JP6438962B2 - ビードコア成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、ビードコアを成形するビードコア成形装置に関する。

従来、タイヤのビード部に埋め込まれるビードコアを成形するためのビードコア成形装置として、例えば、特許文献１に記載の装置が知られている。
このビードコア成形装置は、ゴム被膜された鋼線が巻き付けられる巻取溝が周方向に形成されたフォーマと、フォーマに鋼線を案内する案内装置と、フォーマに取り付けられ、鋼線の先端をクランプするクランプ装置とを備える。このビードコア成形装置では、案内装置により案内された鋼線の先端が、クランプ装置に形成された鋼線の搬送方向に延びる溝に挿入されることにより、鋼線の先端がクランプされる。そして、鋼線の先端がクランプ装置によりクランプされた状態でフォーマが回転することにより、鋼線がフォーマの巻取溝に複数回巻きつけられ、ビードコアが成形される。

特開平１０−１６６４７３号公報（図５等）

特許文献１のビードコア成形装置は、クランプ装置により鋼線をクランプするときに、鋼線の先端を溝に挿入した状態で鋼線を搬送方向に移動させることにより、鋼線の先端のクランプ装置に対する位置決めを行う。このため、鋼線の表面と溝の内面との摩擦が大きくなり、鋼線のうちの溝に挿入される部分のゴム被膜が傷つきやすい。

本発明の目的は、鋼線のゴム被膜が傷つきにくいビードコア成形装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明のビードコア成形装置は、鋼線が巻き付けられる巻取溝が周方向に形成されたフォーマと、前記フォーマに鋼線を案内する案内装置と、前記フォーマに取り付けられ、鋼線の先端をクランプするクランプ装置とを備え、前記クランプ装置は、鋼線を挟み込んでクランプする第１壁部及び第２壁部を備え、前記第１壁部は、前記第２壁部に対向する位置と前記第２壁部に対向しない位置との間を移動可能であり、前記案内装置は、鋼線の先端を前記第２壁部から離れた位置から前記第２壁部に面する位置に移動させる鋼線移動部を備える。

上記ビードコア成形装置によれば、クランプ装置の第１壁部が第２壁部と対向しない位置のとき、第２壁部に面する部分が開放される。この状態で鋼線移動部が、鋼線の先端を第２壁部から離れた位置から第２壁部に面する位置に移動させた後、第１壁部が第２壁部と対向する位置に移動することにより鋼線の先端が第１壁部と第２壁部とにより挟みこまれる。このように、本ビードコア成形装置によれば、鋼線の先端がクランプ装置と接触した状態で搬送方向に移動して位置決めが行われる構成と比較して、鋼線の先端とクランプ装置との摩擦を低減することができる。このため、鋼線のゴム被膜が傷つきにくい。

本ビードコア成形装置によれば、鋼線のゴム被膜が傷つきにくい。

実施形態のビードコア成形装置の正面図。 図１のビードコア成形装置の平面図。 実施形態の鋼線通過部の斜視図。 実施形態のクランプ装置の分解斜視図。 実施形態のクランプ装置の斜視図。 実施形態の第１ベース壁部及び第２ベース壁部と第１巻取溝及び第２巻取溝との対応関係を示す模式図。 実施形態のクランプ装置の斜視図。 実施形態の鋼線通過部が鋼線の先端を第１ベース壁部に向けて回転させている最中のビードコア成形装置の平面図。 鋼線の先端が第１ベース壁部に面している状態のビードコア成形装置の平面図。 鋼線通過部の先端が切断位置よりも後方に移動した状態のビードコア成形装置の平面図。 鋼線の先端が第２ベース壁部に面している状態のビードコア成形装置の平面図。 鋼線通過部の先端が切断位置よりも後方に移動した状態のビードコア成形装置の平面図。

以下、ビードコア成形装置１の実施形態について説明する。
図１に示されるように、ビードコア成形装置１は、ゴム被膜された鋼線Ｗが通過する案内装置１０と、鋼線Ｗを切断する切断装置８０と、案内装置１０により搬送された鋼線Ｗを巻き付けてビードコアを成形する巻き付け装置１００とを備えている。なお、鋼線Ｗは、ビード径に応じたくせが付けられた状態で供給ローラ（図示略）により、案内装置１０に搬送される。

案内装置１０は、装置本体２０、及び、鋼線移動部の一例としての鋼線通過部３０を備えている。
図２に示されるように、装置本体２０は、切断装置８０が取り付けられている第１支持板２１と、鋼線通過部３０が取り付けられている第２支持板２２と、第２支持板２２を第１支持板２１に対して移動させるアクチュエータ２３とを備えている。第１支持板２１には、第２支持板２２のガイド２２Ａを案内するレール２１Ａが取り付けられている。

鋼線通過部３０を、搬送された鋼線Ｗが通過する。鋼線通過部３０は、連結軸６２を介してシリンダ（図示略）のピストンロッド７０と連結されている。ピストンロッド７０は、第２支持板２２に取り付けられている。シリンダによりピストンロッド７０が駆動することにより、鋼線通過部３０が回転軸６１のまわりに回転する。

図１に示されるように、切断装置８０は、第１支持板２１に対して上下動可能に取り付けられている上刃８１、及び、第１支持板２１に対して固定されている下刃８２を備えている。上刃８１及び下刃８２は、成形するビードコアに対応する巻き数の鋼線Ｗが巻き付け装置１００に巻き付けられた後、切断位置ＸＡにおいて鋼線Ｗを切断する。

巻き付け装置１００は、搬送された鋼線Ｗが巻き付けられるフォーマ１１０、及び、フォーマ１１０に取り付けられ、鋼線Ｗの先端をクランプするクランプ装置１２０を備えている。

図２に示されるように、フォーマ１１０の周面には、第１巻取溝１１１及び第２巻取溝１１２がフォーマ１１０の軸方向に並設されている。第１巻取溝１１１と第２巻取溝１１２とは、成形されるビードコアの形状に応じた互いに異なる断面形状を有する。第１巻取溝１１１又は第２巻取溝１１２に鋼線Ｗが巻き付けられることによりビードコアが成形される。

図３に示されるように、鋼線通過部３０は、鋼線Ｗが通過する案内路４１が形成されている本体部４０、及び、本体部４０と連続して形成されている基部５０を備えている。
基部５０は、本体部４０のうちの案内路４１の入口４１Ａ側の端部と連続して形成されている。基部５０には、鋼線通過部３０の回転中心となる回転軸６１（図２参照）のための第１軸孔５１、及び、ピストンロッド７０と鋼線通過部３０とを連結する連結軸６２（図２参照）のための第２軸孔５２が形成されている。第１軸孔５１は、第２軸孔５２よりも鋼線Ｗの搬送方向の下流側に形成されている。

図４〜図６を参照して、クランプ装置１２０の構成について説明する。
図４及び図５に示されるように、クランプ装置１２０は、フォーマ１１０に取り付けられるクランプベース１３０と、クランプベース１３０に対して移動する移動体１４０と、移動体１４０と連結されている一対の移動脚部１７０とを備えている。

クランプベース１３０は、搬送された鋼線Ｗの先端を挟み込む第１ベース壁部１３１及び第２ベース壁部１３２を備えている。なお、図６に示されるように、第１ベース壁部１３１は、第１巻取溝１１１と対応する。第２ベース壁部１３２は、第２巻取溝１１２と対応する。

移動体１４０は、クランプベース１３０のうちのベース壁部１３１，１３２が形成されている部分を挟み込むようにクランプベース１３０に回転可能に取り付けられた一対の回転脚部１４１を備えている。回転脚部１４１は、クランプベース１３０に支持されている回転軸１４２のまわりに回転する。

移動体１４０のうちの一対の回転脚部１４１の間には、第１巻取溝１１１（図２参照）と対応する位置で鋼線Ｗの先端を第１ベース壁部１３１との間で挟み込むことよりクランプする第１クランプ壁部１５１が形成されている。

移動体１４０のうちの一対の回転脚部１４１の間には、第２巻取溝１１２（図２参照）と対応する位置で鋼線Ｗの先端を第２ベース壁部１３２との間で挟み込むことよりクランプする第２クランプ壁部１６１が形成されている。

以下において、第１クランプ壁部１５１又は第２クランプ壁部１６１が鋼線Ｗの先端を挟み込む位置、すなわち、クランプ壁部１５１，１６１がベース壁部１３１，１３２と対向するときの移動体１４０の位置をクランプ位置と称する。一方、第１クランプ壁部１５１又は第２クランプ壁部１６１が鋼線Ｗの先端を挟みこまない位置、すなわち、クランプ壁部１５１，１６１がベース壁部１３１，１３２と対向しないときの移動体１４０の位置を非クランプ位置と称する。

一対の移動脚部１７０は、一対の回転脚部１４１を挟み込むように連結軸１７１を介して回転脚部１４１と連結されている。一対の移動脚部１７０の孔１７２は、図示しないアクチュエータの先端と回転可能に連結されている。

図７〜図１２を参照して、ビードコア成形装置１の作用について説明する。なお、図８〜図１２においては、フォーマ１１０の図示を省略している。
まず、鋼線Ｗが第１巻取溝１１１に巻き付けられる場合のビードコア成形装置１の作用について説明する。

アクチュエータ２３が第２支持板２２をクランプ装置１２０から離間させた状態において、ピストンロッド７０が没入した状態から第２支持板２２から突出した状態に変位する。その後、アクチュエータ２３が、第２支持板２２をクランプ装置１２０に接近する方向に移動させることにより、鋼線通過部３０及び装置本体２０により保持されている鋼線Ｗが図８に示される位置に移動する。これにより、鋼線Ｗの先端の位置決めが完了する。このとき、鋼線Ｗの先端は、図７の二点鎖線の鋼線Ｗ１で示されるように、第１ベース壁部１３１及び第２ベース壁部１３２から離れた場所に位置する。

このように鋼線Ｗの先端の搬送方向の位置決めが行われた後、ピストンロッド７０が没入することにより、図９に示されるように、鋼線通過部３０が回転軸６１のまわりに回転する。このため、図７に実線で示されるように、鋼線Ｗの先端が、第１ベース壁部１３１に面する位置に移動する。

第１ベース壁部１３１に面する位置に鋼線Ｗの先端が移動した後、移動脚部１７０がアクチュエータ（図示略）により下方に押し下げられることにより、移動体１４０が、非クランプ位置からクランプ位置に移動する。これにより、第１ベース壁部１３１及び第１クランプ壁部１５１が、第１巻取溝１１１（図２参照）と対応する位置で鋼線Ｗをクランプするとともに、フォーマ１１０が拡径する。

図１０に示されるように、第１ベース壁部１３１及び第１クランプ壁部１５１により鋼線Ｗがクランプされた状態で、アクチュエータ２３が第２支持板２２をクランプ装置１２０から離間する位置に移動させる。このため、鋼線通過部３０の出口４１Ｂが一点鎖線で示される切断位置ＸＡよりも後方まで移動する。

その後、フォーマ１１０が回転することにより、第１巻取溝１１１に所定の回数の鋼線Ｗが巻き付けられる。第１巻取溝１１１に鋼線Ｗが巻き付けられた後、切断装置８０により鋼線Ｗが切断され、フォーマ１１０が縮径するとともに、移動体１４０がクランプ位置から非クランプ位置に移動する。これにより、鋼線Ｗの先端がクランプ装置１２０によりクランプされている状態が解除され、第１巻取溝１１１の形状に対応するビードコアが成形される。

次に、鋼線Ｗが第２巻取溝１１２に巻き付けられる場合のビードコア成形装置１の作用について説明する。
鋼線Ｗの先端の搬送方向の位置決めが行われた後、ピストンロッド７０が、図８に示される位置から図１１に示される位置まで没入することにより、鋼線通過部３０が回転軸６１のまわりに回転する。これにより、図７の二点鎖線の鋼線Ｗ２で示すように、鋼線Ｗの先端が、第２ベース壁部１３２に面する位置に移動する。

第２ベース壁部１３２に面する位置に鋼線Ｗの先端が移動した後、移動脚部１７０がアクチュエータ（図示略）により下方に押し下げられることにより、移動体１４０が、非クランプ位置からクランプ位置に移動する。これにより、第２ベース壁部１３２及び第２クランプ壁部１６１が、第２巻取溝１１２（図２参照）と対応する位置で鋼線Ｗをクランプするとともに、フォーマ１１０が拡径する。

図１２に示されるように、第２ベース壁部１３２及び第２クランプ壁部１６１により鋼線Ｗがクランプされた状態で、アクチュエータ２３が第２支持板２２をクランプ装置１２０から離間する位置に移動させる。このため、鋼線通過部３０の出口４１Ｂが一点鎖線で示される切断位置ＸＡよりも後方まで移動する。

その後、フォーマ１１０が回転することにより、第２巻取溝１１２に所定の回数の鋼線Ｗが巻き付けられる。第２巻取溝１１２に鋼線Ｗが巻き付けられた後、切断装置８０により鋼線Ｗが切断され、フォーマ１１０が縮径するとともに、移動体１４０がクランプ位置から非クランプ位置に移動する。これにより、鋼線Ｗの先端がクランプ装置１２０によりクランプされている状態が解除され、第２巻取溝１１２の形状に対応するビードコアが成形される。

この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）ビードコア成形装置１によれば、鋼線通過部３０が、回転軸６１のまわりに回転するように構成されているため、鋼線Ｗの先端を第１ベース壁部１３１から離れた位置から第１ベース壁部１３１に面する位置に移動させることができる。このため、クランプ装置１２０により鋼線Ｗの先端をクランプするとき、鋼線Ｗの先端がクランプ装置１２０と接触した状態で搬送方向に移動する構成と比較して、鋼線Ｗの先端とクランプ装置１２０との摩擦を低減することができる。このため、鋼線Ｗのゴム被膜が傷つきにくい。

（２）鋼線通過部３０には、鋼線Ｗが通過する案内路４１が形成されているため、鋼線通過部３０を回転軸６１のまわりに回転させることにより、鋼線Ｗをクランプ装置１２０に対して移動させることができる。このため、鋼線Ｗを直接的にクランプ装置１２０に対して移動させる構成と比較して、鋼線Ｗのゴム被膜が傷つきにくい。

（３）基部５０が本体部４０のうちの案内路４１の入口４１Ａ側の端部と連続して形成されている。このため、基部５０が本体部４０のうちの側面と連続して形成される構成と比較して、鋼線通過部３０の回転半径を長くすることができる。このため、単位回転角度あたりの鋼線Ｗの先端の移動量を大きくすることができる。

（４）例えば、予め形成されている溝に鋼線Ｗの先端を挿入してクランプする構成の場合、くせが付けられていることにより湾曲している鋼線Ｗが適切に溝に挿入されない、すなわち、鋼線Ｗが適切にクランプされないおそれがある。

この点、ビードコア成形装置１によれば、鋼線通過部３０が、回転軸６１のまわりに回転するように構成されている。一方、クランプ装置１２０の移動体１４０が、クランプ位置と非クランプ位置との間を移動可能に構成されている。このため、鋼線通過部３０が、くせが付けられている鋼線Ｗの先端を第１ベース壁部１３１又は第２ベース壁部１３２に面する位置に移動させた後に、第１クランプ壁部１５１又は第２クランプ壁部１６１により挟み込んでクランプすることができる。このため、くせが付けられている鋼線Ｗをより適切にクランプしやすい。

上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・鋼線移動部として、例えば鋼線Ｗを掴むことができるアームを装置本体２０に取り付けることもできる。そして、このアームにより鋼線Ｗの先端を直接掴んで鋼線Ｗの先端をベース壁部１３１，１３２から離れた位置からベース壁部１３１，１３２に面する位置に移動させることとしてもよい。このように、鋼線移動部の構成は、鋼線Ｗの先端をベース壁部１３１，１３２から離れた位置からベース壁部１３１，１３２に面する位置に移動させることができる構成であればよい。

・基部５０を本体部４０のうちの側面と対応する部分と連続して形成してもよい。
・第１ベース壁部１３１及び第１クランプ壁部１５１、又は、第２ベース壁部１３２及び第２クランプ壁部１６１を省略することもできる。

１…ビードコア成形装置、１０…案内装置、３０…鋼線通過部（鋼線移動部）、４０…本体部、４１…案内路、４１Ａ…入口、５０…基部、５１…第１軸孔（孔）、６１…回転軸、１１０…フォーマ、１２０…クランプ装置、１３１…第１ベース壁部（第２壁部）、１５１…第１クランプ壁部（第１壁部）。

Claims (2)

1. 鋼線が巻き付けられる巻取溝が周方向に形成されたフォーマと、
   前記フォーマに鋼線を案内する案内装置と、
   前記フォーマに取り付けられ、鋼線の先端をクランプするクランプ装置とを備え、
   前記クランプ装置は、鋼線を挟み込んでクランプする第１壁部及び第２壁部を備え、
   前記第１壁部は、前記第２壁部に対向する位置と前記第２壁部に対向しない位置との間を移動可能であり、
   前記案内装置は、鋼線の先端を前記第２壁部から離れた位置から前記第２壁部に面する位置に移動させる鋼線移動部、及び、前記第２壁部から離れた位置に前記鋼線移動部の回転中心となる回転軸を備え、
   前記鋼線移動部は、前記フォーマに搬送される鋼線が通過する案内路が形成され、前記回転軸のまわりに回転することにより、鋼線の先端を前記第２壁部から離れた位置から前記第２壁部に面する位置に移動させる
   ビードコア成形装置。
2. 前記鋼線移動部は、前記案内路が形成されている本体部、及び、前記本体部のうちの前記案内路の入口側の端部と連続して形成され、前記回転軸が挿入される孔が形成された基部を備える
   請求項１に記載のビードコア成形装置。
   

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