JP2013078902A - ビードコアの製造方法及び空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】巻付け始端を含む最内のワイヤ列のスチールワイヤの位置ズレを防止して成形精度や生産性を向上させる。
【解決手段】１本のスチールワイヤ１０をタイヤ軸方向にずらせて螺旋巻きされたワイヤ列Ｗがタイヤ半径方向に多段に重ねられたビードコア５の製造方法である。スチールワイヤ１０の巻付け始端１０ｓを位置決めする位置決め工程と、前記スチールワイヤ１０を巻付ける巻付け工程とを含む。前記位置決め工程及び巻付け工程は、少なくともスチールワイヤ１０を巻付けるための円周方向に連続してのびる凹溝１２を有した保持具１１を用いて行われる。前記凹溝１２は、最もタイヤ半径方向内側の最内ワイヤ列Ｗ１が配される底面１３を有する。前記底面１３は、前記最内ワイヤ列Ｗ１の各スチールワイヤ１０のタイヤ軸方向の位置ズレを防止する位置決め用の小溝部１６が設けられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、巻付け始端を含む最内のワイヤ列のスチールワイヤの位置ズレを防止し得るビードコアの製造方法及び空気入りタイヤの製造方法に関する。

従来、ビードコアを製造するために、図８（ａ）に示されるような、円周方向に連続してのびる凹溝ｂを有するリング状の保持具ａが用いられる。そして、スチールワイヤｗの巻付け始端ｗ１（図８（ｂ）に示す）を、凹溝ｂの底面ｄの所定の位置に位置決めし、その後、前記スチールワイヤｗを螺旋巻きしながらタイヤ半径方向外側に巻き重ねてビードコア（図示せず）が形成される。

しかしながら、図８（ｂ）に拡大して示されるように、従来の保持具の凹溝ｂの底面ｄは、平滑な面として形成されていたため、巻付け始端ｗ１を含む最もタイヤ半径方向内側のスチールワイヤ列が、巻き付け時に位置ズレし易く、成形精度や生産性が悪いという問題があった。関連する技術として、下記特許文献がある。

特開２００２−１９４２９号公報 特開２００３−１５４５８１号公報 特開２００３−２３７３２４号公報 特開２００６−１７５９１５号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、スチールワイヤを巻付けるための円周方向に連続してのびる凹溝を有した保持具の前記凹溝の底面に、最もタイヤ半径方向内側の最内ワイヤ列のスチールワイヤのタイヤ軸方向の位置ズレを防止する位置決め用の小溝部を周方向に連続して設けることを基本として、成形精度や生産性を向上し得るビードコアの製造方法を提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、１本のスチールワイヤをタイヤ軸方向にずらせて螺旋巻きされたワイヤ列がタイヤ半径方向に多段に重ねられた多段多列巻付構造を有するビードコアの製造方法であって、前記スチールワイヤの巻付け始端を位置決めする位置決め工程と、前記スチールワイヤを巻付ける巻付け工程とを含み、前記位置決め工程及び巻付け工程は、少なくともスチールワイヤを巻付けるための円周方向に連続してのびる凹溝を有した保持具を用いて行われ、前記凹溝は、前記ワイヤ列のうち最もタイヤ半径方向内側の最内ワイヤ列が配される底面を有し、前記底面は、前記最内ワイヤ列の各スチールワイヤのタイヤ軸方向の位置ズレを防止する位置決め用の小溝部が設けられることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記小溝部は、螺旋状に形成される請求項１記載のビードコアの製造方法である。

また請求項３記載の発明は、前記底面は、タイヤ軸方向の一方側から他方側に向かって半径方向内方に傾斜するとともに、前記スチールワイヤの巻付け始端は、前記底面の前記一方側の端部である請求項１又は２に記載のビードコアの製造方法である。

また請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のビードコアの製造方法によって製造されたビードコアの前記巻付け始端をタイヤ軸方向外側に位置させた空気入りタイヤを製造することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法である。

本発明のビードコアの製造方法は、前記スチールワイヤの巻付け始端を位置決めする位置決め工程と、前記スチールワイヤを巻付ける巻付け工程とを含み、前記位置決め工程及び巻付け工程は、少なくともスチールワイヤを巻付けるための円周方向に連続してのびる凹溝を有した保持具を用いて行われる。そして、前記凹溝は、最もタイヤ半径方向内側の最内ワイヤ列が配される底面を有し、前記底面は、前記最内ワイヤ列のスチールワイヤのタイヤ軸方向の位置ズレを防止する位置決め用の小溝部が設けられる。このようなビードコアの製造方法によれば、巻付け始端を含む最内ワイヤ列のスチールワイヤが、小溝部によって拘束されるため、成形精度や生産性の良いビードコアの成形が可能になる。

本発明の一実施形態の空気入りタイヤの右半分の断面図である。 図１のビード部を拡大して示す断面図である。 保持具の斜視図である。 （ａ）は、一実施形態の保持具の断面図、（ｂ）は、他の実施形態の保持具の断面図である。 保持具の上面図である。 スチールワイヤの巻付け工程を説明する断面図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、空気入りタイヤの製造工程を説明する概略図である。 （ａ）は、従来の保持具を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１及び図２には、本実施形態のビードコアの製造方法によって製造されたビードコア５を有する空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という場合がある。）１が示される。本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるベルト層７とを具え、本実施形態では、チューブレスタイプの重荷重用のものが示されている。

図１のタイヤ１は、１５°テーパリムである正規リムＪにリム組みされて正規内圧が充填されしかも無負荷の状態である正規状態が示されている。

ここで、「正規リム」Ｊとは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"とする。また「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とする。

前記カーカス６は、一対のビードコア５、５間をトロイド状に跨る本体部６ａと、この本体部６ａの両側に連なりかつ前記ビードコア５の回りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有する少なくとも１枚、本実施形態では１枚のカーカスコードを具えたカーカスプライ６Ａからなる。

前記ベルト層７は、本実施形態では、タイヤ半径方向内外に配される合計４枚のベルトプライ７Ａ〜７Ｄから構成され、例えば最もタイヤ軸方向幅が大きいベルトプライ７Ｂが、タイヤ半径方向内側から２層目に配置されている。

また、カーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側に向かって先細り状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。

また、本実施形態のビード部４には、カーカスプライ６Ａのタイヤ半径方向最内部からタイヤ軸方両側をカーカスプライ６Ａに沿ってのびるビード補強層Ｂｇや、リムＪのタイヤ半径方向外側に設けられる断面略Ｕ字状のクリンチゴムＣｇなどの補強ゴム層が設けられる。これにより、ビード部４の曲げ剛性が高められる。

図２に良く示されるように、本実施形態のビードコア５は、タイヤ軸を含むタイヤ子午断面において、前記リムＪのリムシートＪｓに沿ってタイヤ軸方向内側から外側へタイヤ半径方向外側に傾斜してのびるコア内周面５Ｌと、該コア内周面５Ｌの半径方向外側かつコア内周面５Ｌに平行なコア外周面５Ｕとを含む断面横長に傾斜した略六角形状で構成される。このようなビードコア５は、タイヤ軸方向に対して１５°の角度で傾くリムシートＪｓに対して安定した嵌合力を発揮するとともに、ビードコア５の断面中心を中心したねじれ剛性を高めるのに役立つ。

また、本実施形態のビードコア５は、１本のスチールワイヤ１０をタイヤ軸方向にずらせて螺旋巻きしたワイヤ列Ｗがタイヤ半径方向外側に多段、本実施形態では６段に重ねられた多段多列巻付構造を有する。

次に、このような空気入りタイヤ１を構成するビードコア５の製造方法が説明される。本実施形態の製造方法は、スチールワイヤ１０の巻付け始端１０ｓを位置決めする位置決め工程と、スチールワイヤ１０を巻付ける巻付け工程とを含む。

このような位置決め工程及び巻付け工程には、図３に示されるように、少なくともスチールワイヤ１０を巻付けるための保持具１１が用いられる。

前記保持具１１は、本実施形態では、例えば、タイヤ周方向に連続してのびるリング状をなす。そして、該保持具１１の外周面１１Ａには、スチールワイヤ１０が巻き付けられる円周方向に連続してのびる凹溝１２が設けられる。これにより、図４（ａ）に良く示されるように、本実施形態の保持具１１は、タイヤ周方向に対し直角な断面視において、略Ｕ字状に形成される。

なお、このような保持具１１としては、例えば、金属材料等の剛性体が望ましい。

前記凹溝１２は、最もタイヤ半径方向内側に複数のスチールワイヤ１０からなる最内ワイヤ列Ｗ１が配される底面１３と、該底面１３のタイヤ軸方向の一方側（本図では右側）の端部１３ａから半径方向外側にのびる一方側面１４と、前記底面１３のタイヤ軸方向の他方側（本図では左側）の端部１３ｂから半径方向外側にのびる他方側面１５とを含む。

前記底面１３は、タイヤ軸方向の一方側から他方側（本実施形態では、タイヤ軸方向の外側から内側）に向かって半径方向内方に傾斜している。なお、底面１３のタイヤ軸方向に対する傾斜角αは、前記コア内周面５Ｌのタイヤ軸方向に対する角度β（図２に示す）に基づいて規定され、本実施形態では約１５°である。

また、本実施形態の底面１３は、前記最内ワイヤ列Ｗ１の各スチールワイヤ１０のタイヤ軸方向の位置ズレを防止する位置決め用の小溝部１６が設けられる。このような小溝部１６は、スチールワイヤ１０の巻付け始めとなる巻付け始端１０ｓを含む最内ワイヤ列Ｗ１のスチールワイヤ１０の配設位置を拘束するため、成形精度や生産性の良くビードコア５を成形するのに役立つ。

本実施形態の小溝部１６は、保持具１１の周方向に対して直角な断面視において、略半円状かつスチールワイヤ１０の半径と略等しい曲率半径Ｒａをもって形成されるのが望ましい。このような小溝部１６は、スチールワイヤ１０に対し大きな拘束力を発揮するため、傾斜する底面１３に対し、最内ワイヤ列Ｗ１とりわけ、位置ズレし易い巻付け始端１０ｓの位置ズレを防止するのに役立つ。なお、スチールワイヤ１０に予め未加硫のビードコーティングゴム（図示せず）が付着されている場合は、ビードコーティングゴムを含めた大きさの曲率半径Ｒａとするのが望ましい。

また、本実施形態の小溝部１６は、螺旋状に形成されている。具体的には、図５に示されるように、小溝部１６は、スチールワイヤ１０がタイヤ周方向と平行に巻き付けられる周方向部１６ａと、この周方向部１６ａに連なりかつタイヤ周方向に対して小角度θで傾斜してスチールワイヤ１０の位置を前記周方向部１６ａのタイヤ軸方向の一方側へと移動させる傾斜部１６ｂとが交互に配されたもので形成される。本実施形態の各傾斜部１６ｂは、タイヤ周方向に対して同じピッチで配される。このような小溝部１６は、最内ワイヤ列Ｗ１のスチールワイヤ１０を底面１３に、精度良く巻付けるのに役立つ。

また、前記一方側面１４及び他方側面１５は、スチールワイヤ１０のタイヤ軸方向への移動を拘束し、さらに生産性や成形精度を高めるのに役立つ。

そして、前記位置決め工程では、巻付け始端１０ｓが、保持具１１の底面１３の一方側の端部１３ａに配される。本実施形態では、巻付け始端１０ｓは、タイヤ軸方向の外側の端部かつ、前記小溝部１６の周方向部１６ａの始端１６ａ１に配される。なお、タイヤ軸方向の外側の端部は、図４（ａ）に示されるように、底面１３においてタイヤ半径方向の最も外側（高所）であるが、巻付け始端１０ｓは、小溝部１６によって拘束されているため、タイヤ半径方向内方（ビードコア５の幅方向）への位置ズレが抑制される。

次に、巻付け工程では、図６に示されるように、まず、最内ワイヤ列Ｗ１のスチールワイヤ１０が、タイヤ軸方向の一方側から他方側へ順次巻き付けられる。このとき、スチールワイヤ１０は、小溝部１６で拘束されるため、巻付け始端１０ｓと同様に、タイヤ半径方向の内方への位置ズレが抑制される。そして、最内ワイヤ列Ｗ１が巻付けられると、矢印で示されるように、最内ワイヤ列のタイヤ半径方向外側に次のワイヤ列Ｗが配される。

このようにして、スチールワイヤ１０の規定の巻付け量が保持具１１に巻き付けられると、図示しない切断具によってスチールワイヤ１０が切断され、ビードコア５を保持具１１から取り外す取り外し工程が行われる。これにより、ビードコア５の製造工程が終了する。なお、本実施形態の保持具１１は、拡縮可能なセグメント構造（図３に示す）をなすため、ビードコア５を保持具１１から取り外すことができる。また、一方側面１４及び他方側面１５は、直線状かつ逆ハ字状にのびるため、保持具１１からビードコア５を容易に取外すのに役立つ。

また、このような位置決め工程、巻付け工程及び取り除き工程は、周知のビードコア形成装置（図示せず）によって、自動化で行われるのが望ましい。

次に、このように製造されたビードコア５を用いたタイヤ１の製造方法が説明される。本実施形態のタイヤ１の製造方法では、図７（ａ）に示されるように、例えば、円筒状の成形ドラム２０の外周面２０ｓ上に、タイヤの内腔面を形成するインナーライナゴム２１、カーカス６をその両端を成形ドラム２０の両端部からはみ出させて円筒状に巻装する巻き装工程が行われる。

次に、上述の製造方法により製造されたビードコア５の外周にビードエーペックスゴム８を一体に設けたビードコア組立体２２が、前記成形ドラム２０の両端部の外側かつ巻装された前記カーカス６上に配置される配置工程が行われる。このとき、ビードコア５の巻付け始端１０ｓが、完成後のタイヤ１のビードコア５のタイヤ軸方向の外側かつタイヤ半径方向の内側に位置するように、ビードコア組立体２２が配置される。

次に、図７（ｂ）に示されるように、前記カーカス６のはみ出し部分２３を、前記ビードコア組立体２２の廻りで内から外に折り返して、このはみ出し部分２３の半径方向外側に、例えばクリンチゴムやビード補強層などの補強層Ｘ及び、サイドウォールゴム（図示せず）を貼り付ける貼り付け工程（図７（ｃ）に示す）を行う。

次に、図示しないトロイド状へのシェーピング工程、リング状トレッド部材の貼り着工程、加硫成形工程等を経てタイヤ１が製造される。

このように製造されたビードコア５の前記巻付け始端１０ｓは、図２に示されるように、タイヤ半径方向の最内ワイヤ列Ｗ１のタイヤ軸方向最外側の位置（以下、「Ａ点」という場合がある。）に設けられる。

一般に、タイヤ半径方向の最内ワイヤ列Ｗ１のタイヤ軸方向の最内側の位置（以下、単に「Ｂ点」という場合がある。）に巻付け始端１０ｓが設けられたビードコア５では、そのタイヤ軸方向内側に、他のスチールワイヤ１０が存在していない。このため、タイヤの加硫成形時に生じるカーカスプライの張力等により、前記巻付け始端１０ｓがタイヤ軸方向の最内側であるＣ点の近傍まで移動し易く、この移動によって、スチールワイヤ１０の鋭利な巻付け始端１０ｓとカーカスプライ６Ａと強く接触して早期にカーカスコードが破断するコード破断（以下、単に「ＣＢＵ」（Cord Broken Up）という。）が生じやすい。

ところが、本実施形態のようなビードコア５の製造方法によって製造されたビードコア５は、スチールワイヤ１０の巻付け始端１０ｓが前記Ａ点に設けられるため、このＡ点のタイヤ軸方向内側には、次に巻き付けられたスチールワイヤ１０が位置している。このため、前記張力等がカーカスプライ６Ａのタイヤ半径方向外側へ作用しても、巻付け始端１０ｓのタイヤ軸方向内側（例えばＢ点やＣ点側）への移動が防止される。また、本発明において、巻付け始端１０ｓは、ビードコア５の製造時、小溝部１６によって位置決めされるため、確実に、前記Ａ点に位置することができる。従って、本発明の空気入りタイヤは、ＣＢＵの発生が長期に亘って抑制され、ビード部の耐久性が向上する。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。例えば、図１及び図２に示されるように、ビードコア５の外周面には、複数本の有機繊維コードをトッピングゴムで被覆した少なくとも１枚のプライ１７Ａからなるラッピング材１７が設けられてもよい。これにより、前記巻付け始端１０ｓの移動がさらに抑制されて、ＣＢＵの発生が抑えられる。

また、前記小溝部１６は、図４（ｂ）に示されるように、円周方向に対し直角の断面視、半円よりも小さな円弧状で形成されるものや、略三角形状又は略四角形状のものなど、スチールワイヤ１０のタイヤ軸方向の位置ズレを防止し得る形状のものであればよい。

５ ビードコア
１０ スチールワイヤ
１１ 保持具
１２ 凹溝
１３ 底面
１６ 小溝部
Ｗ ワイヤ列
Ｗ１ 最内ワイヤ列

Claims (4)

1. １本のスチールワイヤをタイヤ軸方向にずらせて螺旋巻きされたワイヤ列がタイヤ半径方向に多段に重ねられた多段多列巻付構造を有するビードコアの製造方法であって、
   前記スチールワイヤの巻付け始端を位置決めする位置決め工程と、
   前記スチールワイヤを巻付ける巻付け工程とを含み、
   前記位置決め工程及び巻付け工程は、少なくともスチールワイヤを巻付けるための円周方向に連続してのびる凹溝を有した保持具を用いて行われ、
   前記凹溝は、前記ワイヤ列のうち最もタイヤ半径方向内側の最内ワイヤ列が配される底面を有し、
   前記底面は、前記最内ワイヤ列の各スチールワイヤのタイヤ軸方向の位置ズレを防止する位置決め用の小溝部が設けられることを特徴とするビードコアの製造方法。
2. 前記小溝部は、螺旋状に形成される請求項１記載のビードコアの製造方法。
3. 前記底面は、タイヤ軸方向の一方側から他方側に向かって半径方向内方に傾斜するとともに、
   前記スチールワイヤの巻付け始端は、前記底面の前記一方側の端部である請求項１又は２に記載のビードコアの製造方法。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のビードコアの製造方法によって製造されたビードコアの前記巻付け始端をタイヤ軸方向外側に位置させた空気入りタイヤを製造することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

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