JP2012086487A - 空気入りタイヤの成形方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形ユニットを用いてグリーンタイヤを成形する際に、ターンアップした部材を強固に圧着できる空気入りタイヤの成形方法および装置を提供する。
【解決手段】外周面にグリーンタイヤを装着したまま加硫用モールドの中に配置される成形ユニット３の成形ブラダ４を収縮させた状態にして、バンド部材１１を外嵌するように配置し、バンド部材１１の外周側所定位置に規制リング７を少なくとも３つ配置して成形ブラダ４を膨張させつつ、一対のブラダ保持部５の間隔を小さくして、すべての規制リング７でバンド部材１１の膨出量を規制して、バンド部材１１の両端部をターンアップした後、両端側の規制リング７を退避させて、残りの規制リング７だけでターンアップを行なって形成した中間グリーンタイヤＧ１に外嵌するように配置したベルト部材を、成形ブラダ４を膨張させて中間グリーンタイヤＧ１の外周面に貼り合わせる。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気入りタイヤの成形方法および装置に関し、さらに詳しくは、ショルダーサポートを設置することができない成形ユニットを用いてグリーンタイヤを成形する際に、ターンアップした部材を対向する部材に強固に圧着できる空気入りタイヤの成形方法および装置に関するものである。

従来の空気入りタイヤを製造するには、例えば、図１２に示すように、互いの間隔を可変可能に設置された一対のサイドドラム２１を備えた成形ドラム２０が用いられている。それぞれのサイドドラム２１には拡縮可能なショルダーサポート２２が設けられている。この成形ドラム２０を用いてグリーンタイヤを成形する場合、図１３に例示するように、ショルダーサポート２２を拡径させてバンド部材１１の内周面を保持する。そして、ショルダーサポート２２により保持したバンド部材１１の部分と、ターンアップブラダ２１ａおよび押圧リング２３によってターンアップされるバンド部材１１の幅方向両端部とを強固に圧着して貼り合わせる。このように成形した中間グリーンタイヤの外周面にベルト部材およびトレッドゴムなどを貼り合わせてグリーンタイヤを成形する。次いで、グリーンタイヤを成形ドラム２０から取外し、加硫用モールドの中に配置して加硫することにより空気入りタイヤを製造している。

ところで、空気入りタイヤを製造する際に、成形ユニットを用いてグリーンタイヤを成形し、成形したグリーンタイヤを成形ユニットの外周面に装着したまま加硫用モールドの中に配置して加硫する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。図１４に例示するように、成形ユニット３は筒状の成形ブラダ４と、この成形ブラダ４の両端部に取り付けられる一対のブラダ保持部５と、これらブラダ保持部５の間隔を変化させる間隔可変機構６を備えている。しかしながら、このような成形ユニット３には、ターンアップしたバンド部材１１の幅方向両端部を、対向するバンド部材１１に強固に圧着させるように機能する図１２、１３に例示したショルダーサポート２２を設けることができないという問題があった。

特開２００７−９８８０３号公報

本発明の目的は、ショルダーサポートを設置することができない成形ユニットを用いてグリーンタイヤを成形する際に、ターンアップした部材を対向する部材に強固に圧着できる空気入りタイヤの成形方法および装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の空気入りタイヤの成形方法は、筒状の成形ブラダと、この成形ブラダの両端部に取り付けられる一対のブラダ保持部と、これらブラダ保持部の間隔を変化させる間隔可変機構を備え、外周面にグリーンタイヤを装着したまま加硫用モールドの中に配置される成形ユニットを用いてグリーンタイヤを成形する空気入りタイヤの成形方法において、前記成形ブラダを収縮させた状態の成形ユニットに、一対のビード部材と、一対のサイド部材と、ビード間に配置されたインナーライナおよびカーカス部材とを有するバンド部材を外嵌するように配置し、次いで、カーカス部材の外周側所定位置に規制リングをリング軸方向に並列して少なくとも３つ配置して、前記成形ブラダを膨張させるとともに、一対のブラダ保持部の間隔を小さくして、すべての規制リングによってインナーライナおよびカーカス部材の膨出量を規制した状態で、一対のサイド部材とともにカーカス部材の両端部をターンアップし、次いで、リング軸方向両端側に配置された規制リングを退避させて、残りの規制リングだけでインナーライナおよびカーカス部材の膨出量を規制した状態で前記ターンアップを行なうことにより中間グリーンタイヤを成形し、次いで、前記残りの規制リングを退避させて、中間グリーンタイヤにベルト部材を外嵌するように配置した後、前記成形ブラダを膨張させて、中間グリーンタイヤの外周面に前記ベルト部材を貼り合わせてグリーンタイヤを成形することを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤの成形装置は、筒状の成形ブラダと、この成形ブラダの両端部に取り付けられる一対のブラダ保持部と、これらブラダ保持部の間隔を変化させる間隔可変機構を備え、外周面にグリーンタイヤを装着したまま加硫用モールドの中に配置される成形ユニットを有する空気入りタイヤの成形装置において、前記一対のブラダ保持部の外側に配置されるターンアップ機構と、成形ユニットの外側の退避位置から前記成形ブラダの外周側所定位置との間を移動可能な規制リングとを有し、前記成形ブラダを収縮させた状態の成形ユニットに、一対のビード部材と、一対のサイド部材と、ビード間に配置されたインナーライナおよびカーカス部材とを有するバンド部材を外嵌するように配置した後、前記成形ブラダを膨張させるとともに、一対のブラダ保持部の間隔を小さくして、前記インナーライナおよびカーカス部材を膨出させて、前記ターンアップ機構により一対のサイド部材とともにカーカス部材の両端部をターンアップする際に、前記規制リングをカーカス部材の外周側所定位置に移動させて配置することにより、インナーライナおよびカーカス部材の膨出量を規制し、前記ターンアップを行なった後に、規制リングを退避させるように構成し、前記規制リングを、リング軸方向に並列して少なくとも３つ設け、それぞれの規制リングが独立して移動できるようにしたことを特徴とする。

本発明では、ターンアップする際に、バンド部材を構成するカーカス部材の外周側所定位置に規制リングを配置することによって、成形ユニットの成形ブラダによって膨張させられるインナーライナおよびカーカス部材の膨出量を予め設定されたどおりに規制することができる。これにより、ターンアップした部材を対向する部材に強固に圧着することが可能になる。

そして、前記規制リングを、リング軸方向に並列して少なくとも３つ設け、それぞれの規制リングが独立して移動できる構成にして、最初にすべての規制リングを前記カーカス部材の外周側の所定位置に配置して、インナーライナおよびカーカス部材の膨出量を規制した状態で前記ターンアップを行ない、次いで、リング軸方向両端側に配置された規制リングを退避させて、残りの規制リングだけでインナーライナおよびカーカス部材の膨出量を規制した状態で前記ターンアップを行なって前記中間グリーンタイヤを成形し、次いで、この残りの規制リングを退避させるようにする。これにより、必要な部分を設定どおりに精度よく圧着させ易くなる。

また、本発明の成形装置では、前記規制リングを複数の円弧状のセグメントで構成し、これらセグメントのうち、少なくとも１つのセグメントの円弧長さを、他のセグメントの円弧長さと異ならせることもできる。これにより、グリーンタイヤは、成形する際に使用するセグメントに起因して、構成部材（主にカーカス部材）が正多角形状に近似する形状になるような悪影響が生じない。これにより、製造したタイヤにもその悪影響がなくなるので、走行時にタイヤに特定の周波数で過大な振幅が生じる不具合を防止できる。

バンド部材を成形する工程を例示する説明図である。 成形ユニットにバンド部材を外嵌するように配置した状態を例示する説明図である。 規制リングによりバンド部材の膨出量を規制している状態を例示する説明図である。 バンド部材の両端部をターンアップしている成形装置の上半分を例示する説明図である。 バンド部材の幅方向中央部のみの膨出量を規制して、両端部をターンアップしている成形装置の上半分を例示する説明図である。 規制リングの拡縮機構を例示する側面図である。 別の拡縮機構を例示し、規制リングを拡径させて退避させている状態を示す側面図である。 図７の規制リングを縮径させて所定位置に配置している状態を例示する側面図である。 成形ユニットにベルト部材を外嵌するように配置した成形装置の上半分を例示する説明図である。 中間グリーンタイヤの外周面にベルト部材を貼り合わせている成形装置の上半分を例示する説明図である。 外周面にグリーンタイヤを装着した状態の成形ユニットを例示する説明図である。 従来の成形ドラムにバンド部材を外嵌するように配置した状態を例示する説明図である。 図１２のショルダーサポートを拡径させてターンアップしている成形ドラムの上半分を例示する説明図である。 成形ユニットの構造を例示する断面図である。

以下、本発明の空気入りタイヤの成形方法および成形装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。

まず、図１に例示するようにバンド成形ドラム１９上に、間隔をあけて一対のサイド部材１４を巻き付け、一対のサイド部材１４の間にインナーライナ１２およびカーカス部材１３を順に積層してバンド部材１１を成形する。次いで、それぞれのサイド部材１４の外周側に一対のビード部材１５を配置する。ビード部材１５は、ビード１５ａとビードフィラにより構成されていて、ビード１５ａをバンド部材１１に仮圧着させる。

次いで、図２に例示するように、一対のサイド部材１４、インナーライナ１２およびカーカス部材１３とで形成されたバンド部材１１と、一対のビード部材１５とを本発明の成形装置に移送する。この成形装置は、成形ドラム１と規制リング７とを備えている。

成形ドラム１は、一対のサイドドラム２と、サイドドラム２の間に着脱可能に取り付けられる成形ユニット３とで構成されている。それぞれのサイドドラム２には、一対のブラダ保持部５の外側に配置されるターンアップ機構が設けられている。

成形ユニット３は、図１４に例示した構造であり、筒状の成形ブラダ４と、この成形ブラダ４の両端部に取り付けられる一対のブラダ保持部５と、これらブラダ保持部５の間隔を変化させる間隔可変機構６を備えている。ブラダ保持部５どうしの間隔は、設定した長さで固定できる構造になっている。

規制リング７は、成形ユニット３の外側の退避位置から成形ブラダ４の外周側所定位置との間を移動可能に設けられている。この実施形態では、リング軸方向に並列する３つの規制リング７が設けられている。それぞれの規制リング７は、独立して移動できるように構成されている。規制リング７の数は３つ以上であればよく、例えば３〜５つの規制リング７が設けられる。

バンド部材１１および一対のビード部材１５は、成形ブラダ４を収縮させた状態の成形ユニット３に外嵌するように配置する。それぞれのサイドドラム２のビードロック機構によってビード１５ａをロックする。規制リング７は成形ブラダ４の中央部に配置する。

次いで、図３に例示するように、バンド部材１１（インナーライナ１２およびカーカス部材１３）の外周側所定位置に規制リング７を配置して成形ブラダ４を膨張させるとともに、一方のサイドドラム２を他方のサイドドラム２に近接させるように移動させて、一対のブラダ保持部５の間隔を小さくする。これにより、バンド部材１１（インナーライナ１２およびカーカス部材１３）は外周側に膨張するが、規制リング７によって膨出量は規制される。これに伴い、成形ブラダ４の外周側への膨出量も規制されるため、ビード部材１５は成形ブラダ４によって、外側に一段と強く押圧される。

このようにすべての規制リング７によって、バンド部材１１の外周側への膨出量を規制した状態で、図４に例示するようにターンアップブラダ２ａを膨張させて、ターンアップブラダ２ａを軸方向に移動する押圧リング１０によって押圧する。これにより、一対のサイド部材１４とともにカーカス部材１３の両端部をターンアップする。

次いで、図５に例示するように両側の規制リング７を拡径移動させて退避させ、中央の規制リング７だけで、バンド部材１１の外周側への膨出量を規制した状態で、さらに押圧リング１０を軸方向に移動させてターンアップブラダ２ａを押圧する。このようにして中間グリーンタイヤＧ１を成形する。

この実施形態では、ターンアップ機構としてターンアップブラダ２ａを用いているが、これに限らずメカニカルなターンアップ機構を採用することもできる。

本発明では、ターンアップする際に、規制リング７が、成形ブラダ４によって膨張させられるインナーライナ１２およびカーカス部材１３の膨出量を予め設定されたどおりに規制できる。これにより、膨出量を規制しない場合に比して、成形ブラダ４によってビード部材１５を内側から一段と強く支えることができるので、ターンアップした部材（カーカス部材１３）を対向する部材（カーカス部材１３やビード部材１５）に強固に圧着することが可能になる。

さらに、本発明では、最初にすべての規制リング７によりインナーライナ１２およびカーカス部材１３の膨出量を規制した状態でターンアップを行ない、その後、リング軸方向両端側に配置された規制リング７を退避させて、残りの規制リング７だけでインナーライナ１２およびカーカス部材１３の膨出量を規制した状態でターンアップを行なうので、必要な部分を設定どおりに一段と精度よく圧着させるには有利になっている。

規制リング７は、図６に例示する拡縮機構９によって拡縮可能に構成されている。拡縮機構９は、環状のリング保持部８と、リング保持部８に固定される流体シリンダ９ａを有している。４つの流体シリンダ９ａが、周方向に等間隔で固定されている。それぞれの流体シリンダ９ａのロッドには、円弧状のセグメント７ａが固定されている。これら複数のセグメント７ａにより環状の規制リング７が構成される。

それぞれの流体シリンダ９ａのロッドが伸長移動して縮径移動するこれら複数のセグメント７ａによって、環状の規制リング７が形成される。規制リング７を退避位置に移動させる際には、ロッドが収縮移動してそれぞれのセグメント７ａを拡径移動させる。

複数の円弧状のセグメント７ａのうち、少なくとも１つのセグメント７ａの円弧長さを、他のセグメント７ａの円弧長さと異ならせるとよい。例えば、すべてのセグメント７ａの円弧長さをそれぞれ異ならせる。これにより、成形される中間グリーンタイヤＧ１（ひいてはグリーンタイヤＧ２）は、成形する際に使用するセグメント７ａに起因して、構成部材（主にカーカス部材１３）が正多角形状に近似する形状になるような悪影響が生じない。これにより、製造したタイヤにもその悪影響がなくなるので、走行時にタイヤに特定の周波数で過大な振幅が生じる不具合を防止でき、ＲＦＶを低減するには有利になる。

セグメント７ａの数は複数であれば特に限定されないが、例えば、３〜１１程度、好ましくは３以上の素数にする。セグメント７ａの数を３以上の素数にすることにより、製造したタイヤのＲＦＶを低減するには一段と有利になる。

拡縮機構９は、図７、図８に例示する構造にすることもできる。この拡縮機構９は、リング保持部材８に溝付きリング９ｂが回転可能に取り付けられている。それぞれのセグメント７ａは支軸７ｂの先端部に固定され、支軸７ｂの後端部にはスライド軸７ｃが立設されている。スライド軸７ｃは、溝付きリング９ｂのガイド溝９ｃにガイドされて移動可能になっている。

図７に例示するように、流体シリンダ９ａのロッドを伸長移動させて溝付きリング９ｂを回転させると、それぞれのスライド軸７ｃがガイド溝９ｃにガイドされてセグメント７ａが拡径移動する。図８に例示するように、流体シリンダ９ａのロッドを収縮移動させて溝付きリング９ｂを回転させると、それぞれのスライド軸７ｃがガイド溝９ｃにガイドされてセグメント７ａが縮径移動して、環状の規制リング７が形成される。

中間グリーンタイヤＧ１を成形した後は、図９に例示するように、すべての規制リング７を退避位置に退避させて、中間グリーンタイヤＧ１にベルト部材１６を外嵌するように配置する。ベルト部材１６は、ベルト１７、トレッドゴム１８などにより構成されている。

次いで、図１０に例示するように、成形ブラダ４をさらに膨張させて、中間グリーンタイヤＧ１の外周面にベルト部材１６を貼り合わせてグリーンタイヤＧ２を成形する。中間グリーンタイヤＧ１とベルト部材１６とはステッチャー等によってしっかりと接合する。尚、グリーンタイヤＧ２の成形には、上記した部材に限らず適宜必要な部材が用いられる。

成形されたグリーンタイヤＧ２は、図１１に例示するように、膨張した成形ブラダ４の外周面に装着されたまま、成形ユニット３とともに加硫用モールドの中に配置される。その後、所定温度および所定圧力で加硫されて空気入りタイヤが完成する。

本発明は、従来のショルダーサポート２２を設けることができない成形ユニット３を使用しながらも、規制リング７を用いることによって、ターンアップした部材を対向する部材に強固に圧着できる。それ故、部材の圧着不足に起因する不具合を防止することができ、所定品質を確保した空気入りタイヤを製造することができる。

１ 成形ドラム
２ サイドドラム
２ａ ターンアップブラダ（ターンアップ機構）
３ 成形ユニット
４ 成形ブラダ
５ ブラダ保持部
６ 間隔可変機構
７ 規制リング
７ａ セグメント
７ｂ 支軸
７ｃ スライド軸
８ リング保持部
９ 拡縮機構
９ａ 流体シリンダ
９ｂ 溝付きリング
９ｃ ガイド溝
１０ 押圧リング
１１ バンド部材
１２ インナーライナ
１３ カーカス部材
１４ サイド部材
１５ ビード部材
１５ ビード
１６ ベルト部材
１７ ベルト
１８ トレッドゴム
１９ バンド成形ドラム
２０ 従来の成形ドラム
２１ サイドドラム
２１ａ ターンアップブラダ
２２ ショルダーサポート
２３ 押圧リング
Ｇ１ 中間グリーンタイヤ
Ｇ２ グリーンタイヤ

Claims (3)

1. 筒状の成形ブラダと、この成形ブラダの両端部に取り付けられる一対のブラダ保持部と、これらブラダ保持部の間隔を変化させる間隔可変機構を備え、外周面にグリーンタイヤを装着したまま加硫用モールドの中に配置される成形ユニットを用いてグリーンタイヤを成形する空気入りタイヤの成形方法において、
   前記成形ブラダを収縮させた状態の成形ユニットに、一対のビード部材と、一対のサイド部材と、ビード間に配置されたインナーライナおよびカーカス部材とを有するバンド部材を外嵌するように配置し、次いで、カーカス部材の外周側所定位置に規制リングをリング軸方向に並列して少なくとも３つ配置して、前記成形ブラダを膨張させるとともに、一対のブラダ保持部の間隔を小さくして、すべての規制リングによってインナーライナおよびカーカス部材の膨出量を規制した状態で、一対のサイド部材とともにカーカス部材の両端部をターンアップし、次いで、リング軸方向両端側に配置された規制リングを退避させて、残りの規制リングだけでインナーライナおよびカーカス部材の膨出量を規制した状態で前記ターンアップを行なうことにより中間グリーンタイヤを成形し、次いで、前記残りの規制リングを退避させて、中間グリーンタイヤにベルト部材を外嵌するように配置した後、前記成形ブラダを膨張させて、中間グリーンタイヤの外周面に前記ベルト部材を貼り合わせてグリーンタイヤを成形することを特徴とする空気入りタイヤの成形方法。
2. 筒状の成形ブラダと、この成形ブラダの両端部に取り付けられる一対のブラダ保持部と、これらブラダ保持部の間隔を変化させる間隔可変機構を備え、外周面にグリーンタイヤを装着したまま加硫用モールドの中に配置される成形ユニットを有する空気入りタイヤの成形装置において、
   前記一対のブラダ保持部の外側に配置されるターンアップ機構と、成形ユニットの外側の退避位置から前記成形ブラダの外周側所定位置との間を移動可能な規制リングとを有し、前記成形ブラダを収縮させた状態の成形ユニットに、一対のビード部材と、一対のサイド部材と、ビード間に配置されたインナーライナおよびカーカス部材とを有するバンド部材を外嵌するように配置した後、前記成形ブラダを膨張させるとともに、一対のブラダ保持部の間隔を小さくして、前記インナーライナおよびカーカス部材を膨出させて、前記ターンアップ機構により一対のサイド部材とともにカーカス部材の両端部をターンアップする際に、前記規制リングをカーカス部材の外周側所定位置に移動させて配置することにより、インナーライナおよびカーカス部材の膨出量を規制し、前記ターンアップを行なった後に、規制リングを退避させるように構成し、前記規制リングを、リング軸方向に並列して少なくとも３つ設け、それぞれの規制リングが独立して移動できるようにしたことを特徴とする空気入りタイヤの成形装置。
3. 前記規制リングを複数の円弧状のセグメントで構成し、これらセグメントのうち、少なくとも１つのセグメントの円弧長さを、他のセグメントの円弧長さと異ならせた請求項２に記載の空気入りタイヤの成形装置。

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