JP2018024108A - ビードの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ビードコアとエイペックスゴムとをより強固に圧着させることができ、かつ、製造後のビードにはみ出しゴムが形成されないようなビードの製造装置を提供する。【解決手段】ビードコアとエイペックスゴムとを圧着させるビードの製造装置であって、２枚の円盤状のローラーがＶ字状に配置されて、エイペックスゴムを両側から挟んでビードコアに押し付けることによりビードコアとエイペックスゴムとを圧着させるＶ字ローラーと、Ｖ字ローラーの下流側に配置され、圧着されたエイペックスゴムとビードコアを両側から押圧する一対のローラーとを有しており、一対のローラーの内、片方のローラーが円柱状のローラーであり、他方のローラーが円柱状の小径部と、小径部と反対側の端部に形成された円柱状の大径部と、小径部と大径部との間に形成されて大径部から小径部に向けてテーパー状に縮径された中間部とから構成されているビードの製造装置。【選択図】図２

Description

本発明は、ビードコアの外周面にエイペックスゴムを圧着させてビードを製造するビードの製造装置に関する。

空気入りタイヤのビードは、スチールワイヤからなる環状のビードコアに、断面三角形のゴムシートであるエイペックスゴムを圧着させることにより製造される（例えば特許文献１、２参照）。

製造されたビードは、次工程であるタイヤの成形工程において、図３（ａ）に示すように、他のタイヤ用ゴム部材Ｔが貼り付けられた成形ドラムの端部にセットされ、エイペックスゴムＢを折り曲げられることにより他のタイヤ用ゴム部材Ｔに圧着される。図３はこのタイヤの成形工程を説明する断面図である。しかし、前工程におけるエイペックスゴムＢとビードコアＣとの圧着が弱い場合には、図３（ｂ）のように、折り曲げたエイペックスゴムＢがビードコアＣから剥がれてしまうことがあった。

このような成形工程におけるエイペックスゴムＢのビードコアＣからの剥がれを防止するため、ビードの製造工程においては、従来より、図４および図５に示すようなビードの製造装置が用いられている。このビードの製造装置では、供給されてきた断面三角形のエイペックスゴムＢの底面を、円盤状の支持部材３４の外周に嵌め込まれたビードコアＣと向かい合うように配置した後、エイペックスゴムＢの根元部分をＶ字ローラー３１で挟んでビードコアＣに押し付けることにより、ビードコアＣとエイペックスゴムＢとを圧着している。

特開２００４−２０２９６０号公報 特開２０１１−２４０６０１号公報

しかしながら、上記したビードの製造装置を用いても、適切にビードを製造することは容易でなく、ビードの製造工程以降の工程で種々の問題が生じることがあった。

具体的には、上記したＶ字ローラーを有するビードの製造装置を用いても、ビードコアとエイペックスゴムとを十分に圧着できていたと言うことができず、タイヤ成形工程におけるエイペックスゴムの剥がれを確実に防止することが難しい。

また、図４に示すように、Ｖ字ローラー３１がエイペックスゴムＢを挟む角度がずれたり、根元部分が厚いエイペックスゴムＢを用いたりすると、エイペックスゴムＢの根本部分のゴムがビードコアＣの側面に流れて、はみ出しゴムＢ１が形成されることがあった。

このようなはみ出しゴムＢ１が形成されたビードを用いると、成形後の生タイヤを加硫する加硫工程において、ビードコアの側面付近でのゴムの流れに乱れが生じ、加硫金型と生タイヤとの間のエア残りによって加硫後のタイヤのビード部近傍にキズが生じる恐れがある。

そこで、本発明は、ビードコアとエイペックスゴムとをより強固に圧着させることができ、かつ、製造後のビードにはみ出しゴムが形成されないようなビードの製造装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
ビードコアとエイペックスゴムとを圧着させて空気入りタイヤのビードを製造するビードの製造装置であって、
２枚の円盤状のローラーがＶ字状に配置されて、搬送されてきた前記エイペックスゴムを両側から挟んで前記ビードコアに押し付けることにより前記ビードコアとエイペックスゴムとを圧着させるＶ字ローラーと、
前記Ｖ字ローラーの下流側に配置され、圧着された前記エイペックスゴムと前記ビードコアを両側から押圧する一対のローラーとを有しており、
前記一対のローラーの内、片方のローラーが円柱状のローラーであり、
他方のローラーが、円柱状の小径部と、前記小径部と反対側の端部に形成された円柱状の大径部と、前記小径部と前記大径部との間に形成されて前記大径部から前記小径部に向けてテーパー状に縮径された中間部とから構成されていることを特徴とするビードの製造装置である。

請求項２に記載の発明は、
前記小径部の幅が、７．５〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のビードの製造装置である。

請求項３に記載の発明は、
前記中間部のテーパー角度が、前記他方のローラーの回転軸に対して３〜５°であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビードの製造装置である。

請求項４に記載の発明は、
タイヤサイズ２１インチ以下の空気入りタイヤのビードの製造に使用されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のビードの製造装置である。

請求項５に記載の発明は、
前記空気入りタイヤが、乗用車用タイヤまたはライトトラック用タイヤであることを特徴とする請求項４に記載のビードの製造装置である。

本発明によれば、ビードコアとエイペックスゴムとをより強固に圧着させることができ、かつ、製造後のビードにはみ出しゴムが形成されないようなビードの製造装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るビードの製造装置の全体構成を模式的に示す側面図である。 本発明の一実施の形態に係るビードの製造装置に用いられるローラーを模式的に示す正面図である。 タイヤ成形工程を説明する断面図であり、（ａ）はエイペックスゴムを折り曲げた状態、（ｂ）はビードコアからエイペックスゴムが剥がれた状態を示している。 Ｖ字ローラーを備えたビードの製造装置を説明する断面図である。 Ｖ字ローラーを備えたビードの製造装置を説明する斜視図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき図面を用いて説明する。図１は本実施の形態に係るビードの製造装置の全体構成を模式的に示す側面図である。

本実施の形態に係るビードの製造装置は、図１に示すように、Ｖ字ローラー３１と、Ｖ字ローラー３１の下流側に配置され、圧着されたエイペックスゴムとビードコアを両側から押圧する一対のローラー１２、１３を有している。

Ｖ字ローラー３１は、従来と同様の構成を有しており、図４に示すように、２枚の円盤状ローラー３２、３３がＶ字状に配置されており、搬送されてきたエイペックスゴムＢを両側から挟んでビードコアＣに押し付ける。これによりエイペックスゴムＢをビードコアＣに圧着することができる。

そして、Ｖ字ローラー３１の下流側には、図２に示すような形状の一対のローラー１２、１３が配置されている。図２は本実施の形態に係るビードの製造装置に用いられるローラーを模式的に示す正面図である。

この一対のローラー１２、１３は、上流側のＶ字ローラーで圧着されたエイペックスゴムＢとビードコアＣを挟み込んで押圧することにより、Ｖ字ローラーによってビードコアＣ側面に形成されたはみ出しゴムを押し潰して平坦にすると共に、エイペックスゴムＢとビードコアＣとをより強固に圧着させることができる。

以下、この一対のローラー１２、１３の構造を具体的に説明した後、このローラー１２、１３によるエイペックスゴムＢとビードコアＣの押圧について説明する。

（１）ローラーの構造
一対のローラー１２、１３の内、片方のローラー１２は、回転軸１６を有する円柱状のローラーであり、断面三角形のエイペックスゴムＢの一方の斜辺とビードコアＣの一側面とに接するように配置されている。

他方のローラー１３は、円柱状の小径部１３ｃと、小径部１３ｃと反対側の端部に形成された円柱状の大径部１３ａと、小径部１３ｃと大径部１３ａとの間に形成されて大径部１３ａから小径部１３ｃに向けてテーパー状に縮径された中間部１３ｂとから構成されている。なお、図２中の１７はローラー１３の回転軸であり、この回転軸１７は大径部１３ａと中間部１３ｂと小径部１３ｃを貫通するように設けられている。

そして、このローラー１３は、小径部１３ｃがビードコアＣの他方の側面と接すると共に、テーパー状の中間部１３ｂがエイペックスゴムＢの他方の傾辺と接するように配置されている。

（２）一対のローラーによるビードコアとエイペックスゴムの押圧
上記した構造の一対のローラー１２、１３は、上流側のＶ字ローラーで圧着された後のエイペックスゴムＢとビードコアＣとを挟んで押圧する。このとき、ビードコアＣの側面が円柱状のローラー１２とローラー１３の小径部１３ｃとの間に挟み込まれるため、上流側のＶ字ローラーで形成されたはみ出しゴムＢ１（図４参照）が押し潰されてビードコアＣの両側面に被覆ゴムＢ２が形成される。

この被覆ゴムＢ２は平坦に形成されるため、ビードコアＣの側面に形成されていても、従来のはみ出しゴムのように加硫後のタイヤにキズを生じさせることがない。そして、この被覆ゴムＢ２は、エイペックスＢと連続した形でビードコアＣの両側面を覆うように形成されるため、タイヤの成形工程においてエイペックスゴムを折り曲げた際にエイペックスゴムが剥がれることを防止することができる。

また、この一対のローラー１２、１３は、エイペックスゴムＢとビードコアＣを挟んで押圧するに際して、ビードコアＣ側面のはみ出しゴムを押し潰すだけではなく、Ｖ字ローラーによって圧着されたエイペックスゴムＢをビードコアＣに押し付けてさらに圧着させることができる。

具体的には、図２の矢印に示すように、ローラー１２、１３がエイペックスゴムＢとビードコアＣを押圧する際に、ローラー１３のテーパー状の中間部１３ｂがエイペックスゴムＢをビードコアＣに向けて押し込む。これにより、上流側のＶ字ローラーで既に圧着されたエイペックスゴムＢとビードコアＣとをさらに圧着させることができるため、エイペックスゴムＢとビードコアＣとをさらに強固に圧着させることができる。

以上のように、本実施の形態によれば、Ｖ字ローラーの下流側に、図２に示す形状の一対のローラーを配置することにより、ビードコアとエイペックスゴムとをより強固に圧着させることができ、かつ、はみ出しゴムが形成されていないビードを製造することができる。この結果、タイヤ成形工程におけるエイペックスゴムの剥がれを十分に防止すると共に、加硫工程におけるビード部近傍のキズの発生を防止することができる。

なお、ローラー１３の中間部１３ｂのテーパー角度θは３〜５°であることが好ましい。このテーパー角度θが３°よりも小さいと、中間部１３ｂがエイペックスゴムＢをビードコアＣに向けて押し込む量が少なくなるため、ビードコアＣとエイペックスゴムＢとを圧着させる際の力が弱まる。一方、傾斜角度θが５°よりも大きいと、テーパー状の中間部１３ｂによる押し込み量が多くなりすぎてエイペックスゴムＢの形状が変化してしまい、加硫後のタイヤに新たなキズを生じさせる恐れがある。

また、ローラー１３の小径部１３ｃの幅Ｗは、７．５〜１０ｍｍであることが好ましい。小径部１３ｃの幅Ｗが７．５ｍｍよりも小さいと、ビードコアＣ側面のはみ出しゴムを十分に押し潰すことができなくなる恐れがある。また、１０ｍｍよりも大きいと、テーパー状の中間部１３ｂをエイペックスゴムＢに接触させにくくなり、エイペックスゴムＢをビードコアＣに向けて押し込んで圧着させることが困難になる。

以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。

１．実施例および比較例
（１）比較例
図４に示すようなＶ字ローラー３１を用いてビードコアＣにエイペックスゴムＢを圧着する従来のビードの製造装置を用いて２４０個のビードを製造した。なお、条件は以下の通りである。

ビードコアの構成 ：ビード単線を５列で３段巻回した後、４列で１段巻回
ビード単線の径 ：１．２ｍｍ
エイペックスゴムの高さ ：５０ｍｍ

（２）実施例１〜実施例８
上記した実施の形態のように、Ｖ字ローラーの下流側に、図２で示す形状のローラー１２、１３が配置されたビードの製造装置を用いたことを除いて、比較例と同じ条件でビードを製造した。

なお、実施例１〜実施例８では、表１に示すように、ローラー１３の小径部１３ｃの幅Ｗと、テーパー状の中間部１３ｂのテーパー角度θをそれぞれ変化させている。

２．評価
（１）タイヤ成形工程における評価
製造後のビードを用いて生タイヤの成形を行い、図３（ｂ）に示すようなエイペックスゴムＢの剥がれが生じた回数を測定し、測定結果に基づいて剥がれ発生率を算出した。

（２）加硫工程における評価
製造後のビードを用いて成形された生タイヤを加硫成形して、加硫後のタイヤを目視で確認してビード部近傍にキズが発生しているタイヤの個数を測定した。そして、キズが発生していたタイヤについては、キズの状態からエイペックスゴムの形状異常によるキズか、はみだしゴムによるキズかを判断し、各々のキズの発生率を算出した。

３．評価結果
比較例および実施例１〜実施例８について、上記した各評価の結果を表１に示す。

表１より、Ｖ字ローラーのみでエイペックスゴムとビードコアを圧着した比較例では、エイペックスゴムとビードコアとの圧着が弱く、タイヤ成形中のエイペックスゴムの剥がれの発生率が１．５０％となった。さらに、比較例では、圧着後のビードコアの側面にはみ出しゴムが形成されたものがあり、このはみ出しゴムによるキズの発生率が５．００％となった。

一方、実施例１〜実施例８では、エイペックスゴムの剥がれの発生率と、はみ出しゴムの発生率の両方が比較例よりも少なくなっていた。このことから、Ｖ字ローラーの下流側に、図２に示すような形状のローラーを設けることにより、はみ出しゴムが形成されず、ビードコアとエイペックスゴムとが強固に圧着されたビードを製造できることが確認できた。

そして、テーパー角度を同じ値にし、小径部の幅をそれぞれ異ならせた実施例１〜実施例４の結果を比較した結果、小径部の幅は７．５〜１０ｍｍの範囲内に設定することが好ましいことが確認できた。

また、小径部の幅を同じ値にし、テーパー角度をそれぞれ異ならせた実施例５〜実施例８の結果を比較した結果、テーパー角度は３〜５°の範囲内に設定することが好ましいことが確認できた。

さらに、これらの中でも、小径部の幅を１０ｍｍ、テーパー角度を３．５°に設定した実施例１では、エイペックスゴムの剥がれ、エイペックスゴム形状異常によるキズ、はみ出しゴムによるキズのいずれも発生しておらず、最も好ましい態様であることが確認できた。

以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１２、１３ ローラー
１３ａ 大径部
１３ｂ 中間部
１３ｃ 小径部
１６、１７ 回転軸
３１ Ｖ字ローラー
３２、３３ 円盤状ローラー
３４ 支持部材
Ｂ エイペックスゴム
Ｂ１ はみ出しゴム
Ｂ２ 被覆ゴム
Ｃ ビードコア
Ｔ タイヤ用ゴム部材
Ｗ 小径部の幅
θ テーパー角度

Claims (5)

1. ビードコアとエイペックスゴムとを圧着させて空気入りタイヤのビードを製造するビードの製造装置であって、
   ２枚の円盤状のローラーがＶ字状に配置されて、搬送されてきた前記エイペックスゴムを両側から挟んで前記ビードコアに押し付けることにより前記ビードコアとエイペックスゴムとを圧着させるＶ字ローラーと、
   前記Ｖ字ローラーの下流側に配置され、圧着された前記エイペックスゴムと前記ビードコアを両側から押圧する一対のローラーとを有しており、
   前記一対のローラーの内、片方のローラーが円柱状のローラーであり、
   他方のローラーが、円柱状の小径部と、前記小径部と反対側の端部に形成された円柱状の大径部と、前記小径部と前記大径部との間に形成されて前記大径部から前記小径部に向けてテーパー状に縮径された中間部とから構成されていることを特徴とするビードの製造装置。
2. 前記小径部の幅が、７．５〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のビードの製造装置。
3. 前記中間部のテーパー角度が、前記他方のローラーの回転軸に対して３〜５°であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビードの製造装置。
4. タイヤサイズ２１インチ以下の空気入りタイヤのビードの製造に使用されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のビードの製造装置。
5. 前記空気入りタイヤが、乗用車用タイヤまたはライトトラック用タイヤであることを特徴とする請求項４に記載のビードの製造装置。

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