JP2013107371A - 空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤの製造装置 - Google Patents

空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤの製造装置 Download PDF

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Abstract

【課題】重量バランスを悪化させることなく製造時間を短縮することができる空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤの製造装置を提供する。
【解決手段】２台の押出機１２Ａ，１２Ｂから押し出された未加硫のゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２を回転支持体１４上に供給しながら回転支持体１４を回転させ、回転支持体１４上にゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２を巻き付けて空気入りタイヤの少なくとも一部を成型する空気入りタイヤの製造方法において、２台の押出機１２Ａ，１２Ｂを互いに、回転支持体１４の回転軸Ｌの周りに１８０°ずれた位置であって、回転支持体１４の回転軸方向の同一位置に配置し、回転支持体１４が１８０°回転する毎に２台の押出機１２Ａ，１２Ｂと回転支持体１４とを相対的に回転支持体１４の回転軸方向へ移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤの製造装置に関するものである。
一般に、タイヤは、複数のタイヤ用ゴム部材とコードを主材とする複数の補強部材を含んで構成されており、代表的には、インナーライナーゴム部、トレッドゴム部、サイドウォールゴム部、リムストリップゴム部等の各部が、各々要求される特性に応じたゴム部材により形成され、これらのゴム部材がコードを含む補強部材であるカーカス層、ベルト層やビード体などと組み合わされてタイヤを構成している。
上記のようなタイヤを構成するゴム部材を成型するため、押出機よりリボン状に押し出した未加硫のゴムストリップ材を、成型用ドラム等の回転支持体上においてタイヤ周方向に沿って一部を重ねて巻きつける方法が知られている。
このような方法において、回転支持体上にゴムストリップ材を巻き付ける時間、つまり、製造時間を短縮するため、回転支持体の径方向の周囲に配置した２台の押出機から押し出されたゴムストリップ材を回転支持体上に巻き付ける方法が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）
しかしながら、上記特許文献１に開示された方法では、回転支持体上にゴムストリップ材が螺旋状に巻き付けられているため、成型されたゴム部材のタイヤ幅方向両端部にはみ出した余分なゴム部分が生じ、その結果、巻き付け完了後に余分なゴム部分を切除する必要がある。
また、ゴム部材のタイヤ幅方向両端部では、タイヤ幅方向に対して直交するタイヤ周方向に平行にゴムストリップ材を巻き付け、他の部分ではタイヤ周方向に対して傾斜させ螺旋状にゴムストリップ材を巻き付けることで、成型されたゴム部材のタイヤ幅方向両端部にはみ出した余分なゴム部分が生じることがないが、タイヤ幅方向両端部近傍においてゴムストリップ材の重なり量が大きくゴム量が多くなるため、重量バランスが悪化する問題がある。
国際公開ＷＯ２００８／２６２４０
本発明は上記の点を考慮してなされたものであり、重量バランスを悪化させることなく製造時間を短縮することができる空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤの製造装置を提供することを目的とする。
本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、２台の押出機から押し出された未加硫のゴムストリップ材を回転支持体上に供給しながら前記回転支持体を回転させ、前記回転支持体上に前記ゴムストリップ材を巻き付けて空気入りタイヤの少なくとも一部を成型する空気入りタイヤの製造方法において、２台の前記押出機を互いに、前記回転支持体の回転軸の周りに１８０°ずれた位置であって、前記回転支持体の回転軸方向の同一位置に配置し、前記回転支持体が１８０°回転する毎に２台の前記押出機と前記回転支持体とを相対的に前記回転支持体の回転軸方向へ移動させることを特徴とする。
また、本発明に係る空気入りタイヤの製造装置は、未加硫のゴムストリップ材を押し出す２台の押出機と、回転支持体と、２台の前記押出機と前記回転支持体を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、２台の前記押出機から前記ゴムストリップ材を前記回転支持体上に供給しながら前記回転支持体を回転させ、前記回転支持体上に前記ゴムストリップ材を巻き付けて空気入りタイヤの少なくとも一部を成型する空気入りタイヤの製造装置において、２台の前記押出機は、互いに前記回転支持体の回転軸の周りに１８０°ずれた位置であって、前記回転支持体の回転軸方向の同一位置に配置され、前記制御装置は、前記回転支持体が１８０°回転する毎に２台の前記押出機と前記回転支持体とを相対的に前記回転支持体の回転軸方向へ移動させることを特徴とする。
本発明によれば、重量バランスを悪化させることなく製造時間を短縮することができる。
本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの製造装置の構成を示す模式図である。 図１に示す空気入りタイヤの製造装置の平面図である。 図１に示す空気入りタイヤの製造装置によって成型されたゴム部材を平面上に展開した図である。
本実施形態に係る空気入りタイヤの製造装置（以下、製造装置という）１０は、図１及び図２に示すように、２台の押出機１２Ａ、１２Ｂと、回転支持体１４と、制御装置１８とを備える。この製造装置１０は、制御装置１８が２台の押出機１２Ａ、１２Ｂと回転支持体１４を制御することで、２台の押出機１２Ａ、１２Ｂよりリボン状の未加硫のゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２を押し出し、この押し出したゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２を回転支持体１４上に供給しながら回転支持体１４を回転軸Ｌ周りに回転させ、回転支持体１４上にゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２を巻き付けて空気入りタイヤを構成するゴム部材、例えば、インナーライナゴム部や、トレッドゴム部や、サイドウォールゴム部等を成型する。
詳細には、２台の押出機１２Ａ、１２Ｂは、互いに回転支持体１４の回転軸Ｌの周りに１８０°ずれた位置であって、回転支持体１４の回転軸方向Ｘの同一位置に配置されている。
一方の押出機１２Ａは、図１に示すように、ゴム材料が投入されるホッパー２２と、ゴム材料に熱を与えながら前方に送り出すスクリュー２４と、スクリュー２４を内蔵する円筒状のバレル２６と、スクリュー２４を駆動するスクリュー駆動装置２８と、ゴムストリップ材１の断面形状に対応する形状で前端に開口する吐出口３０とを備える。押出機１２Ａは、低粘度化したゴム材料を吐出口３０から押し出して、吐出口３０の形状に応じた断面形状のゴムストリップ材Ｓ１を形成し、これを回転支持体１４の外周面上に供給する。
押出機１２Ａから押し出されたゴムストリップ材Ｓ１は、回転支持体１４の回転軸方向Ｘに対して直交する方向（つまり、回転支持体１４の周方向）に平行に回転支持体１４に巻き付けられる。
他方の押出機１２Ｂは、上記した一方の押出機１２Ａと同一構造のものを使用しているため、他方の押出機１２Ｂについて図１中に一方の押出機１２Ａと同一符号を付して詳細な説明を省略するが、吐出口３０から押し出されたゴムストリップ材Ｓ２は、回転支持体１４の外周面上に供給され回転支持体１４の周方向に平行に巻き付けられる。
なお、一方の押出機１２Ａから押し出されるゴムストリップ材Ｓ１と、他方の押出機１２Ｂから押し出されるゴムストリップ材Ｓ２とに異なる符号を付しているが、一方の押出機１２Ａから押し出されたゴムストリップ材Ｓ１と、他方の押出機１２Ｂから押し出されるゴムストリップ材Ｓ２との回転支持体１４上における巻き付け位置を説明するためであり、いずれのゴムストリップ材も同一材料及び同一形状からなる。また、押出機１２Ａ及び押出機１２Ｂは、公知の機構からなり特に限定されるものではないが、各押出機１２Ａ、１２Ｂの先端部と吐出口３０との間にギアポンプを設けたものが、吐出口３０から押し出されるコムストリップ材Ｓ１，Ｓ２の押し出し量をより正確に制御可能となるため特に好ましい。
２台の押出機１２Ａ，１２Ｂは、いずれも不図示の移動機構によって回転支持体１４に対して近接離隔移動するように構成されている。押出機１２Ａ，１２Ｂは、回転支持体１４に対して近接移動してからゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２を回転支持体１４に供給し巻き付け動作を開始し、巻き付け動作が完了すると回転支持体１４から離隔移動する。
回転支持体１４は、駆動装置３２により駆動され、回転軸Ｌの周りに回転するとともに、回転軸方向Ｘへ移動する。駆動装置３２は、サーボモータ３３や、これを回転支持体１４と連結するための減速機構（不図示）や、回転支持体１４の回転軸方向Ｘに沿って延びるリニアガイド３４上を摺動するベース３５や、駆動回路（不図示）などにより構成される。
なお、本実施形態では、回転支持体１４を２台の押出機１２Ａ，１２Ｂに対して移動させたが、２台の押出機１２Ａ，１２Ｂと回転支持体１４とを相対的に移動させればよく、回転支持体１４に対して２台の押出機１２Ａ，１２Ｂを同じ速度で同じ方向へ移動させてもよい。
制御装置１８は、メモリ内に記憶された制御プログラムに基づいて２台の押出機１２Ａ，１２Ｂと、回転支持体１４の動作を統括的に制御するものであり、一定の速度でゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２を回転支持体１４に供給するように２台の押出機１２Ａ，１２Ｂを制御しつつ、回転支持体１４が一方向Ｋに回転しながら回転軸方向Ｘに沿って移動するように駆動装置３２を制御する。
具体的には、制御装置１８は、一方の押出機１２Ａから回転支持体１４に供給されるゴムストリップ材Ｓ１の押し出し量（押し出し速度）と、他方の押出機１２Ｂから回転支持体１４に供給されるゴムストリップ材Ｓ２の押し出し速度とが等しくなるように２台の押出機１２Ａ，１２Ｂを制御する。
また、制御装置１８は、２台の押出機１２Ａ，１２Ｂから押し出されるゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２の押し出し速度と、回転支持体１４の外周面の周速が等しくなるように回転支持体１４の回転を制御するとともに、回転支持体１４が１８０°回転する毎に、回転支持体１４上のゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２の一部が回転軸方向Ｘに一定距離だけ重なり合うように、言い換えれば、ゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２の幅寸法（回転軸方向Ｘに沿った長さ寸法）より小さい距離だけ、回転軸方向Ｘに回転支持体１４を移動させてゴム部材を成型する。
本実施形態の製造装置１０では、上記のように制御装置１８が２台の押出機１２Ａ，１２Ｂと回転支持体１４とを制御することで、図３に示すように、一方の押出機１２Ａから押し出されたゴムストリップ材Ｓ１と他方の押出機１２Ｂから押し出されたゴムストリップ材Ｓ２とが回転軸方向Ｘに交互に配置されたゴム部材が、回転支持体１４の外周面上に成型される。
図３からも明らかなように、本実施形態では、回転支持体１４上にゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２を供給する２台の押出機１２Ａ、１２Ｂが、回転支持体１４の回転軸Ｌの周りに１８０°ずれた位置であって、回転支持体１４の回転軸方向Ｘの同一位置に配置されているため、回転支持体１４を１８０°回転させると回転支持体１４の全周にゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２を巻き付けることができ、１台の押出機でゴムストリップ材を巻き付ける場合に比べて短時間でゴム部材を成型することができる。
また、回転支持体１４を回転させながら回転支持体１４上のゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２の一部が回転軸方向Ｘに一定距離だけ重なり合うように回転支持体１４を回転軸方向Ｘに移動させると、回転支持体１４の周方向に対して傾斜してゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２が巻き付けられる領域（傾斜領域）Ｇが生じる。傾斜領域Ｇでは、回転軸方向Ｘの移動が伴い回転支持体１４の移動速度が速くなるため、ゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２が周方向に平行に巻き付けられた領域に比べてゴム量が少なくなる。本実施形態では、回転支持体１４が１８０°回転する毎に回転軸方向Ｘに移動するため、傾斜領域Ｇが、回転支持体１４の同一周上の周方向に１８０°ずれた位置に配置され、周方向に対称な位置に配置されることから、成型されたゴム部材を用いた空気入りタイヤの周方向の重量バランスが悪化しにくい。
また、本実施形態では、２台の押出機１２Ａ，１２Ｂから押し出されたゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２が、回転支持体１４の周方向に平行に巻き付けられているため、成型されたゴム部材の両端部にはみ出した余分なゴム部分が生じることが無く、巻き付け完了後に余分なゴム部分の切除工程が不要になる。
また、本実施形態では、２台の押出機１２Ａ，１２Ｂに対して回転支持体１４を回転軸方向Ｘに移動させるため、回転軸方向Ｘに移動させるための機構を１台設けるだけでよく製造装置１０を小型化することができる。
なお、上記した説明では、ゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２を回転支持体１４上に直接巻き付けることで、空気入りタイヤの一部を構成するゴム部材を成型する場合について説明したが、回転支持体１４上に予め別の構成部材を設け、当該構成部材の上に２台の押出機１２Ａ，１２Ｂから押し出されるゴムストリップ材Ｓ１，Ｓ２を巻き付けてもよい。
１０…製造装置 １２Ａ…押出機 １２Ｂ…押出機
１４…回転支持体 １８…制御装置 ２２…ホッパー
２４…スクリュー ２６…バレル ２８…スクリュー駆動装置
３０…吐出口 ３２…駆動装置 ３３…サーボモータ
３４…リニアガイド ３５…ベース Ｇ…傾斜領域
Ｋ…一方向 Ｌ…回転軸 Ｓ１…ゴムストリップ材
Ｓ２…ゴムストリップ材 Ｘ…回転軸方向

Claims (4)

  1. ２台の押出機から押し出された未加硫のゴムストリップ材を回転支持体上に供給しながら前記回転支持体を回転させ、前記回転支持体上に前記ゴムストリップ材を巻き付けて空気入りタイヤの少なくとも一部を成型する空気入りタイヤの製造方法において、
    ２台の前記押出機を互いに、前記回転支持体の回転軸の周りに１８０°ずれた位置であって、前記回転支持体の回転軸方向の同一位置に配置し、
    前記回転支持体が１８０°回転する毎に２台の前記押出機と前記回転支持体とを相対的に前記回転支持体の回転軸方向へ移動させることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
  2. ２台の前記押出機に対して前記回転支持体を移動させることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
  3. 未加硫のゴムストリップ材を押し出す２台の押出機と、回転支持体と、２台の前記押出機と前記回転支持体を制御する制御装置とを備え、
    前記制御装置は、２台の前記押出機から前記ゴムストリップ材を前記回転支持体上に供給しながら前記回転支持体を回転させ、前記回転支持体上に前記ゴムストリップ材を巻き付けて空気入りタイヤの少なくとも一部を成型する空気入りタイヤの製造装置において、
    ２台の前記押出機は、互いに前記回転支持体の回転軸の周りに１８０°ずれた位置であって、前記回転支持体の回転軸方向の同一位置に配置され、
    前記制御装置は、前記回転支持体が１８０°回転する毎に２台の前記押出機と前記回転支持体とを相対的に前記回転支持体の回転軸方向へ移動させることを特徴とする空気入りタイヤの製造装置。
  4. ２台の前記押出機に対して前記回転支持体を移動させることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤの製造装置。
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