JP2009137242A - ビードの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ビードの断面形状が崩れるのを抑制し、ビードがスクラップとなるのを防止することができるビードの製造方法を得る。
【解決手段】１列目から２列目へのピッチ送り量をビードワイヤ１２の直径Ｄより小さくし、さらに、２列目以降のピッチ送り量をワイヤの直径Ｄと同じ距離とすることで、図１（Ａ）の点線から実線で示すように、ビードワイヤ１２が既に巻き付けられているビードワイヤ１２と接触しながら底面３６Ａへ落ち込む。これにより、ビードワイヤ１２を隙間無く螺旋状に巻き付けることができる。一段目（最も径方向内側の段）のビードワイヤ１２の巻き取り位置を安定させることができ、これにより、径方向外側に巻き付けられたビードワイヤ１２の巻き取り位置も安定するため、ビード４０の断面形状が崩れるのを抑制することができ、ビード４０がスクラップとなるのを防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに適用される断面多角形のビードの製造方法に関するものである。

従来、空気入りタイヤにおけるビードの製造方法としては、特許文献１に開示されたものがある。
このビードの製造方法では、六角形を２分割した断面台形状の環状溝にビードワイヤを螺旋状に巻き付けることで六角形のビードを製造する。

特開平１０−８６２４１号

しかしながら、ビードワイヤの巻き付け時の振動やビードワイヤのくせ・うねり等が原因で、巻き付けられたビードワイヤとビードワイヤの間に隙間が発生する場合がある。

ここで、径方向の最も内側に巻き付けられたビードワイヤとビードワイヤの間に隙間が生じた場合は、この隙間に外側に巻き付けられたビードワイヤが落ち込み、ビードの断面形状が崩れてビードがスクラップとなってしまうこがある。

本発明は、上記事実を考慮し、ビードの断面形状が崩れるのを抑制し、ビードがスクラップとなるのを防止することが課題である。

本発明の請求項１に係るビードの製造方法は、ゴム材料が被覆された１本のワイヤを、径方向内側の段のワイヤの間にその径方向外側の段のワイヤを配置するようにビードフォーマー外周に複数段に巻き回して多角形のビードを形成させるビードの製造方法において、少なくとも最も径方向内側の段の前記ワイヤを巻き回す際の１列目から２列目へのピッチ送り量が２列目以降のピッチ送り量より小さいことを特徴とする。

上記ビードの製造方法によれば、ゴム材料が被覆された１本のワイヤを、径方向内側の段のワイヤの間にその径方向外側の段のワイヤを配置するようにビードフォーマー外周に複数段に巻き回して多角形のビードを製造する。

ここで、少なくとも最も径方向内側の段のワイヤを巻き回す際の１列目（１周目）から２列目（２周目）へピッチ送り量が２列目以降のワイヤを巻き回す際のピッチ送り量より小さい。

このように、１列目から２列目のピッチ送り量をそれ以降のピッチ送り量より小さくすることで、３列目以降のワイヤが既に巻き付けられているワイヤと接触しながら落ち込むようになっている。これにより、少なくとも最も径方向内側の段のワイヤを隙間なく、螺旋状に巻き付けることができ、少なくとも最も径方向内側の段のワイヤの巻き取り位置を安定させることができる。

このように、少なくとも最も径方向内側の段のワイヤの巻き取り位置が安定させることで、径方向外側に巻き付けられたワイヤの巻き取り位置も安定する。これにより、ビードの断面形状が崩れるのを抑制し、ビードがスクラップとなるのを防止することができる。

本発明の請求項２に係るビードの製造方法は、請求項１記載において、全ての段において、前記ワイヤを巻き回す際の１列目から２列目へのピッチ送り量が２列目以降のピッチ送り量より小さいことを特徴とする。

上記ビードの製造方法によれば、全ての段において、ワイヤを巻き回す際の１列目から２列目へのピッチ送り量が２列目以降のピッチ送り量より小さいため、全ての段において、ワイヤの巻き取り位置を安定させることができる。

本発明の請求項３に係るビードの製造方法は、請求項１又は２に記載において、ゴム材料が被覆されたワイヤの直径をＤとしたときに、１列目から２列目へのピッチ送り量が０．５５Ｄから０．９９Ｄであって、２列目以降のピッチ送り量がＤであることを特徴とする。

上記ビードの製造方法によれば、ゴム材料が被覆されたワイヤの直径をＤとしたときに、１列目から２列目へのピッチ送り量が０．５５Ｄから０．９９Ｄであって、２列目以降のピッチ送り量がＤである。

このように、１列目から２列目へのピッチ送り量をワイヤの直径Ｄより小さくし、さらに、２列目以降のピッチ送り量をワイヤの直径をＤと同じ距離とすることで、３列目以降のワイヤが既に巻き付けられているワイヤと接触しながら落ち込む。これにより、ワイヤを隙間無く螺旋状に巻き付けることができる。

本発明の請求項４に係るビードの製造方法は、請求項１から３何れか１項に記載において、前記ビードの断面は六角形であることを特徴とする。
上記ビードの製造方法によれば、断面六角形のビードの断面形状が崩れるのを抑制することができる。

本発明のビードの製造方法によれば、ビードの断面形状が崩れるのを抑制し、ビードがスクラップとなるのを防止することができる。

本発明のビードの製造方法について図１から図４に従って説明する。
図２に示されるように、本発明のビードの製造方法に用いられるビード製造装置１０には、ビードワイヤ１２が巻き付けられたビードワイヤ巻出装置１４が設けられている。

このビードワイヤ巻出装置１４の軸部１４Ａは、直方状のステージ１６の上面に固定された台形状の支持部材１８に回転可能に取り付けられており、さらに、ビードワイヤ巻出装置１４は支持部材１８から脱着可能とされている。

ビードワイヤ巻出装置１４の斜め上方には、図示せぬフレーム部材に回転可能に取り付けられた円盤状の送りローラ２０が設けられている。この送りローラ２０の外周面には凹状のガイド溝（図示省略）が全周に渡って設けられており、搬送されるビードワイヤ１２をガイド溝で支持して後述するゴム被覆装置２２へ案内するようになっている。

さらに、送りローラ２０の側方には、ビードワイヤ１２にゴムを被覆するゴム被覆装置２２が設けられている。ゴム被覆装置２２は、ステージ１６上に下端が固定された直方体状のフレーム部材２４の上側に固定されている。

ゴム被覆装置２２は、ゴムを押し出すゴム押出機（図示省略）と、ビードワイヤ１２が通過すると共に、通過するビードワイヤ１２にゴム押出機によって押し出されたゴムを被覆するヘッド（図示省略）とを備えている。この構成により、ゴム被覆装置２２の入り口２２Ａから挿入されたビードワイヤ１２は、ゴム被覆装置２２に設けられたヘッドを通過する際にゴム材料が被覆され、ゴム被覆装置２２の出口２２Ｂから送り出されるようになっている。

また、ゴム被覆装置２２を挟んで送りローラ２０の反対側には、ゴム被覆装置２２によってゴムが被覆されたビードワイヤ１２を案内する送りローラ２６が、図示せぬフレーム部材に回転可能に取り付けられている。

さらに、送りローラ２６によって送り出されたビードワイヤ１２は、送りローラ２６の側方に配置された円盤状のビードフォーマー３０に巻き付けられるようになっている。

このビードフォーマー３０の回転軸３２は、図示せぬフレーム部材に取り付けられており、この回転軸３２には、ビードフォーマー３０を反時計方向（矢印Ａ方向）に回転させる駆動手段としての駆動モータ３４が連結されている。また、この駆動モータ３４は制御部５２に制御されている。

図１（Ａ）に示されるように、ビードフォーマー３０の外周部には、断面逆台形状の環状溝３６へ設けられ、この環状溝３６にゴム部材（図示省略）が被覆されたビードワイヤ１２が螺旋状に巻き付けられて断面六角形のビード４０（図１（Ｂ）参照）が製造されるようになっている。

さらに、この環状溝３６と対向するように円盤状のピッチ送りローラ４２が配置されている。このピッチ送りローラ４２の外周部には、ビードワイヤ１２を案内する環状のＶ字溝５０が設けられている。

さらに、ピッチ送りローラ４２の回転軸４４は、ビードフォーマー３０の回転軸と同一方向に向けられている。また、回転軸４４には、回転軸４４を回転可能に支持すると共に、ビードワイヤ１２のピッチ方向（図１（Ａ）に示す矢印Ｂ及び矢印Ｃ方向）、及び環状溝３６から離間する方向（図１（Ａ）に示す矢印Ｆ方向）にピッチ送りローラ４２を移動させることができる移動装置４８が連結されている。また、移動装置４８は制御部５２によって移動が制御されている。

この構成により、ピッチ送りローラ４２が環状溝３６の底面３６Ａの端部（図１（Ａ）Ｓ位置）に先端部が取り付けられたビードワイヤ１２を案内することで、環状溝３６にビードワイヤ１２が螺旋状に巻き付けられ、断面六角形のビード４０が製造されるようになっている。

次に、このビード製造装置１０を使用して、断面六角形のビード４０（図１（Ｂ）参照）を製造する製造方法について説明する。
図２に示されるように、ビードフォーマー３０が、制御部５２に制御された駆動モータ３４の駆動力で矢印Ａ方向へ回転する。

ビードフォーマー３０が回転することで、ビードフォーマー３０の環状溝３６に先端部が取り付けられたビードワイヤ１２は、ビードワイヤ巻出装置１４から送りローラ２０へ向けて送り出される。

ビードワイヤ巻出装置１４から送り出されたビードワイヤ１２は、送りローラ２０のガイド溝（図示省略）で支持されながらゴム被覆装置２２へ案内される。

送りローラ２０によってゴム被覆装置２２へ案内されたビードワイヤ１２は、ゴム被覆装置２２の入り口２２Ａから挿入され、ゴム被覆装置２２に設けられたヘッドを通過する際にゴム材料が被覆されて出口２２Ｂから送り出される。

出口２２Ｂから送り出されたビードワイヤ１２は、送りローラ２６に案内されてビードフォーマー３０に設けられた環状溝３６に送り出される。

図１（Ａ）に示されるように、環状溝３６に送られたビードワイヤ１２は、ビードワイヤ１２の先端部が固定されたＳ位置から巻き付けられる。そして、制御部５２に制御された移動装置４８が ピッチ送りローラ４２を矢印Ｂ方向へ移動させ、環状溝３６の底面３６Ａにビードワイヤ１２が螺旋状に１列目（１周目）、２列目（２周目）、３列目（３周目）・・・と巻き付けられ、一段目（最も径方向内側の段）のビードワイヤ１２が全て巻き付けられる。

なお、底面３６Ａに巻き付けられるビードワイヤ１２のピッチ送り量については、詳細を後述する。

一段目のビードワイヤ１２が環状溝３６に巻き付けられると、移動装置４８が ピッチ送りローラ４２を環状溝３６から離間する矢印Ｆ方向へ移動させ、一段目のビードワイヤ１２の径方向外側に二段目のビードワイヤ１２を巻き付ける。

二段目のビードワイヤ１２を巻き付ける際には、移動装置４８が ピッチ送りローラ４２を矢印Ｃ方向へ移動させ、一段目のビードワイヤ１２の径方向外側にビードワイヤ１２が螺旋状に１列目、２列目、３列目・・・と巻き付けられ、二段目のビードワイヤ１２が全て巻き付けられる。

この様に、移動装置４８が ビードワイヤ１２の断面が六角形になるようにジグザク状（図１（Ｂ）参照）にピッチ送りローラ４２を移動させながらビードワイヤ１２を環状溝３６へ巻き付けることで図１（Ｂ）に示す六角形のビード４０が作られる。

次に、底面３６Ａに巻き付けられるビードワイヤ１２のピッチ送り量について詳細に説明する。

図１（Ａ）に示されえるように、ゴム材料が被覆されたビードワイヤ１２の直径をＤとすると、１列目から２列目へのピッチ送り量Ｐ１は、０．５５Ｄから０．９９Ｄに設定さている。さらに、２列目以降のビードワイヤ１２のピッチ送り量Ｐ２は、Ｄに設定されている。

このように、１列目から２列目へのピッチ送り量をビードワイヤ１２の直径Ｄより小さくし、さらに、２列目以降のピッチ送り量をワイヤの直径Ｄと同じ距離とすることで、図１（Ａ）の点線から実線で示すように、ビードワイヤ１２が既に巻き付けられているビードワイヤ１２と接触しながら底面３６Ａへ落ち込む。これにより、ビードワイヤ１２を等間隔に隙間無く螺旋状に巻き付けることができる。

ここで、本出願の発明者は、図３（Ａ）に示す空気入りタイヤ（４６／９０Ｒ５７）に用いられるビードを、本願発明のビードの製造方法と、従来のビードの製造方法とで製造し、製造したビードについてそれぞれ調査した。

なお、図３（Ａ）に示すビードの総ターン数は、ビードワイヤが環状溝（図１（Ａ）参照）に巻き付けられる巻数であって、段列は、最も径方向内側の段の列数（巻数）、列数（巻数）が一番多い段での列数（巻数）、及び、最も径方向外側の段の列数（巻数）を示している。さらに、ワイヤー径は、ゴム材料が被覆される前のビードワイヤの直径であり、インシュ径は、ゴム材料が被覆された後のビードワイヤの直径である。つまり、インシュ径が前述したビードワイヤの直径Ｄである。

また、従来のビードの製造方法は、図３（Ｂ）に示されるように、ピッチ送り量をワイヤの直径と同距離のＤに設定して、ワイヤを環状溝に巻き付ける製造方法であって、本願発明のビードの製造方法は、前述したように、一段目（最も径方向内側の段）にワイヤを巻き付ける際に、１列目（１周目）から２列目（２周目）へのピッチ送り量Ｐ１を０．５５Ｄから０．９９Ｄとし、２列目（２周目）以降のピッチ送り量Ｐ２をＤに設定した製造方法である。

図３（Ｂ）に示されるように、従来製造方法により製造されたビードのバラケ（スクラップ）率を１００とすると、本願発明のビードの製造方法により製造されたビードのバラケ（スクラップ）率は１１である。このように、ビードの断面形状が崩れてスクラップとなる率が、従来製造方法に比べて格段に低くなったことが分かる。

つまり、本願発明のビードの製造方法は、図４に示されるように、一段目（最も径方向内側の段）に巻き付けられたワイヤ間に隙が発生して、その隙にワイヤが落ち込み、又は乗り上げ、放射線上に段ズレが発生するのを抑制できるようになっている。

さらに、製品の寸法バラツキ（標準偏差）について確認すると、本願発明のビードの製造方法により製造されたビードのバラツキが、従来製造方法により製造されたビードと比較して小さくなっており、寸法精度が向上していることが分かる。

このように、製品を実際に製造した結果からも分かるように、本願のビードの製造方法では、一段目（最も径方向内側の段）のビードワイヤ１２の巻き取り位置を安定させることができる。これにより、径方向外側に巻き付けられたビードワイヤ１２の巻き取り位置も安定するため、ビード４０の断面形状が崩れるのを抑制することができ、これにより、ビード４０がスクラップとなるのを防止することができる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、一段目（最も径方向内側の段）の１列目から２列目へのピッチ送り量Ｐ１を０．５５Ｄから０．９９Ｄにし、さらに、２列目以降のピッチ送り量Ｐ２をＤにしたが、二段目、三段目、さらには全段の送りピッチ量を、一段目のピッチ送り量のように設定してもよい。

（Ａ）本発明の実施形態に係るビードの製造方法に用いられるビード製造装置の環状溝及びピッチ送りローラを示した正面図である。（Ｂ）本発明の実施形態に係るビードの製造方法により製造されたビードの断面図である。 本発明の実施形態に係るビードの製造方法に用いられるビード製造装置の概略構成図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係るビードの製造方法によって製造されたビードの評価結果を示した図面である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係るビードの製造方法で作成されたビードとの比較例として従来の製造方法で作成されたビードの断面図である。

符号の説明

１２ ビードワイヤ（ワイヤ）
３０ ビードフォーマー
４０ ビード

Claims (4)

1. ゴム材料が被覆された１本のワイヤを、径方向内側の段のワイヤの間にその径方向外側の段のワイヤを配置するようにビードフォーマー外周に複数段に巻き回して多角形のビードを形成させるビードの製造方法において、
   少なくとも最も径方向内側の段の前記ワイヤを巻き回す際の１列目から２列目へのピッチ送り量が２列目以降のピッチ送り量より小さいことを特徴とするビードの製造方法。
2. 全ての段において、前記ワイヤを巻き回す際の１列目から２列目へのピッチ送り量が２列目以降のピッチ送り量より小さいことを特徴とする請求項１に記載のビードの製造方法。
3. ゴム材料が被覆されたワイヤの直径をＤとしたときに、１列目から２列目へのピッチ送り量が０．５５Ｄから０．９９Ｄであって、２列目以降のピッチ送り量がＤであることを特徴とする請求項１又は２に記載のビードの製造方法。
4. 前記ビードの断面は六角形であることを特徴とする請求項１から３何れか１項に記載のビードの製造方法。

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