JP2013107387A - タイヤ製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生タイヤを形成する際に、貼り合わせたタイヤ構成材料が離れて、タイヤ構成材料に皺がよることを防止することができるタイヤ製造装置を提供する。
【解決手段】外周面にカーカスプライを含む複数のタイヤ構成材料を巻き重ねてタイヤ重ね部材が形成されるフォーマーと、拡縮径可能であり、拡径時にはフォーマーの外周面よりも外側に突出してタイヤ重ね部材の端部を挟んでビードコアを保持するビードロックリングを有するビードロック機構とを備えており、ビードロックリングは、ビード座部と、ビード座部の両側からリング径方向外方にそれぞれ突設された内側フランジおよび外側フランジとを有しており、タイヤ重ね部材を構成するカーカスプライの端部よりも外側に外側フランジの外方端が位置するように外側フランジの幅寸法が設定されているタイヤ製造装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、トラック・バス用ラジアルタイヤ（ＴＢＲ）の製造に使用されるタイヤ製造装置に関する。

この種のタイヤ製造装置としては、図６および図７に示す装置が提案されている（例えば、特許文献１）。図６は、従来のタイヤ製造装置の動作を模式的に示す正面断面図である。図７は、従来のタイヤ製造装置のビードロックリングの断面形状を示す図である。

図６に示すように、タイヤの製造装置４は、中央フォーマー４１およびサイドフォーマー４２を有するフォーマー４０と、中央フォーマー４１およびサイドフォーマー４２の間に配置される拡縮径可能なビードロックリング３と、ビードセットリング４３（図６（ａ）参照）と、ブラダー４４（図６（ｃ）参照）を備えており、ビードロックリング３は、ビード座部３１と、ビード座部３１の両側からリング径方向外方に突設されるフランジ３２、３３とを備えている。

そして、生タイヤを形成する場合、図６（ａ）に示すように、フォーマー４０の外周面上にカーカスプライを含む複数のタイヤ構成材料を巻き重ねて筒状のタイヤ重ね部材を形成する。なお、タイヤ重ね部材は、カーカスプライ（ＰＬＹ）の他に、インナーライナー（ＩＮ）、サイドウォール（ＳＷ）、サイドウォールフィラー（ＳＦ）、プライ・フィラー間ストリップ（ＰＦ）の各タイヤ構成材料により形成されている。

次に、ビードセット工程では、ビードロックリング３を図６（ｂ）の破線で示すように縮径した状態から同図の実線で示すように拡径することによってタイヤ重ね部材をビードコアＢに外挿する。これにより、カーカスプライ（ＰＬＹ）の端部がビードＢを挟み込むように湾曲してビードＢを保持する。

その後、図６（ｃ）に示すようにブラダー４４を用いてインフレート（ブラダーインフレート）することによりＳＷをビードＢ側に巻き上げる。

特開２０１１−１２１２３８号公報

しかし、従来のタイヤ製造装置は、ビードセット工程において、ビードロックリング３が拡径するため、サイドフォーマー４２とビードロックリング３の外側フランジ３２との間に生じる段差ｈ（図６（ｂ）参照）によりカーカスプライ（ＰＬＹ）の端部からサイドウォール（ＳＷ）が離れ、プライ・フィラー間のストリップ（ＰＦ）がいびつに膨らんで皺がよるという問題があった。

本発明は、上記従来のタイヤ製造装置の問題に鑑み、生タイヤを形成する際に、貼り合わせたタイヤ構成材料が離れて、タイヤ構成材料に皺がよることを防止することができるタイヤ製造装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
外周面にカーカスプライを含む複数のタイヤ構成材料を巻き重ねてタイヤ重ね部材が形成されるフォーマーと、
拡縮径可能であり、拡径時には前記フォーマーの外周面よりも外側に突出してタイヤ重ね部材の端部を挟んでビードコアを保持するビードロックリングを有するビードロック機構と
を備えており、
前記ビードロックリングは、ビード座部と、前記ビード座部の両側からリング径方向外方にそれぞれ突設された内側フランジおよび外側フランジとを有しており、
前記タイヤ重ね部材を構成する前記カーカスプライの端部よりも外側に前記外側フランジの外方端が位置するように前記外側フランジの幅寸法が設定されていることを特徴とするタイヤ製造装置である。

請求項２に記載の発明は、
前記外側フランジの幅寸法が３０〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ製造装置である。

請求項３に記載の発明は、
前記外側フランジの上面の外方端側にテーパ部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ製造装置である。

請求項４に記載の発明は、
前記外側フランジの幅寸法が３０〜４０ｍｍであり、
前記テーパ部は、前記外側フランジの外方端側２０〜３０ｍｍに厚みが３〜５ｍｍ減少するように形成されていることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ製造装置である。

本発明により、生タイヤを形成する際に、貼り合わせたタイヤ構成材料が離れて、タイヤ構成材料に皺がよることを防止することができるタイヤ製造装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るタイヤ製造装置のビードロックリングの断面図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤ製造装置のビードセット工程における動作を示す正面断面図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤ製造装置のビードセット工程における問題点を説明する図である。 本発明の他の実施の形態に係るタイヤ製造装置のビードロックリングの断面図である。 本発明の他の実施の形態に係るタイヤ製造装置のビードセット工程における動作を示す正面断面図である。 従来のタイヤ製造装置の動作を模式的に示す正面断面図である。 従来のタイヤ製造装置のビードロックリングの断面形状を示す図である。

以下、本発明を、実施の形態に基づいて、具体的に説明する。

（第１の実施の形態）
図２は、本実施の形態に係るタイヤ製造装置のビードセット工程における動作を示す正面断面図である。図２に示すように、本実施の形態に係るタイヤ製造装置は、好ましい態様として、トラック・バス用ラジアルタイヤを製造するために使用されるものであって、中央フォーマー２１およびサイドフォーマー２２を有するフォーマー２０と、ビードロックリング１と、ビードセットリング４３（図６（ａ）参照）と、サイドフォーマー２２側に配置されたブラダー４４（図６（ｃ）参照）とを備えている。なお、ビードロックリング１は、拡縮径が可能となるように構成されている。

図１は本実施の形態に係るタイヤ製造装置のビードロックリングの断面図であり、図１において１１はビード座部であり、１２は内側フランジであり、１３は外側フランジである。

そして、本実施の形態に係るタイヤ製造装置のビードロックリングの場合、ビードロックリング１の外側フランジ１３の幅寸法について、従来と異なり、外側フランジ１３の外方端１３ａが、フォーマー２０に巻かれたタイヤ重ね部材のカーカスプライ（ＰＬＹ）の端部よりも外側に位置するように設定されている（図２参照）。

すなわち、従来のビードロックリング３の場合には、図７に示すように内側フランジ３２の幅寸法ａと外側フランジ３３の幅寸法ｂとが等しくなるように形成されており、通常、それぞれ幅寸法ａ、ｂは１２ｍｍに設定されている。これに対して、本実施の形態の場合には、内側フランジ１２の幅寸法ａは従来と同様に１２ｍｍであるが、外側フランジ１３の幅寸法ｂが３０〜５０ｍｍに設定されている。なお、ビード座部の幅寸法ｃは、従来と同様に４１ｍｍに設定されている。

このように、ビードロックリング１の外側フランジ１３の外方端１３ａが、タイヤ重ね部材を構成するカーカスプライ（ＰＬＹ）の端部よりも外側に位置するように外側フランジ１３の幅寸法が設定されているため、カーカスプライ（ＰＬＹ）の端部を外側フランジ１３上に位置させることができる。

このため、ビードロックリング１が拡径する時に、サイドフォーマー２２とビードロックリング１の外側フランジ１３との間に生じる段差により、カーカスプライ（ＰＬＹ）の端部、およびこの端部と重なるサイドウォール（ＳＷ）が、外側フランジ１３に乗った状態で持ち上げられる。この結果、プライ・フィラー間のストリップ（ＰＦ）が歪に膨らんで皺がよることを解消することができる。

（第２の実施の形態）
上記の第１の実施の形態を適用した場合、従来とは異なる問題が発生する恐れがあることが新たに分かった。

即ち、ビードセットリングは、その機構上、ビードを解放した後は、フォーマー面に平行に、所定の速度で後退するように構成されている。

しかし、第１の実施の形態の場合、図３（ａ）に示すように、ビードロックリング１の外側フランジ１３の上面１３ｂはビード座部１１と平行に形成され、その幅寸法ｂは従来よりも大きい。

幅寸法ｂが大きくなると、従来と同様にビードロックリング１を上昇（拡径）させた場合、上昇してきたタイヤ重ね部材によりビードセットリング２３の移動が途中で妨げられて、ビードセットリング２３を十分に後退させることができず、ビードロックの不良の発生を招く恐れがある（図３（ｂ）参照）。

このようなビードロックリング１の上昇とビードセットリング２３の後退とのタイミングが合わないことによる不良の発生を防止する方法として、本発明者は、ビードロックリング１を上昇させる際の圧力を２段階に切り替えることを考えた。

具体的には、まず、低圧でビードロックリング１を緩やかに上昇させることにより、タイヤ重ね部材に妨げられることなく、ビードセットリング２３を十分に後退させる。その後、高圧でビードロックリング１を上昇させることにより、ビードＢの保持を行う。

即ち、ビードロックリング１が緩やかに上昇するため、その間にビードセットリング２３は支障なく十分に後退することができる。この結果、図３（ｃ）に示すように、ビードロックリング１が十分に上昇してビードＢの保持を行う際に、前記したビードセットリング２３がタイヤ重ね部材により妨げられて後退できないという不都合が発生しない。

しかし、この方法を使用した場合、第１段階として低圧でビードロックリング１を緩やかに上昇させているため、ビードロックリング１を所定位置まで十分に上昇させるためには、従来よりも長い時間が必要となり、また、ビードロックリング１を上昇させる圧力を低圧から高圧へと切り替える際の時間管理や圧力管理が煩雑となる。

そこで、本発明者は、さらに検討を進め、第２の実施の形態として、外側フランジの上面の外方端側にテーパ部が形成されたビードロックリングを用いれば、前記した上昇圧力の２段階切り替えを行わずに、タイヤ重ね部材に妨げられることなく、ビードセットリングを十分に後退させることができることに思い至った。

図４は、本実施の形態に係るタイヤ製造装置２のビードロックリングの断面図であり、ビードロックリング１の外側フランジ１３は、上面１３ｂの外方端１３ａ側にテーパ部１３ｃが形成されている。

このような形状に形成されたビードロックリング１を用いることにより、ビードロックリング１の上昇（拡径）に際して、タイヤ重ね部材は、まず、外側フランジ１３の上面１３ｂの水平面で持ち上げられる。その間、ビードセットリング２３は所定の速度で後退する。その後、ビードロックリング１はさらに上昇するが、上面１３ｂの外方端側にはテーパが形成されているため、ビードセットリング２３はタイヤ重ね部材に妨げられることなく、さらに後退することができる。

上記のように、タイヤ重ね部材に妨げられないようにビードセットリング２３を後退させるためには、外側フランジの幅寸法が３０〜４０ｍｍの場合、テーパ部が、外側フランジの外方端側２０〜３０ｍｍで厚みが３〜５ｍｍ減少するように形成されていることが好ましい。

（第１の実験例）
以下の実験例は、内側フランジ１２幅ａが一定で、ＰＬＹ端側のフランジの幅ｂが異なる６種類のビードロックリングをそれぞれ用いたタイヤ製造装置を用いてＴＢＲの生タイヤを製造し、ビードロック工程における不良の発生の有無を調査した例である。

１．ビードロック工程
ビードロックリングのフランジの幅ｂが１２ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ、６０ｍｍの６種類のビードロックリングを用いて、前記した第１の実施の形態で説明した方法でビードロックを実施した（内側フランジ１２幅ａは、いずれも１２ｍｍ）。

２．不良の発生の有無の調査
（１）調査方法
上記において行われた各ビードロックについて、以下の不良の発生状況を調べ、その発生状況に応じて、発生がない場合を◎と評価し、以下、○、△、×と評価した。

イ．ビードロック不良
ビードセットリングを後退させるとき、ビードセットリングが材料にひっかかる不良。

ロ．ＰＬＹ浮き不良
ビードロック時、ＰＬＹが他の材料から離れる不良。

ハ．ＰＦ離れ不良
ビードロック時、ＰＦがＳＷから離れる不良。

ニ．ＰＦ皺不良
ＳＷ巻上げ時、離れたＰＦが皺になる不良。

（２）調査結果
調査結果をまとめて表１に示す。

表１より、フランジ幅ｂが本発明で規定する３０〜５０ｍｍに該当する実験例３、実験例４、実験例５がいずれの項目においても良好な結果が得られることが確認できた。そして、実験例３、実験例４、実験例５の場合、Ｂ／Ｓの発生を、０．５％から０．２％に低減することができた。

実験例１および実験例２の場合、ビードロック不良は◎と評価されるものの、ＰＬＹ浮き不良、ＰＦ離れ不良、およびＰＦ皺不良については良い評価を得ることができていない。

また、実験例６の場合、ＰＬＹ浮き不良、ＰＦ離れ不良、およびＰＦ皺不良については良い評価を得ることができているものの、フランジ幅が長すぎるため、ビードロック不良については良い評価を得ることができていない。

（第２の実験例）
（１）調査方法
以下の実験例においては、上記の実験例３〜実験例６に用いた各ビードロックリングに、表２に示すテーパ部を形成させて４種類のビードロックリングを作製し、これらのビードロックリングが設けられたタイヤ製造装置を用いて、第１の実験例と同様にして、ビードロックを実施した。その後、各ビードロックについて、第１の実験例と同様に不良の発生状況を調べ評価した。なお、各ビードロックリングの外側フランジの上面における水平面の幅は、いずれも１０ｍｍとした。

（２）調査結果
調査結果をまとめて表２に示す。

表２より、外側フランジの外方端側３０〜４０ｍｍにテーパ部が設けられたビードロックリングを用いた場合（実験例７および実験例８）、同じ外側フランジ幅でありながらテーパ部を形成しなかった実験例３および実験例４に比べて、ビードロック不良の発生の評価が顕著に良くなっており、外側フランジの外方端側に所定のテーパ部を形成することにより、ビードセットリングの後退がタイヤ重ね部材により妨げられることがなく、ビードロックの不良の発生を低減させることができることが確認できた。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１、３ ビードロックリング
２、４ タイヤ製造装置
１１、３１ ビード座部
１２、３２ 内側フランジ
１３、３３ 外側フランジ
１３ａ 外側フランジの外方端
１３ｂ 外側フランジの上面
１３ｃ 外側フランジのテーパ部
２０、４０ フォーマー
２１、４１ 中央フォーマー
２２、４２ サイドフォーマー
２３、４３ ビードセットリング
４４ ブラダー
Ｂ ビード
ＩＮ インナーライナー
ＰＦ プライ・フィラー間のストリップ
ＰＬＹ カーカスプライ
ＳＦ サイドウォールフィラー
ＳＷ サイドウォール
ｈ 段差
ａ 内側フランジの幅寸法
ｂ 外側フランジの幅寸法
ｃ ビード座部の幅寸法

Claims (4)

1. 外周面にカーカスプライを含む複数のタイヤ構成材料を巻き重ねてタイヤ重ね部材が形成されるフォーマーと、
   拡縮径可能であり、拡径時には前記フォーマーの外周面よりも外側に突出してタイヤ重ね部材の端部を挟んでビードコアを保持するビードロックリングを有するビードロック機構と
   を備えており、
   前記ビードロックリングは、ビード座部と、前記ビード座部の両側からリング径方向外方にそれぞれ突設された内側フランジおよび外側フランジとを有しており、
   前記タイヤ重ね部材を構成する前記カーカスプライの端部よりも外側に前記外側フランジの外方端が位置するように前記外側フランジの幅寸法が設定されていることを特徴とするタイヤ製造装置。
2. 前記外側フランジの幅寸法が３０〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ製造装置。
3. 前記外側フランジの上面の外方端側にテーパ部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ製造装置。
4. 前記外側フランジの幅寸法が３０〜４０ｍｍであり、
   前記テーパ部は、前記外側フランジの外方端側２０〜３０ｍｍに厚みが３〜５ｍｍ減少するように形成されていることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ製造装置。

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