JP4977958B2 - 空気入りタイヤ用ビード、空気入りタイヤ用ビードの製造方法及び空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤのビードコア部に用いるビードの改善、該ビードの製造方法、該ビードの製造装置、及び、ビードを改善した空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤは、ビードコア部に、ビード径を維持して、リムフランジに強固に固定するために、環状のビードが埋設されている。このビードコア部には、通常は、単線のスチールワイヤーを複数巻回したり、アラミド等の高弾性コードを用いたりしたビードが用いられているが、このビードの構造、材料はタイヤ性能に大きな影響を与える。

従来技術においては、このビードは、ビードワイヤーと呼ばれるスチールワイヤー等のコードをタイヤ周方向に環状に、複数列、複数層に巻き付けて環状体を形成し、このスチールワイヤーの束である環状体をプライで包んで製造している。

しかし、この製造方法で製造した環状体の一部を切断してビードワイヤーを円環状から開放すると、円環状のままとはならず、周方向に大きく開き、また、大きな捩れも生じる。例えば、この切断端部の周方向の開きは、元の円環形状から２００ｍｍ以上にもなる場合もあり、また、捩れについても、切断端部のずれが、円環面に垂直な方向に５０ｍｍ以上になる場合もある。

このようなビードワイヤーをビードコア部に用いて空気入りタイヤを製造する場合には、空気入りタイヤのビードコア部に配置した時に、このビードワイヤーの列及び層の乱れが発生し、ロードノイズ、乗り心地、ユニフォミティに対する悪影響が生じるという問題がある。

この問題に関係して、カーカスプライをタイヤ円周方向に巻回するときの重なり部で生じるジョイントデントの発生を抑制するために、ビードワイヤーを並べることにより帯状化したビードプライをタイヤ周方向に複数回多層に巻回して形成し、その断面形状がテープを積層した形状となるテープビードコアを使用した空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、操縦安定性を維持しつつロードノイズ性能や乗り心地を改善するために、内部に液体又は気体を封止したチューブ体を巻回することによって形成し、液体を封入した場合にはロードノイズ性能に大きな効果が得られ、気体を封入した場合には、主に乗り心地が改善されるチューブコア部を有する空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平８−１１３０１８号公報 特開２００３−２０５７１３号公報

本発明の目的は、空気入りタイヤにおいて、軽量化やコストダウンが可能で、ロードノイズ、乗り心地、ユニフォミティを向上できる空気入りタイヤ用ビードと、この空気入りタイヤ用ビードの製造方法及び製造装置を提供することにある。

また、本発明の更なる目的は、軽量化やコストダウンが可能で、ロードノイズ、乗り心地、ユニフォミティが向上した空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤ用ビードは、空気入りタイヤのビードコア部に用いるタイヤ用ビードであって、帯状部材を周方向に開口部を有するように幅方向に沿って丸めて筒状にした線状体を、前記帯状部材が複数積層するように円環状に巻回して構成される。

また、上記の空気入りタイヤ用ビードにおいて、前記筒状にした線状体の内部にコア部材を配置して構成される。

このビードは、厚さ０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度の帯状部材を使用し、この帯状部材を内部に所定の断面形状を有する筒成形部を備えたダイスを通過させて、巾方向に関して丸めて所定の断面形状を有する筒状の線状体に成形し、この線状体を円環状に形成することで製造できる。また、この帯状部材としては、このビードが配置される空気入りタイヤの大きさや要求されるタイヤの特性に応じて、鉄やステンレス等の金属材料、金属繊維と樹脂、無機繊維と樹脂等の複合材料等を材料にした薄膜や薄板や織物等を使用できる。

このビードの構成により、従来技術のワイヤーコードを円環状に多数回巻回して形成するビードで発生するようなコードの捩じれが無くなるので、このビードを空気入りタイヤのビードコア部に配設した時に、空気入りタイヤのロードノイズや乗り心地やユニフォーミティが向上する。

また、筒状の断面形状を、容易に、円形状や楕円形状や多角形形状等の任意形状とすることができるようになるので、ビードに要求される所望の機械的性質を比較的簡単な加工で実現できるようになる。特に、筒状の断面形状を工夫することにより、容易に、タイヤ周方向とタイヤ巾方向とで異なる機械的性質を持たせることができる。

このビードは、ビードに要求される特性により、両端を完全に合わせずに、所定の寸法で開いて、この開いた部分で撓みを吸収させることにより、ビードにしなやかさを持たせることができる。これにより、ビードの横方向から作用する力を分散させることが可能となる。なお、開き具合を調整することにより、ビードのしなやかさを調整できる。また、線状体に強い剛性を持たせるために、この両端を溶接等で点接合したり、線接合することも容易にできる。

そして、筒状にした線状体の内部に線状のコア部材、例えば、要求性能を満足できるような材質や硬度のゴム等を配置して構成すると、ビードが潰れるのを防止でき、ビードの断面形状を大きくすることができる。また、ビードの機械的性質を、帯状部材の機械的性質に加えて、このコア部材の機械的性質によっても調整できるので、よりきめ細かく調整できるようになる。このコア部材の材料としては、ゴムの他、気体（不活性ガス）、液体（ゲル状）、樹脂等を用いることができ、単体のみならず、ワイヤー束等の集合材、ワイヤー束をゴム材で練り固めた混合材、巾の狭い帯状体を積層した部材、その他の集合部材等も使用できる。

また、この筒状の線状体の内側を空洞にしたり、軽量のコア部材を使用する場合には、ワイヤービードを巻回したビードに比較して著しく軽量化できる。更に、帯状部材の巾方向の両端を突き合わせ又は重ね合わせて、線状体の内側を密封可能に形成して、この内部に液体を封入すると、ロードノイズを著しく減少でき、また、気体を封入すると乗り心地性能を著しく向上できる。

そして、帯状部材を円環状に少なくとも一周以上巻回して、同一の帯状部材が筒状に複数層重なる部分を有するように構成すると、連続した筒状の線状体の先側が後側の内側に積層され、しかも、この内側の筒状部分は外側の筒状部分によって、断面における周方向に関してかしめられた状態になるので、タイヤ周方向に関して強固な円環を構成できる。この場合には、２周以上巻回することが好ましい。

この構成によれば、円環状の形状、即ち、タイヤ周方向に関する円形状を、より真円に近付けることができるので、この真円精度向上により、ロードノイズ、乗り心地、ユニフォミティの改善を図ることができる。また、ビードの機械的性質を、帯状部材の材質や厚さ等に加えて、この巻き付け回数でも調整することができるようになる。

また、帯状部材を複数枚重ねて巾方向に丸めて筒状にして構成すると、ビードの機械的性質を、帯状部材の相互間で、材質や硬度等の機械的性質を変えたり、厚さや巾や枚数を変えることにより、断面形状が同心状の筒状体が積層した形状や、複数枚の板状の積層体を一層の筒状体で囲んだ形状や、複数枚の板状の積層体を複数の同心状の筒状体の積層体で囲んだもの等、多様な形状とすることができる。また、コア部材との組合せにより、より複雑な構成も可能となるので、ビードの機械的性質をよりきめ細かく調整できるようになる。

本発明の空気入りタイヤ用ビードの製造方法は、空気入りタイヤのビードコア部に用いるビードの製造方法であって、帯状部材をダイスを通過させる加工により周方向に開口部を有するように幅方向に沿って丸めることで筒状の線状体を形成し、該線状体を成形ドラムに一周以上巻回して円環状に成形し、該巻回した線状体を、その先端部分が前記帯状部材の後側に包み込まれるようにして該帯状部材と共に前記ダイスを通過させる方法として構成される。あるいは、複数積層した帯状部材をダイスを通過させる加工により幅方向に沿って丸めることで積層された筒状の線状体を形成し、該積層された線状体を成形ドラムに一周巻回して円環状に成形し、該巻回したそれぞれの線状体の先端部と後端部とを接合する方法として構成される。

そして、上記の空気入りタイヤ用ビードの製造方法において、前記帯状部材をコア部材と一緒にダイスを通過させる。

このダイスを通過させる加工としては、押出し加工や引抜き加工があり、また、熱間加工や冷間加工もあるが、これらを併用して、帯状部材用送り装置により帯状部材をヒーターで加熱しながらダイスに送り込みながら、ダイスから出てきた線状体を線状体送り装置により引き抜くような構成も考えられる。また、線状体を環状に成形する方法としては、成形ドラムを用いる方法や、ローラによる曲げ加工等がある。

これらの製造方法により、上記の空気入りタイヤ用ビードを容易に製造でき、しかも、ダイスの筒成形部の形状を変えることで、簡単に、ビードの断面形状を円形状だけでなく、楕円形状や多角形形状等の要求される機械的特性に対応した所定の断面形状に成形することができる。

また、線状体を、円環状に少なくとも一周以上巻回して、帯状部材を複数層重ねると、帯状部材の長手方向の前後の端部の接合処置をしなくても円環の形状を強固に維持できるようになる。また、複数の帯状部材を用いて、この帯状部材の配置を長手方向にずらして形成すると、円環状の線状体が成形されたときに、帯状部材の端部がずれるので、この場合も、帯状部材の長手方向の前後の端部の接合処置をしなくても円環の形状を強固に維持できるようになる。

そして、本発明の空気入りタイヤは、上記の空気入りタイヤ用ビードをビードコア部に用いて構成される。この構成により、ビードに所望の機械的性質を持たせることができ、また、円環形状において真円精度を高くすることができるので、ロードノイズ性能、乗り心地、ユニフォミティ等において優れた空気入りタイヤとなる。

本発明の空気入りタイヤ用ビードによれば、所望の機械的性質を容易に実現でき、また、ビードコア部の形状に応じて所望の形状に形成することが容易にできる。そして、円環形状の真円精度が高いので、このビードを用いた空気入りタイヤのロードノイズ、乗り心地、ユニフォミティを向上できる。

また、線状体の内部を中空にする場合や、線状体の内部に軽量のコア部材を用いる場合には、ビードを軽量化でき、このビードを用いた空気入りタイヤの軽量化もできる。

そして、本発明の空気入りタイヤ用ビードの製造方法によれば、容易に、上記の空気入りタイヤ用ビードを製造でき、生産性を向上でき、製造設備の小型化が可能となる。

また、本発明の空気入りタイヤによれば、軽量化やコストダウンが可能となり、ロードノイズ、乗り心地、ユニフォミティを向上させることができる。

以下、本発明の空気入りタイヤ用ビード、空気入りタイヤ用ビードの製造方法、及び、空気入りタイヤについて、図に示す実施の形態を参照しながら説明する。なお、図面における厚さや巾や断面形状や円環形状の半径等の諸寸法は見易くするため、実際の寸法の比率とは異ならせているので注意が必要である。

最初に、空気入りタイヤ用ビードと空気入りタイヤについて説明する。

この空気入りタイヤ用ビードは、図１及び図２に示すように、空気入りタイヤ１のビードコア部２を形成するビード１０Ａであり、カーカス３の両端側（図１は片側のみ図示）をそれぞれ固定し、内部空気圧を保持すると共に、空気入りタイヤ１がパンクした時に、タイヤ１がリム７から外れるのを防止している。

また、空気入りタイヤ１には、カーカス３をビード１０Ａの回りに巻き込む際に生じる空間にゴムを充填したビードフィラー４が設けられ、カーカス３をビード１０Ａに強固に固定すると共にこの部分の形状を整え、ビード部２全体の剛性を高めている。更に、カーカスコードによるチューブの損傷を防ぐために、カーカス３の内側にゴム層のインナライナ５が設けられ、カーカス３の外側には、サイドトレッド６が設けられている。

次に、図１〜図１０に示すような本発明の参考例及び実施の形態のビード１０Ａ〜１０Ｆについて説明する。なお、これらの実施の形態は例示であり、この例示以外の実施も可能である。また、このビード１０Ａ〜１０Ｆの断面の大きさは、小型乗用車等の小型タイヤでは５ｍｍφや５ｍｍ角程度であるが、建設車両用等の大型タイヤでは５０ｍｍφや５０ｍｍ角程度にもなる。

図１及び図２に示すように、本発明の第１の参考例のビード１０Ａは、帯状薄膜等の帯状部材１１を巾方向Ｂに関して丸めて筒状にして線状体１１Ａを形成し、更に、この線状体１１Ａを円環状に形成して構成される。この帯状部材１１は、鉄やステンレスや織物（樹脂を含浸したもの）等を材料とし、対象とする空気入りタイヤ１の大きさや要求される性能、特に機械的性質や加工特性に応じて、その厚さｔは０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度に形成される。

また、線状体１１Ａの断面形状も、要求される性能やビードコア部２の形状に応じて、図１及び図２に示す円形や、楕円形、長円形、正方形、長方形、多角形形状、その他の形状等の所定の形状に成形する。また、これらの断面形状は、図８に示すように、空気入りタイヤ１の中心面（水直面）から傾斜させてもよい。

このビード１０Ａは、図２に示すように、帯状部材１１の巾方向Ｂの両端１１ａ，１１ｂを完全に合わせずに、所定の寸法開いた状態にして成形すると、この開いた部分Ｓで撓みを吸収できるようになるので、ビード１０Ａにしなやかさが備わり、横方向から作用する力を分散させることが可能となる。そして、この開き具合Ｓを調整することにより、ビード１０Ａのしなやかさを調整できる。

また、図３に示すように、帯状部材１１の巾方向Ｂにおける両端１１ａ，１１ｂを合わせて筒状の線状体１１Ａ’に形成すると、断面において閉じた形状となるので、剛性を大きくすることができる。

このビード１０Ａ，１０Ａ’の円環状の円周方向Ｒ、即ち、タイヤの周方向Ｒに関しては、帯状部材１１の長さを所定の円周長さにして切断して円環を形成した後、線状体１１Ａ，１０Ａ’の端部を溶接や接着などにより接合する。この第１の実施の形態では、ビード１０Ａ，１０Ａ’は一層の筒状体で形成されることになる。

本発明の第１の実施の形態のビード１０Ｂは、図４に示すように、一枚の帯状部材１１を円環状に少なくとも一周以上巻回して、帯状部材１１が筒状に複数層重なる部分を有するようにして構成する。この構成では、同じ帯状部材１１が一周以上、好ましくは２周以上巻回されて、連続した筒状の線状体１１Ａの先側が後側の内側に積層配置される構造となる。

この構成では、円環の周囲方向Ｒに筒状の線状体１１Ａが連続して巻回されており、しかも、内側の筒状部分が断面における周方向Ｒｓに関してかしめられた状態になるので、強固な円環を形成できる。また、最内層において巾方向Ｂにおける両端が当接するように筒状の線状体１１Ａを成形すると、線状体１１Ａの剛性を高くして、円環の横方向に関する強度を強くすることができる。

なお、帯状部材１１の巾を１周分毎に変化させることにより、成形された線状体１１Ａの各層毎に、巾方向Ｂにおける両端の開き具合を調整できる。また、全層において巾方向Ｂにおける両端が当接するようにすることもできる。

第２の実施の形態のビード１０Ｃは、図５に示すように、複数枚（図５では３枚）の帯状部材１１，１２，１３を用意し、この帯状部材１１，１２，１３を複数枚重ねて、巾方向Ｂに丸めて筒状にして形成する。この断面は同心状の積層体となるが、その形状は、要求される性能や配置されるビードコア部２の形状に従って、所定の形状に形成される。

また、このビード１０Ｃの円環状の円周方向Ｒに関しては、第１の参考例のビード１０Ａと同様に、図５（ａ）に示すように、ビード１０Ｃの端部を揃えた場合はこの端部を溶接や接着などにより接合し、また、図５（ｂ）に示すように、各帯状部材層１１，１２，１３をずらして配置した場合は、１周以上巻き付けてラップさせ、隙間は樹脂等で埋めて構成する。この各帯状部材層１１，１２，１３のラップ部（重なり部）は、例えば、円周方向Ｒを各帯状部材層１１，１２，１３の枚数（図５では３枚）で分割した長さとし、等分となるように各帯状部材層１１，１２，１３をずらして配置する。この第２の実施の形態では、第１の実施の形態のビード１０Ｂとは異なり、ビード１０Ｃは同心状の線状体１１Ａ，１２Ａ，１３Ａの複数層で形成されることになる。

この場合においても、帯状部材１１，１２，１３の巾を適切に設定すると、巾方向Ｂにおける両端を合わせて筒状に形成したり、所定の寸法で開いて形成したりすることができるので、ビード１０Ｂのしなやかさをきめ細かく調整できる。

この構成によれば、帯状部材１１，１２，１３の相互間で、材質や硬度等の機械的性質を変えたり、厚さや巾や枚数を変えることにより、ビード１０Ｃの機械的性質をよりきめ細かく調整できるようになる。

第２の参考例のビード１０Ｄは、図６に示すように、帯状部材１１を巾方向Ｂに関して筒状にした線状体１１Ａの内部に線状のコア部材１４を配置し、円環状に形成して構成される。この線状のコア部材１４は、円環状の周方向Ｒの一周分の長さで切断される。この長手方向の端部は、必要に応じて、線状体１１Ａの端部処理と同様に、接着などにより接合する。また、コア部材１４と帯状部材１１の端部位置をずらして端部処理すると、周方向の機械的性質の不連続性を緩和できる。この第２の参考例では、ビード１０Ｄはコア部材１４とこのコア部材１４を囲む帯状部材１１の一層とで形成されることになる。

そして、この線状のコア部材１４の材料としては、ゴム、合成樹脂、不活性ガス、ゲル、樹脂を含浸した繊維等があり、その形状や寸法は、ビードコア部２の形状や大きさと帯状部材１１の厚さｔにより決まる。そして、適度な硬度のコア部材１４を配置すると、ビード１０Ｄが潰れるのを防止できる。この構成によれば、ビード１０Ｄの機械的性質を、帯状部材１１の機械的性質に加えて、このコア部材１４の機械的性質によっても調整できるので、よりきめ細かく調整できるようになる。

第３の実施の形態のビード１０Ｅは、図７及び図８に示すように、第１の実施の形態において、帯状部材１１を巾方向Ｂに関して筒状にした線状体１１Ａの最内側に線状のコア部材１４を配置し、この線状体１１Ａを円環状に形成して構成される。この第３の実施の形態では、ビード１０Ｅはコア部材１４とこのコア部材１４を囲む多層に形成された線状体１１Ａとで形成されることになる。この構成により、第１の実施の形態の効果と共にコア部材１４の配置による効果を同時に奏することができる。

第４の実施の形態のビード１０Ｆは、図９に示すように、第２の実施の形態において、複数枚の帯状部材１１，１２，１３を巾方向Ｂに関して筒状にした線状体１１Ａ，１２Ａ，１３Ａの内部に線状のコア部材１４を配置し、これを円環状に形成して構成される。この第４の実施の形態では、ビード１０Ｆはコア部材１４とこのコア部材１４を囲む多層の線状体１１Ａ，１２Ａ，１３Ａとで形成されることになる。この構成により、第２の実施の形態の効果と共にコア部材１４の配置による効果を同時に奏することができる。

なお、この第１の実施の形態と第２の実施の形態を合わせて、複数枚の帯状部材１１，１２，１３を、一周以上巻回し、多層の筒状の線状体１１Ａ，１２Ａ，１３Ａで円環を構成してビードを形成することもでき、また、第２の実施の形態と第４の実施の形態を合わせて、コア部材１４を中心にして複数枚の帯状部材１１，１２，１３を、一周以上巻回し、多層の筒状の線状体１１Ａ，１２Ａ，１３Ａで円環を構成してビードを形成することもできる。これらの構成では、積層構造は、１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１１Ａ，１２Ａ，１３Ａの繰り返しとなる。

そして、本発明のビードは、図４、５及び図７〜図１０に例示した以外にも、コア部材１４をゴム単体のみならず、ワイヤー束等の集合材、ワイヤー束をゴム材で練り固めた混合材、巾の狭い帯状体を積層した部材、その他の集合材や複合で形成すると、ビードの機械的性質をよりきめ細かく調整できるようになる。

また、一枚の帯状部材１１の巾を変化させたり、複数枚の帯状部材１１，１２，１３の各巾を変化させたりすることにより、ビード１０の断面形状を同心状の筒状体が積層した形状のみならず、板状の積層体を一層の筒状体で囲んだ形状や、板状の積層体を同心状の筒状体の積層体で囲んだもの等、多様な形状とすることができる。

更に、コア部材と複数枚の帯状部材の組合せにより、より複雑な構成も可能となるので、ビードの機械的性質をよりきめ細かく調整できるようになる。

なお、帯状部材１１（１２，１３）の巾方向Ｂの端部は、円環状に形成されたビード１０において、内側のみならず、外側にも、また、円環の横側（タイヤの外側やタイヤの内側）等、任意な場所に配置することができる。

そして、これらの実施の形態のビード１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｅ及び１０Ｆは、特に図示していないが、金属表面のメッキ剥がれ防止、及び、金属とゴムとを付着させるために、その外側、更には、一層毎に、タイヤ部材とは異なるゴムがコーティングされる。

次に、上記のビード１０Ａ〜１０Ｆ（総称する場合には、以下１０とする）の製造方法及び製造装置について説明する。

図１０及び図１１に示すように、ビードの製造装置２０は、帯状部材１１を線状体１１Ａにして円環状の内側に丸めてビード１０を製造する装置であり、帯状部材用リール２１、ヒーター２２、帯状部材用送り装置２３、筒状化装置（筒状化手段）３０、成形ドラム（成形手段）４０、端部処理装置（図示しない）を備えて形成される。

また、このビードの製造装置２０には、コア部材１４を用いる場合には、コア部材１４を供給するコアチューバー（コア部材供給装置等）２４、コア部材用送り装置２５、カッター２６も備えられる。更に、ビード１０を外側ゴム１５でコーティングするためのインシュレーションゴムチューバー５１とコーティング装置５２が備えられる。

この帯状部材用リール２１は、帯状部材１１を予め巻き取ったリールであり、ヒーター２２は、帯状部材１１の材質、厚みによっては不要となる場合もあるが、この帯状部材用リール２１から供給される帯状部材１１を加熱して、筒状化装置３０で塑性変形し易くするためのものである。また、帯状部材用送り装置２３は、送りローラ等で構成され、ヒーター２２の前又は後に配置され、加熱前又は加熱後の帯状部材１１を筒状化装置３０側に送る。コアチューバー２４は、コア部材１４を供給するための装置であり、コア部材１４を成形しながら押し出したり、コア部材１４を予め成形して巻き取ったリールから送り出したりする。このコア部材１４は、送りローラ等で構成されるコア部材用送り装置２５により、筒状化装置３０に送り込まれる。

この筒状化装置３０は、図１２及び図１３に示すように、内部に筒成形部３１ａを有するダイス３１を備えて形成される。このダイス３１は、押込み加工や引抜き加工等のダイスを通過させる加工で使用されるダイスであり、入口側から帯状部材１１を導入して、筒成形部３１ａを通過させることにより、帯状部材１１を巾方向Ｂに関して丸めて筒化し、筒状の線状体１１Ａを形成する。このダイス３１は、線状体１１Ａの長手方向の端部処理や、筒成形部３１ａの掃除等のために、適宜開放できるように、上下方向や左右方向等に分割及び移動できるように構成される。

成形ドラム４０は、図１４に示すように、その内側に円形状に形成されたガイド溝４１を有するドラムであり、線状体１１Ａとガイド溝４１との間の摩擦を小さくするために、必要に応じて、ガイド溝４１の底部（成形ドラム４０に関しては外側）や側部にローラ（（図示しない）を設けたり、潤滑剤を供給したりするように構成される。

このガイド溝４１の内側に線状体用送り装置４２を設け、線状体１１Ａがガイド溝４１に送り込まれた状態で、成形ドラム４０の円周方向Ｒに移動させるように構成する。この線状体用送り装置４２は、例えば、図１４に示すようなガイド溝４１に対向する位置に設けた送りローラ等で構成できる。また、図示しないが、ガイド溝４１の側面に対向して設けられた１対の送りローラによっても線状体用送り装置４２を構成することができる。

また、線状体１１Ａを円環状に成形してビード１０とした場合に、この円環状のビード１０を取り出せるように、成形ドラム４０は適宜分割可能に構成される。例えば、ガイド溝４１の部分で中心の軸方向、即ち、円環面に垂直な方向に、分割及び移動できるように構成されたり、円周方向に分割し、外側方向に移動できるように構成される。なお、ダイス３１やガイド溝４１は、必要に応じて冷却機構が設けられ、ヒーター２２で加熱された帯状部材１１あるいは線状体１１Ａを冷却するように構成される。

そして、図１４のように、成形ドラム４０の内側にガイド溝４１を設けた場合には、線状体１１Ａにおける帯状部材１１の両端部分を上方（円環の外側）に設けることができない。このためには、図１５に示すように、ガイド溝４１Ａを外側に形成した成形ドラム４０Ａを用いる。この成形ドラム４０Ａでは、線状体用送り装置４２はガイド溝４１の外側に設けられ、帯状部材用リール２１Ａは成形ドラム４０Ａの内側に配置される。また、筒状化装置３０Ａは、線状体１１Ａにおける帯状部材１１の両端部分を上方（円環の外側）に設けることができるように、図１６のような構造となる。

また、図示しないが、端部処理装置が設けられ、この装置により、帯状部材１１の先端形状を成形したり、後端部を切断したり、線状体１１の先端部を成形したり、線状体１１の先端部と後端部を接合したりする。この端部処理装置は、ダイス３１が分割されて移動し、線状体１１Ａの先端部と後端部がダイス３１から開放された状態の時に、この部分に移動し、線状体１１Ａの先端部と後端部をカッター等により成形したり、接合装置により溶接や接着やかしめ等により接合する。

次に、ビード１０の製造方法について説明する。この製造方法においては、最初に、帯状部材１１の巾方向Ｂの両端の接合部や開口部がビード１０の円環形状の内側になる場合について、内側にガイド溝４１を有する成形ドラム４０を用いた製造方法について説明する。

先ず、製造するビード１０に合わせて予め設定された材質と巾の帯状部材１１（あるいは、１１，１２，１３）を帯状部材用リール２１に巻回したものを用意する。次に、この帯状部材１１をヒーター２２を通して、ヒーター２２と筒状化装置３０の間に設けた、帯状部材用送り装置２３により筒状化装置３０に挿入する。

帯状部材用送り装置２３により帯状部材１１は筒状化装置３０に押し込まれると、帯状部材１１の先端部分が丸められて成形ドラム４０のガイド溝４１に押し出される。この押し出された先端部分を線状体用送り装置４２がガイド溝４１に押圧しながら、帯状部材用送り装置２３と同期した動きで回転方向Ｒに送り、線状体１１Ａをダイス３１から引き抜く。この引き抜かれた線状体１１Ａの先端部及び中間部は、順次、次の線状体用送り装置４２のローラに送られる。そして、この線状体１１Ａは、線状体用送り装置４２により、送られると同時に、ガイド溝４１に成形ドラム４０の内側から外側方向に押圧されるので、線状体１１Ａは円環形状に形成される。

そして、第１の参考例のビード１０Ａを製造する場合には、線状体１１Ａの先端部分がガイド溝４１を略一周してダイス３１の入口側の近傍に近付いた時に、ダイス３１を分解移動し、端部処理装置をこの先端部分に移動させ、帯状部材１１を所定の寸法で切断し、更に、線状体１１Ａの先端形状を成形し、接合装置により線状体１１Ａの先端部と後端部を溶接または接着等により接合する。この接合時においては、必要に応じて、線状体用送り装置４２のローラを移動させて、ローラが線状体１１Ａをガイド溝４１への押し付けるのを緩めて、線状体１１Ａの先端部と後端部を接合し易くする。

そして、第１の実施の形態のビード１０Ｂを製造する場合には、線状体１１Ａの先端部分が、ダイス３１の近傍に近付いた時に、そのまま線状体１１Ａを送り出して、ダイス３１に挿入する。図１０〜図１４の製造装置２０や成形ドラム４０では、外側（上側）から帯状部材１１がダイス３１に供給されるので、成形ドラム４０を略一周した線状体１１Ａの先端部分が帯状部材１１の内側（下側）に配置された状態となる。この状態で帯状部材用送り装置２３と線状体用送り装置４２が同期しながら作動すると、線状体１１Ａの前側の部分を線状体１１Ａの後側が包み込んだ状態でダイス３１から出てくる。この時点で、線状体１１Ａは円環状に閉じた構成となる。

この線状体１１Ａは、更に、線状体用送り装置４２によりガイド溝４１内を移動させられる。この移動を進めるにつれて、積層部分が増加する。一周以上から二周で断面構造が二層となり、更に回転すると三層、四層、．．．．となるので、所定の周回数に到達した時点で帯状部材用送り装置２３と線状体用送り装置４２を停止する。この所定の周回数を終了した状態で、端部処理装置により端部処理を行う。

この第１の実施の形態のビード１０Ｂでは、帯状部材１１を切断して最後端部分を形成し、この最後端部分がダイス３１に入ると、この最後端部分がダイス３１内を通過する時に、内側の線状体１１Ａをかしめた状態となるので、改めて接合しなくても、そのまま接合した状態となる。なお、更に強固にするために、このかしめ状態に加えて溶接や接着等を行ってもよい。

また、ダイス３１によるかしめによらずに、ダイス３１を分解移動して、端部処理装置をこの先端部分に移動させて、この端部処理装置で、帯状部材１１の後端部を所定の形状に切断し、接合装置で、溶接、接着、かしめ等により接合してもよい。

この第１の実施の形態のビード１０Ｂにおいては、端部処理時に、線状体１１Ａをガイド溝４１に保持したままで、しかも、円環形状のまま端部処理を行うことができるので、真円精度を非常に高くすることができる。

そして、第２の実施の形態のビード１０Ｃを製造する場合には、帯状部材１１，１２，１３を多層で用意し、ダイス３１を通過させて、線状体１１Ａ，１２Ａ，１３Ａの先端部分が、成形ドラム４０を略一周してダイス３１の近傍に近付いた時に、ダイス３１を分解移動し、端部処理装置をこの先端部分に移動させ、帯状部材１１，１２，１３を所定の寸法で切断し、更に、線状体１１Ａ，１２Ａ，１３Ａの先端形状を成形し、端部処理装置の接合装置により線状体１１Ａ，１２Ａ，１３Ａの先端部と後端部を溶接または接着等により接合する。この接合時においては、線状体送り用装置４２のローラが線状体１１Ａ，１２Ａ，１３Ａをガイド溝４１への押し付けるのを緩めて、線状体１１Ａの先端部と後端部を接合し易くする。

なお、帯状部材１１，１２，１３は、帯状部材用リール２１に重ねた状態で巻き取って用意してもよいが、それぞれの帯状部材１１，１２，１３を巻回した帯状部材用リール２１を帯状部材１１，１２，１３の数だけ用意してダイス３１に挿入する直前で重ね合わせてもよい。また、各帯状部材１１，１２，１３に対する加熱も、積層した状態でヒーター２２を通して加熱してもよく、各帯状部材１１，１２，１３毎にそれぞれヒーター２２を設けて、個別に加熱してもよい。また、個別に予備加熱した後，積層した状態で更に加熱してもよい。

また、第２の実施の形態のビード１０Ｃを製造する別の方法として、次のような方法もある。帯状部材１１，１２，１３をそれぞれ別の帯状部材用リール２１で用意する。最初に、帯状部材１１を一枚の状態でダイス３１を通過させて、線状体１１Ａの先端部分が、成形ドラム４０を略一周してダイス３１の近傍に近付いた時に、帯状部材１１を所定の寸法で切断する。これにより、線状体１１Ａは円環を成形する。

次に、帯状部材１１の帯状部材用リール２１を帯状部材１２の帯状部材用リール２１に変えて、帯状部材１２をダイス３１に送る。この帯状部材１２は、線状体１１Ａを囲んで、その周囲に筒状の線状体１２Ａを形成する。この線状体１２Ａの先端部分が、成形ドラム４０を略一周してダイス３１の近傍に近付いた時に、帯状部材１２を所定の寸法で切断する。これにより、線状体１１Ａと線状体１２Ａは積層状態で円環を成形する。

更に、帯状部材１２の帯状部材用リール２１を帯状部材１３の帯状部材用リール２１に変えて、帯状部材１３をダイス３１に送る。この帯状部材１３は、線状体１２Ａを囲んで、その周囲に筒状の線状体１３Ａを形成する。この線状体１３Ａの先端部分が、成形ドラム４０を略一周してダイス３１の近傍に近付いた時に、帯状部材１３を所定の寸法で切断する。これにより、線状体１１Ａと線状体１２Ａと線状体１３Ａは積層状態で円環を成形する。

この線状体１２Ａと線状体１３Ａの各積層時に、各線状体１１Ａ，１２Ａ，１３Ａの先端部分及び後端部分をタイヤ周方向Ｒにずらして置くことにより、それぞれがかしめられた状態となるので、特に、各線状体１１Ａ，１２Ａ，１３Ａの先端部分と後端部分の接合処理をしなくても、円環を形成できる。これにより、ダイス３１の分解移動や接合作業の工程が不要になる。

なお、各線状体１１Ａ，１２Ａ，１３Ａの一周毎に、ダイス３１を分解移動し、各線状体１１Ａ，１２Ａ，１３Ａの先端部分と後端部分を接合処理してより円環を強固にすることもできる。

そして、第２の参考例のビード１０Ｄを製造する場合には、製造するビード１０Ｄに合わせて予め設定された材質と巾の帯状部材１１を帯状部材用リール２１に巻回したものを用意すると共に、コア部材１４を供給するためのコアチューバー２４を用意する。

そして、帯状部材１１をヒーター２２を通して、帯状部材用送り装置２３により筒状化装置３０に供給する時に、コア部材１４を共に供給する。そして、端部処理装置による線状体１１Ａの端部処理と同時にコア部材１４の端部処理も行う。その他は、第１の実施の形態のビード１０Ａの製造方法と同じである。

そして、第３の実施の形態のビード１０Ｅを製造する場合には、製造するビード１０Ｅに合わせて予め設定された材質と巾の帯状部材１１を帯状部材用リール２１に巻回したものを用意すると共に、コア部材１４を供給するためのコアチューバー２４を用意する。

そして、帯状部材１１をヒーター２２を通して、ヒーター２２と筒状化装置３０の間に設けた、帯状部材用送り装置２３により筒状化装置３０に供給する時に、コア部材１４を共に供給する。そして、このコア部材１４は、ビード１０Ｅの円環状の一周分の長さに切断される。この切断は、線状体１１Ａがガイド溝４１の一周近く形成された時に行ってもよく、コア部材１４を挿入する前に予め行っておいてもよい。この線状体１１Ａの端部処理は、第２の実施の形態のビード１０Ｂの製造方法と同様に行う。

そして、第４の実施の形態のビード１０Ｆを製造する場合には、製造するビード１０Ｆに合わせて予め設定された材質と巾の帯状部材１１，１２，１３を帯状部材用リール２１に巻回したものを用意すると共に、コア部材１４を供給するためのコアチューバー２４を用意する。

そして、帯状部材１１，１２，１３をヒーター２２を通して、ヒーター２２と筒状化装置３０の間に設けた、帯状部材用送り装置２３により筒状化装置３０に供給する時に、コア部材１４を共に供給する。そして、端部処理装置による線状体１１Ａの端部処理と同時にコア部材１４の端部処理も行う。その他は、第２の実施の形態のビード１０Ｃの製造方法と同じである。

次に、帯状部材１１の巾方向Ｂの両端の接合部や開口部をビード１０の円環形状の横方向等にする場合には、ダイス３１を有する筒状化装置３０の向きを横方向等に変え、このダイス３１の方向に合わせて、帯状部材用リール２１を横方向（水平方向）等に設置することで対応できる。また、第２の実施の形態のビードや第５の実施の形態のビード１０Ｂ，１０Ｅ以外のビード１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｆにおいて、帯状部材１１の巾方向Ｂの両端の接合部や開口部を上方向にする場合には、ダイス３１を有する筒状化装置３０の向きを下方向等に変え、このダイス３１の方向に合わせて、帯状部材をダイス３１の下側に供給することで対応できる。

そして、第１の実施の形態のビードや第３の実施の形態のビード１０Ｂ，１０Ｅにおいて、帯状部材１１の巾方向Ｂの両端の接合部や開口部を上方向にする場合には、図１０〜図１４に示すようなビード製造装置２０では、帯状部材１１を先に形成された線状体１１Ａの内側に送り込むことが出来なくなる。

この場合には、図１５及び図１６に示したような外側にガイド溝４１Ａを有する成形ドラム４０Ａと筒状化装置３０Ａを備えた製造装置で対応することができる。つまり、帯状部材１１を成形ドラム３０Ａの内側から供給すると、帯状部材１１の巾方向Ｂの両端の接合部や開口部を上方向にした場合でも、帯状部材１１を先に形成された線状体１１Ａの内側に送り込むことができるようになる。

なお、帯状部材１１の長さが長くない場合には、成形ドラム４０Ａの内側に、予め必要な長さに切断した帯状部材１１を巻回した帯状部材用リール２１Ａを用意し、ビード１０Ｂ，１０Ｅを１個から数個作成する毎に交換する。

また、１個のビード１０Ｂ，１０Ｅを製造するのに必要な長さの帯状部材用リール２１Ａが、大きくなって、成形ドラム４０Ａの内側に入らない場合には、帯状部材用リール２１Ａの円環面を、成形ドラム４０Ａの円環面から横方向にずらして配置し、案内リール等で帯状部材用リール２１Ａから巻き出される帯状部材１１を徐々に成形ドラム４０Ａの円環面内に移動してから筒状化装置３０Ａに供給するように構成する。

そして、上記の製造装置２０及び製造方法によって製造された空気入りタイヤ用ビード１０によれば、筒状の断面形状を、容易に、円形状や楕円形状や多角形形状等の任意形状とすることができるようになり、ビード１０における所望の機械的性質を比較的簡単な加工で実現できるようになる。特に、筒状の断面形状を工夫することにより、容易に、タイヤ周方向とタイヤ巾方向とで異なる機械的性質を持たせることができる。

このビード１０は、通常は、帯状部材の両端を合わせて筒状に形成するが、ビード１０に要求される特性により、両端を完全に合わせずに、所定の寸法で開いて、この開いた部分で撓みを吸収させることにより、ビード１０にしなやかさを持たせることができる。また、開き具合を調整することにより、このしなやかさを調整できる。

そして、筒状にした線状体の内部に線状のコア部材１４を配置して構成すると、ビード１０Ｄ〜１０Ｆが潰れるのを防止でき、ビード１０Ｄ〜１０Ｆの大きさや形状を大きくすることができる。また、ビード１０Ｄ〜１０Ｆの機械的性質を、帯状部材１１（１２、１３）の機械的性質に加えて、このコア部材１４の機械的性質によっても調整できるので、よりきめ細かく調整できるようになる。

また、この筒状の内側を空洞にしたり、軽いコア部材１４を使用する場合には、従来技術のワイヤーを巻回したビードに比較して著しく軽量となる。更に、帯状部材１１（１２、１３）の両端を突き合わせ又は重ね合わせて、密封可能に形成し、内部に液体を封入すると、ロードノイズを著しく減少でき、気体を封入すると乗り心地性能を著しく向上できる。

そして、帯状部材１１を円環状に少なくとも一周以上巻回して、帯状部材１１が筒状に複数層重なる部分を有するように構成したビード１０Ｂ，１０Ｅでは、筒状の線状体１１Ａの先側が後側の内側又は外側に積層されると共に、内側の筒状部分は断面における周方向に関してかしめられた状態になり、強固な円環を構成できるようになるので、円環状の形状を、より真円に近付けることができる。この、真円精度向上によるロードノイズ、乗り心地、ユニフォミティの改善を図ることができる。また、ビードの強さを、帯状部材の厚さ等に加えて、この巻き付け回数で調整することができる。

また、帯状部材１１、１２、１３を複数枚重ねて巾方向に丸めて筒状にして構成すると、ビード１０Ｃ，１０Ｆの機械的性質を、帯状部材１１、１２、１３の相互間で、材質や硬度等の機械的性質を変えたり、厚さや巾や枚数を変えることにより、ビードの機械的性質をよりきめ細かく調整できるようになる。

そして、本発明の空気入りタイヤ１は、図８に示すように、上記の構成のビード１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｅ又は１０Ｆをビードコア部２に配置することで形成される。このビード１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｅ及び１０Ｆは、従来技術のワイヤーコードを円環状に多数回巻回して形成するビードで発生するようなコードの捩じれ等が無いので、空気入りタイヤ１のビードコア部２に配設した時に、空気入りタイヤ１のロードノイズや乗り心地やユニフォーミティを向上させることができる。

本発明の第１の参考例の空気入りタイヤ用ビードを用いた空気入りタイヤの部分断面図である。 本発明の第１の参考例の空気入りタイヤ用ビードの構成を示す断面を含む部分斜視図である。 本発明の第１の参考例の空気入りタイヤ用ビードの他の構成を示す断面を含む部分斜視図である。 本発明の第１実施の形態の空気入りタイヤ用ビードの構成を示す断面を含む部分斜視図である。 本発明の第２実施の形態の空気入りタイヤ用ビードの構成を示す断面を含む部分斜視図で、（ａ）は円周方向に端部を揃えた場合を示す図であり、（ｂ）は円周方向に端部をずらした場合を示す図である。 本発明の第２の参考例の空気入りタイヤ用ビードの構成を示す断面を含む部分斜視図である。 本発明の第３実施の形態の空気入りタイヤ用ビードの構成を示す断面を含む部分斜視図である。 本発明の第３実施の形態の空気入りタイヤ用ビードを用いた空気入りタイヤの部分断面図である。 本発明の第４実施の形態の空気入りタイヤ用ビードの構成を示す断面を含む部分斜視図で、（ａ）は円周方向に端部を揃えた場合を示す図であり、（ｂ）は円周方向に端部をずらした場合を示す図である。 空気入りタイヤ用ビードの製造装置の構成を示す側面図である。 空気入りタイヤ用ビードの製造装置の構成を示す平面図である。 筒状化装置の構成を示す斜視図である。 筒状化装置の構成を示す正面図である。 成形ドラムの構成を示す側面図である。 成形ドラムの他の構成を示す側面図である。 図１５の筒状化装置の構成を示す正面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビードコア部
７ リム
１０，１０Ａ〜１０Ｆ ビード（空気入りタイヤ用ビード）
１１，１２，１３ 帯状部材
１１Ａ，１１Ａ’，１２Ａ，１３Ａ 線状体
１４ コア部材
２０ 空気入りタイヤ用ビードの製造装置
２１，２１Ａ 帯状部材用リール
３０，３０Ａ 筒状化装置（筒状化手段）
３１ ダイス
４０，４０Ａ 成形ドラム（成形手段）
４１，４１Ａ ガイド溝
Ｂ 巾方向
Ｒ 円環状の円周方向（タイヤの周方向）
Ｒｓ 断面における周方向
Ｓ 開口寸法
ｔ 厚さ

Claims (9)

1. 空気入りタイヤのビードコア部に用いるタイヤ用ビードであって、
   帯状部材を周方向に開口部を有するように幅方向に沿って丸めて筒状にした線状体を、前記帯状部材が複数積層するように円環状に巻回してなることを特徴とする空気入りタイヤ用ビード。
2. 前記最内側の線状体の内部にコア部材を配置した請求項１に記載の空気入りタイヤ用ビード。
3. 前記帯状部材が一枚であって、前記線状体を円環状に一周以上巻回した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ用ビード。
4. 前記帯状部材が複数枚であって、前記線状体をそれぞれ円環状に一周ずつ巻回した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ用ビード。
5. 空気入りタイヤのビードコア部に用いるビードの製造方法であって、
   帯状部材をダイスを通過させる加工により周方向に開口部を有するように幅方向に沿って丸めることで筒状の線状体を形成し、該線状体を成形ドラムに一周以上巻回して円環状に成形し、該巻回した線状体を、その先端部分が前記帯状部材の後側に包み込まれるようにして該帯状部材と共に前記ダイスを通過させることを特徴とする空気入りタイヤ用ビードの製造方法。
6. 前記帯状部材をコア部材と一緒に前記ダイスを通過させる加工により周方向に開口部を有するように幅方向に沿って丸めることで前記コア部材を囲む筒状の線状体を形成し、前記コア部材を囲む線状体を成形ドラムに一周以上巻回して円環状に成形した後に該コア部材の後端部を切断し、前記巻回した線状体を、その先端部分が前記帯状部材の後側に包み込まれるようにして該帯状部材と共に前記ダイスを通過させる請求項５に記載の空気入りタイヤ用ビードの製造方法。
7. 空気入りタイヤのビードコア部に用いるビードの製造方法であって、
   複数積層した帯状部材をダイスを通過させる加工により幅方向に沿って丸めることで積層された筒状の線状体を形成し、該積層された線状体を成形ドラムに一周巻回して円環状に成形し、該巻回したそれぞれの線状体の先端部と後端部とを接合することを特徴とする空気入りタイヤ用ビードの製造方法。
8. 前記複数積層した帯状部材をコア部材と一緒にダイスを通過させる加工により幅方向に沿って丸めることで前記コア部材を囲む積層された筒状の線状体を形成する請求項７に記載の空気入りタイヤ用ビードの製造方法。
9. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ用ビードをビードコア部に用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。

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