JP6695687B2 - ビード部材製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、環状のビードコアの外周側に環状のビードフィラーを成形してビード部材を製造するビード部材製造方法に関する。

空気入りタイヤのビード部には、環状のビードコアが設けられ、そのビードコアのタイヤ径方向外側にビードフィラーが設けられている。空気入りタイヤの成形方法として、予めビードコアとビードフィラーを一体化してビード部材を製造しておき、このビード部材を他のタイヤ構成部材と組み合わせて成形する方法がある。

ビード部材は、図９に示すように、成形テーブルの成形面３００に固定したビードコア１００の外周側に、押出機の口金から吐出されたゴムを巻き付けてビードフィラー２００を成形して製造される。このとき、例えば、図９のようにビードコア１００の断面形状が六角形の場合、ビードコア１００の幅方向側面１００ａと成形面３００との間の狭い空間には、ゴムが入り込みにくく、ビードコア１００の幅方向側面１００ａとビードフィラー２００との間に隙間を生じやすい。その結果、空気入りタイヤを成形する際に、エア入りやビードコアとビードフィラーの接着不良といった問題を引き起こす。

下記特許文献１には、ビードコア及びビードフィラーを組付けてビード部を形成するタイヤの製造方法において、リボン状のビードフィラーゴムを巻回して、ビードコアの幅方向内側の領域のうちの前記ビードコアと接触する部分のみに、第一のビードフィラー領域を形成する工程と、形成された第一のビードフィラー領域に対し、ビードコアを幅方向外側から幅方向内側に向かって移動させて、第一のビードフィラー領域の幅方向外側にビードコアを組み付ける工程と、リボン状のビードフィラーゴムを巻回して、残りのビードフィラー領域を形成する工程と、を含むタイヤの製造方法が記載されている。

また、下記特許文献２には、環状のビードコアおよび環状のビードフィラーが一体化されたビードコア組立体の成形方法において、ビードフィラーは第１ゴム体および第２ゴム体を含み、リボン状ゴム材を支持部材上で巻回して環状の第１ゴム体を成形する第１成形工程と、リボン状ゴム材をビードコア上で巻回して環状の第２ゴム体を成形する第２成形工程と、第１成形工程後にビードコアおよび第２ゴム体を支持部材上の第１ゴム体と一体化する一体化工程と、を含むビードコア組立体の成形方法が記載されている。

特許文献１及び２の方法によれば、予め成形した第一のビードフィラー領域又は第１ゴム体の上にビードコアを組み付けるため、ビードコアの幅方向側面とビードフィラーとの間の隙間を理論上無くすことができる。しかしながら、第一のビードフィラー領域又は第１ゴム体の形状に沿わしてビードコアを正確に配置するのは難しく、ビードコアの幅方向側面とビードフィラーとの間に隙間を生じるおそれがある。

特許第５５７７１７２号公報 特許第４５８８５９４号公報

そこで、本発明の目的は、ビードコアの幅方向側面とビードフィラーとの間の隙間をなくしたビード部材を製造することができるビード部材製造方法を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明のビード部材製造方法は、環状のビードコアの外周側に環状のビードフィラーを成形してビード部材を製造するビード部材製造方法であって、
ビードコアを成形テーブルの成形面上に配置する工程と、
配置された前記ビードコアの外周面のうち前記成形面に対向していない側面よりも幅方向外方域に第１のゴムを巻き付けて第１ビードフィラー部を成形する工程と、
前記ビードコア及び前記第１ビードフィラー部を裏返して、成形面上に再配置する工程と、
前記ビードコア及び前記第１ビードフィラー部の外周側に第２のゴムを巻き付けて第２ビードフィラー部を成形してビードフィラーを成形する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明に係るビード部材製造方法において、前記第１ビードフィラー部を成形する工程は、成形する前記第１ビードフィラー部の断面形状に対応する吐出口部形状を有する口金から吐出された前記第１のゴムを前記ビードコアに巻き付ける工程を含むことが好ましい。

本発明に係るビード部材製造方法において、前記ビードコア及び前記第１ビードフィラー部を裏返して再配置する工程は、前記ビードコア及び前記第１ビードフィラー部を前記成形テーブルから外して裏返した後、別の成形テーブルの成形面上に配置する工程を含むことが好ましい。

かかる構成によるビード部材製造方法の作用効果を説明する。この構成によれば、ビードコアの外周面のうち成形面に対向していない側面よりも幅方向外方域に第１ビードフィラー部を予め成形した後、ビードコア及び第１ビードフィラー部を裏返して第２ビードフィラー部を成形することでビードフィラーを成形するため、ビードコアの幅方向側面と成形面との間の空間にゴムを注入する必要がなく、ビードコアの幅方向側面とビードフィラーとの間の隙間をなくすことができる。

ビード部材の断面図 ビード部材製造装置の概略構成を示す側面図 第１の口金の平面図及び正面図 第２の口金の平面図 ビード部材の製造工程を説明するための説明図 別実施形態に係るビード部材の断面図 別実施形態に係るビード部材の製造工程を説明するための説明図 別実施形態に係るビード部材の製造工程に用いられるセグメントの断面図 別実施形態に係るビード部材の製造工程を説明するための説明図 従来技術によって製造されたビード部材の断面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１はビード部材の断面図である。本発明に係るビード部材は、環状のビードコア１の外周側に環状のビードフィラー２を成形することにより製造される。

本実施形態のビードコア１は、断面形状が六角形となっている。本実施形態では、図１に示すような断面六角形状のビードコア１の外周側、具体的には外周面１ａに接するようにビードフィラー２を成形する例を示す。ビードコア１の外周面１ａは、径方向最外方にあるコア上面１１と、コア上面１１の幅方向両側にあるコア側面１２，１３とで構成されている。なお、ビードコア１の外周面１ａとは、ビードコア１の最大幅位置よりも径方向外方にある面とする。また、ビードコア１の内周面１ｂとは、ビードコア１の最大幅位置よりも径方向内方にある面とする。

ビードフィラー２は、断面形状が略三角形となっている。ビードフィラー２は、第１ビードフィラー部２１と第２ビードフィラー部２２とで構成されている。第１ビードフィラー部２１は、コア側面１２よりも幅方向外方域を含む領域に成形される。本実施形態の第１ビードフィラー部２１は、コア上面１１の一部にも接している。第２ビードフィラー部２２は、ビードフィラー２のうち第１ビードフィラー部２１以外の部分である。

図２はビード部材製造装置の概略構成を示す側面図であり、一部を断面図で示している。製造装置は、回転自在の成形テーブル３と、２つの押出機４，５とを備えている。成形テーブル３は、略円盤状をしており、図２に矢印で示すように回転軸３１の周りを回転することができる。成形テーブル３は、不図示のモータにより回転駆動され、モータの回転数を制御することで成形テーブル３の回転数を自在に制御することができる。なお、成形テーブル３の回転方向は、図に示した方向に限られるものではない。また、成形テーブル３は、本実施形態のように水平面内で回転するものに限定されず、鉛直面内で回転するようにしてもよい。

成形テーブル３には、環状のビードコア１が固定される。成形テーブル３の成形面３ａの上には、ビードコア１を固定するためのセグメント３２が設けられている。セグメント３２は、平面視で円弧状をしており、成形面３ａの周方向に沿って等間隔に複数設けられている。セグメント３２は、不図示のエアシリンダーによって成形面３ａの径方向に沿って移動可能であり、セグメント３２が径方向外側に向かって移動することで、ビードコア１の内周面１ｂを押圧して固定することができる。一方、セグメント３２が径方向内側に向かって移動することで、ビードコア１の固定が解除される。セグメント３２の外周面は、ビードコア１の内周面１ｂに対応した形状となっている。

押出機４，５は、不図示の押出機駆動手段により、成形テーブル３に対する相対位置が変更される。押出機４，５は、公知の構成であり詳細な説明は省略するが、主として、ゴム材料が投入されるホッパーと、ゴム材料に熱を与えながら前方に送り出すスクリューと、スクリューを内蔵する円筒状のバレルと、スクリューを駆動する駆動装置とを備える。スクリューの駆動及び回転速度は制御装置により制御され、ゴムの押出速度を制御することができる。

第１の押出機４は、先端に第１の口金４１を備えている。図３Ａに第１の口金４１の平面図及び正面図を示す。第１の口金４１は、その先端に形成された吐出口４１ａから第１のゴムＲ１が吐出される。吐出口４１ａの形状は、第１ビードフィラー部２１の断面形状に対応しており、第１の口金４１の吐出口４１ａから吐出された第１のゴムＲ１の断面形状は、第１ビードフィラー部２１の断面形状と同じである。

第２の押出機５は、先端に第２の口金５１を備えている。図３Ｂに第２の口金５１の平面図を示す。第２の口金５１は、その先端に形成された吐出口から第２のゴムＲ２が吐出される。第２の口金５１の先端は、ビードコア１、第１ビードフィラー部２１及び成形面３ａとともに、第２ビードフィラー部２２の断面形状に対応する空間を形成し、第２の口金５１の吐出口から吐出された第２のゴムＲ２を所望の断面形状を有する第２ビードフィラー部２２に成形できる。

次に、ビード部材の製造方法について説明する。図４にビード部材を製造する工程を概略的に示す。

まず、図４（ａ）に示すように、ビードコア１を成形テーブル３の成形面３ａ上に配置し、セグメント３２によりビードコア１を固定する。

次いで、図４（ｂ）に示すように第１の押出機４を成形テーブル３に前進させ、ビードコア１の幅方向外方域に第１の口金４１の先端を接近させる。

第１の口金４１の先端をビードコア１に接近させた後、図４（ｃ）に示すように、成形面３ａを回転させながら第１の口金４１の吐出口４１ａから第１のゴムＲ１を吐出する。これにより、ビードコア１の外周面１ａのうち成形面３ａに対向していない側面（本実施形態ではコア側面１２）よりも幅方向外方域に第１のゴムＲ１を巻き付けて第１ビードフィラー部２１を成形する。第１ビードフィラー部２１を成形後、第１の押出機４を後退させる。

次いで、図４（ｄ）に示すように、ビードコア１及び第１ビードフィラー部２１を成形テーブル３から外して上下を裏返して、成形面３ａ上に再配置する。このとき、ビードコア１に対応してセグメント３２も上下を裏返した形態となっている。

次いで、図４（ｅ）に示すように第２の押出機５を成形テーブル３に前進させ、第２の口金５１を成形テーブル３に接近させる。

第２の口金５１を成形テーブル３に接近させた後、図４（ｆ）に示すように、成形面３ａを回転させながら第２の口金５１の吐出口から第２のゴムＲ２を吐出する。これにより、ビードコア１及び第１ビードフィラー部２１の外周側に第２のゴムＲ２を巻き付けて第２ビードフィラー部２２を成形する。最後に、第２ビードフィラー部２２を成形後、第２の押出機５を後退させる。

＜別実施形態＞
（１）前述の実施形態では、ビードコア１の断面形状を六角形としているが、円形、楕円形、台形等としてもよい。ただし、ビードフィラー２は、ビードコア１の外周面との間に隙間が生じないような形状に成形される。

（２）前述の実施形態では、ビードコア１のコア上面１１が成形面３ａに垂直な方向から径方向に傾斜しているが、ビードコア１の配置はこれに限定されず、ビードコア１のコア上面１１が成形面３ａに対して垂直となるように配置してもよい。

（３）前述の実施形態では、ビードフィラー２が第１ビードフィラー部２１と第２ビードフィラー部２２とを備えているが、ビードフィラー２は、図５に示すような第３ビードフィラー部２３を更に備えてもよい。また、第１ビードフィラー部２１、第２ビードフィラー部２２、第３ビードフィラー部２３は、すべて同じゴムで成形されても、すべて異なるゴムで成形されてもよい。

（４）前述の実施形態では、２つの押出機４，５を用いる例を示したが、１つの押出機を用いて口金を交換するようにしてもよい。

（５）第１ビードフィラー部２１を成形後、ビードコア１及び第１ビードフィラー部２１を裏返して再配置する工程は、ビードコア１及び第１ビードフィラー部２１を成形テーブル３から外して裏返した後、成形テーブル３とは別の成形テーブルの成形面上に配置する工程を含むようにしてもよい。具体的な工程について、図６を用いて説明する。図６（ａ）は、第１ビードフィラー部２１を成形後、第１の押出機４を後退させた状態を示す。次いで、図６（ｂ）に示すように、ビードコア１と第１ビードフィラー部２１を成形テーブル３から外す。次いで、図６（ｃ）に示すように、ビードコア１と第１ビードフィラー部２１を成形テーブル３とは別の成形テーブル６の上方に配置する。成形テーブル６の成形面６ａの上には、ビードコア１を固定するためのセグメント６２が設けられている。このセグメント６２は、セグメント３２を裏返した形状となっている。次いで、図６（ｄ）に示すように、セグメント６２によりビードコア１を成形テーブル６の成形面６ａ上に固定する。

（６）製造工程中にセグメントを裏返したりテーブルを交換したりする必要がないように、第１ビードフィラー部２１を成形する際の姿勢と、第２ビードフィラー部２２を成形する際の姿勢の両方の姿勢のビードコア１を一つのセグメントで固定するようにしてもよい。図７（ａ）はセグメントの一例を示す断面図である。セグメント７の外周面には、２個の外端、４個の窪みが設けられており、成形面３ａに近い方から順に成形面側外端７０、第１窪み７１、第２窪み７２、第３窪み７３、第４窪み７４、成形面逆側外端７５とする。図７（ｂ）は、第１ビードフィラー部２１を成形する際のビードコア１の状態を示しており、ビードコア１の内周面にある３点が第１窪み７１、第３窪み７３、及び成形面逆側外端７５にて固定されている。図７（ｃ）は、第２ビードフィラー部２２を形成する際のビードコア１の状態を示しており、ビードコア１の内周面にある３点が成形面側外端７０、第２窪み７２、及び第４窪み７４にて固定されている。以上のように、一つのセグメント７にて両方の姿勢のビードコア１を固定することができるため、製造工程中に成形テーブル３とセグメント７を交換する必要がない。図８にセグメント７を用いた製造工程を概略的に示す。詳細については説明を省略するが、図８（ｃ）に示すように、ビードコア１を裏返して再配置する際に、セグメント７を裏返す必要はない。

１ ビードコア
１ａ ビードコアの外周面
２ ビードフィラー
３ａ 成形面
１１ コア上面
１２ コア側面
１３ コア側面
２１ 第１ビードフィラー部
２２ 第２ビードフィラー部
Ｒ１ 第１のゴム
Ｒ２ 第２のゴム

Claims (3)

1. 環状のビードコアの外周側に環状のビードフィラーを成形してビード部材を製造するビード部材製造方法であって、
   ビードコアを成形テーブルの成形面上に配置する工程と、
   配置された前記ビードコアの外周面のうち前記成形面に対向していない側面よりも幅方向外方域に第１のゴムを巻き付けて第１ビードフィラー部を成形する工程と、
   前記ビードコア及び前記第１ビードフィラー部を裏返して、成形面上に再配置する工程と、
   前記ビードコア及び前記第１ビードフィラー部の外周側に第２の口金から吐出された第２のゴムを巻き付けて第２ビードフィラー部を成形してビードフィラーを成形する工程と、を含み、
   前記第２ビードフィラー部は、前記第２の口金の先端と、前記ビードコア及び前記第１ビードフィラー部の外周側と、前記成形面とで形成される前記第２ビードフィラー部の断面形状に対応する空間に、前記第２の口金から前記第２のゴムを吐出して成形される、ことを特徴とするビード部材製造方法。
2. 前記第１ビードフィラー部を成形する工程は、
   成形する前記第１ビードフィラー部の断面形状に対応する吐出口部形状を有する第１の口金から吐出された前記第１のゴムを前記ビードコアに巻き付ける工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のビード部材製造方法。
3. 前記ビードコア及び前記第１ビードフィラー部を裏返して再配置する工程は、
   前記ビードコア及び前記第１ビードフィラー部を前記成形テーブルから外して裏返した後、別の成形テーブルの成形面上に配置する工程を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のビード部材製造方法。

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