JP5508174B2 - ビードセットリング - Google Patents

Description

本発明は、ビードセットリングに関する。詳細には、本発明はこのビードセットリングを用いた空気入りタイヤの製造方法に関する。

空気入りタイヤは、多数の部材が組み合わされて構成される。タイヤは、例えば、一対のビードと、両ビードの間に架け渡されたカーカスとを備えている。

ビードは、コアと、このコアから半径方向外向きに延びるエイペックスとを備えている。コアは、非伸縮性ワイヤー（典型的にはスチール製ワイヤー）が巻かれてなる。エイペックスは、架橋ゴムからなる。カーカスは、並列された多数のコードを含むカーカスプライからなる。

タイヤの製造方法では、エイペックスはゴム組成物が押し出されて成形される。このエイペックスがコアに組み合わされ、リング状のビードが得られる。ビードは、後述するビードセットリングにセットされ、カーカスプライに圧着される。トレッド、サイドウォール等の構成部材がさらに組み合わされ、ローカバーが得られる。ローカバーは、モールドに投入される。ローカバーがこのモールド内で加熱及び加圧され、タイヤが得られる。

図８は、従来のビードセットリング２の一部が示された断面図である。このビードセットリング２には、ビード４がセットされている。

ビードセットリング２は、突部８と、フランジ１０とを備えている。突部８は、フランジ１０から突出している。突部８は、リング状である。この突部８に、ビード４が嵌め合わされる。フランジ１０は、突部８から半径方向外向きに延在している。フランジ１０は、突部８に嵌め合わされたビード４のコア１２と当接する。このフランジ１０は、ビード４の軸方向外向きへの移動を拘束する。

この図８には、フォーマーＦに巻回され筒状とされたカーカスプライ６の一部が示されている。このカーカスプライ６は、このフォーマーＦの端の部分で折り曲げられている。このカーカスプライ６は、軸方向においてビードセットリング２の内側に位置している。図示されているように、このカーカスプライ６の一部はビード４のコア１２とフォーマーＦとの間に位置している。

タイヤの製造装置では、ビードセットリング２にビード４がセットされると、このビードセットリング２が軸方向内向きに移動し、ビード４がカーカスプライ６に圧着される。このような製造装置の例が、特開平３−２４３３３７号公報及び実開平６−４５７２５号公報に開示されている。

特開平３−２４３３３７号公報 実開平６−４５７２５号公報

製造装置では、様々なタイヤが生産される。製造装置に供給されるビード４の仕様も様々である。この製造装置には、内径は同一であるが幅が異なるコア１２を有するビード４が供給されることがある。

図８において、両矢印ＷＡはビードセットリング２の突部８の幅である。両矢印ＷＢは、この突部８に嵌め合わされるコア１２の軸方向幅である。

この製造方法では、幅ＷＢが幅ＷＡよりも小さいコア１２を有するビード４が供給され、ビードセットリング２にセットされることがある。この場合、ビード４がカーカスプライ６に十分に圧着されず、品質が安定しないという問題がある。

この製造方法では、幅ＷＢが幅ＷＡよりも過大なコア１２を有するビード４が供給され、ビードセットリング２にセットされることがある。この場合、突部８に嵌め合わせたビード４が落下し、品質及び生産性が低下するという問題がある。

図８に示されているように、ビードセットリング２の突部８及びフランジ１０は、その本体１４と一体的に形成されている。突部８の幅ＷＡは、不変である。このビードセットリング２では、幅ＷＡをビード４の幅ＷＢに応じて調節することができない。このため、この製造方法では、幅ＷＡが異なる数種類のビードセットリング２を準備する必要がある。これらビードセットリング２の維持管理には、多大な費用と労力を要する。これらビードセットリング２の使い分けには、手間がかかる。

この製造装置では、供給されるビード４の幅ＷＢが変更されるとき、ビードセットリング２はその幅ＷＢに応じた幅ＷＡを有する別のビードセットリング２に交換する必要がある。この交換のとき、生産は停止する。このビードセットリング２では、生産性を向上するには限界がある。

本発明の目的は、得られるタイヤの品質を低下させることなく生産性の向上に寄与しうるビードセットリングの提供にある。

本発明に係るビードセットリングは、主リングと、副リングとを備えている。この主リングは、この副リングが嵌め合わされるソケットと、このソケットの外側に位置するフランジとを備えている。この副リングがこのソケットに嵌め合わされると、この副リングの一部がこのフランジから突出し、タイヤのビードがセットされる突部が構成される。この突部の幅は、この副リングのこのソケットに嵌め合わされる長さに応じて可変しうる。

好ましくは、このビードセットリングでは、上記ソケットに雌ねじが設けられている。上記副リングのこのソケットに嵌め合わされる部分に、上記雌ねじに対応する雄ねじが設けられている。この副リングを周方向に回動させることにより、上記突部の幅が調整されうる。

本発明に係るタイヤの製造方法は、
（１）リング状のコアを有するビードが、得られる工程と、
（２）主リングと副リングとを備えており、この主リングがこの副リングが嵌め合わされるソケットとこのソケットの外側に位置するフランジとを備えており、この副リングがこのソケットに嵌め合わされると、この副リングの一部がこのフランジから突出しタイヤのビードがセットされる突部が構成され、この副リングのこのソケットに嵌め合わされる長さに応じてこの突部の幅が可変しうるビードセットリングにおいて、この突部の幅が調整され、このビードがこの突部にセットされる工程と、
（３）このビードがプライに圧着され、ローカバーが得られる工程と、
（４）このローカバーが加圧及び加熱され、タイヤが得られる工程と
を含む。

本発明に係るビードセットリングでは、供給されるビードのコアの幅に合わせて突部の幅を変えることができる。このビードセットリングによれば、ビードが確実にかつ十分にカーカスプライに圧着されうる。このビードセットリングは、得られるタイヤの品質を低下させることなく、タイヤの生産性の向上に寄与しうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る製造方法で製造されるタイヤの一部が示された断面図である。 図２は、タイヤの製造に用いられるビードセットリングが示された平面図である。 図３は、図２のビードセットリングが示された正面図である。 図４は、図２のビードセットリングの分解正面図である。 図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図６は、ビードセットリングの副リングがさらにねじ込まれた状態が示された断面図である。 図７は、ビードセットリングの使用状況が示された断面図である。 図８は、従来のビードセットリングの一部が示された断面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１には、本発明の一実施形態に係る製造方法で製造されたタイヤ１６の一部が示されている。このタイヤ１６は、一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線ＣＬは、タイヤ１６の赤道面を表す。このタイヤ１６は、トレッド１８、サイドウォール２０、ビード２２、カーカス２４、ベルト２６、バンド２８、インナーライナー３０及びチェーファー３２を備えている。なお、図１において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。

トレッド１８は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド１８は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。このトレッド１８の外面が、路面と接地するトレッド面３４である。

サイドウォール２０は、トレッド１８の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール２０は、架橋ゴムからなる。

ビード２２は、サイドウォール２０よりも半径方向略内側に位置している。ビード２２は、コア３６と、このコア３６から半径方向外向きに延びるエイペックス３８とを備えている。コア３６は、リング状である。コア３６は、非伸縮性ワイヤーが巻かれてなる。エイペックス３８は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス３８は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス２４は、カーカスプライ４０からなる。カーカスプライ４０は、両側のビード２２の間に架け渡されており、トレッド１８及びサイドウォール２０の内側に沿っている。カーカスプライ４０は、コア３６の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。

図示されていないが、カーカスプライ４０は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、通常は７０°から９０°である。換言すれば、このカーカス２４はラジアル構造を有する。コードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。バイアス構造のカーカスが採用されてもよい。

ベルト２６は、カーカス２４の半径方向外側に位置している。ベルト２６は、カーカス２４と積層されている。ベルト２６は、内側層４２及び外側層４４からなる。図示されていないが、内側層４２及び外側層４４のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、１０°以上３５°以下である。内側層４２のコードの傾斜方向は、外側層４４のコードの傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。

バンド２８は、ベルト２６を覆っている。図示されていないが、このバンド２８は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは実質的に周方向に延びており、螺旋状に巻かれている。バンド２８は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

インナーライナー３０は、カーカス２４の内周面に接合されている。インナーライナー３０は、架橋ゴムからなる。インナーライナー３０には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。

このタイヤ１６の製造には、図２、図３及び図４に示されたビードセットリング４６が使用される。この図２において、紙面に対して垂直な方向が軸方向である。図３及び図４においては、上下方向が軸方向である。このビードセットリング４６は、主リング４８及び副リング５０を備えている。主リング４８は、ソケット５２と、フランジ５４とを備えている。ソケット５２及びフランジ５４は、軸方向において、この主リング４８の内側に位置している。ソケット５２は、窪みである。このソケット５２に、副リング５０が嵌め合わされる。フランジ５４は、半径方向において、このソケット５２の外側に位置している。このフランジ５４は、ソケット５２から半径方向外向きに延在している。図２に示されているように、このフランジ５４には、１２の穴５６と、３の溝５８が設けられている。１２の穴５６のうち、８の穴５６ａには座繰り加工が施されている。これら穴５６は、製造装置（図示されず）への取り付けに用いられる。

副リング５０は、軸方向において、その外側にアダプター６０を備えている。このアダプター６０の形状は、ソケット５２の形状に対応している。副リング５０がソケット５２に嵌め合わされるとき、このアダプター６０がソケット５２に通される。

図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。この図５において、左右方向が軸方向であり、上下方向が半径方向である。図５中、矢印Ａで示された方向が軸方向外向きである。

ビードセットリング４６は、主リング４８及び副リング５０が組み合わされることにより構成される。図示されているように、このビードセットリング４６では、副リング５０の一部が主リング４８のフランジ５４から突出している。この突出している部分が、このビードセットリング４６の突部６２である。このビードセットリング４６では、副リング５０がソケット５２に嵌め合わされることにより突部６２が構成される。図５中、両矢印Ｗ０で示されているのがこの突部６２の幅である。この幅Ｗ０は、副リング５０の先端６４からフランジ５４までの長さで表される。

図示されているように、ソケット５２の側面には雌ねじ６６が設けられている。副リング５０のアダプター６０には、この雌ねじ６６に対応する雄ねじ６８が設けられている。このビードセットリング４６では、アダプター６０をソケット５２に嵌め合わせ、副リング５０を主リング４８に対して周方向に回動させることにより、副リング５０がソケット５２にねじ込まれる。

図６は、ビードセットリング４６の副リング５０がさらにねじ込まれた状態が示された断面図である。副リング５０をねじ込むと、この副リング５０は軸方向外向きに移動しうる。この移動により、ソケット５２に嵌め合わされるアダプター６０の長さが漸増していき、突部６２の幅Ｗ０が漸減していく。そして、この図６に示されているように、副リング５０がソケット５２の底７０に当接する。このビードセットリング４６では、副リング５０がソケット５２の底７０に当接した状態において、突部６２の幅Ｗ０は最小となる。

このビードセットリング４６では、副リング５０をねじ込む方向とは逆向きに回動させると、この副リング５０は軸方向内向きに移動しうる。この移動により、ソケット５２に嵌め合わされるアダプター６０の長さが漸減していき、突部６２の幅Ｗ０が漸増していく。このように、副リング５０は主リング４８に対して軸方向に移動しうる。この突部６２の幅Ｗ０は、ソケット５２に嵌め合わされるアダプター６０の長さに応じて可変しうる。このビードセットリング４６では、副リング５０を周方向に回動させることにより、突部６２の幅Ｗ０が調整されうる。

前述したように、このビードセットリング４６では、副リング５０の雄ねじ６８が主リング４８の雌ねじ６６に対応している。このため、突部６２の幅Ｗ０が調整された後は、副リング５０を周方向に回動させない限り、この突部６２の幅Ｗ０は安定に保持される。このビードセットリング４６では、副リング５０の軸方向への移動が効果的に拘束されている。

ビードセットリング４６を用いて、タイヤ１６は次のようにして製造される。ゴム組成物が押し出され、エイペックス３８が成形される。このエイペックス３８がコア３６に組み合わされ、ビード２２が得られる。このビード２２が、ビードセットリング４６の突部６２にセットされる。

図７に示されているのは、ビード２２がセットされたビードセットリング４６である。図示されているように、ビード２２のコア３６がこのビードセットリング４６の突部６２に嵌め合わされている。この図７において、両矢印Ｗ１で示されているのがこのコア３６の軸方向幅である。点Ｐで示されているのがこのコア３６の幅Ｗ１が半分となる位置である。

図示されていないが、この製造方法では、ビード２２がセットされたビードセットリング４６は、軸方向内向きに移動する。この移動により、このビード２２がフォーマーに巻回され筒状とされたカーカスプライ４０に圧着される。トレッド１８、サイドウォール２０等の構成部材がさらに組み合わされ、ローカバーが得られる。

ローカバーは、開かれたモールドに投入される。投入のとき、ブラダーは、このモールドの内側において収縮している。投入後、ブラダーにガスが充填される。この充填により、ブラダーは膨張する。膨張のとき、ブラダーは伸長する。

ブラダーの膨張に伴って、ローカバーが変形する。モールドが締められ、ブラダーの内圧が高められる。ローカバーは、モールドのキャビティ面とブラダーとに挟まれて、加圧される。ローカバーは、ブラダー及びモールドからの熱伝導により、加熱される。加圧及び加熱により、ローカバーのゴム組成物が流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、図１に示されたタイヤ１６が得られる。

このビードセットリング４６では、突部６２の外周面７２の直径はコア３６の内径と同等である。このため、ビード２２がビードセットリング４６にセットされると、このビード２２のコア３６が突部６２の外周面７２に当接する。このビードセットリング４６では、ビード２２が安定に保持されうる。このビード２２は、そのコア３６の中心とフォーマーの中心とが一致された状態でカーカスプライ４０に圧着される。このビードセットリング４６は、高品質なタイヤ１６の生産に寄与しうる。

図７に示されているように、ビード２２のコア３６はフランジ５４に当接している。このフランジ５４は、ビード２２の軸方向外向きへの移動を拘束しうる。軸方向におけるビード２２の位置が安定に保持されるので、ビード２２はカーカスプライ４０に確実に圧着される。このビードセットリング４６は、高品質なタイヤ１６の生産に寄与しうる。

前述したように、ビードセットリング４６は、副リング５０の回動により突部６２の幅Ｗ０が調整できるように構成されている。このため、この製造方法では、ビード２２のセットに先立ち、副リング５０が回動され、突部６２の幅Ｗ０が、供給されるビード２２のコア３６の幅Ｗ１に応じた幅に調整される。この調整は容易である。

この製造方法では、突部６２の先端６４がコア３６の幅Ｗ１が半分となる位置Ｐよりも軸方向外側に位置するように突部６２の幅Ｗ０が調整される。換言すれば、この幅Ｗ０はこの幅Ｗ１の半分よりも大きくなるように調整される。その幅Ｗ０が適切に調整された突部６２にビード２２がセットされるので、ビード２２の、突部６２からの落下が防止され、ビード２２がカーカスプライ４０に確実に圧着されうる。この製造方法では、高品質なタイヤ１６が安定に製造されうる。ビード２２の落下が効果的に防止されうるという観点から、コア３６の幅Ｗ１と突部６２の幅Ｗ０との差（Ｗ１−Ｗ０）が２．５ｍｍ以下となるように、突部６２の幅Ｗ０が調整されるのが好ましい。

この製造方法では、突部６２の幅Ｗ０はコア３６の幅Ｗ１よりも小さくなるように調整される。その幅Ｗ０が適切に調整された突部６２にビード２２がセットされるので、ビード２２がカーカスプライ４０に十分に圧着されうる。この製造方法では、高品質なタイヤ１６が安定に製造されうる。ビード２２がカーカスプライ４０に確実にかつ十分に圧着されうるという観点から、コア３６の幅Ｗ１と突部６２の幅Ｗ０との差（Ｗ１−Ｗ０）が１．０ｍｍ以上となるように、突部６２の幅Ｗ０が調整されるのが好ましい。

このビードセットリング４６では、突部６２の幅Ｗ０が可変しうる。このため、この製造方法では、このビードセットリング４６を他のビードセットリングに置き換えることなく、幅Ｗ１が異なるコアを有する、図１に示されたタイヤ１６とは別のタイヤが製造されうる。この製造方法では、従来の製造方法のように、突部の幅が異なる複数のビードセットリングを準備する必要はない。このビードセットリング４６は、生産性の向上に寄与しうる。

このビードセットリング４６は、ビード２２のコア３６の幅Ｗ１に合わせて突部６２の幅Ｗ０を適切に変えることができるので、供給されるビード２２のコア３６の幅Ｗ１が変更されても、コア３６の幅Ｗ１と突部６２の幅Ｗ０との差（Ｗ１−Ｗ０）が適切な範囲に維持されうる。このビードセットリング４６は、得られるタイヤ１６の品質を低下させることなく、タイヤ１６の生産性の向上に寄与しうる。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図２から７に示されたビードセットリングを用いて、タイヤを製造した。このタイヤの製造に際して、その幅Ｗ１が６．８ｍｍとされたコアを有するビードが供給された。ビードセットリングの突部の幅Ｗ０は、４．８ｍｍに調整された。この幅Ｗ１と幅Ｗ０と差（Ｗ１−Ｗ０）は、２．０ｍｍとされた。

［実施例３］
実施例１のビードセットリングにおいて、副リングが回動され、突部の幅Ｗ０が５．６ｍｍに調整され、差（Ｗ１−Ｗ０）が１．２ｍｍとされた他は実施例１と同様にして、タイヤを製造した。

［実施例２］
その幅Ｗ１が５．５ｍｍとされたコアを有するビードを供給するとともに、実施例１のビードセットリングにおいて、副リングが回動され、突部の幅Ｗ０が３．５ｍｍに調整され、差（Ｗ１−Ｗ０）が２．０ｍｍとされた他は実施例１と同様にして、タイヤを製造した。

［実施例４］
その幅Ｗ１が８．６ｍｍとされたコアを有するビードを供給するとともに、実施例１のビードセットリングにおいて、副リングが回動され、突部の幅Ｗ０が６．６ｍｍに調整され、差（Ｗ１−Ｗ０）が２．０ｍｍとされた他は実施例１と同様にして、タイヤを製造した。

［参考例］
図８に示された構成を備え、その突部の幅ＷＡが５．０ｍｍとされた従来のビードセットリングを用いて、タイヤを製造した。このタイヤの製造に際して、その幅ＷＢが６．８ｍｍとされたコアを有するビードが供給された。この参考例では、この幅ＷＢと幅ＷＡと差（ＷＢ−ＷＡ）は、１．８ｍｍとされた。

［比較例１及び２］
ビードセットリングに供給するビードのコアの幅ＷＢ及び差（ＷＢ−ＷＡ）を下記表１の通りとした他は参考例と同様にして、タイヤを製造した。この比較例１及び２では、参考例で使用したビードセットリングがそのまま用いられている。

［ビード落下発生率］
ビードの落下が発生した回数を調査し、製造したタイヤの総本数に対する発生回数の比率を得た。その結果が、ビード落下発生率として下記表１及び２に示されている。この数値が小さいほど、良好であることが示される。

［コードパス］
ビードのコアに相当するピースを、ビードセットリングにセットした。このピースは、日本ポリペンコ社製の商品名「ＭＣナイロン」を用いて成形されたものである。このピースの軸方向内側に位置する外縁をチョークでマーキングし、このピースをフォーマーに巻回され筒状とされたカーカスプライに圧着させた。この圧着により、チョークがカーカスプライに転写された。この圧着が、カーカスプライの左右両側それぞれで実施された。圧着後、カーカスプライを展開し、左右のチョーク間の距離が測定された。周方向に沿って１６箇所の距離を測定し、これらの標準偏差を得た。本明細書では、この標準偏差がコードパスと称される。この一連の計測を５回実施し、コードパスの平均値を求めた。その結果が、下記表１及び２に示されている。この数値が小さいほど、良好であることが示される。

表１及び２に示されるように、実施例の製造方法では、比較例の製造方法に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された方法は、様々なタイヤの製造にも適用されうる。

２、４６・・・ビードセットリング
４、２２・・・ビード
６、４０・・・カーカスプライ
８、６２・・・突部
１０、５４・・・フランジ
１２、３６・・・コア
１６・・・タイヤ
２４・・・カーカス
３８・・・エイペックス
４８・・・主リング
５０・・・副リング
５２・・・ソケット
６０・・・アダプター
６６・・・雌ねじ
６８・・・雄ねじ

Claims (2)

1. 主リングと、副リングとを備えており、
   この主リングが、この副リングが嵌め合わされるソケットと、このソケットの外側に位置するフランジとを備えており、
   上記ソケットに雌ねじが設けられており、
   上記副リングの、このソケットに嵌め合わされる部分に、上記雌ねじに対応する雄ねじが設けられており、
   この副リングがこのソケットに嵌め合わされると、この副リングの一部がこのフランジから突出し、タイヤのビードがセットされる突部が構成され、
   この副リングを周方向に回動させることにより、上記突部の幅が調整され、
   この突部の幅が、この副リングのこのソケットに嵌め合わされる長さに応じて可変しうるビードセットリング。
2. リング状のコアを有するビードが、得られる工程と、
   主リングと副リングとを備えており、この主リングがこの副リングが嵌め合わされるソケットとこのソケットの外側に位置するフランジとを備えており、上記ソケットに雌ねじが設けられており、上記副リングの、このソケットに嵌め合わされる部分に、上記雌ねじに対応する雄ねじが設けられており、この副リングがこのソケットに嵌め合わされるとこの副リングの一部がこのフランジから突出しタイヤのビードがセットされる突部が構成され、この副リングのこのソケットに嵌め合わされる長さに応じてこの突部の幅が可変しうるビードセットリングにおいて、この副リングを周方向に回動させることによりこの突部の幅が調整され、このビードがこの突部にセットされる工程と、
   このビードがプライに圧着され、ローカバーが得られる工程と、
   このローカバーが加圧及び加熱され、タイヤが得られる工程と
   を含むタイヤの製造方法。

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