JP2010089316A - タイヤ製造方法、及び生タイヤシェーピング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 生タイヤ基体とトレッドリングとの接合に際して、エアー溜まりやトレッドリング外端の噛み込み等を抑制する。
【解決手段】シェーピングフォーマは、円筒状の生タイヤ基体２のビード部２Ａを保持するビード保持リング１５と、各ビード保持リング１５を巾中心線Ｃに向かって接近移動可能に保持するビード移動手段１６とからなるビード保持手段１３、及びシェーピングブラダ１２の両端部１２Ｅを保持するブラダ保持リング２６と、各ブラダ保持リング２６を巾中心線Ｃに向かって接近移動可能に保持するブラダ移動手段２７とからなるブラダ保持手段１４を具える。ブラダ保持リング２６を、ビード保持リング１５とは独立して接近移動させることにより、生タイヤ基体２の膨張形状を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、特にトレッド曲率半径が小な自動二輪車用タイヤの製造に好適であり、生タイヤ基体をトロイド状に膨張させてトレッドリングに貼着する際の、トレッドリング外端での噛み込み、及びトレッドリングと生タイヤ基体との間のエアー溜まりの発生などを抑制しうるタイヤ製造方法、及び生タイヤシェーピング装置に関する。

所謂２ステージ成形法により生タイヤを形成する場合、予め第１成形（ファーストステージ）によって形成されたカーカスを含む円筒状の生タイヤ基体ａを、図８（Ａ）に示すように、シェーピングフォーマｂに移し換えて保持し、ビード部ａ１、ａ１間を接近させながらシェーピングブラダｃを介してトロイド状に膨張させることにより、前記生タイヤ基体ａを、その半径方向外側で待機させたトレッドゴムを含むトレッドリングｔにドッキングさせている。

他方、自動二輪車用タイヤでは、車体を大きくバンクさせて旋回する特性上、トレッド部は四輪用タイヤに比して曲率半径が非常に小さい円弧状プロファイルで形成されている。そのため、自動二輪車用の生タイヤのトレッドリングｔは、加硫後の製品タイヤのトレッドプロファイルに近似させた小円弧状に形成されている。

しかしこのことは、トレッドリングｔを生タイヤ基体ａにドッキングさせる際、トレッドリングｔ内面の曲率半径ｒ２が生タイヤ基体ａの膨張部の曲率半径ｒ１よりも小さくなる傾向を生む。その結果、トレッドリングｔと生タイヤ基体ａとの間にエアー溜まりｘが発生しやすくなるなど歩留まりの悪化を招く。又膨張過程で、図８（Ｂ）の如く、先にトレッドリングｔの外端ｔｅが生タイヤ基体ａと接触して、トレッドリングｔとのセンターずれ（オフセンタ）を起こすほか、トレッドリングｔの外端ｔｅが噛み込まれてタイヤ外表面にベア（凹状の傷）を生じさせるなど、ユニフォミティーや外観品質を低下させるという問題も生じる。

そこで、下記の特許文献１には、図９に示すように、シェーピングブラダｃの端部とビード部ａ１とを保持するクランプ具ｅに、互いに向き合う側に突出する延長部ｅ１を設け、シェーピングブラダｃの膨張に際してのその膨張の根元部分を絞ることが提案されている。

特開２００５−２６２７４３号公報

しかしながら、クランプ具ｅに延長部ｅ１を設けるものは、前記シェーピングブラダｃがその根元部分がいびつに変形するため、この変形部分で損傷しやすくなるなどブラダの耐久性を損ねる傾向を招く。又タイヤ走行性能の観点から、近年、トレッド曲率半径がさらに小さくなる傾向にあるが、前記クランプ具ｅに延長部ｅ１を設ける手法では、充分に対応仕切れないものが出てきている。

そこで本発明は、生タイヤ基体のビード部を保持するビード保持リングと、シェーピングブラダの端部を保持するブラダ保持リングとを、互いに独立して移動させることを基本として、生タイヤ基体の膨張の仕方を自在にコントロールすることができ、シェーピングブラダの耐久性を損ねることなく、トレッドリングと生タイヤ基体との間のエアー溜まり、トレッドリング外端の噛み込み、センターずれなどを効果的に抑制しうるタイヤ製造方法、及び生タイヤシェーピング装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、シェーピングフォーマにより保持された円筒状の生タイヤ基体と、該生タイヤ基体の半径方向外側に配置されかつ生タイヤ基体のトロイド状の膨張とともにこの生タイヤ基体に一体に貼着されるトレッドリングとにより生タイヤを形成する第２成形を有する２ステージ成形法による生タイヤを用いたタイヤ製造方法であって、
前記第２成形には、前記シェーピングフォーマによりビード部がロックされた円筒状の生タイヤ基体の内面を、前記ビード部間の軸方向への接近移動とともに半径方向外方に押圧してトロイド状に膨張させるシェーピングブラダが用いられ、
しかも前記シェーピングフォーマは、前記ビード部を保持するビード保持リングと、各ビード保持リングを前記生タイヤ基体の巾中心線に向かって接近移動可能に保持するビード移動手段とからなるビード保持手段、
及び前記シェーピングブラダの両端部を保持するブラダ保持リングと、各ブラダ保持リングを前記巾中心線に向かって接近移動可能に保持するブラダ移動手段とからなるブラダ保持手段を具えるとともに、
前記ブラダ保持リングを、前記ビード保持リングとは独立して接近移動させることにより、前記トレッドリングの内面形状に応じて前記生タイヤ基体の膨張形状を制御することを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記ブラダ保持リングは、前記ビード保持リングに先駆けて接近移動を開始することを特徴としている。

又請求項３の発明は、シェーピングフォーマにより保持された生タイヤ基体と、該生タイヤ基体の半径方向外側に配置されたトレッドリングとからなり、かつシェーピングブラダの膨張による生タイヤ基体のトロイド状の膨出とともに前記トレッドリングにこの生タイヤ基体を一体に貼着することにより生タイヤを形成する第２成形を有する２ステージ成形法に用いられる生タイヤシェーピング装置であって、
シェーピングフォーマを有するとともに、
該シェーピングフォーマは、前記ビード部を保持するビード保持リングと、各ビード保持リングを前記生タイヤ基体の巾中心線に向かって接近移動可能に保持するビード移動手段とからなるビード保持手段、
及び前記シェーピングブラダの両端部を保持するブラダ保持リングと、各ブラダ保持リングを前記ビード保持リングとは独立して前記巾中心線に向かって接近移動可能に保持するブラダ移動手段とからなるブラダ保持手段を具えることを特徴としている。

本発明は叙上の如く、生タイヤ基体のビード部を保持するビード保持リングと、シェーピングブラダの端部を保持するブラダ保持リングとを、互いに独立して移動可能に構成している。従って、生タイヤ基体の膨張の仕方、即ち膨張形状を自在にコントロールすることが可能となる。即ち、生タイヤ基体をトレッドリングの形状に応じて膨張させることができ、シェーピングブラダの損傷を招くことなく、トレッドリングと生タイヤ基体との間のエアー溜まり、トレッドリング外端の噛み込み、センターずれなどを抑制することができる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
本発明のタイヤ製造方法は、所謂２ステージ成形法によって形成された生タイヤ１（図６（Ｂ）に示す）を、金型内で加硫成形することにより製品タイヤを製造する製造方法であって、前記２ステージ成形法では、図１に示すように、シェーピングフォーマ１１により保持された生タイヤ基体２と、その半径方向外側で待機させたトレッドリング３とを、前記生タイヤ基体２のトロイド状の膨張とともに貼着する第２成形が行われる。

又第２成形では、前記シェーピングフォーマ１１によりビード部２Ａが保持された円筒状の生タイヤ基体２の内面を、前記ビード部２Ａ、２Ａ間の接近移動とともに半径方向外方に押圧してトロイド状に膨張させるシェーピングブラダ１２が用いられる。

本例では、前記製品タイヤが自動二輪車用タイヤである場合を例示している。この自動二輪車用タイヤでは、図７にその一例を示すように、トレッド面ｔＳ上のタイヤ赤道点ＰＣからトレッド端Ｐｅまでの間の、タイヤ軸方向の距離Ｌｘと半径方向の距離Ｌｙとの比であるキャンバー値Ｌｙ／Ｌｘが、例えば０．３以上（通常０．５以上）であるなど、四輪車用タイヤに比して曲率半径が小な円弧状のトレッドプロファイルを有する。

この自動二輪車用タイヤの生タイヤ１（図６（Ｂ）に示す）を形成するための前記トレッドリング３は、予め周知のプロファイルデッキ上でトレッドゴムを含むトレッド部材を巻装することにより、前記トレッド面ｔＳに近似した小円弧状プロファイルで形成される。トレッド部材としては他に、タイヤコードをタイヤ周方向に平行配列させたバンドプライ、交差配列させたベルトプライなどを含めることができる。又前記生タイヤ基体２も、従来と同様、予め周知の円筒状の第１フォーマ上で、カーカスプライを含むタイヤ部材を巻装することにより円筒状に形成される。タイヤ部材としては他に、インナーライナゴム、ビードコア、ビードエーペックスゴム、サイドウォールゴムなどを含めることができる。

そして、この円筒状の生タイヤ基体２が、図１に略示する生タイヤシェーピング装置１０のシェーピングフォーマ１１に移載された後、前記トレッドリング３との接合工程である第２成形が行れる。

ここで前記生タイヤシェーピング装置１０は、シェーピングフォーマ１１を有するとともに、このシェーピングフォーマ１１は、前記生タイヤ基体２のビード部２Ａを保持して接近移動させるビード保持手段１３と、前記シェーピングブラダ１２の両端部１２Ｅを保持して接近移動させるブラダ保持手段１４とを具える。

前記ビード保持手段１３は、各前記ビード部２Ａを保持する一対のビード保持リング１５（図１、２に示す）と、各ビード保持リング１５を前記生タイヤ基体２の巾中心線Ｃに向かって接近移動可能に保持するビード移動手段１６（図３に示す）とを具える。

前記ビード保持リング１５は、主軸１７に支持されるリング基体１５Ａの半径方向外端部に、ビード保持部１５Ｂを設けている。なお前記リング基体１５Ａは、前記主軸１７とは一体回転可能にかつその軸芯方向には摺動移動自在に支持されている。

又前記ビード保持部１５Ｂには、その軸芯方向外縁から軸芯方向内方に向かって半径方向外方に傾斜してのびる案内面１８Ｓを有する案内部分１８を介して前記ビード保持部分１９が形成される。本例では、前記案内面１８Ｓが、曲率半径５０ｍｍ以上、好ましくは８０ｍｍ以上の大きな凸円弧で形成され、ビード部２Ａをビード保持部分１９に滑らかに案内するものを例示しているが、傾斜面であっても良い。又前記ビード保持部分１９は、前記案内面１８Ｓに滑らかに連なりかつビード部２Ａの底面を着座させて保持する着座面１９Ａと、この着座面１９Ａの軸芯方向内端から半径方向外方に立上がり前記ビード部２Ａの内側面と当接することで前記ビード部２Ａを位置決めする当接面１９Ｂとを具える。

なおビード保持リング１５としては、前記リング基体１５Ａを例えば拡縮径可能に構成することもできる。

又前記ビード移動手段１６は、図３に示すように、本例では、前記主軸１７に固定の側板２０、２０間に回転可能に枢支されかつ前記主軸１７と平行にのびるとともに、長さ方向の一方側、他方側に螺旋の向きを違えた右ネジ部２１Ａ、左ネジ部２１Ｂを螺刻したネジ軸２１、及びこのネジ軸２１の一端に連結される駆動モータＭ１を具える。なお前記右ネジ部２１Ａ、左ネジ部２１Ｂは、それぞれ、一方、他方のビード保持リング１５に設けたネジ孔１５Ｈ１に螺合している。従って、前記駆動モータＭ１によるネジ軸２１の回転により、各ビード保持リング１５を、互いに同じ距離、同じ速度で、前記巾中心線Ｃに向かって接近移動、及び離間移動させることができる。なお各ビード保持リング１５には、後述するブラダ保持手段１４のネジ軸２３を挿通させてその干渉を避ける挿通孔１５Ｈ２が穿設される。図中の符号２２は、前記主軸１７に固定の内の側板であって、前記ネジ軸２１、２３の中央部を枢支している。なお図１、２、５、６には、簡略化のために、前記ビード移動手段１６及びブラダ移動手段２７を削除して描いている。

次に、前記ブラダ保持手段１４は、前記シェーピングブラダ１２の両端部１２Ｅを保持する一対のブラダ保持リング２６（図１、２に示す）と、各ブラダ保持リング２６を前記巾中心線Ｃに向かって接近移動可能に保持するブラダ移動手段２７（図３に示す）とを具える。なお前記シェーピングブラダ１２は、周知構造をなすゴム膜体であって、図４に略示する如く、無負荷の自然状態において円筒状をなすブラダ胴部１２Ａの軸芯方向両端に、本例では、半径方向内方に小長さで折れ曲がるブラダ側部１２Ｂを介して開口部をなす厚肉の両端部１２Ｅを形成している。

前記ブラダ保持リング２６は、前記主軸１７に支持されるリング基体２６Ａの半径方向外端部に、ブラダ保持部２６Ｂを設けている。前記リング基体２６Ａは、前記主軸１７とは一体回転可能にかつその軸芯方向には摺動移動自在に支持されている。又前記ブラダ保持部２６Ｂは、本例では、ボルト等によって連結される軸芯方向内外の分割片２６Ｂ１、２６Ｂ２からなり、この分割片２６Ｂ１、２６Ｂ２間で前記シェーピングブラダ１２の端部１２Ｅを挟持している。

又前記ブラダ移動手段２７は、本例では、前記ビード移動手段１６と同構成であり、前記側板２０、２０間に回転可能に枢支されかつ長さ方向の一方側、他方側に右ネジ部２３Ａ、左ネジ部２３Ｂを螺刻したネジ軸２３、及びこのネジ軸２３の一端に連結される駆動モータＭ２を具える。前記右ネジ部２３Ａ、左ネジ部２３Ｂは、それぞれ、一方、他方のブラダ保持リング２６に設けたネジ孔２６Ｈ１に螺合している。従って、前記駆動モータＭ２によるネジ軸２３の回転により、各ブラダ保持リング２６を、互いに同じ距離、同じ速度で、しかも前記ビード保持リング１５とは独立して前記巾中心線Ｃに向かって接近移動、及び離間移動させることができる。なお各ブラダ保持リング２６には、前記ビード保持手段１３のネジ軸２１を挿通させてその干渉を避ける挿通孔２６Ｈ２が穿設される。

又前記主軸１７には、空気供給源に接続され、該空気供給源からの空気供給により前記シェーピングブラダ１２を膨張させる空気流路１７Ａが設けられている。

図５（Ａ）は、シェーピングフォーマ１１に、円筒状の生タイヤ基体２を移載した移載状態を示す。この状態では、ブラダ保持リング２６、２６は両外側の待機位置Ｐ１で待機し、シェーピングブラダ１２を略円筒状に保つことで、移載時、生タイヤ基体２がシェーピングブラダ１２と接触するのを防止している。

そして、シェーピングフォーマ１１では、図５（Ｂ）に示すように、まずブラダ保持リング２６、２６を、ビード保持リング１５、１５に先駆け、軸芯方向内側に移動させ、しかる後、シェーピングブラダ１２内に内圧を充填する。これにより、生タイヤ基体２の膨張を、その巾中心線Ｃ側から強制的に開始させることができる。なお前記ブラダ保持リング２６を先に移動させる距離Ｌは、特に規制されないが、前記待機位置Ｐ１から１５±５ｍｍ程度が一般的である。

その後、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すようにビード保持リング１５と、ブラダ保持リング２６とを順次軸芯方向内方に移動させ、巾中心線Ｃ側からの制的膨張により、生タイヤ基体２をトレッドリング３の内面に押圧して一体に貼着させることができる。このとき前記ビード保持リング１５の移動のタイミング、及び前記距離Ｌなどをコントロールすることで、生タイヤ基体２の膨張の仕方、即ち膨張形状を自在に制御することができる。即ち、前記トレッドリング３の内面形状に適した膨張形状で生タイヤ基体２を膨張しうる。そのため、トレッドリング３と生タイヤ基体２との間のエアー溜まり、トレッドリング３外端の噛み込み、センターずれなどを効果的に抑制することができる。又生タイヤ基体２を、トレッドリング３外端にも充分に押し付けることができるため、貼着後の、ステッチ作業に起因するトレッド部材の不均一化をも抑制しユニフォミティーを向上しうる。特にタイヤコードをタイヤ周方向に平行配列させたバンドプライでは、ステッチダウンによってタイヤコード（バンドコード）の配列乱れを誘発するが、これを抑制することができる。

なお前記第２成形では、例えば生タイヤ基体２をトレッドリング３外端にも充分に押し付けることをなどを目的として、前記ブラダ保持リング２６、２６をいったん接近移動させた後、その最接近位置から逆に離間する側（軸芯方向外側）に移動させても良い。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

本発明のタイヤ製造方法に用いる生タイヤシェーピング装置の一実施例を示す断面図である。 ビード保持リングをブラダ保持リングとともに拡大して示す断面図である。 ビード移動手段をブラダ移動手段とともに示す断面図である。 シェーピングブラダーの無負荷の自然状態を例示する断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、生タイヤシェーピング装置による生タイヤ基体の膨張過程を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、生タイヤシェーピング装置による生タイヤ基体の膨張過程を示す断面図である。 本発明の製造方法によって形成されたタイヤの一例を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、従来技術及びその問題点を説明する線図である。 従来の生タイヤシェーピング装置の他の例を示す断面図である。

符号の説明

２ 生タイヤ基体
２Ａ ビード部
３ トレッドリング
１０ 生タイヤシェーピング装置
１１ シェーピングフォーマ
１２ シェーピングブラダ
１２Ｅ 両端部
１４ ブラダ保持手段
１３ ビード保持手段
１５ ビード保持リング
１６ ビード移動手段
２６ ブラダ保持リング
２７ ブラダ移動手段
Ｃ巾 中心線

Claims (3)

1. シェーピングフォーマにより保持された円筒状の生タイヤ基体と、該生タイヤ基体の半径方向外側に配置されかつ生タイヤ基体のトロイド状の膨張とともにこの生タイヤ基体に一体に貼着されるトレッドリングとにより生タイヤを形成する第２成形を有する２ステージ成形法による生タイヤを用いたタイヤ製造方法であって、
   前記第２成形には、前記シェーピングフォーマによりビード部が保持された円筒状の生タイヤ基体の内面を、前記ビード部間の軸方向への接近移動とともに半径方向外方に押圧してトロイド状に膨張させるシェーピングブラダが用いられ、
   しかも前記シェーピングフォーマは、前記ビード部を保持するビード保持リングと、各ビード保持リングを前記生タイヤ基体の巾中心線に向かって接近移動可能に保持するビード移動手段とからなるビード保持手段、
   及び前記シェーピングブラダの両端部を保持するブラダ保持リングと、各ブラダ保持リングを前記巾中心線に向かって接近移動可能に保持するブラダ移動手段とからなるブラダ保持手段を具えるとともに、
   前記ブラダ保持リングを、前記ビード保持リングとは独立して接近移動させることにより、前記トレッドリングの内面形状に応じて前記生タイヤ基体の膨張形状を制御することを特徴とするタイヤ製造方法。
2. 前記ブラダ保持リングは、前記ビード保持リングに先駆けて接近移動を開始することを特徴とする請求項２記載のタイヤ製造方法。
3. シェーピングフォーマにより保持された生タイヤ基体と、該生タイヤ基体の半径方向外側に配置されたトレッドリングとからなり、かつシェーピングブラダの膨張による生タイヤ基体のトロイド状の膨出とともに前記トレッドリングにこの生タイヤ基体を一体に貼着することにより生タイヤを形成する第２成形を有する２ステージ成形法に用いられる生タイヤシェーピング装置であって、
   シェーピングフォーマを有するとともに、
   該シェーピングフォーマは、前記ビード部を保持するビード保持リングと、各ビード保持リングを前記生タイヤ基体の巾中心線に向かって接近移動可能に保持するビード移動手段とからなるビード保持手段、
   及び前記シェーピングブラダの両端部を保持するブラダ保持リングと、各ブラダ保持リングを前記ビード保持リングとは独立して前記巾中心線に向かって接近移動可能に保持するブラダ移動手段とからなるブラダ保持手段を具えることを特徴とする生タイヤシェーピング装置。

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