JP6492853B2 - 空気入りタイヤの成形方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの成形方法および装置に関し、さらに詳しくは、円筒状の中間グリーンタイヤの外周面に、予め円筒状に形成されたベルト部材を接合してグリーンタイヤを成形する際に、バンド部材をより確実にターンアップさせることができるとともに、メンテナンス頻度を少なくして生産性の向上に寄与する空気入りタイヤの成形方法および装置に関するものである。

空気入りタイヤはグリーンタイヤを加硫することにより製造される。このグリーンタイヤを成形する方法として、インナーライナの外周側にカーカス材が配置された筒状のバンド部材と、このバンド部材の筒軸方向両端部に配置された一対のビード部材とからなる中間グリーンタイヤを成形し、次いで、予め円筒状に成形されたベルト部材を中間グリーンタイヤに外挿するように配置して、中間グリーンタイヤの外周面に接合する方法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

この成形方法では、中間グリーンタイヤを成形する際に、筒状のバンド部材の筒軸方向中央部を膨張させた状態にする。次いで、ターンアップブラダを膨張させることによりバンド部材の筒軸方向両端部をターンアップさせて対向するバンド部材の部分に密着させて、それぞれのビード部材をカーカス材で包み込んで円筒状の中間グリーンタイヤを成形する。次いで、予め円筒状に形成したベルト部材を中間グリーンタイヤに外挿させて配置した後、ベルト部材の内周面を中間グリーンタイヤの外周面に接合してグリーンタイヤを成形する。

ターンアップする際にバンド部材の筒軸方向中央部が膨出し過ぎると、後工程において円筒状のベルト部材を中間グリーンタイヤに外挿させることができなくなる。そこで、バンド部材の筒軸方向中央部の外周側に環状の規制体を配置して、この規制体によりバンド部材の過剰な膨出を規制している。しかしながら、この規制体に膨張させたターンアップブラダが接触することがあり、両者の接触が繰り返されるとターンアップブラダが損傷するという問題がある。そのため、ターンアップブラダを頻繁にメンテナンスする必要が生じる。ターンアップブラダが損傷するとタイヤの成形工程が中断するので生産性が低下する。さらには、カーカス材等の曲げ剛性がある程度高くなると、ターンアップブラダでは、ターンアップさせたバンド部材の筒軸方向両端部を対向するバンド部材の部分に不十分に密着させることが困難になるという問題があった。

特開２００４−１０６６４４号公報 特開２０１２−８６４８７号公報

本発明の目的は、円筒状の中間グリーンタイヤの外周面に、予め円筒状に形成されたベルト部材を接合してグリーンタイヤを成形する際に、バンド部材をより確実にターンアップさせることができるとともに、メンテナンス頻度を少なくして生産性の向上に寄与する空気入りタイヤの成形方法および装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の空気入りタイヤの成形方法は、インナーライナの外周側にカーカス材が配置された筒状のバンド部材の筒軸方向両端部それぞれの所定の位置にビード部材を外挿して設置し、次いで、前記バンド部材の外周側に環状の規制体を配置して前記バンド部材の筒軸方向中央部を膨張させつつ、前記規制体により前記バンド部材の筒軸方向中央部の膨出量を規制した状態にして、前記バンド部材の筒軸方向両端部それぞれの前記ビード部材を設置した位置よりも筒軸方向外側の部分をターンアップすることにより前記一対のビード部材を前記カーカス材で包み込んで円筒状の中間グリーンタイヤを成形し、次いで、前記規制体を退避させた後の前記中間グリーンタイヤの外周面に対し、予め円筒状に形成されたベルト部材の内周面を接合してグリーンタイヤを成形する空気入りタイヤの成形方法において、前記ターンアップする前の前記バンド部材の筒軸方向両外側それぞれに周方向に間隔をあけて筒軸方向に延在する複数の押上レバーを配置し、これら押上レバーを前記バンド部材の筒軸方向中央側に向かって移動させるとともにその移動方向反対側端部を中心にして前記バンド部材の径方向外側に回動させて、前記押上レバーの移動方向側端部を前記バンド部材に当接させてターンアップさせ、その際に、前記押上レバーの移動方向側端部を、前記規制体の内周面と膨張している前記バンド部材の外周面との間に入り込ませて、前記押上レバーを筒軸方向に移動させつつ、前記押上レバーの移動方向反対側端部を中心とした前記バンド部材の径方向外側への回動を前記規制体により規制して前記ターンアップを行なうことを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤの成形装置は、インナーライナの外周側にカーカス材が積層された筒状のバンド部材が外周面に設置される成形ドラムと、前記バンド部材の筒軸方向両端部をターンアップするターンアップ機構と、前記成形ドラムの外周面に設置された前記バンド部材の外周側の筒軸方向中央部のセット位置とこのセット位置から外れた退避位置とに移動可能に設置される環状の規制体と、予め円筒状に形成されたベルト部材を前記成形ドラムに搬送する移送機とを備え、前記成形ドラムがドラム軸方向両端部にビードセット部を有し、前記ターンアップ機構がそれぞれのビードセット部のドラム軸方向外側に設置されて、前記成形ドラム上で成形された中間グリーンタイヤの外周面に前記ベルト部材の内周面を接合してグリーンタイヤを成形する構成にした空気入りタイヤの成形装置において、前記ターンアップ機構が、ドラム周方向に間隔をあけて配置されてドラム軸方向に延在する複数の押上レバーと、これら押上レバーを前記成形ドラムのドラム軸方向中央側に向かって移動させる移動機構とを備えて、前記中間グリーンタイヤを成形する際に、前記成形ドラムの外周面に配置された前記バンド部材の筒軸方向中央部を膨張させつつ、前記セット位置に配置した前記規制体により前記バンド部材の筒軸方向中央部に膨出量を規制した状態にして、前記押上レバーをドラム軸方向中央側に向かって移動させるとともに、前記押上レバーの移動方向反対側端部を中心にして前記押上レバーをドラム径方向外側に回動させてその移動方向側端部を前記バンド部材の筒軸方向両端部に当接させてターンアップする構成にし、かつ、前記押上レバーの移動方向側端部を、前記規制体の内周面と膨張している前記バンド部材の外周面との間に入り込ませ、前記押上レバーを筒軸方向に移動させつつ、前記押上レバーの移動方向反対側端部を中心とした前記バンド部材の径方向外側への回動を前記規制体により規制して前記ターンアップを行なう構成にしたことを特徴とする。

本発明によれば、中間グリーンタイヤを成形する際に膨張させるバンド部材の筒軸方向中央部の膨出量を規制体により規制する構成でありながら、バンド部材の筒軸方向両端部に押上レバーを当接させてターンアップさせるので、規制体に押上レバーが接触してもターンアップ機構が損傷して機能しなくなる可能性はターンアップブラダを用いる場合に比して遥かに低くなる。それ故、ターンアップ機構のメンテナンス頻度を少なくすることができる。また、ターンアップ機構の故障により成形工程が中断することを防止するには有利になるのでタイヤの生産性向上にも寄与する。さらには、カーカス材等の曲げ剛性が高い場合であっても、ターンアップブラダを用いる場合に比してバンド部材をより確実にターンアップさせることができる。

本発明の空気入りタイヤの成形装置の概要を縦断面視で例示する説明図である。 図１の成形ドラムおよび規制体を側面視で例示する説明図である。 規制体の変形例を側面視で示す説明図である。 バンド部材に規制体を外挿した状態を縦断面視で例示する説明図である。 バンド部材の筒軸方向中央部の膨出量を規制した状態で膨張させる工程を縦断面視で例示する説明図である。 バンド部材の方向両端部をターンアップする工程を縦断面視で例示する説明図である。 中間グリーンタイヤの外周面にベルト部材の内周面を接合する工程を断面視で例示する説明図である。 ターンアップ工程の別の実施形態を縦断面視で示す説明図である。

以下、本発明の空気入りタイヤの成形方法および成形装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１、図２に例示する本発明の空気入りタイヤの成形装置を用いて中間グリーンタイヤＧ１を成形し、次いで、この中間グリーンタイヤＧ１を加工してグリーンタイヤＧ２を成形する。この成形装置は、成形ドラム１と、ターンアップ機構３と、環状の規制体８と、予め円筒状に形成されたベルト部材１５を成形ドラム１に搬送する移送機９とを備えている。ターンアップ機構３および規制体８は中間グリーンタイヤＧ１を成形する際に使用し、移送機９はグリーンタイヤＧ２を成形する際に使用する。

成形ドラム１は、ドラム軸方向に間隔をあけて配置された一対のサイドドラム部２を有している。それぞれのサイドドラム部２にはドラム径方向に拡縮移動可能なビードセット部２ａが設けられている。ビードセット部２ａは、ドラム周方向に連続的にあるいは断続的に形成されている。

成形ドラム１のドラム軸方向両端部に配置されたそれぞれのビードセット部２ａのドラム軸方向外側にはターンアップ機構３が設置されている。ターンアップ機構３は、ドラム周方向に間隔をあけて配置されてドラム軸方向に延在する複数の押上レバー４と、これら押上レバー４を成形ドラム１のドラム軸方向中央側に向かって移動させる移動機構７とを備えている。

押上レバー４は金属や硬質樹脂等の剛体により形成されている。押上レバー４のドラム軸方向位置は、移動機構７によって制御されて任意の位置に移動されて固定できる構成になっている。

この実施形態では、成形ドラム１のドラム軸方向中央側に向かって移動する押上レバー４の移動方向端部には圧着ローラ５ａが設けられ、移動方向反対側端部には回動軸５ｂが設けられている。押上レバー４は回動軸５ｂを中心にしてドラム径方向外側に回動する。押上レバー４は、例えばドラム周方向に中心角度２°〜５°の等ピッチで設けられる。

押上レバー４には、ゴムやスプリング等により形成された拡径抑制リング６が外嵌されている。拡径抑制リング６は単数でも複数でもよい。この実施形態では、複数の拡径抑制リング６がドラム軸方向に間隔をあけて配置されている。

この実施形態の規制体８は、円弧状の複数のセグメント８ａ、８ｂ、８ｃにより形成されていて、これらセグメント８ａ、８ｂ、８ｃを周方向に連続した状態に連結させて円環状になっている。規制体８はこの実施形態のように複数のセグメント８ａ、８ｂ、８ｃに分割された構造ではなく、一体化した円環体を用いることもできる。

規制体８は周方向に切れ目なく連続する形態に限定されず、図３に例示するように周方向に間隔をあけて配置される複数の円弧状のセグメント８ａ、８ｂ、８ｃにより形成することもできる。このように周方向に断続する円環状の規制体８の場合は、すべてのセグメント８ａ、８ｂ、８ｃの円弧長さの合計が、切れ目なく円環状にした場合の円周長さの５０％以上であることが必要である。

また、規制体８は１つに限らず、ドラム軸方向に複数配置することもできる。この場合は、複数の規制体８はそれぞれ独立別個に移動させる構成にする。

以下に本発明の空気入りタイヤの成形方法の手順の一例を説明する。

まず、図４に例示するように、インナーライナ１１の外周側にカーカス材１２が配置された筒状のバンド部材１０を準備する。詳述すると、カーカス材１２の筒軸方向両端部の最内周側にはサイド部材１４が配置されている。バンド部材１０にはその他に適宜必要な部材が用いられる。

このバンド部材１０を図４に例示するように成形ドラム１の外周面に配置して、バンド部材１０の筒軸方向両端部それぞれの所定の位置（ビードセット部２ａに相当する位置）にビード部材１３を外挿して設置する。ビード部材１３は、円環状のビードとビードの外周側に接合されたビードフィラにより構成されていて、ビードの内周面をバンド部材１０の外周面に仮圧着させる。バンド部材１０は成形ドラム１上で成形することも、別の場所で成形したものを用いることもできる。

次いで、図５に例示するようにバンド部材１０の外周側の所定のセット位置に環状の規制体８を配置する。次いで、バンド部材１０の内側に空気を注入してバンド部材１０の筒軸方向中央部を膨張させるとともに、一対のサイドドラム部２のドラム軸方向の間隔を小さくするように少なくとも一方のサイドドラム部２を移動させる。これにより、バンド部材１０（インナーライナ１１およびカーカス材１２）の筒軸方向中央部は外周側に膨張するが、規制体８の内周面に当接して膨出量が規制された状態になる。

この状態で図６に例示するように押上レバー４を成形ドラム１のドラム軸方向中央部に向かって移動させるともに、回動軸５ｂを中心にしてバンド部材１０の径方向外側に回動させる。これにより、押上レバー４の移動方向側端部にある圧着ローラ５ａがバンド部材１０の内周面に当接して、バンド部材１０の筒軸方向両端部それぞれのビード部材１３を設置した位置よりも筒軸方向外側の部分をターンアップする。

ターンアップさせたバンド部材１０を、圧着ローラ５ａによる押圧力によって、対向するバンド部材１０の部分に圧着させて一対のビード部材１３をカーカス材１２により包み込んで円筒状の中間グリーンタイヤＧ１を成形する。このターンアップ工程では、押上レバー４が拡径抑制リング６によって径方向外側への回動が抑制されてバンド部材１０の筒軸方向両端部がしっかりとターンアップされる。

次いで、セット位置にある規制体８を、中間グリーンタイヤＧ１から離れた退避位置に退避させる。中間グリーンタイヤＧ１に対しては、図７に例示するように予め円筒状に形成されたベルト部材１５を移送機９によって移送する。ベルト部材１５は、ベルト材１６の外周面にトレッドゴム１７が積層されて形成されている。ベルト部材１５には適宜、その他の必要な部材が用いられる。

移送したベルト部材１５を中間グリーンタイヤＧ１に外挿した状態にして、中間グリーンタイヤＧ１を径方向外側にさらに膨張させて、その外周面にベルト部材１５の内周面を接合してグリーンタイヤＧ２を成形する。中間グリーンタイヤＧ１とベルト部材１６とはステッチャー等によってしっかりと接合させる。成形したグリーンタイヤＧ２は加硫用モールドの中に配置され後、所定温度および所定圧力で加硫されて空気入りタイヤが完成する。

上記のとおり本発明によれば、バンド部材１０の筒軸方向両端部に押上レバー４を当接させてターンアップさせるので、規制体８に押上レバー４が接触してもターンアップ機構３が損傷して機能しなくなる可能性はターンアップブラダを用いる場合に比して遥かに低くなる。また、押上レバー４のドラム軸方向位置は、移動機構７によって精度よく制御されるので、規制体８に押上レバー４が接触すること自体が回避される。

それ故、ターンアップ機構３のメンテナンス頻度を少なくすることができる。また、ターンアップ機構３が故障して成形工程が中断することも回避できるのでタイヤの生産性向上にも寄与する。加えて、カーカス材１２等の曲げ剛性が高い場合であっても、ターンアップブラダを用いる成形方法に比してバンド部材１０をより確実にターンアップさせることができる。

図８に例示するようにターンアップをすることもできる。この実施形態では、押上レバー４の移動方向側端部（圧着ローラ５ａ）を、規制体８の内周面と膨張しているバンド部材１０の外周面との間に入り込ませている。そして、押上レバー４を筒軸方向に移動させつつ、押上レバー４の回動軸５ｂを中心としたバンド部材１０の径方向外側への回動を規制体８により規制してターンアップを行なっている。

この実施形態では、圧着ローラ５ａが規制体８の内周面に当接して支えられ状態になり、規制体８が拡径抑制リング６として機能する。そのため、より強力にバンド部材１０の筒軸方向両端部をターンアップさせることができる。したがって、カーカス材１２等の曲げ剛性が特別に高い仕様のタイヤであっても安定してターンアップを行って成形することができる。

図３に例示したように複数の円弧状のセグメント８（８ａ〜８ｃ）を周方向に間隔をあけて配置する場合は、少なくとも１つのセグメント８の円弧長さを他のセグメント８の円弧長さと異ならせるとよい。例えば、すべてのセグメント８の円弧長さをそれぞれ異ならせる。これにより、成形される中間グリーンタイヤＧ１（ひいてはグリーンタイヤＧ２）は、成形する際に使用するセグメント８に起因して、構成部材（主にカーカス材１２）が正多角形状に近似する形状になるような悪影響が生じない。

これにより、製造したタイヤにもその悪影響がなくなるので、走行時にタイヤに特定の周波数で過大な振幅が生じる不具合を防止でき、ＲＦＶを低減するには有利になる。セグメント８の数は複数であれば特に限定されないが、例えば、３〜１１程度、好ましくは３以上の素数にする。セグメント８の数を３以上の素数にすることにより、製造したタイヤのＲＦＶを低減するには一段と有利になる。

１ 成形ドラム
２ サイドドラム部
２ａ ビードセット部
３ ターンアップ機構
４ 押上レバー
５ａ 圧着ローラ
５ｂ 回動軸
６ 拡径抑制リング
７ 移動機構
８ 規制体
８ａ、８ｂ、８ｃ セグメント
９ 移送機
１０ バンド部材
１１ インナーライナ
１２ カーカス材
１３ ビード部材
１４ サイド部材
１５ ベルト部材
１６ ベルト材
１７ トレッドゴム
Ｇ１ 中間グリーンタイヤ
Ｇ２ グリーンタイヤ

Claims (8)

1. インナーライナの外周側にカーカス材が配置された筒状のバンド部材の筒軸方向両端部それぞれの所定の位置にビード部材を外挿して設置し、次いで、前記バンド部材の外周側に環状の規制体を配置して前記バンド部材の筒軸方向中央部を膨張させつつ、前記規制体により前記バンド部材の筒軸方向中央部の膨出量を規制した状態にして、前記バンド部材の筒軸方向両端部それぞれの前記ビード部材を設置した位置よりも筒軸方向外側の部分をターンアップすることにより前記一対のビード部材を前記カーカス材で包み込んで円筒状の中間グリーンタイヤを成形し、次いで、前記規制体を退避させた後の前記中間グリーンタイヤの外周面に対し、予め円筒状に形成されたベルト部材の内周面を接合してグリーンタイヤを成形する空気入りタイヤの成形方法において、
   前記ターンアップする前の前記バンド部材の筒軸方向両外側それぞれに周方向に間隔をあけて筒軸方向に延在する複数の押上レバーを配置し、これら押上レバーを前記バンド部材の筒軸方向中央側に向かって移動させるとともにその移動方向反対側端部を中心にして前記バンド部材の径方向外側に回動させて、前記押上レバーの移動方向側端部を前記バンド部材に当接させてターンアップさせ、その際に、前記押上レバーの移動方向側端部を、前記規制体の内周面と膨張している前記バンド部材の外周面との間に入り込ませて、前記押上レバーを筒軸方向に移動させつつ、前記押上レバーの移動方向反対側端部を中心とした前記バンド部材の径方向外側への回動を前記規制体により規制して前記ターンアップを行なうことを特徴とする空気入りタイヤの成形方法。
2. 前記規制体として、周方向に連続した状態の円環状の規制体を用いる請求項１に記載の空気入りタイヤの成形方法。
3. 前記規制体として、周方向に間隔をあけて配置される複数の円弧状のセグメントを用いる請求項１に記載の空気入りタイヤの成形方法。
4. 前記複数の円弧状のセグメントのうち少なくとも１つのセグメントの円弧長さを異ならせる請求項３に記載の空気入りタイヤの成形方法。
5. インナーライナの外周側にカーカス材が積層された筒状のバンド部材が外周面に設置される成形ドラムと、前記バンド部材の筒軸方向両端部をターンアップするターンアップ機構と、前記成形ドラムの外周面に設置された前記バンド部材の外周側の筒軸方向中央部のセット位置とこのセット位置から外れた退避位置とに移動可能に設置される環状の規制体と、予め円筒状に形成されたベルト部材を前記成形ドラムに搬送する移送機とを備え、前記成形ドラムがドラム軸方向両端部にビードセット部を有し、前記ターンアップ機構がそれぞれのビードセット部のドラム軸方向外側に設置されて、前記成形ドラム上で成形された中間グリーンタイヤの外周面に前記ベルト部材の内周面を接合してグリーンタイヤを成形する構成にした空気入りタイヤの成形装置において、
   前記ターンアップ機構が、ドラム周方向に間隔をあけて配置されてドラム軸方向に延在する複数の押上レバーと、これら押上レバーを前記成形ドラムのドラム軸方向中央側に向かって移動させる移動機構とを備えて、
   前記中間グリーンタイヤを成形する際に、前記成形ドラムの外周面に配置された前記バンド部材の筒軸方向中央部を膨張させつつ、前記セット位置に配置した前記規制体により前記バンド部材の筒軸方向中央部に膨出量を規制した状態にして、前記押上レバーをドラム軸方向中央側に向かって移動させるとともに、前記押上レバーの移動方向反対側端部を中心にして前記押上レバーをドラム径方向外側に回動させてその移動方向側端部を前記バンド部材の筒軸方向両端部に当接させてターンアップする構成にし、かつ、前記押上レバーの移動方向側端部を、前記規制体の内周面と膨張している前記バンド部材の外周面との間に入り込ませ、前記押上レバーを筒軸方向に移動させつつ、前記押上レバーの移動方向反対側端部を中心とした前記バンド部材の径方向外側への回動を前記規制体により規制して前記ターンアップを行なう構成にしたことを特徴とする空気入りタイヤの成形装置。
6. 前記規制体が、周方向に連続した状態の円環状の規制体により構成される請求項５に記載の空気入りタイヤの成形装置。
7. 前記規制体が、周方向に間隔をあけて配置される複数の円弧状のセグメントによる構成される請求項５に記載の空気入りタイヤの成形装置。
8. 前記複数の円弧状のセグメントのうち少なくとも１つのセグメントの円弧長さが異なっている請求項７に記載の空気入りタイヤの成形装置。

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