JP2013151089A

JP2013151089A - 空気入りタイヤの製造方法および帯状ゴム部材の溝付け装置

Info

Publication number: JP2013151089A
Application number: JP2012012283A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Nakayama; 勝裕中山
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2012-01-24
Filing date: 2012-01-24
Publication date: 2013-08-08
Anticipated expiration: 2032-01-24
Also published as: JP6002393B2

Abstract

【課題】針部材を用いることなしに、帯状ゴム部材およびグリーンケースの相互間に溜まった空気を確実に排出することができる新規な空気入りタイヤの製造方法およびそれを実現するための装置を提供する。
【解決手段】長手方向の両端部に厚み方向に対して傾斜する切断面を有する未加硫の帯状の帯状ゴム部材として、例えばトレッドゴムＴを、グリーンケースＣに巻き付け、該トレッドゴムの切断面同士を接合してグリーンタイヤを成形し、グリーンタイヤを加硫成形して空気入りタイヤを製造する方法において、トレッドゴムＴをグリーンケースＣに巻き付けるのに先立って、トレッドゴムの少なくとも一方の切断面Ｔａに、トレッドゴムＴの長手方向に延びる溝ｇを複数本形成する方法である。
【選択図】図５

Description

この発明は、長手方向の両端部に厚み方向に対して傾斜する切断面を有する未加硫の帯状ゴム部材をグリーンケースに巻き付け、該帯状ゴム部材の前記切断面同士を接合してグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫成形して空気入りタイヤを製造する方法に関し、とくに、帯状ゴム部材をグリーンケースに巻き付けたときに帯状ゴム部材とグリーンケースの間に空気が残留するのを防止しようとする技術に関する。

一般に、空気入りタイヤの製造においては、押出機から押し出された未加硫のゴム部材、例えばトレッドゴムを、一定長さにかつ厚み方向に対する所定の傾斜角度で切断し、切断して得られた帯状トレッドゴムを成形ドラム上でグリーンケースに巻き付け、そのトレッドゴムの切断面同士を接合してグリーンタイヤを成形する。そして、このようになるグリーンタイヤを加硫モールド内で加硫成形することで環状のトレッドゴムを有する空気入りタイヤが製造される（例えば特許文献１参照。）。

ところで、上記切断されたトレッドゴムをそのままグリーンケースに巻き付けると、図９に示すように、トレッドゴムＴとベルト部材Ｂ、レイヤー部材Ｌとが重なる部分Ｓに空気が入り込み、その空気が後々まで残留することがあることから、実際の製造においては、トレッドゴムをグリーンケースに巻き付けるのに先立って、図１０に示すように複数本の針部材３０を用いてトレッドゴムＴに複数の貫通孔ｈを形成し、トレッドゴム巻付け後のステッチング（ローラ掛け）および加硫時にトレッドゴムＴとグリーンケースとの間の空気を該貫通孔ｈから排出することが行われている。

特開２００５−２１２１４０号公報

しかしながら、上記針部材によってトレッドゴムに貫通孔を形成するにあたっては、針部材がトレッドゴムを完全に貫通することができるように、トレッドゴム下面を支持する下敷きに針部材が通るための穴が設けられるが、貫通孔形成時の針部材の撓みや位置ずれに起因して針部材が下敷きの穴から外れて針部材の先端が欠けたり折れたりする可能性がある。また、折れた針先がトレッドゴムに混入するのを防止するために専用の金属検出装置も必要となるという問題がある。また、針部材による押し付けのみではトレッドゴムへの貫通孔の形成が容易でないことから針部材をヒーターで約７０℃〜１００℃で加熱する必要もあって安全性や電気代の点でも問題があった。

それゆえ、この発明は、上述したような針部材を用いることなしに、帯状のゴム部材およびグリーンケースの相互間に溜まった空気を確実に排出することができる新規な空気入りタイヤの製造方法およびそれを実現するための装置を提供することを目的とする。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、この発明の空気入りタイヤの製造方法は、長手方向の両端部に厚み方向に対して傾斜する切断面を有する未加硫の帯状ゴム部材をグリーンケースに巻き付け、該帯状ゴム部材の前記切断面同士を接合してグリーンタイヤを成形し、前記グリーンタイヤを加硫成形して空気入りタイヤを製造する方法において、前記帯状ゴム部材をグリーンケースに巻き付けるのに先立って、前記帯状ゴム部材の少なくとも一方の切断面に、前記帯状ゴム部材の長手方向に延びる溝を複数本形成することを特徴とするものである。

かかる空気入りタイヤの製造方法にあっては、帯状ゴム部材をグリーンケースの外周に巻き付けた際に帯状ゴム部材およびグリーンケースの相互に溜まった空気は、帯状ゴム部材の表面にスティチングを施した際や加硫成形時に、切断面に形成された溝を通じて外部に排出される。

したがって、この発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、上述したような針部材を用いることなしに、帯状ゴム部材およびグリーンケースの相互間に溜まった空気を確実に排出することができる。また、空気の排出路を形成するのに従来のような針部材を使用しないので、針部材の破損に起因した製品タイヤへの異物の混入の問題も一切ない。

なお、この発明の空気入りタイヤの製造方法にあっては、外周面に円周方向に延びる複数の環状突起を軸方向に間隔をおいて有するとともに軸周りに自由回転可能な溝付けローラを前記切断面に押し付け、該溝付けローラを前記切断面の傾斜方向に対応させて、タイヤの半径方向に移動させながら前記溝付けローラと前記帯状ゴム部材とを前記長手方向に相対移動させることにより前記溝を形成することが好ましく、これによれば、切断面に帯状ゴム部材の長手方向に延びる溝を容易かつ確実に形成することができる。

また、この発明の空気入りタイヤの製造方法にあっては、前記溝の深さを１ｍｍ〜２ｍｍとすることが好ましく、これによれば、帯状ゴム部材およびグリーンケース相互間に溜まった空気を確実に排出することができる。

また、この発明は、上記の空気入りタイヤの製造方法を実現するための装置に関し、この発明の帯状ゴム部材の溝付け装置は、長手方向の両端部に厚み方向に対して傾斜する切断面を有する未加硫の帯状ゴム部材の前記切断面に溝を形成する溝付け装置であって、前記帯状ゴム部材を支持する支持台と、前記支持台に載置された帯状ゴム部材の上方で、軸方向が前記帯状ゴム部材の幅方向に沿うように配置され、かつ外周面に円周方向に延びる複数の環状突起を軸方向に間隔をおいて有するとともに軸周りに自由回転可能に保持された溝付けローラと、前記溝付けローラを前記帯状ゴム部材の厚み方向に昇降させる昇降手段と、を具えることを特徴とするものである。

かかる帯状ゴム部材の溝付け装置よれば、帯状ゴム部材を装置にセットし、昇降手段により溝付けローラを下降させながら帯状ゴム部材と溝付けローラとを相対移動させることにより、切断面に帯状ゴム部材の長手方向に延びる溝を容易に形成することができる。

なお、この発明の帯状ゴム部材の溝付け装置にあっては、前記溝付けローラを前記帯状ゴム部材の長手方向に移動させる移動手段をさらに具えることが好ましく、これによれば、帯状ゴム部材と溝付けローラとの上記相対移動を容易に実現することができる。

また、この発明の帯状ゴム部材の溝付け装置にあっては、前記溝付けローラを、軸方向に分割された複数の溝付けローラ部分により構成し、前記昇降手段を、各溝付けローラ部分のそれぞれを昇降させる複数の昇降手段部分にて構成することが好ましく、これによれば、厚みが幅方向に変化するトレッドゴムの切断面に溝を形成する場合でも確実に溝を形成することができる。

また、この発明の帯状ゴム部材の溝付け装置にあっては、前記環状突起の先端に尖部を形成することが好ましく、これによれば、帯状ゴム部材の切断面に環状突起を容易に食い込ませることができるので、より小さい押圧力でもって溝付けローラにより溝を形成することができる。

この発明によれば、従来のような針部材を用いることなしに、帯状ゴム部材およびグリーンケースの相互間に溜まった空気を確実に排出することができる新規な空気入りタイヤの製造方法およびそれを実現するための装置を提供することが可能となる。

この発明にしたがう実施形態の帯状ゴム部材、ひいては帯状トレッドゴムの溝付け装置を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図１のトレッドゴムの溝付け装置の正面図である。この発明に適用可能な他の溝付けローラを示す正面図である。グリーンケースの外周に貼り付けるトレッドゴムを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は図４（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１のトレッドゴムの溝付け装置を用いてトレッドゴムの切断面に溝を形成する様子を説明する図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。切断面に溝が形成されたトレッドゴムをグリーンケースの外周に巻きつけ、切断面同士を接合してグリーンタイヤを形成する様子を示した斜視図である。図６に示したグリーンタイヤの、切断面に形成された溝を通る位置でのタイヤ周方向に沿った部分断面図である。トレッドゴムの他の例を示す幅方向断面図である。従来技術の問題点を説明する図であり、（ａ）はトレッドゴムをグリーンケースに巻きつけてなるグリーンタイヤの側面図であり、（ｂ）は図９（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。（ａ）は、従来技術にしたがって、トレッドゴムの切断面の近傍に針部材により貫通孔をあける様子を示す断面図であり、（ｂ）は貫通孔の形成されたトレッドゴムを示す図である。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。先ず、この発明の空気入りタイヤの製造方法を実施するために用いられる装置（トレッドゴムの溝付け装置）の一例について説明する。

図１および図２に示すように、この溝付け装置１は、長手方向の両端部に厚み方向に対して傾斜する切断面Ｔａを有する未加硫の帯状のトレッドゴムＴの上記切断面Ｔａに溝を形成する装置であって、トレッドゴムＴを支持する支持台３と、支持台３上に載置されたトレッドゴムＴの上方に配置された溝付けローラ５と、溝付けローラ５をトレッドゴムＴの厚み方向に昇降させる、昇降手段としてのエアシリンダ７と、を具えるものである。

ここで、溝付けローラ５は、図２に示すように、外周面に円周方向に延びる複数の環状突起９を軸方向に間隔をおいて有しており、かつ、その軸方向がトレッドゴムＴの幅方向に沿う状態にてブラケット１１を介して上記エアシリンダ７のピストンロッド７ａに連結されている。環状突起９の先端は尖部が形成されており、該尖部の角度は例えば約３０度とすることができる。

また、溝付けローラ５は着脱自在にブラケット１１に取り付けて交換可能としてもよく、その場合、図２に示したような、トレッドゴムＴの全幅に亘る溝付けローラ５に代えて、図３に示すように、溝付けローラ５を軸方向に複数（ここでは３つ）の溝付けローラ部分５ａ，５ｂ，５ｃに分割して設けてもよい。

また、この溝付け装置１は、溝付けローラ５をトレッドゴムＴの長手方向に移動させる、移動手段としての移動機構部１２を具えており、具体的には、移動機構部１２はトレッドゴムＴの長手方向に張り渡された一対のレール１３と、エアシリンダ７および溝付けローラ５を保持し上記一対のレール１３にスライド可能に跨るスライダ１５と、スライダ１５に固定されたナット１７と、一端にハンドル１９を有し上記ナット１７と螺合するねじ（ここでは台形ねじ）２１とからなる送りねじ機構である。なお、移動機構部１２と昇降手段としてのエアシリンダ７とは連動させてもよく、すなわち、移動機構部１２のハンドル１９の回転に応じたトレッドゴムＴの長手方向への移動に対応させて、エアシリンダ７のピストンロッド７ａが突出するよう構成してもよい。

次に、上記溝付け装置１を用いたこの発明の実施の形態としての空気入りタイヤの製造方法について説明する。

まず、押出機から所定断面形状の未加硫のトレッドゴムを押し出し、押し出された未加硫の帯状のトレッドゴムを、カッター（図示省略）により厚み方向に対する所定の傾斜角度θで一定の長さに切断して帯状のトレッドゴムＴとする（図４参照）。トレッドゴムＴの切断面Ｔａの、厚み方向に対する傾斜角度θは約１０度〜４５度とすることが好ましい。

次いで、トレッドゴムＴをグリーンケースに巻き付けるのに先立って、図１および図２に示すように、トレッドゴムＴを搬送板２３に載せたまま溝付け装置１の支持台３にセット、固定する。そして、図５（ａ），（ｂ）に示すように、エアシリンダ７のピストンロッド７ａを突出させて溝付けローラ５をトレッドゴムＴの切断面Ｔａに所定の押圧力（例えば２０Ｎ〜４０Ｎの力）で押し付けた後、溝付けローラ５を切断面Ｔａの傾斜方向（図５（ａ）に示す、トレッドゴムＴの切断面Ｔａに沿う方向）に対応させて、トレッドゴムＴの厚み方向（図１（ｂ）及び図５（ａ）に示すＸ方向）に移動（下降）させながら、移動機構部１２のハンドル１９を回すことによりスライダ１５とともに溝付けローラ５をトレッドゴムＴの長手方向（図１（ｂ）及び図５（ａ）に示すＹ方向、すなわちハンドル１９側）に移動させて、トレッドゴムＴの切断面ＴａにトレッドゴムＴの長手方向に延びる溝ｇを複数本形成する。この例では、溝ｇの幅を約１ｍｍ、深さを約１ｍｍとし、幅５０ｍｍの範囲内に該溝ｇを５〜８本程度形成する。

そして、図６に示すように、成形ドラム（図示省略）に支持されたグリーンケースの外周面の所定位置へ上記トレッドゴムＴを巻き付け、該成形ドラム上でトレッドゴムＴの切断面Ｔａ同士を接合し、トレッドゴムＴの表面にスティチングを施すことで環状のトレッドゴムＴを有するグリーンタイヤを成形する。成形したグリーンタイヤは、通常の加硫モールド内で加硫成形し、これにより空気入りタイヤが製造される。

上述した空気入りタイヤの製造方法によれば、トレッドゴムＴをグリーンケースの外周に巻き付けた際に、図７に示すように、トレッドゴムＴおよびグリーンケースＣの相互に溜まった空気を、トレッドゴムＴの表面にスティチングを施した際や加硫成形時に、切断面Ｔａに形成された溝ｇを通じて外部に排出することができるので、タイヤ内に空気が残留して製品不良となることはない。また、空気の排出路を形成するのに従来のような針部材を使用しないので、針部材の破損に起因した製品タイヤへの異物の混入の問題も一切ない。

なお、トレッドゴムＴは、図８に示すように幅方向に亘って厚みが一定でない場合がしばしばあり、このような場合に全長に亘って環状突起９の径が一定となる溝付けローラ５を用いた場合、切断面ＴａにおいてトレッドゴムＴの厚みが小さい部分ｐ２の上端に溝を形成できない虞がある。そこで、このような幅方向に亘って厚みが変化するトレッドゴムＴの切断面Ｔａに溝を形成する場合には、溝付けローラ５に代えて、図３を参照して説明したような溝付けローラ部分５ａ，５ｂ，５ｃを用いるとともに、各溝付けローラ部分５ａ，５ｂ，５ｃのそれぞれを昇降させる複数の昇降手段部分（例えば複数のエアシリンダ）を設けることが好ましい。具体的には、トレッドゴムＴの厚みが大きい部分ｐ１，ｐ３に対応する溝付けローラ部分５ａ，５ｃに対する昇降手段部分としては、ピストンロッドのストローク量が小さいエアシリンダを用い、トレッドゴムＴの厚みが小さい部分ｐ２の溝付けローラ部分５ｂに対する昇降手段部分としては、ピストンロッドのストローク量が大きいエアシリンダを用いることが好ましく、これによれば切断面ＴａにおいてトレッドゴムＴの厚みが小さい部分ｐ２の上端にも確実に溝ｇを形成することが可能となる。

図１０に示すような針部材を用いてトレッドゴムに複数の貫通孔を形成する方法と、この発明にしたがい溝付けローラを用いてトレッドゴムの切断面に長手方向に延びる溝を複数本形成する方法とをそれぞれ用いて空気入りタイヤを製造したところ、両者の方法において製品タイヤへの空気残留の発生率は共に０％であり、トレッドゴムの接合面に溝を形成することにより、確実に空気が排出されることが確認された。また、針部材を用いて貫通孔を形成する場合には、約１００００Ｎ以上もの押圧力が必要であったが、この発明によれば溝付けローラの押圧力は約２０Ｎであり、より小さい押圧力でトレッドゴムに空気の排出路を形成できることが確認された。

以上、この発明を図示例に基づき説明したが、この発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜に変更、改良することができる。例えば、上記実施形態では昇降手段としてエアシリンダを用いると説明したが、これに代えて送りねじ機構等、既知の移動機構を用いてもよい。また、溝付けローラを分割する数も３つに限らず、２つあるいは４つに分割してもよい。さらに、帯状ゴム部材はトレッドゴムに限られず、例えばタイヤのサイド部を構成するサイドゴムにも適用することができる。

かくしてこの発明により、従来のような針部材を用いることなしに、帯状ゴム部材およびグリーンケースの相互間に溜まった空気を確実に排出することができる新規な空気入りタイヤの製造方法およびそれを実現するための装置を提供することが可能となった。

１トレッドゴムの溝付け装置
３支持台
５溝付けローラ
７エアシリンダ（昇降手段）
９環状突起
１１ブラケット
１２移動機構部（移動手段）
１３レール
１５スライダ
１７ナット
１９ハンドル
２１ねじ
２３搬送板
Ｃグリーンケース
Ｔトレッドゴム

Claims

長手方向の両端部に厚み方向に対して傾斜する切断面を有する未加硫の帯状ゴム部材をグリーンケースに巻き付け、該帯状ゴム部材の前記切断面同士を接合してグリーンタイヤを成形し、前記グリーンタイヤを加硫成形して空気入りタイヤを製造する方法において、
前記帯状ゴム部材をグリーンケースに巻き付けるのに先立って、前記帯状ゴム部材の少なくとも一方の切断面に、前記帯状ゴム部材の長手方向に延びる溝を複数本形成することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
外周面に円周方向に延びる複数の環状突起を軸方向に間隔をおいて有するとともに軸周りに自由回転可能な溝付けローラを前記切断面に押し付け、該溝付けローラを前記切断面の傾斜方向に対応させて前記厚み方向に移動させながら前記溝付けローラと前記帯状ゴム部材とを前記長手方向に相対移動させることにより前記溝を形成する、請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記溝の深さを１ｍｍ〜２ｍｍとしてなる、請求項１または２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
長手方向の両端部に厚み方向に対して傾斜する切断面を有する未加硫の帯状ゴム部材の前記切断面に溝を形成する溝付け装置であって、
前記帯状ゴム部材を支持する支持台と、
前記支持台に載置された帯状ゴム部材の上方で、軸方向が前記帯状ゴム部材の幅方向に沿うように配置され、かつ外周面に円周方向に延びる複数の環状突起を軸方向に間隔をおいて有するとともに軸周りに自由回転可能に保持された溝付けローラと、
前記溝付けローラを前記帯状ゴム部材の厚み方向に昇降させる昇降手段と、を具えることを特徴とする帯状ゴム部材の溝付け装置。
前記溝付けローラを前記帯状ゴム部材の長手方向に移動させる移動手段をさらに具える、請求項４に記載の帯状ゴム部材の溝付け装置。
前記溝付けローラを、軸方向に分割された複数の溝付けローラ部分により構成し、前記昇降手段を、各溝付けローラ部分のそれぞれを昇降させる複数の昇降手段部分にて構成してなる、請求項４または５に記載の帯状ゴム部材の溝付け装置。
前記環状突起の先端に尖部を形成してなる、請求項４〜６の何れか一項に記載の帯状ゴム部材の溝付け装置。