JP2019038193A - 空気入りタイヤの製造方法及びタイヤ成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シェーピング時におけるビード部の軸方向へのずれを抑制する。【解決手段】円筒状のカーカスプライ２の両端部に環状のビードコア３Ａを含むビード部４を設けたグリーンケース１を、トレッドリング８に接合させて生タイヤを成形する工程において、ビードロック１６を、ビード部４の径方向内側から径方向外方Ｒ１に移動させてビード部４の径方向内側面４Ａに当接させ、この当接させた状態で、ビードロック１６を軸方向外方Ｌ１に移動させて、ビードロック１６の規制壁１７をビード部４の軸方向内側面４Ｂに当接させ、これによりビード部４をビードロック１６に固定した状態でグリーンケース１をトロイド状に膨張させ、径方向外側に配設したトレッドリング８にグリーンケース１を接合させる。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、空気入りタイヤの製造方法、及びタイヤ成形装置に関する。

空気入りタイヤを製造する方法として、一次成形機で成形したグリーンケースを、二次成形機でトレッドリングと合体させて生タイヤ（グリーンタイヤ）を成形する方法がある。

詳細には、一次成形機の成形ドラムの外周にインナーライナー、カーカスプライを巻き付けて円筒状に設けた後、環状のビードコア及びビードフィラーを、円筒状のカーカスプライの軸方向両端部に外挿する。そして、カーカスプライの軸方向両端部でビードコアを巻き込むように折り返した後、サイドウォールゴムを積層してグリーンケースを成形する。

得られたグリーンケースを、二次成形機において、ビード部の径方向内側からビードロックにより保持した状態で、軸方向中央部を膨らませてトロイド状にシェーピングし、ベルト及びトレッドゴムからなるトレッドリングに接合させて生タイヤ（グリーンタイヤ）を成形する。そして、得られた生タイヤをモールド内で加硫成型することで空気入りタイヤが得られる（特許文献１〜３）。

特開２０１６−２１０１２０号公報 特開２０１６−２１５４６１号公報 特開２００２−３２１２８９号公報

上記のようなシェーピングを行う二次成形機としてのタイヤ成形機において、ビード部を保持するビードロックは、様々なサイズのタイヤについて共通化されることが好ましい。しかしながら、グリーンケースのビード部の幅（即ち、軸方向における厚み）は、タイヤサイズによって必ずしも一定ではなく異なる場合もある。そのため、様々なサイズのタイヤに対してビードロックを共通化するためには、ビード部を支持するビードロックの幅をビード部の幅よりも大きく設定する必要がある。ビードロックの幅を大きく設定すると、ビードロックの側壁とビード部との間に隙間が形成されることから、シェーピング時にビード部の軸方向へのずれが生じることがある。かかるビード部のずれは、グリーンケースとトレッドリングの幅方向中心がずれる要因となり、ＲＦＶ（ラジアルフォースバリエーション）などのタイヤのユニフォミティに悪影響を与える。

本発明の実施形態はこのような問題を考慮してなされたものであり、グリーンケースをトロイド状に膨張させてトレッドリングと接合させる際のビード部の軸方向へのずれを抑制することを目的とする。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法は、円筒状のカーカスプライの両端部に環状のビードコアを含むビード部を設けたグリーンケースを、トレッドリングに接合させて生タイヤを成形する工程において、前記グリーンケースを保持するためのビードロックを、前記ビード部の径方向内側から径方向外方に移動させて前記ビード部の径方向内側面に当接させ、この当接させた状態で、前記ビードロックを軸方向外方に移動させて、前記ビード部の軸方向内方への動きを規制する規制壁を前記ビード部の軸方向内側面に当接させ、これにより前記ビード部を前記ビードロックに固定した状態で前記グリーンケースをトロイド状に膨張させ、径方向外側に配設された前記トレッドリングに前記グリーンケースを接合させることを特徴とする。

本発明の実施形態に係るタイヤ成形装置は、円筒状のカーカスプライの両端部に環状のビードコアを含むビード部を設けたグリーンケースをトロイド状に膨張させ、径方向外側に配設されたトレッドリングに前記グリーンケースを接合させて生タイヤを成形するタイヤ成形装置において、前記ビード部の径方向内側面に当接して前記グリーンケースを保持するビードロックを備え、前記ビードロックは、前記ビード部の軸方向内方への移動を規制する規制壁を備えるとともに、軸方向に移動可能に設けられ、かつ、前記ビード部の径方向内方において拡縮径可能に設けられ、前記ビードロックを拡径させて前記ビード部の径方向内側面に当接させた状態で、当該ビードロックを軸方向外方に移動させて前記規制壁を前記ビード部の軸方向内側面に当接させ、これにより前記ビード部を前記ビードロックに固定した状態で前記グリーンケースをトロイド状に膨張させることを特徴とする。

本発明の実施形態によれば、ビードロックをビード部の径方向内側面に当接させた後、当該ビードロックを軸方向外方に移動させて、ビードロックの規制壁をビード部の軸方向内側面に当接させ、この状態でシェーピングを行う。すなわち、ビード部の内側面をビードロックでロックした状態でシェーピングを行うことができる。そのため、シェーピング時におけるビード部の軸方向へのずれを抑制することができる。

一実施形態に係るタイヤ成形装置の半断面図 図１の要部拡大図 図１に示す状態からビードロックを軸方向外方に移動させた状態を示す図 図２に示す状態からシェーピングを行った状態を示す図 （Ａ）他の実施形態に係るビードロックの拡大断面図、（Ｂ）同ビードロックを軸方向外方に移動させた状態を示す図 更に他の実施形態に係るビードロックの拡大断面図

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る空気入りタイヤは、図示を省略したが、左右一対のビード部と、ビード部からタイヤ径方向外方に延びる一対のサイドウォール部と、左右のサイドウォール部間に設けられたトレッド部とを備える。ビード部には、環状のビードコアと、その外周側に設けられた硬質ゴム製のビードフィラーからなるビード部材が埋設されている。

タイヤには、一対のビード部間にまたがって延びるカーカスプライが埋設され、カーカスプライは、トレッド部からサイドウォール部を通りビード部において両端部が係止されており、少なくとも１プライで構成されている。カーカスプライは、平行配列された複数本のカーカスコードをゴム被覆してなるものであり、カーカスプライの両端部は、ビード部においてビード部材の内側から外側に折り返されて係止されている。ビード部には、かかるカーカスプライの折り返し部の周りにチェーファーが設けられている。

トレッド部におけるカーカスプライの外周側には、ベルトプライからなるベルトが設けられておりトレッド部を補強する。カーカスプライの内側には、空気圧保持のためのインナーライナーがタイヤ内面の全体にわたって設けられる。

このタイヤを製造するには、まず、不図示の一次成形機の成形ドラムの外周にインナーライナー、チェーファー、カーカスプライの順にこれらの部材を巻き付けて円筒状に設け、カーカスプライの幅方向両端部の外周面に環状のビード部材を装着する。そして、ビード部材を巻き込むようにカーカスプライの幅方向両端部が折り返された後、サイドウォールゴムが所定位置に配設される。これにより、図１に示すような、円筒状のカーカスプライ２の両端部に環状のビードコア３Ａを含むビード部４を設けたグリーンケース１が成形される。グリーンケース１は、環状のビードコア３Ａとその外周側に設けられたビードフィラー３Ｂとからなるビード部材３をビード部４に備え、該ビード部材３をカーカスプライ２の両端部で巻き込んだ構造を有する。また、図２に示されるように、グリーンケース１は、インナーライナー５と、チェーファー６と、サイドウォールゴム７とを備える。

一次成形機において成形されたグリーンケース１は、二次成形機に相当するタイヤ成形装置１０によって保持される。

詳細には、タイヤ成形装置１０は、図１に示すように、グリーンケース１の軸方向Ｌに沿って延びるシャフト１２と、シャフト１２の周りに回転可能に設けられた左右一対のシェーピングドラム１４，１４と、各シェーピングドラム１４，１４の外周に設けられた左右一対のビードロック１６，１６とを備える。

一対のシェーピングドラム１４，１４は、軸方向Ｌに間隔をあけて配置されており、不図示の駆動手段によって、シャフト１２の軸周りに回転駆動させるとともに、互いに近接離隔できるように軸方向Ｌに移動可能に構成されている。

ビードロック１６は、ビード部４の径方向内側面４Ａに当接してグリーンケース１を保持する部材である。ビードロック１６は、シェーピングドラム１４の外周面に取り付けられており、その周方向において複数のセグメントに分割され、かつ径方向Ｒに拡縮径可能に設けられている。そのため、ビードロック１６は、軸方向Ｌに移動可能に設けられるとともに、径方向Ｒに拡縮移動可能に設けられており、ビード部４の径方向内方において拡縮径する。

ビードロック１６は、ビード部４の軸方向内方への動きを規制する規制壁１７を備える。この例では、ビードロック１６は、径方向外方に向けて開かれて、径方向外方からビード部４を受ける凹部１８を有し、この凹部１８により規制壁１７が形成されている。すなわち、凹部１８は、ビード部４に対向する径方向外側面において径方向内方へ陥没して設けられており、この凹部１８でビード部４の径方向内側面４Ａを受けてグリーンケース１を保持する。また、図２に示すように、凹部１８は、ビード部４の径方向内側面４Ａが当接する軸方向Ｌに平行な底面１８Ａと、該底面１８Ａの軸方向内端から径方向外方に垂直に立ち上がる軸方向内側壁１８Ｂと、該底面１８Ａの軸方向外端から径方向外方に垂直に立ち上がる軸方向外側壁１８Ｃとを備え、該軸方向内側壁１８Ｂが規制壁１７となっている。

この例では、ビードロック１６は、径方向外方に向けて開かれた断面コの字状をなし、上記底面１８Ａを持つベース部の両端部にそれぞれ縦壁が設けられることで、上記凹部１８が形成されている。

ビードロック１６の凹部１８の軸方向Ｌにおける開口幅Ｗ１は、ビード部４の軸方向Ｌにおける幅Ｗ２よりも大きく設定されている（Ｗ１＞Ｗ２）。これにより、異なるサイズのタイヤに対して、共通のビードロック１６での成形を可能にしている。ビードロック１６の開口幅Ｗ１は、中間サイズ（製造対象となる複数のタイヤのビード部についての真ん中のサイズ）のビード部４の幅Ｗ２に対して、例えば５〜１５ｍｍ程度大きく設定することができる。

タイヤ成形装置１０は、グリーンケース１内に気体等の流体を供給する流体供給部（不図示）を備え、該流体供給部から供給される流体によりグリーンケース１をトロイド状に膨張させるように構成されている。

タイヤ成形装置１０は、また、グリーンケース１の径方向外側にトレッドリング８を保持する不図示の保持手段を備える。トレッドリング８は、円筒状のベルト８Ａと、該ベルト８Ａの外周面に積層されたトレッドゴム８Ｂとからなる円筒状部材であり、別の一次成形装置としてのベルトドラム（不図示）において成形される。トレッドリング８は、グリーンケース１に対して、軸方向Ｌの中心同士が一致するように配設される。

タイヤ成形装置１０を用いて生タイヤを成形する際には、まず、部材配設工程として、グリーンケース１及びトレッドリング８を、一次成形機からタイヤ成形装置１０に移載する（図１参照）。

具体的には、グリーンケース１を、一対のシェーピングドラム１４，１４の外周部にわたって配置し、ビードロック１６を、ビード部４の径方向内側から径方向外方Ｒ１に移動させて（即ち、ビードロック１６を拡径させて）、ビード部４の径方向内側面４Ａに当接させる。これにより、グリーンケース１は、一対のシェーピングドラム１４，１４間で内部を気密状態に維持しながら、タイヤ成形装置１０に保持される。

また、トレッドリング８を、不図示の保持手段によりグリーンケース１の径方向外側において、該グリーンケース１の周りを取り囲むように配設する。

上記のようにビードロック１６を拡径させてビード部４の径方向内側面４Ａに当接させた後、その当接状態を維持しつつ、図３に示すように、一対のビードロック１６，１６をそれぞれ軸方向外方Ｌ１に移動させて、ビードロック１６の規制壁１７をビード部４の軸方向内側面４Ｂに当接させる。詳細には、一対のシェーピングドラム１４，１４の間隔（即ち、一対のビードロック１６，１６の間隔）を広げるように、両シェーピングドラム１４，１４をそれぞれ軸方向外方Ｌ１，Ｌ１に移動させる。

なお、軸方向外方Ｌ１とは、一対のシェーピングドラム１４，１４が互いに離隔する方向（即ち、軸方向中心から離れる方向）をいい、軸方向内方Ｌ２とは、一対のシェーピングドラム１４，１４が互いに近接する方向（即ち、軸方向中心に向かう方向）をいう。

また、ビードロック１６の軸方向外方Ｌ１への移動量は、特に限定されず、例えば、５〜１５ｍｍ程度でもよい。移動量は、タイヤサイズによって変えてもよく、タイヤサイズによらず一定の値に設定してもよい。

このようにビードロック１６の規制壁１７をビード部４の軸方向内側面４Ｂに押し当てることにより、ビード部４は、その径方向内側面４Ａがビードロック１６に当接して気密状態に保持された状態で、軸方向内側面４Ｂがビードロック１６の規制壁１７によりロックされ、ビード部４の軸方向内方Ｌ２へのずれが規制される。

このようにしてビード部４をビードロック１６に固定した状態（即ち、ビード部４の径方向内側面４Ａにビードロック１６を当接させ、かつ、ビード部４の軸方向内側面４Ｂにビードロック１６の規制壁１７を当接させた状態）で、図４に示すように、シェーピングを行う。詳細には、不図示の流体供給部からグリーンケース１内に流体を供給しながら、一対のシェーピングドラム１４，１４を互いに近接するように軸方向内方Ｌ２に移動させることによって、グリーンケース１を径方向外方Ｒ１に膨出させる。すなわち、グリーンケース１をタイヤ形状に合わせたトロイド状に変形させる。これにより、径方向外側に配設されたトレッドリング８にグリーンケース１を接合一体化させることができ、生タイヤが成形される。得られた生タイヤは、モールド内で加硫成型されることで空気入りタイヤが得られる。

本実施形態によれば、グリーンケース１をシェーピングする前に、ビードロック１６を軸方向外方Ｌ１に移動させて左右のビードロック１６，１６の間隔を広げ、ビード部４の軸方向内側面４Ｂをビードロック１６によりロックしている。そのため、グリーンケース１をトロイド状に膨張させるシェーピング時に、ビード部４がビードロック１６に対して動きにくく、ビード部４の軸方向へのずれが抑制される。そのため、グリーンケース１とトレッドリング８との幅方向中心の位置ずれが抑制され、ＲＦＶなどのタイヤのユニフォミティを向上することができる。

また、シェーピング時におけるビード部の軸方向への位置ずれはグリーンケースの周方向においてばらつく可能性があり、ビード部４の軸方向内側面４Ｂをビードロック１６によりロックしていないと、周方向におけるビード部４の位置ばらつきにより、シェーピング時にカーカスプライにかかる張力によってカーカスプライの巻き上げ高さにばらつきが生じるおそれがある。本実施形態によれば、グリーンケース１の周方向の全体にわたってビード部４の軸方向内側面４Ｂをビードロック１６によりロックするので、かかる周方向におけるビード部４の位置ばらつきを抑えて、カーカスプライの巻き上げ高さのばらつきも抑えることができる。

本実施形態によれば、また、ビードロック１６の凹部１８の開口幅Ｗ１をビード部４の幅Ｗ２よりも大きく設定したので、異なるサイズのタイヤに対して共通のビードロック１６での成形を可能にしつつ、ビードロック１６の規制壁１７によりビード部４の軸方向内側面４Ｂをより効果的にロックすることができる。

上記実施形態では、底面１８Ａと軸方向内側壁１８Ｂと軸方向外側壁１８Ｃを含む凹部１８をビードロック１６に設けて規制壁１７を形成したが、これに限定されるものではない。例えば、軸方向外側壁１８Ｃを省略して、底面１８Ａと軸方向内側壁１８Ｂ（即ち、規制壁１７）により軸方向外側に開かれた形状としてもよい。

また、ビードロック１６の凹部１８の断面形状も特に限定されるものではなく、例えば、図５（Ａ）に示すように、軸方向外側壁１８Ｃは傾斜面状に形成してもよい。図５（Ａ）に示す例では、規制壁１７となる軸方向内側壁１８Ｂは、底面１８Ａに対して垂直に設けられているものの、当該垂直面と底面１８Ａとの間には断面円弧状の湾曲面部１８Ｄが設けられており、このような形状でもよい。この場合でも、図５（Ｂ）に示すように、ビードロック１６を軸方向外方Ｌ１に移動させて、ビードロック１６の規制壁１７をビード部４の軸方向内側面４Ｂに当接させることにより、ビード部４の軸方向内方Ｌ２へのずれが規制される。

また、上記実施形態では、ビードロック１６がシールゴムを持たない場合について説明したが、図６に示すように、ビードロック１６はその表面を被覆するシールゴム２０を備えるものであってもよい。すなわち、図６に示す実施形態では、ビードロック１６の外周面にはシールゴム２０が装着されており、上記凹部１８の表面もシールゴム２０で被覆されている。従って、ビードロック１６をビード部４の径方向内側面４Ａ及び軸方向内側面４Ｂに当接させることには、シールゴム２０を介して当接させることも含まれる。

このようなシールゴム２０を設けることで、ビード部４とビードロック１６との密着防止が図られるとともに、シェーピング時の内圧漏れを防止することができる。かかるシールゴムを設ける構成は、特にシェーピング時に高い内圧が付与される重荷重用空気入りタイヤの製造において有利である。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…グリーンケース、２…カーカスプライ、３Ａ…ビードコア、４…ビード部、４Ａ…ビード部の径方向内側面、４Ｂ…ビード部の軸方向内側面、８…トレッドリング、１０…タイヤ成形装置、１４…シェーピングドラム、１６…ビードロック、１７…規制壁、１８…凹部、Ｌ…軸方向、Ｌ１…軸方向外方、Ｒ…径方向、Ｒ１…径方向外方、Ｗ１…凹部の開口幅、Ｗ２…ビード部の幅

Claims (4)

1. 円筒状のカーカスプライの両端部に環状のビードコアを含むビード部を設けたグリーンケースを、トレッドリングに接合させて生タイヤを成形する工程において、
   前記グリーンケースを保持するためのビードロックを、前記ビード部の径方向内側から径方向外方に移動させて前記ビード部の径方向内側面に当接させ、この当接させた状態で、前記ビードロックを軸方向外方に移動させて、前記ビード部の軸方向内方への動きを規制する規制壁を前記ビード部の軸方向内側面に当接させ、これにより前記ビード部を前記ビードロックに固定した状態で前記グリーンケースをトロイド状に膨張させ、径方向外側に配設された前記トレッドリングに前記グリーンケースを接合させる、
   ことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記ビードロックが径方向外方に向けて開かれて前記ビード部を受ける凹部を有し、前記凹部の開口幅が前記ビード部の幅よりも大きく設定された、請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 円筒状のカーカスプライの両端部に環状のビードコアを含むビード部を設けたグリーンケースをトロイド状に膨張させ、径方向外側に配設されたトレッドリングに前記グリーンケースを接合させて生タイヤを成形するタイヤ成形装置において、
   前記ビード部の径方向内側面に当接して前記グリーンケースを保持するビードロックを備え、
   前記ビードロックは、前記ビード部の軸方向内方への動きを規制する規制壁を備えるとともに、軸方向に移動可能に設けられ、かつ、前記ビード部の径方向内方において拡縮径可能に設けられ、前記ビードロックを拡径させて前記ビード部の径方向内側面に当接させた状態で、当該ビードロックを軸方向外方に移動させて前記規制壁を前記ビード部の軸方向内側面に当接させ、これにより前記ビード部を前記ビードロックに固定した状態で前記グリーンケースをトロイド状に膨張させる、
   ことを特徴とするタイヤ成形装置。
4. 前記ビードロックが径方向外方に向けて開かれて前記ビード部を受ける凹部を有し、前記凹部の開口幅が前記ビード部の幅よりも大きく設定された、請求項３に記載のタイヤ成形装置。

Images