JP2009090571A - 未加硫タイヤの製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リム装着時にリムとの間にそれぞれ独立したタイヤ気室をタイヤ幅方向に複数有する空気入りタイヤ用の未加硫タイヤを高精度で量産可能とする製造装置及び製造方法を提供する。
【解決手段】リム装着時にリムとの間にそれぞれ独立したタイヤ気室をタイヤ幅方向に複数有する空気入りタイヤ用の未加硫タイヤの製造装置１は、第１及び第２のタイヤ構成部材が巻き付けられる拡縮可能な成型ドラム２と、内側ビード部に埋設される第１のビードコア部材８を第１タイヤ構成部材上の所定位置に配置する第１のビードコア搬送手段４と、外側ビード部に埋設される第２のビードコア部材１４を第２タイヤ構成部材上の所定位置に配置する第２のビードコア搬送手段５と、成型ドラム２の幅方向外側に配設されており、タイヤ構成部材の両幅端部を径方向外側に向かって折り返す折り返し手段３とを具える。
【選択図】図５

Description

この発明は、ビードコアを埋設してなる左右一対の外側ビード部と、これら外側ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部と、一対のサイドウォール部のそれぞれのタイヤ径方向外側端を連結するトレッド部と、一対の外側ビード部の間に外側ビード部とはタイヤ幅方向に離間して設けられ、サイドウォール部及びトレッド部の少なくとも一方のタイヤ内面側からタイヤ径方向内側に延び、タイヤ径方向内側端にビードコアを埋設してなる内側ビード部を有すると共に、リムに装着したときにリムとの間にそれぞれ独立したタイヤ気室をタイヤ幅方向に複数形成する少なくとも１つの隔壁とを具える空気入りタイヤ用の未加硫タイヤを製造する装置及び方法に関する。

従来の空気入りタイヤは、タイヤをリムに装着した場合に内部に画定される空間（気室）は１室である。このため、タイヤが釘等の異物を踏んだり、縁石に擦れたりして損傷した場合に、内圧が低下して走行の継続が困難になるという問題があった。

また、冬季にカーブの連続する山道を走行する際には、所々に氷雪路面が存在する状況があり、タイヤ気室が１室の従来タイヤでは、内圧を低下させて接地面積を増加させることでグリップ性能を確保することができるが、これは一方でタイヤ剛性の低下を伴い、操縦安定性が損なわれるという問題があった。

さらに、凹凸の大きな未舗装路で連続するカーブを走行する状況下で、タイヤ気室が１室の従来タイヤでは、内圧を低下させてタイヤの縦方向剛性を低下させることで振動乗心地性能の向上を図ることができるが、これは一方でタイヤの横方向剛性及び前後方向剛性の低下を伴い、やはり操縦安定性が損なわれるという問題があった。

これらの問題点を解決するため、例えば特許文献１及び２には、タイヤ内側に隔壁を形成することによって、リムに装着したときにリムとの間にそれぞれ独立したタイヤ気室をタイヤ幅方向に複数形成する空気入りタイヤが記載されている。

これらのタイヤでは、損傷により何れかのタイヤ気室の内圧が低下しても、他のタイヤ気室が荷重を支持するので、若干の操縦安定性と振動乗心地性の低下は伴うが、安全に走行を継続することができる。しかも、路面の状況に応じて、各気室の内圧を変えることで所望の性能を得ることが容易にできる。例えば、タイヤ幅方向内側のタイヤ気室の内圧を低く、タイヤ幅方向外側のタイヤ気室の内圧を高く設定すると、タイヤ縦方向の剛性が低下すると共に接地面積が増加するので、悪路走行時のグリップ性と振動乗心地性を確保しながら、タイヤ横方向及び前後方向の剛性を保持又は向上することができるので、悪路走行時の振動乗心地性及び操縦安定性を確保することができる。

特開２００３−３９９１４号公報 特開２００５−２１９７２９号公報

このように、特許文献１及び２に記載されたような複数のタイヤ気室を持つタイヤは、性能面では優れているものの、その製造は非常に複雑であり、従来のタイヤのような成型ドラムを用いた量産が困難であった。

したがって、この発明は、これらの問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、リム装着時にリムとの間にそれぞれ独立したタイヤ気室をタイヤ幅方向に複数有する空気入りタイヤ用の未加硫タイヤを高精度で量産可能とする製造装置及び製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、この発明に従う未加硫タイヤの製造装置は、ビードコアを埋設してなる左右一対の外側ビード部と、これら外側ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部のそれぞれのタイヤ径方向外側端を連結するトレッド部と、前記一対の外側ビード部の間に前記外側ビード部とはタイヤ幅方向に離間して設けられ、前記サイドウォール部及び前記トレッド部の少なくとも一方のタイヤ内面側からタイヤ径方向内側に延び、タイヤ径方向内側端にビードコアを埋設してなる内側ビード部を有すると共に、リムに装着したときにリムとの間にそれぞれ独立したタイヤ気室をタイヤ幅方向に複数形成する少なくとも１つの隔壁とを具える空気入りタイヤ用の未加硫タイヤの製造装置において、第１及び第２のタイヤ構成部材が巻き付けられる拡縮可能な成型ドラムと、前記内側ビード部に埋設される第１のビードコア部材を前記第１タイヤ構成部材上の所定位置に配置する第１のビードコア搬送手段と、前記外側ビード部に埋設される第２のビードコア部材を前記第２タイヤ構成部材上の所定位置に配置する第２のビードコア搬送手段と、前記成型ドラムの幅方向外側に配設されており、前記タイヤ構成部材の両幅端部を径方向外側に向かって折り返す折り返し手段とを具えることを特徴とする。この装置によれば、成型ドラム上にインナーライナ部材、カーカスプライ部材等の第１のタイヤ構成部材を順次に巻き付け、次いで成型ドラムを拡径させ、形成された段差部分に第１のビードコア部材を配置できるので、第１ビードコア部材の第１タイヤ構成部材上の位置決め精度が高く、同様に第２ビードコア部材の第２タイヤ構成部材上の位置決め精度も高く、また、タイヤ構成部材の両幅端部を、従来の空気入りタイヤ製造装置と同様にして容易に折り返すことができる。したがって、前記のような複数のタイヤ気室を持つ未加硫タイヤを、単一のタイヤ気室を持つ従来の空気入りタイヤと同様に高い精度で量産することが可能となる。

また、この発明に従う未加硫タイヤの製造方法は、ビードコアを埋設してなる左右一対の外側ビード部と、これら外側ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部のそれぞれのタイヤ径方向外側端を連結するトレッド部と、前記一対の外側ビード部の間に前記外側ビード部とはタイヤ幅方向に離間して設けられ、前記サイドウォール部及び前記トレッド部の少なくとも一方のタイヤ内面側からタイヤ径方向内側に延び、タイヤ径方向内側端にビードコアを埋設してなる内側ビード部を有すると共に、リムに装着したときにリムとの間にそれぞれ独立したタイヤ気室をタイヤ幅方向に複数形成する少なくとも１つの隔壁とを具える空気入りタイヤ用の未加硫タイヤの製造方法において、第１のタイヤ構成部材を成型ドラム上に配置する工程と、前記成型ドラムを拡径するとともに、前記第１タイヤ構成部材上の所定位置に一対のリング状の第１のビードコア部材を配置する工程と、前記第１タイヤ構成部材の両幅端部を、前記第１ビードコア部材の周りで径方向外側に向かって折り返す工程と、第２のタイヤ構成部材を前記折り返した第１タイヤ構成部材上に配置する工程と、前記第２タイヤ構成部材上の所定位置に一対のリング状の第２のビードコア部材を配置する工程と、前記第２タイヤ構成部材の両幅端部を、前記第２ビードコア部材の周りで径方向外側に向かって折り返す工程を含むことを特徴とする。この方法によれば、成型ドラム上にインナーライナ部材、カーカスプライ部材等の第１のタイヤ構成部材を順次に巻き付け、次いで成型ドラムを拡径させ、形成された段差部分に第１のビードコア部材を配置できるので、第１ビードコア部材の第１タイヤ構成部材上の位置決め精度が高く、同様に第２ビードコア部材の第２タイヤ構成部材上の位置決め精度も高く、また、タイヤ構成部材の両幅端部を、従来の空気入りタイヤ製造装置と同様にして容易に折り返すことができる。したがって、前記のような複数のタイヤ気室を持つ未加硫タイヤを、単一のタイヤ気室を持つ従来の空気入りタイヤと同様に高い精度で量産することが可能となる。

かかる製造方法においては、第２タイヤ構成部材の両幅端部を折り返す工程に続いて、第１及び第２タイヤ構成部材の、第１及び第２ビードコア部材に挟まれた区間を径方向外側に向かってトロイド状に膨らませ、トロイド状に膨らんだ第２タイヤ構成部材の外周上にトレッド構成部材を配置する工程をさらに含む、いわゆるトレッドオンサイド製法を採用してもよく、あるいは、第２タイヤ構成部材の両幅端部を折り返す工程に先立ち、第１及び第２タイヤ構成部材の、第１及び第２ビードコア部材に挟まれた区間を径方向外側に向かってトロイド状に膨らませ、トロイド状に膨らんだ第２タイヤ構成部材の外周上にトレッド構成部材を配置する工程をさらに含む、いわゆるサイドオントレッド製法を採用してもよい。

また、かかる製造方法において、第２タイヤ構成部材を配置する工程は、第２構成部材の間に密着防止手段を配置することを含むことが好ましい。

さらに、かかる製造方法において、第１ビードコア部材の内径は第２ビードコア部材の内径と異なることが好ましい。

この発明によれば、リム装着時にリムとの間にそれぞれ独立したタイヤ気室をタイヤ幅方向に複数有する空気入りタイヤを、単一のタイヤ気室を持つ従来の空気入りタイヤと同様に高精度で量産可能とすることが可能となる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う代表的な未加硫タイヤの製造装置の要部を概略的に表す側断面を示しており、図２〜７は、かかる製造装置を用いた未加硫タイヤの種々の製造段階を示している。

図１に示す製造装置１は、拡縮可能な成型ドラム２と、成型ドラム２の幅方向外側に配設された折り返し手段としてのブラダ３とを有する。さらに、この製造装置１には、図２に示すような、第１のビードコア搬送手段４と、図５に示すような、第２のビードコア搬送手段５が設けられている。

成型ドラム２ブラダ３は、従来の未加硫タイヤの製造装置に用いられるものと同様の構成のものを用いることができる。また、折り返し手段はブラダに限定されず、例えば、先端にローラを有し、機械的に駆動されてタイヤ構成部材の幅端部を膨張したタイヤ構成部材上に押し付ける押圧ローラとしてもよい。なお、図示の実施形態では、ブラダ３は成型ドラム２と同心軸線上に配置されているが、タイヤ構成部材の折り返しを妨げない限りは、かかる配置に限定されない。

次に、かかる製造装置を用いて未加硫タイヤを製造する方法について説明する。

まず、タイヤ成型ドラム２の上に、図示しない巻き付けサーバより供給される、製品タイヤのサイズに応じて予め寸断されたインナーライナ部材６とカーカスプライ部材７とからなる第１のタイヤ構成部材を巻き付け、円筒状に形成する。次いで、図２に示すように、成型ドラム２を拡径し、成型ドラム２とブラダ３の間に段差を形成する。そして、第１のビードコア搬送手段４を用いて、この段差部分に、一対のリング状の第１ビードコア部材８とビードフィラー部材９を配置する。なお、ビードフィラー部材９は、製品タイヤに要求される性能に応じて適宜に変形又は省略することができる。また第１ビードコア搬送手段４は、例えば電磁石又は真空吸引を用いてビードコア部材を吸着したり、直接ビードコア部材を半径方向内側から把持したりして搬送する。第１タイヤ構成部材は粘着性を有しているため、搬送された第１ビードコア部材８は、その位置が固定される。このように、成型ドラム２とブラダ３の間に形成された段差部分へ第１ビードコア部材８が配設されるので、第１タイヤ構成部材上における第１ビードコア部材の位置決めが容易となり、成型された未加硫タイヤの寸法誤差が小さくなり、高精度での成型が可能となる。

次いで、図３に示すように、ブラダ３を膨張させ、成型ドラム２の左右に設けた押圧手段１０によりブラダ３を幅方向外側から内側に向かって押圧することで、第１タイヤ構成部材の両幅端部１１を第１ビードコア８の周りで径方向外側に折り返す。

そして、押圧手段１０を退避させ、ブラダ３を収縮させた後に、図４に示すように、折り返した第１タイヤ構成部材の上に、図示しない巻き付けサーバより供給される、製品タイヤのサイズに応じて予め寸断されたインナーライナ部材１２とカーカスプライ部材１３とからなる第２のタイヤ構成部材を巻き付け、円筒状に形成する。インナーライナ部材１２は、製品タイヤにおいて内側ビード部と外側ビード部の間に画定される気室内に空気を封入するためのものであり、図示のように、折り曲げた状態で配設される。

その後、第２のビードコア搬送手段５を用いて、第１タイヤ構成部材の外形に対応して第２タイヤ構成部材に形成された段差部分の幅方向外側に、一対のリング状の第２ビードコア部材１４とビードフィラー部材１５を配置する。なお、ビードフィラー部材１５は、製品タイヤに要求される性能に応じて適宜に変形又は省略することができる。また第２ビードコア搬送手段５は、第１ビードコア搬送手段４と同様に、例えば電磁石又は真空吸引を用いたり、直接半径方向内側から把持したりしてビードコア部材を吸着する。このように、第２タイヤ構成部材上に形成された段差部分へ第２ビードコア部材１４が配設されるので、第２タイヤ構成部材上における第２ビードコア部材の位置決めが容易となり、成型された未加硫タイヤの寸法誤差が小さくなり、高精度での成型が可能となる

次いで、図６に示すように、ブラダ３を膨張させ、成型ドラム２の左右に設けた押圧手段１０によりブラダ３を幅方向外側から内側に向かって押圧することで、第２タイヤ構成部材の両幅端部１６を第２ビードコア１４の周りで径方向外側に折り返す。そして、押圧手段１０を退避させ、ブラダ３を収縮させると、第１及び第２のビードコア部材の周りにそれぞれ第１及び第２のタイヤ構成部材が折り返される。この後にサイドウォール部材１８を所定の位置に貼り付けると、、図７に示すような生ケース１７が得られる。

この生ケース１７の外周上に、ベルトトレッド成型ドラム（図示せず）上で成型した、ベルト層、ベルト保護層、トレッドゴムを順次に積層したトレッド構成部材１９を配置する。そして、生ケース１７を、従来の未加硫タイヤの製造工程と同様に、ビードコアを幅方向内側に移動させてこれらを相互に接近させる、いわゆる足幅寄せを行いつつ、ブラダ又は機械的に拡縮する中子等により径方向外側に向かってトロイド状に膨出変形させながら、この外周上に配置したトレッド構成部材１９に圧着すると、図８に示すような未加硫タイヤが得られる。なお、生ケースの膨出変形は、成型ドラム２上で行ってもよいが、成型ドラム２から生ケース１７を取り外し、他の場所で行ってもよい。そして、この手順を繰り返すことで、未加硫タイヤを容易に量産することができる。

この未加硫タイヤを加硫モールドに入れ加硫成型すると、ビードコアを埋設してなる左右一対の外側ビード部と、これら外側ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部と、一対のサイドウォール部のそれぞれのタイヤ径方向外側端を連結するトレッド部と、一対の外側ビード部の間に外側ビード部とはタイヤ幅方向に離間して設けられ、サイドウォール部及びトレッド部の少なくとも一方のタイヤ内面側からタイヤ径方向内側に延び、タイヤ径方向内側端にビードコアを埋設してなる内側ビード部を有すると共に、リムに装着したときにリムとの間にそれぞれ独立したタイヤ気室をタイヤ幅方向に複数形成する少なくとも１つの隔壁とを具える空気入りタイヤが成型される。

なお、図示の実施形態では、成型ドラム上で第１及び第２のタイヤ構成部材の折り返しを行った後に、これらを径方向外側に向かってトロイド状に膨らませ、トロイド状に膨らんだ第２タイヤ構成部材の外周上にトレッド構成部材を配置しているが、これに代えて、第２タイヤ構成部材及び第２ビードコア部材の配置の後、第２タイヤ構成部材の折り返し工程に先立ち、第１及び第２タイヤ構成部材の、第１及び第２ビードコア部材に挟まれた区間を径方向外側に向かってトロイド状に膨らませ、トロイド状に膨らんだ第２タイヤ構成部材の外周上にトレッド構成部材を配置することもできる。

また、第２タイヤ構成部材の配置に際しては、折り曲げられたインナーライナ部材１２の内面が相互に付着するのを防止する観点から、インナーライナ部材１２の内面側に密着防止手段を予め配置することが好ましい。かかる密着防止手段としては、例えば樹脂製のフィルムシート、ステアリン酸等の離型剤を用いることができる。密着防止手段としてフィルムシートを用いる場合には、未加硫タイヤを加硫成型した後にこれを取り除いてもよく、またリム組みした後に気室内に空気を充填することで剥離させてもよい。

また、この製造方法に従えば、第１ビードコア部材の内径と第２ビードコア部材の内径とが同一の未加硫タイヤのみならず、第１タイヤ構成部材の折り返し後に、第１ビードコア部材の上に第２ビードコアを積み重ねるように配置したりすることで、第１ビードコア部材の内径と第２ビードコア部材の内径が異なる未加硫タイヤを製造することも可能である。

なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、図示の実施形態では、成型ドラム２の上にタイヤ構成部材を巻き付けて円筒状に形成しているが、これに代えて、成型ドラム２の外部で予めタイヤ構成部材を円筒状に巻き、この上にビードコア部材を配置した、いわゆるプリセット部材を搬送し、成型ドラム上にセットすることもできる。

以上の説明から明らかなように、この発明によって、リム装着時にリムとの間にそれぞれ独立したタイヤ気室をタイヤ幅方向に複数有する空気入りタイヤ用の未加硫タイヤを高精度で量産可能とする製造装置及び製造方法を提供することが可能となった。

この発明に従う代表的な未加硫タイヤの製造装置の要部を概略的に表す側断面図である。 図１に示す製造装置のドラムを拡径し、第１ビードコア部材を配置した状態を示す側断面図である。 図１に示す製造装置上で第１タイヤ構成部材の幅端部を折り返した状態を示す側断面図である。 図１に示す製造装置上に第２タイヤ構成部材を配置した状態を示す側断面図である。 図１に示す製造装置上に第２ビードコア部材を配置した状態を示す側断面図である。 図１に示す製造装置上で第２タイヤ構成部材の幅端部を折り返した状態を示す側断面図である。 図１に示す製造装置上に構成された生ケースを示す側断面図である。 未加硫タイヤの幅方向断面図である。

符号の説明

１ 未加硫タイヤ製造装置
２ 成型ドラム
３ ブラダ
４、５ ビードコア搬送手段
６、１２ インナーライナ部材
７、１３ カーカスプライ部材
８、１４ ビードコア部材
９、１５ ビードフィラー部材
１０ 押圧手段
１１、１６ タイヤ構成部材の幅端部
１７ 生ケース
１８ サイドウォール部材
１９ トレッド構成部材

Claims (6)

1. ビードコアを埋設してなる左右一対の外側ビード部と、これら外側ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部のそれぞれのタイヤ径方向外側端を連結するトレッド部と、前記一対の外側ビード部の間に前記外側ビード部とはタイヤ幅方向に離間して設けられ、前記サイドウォール部及び前記トレッド部の少なくとも一方のタイヤ内面側からタイヤ径方向内側に延び、タイヤ径方向内側端にビードコアを埋設してなる内側ビード部を有すると共に、リムに装着したときにリムとの間にそれぞれ独立したタイヤ気室をタイヤ幅方向に複数形成する少なくとも１つの隔壁とを具える空気入りタイヤ用の未加硫タイヤの製造装置において、
   第１及び第２のタイヤ構成部材が巻き付けられる拡縮可能な成型ドラムと、
   前記内側ビード部に埋設される第１のビードコア部材を前記第１タイヤ構成部材上の所定位置に配置する第１のビードコア搬送手段と、
   前記外側ビード部に埋設される第２のビードコア部材を前記第２タイヤ構成部材上の所定位置に配置する第２のビードコア搬送手段と、
   前記成型ドラムの幅方向外側に配設されており、前記タイヤ構成部材の両幅端部を径方向外側に向かって折り返す折り返し手段とを具えることを特徴とする未加硫タイヤの製造装置。
2. ビードコアを埋設してなる左右一対の外側ビード部と、これら外側ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部のそれぞれのタイヤ径方向外側端を連結するトレッド部と、前記一対の外側ビード部の間に前記外側ビード部とはタイヤ幅方向に離間して設けられ、前記サイドウォール部及び前記トレッド部の少なくとも一方のタイヤ内面側からタイヤ径方向内側に延び、タイヤ径方向内側端にビードコアを埋設してなる内側ビード部を有すると共に、リムに装着したときにリムとの間にそれぞれ独立したタイヤ気室をタイヤ幅方向に複数形成する少なくとも１つの隔壁とを具える空気入りタイヤ用の未加硫タイヤの製造方法において、
   第１のタイヤ構成部材を成型ドラム上に配置する工程と、
   前記成型ドラムを拡径するとともに、前記第１タイヤ構成部材上の所定位置に一対のリング状の第１のビードコア部材を配置する工程と、
   前記第１タイヤ構成部材の両幅端部を、前記第１ビードコア部材の周りで径方向外側に向かって折り返す工程と、
   第２のタイヤ構成部材を前記折り返した第１タイヤ構成部材上に配置する工程と、
   前記第２タイヤ構成部材上の所定位置に一対のリング状の第２のビードコア部材を配置する工程と、
   前記第２タイヤ構成部材の両幅端部を、前記第２ビードコア部材の周りで径方向外側に向かって折り返す工程を含むことを特徴とする未加硫タイヤの製造方法。
3. 前記第２タイヤ構成部材の両幅端部を折り返す工程に続いて、前記第１及び第２タイヤ構成部材の、前記第１及び第２ビードコア部材に挟まれた区間を径方向外側に向かってトロイド状に膨らませ、前記トロイド状に膨らんだ第２タイヤ構成部材の外周上にトレッド構成部材を配置する工程をさらに含む、請求項２に記載の未加硫タイヤの製造方法。
4. 前記第２タイヤ構成部材の両幅端部を折り返す工程に先立ち、前記第１及び第２タイヤ構成部材の、前記第１及び第２ビードコア部材に挟まれた区間を径方向外側に向かってトロイド状に膨らませ、前記トロイド状に膨らんだ第２タイヤ構成部材の外周上にトレッド構成部材を配置する工程をさらに含む、請求項２に記載の未加硫タイヤの製造方法。
5. 前記第２タイヤ構成部材を配置する工程は、第２構成部材の間に密着防止手段を配置することを含む、請求項２〜４のいずれか一項に記載の未加硫タイヤの製造方法。
6. 前記第１ビードコア部材の内径は前記第２ビードコア部材の内径と異なる、請求項２〜５のいずれか一項に記載の未加硫タイヤの製造方法。

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