JP2003334867A - タイヤ部材の成型装置および成型方法 - Google Patents
タイヤ部材の成型装置および成型方法Info
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- B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
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- B29D30/10—Building tyres on round cores, i.e. the shape of the core is approximately identical with the shape of the completed tyre
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Abstract
の最適化を図ることにより、ストリップ5の脱落を有効
に抑制したタイヤ部材の成型装置および成型方法を提供
する。 【解決手段】 径差のある外面形状をもつ回転体2と、
該回転体2に対しリボン状ストリップ5を供給する手段
と、回転体2に対向して位置し、前記供給手段から供給
されたストリップ5を回転体2に向かって搬送し、回転
体2の外面上にらせん状に貼り付ける一対のロール4と
を具えるタイヤ部材成型装置において、回転体2の軸線
mを含む平面で見て、前記ロール4は、回転体2の貼付
け面6との間に形成される間隔が、ストリップ5の径方
向外側部分7に対応する位置で最も狭くなるように位置
決めする。
Description
型装置および成型方法に関するものであり、特に回転体
の径差のある外面上にらせん状に貼り付けられたリボン
状ストリップの脱落を有効に防止する。
きるだけ小さくしてユニフォミティ等のタイヤの品質を
安定させるため、インナーライナー、ビードフィラ、サ
イドゴムおよびトレッドゴム等のタイヤ構成部材を個別
に準備することなく、製品タイヤの内面形状と近似した
外面形状を有する剛体コアの上にリボン状ストリップを
らせん状に複数条巻回し、所定のタイヤ構成部材の形状
が得られるまで積層して生タイヤを形成し、この生タイ
ヤを剛体コアと共に加硫成型することによってタイヤを
製造する、いわゆる「コア成型法」が提案されている。
図5(a)に示すように、径差のある外面形状をもつ剛
体コア100を軸線101の回りに回転させながら、剛
体コア100上にリボン状ストリップ102を供給し、
ロール103で押圧することにより貼付けを行ってい
る。
状ストリップ102を剛体コア100の径差のある外面
上、特に図5(b)に示すように、剛体コア100のサ
イド部分104に貼り付ける場合、ストリップ102の
径方向外側部分105の貼り付け周長は、その径方向内
側部分106のそれに比べて長いため、前記径方向外側
部分105は最も引き伸ばされることになる。このた
め、ゴムの弾性復元力により貼付け後のストリップ10
2の径方向外側部分105は、ストリップ102の径方
向内側部分106に比べてより収縮しようとし、その結
果、図6に示すように、ストリップ102の径方向外側
部分105が剛体コア100から捲れあがって剥離する
部分が生じ、かかる場合には、剛体コア100の外周上
にストリップ102を均一な貼付け状態に維持すること
ができず、脱落するおそれがあった。
のリボン状ストリップの押圧分布の最適化を図ることに
より、径差のある外周形状をもつ回転体の外面上に貼り
付けたストリップの脱落を有効に抑制することができる
タイヤ部材の成型装置および成型方法を提供することに
ある。
め、この発明に従う製造装置は、径差のある外面形状を
もつ回転体と、該回転体に対しリボン状ストリップを供
給する手段と、回転体に対向して位置し、前記供給手段
から供給されたストリップを回転体に向かって搬送し、
回転体の外面上にらせん状に貼り付ける一対のロールと
を具えるタイヤ部材成型装置において、回転体の軸線を
含む平面で見て、前記ロールは、回転体の貼付け面との
間に形成される間隔が、ストリップの径方向外側部分に
対応する位置で最も狭くなるように位置決めされること
を特徴とするタイヤ部材成型装置である。
コア成型法の剛体コアおよびドラム上で拡径された生タ
イヤのように径差のある外面形状を有する回転体の全て
を含む。
軸で制御する位置制御手段をさらに具え、位置制御手段
は、回転体の外面形状と貼付け前のストリップの形状の
データを入力して、回転体の軸線に対するロールの軸線
の角度であるロール延在角度を算出する演算手段と、回
転体および/またはロールの3軸方向への移動を可能に
する駆動手段と、算出されたロール延在角度から駆動手
段を作動させてロールを所定の延在角度に制御するコン
トロールとを有することが好ましい。
を、ストリップの径方向外側端からストリップ幅の5〜
50%の位置までのストリップ部分の断面中心線を直線
と仮定したときの該直線の回転体の軸線に対する角度と
等しくなるように制御することが好ましい。
法は、リボン状ストリップを供給する手段から一対のロ
ールを介して径差のある外面形状をもつ回転体上にスト
リップを搬送し、前記ロールで押圧することによりスト
リップを回転体に貼り付けるタイヤ部材成型方法におい
て、回転体の軸線を含む平面で見て、前記ロールは、回
転体の貼付け面との間に形成される間隔が、ストリップ
の径方向外側部分に対応する位置で最も狭くなるように
位置決めされることを特徴とするタイヤ部材成型方法で
ある。
先立って、回転体の外面形状と貼付け前のストリップの
形状のデータから回転体の軸線に対するロールの軸線の
角度であるロール延在角度を算出し、回転体および/ま
たはロールを3軸方向へ相対移動させてロール延在角度
を算出した角度に制御することが好ましい。
方向外側端からストリップ幅の5〜50%の位置までの
ストリップ部分の断面中心線を直線と仮定したときの該
直線の回転体の軸線に対する角度と等しくなるように制
御することが好ましい。
明の実施の形態を説明する。図1は、この発明に従うタ
イヤ部材の成型装置1を示す。
形状をもち、軸線mを中心に回転する回転体である剛体
コア2上に、該剛体コア2に対しリボン状ストリップ5
を供給する手段である押出機3からリボン状ストリップ
5が連続的に供給され、剛体コア2に対向して位置する
一対のロール4a、4bにより搬送されたリボン状スト
リップ5が貼り付けられる。この際、ストリップ5を一
対のロール4a、4bのいずれか一本のロール4aによ
り剛体コア2に押圧して、剛体コア2とストリップ5と
の間の接着性を高める。そして、剛体コア2および/ま
たはロール4a、4bの少なくとも一方を移動させなが
らストリップ5を貼り付けることによって、剛体コア2
の外面上にらせん状に貼り付けて生タイヤの各構成部
材、例えばインナーライナー、ビードフィラ、サイドゴ
ムおよびトレッドゴム等を順次形成する。
1では押出機である場合を示したが、かかる場合に限定
せず、例えば、リボン状ストリップを複数巻回したコイ
ルを用いてもよい。
回転体の外面上への貼付け時のロールによるリボン状ス
トリップの押圧分布の最適化を図ることにあり、具体的
には、図2に示すように、剛体コア2の軸線mを含む平
面で見て、ロール4と剛体コア2の外面の貼付け面6と
の間に形成される間隔d1が、ストリップ5の径方向外
側部分7に対応する位置で最も狭くなるように、ロール
4aを位置決めすることにある。
7に対応する位置でのロール4と剛体コア2の貼付け面
6との間隔d1を、ストリップ5の径方向外側部分7に
対応する位置で最も狭くなるように、ロール4aを位置
決めすることによって、剛体コア2からの剥離が生じや
すいストリップ5の径方向外側部分7が強く押圧され、
ストリップ5の径方向外側部分7が特に強固に貼り付け
られる結果として、ゴムの弾性復元力のためストリップ
5の径方向外側部分7が縮もうとしても、接着力が弾性
復元力を上回っているため収縮が抑制され、ストリップ
5の脱落を防止できるのである。
4の相対位置関係を、図1中の矢印a、bおよびcの3
軸で制御する位置制御手段をさらに具えることが好まし
い。図1では、位置制御手段は、剛体ロール2の外面形
状と貼付け前のストリップ5の形状のデータを入力し
て、剛体コア2の軸線mに対するロール4aの軸線9の
角度であるロール延在角度θ1(図2)を算出する演算
手段であるコンピュータ14と、剛体コア2および/ま
たはロール4a、4bの3軸方向への移動を可能にする
駆動手段であるモータ(図示せず)と、モータの動きを
制御するコントロール15とで主に構成されている。こ
のような位置制御手段を具えることで、剛体コア2上に
おけるストリップ5の貼付け面が移動しても、常に最適
なロール延在角度θ1を維持することができるからであ
る。
3、ロール4a、4bのそれぞれに設けることが好まし
いが、剛体コア2とロール4a、4bのいずれか一方の
みを3軸方向に移動させるように設けても良い。
θ1を、ストリップ5の径方向外側端7からストリップ
幅の5〜50%の位置まで、図3では30%の位置10
までのストリップ部分11の断面中心線12を直線nと
仮定したときの該直線nの剛体コア2の軸線mに対する
角度θ2と等しくなるように制御することが好ましい。
ストリップ5の幅の5%よりも小さい範囲のストリップ
部分において角度θ2を求めると、ストリップ5の幅全
体をロール4aで押圧できない場合が生じ、剛体コア2
への接着力が低下し、逆に、ストリップ幅の50%より
も大きい範囲のストリップ部分において角度θ2を求め
ると、ストリップ5の径方向外側端7に対するロール4
aの押圧力が不足し、剛体コア2への接着力が低下し、
いずれの場合にもストリップ5の剛体コア2からの脱落
を招くおそれがあるからである。なお、ストリップ部分
11の前記位置10は、リボン状ストリップ5の幅、お
よびストリップ5を貼り付ける回転体の外周の曲率等を
考慮して設定することが好ましく、より具体的には、ス
トリップ5の幅が広い場合には位置10を5〜50%の
範囲の下限側で設定し、ストリップ5の幅が狭い場合に
は位置10を5〜50%の範囲の上限で設定することが
好ましい。例えば、タイヤの製造に通常用いられる5〜
30mm幅のリボン状ストリップの場合には、前記位置
10は、ストリップ幅の30%程度に設定することが好
ましい。
2にのみ接し、断面中心線12の曲率がほぼ一定である
例を示しているが、図4(a)および図4(b)に示す
ように、隣接するストリップ5同士の一部がオーバーラ
ップするようにストリップを巻回積層して、断面中心線
12の曲率が変化するように構成してもよい。
ば、断面中心線12上に複数の点をプロットし、プロッ
トした点に対して最小自乗法を適用して求めるなどの、
既知の数学的手段を用いればよい。
一例を以下で説明する。
る押出機3から一対のロール4a、4bを介して径差の
ある外面形状をもつ回転体である剛体コア2上にストリ
ップ5を搬送し、ロール4a、4bのいずれか一本のロ
ール4aで押圧することによりストリップ5を剛体コア
2に貼り付けてタイヤ部材を成型する。この際、剛体コ
ア2の軸線mを含む平面で見て、ロール4aを、剛体コ
ア2の貼付け面6との間に形成される間隔d1が、スト
リップ5の径方向外側部分7に対応する位置で最も狭く
なるように位置決めする。これにより、剛体コア2から
の剥離が生じやすいストリップ5の径方向外側部分7が
強く押圧され、ストリップ5の径方向外側部分7が特に
強固に貼り付けられる結果として、ゴムの弾性復元力の
ためストリップ5の径方向外側部分7が縮もうとして
も、接着力が弾性復元力を上回っているため収縮が抑制
され、ストリップ5の脱落を防止できるのである。
けるに先立って、剛体コア2の外面形状と貼付け前のス
トリップの形状のデータから、剛体コア2の軸線mに対
するロール4aの軸線9の角度であるロール延在角度θ
1(図2)を算出し、回転体および/またはロールを3
軸方向へ相対移動してロール延在角度を算出した角度に
制御することが好ましい。このような制御を行うこと
で、剛体コア2上におけるストリップ5の貼付け面が移
動しても、常に最適なロール延在角度θ1を維持するこ
とができるからである。
ら次の周回ストリップに移るときだけ変化させてもよい
が、同一の周回ストリップ内でもその全周にわたって連
続的に変化させることが好ましい。
始前に全ての周回について事前に算出してもよく、また
は、貼り付けの進行に伴って随時算出してもよい。
プ5の径方向外側端7からストリップ幅の5〜50%の
位置10まで、図3では30%の位置10までのストリ
ップ部分11の断面中心線12を直線nと仮定したとき
の該直線nの剛体コア2の軸線mに対する角度θ2と等
しくなるように制御することが好ましい。ストリップ5
の幅の5〜50%よりも小さい範囲のストリップ部分に
おいて角度θ2を求めると、ストリップ5の幅全体をロ
ール4aで押圧できない場合が生じ、剛体コア2への接
着力が低下し、逆に、ストリップ幅の5〜50%よりも
大きい範囲のストリップ部分において角度θ2を求める
と、ストリップ5の径方向外側端7に対するロール4a
の押圧力が不足し、剛体コア2への接着力が低下し、い
ずれの場合にもストリップ5の剛体コア2からの脱落を
招くおそれがあるからである。なお、ストリップ部分1
1の前記位置10は、リボン状ストリップ5の幅、およ
びストリップ5を貼り付ける回転体の外周の曲率等を考
慮して設定することが好ましく、より具体的には、スト
リップ5の幅が広い場合には位置10を5〜50%の範
囲の下限側で設定し、ストリップ5の幅が狭い場合には
位置10を5〜50%の範囲の上限で設定することが好
ましい。例えば、タイヤの製造に通常用いられる5〜3
0mm幅のリボン状ストリップの場合には、前記位置1
0は、ストリップ幅の30%程度に設定することが好ま
しい。
形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々
の変更を加えることができる。
により、実際に生タイヤの成型を行い、その際に発生す
るストリップの脱落発生回数を測定したので以下に説明
する。
ップを径差のある剛体コアのサイド部の外周上に貼り付
けて、タイヤの構成部材であるサイドウォールを形成し
た。この際、剛体コアの外面形状と貼付け前のストリッ
プの形状のデータを基に、ストリップの断面中心線上
の、ストリップの剛体コア径方向外側端からストリップ
幅の0%、10%、20%および30%の位置の4点を
とり、最小自乗法により4点を直線近似し、この直線と
剛体コアの軸線とのなす角θ2を算出した。そして、ロ
ールの延在角度θ1がθ2に一致し、かつロールが2k
gf/cm2で押圧されるようにロールの位置制御を行
った。
実施例と同じリボン状ストラップを貼り付けて、サイド
ウォールを形成した。この際、図7に示すように、ロー
ルの軸線が剛体コアの貼付け面のストリップ貼付け位置
における接線と平行になり、かつロールが2kgf/c
m2で押圧されるようにロールの位置制御を行った。
するストリップの脱落回数を測定したところ、比較例で
は脱落は2箇所で発生したが、実施例では脱落は発生せ
ず、ストリップの脱落を有効に抑制できることが分かっ
た。
効に抑制することができるタイヤ部材の成型装置および
成型方法を提供することが可能となった。
斜視図である。
の図である。
方向断面図である。
せながら積層させて貼り付けときの具体例を示す断面図
であり、(a)は時計回りに貼り付けた場合、(b)は
反時計回りに貼り付けた場合である。
上にリボン状ストリップを貼り付ける装置の軸線を含む
平面における断面図であり、(b)は、(a)の剛体コ
アを矢印Aの方向から見た側面図であり、(c)は、
(b)の領域Bの拡大図である。
リップが脱落する様子を説明するための図である。
を説明するための図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 径差のある外面形状をもつ回転体と、該
回転体に対しリボン状ストリップを供給する手段と、回
転体に対向して位置し、前記供給手段から供給されたス
トリップを回転体に向かって搬送し、回転体の外面上に
らせん状に貼り付ける一対のロールとを具えるタイヤ部
材成型装置において、 回転体の軸線を含む平面で見て、前記ロールは、回転体
の貼付け面との間に形成される間隔が、ストリップの径
方向外側部分に対応する位置で最も狭くなるように位置
決めされることを特徴とするタイヤ部材成型装置。 - 【請求項2】 回転体とロールの相対位置関係を3軸で
制御する位置制御手段をさらに具え、該位置制御手段
は、回転体の外面形状と貼付け前のストリップの形状の
データを入力して、回転体の軸線に対するロールの軸線
の角度であるロール延在角度を算出する演算手段と、回
転体および/またはロールの3軸方向への移動を可能に
する駆動手段と、算出されたロール延在角度から駆動手
段を作動させてロールを所定の延在角度に制御するコン
トローラとを有する請求項1記載のタイヤ部材成型装
置。 - 【請求項3】 前記位置制御手段が、ロール延在角度
を、ストリップの径方向外側端からストリップ幅の5〜
50%の位置までのストリップ部分の断面中心線を直線
と仮定したときの該直線の回転体の軸線に対する角度と
等しくなるように制御する請求項1または2記載のタイ
ヤ部材成型装置。 - 【請求項4】 リボン状ストリップを供給する手段から
一対のロールを介して径差のある外面形状をもつ回転体
上にストリップを搬送し、前記ロールで押圧することに
よりストリップを回転体に貼り付けるタイヤ部材成型方
法において、 回転体の軸線を含む平面で見て、前記ロールは、回転体
の貼付け面との間に形成される間隔が、ストリップの径
方向外側部分に対応する位置で最も狭くなるように位置
決めされることを特徴とするタイヤ部材成型方法。 - 【請求項5】 ストリップを回転体に貼り付けるに先立
って、回転体の外面形状と貼付け前のストリップの形状
のデータから回転体の軸線に対するロールの軸線の角度
であるロール延在角度を算出し、回転体および/または
ロールを3軸方向へ相対移動させてロール延在角度を算
出した角度に制御する請求項4記載のタイヤ部材成型方
法。 - 【請求項6】 前記ロール延在角度を、ストリップの径
方向外側端からストリップ幅の5〜50%の位置までの
ストリップ部分の断面中心線を直線と仮定したときの該
直線の回転体の軸線に対する角度と等しくなるように制
御する請求項5記載のタイヤ部材成型方法。
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