ビード部材の製造装置及び製造方法
【課題】ビード部材を製造するときに、ビードコアの外周に貼り付けるビードフィラの先端部と後端部を正確かつ滑らかに接合する。
【解決手段】ビードコアＣを周方向に回転させて、ビードコアＣの外周に向けて押出機１０からゴムを押し出す。押出機１０のゴムの押出先端部に設けた口金２０の成形部３１により、押し出されたゴムをビードフィラ形状に成形して回転するビードコアＣの外周に貼り付け、ビードコアＣの外周に対するビードフィラの成形終了に合わせて押出機１０によるゴムの押し出しを停止させる。口金２０の成形部３１につながる案内部３２により、回転するビードコアＣに貼り付けたビードフィラの先端部を成形部３１へ案内してビードフィラの後端部に接合させる。
【解決手段】ビードコアＣを周方向に回転させて、ビードコアＣの外周に向けて押出機１０からゴムを押し出す。押出機１０のゴムの押出先端部に設けた口金２０の成形部３１により、押し出されたゴムをビードフィラ形状に成形して回転するビードコアＣの外周に貼り付け、ビードコアＣの外周に対するビードフィラの成形終了に合わせて押出機１０によるゴムの押し出しを停止させる。口金２０の成形部３１につながる案内部３２により、回転するビードコアＣに貼り付けたビードフィラの先端部を成形部３１へ案内してビードフィラの後端部に接合させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビードコアの外周にビードフィラを貼り付けて、タイヤのビード部に配置されるビード部材を製造するビード部材の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
未加硫タイヤの成形工程では、予め環状のビードコアの外周にビードフィラを貼り付けてビード部材を形成した後、被成形体の側面にビード部材を配置して未加硫タイヤを製造することが行われている。また、このビード部材の製造装置として、従来、押出機により未加硫のゴムを押し出してビードフィラを成形し、ビードフィラを切断等してビードコアに貼り付けて、ビード部材を製造する装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、このような従来のビード部材の製造装置の例を示す要部側面図であり、製造装置の概略構成を模式的に示している。
この従来のビード部材の製造装置１００は、図示のように、未加硫のゴムを加熱混練して押し出す押出機１１０と、押出機１１０の先端に設けられた口金１１１とを備え、口金１１１の開口部からゴムを押し出して所定の断面形状のビードフィラＦを成形する。また、製造装置１００は、環状のビードコアＣを保持して回転（図の矢印Ｒ）させる回転手段１０１と、ビードフィラＦを押出機１１０からビードコアＣまで搬送する搬送装置（図示せず）と、カッター等からなるビードフィラＦの切断装置１０２とを備えている。
【０００４】
ビード部材Ｂの製造時には、ビードフィラＦを搬送中に冷却して、その先端部をビードコアＣの外周に貼り付け、回転手段１０１でビードコアＣを回転させて、ビードコアＣの外周にビードフィラＦを１周配置する。続いて、切断装置１０２によりビードフィラＦを切断して、ビードフィラＦの後端部と先端部とを接合し、ビードフィラＦビードコアＣに貼り付けてビード部材Ｂを製造する。その際、ビードフィラＦの先後端部は、部分的に重ね合わせて人手により押さえ付け、重ね合わせた部分を貼り合わせて接合するのが一般的である。
【０００５】
このように、従来の製造装置１００では、ビード部材Ｂを製造する毎に、予め成形したビードフィラＦを切断して端部同士を接合するが、その長さが不足して端部間に隙間が生じるのを防止する必要があるため、ビードフィラＦは若干長く切断される。これに伴い、ビードフィラＦの余剰部分が重ね合わされて接合される結果、接合部で厚さが増加してビードフィラＦの厚さが周方向で変化し、或いは、接合部のビードフィラＦに厚さ方向や高さ方向のズレ（段ズレ）が生じる虞がある。また、ビードフィラＦの重ね合わせた部分を押さえ付けて接合することで、ビードフィラＦが高さ方向に変形し、接合部の高さが部分的に高くなることもある。そのため、これらに対処して、ビードフィラＦ及びビード部材Ｂの周方向の均一性を高くする観点から、ビードフィラＦの先後端部を正確かつ滑らかに接合して、接合部の寸法や形状の精度を向上させることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２２５３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、ビード部材を製造するときに、ビードコアの外周に貼り付けるビードフィラの先端部と後端部を正確かつ滑らかに接合して、ビードフィラの接合部の寸法や形状の精度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、環状のビードコアの外周に、ゴムで成形されたビードフィラを貼り付けてビード部材を製造するビード部材の製造装置であって、ビードコアを保持して周方向に回転させる回転手段と、回転するビードコアの外周に向けてゴムを押し出す押出機と、押出機のゴムの押出先端部に設けられ、押し出されたゴムをビードフィラに成形してビードコアの外周に貼り付ける口金と、押出機を制御してゴムの押し出しを開始させ、ビードフィラの成形終了に合わせてゴムの押し出しを停止させる制御手段と、を備え、口金が、押出機から押し出されるゴムをビードフィラ形状に成形して回転するビードコアの外周に貼り付ける成形部と、ビードコアに貼り付けたビードフィラの先端部を成形部へ案内してビードフィラの後端部に接合させる案内部とを有することを特徴とする。
また、本発明は、環状のビードコアの外周に、ゴムで成形されたビードフィラを貼り付けてビード部材を製造するビード部材の製造方法であって、ビードコアを周方向に回転させる工程と、回転するビードコアの外周に向けて押出機からゴムを押し出す工程と、押出機のゴムの押出先端部に設けた口金の成形部により、押し出されたゴムをビードフィラ形状に成形して回転するビードコアの外周に貼り付ける工程と、ビードフィラの成形終了に合わせて押出機によるゴムの押し出しを停止させる工程と、口金の案内部により、ビードコアに貼り付けたビードフィラの先端部を口金の成形部へ案内してビードフィラの後端部に接合させる工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ビード部材を製造するときに、ビードコアの外周に貼り付けるビードフィラの先端部と後端部を正確かつ滑らかに接合して、ビードフィラの接合部の寸法や形状の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態のビード部材の製造装置により製造するビード部材の構造を示す断面図である。
【図２】本実施形態のビード部材の製造装置の概略構成を模式的に示す要部側面図である。
【図３】本実施形態のビード部材の製造装置の概略構成を模式的に示す要部側面図である。
【図４】図２の口金を拡大して示す側面図である。
【図５】図４の矢印Ｘ方向から見た口金の底面図である。
【図６】図４のＹ−Ｙ線矢視断面図である。
【図７】口金のゴム通路の概略形状を示す斜視図である。
【図８】ビードフィラの接合過程を順に示す要部断面図である。
【図９】図９Ａは、ビード部材の高さを測定した箇所を示す図であり、図９Ｂ、Ｃは、ビードフィラの高さの変化を示すグラフである。
【図１０】従来のビード部材の製造装置の例を示す要部側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のビード部材の製造装置と製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の製造装置（以下、製造装置という）により製造するビード部材の構造を示す断面図である。
ビード部材Ｂは、図示のように、少なくとも、ビードコアＣと、ビードコアＣの外周に配置されたビードフィラＦとを有し、タイヤのビード部からタイヤ半径方向外側に向けて、タイヤ側面の所定範囲に配置される。
【００１２】
ビードコアＣは、複数のスチールコードＣ１を束ねて断面矩形状の環状に形成され、半径方向外側の外周にビードフィラＦが配置される。ビードフィラＦは、未加硫のゴムにより、ビードコアＣの外周から半径方向外側に向かって先細り状に延びる、所定高さＨの断面三角形状（ここでは直角三角形状）に成形され、ビードコアＣを囲んで環状に形成される。製造装置は、環状のビードコアＣの外周に、ゴムで成形されたビードフィラＦを１周貼り付けてビード部材Ｂを製造する。
【００１３】
図２、図３は、この製造装置の概略構成を模式的に示す要部側面図であり、図２はビード部材Ｂの製造途中の状態を、図３はビード部材Ｂの製造が完了した状態を示している。
製造装置１は、図示のように、ビードコアＣを保持して周方向に回転させる回転手段２と、回転手段２の半径方向外側（図では左側）に配置された押出機１０と、押出機１０のゴムの押出先端部に設けられた口金２０とを備えている。また、製造装置１は、装置全体を制御する制御手段である制御装置５０を備えている。
【００１４】
回転手段２は、ビードコアＣを着脱可能に保持する円盤状や円筒状の保持部材２Ａを有し、保持部材２ＡによりビードコアＣを環状の形状で保持して、ビードコアＣを保持部材２Ａの軸線回りに回転（図の矢印Ｒ）させる。また、回転手段２は、保持部材２Ａに連結された駆動装置（図示せず）を有し、保持部材２Ａを、駆動装置に設けられたモータ等の駆動源と、その回転動力の伝達機構により回転駆動して、所定の回転速度で回転させて任意の回転角で停止させる。
【００１５】
押出機１０は、ビードフィラＦを成形するためのゴムの供給手段であり、未加硫のゴムを加熱混練して押し出す押出機本体１１と、そのゴム押出口に取り付けられたギアポンプ１２と、押出機本体１１を移動させて回転手段２に接近及び離間（図の矢印Ｊ）させる移動手段（図示せず）とを有する。押出機１０は、押出機本体１１を稼動して、ギアポンプ１２内にゴムを送り込み、ギアポンプ１２に内蔵された一対の噛み合い歯車（図示せず）を連動して正回転させて、ギアポンプ１２から所定量のゴムを連続して押し出す。これにより、押出機１０は、回転するビードコアＣの外周に向けてゴムを押し出し（図２参照）、ビードコアＣが１周等する間を通してゴムを連続供給する。ビードフィラＦの成形が終了するときには（図３参照）、押出機１０は、ギアポンプ１２の噛み合い歯車を逆回転させて、ギアポンプ１２からのゴムの押し出しを停止させる。
【００１６】
また、この押出機１０は、口金２０がゴムの押出先端部（ここではギアポンプ１２のゴム押出口）に設けられており、押し出したゴムを、口金２０内を通過ささてビードコアＣに押し付けて貼り付ける。口金２０は、押出機１０とビードコアＣとの間に配置され、ビードコアＣに当接して、その外周との間に、ビードフィラＦの断面形状に応じた断面形状の、かつ、ビードコアＣの周方向に沿って延びるゴム通路を形成する。口金２０は、押出機１０から押し出されたゴムを、このゴム通路を通過させて所定の断面形状のビードフィラＦに成形しつつ、回転するビードコアＣの回転方向Ｒの前方側に押し出して外周に貼り付け、環状のビードフィラＦを次第に形成する。
【００１７】
製造装置１は、口金２０を介して、押出機１０によるゴムの押し出しと、ビードフィラＦのビードコアＣへの貼り付けとを直結し、押出機本体１１とギアポンプ１２を稼動して、口金２０でビードフィラＦを成形する。同時に、回転手段２により、ビードフィラＦの成形速度に合わせた速度でビードコアＣを回転させ、成形したビードフィラＦを回転するビードコアＣに貼り付ける。このように、製造装置１は、押し出されたゴムを、温度が高く柔らかい状態を維持して成形し、ビードコアＣの外周に柔らかい状態のビードフィラＦを１周貼り付けてビード部材Ｂを製造する。その際、製造装置１は、制御装置５０により制御して、押出機１０や回転手段２を同期して作動させ、それぞれビード部材Ｂの製造のための各動作を実行させる。
【００１８】
制御装置５０は、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）５１と、制御処理のための各種プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）５２と、ＭＰＵ５１が直接アクセスするデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）５３等を備えたマイクロコンピュータを有する。また、制御装置５０は、ＭＰＵ５１によりＲＯＭ５２に格納されたプログラムを実行することで得られる機能実現手段として、後述するビード部材Ｂの製造に関する処理を行う各手段（機能部）を有する。制御装置５０は、接続手段（図示せず）を介して、回転手段２や押出機１０が接続され、回転手段２を制御して、ビードコアＣを所定速度で回転させて停止させる。また、制御装置５０は、押出機１０、及び、押出機１０によるゴムの押し出しを制御してゴムの押し出しを開始させ、口金２０を介して、ゴムをビードコアＣの外周に連続供給し、ビードフィラＦの成形終了に合わせて所定のタイミングで、ゴムの押し出しとビードコアＣへのゴムの供給を停止させる。
【００１９】
ここで、本実施形態の製造装置１では、ビードコアＣの外周で、口金２０により、ビードフィラＦの成形と貼り付けを行うとともに、ビードフィラＦの貼り付けを開始した先端部Ｆ１と貼り付けを終了する後端部とを接合する。口金２０は、これらビードフィラＦの成形終了までの各工程を、ビードコアＣの回転に伴い、上記したビードコアＣとの間に形成されるゴム通路により連続して行う。以下、この口金２０について詳細に説明する。
【００２０】
図４は、図２の口金２０を拡大して示す側面図であり、口金２０付近のビードコアＣも示している。また、図４では、口金２０の内部を透視して、その内部構造も模式的に点線で示している。
口金２０は、図示のように、側面視Ｌ字状のブロック状をなし、押出機１０に取り付けられた基端部２１に続いて当接部２２が設けられ、当接部２２がビードコアＣに当接して、ビードコアＣの周方向に沿って配置される。また、口金２０は、その内部に、ゴム供給路２３とゴム通路３０とを有する。ゴム供給路２３は、一端部（図では左端部）が押出機１０のゴム押出口につながり、そこから基端部２１を貫通して当接部２２まで形成され、他端部（図では右端部）が当接部２２でゴム通路３０に開口する。これにより、ゴム供給路２３は、押出機１０のゴム押出口とゴム通路３０とを連通させ、押出機１０が押し出すゴムをゴム通路３０へ供給（図の矢印Ｋ１）する。
【００２１】
ゴム通路３０は、当接部２２内に、当接するビードコアＣの周方向に沿って、その外周との間に設けられている。このゴム通路３０は、ビードコアＣ上のビードフィラＦが通過可能な、かつ、ビードフィラＦの断面形状に応じた断面形状の溝状をなし、当接部２２を縦断して長手方向の両端面に開口して形成されている。口金２０は、押出機１０からゴム供給路２３を経て供給されるゴムを、ビードコアＣの回転（図の矢印Ｒ）に応じて、ゴム通路３０内をビードコアＣの回転方向Ｒに向かって移動（図の矢印Ｋ２）させ、ゴム通路３０を順次通過させてビードフィラＦに成形する。
【００２２】
成形されたビードフィラＦは、回転するビードコアＣの外周に配置されて貼り付けられ、ビードコアＣが１周近く回転すると、先端部Ｆ１が、ゴム通路３０の逆側から、その内部に再び入り込む（図の矢印Ｋ３）。その後、ビードフィラＦの先端部Ｆ１は、ゴム通路３０によりゴム供給路２３の開口位置まで案内され、押し出しを停止した押出機１０からの最後の供給ゴム（ビードフィラＦの後端部）に接合する。このように、ゴム通路３０は、ゴム供給路２３の開口位置を挟んで、ビードコアＣの回転方向Ｒの前方側と後方側（図では下側と上側）の範囲に、それぞれビードフィラＦの成形部３１と案内部（接合部）３２とを有する。
【００２３】
図５は、図４の矢印Ｘ方向から見た口金２０の底面図である。
口金２０は、図示のように、当接部２２のゴム通路３０を形成する溝内までビードコアＣの一部が配置されて、ゴム通路３０に対してビードコアＣが位置決めされる。同時に、当接部２２の溝がビードコアＣの外周面で塞がれて、所定形状のゴム通路３０がビードコアＣの外周に沿って形成される。その際、ゴム通路３０の成形部３１は、当接部２２の端面に開口する開口部３３の開口形状が、ビードフィラＦの断面形状に応じた三角形状に形成される。口金２０は、この開口部３３に続く成形部３１も同じ断面形状に形成され、ゴム通路３０の成形部３１と案内部３２の境界で、成形部３１にゴム供給路２３が開口する。
【００２４】
図６は、口金２０をゴム供給路２３の部分で切断して示す図４のＹ−Ｙ線矢視断面図である。
ここでは、ゴム供給路２３が、成形部３１のビードコアＣから離れた角部に開口し、押出機１０からのゴムを、ビードコアＣに向かって供給（図の矢印Ｋ１）して成形部３１内に充填する。口金２０は、ビードコアＣの回転に伴い、その回転方向Ｒに成形部３１内のゴムを移動させ、成形部３１により、ゴムを開口部３３から順次押し出して開口形状に応じた断面形状に成形する。これにより、成形部３１は、押出機１０から押し出されるゴムを、ビードコアＣの外周上でビードフィラＦの形状に成形する。また、ゴムをビードコアＣに押し付けて、成形したゴム（ビードフィラＦ）を回転するビードコアＣの外周に配置し、その周方向に沿って順に貼り付ける。
【００２５】
図７は、口金２０のゴム通路３０の概略形状を示す斜視図であり、図４の矢印Ｚ方向から見た形状を模式的に示している。
口金２０は、図示のように、ゴム通路３０に、成形部３１につながる上記した案内部３２を有し、案内部３２でビードフィラＦの先後端部同士を接合する。案内部３２は、ビードフィラＦの入口部３４が成形部３１を拡大した形状に、かつ、成形部３１につながる端部が成形部３１の形状に一致した形状に形成されるとともに、それらの間が次第に縮小するように形成されている。
【００２６】
このように、案内部３２は、入口部３４から成形部３１に向かって次第に縮小して成形部３１につながり、その両側の構成面（側面）がテーパ面状に形成される。案内部３２には、ビードコアＣの回転に伴い、ビードフィラＦの先端部Ｆ１が入り込んで成形部３１に向かって通過する（図の矢印Ｋ３）。案内部３２は、この通過するビードフィラＦの先端部Ｆ１を、テーパ面状の構成面に接触させてならしつつ、先端部Ｆ１の形状を、成形部３１の形状に合わせて徐々に変形させて調整する。即ち、この案内部３２は、次第に縮小して成形部３１につながる形状調整通路（ならし通路）を構成し、通過するビードフィラＦの先端部Ｆ１の形状を調整する。また、案内部３２は、ビードコアＣに貼り付けたビードフィラＦの先端部Ｆ１を通過させて、後述するように、成形部３１へ案内して、成形部３１で成形されるビードフィラＦの後端部に、重なり等なく突き合わせて接合させる。
【００２７】
次に、製造装置１により、ビード部材Ｂを製造する手順や動作、及び、ビード部材Ｂの製造方法について説明する。製造時には、まず、回転手段２（図２参照）によりビードコアＣを保持し、押出機１０を回転手段２に接近させて、口金２０をビードコアＣの所定位置に当接させる。続いて、回転手段２によりビードコアＣを周方向に回転させるとともに、回転するビードコアＣの外周に向けて押出機１０からゴムを押し出す（図４参照）。この押し出されたゴムを、上記のように、押出機１０のゴムの押出先端部に設けた口金２０の成形部３１により、ビードフィラＦの形状に成形して、回転するビードコアＣの外周に貼り付ける。また、ビードフィラＦをビードコアＣの外周全体に貼り付けて（図３参照）、ビードコアＣの外周に対するビードフィラＦの成形終了に合わせて、押出機１０によるゴムの押し出しを停止させ、ビードフィラＦの先後端部を接合する。
【００２８】
図８は、ビードフィラＦの接合過程を順に示す要部断面図であり、図４に示す口金２０とビードフィラＦを切断して示している。
ビードフィラＦは、口金２０の成形部３１から押し出されると（図８Ａ参照）、外部から作用する圧力が低下して、その先端部Ｆ１（他の部分も同様）が、開口部３３の形状に対して厚さ方向や高さ方向に膨張（図では、高さ方向の膨張分ゴムＦ２のみ示す）する。ビードフィラＦの先端部Ｆ１は、ビードコアＣが１周する際に、ビードコアＣの回転に伴い、口金２０の案内部３２に、その大きく開口する入口部３４から入り込んで成形部３１に向かって移動する。
【００２９】
製造装置１は、この口金２０の案内部３２により、ビードフィラＦの先端部Ｆ１を、膨張分ゴムＦ２を中心に磨り潰しや引き延ばす等して、上記のようにならしながら、口金２０の成形部３１へ案内する。これにより、案内するビードフィラＦの先端部Ｆ１の形状を成形部３１の形状に調整し、先端部Ｆ１を成形部３１まで移動させる（図８Ｂ参照）。また、製造装置１は、先端部Ｆ１が案内部３２内で所定の位置に達したときに、押出機１０によるゴムの押し出しを停止させ、押出機１０から残圧で押し出された最後のゴムを成形部３１で成形する。この成形部３１内に位置するビードフィラＦの後端部Ｆ３に、成形部３１まで移動させた先端部Ｆ１を突き合わせて接合し、接合した両端部Ｆ３、Ｆ１を、成形部３１を通過させてならしてビードフィラＦの形状に成形する。なお、押出機１０からのゴムは、ビードフィラＦの先端部Ｆ１が成形部３１まで移動した後も残圧で押し出されて先端部Ｆ１に付着し、先端部Ｆ１の所定範囲に配置されてから押し出しが停止して、先端部Ｆ１とともに成形部３１を通過して成形される。従って、押出機１０によるゴムの押し出しは、押し出されたゴムがビードフィラＦの先端部Ｆ１の所定範囲、例えば接合端部から０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲に配置されたときに、このビードフィラの成形終了に合わせて停止する。
【００３０】
このように、製造装置１は、口金２０の案内部３２により、ビードコアＣに貼り付けたビードフィラＦの先端部Ｆ１を口金２０の成形部３１へ案内して、ビードフィラＦの後端部Ｆ３に接合させる（図８Ｃ参照）。続いて、この接合部Ｆ４が成形部３１の開口部３３から出てから、回転手段２によるビードコアＣの回転を停止させ、押出機１０を移動させて口金２０をビードフィラＦから離して、ビードフィラＦの貼り付け工程が全て終了する。製造装置１は、以上の工程を経て、環状のビードコアＣの外周に、ゴムで成形されたビードフィラＦを貼り付けてビード部材Ｂを製造する。その後、ビード部材Ｂは、回転手段２から取り外されて次工程へ搬送される。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態では、押出機１０が押し出すゴムを、口金２０の成形部３１で成形しつつ回転するビードコアＣに貼り付け、ビードフィラＦの成形終了に合わせて、押出機１０のゴムの押し出しを停止させる。また、ビードフィラＦの先端部Ｆ１を、口金２０の案内部３２で成形部３１へ案内して後端部Ｆ３に接合させる。そのため、ビードフィラＦを、ビードコアＣの外周の長さに対応する長さに形成しつつ、ビードフィラＦの先端部Ｆ１を後端部Ｆ３の位置に確実に案内でき、端部同士を隙間や重なりがない状態で正確に突き合わせて接合できる。これにより、ビードフィラＦを、精度よく確実に接合して、接合部Ｆ４の厚さや高さの増加、及び、厚さ方向や高さ方向のズレ（段ズレ）が生じるのを防止でき、周方向に沿うビードフィラＦの均一性を向上できる。
【００３２】
従って、本実施形態によれば、ビード部材Ｂを製造するときに、ビードコアＣの外周に貼り付けるビードフィラＦの先端部Ｆ１と後端部Ｆ３を正確かつ滑らかに接合して、ビードフィラＦの接合部Ｆ４の寸法や形状の精度を向上できる。これに伴い、ビードフィラＦとビード部材Ｂの周方向の均一性を高くできるため、ビード部材Ｂを使用したタイヤの周方向の均一性を向上させることもできる。
【００３３】
加えて、この口金２０は、案内部３２が成形部３１に向かって次第に縮小する形状調整通路を有するため、ビードフィラＦの先端部Ｆ１を、大きく開口する入口部３４から案内部３２内へ円滑、確実に入り込ませて案内できる。同時に、案内に伴い、形状調整通路により、上記のように通過するビードフィラＦの先端部Ｆ１をならす等して、その形状を成形部３１の形状に向けて無理なく変形させて調整できる。その結果、ビードフィラＦの先後端部の形状を合わせて、より正確かつ滑らかに端部同士を接合でき、接合部Ｆ４付近の形状精度を一層向上できる。
【００３４】
なお、ゴムの押出停止時には、制御装置５０により押出機１０を制御して、ビードフィラＦの成形終了に合わせてゴムの押し出しを停止させ、例えば、ビードフィラＦの接合に合わせて、又は、その先端部Ｆ１の所定範囲にゴムを押し出したときに、押出機１０によるゴムの押し出しを停止させる。ただし、口金２０内で、ビードフィラＦの先後端部間が周方向に所定距離だけ離れて隙間がある状態で、ゴムの押し出しを停止させることもできる。この場合には、ビードフィラＦの膨張分ゴムＦ２と、停止後の押出機１０から残圧で押し出されるゴムとで、ビードフィラＦの先後端部間の隙間が埋まるように、押出停止時の先後端部間の所定距離を設定する。これにより、ビードフィラＦの成形終了に合わせてゴムの押し出しを停止させて、余分なゴムを発生させずに隙間なくビードフィラＦの先後端部を接合でき、ビードフィラＦの接合部Ｆ４の寸法や形状の精度を更に向上できる。従って、ゴムの押出停止時には、膨張分ゴムＦ２や残圧によるゴムの量に応じて、口金２０内で成形部３１側のゴムと、案内部３２のビードフィラＦの先端部Ｆ１とが所定間隔になったときに、押出機１０によるゴムの押し出しを停止させるのが好ましい。
【００３５】
また、ゴムの押出時には、制御装置５０により押出機１０によるゴムの押出量を調節して、ビードフィラＦの成形位置に応じてゴムの押出量、及び、口金２０を介したゴムの供給量を変更することができる。これにより、ここでは、ゴムの押出開始時と、その後の定常押出中とで、ゴムの押出量を変化させ、ビードフィラＦの先端部Ｆ１を成形するときのゴムの押出量を、他の部分を成形するときの押出量に対して相対的に少なくする。このようにすると、先端部Ｆ１に生じる膨張分ゴムＦ２を少なくして、先端部Ｆ１と後端部Ｆ３の形状差を小さくでき、それらを段差等なく、より正確、滑らかに接合できる。併せて、先端部Ｆ１の形状を口金２０の案内部３２で調整する量も少なくでき、接合の作業や工程を円滑に行うことができる。その際、ゴムの押出停止動作に応じて直ちにゴムの押し出しが停止する押出機１０を使用できるときには、ビードフィラＦの接合後も少しの間だけゴムを供給して停止することで、例えば、ゴムの押出量を少なくした先端部Ｆ１のゴム量が不足するときに、その付近のゴム量や形状を適宜調節できる。
【００３６】
（ビード部材Ｂの製造試験）
本発明の効果を確認するため、本実施形態の製造装置１により、以上のようにして、ビードフィラＦを成形してビード部材Ｂ（以下、実施品という）を製造した。実施品では、口金２０により、ビードフィラＦを、高さＨ（図１参照）が６ｍｍの断面直角三角形状に成形した。また、比較のため、従来のビード部材の製造装置１００（図１０参照）により、上記のように、切断したビードフィラＦの先後端部を重ね合わせて接合してビード部材Ｂ（以下、従来品という）を製造した。従来品では、口金１１１により、ビードフィラＦを、高さＨが９ｍｍの断面直角三角形状に成形した。これら実施品と従来品で、それぞれビードコアＣの外周からビードフィラＦの突端までの高さＨを周方向の複数箇所で測定して、高さＨの変化を評価した。
【００３７】
図９Ａは、ビード部材Ｂの高さを測定した箇所を示す図であり、図９Ｂ、Ｃは、ビードフィラＦの高さＨの変化を示すグラフである。図９Ｂ、Ｃでは、横軸が図９Ａに番号で示す測定箇所であり、縦軸がビードフィラＦの測定した高さＨ（ｍｍ）である。
ここでは、ビードフィラＦの接合部Ｆ４を起点（図９Ａの１）にビードフィラＦを８等分し、その周方向に沿って互いに４５°離れた位置でビードフィラＦの高さＨを測定した。また、従来品と実施品を２つずつ製造して、それぞれ図９Ａの１〜８に対応する箇所で高さＨを測定した。
【００３８】
その結果、従来品（図９Ｂ参照）では、接合部Ｆ４である測定箇所１で、他の箇所２〜８よりもビードフィラＦの高さＨが２ｍｍ程度高くなっていた。この高さＨの増加は、ビードフィラＦの重ね合わせた部分を押さえ付けて接合することで、ビードフィラＦが高さ方向に変形し、接合部Ｆ４の高さＨが部分的に高くなることを示している。これに対し、実施品（図９Ｃ参照）では、ビードフィラＦの高さＨは、接合部Ｆ４である測定箇所１でも他の箇所２〜８と同程度であり、測定箇所１〜８の全体に亘り、ビードフィラＦの高さＨの変化が小さくなった。また、従来品では、ビードフィラＦが、接合部Ｆ４で厚さ方向に約１ｍｍズレて段ズレが生じたが、実施品は、接合部Ｆ４で段ズレ等なく正確かつ滑らかに接合されていた。
【００３９】
これより、本発明により、ビード部材Ｂを製造するときに、ビードフィラＦの先端部Ｆ１と後端部Ｆ３を正確かつ滑らかに接合して、ビードフィラＦの接合部Ｆ４の寸法や形状の精度を向上できることが証明された。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・ビード部材の製造装置、２・・・回転手段、２Ａ・・・保持部材、１０・・・押出機、１１・・・押出機本体、１２・・・ギアポンプ、２０・・・口金、２１・・・基端部、２２・・・当接部、２３・・・ゴム供給路、３０・・・ゴム通路、３１・・・成形部、３２・・・案内部、３３・・・開口部、３４・・・入口部、５０・・・制御装置、５１・・・ＭＰＵ、５２・・・ＲＯＭ、５３・・・ＲＡＭ、Ｂ・・・ビード部材、Ｃ・・・ビードコア、Ｆ・・・ビードフィラ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビードコアの外周にビードフィラを貼り付けて、タイヤのビード部に配置されるビード部材を製造するビード部材の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
未加硫タイヤの成形工程では、予め環状のビードコアの外周にビードフィラを貼り付けてビード部材を形成した後、被成形体の側面にビード部材を配置して未加硫タイヤを製造することが行われている。また、このビード部材の製造装置として、従来、押出機により未加硫のゴムを押し出してビードフィラを成形し、ビードフィラを切断等してビードコアに貼り付けて、ビード部材を製造する装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、このような従来のビード部材の製造装置の例を示す要部側面図であり、製造装置の概略構成を模式的に示している。
この従来のビード部材の製造装置１００は、図示のように、未加硫のゴムを加熱混練して押し出す押出機１１０と、押出機１１０の先端に設けられた口金１１１とを備え、口金１１１の開口部からゴムを押し出して所定の断面形状のビードフィラＦを成形する。また、製造装置１００は、環状のビードコアＣを保持して回転（図の矢印Ｒ）させる回転手段１０１と、ビードフィラＦを押出機１１０からビードコアＣまで搬送する搬送装置（図示せず）と、カッター等からなるビードフィラＦの切断装置１０２とを備えている。
【０００４】
ビード部材Ｂの製造時には、ビードフィラＦを搬送中に冷却して、その先端部をビードコアＣの外周に貼り付け、回転手段１０１でビードコアＣを回転させて、ビードコアＣの外周にビードフィラＦを１周配置する。続いて、切断装置１０２によりビードフィラＦを切断して、ビードフィラＦの後端部と先端部とを接合し、ビードフィラＦビードコアＣに貼り付けてビード部材Ｂを製造する。その際、ビードフィラＦの先後端部は、部分的に重ね合わせて人手により押さえ付け、重ね合わせた部分を貼り合わせて接合するのが一般的である。
【０００５】
このように、従来の製造装置１００では、ビード部材Ｂを製造する毎に、予め成形したビードフィラＦを切断して端部同士を接合するが、その長さが不足して端部間に隙間が生じるのを防止する必要があるため、ビードフィラＦは若干長く切断される。これに伴い、ビードフィラＦの余剰部分が重ね合わされて接合される結果、接合部で厚さが増加してビードフィラＦの厚さが周方向で変化し、或いは、接合部のビードフィラＦに厚さ方向や高さ方向のズレ（段ズレ）が生じる虞がある。また、ビードフィラＦの重ね合わせた部分を押さえ付けて接合することで、ビードフィラＦが高さ方向に変形し、接合部の高さが部分的に高くなることもある。そのため、これらに対処して、ビードフィラＦ及びビード部材Ｂの周方向の均一性を高くする観点から、ビードフィラＦの先後端部を正確かつ滑らかに接合して、接合部の寸法や形状の精度を向上させることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２２５３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、ビード部材を製造するときに、ビードコアの外周に貼り付けるビードフィラの先端部と後端部を正確かつ滑らかに接合して、ビードフィラの接合部の寸法や形状の精度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、環状のビードコアの外周に、ゴムで成形されたビードフィラを貼り付けてビード部材を製造するビード部材の製造装置であって、ビードコアを保持して周方向に回転させる回転手段と、回転するビードコアの外周に向けてゴムを押し出す押出機と、押出機のゴムの押出先端部に設けられ、押し出されたゴムをビードフィラに成形してビードコアの外周に貼り付ける口金と、押出機を制御してゴムの押し出しを開始させ、ビードフィラの成形終了に合わせてゴムの押し出しを停止させる制御手段と、を備え、口金が、押出機から押し出されるゴムをビードフィラ形状に成形して回転するビードコアの外周に貼り付ける成形部と、ビードコアに貼り付けたビードフィラの先端部を成形部へ案内してビードフィラの後端部に接合させる案内部とを有することを特徴とする。
また、本発明は、環状のビードコアの外周に、ゴムで成形されたビードフィラを貼り付けてビード部材を製造するビード部材の製造方法であって、ビードコアを周方向に回転させる工程と、回転するビードコアの外周に向けて押出機からゴムを押し出す工程と、押出機のゴムの押出先端部に設けた口金の成形部により、押し出されたゴムをビードフィラ形状に成形して回転するビードコアの外周に貼り付ける工程と、ビードフィラの成形終了に合わせて押出機によるゴムの押し出しを停止させる工程と、口金の案内部により、ビードコアに貼り付けたビードフィラの先端部を口金の成形部へ案内してビードフィラの後端部に接合させる工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ビード部材を製造するときに、ビードコアの外周に貼り付けるビードフィラの先端部と後端部を正確かつ滑らかに接合して、ビードフィラの接合部の寸法や形状の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態のビード部材の製造装置により製造するビード部材の構造を示す断面図である。
【図２】本実施形態のビード部材の製造装置の概略構成を模式的に示す要部側面図である。
【図３】本実施形態のビード部材の製造装置の概略構成を模式的に示す要部側面図である。
【図４】図２の口金を拡大して示す側面図である。
【図５】図４の矢印Ｘ方向から見た口金の底面図である。
【図６】図４のＹ−Ｙ線矢視断面図である。
【図７】口金のゴム通路の概略形状を示す斜視図である。
【図８】ビードフィラの接合過程を順に示す要部断面図である。
【図９】図９Ａは、ビード部材の高さを測定した箇所を示す図であり、図９Ｂ、Ｃは、ビードフィラの高さの変化を示すグラフである。
【図１０】従来のビード部材の製造装置の例を示す要部側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のビード部材の製造装置と製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の製造装置（以下、製造装置という）により製造するビード部材の構造を示す断面図である。
ビード部材Ｂは、図示のように、少なくとも、ビードコアＣと、ビードコアＣの外周に配置されたビードフィラＦとを有し、タイヤのビード部からタイヤ半径方向外側に向けて、タイヤ側面の所定範囲に配置される。
【００１２】
ビードコアＣは、複数のスチールコードＣ１を束ねて断面矩形状の環状に形成され、半径方向外側の外周にビードフィラＦが配置される。ビードフィラＦは、未加硫のゴムにより、ビードコアＣの外周から半径方向外側に向かって先細り状に延びる、所定高さＨの断面三角形状（ここでは直角三角形状）に成形され、ビードコアＣを囲んで環状に形成される。製造装置は、環状のビードコアＣの外周に、ゴムで成形されたビードフィラＦを１周貼り付けてビード部材Ｂを製造する。
【００１３】
図２、図３は、この製造装置の概略構成を模式的に示す要部側面図であり、図２はビード部材Ｂの製造途中の状態を、図３はビード部材Ｂの製造が完了した状態を示している。
製造装置１は、図示のように、ビードコアＣを保持して周方向に回転させる回転手段２と、回転手段２の半径方向外側（図では左側）に配置された押出機１０と、押出機１０のゴムの押出先端部に設けられた口金２０とを備えている。また、製造装置１は、装置全体を制御する制御手段である制御装置５０を備えている。
【００１４】
回転手段２は、ビードコアＣを着脱可能に保持する円盤状や円筒状の保持部材２Ａを有し、保持部材２ＡによりビードコアＣを環状の形状で保持して、ビードコアＣを保持部材２Ａの軸線回りに回転（図の矢印Ｒ）させる。また、回転手段２は、保持部材２Ａに連結された駆動装置（図示せず）を有し、保持部材２Ａを、駆動装置に設けられたモータ等の駆動源と、その回転動力の伝達機構により回転駆動して、所定の回転速度で回転させて任意の回転角で停止させる。
【００１５】
押出機１０は、ビードフィラＦを成形するためのゴムの供給手段であり、未加硫のゴムを加熱混練して押し出す押出機本体１１と、そのゴム押出口に取り付けられたギアポンプ１２と、押出機本体１１を移動させて回転手段２に接近及び離間（図の矢印Ｊ）させる移動手段（図示せず）とを有する。押出機１０は、押出機本体１１を稼動して、ギアポンプ１２内にゴムを送り込み、ギアポンプ１２に内蔵された一対の噛み合い歯車（図示せず）を連動して正回転させて、ギアポンプ１２から所定量のゴムを連続して押し出す。これにより、押出機１０は、回転するビードコアＣの外周に向けてゴムを押し出し（図２参照）、ビードコアＣが１周等する間を通してゴムを連続供給する。ビードフィラＦの成形が終了するときには（図３参照）、押出機１０は、ギアポンプ１２の噛み合い歯車を逆回転させて、ギアポンプ１２からのゴムの押し出しを停止させる。
【００１６】
また、この押出機１０は、口金２０がゴムの押出先端部（ここではギアポンプ１２のゴム押出口）に設けられており、押し出したゴムを、口金２０内を通過ささてビードコアＣに押し付けて貼り付ける。口金２０は、押出機１０とビードコアＣとの間に配置され、ビードコアＣに当接して、その外周との間に、ビードフィラＦの断面形状に応じた断面形状の、かつ、ビードコアＣの周方向に沿って延びるゴム通路を形成する。口金２０は、押出機１０から押し出されたゴムを、このゴム通路を通過させて所定の断面形状のビードフィラＦに成形しつつ、回転するビードコアＣの回転方向Ｒの前方側に押し出して外周に貼り付け、環状のビードフィラＦを次第に形成する。
【００１７】
製造装置１は、口金２０を介して、押出機１０によるゴムの押し出しと、ビードフィラＦのビードコアＣへの貼り付けとを直結し、押出機本体１１とギアポンプ１２を稼動して、口金２０でビードフィラＦを成形する。同時に、回転手段２により、ビードフィラＦの成形速度に合わせた速度でビードコアＣを回転させ、成形したビードフィラＦを回転するビードコアＣに貼り付ける。このように、製造装置１は、押し出されたゴムを、温度が高く柔らかい状態を維持して成形し、ビードコアＣの外周に柔らかい状態のビードフィラＦを１周貼り付けてビード部材Ｂを製造する。その際、製造装置１は、制御装置５０により制御して、押出機１０や回転手段２を同期して作動させ、それぞれビード部材Ｂの製造のための各動作を実行させる。
【００１８】
制御装置５０は、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）５１と、制御処理のための各種プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）５２と、ＭＰＵ５１が直接アクセスするデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）５３等を備えたマイクロコンピュータを有する。また、制御装置５０は、ＭＰＵ５１によりＲＯＭ５２に格納されたプログラムを実行することで得られる機能実現手段として、後述するビード部材Ｂの製造に関する処理を行う各手段（機能部）を有する。制御装置５０は、接続手段（図示せず）を介して、回転手段２や押出機１０が接続され、回転手段２を制御して、ビードコアＣを所定速度で回転させて停止させる。また、制御装置５０は、押出機１０、及び、押出機１０によるゴムの押し出しを制御してゴムの押し出しを開始させ、口金２０を介して、ゴムをビードコアＣの外周に連続供給し、ビードフィラＦの成形終了に合わせて所定のタイミングで、ゴムの押し出しとビードコアＣへのゴムの供給を停止させる。
【００１９】
ここで、本実施形態の製造装置１では、ビードコアＣの外周で、口金２０により、ビードフィラＦの成形と貼り付けを行うとともに、ビードフィラＦの貼り付けを開始した先端部Ｆ１と貼り付けを終了する後端部とを接合する。口金２０は、これらビードフィラＦの成形終了までの各工程を、ビードコアＣの回転に伴い、上記したビードコアＣとの間に形成されるゴム通路により連続して行う。以下、この口金２０について詳細に説明する。
【００２０】
図４は、図２の口金２０を拡大して示す側面図であり、口金２０付近のビードコアＣも示している。また、図４では、口金２０の内部を透視して、その内部構造も模式的に点線で示している。
口金２０は、図示のように、側面視Ｌ字状のブロック状をなし、押出機１０に取り付けられた基端部２１に続いて当接部２２が設けられ、当接部２２がビードコアＣに当接して、ビードコアＣの周方向に沿って配置される。また、口金２０は、その内部に、ゴム供給路２３とゴム通路３０とを有する。ゴム供給路２３は、一端部（図では左端部）が押出機１０のゴム押出口につながり、そこから基端部２１を貫通して当接部２２まで形成され、他端部（図では右端部）が当接部２２でゴム通路３０に開口する。これにより、ゴム供給路２３は、押出機１０のゴム押出口とゴム通路３０とを連通させ、押出機１０が押し出すゴムをゴム通路３０へ供給（図の矢印Ｋ１）する。
【００２１】
ゴム通路３０は、当接部２２内に、当接するビードコアＣの周方向に沿って、その外周との間に設けられている。このゴム通路３０は、ビードコアＣ上のビードフィラＦが通過可能な、かつ、ビードフィラＦの断面形状に応じた断面形状の溝状をなし、当接部２２を縦断して長手方向の両端面に開口して形成されている。口金２０は、押出機１０からゴム供給路２３を経て供給されるゴムを、ビードコアＣの回転（図の矢印Ｒ）に応じて、ゴム通路３０内をビードコアＣの回転方向Ｒに向かって移動（図の矢印Ｋ２）させ、ゴム通路３０を順次通過させてビードフィラＦに成形する。
【００２２】
成形されたビードフィラＦは、回転するビードコアＣの外周に配置されて貼り付けられ、ビードコアＣが１周近く回転すると、先端部Ｆ１が、ゴム通路３０の逆側から、その内部に再び入り込む（図の矢印Ｋ３）。その後、ビードフィラＦの先端部Ｆ１は、ゴム通路３０によりゴム供給路２３の開口位置まで案内され、押し出しを停止した押出機１０からの最後の供給ゴム（ビードフィラＦの後端部）に接合する。このように、ゴム通路３０は、ゴム供給路２３の開口位置を挟んで、ビードコアＣの回転方向Ｒの前方側と後方側（図では下側と上側）の範囲に、それぞれビードフィラＦの成形部３１と案内部（接合部）３２とを有する。
【００２３】
図５は、図４の矢印Ｘ方向から見た口金２０の底面図である。
口金２０は、図示のように、当接部２２のゴム通路３０を形成する溝内までビードコアＣの一部が配置されて、ゴム通路３０に対してビードコアＣが位置決めされる。同時に、当接部２２の溝がビードコアＣの外周面で塞がれて、所定形状のゴム通路３０がビードコアＣの外周に沿って形成される。その際、ゴム通路３０の成形部３１は、当接部２２の端面に開口する開口部３３の開口形状が、ビードフィラＦの断面形状に応じた三角形状に形成される。口金２０は、この開口部３３に続く成形部３１も同じ断面形状に形成され、ゴム通路３０の成形部３１と案内部３２の境界で、成形部３１にゴム供給路２３が開口する。
【００２４】
図６は、口金２０をゴム供給路２３の部分で切断して示す図４のＹ−Ｙ線矢視断面図である。
ここでは、ゴム供給路２３が、成形部３１のビードコアＣから離れた角部に開口し、押出機１０からのゴムを、ビードコアＣに向かって供給（図の矢印Ｋ１）して成形部３１内に充填する。口金２０は、ビードコアＣの回転に伴い、その回転方向Ｒに成形部３１内のゴムを移動させ、成形部３１により、ゴムを開口部３３から順次押し出して開口形状に応じた断面形状に成形する。これにより、成形部３１は、押出機１０から押し出されるゴムを、ビードコアＣの外周上でビードフィラＦの形状に成形する。また、ゴムをビードコアＣに押し付けて、成形したゴム（ビードフィラＦ）を回転するビードコアＣの外周に配置し、その周方向に沿って順に貼り付ける。
【００２５】
図７は、口金２０のゴム通路３０の概略形状を示す斜視図であり、図４の矢印Ｚ方向から見た形状を模式的に示している。
口金２０は、図示のように、ゴム通路３０に、成形部３１につながる上記した案内部３２を有し、案内部３２でビードフィラＦの先後端部同士を接合する。案内部３２は、ビードフィラＦの入口部３４が成形部３１を拡大した形状に、かつ、成形部３１につながる端部が成形部３１の形状に一致した形状に形成されるとともに、それらの間が次第に縮小するように形成されている。
【００２６】
このように、案内部３２は、入口部３４から成形部３１に向かって次第に縮小して成形部３１につながり、その両側の構成面（側面）がテーパ面状に形成される。案内部３２には、ビードコアＣの回転に伴い、ビードフィラＦの先端部Ｆ１が入り込んで成形部３１に向かって通過する（図の矢印Ｋ３）。案内部３２は、この通過するビードフィラＦの先端部Ｆ１を、テーパ面状の構成面に接触させてならしつつ、先端部Ｆ１の形状を、成形部３１の形状に合わせて徐々に変形させて調整する。即ち、この案内部３２は、次第に縮小して成形部３１につながる形状調整通路（ならし通路）を構成し、通過するビードフィラＦの先端部Ｆ１の形状を調整する。また、案内部３２は、ビードコアＣに貼り付けたビードフィラＦの先端部Ｆ１を通過させて、後述するように、成形部３１へ案内して、成形部３１で成形されるビードフィラＦの後端部に、重なり等なく突き合わせて接合させる。
【００２７】
次に、製造装置１により、ビード部材Ｂを製造する手順や動作、及び、ビード部材Ｂの製造方法について説明する。製造時には、まず、回転手段２（図２参照）によりビードコアＣを保持し、押出機１０を回転手段２に接近させて、口金２０をビードコアＣの所定位置に当接させる。続いて、回転手段２によりビードコアＣを周方向に回転させるとともに、回転するビードコアＣの外周に向けて押出機１０からゴムを押し出す（図４参照）。この押し出されたゴムを、上記のように、押出機１０のゴムの押出先端部に設けた口金２０の成形部３１により、ビードフィラＦの形状に成形して、回転するビードコアＣの外周に貼り付ける。また、ビードフィラＦをビードコアＣの外周全体に貼り付けて（図３参照）、ビードコアＣの外周に対するビードフィラＦの成形終了に合わせて、押出機１０によるゴムの押し出しを停止させ、ビードフィラＦの先後端部を接合する。
【００２８】
図８は、ビードフィラＦの接合過程を順に示す要部断面図であり、図４に示す口金２０とビードフィラＦを切断して示している。
ビードフィラＦは、口金２０の成形部３１から押し出されると（図８Ａ参照）、外部から作用する圧力が低下して、その先端部Ｆ１（他の部分も同様）が、開口部３３の形状に対して厚さ方向や高さ方向に膨張（図では、高さ方向の膨張分ゴムＦ２のみ示す）する。ビードフィラＦの先端部Ｆ１は、ビードコアＣが１周する際に、ビードコアＣの回転に伴い、口金２０の案内部３２に、その大きく開口する入口部３４から入り込んで成形部３１に向かって移動する。
【００２９】
製造装置１は、この口金２０の案内部３２により、ビードフィラＦの先端部Ｆ１を、膨張分ゴムＦ２を中心に磨り潰しや引き延ばす等して、上記のようにならしながら、口金２０の成形部３１へ案内する。これにより、案内するビードフィラＦの先端部Ｆ１の形状を成形部３１の形状に調整し、先端部Ｆ１を成形部３１まで移動させる（図８Ｂ参照）。また、製造装置１は、先端部Ｆ１が案内部３２内で所定の位置に達したときに、押出機１０によるゴムの押し出しを停止させ、押出機１０から残圧で押し出された最後のゴムを成形部３１で成形する。この成形部３１内に位置するビードフィラＦの後端部Ｆ３に、成形部３１まで移動させた先端部Ｆ１を突き合わせて接合し、接合した両端部Ｆ３、Ｆ１を、成形部３１を通過させてならしてビードフィラＦの形状に成形する。なお、押出機１０からのゴムは、ビードフィラＦの先端部Ｆ１が成形部３１まで移動した後も残圧で押し出されて先端部Ｆ１に付着し、先端部Ｆ１の所定範囲に配置されてから押し出しが停止して、先端部Ｆ１とともに成形部３１を通過して成形される。従って、押出機１０によるゴムの押し出しは、押し出されたゴムがビードフィラＦの先端部Ｆ１の所定範囲、例えば接合端部から０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲に配置されたときに、このビードフィラの成形終了に合わせて停止する。
【００３０】
このように、製造装置１は、口金２０の案内部３２により、ビードコアＣに貼り付けたビードフィラＦの先端部Ｆ１を口金２０の成形部３１へ案内して、ビードフィラＦの後端部Ｆ３に接合させる（図８Ｃ参照）。続いて、この接合部Ｆ４が成形部３１の開口部３３から出てから、回転手段２によるビードコアＣの回転を停止させ、押出機１０を移動させて口金２０をビードフィラＦから離して、ビードフィラＦの貼り付け工程が全て終了する。製造装置１は、以上の工程を経て、環状のビードコアＣの外周に、ゴムで成形されたビードフィラＦを貼り付けてビード部材Ｂを製造する。その後、ビード部材Ｂは、回転手段２から取り外されて次工程へ搬送される。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態では、押出機１０が押し出すゴムを、口金２０の成形部３１で成形しつつ回転するビードコアＣに貼り付け、ビードフィラＦの成形終了に合わせて、押出機１０のゴムの押し出しを停止させる。また、ビードフィラＦの先端部Ｆ１を、口金２０の案内部３２で成形部３１へ案内して後端部Ｆ３に接合させる。そのため、ビードフィラＦを、ビードコアＣの外周の長さに対応する長さに形成しつつ、ビードフィラＦの先端部Ｆ１を後端部Ｆ３の位置に確実に案内でき、端部同士を隙間や重なりがない状態で正確に突き合わせて接合できる。これにより、ビードフィラＦを、精度よく確実に接合して、接合部Ｆ４の厚さや高さの増加、及び、厚さ方向や高さ方向のズレ（段ズレ）が生じるのを防止でき、周方向に沿うビードフィラＦの均一性を向上できる。
【００３２】
従って、本実施形態によれば、ビード部材Ｂを製造するときに、ビードコアＣの外周に貼り付けるビードフィラＦの先端部Ｆ１と後端部Ｆ３を正確かつ滑らかに接合して、ビードフィラＦの接合部Ｆ４の寸法や形状の精度を向上できる。これに伴い、ビードフィラＦとビード部材Ｂの周方向の均一性を高くできるため、ビード部材Ｂを使用したタイヤの周方向の均一性を向上させることもできる。
【００３３】
加えて、この口金２０は、案内部３２が成形部３１に向かって次第に縮小する形状調整通路を有するため、ビードフィラＦの先端部Ｆ１を、大きく開口する入口部３４から案内部３２内へ円滑、確実に入り込ませて案内できる。同時に、案内に伴い、形状調整通路により、上記のように通過するビードフィラＦの先端部Ｆ１をならす等して、その形状を成形部３１の形状に向けて無理なく変形させて調整できる。その結果、ビードフィラＦの先後端部の形状を合わせて、より正確かつ滑らかに端部同士を接合でき、接合部Ｆ４付近の形状精度を一層向上できる。
【００３４】
なお、ゴムの押出停止時には、制御装置５０により押出機１０を制御して、ビードフィラＦの成形終了に合わせてゴムの押し出しを停止させ、例えば、ビードフィラＦの接合に合わせて、又は、その先端部Ｆ１の所定範囲にゴムを押し出したときに、押出機１０によるゴムの押し出しを停止させる。ただし、口金２０内で、ビードフィラＦの先後端部間が周方向に所定距離だけ離れて隙間がある状態で、ゴムの押し出しを停止させることもできる。この場合には、ビードフィラＦの膨張分ゴムＦ２と、停止後の押出機１０から残圧で押し出されるゴムとで、ビードフィラＦの先後端部間の隙間が埋まるように、押出停止時の先後端部間の所定距離を設定する。これにより、ビードフィラＦの成形終了に合わせてゴムの押し出しを停止させて、余分なゴムを発生させずに隙間なくビードフィラＦの先後端部を接合でき、ビードフィラＦの接合部Ｆ４の寸法や形状の精度を更に向上できる。従って、ゴムの押出停止時には、膨張分ゴムＦ２や残圧によるゴムの量に応じて、口金２０内で成形部３１側のゴムと、案内部３２のビードフィラＦの先端部Ｆ１とが所定間隔になったときに、押出機１０によるゴムの押し出しを停止させるのが好ましい。
【００３５】
また、ゴムの押出時には、制御装置５０により押出機１０によるゴムの押出量を調節して、ビードフィラＦの成形位置に応じてゴムの押出量、及び、口金２０を介したゴムの供給量を変更することができる。これにより、ここでは、ゴムの押出開始時と、その後の定常押出中とで、ゴムの押出量を変化させ、ビードフィラＦの先端部Ｆ１を成形するときのゴムの押出量を、他の部分を成形するときの押出量に対して相対的に少なくする。このようにすると、先端部Ｆ１に生じる膨張分ゴムＦ２を少なくして、先端部Ｆ１と後端部Ｆ３の形状差を小さくでき、それらを段差等なく、より正確、滑らかに接合できる。併せて、先端部Ｆ１の形状を口金２０の案内部３２で調整する量も少なくでき、接合の作業や工程を円滑に行うことができる。その際、ゴムの押出停止動作に応じて直ちにゴムの押し出しが停止する押出機１０を使用できるときには、ビードフィラＦの接合後も少しの間だけゴムを供給して停止することで、例えば、ゴムの押出量を少なくした先端部Ｆ１のゴム量が不足するときに、その付近のゴム量や形状を適宜調節できる。
【００３６】
（ビード部材Ｂの製造試験）
本発明の効果を確認するため、本実施形態の製造装置１により、以上のようにして、ビードフィラＦを成形してビード部材Ｂ（以下、実施品という）を製造した。実施品では、口金２０により、ビードフィラＦを、高さＨ（図１参照）が６ｍｍの断面直角三角形状に成形した。また、比較のため、従来のビード部材の製造装置１００（図１０参照）により、上記のように、切断したビードフィラＦの先後端部を重ね合わせて接合してビード部材Ｂ（以下、従来品という）を製造した。従来品では、口金１１１により、ビードフィラＦを、高さＨが９ｍｍの断面直角三角形状に成形した。これら実施品と従来品で、それぞれビードコアＣの外周からビードフィラＦの突端までの高さＨを周方向の複数箇所で測定して、高さＨの変化を評価した。
【００３７】
図９Ａは、ビード部材Ｂの高さを測定した箇所を示す図であり、図９Ｂ、Ｃは、ビードフィラＦの高さＨの変化を示すグラフである。図９Ｂ、Ｃでは、横軸が図９Ａに番号で示す測定箇所であり、縦軸がビードフィラＦの測定した高さＨ（ｍｍ）である。
ここでは、ビードフィラＦの接合部Ｆ４を起点（図９Ａの１）にビードフィラＦを８等分し、その周方向に沿って互いに４５°離れた位置でビードフィラＦの高さＨを測定した。また、従来品と実施品を２つずつ製造して、それぞれ図９Ａの１〜８に対応する箇所で高さＨを測定した。
【００３８】
その結果、従来品（図９Ｂ参照）では、接合部Ｆ４である測定箇所１で、他の箇所２〜８よりもビードフィラＦの高さＨが２ｍｍ程度高くなっていた。この高さＨの増加は、ビードフィラＦの重ね合わせた部分を押さえ付けて接合することで、ビードフィラＦが高さ方向に変形し、接合部Ｆ４の高さＨが部分的に高くなることを示している。これに対し、実施品（図９Ｃ参照）では、ビードフィラＦの高さＨは、接合部Ｆ４である測定箇所１でも他の箇所２〜８と同程度であり、測定箇所１〜８の全体に亘り、ビードフィラＦの高さＨの変化が小さくなった。また、従来品では、ビードフィラＦが、接合部Ｆ４で厚さ方向に約１ｍｍズレて段ズレが生じたが、実施品は、接合部Ｆ４で段ズレ等なく正確かつ滑らかに接合されていた。
【００３９】
これより、本発明により、ビード部材Ｂを製造するときに、ビードフィラＦの先端部Ｆ１と後端部Ｆ３を正確かつ滑らかに接合して、ビードフィラＦの接合部Ｆ４の寸法や形状の精度を向上できることが証明された。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・ビード部材の製造装置、２・・・回転手段、２Ａ・・・保持部材、１０・・・押出機、１１・・・押出機本体、１２・・・ギアポンプ、２０・・・口金、２１・・・基端部、２２・・・当接部、２３・・・ゴム供給路、３０・・・ゴム通路、３１・・・成形部、３２・・・案内部、３３・・・開口部、３４・・・入口部、５０・・・制御装置、５１・・・ＭＰＵ、５２・・・ＲＯＭ、５３・・・ＲＡＭ、Ｂ・・・ビード部材、Ｃ・・・ビードコア、Ｆ・・・ビードフィラ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のビードコアの外周に、ゴムで成形されたビードフィラを貼り付けてビード部材を製造するビード部材の製造装置であって、
ビードコアを保持して周方向に回転させる回転手段と、
回転するビードコアの外周に向けてゴムを押し出す押出機と、
押出機のゴムの押出先端部に設けられ、押し出されたゴムをビードフィラに成形してビードコアの外周に貼り付ける口金と、
押出機を制御してゴムの押し出しを開始させ、ビードフィラの成形終了に合わせてゴムの押し出しを停止させる制御手段と、を備え、
口金が、押出機から押し出されるゴムをビードフィラ形状に成形して回転するビードコアの外周に貼り付ける成形部と、ビードコアに貼り付けたビードフィラの先端部を成形部へ案内してビードフィラの後端部に接合させる案内部とを有することを特徴とするビード部材の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたビード部材の製造装置において、
口金の案内部が、成形部に向かって次第に縮小して成形部につながり、ビードコアの回転に伴い通過するビードフィラの先端部の形状を成形部の形状に調整する形状調整通路を有することを特徴とするビード部材の製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたビード部材の製造装置において、
制御手段が、口金内で成形部側のゴムと案内部のビードフィラの先端部との間が所定間隔になったときに、押出機によるゴムの押し出しを停止させる手段を有することを特徴とするビード部材の製造装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載されたビード部材の製造装置において、
制御手段が、押出機によるゴムの押出量を調節して、ビードフィラの先端部を成形するときのゴムの押出量を相対的に少なくする手段を有することを特徴とするビード部材の製造装置。
【請求項５】
環状のビードコアの外周に、ゴムで成形されたビードフィラを貼り付けてビード部材を製造するビード部材の製造方法であって、
ビードコアを周方向に回転させる工程と、
回転するビードコアの外周に向けて押出機からゴムを押し出す工程と、
押出機のゴムの押出先端部に設けた口金の成形部により、押し出されたゴムをビードフィラ形状に成形して回転するビードコアの外周に貼り付ける工程と、
ビードフィラの成形終了に合わせて押出機によるゴムの押し出しを停止させる工程と、
口金の案内部により、ビードコアに貼り付けたビードフィラの先端部を口金の成形部へ案内してビードフィラの後端部に接合させる工程と、
を有することを特徴とするビード部材の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載されたビード部材の製造方法において、
ビードフィラの後端部に接合させる工程が、口金の成形部へ案内するビードフィラの先端部の形状を成形部の形状に調整する工程を有することを特徴とするビード部材の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載されたビード部材の製造方法において、
ゴムの押し出しを停止させる工程が、口金内で成形部側のゴムと案内部のビードフィラの先端部との間が所定間隔になったときに、押出機によるゴムの押し出しを停止させる工程を有することを特徴とするビード部材の製造方法。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれかに記載されたビード部材の製造方法において、
ゴムを押し出す工程が、押出機によるゴムの押出量を調節して、ビードフィラの先端部を成形するときのゴムの押出量を相対的に少なくする工程を有することを特徴とするビード部材の製造方法。
【請求項１】
環状のビードコアの外周に、ゴムで成形されたビードフィラを貼り付けてビード部材を製造するビード部材の製造装置であって、
ビードコアを保持して周方向に回転させる回転手段と、
回転するビードコアの外周に向けてゴムを押し出す押出機と、
押出機のゴムの押出先端部に設けられ、押し出されたゴムをビードフィラに成形してビードコアの外周に貼り付ける口金と、
押出機を制御してゴムの押し出しを開始させ、ビードフィラの成形終了に合わせてゴムの押し出しを停止させる制御手段と、を備え、
口金が、押出機から押し出されるゴムをビードフィラ形状に成形して回転するビードコアの外周に貼り付ける成形部と、ビードコアに貼り付けたビードフィラの先端部を成形部へ案内してビードフィラの後端部に接合させる案内部とを有することを特徴とするビード部材の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたビード部材の製造装置において、
口金の案内部が、成形部に向かって次第に縮小して成形部につながり、ビードコアの回転に伴い通過するビードフィラの先端部の形状を成形部の形状に調整する形状調整通路を有することを特徴とするビード部材の製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたビード部材の製造装置において、
制御手段が、口金内で成形部側のゴムと案内部のビードフィラの先端部との間が所定間隔になったときに、押出機によるゴムの押し出しを停止させる手段を有することを特徴とするビード部材の製造装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載されたビード部材の製造装置において、
制御手段が、押出機によるゴムの押出量を調節して、ビードフィラの先端部を成形するときのゴムの押出量を相対的に少なくする手段を有することを特徴とするビード部材の製造装置。
【請求項５】
環状のビードコアの外周に、ゴムで成形されたビードフィラを貼り付けてビード部材を製造するビード部材の製造方法であって、
ビードコアを周方向に回転させる工程と、
回転するビードコアの外周に向けて押出機からゴムを押し出す工程と、
押出機のゴムの押出先端部に設けた口金の成形部により、押し出されたゴムをビードフィラ形状に成形して回転するビードコアの外周に貼り付ける工程と、
ビードフィラの成形終了に合わせて押出機によるゴムの押し出しを停止させる工程と、
口金の案内部により、ビードコアに貼り付けたビードフィラの先端部を口金の成形部へ案内してビードフィラの後端部に接合させる工程と、
を有することを特徴とするビード部材の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載されたビード部材の製造方法において、
ビードフィラの後端部に接合させる工程が、口金の成形部へ案内するビードフィラの先端部の形状を成形部の形状に調整する工程を有することを特徴とするビード部材の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載されたビード部材の製造方法において、
ゴムの押し出しを停止させる工程が、口金内で成形部側のゴムと案内部のビードフィラの先端部との間が所定間隔になったときに、押出機によるゴムの押し出しを停止させる工程を有することを特徴とするビード部材の製造方法。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれかに記載されたビード部材の製造方法において、
ゴムを押し出す工程が、押出機によるゴムの押出量を調節して、ビードフィラの先端部を成形するときのゴムの押出量を相対的に少なくする工程を有することを特徴とするビード部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１７３３６９（Ｐ２０１１−１７３３６９Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４０２８９（Ｐ２０１０−４０２８９）
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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