JP5110258B2

JP5110258B2 - タイヤ用ビードコアの成形装置

Info

Publication number: JP5110258B2
Application number: JP2007013450A
Authority: JP
Inventors: 隆弘金澤
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-01-24
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2027-01-24
Also published as: JP2008179032A

Description

本発明は、例えば乗用車、トラック、バス等のタイヤに用いられるタイヤ用ビードコアの成形装置に関するものである。

一般に、タイヤに用いられるビードコアは、金属線等からなるビードワイヤを成形ドラムに巻き取りながらタイヤ周方向にリング状に巻回することにより、ビードワイヤがタイヤ幅方向複数列でタイヤ径方向に複数段に重なるように成形される（例えば、特許文献１参照。）。この場合、成形されたビードコアは、ビードワイヤがリング状に巻回された後も直線状に戻ろうとするため、この力がタイヤ径方向への残留応力となり、その分だけタイヤ径方向内側への締付力が低下する。このため、ビードワイヤの巻数を多くする必要があり、タイヤの重量及び材料コストの増加を来すという問題点があった。

そこで、ビードワイヤが直線状に戻ろうとする力が生じないように、予めビードワイヤにタイヤ径方向内側への曲がり癖を付けるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平４−４５９２０号公報特開昭５８−２３５２４号公報

前記従来例では、ビードワイヤを癖付け用のローラに張力を与えながら巻き掛けることにより、ビードワイヤに癖付けをするようにしているが、単にローラに巻き掛けるだけでは、ワイヤ張力や送り速度が変動する場合があるため、ビードワイヤに常に均一な癖付けを行うことができず、ビードコアの周方向の均一性が損なわれやすいという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ビードワイヤに常に均一な癖付けを行うことのできるタイヤ用ビードコアの成形装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、ビードワイヤを成形ドラムに巻き取りながらビードコアを成形するタイヤ用ビードコアの成形装置において、前記成形ドラム側に送られるビードワイヤが巻き掛けられ、ビードワイヤに成形ドラムの径方向内側に曲がるように癖付けをする癖付けローラと、癖付けローラにビードワイヤを間にして圧接しながら癖付けローラと共に回転する少なくとも一つの補助ローラとを備え、癖付けローラに互いに外径の異なる複数のローラ部を設け、ビードワイヤを任意のローラ部に巻き掛け可能に構成している。

これにより、成形ドラムに送られるビードワイヤが癖付けローラによって成形ドラムの径方向内側に曲がるように癖付けされることから、成形されたビードコアにビードワイヤが直線状に戻ろうとする力が残ることがない。また、癖付けローラに巻き掛けられたビードワイヤに補助ローラが圧接しながら回転することから、ビードワイヤの張力や送り速度が変動しても、補助ローラの圧接によりビードワイヤが常に一定の力で癖付けローラに押し付けられる。この場合、癖付けローラに互いに外径の異なる複数のローラ部が設されていることから、ビードワイヤを任意のローラ部に巻き掛けることにより、一つの癖付けローラによってサイズの異なる複数種類のビードコアの成形に対応することが可能となる。

本発明によれば、ビードワイヤに癖付けローラによって径方向内側に曲がるように癖付けをすることができるので、成形されたビードコアにビードワイヤが直線状に戻ろうとする力が残ることがなく、タイヤ径方向内側への締付力を低下させることのないビードコアを製造することができる。これにより、ビードワイヤの巻数を少なくすることができ、タイヤの軽量化及び材料コストの低減を図ることができる。この場合、ビードワイヤへの癖付け時にビードワイヤの張力や送り速度が変動しても、補助ローラの圧接によりビードワイヤを一定の力で癖付けローラに押し付けることができるので、ビードワイヤに常に均一な癖付けを行うことができる。この場合、一つの癖付けローラによってサイズの異なる複数種類のビードコアの成形に対応することができるので、部品点数を少なくすることができる。

図１乃至図８は本発明の前提技術を示すもので、図１はタイヤ用ビードコア成形装置の正面図、図２はビードコアの断面図、図３は成形装置の要部正面図、図４はその動作を示す要部正面図、図５は成形装置の要部平面断面図、図６及び図７は癖付けローラの交換工程を示す要部分解平面断面図、図８は癖付けローラの交換後を示す要部分解平面断面図である。

この成形装置は、ビードワイヤ１を巻き取る成形ドラム１０と、成形ドラム１に送られるビードワイヤ１が巻き掛けられる上下一対のガイドローラ１１と、成形ドラム１に送られるビードワイヤ１が巻き掛けられる癖付けローラ１２と、癖付けローラ１２に圧接しながら回転する一対の補助ローラ１３と、各補助ローラ１３をそれぞれ癖付けローラ１２の径方向に移動自在に支持する一対のローラ移動機構１４とを備えている。

成形ドラム１０は、巻き取ったビードワイヤ１を幅方向複数列に配列するとともに、径方向複数段に重ねることによりビードコア２を成形する周知の構成からなり、支柱１０ａに回動自在に支持されている。

各ガイドローラ１１は支柱１１ａに互いに上下方向に間隔をおいて回動自在に支持され、図示しないワイヤ供給源から供給されるビードワイヤ１が上方のガイドローラ１１、下方のガイドローラ１１及び癖付けローラ１２に順次巻き掛けられた後、更に上方のガイドローラ１１に巻き掛けられて成形ドラム１０に巻き取られるようになっている。

癖付けローラ１２は、ビードワイヤ１の巻き掛け部分をなす所定外径Ｄ1 のローラ部１２ａと、ローラ部１２ａの幅方向両側に設けられた一対のフランジ１２ｂとからなり、基板１５に取付けられた支軸１６に回動自在に支持されている。この場合、癖付けローラ１２は支軸１６に装着された周知のスリットカラー１６ａによって固定されており、スリットカラー１６ａを外すことにより支軸１６から取外すことができるようになっている。各フランジ１２ｂは互いに各補助ローラ１３の幅よりも広い間隔をおいて設けられ、各補助ローラ１３が各フランジ１２ｂの間に位置するようになっている。また、ローラ部１２ａの外周面にはビードワイヤ１が係合する溝１２ｃが設けられ、溝１２ｃはローラ部１２ａの幅方向中央に周方向に亘って形成されている。癖付けローラ１２は下方のガイドローラ１１の側方に配置され、癖付けローラ１２には下方のガイドローラ１１から上方のガイドローラ１１に送られるビードワイヤ１が巻き掛けられるようになっている。この場合、ビードワイヤ１は、図３に示すように互いにローラ部１２ａを間にしてなす角度θが９０゜以下（例えば、８０゜）になるように癖付けローラ１２に巻き掛けられる。

各第２の補助ローラ１３はそれぞれ支軸１３ａに取付けられており、互いに癖付けローラ１２の周方向に間隔をおいて配置されている。この場合、各補助ローラ１３は、図３に示すように癖付けローラ１２とビードワイヤ１との接触範囲の周方向一端及び他端にそれぞれ径方向から癖付けローラ１２の中心に向かって当接するように設けられている。

各ローラ移動機構１４は、補助ローラ１３の支軸１３ａを回動自在に支持する軸受け１４ａと、軸受け１４ａに連結されたロッド１４ｂと、ロッド１４ｂを摺動させるエアシリンダ１４ｃとからなり、各補助ローラ１３に対して基板１５の反対側の面に配置されている。この場合、基板１５には癖付けローラ１２の径方向に延びる長孔１５ａが設けられており、補助ローラ１３の支軸１３ａは長孔１５ａを介して軸受け１４ａに連結されている。

以上のように構成された成形装置においては、ビードワイヤ１が各ガイドローラ１１及び癖付けローラ１２を介して成形ドラム１０に巻き取られ、成形ドラム１０によってビードコア２が成形される。その際、成形ドラム１０に送られるビードワイヤ１が癖付けローラ１２によって成形ドラム１０の径方向内側に曲がるように癖付けされることから、成形されたビードコア２にビードワイヤ１が直線状に戻ろうとする力が残ることがない。また、癖付けローラ１２では、ローラ部１２ａに巻き掛けられたビードワイヤ１に一対の補助ローラ１３が圧接しながら回転することから、ビードワイヤ１の張力や送り速度が変動しても、各補助ローラ１３の圧接によりビードワイヤ１が常に一定の力で癖付けローラ１２に押し付けられる。

癖付けローラ１２によって癖付けをしたビードワイヤ１の巻き径（癖付けにより自然状態で環状をなすときの径）は、ローラ部１２ａの外径Ｄ1 によって所定の大きさになるため、例えばタイヤ径方向のサイズが小さいビードコアを成形する場合は、径の小さい他の癖付けローラ１７に交換する。この癖付けローラ１７は、前記癖付けローラ１２と同様、ローラ部１７ａ、フランジ１７ｂ及び溝１７ｃを有し、ローラ部１７ａの外径Ｄ2 は癖付けローラ１２のローラ部１２ａの外径Ｄ1 よりも小さく形成されている。

即ち、癖付けローラ１２を交換する場合は、図６に示すように各ローラ移動機構１４によって各補助ローラ１３を癖付けローラ１２から後退するように移動させた後、径の大きい癖付けローラ１２を取外し、図７に示すように径の小さい癖付けローラ１７を取付ることにより、図８に示すように径の小さい癖付けローラ１７に交換される。

このように、前記ビードワイヤ成形装置によれば、成形ドラム１０側に送られるビードワイヤ１を癖付けローラ１２によって成形ドラム１０の径方向内側に曲がるように癖付けをするようにしたので、成形されたビードコア２にビードワイヤ１が直線状に戻ろうとする力が残ることがなく、タイヤ径方向内側への締付力を低下させることのないビードコア２を製造することができる。これにより、ビードワイヤ１の巻数を少なくすることができるので、タイヤの軽量化及び材料コストの低減を図ることができる。

この場合、癖付けローラ１２のローラ部１２ａに巻き掛けられたビードワイヤ１に一対の補助ローラ１３を圧接させるようにしたので、ビードワイヤ１の張力や送り速度が変動しても、各補助ローラ１３の圧接によりビードワイヤ１を一定の力で癖付けローラ１２に押し付けることができ、ビードワイヤ１に常に均一な癖付けを行うことができる。更に、各補助ローラ１３を癖付けローラ１２とビードワイヤ１との接触範囲の周方向一端及び他端にそれぞれ当接させるようにしたので、各補助ローラ１３間に位置するビードワイヤ１に対して常に安定した癖付けを行うことができる。

また、各補助ローラ１３を癖付けローラ１２の径方向に移動自在に支持するローラ移動機構１４により、各補助ローラ１３を癖付けローラ１２側に押圧するようにしたので、各補助ローラ１３をローラ移動機構１４によって癖付けローラ１２に確実に圧接させることができるとともに、各補助ローラ１３を癖付けローラ１２に対して後退するように移動させることにより、ビードワイヤ１の掛け替えや癖付けローラ１２の着脱を容易に行うことができる。

更に、癖付けローラ１２のローラ部１２ａの幅方向両側にフランジ１２ｂを設けたので、ビードワイヤ１が癖付けローラ１２から外れることがなく、ワイヤ外れによる生産ラインの停止を確実に防止することができる。

また、癖付けローラ１２のローラ部１２ａにビードワイヤ１に係合する溝１２ｃを幅方向中央に周方向に亘って設けたので、ビードワイヤ１をローラ部１２ａの幅方向中央に確実に保持することができ、常に安定した癖付けを行うことができる。

更に、癖付けローラ１２に巻き掛けられるビードワイヤ１のなす角度θが９０゜よりも大きいと癖付けが不十分になるため、角度θを９０゜以下にすることにより、ビードワイヤ１に確実に癖付けを行うことができる。

また、癖付けローラ１２を着脱自在に設け、癖付けローラ１２を外径の異なる他の癖付けローラ１７に交換可能に構成したので、タイヤ径方向のサイズが異なるビードコアを成形する場合に極めて有利である。

図９及び図１０は本発明の一実施形態を示すビードコア成形装置の要部平面断面図で、前記前提技術と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。

本実施形態の癖付けローラ１８は、互いに外径の異なる第１及び第２のローラ部１８ａ，１８ｂを有し、各ローラ部１８ａ，１８ｂは互いに同軸状に一体に形成されている。即ち、第１のローラ部１８ａは外径Ｄ1 に形成され、第２のローラ部１８ｂは第１のローラ部１８ａよりも外径の小さい外径Ｄ2 に形成されている。また、癖付けローラ１８には、前記実施形態と同様、フランジ１８ｃ及び溝１８ｄが設けられている。

即ち、癖付けローラ１８の第１のローラ部１８ａによって癖付けを行う場合は、図９に示すように第１のローラ部１８ａが基板１５側になるように癖付けローラ１８を支軸１６に取付け、ビードワイヤ１を第１のローラ部１８ａに巻き掛ける。また、第２のローラ部１８ｂによって癖付けを行う場合は、支軸１６から癖付けローラ１８を取外して軸方向反対向きにし、図１０に示すように第２のローラ部１８ｂが基板１５側になるように癖付けローラ１８を支軸１６に取付け、ビードワイヤ１を第２のローラ部１８ｂに巻き掛ける。

本実施形態によれば、癖付けローラ１８に互いに外径の異なる第１及び第２のローラ部１８ａ，１８ｂを設け、ビードワイヤ１を任意のローラ部１８ａ，１８ｂに巻き掛けるようにしたので、前記実施形態と同様、タイヤ径方向のサイズが異なるビードコアを成形する場合に極めて有利である。この場合、一つの癖付けローラ１８によってサイズの異なる複数種類のビードコアの成形に対応することができるので、部品点数を少なくすることができる。

本発明の前提技術を示すタイヤ用ビードコア成形装置の正面図ビードコアの断面図成形装置の要部正面図成形装置の動作を示す要部正面図成形装置の要部平面断面図癖付けローラの交換工程を示す要部分解平面断面図癖付けローラの交換工程を示す要部分解平面断面図癖付けローラの交換後を示す要部分解平面断面図本発明の一実施形態を示すビードコア成形装置の要部平面断面図成形装置の要部平面断面図

符号の説明

１…ビードワイヤ、２…ビードコア、１０…成形ドラム、１２…癖付けローラ、１２ａ…ローラ部、１２ｂ…フランジ、１２ｃ…溝、１３…補助ローラ、１４…ローラ移動機構、１７…癖付けローラ、１７ａ…ローラ部、１７ｂ…フランジ、１７ｃ…溝、１８…癖付けローラ、１８ａ…第１のローラ部、１８ｂ…第２のローラ部、１８ｃ…フランジ、１８ｄ…溝。

Claims

ビードワイヤを成形ドラムに巻き取りながらビードコアを成形するタイヤ用ビードコアの成形装置において、
前記成形ドラム側に送られるビードワイヤが巻き掛けられ、ビードワイヤに成形ドラムの径方向内側に曲がるように癖付けをする癖付けローラと、
癖付けローラにビードワイヤを間にして圧接しながら癖付けローラと共に回転する少なくとも一つの補助ローラとを備え、
癖付けローラに互いに外径の異なる複数のローラ部を設け、ビードワイヤを任意のローラ部に巻き掛け可能に構成した
ことを特徴とするタイヤ用ビードコアの成形装置。
前記補助ローラを癖付けローラの径方向に移動自在に支持し、補助ローラを癖付けローラ側に押圧可能なローラ移動機構を備えた
ことを特徴とする請求項１記載のタイヤ用ビードコアの成形装置。
前記癖付けローラのワイヤ巻き掛け部分の幅方向両側にフランジを設けた
ことを特徴とする請求項１または２記載のタイヤ用ビードコアの成形装置。
前記癖付けローラのワイヤ巻き掛け部分にビードワイヤに係合する溝を周方向に亘って設けた
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のタイヤ用ビードコアの成形装置。
前記癖付けローラを外径の異なる他の癖付けローラに交換可能に構成した
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のタイヤ用ビードコアの成形装置。
前記癖付けローラに巻き掛けられるビードワイヤのなす角度が９０゜以下になるように構成した
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載のタイヤ用ビードコアの成形装置。