JP2011025419A - 未加硫タイヤの製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ドラム上のカーカスプライをステッチングするときに、カーカスプライのコードに生じる捻れを抑制する。
【解決手段】ドラム２の回転が停止した状態で、ドラム周方向に沿って順に配置された複数の押圧ローラ２１をカーカスプライＰに押し付け、複数の押圧ローラ２１を、互いにカーカスプライＰの押圧範囲の側部同士を重ねてドラム軸線方向に移動させる。移動に伴い回転する複数の押圧ローラ２１により、ドラム２を回転させずに、カーカスプライＰを押圧してドラム軸線方向にステッチングする。押圧ローラ２１によるカーカスプライＰの押圧終了時に、未押圧領域があるとき、カーカスプライＰの押圧範囲に応じてドラム２を回転させて停止し、ドラム２の回転と押圧ローラ２１の押圧とを繰り返して、カーカスプライＰの全体をステッチングする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ドラム上に配置したカーカスプライを押圧してステッチングし、未加硫タイヤを製造する未加硫タイヤの製造装置及び製造方法に関する。

未加硫タイヤの成形工程では、ドラムの外周にカーカスプライを巻き付けて配置した後、カーカスプライを押圧してステッチングし、部材間のエアを抜きながらカーカスプライを内側の部材に圧着することが行われている。また、このカーカスプライを押圧する装置（ステッチング装置）として、従来、回転自在なローラを押し付けてカーカスプライを順に押圧してステッチングする装置が知られている（特許文献１参照）。

図４は、このような従来のステッチング装置を備えた未加硫タイヤの製造装置の例を模式的に示す要部正面図である。
この従来の未加硫タイヤの製造装置１００は、図示のように、カーカスプライＰが配置される円筒状のドラム１０１と、カーカスプライＰのステッチング装置１１０とを備えている。また、ステッチング装置１１０は、一対の回転自在な押圧ローラ１１１と、押圧ローラ１１１をカーカスプライＰに押し付ける押付手段１１２と、それらを一体にドラム軸線方向（図では左右方向）に移動させる移動手段（図示せず）とを有する。ステッチング時には、ドラム１０１を回転させて、一対の押圧ローラ１１１を回転するカーカスプライＰに押し付け、一対の押圧ローラ１１１をドラム軸線方向の中央部から外側に向けて逆方向に同期して移動させる。これにより、回転する押圧ローラ１１１を、カーカスプライＰの周方向に沿って螺旋状に相対移動させ、カーカスプライＰを押圧してステッチングする。

ここで、カーカスプライＰは、表面のゴム内に複数の並列したコードを有し、それらがドラム軸線方向に沿って延びるようにドラム１０１に配置される。これらカーカスプライＰ内のコードは、押圧ローラ１１１の周方向への相対移動により、回転する押圧ローラ１１１から、その回転及び移動方向に応じた同じ方向の力が繰り返し作用する。そのため、カーカスプライＰは、コードが同一方向に次第に捻られて、ステッチング後のコードに捻れが発生し、その影響により、両側部に向かってコードやカーカスプライＰに変形（図４の二点鎖線Ｗ）が生じ易くなる虞がある。また、捻れの程度によっては、カーカスプライＰの側部をビードコア周りに折り返した折り返し部がウェーブするとともに、コードの捻れが大きくなるのに伴い、折返し部のウェーブの程度や角度も大きくなる虞もある。従って、製品タイヤにおいて、カーカスプライＰの折り返し部に発生するウェーブ等の変形を低減する観点から、コードの捻れを抑制することが求められている。

特開２０００−１６７９４５号公報

本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、ドラム上のカーカスプライをステッチングして未加硫タイヤを製造するときに、カーカスプライのコードに生じる捻れを抑制して、カーカスプライの折り返し部に発生する変形を低減することである。

本発明は、カーカスプライが配置されるドラムと、ドラム上に配置されたカーカスプライを押圧してステッチングするステッチング装置と、ドラムを回転させる回転手段と、を備えた未加硫タイヤの製造装置であって、ステッチング装置が、カーカスプライを押圧してドラム軸線方向に移動可能な押圧ローラと、ドラムの回転が停止した状態で、押圧ローラをドラム軸線方向に移動させる移動手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明は、ドラム上に配置したカーカスプライを押圧ローラで押圧してステッチングし、未加硫タイヤを製造する未加硫タイヤの製造方法であって、ドラムを回転させずに、押圧ローラをドラム軸線方向に移動させてカーカスプライを押圧する工程を有することを特徴とする。

本発明によれば、ドラム上のカーカスプライをステッチングして未加硫タイヤを製造するときに、カーカスプライのコードに生じる捻れを抑制して、カーカスプライの折り返し部に発生する変形を低減することができる。

本実施形態の未加硫タイヤの製造装置の要部を模式的に示す平面図である。 本実施形態のステッチング装置の要部を示す模式図である。 複数の押圧ローラによるカーカスプライの押圧について説明するための平面図である。 従来のステッチング装置を備えた未加硫タイヤの製造装置の例を模式的に示す要部正面図である。

以下、本発明の未加硫タイヤの製造装置（以下、タイヤ製造装置という）及び製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態のタイヤ製造装置の要部を模式的に示す平面図である。
タイヤ製造装置１は、図示のように、カーカスプライＰが配置されるドラム２と、カーカスプライＰを押圧してステッチングするステッチング装置１０とを備え、ステッチング装置１０によりカーカスプライＰをステッチングして未加硫タイヤを製造（成形）する。

ドラム２は、未加硫タイヤの成形時に、カーカスプライＰを支持する軸線回りに回転可能な支持体、例えば拡縮可能な成形ドラムや、一部が断面トロイダル状に膨出変形する成形ドラムである。ここでは、ドラム２は、円筒状をなし、その外周の所定範囲にカーカスプライＰが巻き付けられて円筒状に配置され、カーカスプライＰを同芯状に保持する。また、ドラム２は、モータ等の駆動源や、その回転動力の伝達機構等からなる回転手段（図示せず）により回転駆動され、カーカスプライＰを軸線回りに所定速度で回転させて任意の回転角で停止させる。

ここで、カーカスプライＰは、ドラム２の軸線方向（ドラム軸線方向）に延びる複数の並列したコードを有し、例えば、複数のコードを並列させて両面を未加硫ゴムで被覆することでシート状に形成され、所定長さに切断されてドラム２に供給される。また、カーカスプライＰは、回転するドラム２の外周に巻き付けられて配置され、内側の部材に貼り付けられてドラム２により保持される。なお、カーカスプライＰは、製造するタイヤや各タイヤの成形工程に応じて、ドラム２の外周にインナーライナ等のタイヤ構成部材を配置してから、それらを挟んでドラム２の外周に配置される。その後、カーカスプライＰは、ステッチング装置１０によりステッチングされる。

ステッチング装置１０は、ドラム２の半径方向（ドラム半径方向）外側に配置された一対の押圧ユニット２０を備え、未加硫タイヤ成形の所定段階（ステッチング工程）で、押圧ユニット２０により、ドラム２上に配置されたカーカスプライＰをステッチングする。一対の押圧ユニット２０は、それぞれ回転自在な円盤状の押圧ローラ２１（ステッチャー）を１以上（ここでは６つ）有し、各押圧ローラ２１をカーカスプライＰの外周面に当接させ、全ての押圧ローラ２１によりカーカスプライＰを押圧する。また、押圧ローラ２１は、カーカスプライＰを押圧して、その外面に沿ってドラム軸線方向に回転しつつ移動（転動）可能になっており、それぞれの移動経路のカーカスプライＰを押圧してステッチングする。その際、本実施形態では、ドラム２の回転を停止した状態で、ステッチング装置１０によりカーカスプライＰのステッチングを実行する。

図２は、ステッチング装置１０の要部を示す模式図であり、図２Ａは一方の押圧ユニット２０をドラム軸線方向から見た正面図、図２Ｂは図２Ａの矢印Ｘ方向から見た側面図である。
押圧ユニット２０は、図示のように、複数の押圧ローラ２１を回転自在に支持する支持部材２２を有し、それらが一体にドラム軸線方向（図２Ｂでは左右方向）に移動して、支持部材２２の外部に位置する押圧ローラ２１によりカーカスプライＰを押圧する。

また、この押圧ユニット２０には、ドラム２の周方向（ドラム周方向）に所定間隔で並べた３つの押圧ローラ２１が、ドラム軸線方向に隣接して２列配置（図２Ｂ参照）されるとともに、各列の押圧ローラ２１がドラム周方向にずらせて、それぞれ相手の間のドラム周方向位置に配置（図２Ａ参照）されている。これにより、複数の押圧ローラ２１をドラム周方向に沿って順に、かつ、ドラム軸線方向の両方向に交互に配置（図１参照）し、互いの押圧範囲をずらせて、各押圧ローラ２１をドラム軸線方向に転動させる。更に、複数の押圧ローラ２１（図２Ａ参照）は、カーカスプライＰに当接する外周面が、円筒状のカーカスプライＰの外面に沿うように、位置を順次変化させて配置され、それらの外周面の全体をカーカスプライＰに略均等に当接させて押圧する。

ステッチング装置１０は、この押圧ユニット２０をドラム２に向けて押し付ける押付手段１１と、押圧ユニット２０をカーカスプライＰの外面に沿ってドラム軸線方向の両方向に移動させる移動手段（図示せず）とを有する。押付手段１１は、ピストン・シリンダ機構からなり、シリンダ１１Ｓからピストンロッド１１Ｐを進退させて、その先端に取り付けられた押圧ユニット２０をカーカスプライＰに接近及び離間させ、複数の押圧ローラ２１をカーカスプライＰに所定圧力で押し付ける。移動手段は、例えばドラム軸線方向に平行なガイドレールと、ガイドレールに沿ってスライドする、シリンダ１１Ｓが固定されたスライダと、スライダの駆動手段とを有する。移動手段は、ガイドレールに沿ってスライドするスライダを介して、押付手段１１と押圧ユニット２０をドラム軸線方向の両方向に所定速度で移動させて任意の位置で停止させる。

ステッチング装置１０は、押付手段１１により複数の押圧ローラ２１をカーカスプライＰに押し付け、その状態を維持して、複数の押圧ローラ２１を移動手段によりドラム軸線方向に移動させ、回転する各押圧ローラ２１によりカーカスプライＰを押圧する。その際、ステッチング装置１０は、一対の押圧ユニット２０（図１参照）を、それぞれが連結された押付手段１１と移動手段とにより移動させ、一対の押圧ユニット２０により同期してステッチングを行う。また、タイヤ製造装置１は、ドラム２の回転を停止させて、ドラム２の回転が停止した状態で、カーカスプライＰを押圧する押圧ローラ２１を移動手段によりドラム軸線方向に移動させ、停止したカーカスプライＰをドラム軸線方向にステッチングする。

図３は、一方の押圧ユニット２０に設けられた複数の押圧ローラ２１によるカーカスプライＰの押圧について説明するための平面図であり、カーカスプライＰに対する各押圧ローラ２１の押圧範囲の一部を抜き出して模式的に示している。
このステッチング装置１０では、複数の押圧ローラ２１は、上記のように、互いに位置をずらせてドラム周方向に沿って順に配置され、かつ、図示のように、カーカスプライＰの押圧範囲Ｈ１〜Ｈ６がドラム周方向（図では上下方向）に並べて設定されている。また、複数の押圧ローラ２１は、互いに押圧範囲Ｈ１〜Ｈ６の側部（ドラム周方向の縁部）同士が重なるように配置され、カーカスプライＰを、一部を重複（図の斜線を付したＪ領域）させてドラム軸線方向に押圧する。タイヤ製造装置１は、ドラム２の回転と停止とを繰り返して、ドラム２の回転停止毎に、ステッチング装置１０の一対の押圧ユニット２０（図１参照）によりステッチングする。

次に、このタイヤ製造装置１により、ドラム２上に配置したカーカスプライＰを押圧ローラ２１で押圧してステッチングし、未加硫タイヤを製造する手順や動作について説明する。以下の手順等は、制御装置（図示せず）により制御され、装置各部を予め設定されたタイミングや条件で関連動作させて実行される。この制御装置は、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、各種プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＭＰＵが直接アクセスするデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたコンピュータから構成され、接続手段を介して装置各部が接続されている。これにより、制御装置は、装置各部と制御信号や各種データを送受信して各動作を各々実行させる。また、制御装置は、上記したドラム２の回転手段が接続されており、回転手段を制御してドラム２を回転及び停止させる回転制御手段としても機能する。

ステッチング工程（図１参照）では、まず、カーカスプライＰを配置したドラム２の回転を停止する。続いて、ステッチング装置１０を作動させて、一対の押圧ユニット２０をドラム２に接近させ、それぞれ複数の押圧ローラ２１を、ドラム軸線方向中央部のカーカスプライＰに押し付け、一対の押圧ユニット２０をドラム軸線方向外側に向けて互いに逆方向に同期して移動させる。このように、ドラム２を回転させずに、押圧ローラ２１をドラム軸線方向に移動させて、カーカスプライＰの外面上を端部まで転動させ、カーカスプライＰを順に押圧してステッチングする。これにより、部材間のエアを抜きながら、カーカスプライＰを内側の部材等に密着させて、押圧範囲の各部材の対向面同士を圧着する。

また、ここでは、各押圧ユニット２０のドラム周方向に沿って順に配置された複数の押圧ローラ２１を、互いにカーカスプライＰ（図３参照）の押圧範囲の側部同士を重ねてドラム軸線方向に移動させ、カーカスプライＰの所定範囲を隙間なく一度に押圧する。次に、ステッチング装置１０は、一対の押圧ユニット２０をカーカスプライＰから離間させて、それぞれドラム軸線方向内側に移動させ、押圧開始位置で停止させて次の押圧によるステッチング作業まで待機させる。

続いて、タイヤ製造装置１は、ステッチング装置１０の押圧ローラ２１によるカーカスプライＰの押圧終了時に、カーカスプライＰに押圧していない領域（未押圧領域）があるとき、上記した回転制御手段により制御してドラム２を回転させる。その際、押圧ローラ２１によるカーカスプライＰの押圧範囲（ここでは、図３のＨ１〜Ｈ６を合わせた押圧範囲）に応じてドラム２を回転させ、ドラム２を、押圧ローラ２１の押圧範囲に対応する周方向距離（又は所定角度）だけ回転させて停止させる。これにより、複数の押圧ローラ２１を押し付ける位置に、カーカスプライＰの次に押圧する範囲（押圧済みの範囲に隣接する範囲）を配置し、押圧範囲の側部同士を順次重ねてカーカスプライＰを押圧する。タイヤ製造装置１は、このように、カーカスプライＰの押圧が終了する毎にドラム２を回転させ、その回転停止とステッチング装置１０によるステッチングとを繰り返し、ドラム周方向の全体に亘りカーカスプライＰをステッチングする。その後、他のタイヤ構成部材を組み合わせる等して未加硫タイヤを成形し、未加硫タイヤを加硫成型して空気入りタイヤ等の各種のタイヤが製造される。

以上説明したように、本実施形態では、ドラム２の回転が停止した状態で、押圧ローラ２１をドラム軸線方向に移動させてカーカスプライＰを押圧し、ドラム２を回転させずにステッチングを行う。そのため、カーカスプライＰ内のコードを長手方向に沿って押圧できるとともに、各コードに同じ方向の力が繰り返し作用せず、コードが同一方向に捻られてステッチング後のコードに捻れが発生するのを抑制することができる。これに伴い、カーカスプライＰやコードに発生する変形、及び、ビードコア周りに折り返したカーカスプライＰの折り返し部に発生するウェーブも抑制でき、その形状精度を向上させることができる。

従って、本実施形態によれば、ドラム２上のカーカスプライＰをステッチングして未加硫タイヤを製造するときに、カーカスプライＰのコードに生じる捻れを抑制して、カーカスプライＰの折り返し部に発生する変形を低減できる。また、このステッチング装置１０では、複数の押圧ローラ２１を、互いにカーカスプライＰの押圧範囲の側部同士を重ねてドラム軸線方向に移動させるため、一度に隙間なく広い範囲を押圧でき、エア入りを防止しつつ、ステッチング作業の効率を向上させることができる。更に、ステッチング装置１０による一回の押圧が終了したときに、押圧ローラ２１の押圧範囲に応じてドラム２を回転させるため、カーカスプライＰの全体を隙間なく押圧して確実にステッチングできる。同時に、カーカスプライＰを無駄なく効率的に押圧できるとともに、複数の押圧ローラ２１により所定範囲（例えば１／４周範囲）ずつステッチングすることで、設備コストの低減を図りながら作業効率を向上させることもできる。

なお、カーカスプライＰは、連続した１枚の部材（プライ素材）をドラム２の外周に１周又は複数周巻き付けて配置してもよい。また、カーカスプライＰは、複数の短冊状の部材を、ドラム２の外周にドラム軸線方向に沿って貼り付け、それらをドラム周方向の全体に亘り順に並べて配置して、ドラム２上で形成するようにしてもよい。このように、本実施形態のステッチング装置１０は、ドラム２上に配置されるカーカスプライＰを、その種類や形成手順、或いは、形状等を問わず、所定段階で適宜押圧してステッチングすることができる。

１・・・タイヤ製造装置、２・・・ドラム、１０・・・ステッチング装置、１１・・・押付手段、２０・・・押圧ユニット、２１・・・押圧ローラ、２２・・・支持部材、Ｐ・・・カーカスプライ。

Claims (6)

1. カーカスプライが配置されるドラムと、ドラム上に配置されたカーカスプライを押圧してステッチングするステッチング装置と、ドラムを回転させる回転手段と、を備えた未加硫タイヤの製造装置であって、
   ステッチング装置が、カーカスプライを押圧してドラム軸線方向に移動可能な押圧ローラと、ドラムの回転が停止した状態で、押圧ローラをドラム軸線方向に移動させる移動手段と、を有することを特徴とする未加硫タイヤの製造装置。
2. 請求項１に記載された未加硫タイヤの製造装置において、
   ステッチング装置が、互いにカーカスプライの押圧範囲の側部同士を重ねて、ドラム周方向に沿って順に配置された複数の押圧ローラを有することを特徴とする未加硫タイヤの製造装置。
3. 請求項１又は２に記載された未加硫タイヤの製造装置において、
   ステッチング装置によるカーカスプライの押圧終了時に、カーカスプライに未押圧領域があるとき、押圧ローラによるカーカスプライの押圧範囲に応じてドラムを回転させる回転制御手段を備えたことを特徴とする未加硫タイヤの製造装置。
4. ドラム上に配置したカーカスプライを押圧ローラで押圧してステッチングし、未加硫タイヤを製造する未加硫タイヤの製造方法であって、
   ドラムを回転させずに、押圧ローラをドラム軸線方向に移動させてカーカスプライを押圧する工程を有することを特徴とする未加硫タイヤの製造方法。
5. 請求項４に記載された未加硫タイヤの製造方法において、
   カーカスプライを押圧する工程が、ドラム周方向に沿って順に配置された複数の押圧ローラを、互いにカーカスプライの押圧範囲の側部同士を重ねてドラム軸線方向に移動させる工程を有することを特徴とする未加硫タイヤの製造方法。
6. 請求項４又は５に記載された未加硫タイヤの製造方法において、
   押圧ローラによるカーカスプライの押圧終了時に、カーカスプライに未押圧領域があるとき、押圧ローラによるカーカスプライの押圧範囲に応じてドラムを回転させる工程を有することを特徴とする未加硫タイヤの製造方法。

Images