JP2008279639A - タイヤの成型方法及び成型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの金属部材をゴム被覆することなく、そのままの状態で生タイヤに固定して成型できるようにする。
【解決手段】生タイヤＧにみたてたマグネット円盤１０上に、タイヤの取付位置に対応させて磁力吸着されるようゴム被覆しない金属ワイヤ、例えばスチールワイヤ２０をループ状に成型したビードワイヤ２２を成型し、成型した前記ビードワイヤ２２と生タイヤＧとをそれぞれの同心状にして、圧着させて成型品を転写し、転写後にマグネット円盤１０を生タイヤＧから外す。
【選択図】 図１

Description

本発明は、予め磁力盤上で成型した金属材料をタイヤに転写成型するタイヤの成型方法及び成型装置に関する。

タイヤの成型においては、例えば、生タイヤにタイヤ構成部材を貼り付けて、これを加硫金型内に収納して加硫することが行われている。このタイヤの構成部材のうち金属製の構成部材、例えばスチール製のプライコードやビードワイヤ素線（単体）を取り扱う場合、これらを固定しかつ生タイヤに取付成型するために、これら金属部材にゴムを圧着してそのゴムの粘着力を利用して固定及び成型を行っている。

しかしながら、金属素線（単体）を生タイヤに取り付けるためにゴム材を用いると、当然のことながらゴム材のコストが掛かるが、それだけではなく以下のような問題が生じる。即ち、
使用するゴム材の粘着性のバラツキにより、得られる金属部材の保持力（固定力）にバラツキが出るだけではなく、その保持力の絶対値は低く、ゴム練り条件や性能の経時変化などによる性能劣化の問題がある。ゴム材の被覆に当たっては、金属素線にゴム片を圧着するため、その圧着時の変形で位置決め精度が悪くなるという問題もある。
また、ゴムを被覆した金属部材は、ゴムを下地として成型可能な場所でのみ適用可能であるため、成型の自由度が制限され、さらに、一旦取り付けた金属部材が外れた場合には、ゴム材による固定力が著しく低下するため、一旦浮くと再度固定することができないという問題もある。

本発明は、従来のプライコード単体の植え込みやビードワイヤ単体等の金属部材を固定して成型する場合における上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、従来のように取付のために粘着性のゴムを用いずに、プライコードやワイヤ（単体）などの金属部材の固定と成型を行うえるようにすることである。

請求項１の発明はタイヤの成型方法であって、磁力盤上に生タイヤの取付位置に対応させて磁力吸着される金属部材を成型する工程と、前記成型された金属部材を生タイヤに一体化する工程と、前記一体化後に磁力盤をタイヤから分離する工程と、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の成型方法において、成型された金属部材を生タイヤに一体化する工程は、生タイヤのゴムに前記金属部材を圧着す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に記載されたタイヤの成型方法において、磁力盤上にタイヤの取付位置に対応させて磁力吸着される金属部材を成型する工程は、磁力盤上にビードワイヤを成型する工程であることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１に記載されたタイヤの成型方法において、磁力盤上に生タイヤの取付位置に対応させて磁力吸着される金属部材を成型する工程は、生タイヤの周りに配置した複数の金属ワイヤの端部近傍を磁力盤上に固定する工程と、前記端部近傍にビードコアを配置する工程と、該ビードコアの周りで前記端部を折り返すカーカスプライの成型工程であることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載されたタイヤの成型方法において、前記磁力盤の磁気を消去する工程を有することを特徴とする。
請求項６の発明はタイヤの成型装置であって、生タイヤと、生タイヤ支持体と、磁力盤と、前記磁力盤上に成型された磁力吸着可能な金属部材と、前記金属部材を生タイヤに一体化する手段を有することを特徴とする。

（作用）
タイヤを構成する金属部材を生タイヤへ取り付けるため、従来は金属部材に粘着性を持たせるためにゴム材を圧着していたが、本願発明では、金属材料の磁気吸着性を利用して、磁力盤上で成型した金属部材を生タイヤに適用して、転写成型することで金属材料の成型加工を容易にした。

本発明では、生タイヤへの金属部材の固定と成型を、磁力手段、例えば円盤状のマグネットを用いて行うことで、従来のゴムを圧着してそのゴムの粘着力で固定及び成型を行う場合に比して、タイヤの設計の自由度や工程設計の自由度が向上する。また、ゴム材を用いた場合のように、粘着性のバラツキによる保持力のバラツキや、練り条件や経時変化などの問題がなく、常に一定の保持力で保持して成型できるため、製品タイヤの品質が向上する。また、固定のためにゴム材を用いないために、タイヤの軽量化やコストダウンを計ることができる。

本発明のタイヤ部材の固定及び成型を、一実施形態を示す図面を参照して説明する。
図１は、マグネット円盤１０を用いるビードワイヤの転写成型を行うための成型装置の斜視図である。ここで、転写成型とは、一旦マグネット円盤などのマグネット上に成型して磁力保持した金属材料の成型体を、生タイヤに移設することをいう。

図１Ａは、例えば成型ドラム１５上に成型された生タイヤＧを示す斜視図である。また、図１Ｂは、上記生タイヤよりもやや小径のマグネット円盤１０の斜視図であり、生タイヤＧの側面に対応した側面を有している。上記マグネット円盤１０上には、磁力吸着可能なスチールなどの金属ワイヤ、ここでは図示しない供給部のワイヤループから巻き戻した金属ワイヤ（スチールワイヤ）２０を、適宜の手段でループ状に成型したビードワイヤ２２を備えている。ビードワイヤ２２は、マグネット円盤１０上に磁力で保持されており、生タイヤＧのビードワイヤ取り付け位置に対応して位置決めされている。

したがって、上記ビードワイヤ２２を吸着保持したマグネット円盤１０を、図１Ａに示す、生タイヤＧに合わせして当接すると、マグネット円盤１０上に成型したビードワイヤ２２の位置は、生タイヤＧの本来のビードワイヤ取付位置に自動的に位置決めされる。
その状態で、マグネット円盤１０と生タイヤＧを図示しない固定手段で固定して加圧成型又は加硫により圧着して両者を一体化する。

本実施形態では、このようにマグネット円盤１０上に予めスチール素線などの金属部材を成型しておくことで、成型体はマグネット円盤１０の磁力で固定され、しかも、その保持力が常に一定でかつゴムの粘性を用いた場合に比して強力であるため、成型体が転写時に外れて変形したり、位置精度が低下することがなく、精度よく転写成型することができる。
とくに、上述のように、マグネット円盤１０上に、上記金属部材を成型する場合、マグネット円盤１０を生タイヤＧに見立てて、生タイヤに取り付けるべき位置に対応させて、金属部材の成型体を固定しておくため、生タイヤＧとマグネット円盤１０とのセンターを合わせるだけで成型体の取付位置を容易かつ正確に位置決めすることができる。

本実施形態によれば、上記のように金属部材を、ゴム材を要することなく、しかも高精度で生タイヤに取り付けることができる。また、それに加えて、マグネット円盤１０は、転写成型終了時には取り外すことができるためそのまま繰り返し使用可能であり、金属素材にゴム材を圧着する手間も省けるから、従来のゴム材を使用する場合に比して大きなコスト低減効果が期待できる。

図２は、マグネット円盤１０上に成型したスチールワイヤ２０（ビードワイヤ２２）を生タイヤＧに転写する原理を説明するための模式的断面図である。
図２Ａは、図１Ｂの状態、即ち、図示しない供給部から繰り出されたスチールワイヤ２０を、ここではマグネット円盤１０上に複数巻のビードワイヤ２２に成型して、このビードワイヤ２２を生タイヤＧ等のゴム材に押し当てた状態を示す。その状態で加圧成型又は加硫を行うと、図２Ｂに示すように、生タイヤＧ側のゴムが流動してビードワイヤ２２の隙間に入り込み両者が一体化する。一体化した後に、マグネット円盤１０をタイヤから外す。

以上は、マグネット円盤１０上で成型した金属成型体を吸着固定したマグネット円盤１０を、そのまま生タイヤＧに押し当てて転写する転写工程について説明したが、マグネットはこれに限らず、以下のように使用することもできる。

次に、他のマグネット円盤１２の張力を利用した別の実施形態について説明する。
図３は、複数のゴム材を圧着していない金属素線（単体）からなるカーカスプライ３０の成型過程を説明する図である。
図３Ａは、生タイヤＧにカーカスプライ３０を構成する複数の例えばスチール製のプライコード（金属素線）３２を配置した状態を示す断面図である。プライコード３２の両端部は、図示のように塑性変形しておらずフリーの状態にある。
このプライコード３２は、生タイヤＧ上に複数本配置されてトロイダル状のカーカスに成型される。
なお、２４は環状補強体であるが、本実施形態とは直接関係がないので説明を省略する。

次に、ビードコア２５をスチール製のプライコード３２のタイヤ外側から当接して押し込み、同時にプライコード３２のタイヤ内側からマグネット円盤１２の周面を当ててプライコード３２、つまりカーカスプライ３０の内径側をロック（位置固定）する。図２Ｂはこの状態を示す断面図である。

続いて、図３Ｃに示すように、カーカスプライ３０の各プライコード３２の端部を任意の折り返し手段４０を用いてタイヤの外側方向に折り返すことでカーカスプライ３０の端部を拡張する。
最後に、前記プライコード３２をマグネット円盤１２で固定した状態で、カーカスプライ３０（プライコード３２）の折り返し端を押圧手段４２でビードコア２５上に押しつけその周りに固定する。この状態では、マグネット円盤１２はプライコード３２を固定するとともに、長手方向に引っ張って弛みを防止する作用を行う。その状態で、例えば、サイドゴムなど他のタイヤ構成要素を貼り付けて、生タイヤＧを成型する。生タイヤ成形後に上記マグネット円盤１２を生タイヤＧから外す。
なお、成型された生タイヤＧを加硫型（図示せず）内に収容して加硫する。

図４は、使用するマグネット円盤の極配置例を示す。
図４Ａは、図示左側の面がＮ極、その反対側面がＳ極である。図４Ｂはこれと極性が逆で、図示左側の面がＳ極、その反対側面がＮ極である。更に、図４Ｃは、マグネット円盤が扇形の複数（図示例では８個）の小マグネットＭの分割マグネットからなるマグネット円盤を示す。このマグネット円盤は複数、ここでは８個の小マグネットＭからなるから、一体に製造するものよりも低コストで製造できる利点がある。

以上で説明したマグネットは永久磁石であっても、或いは電磁石であってもよい。また、磁力を常に保持するタイプであっても、或いは磁力を消去する手段を備えたタイプのいずれでもよい。
磁力を消去する手段を備えたタイプには、電磁石の場合は誘導コイル中の電流を遮断するタイプが、また、永久磁石の場合は、永久磁石同士を相対移動自在にして、互いに磁力を打ち消し合う位置と、磁力を強化する位置との間で移動可能な部材を設けるタイプか、誘導コイルを設け、その電流を制御することにより永久磁石で発生する磁力を打ち消すタイプがある。

成型に使用するマグネット円盤１０の磁力を消去可能にすることで、上記マグネット円盤１０上に成型されたビードワイヤ２２の転写後にマグネット円盤１０からマグネットを外したり、或いは上記プライコード３２からマグネット円盤１２を外したりすることが楽にできる。

マグネット円盤を用いてスチール製のビードワイヤを生タイヤに転写成型する転写成型装置の斜視図である。 上記ビードワイヤを生タイヤに一体化する場合の固定原理を説明する断面図である。 複数の金属素線からなるカーカスプライの成型過程を説明する図である。 使用するマグネット円盤の極配置例を示す。

符号の説明

１０，１２・・・マグネット円盤、２０・・・スチールワイヤ、２２・・・ビードワイヤ（環状補強体）、２５・・・ビードコア、３０・・・カーカスプライ、３２・・・プライコード、４０・・・折り返し手段、４２・・・押圧手段。

Claims (6)

1. 磁力盤上に生タイヤの取付位置に対応させて磁力吸着される金属部材を成型する工程と、
   前記成型された金属部材を生タイヤに一体化する工程と、
   前記一体化後に磁力盤をタイヤから分離する工程と、
   を有することを特徴とするタイヤの成型方法。
2. 請求項１に記載されたタイヤの成型方法において、
   成型された金属部材を生タイヤに一体化する工程は、生タイヤのゴムに前記金属部材を圧着する工程であることを特徴とするタイヤの成型方法。
3. 請求項１又は２に記載されたタイヤの成型方法において、
   磁力盤上にタイヤの取付位置に対応させて磁力吸着される金属部材を成型する工程は、磁力盤上にビードワイヤを成型する工程であることを特徴とするタイヤの成型方法。
4. 請求項１に記載されたタイヤの成型方法において、
   磁力盤上に生タイヤの取付位置に対応させて磁力吸着される金属部材を成型する工程は、生タイヤの周りに配置した複数の金属ワイヤの端部近傍を磁力盤上に固定する工程と、前記端部近傍にビードコアを配置する工程と、該ビードコアの周りで前記端部を折り返すカーカスプライの成型工程であることを特徴とするタイヤの成型方法。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載されたタイヤの成型方法において、
   前記磁力盤の磁気を消去する工程を有することを特徴とするタイヤの成型方法。
6. 生タイヤと、生タイヤ支持体と、磁力盤と、前記磁力盤上に成型された磁力吸着可能な金属部材と、前記金属部材と生タイヤとを一体化する手段を有することを特徴とするタイヤの成型装置。

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