JP2007331236A - タイヤ成型方法及びタイヤ成型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】グリーンタイヤの成型毎に、第１成型体と第２成型体の周方向の最適組み合わせ位置を決定し、成型するグリーンタイヤのＲＲＯを改善して製品タイヤのユニフォーミティを向上させる。
【解決手段】円筒状の第１成型体１１を、その状態と膨出させて第２成型体と合体させた状態の中間程度の所定状態まで膨張させ、外周面のＲＲＯ波形を測定する。このＲＲＯ波形と定期的に自動取得した第２成型体３０のＲＲＯ波形を合成したＲＲＯ波形を演算し、成型後のグリーンタイヤ１０のＲＲＯ波形の振幅が最小になるような、第１成型体１１と第２成型体３０の周方向の最適組み合わせ位置を決定する。その後、第２成型体３０を第１成型体１１外周側の最適組み合わせ位置に配置して第１成型体１１を膨出させ、それらを圧着する等してグリーンタイヤ１０を成型する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、グリーンタイヤ（生タイヤ）を成型するためのタイヤ成型方法及びタイヤ成型装置に関し、特に、成型するグリーンタイヤの真円度を高めてＲＲＯ（Ｒａｄｉａｌ Ｒｕｎ Ｏｕｔ：タイヤ半径方向の寸法的な不均一性（真円からの縦方向ずれ））を改善し、製品タイヤのユニフォーミティを向上させるタイヤ成型方法及びタイヤ成型装置に関する。

空気入りタイヤは、一般に、カーカスプライやベルト、トレッド部材等の複数のゴム部材等から構成され、これら各タイヤ構成部材を組み合わせて未加硫のグリーンタイヤ（生タイヤ）を成型し、加硫成型して所定の形状に成型される。従来、このグリーンタイヤの成型方法として、異なる機能を有する第１、第２成型ドラム等を用いてグリーンタイヤを成型するツーステージ成型方法と、それらの機能を併せ持った１台の成型ドラム等を用いてグリーンタイヤを成型するシングルステージ成型方法とが知られている。

図４は、特許文献に記載されたものではないが、このツーステージ成型方法によるグリーンタイヤの成型手順を説明するための模式図である。
この成型方法は、大きく分けて、膨出（シェーピング）させるのが容易なタイヤ構成部材等を順次貼り合わせて第１成型体（いわゆるグリーンケース）を成型する第１成型工程と、第１成型体を膨出させてベルトやトレッド部材等からなる第２成型体と貼り合わせる第２成型工程の２段階の工程からなる。

この成型方法では、第１成型工程で、図４（Ａ）に示すように、円筒状の第１成型ドラム１上にインナーライナ１２やカーカス層１３、ビードコア１４、サイドウォール部材１５等を順次巻回して貼り合わせる等して円筒状の第１成型体１１を形成する。このとき、図示しないベルトトレッド成型ドラム（以下、ＢＴドラムという）上でベルトやトレッド部材等を貼り合わせて、円筒状の第２成型体３０を成型しておく。

第２成型工程では、まず、円筒状の第１成型体１１を第２成型ドラム２に乗せ替えて両端のビードコア１４を固定し、ブラダー３をインナーライナ１２の内側に配置する。次に、内周面に第２成型体３０を保持した図示しない搬送装置で第２成型体３０を搬送し、第１成型体１１の径方向外側に配置する。その状態で、図４（Ｂ）に示すように、固定した両ビードコア１４を互いに接近させながらブラダー３を膨張させて、第１成型体１１を略トロイダル状に膨出させ、第１成型体１１の外周と第２成型体３０の内周を圧着する。

次に、図４（Ｂ）に示すように、一対のステッチングローラ４を第２成型体３０中央部の外周から押し付けるとともに、第２成型ドラム２を回転させ、その状態から、図４（Ｃ）に示すように、一対のステッチングローラ４を第２成型体３０の外周面に沿ってタイヤ幅方向の両端方向へ移動させる。このように、第２成型体３０を押圧して変形させ、その内周面を第１成型体１１の外周面に貼り合わせて、所定形状のグリーンタイヤ１０を成型する。

なお、シングルステージ成型方法では、上記した第１成型ドラム１と第２成型ドラム２の機能等を併せ持った１台の成型ドラムを用いてグリーンタイヤ１０の成型を行う。即ち、１台の成型ドラムにより、第１成型体１１（この方法では、いわゆる円筒状のバンド）の成型やその膨出等を行うが、それ以外の第２成型体３０との貼り合わせ等は概ね以上と同様に行われる。

しかしながら、以上のようにグリーンタイヤ１０を成型する場合、各タイヤ構成部材の材料や構造、及び製造工程の複雑さ等により、グリーンタイヤ１０の外周を完全な円形状に形成することは極めて難しい。その結果、グリーンタイヤ１０の半径方向の寸法が真円から大きくズレて、ＲＲＯの大きなグリーンタイヤ１０が成型されることがある。このようなグリーンタイヤ１０を加硫成型した場合には加硫後のタイヤのＲＲＯも大きくなり、製品タイヤのユニフォーミティが低下して車両装着後の走行時に振動や騒音等の原因となる。そこで、従来、製品タイヤのユニフォーミティを向上させるため、グリーンタイヤ１０の成型時に、そのＲＲＯを改善するための種々の対策が採られている。

その代表的なものの１つとして、第１成型体１１と第２成型体３０の周方向の組み合わせ位置を最適化してグリーンタイヤ１０のＲＲＯを改善する方法が知られている。
図５は、特許文献に記載されたものではないが、シングルステージ成型方法によりＲＲＯ特性の優れたグリーンタイヤ１０を成型する手順の流れを示すフローチャートである。

この方法は、各成型体１１、３０のＲＲＯには、それらを成型するドラムの真円度や表面の凹凸、ブラダー３の膨張量等に応じて、ドラム毎に一定の傾向が生じることに着目し、各成型体１１、３０の平均的なＲＲＯ波形を算出して、組み合わせ後のグリーンタイヤ１０のＲＲＯが最小となるような各成型体１１、３０の周方向の最適組み合わせ位置を事前に決定して、グリーンタイヤ１０のＲＲＯを改善する方法である。

具体的には、まず、各成型体１１、３０の合体時（図４（Ｂ）参照）に、第１成型体１１の基準位置（例えば、成型ドラム上の所定位置や、タイヤ構成部材端部の継ぎ目等）と、第２成型体３０の基準位置（例えば、ＢＴドラム上の所定位置に対応する位置や、タイヤ構成部材端部の継ぎ目等）の周方向の角度が一定の角度（１）になるように、各成型体１１、３０を配置して組み合わせ、複数本（例えば５、６本）のテスト用のグリーンタイヤ１０を成型する（Ｓ５０１）。この各グリーンタイヤ１０を１回転させてレーザ変位計等で外周面の真円からのずれを測定し、１回転分の各ＲＲＯ波形を測定してそれらを平均化したＲＲＯ波形（１）を算出する（Ｓ５０２）。

次に、第１成型体１１と第２成型体３０の基準位置が上記角度（１）とは異なる一定角度（２）になるように各成型体１１、３０を配置して組み合わせ（図４（Ｂ）参照）、複数本（例えば５、６本）のテスト用のグリーンタイヤ１０を成型する（Ｓ５０３）。この各グリーンタイヤ１０を１回転させてレーザ変位計等で外周面の真円からのずれを測定し、１回転分の各ＲＲＯ波形を測定してそれらを平均化したＲＲＯ波形（２）を算出する（Ｓ５０４）。

次に、各ＲＲＯ波形（１）、（２）をフーリエ解析で各成分に分解し、それらを対比する等して第１成型体１１と第２成型体３０の各ＲＲＯ波形を算出する（Ｓ５０５）。ここで、フーリエ解析による分解は、周期的なランダム波形は単純な正弦波形（サインカーブ）の重ね合わせで表せるという原理を用いて、ランダム波形を数次のサインカーブ成分に分解するものである。これにより、ＲＲＯ波形は、タイヤ１回転で１サイクルを描く１次成分、１回転で２サイクルを描く２次成分、以下ｎ次成分まで分解でき、ＲＲＯ波形（１）、（２）の各成分（特に１次、２次成分等の低次成分）毎の差と、各成型体１１、３０の組み合わせ角度の差等から第１成型体１１と第２成型体３０の各ＲＲＯ波形を算出する。

このように算出した第１成型体１１と第２成型体３０の各ＲＲＯ波形から、それらの周方向の最適な組み合わせ位置（各基準位置のなす周方向の角度）を決定する（Ｓ５０６）。この最適位置は、例えば第１成型体１１のＲＲＯ波形の正のピーク位置と、第２成型体３０のＲＲＯ波形の負のピーク位置を重ね合わせる等してそれらを合成し、合成したＲＲＯ波形の振幅が最小になるように決定する。即ち、第１成型体１１と第２成型体３０の厚さ等の不均一性が互いに相殺するように決定し、グリーンタイヤ１０のＲＲＯを向上させる。

その後、この最適位置を実生産に適用し、第１成型体１１と第２成型体３０の周方向の位置が、毎回この最適位置になるように配置して組み合わせ、グリーンタイヤを成型する（Ｓ５０７）。即ち、第１成型体１１と第２成型体３０の基準位置の周方向の角度が毎回、事前に決定した角度になるようにしてグリーンタイヤ１０を成型する。

なお、上記したツーステージ成型方法によるグリーンタイヤ１０の成型でも、以上と同様に、事前に第１成型体１１と第２成型体３０のＲＲＯ波形を算出又は測定して、それらを基に周方向の最適組み合わせ位置を事前に決定し、第１成型体１１と第２成型体３０を毎回その位置で組み合わせてグリーンタイヤ１０を成型する。

以上のように、これら従来の方法は、平均化したデータにより事前に成型体１１、３０の周方向の最適組み合わせ位置を決定し、その位置を全本のグリーンタイヤ１０の成型に適用してグリーンタイヤ１０毎のＲＲＯの変動を平均化し、製品タイヤ全体の平均的なユニフォーミティを向上させている。しかしながら、この従来の方法では、最適位置の決定までに膨大な時間や手間等を要するにも関わらず、個々の成型体１１、３０の個別差等の外乱要因により生じる最適位置の変動に対応できずＲＲＯの大きなグリーンタイヤ１０が成型されることがある。

また、建設車両用タイヤやトラック・バス用タイヤ等の高質量のタイヤでは、第１成型体１１の成型や搬送時に自重等による変形が生じやすく、第１成型体１１毎のＲＲＯ波形の繰り返し性が低い。逆に、繰り返し性が高い場合であっても、第１成型体１１を第２成型ドラム２へ搬送して装着する際に、それらが接触して装着位置にバラツキが生じる等して、実際のＲＲＯ波形と事前に算出したＲＲＯ波形との位相にズレが生じることがある。

このように、第１成型体１１又は第２成型体３０のＲＲＯ波形の繰り返し性が低い場合や、位相がズレる等してＲＲＯ波形が変化した場合には、成型体１１、３０の実際の最適組み合わせ位置と事前に決定した最適組み合わせ位置との間にズレが生じる。その結果、グリーンタイヤ１０のＲＲＯが大きくなって製品タイヤのユニフォーミティが低下するという問題が生じる。

以上のような事前に最適組み合わせ位置を決定する方法に対し、グリーンタイヤ１０の成型の度に第２成型体３０等の真円からのズレを測定し、それぞれの成型体１１、３０の最適組み合わせ位置を決定してグリーンタイヤ１０を成型し、タイヤのユニフォーミティを改善する方法が知られている（特許文献１参照）。

図６は、この方法による成型体１１、３０の圧着時の配置状況を示す説明図である。
この従来の方法は、まず、第１成型ドラム１で第１成型体１１を成型した後（図４（Ａ）参照）に、ドラム中心軸を中心とする真円に対するビードコア１４の振れ量を測定する。同時に、搬送装置の内周面に保持した第２成型体３０の内周面の、搬送装置の中心軸を中心とする真円に対する振れ量を測定する。次に、各成型体１１、３０を組み合わせる際（図４（Ｂ）参照）に、図６に示すように、それらの振れ傾向が一致するように、即ち、同じ方向に振れている部分同士が対面するように、位相を合わせて第２成型体３０を第１成型体１１の外周側に配置する。その後、第１成型体１１を膨出させて第２成型体３０と圧着してグリーンタイヤ１０を成型する。

この方法によれば、ビードコア１４と第２成型体３０内周面の位相を合わせてグリーンタイヤ１０を成型するため、それらが互いに偏芯して形成されていても偏芯が互いに打ち消し合い、第２成型体３０とビードコア１４の同芯度が向上する。しかしながら、この従来の方法では、ビードコア１４を中心とする真円度は向上するが、第１成型体１１自体のＲＲＯ等に付いては何ら考慮されておらず、従って、各成型体１１、３０のＲＲＯ波形のピーク位置が重なり合って真円からのズレが強調される等して、成型後のグリーンタイヤ１０のＲＲＯが悪化する恐れがある。

また、以上の他に、成型毎にグリーンタイヤ１０のＲＲＯ波形等を測定し、その結果を基に各種成型条件を変更して、グリーンタイヤ１０のＲＲＯを向上させる方法が知られている（特許文献２参照）。

この方法は、第２成型ドラム２上の成型後のグリーンタイヤ１０（図４（Ｃ）参照）のＲＲＯ波形を測定し、その結果等を基に、次に組み合わせる第２成型体３０の形状を変形させる等してＲＲＯの向上を図っている。具体的には、第１成型体１１に組み合わせる前の第２成型体３０を、前回測定したグリーンタイヤ１０のＲＲＯ波形の振幅を減少させるように種々の方法で変形させる等してグリーンタイヤ１０のＲＲＯの向上を図る方法で、成型毎に最適な条件の更新を行う。

しかしながら、この従来の方法は、成型後のグリーンタイヤ１０のＲＲＯ波形から次回の第２成型体３０の形状等を決定しており、成型時の成型体１１、３０の個別差等の外乱要因に対応できず、ＲＲＯの悪いグリーンタイヤ１０が成型される恐れがある。

特開２００２−５２６２０号公報 特許第３２４１６２５号公報

本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、グリーンタイヤの成型毎に、第１成型体と第２成型体の周方向の組み合わせ位置を決定し、成型するグリーンタイヤのＲＲＯを改善して製品タイヤのユニフォーミティを向上させることである。

請求項１の発明は、カーカスプライを含むタイヤ構成部材からなる円筒状の第１成型体と、トレッド部材及び／又はベルトを含むタイヤ構成部材からなる円筒状の第２成型体を組み合わせてグリーンタイヤを成型するタイヤ成型方法であって、前記第２成型体のＲＲＯ波形を取得する工程と、成型ドラムの外周に前記第１成型体を配置する工程と、前記第１成型体を所定状態まで膨出させる工程と、該膨出させた第１成型体のＲＲＯ波形を測定する工程と、前記第２成型体のＲＲＯ波形と前記第１成型体のＲＲＯ波形を基に前記第１成型体と前記第２成型体の周方向の組み合わせ位置を決定する工程と、前記第１成型体と前記第２成型体の周方向の位置を前記組み合わせ位置に調節して、前記第２成型体を前記第１成型体の径方向外側に配置する工程と、前記第１成型体を膨出させて前記第２成型体と組み合わせる工程と、を有することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたタイヤ成型方法において、前記組み合わせ位置を決定する工程は、前記第２成型体のＲＲＯ波形と前記第１成型体のＲＲＯ波形を合成し、該合成したＲＲＯ波形の振幅が最小になるような前記第１成型体と前記第２成型体の周方向の組み合わせ位置を演算して決定することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載されたタイヤ成型方法において、前記第２成型体のＲＲＯ波形を取得する工程は、前記第１成型体と前記第２成型体の周方向の組み合わせ位置が異なる少なくとも２個のグリーンタイヤを成型する工程と、前記各グリーンタイヤのＲＲＯ波形を測定する工程と、前記各グリーンタイヤのＲＲＯ波形を基に前記第２成型体のＲＲＯ波形を算出する工程と、を有することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載されたタイヤ成型方法において、前記第２成型体のＲＲＯ波形の取得を所定の周期で行うことを特徴とする。
請求項５の発明は、カーカスプライを含む円筒状の第１成型体を外周に装着して膨出させる回転可能な成型ドラムと、トレッド部材及び／又はベルトを含む円筒状の第２成型体を搬送して前記第１成型体の径方向外側に配置する搬送装置とを備え、前記第１成型体を膨出させて前記搬送装置により所定位置に配置された前記第２成型体と組み合わせてグリーンタイヤを成型するタイヤ成型装置であって、前記グリーンタイヤ又は所定状態まで膨出させた前記第１成型体のＲＲＯ波形を測定する測定手段と、前記第２成型体のＲＲＯ波形を取得する取得手段と、該取得手段が取得した前記第２成型体のＲＲＯ波形と、前記測定手段が測定した前記第１成型体のＲＲＯ波形に基づいて、前記第１成型体と前記第２成型体の周方向の組み合わせ位置を演算する演算手段と、前記第１成型体と前記第２成型体の周方向の位置を制御して前記第２成型体を前記第１成型体の径方向外側に配置する制御手段と、を備え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型装置において、前記取得手段は、前記測定手段が測定した前記グリーンタイヤのＲＲＯ波形を基に前記第２成型体のＲＲＯ波形を算出して取得することを特徴とする。

本発明によれば、グリーンタイヤの成型時に第１成型体のＲＲＯ波形を測定する等して第１成型体と第２成型体の周方向の組み合わせ位置をその都度決定するため、最適な周方向位置で第１成型体と第２成型体を組み合わせることができ、成型するグリーンタイヤのＲＲＯを改善して製品タイヤのユニフォーミティを向上できる。

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。
本実施形態のタイヤ成型装置は、図４、図５を用いて説明した従来の成型方法と同様に、ツーステージ成型方法でグリーンタイヤを成型するための装置であり、第１、第２成型体のＲＲＯ波形を合成して周方向の最適組み合わせ位置を決定し、その位置で各成型体を組み合わせてＲＲＯ特性の優れたグリーンタイヤを成型する。しかし、このタイヤ成型装置による成型では、組み合わせ前の第１成型体のＲＲＯ波形を測定して、成型の都度、最適組み合わせ位置を決定してグリーンタイヤを成型する点で、前記図５の成型方法と相違する。

図１は、本実施形態のタイヤ成型装置５０の概略構成を示す模式図である。
このタイヤ成型装置５０は、図示のように、第１成型工程を行う第１成型ドラム１と、第２成型工程を行う第２成型ドラム２と、第２成型体を成型するＢＴドラム５と、第２成型体を保持して搬送する搬送装置６とを備え、これら全ての軸線又は中心線は同一線Ｘ上に位置する。

第１成型ドラム１は、略円筒状をなし、図示しない駆動手段により軸線回りに回転し、外周上にインナーライナや１枚以上のカーカスプライからなるカーカス層等のタイヤ構成部材を巻回して順次貼り合わせて円筒状に成型する（図４（Ａ）参照）。また、第１成型ドラム１は、その軸方向両端部近傍に、一対のビードコアをタイヤ構成部材の両端部近傍の所定位置に配置する図示しないビードセッターや、タイヤ構成部材の両端部を折り返すサイドブラダー等の図示しない折り返し手段を有する。

更に、第１成型ドラム１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、第１成型ドラム１の内部には、各セグメントを径方向に移動させて第１成型ドラム１の外周を拡径・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、第１成型ドラム１は、外周面を拡径させた状態で円筒状の第１成型体（この場合には、いわゆるグリーンケース）を形成し、外周面を縮径させて第１成型体の拘束を解き、図示しない搬送手段により軸方向に移動させて外周面から第１成型体を取り外すようになっている。

ＢＴドラム５は、略円筒状をなし、図示しない駆動手段により軸線回りに回転し、外周面にベルトやトレッド部材等を巻回して貼り合わせ、円筒状の第２成型体を成型する。また、第１成型ドラム１と同様に、外周面を縮径させる等して第２成型体の取り外しを行う。

搬送装置６は、第２成型体の外径に対応した直径の円形孔を有し、その内周面には、例えば吸着パッドや拡径・縮径可能なリング等の第２成型体の保持手段が設けられている。また、ボールネジ等を利用した図示しない移動手段により、この円形孔の中心線がＢＴドラム５及び第２成型ドラム２の軸線（図のＸ）と同芯を維持したまま、ＢＴドラム５と第２成型ドラム２の間を移動可能となっている。これにより、搬送装置６は、ＢＴドラム５上の第２成型体を内周面で保持して取り外し、第２成型体を第２成型ドラム２外周の所定位置に搬送する。なお、第２成型体の保持手段は、第２成型体を確実に保持し、かつ保持時の力で第２成型体を変形させないような力で第２成型体の保持を行う。

第２成型ドラム２は、略円筒状をなし、図示しない駆動手段により軸線回りに回転する。また、その外周に、第１成型体の両ビードコアを固定してタイヤ幅方向内側へ移動させる図示しない固定・移動手段や、両ビードコア間の第１成型体をトロイダル状に膨出させて第２成型体に圧着するブラダー等の図示しない膨張手段等（図４（Ｂ）参照）を有する。更に、この第２成型ドラム２の径方向外側には、図示しないステッチングローラ等の押圧手段が設けられ、第２成型体を外周から押圧して変形させ（図４（Ｃ）参照）、その内周面を第１成型体の外周面に貼り合わせて所定形状のグリーンタイヤを成型する。

また、このタイヤ成型装置５０は、第２成型ドラム２の径方向外側に設けられた第１成型体やグリーンタイヤ等のＲＲＯ波形を測定する測定手段７と、装置５０全体の制御等を行う制御手段８を備える。

測定手段７としては、回転体の外周形状の変位を測定する変位計等の周知のＲＲＯ波形の測定装置を用いることができ、例えば、回転する第１成型体等の外周面にセンサ部を押し付けて、その変位からＲＲＯ波形を測定する接触式の変位計を用いることができる。しかし、測定対象が変形しやすい未加硫のゴム部材であるため、測定対象の変形防止と測定精度の向上を図る観点から、レーザ式変位計等の非接触でＲＲＯ波形を測定する測定装置を用いることが好ましい。なお、レーザ式変位計は、レーザ光を回転する第１成型体の外周面に照射して、その反射光から外周面までの距離を測定し、その変位及びＲＲＯ波形を測定するものである。

本実施形態のタイヤ成型装置５０では、このレーザ式変位計を測定手段７として用い、非接触でＲＲＯ波形の測定を行う。測定手段７は、第２成型ドラム２の軸方向略中央の径方向外側に、膨出したグリーンタイヤや搬送装置６に接触しないように、その外周面から所定距離を開けて設置されている。更に、その軸線がドラム法線方向を向くように、検出面を第２成型ドラム２の中心方向に向けて設置されている。また、測定手段７は制御手段８に接続され、測定データを制御手段８に送信する。

制御手段８は、各ドラム１、２、５や搬送装置６、測定手段７等の装置５０全体を制御してグリーンタイヤの各種成型手順やＲＲＯ波形の測定等を実行させる他、測定手段７等から受信した各種データの処理や解析等を行う。制御手段８としては、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等を使用することができ、各種のデータ処理や演算等を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）等の演算手段や、各種アプリケーションやＲＲＯ波形等のデータの記録等を行うＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の記憶手段、外部装置との接続等のための各種インターフェース等、制御や演算処理等に必要な周知の手段を有する。また、制御手段８は、各種データの収集や制御信号の出力等を行うため、各ドラム１、２、５や搬送装置６、或いはそれらに設けられた図示しない各種センサー等に接続されている。

制御手段８は、以上のように構成され、例えば測定手段７を制御してＲＲＯ波形の測定を実行し、受信した測定データを演算手段で解析する他に、後述する各ＲＲＯ波形の合成による第１、第２成型体の周方向の最適組み合わせ位置の決定やフーリエ解析等の演算処理を行う。また、各種センサーからの信号を受信して各成型体の成型状況や位置等を検知し、その結果に基づいてグリーンタイヤの成型手順、例えば各タイヤ構成部材の供給やドラム１、２、５の回転によるそれらの巻回、ビードセッターやブラダー等の駆動、各成型体の移動等を実行させる。

更に、制御手段８は、各ドラム１、２、５の図示しないセンサーによる検知や駆動手段の制御等により、それらの回転角度の検知、及び回転角度の制御等を行う。これにより、制御手段８は、第１成型体の基準位置（例えば、成型ドラム１、２上の所定位置や、タイヤ構成部材端部の継ぎ目等）と、第２成型体の基準位置（例えば、ＢＴドラム５上の所定位置に対応する位置や、タイヤ構成部材端部の継ぎ目等）の周方向の位置を任意に調節し、それらのなす周方向の角度を制御して第１、第２成型体の周方向の組み合わせ位置を調節する。

次に、このタイヤ成型装置５０を用いてグリーンタイヤを成型する手順について説明する。
図２は、このタイヤ成型装置５０によるグリーンタイヤの成型手順を示す模式図であり、図３は、グリーンタイヤの成型手順の流れを示すフローチャートである。

本実施形態のグリーンタイヤの成型手順は、上記した図４の成型手順と同様に、大きく分けて、膨出させるのが容易なタイヤ構成部材等を順次貼り合わせて第１成型体（いわゆるグリーンケース）１１を成型する第１成型工程と、第１成型体を膨出させてベルトやトレッド部材等からなる第２成型体３０と貼り合わせる第２成型工程の２段階の工程からなる。

まず、以下の手順を実行する前に、ＢＴドラム５により成型する第２成型体３０のＲＲＯ波形を取得する。この取得手順は、上記した図５の手順と同様であり、まず、２つの組み合わせ角度で第１成型体１１と第２成型体３０（それらの成型手順については後述する）を組み合わせてグリーンタイヤ１０を成型し、第２成型ドラム２を回転させて測定手段７により１回転分の各ＲＲＯ波形を測定する。次に、各ＲＲＯ波形をフーリエ解析で各成分に分解し、それらの対比と第１成型体１１と第２成型体３０の組み合わせ角度の差等から第２成型体３０のＲＲＯ波形を算出して取得する。

なお、このＲＲＯ波形は、制御手段８の記憶手段に記録してグリーンタイヤ１０の成型に利用するが、本実施形態のタイヤ成型装置５０では、以上の手順を所定の周期、即ち定期的に自動で行い、第２成型体３０のＲＲＯ波形を定期的に取得してそのデータを更新する。従って、ＲＲＯ特性の繰り返し性が低い場合等、第２成型体３０のＲＲＯが徐々に変化して第１成型体１１との周方向の最適組み合わせ位置が変化する場合であっても、その変化に対応でき、グリーンタイヤのＲＲＯの悪化を防止できる。

次に、第１成型工程（図４参照）で、拡径させた状態の第１成型ドラム１を回転させて、外周上にインナーライナ１２やカーカス層１３等のタイヤ構成部材を巻回して順次貼り合わせる。次に、一対のビードコア１４を前記ビードセッターによりタイヤ構成部材両端部近傍の所定位置に配置し、その軸方向外側のタイヤ構成部材を前記折り返し手段によりビードコア１４回りに折り返す等して円筒状の第１成型体１１を成型する。このとき、ＢＴドラム５を回転させて、その外周上にベルトやトレッド部材等を巻回して貼り合わせて円筒状の第２成型体３０を成型しておく。

次に、第１成型ドラム１の外周を縮径させて第１成型体１１の拘束を解き、図２（Ａ）に示すように、第１成型体１１を図示しない搬送装置により取り外して搬送し、第２成型ドラム２外周上の所定位置に配置する。このとき、インナーライナ１２の内側に前記膨張手段を配置するとともに、前記固定・移動手段で両端のビードコア１４を固定する。

第２成型工程では、まず、図２（Ｂ）に示すように、固定した両ビードコア１４を前記固定・移動手段で互いに接近させながら、前記膨張手段を膨張させて第１成型体１１を略トロイダル状に膨出させる。この第１成型体１１の膨出は、上記した図４、５の従来の成型方法とは異なり、膨出前の円筒状の状態（図２（Ａ））と、完全に膨出させて第２成型体３０と合体させた状態（図２（Ｄ））の中間程度の所定状態になるまで行う（図３、Ｓ１０１）。その状態で、第２成型ドラム２を回転させて、測定手段７により第１成型体１１外周面の略中央部の１回転分のＲＲＯ波形を測定する（図３、Ｓ１０２）。

次に、この第１成型体１１のＲＲＯ波形と上記した第２成型体３０のＲＲＯ波形から、それらを組み合わせた際のＲＲＯ波形を演算し（図３、Ｓ１０３）、第１成型体１１と第２成型体３０の周方向の最適な組み合わせ位置（それらの基準位置のなす周方向の角度）を決定する（図３、Ｓ１０４）。この最適位置の決定は、例えば第１成型体１１のＲＲＯ波形の正のピーク位置と、第２成型体３０のＲＲＯ波形の負のピーク位置を重ね合わせる等してそれらを合成し、合成したＲＲＯ波形の振幅が最小になるように決定する。

このように、本実施形態のタイヤ成型装置５０では、第１成型体１１と第２成型体３０の厚さ等の不均一性を互いに相殺させて、成型後のグリーンタイヤ１０のＲＲＯを向上させる。また、第１成型体１１のＲＲＯ波形の測定を１本毎に組み合わせ直前に行い、装着位置のズレ等によるＲＲＯ波形の変動に対応して個々の第１成型体１１毎の周方向の最適組み合わせ位置を決定し、成型後のグリーンタイヤ１０のＲＲＯや寸法精度を向上させる。

次に、第２成型ドラム２とＢＴドラム５を回転させて、第１成型体１１の基準位置と第２成型体３０の基準位置の周方向の角度を、それらの最適組み合わせ位置に対応する前記角度に調節する。その角度を維持したまま、搬送装置６により第２成型体３０をＢＴドラム５から取り外して第２成型ドラム２まで搬送し、図２（Ｃ）に示すように、第２成型体３０を第１成型体１１外周側の所定位置に配置する。このとき、第１成型体１１と第２成型体３０の周方向位置は、上記した最適組み合わせ位置になっている。その状態で第１成型体１１を膨出させて、図２（Ｄ）に示すように、第１成型体１１の外周と第２成型体３０の内周を圧着する。

その後、前記押圧手段で第２成型体３０の外周面を押圧して変形させ、その内周面を第１成型体１１の外周面に貼り合わせて所定形状のグリーンタイヤ１０を成型する（図３、Ｓ１０５）。成型したグリーンタイヤ１０は、第２成型ドラム２から取り外して図示しない搬送装置により次工程の加硫成型装置に搬送し、加硫成型して製品タイヤを製造する。一方、タイヤ成型装置５０では、上記したように定期的に第２成型体３０のＲＲＯ波形の自動取得を行いつつ、以上の手順を繰り返してグリーンタイヤ１０の成型を自動で連続して行う。

なお、以上のグリーンタイヤ１０の成型方法は、上記したシングルステージ成型方法でグリーンタイヤ１０を成型する場合にも適用できる。この場合には、図１のタイヤ成型装置５０の第２成型ドラム２の位置に、第１成型ドラム１と第２成型ドラム２の機能等を併せ持った１台の成型ドラムを設置して、以上と同様にグリーンタイヤ１０の成型を行う。具体的には、この成型ドラムにより、第１成型体１１（この場合には、いわゆる円筒状のバンド）を成型し、中間状態まで膨出させてＲＲＯ波形を測定し、第２成型体３０との周方向の最適組み合わせ位置を決定して以上と同様にグリーンタイヤ１０を成型する。

また、ＢＴドラム５の径方向外側や搬送装置６の径方向内側等に測定装置７と同様な測定装置を設置して第２成型体３０のＲＲＯ波形を毎回又は定期的に測定して取得し、その波形データを基に成型の都度、第１成型体１１と第２成型体３０の周方向の最適組み合わせ位置を決定してグリーンタイヤ１０を成型するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態のタイヤ成型装置５０では、第１成型体１１のＲＲＯ波形の測定を１本毎に組み合わせ直前に行い、第２成型体３０との周方向の最適組み合わせ位置を決定するため、ＲＲＯ特性の繰り返し性が低い場合等、第１成型体１１のＲＲＯが徐々に変化して第２成型体３０との最適組み合わせ位置が変化する場合であっても、その変化に対応でき、成型の都度、ＲＲＯ波形の変化に対応した最適組み合わせ位置を決定してグリーンタイヤを成型できる。また、第２成型体３０のＲＲＯ波形の取得を所定の周期で定期的に自動で行うため、ＲＲＯ特性の繰り返し性が低い場合等、第２成型体３０のＲＲＯが徐々に変化して第１成型体１１との最適組み合わせ位置が変化する場合であっても、その変化に対応できる。

これにより、建設車両用タイヤやトラック・バス用タイヤ等の高質量のタイヤのように、第１成型体１１の成型や搬送時に自重等による変形が生じやすく、第１成型体１１毎のＲＲＯ波形の繰り返し性が低い場合でもＲＲＯ波形の変化に対応でき、最適組み合わせ位置で第１成型体１１と第２成型体３０を合体できる。同様に、第１成型体１１を第２成型ドラム２へ搬送・装着する際に、接触等により装着位置にバラツキが生じる等してＲＲＯ波形の位相にズレが生じた場合にも、そのズレに対応できる。

従って、第１成型体１１と第２成型体３０の不均一性を互いに相殺させて、成型後のグリーンタイヤ１０のＲＲＯや寸法精度を向上でき、製品タイヤのユニフォーミティを向上できる。また、図５の従来の成型方法では、最適組み合わせ位置の事前の決定までに膨大な時間や手間等を要したが、本実施形態では、それらが不要となりタイヤの製造コストを削減できる。

本実施形態のタイヤ成型装置の概略構成を示す模式図である。 グリーンタイヤの成型手順を示す模式図である。 グリーンタイヤの成型手順の流れを示すフローチャートである。 ツーステージ成型方法によるグリーンタイヤの成型手順を説明するための模式図である。 グリーンタイヤのＲＲＯを改善する従来方法の一例に関する手順の流れを示すフローチャートである。 グリーンタイヤのＲＲＯを改善する従来方法による各成型体の圧着時の配置状況を示す説明図である。

符号の説明

１・・・第１成型ドラム、２・・・第２成型ドラム、３・・・ブラダー、４・・・ステッチングローラ、５・・・ＢＴドラム、６・・・搬送装置、７・・・測定手段、８・・・制御手段、１０・・・グリーンタイヤ、１１・・・第１成型体、１２・・・インナーライナ、１３・・・カーカス層、１４・・・ビードコア、１５・・・サイドウォール部材、３０・・・第２成型体、５０・・・タイヤ成型装置。

Claims (6)

1. カーカスプライを含むタイヤ構成部材からなる円筒状の第１成型体と、トレッド部材及び／又はベルトを含むタイヤ構成部材からなる円筒状の第２成型体を組み合わせてグリーンタイヤを成型するタイヤ成型方法であって、
   前記第２成型体のＲＲＯ波形を取得する工程と、
   成型ドラムの外周に前記第１成型体を配置する工程と、
   前記第１成型体を所定状態まで膨出させる工程と、
   該膨出させた第１成型体のＲＲＯ波形を測定する工程と、
   前記第２成型体のＲＲＯ波形と前記第１成型体のＲＲＯ波形を基に前記第１成型体と前記第２成型体の周方向の組み合わせ位置を決定する工程と、
   前記第１成型体と前記第２成型体の周方向の位置を前記組み合わせ位置に調節して、前記第２成型体を前記第１成型体の径方向外側に配置する工程と、
   前記第１成型体を膨出させて前記第２成型体と組み合わせる工程と、を有することを特徴とするタイヤ成型方法。
2. 請求項１に記載されたタイヤ成型方法において、
   前記組み合わせ位置を決定する工程は、前記第２成型体のＲＲＯ波形と前記第１成型体のＲＲＯ波形を合成し、該合成したＲＲＯ波形の振幅が最小になるような前記第１成型体と前記第２成型体の周方向の組み合わせ位置を演算して決定することを特徴とするタイヤ成型方法。
3. 請求項１又は２に記載されたタイヤ成型方法において、
   前記第２成型体のＲＲＯ波形を取得する工程は、
   前記第１成型体と前記第２成型体の周方向の組み合わせ位置が異なる少なくとも２個のグリーンタイヤを成型する工程と、
   前記各グリーンタイヤのＲＲＯ波形を測定する工程と、
   前記各グリーンタイヤのＲＲＯ波形を基に前記第２成型体のＲＲＯ波形を算出する工程と、を有することを特徴とするタイヤ成型方法。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載されたタイヤ成型方法において、
   前記第２成型体のＲＲＯ波形の取得を所定の周期で行うことを特徴とするタイヤ成型方法。
5. カーカスプライを含む円筒状の第１成型体を外周に装着して膨出させる回転可能な成型ドラムと、
   トレッド部材及び／又はベルトを含む円筒状の第２成型体を搬送して前記第１成型体の径方向外側に配置する搬送装置とを備え、
   前記第１成型体を膨出させて前記搬送装置により所定位置に配置された前記第２成型体と組み合わせてグリーンタイヤを成型するタイヤ成型装置であって、
   前記グリーンタイヤ又は所定状態まで膨出させた前記第１成型体のＲＲＯ波形を測定する測定手段と、
   前記第２成型体のＲＲＯ波形を取得する取得手段と、
   該取得手段が取得した前記第２成型体のＲＲＯ波形と、前記測定手段が測定した前記第１成型体のＲＲＯ波形に基づいて、前記第１成型体と前記第２成型体の周方向の組み合わせ位置を演算する演算手段と、
   前記第１成型体と前記第２成型体の周方向の位置を制御して前記第２成型体を前記第１成型体の径方向外側に配置する制御手段と、を備えたことを特徴とするタイヤ成型装置。
6. 請求項５に記載されたタイヤ成型装置において、
   前記取得手段は、前記測定手段が測定した前記グリーンタイヤのＲＲＯ波形を基に前記第２成型体のＲＲＯ波形を算出して取得することを特徴とするタイヤ成型装置。

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