JP2007076248A - タイヤ成型離型方法及びそれに使用されるタイヤ成型ドラム - Google Patents

Abstract

【課題】拡縮可能な円筒形状のタイヤ成型ドラムを使用したグリーンタイヤの成型工程において、成型後のグリーンタイヤをタイヤ成型ドラムから容易に離型すること。
【解決手段】カーカスを含むシート状のタイヤ部材１１をタイヤ成型ドラム１の外周面で巻回して円筒状のグリーンタイヤ１０を成型した後、ドラムセグメント１ａに設けた複数の小孔３からグリーンタイヤ１０とタイヤ成型ドラム１の間に空気を注入してグリーンタイヤ内面へ空気圧をかけながらタイヤ成型ドラム１を縮径する。空気圧とドラム縮径の動きとの相乗作用でグリーンタイヤとタイヤ成型ドラム１を離型する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ製造の技術分野に属し、詳しくは、拡縮可能な円筒形状のタイヤ成型ドラムを使用するグリーンタイヤ（生タイヤ）の成型離型方法及びそれに使用されるタイヤ成型ドラムに関する。

通常、空気入りタイヤは、未加硫ゴム等からなる各種のタイヤ構成部材を組み合わせてグリーンタイヤを成型し、これを加硫成型して所定の形状にすることで製造されている。
この成型工程では、回転するタイヤ成型ドラムの外周にインナーライナーゴム、クリンチゴム、サイドウォールゴム、カーカス等を順次巻き付け、その両端部近傍に環状のビードコアを装着してこれを包み込むようにカーカス等の端部を折り返し、さらに他のタイヤ構成部材を組み合わせるなどの工程を経てグリーンタイヤが成型される。すなわち、カーカスを含むシート状のタイヤ部材をタイヤ成型ドラム上で積層形成した後、ビードコア間ではトロイド状に膨張させかつビードコアよりも軸方向外側では巻き上げることによってグリーンタイヤに成型している。

タイヤ成型ドラムを使用してグリーンタイヤを成型した後には、次の工程に移すため、成型されたグリーンタイヤをタイヤ成型ドラムから外す必要がある。ところがグリーンタイヤはタイヤ成形ドラムに密着しており、タイヤ成型ドラムの縮径力だけでは両者が簡単には離型せず、タイヤ成型ドラムの縮径力がドラムとグリーンタイヤの密着力に負けてしまい、オーバーロードで止まるか、或いは、グリーンタイヤが密着したままドラム形状に合わせて変形した状態のいずれかになる。

そこで、例えば、タイヤ部材を中央ドラムから効果的に剥離するため、カーカスを含むタイヤ構成部材を円筒状に巻回する中央ドラムとその両端部に備えるビードコア取付用の巻き上げ手段作動用のブラダーの圧搾空気の一部を、中央ドラムと円筒状タイヤ部材間に供給して、円筒状タイヤ部材から剥離する生タイヤ成型用フォーマが知られている（特許文献１参照）。

しかしながら、この構成では、単に圧搾空気を、ブラダーによる両端封止によって前記中央ドラムの内部に形成された密封状空間に圧搾空気を導入し、中央ドラムセグメント間の隙間からタイヤと同ドラム間に導入するだけであるから、例えば、ＯＲ（OFF the Road:建設作業用）タイヤのように自重が何トンにも達するような重量タイヤ用のグリーンタイヤでは、特許文献１に記載されているように、単にブラダーの圧搾空気の一部をタイヤ成型ドラムとグリーンタイヤの間に供給するだけでは剥離できない場合がある。

そこで、このような場合には、特許文献に記載されたものではないが、従来は、タイヤ成型ドラムの縮径時にグリーンタイヤとタイヤ成型ドラムの隙間、具体的にはグリーンタイヤのビード部から有機溶剤を注入し、ドラム縮径時に生じた隙間に有機溶剤を浸透させることで離型を補助して離型を行っている。

図２は、この従来のタイヤ成形ドラムの構造を概略的に示した断面図である。
図中左側が装置内側を、また右側が装置外側つまり生タイヤの取出し側を示す。このタイヤ成形ドラム１は、周方向に分割された複数個の円弧状のドラムセグメント１ａを備えており、ドラムセグメント１ａの裏側には成型ドラム１の径を拡縮するためのリンク機構Ｌが摺動自在に取り付けられている。このリンク機構Ｌは、例えば互いに中央部で回転自在に連結された２本のリンクロッドＬ１とＬ２とからなり、各リンクロッドＬ１、Ｌ２の一端部はドラムセグメント１ａの裏側に、また他端は、一端部をモータＭに連結しモータＭにより回転駆動される主軸２のネジ溝に螺嵌している。
従って、リンク機構ＬはモータＭの正逆回転に従って伸縮し、リンク機構Ｌの他端側に摺動自在に連結された円弧状ドラムセグメント１ａを半径方向に移動させる、つまりタイヤ成形ドラム１の径を拡縮するようになっている。

この構成において、タイヤ成型ドラム１の縮径時にグリーンタイヤのビード部から有機溶剤を注入し、ドラム縮径時に生じた隙間に有機溶剤を浸透させることで離型を補助して離型を行っている。
しかしながら、タイヤ成型ドラム１とグリーンタイヤとの間の離型剤に有機溶剤を使用すると、稀にではあるが、ドラム縮径時の摩擦熱により有機溶剤が発火するという危険性がある。また、有機溶剤が作業者に与える影響も無視できないといった問題もある。
特開２００３−１２７２４８号公報

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、拡縮可能な円筒形状のタイヤ成型ドラムを使用したグリーンタイヤの成型工程において、成型後のグリーンタイヤをタイヤ成型ドラムから安全にかつ簡単に外すことができるタイヤ成型離型方法及びそれに使用するタイヤ成型ドラムを提供することにある。

請求項１の発明は、タイヤ成型ドラム上にタイヤ構成部材を巻き付け成型したグリーンタイヤの離型方法であって、カーカスを含むシート状のタイヤ部材をタイヤ成型ドラムの外周面に巻回して円筒状のグリーンタイヤを成型した後、グリーンタイヤとタイヤ成型ドラムの間に圧搾空気を注入し、かつグリーンタイヤ内面へ空気圧をかけながらタイヤ成型ドラムを縮径する、各工程を有することを特徴とする。
請求項２の発明は、タイヤ成形ドラムであって、周方向に分割された複数個の円弧状のドラムセグメント、該円弧状ドラムセグメントを半径方向に移動させて前記タイヤ成形ドラムの径を拡縮するドラムセグメント駆動機構を備えた円筒形状のタイヤ成型ドラムであって、前記ドラムセグメントに複数の小孔を設けるとともに、ドラムセグメントの裏側に圧縮空気源に繋がる空気室を設け、前記小孔を介して前記ドラムセグメントとグリーンタイヤ間に圧搾空気を供給することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２に記載されたタイヤ成型ドラムにおいて、タイヤ成形ドラムのドラムセグメントのうち少なくとも１／３のドラムセグメントに複数の小孔を設けたことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項２または３に記載されたタイヤ成形ドラムにおいて、前記空気室は、タイヤ成形ドラム内部空間から隔絶されていることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項２ないし４のいずれかに記載されたタイヤ成型ドラムにおいて、ドラムセグメントの表面を粗く加工したことを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項５に記載されたタイヤ成形ドラムにおいて、前記表面粗さを０．０５ミリ以上３．０ミリ以下としたことを特徴とする。

本発明によれば、タイヤ成型ドラム上でグリーンタイヤを成型した後、グリーンタイヤとタイヤ成型ドラムとが密着している状態で、ドラムセグメントにある複数の小孔からグリーンタイヤとタイヤ成型ドラムの間に空気を注入しながらタイヤ成型ドラムを縮径することにより、空気圧とドラム縮径の動きとが連携して作用し、グリーンタイヤとタイヤ成型ドラムが離型されることから、成型後のグリーンタイヤをタイヤ成型ドラムから簡単に外すことができる。また、本発明によれば、従来のように有機溶剤を必要としないため、発火の危険性を皆無にすることができ、作業者を始めとする人体への影響もない。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るタイヤ成型ドラムの概略構成図である。
タイヤ成型ドラム１は、従来のものと同様に、周方向に分割された複数個の円弧状のドラムセグメント１ａを備えており、既に述べたモータＭ，主軸２、リンク機構Ｌから成るドラムセグメント駆動機構によって、各ドラムセグメント１ａを半径方向内方に移動させ、それによって、タイヤ成型ドラム１の径を縮径するように構成されている。
なお、このドラムセグメント駆動機構は以上のものに限らず他の周知又は公知の機構を用いることができる。

本発明のタイヤ成型ドラム１では、図示の如く各ドラムセグメント１ａに複数の小孔３が設けられるとともに、ドラムセグメント１ａの裏側にタイヤ成型ドラム１の内部空間と隔絶する隔壁４で区画された空気室５が設けられており、その空気室５は配管６により図示しない圧縮空気源に接続されている。隔壁４は、使用時において空気室５には大きな内部圧力がかかるため、その空気圧に負けないだけの強度を有する必要がある。また、複数の小孔３はタイヤ成型ドラム１におけるすべてのドラムセグメント１ａに設けることが望ましいが、必ずしもすべてのドラムセグメント１ａに取り付けなくてもよい。ただ、選択的に取り付ける場合は、少なくとも１／３以上のドラムセグメント１ａに設けるようにし、それらのドラムセグメント１ａはできるだけ周方向に均等に配置する。

グリーンタイヤ１０を成型するに際しては、ドラムセグメント１ａを拡げてタイヤ成型ドラム１を円筒形状としておき、先ずこの状態のタイヤ成型ドラム１の外周面にカーカスを含むシート状のタイヤ部材１１を巻き付ける。次にタイヤ成型ドラム１の両端から張り出したタイヤ部材１１の端部をプライダウン（下方に折り曲げること）し、次いでタイヤ成型ドラム１の側縁部付近のタイヤ部材１１にビード１２を取り付ける。そしてその後、プライダウンしたタイヤ部材１１の端部をターンアップ（上方に折り返すこと）し、それらの上にトレッド部材を載置して成型を完了する。

このようにしてグリーンタイヤ１０の成型が終了した後、グリーンタイヤ１０とタイヤ成型ドラム１が密着している状態で、圧縮空気源からドラムセグメント１ａの裏側にある空気室５の中に圧縮空気を送り込み、この空気室５から圧搾空気を複数の小孔３に導き、グリーンタイヤ１０とタイヤ成型ドラム１の間に空気を注入する。注入された圧搾空気はグリーンタイヤ１０とタイヤ成型ドラム１の間に浸透していき、グリーンタイヤ１０とタイヤ成型ドラム１の離型を補助する。この圧搾空気の注入と同時に、モータＭを回転させると、前記リンク機構Ｌの各リンクロッドＬ１、Ｌ２は主軸に螺嵌した端部が互いに離隔する方向に駆動され、これによってリンクロッドＬ１、Ｌ２は枢着部を中心に先端が開くことで、リンクロッドＬ１、Ｌ２の径方向長さが縮径し、これに伴いタイヤ成型ドラムを縮径する。
この構成により、グリーンタイヤ１０は、仮に何トンもの自重を有するＯＲタイヤなどの重量タイヤであっても、圧搾空気の作用でタイヤ成形ドラムを構成するドラムセグメント１ａの表面から剥離され、かつその縮径動作により容易に離型することができる。

ここで、グリーンタイヤ１０とタイヤ成型ドラム１の間への空気浸透をし易くして、グリーンタイヤ１０のタイヤ成型ドラム１からの剥離を促進するためには、ドラムセグメント１ａの表面を粗く加工しておくとよい。この場合、ドラムセグメント１ａの表面粗さ（ＲＭＳ）を０．０５〜３．０ミリとするのが望ましい。表面荒さが０．０５ミリを下回ると空気が浸透し難くなり、また３．０ミリを越えるとインナーライナーゲージの分布に影響する。したがって、この数値範囲が最適である。

タイヤ成型ドラム１とグリーンタイヤ１０が離型した後、タイヤ成型ドラムをさらに縮径してグリーンタイヤ１０を取り出す。この時、グリーンタイヤ１０はタイヤ成型ドラム１に密着せずに離れているので、ドラム縮径を容易に行うことができ、かつグリーンタイヤ１０を簡単に取り出すことができる。
本発明では、従来のように有機溶剤を離型剤にせず、単に圧搾空気を送り込むだけなので、発火の危険性は全くなく、加えて作業者に対する人体への影響もない。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明によるタイヤ成型離型方法及びそれに使用されるタイヤ成型ドラムは、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

本発明に係るタイヤ成型ドラムの概略断面図である。 従来のタイヤ成型ドラムの概略断面図である。

符号の説明

１・・・ドラムセグメント、２・・・主軸、３・・・小孔、４・・・隔壁、５・・・空気室、６・・・配管、１０・・・グリーンタイヤ、１１・・・タイヤ部材、１２・・・ビード。

Claims (6)

1. タイヤ成型ドラム上にタイヤ構成部材を巻き付け成型したグリーンタイヤの離型方法であって、
   カーカスを含むシート状のタイヤ部材をタイヤ成型ドラムの外周面に巻回して円筒状のグリーンタイヤを成型した後、グリーンタイヤとタイヤ成型ドラムの間に圧搾空気を注入し、かつグリーンタイヤ内面へ空気圧をかけながらタイヤ成型ドラムを縮径する、各工程を有することを特徴とするタイヤ成型離型方法。
2. 周方向に分割された複数個の円弧状のドラムセグメント、該円弧状ドラムセグメントを半径方向に移動させて前記タイヤ成形ドラムの径を拡縮するドラムセグメント駆動機構を備えた円筒形状のタイヤ成型ドラムであって、
   前記ドラムセグメントに複数の小孔を設けるとともに、ドラムセグメントの裏側に圧縮空気源に繋がる空気室を設け、前記小孔を介して前記ドラムセグメントとグリーンタイヤ間に圧搾空気を供給することを特徴とするタイヤ成型ドラム。
3. 請求項２に記載されたタイヤ成型ドラムにおいて、
   タイヤ成形ドラムのドラムセグメントのうち少なくとも１／３のドラムセグメントに複数の小孔を設けたことを特徴とするタイヤ成形ドラム。
4. 請求項２または３に記載されたタイヤ成形ドラムにおいて、
   前記空気室は、タイヤ成形ドラム内部空間から隔絶されていることを特徴とするタイヤ成型ドラム。
5. 請求項２ないし４のいずれかに記載されたタイヤ成型ドラムにおいて、
   ドラムセグメントの表面を粗く加工したことを特徴とするタイヤ成型ドラム。
6. 請求項５に記載されたタイヤ成形ドラムにおいて、
   前記表面粗さを０．０５ミリ以上３．０ミリ以下としたことを特徴とするタイヤ成形ドラム。

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