JPS63214434A - タイヤ用ビ−ドコアの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、タイヤの製造に用いるビードコアの製造方法
に関するものであり、特に複数本のビードワイヤを埋設
したシート状のストランドビードをビードフォーマの外
周面上に必要段数だけ巻取ってビードコアを製造する際
に、ストランドビードの端末のオーバーラツプ量をビー
ドコアの径、巻取段数に応じて調整できるようにしたタ
イヤ用ビードコアの製造方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、タイヤ用ビードコアを製造するに当たっては、ス
トランドゴムに複数本のビードワイヤを配列埋設して形
成したストランドビードをドラム状のビードフォーマの
外周面に複数段重ね巻きして形成している。この場合、
機械的強度をビードコアの全周に亘って均等とするため
にストランドビードの端末をオーバーラツプさせるよう
にしている。すなわち、先ず第４図Ａに示すように、ス
トランドビード１の先端１ａをホームポジションにある
ビード・フォーマ２に設けたワイヤチャック部３に喰え
込ませて保持した後、ビードフォーマを矢印Ａで示す方
向に回転させ、ストランドビードをビードフォーマの外
周面に巻取る。この場合、ストランドビード１には適当
なバックテンションが与えられているので押付は用のロ
ーラ４はビードフォーマ２から離間させておく。また、
カッタ５もストランドビード１から離間させておく。所
定の段数だけストランドビードｌをビードフォーマ２の
外周面に巻回して、第４図Ｂに示すようにチャック部３
がホームポジションに来たときにビードフォーマ２の回
転を停止させ、カッタ５を駆動してストランドビード１
を切断する。このとき、チャック部３からカッタ５まで
のストランドビードの長さがオーバーラツプ量となる。

次に、第４図Ｃに示すように押圧ローラ４をビードフォ
ーマ２に圧接させた状態でローラを矢印Ｂで示す方向に
回動させ、オーバーラツプ部分のストランドビードを巻
取体に圧着してビードコアを形成する。さらにローラ４
を第４図へに示す位置まで退避させた後、ビードコアを
ビードフォーマ２から取外して次の巻取りに備えるよう
にしている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した従来のビードコアの製造方法においては、スト
ランドビードをビードフォーマに巻付ける段数によって
ビードフォーマの回転を制御していた。すなわち、第４
図へに示す状態から、所定の段数だけストランドビード
ｌをビードフォーマ２に巻付けた後、すなわちビードフ
ォーマを所定の回転数だけ回転させた後にビードフォー
マを停止させ、ストランドビード１をカッタ５により切
断した後、ローラ４をビードフォーマに圧接させながら
回動させてオーバーラツプ分を巻き付けていた。したが
ってオーバーラツプ部分のストランドビードの長さは常
に一定であり、ビードコアの径に応じて調整することは
できなたった。換言すればビードコアの径が大きいとき
はストランドビードのオーバーラツプ部分が中心に対し
て張る角度ψ（以下オーバーラツプ角度とも言う）は小
さくなり、またビードコアの径が小さくなるとオーバー
ラツプ角度ψは大きくなるという現象があった。このオ
ーバーラツプ角度ψはビードの性能に大きな影響を与え
るが、従来ではビードコアの径、ストランドビードの巻
取段数などに応じて最適な値に設定することができず、
高品質のビードコアを製造することができない欠点があ
った。

また、従来のビードフォーマの駆動制御にはカム式、ギ
ア式が一般に採用されており、最近ではＤＣモータの駆
動を制御する方式も提案されているが、ビードフォーマ
を定位置で停止させるために複雑な定位置停止機構や機
械的な制動装置などが用いられており、装置が大形かつ
複雑になるとともに高価となる欠点があった。さらに、
巻取径による巻取速度コントロールはオペレータによる
手動設定であるため一定の生産量を確保するのに問題が
あり、生産性が低い欠点もあった。また、巻取時の加速
、減速も一つのパターンに従って行われていたため、ス
タート直後のチャック部からのストランドビードの抜け
によるトラブルの発生や巻取終了時におけるストランド
ビードの浮上がりによる不良品の発生など生産性を阻害
する要因を数多く内在していた。

また、オーバーラツプ部分を巻回体に巻付けるためにロ
ーラをビードフォーマに沿って回動させる機構が必要と
なり、構成が複雑で大形になる欠点もあった。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、ビードコアの径
、ストランドビードの巻取段数などに応じてストランド
ビードのオーバーラツプ角度ψを最適な値に調整するこ
とによって高品質のビードコアを製造することができる
方法を提供しようとするものである。

本発明の他の目的は、ビードフォーマの回転駆動モータ
をビードコアの径および巻取段数に応じてサーボ制御す
ることにより生産性を著しく向上することができるとと
もに機械的な制動機構や定位置停止機構を不要とし、構
成が簡単で安価なビード製造装置を用いて高品質なビー
ドコアを製造することができる方法を提供しようとする
ものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の方法は、複数本のビードワイヤをストランドゴ
ム中に配列埋設したストランドビードの先端をホームポ
ジションに位置するビードフォーマに設けたチャック部
により保持し、ビードフォーマを回転させてその外周面
にストランドビードを巻付け、ビードフォーマの最終巻
回中、ホームポジションの手前でビードフォーマを停止
させてストランドビードを切断した後、ストランドビー
ドのオーバーラツプ分を巻付けながらビードフォーマを
ホームポジションまで回転させることを特徴とするもの
である。

（作　用） 第１図Ａ−Ｃは本発明のタイヤ用ビードコアの製造方法
の順次の工程を示すものであり、第１図Ａに示すように
ストランドゴムに複数本のビードワイヤを配列埋設した
ストランドビード１１の先端１１ａを、ホームポジショ
ンにあるビードフォーマ１２に設けたチャック部１３に
喰え込ませて挟持する工程は第４図Ａに示した従来の方
法の工程と同じである。次にビードフォーマ１２を矢印
Δの方向に回転してストランドビード１１をビードフォ
ーマの外周面上に巻付ける。次に第１父日に示すように
最終段の巻付けが完了する前にビードフォーマ１２を停
止させる。すなわち、チャック部１３が第１図Ａに示す
ホームポジションに対して角度θだけ手前にあるときに
ビードフォーマ１２を停止させる。

本発明ではこの角度θを可変とすることによってオーバ
ーラツプされるストランドビードの長さを任意に調整す
ることができる。すなわち、角度θを小さくすることに
よってオーバーラツプ分の長さは長くなり、角度θを大
きくすることによってオーバーラツプ分の長さは短くな
る。このように、チャック部１３がホームポジションに
対して角度θだけ手前の位置に来たときにビードフォー
マ１２の回転を停止させた後、カッタ１５を駆動してス
トランドビード１１を切断する。

次に第１図Ｃに示すように押圧ローラ１４をビードフォ
ーマ１２に圧接させた状態でビードフォーマを矢印Ａで
示す方向に回転させ、切断されたストランドビードをビ
ードフォーマ１２に巻き付ける。

第１図Ｃではストランドビード１１のオーバーラツプ角
度ψを示しである。

本発明では上述したように第１父日に示す角度θを調整
することによりストランドビードのオーバーラツプ量を
調整することができるが、この角度θは所望のオーバー
ラツプ量に対して次式に従って決めることができる。

ここに、Ｄはビードコアの直径、Ｗはオーバーラツプさ
せるべきストランドビード部分の長さ、ｌは第１図Ｂに
おいてカッタ１５によって切断したとに等しい。このよ
うに本発明ではビードコアの径、ストランドビードの巻
取段数などによって決まる最適のオーバーラツプ量Ｗが
得られるように角度θを設定してビードフォーマを停止
させるので、常に最適のオーバーラツプ角度ψが得られ
ることになる。また、ビードフォーマをビードコア径、
巻取段数によって予め設定されるプロセスパターンにし
たがってサーボ制御することにより、機械的な制動機構
や、定位置停止機構は不要となり、製造装置の簡素化右
よび低廉化が図れるとともに高精度で複雑な制御も可能
となるため生産性が向上し、高品質のビードコアが得ら
れることになる。

（実施例） 第２図は本発明によるビードコアの製造方法を実施する
装置の一実施例の全体の構成を示す図である。ストラン
ドビード２１をビードフォーマ２２の外周面に巻付ける
ためにビードフォーマは取付フランジ２３を介して主軸
２４の一端に連結し、この主軸を軸受２５．２６により
回転自在に支承する。主軸２４の他端にはプーリ２７を
固着し、このプーリをタイミングベルト２８を介して駆
動側プーリ２９に連結する。このプーリ２９は減速機構
３０およびカブプリング３１を経て駆動モータ３２の駆
動軸に連結する。

またストランドビードのオーバーラツプ部分を巻回体に
圧接するためのローラ３３を回転自在に支持するフレー
ム３４をシリンダ３５のプランジャに連結する。また、
このシリンダ３５を支持するベースプレート３６を上下
動可能に装着し、ナツト３７およびリードねじ３８によ
り上下動させるようにする。このためリードねじ３８は
傘歯車３９．４０を介して可逆モータ４１に連結する。

上述したモータ３２、シリンダ３５、モータ４１および
カッタ（第２図では図示していない）を制御するために
操作盤４２、主制御盤４３、サーボコントローラ４４、
モータサーボユニット４５およびモータ３２に連結した
ロークリエンコーダ４６を設ける。操作盤４２には、ス
トランドビードの巻取段数指令を与える入力器４２ａお
よびビードコアの径指令を与える人力器４２ｂを設ける
とともにホームポジションスイッチ、スタートスイッチ
、停止スイッチなど巻取機の動作を指令するための操作
部材を設ける。

巻取段数指令およびビードコアの径指令はプロセス指令
としてライン４７ａを経て主制御盤４３に供給し、スタ
ート指令、停止指令などは動作指令としてライン４７ｂ
を経て同じく主制御盤４３に供給する。

主制御盤４３ではプロセス指令を受けて第１図に就き上
述した角度θを決定する。この決定方法としては、種々
の巻取段数およびビードコア径に対して予め角度θを記
憶しておき、人力されたプロセス指令に応じて、テーブ
ルルックアップ方式によって所定の角度θを選択する方
式を採用したり、入力されたプロセス指令に基づいて演
算を行って角度θを導いたりすることができる。後者の
場合には、所望のオーバーラツプ量Ｗは予め記憶してお
いてもよいし、操作盤４２を介して入力してもよい。こ
のようにして設定した角度θの情報は巻取段数およびビ
ードコア径などの情報と一緒にプロセスデータメモ’Ｊ
　４３ａに記憶する。このプロセスデータはライン４８
ａを経てサーボコントローラ４４に供給する。

ビードフォーマ２２の主軸２４には所定回転角度位置を
検出するために近接体４９ａ、　４９ｂを設けるととも
にこれに接近して近接スイッチ５０ａ、　５０ｂを配置
する。第１の近接スイッチ５０ａはビードフォーマ２２
がホームポジションにあることを検知するもので、その
出力信号はスタート位置確認信号としてライン５１ａを
経て主制御盤４３に供給する。また、第２の近接スイッ
チ５０ｂはビードフォーマ２２に設けたワイヤチャック
部（第１図参照）がホームポジションのやや手前に位置
することを検出するもので、この近接スイッチ５０ｂの
出力信号はライン５１ｂ　ヲ経てサーボコントローラ４
４に供給する。

ビードフォーマ２２の駆動モータ３２に連結したロータ
リエンコーダ４６の出力信号はビードフォーマの回転量
を表わし、これをライン５２を介してサーボコントロー
ラ４４に供給する。このサーボコントローラ４４にはさ
らにライン４８ｂを介して主制御盤４３から位置決め開
始指令を供給する。またサーボコントローラ４４はライ
ン４８ｃを介して主制御盤４３に位置決め完了信号を供
給する。サーボコントローラ４４はさらにライン５３ａ
〜５３Ｃを介してモータサーボユニット４５にスタート
指令、速度制御データおよび位置制御データを供給する
。主制御ａ４３はライン５４ａ〜５４ｃを経てシリンダ
３５の駆動信号、モータ４１の駆動信号およびカッタ駆
動信号を供給する。また、モータサーボユニット４５は
ライン５４を経てモータ３２の駆動信号を供給する。本
例ではこのモータ３２は直流モータを以て構成する。

次に、上述した構成の巻取機の動作を第３図に示す運転
パターンをも参照して説明する。

先ず、取付フランジ２３には所望の径のビードフォーマ
２２が取付けられているものとする。オペレ−夕が製造
すべきビードコアの巻取段数およびビードコア径を操作
盤４２０入力器４２ａ、　４２ｂを用いて人力すると、
プロセス指令が主制御盤４３に供給される。主制御盤４
３ではこのプロセス指令に基づいて角度θを設定すると
ともにモータ３２の運転パターンを設定する。これらの
プロセスデータはサーボコントローラ４４に供給する。

さらに、主制御盤４３は先ずモータ駆動信号を出力し、
モータ４１を駆動し、シリンダ３５の位置をビードフォ
ーマ２２の径に合うように調整する。停止状態において
は、抑圧ローラ３３はビードフォーマ２２から離間した
退避位置にあるとともにカッタも不作動位置にあるもの
とする。

次に操作盤４２のホームポジションスイッチを操作する
と主制御盤４３に動作指令が供給される。主制御盤４３
はサーボコントローラ４４ヘホームポジシヨン開始指令
を供給し、モータ３２を駆動してビードフォーマ２２を
所定の方向に回転させ、ビードフォーマを所定のホーム
ポジションで停止させ、位置決め完了信号を主制御盤４
３に供給する。このようにして準備を完了する。

次に、操作盤４２のスタートスイッチを操作すると、主
制御盤４３に動作指令が供給される。主制御盤４３はサ
ーボコントローラ４４へ位置決め開始指令を供給する。

次に、図示していない搬送機構によってストランドビー
ド２１を繰出し、その先端をビードフォーマ２２に設け
たチャック部に喰え込ませる。次に、サーボコントロー
ラ４４はモータサーボユニット４５にスタート指令、位
置制御データ、速度制御データをライン５３ａ〜５３Ｃ
を経て送り、所定の運転パターンにしたがってモータ３
２を駆動する。

第３図はモータ３２の運転パターンの一例を示すもので
ある。先ず時刻ｔ。においてモータ３２を起動し、時刻
ｔｌまでは緩やかに加速するよ、うにしている。これに
よってチャック部からストランドビードが抜は出るのを
有効に防止することができる。

時刻ｔ１からｔ２までは急速な加速を行い、作業能率を
向上している。時刻ｔ２からｔ３までは定速回転を行い
、時刻ｔ３から減速モードに入り、時刻り、で停止させ
る。この減速モードの開始時刻ｔ、は、プロセスデータ
によって与えられるが、本発明では第１図に就き上述し
たようビードフォーマ２２の最終回転においてチャック
部がホームポジションに対して角度θだけ手前の位置で
停止するようにする。

このため、ロークリエンコーダ４６からの信号をサーボ
コントロールユニット４４に供給し、ビードフォーマの
回転位置を絶えず確認している。時刻ｔ４においてビー
ドフォーマ２２が停止した後主制御盤４３はカッタ駆動
信号を出力し、カッタを駆動してストランドビード２１
を切断する。また、主制御盤４３はシリンダ３５の駆動
信号を出力し、そのプランジャを突出させ、押圧ローラ
３３をストランドビード巻回体に圧接させる。

次にモータサーボユニット４５は時刻ｔ、において、再
びモータ３２を駆動させ、時刻Ｌ６まで加速する。

この加速は高速加速とし、時刻ｔ６にふいて定速運転に
切換える。この定速回転中、時刻ｔ、において近接スイ
ッチ５０ｂが信号を出力するとサーボコントロールに割
込みをかけ、停止モードとする。この停止モードでは、
時刻ｔ６から減速を開始し、時刻ｔ、において停止させ
る。このとき、ビードフォーマ２２が丁度ホームポジシ
ョンとなるようにする。

このようにして１巻取サイクルを終了する。巻取が終了
したら巻取られたビードコアをビードフォーマ２２から
取外し、次のビードコアの製造に備える。

本例では、上述したようにビードフォーマの回転位置を
検出し、予め決めた運転パターンにしたがってモータ制
御を行なっているため、従来のように定位置停止機構や
制動機構が不要となり、構成は簡単で安価となる。また
、近接スイッチ５０ｂから信号が出力される時刻ｔ、か
ら停止する時刻ｔ。

までの運転モードは角度θの値によらず、オーバーラツ
プ量とは無関係に設定できるので−ｉ制御そのものも簡
単となる。

°　本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
種々の変更を加えることができる。

例えば上述した実施例では押圧ローラ３３はビードフォ
ーマ２２の径方向にのみ移動し得るものとしたが、これ
をビードフォーマの円周方向にも移動可能とし、円周方
向において予め所定の位置に設定しておくこともできる
。

（発明の効果） 上述したように本発明においては、ビードフォーマの最
終巻取回転中、ホームポジションに対して角度θだけ手
前でビードフォーマを停止させてストランドビードを切
断するので、この角度θを調整することによりオーバー
ラツプ量を任意に制御することができ、したがって巻取
段数やビードコア径に応じて最適のオーバーラツプ量を
得ることができ、高品質のビードコアを製造することが
できる。

また、ビードフォーマの回転角度位置を検出し、これに
よってサーボコントロールしているので、従来のように
定位置停止機構や制動機構が不要となり、構成は簡素化
されるとともに価格も安価となる。

さらにオーバーラツプ部分を巻付けたときにビードフォ
ーマは次のビードフォーマの製造のためのホームポジシ
ョンとなっているため、従来のようにオーバーラツプ部
分を巻付けるための複雑な構成の押圧ローラが不要とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ−Ｃは本発明によるタイヤ用ビードコアの製造
方法の基本的構成を示す図、 第２図は本発明による製造方法を実施する装置の一例の
構成を示す図、 第３図は同じくその運転パターンを示す図、第４図へ〜
Ｃは従来のビードコア製造方法の順次の工程を示す図で
ある。 １１・・・ストランドビード　１２・・・ビードフォー
マ１３・・・チャック部　　　　１４・・・押圧ローラ
１５・・・カッタ く −さ ｆ：ｃ４Ｃ，） 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数本のビードワイヤをストランドゴム中に配列埋
   設したストランドビードの先端をホームポジションに位
   置するビードフォーマに設けたチャック部により保持し
   、ビードフォーマを回転させてその外周面にストランド
   ビードを巻付け、ビードフォーマの最終巻回中、ホーム
   ポジションの手前でビードフォーマを停止させてストラ
   ンドビードを切断した後、ストランドビードのオーバー
   ラップ分を巻付けながらビードフォーマをホームポジシ
   ョンまで回転させることを特徴とするタイヤ用ビードコ
   アの製造方法。 ２、製造すべきビードコアの直径をＤ、オーバーラップ
   すべきストランドビードの長さをＷ、切断され、巻回さ
   れていないストランドビードの長さをｌとするとき、前
   記ビードフォーマの最終巻回中、ビードフォーマがホー
   ム ポジションに対して角度θ＝ｌ−Ｗ／πＤだけ手前の角
   度位置でビードフォーマを停止させることを特徴とする
   特許請求の範囲１記載のタイヤ用ビードコアの製造方法
   。 ３、前記ビードフォーマの回転量および回転速度を製造
   すべきビードコアの予め設定された巻取段数および径に
   応じてサーボコントロールすることを特徴とする特許請
   求の範囲１記載のタイヤ用ビードコアの製造方法。