JP2002538997A - タイヤビードおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、弾性エラストマ材料の被覆（２８）を有しウェッブ（１４）により接続される平行な２本のワイヤ（１２ａ，１２ｂ）により構成されるテープ（１０）を有するタイヤビード（１６）の製造方法を提供する。タイヤビード（１６）は、テープ（１０）を横に並べて予め定められた幅の連続する重ね合せ層として巻き付け、回旋が重ね合せ層に跨って予め定められた断面積のタイヤビード（１６）を提供するようにして作り上げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は一般的にワイヤ織物および構造に関する。より詳しく言えば、本発明
はタイヤビードおよびその製造方法に関する。

【０００２】 （発明の背景） タイヤビードは、タイヤをホイールのリム上へ固定するタイヤの部分である。
それは本質的に環状の引張部材すなわち非伸張性の環状物である。各タイヤは、
タイヤの各側の最内周を構成するゴム内に配置された、このような２つのビード
を有する。

【０００３】 タイヤビードを製造する通常の手順では、外面がゴムで被覆される場合の多い
個別のワイヤの端部がタイヤビード製造機械へ送られる。この種の機械は古くて
タイヤ組立て技術においてよく知られている。

【０００４】 この種の典型的な機械が米国特許第１，９１３，３３６号、第２，９０２，０
８３号および第５，３８５，６２１号に記載されている。これらの機械は、所望
するタイヤビードの強度または断面積あるいはこれらの両方に応じて、予め定め
られた巻数だけワイヤが巻き付けられる回転ドラムを有する。このような機械の
標準装置は、ワイヤの先端をドラム上の把持部内へ自動的に導入する手段と、ド
ラムを回転させる間欠動作手段と、得られるタイヤビードの断面形状を制御し造
り上げるように到来するワイヤを移動させる積層装置と、到来するワイヤを各組
立てサイクルの終りに切断するナイフと、を含む。ドラムの回転が休止の間に、
完成したタイヤビードがドラムから横方向に排出される。

【０００５】 従来のタイヤビード製造機械の1つの欠陥は、動作速度が比較的遅いことおよ
びそれによるタイヤビードの製作に要する時間量である。この欠陥を克服するた
めに、ゴムその他のエラストマ材料の被覆により一緒に保持された平行な4本の
ワイヤからなる金帯をこのようなタイヤビード機械へ送り込むさまざまな方法が
試みられてきた。標準型の金帯を使用して形成された矩形断面形状のタイヤビー
ドが図１に示されている。

【０００６】 しかしながら、このような金帯はしなやかではないので、それを使用して造り
上げることができるタイヤビードの断面形状の範囲は厳しく制限されることが知
られている。例えば、タイヤ産業において広く使用される従来の六角断面形状の
タイヤビード（図２参照）は、図１に示すタイプの金帯を使用して造り上げるこ
とができない。また、各ビードを形成するワイヤ数を増すことにより、ビードの
強度が低減される。

【０００７】 従来のタイヤビード製造機械のもう1つの欠陥は、得られるタイヤビードの切
断端をどう処理するかに関連する問題である。ワイヤの端はそのスプリングバッ
ク性により緩くなって不揃いを生じ、その結果ワイヤを再度引き締めて揃えるた
めの受け入れられない回数の製造中断を生じることがある。

【０００８】 したがって、従来技術であるにもかかわらず、もっと効率的なタイヤビード製
造プロセスへの必要性がなお存在する。

【０００９】 （発明の目的） 本発明の目的は、添付特許請求の範囲の一つ以上に明記され、下記の副次的目
的の１つ以上を達成する能力を有する、より効率的なタイヤビード製造プロセス
を提供することである。

【００１０】 本発明の1つの目的は、エラストマ材料内に絡ませた平行な２本のワイヤを含
む金帯付きタイヤビードを作製する方法を提供することである。

【００１１】 本発明のさらにもう１つの目的は、平行な２本のワイヤの金帯により形成され
た新しい改良型のタイヤビードを提供することである。

【００１２】 本発明の他の目的および利点は、添付図および以下の詳細な説明を参照して本
発明を良く理解すれば、容易にお判りいただけるであろう。

【００１３】 （発明の概要） 本発明は、一般的に前記した必要性と、従来のタイヤビード製造プロセスに関
連する問題とに応えることに向けられている。タイヤビード機械に対する低い動
作効率に関連する従来の問題は、本発明により解決される。

【００１４】 本発明の好ましい一実施例では、前述の必要性は、タイヤビード製造方法を提
供することにより満たすことができるが、その製造方法は、弾性エラストマ材料
により被覆された平行な複数のワイヤからなるテープを形成するステップと、こ
のようなテープを予め定められた重ね合わせ回旋数だけ巻き付けることによりタ
イヤビードを形成するステップと、を有することを特徴とする。なお、エラスト
マ材料はワイヤ間に形成されたウェブにより隣接する平行ワイヤを接続し、なお
、ウェッブはテープを十分しなやかであるとして個別のワイヤを使用して作るこ
とができるのと同じ断面積を有するタイヤビードを作り上げるように配置できる
ような予め定められたサイズである。

【００１５】 もう１つの実施例では、本発明は、予め定められた断面積のタイヤビードを提
供するために、テープの回旋を横に並べ予め定められた幅の連続する重ね合せ層
内に置いて、テープの巻き付けが進行する前述した方法の形を採ることがお判り
であろう。

【００１６】 もう１つの好ましい実施例では、本発明は前述したいずれかの方法により形成
されるタイヤビードの形をとることがお判りであろう。

【００１７】 （定義） “ビード”または“ビードコア”は、タイヤの、タイヤをリムに保持すること
に関連する半径方向内側のビードの環状引張部材を有する部分を一般的には意味
し、ビードはプライコードにより被覆されて形成され、フリッパ、チッパ、エイ
ペックスまたはフィラー、トウガードおよびチェーファーのような補強部材を有
してもよいし、有しなくてもよい。

【００１８】 （好ましい実施例の詳細な説明） 次に図面を参照すると、本発明の好ましい実施例が示され、全体を通して同じ
参照番号は同じ要素を示し、図３に本発明によるタイヤビード製造プロセスの側
面図を示す。

【００１９】 この実施例は、図４に示すように、弾性エラストマ材料で被覆された平行な複
数のワイヤ１２ａ，１２ｂからなるテープ１０を提供するステップを有する。エ
ラストマ材料はワイヤ間に形成されたウェッブ１４により隣接する平行ワイヤを
接続する。ウェッブ１４は、テープが湾曲して個別のワイヤを使用して作り上げ
ることができるのと同じ断面積を作り上げることができるように、テープを十分
にしなやかにするような予め定められたサイズを持っている。ビード１６は、タ
イヤビード機械２０のドラム１８の周りに、予め定められた重合せ巻数だけテー
プ１０を巻き付けることにより形成される。

【００２０】 図３のタイヤビード製造プロセスは、個別のワイヤ１２ａ，１２ｂを供給する
複数の大型クリール２２を有する。これらのクリールは横に並べて配置されてい
るが、図３では1個だけ示されている。個別のワイヤ１２ａ，１２ｂはクリール
２２から引き出されて、ワイヤを単一水平面内で平行に揃えるように働く溝付き
案内ローラ等の間隔保持装置２４内ヘ通され、それはこれらのワイヤが最後に構
成するテープに対する基礎となる。次に、ワイヤはチュービング機械２６へ通さ
れそこで、図４に示すように、エラストマ材料の被覆２８が別々のワイヤ１２ａ
，１２ｂの周りおよびその間に押し付けられて、隣接するワイヤ間に予め定めら
れたサイズのウェッブ１４を形成しながらワイヤを被覆する。チュービング機械
の押出機用のダイおよびインサートの１組を使用してウェッブの精密な寸法が造
り出される。チュービング機械は任意の標準型であって、本発明の一部を構成す
ることはない。

【００２１】 エラストマ材料を固定するのに使用される冷却部２７を通過した後に得られる
テープ１０の断面図については、図４を参照されたい。テープ１０はワイヤ１２
ａ，１２ｂの周りの被覆２８および被覆されたワイヤ１２ａ，１２ｂを相互に接
続するウェッブ１４を有する。ウェッブ１４は、特定の応用によって決まる厚さ
“ｔ”および幅“ｗ”を有する。図示するように、テープ１０は平行な２本のワ
イヤにより形成することができるが、エラストマ材料内に埋設された、６本また
は８本等の、より多くのワイヤでテープを形成し、次に、テープをスライスして
間にウェッブを有するゴム内に埋設された２本のワイヤからなる複数のテープと
することも本発明の項目内に入る。

【００２２】 このプロセスの連続動作を可能にするために、フェストーン貯蔵装置３０が冷
却部２７の後に配置される。フェストーン装置３０からのテープは、タイヤビー
ド製造機械２０のドラム１８上に巻き付けられる。タイヤビード製造機械２０は
、テープ１０の先端をドラム１８上の把持部（図示せず）内へ自動的に導入しド
ラムを間欠的に回転させる機械的要素３２を含む、このような機械に通常含まれ
る全ての標準装置を有する。従来の設計の積層装置３４は、得られるタイヤビー
ドの断面形状を制御しかつ造り上げるように、到来するテープ１０を移動させる
。ナイフ３６は各組立てサイクルの終りにおいて、到来するテープを切断する。
ドラム１８の回転の休止中に、完成したタイヤビード１６がドラムから横方向に
排出される。

【００２３】 下記の表１は、タイヤビードが形成されるテープ１０の製造にさまざまなサイ
ズの丸いスチールワイヤが使用される時に形成されるウェッブ１４に対する好ま
しいパラメータを示す。

【００２４】 表 １ ワイヤ径 エラストマ材料 被覆厚 ウェッブ厚 ウェッブ幅 (mm) (mm) (mm) (mm) 1.270 ゴム 0.127 0.508-0.635 0.254 1.829 ゴム 0.127 0.635-0.762 0.254 (in) (in) (in) (in) 0.050 ゴム 0.005 0.020-0.025 0.010 0.072 ゴム 0.005 0.025-0.030 0.010 このようなウェッブサイズを使用することにより、得られるテープ１０は、さ
まざまなタイヤビード構成において使用される断面形状の全範囲を造るようにテ
ープを最適に構成できるようにするために、円筒ドラムに被せられる大部分のテ
ープ層について、１３５°から１５０°の間に配置することができる。例えば、
図５は、エラストマ被覆内に埋設された平行な２本のワイヤ１２ａ，１２ｂを有
するテープ１０を使用して形成された６角形タイヤビード１６の断面図を示す。
この例では、テープ１０は、ドラム１８の周りに単一テープの1２個の回旋１０
ａ，１０ｂ，．．．１０Ｌを形成するように巻き付けられる。これらの回旋は、
ドラムの周りに積み重ねられる層内に典型的に横に並べて巻き付けられて、６角
形タイヤビード１６等の所望の断面形状を得る。

【００２５】 典型的には、テープ１０はドラム１８の外周面に形成された溝４０内に巻き付
けられる。最初に、テープは溝の一端においてドラム１８上に巻き付けられ隣接
する回旋１０ｂが続く。次に、積層装置は、次の回旋１０ｃを回旋１０ｂの上で
その幾分右側に位置決めすることにより、ウェッブの左側が回旋１０ｂのウェッ
ブ部の上に静止する。同じように回旋１０ｄが被せられた後に、回旋１０ｅが被
せられることにより、回旋１０ｅの１本のワイヤが第２の層に隣接し回旋１０ｅ
の第２のワイヤが第３の層を開始する。回旋１０ｆおよび１０ｇが被せられた後
に、回旋１０ｈが被せられて第３の層を終止させ第４の層を開始する。組立プロ
セスが、図５に示すビードの形成を継続する。２層に跨る２重ワイヤを有するテ
ープ１０の能力により、限定はしないが３角形、５角形または６角形を含む、任
意所望の形状を有するビードを形成するための柔軟性が提供される。第２、第３
および第４層内の外側回旋１０ｃ，１０ｈは、その平行ワイヤの中心間のａ−ａ
線が同じ層内の隣接する回旋の中心間の匹敵するｂ−ｂ線に対してαの角度とな
るような方位とされた半回旋を有する。αは６角形ビードに関しては６０°とす
ることができるが、最終ビード形状に応じて他の任意の角度とすることができる
。

【００２６】 実施例と組み合わせて本発明を説明してきたが、当業者ならば上述した教示か
ら多くの代案、修正、および変形が自明であろう。したがって、本発明は、特許
請求の範囲の精神および範囲内に入るこれら全ての代案、修正、および変形を含
むものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 各々がゴム被覆内に埋設された平行な６本のワイヤからなる、４つの金帯を層
にして製造される従来のタイヤビードの断面図である。

【図２】 従来の６角形断面形状タイヤビードの断面図である。

【図３】 本発明によるタイヤビード製造プロセスの側面図である。

【図４】 本発明によるタイヤビードテープの断面図である。

【図５】 本発明によりテープから作られる６角形タイヤビードの断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，Ｇ Ｈ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ゴライトリー、 ラルフ、 ウェィン アメリカ合衆国 35901 アラバマ州 ガ ズデン アンダーソン ロード 1805 Ｆターム(参考） 4F212 AH20 VA07 VA08 VA11 VD12 VL09 VL11 VM07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤビード（１６）の製造方法であって、 予め定められた断面積のタイヤビード（１６）を提供するために、弾性エラス
   トマ材料で被覆され該エラストマ材料のウェッブ（１４）により接続された平行
   な２本のワイヤ（１２ａ，１２ｂ）であるテープ（１０）の回旋（１０ａ，１０
   ｂ，．．．１０Ｌ）を横に並べて、予め定められた幅の連続する積み重ね層内に
   巻き付けるステップを有する、タイヤビード（１６）の製造方法。
2. 【請求項２】 予め定められた断面積のタイヤビード（１６）を提供するた
   めに、横に並べて予め定められた幅の連続する積み重ね層内に置かれた回旋（１
   ０ａ，１０ｂ，．．．１０Ｌ）と、積み重ね層に跨がらせた回旋と、をもったテ
   ープ（１０）をドラム（１８）の周りに巻き付けるステップを含む、請求項１記
   載のタイヤビード（１６）製造方法。
3. 【請求項３】 テープ（１０）を6角形断面形状へ巻き付けるステップを含
   む、請求項２記載のタイヤビード（１６）の製造方法。
4. 【請求項４】 予め定められた断面積のタイヤビード（１６）を提供するた
   めに、弾性エラストマ材料で被覆され、該エラストマ材料のウェッブ（１４）に
   より接続された平行な２本のワイヤ（１２ａ，１２ｂ）であるテープ（１０）の
   回旋（１０ａ，１０ｂ，．．．１０Ｌ）を横に並べて、予め定められた幅の連続
   する積み重ね層内に巻き付ける方法により製造された、タイヤビード（１６）。
5. 【請求項５】 予め定められた断面積のタイヤビード（１６）を提供するた
   めに、タイヤビード（１６）が、さらに、横に並べて予め定められた幅の連続す
   る積み重ね層内に置かれた回旋（１０ａ，１０ｂ，．．．１０Ｌ）と、積み重ね
   層に跨がらせた回旋と、をもったテープ（１０）をドラム（１８）の周りに巻き
   付ける方法により製造された、請求項４記載のタイヤビード（１６）。