JP4474263B2 - Tire manufacturing method and green tire molding apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤの製造方法および生タイヤ成形装置に関し、特に、成形、加硫兼用のブラダを用いて、生タイヤ成形時のタイヤ形状を加硫時まで維持できるようにしたタイヤ製造方法および生タイヤ成形装置に関するものである。 The present invention relates to a tire manufacturing method and a green tire molding apparatus, and more particularly to a tire manufacturing method and a green tire that can maintain a tire shape at the time of green tire molding until vulcanization using a molding and vulcanizing bladder. The present invention relates to a tire forming apparatus.
ラジアルタイヤを成形する場合、円筒状に形成したボディプライの両端部にビードワイヤを取付け、ボディプライの各ビード部を互いに接近可能な一対の移動体にそれぞれ支持する。また、両移動体間にはゴム等の弾性材よりなるブラダが取付けられ、ボディプライがこのブラダの外周側に配置されている。そして、ブラダの内側に加圧エアを供給してブラダをボディプライの内周面に密着させ、ブラダを介してボディプライの軸線方向中間部を膨出拡径させながら、両移動体によりボディプライの両ビード部を互いに接近する方向へ移動させることにより、ボディプライをトロイダル状に変形させる。次に、このトロイダル状に形成されたボディプライの外面にベルト層、トレッド、サイドウォール等を順次貼り合わせて、加硫前の生タイヤ成形するようになっている。 When molding a radial tire, bead wires are attached to both ends of a body ply formed in a cylindrical shape, and the bead portions of the body ply are respectively supported by a pair of movable bodies that can approach each other. Further, a bladder made of an elastic material such as rubber is attached between both moving bodies, and a body ply is disposed on the outer peripheral side of the bladder. Then, pressurized air is supplied to the inside of the bladder to bring the bladder into close contact with the inner peripheral surface of the body ply, and the body ply is expanded by both moving bodies while the axially intermediate portion of the body ply bulges and expands through the bladder. The body plies are deformed into a toroidal shape by moving the two bead portions toward each other. Next, a belt layer, a tread, a sidewall, and the like are sequentially bonded to the outer surface of the body ply formed in the toroidal shape to form a raw tire before vulcanization.
ところが、弾性材よりなるブラダを全体が均一な伸張率になるように形成したり、ブラダ全体を均一な厚みに形成したりすることが困難であり、このために、ブラダを膨出拡径させたとき、予め設定した所定のトロイダル形状にならずに、歪んだ形状となることがあった。その結果、ブラダを介して膨出変形されるボディプライを所要のトロイダル形状にすることができず、形状が良好な加硫前生タイヤを得ることができないという問題があった。 However, it is difficult to form a bladder made of an elastic material such that the entire bladder has a uniform stretch rate, or to form the entire bladder with a uniform thickness. For this reason, the bladder is expanded and expanded in diameter. In some cases, the shape is not a predetermined toroidal shape set in advance, but a distorted shape. As a result, there has been a problem that the body ply bulged and deformed through the bladder cannot be formed into the required toroidal shape and a pre-vulcanized raw tire having a good shape cannot be obtained.
さらに、均一なブラダを形成できても、単に弾性材よりなるブラダでは、トロイダル形状とはいえ最終形状に近いタイヤ形状にすることは甚だ困難であり、加硫時に生タイヤから大きく変形した加硫後タイヤを得ることが多かった。このように生タイヤから大きく変形されるために、タイヤ各位置へのゴム配置、強度等が設定目標通りに行かず、特に運動性能向上が求められる扁平タイヤでは、一層最終形状に近い形で生タイヤを成形することが要望されていた。 In addition, even with a bladder that is made of an elastic material, even if a uniform bladder can be formed, it is extremely difficult to obtain a tire shape that is close to the final shape even though it is a toroidal shape. I often got tires afterwards. In this way, because the tire is greatly deformed from the raw tire, the rubber placement, strength, etc. at each position of the tire do not go according to the set target. There has been a demand for molding tires.
それを改良するものとして、特許文献1に記載されているものが知られている。かかる特許文献1に記載のものにおいては、予め設定された所定のトロイダル形状に確実に膨出拡径させるために、前記ブラダを所定のトロイダル形状となるように設定された伸びない複数本の糸状よりなる骨材と、その骨材をサンドイッチ状に被覆する一対のゴム層と合わせて3層構造に構成してある。すなわち、骨材は、ブラダの周方向に配設された第1糸状群とその糸状群と交差する方向に配設された第2糸状群とによる格子状のもので、ブラダの膨出拡径時において、予め設定された所定のトロイダル形状となるように、骨材を形成する各糸状の長さおよび配列構造が設定されている。その結果、予め設定通りの最終形状に近い加硫後のタイヤ形状とほとんど同じ形状の生タイヤ形状を持つ加硫前生タイヤを得ることができる。
As what improves it, what is described in
しかしながら、この良好な生タイヤを支える3層構造のブラダの内圧を抜いて生タイヤを取り出し、加硫機へ搬送し、加硫ブラダを内側に入れ加圧膨出させて外側の金型との間で加硫しタイヤを得る必要があるため、成形ブラダを抜き、加硫ブラダを入れるまでの間に、いかに丁寧に取り扱っても、せっかく良好に成形されていた生タイヤが変形してしまうという問題が避けられなかった。 However, the internal pressure of the three-layered bladder that supports this good green tire is released and the green tire is taken out and transported to the vulcanizer. Because it is necessary to obtain a tire by vulcanizing in between, the raw tire that has been molded well will be deformed no matter how carefully it is handled until the molded bladder is pulled out and the vulcanized bladder is inserted The problem was inevitable.
加硫前生タイヤから加硫後のタイヤまでほとんど変形させないものとして、特許文献2に記載されているように、分解可能な丈夫なコアからなるサポート上に、タイヤの素材を漸次作り上げるハードコアタイプのものがある。この種のハードコアタイプは確かにハードコア上で生タイヤを製造し、そのまま加硫機に入れ、加硫させるため、生タイヤ作成後の変形はなく、良好なタイヤを得ることができる。
しかしながら、上記した特許文献2に記載のものにおいては、生タイヤの成形工程からこの成形工程に比べより時間のかかる加硫工程の終了まで、ハードコアが占有されてしまうため、高価なハードコアが数多く必要となり、コスト高の要因となっていた。また、ハードコアと金型の間に生タイヤを挟み、高温高圧をかけて加硫するため、ハードコアとタイヤが強く接着し、ハードコアから加硫後タイヤをはがすのに多大な時間と労力がかかることが問題となっていた。また、ハードコアを冷やさないと次のタイヤの成形ができず、また次の加硫時には再び加熱する必要があるため、無駄なエネルギーを使うという問題もあった。 However, in the thing of the above-mentioned patent document 2, since a hard core will be occupied from the shaping | molding process of a green tire to the completion | finish of the vulcanization process which requires more time compared with this shaping | molding process, many expensive hard cores are required. As a result, the cost was high. In addition, since a raw tire is sandwiched between the hard core and the mold and vulcanized by applying high temperature and pressure, the hard core and the tire are strongly bonded, and it takes a lot of time and labor to peel off the tire after vulcanization from the hard core. Was a problem. In addition, if the hard core is not cooled, the next tire cannot be molded, and it is necessary to heat again at the time of the next vulcanization.
本発明は、上記した従来の問題点を解決するためになされたもので、成形、加硫兼用のブラダを用いて、生タイヤを最終形状にできるだけ近い形状に成形するとともに、その形状を維持したまま加硫を行えるようにし、しかも加硫後ブラダとタイヤを容易にはがせるようにしたタイヤの製造方法および生タイヤ成形装置を提供せんとするものである。 The present invention was made in order to solve the above-described conventional problems, and using a molding and vulcanizing bladder, the raw tire was molded into a shape as close as possible to the final shape, and the shape was maintained. It is an object of the present invention to provide a tire manufacturing method and a green tire molding apparatus that can be vulcanized as it is, and that can easily peel off the bladder and tire after vulcanization.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、タイヤを構成する内側要素と外側要素を組み立てて生タイヤを成形する生タイヤ成形段階と、該生タイヤ成形段階で成形された生タイヤを加硫する加硫段階を含むタイヤ製造方法において、下記(1)〜(5)の工程を順次行ってタイヤを製造することを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in
(1)内側可撓膜および骨材層を備えた成形ドラムに、成形、加硫兼用の外側可撓膜を嵌装し、さらに外側可撓膜の外周側に前記内側要素を嵌装した状態で、前記内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜からなる三層構造のブラダを膨出拡径させて、前記内側要素を所定形状に形成し、 (1) A state where an outer flexible membrane for both molding and vulcanization is fitted on a molding drum having an inner flexible membrane and an aggregate layer, and the inner element is fitted on the outer peripheral side of the outer flexible membrane. Then, the inner element is formed into a predetermined shape by expanding and expanding the bladder having a three-layer structure including the inner flexible membrane, the aggregate layer, and the outer flexible membrane,
(2)所定形状に形成された前記内側要素の外側に前記外側要素を装着して生タイヤを成形し、 (2) A green tire is formed by mounting the outer element on the outer side of the inner element formed in a predetermined shape,
(3)生タイヤ成形後に、前記外側可撓膜に対して内側可撓膜および骨材層を収縮縮径させて、内側可撓膜および骨材層と外側可撓膜とを分離させ、 (3) After forming the raw tire, the inner flexible membrane and the aggregate layer are contracted and shrunk with respect to the outer flexible membrane to separate the inner flexible membrane and the aggregate layer from the outer flexible membrane,
(4)前記外側可撓膜内に圧力を保持した状態で移動し、その後加熱加圧流体を外側可撓膜内に密閉して、生タイヤを加硫し、 (4) Move in a state in which pressure is maintained in the outer flexible membrane, and then seal the heated and pressurized fluid in the outer flexible membrane, vulcanize the raw tire,
(5)加硫後、前記外側可撓膜を収縮縮径させて、加硫後タイヤ内部から前記外側可撓膜を分離する。 (5) After vulcanization, the outer flexible membrane is contracted and contracted to separate the outer flexible membrane from the inside of the tire after vulcanization.
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記成形段階では、前記内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜の3層構造からなるブラダで生タイヤをトロイダル形状に膨出拡径させ、前記加硫段階では、前記外側可撓膜のみによってトロイダル形状を維持するようにしたことを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, in the molding step, the raw tire is expanded and expanded in a toroidal shape with a bladder having a three-layer structure of the inner flexible membrane, the aggregate layer, and the outer flexible membrane. In the vulcanization step, the toroidal shape is maintained only by the outer flexible membrane.
請求項3に記載の発明は、請求項1もしくは請求項2において、前記骨材層は、高引張り強さを有し、伸びない複数本の糸条よりなり、該糸条は周方向に沿って配設された第1糸条群と、その第1糸条群と交差する方向に沿って配設された第2糸条群とによって格子状に形成され、前記三層構造のブラダの膨出拡径時に、予め設定されたトロイダル形状になるように構成されていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the aggregate layer is composed of a plurality of yarns having high tensile strength and not extending, and the yarns extend along the circumferential direction. The three-layer structure bladder is formed by a first yarn group arranged in a lattice pattern and a second yarn group arranged along the direction intersecting the first yarn group. It is characterized by being configured so as to have a preset toroidal shape when the diameter is expanded.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかにおいて、前記成形段階終了後、前記内側可撓膜および骨材層より前記外側可撓膜を分離させるとともに、外側可撓膜内を密封させてトロイダル形状を維持し、その状態で生タイヤを加硫工程へ搬送するようにしたことを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the outer flexible membrane is separated from the inner flexible membrane and the aggregate layer after completion of the forming step, and the inner flexible membrane is separated. Is sealed to maintain the toroidal shape, and the raw tire is conveyed to the vulcanization process in that state.
請求項5に記載の発明は、タイヤを構成する内側要素と外側要素を組み立てて生タイヤを成形する生タイヤ成形装置において、骨材層と内側可撓膜を備えた成形ドラムの外周に嵌装される成形、加硫兼用の外側可撓膜と、前記外側可撓膜の外周に前記内側要素を嵌装した状態で、前記内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜をからなる三層構造のブラダ内に加圧気体を供給してブラダを膨出拡径させ、前記内側要素をトロイダル形状に形成する手段と、トロイダル形状の内側要素の外側に前記外側要素を嵌装させるとともに、内側要素と外側要素を密着させて生タイヤを生成する生タイヤ生成手段と、前記外側可撓膜に対して骨材層および内側可撓膜を収縮縮径して、外側可撓膜を骨材層および内側可撓膜より分離させる分離手段と、骨材層および内側可撓膜より分離された前記外側可撓膜内を密閉してトロイダル形状を維持する密閉手段と、密閉手段によって密封された状態で生タイヤを加硫工程に搬送する搬送手段とによって構成したことを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a raw tire molding apparatus for molding a raw tire by assembling an inner element and an outer element constituting a tire, and fitting the outer periphery of a molding drum having an aggregate layer and an inner flexible film. The outer flexible membrane, which is used for molding and vulcanization, and the inner flexible membrane, the aggregate layer, and the outer flexible membrane with the inner element fitted on the outer circumference of the outer flexible membrane. Means for supplying a pressurized gas into a bladder having a layer structure to bulge and expand the bladder, forming the inner element in a toroidal shape, and fitting the outer element outside the inner element of the toroidal shape; A raw tire generating means for generating a raw tire by bringing an inner element and an outer element into close contact with each other, and shrinking and reducing the diameter of the aggregate layer and the inner flexible film with respect to the outer flexible film, thereby forming the outer flexible film as an aggregate Separating means separated from the inner layer and the inner flexible membrane, and the aggregate layer and A sealing means for sealing the inside of the outer flexible membrane separated from the inner flexible membrane to maintain a toroidal shape, and a conveying means for conveying the raw tire to the vulcanization process while being sealed by the sealing means It is characterized by that.
請求項6に記載の発明は、請求項5において、前記外側可撓膜は、両端部を互いに接近離間可能な一対の円筒体によって支持されていることを特徴とするものである。 A sixth aspect of the present invention is characterized in that, in the fifth aspect, the outer flexible film is supported by a pair of cylindrical bodies whose both end portions can approach and separate from each other.
請求項7に記載の発明は、請求項6において、前記密閉手段は、前記外側可撓膜の一対の円筒体の互いに接近する方向の移動により内端部が互いに当接係止されて外側可撓膜内を密閉するとともに、前記一対の円筒体の互いに離間する方向の移動により係止が解除される密閉シール手段を備えたことを特徴とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention , in the sixth aspect of the present invention, in the sealing means, the inner end portions are abutted and locked to each other by the movement of the pair of cylindrical bodies of the outer flexible membrane toward each other. In addition to sealing the inside of the flexure film, the sealing film is provided with a sealing device that is unlocked by the movement of the pair of cylindrical bodies in a direction away from each other.
上記のように構成した請求項1に係る発明によれば、内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜からなる三層構造のブラダを膨出拡径させて、加硫後のタイヤ形状に近い所定形状の生タイヤを成形し、生タイヤ成形後に、内側可撓膜および骨材層を収縮縮径させて外側可撓膜を分離させ、外側可撓膜内に圧力を保持した状態で外側可撓膜内を密閉して所定形状を維持した状態で、生タイヤを加硫するようにしたので、生タイヤの形状と加硫後タイヤの形状をほとんど同じにでき、初期設定通りの強度を持った狙い通りのタイヤを容易に得ることができ、しかも、加硫後、外側可撓膜を容易にタイヤより分離することができ、ハードコアのときのようにハードコアとタイヤをはがす苦労が不要で、生産性の向上が図れるとともに、外側可撓膜の熱容量も小さいので、熱効率のよい製造方法を実施できる効果がある。
According to the invention of
上記のように構成した請求項2に係る発明によれば、成形段階では、前記内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜の3層構造からなるブラダで生タイヤをトロイダル形状に膨出拡径させ、前記加硫段階では、前記外側可撓膜のみによってトロイダル形状を維持するようにしたので、骨材層が取り除かれた後においても、外側可撓膜の存在によって、従来のように加硫されるまでに変形を受けて不均一なタイヤとなることがなく、生タイヤを良好なトロイダル形状を維持した状態で加硫でき、予め設定した通りの形状の加硫後タイヤを得ることができる効果がある。 According to the invention according to claim 2 configured as described above, in the molding stage, the raw tire is swelled in a toroidal shape by a bladder having a three-layer structure of the inner flexible membrane, the aggregate layer, and the outer flexible membrane. In the vulcanization stage, the toroidal shape is maintained only by the outer flexible membrane, so even after the aggregate layer is removed, due to the presence of the outer flexible membrane, It is possible to vulcanize a raw tire while maintaining a good toroidal shape without being deformed before being vulcanized, and to obtain a post-vulcanized tire having a preset shape. There is an effect that can.
上記のように構成した請求項3に係る発明によれば、前記骨材層は、高引張り強さを有し、伸びない複数本の糸条よりなり、該糸条は周方向に沿って配設された第1糸条群と、その第1糸条群と交差する方向に沿って配設された第2糸条群とによって格子状に形成され、前記骨材層は、前記三層構造のブラダの膨出拡径時に、予め設定されたトロイダル形状になるように構成されているので、三層構造のブラダによって生タイヤを所要のトロイダル形状に確実に成形することができ、形状が良好な加硫前タイヤを確実に得ることができる効果がある。 According to the invention according to claim 3 configured as described above, the aggregate layer is composed of a plurality of yarns having high tensile strength and not extending, and the yarns are arranged along the circumferential direction. The first yarn group provided and the second yarn group disposed along the direction intersecting with the first yarn group are formed in a lattice shape, and the aggregate layer has the three-layer structure. Because it is configured to have a preset toroidal shape when the bladder expands and expands, the three-layered bladder can reliably shape the raw tire into the required toroidal shape, and the shape is good There is an effect that a tire before vulcanization can be obtained with certainty.
上記のように構成した請求項4に係る発明によれば、前記成形段階終了後、前記内側可撓膜および骨材層より前記外側可撓膜を分離させるとともに、外側可撓膜内を密封させてトロイダル形状を維持し、その状態で生タイヤを加硫工程へ搬送するようにしたので、外側可撓膜内の密封によってトロイダル形状を容易に維持できる効果がある。 According to the invention according to claim 4 configured as described above, after the forming step, the outer flexible membrane is separated from the inner flexible membrane and the aggregate layer, and the inside of the outer flexible membrane is sealed. Thus, the toroidal shape is maintained, and the raw tire is conveyed to the vulcanization process in that state, so that there is an effect that the toroidal shape can be easily maintained by sealing in the outer flexible film.
上記のように構成した請求項5に係る発明によれば、内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜をからなる三層構造のブラダ内に加圧気体を供給する手段と、内側要素と外側要素を密着させて生タイヤを生成する手段と、外側可撓膜を骨材層および内側可撓膜より分離させる手段と、前記外側可撓膜内を密閉する手段と、密閉手段によって密封された状態で生タイヤを加硫工程に搬送する搬送手段とによって構成したので、トロイダル形状に成形した生タイヤを加硫時までその状態を維持することができ、ハードコアを用いなくても、形状が良好な加硫前タイヤを確実に得ることができ、ハードコアを用いることによる各種問題を一掃できる効果がある。 According to the invention of claim 5 configured as described above, means for supplying pressurized gas into a three-layered bladder comprising an inner flexible membrane, an aggregate layer and an outer flexible membrane, and an inner element The outer element is brought into close contact with each other to produce a raw tire, the outer flexible membrane is separated from the aggregate layer and the inner flexible membrane, the outer flexible membrane is sealed, and the sealing means is sealed. Since it is composed of a conveying means that conveys the raw tire to the vulcanization process in a state where it has been made, the state can be maintained until the raw tire molded into a toroidal shape is vulcanized, without using a hard core Therefore, it is possible to reliably obtain a pre-vulcanized tire and to eliminate various problems caused by using a hard core.
上記のように構成した請求項6に係る発明によれば、前記外側可撓膜は、両端部を互いに接近離間可能な一対の円筒体によって支持されているので、一対の円筒体の当接によってゴム膜内に供給された加圧気体を封入でき、トロイダル形状を容易に維持できる効果がある。 According to the invention according to claim 6 configured as described above, the outer flexible membrane is supported by a pair of cylindrical bodies whose both end portions can be approached and separated from each other. The pressurized gas supplied into the rubber film can be sealed, and the toroidal shape can be easily maintained.
上記のように構成した請求項7に係る発明によれば、前記密閉手段は、前記外側可撓膜の一対の円筒体の互いに接近する方向の変位により端面同士が当接係止されて外側可撓膜内を密閉するとともに、前記一対の円筒体の互いに離間する方向の変位により係止が解除される密閉シール手段を備えているので、密閉シール手段の構成を容易にできるとともに、一対の円筒体の接近、離間動作のみの簡単な動作によって密閉を行える効果がある。
According to the invention according to claim 7 configured as described above, the sealing means is configured to be capable of being externally contacted and locked due to displacement in a direction in which the pair of cylindrical bodies of the outer flexible membrane approach each other. Since the inside of the flexure film is sealed and the sealing means is released by the displacement of the pair of cylinders in the direction away from each other, the structure of the sealing seal means can be facilitated and the pair of cylinders There is an effect that can be sealed by a simple operation of only approaching and separating the body.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、空気入りタイヤ10の模式断面図を示し、図2は、タイヤ10を構成する各部品の組付け前の状態を示す。同図において、11はタイヤ10のリムと接触する内周両側部分に設けられるチェーハーで、リムと擦れるために特別なゴムが配合されている。タイヤ10の内側にはインナーライナー12が設けられ、インナーライナー12は空気透過性の悪いゴムからなっている。インナーライナー12の外側には、タイヤ10の骨格をなすボディプライ13が設けられ、このボディプライ13の両端の折り返し部分には、ビードコア14とエペックス15からなるビード部16が設けられている。これらチェーハー11、インナーライナー12、ボディプライ13、およびビード部16によって、タイヤ10の内側要素17が構成される。
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a
前記ボディプライ13の外側には、第1ベルト21と第2ベルト22が交差して巻かれている。これら第1および第2ベルト21、22の外側には、ベルト21、22を締め付けるナイロンからなるキャップコード23が螺旋状に巻かれている。キャップコード23の外側には、トレッド24が設けられている。トレッド24は、要求性能が異なる内側のベーストレッド25と、路面と接触する外側のキャップトレッド26の2部材からなり、路面と接触するキャップトレッド26は、耐摩耗性に優れたゴムからなり、ベーストレッド25は発熱を抑える性質を有するゴムからなっている。これら第1および第2ベルト21、22、キャップコード23、およびトレッド24によって、タイヤ10の外側要素27が構成される。
A
前記内側要素17と外側要素27の間のタイヤ10の両側面には、サイドウォール29が設けられる。以上述べた構成部材を主にして、タイヤ10が構成される。
次に、上記タイヤ10の元となる生タイヤ10Aを成形する生タイヤ成形装置100について、図3および図4に基づいて説明する。
Next, a raw
生タイヤ成形ステーション1stには、図3(A)に示すように、成形ドラム31が設けられ、この成形ドラム31上に左右一対のリング状の移動体32が各駆動手段CY1により成形ドラム31の軸線方向に相対的に接近離間可能に支持されている。各移動体32には左右一対の第1ブラダ支持体33が各駆動手段CY2により成形ドラム31の軸線方向にそれぞれ相対移動可能に支持されている。これら第1ブラダ支持体33は、放射方向に移動できるようにそれぞれ円周上複数の支持片33aに分割され、これら各支持片33aが各移動体32にそれぞれ形成された傾斜カム36に係合されている。従って、左右一対の第1ブラダ支持体33はその軸線方向移動に伴って同時に放射方向に移動できるようになっている。
As shown in FIG. 3A, the green tire forming station 1st is provided with a forming
前記左右一対の第1ブラダ支持体33には、加圧エアによって膨径縮径可能な薄肉円筒状のゴム弾性体からなる内側可撓膜34の両端周縁部が固定されている。また、各第1ブラダ支持体33には、内側可撓膜34の外周を取り巻くように骨材層35の両端周縁部が固定されている。骨材層35の中央部と内側可撓膜34の中央部は互いに結合されて、分離できないようになっている。
The left and right pair of first bladder supports 33 are fixed to the peripheral edge portions of the inner
また、前記成形ドラム31上には、左右一対の第2ブラダ支持体38が各駆動手段CY3により成形ドラム31の軸線方向に相対的に接近離間可能に支持されている。これら第2ブラダ支持体38は前記内側可撓膜34および骨材層35を軸方向両側から挟み込むように、各第1ブラダ支持体33の両側に配置されている。左右一対の第2ブラダ支持体38間には、加圧エアによって膨径縮径可能な外側可撓膜37が嵌装され、外側可撓膜37の両端部は図略の係合ピンにより各第2ブラダ支持体38に分離可能に結合されるようになっている。そして、外側可撓膜37が第2ブラダ支持体38間に嵌装された状態において、図3(B)に示すように、前記骨材層35がその内外周を内側可撓膜34と外側可撓膜37とで覆われた三層構造のブラダ50が構成される。なお、生タイヤ10Aの内面と接触する外側可撓膜37の外表面には、加硫後に加硫済タイヤ10B(図10(A)参照)の内面より容易に離間できるように、離型剤が塗布されている。
On the
上記したブラダ50は、タイヤ10Aの成形時には、内側可撓膜34、骨材層35および外側可撓膜37の三者が協働してタイヤ10Aを膨出拡径させるように機能し、タイヤ10Aの加硫時には、外側可撓膜37が内側可撓膜34および骨材層35より分離されて、外側可撓膜37のみが加硫が完了されるまでタイヤ10Aの形状を維持するように機能する。すなわち、外側可撓膜37は、成形および加硫兼用のブラダとして機能する。
The
なお、前記左右の移動体32と左右の第1ブラダ支持体33との各間には、弾性ゴムからなる環状の区画部材39がそれぞれ設けられ、これら区画部材39によって第1ブラダ支持体33に支持された内側可撓膜34と第2ブラダ支持体38に支持された外側可撓膜37とで囲まれた空間部S1を、左右一対の移動体32と内側可撓膜34とで包囲された空間部S2に対して分離区画するようにしている。
An
前記外側可撓膜37は、図3(B)および(C)に示すように、その両端部を互いに接近離間可能な例えば金属等の剛体からなる円筒体41、42で支持され、これら円筒体41、42の間に加圧エアによって膨径縮径可能な薄肉円筒状のゴム弾性作用を呈する可撓膜で構成されている。外側可撓膜37の両端周縁部はそれぞれ円筒体41、42の外端部に設けられた保持部41a、42aに一体的に保持されている。
As shown in FIGS. 3B and 3C, the outer
かかる外側可撓膜37は、膨らんだ状態を保持できるように、前記円筒体41、42の内端部同士が互いに当接されて外側可撓膜37内を密閉できるように構成されている。すなわち、図5に詳細図示するように、円筒体41、42の各内端部は互いに重合的に当接可能となっており、それら内端部の一方には、スプリング力によって径方向に拡縮可能なリング状の係止部材44が保持され、他方には、この係止部材44に離脱可能に係合する環状溝45が設けられている。また、円筒体41、42の内端部の一方には、当接面をシールするシールリング46が設けられている。かかる係止部材44と環状溝45およびシールリング46によって外側可撓膜37内を気密的にシールする密閉シール手段47を構成し、この密閉シール手段47によって外側可撓膜37内の密封状態を保持する。そして、この密閉シール手段47は円筒体41、42が互いに離間する方向に係止部材44のスプリング力に打ち勝つ一定以上の外力が作用すると、解除されるようになっている。
The outer
なお、前記成形ドラム31の周囲には、図4(C)および(D)に示すように、タイヤ10Aの膨出拡径時、および生タイヤ移動時に、タイヤ10Aに付与するトロイダル形状の左右対称性等をより正確に確保できるようにするため、タイヤ10Aの外周面および両側面を円周上数か所で仮保持する断面凹形の保持具48が放射方向に移動可能に設けられている。
As shown in FIGS. 4 (C) and 4 (D), the toroidal left-right symmetry provided to the
図6は、上記した骨材層35を展開して示す概略図であり、前記骨材層35は、高引張り強さを有し、伸びない複数本の糸条51よりなり、この糸条51は例えばケブラー等のアラミド繊維により形成され、容易に撓む性質を有している。そして、骨材層35は、ブラダ50が膨出拡径されたとき予め設定された所定のトロイダル形状になるように、ブラダ50の周方向に沿って配設された第1糸条群52と、その第1糸条群52と交差する方向に沿って配設された第2糸条群53とが格子状に形成されている。
FIG. 6 is a schematic view showing the above-described
第1糸条群52を構成する各糸条51は、ブラダ50の周方向に沿って互いに平行に配列され、これら各糸条51は、ブラダ50の軸線方向における中間部に位置する糸条51程長く、両端部側に位置する糸条51程短くなっている。また、第2糸条群53を構成する各糸条51は、隣接する糸条51の両端部の間隔が狭く、中間部の間隔が広くなっている。このように、ブラダ50が膨出拡径された際に、骨材層35が予め設定された所定のトロイダル形状になるように、その骨材層35を構成する各糸条51の長さ及び配列構造が設定されている。なお、第1糸条群52と第2糸条群53とは、それぞれ各糸条51の交点において縫い合わせや熱圧着、または接着剤等により互いに結合されている。
The
これにより、三層構造のブラダ50の内側に加圧エアが供給されてブラダ50が膨出拡径されると、骨材層35は図4(A)および図7に詳細図示するように、予め設定された形状、すなわち、加硫後タイヤ形状に近いトロイダル形状に形成される。そして、骨材層35を構成する各糸条51は高引張り強さを有し、伸びないため、ブラダ50の膨出拡径に伴って伸びることはなく、骨材層35は所定のトロイダル形状を長期に亘って確実に保持する。
As a result, when pressurized air is supplied to the inside of the
このように骨材層35を有する三層構造のブラダ50によって、タイヤ10Aが定められたトロイダル形状に形成され、このトロイダル形状は、加硫に際しタイヤ10A内より骨材層35が取り除かれ、外側可撓膜37だけになっても、外側可撓膜37内に保持される圧力によってその形状が維持される。
Thus, the three-layered
すなわち、生タイヤ成形後は、ブラダ50を膨出拡径させるためにブラダ50の内側可撓膜34内に供給されていた加圧エアが、図略の切替弁の切替えにより、外側可撓膜37と骨材層35との間に供給され、これにより、骨材層35と内側可撓膜34が収縮縮径されて外側可撓膜37より分離される。従って、タイヤ成形後は、図8に示すように、タイヤ10Aは外側可撓膜37のみ組み込んだ状態で加硫ステーション2stに送り込まれることになる。
That is, after forming the raw tire, the pressurized air supplied into the inner
次に、上記のように成形された生タイヤ10Aを加硫する加硫装置200について、図9および図10に基づいて説明する。
Next, a
加硫ステーション2stには、図9(A)に示すように、加硫装置200を構成するする開閉可能な金型装置55と、この金型装置55内に位置決めされた生タイヤ10A内に蒸気等の加熱加圧流体を供給する図略の加熱加圧流体供給手段と、金型装置55内に埋設された図略の加熱手段が設けられている。金型装置55は、金型中心線と同心に固定された略円環状の左右一対のサイドウォール金型56と、金型中心線の周りに、放射方向に進退可能に支持された例えば円周上8個の分割トレッド金型57とにより構成されている。分割トレッド金型57は、所定角度の円弧長を有する円弧状のもので、内面の中央部には所定のトレッドパターンが形成されたトレッド形成面が形成され、内面の両端部にはサイドウォール金型56の外周面に接合する円弧面が形成されている。左右一対のサイドウォール金型56および分割トレッド金型57は、図略の型開閉手段によって開閉される。
In the vulcanization station 2st, as shown in FIG. 9A, the openable and
上記したタイヤ成形装置100および加硫装置200を用いて、図1に示したタイヤ10を製造する方法について、主に図3、図4、図9および図10に基づいて以下説明する。
A method for manufacturing the
図3(A)に示す初期状態において、成形ドラム31上に設けられた内側可撓膜34および骨材層35の外周に、図3(B)に示すように、外側可撓膜37が図略のブラダ供給装置により図の右方より供給される。外側可撓膜37の両端の円筒体41、42は、一対の第2ブラダ支持体38に嵌装支持され、円筒体41、42は図略の係合ピンによって第2ブラダ支持体38にそれぞれ一体的に係合される。この状態においては、内周側から内側可撓膜34、骨材層35および外側可撓膜37の順に配置された三層構造のブラダ50が構成される。
In the initial state shown in FIG. 3A, an outer
続いて、外側可撓膜37の外周、すなわち、三層構造のブラダ50の外周に、タイヤ10の内側要素17が円筒状態で、図略のタイヤパーツ搬入装置により、図の左方より搬入され(図3(C))、ブラダ50の軸方向の中心位置に位置決めされる。内側要素17が所定位置に搬入されると、左右一対の第1ブラダ支持体33が駆動手段CY2によりそれぞれ軸線方向に沿って互いに内側に移動される。かかる第1ブラダ支持体33の移動により、各第1ブラダ支持体33を構成する円周上複数の支持片33aが、各移動体32に設けられた傾斜カム36に乗り上げて放射方向外方に移動される。これにより、図3(D)に示すように、第1ブラダ支持体33が外側可撓膜37を介して内側要素17の各ビード部16付近に圧接され、内側要素17がブラダ50に対して位置決めクランプされる。
Subsequently, the
次いで、成形ドラム31の軸方向中央部に開口した第1エア孔61(図4(A)参照)より、空間S2を介して三層構造のブラダ50の内部空間(内側可撓膜34内)に加圧エアが供給されるとともに、一対の移動体32が駆動手段CY1によって互いに接近する方向に同期的に移動されるため、第1ブラダ支持体33も移動体32と一体的に移動される。同時に、第2ブラダ支持体38も駆動手段CY3によって第1ブラダ支持体33と同期的に互いに接近する方向に移動される。これにより、図4(A)に示すように、内側要素17の両ビード部16が互いに接近する方向へ移動されるとともに、それらビード部16間のブラダ50が加圧エアにより外方に向かって膨径される。このために、ブラダ50の外表面(外側可撓膜37)が内側要素17のボディプライ13の内周面に密着しながら、ボディプライ13を膨出拡径し、内側要素17はブラダ50によって所要の形状に膨出拡径され、ボディプライ13の端部は図示しない折り曲げ具で折り曲げられる。
Next, from the first air hole 61 (see FIG. 4A) opened in the axial center of the forming
この場合、三層構造のブラダ50には、膨出拡径によりトロイダル状を形成する骨材層35が設けられているので、ブラダ50およびそれによって膨出拡径される内側要素17は、トロイダル状に形成されることになる。
In this case, the
その後、トロイダル状に形成された内側要素17のボディプライ13の外面に、タイヤ10の外側要素27を構成する第1および第2ベルト21、22、キャップコード23、トレッド24、およびサイドウォール29等が順次貼り合わされ、あるいは前もって一体化された外側要素27を嵌装させた状態でサイドウォール29を貼り合わせ、加硫前タイヤ、すなわち、生タイヤ(グリーンタイヤ)10Aの成形が完了する。
Thereafter, on the outer surface of the body ply 13 of the
続いて、図略の切替弁によって加圧エアの供給が切替えられ、成形ドラム31の開口した第2エア孔62(図4(B)参照)より、空間S1を介してブラダ50の外側可撓膜37と骨材層35との間に加圧エアが供給される。これにより、図4(B)に示すように、中央部を互いに結合された骨材層35と内側可撓膜34が外側可撓膜37より分離され、各第1ブラダ支持体33の間に収納される。このようにして、骨材層35および内側可撓膜34が外側可撓膜37より分離されると、各第1ブラダ支持体33が駆動手段CY2により前記と反対方向に移動され、円周上複数の支持片33aが、各移動体32に設けられた傾斜カム36に沿って放射方向内方に移動され、図4(C)に示すように、外側可撓膜37より離間される。また、円周上複数の保持具48が放射方向内方に移動されて、タイヤ10Aの外周面および両側面を円周上数か所より仮保持し、タイヤ10Aに付与されたトロイダル形状の対称性をより正確に確保できるように補助する。
Subsequently, the supply of pressurized air is switched by a not-illustrated switching valve, and the flexible outer side of the
しかる後、移動体32および第2ブラダ支持体38が駆動手段CY1、CY3によって互いに接近する方向に相対移動される。これにより、移動体32とともに第1ブラダ支持体33が成形ドラム31の軸方向中央部に最接近した状態に保持され、一方、第2ブラダ支持体38とともに外側可撓膜37の円筒体41、42もそれぞれ接近する方向に相対移動されるため、密閉シール手段47により円筒体41、42の内端部が互いに重合的に当接されてシールされる。これにより、図4(D)に示すように、外側可撓膜37内が密封状態に保たれるため、トロイダル状に膨出拡径されているタイヤ10A内も加圧状態を維持され、この状態はタイヤ10Aの加硫時まで持続される。
Thereafter, the moving
従って、ブラダ50によって一旦トロイダル状に形成されたタイヤ10Aは、骨材層35が取り外された後もその形状が崩れることがなく、外側可撓膜37の存在によってトロイダル形状を維持される。
Therefore, the
なお、外側可撓膜37が円筒体41、42の内端部が互いに当接する状態に閉止されると、外側可撓膜37の両端部は、図4(D)に示すように、タイヤ10Aの両側内端部において球状に折り曲げられるようになる。
When the outer
次いで、図略の生タイヤ搬送装置により、生タイヤ10Aが内部を密閉した外側可撓膜37を組み込んだ状態(図8)で、成形ドラム31より離脱されて、加硫ステーション2stに搬送され、金型装置55内の所定位置にセットされる。
Next, the
タイヤ10Aが加硫ステーション2stの所定の位置にセットされると、図9(A)に示すように、左右一対のサイドウォール金型56が図略の移動装置によりタイヤ10Aを挟み込む位置に移動され、次いで、図9(B)に示すように、円周上8個の分割トレッド金型57が開放位置から径方向内方へ移動されて、タイヤ10Aの外周面(トレッド24)に圧着する閉塞位置に移動される。この閉塞位置においては、各分割トレッド金型57の内周円弧面は、円周方向に連続した円を形成し、タイヤ10Aの外周面に隙間なく密着される。
When the
続いて、図9(C)に示すように、外側可撓膜37の一対の円筒体41、42が互いに離間する方向に移動され、これにより、密閉シール手段47が解除されて外側可撓膜37内の密閉状態が解かれ、外側可撓膜37内より加圧流体が排気される。この状態で、外側可撓膜37内に蒸気等の加熱加圧流体が導入される。次いで、一方のサイドウォール金型56を移動させて、加硫すべきタイヤ10Aの一方のサイド面に押圧させるとともに、他方のサイドウォール金型56を移動させて、タイヤ10Aの他方のサイド面に押圧させ、タイヤ10Aを型締めする(図9(D))。
Subsequently, as shown in FIG. 9C, the pair of
この場合、タイヤ10Aを型締めするに先立って、一対の円筒体41、42を離間させ、同時にサイドウォール金型56を締め、その後ほぼ同時に、分割トレッド金型57を密着させるようにしてもよい。
In this case, prior to clamping the
すなわち、タイヤ10Aが加硫ステーション2stの所定位置にセットされると、サイドウォール金型56がタイヤ10Aを挟み込む位置に移動され、次いで、外側可撓膜37の一対の円筒体41、42が互いに離間する方向に移動されると同時に、左右一対のサイドウォール金型56をさらに移動させ、タイヤサイド面を型締めする。同時に、各分割トレッド金型57を密着させる。
That is, when the
この状態で、外側可撓膜(成形および加硫兼用のブラダ)37内に導入された高温、高圧の蒸気等の加熱加圧流体により、外側可撓膜37を介してタイヤ10Aの内面が均等な力で押付けられるとともに、サイドウォール金型56および分割トレッド金型57内に埋設された加熱手段によって加熱されたサイドウォール金型56および分割トレッド金型57の加熱加圧作用により、生タイヤ(グリーンタイヤ)10Aが加硫処理される。このような加硫処理により、グリーンタイヤのゴムに弾力性と耐久性が生まれるとともに、トレッド24の外表面に所要のトレッドパターンが形成される。
In this state, the inner surface of the
そして、所定時間経過して加硫処理が完了すると、加硫済タイヤ10Bおよび外側可撓膜37内の加熱加圧流体が外部に排出されるとともに、外側可撓膜37の一対の円筒体41、42が互いに接近する方向に移動されて、外側可撓膜37内が再び密封状態に保たれる。同時に、図10(A)および(B)に示すように、金型装置55の型開きが開始され、これにより、左右一対のサイドウォール金型56が互いに離間する方向に後退復帰されるとともに、分割トレッド金型57が放射方向外方の開放位置に後退復帰される。しかる後、加硫済タイヤ10Bは金型装置55内より離脱され、P.C.I(Post Cure Inflation)機に送り込まれて膨張冷却され、これによって、タイヤ10の製造が完了する。
When the vulcanization process is completed after a lapse of a predetermined time, the heated and pressurized fluid in the vulcanized
かかる加硫処理においては、グリーンタイヤ10Aが外側可撓膜37によってトロイダル形状に維持された状態で行われるので、タイヤ10Aのセンタリングならびに左右対称性が良好に確保され、予め設定した通りの形状の加硫済タイヤ10Bが容易に得られるようになる。
In such a vulcanization process, the
このようにして、タイヤ10の製造が完了すると、外側可撓膜37の円筒体41、42が互いに離間する方向に引張され、加硫済タイヤ10Bの内面に密着されていた外側可撓膜37がタイヤ10Bの内面より離れてタイヤ10B内より離脱され、図10(C)に示すように、初期状態の円筒形状に復帰される。その後、タイヤ搬送装置により、加硫済タイヤ10Bが加硫機外に搬出されるとともに、外側可撓膜37をブラダ供給装置に回送し、加硫ステーション2stにおける加硫工程が終了される。
In this way, when the manufacture of the
かかる外側可撓膜37の加硫済タイヤ10Bからの離脱は、タイヤ内面に密着する表面に離型剤が塗布されていることにより、タイヤ内面から容易に離間できるようになる。
The outer
なお、生タイヤ10Aが外側可撓膜37を組み込んだ状態で、成形ドラム31より離脱される(図8)と、成形ステーション1stにおいては、一対の第2ブラダ支持体38が互いに離間する方向に移動されて、図3(A)に示す原位置状態に復帰され、また、一対の移動体32とともに第1ブラダ支持体33も互いに離間する方向に移動されて原位置状態に復帰される。その状態で、前記と別の外側可撓膜37が、ブラダ供給装置によって内側可撓膜34および骨材層35の外周に供給され、次のタイヤの成形が、図3および図4で説明したと同様にして、加硫処理に並行して開始される。
When the
上記した実施の形態においては、互いに独立した内側可撓膜34、骨材層35および外側可撓膜37によって三層構造のブラダ50を構成した例について述べたが、内側可撓膜34と骨材層35は必ずしも独立して設ける必要はなく、例えば、骨材層35の片面にゴム膜を一体に貼り合わせて、内側可撓膜34と骨材層35を一体不可分に構成することも可能である。
In the above-described embodiment, the example in which the
また、上記した実施の形態においては、生タイヤ10Aの成形後に、タイヤ10A内に圧力を保持してトロイダル形状を維持するために、外側可撓膜37内を密閉シール手段47によって密封するようにしたが、密閉シール手段47の構成は実施の形態のものに限定されるものではなく、その機能を果たし得る種々の構成を適用できるものである。
In the above-described embodiment, after the
さらに、上記した実施の形態においては、加硫済タイヤ10Bを外側可撓膜37を組み込んだ状態でPCI機に送り込み、膨張冷却する例について述べたが、加硫後、加硫済タイヤ10Bを金型装置55内より離脱させた後、外側可撓膜37を取り外し、しかる後、加硫済タイヤ10BのみPCIにかけるようにしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the vulcanized
10・・・完成タイヤ、10A・・・生タイヤ、10B・・・加硫済タイヤ、13・・・ボディプライ、16・・・ビード部、17・・・内側要素、24・・・トレッド、27・・・外側要素、29・・・サイドウォール、31・・・成形ドラム、32・・・移動体、33・・・第1ブラダ支持体、34・・・内側可撓膜、35・・・骨材層、37・・・外側可撓膜、38・・・第2ブラダ支持体、39・・・区画部材、41、42・・・円筒体、44・・・係止部材、45・・・環状溝、46・・・シールリング、47・・・密閉シール手段、48・・・保持具、51・・・糸条、52・・・第1糸条群、53・・・第2糸条群、56・・・サイドウォール金型、57・・・分割トレッド金型、100・・・タイヤ成形装置、200・・・加硫装置、1st・・・成形ステーション、2st・・・加硫ステーション。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
(1)内側可撓膜および骨材層を備えた成形ドラムに、成形、加硫兼用の外側可撓膜を嵌装し、さらに外側可撓膜の外周側に前記内側要素を嵌装した状態で、前記内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜からなる三層構造のブラダを膨出拡径させて、前記内側要素を所定形状に形成し、
(2)所定形状に形成された前記内側要素の外側に前記外側要素を装着して生タイヤを成形し、
(3)生タイヤ成形後に、前記外側可撓膜に対して内側可撓膜および骨材層を収縮縮径させて、内側可撓膜および骨材層と外側可撓膜とを分離させ、
(4)前記外側可撓膜内に圧力を保持した状態で移動し、その後加熱加圧流体を外側可撓膜内に密閉して、生タイヤを加硫し、
(5)加硫後、前記外側可撓膜を収縮縮径させて、加硫後タイヤ内部から前記外側可撓膜を分離する。 In a tire manufacturing method including a raw tire molding stage for assembling a raw tire by assembling an inner element and an outer element constituting a tire, and a vulcanization stage for vulcanizing the raw tire molded in the raw tire molding stage, A tire manufacturing method comprising manufacturing tires by sequentially performing steps 1) to (5).
(1) A state where an outer flexible membrane for molding and vulcanization is fitted on a molding drum having an inner flexible membrane and an aggregate layer, and the inner element is fitted on the outer peripheral side of the outer flexible membrane. Then, the inner element is formed into a predetermined shape by expanding and expanding the bladder having a three-layer structure including the inner flexible membrane, the aggregate layer, and the outer flexible membrane,
(2) A green tire is formed by mounting the outer element on the outer side of the inner element formed in a predetermined shape,
(3) After forming the raw tire, the inner flexible membrane and the aggregate layer are contracted and shrunk with respect to the outer flexible membrane to separate the inner flexible membrane and the aggregate layer from the outer flexible membrane,
(4) Move in a state in which pressure is maintained in the outer flexible membrane, and then seal the heated and pressurized fluid in the outer flexible membrane, vulcanize the raw tire,
(5) After vulcanization, the outer flexible membrane is contracted and reduced in diameter, and the outer flexible membrane is separated from the inside of the tire after vulcanization.
The sealing means seals the inside of the outer flexible membrane by the inner ends being abutted and locked to each other by movement of the pair of cylindrical bodies of the outer flexible membrane toward each other. 7. The raw tire molding apparatus according to claim 6, further comprising a hermetic sealing means that is unlocked by movement in a direction away from each other.
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