JP2007223223A - ステッチング装置及びタイヤ成型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ構成部材の表面の凹凸、傾斜、或いはＲがある場合でも、充分な力でステッチングする。
【解決手段】ステッチングロール３５ａ，３５ｂは、成型ドラム２３の外周面の周方向に間隔をあけ、軸線方向にオーバーラップする状態でタイヤ構成部材の表面を押圧する。タイヤ構成部材の表面に凹凸、傾斜、或いはＲがある場合、ステッチングロール３５ｂ押圧力は、ステッチングロール３５ａの押圧力により補強されるため、充分な力で押圧し、タイヤ構成部材同士の圧着強度を高くして、残留エアを低減できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、グリーンタイヤ（生タイヤ）の製造工程において、タイヤ構成部材を成型するための成型ドラムの外周に巻き付けられたタイヤ構成部材の外周面を押圧してタイヤ構成部材同士を圧着するためのステッチング装置、及びこのステッチング装置と成型ドラムとを備えたタイヤ成型装置に関する。

グリーンタイヤを製造する方法として、バンド成型工程と、グリーンケース成型工程と、グリーンタイヤ成型工程とからなる方法がある。
バンド成型工程では、バンド成型ドラムの外周にインナーライナー、ゴムチェーファー、カーカスプライ等のバンド構成部材を次々と供給して、その周囲に巻き付け、円筒状のバンドを成型する。
グリーンケース成型工程では、バンドを第１成型ドラムの外周に移動させ、ビードコアをバンドの外周側に配置し、さらにビードコアを包むようにバンドの軸線方向両外側を折り返し、折り返した部分の外周側にサイドトレッドゴム部材を貼り合わせ、グリーンケースを成型する。
グリーンタイヤ成型工程では、グリーンケースを第２成型ドラムの外周に移動させ、グリーンケースをトロイダル状に変形させると共に、予め成型しておいたベルト・トレッドバンドをグリーンケースの半径方向外側に貼り合わせてグリーンタイヤを成型する。
なお、グリーンケース成型工程及びグリーンタイヤ成型工程を共通の成型ドラムで行う成型法や、バンド成型工程及びグリーンケース成型工程を共通の成型ドラムで行う成型法も知られている。

以上のようなグリーンタイヤ製造方法における各工程では、積層されたタイヤ構成部材同士を密着させるため、ステッチング装置により、タイヤ構成部材の表面を押圧し、ステッチングしている。例えば特許文献１には、バンド成型工程にてバンドの外周面をステッチングすることが、特許文献２には、グリーンケース成型工程にてサイドトレッドゴム部材の外周面をステッチングすることが、特許文献３には、グリーンタイヤ成型工程にてベルト・トレッドバンドの外周面をステッチングすることが記載されている。

これらのステッチングで用いられているステッチング装置は、図５Ａに示すように、回転自在な一対のステッチングロール４１と、それらを成型ドラム２３の幅方向（軸線Ｆの方向）、及び成型ドラム２３の外周面に接近・離隔する方向（軸線Ｆに直交する方向）に移動させる手段（図示せず）とを備えており、一対のステッチングロール４１の外周面を回転中の成型ドラム２３の外周面上のタイヤ構成部材４の表面に押し当てながら、図の矢印に示すように、成型ドラム２３の幅方向の中心から両側に対称に移動させることで、ステッチングを行う。

しかしながら、図５Ａに示すステッチング装置では、タイヤ構成部材４の表面が平坦であれば、ステッチングロール４１の外周面がタイヤ構成部材４の表面に均等に接触し、充分な力で押圧できるが、図５Ｂに示すように、タイヤ構成部材４の表面に傾斜がある場合は、ステッチングロール４１の外周面がタイヤ構成部材４の表面に追従できず、隙間Ｄ1ができてしまうため、その部分の押圧力が弱くなる。この結果、タイヤ構成部材４を成型ドラム２３の外周面に巻き付けて積層する過程で層間に混入したエア（空気）が十分に排出されずに残留してしまうという問題がある。タイヤ構成部材４の表面に凹凸がある場合、及びＲ（丸み）が形成されている場合も同様である。そして、このようなエアが残留したタイヤ構成部材を備えたグリーンタイヤを加硫成型すると、そのまま加硫後のタイヤの内部にエアが残ってエア溜り等の欠陥が生じ、製品タイヤとしての性能・機能を満足できなくなる。

特開２００１−１８３０１号公報 特開２０００−２０２９２３号公報 特開平５−２２０８６５号公報

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、タイヤ構成部材をステッチングする際に、タイヤ構成部材の表面に凹凸、傾斜、或いはＲがある場合でも、その表面を充分な力で押圧し、タイヤ構成部材同士の圧着強度を高くして、残留エアを低減することである。

請求項１の発明は、成型ドラムの外周面に巻き付けられたタイヤ構成部材を押圧して圧着するステッチング装置であって、回転自在な複数のステッチングロールと、該複数のステッチングロールを、前記成型ドラムの外周面上のタイヤ構成部材の表面にて周方向に離れ、かつ軸線方向にオーバーラップした位置関係で押圧する押圧手段とを備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載のステッチング装置において、 前記複数のステッチングロールを、前記位置関係を維持した状態で前記成型ドラムの軸線方向へ移動させる移動手段を備えたことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２記載のステッチング装置において、前記複数のステッチングロールを二組備え、前記移動手段は、該二組のステッチングロールを前記成型ドラムの軸線方向の中心に対し対称に移動させることを特徴とする。
請求項４の発明は、外周面にタイヤ構成部材が巻回される成型ドラムと、請求項１乃至３のいずれかに記載のステッチング装置を備えたことを特徴とするタイヤ成型装置である。

（作用）
本発明によれば、成型ドラムの外周面上のタイヤ構成部材をステッチングするときに、複数のステッチングロールが、タイヤ構成部材の表面にて周方向に離れており、かつ軸線方向にオーバーラップした位置を押圧する。これにより、タイヤ構成部材の表面に凹凸、傾斜、又はＲ等の平坦でない部分がある場合、その部分と１つのステッチングロールの外周面との間に隙間ができることで低下する押圧力は、そのステッチングロールと軸線方向にオーバーラップした位置を押圧するステッチングロールの押圧力により補強される。

本発明によれば、成型ドラムの外周面上のタイヤ構成部材をステッチングするときに、タイヤ構成部材の表面の凹凸、傾斜、或いはＲがある場合でも、その表面を充分な力で押圧し、タイヤ構成部材同士の圧着強度を高くして、残留エアを低減することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態のタイヤ成型装置はバンドを成型するバンド成型装置であり、図１はそのバンド成型装置の正面図、図２は右側面図である。

図１及び２に示すように、このバンド成型装置１は、バンドドラム装置２と、ステッチング装置３とを備えている。なお、図示を省略したが、バンドドラム装置２のバンドドラムの外周にインナーライナー、ゴムチェーファー、カーカスプライ等のバンド構成部材を供給して貼り付けるバンド構成部材供給装置が配置される。

バンドドラム装置２は、駆動装置２１と、駆動装置２１から水平に突出した支持軸２２と、支持軸２２に片持ち支持された成型ドラム（ここではバンドドラム）２３とからなる。支持軸２２は駆動装置２１に内蔵されたモータに接続されてり、そのモータが回転することで、成型ドラム２３を回転させる。成型ドラム２３の外周面は、周方向に分割された複数のセグメントから構成され、成型ドラム２３の内部には、各セグメントを径方向に移動させて外周を拡径・縮径するための、例えばピストン・シリンダ機構等を用いた周知の手段を備える。これにより、外周面を拡径させた状態で回転している成型ドラム２３の外周面にタイヤ構成部材を巻き付けて積層し、環状のバンドを成型した後に、成型ドラム２３の外周面を縮径させ、成型済のバンドドを図示しない搬送装置により取り外すことができる。

ステッチング装置３は、基台３１と、基台３１の上面に設けられた駆動機構３２と、駆動機構３２に設けられた一対のピストン・シリンダ機構３３ａ，３３ｂと、ピストン・シリンダ機構３３ａ，３３ｂのピストンロッドに連結され、その往復動作に連動して往復動作を行う一対の支持体３４ａ，３３ｂと、支持体３４ａ，３３ｂの先端に回転自在に保持されたステッチングロール３５ａ，３５ｂとからなる。

駆動機構３２は、ピストン・シリンダ機構３３ａを成型ドラム２３の軸線方向（図のＸ軸方向）及び軸線に垂直な方向（図のＺ軸方向）の各々に往復移動可能に構成されており、これにより、ピストン・シリンダ機構３３ａ、支持体３４ａ、及びステッチングロール３５ａを一体的に成型ドラム２３の軸線方向及び軸線に垂直な方向に往復移動させることができる。

また、駆動機構３２は、ピストン・シリンダ機構３３ｂを成型ドラム２３の軸線方向（図のＸ軸方向）及び軸線に垂直な方向（図のＺ軸方向）の各々に往復移動可能に構成されており、これにより、ピストン・シリンダ機構３３ｂ、支持体３４ｂ、及びステッチングロール３５ｂを一体的に成型ドラム２３の軸線方向及び軸線に垂直な方向に往復移動させることができる。

ここで、ピストン・シリンダ機構３３ａの往復運動とピストン・シリンダ機構３３ｂと往復運動との間、ピストン・シリンダ機構３３ａの軸線方向の往復運動と軸線に垂直な方向の往復運動との間、ピストン・シリンダ機構３３ｂの軸線方向の往復運動と軸線に垂直な方向の往復運動との間は、何れも独立して行うことが可能である。なお、駆動機構３２自身を図のＸ軸方向又はＹ軸方向の少なくとも一方に往復移動可能に構成してもよい。

図１に示すように、ステッチングロール３５ａ，３５ｂは、成型ドラム２３の軸線方向の中心の左右両側に１組ずつ対向させて配置することができるように構成されており、左側に配置されるステッチングロール３５ａ，３５ｂは、矢印Ｃ1に示すように、中心から左側を往復し、右側に配置されるステッチングロール３５ａ，３５ｂは、矢印Ｃ2に示すように、中心から右側を往復する。これらの往復動作は左右対称に行われる。

図３に示すように、ステッチングロール３５a，３５ｂは、その先端がバンドラム２３の外周面の周方向（Ｚ軸方向及びＹ軸方向）に間隔Ｌ1をあけ、軸線方向（Ｘ軸方向）にオーバーラップ長Ｌ2を有する状態でタイヤ構成部材の表面を押圧するように構成されている。また、ステッチングロール３５a，３５ｂの寸法は同一である。

以上の構成を有するバンド成型装置１の動作を説明する。
ステッチングロール３５ａ，３５ｂを成型ドラム２３から離隔させた状態で、拡径させた成型ドラム２３を図２の矢印Ｒ1方向に回転させるとともに、図示しないバンド構成部材供給装置により、成型ドラム２３の外周にインナーライナー、ゴムチェーファー、カーカスプライ等のタイヤ構成部材を次々と供給して、その周囲に貼り付ける。

このとき、１周分の貼り付けが終了する毎に成型ドラム２３の回転を停止させ、図４Ａにて実線に示すように、ステッチングロール３５ａ，３５ｂからなるステッチングロール対の２組を成型ドラム２３の外周面に貼り付けられたタイヤ構成部材４の外周面の軸線方向の中心を挟んで接近した位置に押し当てた後、成型ドラム２３を回転させると共に、ステッチングロール対を成型ドラム２３の軸線方向の端部位置（図４Ａにて破線で表示）との間で往復させる。これにより、タイヤ構成部材４のステッチングが行われる。

ここで、本実施形態によれば、ステッチングロール３５ａ，３５ｂが図３に示すように、バンドラム２３の外周面の周方向に間隔Ｌ1をあけ、軸線方向にオーバーラップ長Ｌ2を有する状態でタイヤ構成部材４の表面を押圧するように構成されているため、タイヤ構成部材４の表面に傾斜がある場合、図４Ｂに示すように、傾斜に合わせてステッチングロール３５ａの外周面をステッチングロール３５ｂよりも成型ドラム２３の中心（図では下方）に近づけることができる。このため、ステッチングロール３５ｂの外周面とタイヤ構成部材４の表面との間に隙間ができることで低下するステッチングロール３５ｂ押圧力は、ステッチングロール３５ａの押圧力により補強される。従って、タイヤ構成部材の表面に傾斜がある場合でも、その表面を充分な力で押圧し、タイヤ構成部材同士の圧着強度を高くして、残留エアを低減することができる。タイヤ構成部材の表面に凹凸或いはＲがある場合も同様である。

ここで、ステッチングロール３５ａの押圧力による補強効果はオーバーラップ長が長くなる程大きくなる。ただし、オーバーラップ長が長すぎるとステッチングロール３５ａ，３５ｂの軸線方向の長さの和が小さくなるため、充分な力で押圧するには、ステッチングロール３５ａ，３５ｂのドラム軸線方向の往復速度を遅くすることが必要になり、成型速度が低下する。

バンドを構成する全てのタイヤ構成部材４の貼り付け及びステッチングが終了し、バンドが成型されたら、成型ドラム２３の回転を停止させる。

以上説明したように、本実施形態のバンド成型装置によれば、ステッチングロール３５ａ，３５ｂが、タイヤ構成部材４の表面にて周方向に離れており、かつ軸線方向にオーバーラップした位置を押圧することにより、タイヤ構成部材４の表面に凹凸、傾斜、又はＲ等の平坦でない部分があったとしても、その表面を充分な力で押圧し、タイヤ構成部材同士の圧着強度を高くして、残留エアを低減することができる。

なお、以上の実施形態は、２個のステッチングロール３５ａ，３５ｂからなるロール対を有するものであるが、３個以上のステッチングロール３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，・・・を有するロール群にしてもよい。また、ロール対若しくはロール群を構成する複数のステッチングロールの寸法を異ならせてもよい。

さらに、以上の実施形態は、バンド成型のためのバンドドラムに本発明を適用したものであるが、本発明は、グリーンケース成型のための第１成型ドラム、及びグリーンタイヤ成型のための第２成型ドラムに対しても適用できる。

本発明の実施形態のバンド成型装置の正面図である。 本発明の実施形態のバンド成型装置の右側面図である。 本発明の実施形態のステッチングロールとタイヤ構成部材の表面との位置関係を示す図である。 本発明の実施形態のステッチングロールの動作を説明するための図である。 従来のステッチングロールの動作を説明するための図である。

符号の説明

１・・・バンド成型装置、２・・・成型ドラム装置、３・・・ステッチング装置、２３・・・成型ドラム、３２・・・駆動記憶、３３ａ，３３ｂ・・・ピストン・シリンダ機構、３４ａ，３４ｂ・・・支持体、３５ａ，３５ｂ・・・ステッチングロール。

Claims (4)

1. 成型ドラムの外周面に巻き付けられたタイヤ構成部材を押圧して圧着するステッチング装置であって、
   回転自在な複数のステッチングロールと、該複数のステッチングロールを、前記成型ドラムの外周面上のタイヤ構成部材の表面にて周方向に離れ、かつ軸線方向にオーバーラップした位置関係で押圧する押圧手段とを備えたことを特徴とするステッチング装置。
2. 請求項１に記載のステッチング装置において、
   前記複数のステッチングロールを、前記位置関係を維持した状態で前記成型ドラムの軸線方向へ移動させる移動手段を備えたことを特徴とするステッチング装置。
3. 請求項２記載のステッチング装置において、
   前記複数のステッチングロールを二組備え、前記移動手段は、該二組のステッチングロールを前記成型ドラムの軸線方向の中心に対し対称に移動させることを特徴とするステッチング装置。
4. 外周面にタイヤ構成部材が巻回される成型ドラムと、請求項１乃至３のいずれかに記載のステッチング装置を備えたことを特徴とするタイヤ成型装置。

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