JP4153224B2 - 空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りタイヤの製造方法、特にタイヤビード部に関連した製造方法、及び空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、図９に示すような空気入りタイヤ５１においては、走行使用時に、タイヤ最大断面幅部５１ａとリム５２に対する装着部５１ｂとで挟まれた部分、すなわち内径側サイドウォール部５１ｃに対して圧縮力等の大きなストレスが作用する。この内径側サイドウォール部５１ｃにボディプライ５３の両幅端の折り曲げ部５３ａの端縁５３ｂが配置されていると、その折り曲げ部５３ａの端縁５３ｂに応力が集中する。内径側サイドウォール部５１ｃでは、その過大な力に耐えきれず、端縁５３ｂを核としてセパレーションが広まり、好ましくない。
【０００３】
よって、ボディプライ５３の折り曲げ部５３ａをタイヤ最大幅部５１ａを超えてトレッド５１ｄ側まで大きく延長させたり、折り曲げ部５３ａの端縁５３ｂを覆うための被覆層を設けたり、あるいは、折り曲げ部５３ａを短くしてその端縁５３ｂをリム装着部５１ｂの領域内に止めたりすることが必要となる。この場合、材料コストの低減や軽量化等の観点から、折り曲げ部５３ａの端縁５３ｂを装着部５１ｂの領域内に止める方法が好ましいが、従来の製造方法においては、以下に説明するように、その要求を満たすことができなかった。
【０００４】
すなわち、図１０には、ビードコア５４ａとビードフィラー５４ｂとよりなるビード５４をボディプライ５３に装着するための従来の製造方法が示されている。この従来方法においては、まず図１０（ａ）に示すように、ドラム５５上にボディプライ５３がその幅端部を突出させた状態でセットされ、その突出部上にビード５４が組み付けられる。次に、図１０（ｂ）に示すように、偏平状態のブラダ５６内にエアーが注入されて、そのブラダ５６が膨脹されることにより、ボディプライ５３の幅端部が起立される。
【０００５】
さらに、図１０（ｃ）に示すように、ブラダ５６が引き続き膨脹されるとともに、金属製のプッシュキャン５７によりブラダ５６がドラム５５側に向かって押し付けられる。この押付けにより、ボディプライ５３の幅端部が折り返されて、そのボディプライ５３の折り曲げ部５３ａにビード５４が包み込まれる。その後、ドラム５５が収縮されて、ビード５４を包み込んだボディプライ５３がドラム５５から取り外され、次工程に送られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の製造方法においては、図１０（ｂ）から明らかなように、ブラダ５６の膨脹初期ではその外径形状が小さくて、ボディプライ５３の幅端部を十分に起立させることができない。このため、ボディプライ５３の折り曲げ部５３ａの長さが短い場合、その折り曲げ部５３ａが自重により垂れ下がったり、折り曲げ部５３ａに皺が生じたりする。従って、前記のようにボディプライ５３の折り曲げ部５３ａをトレッド５１ｄ側まで長く延長させたり、その折り曲げ部５３ａの端縁５３ｂを被覆層により被覆してセパレーションの核になるのを防止する必要があって、材料コストの低減や軽量化の点で問題があった。
【０００７】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、コストの低減を図ることができるとともに、タイヤ軽量化を達成することができる空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法に係る発明は、接近離間可能な一対のリング状の移動体に円筒状のブラダが装着され、前記両移動体の外周面の収容凹部には、剛体からなる複数の押圧部材が放射状をなすように移動体の円周方向に配列した状態で半径方向に移動可能に収容されるとともに、各押圧部材の外側面と隣接して剛体からなる複数の折り曲げ部材が放射状をなすように移動体の円周方向に配列した状態で半径方向へ移動可能に設けられ、かつ前記押圧部材は前記折り曲げ部材に対して相対移動可能とされ、前記押圧部材には係合凸部が形成されるとともに、前記折り曲げ部材には前記係合凸部と係合可能な係合凹部が形成され、各折り曲げ部材の外端部に形成した係止溝には環状のスプリングを掛装して、このスプリングにより、各折り曲げ部材が前記収容凹部内への没入方向に移動付勢されるとともに、前記係合凸部と係合凹部との係合を介して前記押圧部材が前記折り曲げ部材と同方向に移動付勢された構成を用いて、前記ブラダの外周面にボディプライを巻回するとともに、そのボディプライの両幅端部にビードをセットした状態で、ボディプライのビードセット部を前記押圧部材により内径側から外径側に押圧することによってボディプライのビードセット部をロックした状態で、前記両移動体の接近移動により、ボディプライの両幅端間を狭めながらそのボディプライの軸線方向の中間部を拡径させるとともに、前記係合凸部と係合凹部との係合を介して折り曲げ部材を前記収容凹部内から突出させ、続いて、ボディプライの端部の折り返しのために前記折り曲げ部材をさらに突出させて、折り曲げ部材をボディプライの内径側から外径側に移動させることにより、ボディプライの両幅端部を折り曲げて、その折り曲げ部内にビードが包み込まれることを特徴とするものである。
【０００９】
従って、この請求項１に記載の発明によれば、ボディプライの折り曲げ部の長さが短い場合でも、剛体からなる折り曲げ部材の移動により、ボディプライの両幅端部を確実に起立させながら折り曲げて、ビードを配置することができる。よって、コストの低減を図ることができるとともに、タイヤ軽量化を達成することができる。
【００１１】
また、この請求項１に記載の発明によれば、ボディプライのビードセット部を押圧部材により動かないようにロックすることができて、ビードの包み込みを確実に行うことができる。
【００１３】
さらに、この請求項１に記載の発明によれば、ボディプライのビードセット部をロックすることができるとともに、それにともなってボディプライの両幅端部間が狭められるため、タイヤの成形とビードの包み込みとを同時に行うことができる。
【００１５】
加えて、この請求項１に記載の発明によれば、折り曲げ部材が押圧部材に隣接した状態で移動されて、ボディプライの折り曲げ部をビードに対し、ビードの内径側の面を基点にして、皺や隙間が生じることなく密着させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（実施形態）
以下に、この発明の実施形態を、図１〜図６に基づいて説明する。
【００２６】
図１及び図２に示すように、この実施形態のタイヤ成形装置２１においては、作動軸２２に左右一対のリング状の移動体２３が図示しない駆動手段により軸線Ｌ方向に沿って相対的に接近離間可能に支持され、それらの内側周縁にはブラダ装着部２３ａが設けられている。
【００２７】
前記両移動体２３のブラダ装着部２３ａ間には、円筒状のブラダ２４がその両端縁にて装着されている。ブラダ２４の外周面には、前工程において円筒状に成形されたボディプライ２５が嵌着される。また、ボディプライ２５の両幅端部の外周には、ビードコア２６ａとビードフィラー２６ｂとよりなるビード２６が嵌合される。
【００２８】
前記ブラダ２４は、内側弾性材２７と、外側弾性材２８と、両弾性材２７，２８間に介装された芯材２９とから構成されている。この芯材２９は、ブラダ２４の軸線方向に延長された複数の線材と、ブラダ２４の軸線と直交する方向に延長された複数の線材とより形成され、それらの線材として高引張り強さを有し、永久歪の小さい材料、例えばアラミド繊維が用いられている。このため、ブラダ２４は、容易に撓む性質を有するが、伸縮することはほとんどない。ブラダ２４の内側弾性材２７の両幅端部の内周面には、環状の装着凸部２７ａが形成されるとともに、同じく環状の連結凸部２８ａが形成されている。そして、前記装着凸部２７ａが前記移動体２３に形成されたブラダ装着部２３ａに嵌着固定されている。また、前記連結凸部２８ａが後述する押圧部材３０に形成された連結凹部３０ａに嵌着固定されている。
【００２９】
図１〜図３に示すように、前記両移動体２３の外周面には環状の収容凹部２３ｂが形成されている。収容凹部２３ｂ内には硬質合成樹脂等の剛体からなる複数の押圧部材３０が前記軸線Ｌを中心とした放射状をなすように移動体２３の円周方向に配列した状態で半径方向へ移動可能に収容されている。各押圧部材３０の外端部には前記ブラダ２４の連結凸部２８ａを嵌合するための前記連結凹部３０ａが形成されている。また、各押圧部材３０の内端部には傾斜面３０ｂが形成されるとともに、外側面には係合凸部３０ｃが形成されている。
【００３０】
前記各押圧部材３０の外側面に隣接配置されるように、移動体２３の収容凹部２３ｂ内には硬質合成樹脂等の剛体からなる複数の折り曲げ部材３１が前記軸線Ｌを中心とした放射状をなすように移動体２３の円周方向に配列した状態で半径方向へ移動可能に収容されている。各折り曲げ部材３１の外端部には係止溝３１ａが形成されている。また、各折り曲げ部材３１の内端部には傾斜面３１ｂが形成されるとともに、外側面には各押圧部材３０の係合凸部３０ｃに係合可能な係合凹部３１ｃが形成されている。
【００３１】
前記各折り曲げ部材３１の係止溝３１ａには前記軸線Ｌを中心とした環状のスプリング３２が掛装されている。そして、このスプリング３２により、各折り曲げ部材３１が移動体２３の収容凹部２３ｂ内への没入方向に移動付勢されるとともに、各押圧部材３０が係合凸部３０ｃと係合凹部３１ｃとの係合を介して同方向に移動付勢されている。
【００３２】
前記両移動体２３内には軸線Ｌを中心とした円環状の内側シリンダー室３３が形成され、その内側シリンダー室３３内には内端周面に傾斜カム面３４ａを有する内側ピストン３４が移動可能に配設されている。そして、図４に示すように、内側シリンダー室３３内への圧縮エアーの供給に伴い、内側ピストン３４が押圧部材３０側に接近移動されたとき、傾斜カム面３４ａと傾斜面３０ｂとの係合により、各押圧部材３０がスプリング３２の付勢力に抗して移動体２３の収容凹部２３ｂ内から外方に突出移動される。この突出移動により、ボディプライ２５のビードセット部が内径側から外径側に押圧されて、その部分がビードコア２６ａの内径面に対してロックされるようになっている。
【００３３】
また、各押圧部材３０が突出移動される際には、係合凸部３０ｃと係合凹部３１ｃとの係合を介して、各折り曲げ部材３１が移動体２３の収容凹部２３ｂ内から外方へ若干突出した位置に移動される。この移動により、各折り曲げ部材３１の傾斜面３１ｂが後述する外側ピストン３８の傾斜カム面３８ａと係合可能に対応配置されるようになっている。
【００３４】
前記両移動体２３間におけるブラダ２４内の内側空間３５と連通するように、作動軸２２の軸芯部にはエアー供給路３６が形成されている。そして、図４に示すように、両移動体２３の接近移動によりボディプライ２５の両幅端部間が狭められながら、このエアー供給路３６からブラダ２４の内側空間３５に圧縮エアーが供給されることにより、ブラダ２４が外径側に向かって変形される。この変形により、ボディプライ２５がその軸線方向の中間部にて拡径されながらトロイダル状に変形されるようになっている。
【００３５】
前記両移動体２３内には前記軸線Ｌを中心とした円環状の外側シリンダー室３７が内側シリンダー室３３と同心状に形成され、その外側シリンダー室３７内には内端周面に傾斜カム面３８ａを有する外側ピストン３８が移動可能に配設されている。そして、図５に示すように、外側シリンダー室３７内への圧縮エアーの供給に伴い、外側ピストン３８が折り曲げ部材３１側に接近移動されたとき、傾斜カム面３８ａと傾斜面３１ｂとの係合により、各折り曲げ部材３１が移動体２３の収容凹部２３ｂ内から外方に突出移動される。この突出移動により、ボディプライ２５の両幅端部が各折り曲げ部材３１により折り曲げられ、その折り曲げ部２５ａにビード２６が配置されるようになっている。
【００３６】
そして、この実施形態においては、図６に示すように、折り曲げ部２５ａの端縁２５ｂの位置がリム４０におけるリムフランジ４０ａの高さＨ以下、好ましくは１／２Ｈ以下（リムフランジ４０ａの高さＨの１／２倍以下）の範囲内で、設定されている。そして、空気入りタイヤ３９を成形した状態で、このボディプライ２５の折り曲げ部２５ａの端縁２５ｂがリム４０に対する装着部３９ａの領域内で止められるようになっている。
【００３７】
次に、前記のように構成されたタイヤ成形装置２１の動作を説明する。
さて、このタイヤ成形装置２１においては、図１に示すように、一対の移動体２３が離間位置に移動配置された状態で、ブラダ２４の円筒面の外周にボディプライ２５が嵌着されるとともに、そのボディプライ２５の両幅端部にビード２６が置かれる。この状態では、内外のピストン３４，３８が後退位置に配置されて、複数の押圧部材３０及び折り曲げ部材３１がスプリング３２の付勢力により、移動体２３の収容凹部２３ｂ内の没入位置に配置されている。
【００３８】
この状態で、図４に示すように、内側シリンダー室３３内に圧縮エアーが供給され、内側ピストン３４が押圧部材３０側に前進移動される。従って、傾斜カム面３４ａと傾斜面３０ｂとの係合により、各押圧部材３０が移動体２３の収容凹部２３ｂ内から外方に突出移動される。この突出移動により、ボディプライ２５のビードセット部が内径側から外径側に押圧されて、その部分が移動不能にロックされる。
【００３９】
この場合、エアー供給路３６からブラダ２４の内側空間３５にも圧縮エアーが供給され、図４に示すように、ブラダ２４が外径側に変形されて、ボディプライ２５の中間部が拡径される。それとともに、両移動体２３が互いに接近する方向へ移動され、ボディプライ２５の両幅端部の間隔が狭められる。
【００４０】
また、各押圧部材３０の突出移動に伴い、係合凸部３０ｃと係合凹部３１ｃとの係合を介して、各折り曲げ部材３１が移動体２３の収容凹部２３ｂ内から外方へ若干突出した位置に移動される。この移動によって、各折り曲げ部材３１の傾斜面３１ｂが外側ピストン３８の傾斜カム面３８ａと係合可能に対応配置される。
【００４１】
さらに、図５に示すように、外側シリンダー室３７内に圧縮エアーが供給され、外側ピストン３８が折り曲げ部材３１側に前進移動されて、傾斜カム面３８ａと傾斜面３１ｂとの係合により、各折り曲げ部材３１が移動体２３の収容凹部２３ｂ内から外方に突出移動される。この突出移動により、ボディプライ２５の両幅端部が折り返されて、その折り曲げ部２５ａ内にビード２６が包み込まれる。
従って、図６に示すように、ボディプライ２５の折り曲げ部２５ａの端縁２５ｂの位置がリムフランジ高さＨ以内の範囲内で、例えば１０ｍｍ程度の短い寸法に設定されている場合でも、剛体よりなる折り曲げ部材３１により、ボディプライ２５の両幅端部に皺や垂れ下がりを生じることながない。このため、ボディプライ２５の両幅端部が確実に起立されながら、ビード２６上に折り返される。
【００４２】
その後、トロイダル形状に形成されたボディプライ２５の外周に、ベルト層とトレッドゴム等が順次張り合わされ、あるいは前もって環状に張り合わせてなるベルト・トレッド環状体が嵌合される。次いで、ボディプライ２５の側面にサイドウォールが巻着される。このようにして、加硫前のグリーンタイヤの成形が完了する。そして、このグリーンタイヤに加硫が施されることにより、図８に示すような空気入りタイヤ３９となる。
【００４３】
なお、グリーンタイヤが加硫工程を経ると、加硫時の拡径によりボディプライ２５がわずかにずれるため、ボディプライ２５の折り曲げ部２５ａの長さは、そのずれ分を見込んで設定されている。
【００４４】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） この空気入りタイヤの製造方法においては、剛体からなる折り曲げ部材３１をボディプライ２５の内径側から外径側に移動させることにより、ボディプライ２５の両幅端部を折り曲げて、その折り曲げ部２５ａにビード２６を配置するようになっている。このため、ボディプライ２５の折り曲げ部２５ａの長さが短い場合でも、ボディプライ２５の両幅端部を皺や垂れ下がりが生じることなく確実に起立させながら折りまげて、ビード２６を配置することができる。よって、コストの低減を図ることができるとともに、タイヤ軽量化を達成することができる。
【００４５】
（２） この空気入りタイヤの製造方法においては、前記ボディプライ２５の両幅端部の折り曲げに際して、ボディプライ２５のビードセット部を押圧部材３０により内径側から外径側に押圧して、その部分をロックするようになっている。このため、ボディプライ２５の幅端部を折り曲げて、ビード２６を包む際に、その配置を確実に行うことができる。また、ボディプライ２５はそのロックされた部分から端部側が折り曲げられるため、ボディプライ２５の両ビード部間の部分には折り曲げの影響が及ぶことはない。機械的に均一に折り返されることで、皺もない均一なタイヤが形成され、タイヤのユニフォミティを改良することができる。
【００４６】
（３） この空気入りタイヤにおいては、前記のような製造方法により製造され、ボディプライ２５の折り曲げ部２５ａの端縁２５ｂの高さ位置Ｌ１がリムフランジの高さＨ以内の範囲内で、好ましくは１/２Ｈ以内の範囲内で設定されている。つまり、ボディプライ２５の折り曲げ部２５ａの端縁２５ｂをリム４０に対する装着部３９ａの領域内、すなわちリム４０のフランジ高さ以内に止めることができる。よって、故障核になりがちな端縁２５ｂを動歪が小さいフランジ内に収め、タイヤの強度、耐久性を確保しつつ、コスト低減及び軽量化を図ることができる。特に、折り曲げ部２５ａの端縁２５ｂの高さ位置Ｌ１を１０ｍｍ程度、好ましくはビードコア高さ以内にすれば、タイヤ強度、耐久性の確保と、コスト低減及び軽量化とのバランスを高いレベルで達成することができる。
【００５７】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００５８】
・ 前記実施形態において、押圧部材３０及び折り曲げ部材３１を、圧油にて作動されるシリンダー装置やソレノイド等の機械的駆動装置により移動させるように構成すること。
【００５９】
・ 前記実施形態において、図７に示すように、ボディプライ２５の折り曲げ部２５ａの高さＬ１を、５〜１５ｍｍの範囲内で、例えばビード２６のビードコア２６ａの高さ程度の短い寸法に設定すること。このようにすれば、コスト軽減及びタイヤ軽量化に寄与できる。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明においては、コストの低減を図ることができるとともに、タイヤ軽量化を達成することができる空気入りタイヤを提供できるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態のタイヤ成形装置を示す部分破断正面図。
【図２】 図１のタイヤ成形装置の一部を拡大して示す部分断面図。
【図３】 折り曲げ部材及び押圧部材を拡大して示す分解斜視図。
【図４】 図１のタイヤ成形装置の作動状態を示す部分断面図。
【図５】 タイヤ成形装置のさらに動作した状態を示す部分断面図。
【図６】 図１のタイヤ成形装置により製造されたタイヤの部分断面図。
【図７】 タイヤの異なった構成を示す部分断面図。
【図８】 この発明の製造方法によって製造されたタイヤの断面図。
【図９】 通常のタイヤの構成を示す断面図。
【図１０】 （ａ）（ｂ）（ｃ）は従来のボディプライ折り曲げの製造工程を順に示す説明図。
【符号の説明】
２１…タイヤ成形装置、２３…移動体、２３ｂ…収容凹部、２４…ブラダ、２５…ボディプライ、２５ａ…折り曲げ部、２６…ビード、３０…押圧部材、３０ｃ…係合凸部、３１…折り曲げ部材、３１ａ…係止溝、３１ｃ…係合凹部、３２…スプリング、３４…内側ピストン、３６…エアー供給路、３８…外側ピストン、５１…空気入りタイヤ、Ｌ１…折り曲げ部の高さ、Ｌ２…ビードコアの底辺長さ。

Claims (1)

1. 接近離間可能な一対のリング状の移動体に円筒状のブラダが装着され、
   前記両移動体の外周面の収容凹部には、剛体からなる複数の押圧部材が放射状をなすように移動体の円周方向に配列した状態で半径方向に移動可能に収容されるとともに、各押圧部材の外側面と隣接して剛体からなる複数の折り曲げ部材が放射状をなすように移動体の円周方向に配列した状態で半径方向へ移動可能に設けられ、かつ前記押圧部材は前記折り曲げ部材に対して相対移動可能とされ、
   前記押圧部材には係合凸部が形成されるとともに、前記折り曲げ部材には前記係合凸部と係合可能な係合凹部が形成され、
   各折り曲げ部材の外端部に形成した係止溝には環状のスプリングを掛装して、このスプリングにより、各折り曲げ部材が前記収容凹部内への没入方向に移動付勢されるとともに、前記係合凸部と係合凹部との係合を介して前記押圧部材が前記折り曲げ部材と同方向に移動付勢された構成を用いて、
   前記ブラダの外周面にボディプライを巻回するとともに、そのボディプライの両幅端部にビードをセットした状態で、
   ボディプライのビードセット部を前記押圧部材により内径側から外径側に押圧することによってボディプライのビードセット部をロックした状態で、前記両移動体の接近移動により、ボディプライの両幅端間を狭めながらそのボディプライの軸線方向の中間部を拡径させるとともに、前記係合凸部と係合凹部との係合を介して折り曲げ部材を前記収容凹部内から外方へ突出させ、続いて、ボディプライの端部の折り返しのために前記折り曲げ部材をさらに突出させて、折り曲げ部材をボディプライの内径側から外径側に移動させることにより、ボディプライの両幅端部を折り曲げて、その折り曲げ部内にビードが包み込まれることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

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