JP3745771B1 - 環状同芯撚りビードコードの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 巻き付け動作が速く、しかも巻き付け性が良好で、側線ワイヤ２の配列状態に乱れのない成形性が良好な環状同芯撚りビードコードを製造する。
【解決手段】 リール２１を所定位置で環状コア１のコア面を横断往復させ、環状コア１を、側線ワイヤ２の巻き付け点となるクランプユニット１３を支点にして、振り子運動させることにより、リール２１から側線ワイヤ２の巻き付け点までの距離をほぼ一定に保ち、巻き付けの際に、リール２１から引き出される側線ワイヤ２が緩んだりせず、一定の張力で側線ワイヤ２が環状コア１に巻き付けられるようにした。又、リールを環状コアに対してボックス式に移動させて、環状コアに側線ワイヤを巻き付ける方式においては、リールを環状コアに接近移動の時に、リールを逆回転させることにより、側線ワイヤの緩みを防止するようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、空気入りタイヤのビード部分に埋め込まれるビードコード、特に、環状コアの周囲に、側線ワイヤを螺旋状に巻き続けて形成したシース層を一層又は複数層設けた環状同芯撚りビードコードを製造する方法及び装置に関するものである。

環状同芯撚りビードコードは、各種車両のタイヤに使用されている。
この環状同芯撚りビードコードは、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、環状コア１の周囲に側線ワイヤ２のシース層を設けたものであり、側線ワイヤ２を、環状コア１の輪の外側から輪の中を通し、再び輪の外側から輪の中を通すことにより、環状コア１に側線ワイヤ２を螺旋状に巻き続けて製造されている。

環状同芯撚りビードコードを製造する方法としては、従来、次のような方法が開示されている。
まず、特許文献１には、環状コアの回りに側線ワイヤを螺旋状に巻回する際に、側線ワイヤとして、予め環状コアの少なくとも２倍以上の径にくせづけしたものを使用してビードコードを製造する方法が開示されている。この方法により製造したビードコードをタイヤに使用した場合、いわゆる腰が強いというフィーリング感が得られ、グリップ力、旋回力、応答性が向上するとされている。

また、特許文献２には、図１８に示すように、チャック機構によって側線ワイヤ２の先端を環状コア１に仮止めし、環状コア１を周方向に回転させつつ、環状コア１の内外にリール３を公転させることによって、側線ワイヤをコアの外周に螺旋状に巻き付け、環状コア１に仮止めされた側線ワイヤ２の先端がリール３の公転位置と重なる前にチャック機構を環状コア１から開放し、チャック機構とリール３との干渉を回避してリール３の公転を継続させるという方法が開示されている。この方法は、Ｓ巻きとＺ巻きとを交互に多層巻きにすることができ、側線ワイヤ２の絡まり、ねじれ等の不具合が防止され、ビードコードの生産性及び品質を大幅に向上させることができるとしている。

また、特許文献３には、側線ワイヤの先端を環状コアに固定せずに絡ませるか仮止めし、かつ自由に回転できるようにしておき、環状コアより小径にベンディングして巻かれているリールの平面移動および環状コアの上下作動と環状コアの回転を組み合わせ、側線ワイヤを環状コアに鋼線の曲げ応力によって絡ませ、撚回応力が発生しないようにして、ビードコードの製造を行う方法が開示されている。

さらに、特許文献４には、図２０に示すように、側線ワイヤ２を巻いたリール３を所定位置に固定し、環状コア１を周方向に回転させるドライビングユニット４を、環状コア１面に沿って直線的に往復運動させ、この往復周期の一端で、リール３が環状コア１の輪の外に位置し（図２０の実線位置）、往復周期の他端で、リール３が環状コア１の輪の中に位置し（図２０の破線位置）、環状コア１の輪の外と中の位置で、リール３を環状コア１の面に対し横断移動させるように受け渡すことにより、リール３から引き出される側線ワイヤ２を、環状コア１の周囲に螺旋状に巻き続けるようにしてビードコードを製造する方法が開示されている

特許第３４９９２６１号公報 特開２００１−４７１６９号公報 特開２００４−９８６４０号公報 ＷＯ２００４／０１８１８７ Ａ１（図１３）

ところで、ビードコードにとって形状の安定性は、最重要品質であるが、前記各特許文献に示された方法によって製造されるビードコードには、次のような問題があった。
特許文献１に開示された方法によって製造されるビードコードの場合、タイヤの腰を強くするために環状コアの半径よりも２倍以上の半径に、予めくせづけした側線ワイヤを巻回するようにしている。このため、自動化し難く、コストアップの要素が多い。また、環状コアの回りを巻回する側線ワイヤの環状径が大きい場合、人手で巻回するのも大変であるし、予めくせづけされているので、引き出し時に抵抗が増え、巻き付け時のトラブルの原因になる。また、側線ワイヤをリールに巻き取った後、環状コアの回りを巻回させる際に、常に一定以上の張力をかけておかないと巻きが緩むし、少しの張力でも環状コアが歪み易く、巻き付け性に悪影響を与える。

次に、特許文献２に開示された方法の場合、チャック機構による環状コアの仮止めと、環状コアを周方向に回転させつつ、環状コアの内外にリールを公転させるため、環状コアに巻き付ける角度が大きく変化すると共に、動き自体に無駄が多く、装置自体も重厚となる。

また、特許文献２に開示された方法の場合、図１８の概念図に示すように、環状コア１の内外でリール３を公転させるため、図１９（ａ）に示すように、側線ワイヤ２と環状コア１とが平行になる巻き付け振れ角β_Ｓが０°の状態から、図１９（ｂ）に示すように、リール３が環状コア１から離れた巻き付け振れ角β_Ｓが約５０°の状態になるまで、巻き付け振れ角β_Ｓが変化しながら、側線ワイヤ２が環状コア１に巻き付けられることになる。一般的に市販されているタイヤに使用されているビードコードの撚り角βは、二輪車用の１＋ｍ撚り構造で、３．５〜５．５°、乗用車・軽トラック用の１＋ｍ＋ｎ撚り構造で７°位であるから、巻き付け振れ角β_Ｓと撚り角βとの差が前記のように大きくなると、巻き続ける側線ワイヤ２の配列状態に乱れが生じ易く、コード成形性が良くないという問題があった。

さらに、環状コア１の内外でリール３を公転させる特許文献２の方法の場合、リール３が円軌道に沿って移動するため、動きが冗長で、巻き終わる迄に長時間を要する。また、側線ワイヤ２に一定張力を付加するようにして巻き付けているため、環状コア１が周方向に引っ張られて蛇行し易く、巻き付け性が悪いという問題もあった。

次に、特許文献３に開示された方法の場合、環状コアが水平に置かれて複雑な動きをするため、特許文献２の場合と同様、巻き付け振れ角β_Ｓが大きくばらつく要素を具えており、巻き付け性が不安定となる。また、リールの水平移動も一度置いて戻る動作であり、２倍の時間がかかるため、仕上がるのに２倍の時間を要する。また、巻き付け時に柱となる環状コアの動きを極力制限しないと、巻き付け性が不安定となり易い。特に、重力方向に置き、それを重力方向に上下動させ、さらに、側線ワイヤを巻いているリールを断続的に動作させるので、巻き付け性が悪い。

また、図２０に示す特許文献４の場合、リール３を所定位置に固定し、ドライビングユニット４自体を直線的に往復動させることにより、リール３が環状コア１の輪の中と、輪の外に位置するように、リール３に対し、環状コア１が近接したり、離間したりする。このため、この環状コア１がリール３に近づく方向に移動する際には、側線ワイヤ３が緩む方向に押され、反対に、環状コア１がリール３から離れる方向に移動する際には、側線ワイヤ３が引っ張られるので、側線ワイヤ２の環状コア１に対する巻き付け点が、環状コア１の移動に伴って大きくずれ動き、側線ワイヤ２が整列し難く、側線ワイヤ２の配列に乱れが生じ易い。

そこで、この発明は、巻き付け動作が速く、しかも巻き付け性が良好で、側線ワイヤの配列状態に乱れのない成形性が良好な環状同芯撚りビードコードを製造する方法と装置を提供しようとするものである。

この発明は、前記の課題を解決するために、環状コアを周方向に回転させながら、該環状コアの輪の中と外で、側線ワイヤを巻いたリールを環状コア面に対して横断往復させて巻回移動を繰り返し、リールから引き出される側線ワイヤを、環状コアの周囲に螺旋状に巻き続けてシース層を一層又は複数層形成する環状同芯撚りビードコードの製造方法において、環状コア面に対する側線ワイヤの巻き付け振れ角β_Ｓが、２９度を超えないようにリールを横断移動させるようにしたのである。

このように、環状コア面に対する側線ワイヤの巻き付け振れ角β_Ｓが、２９度を超えないようにリールを、環状コア面に対して横断往復させると、側線ワイヤの巻き付け性が良く、側線ワイヤの配列状態に乱れのない良好な成形を行える。

環状コア面に対してリールを、次のような方式を採用して横断往復させると、環状コア面に対する側線ワイヤの巻き付け振れ角β_Ｓが、２９度を超えないようにすることができる。

その第一の方式としては、環状コアを、側線ワイヤの巻き付け点を支点にして、環状コア面に沿う振り子運動により、振り子周期の一端で、リールが環状コアの輪の中を横断する位置に、振り子周期の他端で、前記リールが環状コアの輪の外を横断する位置に移動させるスイング式がある。これにより、リールが環状コア面から離れる動きを最小限にして、リールを環状コア面に対して横断移動を繰り返すことが可能になり、リールから引き出される側線ワイヤと環状コアとの巻き付け振れ角β_Ｓを小さい角度に保って、螺旋状に巻き続けることができる。

このように、環状コアを側線ワイヤの巻き付け点を支点にして、振り子運動させると、リールから環状コアの巻付け点までの距離がほぼ一定に保たれ、巻き付けの際に、リールから引き出される側線ワイヤが緩んだりせず、一定の張力を保つことができるので、配列状態に乱れのない成形性が良い巻付けを行うことができる。

また、第二の方式としては、環状コア面に対するリールの移動軌跡を、環状コア面を中心にした細長いボックス型の軌跡を描くように、即ち、リールを平行移動、直角移動、平行移動、直角移動のサイクルを繰り返して、リールが環状コア面から離れる動きを最小限にするボックス移動式があり、この方式により、巻き付け角を小さく、側線ワイヤの巻き付け角のばらつきを最小限に抑制することができる。
そして、このボックス移動式では、側線ワイヤを巻いたリールが、環状コアの側線ワイヤの巻き付け点に対し、接近及び離間を繰り返す移動の内、接近移動の際に、リールの軌道上の上部位置に固定されたラックと、リールの背面に設けたピニオンとを噛み合わせ、リールが環状コアに接近するのに伴って、リールを巻き出し方向と逆方向に回転させるようにする。これにより、リールが環状コアに接近する際に、側線ワイヤに緩みが生じず、リールが環状コア内まで送られることになるので、側線ワイヤが蛇行することなく環状コアに巻きつけられ、成形性が向上する。ボックス移動式では、環状コアの側線ワイヤの巻き付け点に対する接近移動の時に、リールを逆回転させることにより、側線ワイヤの緩みを防止することができるため、側線ワイヤに予めリール径外径より小さいコイル径を付与しておいて、リール内で強いスプリングバックを発生させる必要がない。したがって、予め付与する側線ワイヤのコイル径を大きくしても、リール内でもつれが生じないので、巻き量を多くして、装置の稼働率を向上させることができる。また、側線ワイヤに予め付与するコイル径の上限を上げることにより、ビードコードの面内耐変形力を向上させることが可能になる。

上記スイング式、ボックス移動式の二方式において、側線ワイヤの巻き始め端末は、未加硫ゴムシートで仮止めして、リールから引き出される側線ワイヤを、環状コアの周囲に螺旋状に巻き重ねるようにすることが好ましい。未加硫ゴムはタイヤ用ゴムと同質であるため、後工程において取り除く必要がない。
また、側線ワイヤが膨れるのを防止し、環状コアに側線ワイヤを螺旋状に巻き付ける際に、効果的に側線ワイヤの剛性を分散させるために、リールに巻き取る前の側線ワイヤのコイル径を予め次式のいずれかを満足するように、調整しておくことが好ましい。
０．９０Ｄ_Ｒ≦Ｄ_ＳＯ≦３．３Ｄ_Ｒ
又は
０．５５Ｄ_Ｃ≦Ｄ_ＳＯ≦２．０Ｄ_Ｃ
式中、Ｄ_Ｒは、リールの外径、Ｄ_ＳＯは、調整された側線ワイヤのコイル径、Ｄ_Ｃは、環状コアの中心径である。

さらに、螺旋状に巻き付ける際に、側線ワイヤの少しの緩みを許容し、側線ワイヤが膨れるのを防止するために、リール外径より少し大きい径で、且つリール内幅に相当する円筒形状の外周壁を有するカセット内に、リールを回転可能に収容し、カセットの外周壁に設けた引き出し孔から側線ワイヤを引き出すようにすることが好ましい。

この発明の同芯撚りビードコードの製造方法を可能にするスイング式を採用する製造装置は、環状コアを周方向に回転させるドライビングユニットと、リールに巻かれた側線ワイヤを環状コアの巻き付け部に供給する固定設置された側線ワイヤのサプライ部と、側線ワイヤの環状コアへの巻付け部の巻付け点を支点として環状コアをその面に沿って振り子運動させる揺動ユニットと、固定設置される側線ワイヤのサプライ部に設けられ、環状コアの振り子運動を妨げない距離をおいて環状コアの面を挟んで対向するリール受け渡し機構とを備え、固定設置されたサプライ部のリールが、環状コアの振り子運動の周期の一端で、環状コアの輪の中に位置し、環状コアの振り子運動の周期の他端で、環状コアの輪の外に位置するようにして、リールを固定位置で環状コア面に対して横断往復させるようにしたものである。

前記ドライビングユニットには、環状コアをスリップのない安定した状態で周方向に回転させる２つのピンチローラと、側線ワイヤの供給側に、環状コアと側線ワイヤの巻き付け点の全周を保持し、横方向の振れを防止しながら、巻き付け点の位置決めを行うクランプユニットを備えている。

次に、この発明の同芯撚りビードコードの製造方法を可能にするボックス移動式を採用する製造装置は、環状コアを周方向に回転させるドライビングユニットと、リールに巻かれた側線ワイヤを環状コアの巻き付け部に供給する側線ワイヤのサプライ部と、サプライ部のリールを、環状コア面に対して平行に環状コアの外側から内側へ向かって移動させ、環状コアの輪の中を通して環状コアの反対面に環状コアをくぐれる距離だけ僅かに直角に移動させ（ここまでで半巻き）、環状コアの反対面と平行に環状コアの内側から外側へ移動させ、環状コアの反対面から元の面の始点位置に直角に移動させて戻して一巻きを完了させるスライドユニットとを備え、環状コアの側線ワイヤの巻き付け点に対し、接近及び離間を繰り返す移動の内、接近移動の際に、リールの軌道上の上部位置にラックを固定し、このラックに噛み合うようにリールの背面にピニオンを取り付け、リールが環状コアに接近するのに伴って、側線ワイヤが緩まないように、リールを巻き出し方向と逆方向に回転させるようにしている。

このボックス移動式を採用する製造装置では、環状コアの側線ワイヤの巻き付け点に対する接近移動の時に、リールを逆回転させることにより、側線ワイヤの緩みを防止することができる。

以上のように、この発明によると、巻き付け動作が速く、しかも巻き付け性が良好で、側線ワイヤの配列状態に乱れのない成形性が良好な環状同芯撚りビードコードを製造することができる。

上記スイング式を採用する製造装置の一例を図１〜図８に基づいて説明する。
このスイング式を採用する製造装置は、環状コア１を周方向に回転させるドライビングユニット１０と、リール２１に巻かれた側線ワイヤ２を環状コア１の巻き付け部に供給する側線ワイヤ２のサプライ部２０とを有する。

上記側線ワイヤ２のサプライ部２０は、所定位置に固定されている。
ドライビングユニット１０は、弓形の保持アーム１１に設置され、駆動モータと連結された、環状コア１を周方向に回転させる２つのピンチローラ１２ａ、１２ｂを有する。

上記保持アーム１１には、環状コア１の回転方向と逆方向に位置する側線ワイヤ２の供給側に、環状コア１の周囲を囲むクランプユニット１３を設けている。このクランプユニット１３は、２個のローラ１３ａ、１３ｂからなり、環状コア１の横方向の振れを防止し、安定した周方向回転を維持し、側線ワイヤ２の巻き付け点の位置決めを行い、高い巻き付け性を得ている。なお、この例では環状コア１を垂直にして横振れを抑えて、周方向に回転させている。

上記２個のローラ１３ａ、１３ｂからなるクランプユニット１３は、環状コア１の横方向の振れを防止し、最終仕上げコード径でも環状コア１の周囲を囲んで、安定した周方向回転を維持し、側線ワイヤ２の撚り口として、巻き付け点を固定する機能を持たせればよいので、溝形状は特に拘らず、図７（ａ）に示すように、コ字形の溝形状のほか、図７（ｂ）に示す円弧状の溝形状、図７（ｃ）に示すＶ字形の溝形状でもよい。

上記保持アーム１１は、クランプユニット１３の部分を支点にして、回転円盤３１とクランクシャフト３２からなる揺動機構３０によって振り子運動するように、スタンド１４に揺動可能に設置されている。
保持アーム１１に保持された環状コア１は、振り子運動の周期の一端で、図２の実線で示すように、リール２１が、環状コア１の輪の外に位置し、環状コア１の振り子運動の周期の他端で、図３の実線で示すように、環状コア１の輪の中に位置するように、スイングする。

側線ワイヤ２のサプライ部２０には、前後一対の対向するカセットスタンド２２が、保持アーム１１に保持された環状コア１の振り子運動を妨げない距離をおいて水平に設置され、カセットスタンド２２の先端に、環状コア１の面を挟んで対向するリール受け渡し機構が設けられている。

サプライ部２０は、側線ワイヤ２を巻き取ったリール２１と、このリール２１の外径より少し大きい径で、且つ少なくともリール内幅に相当する円筒形状の外周壁を有するカセット２３とからなる。リール２１は、側線ワイヤ２の巻き面全体を被うようにカセット２３内に回転可能に収容され、所謂カートリッジ化されている。カセット２３の外周壁には、巻き出し穴２３ａが形成され、この巻き出し穴２３ａから側線ワイヤ２が環状コア１の巻き付け点のクランプユニット１３に向かって引き出されている。側線ワイヤ２は、予め調整されたコイル径でリール２１に巻かれており、サプライ部２０のカセット２３内にセットされている。

前記一対のカセットスタンド２２の先端の対向位置には、それぞれカセット２３を抜き差し自在に装着することができるガイドロッド２４と、一方のガイドロッド２４に装着されたカセット２３を他方のガイドロッド２４に移し替える受け渡し機構とが設置されている。この受け渡し機構は、図５及び図６に示すように、エアーシリンダ２５によって出入りするロッド２６と、このロッド２６の先端に設けられたカセット２３の中心部を押す押し出し板２７とによって構成され、エアーシリンダ２５のロッド２６を伸ばし、押し出し板２７によってカセット２３の中心部を押すことにより、一方のガイドロッド２４に装着されたカセット２３を他方のガイドロッド２４に移し替えることができる。

側線ワイヤ２の巻き付け開始は、確実性を期し、人的手段により未加硫ゴムシートや粘着テープで側線ワイヤ２の先端を環状コア１に仮止めしておくことが好ましい。未加硫ゴムシートはタイヤ用ゴムと同質のため、後で取り除く必要はない。このように側線ワイヤ２の先端を環状コア１に仮止めしてから、環状コア１を周方向に回転させ、Ｓ巻きの場合は、側線ワイヤ２のリール２１が環状コア１の面に対して右側に位置し、図２に実線で示すリール２１が環状コア１の輪の外に位置する状態から、環状コア１を、クランプユニット１３を支点にして、図３に実線で示すリール２１が環状コア１の輪の中に入る位置まで、環状コア１を振り子運動させ、カセットスタンド２２の先端に設けてあるエアーシリンダ２５により、リール２１を環状コア１の面に対して直角に移動させ、他方のカセットスタンド２２のガイドロッド２４にカセット２３を移し替えると、巻き付けが半巻き行われる。その後、図３に実線で示すリール２１が環状コア１の輪の中に位置する状態から、環状コア１を、クランプユニット１３を支点にして、図２に実線で示すリール２１が環状コア１の輪の外に出る位置まで、環状コア１を振り子運動させ、環状コア１の輪の外で、再びエアーシリンダ２５によりカセット２３とともにリール２１を環状コア面に対して直角に移動させると、１巻き付けが完了する。

リール２１は、所定位置で環状コア１のコア面を横断往復し、環状コア１は、側線ワイヤ２の巻き付け点となるクランプユニット１３を支点にして、振り子運動するので、リール２１から側線ワイヤ２の巻き付け点までの距離がほぼ一定に保たれ、巻き付けの際に、リール２１から引き出される側線ワイヤ２が緩んだりせず、一定の張力下で側線ワイヤ２が環状コア１に巻き付けられる。

巻き付けの際にリール２１から引き出される側線ワイヤ２が緩むと、この緩み量を吸収できるように、カセット２３内とリール２１との間に、所定の空間を設ける必要があり、リール２１に巻き付ける側線ワイヤ２の巻き付け量を少なく制限しなければならないが、この発明では、リール２１から引き出される側線ワイヤ２に緩みが生じにくく、一定の張力下で、側線ワイヤ２が引き出されるため、リール２１とカセット２３との間に側線ワイヤ２のスプリングバックを生じさせる空間が不要になり、その空間分だけ側線ワイヤ２をカセット２３内により多く巻くことが可能になる。したがって、この発明では、巻量の多いリール２１の使用が可能であるため、リール２１の掛け替え頻度が少なくなり、装置の稼働率の向上を図ることができる。

また、上記のように、リール２１から環状コア１の巻き付け点までの距離がほぼ一定で、リール２１から側線ワイヤ２を引き出す際、側線ワイヤ２が緩まなくなったので、スプリングバックを考慮した側線ワイヤ２のコイル径の調整は必要でないが、環状コア１への側線ワイヤ２を螺旋状に巻き付ける際に、効果的に側線ワイヤ２の剛性を分散させることができるように、側線ワイヤ２のコイル径の大きい側での調整は必要であり、リール２１に巻き取られた側線ワイヤ２のコイル径は、事前に次式のいずれかを満足するように調整されていることが好ましい。
０．９０Ｄ_Ｒ≦Ｄ_ＳＯ≦３．３Ｄ_Ｒ
又は
０．５５Ｄ_Ｃ≦Ｄ_ＳＯ≦２．０Ｄ_Ｃ
式中、Ｄ_Ｒは、リールの外径、Ｄ_ＳＯは、調整された側線ワイヤのコイル径、Ｄ_Ｃは、環状コアの中心径である。

側線ワイヤ２を巻いたリール２１の移動軌跡と、振り子運動する環状コア１の移動軌跡とを、図示すると、図８のようになる。
即ち、リール２１が、環状コア１の外側の図８（ａ）に示す位置にある状態から、図８（ｂ）に示す環状コア１の輪の中にリール２１が位置する状態まで環状コア１を振り子運動させ、この図８（ｂ）に示す位置で、リール２１を図８（ｃ）に示す環状コア１の反対面に移し替え、次いで、環状コア１の反対面にリール２１がある状態で、図８（ｃ）に示す位置から図８（ｄ）に示す環状コア１の輪の外にリール２１が位置する状態まで、環状コア１を振り子運動させ、リール２１を環状コア１の反対面から元の面の始点位置（図８の（ａ）の位置）に戻すというサイクルを繰り返す。このように、この発明では、図８の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ａ）のように、リール２１に対して、環状コア２を振り子移動させ、図８の（ｂ）→（ｃ）、（ｄ）→（ａ）のように、環状コア１のコア面に対してリール２１を直角移動させることにより、側線ワイヤ２を環状コア１の周囲に螺旋状に巻き付けている。

このリール２１が環状コア１を直角に横断する際の移動量は、環状コア１をくぐり抜けるだけの最小限でよく、環状コア１の面に対する巻き付け振れ角β_Ｓが、２９度を超えないようにすることが好ましい。２９度を超えると、撚り角との差が大きくなり、側線ワイヤ２の整列性、配列性に悪影響を及ぼす。

なお、スイング式を採用する上記の実施の形態は、環状コア１に側線ワイヤ２をＳ方向に巻き付ける内容であるが、更に２層、３層と積層することも可能であり、２層積層でＺ方向に巻きつける場合はリール２１の横断方向を逆方向、図８の（ｄ）→（ｃ）→（ｂ）→（ａ）→（ｄ）にするのと、スタンド１４の左右方向の位置、クランプユニット１３の上下方向の位置、コの字溝形状ローラの交換及び上下方向位置調整だけで行える。以後３層、４層実施への切り替えも１層及び２層のときと同様である。

以上のスイング式を採用する装置を使用して、種々の条件で実際に１層積層及び２層積層ビードコードを作製して、製品の蛇行性及び成形性の評価を行った。両特性に最も影響を与えるのは環状コア面に対する巻き付け振れ角β_Ｓで、次に側線ワイヤの張力及び側線ワイヤの予め調整されるコイル径であることが解った。表１にその結果を示す。
また、図２０に示すように、固定設置された側線ワイヤ２のリール３に対して、環状コア１が近接と離間を繰り返すように直線的に往復動させ、環状コア１がリール３に対して近接する際に、側線ワイヤが緩む方式の製造方法により、製造したものを従来例として示した。

なお、表１の評価項目の蛇行性及び成形性は次の方法によって評価を行った。
（１）蛇行性
コードを定盤等の平面上に置き、コードが定盤から浮いている箇所の最大隙間をスケールで測定して次のように評価した。試料数ｎは２０本である。
◎：隙間０．５ｍｍ以下が１１本以上あり、他は全て隙間が１．０ｍｍ以下である。
○：隙間０．５ｍｍ以下が１１本未満であり、隙間１．０ｍｍ以下が１１本以上ある。
△：隙間１．０ｍｍ以下が１１本未満であり、隙間１．５ｍｍ以下が１１本以上ある。
×：隙間１．５ｍｍ以下が１１本未満である。
（２）成形性
環状コアまたは一層巻き中間線表面への側線ワイヤの配列性を目視で評価した。試料数ｎは２０本である。
◎：２０本とも配列の乱れがない。
○：配列の乱れのないものが１８本以上ある。
△：配列の乱れのないものが１０本以上且つ、１８本未満である。
×：配列の乱れのないものが１０本未満である。
（３）巻量指数
側線ワイヤのリールに対して、環状コアが近接と離間を繰り返すように直線的に往復動させ、側線ワイヤと環状コアの巻き付け点までの距離が変化する巻き方を従来例とし、その巻量を１００とした場合、この発明で巻付け可能な巻量を指数で示した。

この発明の同芯撚りビードコードの製造方法を可能にするボックス移動式を採用する製造装置の一例を図９〜図１６に基づいて説明する。
このボックス移動式を採用する製造装置は、環状コア１０１を周方向に回転させるために駆動モータと連結された２つのピンチローラ１１１ａ、１１１ｂからなるドライビングユニット１１０と、リール１２１に巻かれた側線ワイヤ１０２を環状コア１０１の巻き付け部に供給する側線ワイヤ１０２のサプライ部１２０と、環状コア面に対して平行に環状コア１０１の外側から内側へ向かって移動させ、環状コアの輪の中を通して環状コアの反対面に環状コアをくぐれる距離だけ僅かに直角に移動させ（ここまでで半巻き）、環状コアの反対面と平行に環状コアの内側から外側へ移動させ、環状コアの反対面から元の面の始点位置に直角に移動させて戻して一巻きを完了させるスライドユニット１３０とからなる。

スライドユニット１３０は、駆動モータ１３７と連結されたクランク機構１３４によって、環状コア面と平行に配置したレール１３６に沿って平行に往復動する移動台１３１と、この移動台１３１に設けられた環状コア面を近接した位置で挟む前後一対の対向するカセットスタンド１３２とからなる。

一対のカセットスタンド１３２の上部には、側線ワイヤ１０２のサプライ部１２０が設置されている。サプライ部１２０は、側線ワイヤ１０２を巻き取ったリール１２１と、このリール１２１の外径より少し大きい径で、且つ少なくともリール内幅に相当する円筒形状の外周壁を有するカセット１２２とからなる。リール１２１は側線ワイヤ１０２の巻き面全体を被うようにカセット１２２内に回転可能に収容され、所謂カートリッジ化されている。カセット１２２の外周壁には、巻き出し穴１２２ａが形成され、この巻き出し穴１２２ａから側線ワイヤ１０２が環状コア１０１の巻き付け点に向かって引き出されている。側線ワイヤ１０２は、予め調整されたコイル径でリール１２１に巻かれており、サプライ部１２０のカセット１２２内にセットされている。

上記一対のカセットスタンド１３２の上部対向位置には、それぞれカセット１２２を抜き差し自在に装着することができるガイドロッド１３３と、一方のガイドロッド１３３に装着されたカセット１２２を他方のガイドロッド１３３に移し変える移し変え機構とが設置されている。この移し変え機構は、図１２及び図１３に示すように、エアーシリンダ１３５によって出入りするロッド１３８ａと、このロッド１３８ａの先端に設けられたカセット１２２の中心部を押す押し出し板１３８ｂとによって構成され、エアーシリンダ１３５のロッド１３８ａを伸ばし、押し出し板１３８ｂによってカセット１２２の中心部を押すことにより、一方のガイドロッド１３３に装着されたカセット１２２を他方のガイドロッド１３３に移し変えることができる。

上記ドライビングユニット１１０には、環状コア１０１を回転させる２つのピンチローラ１１１ａ、１１１ｂと、ピンチローラ１１１ａ、１１１ｂの上部に、環状コア１０１と側線ワイヤ１０２の巻き付け点の周囲を囲み、巻き付け点の位置決めを行うクランプユニット１０４を備えている。なお、この例では環状コア１０１を垂直にして横振れを抑えて、周方向に回転させている。

上記２個のローラ１０４ａ、１０４ｂからなるクランプユニット１０４は、環状コア１０１の横方向の振れを防止し、最終仕上げコード径でもルーズに案内しながら、安定した周方向回転を維持し、側線ワイヤ１０２の撚り口として、巻き付け点を固定する機能を持たせればよいので、溝形状は特に拘らず、図１４（ａ）に示すように、コ字形の溝形状のほか、図１４（ｂ）に示す円弧状の溝形状、図１４（ｃ）に示すＶ字形の溝形状でもよい。

環状コア１０１の側線ワイヤ１０２の巻き付け点に対し、接近及び離間を繰り返すリール１２１の移動の内、接近移動の時に、リール１２１の軌道上の上部位置に沿うようにラック１４０がスタンド１１４に固定されている。このラック１４０に噛み合うように、リール１２１を収容したカセット１２２の背面にはピニオン１４１を取り付けている。ラック１４０とピニオン１４１との噛み合い比率は、リール１２１が環状コア１０１に接近するのに伴う側線ワイヤ１０２の緩み量だけ、リール１２１を巻き出し方向と逆方向に回転させるように設定している。その結果、リール１２１が環状コア１０１に対して接近移動する際に、側線ワイヤ１０２が緩みなく、環状コア１０１内まで送られることになるので、側線ワイヤ１０２の蛇行性及び成形性が向上するだけでなく、側線ワイヤ１０２のリール１２１への巻き量を大幅に多くすることができ、装置の稼働率を向上することができる。
このボックス移動式では、環状コア１０１の側線ワイヤの巻き付け点に対する接近移動の時に、リール１２１を逆回転させることにより、側線ワイヤ１０２の緩みを防止することができるため、リール１２１内で側線ワイヤ１０２に予めリール１２１の外径より小さいコイル径を付与しておいて、リール１２１内で強いスプリングバックを発生させる必要がない。したがって、側線ワイヤ１０２に予め付与するコイル径を大きくしても、リール１２１内で側線ワイヤ１０２のもつれが生じないので、側線ワイヤ１０２のコイル径の上限を上げることにより、ビードコードの面内耐変形力を向上させることが可能になる。

側線ワイヤ１０２の巻き付け開始は確実性を期し、人的手段により未加硫ゴムシートや粘着テープで側線ワイヤ１０２の先端を環状コア１０１に仮止めする。未加硫ゴムシートはタイヤ用ゴムと同質のため、後で取り除く必要はない。このように側線ワイヤ１０２の先端を環状コア１０１に仮止めしてから、環状コア１０１を周方向に回転させると、側線ワイヤ２は環状コア面に対してＳ巻きの場合は向かって右側を、リールが環状コアに当たらない程度の間隔で環状コアの外側から内側に平行に移動をしていき、側線ワイヤ１０２の環状コア１０１への巻き付けが始まる。リール１２１が環状コアに当たらない所までカセット１２２を移動させ、カセットスタンド１３２の上部に設けてあるエアーシリンダ１３５により、リール１２１を環状コア面に対して直角に移動させ、他方のカセットスタンド１３２のガイドロッド１３３にカセット１２２を移し変えると、巻き付けが半巻き行われる。その後、環状コア面に対して、往路とは反対に左側を環状コア１の内側から外側に向かって平行に移動して、カセット１２２内のリール１２１をスタート位置まで戻す。リール１２１をスタート位置まで戻すため、再びエアーシリンダ１３５によりカセット１２２と共にリール１２１を環状コア面に対して直角に移動させて１巻き付けを完了する。なお、環状コア面に対してリール１２１を平行に移動させるのは、装置下部にあるスライドユニット１３０が行う。

このリール１２１の一連の動きは、細長いボックス型の移動であり、このような不規則な動きを駆動モータ１３７とエアーシリンダ１３５を同期させて連続的に行っている。また、リール１２１が環状コア１０１に接近するのに伴う側線ワイヤ１０２の緩み量だけ、リール１２１を巻き出し方向と逆方向に回転させるようにして、側線ワイヤ２に緩みが生じないようにしている。

側線ワイヤ１０２を巻いたリール１２１は、図１５に示すように、スライドユニット１３０により往復動する。そして、このリール１２１の移動軌跡を概念図で示すと、図１６のようになる。
即ち、リール１２１は、環状コア１０１面に対して環状コア１の外側の図１６（ａ）に示す始点位置から内側へ向かって図１６（ｂ）に示すリール１２１が環状コア１０１の輪の中を通る位置まで移動する。そして、この図１６（ｂ）に示す位置で、図１６（ｃ）に示す環状コア１０１の反対面に移動し、環状コア１０１の反対面を環状コア１０１の内側の図１６（ｃ）に示す位置から図１６（ｄ）に示す外側の位置まで移動した後、環状コア１の反対面から元の面の始点位置（図１６の（ａ）の位置）に戻るというサイクルを繰り返す。このように、この発明では、図１６の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ａ）のように、リール１２１を移動させて、側線ワイヤ１０２を環状コア１０１の周囲に螺旋状に巻き付けており、図１６の（ａ）→（ｂ）、（ｃ）→（ｄ）が環状コア１０１のコア面に対して移動、（ｂ）→（ｃ）、（ｄ）→（ａ）がコア面に対して直角移動するようにしている。

なお、以上のボックス移動式を採用する実施の形態は、環状コア１０１に側線ワイヤ１０２をＳ方向に巻き付ける内容であるが、更に２層、３層と積層することも可能であり、２層積層でＺ方向に巻きつける場合はボックス型移動の向きを反対方向、図１６の（ｄ）→（ｃ）→（ｂ）→（ａ）→（ｄ）にするのとクランプユニット１０４の上下方向の位置及びコの字溝形状ローラの交換だけで行える。以後３層、４層実施への切り替えも１層及び２層のときと同様である。

以上のボックス移動式を採用する装置を使用して、種々の条件で実際に１層積層及び２層積層ビードコードを作製して、製品の蛇行性及び成形性の評価を行った。両特性に最も影響を与えるのは環状コア面に対する巻き付け振れ角β_Ｓで、次に側線ワイヤの張力及び側線ワイヤの予め調整されるコイル径であることが解った。表２にその結果を示す。
また、側線ワイヤ１０２のリール１２１が、環状コア１０１の側線ワイヤ１０２の巻き付け点に対する接近移動の時に、接近移動の距離に応じて、ラック１４０とピニオン１４１との噛み合わせにより、側線ワイヤ１０２の巻き出し方向と逆方向に逆回転させて、側線ワイヤ１０２の緩みを防止する機構の有無により、側線ワイヤ１０２のリール１２１への巻き量を指数で示した。但し、緩みを防止する機構がない場合を、１００とした。

なお、表２の評価項目の蛇行性及び成形性は、表１と同様である。

この発明に係る環状同芯撚りビードコードのスイング式の製造装置の一例を示す斜視図である。 環状コアの振り子運動の周期の一端でリールが環状コアの輪の外に位置する状態を実線で示し、環状コアの振り子運動の周期の他端でリールが環状コアの輪の中に位置する状態を鎖線で示した図１の装置の正面図である。 図２とは反対に、環状コアの振り子運動の周期の一端でリールが環状コアの輪の中に位置する状態を実線で示し、環状コアの振り子運動の周期の他端でリールが環状コアの輪の外に位置する状態を鎖線で示した図１の装置の正面図である。 環状コアが図２の実線位置にある状態を示した図１の装置の平面図である。 環状コアが図２の実線位置にある状態を示した図１の装置の側面図である。 環状コアの振り子運動を妨げない距離をおいて環状コアの面を挟んで対向するリール受け渡し機構部分の縦断側面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれドライビングユニットに設けられたクランプユニットの各例を示す側面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、この発明の環状同芯撚りビードコードを製造する際のリールの移動状態を平面的に見た概念図である。 この発明に係る環状同芯撚りビードコードのボックス移動式の製造装置の一例を示す正面である。 ラックとピニオンによる緩み防止機構を示す図９の装置の部分正面図である。 図９の装置の平面図である。 リール受け渡し機構を示す図９の装置の側面図である。 リール受け渡し機構の詳細を示す図９の装置の一部縦断側面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれドライビングユニットに設けられたクランプユニットの各例を示す側面図である。 この発明の環状同芯撚りビードコードを製造するボックス移動式の製造装置のリールの移動状態を正面から見た概念図である。 （ａ）〜（ｄ）は、この発明の環状同芯撚りビードコードを製造するボックス移動式の製造装置のリールの移動状態を平面的に見た概念図である。 （ａ）は環状同芯撚りビードコードの全体図、（ｂ）は環状同芯撚りビードコードの部分を示す斜視図である。 従来の環状同芯撚りビードコードを製造する際のボビンの移動状態を正面側から見た概念図である。 （ａ）〜（ｂ）は、従来の環状同芯撚りビードコードを製造する際のボビンの移動状態を平面的に見た概念図である。 従来の環状同芯撚りビードコードの製造装置の他の例を示す概念図である。

符号の説明

１ 環状コア
２ 側線ワイヤ
３ リール
４ ドライビングユニット
１０ ドライビングユニット
１１ 保持アーム
１２ａ、１２ｂ ピンチローラ
１３ クランプユニット
１３ａ、１３ｂ ローラ
１４ スタンド
２０ サプライ部
２１ リール
２２ カセットスタンド
２３ カセット
２３ａ 巻き出し穴
２４ ガイドロッド
２５ エアーシリンダ
２６ ロッド
２７ 押し出し板
３０ 揺動機構
３１ 回転円盤
３２ クランクシャフト
１０１ 環状コア
１０２ 側線ワイヤ
１０４ クランプユニット
１１０ ドライビングユニット
１０４ａ、１０４ｂ ローラ
１１１ａ、１１１ｂ ピンチローラ
１２０ サプライ部
１２１ リール
１２２ カセット
１２２ａ 巻き出し穴
１３０ スライドユニット
１３１ 移動台
１３２ カセットスタンド
１３３ ガイドロッド
１３４ クランク機構
１３５ エアーシリンダ
１３６ レール
１３７ 駆動モータ
１３８ａ ロッド
１４０ ラック
１４１ ピニオン

Claims (9)

1. 環状コアを周方向に回転させながら、該環状コアの輪の中と外で、側線ワイヤを巻いたリールを環状コア面に対して横断往復させて巻回移動を繰り返し、リールから引き出される側線ワイヤを、環状コア面に対する側線ワイヤの巻き付け振れ角β _Ｓ が、２９度を超えないようにリールを横断移動させることにより、環状コアの周囲に螺旋状に巻き続けてシース層を一層又は複数層形成する環状同芯撚りビードコードの製造方法において、上記リールの巻回移動が、環状コア面に対して、順次平行移動、直角移動、平行移動、直角移動のサイクルを繰り返し、側線ワイヤを巻いたリールが、環状コアの側線ワイヤの巻き付け点に対し、接近及び離間を繰り返す移動の内、接近移動の際に、リールが環状コアに接近するのに伴って、環状コアに接近するリールを巻き出し方向と逆方向に回転させるようにすることを特徴とする環状同芯撚りビードコードの製造方法。
2. 環状コアを周方向に回転させながら、該環状コアの輪の中と外で、側線ワイヤを巻いたリールを環状コア面に対して横断往復させて巻回移動を繰り返し、リールから引き出される側線ワイヤを、環状コア面に対する側線ワイヤの巻き付け振れ角β _Ｓ が、２９度を超えないようにリールを横断移動させることにより、環状コアの周囲に螺旋状に巻き続けてシース層を一層又は複数層形成する環状同芯撚りビードコードの製造方法において、環状コアへの側線ワイヤの巻き付け点を支点にして前記環状コアを、環状コア面に沿って振り子運動させ、振り子周期の一端で、前記リールが環状コアの輪の中を横断する位置に、振り子周期の他端で、前記リールが環状コアの輪の外を横断する位置に移動させ、前記リールを、環状コアの輪の中と外で、環状コア面に対して横断移動を繰り返すことにより、リールから引き出される側線ワイヤを環状コアの周囲に螺旋状に巻き続けることを特徴とする環状同芯撚りビードコードの製造方法。
3. 側線ワイヤの巻始め端末を未加硫又は半加硫ゴムシートで仮止めして、リールから引き出される側線ワイヤを、環状コアの周囲に螺旋状に巻き続けることを特徴とする請求項１又は２に記載の環状同芯撚りビードコードの製造方法。
4. 前記リールに巻き取られた側線ワイヤのコイル径が、事前に次式のいずれかを満足するように調整されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の環状同芯撚りビードコードの製造方法。
   ０．９０Ｄ_Ｒ≦Ｄ_ＳＯ≦３．３Ｄ_Ｒ
   又は
   ０．５５Ｄ_Ｃ≦Ｄ_ＳＯ≦２．０Ｄ_Ｃ
   式中、Ｄ_Ｒは、リールの外径、Ｄ_ＳＯは、調整された側線ワイヤのコイル径、Ｄ_Ｃは、環状コアの中心径である。
5. 環状コアを周方向に回転させるドライビングユニットと、リールに巻かれた側線ワイヤを環状コアの巻き付け部に供給する固定設置された側線ワイヤのサプライ部と、側線ワイヤの環状コアへの巻付け部の巻付け点を支点として環状コアをその面に沿って振り子運動させる揺動ユニットと、固定設置される側線ワイヤのサプライ部に設けられ、環状コアの振り子運動を妨げない距離をおいて環状コアの面を挟んで対向するリール受け渡し機構とを備え、固定設置されたサプライ部のリールが、環状コアの振り子運動の周期の一端で、環状コアの輪の中に位置し、環状コアの振り子運動の周期の他端で、環状コアの輪の外に位置するように、環状コアを側線ワイヤの巻付け点を支点として振り子運動させる環状同芯撚りビードコードの製造装置。
6. 環状コアを周方向に回転させるドライビングユニットと、リールに巻かれた側線ワイヤを環状コアの巻き付け部に供給する側線ワイヤのサプライ部と、サプライ部のリールを、環状コア面に対して平行に環状コアの外側から内側へ向かって移動させ、環状コアの輪の中を通して環状コアの反対面に直角に移動させ、環状コアの反対面と平行に環状コアの内側から外側へ移動させ、環状コアの反対面から元の面の始点位置に直角に移動させて戻すスライドユニットと、環状コアの巻き付け点に対し、接近及び離間を繰り返すリールの移動の内、接近移動の時に、リールの軌道上の上部位置に沿うように設けられたラックに、リール背面のピニオンを噛み合わせて、リールが環状コアに接近するのに伴って、環状コアに接近するリールを巻き出し方向と逆方向に回転させる側線ワイヤの緩み防止機構とを備える環状同芯撚りビードコードの製造装置。
7. 前記ドライビングユニットに、環状コアを回転させる２つのピンチローラと、この２つのピンチローラの側線ワイヤのサプライ部側に、環状コアをルーズに案内するクランプユニットとを設け、このクランプユニットを、側線ワイヤのサプライ部から供給された側線ワイヤを環状コアに巻付ける際の巻付け点にした請求項５又は６記載の環状同芯撚りビードコードの製造装置。
8. 側線ワイヤのサプライ部に、環状コアの輪の中を通して環状コアの反対面に環状コアをリールがくぐれる最小限の距離をおいて対向する２つのリール受け渡し機構を設けた請求項５〜７のいずれかの項に記載の環状同芯撚りビードコードの製造装置。
9. 側線ワイヤのサプライ部が、リール外径より少し大きい径で、且つリール内幅に相当する円筒形の外周壁を有するカセット内に、リールを回転可能に収容し、カセットの外周壁に設けた引き出し孔から側線ワイヤを引き出すようにした請求項５〜８のいずれかの項に記載の環状同芯撚りビードコードの製造装置。

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