CN111712376B - 轮胎的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种如下的轮胎的制造方法，所述轮胎的制造方法在位于刚性芯的外周侧处的成形面将在周向上相邻的带材彼此接合而成形带束层时，能够抑制因根据刚性芯的宽度方向位置而变化的刚性芯的外周面的周长所引起的带材彼此的接合混乱。基于预先掌握的刚性芯2的外周面2b的宽度方向的轮廓，一边以使成形面14a接近贴附的带材16的方式使刚性芯2相对移动，同时以使得在周向上相邻地贴附于成形面14a的带材16彼此的基于刚性芯2的宽度方向位置的接合量的偏差变小的方式使刚性芯2在刚性芯2的周向相对于该带材16的长度方向的角度变化的方向上相对旋转，一边使该带材16沿长度方向延伸并贴附于成形面14a。

Description

轮胎的制造方法
技术领域
本发明涉及轮胎的制造方法，更详细而言，涉及在将多个带材依次沿周向排列配置并贴附于刚性芯的外周并且将在周向上相邻的带材彼此接合而形成带束层时能够抑制因根据刚性芯的宽度方向位置而变化的刚性芯的外周面的周长所引起的带材彼此的接合混乱的轮胎的制造方法。
背景技术
充气轮胎是通过对在圆筒状的成形鼓的外周的成形面上层叠轮胎构成构件而成形出的未硫化的生胎进行硫化而制造的。在成为轮胎构成构件的带束层中，相对于轮胎周向以预定的倾斜角度拉齐的多根加强帘线由未硫化橡胶涂覆。该带束层例如是将被拉齐的多根加强帘线由未硫化橡胶涂覆而得到的多个带材沿周向排列并贴附于成形鼓的外周的成形面并且将在周向上相邻的带材彼此接合而形成的(参照专利文献1)。
作为成形生胎的方法之一，已知有在具有与成品轮胎的轮胎内周面形状对应的外周面形状的刚性芯的外周依次层叠轮胎构成构件的方法(例如，参照专利文献2)。轮胎一般具有周长根据轮胎宽度方向位置而变化的轮廓。伴随于此，刚性芯的外周面也具有周长根据宽度方向位置而变化的轮廓。因此，若使形成带束层的带材依次单纯地相对于刚性芯的周向以预定的倾斜角度沿刚性芯的宽度方向延伸并沿刚性芯的周向排列并贴附，则根据刚性芯的宽度方向位置，在周向上相邻的带材彼此的重叠量会过大或过小，相邻的带材彼此的接合量(日文：接合しろ)会产生偏差。伴随于该接合量的偏差，对制造出的轮胎的品质产生不良影响，因此存在改善的余地。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-99564号公报
专利文献2：日本特开2012-171183号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于提供一种如下的轮胎的制造方法，所述轮胎的制造方法在将多个带材依次沿周向排列配置并贴附于刚性芯的外周并且将在周向上相邻的带材彼此接合而形成带束层时能够抑制因根据刚性芯的宽度方向位置而变化的刚性芯的外周面的周长所引起的带材彼此的接合混乱。
用于解决课题的技术方案
为了达成上述目的，本发明的轮胎的制造方法通过使多个带材依次在相对于刚性芯的周向倾斜的方向上沿所述刚性芯的宽度方向延伸并沿所述周向排列贴附于位于具备具有周长根据宽度方向位置而变化的轮廓的外周面的所述刚性芯的外周侧处的成形面，从而将在所述周向上相邻地贴附的所述带材彼此接合而形成所述带束层并成形具有所述带束层的生胎，并对该生胎进行硫化，所述轮胎的制造方法的特征在于，基于预先掌握的所述轮廓，一边以使所述成形面接近贴附于所述成形面的所述带材的方式使所述刚性芯相对移动，同时以使得在所述周向上相邻地贴附的所述带材彼此的基于所述刚性芯的宽度方向位置的接合量的偏差变小的方式使所述刚性芯在所述周向相对于该贴附的带材的长度方向的角度变化的方向上相对旋转，一边使该贴附的带材沿所述长度方向延伸并贴附于所述成形面。
发明的效果
根据本发明，在基于预先掌握的刚性芯的外周面的宽度方向的轮廓、一边以使成形面接近贴附于成形面的带材的方式使刚性芯相对移动、同时使刚性芯在刚性芯的周向相对于该带材的长度方向的角度变化的方向上相对旋转、一边使该带材沿长度方向延伸并贴附于成形面时，由于使得在周向上相邻地贴附于成形面的带材彼此的基于刚性芯的宽度方向位置的接合量的偏差变小，因此有利于防止在周向上相邻的带材彼此过大重叠或者在相邻的带材彼此之间产生间隙这样的不良情况。因此，能够抑制因根据宽度方向位置而变化的刚性芯的外周面的周长所引起的带材彼此的接合混乱。伴随于此，有助于制造出的轮胎的品质提高。
附图说明
图1是以主视图例示本发明中使用的成形装置的说明图。
图2是以俯视图例示图1的成形装置的说明图。
图3是以横剖视图例示图1的刚性芯的上半部分的说明图。
图4是以横剖视图例示贴附了一部分的轮胎构成构件的成形途中的生胎的上半部分的说明图。
图5是以成形装置的俯视图例示在图4的生胎上贴附带材的工序的说明图。
图6是以成形装置的主视图例示将带材的长度方向中央部贴附于图5的生胎的状态的说明图。
图7是以成形装置的主视图例示使带材沿长度方向延伸并贴附于图6的生胎的状态的说明图。
图8是例示将带材贴附于成形面时的刚性芯的旋转角度的说明图。
图9是以轮胎主视图例示形成有带束层的成形途中的生胎的说明图。
图10是以横剖视图例示成形后的生胎的上半部分的说明图。
图11是以硫化装置的剖视图例示对生胎进行硫化的工序的说明图。
图12是以横剖视图例示硫化后的制造出的轮胎的上半部分的说明图。
图13是以主视图例示在贴附单元的下方配置有刚性芯的成形装置的说明图。
图14是以主视图例示本发明中使用的其他的成形装置的说明图。
图15是以俯视图例示图14的成形装置的说明图。
图16是以成形装置的主视图例示通过图14的成形装置将带材的长度方向中央部贴附于生胎的状态的说明图。
图17是以成形装置的主视图例示使带材沿长度方向延伸并贴附于图16的生胎的状态的说明图。
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式对本发明的轮胎的制造方法进行说明。
本发明通过使用图1、图2所例示的成形装置1来成形生胎19并对成形后的生胎19进行硫化来制造轮胎20。此外，本发明不限于一般的充气轮胎，能够应用于制造实心轮胎等各种轮胎20时。在生胎19的成形中，使用由金属等形成的图1～图3所例示的刚性芯2。刚性芯2具有与完成的轮胎20的轮胎内周面形状对应的外周面形状。因此，如图3所例示的那样，刚性芯2的外周面2b成为周长根据刚性芯2的宽度方向位置而变化的轮廓。一般而言，成为刚性芯2的宽度方向中央部比两端部向外周侧突出的轮廓。刚性芯2例如由以中心轴2a为中心沿周向分割的多个扇形件和支承扇形件的内侧的支承棒构成。
此外，刚性芯2的宽度方向W、周向L分别与生胎19及成品轮胎20的宽度方向、周向对应。图中的单点划线CL表示轮胎轴(中心轴2a的轴心)，单点划线Z表示与单点划线CL正交且通过刚性芯2的宽度方向W的中心的旋转轴。
成形装置1具有使刚性芯2移动到任意的位置的自由臂3、进行带材16的贴附的贴附单元4、以及控制自由臂3及贴附单元4的动作的控制部10。作为自由臂3，能够例示工业用机器人等。在自由臂3的顶端部保持刚性芯2的中心轴2a，刚性芯2能够以中心轴2a为中心旋转。另外，刚性芯2能够以旋转轴Z为中心旋转。
在该实施方式中，贴附单元4(基架5)以固定状态设置于地面，刚性芯2能够移动，但也可以使贴附单元4能够移动而将刚性芯2以固定状态设置于预定位置。或者，也可以将贴附单元4及刚性芯2设置成能够移动。即，在本发明中，只要贴附单元4和刚性芯2能够相对移动即可。
贴附单元4具有基架5、安装于基架5的一对压接辊6、以及使压接辊6互相向接近分离的方向水平移动的移动机构7。移动机构7例如由滚珠丝杠和使滚珠丝杠旋转的伺服马达构成。或者，也可以将流体缸等用作移动机构7。也可以构成为使各个压接辊6单独地水平移动，还可以构成为使压接辊6彼此同步地水平移动。
贴附单元4还具备在压接辊6彼此之间上下移动的按压体8、和配置于各个压接辊6的附近的引导装置9。各个引导装置9具有在旋转轴的轴向上分离地被外嵌的引导辊。各个引导装置9设置于相对于附近的压接辊6靠外侧(压接辊6互相分离的方向侧)的位置，能够与接近的压接辊6一起水平移动。
接着，对通过本发明来制造轮胎20的步骤进行说明。
如图4所示，在图1、2所例示的刚性芯2的外周面2b上依次贴附预定的轮胎构成构件(内衬层12、胎体层14等)。具体而言，在刚性芯2的外周面2b依次层叠并贴附内衬层12、胎体层14并使它们分别形成为圆筒状。在刚性芯2的宽度方向两侧面，在胎体层14上配置环状的胎圈构件13，并成为使胎体层14绕各个胎圈构件13的胎圈芯13a折回的状态。另外，在胎体层14的宽度方向两端部层叠并贴附未硫化的胎侧橡胶17。根据需要也贴附其他的轮胎构成构件。此外，在图5～图8中，省略而未图示带束层15(带材16)以外的轮胎构成构件。
接着，在贴附于刚性芯2的外周侧的圆筒状的胎体层14的外周面(成形面14a)形成圆筒状的带束层15。如图5所例示，带束层15是将多个带材16接合而形成的。在带束层15中，相对于轮胎周向以预定的倾斜角度拉齐的多根加强帘线16a由未硫化橡胶涂覆。为了形成该带束层15而使用成形装置1。
各个带材16是由未硫化橡胶涂覆平行拉齐的多根加强帘线16a而形成的。因此，首先，将带材16一根一根地依次架设配置在一对压接辊6上。此时，如图1所例示，一对压接辊6处于互相接近的位置，按压体8处于不比各个压接辊6向上方突出的位置。
各个引导装置9位于相对于相邻的压接辊6靠外侧(压接辊6互相分离的方向侧)的位置。所配置的带材16插通在压接辊6与引导装置9的上下之间而成为架设于一对压接辊6之间的状态。该带材16的长度方向中央部M设定在按压体9的上方，在各个引导装置9的引导辊彼此之间配置带材16。各个引导部9的引导辊彼此的分离距离被设定为比带材16的带宽度H稍大，但两者为大致相同的尺寸。
向控制部10输入刚性芯2的形状数据，还输入周长根据宽度方向位置而变化的外周面2b的轮廓的数据。另外，输入使用的轮胎构成构件(12、13、14、15等)的形状数据(长度、宽度、厚度)、成形的生胎19的规格数据等各种数据。
接着，通过使刚性芯2与贴附单元4协作，从而在层叠于刚性芯2的外周侧的胎体层14的外周面14a贴附该带材16。即，该胎体层14的外周面成为接下来贴附带材16的成形面14a。
为了形成带束层15，将多个带材16依次以相对于刚性芯2的周向倾斜的方向(倾斜角度a)沿刚性芯2的宽度方向延伸并沿周向排列贴附于该成形面14a。然后，将在周向上相邻且贴附于成形面14a的带材16彼此接合而形成带束层15。
在此，刚性芯2的外周面2b如上述那样具有周长根据宽度方向位置而变化的轮廓。并且，由于依次贴附于外周面2b的内衬层12、胎体层14是恒定厚度的构件，因此贴附带材16的成形面14a也与外周面2b同样地具有周长(周向长度)根据宽度方向位置而变化的轮廓。
因此，基于输入到控制部10而预先掌握的刚性芯2的外周面2b的轮廓，使刚性芯2及贴附单元4工作而形成带束层15。首先，如图6所例示，使按压体8相对于架设于一对压接辊6之间的状态的带材16向上方移动。由此，将带材16的长度方向中央部M在刚性芯2的宽度方向中央部处按压并贴附于成形面14a。
接着，如图7所例示，一边以使成形面14a接近贴附于成形面14a的带材16的方式使刚性芯2向下方移动，同时使刚性芯2以旋转轴Z为中心旋转，一边使带材16沿长度方向延伸并贴附于成形面14a。详细而言，在刚性芯2的该向下方移动的同时，以使得在成形面14a的周向上相邻地贴附的带材16彼此的基于刚性芯2的宽度方向位置的接合量(在周向上相邻的带材16的相对向的端面彼此的周向的接合长度)的偏差变小的方式，使刚性芯2在刚性芯2的周向相对于该贴附的带材16的长度方向的角度变化的方向上旋转。由于使相邻的带材16彼此基本上对接地接合，因此该接合量既不是正也不是负而是接近零。
在刚性芯2的相当于胎面的范围的宽度方向两端部处，与宽度方向中央部相比成形面14a的周长较短。因此，在贴附带材16时，以在该宽度方向两端部处、与宽度方向中央部相比倾斜角度a较大的方式使刚性芯2旋转。
并且，在刚性芯2的该旋转的同时，使一对压接辊6向互相分离的方向水平移动。由此，成为将贴附的带材16夹在成形面14a与压接辊6之间的状态，使该带材16沿长度方向延伸并按压贴附于成形面14a。
在例如为了形成带束层15而预先设定使用N张相同规格的带材16(带宽度H)的情况下，如以下那样使刚性芯2旋转。能够预先掌握图8所示的刚性芯2的宽度方向位置处的成形面14a的周长K。并且，在将带材16相对于刚性芯2的周向以倾斜角度a贴附了的情况下，该宽度方向位置处的该带材16相对于刚性芯2的周向的长度t为t＝H/Sin(a)。并且，由于周长K＝长度t×N张，因此整理后导出以下(1)式。
倾斜角度a＝Sin-1(H·N/K)…(1)
因此，在将各个带材16贴附于成形面14a时，以根据刚性芯2的宽度方向位置而带材16的倾斜角度a满足上述(1)式的方式使刚性芯2旋转。
在该实施方式中，由于刚性芯2的轮廓相对于宽度方向中心呈对称形状，因此，在将贴附的带材16的长度方向中央部M在刚性芯2的宽度方向中央部处贴附于成形面14a后，从长度方向中央部M朝向长度方向两端贴附带材16。由此，有利于在更短时间内完成带材16的贴附。
在刚性芯2的轮廓相对于宽度方向中心呈非对称形状的情况下，例如，在将贴附的带材16的长度方向中央部M在刚性芯2的宽度方向中央部处贴附于成形面14a后，从长度方向中央部M朝向长度方向一端将带材16贴附于成形面14a。然后，从长度方向中央部M朝向长度方向另一端将带材16贴附于成形面14a即可。
通过这样将多个带材16贴附于成形面14a，形成图9所例示的带束层15。在生胎19形成多层带束层15的情况下，通过进行同样的工序，从而在带束层15的外周侧形成其他的带束层15。
在该实施方式中，带材16的即将贴附于成形面14a之前的部分由各个引导装置9来限制在带宽度方向上的动作。因此，即使一边使刚性芯2旋转一边将带材16贴附于成形面14a，也有利于防止该带材16使已经贴附于成形面14a的带材16偏移移动这样的不良情况。
接着，为了成形图10所例示的生胎19，在带束层15的外周面依次贴附带束加强层、未硫化的胎面橡胶18等必要的轮胎构成构件。由此，成形具有带束层15的生胎19。
接着，如图11所例示，将生胎19与刚性芯2一起配置于在硫化装置11设置的硫化用模具11a的内部并将硫化用模具11a闭模。接着，通过在闭模后的硫化用模具11a的内部以预定条件对生胎19进行硫化从而完成图12所例示的轮胎20(在该实施方式中为充气轮胎20)。在从硫化用模具11a取出后，使完成后的轮胎20与刚性芯2分离。
在制造与车轮一体化的轮胎20的情况下，例如，也能够将该车轮用作刚性芯2。在制造这样规格的轮胎20的情况下，在对生胎19进行硫化后，不需要使完成后的轮胎20从刚性芯2(车轮)分离。
在上述成形装置1中，在将刚性芯2配置在贴附单元4的上方的状态下形成带束层15，但也能够如图13所例示的成形装置1那样在贴附单元4的下方配置刚性芯2而形成带束层15。在该成形装置1中，贴附单元4(基架5)从支承面向下方悬吊而以固定状态设置，刚性芯2能够通过自由臂3移动。
该成形装置1是使图1所例示的成形装置1的刚性芯2与贴附单元4的上下关系颠倒的结构，其他结构实质上相同。但是，该成形装置1在各个引导装置9的外侧具有支承辊9a。带材16成为在压接辊6与引导装置9之间插通而架设于一对压接辊6之间的状态，带材16的长度方向两端部分别由支承辊9a支承。
另外，在该成形装置1中，一对压接辊6能够上下移动。使一对压接辊6能够上下移动的规格并不是必须的，因此根据需要采用即可。
为了使用该成形装置1形成带束层15，与之前的实施方式中说明的方法同样即可。在将带材16贴附于被贴附于刚性芯2的外周侧的胎体层14的外周面14a时，根据需要使一对压接辊6向下方移动。由此，容易使带材16更紧贴于外周面14a。
在图14、图15所例示的其他成形装置1中，刚性芯2能够以固定于立起设置于地面的支柱2c的中心轴2a为中心旋转。即，刚性芯2以固定状态(不能平面移动的状态)设置于地面。贴附单元4设置成能够通过自由臂3移动到任意的位置。贴附单元4能够以在俯视时在按压体8的中心上下延伸的旋转轴Z为中心旋转。此外，刚性芯2以不能以旋转轴Z为中心旋转的方式固定。
使用该成形装置1制造轮胎20的步骤与之前的实施方式同样地基于输入到控制部10而预先掌握的刚性芯2的外周面2b的轮廓，使刚性芯2及贴附单元4工作而形成带束层15，但在该实施方式中主要使贴附单元4移动。因此，如图16所例示，使按压体8相对于架设于一对压接辊6之间的状态的带材16向上方移动。由此，将带材16的长度方向中央部M在刚性芯2的宽度方向中央部处按压并贴附于成形面14a。
接着，一边以使成形面14a接近贴附于成形面14a的带材16的方式使贴附单元4向上方移动，同时使贴附单元4以刚性芯2的旋转轴Z为中心旋转，一边使带材16沿长度方向延伸并贴附于成形面14a。详细而言，在贴附单元4的该向上方移动的同时，以使得在成形面14a的周向上相邻地贴附的带材16彼此的基于刚性芯2的宽度方向位置的接合量(在周向上相邻的带材16的相对向的端面彼此的周向的接合长度)的偏差变小的方式，在刚性芯2的周向相对于该贴附的带材16的长度方向的角度变化的方向上使贴附单元4的旋转轴Z与刚性芯2的旋转轴Z一致，并以该旋转轴Z为中心旋转。由于相邻的带材16彼此基本上对接地接合，因此该接合量既不是正也不是负而是接近零。
在刚性芯2的相当于胎面的范围的宽度方向两端部处，与宽度方向中央部相比成形面14a的周长较短。因此，在贴附带材16时，以在该宽度方向两端部处、与宽度方向中央部相比倾斜角度a较大的方式使贴附单元4旋转。
并且，如图17所示，在贴附单元4的该旋转的同时，使一对压接辊6向互相分离的方向水平移动。由此，成为将贴附的带材16夹在成形面14a与压接辊6之间的状态，使该带材16沿长度方向延伸并按压贴附于成形面14a。
通过这样将多个带材16贴附于成形面14a，形成图9所例示的带束层15。之后的工序与之前的实施方式是同样的。此外，在该实施方式中，也能够同样地应用在之前的实施方式中说明的配置。
在本发明中，如上所述，在一边以使成形面14a接近带材16的方式使刚性芯2相对移动、同时使刚性芯2相对旋转、一边使该带材16沿长度方向延伸并贴附于成形面14a时，使在周向上相邻地贴附于成形面14a的带材16彼此的基于刚性芯2的宽度方向位置的接合量的偏差变小。因此，有利于防止贴附于成形面14a并在周向上相邻的带材16彼此在周向上过大重叠、或者在相邻的带材16彼此之间产生周向间隙这样的不良情况。因此，能够抑制因根据宽度方向位置而变化的刚性芯2的外周面2a的周长所引起的带材16彼此的接合混乱。伴随于此，也有助于制造出的轮胎20的品质提高。
附图标记说明
1 成形装置
2 刚性芯
2a 中心轴
2b 外周面
2c 支柱
3 自由臂
4 贴附单元
5 基架
6 压接辊
7 移动机构
8 按压体
9 引导装置
9a 支承辊
10 控制部
11 硫化装置
11a 硫化用模具
12 内衬层
13 胎圈构件
13a 胎圈芯
14 胎体层
14a 成形面
15 带束层
16 带材
16a 加强帘线
17 胎侧橡胶
18 胎面橡胶
19 生胎
20 轮胎(成品轮胎)

Claims (2)

1.一种轮胎的制造方法，通过使多个带材依次在相对于刚性芯的周向倾斜的方向上沿所述刚性芯的宽度方向延伸并沿所述周向排列贴附于位于具备具有周长根据宽度方向位置而变化的轮廓的外周面的所述刚性芯的外周侧处的成形面，从而将在所述周向上相邻地贴附的所述带材彼此接合而形成带束层并成形具有所述带束层的生胎，并对该生胎进行硫化，所述轮胎的制造方法的特征在于，
基于预先掌握的所述轮廓，一边以使所述成形面接近贴附于所述成形面的所述带材的方式使所述刚性芯相对移动，同时以使得在所述周向上相邻地贴附的所述带材彼此的基于所述刚性芯的宽度方向位置的接合量的偏差变小的方式使所述刚性芯在所述周向相对于该贴附的带材的长度方向的角度变化的方向上相对旋转，一边使该贴附的带材沿所述长度方向延伸并贴附于所述成形面，
此时，在将所述贴附的带材的长度方向中央部在所述刚性芯的宽度方向中央部处贴附于所述成形面后，从所述长度方向中央部朝向长度方向一端将所述贴附的带材贴附于所述成形面，接着，从所述长度方向中央部朝向长度方向另一端将所述贴附的带材贴附于所述成形面。
2.根据权利要求1所述的轮胎的制造方法，其特征在于，
一边由引导装置限制所述贴附的带材的即将贴附于所述成形面之前的部分的在带材宽度方向上的移动，一边通过压接辊将该带材按压贴附。
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