JP4363521B2

JP4363521B2 - 空気入りラジアルタイヤの成形・加硫兼用のブラダーユニット装置

Info

Publication number: JP4363521B2
Application number: JP2004061591A
Authority: JP
Inventors: 剛前川
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2024-03-05
Also published as: JP2005246819A

Description

この発明は、空気入りラジアルタイヤの成形・加硫兼用のブラダーユニット装置に係わり、更に詳しくは例えば、建設車両用ラジアルタイヤの成形工程において、設備コストを低減させることが出来ると共に、品質を向上させることが出来る空気入りラジアルタイヤの成形・加硫兼用のブラダーユニット装置に関するものである。

近年、ＯＲタイヤ（Off the Road Tire)といわれる建設車両用の大型タイヤは、車両の大型化・高速化によりラジアル構造にしたタイヤの生産が増加している。

このようなラジアルタイヤの製造方法は、まず第１段成形機によりカーカスプライやビードコアなどのタイヤ骨格をなす１次グリーンタイヤ（未加硫タイヤ）を成形し、次いで１次グリーンタイヤを第２段成形機のブラダー機構により所定の外径になるまでインフレートして、その外周にベルトとトレッドゴムを巻き付ける成形を行なって完成グリーンタイヤに成形し、更にこの完成グリーンタイヤを加硫ブラダーによりインフレートして、加硫機で加硫成形するように成形している。

従来、空気入りラジアルタイヤの製造方法の改良として、第２段成形機のインフレート用ブラダーと加硫機のインフレート用ブラダーとを兼用するようにした技術思想も提案されている（例えば、特許文献１）。

然しながら、ラジアルタイヤの製造において、設備上最もコストがかかる第１段成形機および第２段成形機は、依然としてタイヤ成形用ブラダー，若しくはそれに代わる１次グリーンタイヤインフレート装置と、加硫用ブラダーとが必要とされているため、これらの装置の費用は勿論のこと、装置の設置に大きなスペースが必要とされ、従って設備コストを大きくしてしまうという問題があった。

また、従来の大型バイアスタイヤ用のＰＯＴ型加硫ブラダーユニットとしては、例えば、図７に示すようにグリーンタイヤＷｘのビード間隔Ｂｘと、図８に示す加硫成形時の完成グリーンタイヤＷｘのビード間隔Ｂｙとの２段階の動作機能しか有していなかった。

即ち、上型クランプリング１と下型クランプリング２とにクランプされた筒状のブラダー３を備えた加硫ブラダーユニット４は、下型クランプリング２を固定した状態で上型クランプリング２を昇降移動可能に構成し、上型クランプリング１と下型クランプリング２との先端には、互いに係脱可能なフック状の係止部５ａ，５ｂを設けている。

しかし、このようなバイアスタイヤ用の加硫ブラダーユニットは、ビード間隔の調整は２段階しかできないため、ラジアルタイヤの成形用の少なくとも３段階の調整機能を必要とする加硫ブラダーユニットとしては適用することが出来ないと言う問題があった。
特開昭４９−１５７７６号公報

この発明はかかる従来の問題点に着目し、設備コストを低減させることが出来ると共に、タイヤの品質を向上させることが出来る空気入りラジアルタイヤの成形・加硫兼用のブラダーユニット装置を提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、第１段成形機で成形された１次グリーンタイヤの内径部に、筒状に形成さた互いに嵌合可能な上型クランプリングと下型クランプリングとにクランプされた筒状のブラダーを備えた加硫ブラダーユニットを装着し、前記加硫ブラダーユニットに、タイヤ成形時のビード間隔及びタイヤ加硫時のビード間隔を多段的に変化させるビード間隔調整機構を設けた空気入りラジアルタイヤの成形・加硫兼用のブラダーユニット装置であって、前記ビード間隔調整機構は、前記筒状に形成さた上型クランプリングと下型クランプリングとの少なくとも一方を、接近する方向に移動可能に形成し、前記上型クランプリングに、周方向に複数に分割されたロッキングセグメントと下型リングストッパー部材とを設け、前記ロッキングセグメントに形成した係止部と下型クランプリングとの係止部間に、前記ビード間隔の調整時、ビード間隔に応じて長さの異なる複数種類のカセット部材を着脱可能に設け、前記ロッキングセグメントの摺動可能な内側嵌合面と下型クランプリングとの摺動可能な外側嵌合面とに、互いに係合可能な多段的に係合するように形成された突起状の係止部を形成したことを要旨とするものである。

ここで、前記上型クランプリングに設けたロッキングセグメントの摺動可能な内側嵌合面と下型クランプリングの摺動可能な外側嵌合面とに、シール部材を設け、前記ロッキングセグメントの摺動可能な内側嵌合面と下型クランプリングとの摺動可能な外側嵌合面とに形成した多段的に係合するように形成された突起状の係止部は、第１段成形機で成形された第１段グリーンタイヤのビード間隔と、第２段成形機で成形された第２段グリーンタイヤのビード間隔と、タイヤ加硫時のビード間隔との少なくとも３段階で構成するものである。

このように、構成することで設備コストを低減させることが出来ると共に、タイヤの品質を向上させることが出来る。

この発明は、上記のように第１段成形機で成形された１次グリーンタイヤの内径部に、筒状に形成さた互いに嵌合可能な上型クランプリングと下型クランプリングとにクランプされた筒状のブラダーを備えた加硫ブラダーユニットを装着し、前記加硫ブラダーユニットに、タイヤ成形時のビード間隔及びタイヤ加硫時のビード間隔を多段的に変化させるビード間隔調整機構を設けた空気入りラジアルタイヤの成形・加硫兼用のブラダーユニット装置であって、前記ビード間隔調整機構は、前記筒状に形成さた上型クランプリングと下型クランプリングとの少なくとも一方を、接近する方向に移動可能に形成し、前記上型クランプリングに、周方向に複数に分割されたロッキングセグメントと下型リングストッパー部材とを設け、前記ロッキングセグメントに形成した係止部と下型クランプリングとの係止部間に、前記ビード間隔の調整時、ビード間隔に応じて長さの異なる複数種類のカセット部材を着脱可能に設け、前記ロッキングセグメントの摺動可能な内側嵌合面と下型クランプリングとの摺動可能な外側嵌合面とに、互いに係合可能な多段的に係合するように形成された突起状の係止部を形成したので、以下のような優れた効果を奏するものである。
(a).第２段成形機でのシェーピング機能（２次グリーンタイヤをインフレートさせる機能）を加硫工程用のシェーピング装置（加硫ブラダー装置）に置き換え事により、既存の第１段成形機のみでラジアルタイヤを生産出来るので、設備コストを低減させることが出来る。
(b).グリーンタイヤにベルト・トレッドを貼付けた状態にしている加硫ブラダーユニットを加硫工程までそのまま使用出来るので、生産性に極めて有利となり、しかもビード間隔を変更するビード間隔調整機構を有するので適切な加工ができ、グリーンタイヤを加硫ブラダーユニットに乗せ替えることがないので、タイヤの品質も安定する。
(c).円筒状の第１段グリーンタイヤを加硫ブラダーにより、略加硫可能な形状までインフレートさせるので、鼓状に成形された第２段グリーンタイヤ内で加硫を行うことになり、ブラダーをインフレートさせる場合に比べブラダーとグリーンタイヤとの間にエアーが残る等の品質問題に対して有利である。
(d) 加硫ブラダーの形状は、第１段グリーンタイヤの筒型形状のままで良いことから、従来のバイアス用加硫ブラダーを使用することが出来、ラジアルタイヤ用加硫ブラダーの金型製作コストが不要となる。即ち、従来の方法では、第２段グリーンタイヤから加硫ブラダーを用いる場合は、グリーンタイヤ内面形状に合わせた空豆型の専用加硫ブラダーが必要であった。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
図１（ａ）〜（ｌ）は、この発明を実施した例えば、建設車両用の空気入りラジアルタイヤの製造工程の概略構成図を示し、この製造工程において、図１（ａ）は第１段成形機１１の成形ドラム１２において１次グリーンタイヤＷａを製造する工程、図１（ｂ）は第１段成形機１１の成形ドラム１２から取外した１次グリーンタイヤＷａにベルト・トレッド等を貼付けない状態で１次グリーンタイヤＷａを搬送する工程、図１（ｃ）は１次グリーンタイヤＷａの内径部に、上型クランプリング１３と下型クランプリング１４とにクランプされた筒状のブラダー１５を備えた加硫ブラダーユニット１６を装着して、加硫ブラダーユニット１６により１次グリーンタイヤＷａのビード間隔をＢ₁にし、ブラダー１５に圧縮空気等の加圧流体を導入して１次グリーンタイヤＷａをインフレートし、１次グリーンタイヤＷａの外径をＤにする。

図１（ｄ）は、前記１次グリーンタイヤＷａを加硫ブラダーユニット１６によりビード間隔Ｂ₂にし、ブラダー１５に圧縮空気等の加圧流体を導入して１次グリーンタイヤＷａをインフレートし、この時、第２段成形機１７においてベルト・トレッド等を貼付けるに必要な外径Ｄ₂に保持させ、所定のビード間隔Ｂ₂に保持した１次グリーンタイヤＷａを台車等の搬送装置１８により１次グリーンタイヤＷａの反転装置１９の位置まで搬送する工程である。

図１（ｅ）は、１次グリーンタイヤＷａを反転装置１９に水平に移載する工程、図１（ｆ）は反転装置１９により水平状態の１次グリーンタイヤＷａを垂直状態に９０°旋回させる工程、図１（ｇ）は垂直状態にした１次グリーンタイヤＷａを加硫ブラダーユニット１６と共に第２段成形機１７の主軸１７ａに取付け、１次グリーンタイヤＷａにベルト・トレッドＴを巻付けて２次グリーンタイヤＷｂを成形する工程、図１（ｈ）は成形された２次グリーンタイヤＷｂを再び前記反転装置１９に垂直向きに取付ける工程、図１（ｉ）は２次グリーンタイヤＷｂを反転装置１９により水平に９０°旋回させる工程、図１（ｊ）は２次グリーンタイヤＷｂを反転装置１９から台車等の搬送装置２０に移載する工程である。

図１（ｋ）は、２次グリーンタイヤＷｂを加硫ブラダーユニット１６によりビード間隔Ｂ₃して、２次グリーンタイヤＷｂを加硫時の外径Ｄ₂となるように圧縮空気等の加圧流体を導入してインフレートする工程、図１（ｌ）は加硫時の外径Ｄ₂に成形した２次グリーンタイヤＷｂを加硫ブラダーユニット１６を装着した状態で加硫機の加硫モールド２１に投入し、２次グリーンタイヤＷｂは、インフレート状態を維持しながら加硫モールド２１内で加熱・加圧されて硬化し、空気入りラジアルタイヤを完成させるものである。

この発明の成形・加硫兼用のブラダーユニット装置１６は、上記のような空気入りラジアルタイヤの製造工程において、第１段成形機１１で成形された１次グリーンタイヤＷａを加硫機の加硫モールド２１に投入するまで使用するものであって、図２〜図６に示すような構成からなっている。なお、図２〜図６において、３０ａ，３０ｂは上下のビードリング、３１は上型モールドリング、３２は下部ロックリングを示している。

前記ブラダーユニット装置１６は、第１段成形機１１で成形された１次グリーンタイヤＷａの内径部に、筒状に形成された上型クランプリング１３と下部クランプリング１４とにクランプされた筒状のブラダー１５を備えた加硫ブラダーユニット１６を装着し、前記１次グリーンタイヤＷａ，２次グリーンタイヤＷｂ及び完成グリーンタイヤを、タイヤ成形時のビード間隔Ｂ₁，Ｂ₂及びタイヤ加硫時のビード間隔Ｂ₃を多段的に変化させるビード間隔調整機構２２が設けてある。

前記ビード間隔調整機構２２は、前記上型クランプリング１３と下型クランプリング１４との少なくとも一方を接近する方向に移動させてビード間隔Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃を調整する際、前記上型クランプリング１３と下部クランプリング１４とが嵌合するように筒状に形成し、この上型クランプリング１３と下部クランプリング１４との筒状の摺動可能な嵌合面には、互いに多段的に係合する突起状の係止部２３ａ，２３ｂ，２３ｃと、カセット部材２６とが設けてある。

この発明の具体的な実施形態としては、前記下型クランプリング１４を固定し、上型クランプリング１３に、図２及び図６に示すように、周方向に複数（３分割であるが特に限定されない）に分割されたロッキングセグメント２４と下型リングストッパー部材２５とを設け、油圧シリンダー等により上型クランプリング１３を昇降移動させる際に、上型クランプリング１３のロッキングセグメント２４の下端側に設けた突起状の係止部２３ｃが前記下部クランプリング１４の先端外周面と下端側外周面とに形成した突起状の係止部２３ａ，２３ｂに互いに係合し、またはカセット部材２６を介して係合し、１次グリーンタイヤＷａ，２次グリーンタイヤＷｂ及び完成グリーンタイヤのビード間隔Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃を自動的に調整して位置決め固定出来るように構成されている。

即ち、１次グリーンタイヤＷａ，２次グリーンタイヤＷｂのビード間隔Ｂ₁，Ｂ₂を多段的に調整出来るようにするために、ロッキングセグメント２４の下端側に設けた突起状の係止部２３ｃと、下部クランプリング１４の先端外周面に形成した突起状の係止部２３ａとの間に、長さの異なる複数種類のカセット部材２６を着脱可能に設けるものである。

更に、１次グリーンタイヤＷａ，２次グリーンタイヤＷｂのインフレート時に、エアー漏れを防止するため、上型クランプリング１３と下型クランプリング１４との摺動面にシール部材２７が設けてある。

この発明の実施形態では、前記多段的に係合する係止部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ及び長さの異なる複数種類のカセット部材２６は、第１段成形機１１で成形された第１段グリーンタイヤＷａのビード間隔Ｂ₁と、第２段成形機１７で成形された第２段グリーンタイヤＷｂのビード間隔Ｂ₂と、タイヤ加硫時のビード間隔Ｂ₃の少なくとも３段階で調整出来るように構成し、これにより空気入りラジアルタイヤを容易に製造出来るものである。

即ち、図２の半断面図では、前記図１（ｃ）工程で１次グリーンタイヤＷａの内径部に、加硫ブラダーユニット１６を装着した状態であり、この時の１次グリーンタイヤＷａのビード間隔はＢ₁であり、ロッキングセグメント２４の下端側に設けた突起状の係止部２３ｃと、下部クランプリング１４の先端外周面に形成した突起状の係止部２３ａとは、非係合状態となっている。

そして図３の半断面図に示すように、１次グリーンタイヤＷａを第２段成形機１７においてベルト・トレッド等を貼付けるに必要な外径Ｄ₁にするために、上型クランプリング１３のロッキングセグメント２４を下降させて、ロッキングセグメント２４の下端側に設けた突起状の係止部２３ｃと、下部クランプリング１４の先端外周面に形成した突起状の係止部２３ａとの間に所定の長さのカセット部材２６を介在させて係合させるとビード間隔はＢ₂となる。

この状態で加硫ブラダーユニット１６のブラダー１５に圧縮空気等の加圧流体を導入して１次グリーンタイヤＷａをインフレートすると、１次グリーンタイヤＷａは、第２段成形機１７においてベルト・トレッド等を貼付けるに必要な外径Ｄ₁になる。

そして、図４の半断面図に示すように、第２段成形機１７において１次グリーンタイヤＷａの外周面にベルト・トレッドＴを貼付け完成グリーンタイヤＷｂ（２次グリーンタイヤＷｂ）を成形するものである。

加硫工程においては、図５の半断面図に示すように、加硫時の外径に必要なビード間隔はＢ₃とするために、上型クランプリング１３のロッキングセグメント２４を下降させて、ロッキングセグメント２４の下端側に設けた突起状の係止部２３ｃと、下部クランプリング１４の下端側外周面に形成した突起状の係止部２３ｂとを互いに係合して、ビード間隔Ｂ₃に調整し、このような形状及びビード間隔Ｂ₃を保持した状態で加硫機の加硫モールド２１に投入し、２次グリーンタイヤＷｂは、インフレート状態を維持しながら加硫モールド２１内で加熱・加圧されて硬化し、空気入りラジアルタイヤを完成させることが出来る。

以上のように、第２段成形機１７でのシェーピング機能（２次グリーンタイヤをインフレートさせる機能）を加硫工程用のシェーピング装置（加硫ブラダー装置）に置き換え事により、既存の第１段成形機１１のみでラジアルタイヤを生産出来る結果、設備コストを低減させることが出来、またグリーンタイヤにベルト・トレッドを貼付けた状態にしている加硫ブラダーユニット１６を加硫工程までそのまま使用出来るので、生産性に極めて有利となり、しかもビード間隔を変更するビード間隔調整機構２２を有するので適切な加工ができ、グリーンタイヤを加硫ブラダーユニットに乗せ替えることがないので、タイヤの品質も安定するものである。

図１（ａ）〜（ｌ）は、この発明を実施した空気入りラジアルタイヤの製造工程の概略構成図である。第１段成形機から１次グリーンタイヤを取外し、１次グリーンタイヤに加硫ブラダーユニットを装着した状態の一部半断面図である。１次グリーンタイヤをインフレートさせて第２段成形機におけるビード間隔と外径に形成した１次グリーンタイヤの一部半断面図である。第２段成形機において１次グリーンタイヤの外周面にベルト・トレッドを貼付けた状態の完成グリーンタイヤ（２次グリーンタイヤ）の一部半断面図である。加硫時の外径に必要なビード間隔にした状態の加硫モールド投入時の完成グリーンタイヤ（２次グリーンタイヤ）の一部半断面図である。図２のＡ−Ａ矢視平面図である。従来のバイアスタイヤ用の加硫ブラダーユニットを使用した完成グリーンタイヤの一部断面図である。従来のバイアスタイヤ用の加硫ブラダーユニットを使用した加硫時の完成グリーンタイヤの一部断面図である。

符号の説明

Ｗｘ完成グリーンタイヤＢｘ，Ｂｙビード間隔
１上型クランプリング２下型クランプリング
３ブラダー４加硫ブラダーユニット
５ａ，５ｂ係止部
１１第１段成形機１２成形ドラム
１３上型クランプリング１４下型クランプリング
１５ブラダー１６加硫ブラダーユニット
１７第２段成形機１８搬送装置
１９反転装置２０搬送装置
２１加硫モールド２２ビード間隔調整機構
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ係止部
２４ロッキングセグメント２５下型リングストッパー部材
２６カセット部材２７シール部材
３０ａ，３０ｂ上下のビードリング３１上型モールドリング
３２下部ロックリング
Ｗａ１次グリーンタイヤＷｂ２次グリーンタイヤ
Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃ ビード間隔
Ｄ，Ｄ_1,Ｄ₂ 外径

Claims

第１段成形機で成形された１次グリーンタイヤの内径部に、筒状に形成さた互いに嵌合可能な上型クランプリングと下型クランプリングとにクランプされた筒状のブラダーを備えた加硫ブラダーユニットを装着し、前記加硫ブラダーユニットに、タイヤ成形時のビード間隔及びタイヤ加硫時のビード間隔を多段的に変化させるビード間隔調整機構を設けた空気入りラジアルタイヤの成形・加硫兼用のブラダーユニット装置であって、前記ビード間隔調整機構は、前記筒状に形成さた上型クランプリングと下型クランプリングとの少なくとも一方を、接近する方向に移動可能に形成し、前記上型クランプリングに、周方向に複数に分割されたロッキングセグメントと下型リングストッパー部材とを設け、前記ロッキングセグメントに形成した係止部と下型クランプリングとの係止部間に、前記ビード間隔の調整時、ビード間隔に応じて長さの異なる複数種類のカセット部材を着脱可能に設け、前記ロッキングセグメントの摺動可能な内側嵌合面と下型クランプリングとの摺動可能な外側嵌合面とに、互いに係合可能な多段的に係合するように形成された突起状の係止部を形成したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤの成形・加硫兼用のブラダーユニット装置。
前記上型クランプリングに設けたロッキングセグメントの摺動可能な内側嵌合面と下型クランプリングの摺動可能な外側嵌合面とに、シール部材を設けた請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤの成形・加硫兼用のブラダーユニット装置。
前記ロッキングセグメントの摺動可能な内側嵌合面と下型クランプリングとの摺動可能な外側嵌合面とに形成した多段的に係合するように形成された突起状の係止部は、第１段成形機で成形された第１段グリーンタイヤのビード間隔と、第２段成形機で成形された第２段グリーンタイヤのビード間隔と、タイヤ加硫時のビード間隔との少なくとも３段階で構成した請求項１または２に記載の空気入りラジアルタイヤの成形・加硫兼用のブラダーユニット装置。