特許 6851574 ビードコア成形装置およびビードコア成形方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6851574

(24)【登録日】2021年3月12日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】ビードコア成形装置およびビードコア成形方法

(51)【国際特許分類】

   B29D 30/48 20060101AFI20210322BHJP

【ＦＩ】

   B29D30/48

【請求項の数】9

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-222040(P2016-222040)

(22)【出願日】2016年11月15日

(65)【公開番号】特開2018-79592(P2018-79592A)

(43)【公開日】2018年5月24日

【審査請求日】2019年9月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078813

【弁理士】

【氏名又は名称】上代 哲司

(74)【代理人】

【識別番号】100094477

【弁理士】

【氏名又は名称】神野 直美

(72)【発明者】

【氏名】塚本 隆

【審査官】 赤澤 高之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１９６２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０３０２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１４５１９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１８−０２０４５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｄ ３０／００− ３０／７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転するビードフォーマーに単線のスチールワイヤーを複数列、複数段巻き重ねることによりビードコアを成形するビードコア成形装置であって、
底面が回転軸に対して傾斜している溝部を外周面に有する円環状のビードフォーマーと、
前記ビードフォーマーを回転させる回転手段と、
回転する前記溝部に前記スチールワイヤーを供給するスチールワイヤー供給部と、
前記スチールワイヤーが供給される箇所における前記溝部の底面が略水平となるように、前記ビードフォーマーの回転軸を傾斜させる回転軸傾斜手段とを備えており、
前記回転手段が、
前記ビードフォーマーの回転中心に取り付けられた回転軸と、
前記回転軸を回転駆動させる回転駆動軸と、
前記回転駆動軸の回転を前記回転軸に伝達して、前記ビードフォーマーを回転させる回転伝達手段とを備えており、
前記回転伝達手段が、一対のかさ歯車から構成されるギアボックスであることを特徴とするビードコア成形装置。

【請求項2】

前記回転軸傾斜手段が、前記回転軸を支持する支持手段と前記回転伝達手段とにより、前記回転軸を傾斜させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のビードコア成形装置。

【請求項3】

前記回転軸傾斜手段が、前記スチールワイヤーが供給される箇所における前記溝部の底面が水平面に対して０±１°となるように、前記ビードフォーマーの回転軸を傾斜させる回転軸傾斜手段であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビードコア成形装置。

【請求項4】

前記回転軸傾斜手段が、前記ビードフォーマーの回転軸を０〜４５°の範囲で傾斜させる回転軸傾斜手段であ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項に記載のビードコア成形装置。

【請求項5】

前記回転軸傾斜手段が、前記ビードフォーマーの回転軸を１°単位で傾斜させる回転軸傾斜手段であることを特徴とする請求項４に記載のビードコア成形装置。

【請求項6】

請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のビードコア成形装置を用いて、回転するビードフォーマーに単線のスチールワイヤーを複数列、複数段巻き重ねることによりビードコアを成形するビードコア成形方法であって、
前記スチールワイヤーが供給される箇所における前記溝部の底面が略水平となるように前記ビードフォーマーの回転軸を傾斜させた状態で、前記ビードフォーマーを回転させると共に、回転する前記ビードフォーマーの前記溝部に前記スチールワイヤーを供給して前記ビードコアを成形することを特徴とするビードコア成形方法。

【請求項7】

前記スチールワイヤーが供給される箇所における前記溝部の底面が水平面に対して０±１°となるように、前記ビードフォーマーの回転軸を傾斜させることを特徴とする請求項６に記載のビードコア成形方法。

【請求項8】

前記ビードフォーマーの回転軸を０〜４５°の範囲で傾斜させることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のビードコア成形方法。

【請求項9】

前記ビードフォーマーの回転軸を１°単位で傾斜させることを特徴とする請求項８に記載のビードコア成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、単線のスチールワイヤーを巻き重ねて環状のビードコアを成形するビードコア成形装置および前記ビードコア成形装置を用いたビードコア成形方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、空気入りタイヤのビード部には、単線のスチールワイヤー（以下、「スチール単線」ともいう）が巻き重ねられた環状のビードコアが用いられている。このビードコアはビードフォーマーを備えたビードコア成形装置を用いて成形される。

【0003】

具体的には、回転するビードフォーマーの外周面に設けられた溝部に、スチール単線を複数列、複数段、連続的に巻き付けていくことにより、環状のビードコアが成形される。

【0004】

このとき、スチール単線が溝部内の狙いの位置に巻き付けられていないと、巻き崩れたビードコアが成形されてしまうため、スチール単線の供給速度を遅くして巻き崩れが発生しないように巻き付けを行ったり、巻き崩れて成形されたビードコアを作業者が手直ししたりしていたが、これらの作業は生産性の低下を招いてしまう。

【0005】

そこで、ビードフォーマーの溝部の底面に凸部を複数設けて、この凸部間にスチール単線をガイドしながら巻き付けることにより、巻き崩れの発生を抑制してビードコアを成形する技術が開発されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１４―８３７６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記のように溝部の底面に凸部を設ける技術を用いても、２段目以降の巻き付けにおいてはスチール単線をガイドすることができないため、巻き崩れの発生が十分に抑制できているとは未だ言えず、さらなる改良が求められている。

【0008】

そこで、本発明は、ビードフォーマーの溝部内の狙いの位置にスチール単線を正確に巻き付けて、巻き崩れの発生が十分に抑制されたビードコアを成形するビードコア成形技術を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１に記載の発明は、
回転するビードフォーマーに単線のスチールワイヤーを複数列、複数段巻き重ねることによりビードコアを成形するビードコア成形装置であって、
底面が回転軸に対して傾斜している溝部を外周面に有する円環状のビードフォーマーと、
前記ビードフォーマーを回転させる回転手段と、
回転する前記溝部に前記スチールワイヤーを供給するスチールワイヤー供給部と、
前記スチールワイヤーが供給される箇所における前記溝部の底面が略水平となるように、前記ビードフォーマーの回転軸を傾斜させる回転軸傾斜手段とを備えており、
前記回転手段が、
前記ビードフォーマーの回転中心に取り付けられた回転軸と、
前記回転軸を回転駆動させる回転駆動軸と、
前記回転駆動軸の回転を前記回転軸に伝達して、前記ビードフォーマーを回転させる回転伝達手段とを備えており、
前記回転伝達手段が、一対のかさ歯車から構成されるギアボックスであることを特徴とするビードコア成形装置である。

【0011】

請求項２に記載の発明は、
前記回転軸傾斜手段が、前記回転軸を支持する支持手段と前記回転伝達手段とにより、前記回転軸を傾斜させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のビードコア成形装置である。

【0012】

請求項３に記載の発明は、
前記回転軸傾斜手段が、前記スチールワイヤーが供給される箇所における前記溝部の底面が水平面に対して０±１°となるように、前記ビードフォーマーの回転軸を傾斜させる回転軸傾斜手段であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビードコア成形装置である。

【0013】

請求項４に記載の発明は、
前記回転軸傾斜手段が、前記ビードフォーマーの回転軸を０〜４５°の範囲で傾斜させる回転軸傾斜手段であ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項に記載のビードコア成形装置である。

【0014】

請求項５に記載の発明は、
前記回転軸傾斜手段が、前記ビードフォーマーの回転軸を１°単位で傾斜させる回転軸傾斜手段であることを特徴とする請求項４に記載のビードコア成形装置である。

【0015】

請求項６に記載の発明は、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のビードコア成形装置を用いて、回転するビードフォーマーに単線のスチールワイヤーを複数列、複数段巻き重ねることによりビードコアを成形するビードコア成形方法であって、
前記スチールワイヤーが供給される箇所における前記溝部の底面が略水平となるように前記ビードフォーマーの回転軸を傾斜させた状態で、前記ビードフォーマーを回転させると共に、回転する前記ビードフォーマーの前記溝部に前記スチールワイヤーを供給して前記ビードコアを成形することを特徴とするビードコア成形方法である。

【0016】

請求項７に記載の発明は、
前記スチールワイヤーが供給される箇所における前記溝部の底面が水平面に対して０±１°となるように、前記ビードフォーマーの回転軸を傾斜させることを特徴とする請求項６に記載のビードコア成形方法である。

【0017】

請求項８に記載の発明は、
前記ビードフォーマーの回転軸を０〜４５°の範囲で傾斜させることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のビードコア成形方法である。

【0018】

請求項９に記載の発明は、
前記ビードフォーマーの回転軸を１°単位で傾斜させることを特徴とする請求項８に記載のビードコア成形方法である。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、ビードフォーマーの溝部内の狙いの位置にスチール単線を正確に巻き付けて、巻き崩れの発生が十分に抑制されたビードコアを成形するビードコア成形技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施の形態に係るビードコア成形装置を模式的に示す側面図である。

【図2】図１中のビードフォーマーの外周面近傍の断面図である。

【図3】本発明の一実施の形態に係るビードコア成形装置におけるスチール単線の巻き付けを説明する断面図である。

【図4】従来のビードコア成形装置を模式的に示す側面図である。

【図5】図４におけるＡ−Ａ断面図である。

【図6】従来のビードコア成形装置におけるスチール単線の巻き付けを説明する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

１．本発明に至る経緯
本発明の実施の形態を説明するに先立って、本発明への理解を助けるために、本発明に至る経緯について説明する。

【0022】

（１）従来のビードコアの成形
先ず、従来のビードコアの成形を具体的に説明する。図４は従来のビードコア成形装置を模式的に示す側面図である。そして、図５は図４におけるＡ−Ａ断面図、即ち、ビードフォーマー１にスチール単線Ｗが供給される箇所におけるビードフォーマー１の断面構造を示す図である。なお、図５では、スチール単線Ｗがビードフォーマー１に正確に巻き付けられている状態を示している。

【0023】

図４に示すビードコア成形装置は、円環状のビードフォーマー１を備えており、このビードフォーマー１の外周面には、全周に亘って図５に示すような溝部３の底面３ａが回転軸に対して傾斜して形成されている。そして、スチール単線供給部８から供給されたスチール単線Ｗを、回転するビードフォーマー１の溝部３に複数列、複数段、連続的に巻き付けていくことによりビードコアＢＣを成形する。

【0024】

具体的には、図５の紙面に対して垂直方向にスチール単線Ｗを供給しながらビードフォーマー１を３６０°回転させて、ビードフォーマー１にスチール単線Ｗを１周分巻き付けた後、ビードフォーマー１をスチール単線Ｗの太さ分だけ水平方向に移動させる。これにより、既に巻き付けられたスチール単線Ｗに隣接した位置にスチール単線Ｗが供給されて巻き付けられる。このビードフォーマー１の回転と水平方向への移動を、スチール単線Ｗを供給しながら繰り返すことにより、スチール単線Ｗを複数列、複数段、連続的に巻き付けてビードコアＢＣを成形する。

【0025】

（２）従来のビードコアの成形における問題点
しかしながら、上記した従来のビードコアの成形においては、スチール単線を溝部内の狙いの位置に巻き付けることは難しく、巻き崩れたビードコアの発生を低減させることが難しかった。

【0026】

図５に示すように、ビードフォーマー１の溝部３は、成形されるビードコアＢＣの形状に応じて、回転軸に対して１５°あるいは２０°など、所定の傾斜角度θ１で底面３ａが傾斜している。このため、スチール単線Ｗが底面３ａに供給される際、巻き付けのテンションによって、傾斜した底面３ａの下方に向かう力がスチール単線Ｗに加えられる。

【0027】

この溝部３の底面３ａの傾斜の下方に向かう力が、巻き付け中のスチール単線Ｗに作用すると、図６に示すように、スチール単線Ｗを容易に狙いの位置に巻き付けることが困難になってビードコアの巻き崩れが発生してしまう。

【0028】

（３）問題点の解決
そこで、本発明者は、上記した問題点の解決について検討する中で、スチールワイヤーが供給される箇所において、溝部の底面の傾斜の下方に向かう力が作用しないようにすることができれば、スチール単線を狙いの位置に巻き付けることができ、ビードコアの巻き崩れが発生しなくなると考えた。

【0029】

そして、底面が傾斜した溝部にスチール単線を供給していた従来の方法に替えて、スチール単線を供給する箇所における溝部の底面が略水平となるようにビードフォーマーを傾斜させた状態でスチール単線を供給すれば、溝部の底面の傾斜の下方に向かう力がスチール単線に作用せず、スチール単線を狙いの位置に巻き付けることができ、ビードコアの巻き崩れが発生しなくなることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0030】

２．ビードコア成形装置
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コア成形装置を模式的に示す側面図である。そして、図２は図１中のビードフォーマーの外周面近傍の断面図であり、図５と同様に、ビードフォーマー１にスチール単線Ｗが供給される箇所におけるビードフォーマー１の断面構造を示している。

【0031】

図１および図２に示すように、本実施の形態に係るビードコア成形装置は、底面３ａが回転軸４に対して所定の傾斜角度θ１で傾斜している溝部３が外周面に設けられた円環状のビードフォーマー１と、ビードフォーマー１を回転させる回転手段と、ビードフォーマー１の溝部３にスチール単線Ｗを供給するスチールワイヤー供給部（図示省略）とを備えており、回転するビードフォーマー１にスチール単線Ｗを複数列、複数段巻き重ねることによりビードコアＢＣを成形する点においては従来と同様である。

【0032】

しかし、本実施の形態に係るビードコア成形装置は、スチール単線Ｗが供給される箇所における溝部３の底面３ａが略水平となるように、ビードフォーマー１の回転軸４を傾斜させる回転軸傾斜手段を備えている点において従来と異なる。

【0033】

具体的には、本実施の形態に係るビードコア成形装置は、ビードフォーマー１の回転軸４を傾斜させる回転軸傾斜手段として、回転軸４を支持する支持体５と、支持体５を昇降させる昇降手段（図示省略）を備えている。そして、昇降手段が支持体５を昇降させることにより、図１中の白抜き矢印で示すように回転軸４が回転して、水平面に対する回転軸４の角度θ２が調整されるように構成されている。

【0034】

また、本実施の形態に係るビードコア成形装置は、ビードフォーマー１の回転軸４が、回転伝達手段としてのギアボックス６を介して回転駆動軸７に連結されている。ギアボックス６には一対のかさ歯車６ａ、６ｂが収納されており、このかさ歯車６ａ、６ｂによって回転駆動軸７の回転を回転軸４に伝達してビードフォーマー１を回転させるように構成されている。

【0035】

このため、水平面に対する回転軸４の角度θ２を調整するために、回転軸４を傾けた場合であっても、回転駆動軸７の回転動力を回転軸４に適切に伝達させることができる。

【0036】

そして、本実施の形態に係るビードコア成形装置は、回転軸４に対する溝部３の底面３ａの傾斜角度θ１と、水平面に対する回転軸４の角度θ２とが略等しくなるように、上記した回転軸傾斜手段によって回転軸４を傾斜させることによって、スチール単線Ｗが供給される箇所における溝部３の底面３ａを略水平（例えば水平面に対して０±１°）に調整する。

【0037】

なお、ビードフォーマー１の溝部３の底面３ａの傾斜角度θ１は、成形対象のビードコアＢＣの形状に応じて適宜設定されている。このため、溝部３ａの形状が異なるビードフォーマー１を使用する際に、底面３ａの傾斜角度θ１に合わせて、回転軸４の角度θ２を調整するのみで様々な形状のビードコアＢＣの成形に対応することができるように、回転軸４の角度θ２を０〜４５°の範囲で調整できることが好ましい。このように、回転軸４の角度θ２を調整する場合には、１°単位で角度を調整できるようにすることがより好ましい。

【0038】

３．ビードコア成形方法
次に、上記した実施の形態に係るビードコア成形装置を用いて、ビードコアを成形する方法について説明する。

【0039】

先ず、単線スチールの巻き付けを開始する前に、回転軸４に対する溝部３の底面３ａの傾斜角度θ１と略等しくなるように、上記した回転軸傾斜手段によって水平面に対する回転軸４の角度θ２を調整して、スチール単線を供給する箇所における溝部３の底面３ａを略水平にする。

【0040】

次に、底面３ａが略水平となっている溝部３にスチール単線Ｗを供給しながら円環状のビードフォーマー１を回転させて、溝部３にスチール単線Ｗを順次巻き付ける。このとき、スチール単線Ｗは、従来と同様に、図２の紙面に垂直に供給され、複数列、複数段、連続的に巻き付けられていく。

【0041】

本実施の形態においては、このスチール単線Ｗの巻き付けにおいて、回転軸４（図１参照）が傾けられて、スチール単線供給箇所における溝部３の底面３ａが略水平になっているため、図２に示すように、スチール単線供給箇所におけるスチール単線Ｗには、溝部３の底面３ａに対して垂直な力が掛かるのみで、従来の技術のように溝部３の底面３ａの傾斜の下方に向かう力（図５参照）が掛かることがない。

【0042】

この結果、図３に示すように、スチール単線Ｗを複数列、複数段巻き付ける際に、スチール単線Ｗを狙いの位置に正確に巻き付けることができるようになり、巻き崩れの発生が十分に抑制されたビードコアを生産性高く成形することができる。

【0043】

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、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できる。

【符号の説明】

【0044】

１ ビードフォーマー
３ 溝部
３ａ 溝部の底面
４ 回転軸
５ 支持体
６ ギアボックス
６ａ、６ｂ かさ歯車
７ 回転駆動軸
８ スチール単線供給部
ＢＣ ビードコア
Ｗ スチール単線
θ１ 溝部の底面の傾斜角度
θ２ 水平面に対する回転軸の角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】