JP2007283709A - タイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生タイヤの成型に際する、ビードフィラ素材の、半径方向外端部分の倒れ込み変形を十分に防止することで、製品タイヤ内のビードフィラを、所期した通りの形状および寸法等に形成できることはもちろん、ビードフィラ素材とカーカスバンドとの間への空気の封じ込めのおそれを取り除くことができるタイヤの製造方法を提供する。
【解決手段】成型ドラム１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の外周側に一対のビードリング１４をセットするとともに、それらのビードリング１４よりカーカスバンド１３の中央部側位置に、それぞれのビードフィラ素材１５を横向き姿勢で円環状に貼着配置し、その後のシェーピング工程での、カーカスバンド１３の中央部分の膨出変形に伴って、そこに貼着させたビードフィラ素材１５をビードリング１４の外周側に合体させて生タイヤを成型する。
【選択図】図１

Description

この発明はタイヤの製造方法に関するものであり、とくには、オフザロードタイヤのように、製品タイヤでのビードフィラの半径方向高さが高くなるタイヤにおいて、そのビードフィラを構成するビードフィラ素材の、所期した通りの適正なる配設を常に確実なものとする技術を提案するものである。

タイヤの製造、なかでも、生タイヤの成型に際する、ビードフィラ素材の、円筒状カーカスバンドの外周側への配設は、図４に半径方向断面図で模式的に示すように、ビードリング３１の外周側に、未加硫のビードフィラ素材３２を予め接合させて、そのビードフィラ素材３２が、半径方向外方に向けて次第に薄肉となるそれの起立姿勢で、それを、ビードリング３１とともにカーカスバンド３３の所定位置に位置決め配置した状態の下で、図示しないビードロック手段を拡径作動させて、カーカスバンド３３上にビードリング３１を拘束することによって行うことが従来から広く一般に行われている。

しかるに、この従来技術では、多くは、横向き姿勢で押出し成形等して形成した長尺材料から所定の長さに切断してなるビードフィラ素材３２を、ビードリング３１の周りに、それの全周にわたって、起立姿勢で巻付け接合させることが必要になり、ビードフィラ素材３２のこの巻付けによって、曲げの中心軸より半径方向の外側に位置することになる部分に引張力が作用し、その引張力は、ビードリング３１上のビードフィラ素材３２の、薄肉の半径方向の外縁部分で最大となるため、ビードフィラ素材３２の外端部分に、図４（ｂ）に断面図で例示するような倒れ込み変形が発生し易く、このような倒れ込み変形が発生したときは、その後のシェーピング工程で、カーカスバンド３３の中央部分を図に仮想線で示すように膨出変形させるに当って、未加硫ゴムからなるビードフィラ素材３２のその倒れ込み変形部分３２ａと、未加硫ゴムによる被覆構造になるカーカスバンド３３の膨出変形部分との間に空気が封じ込められることになるという問題があった他、甚だしくは、その倒れ込み変形部分３２ａが、逆Ｕ字状により折れ曲がることになり、この場合には、製品タイヤ中のビードフィラを、所期した通りの形状、寸法等とすることができず、そのビードフィラに、所要の機能を十分に発揮させ得なくなるという問題があった。
そしてこれらのことは、ビードリング３１上のビードフィラ素材３２の半径方向高さが高くなるほど重大であった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決する事を課題とするものであり、それの目的とするところは、生タイヤの成型に際する、ビードフィラ素材の、半径方向外端部分の倒れ込み変形を十分に防止することで、製品タイヤ内のビードフィラを、所期した通りの形状および寸法等に形成できることはもちろん、ビードフィラ素材とカーカスバンドとの間への空気の封じ込めのおそれを取り除くことができるタイヤの製造方法、とくには、生タイヤの成型方法を提供するにある。

この発明に係るタイヤの製造方法は、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の外周側に一対のビードリングをセットするとともに、それらのビードリングよりカーカスバンドの中央部側位置に、たとえば、断面輪郭形状がほぼ三角形をなすそれぞれのビードフィラ素材を、中央部側に向けて厚みが漸減する横向き姿勢で円環状に貼着配置し、その後のシェーピング工程での、カーカスバンドの中央部分の膨出変形に伴って、そこに貼着させたビードフィラ素材を次第に起立姿勢として、ビードリングの外周側に合体させて生タイヤを成型するにある。

この製造方法によれば、ビードフィラ素材を、それの横向きの姿勢でカーカスバンドの外周側に予め貼着させ、この貼着下でのカーカスバンドのシェーピングに伴って、そのビードフィラ素材を、ビードリングの周りで次第に起立変位させることにより、ビードフィラ素材の半径方向外端部分に、その起立変位によって生じる径差に基く、円周方向の大きな引張力が作用しても、その半径方向の外端部分の、図４（ｂ）に示すような倒れ込み変形を、ビードフィラ素材を貼着させたカーカスバンドをもって拘束することで、そのビードフィラ素材を、所期した通りの姿勢で起立させて、ビードリングの外周側に適正に合体させることができる。

従ってここでは、ビードフィラ素材の起立時の半径方向高さが高くなってなお、それの半径方向外端部分の倒れ込み変形を十分に防止することができ、これにより、製品タイヤ内のビードフィラの形状、寸法等を常に所期した通りのものとすることができ、また、起立姿勢のビードフィラ素材と、シェーピングされたカーカスバンドとの間への空気の封じ込めのおそれを有効に取り除くことができる。

図１は、この発明の実施の形態を、タイヤ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。

なおこの図は、生タイヤの成型を、単一の成型ドラム上で行う、いわゆるシングルステージ成型の場合について示しているが、この発明は、複数のステージおよび、複数のドラムないしはフォーマ上で生タイヤを成型する場合にもまた用いることができる。

図中１はタイヤ成型ドラムの全体を示し、２は、成型ドラム１の所定位置にビードリング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ことの他、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を用いて好適に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、成型ブラダ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のさらに外周側で、それの両端部分、図ではサイドゴム１１より、成型ドラム１の中央部寄りの、ビードロック手段２と対応する位置に一対のビードリング１４を配置するとともに、それらのビードリング１４よりカーカスバンド１３の中央部側位置、いいかえれば、成形ブラダ３の膨出変形に基づくカーカスバンド１３のシェーピングによって、カーカスバンド１３の立上が壁となる部分に、断面輪郭形状がほぼ三角形をなすビードフィラ素材１５を、中央部側に向けて厚みが漸減する横向き姿勢で円環状に貼着配置してグリーンケース１６を成型する。

その後は、図１（ｂ）に誇張して示すように、両ビードロック手段２を拡径変位させて、それらで、それぞれのビードリング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位させ、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。

この場合、カーカスバンド１３の外周側の所定位置に横向き姿勢で貼着させたビードフィラ素材１５は、図２に要部を模式的に拡大して示すように、カーカスバンド１３の膨出変形に伴って、図２（ａ）に示すような初期の平坦姿勢から徐々に起立変位され、そして、ここでのこの膨出変形の完了により、図２（ｃ）に示すように、厚みの厚いその基端面で、ビードリング１４の外周側、図では、六角形断面輪郭形状を有するビードリング１４の外周側の三側面に適正に合体された状態で完全に起立されることになる。

このようにここでは、ビードフィラ素材１５は、それの起立の開始から終了に到ってなお、カーカスバンド１３への貼着下で、それによる拘束を受けることになるので、ビードフィラ素材１５の起立変位によって、それの内外周長の差に起因する引張力が、ビードフィラ素材１５の半径方向の外端部分に大きく作用することになっても、それの、カーカスバンド１３の中央部側への倒れ込み変形はもちろん、それとは反対側への倒れ込み変形もまたカーカスバンド１３によって十分に防止されることになる。

従ってここでは、起立姿勢のビードフィラ素材１５の半径方向の高さが高くなっても、製品タイヤ内のビードフィラを、所期した通りの形状および寸法等を有するものとすることができ、また、ビードフィラ素材１５とカーカスバンド１３との間への空気の不測の封じ込めを防止することができる。

ところで、その後に続く生タイヤの成型工程は、図３に例示するようにして行うことができる。
ここではまず、剛性支持部材４を、図３（ａ）に示すように拡径変位させて、それを、ビードリング１４および、を、カーカスバンド１３に貼着させた、起立姿勢のビードフィラ１５と対応する半径方向位置、より好ましくは、ビードフィラ素材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とともにビードリング１４の周りに折り返し変形させて、その折返し端部分１７で、ビードフィラ素材１５を所要の範囲にわたって外側から包み込む。
なおこの場合、折返し端部分１７の端縁を、膨張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ことも可能である。

ここで、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、ビードリング１４、ビードフィラ素材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との間に強く挟持される、ビードリング１４と、ビードフィラ素材１５と、折返し端部分１７との間への空気の封じ込め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３（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３（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生タイヤを成型する。

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、オフザロードタイヤのみならず、乗用車用タイヤ、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得ることはもちろんである。

この発明の実施形態を、タイヤ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。 一方のビードフィラ素材の起立態様を模式的に示す拡大断面図である。 図１に示すところに続く工程を示す図である。 従来技術を模式的に示す拡大断面図である。

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
１２ インナーライナ
１３ カーカスバンド
１４ ビードリング
１５ ビードフィラ素材
１６ グリーンケース

Claims (1)

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の外周側に一対のビードリングをセットするとともに、それらのビードリングよりカーカスバンドの中央部側位置に、それぞれのビードフィラ素材を横向き姿勢で円環状に貼着配置し、その後のシェーピング工程での、カーカスバンドの中央部分の膨出変形に伴って、そこに貼着させたビードフィラ素材をビードリングの外周側に合体させて生タイヤを成型するタイヤの製造方法。

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