JP3955762B2 - ベルトプライの形成方法、及びその形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れたベルト耐久性を確保しながら、操縦安定性、車両流れ、摩耗性能等のタイヤの運動特性、及びタイヤの振動特性を改善しうるベルトプライの形成方法、及びその形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
一般に、空気入りタイヤに配されるベルト層ａは、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ベルトコードｂをタイヤ周方向に対して例えば１０〜４０度の角度θで配列したベルトプライａ１の複数枚（同図には２枚のものを示す）を、各コードｂがプライ間相互で交差するようにコードｂの向きを違えて重置することによって形成される。
【０００３】
このとき、前記ベルトプライａ１として、多数本のベルトコードを引き揃えてなるコード配列体の表裏をトッピングゴムで被覆した巾広帯状のゴム引きシートを、裁断して形成した所謂カットエンドプライが用いられる。
【０００４】
しかし、このようなベルトプライａ１は、その両側端ｃに各ベルトコードｂが切断されたカットエンド（切断端）が存在するため、タイヤへの拘束力が弱くショルダー部ｓｈでの剛性が減じるなど、操縦安定性およびショルダー部ｓｈでの摩耗性能が低下するという問題がある。又高速走行時、ショルダー部ｓｈがリフィティングしやすくなり、しかもベルトコードｂのカットエンドではゴムとの接着力に劣るため、ベルト端剥離が発生しやすく高速耐久性を損ねる傾向にある。又ベルトプライａ１では、その周方向端を重ね継ぎして円筒状に連結されるが、この時の重ね継ぎ部が周上に一箇所形成されるため、ユニフォミティーが損なわれ、タイヤの振動特性に悪影響を与える。さらには、最外側のベルトプライａ１に配されるベルトコードｂの傾斜方向に起因してプライステアーが発生し、車両流れを招くという問題もある。
【０００５】
そこで近年、このような種々の問題点を解決するため、図９に例示するように、ベルトコードを引き揃えてゴム引きした巾狭の帯状プライｄを、タイヤ周方向に対して傾斜させかつ両側縁で交互にく字状に折返して連続して巻回させることにより、ベルトプライａ２を重ね継ぎ部のない円筒状に形成することが、例えば特開２０００−１９８３１７号公報等に提案されている。
【０００６】
しかし、この種のベルトプライａ２（便宜上、非カットエンドプライという場合がある）では、帯状プライｄが両側縁ｃで上下に折り重ねて曲げられるため、タイヤの繰り返し変形によってベルトコードが、折返しの部分ｅで破断損傷しやすくなり、ベルトプライａ２自体の耐久性が充分に確保できず、このベルトコードの破断部が起点となってタイヤの耐久性を阻害するという問題がある。
【０００７】
本発明は、非カットエンドプライの改良に係わり、前記折返しの部分でのベルトコードの破断損傷を抑制でき、ベルトプライ自体の耐久性を充分に確保しつつ、カットエンドプライが有する問題点、即ち操縦安定性、車両流れ性、耐摩耗性、高速耐久性等のタイヤの運動特性、及びタイヤの振動特性を改善しうるベルトプライの形成方法、及びその形成装置の提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、ゴム引きされた金属製のベルトコードを、ドラム上で、タイヤ周方向に対して傾斜させかつ両側縁で交互にく字状に折返して連続して巻回させ円筒状のベルトプライを形成するベルトプライの形成方法であって、
前記巻回に先立ち、型付け手段を用いて前記ベルトコードを円弧状に折り曲げて型付けすることにより前記ベルトコードの前記折返しの部分を形成したことを特徴としている。
【０００９】
又請求項２の発明は、前記請求項１のベルトプライの形成方法に用いるベルトプライの形成装置であって、
前記型付け手段は、
固定の一対のガイドローラからなり該ガイドローラ間を前記ベルトコードが通ることによりベルトコードをタイヤ軸方向に位置決めする固定案内具、
及び一対の移動ローラを有し、該移動ローラ間を通過するベルトコードを前記ベルトプライの両側縁間のストロークで交互に往復移動させしかも前記一対の移動ローラを往復移動方向に並べて配するコード往復移動部と、前記ストロークの両端に位置し、近づくベルトコードを、前記ストロークの中心線側の前記移動ローラに押し付けることによりベルトコードを円弧状に折り曲げて型付けする型付け片とからなる型付け具からなることを特徴としている。
【００１０】
又請求項３の発明は、ベルトプライの形成装置であって、前記型付け片の先端部分は、ストロークの両端に移動した時の中心線Ｃｏ側の移動ローラの軸心よりもさらに中心線Ｃｏ側に位置することを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本願第１発明の形成方法によって形成されたベルトプライを用いた空気入りタイヤが乗用車用タイヤである場合を示す子午断面図である。
【００１２】
図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の外側に配されるベルト層７とを具えている。
【００１３】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７５゜〜９０゜の角度で配列したラジアル構造の１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから構成される。カーカスコードとしては、例えばナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードが好適に使用できるが、要求により、スチール等の金属コードも採用しうる。
【００１４】
又前記カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りで内側から外側に折り返される折返し部６ｂを一連に具え、このプライ本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。
【００１５】
次に、前記ベルト層７は、ベルトコード１０が、ベルト層７の両側縁Ｅで交互に折返される非カットエンドのベルトプライ９によって形成される。
【００１６】
このベルトプライ９は、本実施形態では、図２に平面に展開して略示するように、タイヤ周方向に対して例えば１０〜４０度のコード角度αで傾斜させた金属製の１本のベルトコード１０を、前記両側縁Ｅで交互にく字状に折返しながら周方向に連続して巻回することにより形成される。
【００１７】
このとき、前記ベルトコード１０の折返しの部分Ｑでは、該ベルトコード１０は、同一面内で円弧状に折り曲げられて折返されることが必要であり、これによって、該折返しの部分Ｑでのベルトコード１０の破断損傷が防止され、ベルトプライ９自体の耐久性が向上される。
【００１８】
そのためには、前記折返しの部分Ｑでのベルトコード１０の曲率半径Ｒを０．５ｍｍ以上、好ましくは２．０ｍｍ以上とするのが望ましい。なお、前記曲率半径Ｒが１０．０ｍｍを越えて過大となると、ベルト端近傍において、ベルトコード間の交差角度が浅くなるためベルト剛性が減少し、非カットエンドプライの利点である操縦安定性、耐摩耗性等の向上効果が充分に発揮されない傾向となる。
【００１９】
又前記ベルトコード１０は、その折返しの部分Ｑが、タイヤを一周する毎に、その前又は後に周回したベルトコード１０の折返しの部分Ｑに対して、所定のピッチ長さＬｐで周方向に順次位置ずれするように巻回される。従って、ベルトコード１０の一方の側縁Ｅでの折返し回数Ｎと前記ピッチ長さＬｐとの積Ｎ×Ｌｐを、ベルトプライ９の円周長さＬとすることにより、ベルトコード１０の始端と終端とが略一致する均一なコード間隔のベルトプライ９が形成できる。
【００２０】
このような本実施形態のベルトプライ９は、従来的な非カットエンドプライと同様、操縦安定性、車両流れ性、耐摩耗性、高速耐久性等のタイヤの運動特性、及びタイヤの振動特性に対して優れた性能を発揮できる。特に車両流れに対しては、図３の如く、ベルトコード１０が周方向に対して右上がりに傾斜する領域Ｙ１と、その反対の左上がりに傾斜する領域Ｙ２とが交互に現れるため、コード配列に起因するプライステアーが発生せず、車両流れをいっそう抑制しうる。
【００２１】
しかも前記ベルトプライ９は、前記折返しの部分Ｑでのベルトコード１０の破断損傷を抑制しうるため、非カットエンドプライが有していたベルトプライ自体の耐久性の低下を充分に改善することが可能となる。
【００２２】
又本例では、ベルト層７を一つのベルトプライ９によって構成した場合を例示しているが、要求によりこのベルトプライ９の半径方向外側或いは内側に、従来的なカットエンドの他のベルトプライを設けることもでき、さらにはベルト層７の外側に、バンドコードをタイヤ周方向と略平行に螺旋巻きしたバンド層を設けても良い。
【００２３】
次に、前記ベルトプライ９は、図４に概念的に示すように、ゴム引きされた金属製のベルトコード１０を、ドラム１１上で、タイヤ周方向に対してコード角度αで傾斜させかつ前記両側縁Ｅで交互にく字状に折返しながら連続して巻回させることにより形成する。
【００２４】
しかしこのとき、前記巻回に先立ち、型付け手段２０を用いて前記ベルトコード１０を円弧状に折り曲げて型付けすることにより前記ベルトコード１０の折返しの部分Ｑを形成することが重要である。これにより、前記両側縁Ｅにおいて、ベルトコード１０が所定の曲率半径Ｒを有して円弧状に折り返される前記ベルトプライ９を、高品質でかつ能率良く形成できる。
【００２５】
なお図５は、ベルトプライの形成装置３０を示す略図であって、形成装置３０は、ボビン１２から巻き戻されかつトッピング装置１３によってトッピングゴムがゴム引きされるベルトコード１０を、巻回に先立って型付けする前記型付け手段２０と、この型付けされたベルトコード１０をその周面で巻回する前記ドラム１１とを含んで形成される。なおトッピング装置１３及びドラム１１としては、従来的な周知構造のものが使用できる。
【００２６】
又前記型付け手段２０は、図６、７に略示するように、固定の一対のガイドローラ２１Ａ、２１Ａからなりこのガイドローラ２１Ａ、２１Ａ間を前記ベルトコード１０が通ることによりベルトコード１０をタイヤ軸方向に位置決めする固定案内具２１、及びこの固定案内具２１の下流側に配される型付け具２２を具える。
【００２７】
なお前記固定案内具２１として、本例では、ガイドローラ２１Ａ、２１Ａが、前記側縁Ｅ、Ｅ間の中心線Ｃｏを中心とした対称位置で向かい合いフレームＦに回転自在に枢着された場合を例示しており、該ガイドローラ２１Ａの間には、ゴム引きされたベルトコード１０が挿通しうる小間隙が形成される。
【００２８】
又前記型付け具２２は、一対の移動ローラ２３Ａ、２３Ａを有しこの移動ローラ２３Ａ、２３Ａ間を通過するベルトコード１０を前記両側縁Ｅ、Ｅ間のストロークＫで交互に往復移動させるコード往復移動部２３と、前記ストロークＫの両端に位置し、近づくベルトコード１０を、離れた側（即ち中心線Ｃｏ側）の移動ローラ２３Ａに押し付けることによりベルトコード１０を円弧状に折り曲げて型付けする型付け片２４とを具えて形成される。
【００２９】
前記コード往復移動部２３は、本例では、タイヤ軸方向に往復移動可能な移動台２５に、前記移動ローラ２３Ａ、２３Ａを、ベルトコード１０が挿通しうる小間隙を有して往復移動方向（即ちタイヤ軸方向）に並べて枢着している。ここで、前記移動ローラ２３Ａの半径ｒは、本例では、前記曲率半径Ｒから、ベルトコード１０にゴム引きされるトッピングゴムの被覆厚さｔを減じた値Ｒ−ｔと略等しく設定される。
【００３０】
又前記移動台２５は、ベルトコード１０が前記コード角度αとなるように、ドラム１１の回転速度と同期した所定の移動速度を有して駆動手段２６によって往復移動する。この駆動手段２６として、本例では、ボールネジ機構を用いたものを例示しており、図中の符号２７は前記移動台２５のネジ孔に螺合するネジ軸、符号２８は前記ネジ軸２７を駆動する駆動モータ、符号２９は移動台２５を案内するガイドを示している。なお駆動手段２６として他に、シリンダを用いることもでき、さらにはリンク機構、ラック・ピニオン機構など周知の種々の構造のものも好適に採用できる。
【００３１】
又前記型付け片２４は、ベルトコード１０の供給方向上流側、下流側に配される型付け片部２４Ａ、２４Ａ間に、前記ストロークＫの両端に移動した時の移動ローラ２３Ａ、２３Ａが入り込む間隙部Ｈを具える。そして、型付け片部２４Ａの各先端部分Ａｅが、ストロークＫの両端に近づくベルトコード１０と当接し、前記先端部分Ａｅ、Ａｅ間で、このベルトコード１０を前記中心線Ｃｏ側の移動ローラ２３Ａ’に押し付けることにより、前記ベルトコード１０を移動ローラ２３Ａ’の周面に沿って円弧状に折り曲げて型付けしうる。
【００３２】
本例では、前記型付け片２４が、型付け片部２４Ａ、２４Ａ間を底部２４Ｂで継いだＵ字状のものを例示しており、Ｕ字内の凹部である間隙部Ｈに、移動ローラ２３Ａ、２３Ａが入り込む。なおベルトコード１０の型付けを確実に行うために、型付け片部２４Ａの前記先端部分Ａｅは、ストロークＫの両端に移動した時の中心線Ｃｏ側の移動ローラ２３Ａ’の軸心よりもさらに中心線Ｃｏ側に延在するのが好ましい。
【００３３】
なお前記型付け具２２によって型付けされたベルトコード１０は、押えローラ１５により、押付けられ前記ドラム１１に貼り着される。
【００３４】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１、２の発明は、叙上の如く構成しているため、ベルト層の両側縁において、ベルトコードが所定の曲率半径を有して円弧状に折り返される非カットエンドのベルトプライを、高品質でかつ能率良く形成できる。
【００３６】
又この方法、装置を用いた空気入りタイヤは、円弧状の型付けにより、折返しの部分でのベルトコードの破断損傷が抑制され、ベルトプライ自体の耐久性が充分に確保される。又操縦安定性、車両流れ性、耐摩耗性、高速耐久性等のタイヤの運動特性、及びタイヤの振動特性等に対しても、従来的な非カットエンドプライと同様に、優れた性能を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の形成方法によって形成されたベルトプライを用いた空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】そのベルトプライを平面に展開して示す線図である。
【図３】ベルトプライのコードの配列状態を略示する線図である。
【図４】ベルトプライの形成方法を説明する斜視図である。
【図５】ベルトプライの形成装置を略示する線図である。
【図６】それに用いる型付け手段を略示する平面図である。
【図７】型付け手段を略示する正面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は、従来的なカットエンドのベルトプライを説明する線図である。
【図９】従来的な非カットエンドのベルトプライを説明する線図である。
【符号の説明】
１ 空気入りタイヤ。
９ ベルトプライ
１０ ベルトコード
１１ ドラム
２０ 型付け手段
２１ 固定案内具
２１Ａ ガイドローラ
２２ 型付け具
２３ コード往復移動部
２３Ａ 移動ローラ
２４ 型付け片
３０ ベルトプライの形成装置
Ｅ 側縁
Ｋ ストローク
Ｑ 折返しの部分

Claims (3)

1. ゴム引きされた金属製のベルトコードを、ドラム上で、タイヤ周方向に対して傾斜させかつ両側縁で交互にく字状に折返して連続して巻回させ円筒状のベルトプライを形成するベルトプライの形成方法であって、
   前記巻回に先立ち、型付け手段を用いて前記ベルトコードを円弧状に折り曲げて型付けすることにより前記ベルトコードの前記折返しの部分を形成したことを特徴とするベルトプライの形成方法。
2. 請求項１のベルトプライの形成方法に用いるベルトプライの形成装置であって、
   前記型付け手段は、
   固定の一対のガイドローラからなり該ガイドローラ間を前記ベルトコードが通ることによりベルトコードをタイヤ軸方向に位置決めする固定案内具、
   及び一対の移動ローラを有し、該移動ローラ間を通過するベルトコードを前記ベルトプライの両側縁間のストロークで交互に往復移動させしかも前記一対の移動ローラを往復移動方向に並べて配するコード往復移動部と、前記ストロークの両端に位置し、近づくベルトコードを、前記ストロークの中心線側の前記移動ローラに押し付けることによりベルトコードを円弧状に折り曲げて型付けする型付け片とからなる型付け具からなることを特徴とするベルトプライの形成装置。
3. 前記型付け片の先端部分は、ストロークの両端に移動した時の中心線Ｃｏ側の移動ローラの軸心よりもさらに中心線Ｃｏ側に位置することを特徴とする請求項２記載のベルトプライの形成装置。

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