WO2013153642A1 - ビードリング巻取機 - Google Patents

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WO2013153642A1
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guide roller
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bead ring
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Inventor
喜八郎 西田
Original Assignee
不二精工 株式会社
不二商事 株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/48—Bead-rings or bead-cores; Treatment thereof prior to building the tyre
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/02—Winding-up or coiling
    • B21C47/04—Winding-up or coiling on or in reels or drums, without using a moving guide
    • B21C47/06—Winding-up or coiling on or in reels or drums, without using a moving guide with loaded rollers, bolts, or equivalent means holding the material on the reel or drum
    • B21C47/063—Winding-up or coiling on or in reels or drums, without using a moving guide with loaded rollers, bolts, or equivalent means holding the material on the reel or drum with pressure rollers only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/48—Bead-rings or bead-cores; Treatment thereof prior to building the tyre
    • B29D2030/487—Forming devices for manufacturing the beads

Definitions

  • the present invention relates to a bead ring winder for forming a bead ring used for vehicle tires and the like.
  • Patent Document 1 The alignment groove described in Patent Document 1 is composed of a circumferential groove for winding the wire by one turn along the circumferential direction of the bead former and an oblique groove formed between adjacent circumferential grooves.
  • the oblique groove guides the wire wound up in one circumferential groove to the adjacent circumferential groove.
  • Patent Document 1 also discloses an alignment groove formed in a spiral shape. According to this structure, a wire is wound up helically on a bead former.
  • the innermost wire is not aligned at the winding start position and the winding end position, and the winding state may be disturbed, and the wire wound outside the innermost wire is easily broken.
  • the inner peripheral wire is thus collapsed, the inner peripheral length of the bead ring varies.
  • the wire is wound spirally as a whole, the wire is disposed in a direction inclined with respect to the axis of the bead ring.
  • the inner peripheral length of a bead ring varies, or a wire is inclined and arranged. For this reason, there is a possibility that the gripping function of the tire bead portion, which is the original function of the bead ring, may be impaired.
  • An object of the present invention is to provide a bead ring winder capable of winding a wire without disturbing the winding state when the bead ring is wound.
  • a rotating body that is rotatable about an axis is provided, and an annular winding portion is provided on the outer peripheral surface of the rotating body.
  • a bead ring winder is provided in which a plurality of alignment grooves for aligning the wires are formed.
  • the winding portion has a groove-less portion so as to straddle the alignment groove.
  • the wire when the innermost wire is wound around the winding portion in accordance with the rotation of the rotating body, the wire is wound approximately one turn along one alignment groove and then has no groove. Transition to the next alignment groove in the section. Thereby, the pitch feed of the wire between the alignment grooves is smoothly performed in the non-groove portion. Therefore, the winding state can be taken up without disturbing the winding state while the innermost wires are aligned. As a result, the wire wound around the outermost wire is not broken. For this reason, the bead ring having a stable inner peripheral length can be wound at high speed.
  • a plurality of divided bodies divided in the circumferential direction are provided on the outer peripheral surface of the rotating body so as to be movable in the radial direction of the rotating body. It is preferable that the non-grooved portion is provided at the end in the wire winding direction of one of the plurality of divided bodies.
  • the width of the interval between the adjacent divided bodies including the grooveless portion is in the range of 30 to 110 mm, and the circumferential length of the grooveless portion is 40 to 80 of the width. % Value is preferred.
  • a guide roller is disposed on the upstream side of the grooveless portion and between the divided body having the grooveless portion and the other divided body adjacent to the divided body.
  • the roller preferably guides the feeding of the wires in the row direction.
  • the guide roller is configured to be movable along the axial direction of the rotating body, and another guide roller for guiding the wire to the guide roller is provided upstream of the guide roller in the wire traveling direction. It is preferable that the another guide roller provided is movable along the axial direction integrally with the guide roller.
  • a pressure roller for pressing the wire toward the winding portion is provided on the downstream side of the guide roller.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. Sectional drawing which shows the relationship between a clamp roller and a wire. Sectional drawing which shows the relationship between a guide roller and a wire. Sectional drawing which shows the relationship between a press roller and a wire. Sectional drawing which shows the relationship between a press roller and a wire.
  • the partial front view which shows the state by which a wire is wound up by a winding part.
  • the partial front view which shows the state which winding of the wire with respect to the winding-up part advanced.
  • the rotating body 21 is supported so as to be rotatable about a horizontal axis 22 that is a central axis (uniaxial line) of the rotating body 21 with respect to a frame (not shown).
  • the rotating body 21 is rotated counterclockwise in FIG. 1 by a motor (not shown).
  • a plurality of divided bodies 23A to 23D are provided on the outer peripheral surface of the rotating body 21, .
  • Each of the divided bodies 23A to 23D is arranged at an interval in the circumferential direction of the rotating body 21 and is formed in an arc shape.
  • the divided bodies 23A to 23D are moved inward or outward along the radial direction of a circle having the horizontal axis 22 as the center by a drive mechanism such as a motor or an air cylinder (not shown).
  • a winding part 23 for winding the wire W is provided on the outer peripheral surface of each of the divided bodies 23A to 23D.
  • the winding unit 23 is disposed in the annular region of each of the divided bodies 23A to 23D.
  • the wire W is configured by covering the outer peripheral surface of a metal wire such as steel with rubber.
  • each of the divided bodies 23A to 23D is formed with a recess 24 for forming a bead ring by winding the wire W in a plurality of rows and a plurality of steps.
  • a plurality of alignment grooves 25 for guiding the innermost peripheral wire W and aligning them at equal intervals are formed on the inner bottom of the recess 24.
  • the alignment groove 25 has a substantially semicircular cross section.
  • two adjacent divided bodies 23 ⁇ / b> A and 23 ⁇ / b> B are disposed at the end of the wire winding end in the recess 24 of one divided body 23 ⁇ / b> A among the plurality of divided bodies 23 ⁇ / b> A to 23 ⁇ / b> D.
  • a groove-less portion 26 is formed so as to straddle the alignment grooves 25. As shown by a chain line in FIG. 2, when the innermost peripheral wire W is wound around the recess 24, the wire W is wound approximately one turn along one alignment groove 25, and then the groove-less portion 26. At the next alignment groove 25.
  • the value of the width L (dimension in the circumferential direction of the rotating body 21) L between a pair of adjacent divided bodies 23A and 23B including the grooveless portion 26 is set within a range of 30 to 110 mm. , Preferably in the range of 40 to 90 mm, more preferably in the range of 50 to 80 mm, and most preferably 70 mm. In this case, from the viewpoint of wire winding stability, the circumferential length of the groove-free portion 26 is preferably 40% or more of the width L.
  • the rotating body 21 is provided with a clamp 27 for clamping the winding start end portion of the wire W.
  • the clamp 27 is disposed on the upstream side of the grooveless portion 26. That is, the clamp 27 is disposed between the divided body 23A having the grooveless portion 26 and another divided body 23B adjacent to the divided body 23A.
  • the clamp 27 is opened and closed in the width direction (the axial direction of the horizontal shaft 22) by a driving mechanism such as a cylinder (not shown), and clamps the starting end of the wire W when closed.
  • a first support plate 33 is supported on a frame (not shown) above the rotating body 21 so as to be movable in the radial direction of the rotating body 21.
  • the first support plate 33 is supported so as to be movable along the horizontal axis 22 via a pair of guide rods 34.
  • a first guide roller 35 is supported at the lower end of the first support plate 33 so as to be rotatable about an axis parallel to the horizontal shaft 22.
  • a groove 35 a is formed on the outer peripheral surface of the first guide roller 35. The groove 35 a guides the wire W to a predetermined position in the recess 24.
  • a second guide roller 38 as another guide roller is rotatable at the lower end of the first support plate 33 around an axis parallel to the rotation axis of the first guide roller 35. It is supported by.
  • the second guide roller 38 is adjacent to the first guide roller 35 on the upstream side in the wire traveling direction.
  • the second guide roller 38 is formed with a guide groove 38 a for guiding the wire W to the first guide roller 35.
  • the first support plate 33 is connected to a driving mechanism 39 for traversing the first guide roller 35 and the second guide roller 38 by pitch-feeding the wires W.
  • the drive mechanism 39 moves the first guide roller 35 and the second guide roller 38 along the horizontal axis 22 together with the first support plate 33.
  • the drive mechanism 39 includes a ball screw 40 provided on the first support plate 33, a nut 41 screwed to the ball screw 40 so as to be rotatable and relatively movable, and a motor (not shown) for rotating the nut 41. Has been.
  • a second support plate 42 is supported on the frame so as to be movable in the radial direction of the rotating body 21.
  • the second support plate 42 is disposed downstream of the first support plate 33 in the wire traveling direction.
  • a pressing roller 43 is rotatably supported at the lower end of the second support plate 42.
  • the pressing roller 43 rotates around an axis parallel to the rotation axis of the first guide roller 35 on the downstream side of the first guide roller 35.
  • a plurality of pressing groove portions 43 a are formed on the outer peripheral surface of the pressing roller 43 so as to correspond to the alignment grooves 25 on the winding portion 23, respectively.
  • the pressing groove 43a presses the wire W wound around the outermost inner wire W toward the concave portion 24 of the winding portion 23 while aligning the wires W wound around the innermost peripheral wire W.
  • a first cylinder 46 is connected to the first support plate 33.
  • the first cylinder 46 moves the first guide roller 35 and the second guide roller 38 to a lower operation position where the first guide roller 35 and the second guide roller 38 are engaged with the wire W and to an upper non-operation position which is separated from the wire W.
  • a second cylinder 47 is connected to the second support plate 42.
  • the second cylinder 47 moves the pressing roller 43 to a lower operation position that approaches the winding unit 23 on the rotating body 21 and an upper non-operation position that is separated from the winding unit 23.
  • a third cylinder 48 is supported on the first support plate 33.
  • a roller 45 a is supported at the tip of the piston rod of the third cylinder 48.
  • a receiving portion 49 is attached to the second support plate 42.
  • a roller 45a is engaged so as to be movable along the axial direction.
  • the pressing force of the third cylinder 48 is larger than the pressing force of the second cylinder 47.
  • the pressing force of the second cylinder 47 is larger than the pressing force of the first cylinder 46.
  • the first support plate 33 is connected to the second support plate 42 so as to be integrally movable via the third cylinder 48, the roller 45a, the receiving portion 49, and the like. Further, the first support plate 33 is movable in a direction away from the winding unit 23.
  • the wire W is wound in the winding unit 23 while being pressed by the pressing roller 43 on the outer side following the innermost wire W.
  • the pressing roller 43 rises in a direction away from the winding unit 23 with a change in the number of winding steps.
  • the pressing roller 43 rises in a state where a pressing force is applied to the wire W by the third cylinder 48. Accordingly, the pass line height of the wire W between the pressing roller 43 and the first guide roller 35 and the second guide roller 38 is kept constant.
  • the first support plate 33 When starting the winding operation of the bead ring winder, the first support plate 33 is disposed at a predetermined start position in the axial direction of the horizontal shaft 22.
  • the second guide roller 38 and the first guide roller 35 are opposed to the alignment groove 25 located at the winding start end of the winding unit 23.
  • the winding start end of the wire W is supplied from a wire supply source (not shown) and is gripped by the clamp 27.
  • the first cylinder 46 and the second cylinder 47 are protruded and the first guide roller 35 and the second guide roller 38 are moved to the lower working position, the wire W is connected to the first guide roller 35 and the second guide roller. 38 is engaged with the groove portions 35a, 38a.
  • the third cylinder 48 is in an inoperative state, and the pressing roller 43 is disposed at the upper retracted position by the second cylinder 47.
  • the wire W When the innermost wire W is wound up, the wire W is wound up by approximately one turn, and the groove-less portion 26 is disposed opposite to the second guide roller 38 and the first guide roller 35.
  • the support plate 33 moves along the horizontal axis 22 by one winding pitch. Accordingly, the second guide roller 38 and the first guide roller 35 also move together with the first support plate 33 by one winding pitch. Accordingly, the wire W moves by one winding pitch of the wire W in the grooveless portion 26 where the alignment groove 25 does not exist.
  • the wire W is wound approximately one turn along one alignment groove 25, and then smoothly transitions to the adjacent alignment groove 25 in the groove-free portion 26. .
  • the second and subsequent stages of the wire W are wound around the innermost circumferential wire W while being fed by the drive mechanism 39.
  • the pressing roller 43 is lowered to the pressing position of the wire W by the second cylinder 47 and is held at the pressing position by the third cylinder 48.
  • the wire W is guided by the pressing groove 43 a of the pressing roller 43 and pressed toward the recess 24 of the winding unit 23 while being pitch-fed by the second guide roller 38 and the first guide roller 35.
  • the upper wire W is brought into close contact with the lower wire W.
  • the holding position by the third cylinder 48 also rises with the change in the number of winding stages. For this reason, the pressure roller 43 rises in a direction away from the winding unit 23, and the first guide roller 35 and the second guide roller 38 rise integrally through the third cylinder 48 and the like. For this reason, the height positions of the first guide roller 35 and the second guide roller 38 are maintained at the height positions corresponding to the pressing roller 43.
  • the wire W is wound up in a predetermined plurality of rows and a plurality of stages and a bead ring is formed as shown in FIG. 10, the wire W is cut by a cutting mechanism (not shown). Moreover, the grip of the winding start end part of the wire W by the clamp 27 is released. Then, the third cylinder 48 is deactivated, the rollers 38, 35, and 43 are retracted upward by the first and second cylinders 46 and 47, and the winding portions 23 are moved inward in the radial direction. The bead ring is released from the bead ring winder. Thereafter, the bead ring is transported to the next step by a transport mechanism (not shown).
  • the bead ring winder includes an annular winding portion 23 on the outer peripheral surface of a rotating body 21 that can rotate around an axis.
  • the winding portion 23 is formed with a plurality of alignment grooves 25 for aligning and winding the wires W.
  • a grooveless portion 26 is formed in a part of the winding portion 23 so as to straddle the alignment groove 25. For this reason, when the innermost peripheral wire W is wound around the winding portion 23 along with the rotation of the rotating body 21, the wire W is wound approximately one turn along one alignment groove 25. Transition to the adjacent alignment groove 25 in the groove-free portion 26. Thereby, the pitch feed of the wire W between the alignment grooves 25 is smoothly performed in the grooveless portion 26.
  • a plurality of divided bodies 23A to 23D divided in the circumferential direction are provided on the outer peripheral surface of the rotating body 21 .
  • Each of the divided bodies 23A to 23D is movable in the radial direction of the rotating body 21 and constitutes the winding unit 23.
  • a groove-less portion 26 is provided at an end portion in the wire winding direction of one divided body 23A among the divided bodies 23A to 23D. For this reason, the grooveless portion 26 can be easily formed, and the number of parts does not increase.
  • a clamp 27 is disposed upstream of the grooveless portion 26, that is, between the divided body 23A having the grooveless portion 26 and another divided body 23B adjacent to the divided body 23A.
  • a drive mechanism 39 is provided between the first guide roller 35 and the rotating body 21. The drive mechanism 39 relatively moves the first guide roller 35 and the rotating body 21 along the horizontal axis 22. For this reason, in the state which clamped the winding start end part of the wire W with the clamp 27, the pitch feed of the wire W can be performed smoothly.
  • the first guide roller 35 is configured to be movable in the axial direction of the rotating body 21.
  • a second guide roller 38 for guiding the wire W to the first guide roller 35 is provided upstream of the first guide roller 35 in the wire traveling direction.
  • the second guide roller 38 is movable along the axial direction integrally with the first guide roller 35. For this reason, the second guide roller 38 guides the wire W to the first guide roller 35 when the wire W is wound up.
  • the pitch feed of the wire W can be performed without hindrance by the movement of the first guide roller 35 and the second guide roller 38 in the integral axial direction.
  • a pressing roller 43 for pressing the wire W toward the winding unit 23 is provided on the downstream side of the first guide roller 35.
  • the pressing roller 43 has a plurality of pressing groove portions 43a. For this reason, when winding the wire W in a plurality of stages on the outer side of the innermost wire W, the pressing roller 43 can press the wire W while aligning it toward the winding unit 23. Therefore, it is possible to make the wire W wound around the outermost wire W difficult to collapse.
  • a plurality of concave portions 24 are provided in each of the divided bodies 23A to 23D of the winding portion 23 on the rotating body 21 at intervals in the axial direction of the rotating body 21.
  • the alignment groove 25 and the non-groove portion 26 may be formed.
  • the first guide roller 35 and the second guide roller 38 are formed with a plurality of grooves 35a and grooves 38a corresponding to the respective recesses 24, and the pressing roller 43 is formed with a plurality of pressing groove portions 43a corresponding to the respective recesses 24. May be.
  • a plurality of wires W can be wound up simultaneously, and a plurality of bead rings can be formed simultaneously. Therefore, according to this configuration, in addition to the effects described in (1) to (5) of the present embodiment, a plurality of bead rings can be formed at the same time, so that the production efficiency is improved.
  • the pitch of the wire W may be sent by moving the rotating body 21 and the pressing roller 43 relative to the first guide roller 35 and the second guide roller 38 in the axial direction of the rotating body 21.
  • the shape of the alignment groove 25 and the pressing groove 43a may be changed to a cross-sectional triangle or square.
  • the pressing roller 43 may be omitted.
  • the finish of the bead ring according to the width L of the space between the divided bodies 23A and 23B including the groove-free portion 26 was evaluated by three people visually.
  • the evaluation results are shown in Table 1.
  • the circumferential length of the non-grooved portion 26 is 50% of the width L, but there was no change in the evaluation result even when it was 40 to 80%. If the value exceeds 80%, the evaluation result seems to be improved.
  • a space for arranging the clamp 27 and a space for moving the divided members 23A and 23B are required between the divided members 23A and 23B, a value exceeding 80% is not realistic. Absent.
  • the vertical axis represents the interval width L
  • the horizontal axis represents the wire diameter (diameter) of the wire W.
  • the narrower “X” of the width L indicates a bead ring that all evaluators have evaluated as unsuitable for use.
  • the larger “x” of the width L also indicates the bead ring evaluated by all evaluators as unsuitable for use. In this case, because the circumferential interval between the alignment grooves 25 of the divided bodies 23A and 23B is wide, the wires W cannot be accurately aligned, and the arrangement of the wires W is disturbed.
  • ⁇ indicates a bead ring whose evaluator's evaluation does not match. “ ⁇ ” indicates that the arrangement of the wires W is accurate and suitable for use in a tire.
  • the width L is in the range of 30 to 110 mm, a usable bead ring is wound up.
  • the width L is preferably in the range of 40 to 90 mm, more preferably in the range of 50 to 80 mm, and most preferably 70 mm.

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Abstract

　巻取部（２３）は、軸を中心に回転可能な回転体（２１）の外周面に沿って環状に形成されている。巻取部（２３）には、ワイヤ（Ｗ）を整列して巻き取るための複数の整列溝（２５）が形成されている。巻取部（２３）には、整列溝（２５）を跨ぐように溝無し部（２６）が形成されている。

Description

ビードリング巻取機
　本発明は、車両用タイヤ等に用いられるビードリングを形成するためのビードリング巻取機に関する。
　この種のビードリング巻取機は、例えば、特許文献１に開示されている。この従来構成においては、軸を中心に回転可能な円形のビードフォーマの外周面に、ワイヤを複数列及び複数段にして巻き取るための環状の凹部が形成されている。凹部の内底部には、最内周のワイヤを案内して等間隔に整列させるための複数の整列溝が形成されている。
　特許文献１に記載の整列溝は、ワイヤをビードフォーマの周方向に沿ってほぼ１周分巻き取るための周溝と、隣接する周溝間に形成された斜め溝とからなる。斜め溝は、１つの周溝に巻き取られたワイヤを隣の周溝に案内する。また、特許文献１は、螺旋状に形成された整列溝も開示している。この構成によれば、ワイヤは、ビードフォーマ上において螺旋状に巻き取られる。
　ところが、特許文献１のビードリング巻取機では、整列溝が周溝と斜め溝とからなるため、最内周のワイヤの巻取軌道が斜め溝の短い周回領域で強制的に変更される。しかしながら、ワイヤの剛性は大きいため、ワイヤを斜め溝に沿って隣の周溝へスムーズに移行させ難く、巻取状態が乱れる虞があった。また、整列溝を螺旋状に形成した構成では、螺旋状に連なった整列溝の巻始め側端部及び巻終り側端部の各幅がそれぞれ狭くなる。このため、巻始め位置と巻終り位置とで最内周のワイヤが揃えられず、巻取状態が乱れる虞があり、最内周のワイヤの外側に巻き取られたワイヤが崩れ易かった。このように最内周のワイヤに巻崩れが生じると、ビードリングの内周長がばらついてしまう。また、ワイヤが全体として螺旋状に巻回されると、ワイヤはビードリングの軸線に対して傾斜する方向に配置される。これにより、ビードリングの内周長がばらついたり、ワイヤが傾斜して配置されたりする。このため、ビードリング本来の機能であるタイヤビード部の掴持機能が損なわれる虞があった。
特開２００９－１２３２６号公報
　本発明の目的は、ビードリングの巻取り形成に際して、巻取状態が乱れることなくワイヤを巻き取ることのできるビードリング巻取機を提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、軸を中心に回転可能な回転体を備え、回転体の外周面には環状の巻取部が設けられ、巻取部にはワイヤを整列させる複数の整列溝が形成されているビードリング巻取機が提供される。巻取部には、整列溝を跨ぐように溝無し部が形成されている。
　この構成によれば、回転体の回転に伴って巻取部に最内周のワイヤが巻き取られる際、ワイヤは、１つの整列溝に沿ってほぼ１周分巻き取られた後、溝無し部において隣の整列溝に移行する。これにより、整列溝間におけるワイヤのピッチ送りが溝無し部においてスムーズに行われる。従って、巻取状態が乱れることなく、最内周のワイヤを整列させた状態で巻き取ることができる。その結果、最内周のワイヤの外側に巻き取られるワイヤが崩れなくなる。このため、安定した内周長を有するビードリングの高速巻取りが可能となる。
　上記のビードリング巻取機において、回転体の外周面には、円周方向に分割された複数の分割体が、回転体の径方向へ移動可能に設けられ、複数の分割体が巻取部を構成し、溝無し部は、複数の分割体のうちの１つの分割体におけるワイヤ巻取方向の端部に設けられていることが好ましい。
　上記のビードリング巻取機において、溝無し部を含む隣接する分割体間の間隔の幅は３０～１１０ｍｍの範囲内であり、溝無し部の円周方向の長さは前記幅の４０～８０％の値であることが好ましい。
　上記のビードリング巻取機において、溝無し部の上流側であって溝無し部を有する分割体と分割体と隣接する他の分割体との間の位置には、案内ローラが配置され、案内ローラは、ワイヤの列方向への送りを案内することが好ましい。
　上記のビードリング巻取機において、案内ローラは、回転体の軸方向に沿って移動可能に構成され、案内ローラのワイヤ進行方向上流側には、ワイヤを案内ローラに案内する別の案内ローラが設けられ、別の案内ローラは、案内ローラと一体的に軸方向に沿って移動可能であることが好ましい。
　上記のビードリング巻取機において、案内ローラの下流側には、ワイヤを巻取部に向けて押圧するための押圧ローラが設けられていることが好ましい。
　本発明によれば、ビードリングの巻取り形成に際し、巻取状態が乱れることなくワイヤを巻き取ることができる。
本発明の第１実施形態に係るビードリング巻取機を示す正面図。 回転体上の巻取部の一部を拡大して示す部分平面図。 図１の３－３線に沿った断面図。 図１の４－４線に沿った断面図。 クランプローラとワイヤとの関係を示す断面図。 案内ローラとワイヤとの関係を示す断面図。 押圧ローラとワイヤとの関係を示す断面図。 押圧ローラとワイヤとの関係を示す断面図。 巻取部にワイヤが巻き取られる状態を示す部分正面図。 巻取部に対するワイヤの巻取が進行した状態を示す部分正面図。
　以下、本発明のビードリング巻取機を具体化した一実施形態について図１～図１０に従って説明する。
　図１に示すように、回転体２１は、図示しないフレームに対し、回転体２１の中心軸線（一軸線）である水平軸２２を中心に回転可能に支持されている。回転体２１は、図示しないモータによって図１の反時計方向に回転される。回転体２１の外周面には、複数の分割体２３Ａ～２３Ｄが設けられている。各分割体２３Ａ～２３Ｄは、回転体２１の円周方向に間隔をおいて配置されると共に、円弧状に形成されている。分割体２３Ａ～２３Ｄは、図示しないモータやエアシリンダ等の駆動機構により、水平軸２２を中心とする円の径方向に沿って内方又は外方に移動する。各分割体２３Ａ～２３Ｄの外周面には、ワイヤＷを巻き取るための巻取部２３が設けられている。巻取部２３は、各分割体２３Ａ～２３Ｄの環状領域に配置されている。ワイヤＷは、スチール等の金属線の外周面をゴムで被覆して構成されている。
　図２及び図３に示すように、各分割体２３Ａ～２３Ｄの外周面には、ワイヤＷを複数列及び複数段にして巻き取ることによりビードリングを形成するための凹部２４が形成されている。凹部２４の内底部には、最内周のワイヤＷを案内して等間隔に整列させるための複数の整列溝２５が形成されている。整列溝２５は、断面ほぼ半円形状を有している。
　図１、図２及び図４に示すように、複数の分割体２３Ａ～２３Ｄのうち１つの分割体２３Ａの凹部２４におけるワイヤの巻終り側端部には、隣接する２つの分割体２３Ａ，２３Ｂの整列溝２５を跨ぐように、溝無し部２６が形成されている。図２に鎖線で示すように、凹部２４に最内周のワイヤＷが巻き取られる際、ワイヤＷは、１つの整列溝２５に沿ってほぼ１周分巻き取られた後、溝無し部２６において隣の整列溝２５に移行する。
　図２に示すように、溝無し部２６を含む隣接する一対の分割体２３Ａ，２３Ｂ間の幅（回転体２１の円周方向の寸法）Ｌの値は、３０～１１０ｍｍの範囲内に設定され、４０～９０ｍｍの範囲内が好ましく、５０～８０ｍｍの範囲内がさらに好ましく、７０ｍｍが最も好ましい。この場合、ワイヤ巻き取りの安定性の観点から、溝無し部２６の円周方向長さは、幅Ｌの４０％以上が好ましい。
　図１に示すように、回転体２１には、ワイヤＷの巻始め端部をクランプするためのクランプ２７が配置されている。クランプ２７は、溝無し部２６の上流側に配置されている。即ち、クランプ２７は、溝無し部２６を有する分割体２３Ａと、分割体２３Ａに隣接する他の分割体２３Ｂとの間に配置されている。クランプ２７は、図示しないシリンダ等の駆動機構によって、幅方向（水平軸２２の軸方向）に開閉され、閉鎖時にワイヤＷの始端をクランプする。
　図１及び図５に示すように、回転体２１の上方において図示しないフレームには、第１支持板３３が、回転体２１の径方向へ移動可能に支持されている。また、第１支持板３３は、一対のガイドロッド３４を介して、水平軸２２に沿って移動可能に支持されている。第１支持板３３の下端には、第１案内ローラ３５が、水平軸２２と平行な軸線を中心に回転可能に支持されている。第１案内ローラ３５の外周面には、溝部３５ａが形成されている。溝部３５ａは、ワイヤＷを、凹部２４内の所定位置に案内する。
　図１及び図５に示すように、第１支持板３３の下端には、別の案内ローラとしての第２案内ローラ３８が、第１案内ローラ３５の回転軸線と平行な軸線を中心に回転可能に支持されている。第２案内ローラ３８は、第１案内ローラ３５に対し、ワイヤ進行方向の上流側に隣接している。第２案内ローラ３８には、ワイヤＷを第１案内ローラ３５に案内するための案内溝部３８ａが形成されている。第１支持板３３が水平軸２２に沿って移動するとき、第１案内ローラ３５と第２案内ローラ３８とが同方向へ一体的に移動する。
　図１に示すように、第１支持板３３には、ワイヤＷのピッチ送りを行って、第１案内ローラ３５及び第２案内ローラ３８をトラバースさせるための駆動機構３９が接続されている。駆動機構３９は、第１案内ローラ３５及び第２案内ローラ３８を第１支持板３３と一体的に水平軸２２に沿って移動させる。駆動機構３９は、第１支持板３３に設けられたボールネジ４０と、ボールネジ４０に対し回転可能及び相対移動可能に螺合されたナット４１と、ナット４１を回転させるための図示しないモータとより構成されている。
　図１、図７及び図８に示すように、フレームには、第２支持板４２が、回転体２１の径方向へ移動可能に支持されている。第２支持板４２は、第１支持板３３に対してワイヤ進行方向下流側に配置されている。第２支持板４２の下端には、押圧ローラ４３が回転可能に支持されている。押圧ローラ４３は、第１案内ローラ３５の下流側で、第１案内ローラ３５の回転軸線と平行な軸線を中心に回転する。押圧ローラ４３の外周面には、複数の押圧溝部４３ａが、巻取部２３上の整列溝２５とそれぞれ対応するように形成されている。押圧溝部４３ａは、最内周のワイヤＷの外側に巻き取られるワイヤＷを整列させながら、巻取部２３の凹部２４内に向けて押圧する。
　図１に示すように、第１支持板３３には、第１シリンダ４６が接続されている。第１シリンダ４６は、第１案内ローラ３５及び第２案内ローラ３８をワイヤＷに係合する下方の作用位置と、ワイヤＷから離間する上方の不作用位置とに移動させる。第２支持板４２には、第２シリンダ４７が接続されている。第２シリンダ４７は、押圧ローラ４３を回転体２１上の巻取部２３に接近する下方の作用位置と、巻取部２３から離間する上方の不作用位置とに移動させる。巻取部２３にワイヤＷを巻き取る際、第１シリンダ４６及び第２シリンダ４７の突出動作により、第１案内ローラ３５、第２案内ローラ３８及び押圧ローラ４３が作用位置に移動する。
　図１に示すように、第１支持板３３上には、第３シリンダ４８が支持されている。第３シリンダ４８のピストンロッドの先端には、ローラ４５ａが支持されている。第２支持板４２には、受け部４９が取り付けられている。受け部４９上には、ローラ４５ａが軸線方向に沿って移動可能に係合している。第３シリンダ４８の押圧力は、第２シリンダ４７の押圧力よりも大きい。第２シリンダ４７の押圧力は、第１シリンダ４６の押圧力よりも大きい。これにより、第１支持板３３は、第３シリンダ４８及びローラ４５ａ及び受け部４９等を介して、第２支持板４２に対し一体移動可能に連結されている。また、第１支持板３３は、巻取部２３から離間する方向へ移動可能である。
　ワイヤＷは、巻取部２３において、最内周のワイヤＷに続いてその外側に押圧ローラ４３により押圧されながら巻き取られる。その際、巻取段数の変化に伴って、押圧ローラ４３が、巻取部２３から離間する方向に上昇する。このとき、押圧ローラ４３は、第３シリンダ４８によりワイヤＷに押圧力を付与した状態で上昇する。これにより、押圧ローラ４３と第１案内ローラ３５及び第２案内ローラ３８との間におけるワイヤＷのパスライン高さが一定に保たれる。
　次に、上記のビードリング巻取機の作用を説明する。
　ビードリング巻取機の巻取り動作の開始に際し、第１支持板３３は、水平軸２２の軸方向における所定の開始位置に配置されている。また、第２案内ローラ３８及び第１案内ローラ３５は、巻取部２３の巻き始め端部に位置する整列溝２５と対向している。この状態で、図示しないワイヤ供給源からワイヤＷの巻始め端部が供給されて、クランプ２７により把持される。そして、第１シリンダ４６及び第２シリンダ４７が突出動作され、第１案内ローラ３５及び第２案内ローラ３８が下方の作用位置に移動すると、ワイヤＷは、第１案内ローラ３５及び第２案内ローラ３８の溝部３５ａ，３８ａに係合される。このとき、第３シリンダ４８は非作動状態にあり、押圧ローラ４３は、第２シリンダ４７によって上方の退避位置に配置されている。
　この状態で、回転体２１が図１の反時計方向に回転されると、図９に示すように、巻取部２３の凹部２４内にワイヤＷが巻き取られる。このとき、ワイヤＷは、第２案内ローラ３８により第１案内ローラ３５に対して案内されると共に、第１案内ローラ３５により凹部２４内の所定の巻取位置に案内される。従って、凹部２４内に最内周の（１段目）のワイヤＷが巻き取られる際、ワイヤＷは、凹部２４の整列溝２５に沿って等間隔に整列される。
　最内周のワイヤＷの巻き取り時には、ワイヤＷがほぼ１周分巻き取られて第２案内ローラ３８及び第１案内ローラ３５に溝無し部２６が対向して配置される度に、第１支持板３３は、一巻取ピッチ分ずつ水平軸２２に沿って移動する。よって、第２案内ローラ３８及び第１案内ローラ３５も、第１支持板３３と共に１巻取ピッチ分移動する。従って、ワイヤＷは、整列溝２５の存在しない溝無し部２６において、ワイヤＷの１巻取ピッチ分ずつ移動する。これにより、図２に鎖線で示すように、ワイヤＷは、１つの整列溝２５に沿ってほぼ１周分巻き取られた後、溝無し部２６において隣の整列溝２５へとスムーズに移行する。
　最内周（１段目）のワイヤＷの巻き取りが終了すると、２段目以降のワイヤＷが、駆動機構３９によるピッチ送りを伴いながら、最内周のワイヤＷの外側に巻き取られる。２段目以降のワイヤＷの巻き取りに際し、押圧ローラ４３は、第２シリンダ４７によってワイヤＷの押圧位置に下降すると共に、第３シリンダ４８によって押圧位置に保持される。ワイヤＷは、第２案内ローラ３８及び第１案内ローラ３５によってピッチ送りされながら、押圧ローラ４３の押圧溝部４３ａにより案内されると共に巻取部２３の凹部２４内に向けて押圧される。こうして、上段のワイヤＷが下段のワイヤＷに密着する。
　ワイヤＷの２段目以降の巻き取り時に、巻取段数の変化に伴って、第３シリンダ４８による保持位置も上昇する。このため、押圧ローラ４３が巻取部２３から離間する方向へ上昇すると共に、第３シリンダ４８等を介して第１案内ローラ３５及び第２案内ローラ３８が一体的に上昇する。このため、第１案内ローラ３５及び第２案内ローラ３８の高さ位置が、押圧ローラ４３と対応する高さ位置に維持される。
　このように、ワイヤＷが所定の複数列及び複数段だけ巻き取られて、図１０に示すように、ビードリングが形成されると、図示しない切断機構によりワイヤＷが切断される。また、クランプ２７によるワイヤＷの巻き始め端部の把持が解放される。そして、第３シリンダ４８が非作動状態になり、第１，第２シリンダ４６，４７によって各ローラ３８，３５，４３が上方へ退避されると共に各巻取部２３が径方向の内方に移動して、ビードリングがビードリング巻取機から解放される。その後、ビードリングは、図示しない搬送機構によって次工程に搬送される。
　従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
　（１）ビードリング巻取機は、軸を中心に回転可能な回転体２１の外周面に環状の巻取部２３を備えている。巻取部２３には、ワイヤＷを整列して巻き取るための複数の整列溝２５が形成されている。巻取部２３の一部には、整列溝２５を跨ぐように溝無し部２６が形成されている。このため、回転体２１の回転に伴って巻取部２３に最内周のワイヤＷが巻き取られる際、ワイヤＷは、１つの整列溝２５に沿ってほぼ１周分巻き取られた後、溝無し部２６において隣の整列溝２５に移行する。これにより、整列溝２５間におけるワイヤＷのピッチ送りが溝無し部２６においてスムーズに行われる。従って、巻取状態が乱れることなく、最内周のワイヤＷを整列させた状態で巻き取ることができる。その結果、最内周のワイヤＷの外側に巻き取られるワイヤＷが崩れなくなる。このため、安定した内周長を有する高品質のビードリングを得ることができる。また、巻き取られたワイヤＷが崩れないため、ワイヤＷの高速巻取りが可能となり、高い生産効率を得ることができる。なお、溝無し部２６を設けることなく、隣接する分割体２３Ａ，２３Ｂ間に間隔を設けることも考えられる。しかしながら、この場合、ワイヤＷの巻き取りが安定しないため、ビードリングの品質が低下する。
　（２）回転体２１の外周面には、円周方向に分割された複数の分割体２３Ａ～２３Ｄが設けられている。各分割体２３Ａ～２３Ｄは、回転体２１の径方向へ移動可能であると共に、巻取部２３を構成する。また、分割体２３Ａ～２３Ｄのうち１つの分割体２３Ａにおけるワイヤ巻取方向の端部には、溝無し部２６が設けられている。このため、溝無し部２６を容易に形成でき、部品点数も増えない。
　（３）溝無し部２６の上流側、即ち、溝無し部２６を有する分割体２３Ａと分割体２３Ａに隣接する他の分割体２３Ｂとの間には、クランプ２７が配置されている。また、第１案内ローラ３５と回転体２１との間には、駆動機構３９が設けられている。駆動機構３９は、第１案内ローラ３５と回転体２１とを、水平軸２２に沿って相対移動させる。このため、ワイヤＷの巻始め端部をクランプ２７によりクランプした状態で、ワイヤＷのピッチ送りをスムーズに行うことができる。
　（４）第１案内ローラ３５は、回転体２１の軸方向に移動可能に構成されている。第１案内ローラ３５のワイヤ進行方向上流側には、ワイヤＷを第１案内ローラ３５に案内するための第２案内ローラ３８が設けられている。第２案内ローラ３８は、第１案内ローラ３５と一体的に軸方向に沿って移動可能である。このため、第２案内ローラ３８は、ワイヤＷの巻き取り時、第１案内ローラ３５にワイヤＷを案内する。また、第１案内ローラ３５及び第２案内ローラ３８の一体的な軸方向への移動により、ワイヤＷのピッチ送りを支障なく行うことができる。
　（５）第１案内ローラ３５の下流側には、ワイヤＷを巻取部２３に向けて押圧するための押圧ローラ４３が設けられている。押圧ローラ４３には、複数の押圧溝部４３ａが形成されている。このため、最内周のワイヤＷの外側にワイヤＷを複数段にして巻き取る際、押圧ローラ４３により、ワイヤＷを巻取部２３に向けて整列させながら押圧することができる。よって、最内周のワイヤＷの外側に巻き取られるワイヤＷを崩れ難くすることができる。
　なお、本実施形態は、次のように変更してもよい。
　・回転体２１上の巻取部２３の各分割体２３Ａ～２３Ｄに、複数の凹部２４を回転体２１の軸方向に間隔をおいて設け、各凹部２４内に、本実施形態と同様に複数の整列溝２５及び溝無し部２６を形成してもよい。また、第１案内ローラ３５及び第２案内ローラ３８に、各凹部２４に対応する複数の溝部３５ａ及び溝部３８ａを形成し、押圧ローラ４３に、各凹部２４に対応する複数の押圧溝部４３ａを形成してもよい。この場合、複数のワイヤＷを同時に巻き取ることができ、複数のビードリングを同時に形成することができる。従って、この構成によれば、本実施形態の（１）～（５）に記載の効果に加え、複数のビードリングを同時に形成できるため、生産効率が向上する。
　・回転体２１及び押圧ローラ４３を第１案内ローラ３５及び第２案内ローラ３８に対し回転体２１の軸方向に相対移動させて、ワイヤＷのピッチ送りを行うようにしてもよい。
　・整列溝２５や押圧溝部４３ａの形状を断面三角形や四角形に変更してもよい。
　・押圧ローラ４３を省略してもよい。
　溝無し部２６を含む分割体２３Ａ，２３Ｂ間の間隔の幅Ｌに応じたビードリングの仕上げ具合を、目視により３人で評価した。その評価結果を表１に示す。ここで、溝無し部２６の円周方向長さは幅Ｌの５０％であるが、４０～８０％であっても、評価結果に変化はなかった。８０％を越えると評価結果が向上すると思われるが、分割体２３Ａ，２３Ｂ間にクランプ２７の配置スペースや分割体２３Ａ，２３Ｂの移動スペースが必要となるため、８０％を越える値は現実的ではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１中、縦軸は間隔の幅Ｌを表し、横軸はワイヤＷの線径（直径）を表す。幅Ｌの狭いほうの「×」は、全評価者が使用に適さないと評価したビードリングを示す。この場合、幅Ｌが狭いためにワイヤＷの列方向へのピッチ変更が急であることにより、ワイヤＷが整列溝２５間の山部に乗り上げて、ワイヤＷの配列が乱れた。幅Ｌの広いほうの「×」も、全評価者が使用に適さないと評価したビードリングを示す。この場合、分割体２３Ａ，２３Ｂの整列溝２５の円周方向間隔が広いためにワイヤＷを正確に整列させることできず、ワイヤＷの配列が乱れた。
　「△」は、評価者の評価が一致しないビードリングを示す。「○」は、ワイヤＷの配列が正確で、タイヤへの使用に適するものを示す。
　表１から明らかなように、幅Ｌが３０～１１０ｍｍの範囲内であれば、使用可能なビードリングが巻き取られる。幅Ｌは、４０～９０ｍｍの範囲内が好ましく、５０～８０ｍｍの範囲内がさらに好ましく、７０ｍｍが最も好ましい。
　２１…回転体、２３…巻取部、２３Ａ～２３Ｄ…分割体、２４…凹部、２５…整列溝、２６…溝無し部、２７…クランプ、３３…第１支持板、３５…第１案内ローラ、３８…第２案内ローラ、３９…駆動機構、４０…ボールネジ、４１…ナット、４２…第２支持板、４３…押圧ローラ、４６…第１シリンダ、４７…第２シリンダ、４８…第３シリンダ、Ｗ…ワイヤ。

Claims (6)

  1. 軸を中心に回転可能な回転体を備え、前記回転体の外周面には環状の巻取部が設けられ、前記巻取部にはワイヤを整列させる複数の整列溝が形成されているビードリング巻取機において、
    　前記巻取部には、前記整列溝を跨ぐように溝無し部が形成されていることを特徴とするビードリング巻取機。
  2. 前記回転体の外周面には、円周方向に分割された複数の分割体が、前記回転体の径方向へ移動可能に設けられ、前記複数の分割体が前記巻取部を構成し、前記溝無し部は、前記複数の分割体のうちの１つの分割体におけるワイヤ巻取方向の端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のビードリング巻取機。
  3. 前記溝無し部を含む隣接する分割体間の間隔の幅は３０～１１０ｍｍの範囲内であり、前記溝無し部の円周方向の長さは前記幅の４０～８０％の値であることを特徴とする請求項２に記載のビードリング巻取機。
  4. 前記溝無し部の上流側であって前記溝無し部を有する分割体と前記分割体と隣接する他の分割体との間の位置には、案内ローラが配置され、前記案内ローラは、前記ワイヤの列方向への送りを案内することを特徴とする請求項３に記載のビードリング巻取機。
  5. 前記案内ローラは、前記回転体の軸方向に沿って移動可能に構成され、前記案内ローラのワイヤ進行方向上流側には、前記ワイヤを前記案内ローラに案内する別の案内ローラが設けられ、前記別の案内ローラは、前記案内ローラと一体的に軸方向に沿って移動可能であることを特徴とする請求項４に記載のビードリング巻取機。
  6. 前記案内ローラの下流側には、前記ワイヤを巻取部に向けて押圧するための押圧ローラが設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載のビードリング巻取機。
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