の位置を帯状ビード１の癖付けロール周部への接触開始点から接触離反点までの有効癖付け角度θが変更される方向に変更固定可能とするロール位置変更用移動装置４と、製造対象のビードコア内径を入力することにより移動装置４に対して癖付けロール２が所定の位置に変更されるように移動指令信号ｃを出力するロール位置変更用制御装置５とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車用タイヤの補強等に用いられる単鋼線のビードあるいは並列に引き揃えられた複数本のビードワイヤをゴム状弾性材料により被覆して帯状に形成されたビードを巻取りドラムの周部に円形でかつ径内外方向に複数層に巻き付けてなるビードコアの製造方法及びその製造装置に関するものである。

この種のビードコアの製造方法及び装置として、従来、ビードの供給経路のうち巻取りドラム近傍位置または近傍と供給経路の途中の両位置に断面凹状のビードガイド装置を固定的に設けるとともに、このビードガイド装置の上面側に回転自由なサポートローラを配置し、もって、ガイド装置の凹部内にビードを挿通させ、かつ、このビードをサポートローラで押え付けて巻取りドラムに送り込むことにより、ビードの曲がりや局部変形などを矯正するとともに、所定長さに切断したとき、その切断により自由端となる端末部が跳ね上がることを防ぐようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、直線経路上に送り出されるビードの一部を癖付けロールに巻回させて巻取り方向に癖付けしたのち、巻取りドラムの周部に連続的に供給し、このビードを巻取りドラムの定位置での回転駆動に伴い円形でかつ径内外方向に複数層に巻き上げるようにしたものも知られている。

特開２００２−３３７５２５０号公報

しかし、特許文献１に示す従来のビードコアの製造方法及び装置の場合は、ビード自身の曲がりや局部変形などを矯正できるとともに、切断時における端末部の跳ね上がりを防ぐことが可能であるものの、ビードが有するスプリングバックの影響で巻付け端末部が巻付け完成品であるビードコアの外周面から跳ね上がり分離し、さらに、それが巻付け層間にも波及して層間分離が発生し、その結果、製品（ビードコア）品質の著しい低下を招きやすいという問題がある。

また、癖付けロールを用いる後者の製造方法及び装置の場合は、小径のビードコアを製造するとき、ビードに対して巻取り方向の癖付けが十分にできないために、上述の場合と同様に、スプリングバックの影響で巻付け端末部及び巻付け先端部までが巻付け完成品であるビードコアの外周面及び内周面から跳ね上がり分離し、さらに、それらが巻付け層間にも波及して層間分離を発生するといったように、製品（ビードコア）品質を安定化することができない。
特に、並列に引き揃えられた複数本のビードワイヤをゴム状弾性材料により被覆して帯状に形成されたビードを巻取る場合は、複数本のビードワイヤのスプリングバックが相乗的に強力に働くために、端末部の跳ね上がりや層間分離が一層起こりやすく、製品品質の低下はさけられない。また、製造対象のビードコアの内径に対応した癖付け量を定量的に設定することができず、あくまでも作業者（製造担当者）のスキルに依存するものであるから、製品品質にばらつきを生じやすく、小径多品種のビードコアを製造する場合、歩留まりが変動し、それだけ生産効率も低下するという問題があった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、製造対象のビードコア内径に適応した癖付けが可能で、小径のものであっても端末部の跳ね上がりや層間分離のない安定した品質のビードコアを、作業者スキルに依存することなく、確実かつ効率よく製造することができるビードコアの製造方法及び製造装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係るビードコアの製造方法は、直線経路上に送り出されるビードの一部を癖付けロールに巻回させたのち、巻取りドラムの周部に連続的に供給し、このビードを前記巻取りドラムの定位置での回転駆動に伴い円形でかつ径内外方向に複数層に巻き上げるビードコアの製造方法であって、前記癖付けロールの位置を、前記ビードの癖付けロール周部への接触開始点から接触離反点までの有効癖付け角度が変更される方向に変更固定可能とし、この癖付けロールを製造対象のビードコアの内径に応じて移動装置を介して定量的に位置変更固定することにより、癖付け量及び内径の異なる複数種のビードコアを製造することを特徴としている。

また、本発明に係るビードコアの製造装置は、直線経路上に送り出されるビードの一部を巻回させる癖付けロールと、この癖付けロールを経て連続的に供給される癖付け後のビードを円形でかつ径内外方向に複数層に巻き上げる回転駆動式の巻取りドラムとを有するビードコアの製造装置であって、前記癖付けロールの位置を前記ビードの癖付けロール周部への接触開始点から接触離反点までの有効癖付け角度が変更される方向に変更固定可能とするロール位置変更用移動装置と、製造対象のビードコアの内径を入力することにより前記移動装置に対して前記癖付けロールが所定の位置に変更されるように移動指令信号を出力するロール位置変更用制御装置とを備えていることを特徴としている。

上記のような特徴構成を有する本発明によれば、製造対象のビードコアの内径に応じて癖付けロールの位置を移動装置を介して定量的に変更固定することにより、製造すべきビードコアの径に対応した適正かつ十分な癖付け量を付与することが可能で、小径のビードコアの場合であっても、ビードが有するスプリングバックの影響による巻付け先端部及び巻付け端末部の跳ね上がり分離、さらには、中間層部分の層間分離を抑制して安定した品質のビードコアを確実に製造することができる。しかも、製造すべきビードコアの内径を入力するだけで癖付け量を設定することができるので、作業者のスキルにかかわらず、小径多品種のビードコアを歩留まりよく製造することができ、生産効率の向上を図ることができるといった効果を奏する。

本発明に係るビードコアの製造方法及び製造装置においては、単鋼線のビードを用いる場合でも有効であるが、請求項２及び４に記載のように、並列に引き揃えられた複数本のビードワイヤをゴム状弾性材料により被覆して帯状に形成されたビードを用いる場合に特に有効である。すなわち、このような帯状ビードを用いる場合は、複数本のビードワイヤのスプリングバックが相乗的に働いて端末部等の跳ね上がり分離や層間分離が一層発生しやすいのであり、このとき、それ（相乗スプリングバック）を加味した癖付け量を付与することによって、端末部等の跳ね上がり分離や層間分離を確実に回避して製品品質の安定化を図ることができる。

また、本発明に係るビードコアの製造装置におけるロール位置変更用制御装置として、請求項５に記載のように、ビードコアの最小径及び最大径についての製造トライアルによって算出された癖付けロールの位置データベースを保存しておき、その保存された位置データベースから製造対象のビードコアに対応するロール位置データを選択して移動装置に移動指令信号を出力するように構成することが好ましい。この場合は、製造トライアルによって取得したロール位置データを実際のコア製造時における癖付けロールの位置変更制御に有効に利用することができ、所定の高品質製品を一層歩留まりよく製造することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は本発明に係るビードコアの製造方法を実施するためのビードコア製造装置の要部の構成図であり、このビードコア製造装置は、水平面に沿った直線経路Ｘ−Ｘ上に送り出されるビード１の一部を巻回して前記直線経路Ｘ−Ｘに対して鋭角の斜め直線経路Ｙ−Ｙにビード１を送り出す癖付けロール２と、この癖付けロール２で癖付けられたのち前記斜め直線経路Ｙ−Ｙに連続的に送り出されるビード１を周部に供給することにより、そのビード１を円形でかつ径内外方向に複数層に巻き上げる定位置回転駆動式の巻取りドラム３と、前記癖付けロール２の位置を前記直線経路Ｘ−Ｘと平行な水平方向に変更固定可能なロール位置変更用移動装置４と、この移動装置４に移動指令信号ｃを出力するロール位置変更用制御装置５とを備えて構成されている。

前記ビード１は、図３に示すように、複数本のビードワイヤ１ａを並列に引き揃え、それらの上下外周面をゴム状弾性材料１ｂにより被覆して全体を帯状に形成した帯状ビードであり、前記癖付けロール２及び巻取りドラム３は、その帯状ビード１の幅と同等な幅を有する。

前記ロール位置変更用移動装置４は、前記癖付けロール２を回転自在に支承するブラケット６を有するロール支持台７を水平面に沿って往復駆動移動させるもので、例えばエンコーダ付電動モータ（図示省略する）及びそれに連動連結された螺軸を内蔵する装置本体８上に前記ロール支持台７を係合させるとともに、このロール支持台７側に前記螺軸に螺合するナット体を具備させて一軸ロボット式に構成されたものであり、この一軸ロボット式の移動装置４を介して癖付けロール２の位置を変更することにより、図２に明示するように、前記帯状ビード１の癖付けロール２周部への接触開始点ａから接触離反点ｂまでの有効癖付け角度θ（＝ロール２の有効癖付け周長）を変更固定可能に構成している。

また、前記ロール位置変更用制御装置５には、図４に示すような製品ビードコア１０の内径ｄ（巻取りドラム３の外径に相当する）が最小のものと最大のものについて製造トライアルを実施し、この最大径及び最小径のビードコア１０の製造トライアル時に癖付けロール２の適正位置を算出して作成された位置データベースデータベースがメモリ（図示省略する）に保存されており、実製造に際して、製造対象のビードコア１０の内径ｄを入力することにより、保存している位置データベースから製造対象のビードコア１０の内径ｄに対応するロール位置データを選択して前記移動装置４に前記移動指令信号ｃを出力するように構成されている。

なお、前記製造トライアル時における癖付けロール２の位置算出方法は、次のとおりである。すなわち、
ビードコアの最大内径：Ｈ
ビードコアの最小内径：Ｓ
実製造対象のビードコアの内径：ｒ
ビードコアの最大内径時の癖付けロールの位置ｈ
ビードコアの最小内径時の癖付けロールの位置：ｓ
とすると、実製造対象のビートコア製造時の癖付けロールの設定位置Ｐは、
Ｐ＝ｓ＋（ｒ−Ｓ）／（Ｈ−Ｓ）・（ｈ−ｓ）
となり、このＰに相当する移動量の移動指令信号ｃを制御装置５より移動装置４に出力することで、癖付けロール２を製造対象のビードコア１０の内径ｄに対応する位置に定量的に位置変更固定（設定）する。

上記のように構成されたビードコア製造装置によれば、実製造対象のビードコア１０の内径ｄを前記制御装置５に入力するだけで、この制御装置５から移動装置４に、実製造対象のビードコア１０の内径ｄに応じた移動量の移動指令信号ｃが出力されて癖付けロール２の位置が移動装置４を介して定量的に設定変更固定される。これによって、帯状ビード１の癖付けロール２周部への接触開始点ａから接触離反点ｂまでの有効癖付け角度θが変更されて該帯状ビード１に製品ビードコア１０の内径ｄに対応した適正かつ十分な癖付け量が付与されることになり、小径のビードコア１０の場合であっても、帯状ビード１の複数本のビードワイヤ１ａが有するスプリングバックの相乗的な影響によって巻付け先端部１０ａ及び巻付け端末部１０ｅが跳ね上がり分離し、さらには、中間層部分が層間分離することを抑制して安定した品質のビードコア１０を確実に製造することができる。

なお、上記実施の形態では、並列に引き揃えた複数本のビードワイヤ１ａの上下外周面をゴム状弾性材料１ｂにより被覆して全体を帯状に形成した帯状ビード１を用いる場合について説明したが、単鋼線のビードを用いる場合でも同様に品質の安定した製品を製造することが可能である。

また、前記移動装置４としては、上記実施の形態で示したような一軸ロボット式のもの以外に、どのような構成のものを用いてもよい。

本発明に係るビードコアの製造方法を実施するためのビードコア製造装置の要部の構成図である。図１の要部の拡大図である。帯状ビードの拡大縦断面図である。製品ビードコアの概略拡大側面図である。

符号の説明

１帯状ビード
１ａビードワイヤ
１ｂゴム状弾性材料
２癖付けロール
３巻取りドラム
４ロール位置変更用移動装置
５ロール位置変更用制御装置
θ 有効癖付け角度
Ｘ−Ｘ直線経路

Claims

直線経路上に送り出されるビードの一部を癖付けロールに巻回させたのち、巻取りドラムの周部に連続的に供給し、このビードを前記巻取りドラムの定位置での回転駆動に伴い円形でかつ径内外方向に複数層に巻き上げるビードコアの製造方法であって、
前記癖付けロールの位置を、前記ビードの癖付けロール周部への接触開始点から接触離反点までの有効癖付け角度が変更される方向に変更固定可能とし、この癖付けロールを製造対象のビードコアの内径に応じて移動装置を介して定量的に位置変更固定することにより、癖付け量及び内径の異なる複数種のビードコアを製造することを特徴とするビードコアの製造方法。
前記ビードが、並列に引き揃えられた複数本のビードワイヤをゴム状弾性材料により被覆して帯状に形成されたものである請求項１に記載のビードコアの製造方法。
直線経路上に送り出されるビードの一部を巻回させる癖付けロールと、この癖付けロールを経て連続的に供給される癖付け後のビードを円形でかつ径内外方向に複数層に巻き上げる回転駆動式の巻取りドラムとを有するビードコアの製造装置であって、
前記癖付けロールの位置を前記ビードの癖付けロール周部への接触開始点から接触離反点までの有効癖付け角度が変更される方向に変更固定可能とするロール位置変更用移動装置と、製造対象のビードコアの内径を入力することにより前記移動装置に対して前記癖付けロールが所定の位置に変更されるように移動指令信号を出力するロール位置変更用制御装置とを備えていることを特徴とするビードコアの製造装置。
前記ビードが、並列に引き揃えられた複数本のビードワイヤをゴム状弾性材料により被覆して帯状に形成されたものである請求項３に記載のビードコアの製造装置。
前記ロール位置変更用制御装置は、ビードコアの最小径及び最大径についての製造トライアルによって算出された癖付けロールの位置データベースが保存されており、その保存されている位置データベースから製造対象のビードコアに対応するロール位置データを選択して前記移動装置に移動指令信号を出力するように構成されていある請求項３または４に記載のビードコアの製造装置。