JP2010167572A - 加硫タイヤの製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被成型体26への巻付け時におけるゴムストリップ13の張力変動を効果的に抑制する。
【解決手段】被成型体26へのゴムストリップ13の巻付け時に、駆動モータ80から巻付けローラ72に回転トルクを付与することでゴムストリップ13に供給力を付与しているが、この供給力は被成型体26による巻取り力より小さいため、巻付けローラ72は基本的には被成型体26の巻取り力を受けて追従回転（連れ回り）する。この結果、巻付け速度に加減速が生じても、被成型体26と巻付けローラ72との間に回転ずれが生じることは殆どなく、ゴムストリップ13の張力変動を効果的に抑制することができる。
【選択図】図２

Description

この発明は、ゴムストリップを螺旋状に巻付けて成形したタイヤ構成部材を有する加硫前タイヤを加硫して加硫タイヤを製造する製造方法および製造装置に関する。

従来の加硫タイヤの製造方法および製造装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。

特開２００６−０７６０５７号公報

このものは、軸線回りに回転する被成型体にゴムストリップを供給し巻付けローラにより該ゴムストリップを被成型体の外側に押付けながら螺旋状に巻付けてタイヤ構成部材を成形するようにしたもので、前記被成型体を歯車機構を介して駆動回転させる駆動モータと、巻付けローラを歯車機構を介して駆動回転させる駆動モータとを別々のモータから構成したものである。

しかしながら、このような従来の加硫タイヤの製造方法および製造装置にあっては、駆動モータの駆動力を被成型体、巻付けローラにそれぞれ伝達する歯車機構のバックラッシや、被成型体、巻付けローラの慣性質量が被成型体側と巻付けローラ側で相互に異なっているため、供給速度の加減速時にゴムストリップの巻付け位置において被成型体と巻付けローラとの間で回転にずれが生じることがある。

このように回転ずれが生じると、巻付け直後のゴムストリップの内部張力が大きく変動し、たとえば、内部張力が増大したときには、ゴムストリップが局部的に長手方向に引き伸ばされ、一方、内部張力が減少したときには、ゴムストリップが局部的に長手方向に押し潰され、この結果、巻付けられたゴムストリップの断面形状が各所で狂って、タイヤ構成部材の形状精度が低下してしまうという課題があった。特に、前記ゴムストリップが、一旦ロール状に巻き取られた後、巻出された常温のものであると、前記課題はより顕著となる。

この発明は、被成型体への巻付け時におけるゴムストリップの張力変動を効果的に抑制することができる加硫タイヤの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。

このような目的は、第１に、軸線回りに回転する被成型体にゴムストリップを供給し回転可能な巻付けローラにより該ゴムストリップを被成型体の外側に押付けながら螺旋状に巻付けてタイヤ構成部材を成形し、該タイヤ構成部材を有する加硫前タイヤを成形する工程と、該加硫前タイヤを加硫して加硫タイヤとする工程とを備えた加硫タイヤの製造方法において、前記巻付けローラに駆動モータから所定値の回転トルクを付与することで、巻付けローラからゴムストリップにゴムストリップの供給方向と同一方向で被成型体による巻取り力より小さな所定値の供給力を付与するようにした加硫タイヤの製造方法により、達成することができる。

第２に、軸線回りに回転することができる被成型体と、該被成型体に供給されたゴムストリップを被成型体の外側に押付けながら螺旋状に巻付けることでタイヤ構成部材を成形し、該タイヤ構成部材を有する加硫前タイヤを成形することができる回転可能な巻付けローラと、該加硫前タイヤを加硫して加硫タイヤとする加硫モールドとを備え、前記巻付けローラに駆動モータから所定値の回転トルクを付与することで、巻付けローラからゴムストリップにゴムストリップの供給方向と同一方向で被成型体による巻取り力より小さな所定値の供給力を付与するようにした加硫タイヤの製造装置により、達成することができる。

この発明においては、巻付けローラに駆動モータから所定値の回転トルクを付与しているが、この回転トルクに基づいて巻付けローラからゴムストリップに付与される供給力は、被成型体によりゴムストリップに付与される巻取り力より小さいため、ゴムストリップを巻付けローラにより被成型体に押し付けて巻付ける際、巻付けローラは基本的には被成型体の巻取り力を受けて該被成型体に追従回転（連れ回り）する。この結果、供給速度に加減速が生じても、被成型体と巻付けローラとの間で回転ずれが生じることは殆どなく、回転ずれに基づくゴムストリップの張力変動が効果的に抑制される。

また、巻付けローラより上流側に設置された、例えばフェスツーン部の作動によって抵抗力が発生し、この抵抗力が巻付けローラに前述のような回転ずれを生じさせることも考えられるが、このような抵抗力は、駆動モータから巻付けローラにゴムストリップの供給方向と同一方向の供給力を生じさせる回転トルクが付与されているので、該供給力（回転トルク）により一部または全部が相殺されて前述の回転ずれが効果的に抑制され、ゴムストリップの張力変動が効果的に抑制される。これにより、ゴムストリップの局部的な変形が抑制され、巻付けられたゴムストリップの断面形状が適正形状となり、タイヤ構成部材の形状精度が向上する。

また、請求項２に記載のように構成すれば、巻付け直前のゴムストリップに弛みが生じる事態を抑制しながら、被成型体と巻付けローラとの間に生じる回転ずれを効果的に抑制することができ、さらに、請求項３に記載のように構成すれば、ゴムストリップに作用する抵抗力を簡単かつ高精度で求めることができる。ここで、ゴムストリップに作用する抵抗力はゴムストリップの供給速度に応じて変化するが、このようにゴムストリップの供給速度が変化する場合には、請求項４に記載のように構成することで、前述の事態に簡単かつ迅速に、例えばリアルタイムで対応することができる。

また、請求項５に記載のように構成すれば、巻付け直前のゴムストリップに弛みが生じる事態を防止しながら、被成型体と巻付けローラとの間に生じる回転ずれを効果的に抑制することができ、さらに、請求項６に記載のように構成すれば、前述の回転ずれを強力に抑制することができる。また、前述の回転ずれによる影響は請求項７に記載のようなゴムストリップにおいてより顕著となるため、このようなゴムストリップに適用すれば好適である。

この発明の実施形態１を示す概略正面図である。 巻付けローラ近傍の拡大正面断面図である。 回転トルク（力）と供給速度との関係を示すグラフである。 加硫金型の正面断面図である。

以下、この発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。
図１、２において、11は床面10に固定された固定フレームであり、この固定フレーム11には、細幅の連続したライナー12と、該ライナー12の表面側に重ね合わされた細幅の連続したゴムストリップ13とからなる細幅帯状部材14（図２参照）が多数回ロール状に巻取られた巻取りロール15が回転可能に支持されている。ここで、前記ライナー12は、例えばポリエチレン等のプラスチックフィルムから構成されており、一方、ゴムストリップ13は未加硫ゴムから構成されており、内部に長手方向に延びる補強コードが埋設されたものを含まない。なお、この発明においては、前記ゴムストリップは、押出し機から押し出された直後のものでもよい。

16は巻出しローラであり、この巻出しローラ16は細幅帯状部材14（ゴムストリップ13）の供給経路の途中に配置され、前記細幅帯状部材14が外周の一部に接触しながら走行することができる。17はサーボモータからなる駆動モータであり、この駆動モータ17は前記巻出しローラ16に回転駆動力を付与し該巻出しローラ16を回転させることで、前記巻取りロール15から細幅帯状部材14を巻出し後述の被成型体に向かって前方に送り出す。前述した巻出しローラ16、駆動モータ17は全体として、ライナー12に重ね合わされた状態のゴムストリップ13を巻取りロール15から巻き出して後述の被成型体に送り出す巻出し手段18を構成する。

20は固定フレーム11に回転可能に支持された複数のガイドローラであり、これらのガイドローラ20には前記巻取りロール15から巻出された細幅帯状部材14が次々と接触しながら前方に向かって供給される。この供給途中において前記細幅帯状部材14（ゴムストリップ13）はウェイト21により下向きの荷重が負荷されて下方に垂れ下がりフェスツーン部22を形成する。

前記固定フレーム11より前方の床面10上には駆動部25が設置され、この駆動部25にはドーナツ状をした被成型体26が水平な軸線回りに回転できるよう支持されている。この実施形態では前記被成型体26は、駆動部25から駆動力を受けて左右方向に延びる水平な軸線回りに回転し、外表面が加硫タイヤ（製品タイヤ）の内表面と同一形状である組立分解可能な剛体コア27と、該剛体コア27の周囲に貼付けられた複数種類のタイヤ構成部材、例えば、インナーライナー、ビード、カーカス、サイドトレッドからなるタイヤ中間体28とから構成されている。

なお、この発明においては、前記被成型体は、前述した剛体コア27単体から構成してもよく、あるいは、円筒状あるいは断面トロイダル状の成形ドラム単体のみからから構成してもよい。また、前記被成型体を、前述のような成形ドラムと、該成形ドラムの周囲に成形された少なくとも１種類の前記タイヤ構成部材からなるタイヤ中間体とから構成してもよい。ここで、前記タイヤ中間体は加硫タイヤからトレッドを取り除いた台タイヤであってもよく、この場合には、加硫前タイヤは台タイヤに未加硫のゴムストリップからなるタイヤ構成部材を貼付けたものから構成され、加硫を行うと更生タイヤ（加硫タイヤ）となる。

31は床面10上に設置された前後方向に延びるベースであり、このベース31上には前後方向に延びる一対の水平なガイドレール32が敷設されている。33はベース31の直上に設置された水平な矩形板状の下プレートであり、この下プレート33は前記ガイドレール32に摺動可能に支持されている。そして、この下プレート33は、図示していないサーボモータからなる駆動モータと、該駆動モータにより回転されるねじ軸とから構成されたねじ機構等の駆動機構が作動すると、ガイドレール32にガイドされながら水平面内を前後方向に移動することができる。

34は前記下プレート33の上面に敷設された一対の水平なガイドレールであり、これらのガイドレール34は左右方向に延びている。35は下プレート33の直上に設置された水平な矩形板状の上プレートであり、この上プレート35は前記ガイドレール34に摺動可能に支持されている。そして、この上プレート35は、図示していないサーボモータからなる駆動モータと、該駆動モータにより回転されるねじ軸とから構成されたねじ機構等の駆動機構が作動すると、ガイドレール34にガイドされながら水平面内を前後方向と直交する左右方向に移動することができる。

前記上プレート35の上面には支持フレーム38が固定され、この支持フレーム38の下部には水平な支持プレート39が固定されている。この支持プレート39の直上には下面に大径の外歯車40が固定され両端が開口したボックス状の回動台41が設置され、この外歯車40と前記支持プレート39との間には回動台41を上下方向に延びる回動軸回りに回動可能に支持する軸受42が介装されている。

44は支持フレーム38の上部に軸受45を介して垂直軸回りに回動できるよう支持された回動体であり、この回動体44には水平軸回りに回転可能なガイドローラ46が支持されている。そして、前述のようにして巻取りロール15から巻出された細幅帯状部材14は前方に向かって空中を走行した後、支持フレーム38に形成されたスリット47内を通過し、その後、前記ガイドローラ46の外周に接触して走行方向が下方に変更された後、回動台41の上部に形成されたスリット48内を通過して回動台41内に侵入する。

51はスリット48直下の回動台41に回転可能に支持されたガイドローラであり、このガイドローラ51に前記スリット48を通過した細幅帯状部材14が到達すると、該細幅帯状部材14はガイドローラ51に約半周接触した後、被成型体26に向かって斜め上方に送り出される。ここで、回動台41は前述のように垂直な回動軸回りに回動することができるが、このような回動時にガイドローラ46とガイドローラ51との間に張り渡された細幅帯状部材14が捻れることで、細幅帯状部材14は問題なく被成型体26に向かって走行することができる。

52はガイドローラ51より被成型体26側の回動台41に取り付けられたセパレータであり、このセパレータ52と前記ガイドローラ51との間の回動台41にはガイドローラ53が回転可能に支持されている。そして、前記ガイドローラ51から送り出された細幅帯状部材14はガイドローラ53に接触した後、セパレータ52上を摺接しながら被成型体26の近傍、即ち、セパレータ52の被成型体26側端まで供給され、該側端位置においてヘアピン状に折り返され、これにより、被成型体26に巻付けられる直前においてゴムストリップ13とライナー12とに分離される。なお、この発明においては、セパレータの被成型体側端に小径のローラを回転可能に支持させたり、あるいは、セパレータ自身を小径の回転可能なローラから構成してもよい。

54、55は前記ガイドローラ53、51より下方の回動台41に回転可能に支持された一対のガイドローラであり、これらガイドローラ54、55間で該ガイドローラ54、55より下方の回動台41には駆動ローラ56が回転可能に支持され、この駆動ローラ56には回動台41に取付けられたサーボモータからなる駆動モータ57の出力軸58が連結されている。そして、ゴムストリップ13から分離したライナー12は、これらガイドローラ54、駆動ローラ56、ガイドローラ55に次々と接触するが、このとき、ライナー12は駆動ローラ56の外周に約半周接触しているため、該駆動ローラ56から駆動力を付与されて長手方向に走行する。

60は回動体44の直下で支持フレーム38の下部に軸受61を介して垂直軸回りに回動できるよう支持された回動体であり、この回動体60には水平軸回りに回転可能なガイドローラ62が支持されている。そして、前記ガイドローラ55から離脱したライナー12は、回動台41、外歯車40、軸受42、支持プレート39を貫通する貫通孔63内を下方に向かって通過した後、前記ガイドローラ62に接触して後方に向かうよう方向転換され、その後、支持フレーム38に形成されたスリット64内を通過して前述の固定フレーム11に向かって走行する。

ここで、回動台41は前述のように垂直な回動軸回りに回動することができるが、このような回動時にガイドローラ55とガイドローラ62との間に張り渡されたライナー12が捻れることで、ライナー12は問題なく後方に向かって走行することができる。66は前記分離されたライナー12をロール状に巻取った巻取りロールであり、この巻取りロール66は巻取りロール15より前方の固定フレーム11に回転可能に支持されるとともに、サーボモータからなる駆動モータ67から駆動力を受けて回転する。

前記巻取りロール66より前方の固定フレーム11には複数のガイドローラ68が回転可能に支持され、これらのガイドローラ68には前記スリット64を通過した後、空中を走行してきたライナー12が次々と接触し、その後、該ライナー12は巻取りロール66に巻取られて回収される。この途中において前記ライナー12はウェイト69により下向きの荷重が負荷されて下方に垂れ下がりフェスツーン部70を形成する。そして、前述のフェスツーン部22、70は、支持フレーム38の前後方向移動時に垂れ下がり量が変化することで、前述の前後方向移動により影響を吸収する。

72はセパレータ52の直下に配置された巻付けローラであり、この巻付けローラ72は回動台41に回転可能に支持されている。そして、この巻付けローラ72はその回転軸線が被成型体26の回転軸線を含む水平面内に位置し、また、その被成型体26側の一部分が回動台41から突出している。ここで、前記巻付けローラ72はその直径が巻付け時における被成型体26とセパレータ52との間の距離より大であるため、被成型体26とセパレータ52との間に位置する巻付けローラ72の外周面72ａの一部は、セパレータ52と被成型体26との間を橋渡すよう延在することになる。

この結果、前述のようにしてライナー12から分離されたゴムストリップ13は、分離直後にセパレータ52から巻付けローラ72の外周面72ａ（接触位置72ｂ）に受け渡され、その後、該巻付けローラ72に弱い粘着力で粘着しながら巻付けローラ72の回転により被成型体26まで90度程度周方向に搬送され、被成型体26、巻付けローラ72の両回転軸線を含む平面と交差する押付け点73に到達したとき、巻付けローラ72により被成型体26に押し付けられて該被成型体26の外表面に圧着される。このとき、被成型体26と巻付けローラ72とは逆方向に回転しているため、被成型体26に供給されたゴムストリップ13は巻付けローラ72によって被成型体26の外側に押し付けられながら周方向に巻付けられる。

そして、前記駆動機構が作動して下プレート33がガイドレール32にガイドされながら前後方向に、また、上プレート35がガイドレール34にガイドされながら左右方向に移動すると、支持フレーム38、回動台41、巻付けローラ72は、被成型体26の外表面から巻付けローラ72の回転軸線までの距離を一定に維持しながら、該被成型体26の外表面に沿って子午線方向、ここでは弧状を描きながら軸線方向に移動することができる。

また、前記外歯車40には支持フレーム38に取り付けられた図示していないサーボモータからなる駆動モータの出力軸に固定されている外歯車が噛み合っており、この結果、前述のように巻付けローラ72等が被成型体26の外表面に沿って子午線方向に移動しているとき、前記駆動モータが作動すると、回動台41、巻付けローラ72は前記軸受42の中心軸回りに一体的に回動するが、このとき、巻付けローラ72はその回転軸線が被成型体26の外表面に対する子午線方向の接線に近似した状態で回動する。

この結果、軸線回りに回転する被成型体26に巻付けローラ72を通じてゴムストリップ13が供給されているとき、前述のように回転可能な巻付けローラ72が被成型体26の外表面に沿って水平面内を移動する一方、該巻付けローラ72が被成型体26の外表面に対する接線と平行関係を維持しながら回転すると、該ゴムストリップ13は巻付けローラ72により被成型体26の外側に幅方向にずらされながら押し付けられて螺旋状に多数回巻付けられ、被成型体26、ここではクラウン部の外側にゴムストリップ13からなるタイヤ構成部材、例えば、トップトレッドが成形される。このようにして前記タイヤ構成部材（トップトレッド）を有する加硫前タイヤとしてのグリーンタイヤが成形される。

ここで、前述のタイヤ構成部材は、インナーライナー、サイドトレッド、クッションゴム、ゴムチェーファー等であってもよく、このような場合には、グリーンタイヤを成形するために、必要な別のタイヤ構成部材がさらに貼付けられる。なお、前述の実施形態においては、巻付けローラ72の外周面72ａに直接ゴムストリップ13を接触させた状態で被成型体26に供給するようにしたが、この発明においては、巻付けローラと該巻付けローラに平行な従動ローラとの間に掛け渡されたベルトにゴムストリップを接触させた状態で、該ゴムストリップを被成型体に供給しベルトを介して巻付けローラにより押付け巻き付けるようにしてもよい。

また、この発明においては、隣接するゴムストリップ13の側端同士を突き合わせながら巻付けてタイヤ構成部材を成形してもよく、あるいは、隣接するゴムストリップ13の側端部を半径方向に重ね合わせながら巻付けてタイヤ構成部材を成形するようにしてもよい。ここで、前述した被成型体26のクラウン部外表面は弧状を呈しており、また、ゴムストリップ13を複数層積層する場合には、巻付けに伴って巻付け位置（押付け点73）における半径（被成型体26の回転軸から巻付け位置までの距離）が変化し、これにより、ゴムストリップ13の供給速度（巻付け速度）が変化する。さらに、ゴムストリップ13の供給速度は、被成型体26への巻始め、巻終わり時や、被成型体26の回転速度を必要に応じて適宜変更することで、変化する。

前述したガイドレール32、34、下、上プレート33、35、支持フレーム38、支持プレート39、外歯車40、回動台41、軸受42、駆動機構は全体として、ガイドローラ46より被成型体26側のゴムストリップ13を被成型体26の外表面に沿って移動させるとともに、軸線回りに回転する被成型体26に該ゴムストリップ13を供給し幅方向にずらしながら多数回巻付ける綾振り手段75を構成する。76はＰＣ等の制御手段であり、この制御手段76は前記駆動モータ17、57、67を制御して分離前の細幅帯状部材14および分離後のライナー12がいずれの位置においても同一速度で走行するようサーボ制御（速度制御）を行う。

79は前記巻付けローラ72に固定されたプーリであり、このプーリ79と回動台41に取り付けられた駆動モータ80の出力軸81に固定されているプーリ82との間にはタイミングベルト83が掛け渡されている。この結果、前記駆動モータ80が作動すると、前記巻付けローラ72は被成型体26と逆方向に回転する。ここで、例えば、前記駆動モータ80により巻付けローラ72の外周面72ａにおける周速度を被成型体26の外表面における周速度と同一となるよう速度制御を行うと、前述のように供給速度の加減速時にゴムストリップ13の巻付け位置（押付け点73）において両者の間で回転にずれが生じ、この結果、巻付け直後のゴムストリップ13の内部張力が大きく変動してその断面形状が狂うことがある。

このため、この実施形態においては、前記制御手段76によって駆動モータ80に対しトルク制御を行い、該駆動モータ80から巻付けローラ72に所定値の回転トルクを付与するとともに、この回転トルクに基づいて巻付けローラ72からゴムストリップ13に付与される所定値の供給力（巻付けローラ72の外周面72ａとゴムストリップ13との摩擦により付与される巻付け位置に向かう力）を、被成型体26からゴムストリップ13に付与される巻取り力（巻取り位置において被成型体26からゴムストリップ13に付与される引取り力）より小さな値としたのである。

この結果、ゴムストリップ13を巻付けローラ72により被成型体26に押し付けて該被成型体26の外側に巻付ける際、巻付けローラ72は基本的には被成型体26の巻取り力を受けて該被成型体26に追従回転（連れ回り）することとなり、これにより、供給速度に加減速が生じても、被成型体26と巻付けローラ72との間で回転ずれが生じることは殆どなく、回転ずれに基づくゴムストリップ13の張力変動が効果的に抑制される。

また、巻付けローラ72より上流側に設置された、例えばフェスツーン部22の作動（ウェイト21の上下動）等によりゴムストリップ13に走行抵抗力が発生し、この抵抗力が巻付けローラ72に前述のような回転ずれを生じさせることも考えられるが、このような抵抗力は、駆動モータ80から巻付けローラ72にゴムストリップ13の供給方向と同一方向の供給力を生じさせる回転トルクが付与されているので、該供給力（回転トルク）によりその一部または全部が相殺されて前述の回転ずれが効果的に抑制され、ゴムストリップ13の張力変動が効果的に抑制される。これにより、ゴムストリップ13の局部的な変形が抑制され、巻付けられたゴムストリップ13の断面形状が適正形状となる。

そして、前述のような回転ずれは、前記ゴムストリップ13が、前述のようにライナー12に重ね合わされた状態で巻取りロール15から巻出された後、途中でフェスツーン部22を形成しながら被成型体26近傍まで供給され、該位置でライナー12から分離された常温のものである場合に、より顕著となるため、このようなゴムストリップ13に適用すれば好適である

ここで、前述のように駆動モータ80から巻付けローラ72に所定値（供給速度が一定の場合には一定値）の回転トルクを付与するには、例えば、前記駆動モータ80として電動モータを用いるとともに、前記制御手段76から電動モータに周波数信号を出力してベクトル制御を行ったり、電動モータへの出力電圧値、出力電流値を制御することで行うことができる。このとき、駆動モータ80の回転を、例えばエンコーダで検出し、その検出信号を制御手段76に出力してフィードバック制御を行うようにすれば、駆動モータ80の回転トルクを高精度で制御することができる。また、この発明においては、駆動モータとして空気圧モータ、油圧モータを用いるとともに、これらのモータに供給される流体圧を制御することで、所定値の回転トルクを巻付けローラに付与するようにしてもよい。

また、前述の回転トルクに基づいて巻付けローラ72からゴムストリップ13に付与される供給力は、巻付けローラ72に対するゴムストリップ13の接触位置72ｂより上流側において、ゴムストリップ13に作用している抵抗力以下の力とすることが好ましい。その理由は、前記供給力を前述した抵抗力以下とすれば、巻付け直前のゴムストリップ13に弛みが生じる事態を抑制しながら、被成型体26と巻付けローラ72との間に生じる回転ずれを効果的に抑制することができるからである。ここで、前述した抵抗力としては、例えば、前述したフェスツーン部22の作動（ウェイト21の昇降）時に生じる慣性抵抗や、ゴムストリップ13のライナー12からの分離抵抗、ガイドローラ20、46、51、53における剥離抵抗、転がり抵抗等による力が挙げられる。

ここで、前記供給力は抵抗力の98.00％〜99.99％の範囲内とすることが好ましい。その理由は、前記値が 98.00％未満であると、被成型体26と巻付けローラ72との間に生じる回転ずれを効果的に抑制することができないことがあり、一方、 99.99％を超えると、巻付け直前のゴムストリップ13に弛みが生じるおそれがあるが、前述の範囲内とすれば、ゴムストリップ13に弛みが生じる事態を防止しながら、回転ずれを効果的に抑制することができるからである。なお、前記供給力は抵抗力の98.90％〜99.10％の範囲内とすれば、前述の回転ずれを強力に抑制することができるので、さらに好ましい。

そして、前述の抵抗力は、巻付けローラ72を被成型体26から離隔させた後、該離隔位置における巻付けローラ72に駆動モータ80から回転トルクを付与することで、巻付けローラ72に接触しているゴムストリップ13を前述の所定の供給速度で走行させたときに、駆動モータ80から巻付けローラ72に付与される回転トルクの値から求める（抵抗力＝回転トルク÷巻付けローラ72の半径）ことができる。このようにして抵抗力を求めるようにすれば、ゴムストリップ13に作用する抵抗力を簡単かつ高精度で求めることができる。

このとき、前述したゴムストリップ13の供給速度は、例えば、巻付けローラ72の外周面72ａに転がり接触する検出ローラ85の周速（巻付け位置における巻付けローラ72、被成型体26の周速と実質上同一）をエンコーダ等の検出器86により検出することができる。なお、前述した供給力付与時の基準となるゴムストリップ13の供給速度は、前記駆動モータ80をフィードバック制御するエンコーダからの出力を基に検出するようにしてもよい。また、被成型体26側でゴムストリップ13の供給速度を求めるときには、巻付けを行っている子午線方向位置、何層目の積層であるか等により、巻付け位置（押付け点73）の周速が変化するため、被成型体26の回転速度およびゴムストリップ13の積層プロセス（現在の巻付け位置）を基に求めるようにすればよい。

ここで、ゴムストリップ13に作用する抵抗力は、前述のような理由により変化するゴムストリップ13の供給速度に応じて変化するが、例えば、前述のように外輪郭形状がトロイダル状である被成型体26の外側にゴムストリップ13を螺旋状に積層しながら巻付ける場合には、巻付け位置における半径が次々と変化するため、ゴムストリップ13の供給速度および該ゴムストリップ13に作用する抵抗力が、これに追従して変化する。

このような場合には、予め異なる供給速度における抵抗力を供給速度の全範囲に亘って前述と同様に求め、制御手段76の記憶部に記憶しておく一方、被成型体26に対しゴムストリップ13の供給速度が変化したとき、ゴムストリップ13に付与する供給力を、予め求めて記憶部に記憶しておいて抵抗力に基づき決定するようにすれば、前述の事態に簡単かつ迅速に、例えばリアルタイムで対応することができる。なお、図３には、異なる供給速度における抵抗力が実線で、また、異なる供給速度における（回転トルクに基づく）供給力が破線で示されている。

このようにしてグリーンタイヤが成形されると、該グリーンタイヤを剛体コア27と共に駆動部25から取り外した後、例えば、図４に示すような加硫金型90内に収納し、高温、高圧下で加硫することで加硫タイヤとしての空気入りタイヤとする。ここで、前記加硫金型90は、下モールド91と、昇降可能な上モールド92と、半径方向に同期移動可能な複数のセクターモールド93とから構成することができる。

なお、この発明においては、前述の加硫金型は、上下に２分割されたモールドから構成してもよい。また、前記グリーンタイヤ（加硫前タイヤ）を成形ドラム上で成形した場合には、該グリーンタイヤを成形ドラムから取り出した後、加硫ブラダを有する加硫金型によって加硫し、加硫タイヤ（空気入りタイヤ）とする。このように加硫方式は加硫前タイヤの種類に応じて選定すればよい。さらに、前記加硫タイヤは空気入りタイヤではなく、ソリッド（中実）タイヤであってもよい。

次に、前記実施形態１の作用について説明する。
今、被成型体26、巻出しローラ16、駆動ローラ56、巻取りロール66がそれぞれ駆動部25、駆動モータ17、57、67から駆動力を受けて軸線回りに回転数制御されながら同期回転し、一方、巻付けローラ72は駆動モータ80から所定値の回転トルクを受けて軸線回りにトルク制御されながら回転しているとする。

このとき、前記巻出しローラ16の回転により巻取りロール15から巻出された細幅帯状部材14（ゴムストリップ13）はガイドローラ20、46、51、53に前記順序で次々と接触しながら被成型体26に向かって供給される。その後、前記細幅帯状部材14はセパレータ52により巻付け直前においてゴムストリップ13とライナー12とに分離されるが、分離後のゴムストリップ13は、巻付けローラ72により被成型体26に向かって供給された後、押付け点73において被成型体26に押し付けられ、その外側に周方向に巻付けられる。

このとき、駆動機構によって巻付けローラ72等を被成型体26の外表面に沿って子午線方向に平行移動させるとともに、駆動モータによって巻付けローラ72を被成型体26の外表面に対する接線に自身の回転軸線の延在方向を近似させながら回動させ、これにより、ゴムストリップ13を巻付け位置（押付け点73）において巻付けローラ72により被成型体26に押付け、該被成型体26の外側に螺旋状に多数回巻付け、タイヤ構成部材、ここではトップトレッドを成形する。

このようなゴムストリップ13の巻付け時に供給速度が加減速されることがあるが、この実施形態では、前述のように駆動モータ80から巻付けローラ72に所定値の回転トルクを付与するとともに、この回転トルクに基づいて巻付けローラ72からゴムストリップ13に付与される所定値の供給力を、被成型体26からゴムストリップ13に付与される巻取り力より小としたのである。

この結果、ゴムストリップ13を巻付けローラ72により被成型体26の外側に巻付ける際、巻付けローラ72は基本的には被成型体26から巻取り力を受けて該被成型体26に追従回転（連れ回り）することとなり、これにより、前述のように供給速度に加減速が生じても、被成型体26と巻付けローラ72との間に回転ずれが生じることは殆どなく、ゴムストリップ13の張力変動が効果的に抑制される。

また、巻付けローラ72より上流側のゴムストリップ13に発生した走行抵抗力により巻付けローラ72と被成型体26との間に回転ずれが生じることも考えられるが、このような抵抗力は、駆動モータ80から巻付けローラ72にゴムストリップ13の供給方向と同一方向の供給力を生じさせる回転トルクが付与されているので、該供給力によりその一部または全部が相殺されて回転ずれが効果的に抑制され、ゴムストリップ13の張力変動が効果的に抑制される。これにより、ゴムストリップ13の局部的な変形が抑制され、巻付けられたゴムストリップ13の断面形状が適正形状となり、タイヤ構成部材の形状精度が向上する。

このようにしてゴムストリップ13を螺旋状に巻付けることで構成したタイヤ構成部材を有するグリーンタイヤが成形されると、該グリーンタイヤは、剛体コア27と共に駆動部25から取り外された後、加硫金型90まで搬送されて該加硫金型90内に収納される。その後、グリーンタイヤは前記加硫金型90により高温、高圧下で加硫され、空気入りタイヤ（加硫タイヤ）となる。なお、成形ドラムにおいてグリーンタイヤを成形した場合には、該成形ドラムからグリーンタイヤを取り外した後、加硫金型により加硫して空気入りタイヤとする。

この発明は、ゴムストリップを螺旋状に巻付けて成形したタイヤ構成部材を有する加硫前タイヤを加硫して加硫タイヤを製造する産業分野に適用できる。

12…ライナー 13…ゴムストリップ
15…巻取りロール 22…フェスツーン部
26…被成型体 72…巻付けローラ
72ｂ…接触位置 80…駆動モータ
90…加硫金型

Claims (8)

1. 軸線回りに回転する被成型体にゴムストリップを供給し回転可能な巻付けローラにより該ゴムストリップを被成型体の外側に押付けながら螺旋状に巻付けてタイヤ構成部材を成形し、該タイヤ構成部材を有する加硫前タイヤを成形する工程と、該加硫前タイヤを加硫して加硫タイヤとする工程とを備えた加硫タイヤの製造方法において、前記巻付けローラに駆動モータから所定値の回転トルクを付与することで、巻付けローラからゴムストリップにゴムストリップの供給方向と同一方向で被成型体による巻取り力より小さな所定値の供給力を付与するようにしたことを特徴とする加硫タイヤの製造方法。
2. 前記供給力は巻付けローラに対する接触位置より上流側においてゴムストリップに作用している抵抗力以下の力である請求項１記載の加硫タイヤの製造方法。
3. 前記抵抗力は、被成型体から離隔した位置の巻付けローラに駆動モータから回転トルクを付与することで、ゴムストリップを所定の供給速度で走行させる際の、前記回転トルクから求めるようにした請求項２記載の加硫タイヤの製造方法。
4. 異なる供給速度における抵抗力を予め求めておく一方、被成型体に対するゴムストリップの供給速度が変化したとき、ゴムストリップに付与する供給力を前記予め求めた抵抗力に基づき決定するようにした請求項３記載の加硫タイヤの製造方法。
5. 前記供給力は抵抗力の98.00％〜99.99％の範囲内である請求項２〜４のいずれかに記載の加硫タイヤの製造方法。
6. 前記供給力は抵抗力の98.90％〜99.10％の範囲内である請求項５記載の加硫タイヤの製造方法。
7. 前記ゴムストリップは、ライナーに重ね合わされた状態で巻取りロールから巻出された後、途中でフェスツーン部を形成しながら被成型体近傍まで供給され、該位置でライナーから分離されたものである請求項１〜６のいずれかに記載の加硫タイヤの製造方法。
8. 軸線回りに回転することができる被成型体と、該被成型体に供給されたゴムストリップを被成型体の外側に押付けながら螺旋状に巻付けることでタイヤ構成部材を成形し、該タイヤ構成部材を有する加硫前タイヤを成形することができる回転可能な巻付けローラと、該加硫前タイヤを加硫して加硫タイヤとする加硫金型とを備え、前記巻付けローラに駆動モータから所定値の回転トルクを付与することで、巻付けローラからゴムストリップにゴムストリップの供給方向と同一方向で被成型体による巻取り力より小さな所定値の供給力を付与するようにしたことを特徴とする加硫タイヤの製造装置。

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