JP2008023788A

JP2008023788A - ターンナップブラダおよびその形成方法

Info

Publication number: JP2008023788A
Application number: JP2006197251A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sugiyama; 武司杉山
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2026-07-19
Also published as: JP4799305B2

Abstract

【課題】カーカスバンドを貼り付ける際のドラム外周面が、軸方向両端部に配置されたそれぞれの端部円筒面と、前記端部円筒面より径大で軸方向中央部に配置された中央部円筒面と、これらの円筒面を相互に錐面で接続するそれぞれの中間テーパ面とよりなるバンドドラムの周面上に取り付けられた中間テーパ面に位置する部分が中間テーパ面にフィットし、前記盛り上がった部分を生じることのないターンナップブラダ３０およびその製造方法を提供する。
【解決手段】ターンナップブラダ３０は、バンドドラムの端部円筒面上から前記テーパ面上までの軸方向領域に延在する中央側内周部３１と、中央側内周部３１より軸方向外側延在する端部側内周部３２と、これらの内周部の半径方向外側に配置された外周部３３とよりなり、中央側内周部３１は、端部側内周部３２に近い側から遠い側に向かって末広がりの形状に構成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、タイヤのカーカスバンドを巻き付けるバンドドラムに取り付けられた、カーカスバンドをビードコアの周りに折り返すターンナップブラダおよびその形成方法に関し、特に外径が軸方向に変化するバンドドラム部分に取り付けられるものの形状保持性能を向上させることができるものに関する。

従来から、ラジアルタイヤの成型方法の一つとしてシングル成型法と呼ばれる方法が知られており、この方法は、図１に示すように、センタドラム２１と、その軸方向外側に配置されたそれぞれのサイドドラム２２よりなるバンドドラム２０を用い、センタドラム２１上にインナーライナゴム１１等の部材を貼り付けるとともに、サイドドラム２２上にそれぞれサイドウォールゴム１２を貼り付けたあと、インナーライナゴム１１およびサイドウォールゴム１２の半径方向外側に一層以上のラジアルカーカスプライ１３を貼り付けてカーカスバンド１０を形成し、その後、カーカスバンド１０の外側に一対のビードコア１４を配置し、ビードコア１４相互の間隔を狭めるとともに、図２に示すように、カーカスバンド１０を、ビードコア１４の周りに軸方向内外から包み込むように折り返してカーカスバンド１０をトロイダル状に形成し、最後に、トロイダル状のカーカスバンド１０の外側に、ベルトおよびトレッドゴム（図示せず）を貼り付けてグリーンタイヤを形成するものである。

カーカスバンド１０をビードコア周りに折り返す手段としては、バンドドラム２０に取り付けられたターンナップブラダ９０が用いられており、ターンナップブラダ９０は、この中に圧力気体を供給することにより膨張し、カーカスバンド１０の側部および中央部をビードコア１４の周りに変形させ折り返すことができるよう構成されている。なお、図示の場合、ビードコア１４には、ビードフィラ１５が予めプリセットされた状態で、カーカスバンド１０の外側に配置されている。

また、この方法において、ラジアルカーカスプライ１３の変形を抑えて巻き付けるためには、ラジアルカーカスプライ１３の、センタドラム２１における巻き付け径と、サイドドラム２２における巻き付け径とをほぼ同等にするのが好ましいが、実際には、サイドウォールゴム１２は、インナーライナゴム１１に対比して厚いため、センタドラム２１とサイドドラム２２の周長を、これらのゴム１１、１２の厚さの差に対応する長さだけ異ならせるのが好ましく、そのため、センタドラム２１はサイドドラム２２より径大となるよう構成されている。すなわち、バンドドラム２０全体としてのドラム外周面は、軸方向両端部に配置されたそれぞれの端部円筒面２５と、端部円筒面２５より径大で軸方向中央部に配置された中央部円筒面２６と、これらの円筒面２５、２６を相互に錐面で接続するそれぞれの中間テーパ面２７とよりなる。ここで、端部円筒面２５は、サイドドラム２２上に、中央部円筒面２６と中間テーパ面２７とはセンタドラム上に形成される。

図３は、ターンナップブラダ９０を、バンドドラム２０に取り付けない状態において示す断面図であり、ターンナップブラダ９０は、カーカスバンド１０を、ビードコア１４より軸方外側の部分だけではなく、ビードコア１４より軸方向内側の部分も折り返す必要があるので、取付姿勢において、端部円筒面２５上から前記テーパ面２７上までの軸方向領域に延在する中央側内周部９１と、中央側内周部９１より軸方向外側に延在する端部側内周部９２と、これらの内周部９１、９２の半径方向外側に配置された外周部９３とで袋状をなすよう構成される。

なお、図３において、９４、９５は、ターンナップブラダ９０をバンドドラム２０に取り付けるための取り付け部である。また、ターンナップブラダ９０は、ゴム材料の中に、取り付け状態において軸方向に延在する多数本の補強コード９９を、周方向に間をおいて配置した構造をなしている。

しかしながら、このようなターンナップブラダ９０に、圧力気体を供給したり排出したりすることを繰り返すうちに、図４に示すように、中間テーパ面２７上に位置する部分が、中間テーパ面２７にフィットせず、盛り上がった部分９９が発生し、このことによってカーカスバンドを貼り付けることができないという問題が生じていた。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、カーカスバンドを貼り付ける際のドラム外周面が、軸方向両端部に配置されたそれぞれの端部円筒面と、前記端部円筒面より径大で軸方向中央部に配置された中央部円筒面と、これらの円筒面を相互に錐面で接続するそれぞれの中間テーパ面とよりなるバンドドラムの周面上に取り付けられた中間テーパ面に位置する部分が中間テーパ面にフィットし、前記盛り上がった部分を生じることのないターンナップブラダおよびその製造方法を提供することを目的とする。

＜１＞は、カーカスバンドを貼り付ける際のドラム外周面が、軸方向両端部に配置されたそれぞれの端部円筒面と、前記端部円筒面より径大で軸方向中央部に配置された中央部円筒面と、これらの円筒面を相互に錐面で接続するそれぞれの中間テーパ面とよりなるバンドドラムの周面上に取り付けられ、前記端部円筒面上から前記中間テーパ面上までの軸方向領域に延在する中央側内周部と、前記中央側内周部より軸方向外側に延在する端部側内周部と、これらの内周部の半径方向外側に配置された外周部とよりなり、これらで囲繞された空間に圧力気体を供給することにより、前記カーカスバンドをその外側に配置されたビードコアの周りに軸方向内外から包み込むように折り返すタイヤ成型用のターンナップブラダにおいて、
前記中央側内周部は、前記端部側内周部に近い側から遠い側に向かって末広がりの形状に構成されていることを特徴とするターンナップブラダである。

＜２＞は、＜１＞のターンナップブラダを形成する方法において、
モールド外周面が、第一の円筒面と、第一の円筒面より径大の第二の円筒面と、これらの円筒面を錐面で接続する接続テーパ面とを同一軸線上に配置した形状のブラダモールドの周上に、仕上げ幅より広い幅を有する前記中央側内周部用の部材を、前記接続テーパ面上の全幅領域と前記第二の円筒面の、幅方向少なくとも一部の領域とにわたって延在するよう配置するとともに、前記端部側内周部用の部材を前記第一の円筒面上に延在するよう配置する内周部用部材配置工程と、仕上げ幅より広い幅を有する前記外周部用の部材を、前記内周部用部材の半径方向外側に配置する外周部用部材配置工程と、ブラダモールド上に配置された前記内周部用部材および前記外周部用部材の半径方向外側に、湿らせたリボン状布を螺旋状に巻き付けたあとこの布を乾燥させることにより前記部材を締め付ける巻蒸し工程と、締め付けられた状態の前記部材を加硫する工程と、加硫済みの前記中央側内周部および前記外周部の、少なくとも第二の円筒面上に延在する端部分を除去して所定の仕上げ幅に仕上げる端部分除去工程とを具えたターンナップブラダの形成方法である。

＜３＞は、＜１＞において、前記中央側内周部および前記外周部の、除去される端部分の幅を50〜300mmとするターンナップブラダの形成方法である。

＜１＞によれば、中央側内周部は、端部側内周部に近い側から遠い側に向かって末広がりの形状をなすので、この形状を、バンドドラムの前記中間テーパ面の表面形状に合わせることにより、ターンナップブラダには収縮力が作用することがないので、ターンナップブラダが中間テーパ面フィットせず盛り上がり部分を発生するという問題を防止することができる。

＜２＞によれば、モールド外周面が、第一の円筒面と、第一の円筒面より径大の第二の円筒面と、これらの円筒面を錐面で接続する接続テーパ面とを同一軸線上に配置した形状のブラダモールドの周上に、仕上げ幅より広い幅を有する前記中央側内周部用の部材を、前記接続テーパ面上の全幅領域と前記第二の円筒面の、幅方向少なくとも一部の領域とにわたって延在するよう配置するとともに、前記端部側内周部用の部材を前記第一の円筒面上に延在するよう配置する内周部用部材配置工程と、仕上げ幅より広い幅を有する前記外周部用の部材を、前記内周部用部材の半径方向外側に配置する外周部用部材配置工程と、ブラダモールド上に配置された前記内周部用部材および前記外周部用部材の半径方向外側に、湿らせたリボン状布を螺旋状に巻き付けたあとこの布を乾燥させることにより前記部材を締め付ける巻蒸し工程と、締め付けられた状態の前記部材を加硫する工程と、加硫済みの前記中央側内周部および前記外周部の、少なくとも第二の円筒面上に延在する端部分を除去して所定の仕上げ幅に仕上げる端部分除去工程とを具えるので、ブラダモールドの接続テーパ面上に配置された中央側内周部用部材を末広がりに形成するとともに、中央側内周部用部材を第二の円筒面の幅方向一部の領域にまで延在するよう配置することによりターンナップブラダをブラダモールドから取り出したあともその形状を保持させて、所望の末広がり形状に中央側内周部を仕上げることができ、もし、中央側内周部用部材を第二の円筒面の幅方向一部の領域にまで延在させなかった場合には、加硫の際に、部材中の有機繊維コードの収縮に起因する残留応力が発生し、仕上がったターンナップブラダは、ブラダモールドから取り出したとき収縮してしまい中央側内周部を末広がりに形成することができないという問題が生じる。

＜３＞によれば、前記中央側内周部および前記外周部の、除去される端部分の幅を50〜300mmとするので、中央側内周部用部材の加硫後の収縮を効果的に防止することができ、この幅を、50mm未満とした場合には、収縮防止効果が十分ではなく、一方、この幅を300mmを超えるものとした場合には、ブラダモールドが長くなって無駄が大きくなるのに対比して、収縮防止効果は増加しない。

図５（ａ）は、本発明に係るターンナップブラダを示す断面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のｂ−ｂ矢視に対応する断面図であり、ターンナップブラダ３０は、先に説明した通り、図１に示したバンドドラム２０に取り付けられ、内部に圧力気体を供給することによって、バンドドラム２０の周上に貼り付けられたカーカスバンド１０を、その外側に配置された一対のビードコア１４のそれぞれの周りに、軸方向内外の両方から折り返すよう機能するものであり、その取付姿勢において、端部円筒面２５上から前記テーパ面２７上までの軸方向領域に延在する中央側内周部３１と、中央側内周部３１より軸方向外側に延在する端部側内周部３２と、これらの内周部３１、３２の半径方向外側に配置された外周部３３とで袋状をなすよう構成される。そして、中央側内周部３１の軸方向外側の端には、バンドドラム２０への取り付けに係る取り付け部３４が設けられ、同様に、端部側内周部３２の軸方向中央側の端には、バンドドラム２０への取り付けに係る取り付け部３５が設けられる。

また、ターンナップブラダ３０は、ゴム材料３７の中に、取り付け状態において軸方向に延在する多数本の有機繊維コード３８を、周方向に間をおいて配置した構造をなしている。

ここで、ターンナップブラダ３０の特徴は、軸線を垂直にした状態において、中央側内周部３１が、端部側内周部３２に近い側（直径D₁）から遠い側（直径D₂）に向けて末広がりの形状をなしている点にあり、このことによって、中央側内周部３１を、センタドラム２１に形成された中間テーパ面２７に無理なくフィットさせることができ、このことによって、ターンナップブラダ３０の繰り返しの拡縮径においても、ここに盛り上がりが生じるのを防止することができる。

ここで、中央側内周部３１の末広がりの角度θ₂と、センタドラム２１に形成された中間テーパ面２７の末広がり角度θ₁との角度差を、5°以内とするのが好ましく、これを同一とするのがもっとも好ましい。

ターンナップブラダ３０を形成する方法について説明する。ターンナップブラダ３０は、ブラダモールドの周囲に、ターンナップブラダ３０を構成する部材をそれぞれ配置し加硫することによって形成される。図６は、ブラダモールドを示す部分断面図であり、ブラダモールド４０は、３つの金型を同一軸線上に相互に離隔接近可能に配置して構成されている。これらの金型は、先端が円錐台よりなる第一金型４１と、平坦な円筒状をなす第二金型４２と、第二金型より狭幅の円筒状をなし、第一金型４１と第二金型４２との間に配置された第三金型４３とよりなる。

そして、ブラダモールド４０は、第一〜第三の金型４１、４２、４３を相互に隣接させた状態における外周面は、第二金型４２と第三金型４３とに対応する、直径をφ₁とする（一部φ3を直径とする部分有り）第一の円筒面４５と、第一金型４１の円筒部に対応する、第一の円筒面４５の直径φ₁より大きな直径φ₂を有する第二の円筒面４６と、第一金型４１の円錐台の部分に対応する、接続テーパ面４７とよりなり、接続テーパ面４７は、第一の円筒面４５と第二の円筒面４６とを接続する。

図６〜図１０は、ターンナップブラダ３０を形成する工程を説明するための断面図であり、まず、図６に示すように、ブラダモールド４０を構成する第一〜第三の金型４１、４２、４３を相互に離隔させておき、第一金型４１および第二金型４２の端面に設けられたリング状の凹部に、ターンナップブラダ３０の、バンドドラム２０への取り付け部分として機能する取り付け部３４、３５用の部材５４、５５をそれぞれ配置する。取り付け部３４、３５用の部材５４、５５としては、通常、未加硫のゴム材料を用いる。

その後、第一〜第三の金型４１、４２、４３を相互に接近させてこれらを隣接させ、次いで、製品のターンナップブラダ３０における中央側内周部３１を形成するための部材である中央側内周部用部材５１を、接続テーパ面４７の全幅および、これに連続して延在する第一の円筒面４６の少なくとも一部の領域にわたって延在するよう配置するとともに、製品のターンナップブラダ３０における端部側内周部３２を形成するための部材である端部側内周部用部材５２を、第二の円筒面４５上に延在するよう配置する（内周部用部材配置工程）。

次いで、図８に示すように、中央側内周部用部材５１および端部側内周部用部材５２の半径方向外側に、製品のターンナップブラダ３０における外周部３３を形成するための部材である外周部用部材５３を配置する（外周部用部材配置工程）が、外周部用部材５３に先だって、中央側内周部用部材５１および端部側内周部用部材５２の外側には、後の加硫工程において、これらが外周部用部材５３と接着しないよう、離型剤６１を塗布しておく。ただし、中央側内周部用部材５１と外周部用部材５３との接着部分となるα₁部分、および、端部側内周部用部材５２と外周部用部材５３との接着部分となるα₂部分には、離型剤６１を塗布しないことが重要である。

なお、図７〜図１０には図示していないが、内周部用部材５１，５２、および外周部用部材５３は、図５（ｂ）にて、製品における断面構造を示したように、未加硫ゴム材料中に、ターンナップブラダ３０の取付姿勢における軸方向に延在する多数本の有機繊維コードを周方向に並べて構成されている。

そのあと、外周部用部材５３の外側に、水分を十分含ませて湿らせたリボン状の布６２を、螺旋状に巻き付け、そのあと、布６２が乾燥するまで放置する（巻蒸し工程）。巻蒸し工程は、布６２が乾燥されることによって収縮し、内周部用部材５１、５２および外周部用部材５３に圧力がかかることを利用して、加硫工程において部材から気泡が発生するのを防止するとともに、それらの部材５１、５２、５３を強くブラダモールド４０に押しつけて、これらの部材５１、５２、５３が、加硫工程における有機繊維の収縮に伴って、ブラダモールド４０に対してずれてしまうことを防止する。

このあと、部材５１、５２、５３を、布６２でブラダモールド４０の周囲に締め付けた状態のまま、加硫缶に収容し、熱を加えて加硫し（加硫工程）、加硫工程のあと、ブラダモールド４０を、これを構成するそれぞれの金型４１、４２、４３を相互に離隔させて分解し、加硫済みの部材５１、５２、５３をブラダモールド４０から取り出す。

このとき、加硫済みの部材５１、５２、５３は、製品のターンナップブラダ３０に近い状態となっており、図１０は、この状態におけるターンナップブラダ３０Ａを示す断面図であり、完全なる製品のターンナップブラダ３０は、ターンナップブラダ３０Ａにおける、中央部側内周部３１Ａに一体的に繋がるとともに、外周部３３Ａにも一体的に繋がっている端部分３６を除去することにより得ることができ、したがって、最後の工程として、ターンナップブラダ３０Ａの、端部の内側にアンビル６３を挿入して、刃を矢印ＣＵの位置に入れて、少なくとも第二の円筒面４６上に延在していた端部分３６を除去し、中央部側内周部３１Ａおよび外周部３３Ａを所定の仕上げ幅に仕上げる（端部分除去工程）。

このように、本発明のターンナップブラダの形成方法においては、最終の製品形状における中央部側内周部３１および外周部３３を末広がり形状とするため、これらの部分の先端に円筒部を有するターンナップブラダ３０Ａを一旦加硫して形成し、加硫後に余計な円筒部を切断除去する工程を経ることに特徴があり、このことによって、加硫中の収縮を防止して末広がりとなる部分の寸法を安定させることができる。

ここで、除去する端部分３６の幅は、50〜300mmとするのが好ましい。

本発明は、特に大型のラジアルタイヤの製造に好適に用いることができる。

本発明に係るターンナップブラダが取り付けられるバンドドラムを示す断面図である。ターンナップブラダでカーカスバンドを折り返した状態を示す断面図である。従来のターンナップブラダを示す断面図である。従来のターンナップブラダの問題点を説明するための断面図である。本発明に係る実施形態のターンナップブラダを示す断面図である。本発明に係る実施形態のターンナップブラダの形成方法に用いられるブラダモールドを示す断面図である。ターンナップブラダの形成方法を説明するための断面図である。図７に続く工程を示す断面図である。図８に続く工程を示す断面図である。図９に続く工程を示す断面図である。

符号の説明

１０カーカスバンド
１１インナーライナゴム
１２サイドウォールゴム
１３ラジアルカーカスプライ
１４ビードコア
１５ビードフィラ
２０バンドドラム
２１センタドラム
２２サイドドラム
２５端部円筒面
２６中央部円筒面
２７中間テーパ面
３０ターンナップブラダ
３０Ａ半製品のターンナップブラダ
３１、３１A 中央側内周部
３２端部側内周部
３３、３３A 外周部
３４、３５取り付け部
３６端部分
３７ゴム材料
３８有機繊維コード
４０ブラダモールド
４１第一金型
４２第二金型
４３第三金型
４５第一の円筒面
４６第二の円筒面
４７接続テーパ面
５１中央側内周部用部材
５２端部側内周部用部材
５３外周部用部材
５４、５５取り付け部用の部材
６１離型剤
６２布
６３アンビル

Claims

カーカスバンドを貼り付ける際のドラム外周面が、軸方向両端部に配置されたそれぞれの端部円筒面と、前記端部円筒面より径大で軸方向中央部に配置された中央部円筒面と、これらの円筒面を相互に錐面で接続するそれぞれの中間テーパ面とよりなるバンドドラムの周面上に取り付けられ、前記端部円筒面上から前記中間テーパ面上までの軸方向領域に延在する中央側内周部と、前記中央側内周部より軸方向外側に延在する端部側内周部と、これらの内周部の半径方向外側に配置された外周部とよりなり、これらで囲繞された空間に圧力気体を供給することにより、前記カーカスバンドをその外側に配置されたビードコアの周りに軸方向内外から包み込むように折り返すタイヤ成型用のターンナップブラダにおいて、
前記中央側内周部は、前記端部側内周部に近い側から遠い側に向かって末広がりの形状に構成されていることを特徴とするターンナップブラダ。
請求項１に記載のターンナップブラダを形成する方法において、
モールド外周面が、第一の円筒面と、第一の円筒面より径大の第二の円筒面と、これらの円筒面を錐面で接続する接続テーパ面とを同一軸線上に配置した形状のブラダモールドの周上に、仕上げ幅より広い幅を有する前記中央側内周部用の部材を、前記接続テーパ面上の全幅領域と前記第二の円筒面の、幅方向少なくとも一部の領域とにわたって延在するよう配置するとともに、前記端部側内周部用の部材を前記第一の円筒面上に延在するよう配置する内周部用部材配置工程と、仕上げ幅より広い幅を有する前記外周部用の部材を、前記内周部用部材の半径方向外側に配置する外周部用部材配置工程と、ブラダモールド上に配置された前記内周部用部材および前記外周部用部材の半径方向外側に、湿らせたリボン状布を螺旋状に巻き付けたあとこの布を乾燥させることにより前記部材を締め付ける巻蒸し工程と、締め付けられた状態の前記部材を加硫する工程と、加硫済みの前記中央側内周部および前記外周部の、少なくとも第二の円筒面上に延在する端部分を除去して所定の仕上げ幅に仕上げる端部分除去工程とを具えたターンナップブラダの形成方法。
前記中央側内周部および前記外周部の、除去される端部分の幅を50〜300mmとする請求項２に記載のターンナップブラダの形成方法。