JP2009269286A - コード供給装置、コード補強部材の製造方法及びコード貼付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成により、撚りコードのように糸落ちし易いコードを扱う場合でも確実に糸落ちを防止し、しかも被成形体に対して確実にコードを接着できる装置を提供する。
【解決手段】被成形体Ｔへのコード供給装置１０であって、周縁にコード２２を案内する溝を備え、前記コード２２を被成形体Ｔに圧接する貼り付けローラ１２と、前記貼り付けローラ１２の一側又は両側に配置されかつ前記貼り付けローラ１２の肉厚部に遊嵌した前記貼り付けローラ１２よりも大径のガイドリング１４を有し、前記ガイドリング１４は上記圧接時に、前記貼り付けローラ１２の回転中心に対して前記貼り付けローラ１２とガイドリング１４の略径差に相当する距離だけ退却して、ガイドリング１４による前記コード２２の貼り付けを可能にした。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばタイヤ内部に有機繊維やスチールなどのコードを供給するコード供給装置、同コードによる補強部材の製造方法及びコード貼付装置に関する。

例えば、トレッド端近傍まで接地させて高速コーナリング走行させる、一般にスーパースポーツタイプと称される高性能自動二輪車に供される高性能低扁平空気入りラジアル自動二輪車用タイヤとして、モノスパイラルベルト構造を有するタイヤが知られている（特許文献１参照）。
このタイヤ１は、図５に示すように、トレッド部２と、一対のサイドウォール部３と、ビード部４と、ビード部内に埋設されたビードコア７相互間に設けた少なくとも１層のカーカスプライからなるカーカス層５を有し、かつこのカーカス層に対して１本または複数本のスチールコードを実質的にタイヤ周方向に向かう角度でスパイラル状にタイヤ軸線方向に巻回したスチールモノスパイラルベルト６と、を有している。

従来、このような構造を有するタイヤを製造するため、コード案内溝付き貼り付けローラにより、タイヤにコードを供給するコード供給装置を備えたコード貼付装置が知られている（特許文献２参照）。
図６は、特許文献２に記載された従来のコード貼付装置を概略的に示す図である。
コード貼付装置は、それぞれコード（プライ）が２本ずつ巻き付けられた第１、第２のボビン２０から送り出された第１、第２のコード２２をカーカス２４に導くための２条巻きタイプの一対のヘッドと、一対のヘッドに備えられた貼り付けローラ１２からなるコード供給装置を備えている。

第１及び第２のコード２２は、一対の貼り付けローラ１２によってタイヤＴのカーカス２４の外周面まで導かれ、タイヤ赤道面ＣＬに対して、小角度を維持した状態で上記一対の貼り付けローラ１２によって圧接されながら、カーカス２４の外周面に貼り付けられる。
第１及び第２コード２２がトレッド部の一端から他端に向かってカーカスの外周面に螺旋状に巻き付けられることにより、各々２本ずつのコード２２によるスパイラルベルトが完成する。

図７Ａは、従来のコード貼付装置で用いるコード供給用の貼り付けローラ１２の一例であって、その上部（半径方向外方部）を示す側断面図であり、図７Ｂは貼り付けローラ１２を用いて被成形体であるタイヤＴ（のカーカス２４面）にコード２２を貼り付ける様子を示す側面図である。
図７Ａに示すように、貼り付けローラ１２にはその外周面に２本のコードを案内する案内溝１２ａ、１２ｂが形成されており、これらの案内溝１２ａ、１２ｂにそれぞれコードが嵌合されて、被成形体である例えばタイヤＴのカーカス面にまで導かれる。また、貼り付けローラ１２はタイヤＴの、ここではカーカス２４面に圧接してコード２２を貼り付けていく。
なお、実際のコードの貼り付けは、上記貼り付けローラ１２と対称形のローラを一対にして用い、一度にコードを４条巻きすることが行われている。したがって、上記の従来例ではその片側半分を示し他の半分は省略している。

ところで、従来の貼り付けローラ１２は、案内溝１２ａ、１２ｂの深さでコードの貼り付けローラ１２からの落下、即ち糸落ちを防止するものであるが、上記貼り付けローラ１２の案内溝１２ａ、１２ｂの深さは、浅すぎると糸落ちし、かつ案内溝１２ａ、１２ｂが深すぎるとコードが被成形体に接触する領域において、案内溝１２ａ、１２ｂの縁に阻まれて被形成体に接合せずコードを被成形体に接着することが出来ないという問題ある。そこで、従来から上記案内溝１２ａ、１２ｂの深さをその両者の要請に合致させるように慎重に設定している。
しかしながら、案内溝の深さを一旦最適に設定しても、被成形体に対するコードの貼り付けを繰り返して行ううちに、回転する貼り付けローラ１２の外周面が摩耗して上記案内溝が浅くなり、その結果糸落ちの頻度が増すことになる。

この糸落ちの要因は案内溝の深さのみに依るものではなく、案内するコード部材にもよる。即ち、コードとして撚りコードを用いる場合、撚りコードは撚りに撚るため残留応力が大きく、その影響でとくに糸落ちし易いことが知られている。
即ち、コードに残留応力による捻れが生じ、コードがその状態で貼り付けローラに進入するとコードが貼り付けローラの溝から容易に転がり落ちる。実際にはこのコードの捻れが糸落ちの第一の要因になっている。そこで、従来はコード供給装置の後端の挿入口角度を調整することで捻れ進入防止を図っているが、捻れが留まり続けると飽和状態になり、捻れを適当なタイミングで解かないと結局糸落ちが発生する。ところが、案内溝については上述のとおりの問題があり、他方適当なタイミングで上記捻れを解放する作業は煩雑であり、作業能率上も好ましくはない。
従来の貼り付けローラには以上のように糸落ちの問題があり、その課題解決は容易ではなく、したがって、糸落ちせずにしかも被成形体との接着を可能にするコード供給装置が求められている。

特開２００６−２５７２３９号公報 特開２００５−２４７０１７号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、簡易な構成により、撚りコードのように糸落ちし易いコードを扱う場合でも確実に糸落ちを防止し、しかも被成形体に対して確実にコードを接着できるようにすることである。
また、他の目的は糸落ちしないコード供給装置を用いてコード補強部材を製造することである。

本発明の第１の発明はコード供給装置であって、周縁にコードを案内する凹部を備え、前記コードを被成形体に貼り付ける貼り付けローラと、該ローラの一側又は両側に配置されかつ前記ローラよりも大径のガイドリングを、有し、前記ガイドリングは前記ローラの回転軸に対して軸移動可能であることを特徴とする。
本発明の第２の発明はコード貼付装置であって、上記コード供給装置を備えたことを特徴とする。
また、本発明の第３の発明は、コードを被成形体に貼り付けてコード補強部材を製造する方法であって、前記コードを、自身の径よりも大径のガイドリンクを側面に備えた貼り付けローラに供給する工程と、前記コードを前記ローラにより被成形体に貼り付ける貼り付け工程と、を有し、前記貼り付け工程において、前記ガイドリングを前記ローラに対して相対移動させて前記コードを被成形体に貼り付けることを特徴とする。
これにより、貼り付けローラが被成形体に圧接するときに、ガイドリングが上記ローラに対して偏心しながら回転する。大径のガイドリングが上記ローラに対して偏心することで、上記ローラの周縁をガイドリングが取り囲み、コードに対しては糸落ちを防止する側壁となると共に、圧接部では、上記ローラに案内されるコードの先端とガイドリングの先端とが面一になるまでガイドリングが退却するため、上記ローラによる被成形体に対するコードの貼り付けを確実に行い、コード補強部材を製造することができる。

本発明によれば、簡易な構成によりコードの糸落ちを完全に防止出来るとともに、被成形体に対してコードを確実に貼り付けることができる。

図１は、本発明の実施形態に係るコード供給装置により被成形体である例えばタイヤのカーカス面上にコードを貼り付ける状態を示した側面図である。
ここで、コード供給装置１０は、従来と同様の例えば外周面に２条の凹部であるコード溝が形成された貼り付けローラ１２と、この貼り付けローラ１２よりも大径のリングからなるガイドリング１４とを備えており、その両者の回転中心を一致させたときには、貼り付けローラ１２とガイドリング１４との径差により、貼り付けローラ１２の外周に沿ってガイドリング１４が側壁の機能を果たしコードの外れ、即ち糸落ちを防止する。

この大径のガイドリング１４は、図示のように、貼り付けローラ１２が未加硫ゴムで被覆したコードを被成形体である例えばタイヤのカーカス２４面に圧接するときは、カーカス２４面に押されて退却できるように、貼り付けローラ１２に対し相対変位可能に取り付けられている。その退却量はガイドリング１４と貼り付けローラ１２の略径差に相当する距離であるので、本コード供給装置１０はガイドリング１４による側壁効果を有しつつ、上記コードの糸落ちの防止と被成形体への貼付機能を同時に達成することができる。
なお、図１では上記貼り付けローラ１２等は片側半分のみを示しており他の半分は省略している。実際には図示のものと対称形の構造を有する残りの半分と組み合わせて用いられる（図４参照）。また、その場合、ガイドリングは、糸落ちの観点から各貼り付けローラ１２に対応して１個ずつその外側に配置することが好ましいが、必ずしも一対の貼り付けローラ１２の両側に配置する必要はなく、糸落ちし易い方にのみに配置してもよい。

以下、コード供給装置の構造について説明する。
図２は、コード供給装置１０の上部断面図であり、図２Ａは、図１における点Ａとローラの回転中心を通る断面図を、また、図２Ｂは同様に点Ｂとローラの回転中心を通る断面図を示す。
図示のように、貼り付けローラ１２は、従来のものと同様に、例えばその外周面に２条のコード用の凹部である案内溝を有し、ここでは、その貼り付けローラ１２の図示右側面にガイドリング１４と固定部材である固定リング１６とが配置されている。
貼り付けローラ１２の図示右面は、貼り付けローラ１２の外周部に続き、その中心方向は肉厚部１２Ｃに形成されており、その肉厚部１２Ｃの図示右面に固定部材である固定リング１６が、例えば皿ビス１６ａにより固定されている。

したがって、貼り付けローラ１２の肉厚部１２Ｃに固定リング１６を取り付けると、貼り付けローラ１２の外周側部分の右側側面と固定リング１６の左側面の間に空間Ｇが形成される。この空間Ｇ内には、この空間Ｇの幅よりも僅かに短い幅の円環状、つまり回転軸を有しないガイドリング１４が遊嵌される。これにより、ガイドリング１４は、貼り付けローラ１２が回転するときはこれと共に回転するが、貼り付けローラ１２をタイヤＴの例えばカーカス２４面に圧接するときは、貼り付けローラ１２とガイドリング１４と貼り付けローラ１２の略径差の分だけ相対移動して、ローラとは偏心して回転する。

ここで、空間Ｇの幅とガイドリング１４の幅との差は０．２ｍｍ以下であることが好ましい。これよりも差が大きくなると隙間が大きすぎ、ガイドリング１４の回転中にガタツキが大きくなるからである。
なお、既に述べたように、図示の例は４条巻きを前提にその片側半分を示したものであるが、２条巻きで用いるときは、貼り付けローラ１２の一方の側（右側）にのみ設けたガイドリング１４と固定リング１６を、貼り付けローラ１２の両側に設ける構成にすることもできる。また、案内溝も２条に限らず任意であり、１条でも３条以上でもよい。

図２Ａは、ガイドリング１４がタイヤＴのカーカス２４面に接触するため、タイヤＴに押し込まれてその接点部分が貼り付けローラ１２に巻き付けたコード（本実施形態では実質的にローラの外端と同じ）の外周と面一になった状態を示している。この状態では図１に示すように、ガイドリング１４の回転中心Ｃ_２は貼り付けローラ１２の回転中心Ｃ_１から両者の略径差に相当する距離だけ相対移動、つまり偏心している。
ガイドリング１４の貼り付けローラ１２に対する上記偏心により、図１又は図２Ｂに示すように、タイヤＴとの接触点以外の部分では貼り付けローラ１２の回りにこれよりも大径のガイドリング１４の側壁１４ａが現れ、コードの糸落ちを防止しつつ、しかも未加硫ゴムで被覆されたコードの被形成体即ちタイヤＴのカーカス２４面への貼り付けを円滑に行うことができる。

図３は、以上で説明した、本実施形態に係るコード供給装置の構成要素である貼り付けローラ１２と、ガイドリング１４と、固定リング１６とに分解して示したそれぞれの平面図である。
図示のように、貼り付けローラ１２には、その肉厚部１２ｃの直径方向反対側の位置に固定リング１６を取り付けるための２つのビス穴１３が形成されている。また、その中心には回転軸１５（図４）が挿入される軸受１７を挿入する回転軸孔１２（１）ｄと、これと連通しかつこの孔よりも小径の中心軸孔１２（２）ｄからなる中心孔１２ｄが設けられている。

ガイドリング１４は、その外径は、貼り付けローラ１２の外径よりも大きく、かつその内径は貼り付けローラ１２の外径よりも小さくかつ肉厚部１２ｃ外径よりも大きな所定幅の円環状をなしており、ガイドリング１４の半径方向外端と上記貼り付けローラ１２の案内溝１２ａ、１２ｂの溝底間の距離は、糸落ちを確実に防止するために案内溝１２ａ、１２ｂでガイドされるコード径の少なくとも１／２以上好ましくはコード径以上になるように設定されている。

固定リング１６は、その外径が貼り付けローラ１２の外径よりも小さく、かつ貼り付けローラ１２の肉厚部１２ｃの外径よりも大きい円環状をなし、その内径は上記肉厚部１２ｃの外径よりも小さい円環状に形成されている。
また、固定リング１６の円環部には、貼り付けローラ１２のビス穴１３と整合する直径方向反対側の位置にビス孔１６ｂを備えている。
したがって、貼り付けローラ１２の肉厚部１２ｃにガイドリング１４を遊嵌し、貼り付けローラ１２の肉厚部１２ｃの側面側に固定リング１６を配置して、その状態で貼り付けローラ１２のビス穴１３に対して固定リング１６のビス孔１６ｂを整合させて皿ビス１６ａ（図２Ａ）を取り付けることにより、貼り付けローラ１２と固定リング１６とが一体に連結される。
なお、固定リング１６は必ずしも図示のリング形状に限らず、貼り付けローラ１２の肉厚部１２ｃ側面に連結したときに、間にガイドリング１４を遊嵌できる空間Ｇが形成できるものであればその形状は任意である。

図４は、対称的な形状の貼り付けローラ１２を２個一対として組み合わせた状態のコード供給装置において、ガイドリング内周空間に加圧空気を導入したときの空気の流れを示す同装置の断面図である。
図４に示すように、貼り付けローラ１２の固定リング１６と反対側の面、つまり、２個の貼り付けローラ１２の肉厚部１２ｃを互いに外側にして重ねたときの内面側には、一端部が上記小径の孔１２（２）ｄに開口し、かつ外周側に向かって延びる複数本の溝として形成され、かつ適所で屈曲して上記貼り付けローラ１２を横断して後述する空間Ｇ’に開口する通気路１２ｅが形成されている。また、同回転軸１５には、一端側が上記小径の孔１２（２）ｄに連通すると共に他端側が回転軸１５の軸方向に延びた通気路１５ａが形成されている。また、通気路１５ａには図示しない加圧空気の供給源が外部通気路１５ｂを介して接続されている。

以上の構成において、上記加圧空気の供給源から外部通気路１５ｂを介して上記通気路１５ａ内に加圧空気が供給されると、加圧空気は上記貼り付けローラ１２の上記通気路１２ｅを通って記小径の孔１２（２）ｄに流入し、そこから上記流通路１２ｅを通って、貼り付けローラ１２の径方向外方の側面と、ガイドリング１４の内径部と、固定リング１６のガイドリング１４側側面と貼り付けローラ１２の肉厚部１２ｃで囲まれた空間Ｇ’内に流入する。上記空間Ｇ’内に供給された加圧空気は、次に図４に矢印ＡＦで示すように、例えば、右側の貼り付けローラ１２の右側面とガイドリング１４の左側面との間の僅かな隙間、及びガイドリング１４の右側面と固定リング１６の左側面間の僅かな隙間を通して外部に流れる。これにより各接触面が直接接触することが抑制され、その結果、貼り付けローラ１２ガイドリング１４及び固定リング１６の互いに対向する面の摩耗が抑制される。
なお、対称的に配置された他方の貼り付けローラ１２、ガイドリング１４、固定リング１６においても同様である。
加圧空気の供給源は、上記コード供給装置の稼働時に自動的に作動を開始し、停止時に自動的に停止するように構成することが好ましい。

本実施形態に係るコード供給装置によれば、貼り付けローラ１２を被成形体である例えばタイヤＴのカーカス２４面に押し付けることで、大径のガイドリング１４が貼り付けローラ１２に対して略その径差に相当する距離だけ相対移動して、コード２２の被成形体に対する貼付を可能にすると共に、上記ガイドリング１４の円環部分が貼り付けローラ１２の側壁１４ａ（図２Ｂ）として機能するため、糸落ちを確実に防止することができる。

なお、以上の説明では、コード供給装置としてタイヤ補強部材用のコードを供給する装置について説明したが、本発明は必ずしも上記タイヤのコード供給装置に限定されず、要はコードを被成形体上に貼り付けるため、コードを巻き付けたローラを被成形体に圧接する構成のものであれば、補強層の配置位置や方向、長さなどに限定されず、例えば、特表２００７−５１９５３９号公報に記載されたタイヤ用の補強体を製造する装置など、どのようなコード供給装置であっても適用可能である。とくに、糸落ちが発生しやすい周方向に伸びるコード補強部材や、撚り構造により撚りコードに残留応力が残っている撚りコードにより構成される補強部材を扱うコード供給装置への適用が好適である。

従来のコード貼付装置における貼り付けヘッドに、以上で説明したコード供給装置を用いることで、糸落ちしないコード貼付装置を得ることができる。
即ち、適宜のコード供給源、例えば上記従来の貼付装置と同様に例えばボビンに巻いたコードを上記コード供給装置に供給する。上記コード供給装置は、供給されたコードを適宜の駆動装置で回転駆動される被成形体に貼り付けながら被成形体の回転軸方向に移動する。これによりコードを被成型体上にその赤道面に対して小角度を維持しながら螺旋状に巻き付けて、コード補強部材を得ることができる。

以下、ガイドリングを備えた本発明のコード供給装置（実施品）と従来のコード供給装置（従来品）とを比較した比較結果について説明する。
各コードについて、それぞれ同数のコード供給回数についてその糸落ちの発生率を求めた。
コードＡ（ケプラーコード）では、従来型のコード供給装置では糸落ちの発生率は２％であったが、本発明の実施品では０であった。
コードＢ（スチールコード）では、従来型のコード供給装置では糸落ちの発生率は４％であったが、本発明の実施品では０であった。
コードＣ（スチールウエービィコード；振幅０．７ｍｍ）では、従来型のコード供給装置では糸落ちの発生率は１００％であったが、本発明の実施品では０であった。
以上のように、本発明の実施品では、いかなる素材、形状であっても、貼り付けローラからの糸落ちが発生しないことが分かった。

本発明の実施形態に係るコード供給装置による、被成形体上にコードを貼り付ける状態を示した側面図である。 コード供給装置の上部断面図であり、図２Ａは、図１における点Ａと貼り付けローラの回転中心を通る断面図を、また、図２Ｂは同様に点Ｂと貼り付けローラの回転中心を通る断面図である。 本実施形態に係るコード供給装置の貼り付けローラと、ガイドリングと、固定リングとに分解して示したそれぞれの平面図である。 図４は、対称的な形状のローラを２個一対として組み合わせた状態のコード供給装置において、ガイドリング内周空間に加圧空気を導入したときの空気の流れを示す同装置の断面図である。 従来のモノスパイラルベルト構造を有する空気入り自動二輪車用のタイヤの要部を示す断面図である。 従来のコードの貼付装置を概略的に示す図である。 図７Ａは、従来のコード貼付装置で用いるコード供給装置の貼り付けローラの上部を示す側断面図であり、図７Ｂは貼り付けローラを用いて被成形体であるタイヤＴのカーカス面にコードを貼り付ける様子を示す側面図である。

符号の説明

１０・・・コード供給装置、１２・・・貼り付けローラ１２ａ、１２ｂ・・・コード案内溝、１２ｃ・・・肉厚部、１２ｄ・・・中心孔、１２（１）ｄ・・・回転軸孔、１２（２）ｄ・・・中心軸孔、ｄ１２ｅ・・・通気路、１５ｂ・・・管路、１４・・・ガイドリング、１５・・・回転軸、１６・・・固定リング、１７・・・軸受、２０・・・ボビン、２２・・・コード、２４・・・カーカス面。

Claims (7)

1. 周縁にコードを案内する凹部を備え、前記コードを被成形体に貼り付ける貼り付けローラと、前記ローラの一側又は両側に配置されかつ前記ローラよりも大径のガイドリングと、を有し、前記ガイドリングは前記ローラの回転軸に対して軸移動可能であることを特徴とするコード供給装置。
2. 請求項１に記載されたコード供給装置であって、
   前記ガイドリングは前記ローラの回転軸に遊嵌されていることを特徴とするコード供給装置。
3. 請求項１又は２に記載されたコード供給装置において、
   前記ガイドリングを前記ローラとの間で保持するための固定部材を、前記ローラに取り付けたことを特徴とするコード供給装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載されたコード供給装置において、
   前記ローラの当接ヘッド部の溝底とガイドリングの最外端の距離が、前記コードの径の１／２以上であることを特徴とするコード供給装置。
5. 請求項２又は３に記載されたコード供給装置において、
   前記遊嵌状に取り付けたガイドリングの内径部と、前記ローラの側面と、前記固定部材の側面間で区画される空間に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段を有することを特徴とするコード供給装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載されたコード供給装置を備えたことを特徴とするコード貼付装置。
7. コードを被成形体に貼り付けてコード補強部材を製造する方法であって、
   前記コードを、自身の径よりも大径のガイドリンクを側面に備えた貼り付けローラに供給する工程と、前記コードを前記ローラにより被成形体に貼り付ける貼り付け工程と、を有し、前記貼り付け工程において、前記ガイドリングを前記ローラに対して相対移動させて前記コードを被成形体に貼り付けることを特徴とするコード補強部材の製造方法。

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