JP2014144552A - Molding method of preset bead - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はビードコアとスティフナーの間に間隙を設けたプリセットビードの成形方法に関する。 The present invention relates to a method for forming a preset bead in which a gap is provided between a bead core and a stiffener.
従来から、ビードコアとスティフナーとの間にスリットを設け、カーカスバンドの両端をスリットに差し込むことで折り返し部への応力集中を防止する、いわゆるWINDビード構造が存在する。 Conventionally, there is a so-called WIND bead structure in which a slit is provided between a bead core and a stiffener and both ends of a carcass band are inserted into the slit to prevent stress concentration on the folded portion.
しかし従来の製法では、WINDビード構造を構成するスティフナーをビードコアと一体化する際に、予めゴム押出機で成形されたビードフィラーゴムを用いて形成されるスティフナーを使用しているので、ビードフィラーゴムの周方向端部同士の接合部分にて段差や凹凸が生じる虞があった。すなわち成形済みのビードフィラーゴムを両端で接合し、リング状とする際に接合部分が凹凸になり、厚さが変化するため当該箇所でタイヤのユニフォミティが変化する虞がある。 However, in the conventional manufacturing method, when the stiffener constituting the WIND bead structure is integrated with the bead core, a stiffener formed using a bead filler rubber formed in advance by a rubber extruder is used. There is a possibility that a step or unevenness may occur at the joint portion between the circumferential ends. That is, when the molded bead filler rubber is bonded at both ends to form a ring shape, the bonded portion becomes uneven and the thickness changes, so that the tire uniformity may change at that location.
また、当該箇所の局所的な凹凸により、タイヤの成型工程において、当該プリセットビードと隣接する部材との間に空隙が生じ、製品不良に至る虞がある。 In addition, due to local unevenness at the location, a gap may be generated between the preset bead and the adjacent member in the tire molding process, leading to product defects.
本発明は上記事実を考慮して、周方向に段差や凹凸の少ないビードコアとスティフナーの間に間隙を設けたプリセットビード、いわゆるスプリットスティフナービードの成形方法を提供することを目的とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a method for forming a preset bead, that is, a so-called split stiffener bead, in which a gap is provided between a bead core and a stiffener having few steps or irregularities in the circumferential direction.
請求項1の発明は、回転可能に支持された作業台上に、前記作業台の回転中心と同心円上に未加硫の環状ゴム体を配置する第1工程と、環状のビードコアを前記環状ゴム体の径方向内側に圧着する第2工程と、リボン状ゴム材を前記ビードコアの周方向に巻回し、前記ビードコアの径方向外周面との間に隙間を空けて前記環状ゴム体と一体となるようにスティフナーを成形する第3工程と、を含む。
請求項1に記載のプリセットビードの成形方法では、作業台の上でリボン状ゴム材をビードコアの径方向外側に隙間を空けて巻回すことで、一体成形されたビードフィラーゴムを用いてスティフナーを形成する方法に比較して、スティフナーに接合部が存在せず、段差を小さくできる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a first step of disposing an unvulcanized annular rubber body concentrically with a rotation center of the work table on a work table rotatably supported, and an annular bead core as the annular rubber. A second step of pressure bonding inside the body in the radial direction, and winding the ribbon-shaped rubber material in the circumferential direction of the bead core so as to be integral with the annular rubber body with a gap between the outer circumferential surface of the bead core in the radial direction And a third step of forming the stiffener.
In the method of forming a preset bead according to
請求項2の発明は、請求項1に記載のプリセットビードの成形方法において、前記ビードコアの径方向外周面と、前記スティフナーの径方向内側面とに接し、周方向に分割可能な環状治具を前記ビードコアの径方向外周面に配置する準備工程と、前記環状治具の径方向外周面に接するように前記リボン状ゴム材を前記ビードコアの周方向に巻回して前記スティフナーを成形する巻回し工程と、前記成形工程後に前記環状治具を分割して前記ビードコアより取り外す取外し工程と、を含む。
請求項2に記載のプリセットビードの成形方法では、ビードコアとスティフナーの隙間を環状治具で成形することで、隙間部分のスティフナーの表面を滑らかに成形することができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the preset bead molding method according to the first aspect, wherein an annular jig that is in contact with a radial outer peripheral surface of the bead core and a radial inner side surface of the stiffener and can be divided in the circumferential direction is provided. A preparation step of disposing the bead core on the outer peripheral surface in the radial direction, and a winding step of forming the stiffener by winding the ribbon-shaped rubber material in the peripheral direction of the bead core so as to be in contact with the outer peripheral surface of the annular jig in the radial direction. And a removing step of dividing the annular jig after the forming step and removing it from the bead core.
In the preset bead forming method according to the second aspect, the gap between the bead core and the stiffener is formed with an annular jig, so that the surface of the stiffener in the gap portion can be formed smoothly.
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のプリセットビードの成形方法において、前記環状ゴム体は予め成形されたものである。
請求項3に記載のプリセットビードの成形方法では、予め成形した環状ゴム部材にビードコアを圧着することで、ビードコアの位置決め精度が向上し、かつ第1工程を短くすることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the method for molding a preset bead according to the first or second aspect, the annular rubber body is molded in advance.
In the preset bead molding method according to the third aspect, the bead core positioning accuracy can be improved and the first step can be shortened by press-bonding the bead core to the annular rubber member molded in advance.
以上説明したように、本発明に係るプリセットビードの成形方法によれば、周方向に段差や凹凸の少ないスプリットスティフナービード構造を備えたプリセットビードの成形方法とすることができる。 As described above, according to the preset bead molding method of the present invention, a preset bead molding method having a split stiffener bead structure with few steps and irregularities in the circumferential direction can be obtained.
以下に本発明の実施形態を、図を参照して説明する。図1〜図2は本発明の実施形態を説明するための図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 2 are diagrams for explaining an embodiment of the present invention.
図1に示す、ゴムを主体に形成された空気入りタイヤ1は、本発明の実施形態に係る成形方法により成形されたプリセットビードB(図2参照)が加硫工程で加硫されて形成されたビードコア6およびスティフナー7を備える。
A
タイヤ1は、ホイールのリム8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とを備える。トロイド状のカーカス5は、トレッド部3およびサイドウォール部4を経て、スティフナー7の内側からビードコア6の周囲を内側から外側へと折り返して、ビードコア6に巻くように設けられる。
The
図1のAに示すように、タイヤ1をリム8に固定する円環状のビードコア6およびゴムからなる円環状のスティフナー7は、一部分で密着し一体化した状態で、タイヤ幅方向外側に空隙7Aが設けられている。カーカス5の折返し部5Aはビードコア6を巻くように空隙7Aに挿入される。ビードコア6の横断面形状は、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く、また真円や楕円などを含む円形であってもよい。
As shown in FIG. 1A, an
以下、プリセットビードBの成形方法について説明する。
図2(A)(B)に示すように、プリセットビードBを成形する成形装置10は、環状のビードとしてのビードコア6および環状のゴム体としての未加硫のスティフナー7を支持する支持部材11と、支持部材11をその回転軸L1を中心に図示しない駆動系を介して回転駆動する駆動装置としてのサーボモータ12と、未加硫のスティフナー7を支持部材11上およびビードコア6上で成形するために未加硫のリボン状ゴム材Rを供給するゴム材供給装置20とを備えている。
Hereinafter, a method for forming the preset bead B will be described.
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
支持部材11は、サーボモータ12により回転駆動される回転台13と一体に回転する環状の作業台11Aと、ビードコア6を径方向内側から支持すると共に作業台11Aと一体に回転可能な支持リム11Bとを備える。略円筒状の支持リム11Bは周方向に分割された複数の弧状のビードチャック11Cにより構成されている。ビードチャック11Cは作業台11Aの径方向に移動可能とされている。すなわち図2(B)に示すようにビードチャック11Cはアクチュエータ14およびリンク機構14Aにより駆動されて径方向に移動可能に支持されている。
The
ビードコア6は回転軸L1を中心にして作業台11Aと一体となって回転するように支持リム11Bに支持されている。矢印100のようにアクチュエータ14が作動し、リンク機構14Aによってビードチャック11Cが矢印102のように径方向内側に移動する(図2(A)に二点鎖線で表示)ことにより、支持リム11Bによるビードコア6への、径方向内側からの支持が解除される。
The
ゴム材供給装置20は、流動性が高い未加硫のゴムを押し出す押出機21と、押出機21から連続的に押し出されたゴムを長尺ゴム材であるリボン状ゴム材Rに成形して排出するヘッド部22と、押出機21からのゴムをヘッド部22に導く可撓性の導管23と、支持部材11に対するヘッド部22の位置を変更する操作部24とを備えている。
The rubber
ヘッド部22は、導管23が接続され未加硫のゴムを連続的に排出する排出部22Aと、排出部22Aから排出されたゴムをリボン状ゴム材Rに成形し、ビードコア6や作業台11Aに貼り付ける貼付け部としての貼付けローラ22Bとから構成される。貼付けローラ22Bは、例えばヘッド部22に設けられるモータ等の駆動手段(図示せず)により回転駆動される1対のローラから構成され、該1対のローラにより形成される開口を通過することで、該開口により決まる断面形状を有するゴム材Rが成形される。ゴム材Rの断面形状は多角形、真円や楕円などを含む円形などのいずれの形状であってもよい。
The
操作部24は、回転軸L1に直交する平面上の揺動中心線L3を中心に揺動可能にヘッド部22を支持するアーム24Aと、アーム24Aを軸線方向(支持部材11の回転軸L1に平行な方向)に平行に往復運動させるシリンダ24Bと、シリンダ24Bを回転軸L1の径方向に移動可能に支持する支持台24Cとを備える。
The
ヘッド部22がアーム24Aに設けられるアクチュエータ(図示せず)により駆動されて揺動することにより作業台11Aに対するヘッド部22の向きが変更され、シリンダ24Bがアーム24Aを移動させることにより作業台11Aに対する軸線方向でのヘッド部22の位置が変更され、シリンダ24Bが支持台24上で移動することにより作業台11Aに対する径方向でのヘッド部22の位置が変更される。サーボモータ12、ヘッド部22、操作部24などの動作は、図示しない制御装置により制御される。
The
<第1工程、準備工程>
以下に、プリセットビードBを成形するための各工程を説明する。
まず第1工程として、既に成型済みの環状ゴム部材である第1ゴム体31を作業台11Aの成型面K上の所定位置に貼り付ける。あるいは成型済みの環状ゴム部材に代えてゴム材Rにて作業台11A上で第1ゴム体31を成型してもよい。
<First step, preparation step>
Below, each process for shape | molding the preset bead B is demonstrated.
First, as a first step, a
既に成型済みの環状ゴム部材である第1ゴム体31を作業台11Aの成型面K上に貼り付ける場合は、ビードコア6と成型面Kとの隙間を第1ゴム体31で埋めることになるため、ビードコア6の成型面K上における位置精度が向上する。
When the
ゴム材Rにて第1ゴム体31を成型する場合において、第1工程ではサーボモータ12(図2(B)参照)により駆動されて回転する作業台11Aの成型面K上の所定位置に、ヘッド部22の貼付けローラ22B(図2(A)参照)から供給されたゴム材Rが、1層毎に渦巻き状に複数回巻回されつつ、回転軸L1方向に順次積層されることにより、円環状の第1ゴム体31が成型面Kに付着して成形される。
When molding the
このとき、ビードコア6(図2(A)参照)は支持リム11Bに支持されていないので、径方向および軸線方向でのヘッド部22の移動がビードコア6の存在により制約されることはない。
なお軸線方向とは回転軸L1の方向であり、実施形態において回転軸L1はプリセットビードBの中心軸L2およびタイヤ1の中心軸(図示せず)に一致する。また、横断面とは回転軸L1を含む平面での断面である。
At this time, since the bead core 6 (see FIG. 2A) is not supported by the
The axial direction is the direction of the rotation axis L1. In the embodiment, the rotation axis L1 coincides with the center axis L2 of the preset bead B and the center axis (not shown) of the
続いて第1工程の後に、ビードコア6の外周側から環状治具16が嵌め込まれる準備工程が行われる。環状治具16は周方向に分割された治具片16Aの集合である略ドーナツ形状とされており、径方向外側は後述する第2ゴム体32と接する外周面16Cとされている。また径方向内側はビードコア6の外周面と嵌合する形状の内周面16Bとされており、支持リム11Bにより支持されたビードコア6と密着する。
Subsequently, after the first step, a preparation step in which the
なお、治具片16Aをビードコア6の外周面に嵌め込んだ際、環状治具16を形成する治具片16A同士の間で隙間が空いてもよい。すなわち後述する第2成型工程において、ビードコア6と第2ゴム体32の間に空隙(空隙7A)を設けることができれば、第2成型工程の間に環状治具16が円環状である必要はない。
When the jig piece 16A is fitted to the outer peripheral surface of the
<第2工程>
さらに拡径した支持リム11Bに固定状態で支持されたビードコア6は作業台11Aに付着している第1ゴム体31に押し付けられる。この際、環状治具16の一部は第1ゴム体31に密着する一方でビードコア6の外周面の一部にも密着し、ビードコア6と第1ゴム体31との間に所定の空隙(間隔7A)を設けるためのスペーサとなる。
<Second step>
Further, the
この第2工程(押付け工程)により、第1ゴム体31がビードコア6の外周面の一部に付着して、ビードコア6を第1ゴム体31と一体化する一体化工程が行われる。これによりビードコア6は第1ゴム体31に対して位置決めが行われる。
図3(A)に示されるように、ビードコア6におけるスティフナー7の付着部分は第1ゴム体31の一部であり、スティフナー7とビードコア6との間には最終的に図3(C)に示す空隙7Aが形成される。このとき環状治具16の外周面16Cは、ヘッド部22から排出されるゴム材Rが実際に巻付けられる面を形成する。
By this second step (pressing step), the
As shown in FIG. 3 (A), the attachment portion of the stiffener 7 in the
<第3工程、取外し工程>
第2工程の後、図3(A)〜(C)に示されるように、ヘッド部22から排出されるゴム材Rが、支持部材11に保持されたビードコア6上および第1ゴム体31上で一層毎に多数回渦巻き状に巻回されつつ、回転軸L1方向に積層されて、円環状の第2ゴム体32が成形される第2成形工程が行われる。これと共に、第2ゴム体32の成形過程で第2ゴム体32が第1ゴム体31に付着する第3工程(巻回し工程)が行われる。
<Third step, removal step>
After the second step, as shown in FIGS. 3A to 3C, the rubber material R discharged from the
更に第2ゴム体32は、環状治具16の外周面16Cにおいて、第1ゴム体31が付着している部分以外の残りの部分の全面に付着し、かつ第1ゴム体31に付着する。
これにより、第1ゴム体31は環状治具16の外周側で外周面16Cの形状に従いゴム材Rが巻付けられ、第2ゴム体32を形成する。このとき、環状治具16の存在によってゴム材Rは当然、ビードコア6の外周面6Bとは所定の間隔を保って巻き回される。
Further, the
Thus, the rubber material R is wound around the
このため、図3(C)に示すゴム材Rの巻き終わり段階において、回転軸L1方向にゴム材Rが積層されて、円環状の第2ゴム体32が成形された際にはビードコア6と第1ゴム体31、第2ゴム体32との間には空隙7Aが形成されたSSB(スプリットスティフナービード)形状とされる。この空隙7に、後述するグリーンタイヤへの加工の際にカーカス5の先端を挿入し、所謂ワインドビード構造とすることができる。
For this reason, when the rubber material R is laminated in the direction of the rotation axis L1 and the annular
なお、第2ゴム体32の形成時にはヘッド部22を回転軸L1に対して傾け、リボン状ゴム材Rが作業台11A上に斜めに積層されるように巻回してもよい。すなわち略三角形断面である第一ゴム体31の表面は作業台11Aに対して傾いているため、これに沿って斜めにリボン状ゴム体Rを巻き付け、第2ゴム体32を形成してもよい。
When the
第2ゴム体32が形成されたのち、環状治具16をビードコア6から取り外す取外し工程が行われる。このとき環状治具16の外周側は第2ゴム体32と密着しており、また図3(A)〜(C)に示すように環状治具16の下端がビードコア6の最外周端よりも径方向内側に入り込んでいる場合でも、治具片16Aに分割することで問題なく取り外すことができる。
After the
また必要に応じて、第3工程により支持部材11上で一体化したビードコア6、第1ゴム体31および第2ゴム体32に対して、第1ゴム体31、第2ゴム体32よりも軟質のゴムからなるリボン状ゴム材R2(図示せず)が1層毎に渦巻き状に複数回巻回されつつ、軸線方向に積層されて円環状の第3ゴム体33(図示せず)が、第1ゴム体31、第2ゴム体32との間に空隙を形成することなく成形される第4工程が行われてもよい。
If necessary, it is softer than the
なお、この第4工程では、第1ゴム体31、第2ゴム体32の成形に使用されるゴム材Rとは異なる性状を有するゴム材Rが使用されるため、第1および第2成形工程で使用された押出機21およびヘッド部22等が交換されている必要がある。
In the fourth step, since the rubber material R having a property different from that of the rubber material R used for molding the
また必要に応じて、第3工程と第4工程の間、または第4工程後に、圧着ローラにより第1〜第3ゴム体31、32、33同士をより密着させる圧着工程や、第4工程後に、整形ローラにより第2ゴム体32、第3ゴム体33の形状を整形する(例えば第2ゴム体32、第3ゴム体33の表面を平坦にする)整形工程を行ってもよい。
Further, if necessary, between the third step and the fourth step, or after the fourth step, after the fourth step, the pressure-bonding step in which the first to
これら一連の工程により、第1〜第3ゴム体31,32,33を含んで構成される未加硫のスティフナー7と、ビードコア6とが一体化され両者の間に空隙7Aが形成されたプリセットビードBが成形される。
Through these series of steps, the unvulcanized stiffener 7 including the first to
その後、プリセットビードBは、成形ドラムの両側部に位置する未加硫のカーカス5の両端部にセットされ、カーカス5の折返し部5Aが空隙7Aに挿入されワインドビード構造とされた状態で、グリーンタイヤに加工される。その後、加硫工程でグリーンタイヤに加硫が施される。
Thereafter, the preset bead B is set at both ends of the
<効果>
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。
すなわち、SSB構造を構成するスティフナー7をビードコア6と一体化する際に、予め押出機21で成形されたビードフィラーゴムを用いて形成されるスティフナーを使用した従来の製造方法に比較して、以下のような優れた特徴を有する。
本実施形態に係るプリセットビードの成形方法では、リボン状ゴム材Rを支持部材11上で第1ゴム体31および環状治具16の外周に巻付けて第2ゴム体32を形成するので、従来のようなビードフィラーゴムの端部同士の接合部分にて段差や凹凸の生じる虞がなく、成形済みのビードフィラーゴムを両端で接合し、リング状とする際に接合部分が凹凸になったり、厚さが変化するため当該箇所でタイヤのユニフォミティが変化したりする虞がない。また接合部の凹凸がなくなることで、タイヤの成型工程における当該プリセットビードと隣接する部材との間に空隙が生じる虞はなく、接合部に起因する製品エア入りによる製品不良の虞はない。
<Effect>
Next, operations and effects of the embodiment configured as described above will be described.
That is, when integrating the stiffener 7 constituting the SSB structure with the
In the preset bead molding method according to the present embodiment, the
発明者らの実験では、幅10mm/ゲージ(厚さ)1.5mmのリボン状ゴム材Rを用いて斜辺長約45mm/底辺長約15mmのスティフナー7を形成した際には、ビードコア6とのジョイント部分において、ジョイントに起因するエア入りの発生率は従来方式(押出成形のビードフィラーゴム使用)に比較して2%→0%に減少した。また同様にタイヤ1のユニフォミティはRFV(周方向剛性分布)において平均5N減少した。
In the experiments by the inventors, when the stiffener 7 having a hypotenuse length of about 45 mm / base length of about 15 mm is formed using a ribbon-shaped rubber material R having a width of 10 mm / gauge (thickness) of 1.5 mm, In the joint portion, the incidence of air entering due to the joint was reduced from 2% to 0% compared to the conventional method (using extruded bead filler rubber). Similarly, the uniformity of the
なお本実施形態のように環状治具16を用いて空隙7Aを形成すれば、リボン状ゴム材Rを積層してスティフナー7を形成する都合上。空隙7Aの表面を平滑にすることは容易であり、カーカス5の折返し部5Aを空隙7Aに挿入しワインドビード構造とする際に折返し部5Aの挿入に支障を来す虞もない。
If the
<第2実施形態>
第1実施形態においては、環状治具16をビードコア6の外周に設け、更にその外周面16Cにリボン状ゴム材Rを巻付けることで第2ゴム体32を形成しているが、これに限定せず環状治具16を用いずに第2ゴム体32を形成してもよい。
すなわち第1ゴム体31にビードコア6を押し付け一体化したのち、支持部材11上で作業台11Aの成型面K上の所定位置にリボン状ゴム材Rを巻付けて第2ゴム体32としてもよい。この場合は第1ゴム体31をリボン状ゴム材Rで形成した工程をそのまま繰り返し、第2ゴム体32とする。
この方法ではリボン状ゴム材Rをそのまま積層して第2ゴム体32を形成するため、空隙7Aの表面を平滑にすることは難しいが、環状治具16の取付け/取外しを必要としないため工数を削減することが出来る。
Second Embodiment
In the first embodiment, the
That is, after the
In this method, since the
以上、実施例を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。 The embodiments of the present invention have been described with reference to the examples. However, the above embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, the scope of rights of the present invention is not limited to the above embodiment.
6ビードコア、7スティフナー、7A 空隙、11支持部材、11A、作業台、11Cビードチャック、16環状治具、16A治具片、16B内周面、31第1ゴム体(環状ゴム体)、32第2ゴム体、Bプリセットビード、K成型面、Rリボン状ゴム材 6 bead core, 7 stiffener, 7A gap, 11 support member, 11A, work table, 11C bead chuck, 16 annular jig, 16A jig piece, 16B inner peripheral surface, 31 first rubber body (annular rubber body), 32 2 rubber body, B preset bead, K molded surface, R ribbon rubber material
Claims (3)
環状のビードコアを前記環状ゴム体の径方向内側に圧着する第2工程と、
リボン状ゴム材を前記ビードコアの周方向に巻回し、前記ビードコアの径方向外周面との間に隙間を空けて前記環状ゴム体と一体となるようにスティフナーを成形する第3工程と、
を含むプリセットビードの成形方法。 A first step of disposing an unvulcanized annular rubber body concentrically with a rotation center of the work table on a work table rotatably supported;
A second step of crimping the annular bead core to the radially inner side of the annular rubber body;
A third step of winding a ribbon-shaped rubber material in the circumferential direction of the bead core, and forming a stiffener so as to be integrated with the annular rubber body with a gap between the bead core and a radially outer peripheral surface;
A method for forming a preset bead including:
前記環状治具の径方向外周面に接するように前記リボン状ゴム材を前記ビードコアの周方向に巻回して前記スティフナーを成形する巻回し工程と、
前記成形工程後に前記環状治具を分割して前記ビードコアより取り外す取外し工程と、を含む請求項1に記載のプリセットビードの成形方法。 A preparatory step of disposing an annular jig that is in contact with the radially outer peripheral surface of the bead core and the radially inner side surface of the stiffener and can be divided in the circumferential direction on the radially outer peripheral surface of the bead core;
A winding step of forming the stiffener by winding the ribbon-shaped rubber material in the circumferential direction of the bead core so as to be in contact with the radially outer peripheral surface of the annular jig;
The method for forming a preset bead according to claim 1, further comprising: a step of separating the annular jig after the forming step and removing it from the bead core.
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