JP2008254340A - インナーライナーの成型方法及び成型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート材を接合してインナーライナーを成型する方法又は装置において、その接合部がタイヤの性能に悪影響を与えないようにする。
【解決手段】
インナーライナー１の総幅の約半分の幅のシート材を用いる。このシート材３を二枚バンドドラム１０上で側縁同士を接合して貼り付けて、中央部で接合されたインナーライナー層Ｌを成型する。そのインナーライナー層Ｌを積層する際に、インナーライナー層Ｌ１〜Ｌ４間で上記接合部５が重ならないように接合部５の位置をずらす。また、上記シート材側縁部を切断することで幅調整を行い、任意の断面形状のインナーライナー１を得る。
【選択図】 図３

Description

本発明は、インナーライナーの成型方法及び成型装置に関する。

タイヤの空気の漏れを防ぐインナーライナーは、例えばハロゲン化ブチルゴムなどの低気体透気性のゴム材料を、カレンダー装置の成型ロールでタイヤ・サイズに合わせて所定の幅でかつ薄いシート材に製造し、シート材間に例えば剥離層を介在させてロール状に巻き取っておいたものを、インナーライナーの成型時に巻き戻し、タイヤサイズ毎に必要な長さに切断してロールを成型ドラム上に貼り付けて成型している。
図４は、上記従来の方法でインナーライナーを成型する場合に、シート材３を成型ドラム（バンドドラム）１０上に貼り付けた状態（図４Ａ）と、シート材３を複数枚積層させて成型したインナーライナー１の断面を模式的に示す（図４Ｂ）。

このようにタイヤのサイズに合わせた幅のシート材を製造する方法では、比較的簡易にインナーライナーが得られる反面、建設車両用または産業車両用タイヤなどのような大型タイヤの場合は、タイヤのサイズに合わせてインナーライナー用のシート材を広幅化していくと、コストが嵩むだけではなく、これらのタイヤが一層大型化すると、現在の技術では、それに対応した幅のシート材を精度良く生産すること自体技術的に不可能になるという問題がある。
また、上記シート材の幅は、そもそも製造するタイヤのサイズ毎に異なるため、複数種類のシート材を用意しておく必要があり製造や保管が煩雑である。したがって上記のような製法は、製造効率やコスト面からも不利であるという問題もある。

そこで、従来からインナーライナーの製造では、細幅のリボン状のグリーンゴムを押出機で押し出し成型しながら、成型ドラム上に幅方向にずらして順次重ねて貼り付けていくことで、異なる幅のインナーライナーを成型できる方法が採用されている（特許文献１、特許文献２参照）。

しかし、このようにインナーライナーを螺旋巻きしたリボン材料から成型すると、リボン材料同士の接合部がタイヤ全体、つまりタイヤ使用時に大きい歪みが生じる部分にまで及び、歪みが生じる際に作用する力が接合部を開く方向に作用するため、とくに歪みが大きい建設車両などの大型のタイヤでは、螺旋巻きしたリボン材料間の接合が剥がれるなどの問題が生じる虞がある。また、タイヤが大型化するに伴ってリボン材料の螺旋巻きする巻回数も増加するため、インナーライナー用のシート材の貼り付けに時間を要するなどの問題も出てくる。

特開平 ９−２９８５８号公報 特開平１０−１６５０９号公報

本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、大型化するタイヤ用のインナーライナーを効率よくしかも従来のリボン材を用いたときのように、重ねて貼り付けた部分（接合部）が剥離する虞のないインナーライナー製造方法及び製造装置を提供することである。

請求項１の発明は、インナーライナーの総幅に対して約半分の幅でかつ所定長さのシート材を成型ドラムに貼り付け、側縁同士を重ねて接合したシート材の積層体から成るインナーライナーを成型する成型方法であって、前記シート材を成型ドラムの中央部から一方側に貼り付ける第１の貼付工程と、前記貼付したシート材側縁部に、前記他のシート材の側縁部を重ねて接合しつつ成型ドラムの中央部から他方側に貼り付ける第２の貼付工程と、を有し、前記第１及び第２の貼付工程を、前記シート材の接合部が互いに重ならないように前記シート材の前記成型ドラム上の貼り付け位置をずらしながら複数回行うことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたインナーライナーの成型方法において、前記第１及び第２の貼付工程は、成型ドラムを軸方向に移動させて前記シート材を貼り付ける工程であることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載されたインナーライナーの成型方法において、前記シート材の積層数に応じて前記シート材の幅を調整するため前記シート材の少なくとも一方のシート材の側縁部を所定幅で切断するシート材切断工程を有することを特徴とする。
請求項４の発明は、インナーライナーの総幅に対して約半分の幅でかつ所定長さのシート材を成型ドラムに貼り付け、側縁同士を重ねて接合したシート材の積層体から成るインナーライナーを成型する成型装置であって、前記成型ドラムを軸方向に移動する移動手段と、前記移動手段の移動を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、シート材を成型ドラムに貼り付ける際に前記両シート材の接合部が互いに重ならないように積層するため、前記成型ドラムを軸方向に移動制御することを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項４に記載されたインナーライナーの成型装置において、前記シート材の積層数に応じて前記シート材の幅を調整するため前記シート材の少なくとも一方のシート材の側縁部を所定幅で切断する切断手段を有することを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載されたインナーライナーの成型方法又は請求項４又は５に記載されたインナーライナーの成型装置であって、前記接合部は成型されたインナーライナーの中心領域でその全幅の２５％以内の位置にあることを特徴とする。

（作用）
製造するタイヤサイズに応じた長さに切断されかつ、成型するインナーライナーの総幅に対して約半分の幅のシート材を成型ドラム（バンドドラム）の幅方向の一方側に貼り付け、成型ドラムに貼付したシート材の端部同士を重ねて接合する。
次に、成型ドラムをその軸方向に移動させ、シート材を成型ドラムの他方側に貼り付ける。その際、成型ドラム上に既に貼り付けたシート材の側縁部と今回貼り付けられるシート材の側縁とが重なり合うように配置して接合することで、中央部で接合されたインナーライナー層を成型ドラム上に順次必要枚数分積層する。
その際、成型されるインナーライナー層の接合部同士が互いに重ならないようにすると共に、シート材を切断してその幅を順次短縮し、２枚目以降のインナーライナー層の幅を順次減少させて、任意の断面形状を備えたインナーライナーを成型する。

本発明によれば、インナーライナー用のシート材を互いにタイヤ使用時に最も歪みが少ないセンター部分で接合（ジョイント）するため、タイヤの使用時に接合部が剥離するなどの虞がない。また、一対のシート材からなるインナーライナーの接合部同士がセンター領域で互いに重なることがないため、積層によるトータルゲージの増加を抑制することができる。更に、タイヤで必要な幅の約半分のシート幅材料を一種類準備するだけで、任意の断面の積層インナーライナー形状を得ることができる。
従来のインナーライナーの製造では、タイヤ幅に合わせた広幅シートの生産のために巨大なシート材生産設備が必要であるが、本発明は、そのような生産設備を必要としないため低コストで大型或いは超大型のタイヤ用のインナーライナーの製造が可能である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るインナーライナー成型装置を概略的に示す平面図であり、図１Ａは第１の貼付工程、図１Ｂは第２の貼付工程における上記インナーライナー成型装置の配置を示す。
インナーライナーの成型ドラム（バンドドラム）１０は、回転駆動装置２０の回転軸２２に一体に取り付けられ同駆動装置２０に片持ち状に支持されている。回転駆動装置２０は、例えば床面上に敷設した２条のレール１５上で往復動自在な移動台２５に取り付けられている。この移動台２５は内蔵するステッピングモータなどの任意の往復駆動機構（図示せず）によって往復駆動される。３０は上記駆動機構の往復動を制御するための駆動制御装置である。
バンドドラム１０は、移動台２５と共に制御装置３０で制御されて上記レール１５上でインナーライナー成型作業に合わせて往復駆動される。

４０はインナーライナー用のシート材３の供給装置であって、バンドドラム１０上に、製造するタイヤサイズに合わせた長さに切断されたインナーライナー用シート材３を成型ドラムであるバンドドラム１０上に供給する。

この供給装置４０には、例えばロール状に巻かれたインナーライナー用シート材３を搭載しており、このシート材３をタイヤサイズに合わせた所定の長さに切断する切断手段（図示せず）と共に、後述する上記シート材３の幅を調整するために上記シート材３の任意の部分を長手方向に任意の幅で切断する切断機構であるカッター４２が付設されている。

図２は、制御装置３０の構成を概略的に示すブロック図である。 制御装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１と、移動台２５の移動制御用プログラム等を格納したＲＯＭ（Read Only Memory）３２、制御のための一時的なデータの記憶などを行うＲＡＭ（Random Access Memory）３３、及びデータの入力等を行う入力手段３４、入力画面の表示や入力データの確認などを行う表示手段３５とからなる。

以上の構成において、前記インナーライナー成型用シート材３をバンドドラム１０に貼り付けるため、まず、バンドドラム１０を移動台２５により上記シート材３の貼り付け位置に位置決めする（図１Ａ参照）。
次に、供給装置４０から供給される、インナーライナー成型幅に対して約半分の幅のシート材３をバンドドラム１０上に引き出し、バンドドラム１０上の長手方向中央部から一方端部側、図中左端部側に貼り付ける。
その状態でバンドドラム１０を略１回転させて停止し、バンドドラム１０に貼り付けたシート材３の端部同士を接合する。

次に、移動台２５を駆動してバンドドラム１０をその軸方向（図１中で左方向）に移動させ、上記シート材供給装置４０がバンドドラム１０の略中央から図中右側の位置、つまりシート材３が貼り付けられていないバンドドラム１０に対応する位置に位置決めされる。その位置で再度所定の長さに切断された上記シート材３を供給装置４０から引き出してバンドドラム１０上に貼り付ける（図１Ｂ参照）。
その際、シート材３のバンドドラム１０の中央側の側端部を、バンドドラム１０上に既に貼り付けられたシート材３の側縁部に若干重ねてバンドドラム１０に貼り付ける。この状態でバンドドラム１０を略１回転させることで略中央部で接合されたインナーライナー層Ｌが成型される。

以上のようにして、一つのインナーライナー層Ｌがバンドドラム１０上で成型されると、続いて、制御装置３０は、移動台２５したがってバンドドラム１０を逆方向（図１Ｂで右方向）に移動させて元の位置に戻す。
その際、そのまま元の位置に戻して再度シート材３をバンドドラム１０上に貼り付けてインナーライナー層を成型する作業を繰り返すと、各インナーライナー層間で接合位置が一致するため、そのままインナーライナーの積層作業を続けると成型されるインナーライナーの中央部ゲージだけが厚くなり製品タイヤの性能劣化を招く。

そこで、本実施形態ではこれを回避するために、バンドドラム１０の供給装置４０に対する位置決め位置を少しづつずらして、下側のインナーライナー層Ｌの接合部５と重ならないようにする。
また、インナーライナー層Ｌの幅は、積層を重ねる毎にその幅寸法を短縮して、積層された断面が台形になるようにする。
そのため、前記接合される両シート材３のうち少なくとも一方のシート材３をバンドドラム１０上に貼り付けるに先立って、切断手段であるカッター４２によりその両側部を所定の幅で切断してバンドドラム１０に貼り付ける。その幅を任意に調整することでインナーライナーの断面形状を任意の形状にすることができる。
以上のようにして、インナーライナーをベルトドラム１０上に積層成型する。

図３は、以上のようにしてベルトドラム１０上にシート材３を積層したインナーライナー１を示す。図３Ａはベルトドラム１０上に積層したインナーライナー１を、図３Ｂはその断面を示す。
インナーライナー１の接合部５は、図３Ｂに示すようにインナーライナー層Ｌ１〜Ｌ４間で互いに所定間隔ずらして配置されている。
また、その断面形状（ここでは台形）は、それぞれインナーライナー層Ｌ１〜Ｌ４でその幅が異なるように上記カッター４２でその図示左側シート材３の両側部を所定の幅で切り落とし、他方、右側のシート材３は切断しないでそのままの幅にしている。つまり、専ら左側のシート材３の幅調整のみで任意の断面形状を得ている。勿論、両側のシート材３の側縁を所定幅に切断してもよい。

次に、図３に示す断面形状のインナーライナーを成型するための制御装置３０によるバンドドラム１０の移動制御の手順を説明する。
なお、以下で説明する制御装置３０によるバンドドラム１０の移動制御は全てバンドドラム１０の回転駆動装置２０を支持する移動台２５の駆動装置（図示せず）を駆動することにより、移動台２５を床に敷設したレール１５上を走行させることによって行う。

制御装置３０は、バンドドラム１０の図１におけるその中心位置から左側の位置が上記供給装置４０に対向するように、バンドドラム１０を位置決めする（図１Ａ参照）。この位置でインナーライナー用のシート材３をバンドドラム１０上に貼り付けた後、バンドドラム１０の上記中心から反対側、即ち右側の位置が上記供給装置４０に対向する第２の貼付位置に位置決めする（図１Ｂ参照）。ここで、第１貼付位置と第２の貼付位置間の距離、すなわちバンドドラム１０の移動距離は、第１の位置で貼り付けたシート材３の幅よりも、上記側縁同士の接合代部ｂだけ短く設定される。即ち、シート材３の幅をａとするとき移動距離はａ−ｂである。

上記第２の貼付位置におけるシート材３の貼付が終了した後、バンドドラム１０を再びその中心から左側部分を上記供給装置４０に対向する第３の貼付位置に位置決めする。その際のバンドドラム１０の移動距離をａ−ｂにすることで、第３の貼付位置の中心を上記第１の貼付位置の中心に一致させる。この第３の貼付位置において、前回と同様にシート材３を貼り付けるが、ここで貼り付けるシート材３は、貼り付ける前にその両側縁部が上記カッター４２により所定の幅ｃだけ切り落とされている。

第３の貼付が終了した後、再び、バンドドラム１０を、その長手方向中心から右側の位置が上記供給装置４０に対向する第４の貼付位置に位置決めする。ここで、第３の貼付位置と第４の貼付位置間の距離をａ−（ｂ＋ｃ）とする、すなわち、バンドドラム１０の移動ストロークを、第１の位置で貼り付けたシート材３の幅よりも（上記所定の幅）ｃ＋（上記接合代分）ｂだけ短く設定する。

上記第４の貼付位置におけるシート材３の貼付が終了した後、バンドドラム１０を再びその中心から左側部分を上記供給装置４０に対向する第５の貼付位置に位置決めする。その際のバンドドラムの移動距離をａ−（ｂ＋ｃ）にして、第５の貼付位置の中心を上記第１の貼付位置の中心に一致さる。この第５の貼付位置において、前回と同様にシート材３を貼り付けるが、シート材３は、上記カッター４２により貼り付ける前にその両端部を所定の幅２ｃ（ｃ×２）だけ切断する。

以下同様に、図１のシート材３の切断幅を順次所定量づつ増大させながらバンドドラム１０のストロークを調整して必要枚数のシート材３の貼付を行い、図３Ｂに示すような断面台形のインナーライナー１が成型される。
ここで、上記切断幅を変更することで、その断面形状を任意に変更可能である。本実施形態では、切断幅と重ね代を上記入力手段３４で入力することで、上記制御装置３０のＣＰＵ３１はバンドドラム１０のストロークを算出し、その値に基づいて上記往復駆動手段を制御する。

インナーライナー１を上記のように成型すると、重ね代の幅やインナーライナー層Ｌの層数により、前記接合部５の領域が成型されるインナーライナー１の全幅に沿って中心のまわりで広く分布するようになる。
ここで、その接合部５の領域がインナーライナーの全幅の２５％を越えると、タイヤの使用中に歪みによる悪影響が出る可能性があるので、２５％以内に収まるようにすることが望ましい。

本発明に係るインナーライナー成型装置を概略的に示す平面図である。 制御装置３０の構成を概略的に示すブロック図である。 ベルトドラム上に積層したインナーライナーを示し、図３Ａはベルトドラム上に積層したインナーライナーを、図３Ｂはその断面を示す。 従来のベルトドラム上に積層したインナーライナーを示し、図４Ａはベルトドラム上に積層したインナーライナーを、図４Ｂはその断面を示す。

符号の説明

１・・・インナーライナー、３・・・（インナーライナー用）シート材、５・・・接合部、１０・・・成型ドラム（バンドドラム）、１５・・・レール、２０・・・回転駆動装置、２５・・・移動台、３０・・・制御装置、４０・・・供給装置。

Claims (6)

1. インナーライナーの総幅に対して約半分の幅でかつ所定長さのシート材を成型ドラムに貼り付け、側縁同士を重ねて接合したシート材の積層体から成るインナーライナーを成型する成型方法であって、
   前記シート材を成型ドラムの中央部から一方側に貼り付ける第１の貼付工程と、
   前記貼付したシート材側縁部に、前記他のシート材の側縁部を重ねて接合しつつ成型ドラムの中央部から他方側に貼り付ける第２の貼付工程と、を有し、
   前記第１及び第２の貼付工程を、前記シート材の接合部が互いに重ならないように前記シート材の前記成型ドラム上の貼り付け位置をずらしながら複数回行うことを特徴とするインナーライナーの成型方法。
2. 請求項１に記載されたインナーライナーの成型方法において、
   前記第１及び第２の貼付工程は、成型ドラムを軸方向に移動させて前記シート材を貼り付ける工程であることを特徴とするインナーライナーの成型方法。
3. 請求項１又は２に記載されたインナーライナーの成型方法において、
   前記シート材の積層数に応じて前記シート材の幅を調整するため前記シート材の少なくとも一方のシート材の側縁部を所定幅で切断するシート材切断工程を有することを特徴とするインナーライナーの成型方法。
4. インナーライナーの総幅に対して約半分の幅でかつ所定長さのシート材を成型ドラムに貼り付け、側縁同士を重ねて接合したシート材の積層体から成るインナーライナーを成型する成型装置であって、
   前記成型ドラムを軸方向に移動する移動手段と、
   前記移動手段の移動を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、シート材を成型ドラムに貼り付ける際に前記両シート材の接合部が互いに重ならないように積層するため、前記成型ドラムを軸方向に移動制御することを特徴とするインナーライナーの成型装置。
5. 請求項４に記載されたインナーライナーの成型装置において
   前記シート材の積層数に応じて前記シート材の幅を調整するため前記シート材の少なくとも一方のシート材の側縁部を所定幅で切断する切断手段を有することを特徴とするインナーライナーの成型装置。
6. 前記接合部は成型されたインナーライナーの中心領域でその全幅の２５％以内の位置にあることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載されたインナーライナーの成型方法又は請求項４又は５に記載されたインナーライナーの成型装置。

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