JP2532913B2 - タイヤ用補強部材の製造方法 - Google Patents

タイヤ用補強部材の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、タイヤの性能に影響を及ぼさない程度の伸
びを有し、巾方向に応力が等分布して応力集中がない補
強部材の製造方法に関するものである。
従来技術 内部にコードを埋設したゴム体は耐カット性を有する
弾性部材として各方面で利用されているが、タイヤのよ
うに種々の外力が加わるものに補強部材として使用した
場合、耐カット性に加えてタイヤの性能に影響を与えな
い程度の伸びが要求される。
そこでゴム体に埋設されるコードを波形にすることで
適当な伸びを実現した弾性部材も存在し、その製造方法
も各種提案されている。
以下、その製造方法のいくつかの例を第7図ないし第
9図に図示し説明する。
第1の例(特開昭47−13684号公報)は螺旋形織条方
式によるもので、第7図に図示するように線条01をゴム
様弾性材02と03との間に挟んで埋設するのであるが、そ
の線条01の供給される途中において垂直面内において軌
跡が円弧を描いて運動する加工原型板04と固定原型板05
とを通過することにより線条01は螺旋状のくせ付けがな
され、案内体06を経て上下の案内圧力転子07,08によっ
てゴム様弾性材02と03の間に圧着され、波形線条が埋設
されたゴム様強化弾性構造体が形成されるものである。
また第8図に図示するものはギアくせ付け方式による
例(特開昭52−91967号公 )であり、1枚の繊維ウェ
ブ012がチェーンコンベア017によって長手方向へ移送さ
れ、その上面に複数本の繊維糸条011がウェブの幅方向
にほぼ等間隔をおいて供給される。
この供給手段として外周面に複数条の凹凸部を形成し
た1対の互いに噛合する歯車状のローラ014,015が使用
されクリール010から供給される繊維糸条011がウェブ01
2の上面に到達する直前で前記ローラ014,015間を通過す
ることにより、その長手方向に等ピッチの波形が形成さ
れる。
この波形形成された複数本の繊維糸条011からなる糸
条群を載せた繊維ウェブ012が長手方向へ若干移送され
た地点で糸条群の上面に別の1枚の繊維ウェブ013が供
給され、さらにニードリング装置016によりニードルパ
ンチングがされ、不織布018が形成されるものである。
さらに第9図に図示するジグザグベルト方式の第3の
例(特公表昭61−502877号公報においては、円筒形部材
020,021間に架渡された可撓の無端ベルト022の外面に被
覆された連続コード強化帯023が波状に形成されるもの
である。
すなわち連続コード強化帯023は整合装置024内の適当
な型の溝を経て、反対に回転するローラ025,026の間を
経て供給され、このローラは帯を無端織り面に向けて圧
力下で置くように作動する。
そして整合装置024は、円筒形カム装置026により往復
動する支持台027と制御バンド028を介して連結されて左
右に往復動される。
よってコード強化帯023は無端織り面に、面を横切っ
て一端から他側に置かれるジグザグ模様で供給される。
解決しようとする課題 以上従来の3つの例について述べたが第1と第2の例
である螺旋形織条方式およびギアくせ付け方式では、塑
性変形するスチールコードのようなものについては波形
くせ付けが容易にできるが、化学繊維のような軟いコー
ドであると、くせ付けができないので使用不能である。
またコードの波形ピッチ,周期をそろえることが難し
く、巾方向の不均一やコードの重なりが発生し、応力の
集中が起り易くタイヤの寿命にも影響するとともにタイ
ヤ故障の原因の1つになり易い。
さらに波形の変更が簡単にはできず多様なニーズに応
えることが難しい。
コードが重なることにより形成される補強部材の厚み
が不均一となりタイヤの性能に影響を与えるとともに、
コードの重なり部にエアー溜りを生じて最悪の場合補強
部材の分離が起るおそれがある。
また第3のジグザグベルト方式においては、被覆コー
ドを使用するものなのでその被覆する設備が必要であ
り、同例はかかる被覆コードを重ねていくのでエアー溜
りが生じ易い。
さらにジグザグベルト方式では1回に置いていく被覆
コードの本数に限界があるため生産効率が悪い。
課題を解決するための手段および作用 本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的と
する処は、ケブラーコード等の高強力化学繊維の使用も
可能で、埋設されるコードの波形が容易に変えられ設備
が比較的簡単なタイヤ様補強部材の製造方法を供する点
にある。
すなわち本発明は、コード1本1本をガイド板に通し
て所定位置関係に配列させて、巻付け式ブレーキ装置に
巻付け、次いでダンサーローラを経た後、コードをその
流れ方向と直角な水平方向に往復動する移動ガイド板に
所定間隔で並列に1本毎通し、同移動ガイド板に近接し
て設けられたゴムコーティング用カレンダーに該移動ガ
イド板により往復動されたコードを送り込むことにより
波形状にコードをゴムシートに挟み込み被覆してタイヤ
用補強部材を製造するタイヤ用補強部材の製造方法であ
る。
ガイド板により整列されたコードは巻付け式ブレーキ
装置およびダンサーローラを経て往復動する移動ガイド
板に通されるので、移動ガイド板の上流側で巻付け式ブ
レーキ装置によりコードは一定の緊張力を保たれ、移動
ガイド板の往復動により生ずるたるみはダンサーローラ
により吸収されてコード1本1本が均等な緊張力のもと
で互いに同じように移動しながら移動ガイド板に至り、
常にコードが安定供給される。
移動ガイド板を通過したコードは該移動ガイド板に近
接したゴムコーティング用カレンダーに送り込まれるの
で1本1本が所定の緊張力を保って互いに等しい波形形
状を形成しつつゴムシートに挟まれ被覆されていく。
したがって化学繊維等の塑性変形しにくいコードで
も、使用することができる。
カレンダーの速度と移動ガイド板の往復動の速度との
相対速度および移動ガイド板のトラバース量を変えるこ
とで容易にコードの波形を変えることが可能である。
実 施 例 以下第1図ないし第6図に図示した本発明に係る一実
施例について説明する。
第1図は本実施例に係るタイヤ用部材の製造方法に基
づく製造装置の平面図であり、第2図はその側面図であ
る。
上流側(第1図,第2図において左側)において複数
のボビン2に巻装されたコード1は高強力化学繊維であ
るケブラーコードを用いている。
ケブラーは軟らかく塑性変形しないもので伸びが非常
に小さい強力な化学繊維である。
ボビン2から巻きほぐされたコード1はガイド板3に
向けて引き出され、ガイド板3の所定箇所に穿設された
複数の小孔を貫通している。
ガイド板3を貫通したコード1は巻き付け式ブレーキ
装置4の巻付けロール5,66に巻き付けられる。
上流側の巻付けロール5には上方より4分の1周程コ
ード1が時計回りに巻き付けられてから下流側の巻付け
ロール6に4分の1周程反時計回りに巻き付けられて送
り出されるようになっている。
前記ガイド板3により所定位置関係に保たれたコード
1は巻付けロール5に巻付けられるところで同一平面に
等間隔に組合せ整列させられる。
巻付けロール5,6は回転させられた場合に回転を阻止
するブレーキが常に働くもので、下流側に引張られるコ
ード1に一定の張力を与える。
巻付けロール5,6自体径が大きく、さらに外表面はゴ
ムコーティングされて摩擦係数を大きくしている。
したがって径が大きいことからコード1が巻付けロー
ル5,6の表面に接触する長さが長尺に亘り、しかも表面
が摩擦係数が大きいのでコード1の巻付けロール5,6に
対するすべりを防止し、下流側の緊張力を十分に保つこ
とができるようにしている。
巻付けロール6に巻きつけられた後のコード1は固定
ローラ7に上方より時計回りに巻き付けられたのちダン
サーローラ8の下半周程度を反時計回りに巻いて下流側
の固定ローラ9に時計回りに巻き付いてダンサーローラ
8を1対の固定ローラ7,9間で吊下げている。
ダンサーローラ8は自重により常にコード1を下方に
付勢していることになり、ダンサーローラ8の上下動に
よりコード1のたるみを吸収することができる。
固定ローラ9より引出されたコード1は固定されたガ
イド板10の小孔を再び1本毎に貫通したのち、移動ガイ
ド板11の小孔にやはり1本毎貫通する。
移動ガイド板11は後記するようにコード1の流れとは
直角な水平方向に往復動でき、同移動ガイド板11の往復
動により左右に振られる上流側のコード1に生じるおそ
れのあるたるみが前記ダンサーローラ8によって吸収さ
れるのである。
移動ガイド板11の下流側にはカレンダー12が配置され
ていて、同カレンダー12は上下の押圧ロール13,14と両
押圧ロール13,14間にゴムシート20を供給する上下1対
の送りロール15,16からなり、同送りロール15,16から送
り込まれる上下のゴムシート20の間にコード1が挟まれ
て、押圧ロール13,14により幅方向に均一な圧力で圧着
され、上下のゴムシート20は一体に接着されてタイヤ補
強部材21が完成する。
ここに移動ガイド板11と上下の押圧ロール13,14の圧
着部とは近接していて移動ガイド板11により水平に整列
されたコード1を整列された状態を維持してゴムシート
20に挟まれるようにしている。
なお移動ガイド板11の往復動によりコード1の上流側
に生じるおそれのあるコード1の振動は上流側のガイド
板10が阻止している。
移動ガイド板11は選択された所定の周期で往復動でき
るもので、その駆動機構を第3図ないし第6図に基づき
説明する。
左右の支柱30間に水平支持フレーム31が架設され、水
平支持フレーム31の中央上面に左右水平方向に指向して
レール32が敷設されている。
該レール32に摺動自在に摺動受部材33が嵌合あれ、同
摺動受部材33の上面に断面L字状の支持板34がその内側
面を固定されて設けられ、その下流側下方へ折曲された
外側面に左右幅方向に長尺の移動ガイド板11がその上半
部を固着されて吊設されている。
移動ガイド板11の下端縁に沿って複数の小孔11aが一
列に配列されていて同小孔11aは上流側の水平支持フレ
ーム31の下端縁より下方に位置する。
水平フレーム31には上流側から見て(第4図におい
て)左側にブラケット35を介して水平基板36が上流側に
向けて突設されており、同水平基板36上にモータ37がそ
の駆動軸37aを下流側に向け搭載されており、駆動軸37a
にはクランク38が嵌着され同クランク38には遠心方向に
長尺の長孔38aが穿設されている。
一方支持板34の上面にモータ37側に偏って軸受部材39
が立設されており、同軸受部材39に一端を枢支されて連
結杆40が設けられており、同連結杆40と前記クランク38
とが枢着される。
連結杆40のクランク38側の枢支部にはベアリング(図
示せず)がその外輪を嵌着されて設けられており、同ベ
アリングの内輪がクランク38の長孔38aを貫通したボル
ト42とナット43との螺合によってクランク38に固定され
る。
したがって連結杆40のクランク38への枢着点は長孔38
aに沿って遠心方向のいずれの位置にも調整可能であ
る。
移動ガイド板11の駆動機構は以上のようになってお
り、モータ37の駆動によりクランク38が回転し、これに
枢着される連結杆40を介して摺動受部材33,支持板34と
一体に移動ガイド板11が左右に往復動する。
移動ガイド板11のトラバース量は連結杆40のクランク
38への枢着位置を変えることにより簡単に変更できる。
このように往復動する移動ガイド板11より引き出され
るコード1は押圧ロール13,14の圧着位置において上下
から送り出されてきたゴムシート20の間に挟まれて圧着
される。
したがって第6図に図示するように移動ガイド板11を
通過したコード1は押圧ロール13,14の圧着位置におい
て引張られこの間で平行な直線状をなしている。
ゴムシート20は押圧ロール13,14に押圧され矢印方向
に排出されていき、このゴムシート20に挟まれていくコ
ード1は移動ガイド板11によって左右水平方向に往復動
させられるので、圧着位置における各コード1の左右方
向の位置は経時的に左右に変化し、よって圧着位置より
下流側でゴムシート20に挟まれた状態は波形を形成して
いる。
コード1のゴム圧着の直前に移動ガイド板11を位置さ
せ、移動ガイド板11と圧着位置との間の間隔を狭くしコ
ード1にたるみ等を与えることがないようにしているの
で、タイヤ用補強部材21内に埋設される複数のコード1
は互いに巾方向に均一かつそろった同形状の波形を形成
することができる。
なおコードにたるみ等が発生し易い場合はボビン2に
常に巻戻し回転を与えること等により解消することがで
きる。
このコード1の波形の振巾は移動ガイド板11のトラバ
ース量により決まるので連結杆40のクランク38への枢着
位置を変えればよく、波長は押圧ロール13,14の回転速
度とクランク38の回転速度との相対速度を変えることに
より簡単に変更できる。
したがって1台の設備で多種類のタイヤに対してそれ
ぞれ最も適した波形状コードを埋設した補強部材を供す
ることができ汎用性に富む。
タイヤ用補強部材21に埋設されるコード1の波形は巾
方向に均一かつそろった同形状の波形なのでタイヤ構造
上も、限界設計が可能となり軽量化,コストダウンを図
ることができる。
またこのコード1の波形整形は全巾同じ物理条件を持
つので応力が集中するところがなくタイヤの寿命も伸び
ることが期待できる。
コード1の波形形成は押圧ロール13,14に挟み込む位
置を変えることで行なっているので予めコード1に波形
のくせ付けを行なう必要がなく、したがってケブラー等
の塑形変形しにくい化学繊維を用いることが可能であ
り、タイヤの軽量化を図ることができる。
また裸のコードを直接ゴムコーティングすることがで
きる。
コード1の波形は同一平面上に形成され、コードどう
しが重なることはないのでエアー溜りが原因のゴムシー
トどうしの分離によるタイヤ故障を起すことはない。
またコード間隔が非常に狭い高打込み本数の補強部材
でもコードどうしが重なることがなく、ゴムの圧着力を
ある程度以上にすれば常にコードとコードとの間にゴム
が流れ込み、コードどうしが接触することもない。
なお長巻きボビン・ゴムシート機能を持つ4本カレン
ダー等の採用により生産効率をさらに上げることが可能
である。
設備的にみても、設備投資に対する生産効率が良く、
タイヤのコストの低減を図ることができる。
発明の効果 本発明は補強部材に埋設されるコードにスチールコー
ドのほか塑性変形しないケーブラー等の化学繊維を使用
することができるのでタイヤの軽量化を図ることができ
る。
埋設コードは巾方向に均一かつそろった波形の形成が
なされるので巾方向に応力が分散した均一な補強部材が
形成され、タイヤ構造設計における安全率を上げ、タイ
ヤの寿命の延命を図ることが可能である。
また波形コードとゴムシートの部材剛性の適正化によ
りタイヤの諸性能の向上が期待できる。
複数のコードは同一平面に整列されてゴムシートに埋
設され互いに重なることがないので均一な厚みの補強部
材が形成され、部材ゲージダウンが極めて少なく、また
エア溜りによりゴムシートの分離を回避することができ
る。
設備投資が比較的少なくてすみ、タイヤのコストの低
減を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る一実施例のタイヤ用補強部材の製
造方法に基づく製造装置の概略平面図、第2図は同側面
図、第3図は同実施例の移動ガイド板の駆動機構を示す
側面図、第4図は第3図におけるIV矢視図、第5図は第
3図における一部欠截したV矢視図、第6図は同移動ガ
イド板の駆動機構を示す一部欠截平面図、第7図ないし
第9図はそれぞれ別の従来例の製造装置を示す側面図お
よび斜視図である。 1……コード、2……ボビン、3……ガイド板、4……
巻付け式ブレーキ装置、5,6……巻付けロール、7……
固定ローラ、8……ダンサーローラ、9……固定ロー
ラ、10……ガイド板、11……移動ガイド板、12……カレ
ンダー、13,14……押圧ロール、15,16……送りロール、
20……ゴムシート、21……タイヤ用補強部材、30……支
柱、31……水平支持フレーム、32……レール、33……摺
動受部材、34……支持板、35……ブラケット、36……水
平基板、37……モータ、38……クランク、39……軸受部
材、40……連結杆、42……ボルト、43……ナット。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コード1本1本をガイド板に通して所定位
    置関係に配列させて、巻付け式ブレーキ装置に巻付け、
    次いでダンサーローラを経た後、コードをその流れ方向
    と直角な水平方向に往復動する移動ガイド板に所定間隔
    で並列に1本毎通し、同移動ガイド板に近接して設けら
    れたゴムコーティング用カレンダーに該移動ガイド板に
    より往復動されたコードを送り込むことにより波形状に
    コードをゴムシートに挟み込み被覆してタイヤ用補強部
    材を製造することを特徴とするタイヤ用補強部材の製造
    方法。
JP63074460A 1988-03-30 1988-03-30 タイヤ用補強部材の製造方法 Expired - Lifetime JP2532913B2 (ja)

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US07/329,906 US5002621A (en) 1988-03-30 1989-03-28 Method of producing tire reinforcing member
EP89303156A EP0335718B1 (en) 1988-03-30 1989-03-30 Method of producing tire reinforcing member

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