JP2005324454A - シングルステージ成型によるグリーンタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カーカスプライの端部分の、ベルトの内周側への入れ込み配置を可能とした、シングルステージ成型によるグリーンタイヤの製造方法を提供する。
【解決手段】 成型ドラム上で、カーカス素材を円筒状に形成してなるカーカスバンド１３を成型するとともに、このカーカスバンド１３の外周側に、ビードコア１４およびビードフィラ１５を配設してグリーンケース１６を成型し、また、その成型ドラム１上で、カーカスバンド１３の端部分１７を、成形ブラダ３の膨径変形に伴う、それの中央部分の膨出変形下でビードコア１４の周りに折り返すとともに、カーカスバンド１３の膨出変形部分のクラウン域に、ベルトおよびトレッドゴムを貼着させてグリーンタイヤを成型するに当り、前記クラウン域へのベルトの貼着に先だって、カーカスバンド１３の端部分１７を、成形ブラダ３の内側に設けた剛性支持部材４による力の支持下で折り返し変形させてそれの折返し端を、上記クラウン域で、ベルトの側縁と対応する位置よりクラウンセンタ寄りに位置させる。
【選択図】図２

Description

この発明は、円筒状に形成したカーカスバンド、グリーンケース等の、他の成型ドラム、フォーマリング等への移し替えなしに、一の成型ドラム上で、たとえば、インナーライナ等の貼付けからグリーンタイヤの成型までを行う、いわゆるシングルステージ成型によってグリーンタイヤを製造する方法に関するものであり、とくには、カーカスバンド、ひいては、カーカスプライの折返し端の、ベルトの内周側への入れ込みを可能とするものである。

グリーンタイヤの製造方法としては従来から各種のものが提案されており、たとえば、インナーライナ等の周りに円筒状に形成したカーカスバンドまたは、カーカスバンドの外周側で、それの両端部分上にビードコアおよびビードフィラを配設してなるグリーンケースをフォーマリング上へ移し替えて、そこでグリーンタイヤを成型する、いわゆる２ステージ成型では、カーカスバンド、すなわちカーカスプライの端部分の折り返しのタイミングと、シェーピングされたカーカスプライのクラウン域への、たとえばベルト・トレッドバンドの貼着のタイミングとを適宜に選択することにより、カーカスプライの折返し端を、ベルト・トレッドバンドの外側に貼着させることの他、ベルト・トレッドバンドの内側に入り込ませることが広く一般に行われている。

しかるに、従来のシングルステージ成型では、製品タイヤの、ビード部およびサイドウォール部の剛性を高め、また、カーカスプライの折返し端へのクラックの発生のおそれを取り除くこと等を目的として、図３にグリーンタイヤの半部を横断面図で例示するように、カーカスプライｃｐの折返し端ｔｅをベルトｂの内周側へ入れ込み配置してグリーンタイヤｇｔを成型することは不可能であった。

これはすなわち、従来の一般的なシングルステージ成型にあっては、ベルトおよびトレッドゴムの配設前のグリーンケースでは、成形ブラダの、比較的低い圧力での膨径変形状態にあってなお未だケース剛性が不足することになるため、少なくともベルトの配設に伴うケース剛性の増加なしには、たとえば折返しブラダをもって、カーカスバンドの端部分を折り返し変形させ、そして、その折返し端部分に、ステッチャーロール等をもってステッチングを施すことができなかったことによる。

そこで従来のシングルステージ成型では、タイヤ成型ドラム上で円筒状のカーカスバンドを成型するとともに、このカーカスバンドの外周側にビードコアおよびビードフィラを配設してグリーンケースを成型し、次いで、それぞれのビードコアの拘束下で、両ビードコアを相互に近接変位させながら、グリーンケースの中央部分を半径方向に膨出変形させて、ベルトおよびトレッドゴムを主体とするベルト・トレッドバンドの内周面に、そのグリーンケースを圧着させ、これによって、ベルト・トレッドバンドをも含むケース剛性を十分に高めた後に、カーカスバンドの両端部分を、ビードコアの周りに折り返してグリーンタイヤを成型することを余儀なくされていた。

この発明は、従来のシングルステージ成型が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、ベルトの貼着に先だつ、カーカスバンドの端部分の折り返し変形を、成型ドラムそれ自体の荷重支持能力を高めることによって可能とし、この結果として、カーカスプライの端部分の、ベルトの内周側への入れ込み配置を、十分にかつ簡易に可能とした、シングルステージ成型によるグリーンタイヤの製造方法を提供するにある。

この発明の、シングルステージ成型によるグリーンタイヤの製造方法は、成型ドラム上で、インナーライナ等の外周側に、カーカス素材を円筒状に形成してなるカーカスバンドを成型するとともに、このカーカスバンドの外周側で、その両端部分に、ビードコアおよびビードフィラを配設してグリーンケースを成型し、また、同一の成型ドラム上で、カーカスバンドの端部分を、成形ブラダの膨径変形に伴う、それの中央部分の膨出変形下でビードコアの周りに折り返すとともに、カーカスバンドの膨出変形部分のクラウン域に、ベルトおよびトレッドゴムを貼着させてグリーンタイヤを成型するに当って、前記クラウン域へのベルトの貼着に先だって、少なくとも一層のカーカスバンドの端部分を、成形ブラダの内側に配設した剛性支持部材による力の支持下で折り返し変形させてそれの折返し端を、上記クラウン域で、ベルトの側縁と対応する位置よりクラウンセンタ寄りに位置させるになる。

なおここで、成型ドラム上に複数層のカーカスバンドを配設する場合は、それらの全ての折返し端が、ベルト側縁と対応する位置よりクラウンセンタ寄りに達すると否とにかかわらず、それらの全ての端部分を、クラウン域へのベルトの貼着に先だって同時に折り返すことが一般的である。

またこの方法では、カーカスバンドの、ベルト側縁と対応する位置よりクラウンセンタ寄りに位置する折返し端部分の外周側に、ベルトとトレッドゴムとを予め一体に成型してなるベルト・トレッドバンドを貼着させること、または、その折返し端部分の外周側に、ベルトおよびトレッドゴムを順次に貼着させることが好ましい。

従来のシングルステージ成型では、剛性不足の故に、少なくともベルトをグリーンケースに圧着後でないと、カーカスバンドの折返しおよびサイドステッチングといった動作が出来なかったところ、この発明に係る方法では、ビードコアをロックした状態の下での、カーカスバンドの端部分の折返しを、成形ブラダの低圧膨張下で、ケース剛性を確保するとともに、ケースの過度の膨張を抑制しつつ、成形ブラダの内側の剛性支持部材の作用の下で、その折返し荷重を十分に支持しながら行うことにより、グリーンケースの剛性を十分に高めて、折返し端部分の所期した通りの貼着を常に確実なものとすることができる。

従ってここでは、少なくともベルトの貼着に先だって、カーカスバンドの端部分を、カーカスバンド、ひいては、グリーンケースのクラウン域まで折り返し変形させることが可能となり、この結果として、カーカスバンドの折返し端を、クラウン域で、ベルト側縁と対応する位置よりクラウンセンタ寄りに位置させることができるので、製品タイヤにおいて、カーカスプライの折返し端部分をベルトの内周側に位置させて、ビード部およびサイドウォール部の剛性を高めるとともに、カーカスプライの折返し端での剛性段差等に起因する、サイドウォールゴムその他へのクラックの発生のおそれを取り除いて、タイヤの旋回性能および耐久性等を大きく向上させることができる。

なおこの方法において、カーカスバンドの折返し端部分の外周側に、ベルトとトレッドゴムとを、たとえばベルト・トレッド成型ドラム上で予め一体に成型してなるベルト・トレッドバンドを貼着させる場合には、ベルト・トレッド成型ドラムの設置は必要となるも、同一の成型ドラム上での、成型の開始からグリーンタイヤの完成に至るまでの間のタクトタイムを有利に低減させて、グリーンタイヤの成型能率を高めることができる。

この一方で、カーカスバンドの折返し端部分の外周側に、ベルトおよびトレッドゴムを順次に貼着させる場合には、タクトタイムの幾分の延長は不可避となるも、ベルト・トレッド成型ドラムの設置および、その成型ドラム上で成型されたベルト・トレッドバンドの搬送手段の設置等を不要にして設備コストの低減を図ることができる。

図１、２は、この発明の実施の形態を、成型ドラムの軸線方向断面の半部について示す工程図である。

図中１は、この発明の実施に用いることができるタイヤ成型ドラムの全体を示し、２は、成型ドラム１の所定位置に、円環状をなすビードコアを位置決め固定する一対のビードロック手段を示す。ここで、それぞれのビードロック手段２は、円周方向に隣接する複数の円弧状セグメントにより構成してなり、半径方向に拡縮変位させる他、中心軸線方向で、相互に接近および離隔する方向に相対変位させることができる。

また３は、両ビードロック手段２間に配設されて、通常は円筒状をなすも、内圧の供給によって半径方向に膨出変形される成形ブラダを示し、４は、成形ブラダ３の内側で、それぞれのビードロック手段２に近接させて配設した、半径方向に拡縮変位される剛性支持部材を示す。

そして、５、６は、それぞれのビードロック手段２に対し、中心軸線方向の外側に隣接させて配置されて、半径方向の内外に重なり合うそれぞれの折返しブラダを示し、ここでは、半径方向外側の折返しブラダ６を、ビードロック手段２のビード受面７上まで迫出させて配置し、好ましくは、その迫出し部分をビード受面７上に抜止め嵌合させる。

この発明に係る方法は、以上のような構成を有するタイヤ成型ドラム１を用いて実施できることはもちろんであるが、成型ドラム１は、剛性支持部材４に代えてもしくは加えて、成型ブラダ３の膨縮変形に応じて、両ビードロック手段２間で機械的に拡縮変位させることができる、複数枚の円弧状セグメントよりなる円筒状の剛性芯材を具えるものとすることもでき、また、それぞれの折返しブラダ５、６に代えて、中心軸線のセンタ側への変位に伴って傘骨状に拡径変位する機械的折返し手段を設けることもできる。

ここで、図示のタイヤ成型ドラム１を用いてグリーンタイヤを成型する場合には、たとえば、はじめに図１（ａ）に示すように、成型ドラム１の、成形ブラダ３を隔てたそれぞれの端部分上に、サイドゴム１１を全周にわたって配設するとともに、これらの両サイドゴム１１の外周側に、それらの両者に跨がるインナーライナ１２を貼着配置し、そして、このインナーライナ１２の外周側に、カーカス素材を円筒状に形成してなる一層以上、図では一層のカーカスバンド１３を成型する。

次いで、カーカスバンド１３の外周側で、それの両端部分、図ではサイドゴム１１より、成型ドラム１のセンタ寄りに、円環状のビードコア１４および、断面輪郭形状がほぼ三角山形をなすビードフィラ１５を相互の積層下で配設してグリーンケース１６を成型する。

その後は、図１（ｂ）に跨張して示すように、両ビードロック手段２を拡径変位させて、それらで、それぞれのビードコア１４を位置決め固定し、続いて、両ビードロック手段２を、相互に接近する方向に変位させるとともに、成形ブラダ３を、そこへの内圧の供給によって、図１（ｃ）に示すように膨径変形させ、これにより、カーカスバンド１３、ひいては、グリーンケース１６の軸線方向の中央部分を、成形ブラダ３に倣って膨出変形させる。

さらには、剛性支持部材４を、図２（ａ）に示すように拡径変位させて、それを、ビードコア１４およびビードフィラ１５と対応する半径方向位置、より好ましくは、ビードフィラ１５よりも半径方向外側の領域までをも含む半径方向位置とした状態で、たとえば、半径方向の外側および内側のそれぞれの折返しブラダ６、５を順次に膨張変形させて、カーカスバンド１３の折返し端部分１７を、インナーライナ１２およびサイドゴム１１とともにビードコア１４の周りに折り返し変形させて、それの折返し端を、膨出変形されたグリーンケース１６のクラウン域で、後述するベルトの側縁と対応する位置よりクラウンセンタ寄りの位置に貼着させる。

なお、カーカスバンド１３の折返し端部分１７のこのような折り返し貼着に際しては、ビードコア１４、ビードフィラ１５および折返し端部分１７が、半径方向の十分広い範囲にわたって、剛性支持部材４により、ブラダ３の内側から強固に支持されることになるので、折返し端部分１７の、所期した通りの折返し貼着が常に確実に行われることになり、加えて、剛性支持部材４と、それぞれの折返しブラダ５、６との間に強く挾持されるビードコア１４と、ビードフィラ１５と、カーカスバンド端部分１７との間へのエアの残留等を有効に防止することができる。

しかる後は、それぞれの折返しブラダ５、６をともに収縮変形させるとともに、たとえば、図２（ｂ）に示すように、他のベルト・トレッド成型ドラム上で、ベルトとトレッドゴムとを予め一体に成形してなるベルト・トレッドバンド１８を、一次シェーピングによって前述したように膨出変形させたグリーンケース１６のクラウン域の外周側に配設し、そして、そのグリーンケース１６のクラウン域を、グリーンケース１６に対する二次シェーピングによって、図２（ｃ）に示すように一層膨出変形させて、グリーンケース１６の、少なくともクラウンセンタ部分の、ベルト・トレッドバンド１８の内周面への圧着をもたらし、続いて、そのベルト・トレッドバンド１８を、たとえばステッチャーロール１９の作用下で、その全体にわたってグリーンケース１６のクラウン域に十分に密着させて所要のグリーンタイヤを成型する。

このようにして成型したグリーンタイヤでは、カーカスバンド１３の折返し端部分１７の予めの折り返し変形によって、それの折返し端を、ベルト・トレッドバンド１８の貼着に先だって、グリーンケース１６のクラウン域で、そのベルト・トレッドバンド１８の、ベルト２０の側縁の貼着位置よりクラウンセンタ側に貼着させることで、カーカスバンド１３の端部分１７を、所要の範囲にわたって、ベルト２０の内周側に確実に入り込ませることができ、これにより、製品タイヤに、所期した通りの機能を十分に発揮させることができる。

ところで、上述したところでは、グリーンケース１６に対する二次シェーピングによって、それのクラウン域をベルト・トレッドバンド１８の内周面に圧着させることとしているも、二次シェーピング状態のグリーンケース１６のクラウン域に、一層以上のベルト層からなるベルトおよびトレッドゴムを順次に巻回積層して貼着させることもできる。

以上のこの発明を図面に示すところに基いて説明したが、この発明は乗用車用タイヤはもちろん、小型トラック用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、その他の大型タイヤの製造にも用いることができる。

この発明の実施形態を、成型ドラムの軸線方向断面の半部について示す工程図である。 図１に示すところに続く工程を示す図である。 目的とするグリーンタイヤを示す半部横断面図である。

符号の説明

１ タイヤ成型ドラム
２ ビードロック手段
３ 成形ブラダ
４ 剛性支持部材
５、６ 折返しブラダ
１１ サイドゴム
１２ インナーライナ
１３ カーカスバンド
１４ ビードコア
１５ ビードフィラ
１６ グリーンケース
１７ 折返し端部分
１８ ベルト・トレッドバンド
１９ ステッチャーロール
２０ ベルト

Claims (3)

1. 成型ドラム上で、カーカス素材を円筒状に形成してなるカーカスバンドを成型するとともに、このカーカスバンドの外周側に、ビードコアおよびビードフィラを配設してグリーンケースを成型し、また、その成型ドラム上で、カーカスバンドの端部分を、成形ブラダの膨径変形に伴う、それの中央部分の膨出変形下でビードコアの周りに折り返すとともに、カーカスバンドの膨出変形部分のクラウン域に、ベルトおよびトレッドゴムを貼着させてグリーンタイヤを成型するに当り、
   前記クラウン域へのベルトの貼着に先だって、少なくとも一層のカーカスバンドの端部分を、成形ブラダの内側に設けた剛性支持部材による力の支持下で折り返し変形させてそれの折返し端を、上記クラウン域で、ベルトの側縁と対応する位置よりクラウンセンタ寄りに位置させる、シングルステージ成型によるグリーンタイヤの製造方法。
2. カーカスバンドの、ベルト側縁と対応する位置よりクラウンセンタ寄りに位置する折返し端部分の外周側に、ベルトとトレッドゴムとを予め一体に成型してなるベルト・トレッドバンドを貼着させる請求項１に記載のシングルステージ成型によるグリーンタイヤの製造方法。
3. カーカスバンドの、ベルト側縁と対応する位置よりクラウンセンタ寄りに位置する折返し端部分の外周側に、ベルトおよびトレッドゴムを順次に貼着させる請求項１に記載のシングルステージ成型によるグリーンタイヤの製造方法。

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