JP4479001B2 - タイヤ成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車用空気入りタイヤの製造におけるタイヤ成形方法に関するものである。

一般に、この種の空気入りタイヤは、路面と接するトレッド部と、タイヤの側面を形成するサイドウォール部と、トレッド部とサイドウォール部との間に形成されるショルダー部と、サイドウォール部とタイヤのホイールとの間に位置するビード部とから構成され、環状に形成された一対のビード部材間に、タイヤ内の気密性を保つインナーライナと、タイヤを径方向に補強するカーカス部材と、タイヤを周方向に補強するベルトとを互いに重ね合わせて配置するとともに、カーカス部材を各ビード部材に跨るようにトロイダル状に形成したものにトレッド部材及びサイドウォール部材を貼付けることによって形成されている。

前記空気入りタイヤの製造においては、シート状部材からなるインナーライナ及びカーカス部材を成形ドラムに円筒状に巻き付けた後、これを径方向に膨張させてトロイダル状に形成する成形方法が知られているが、この方法では膨張時の形状を常に正確に形成することが困難である。

そこで、タイヤのトレッド部、サイドウォール部及びビード部に対応する曲面形状を有する成形コアにインナーライナ及びカーカス等のゴム部材を直接巻き付け、成形コアに沿った曲面形状に成形する成形方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、前述のようにゴム部材を直接成形コアに巻き付けて成形コアに沿った曲面形状に成形する場合には、ゴム部材にシート状の部材を用いると、成形コアの側面に対応する部分がタイヤの周方向に余分な長さを有するため、前記従来例ではゴム部材を多数の帯状部材によって形成し、帯状部材を互いにタイヤの周方向に配列してその両端側を成形コアの側面で重ね合わせることにより、タイヤの周方向の余長を吸収するようにしている。
特開２００３−３９９１５号公報

しかしながら、前記従来例では、多数の帯状部材を一本ずつ成形コアに貼付けるようにしているため、タイヤの全周に亘って帯状部材を配列するまでに長時間を要するとともに、帯状部材を一本ずつ貼付けるための複雑な装置を必要とし、生産性の低下及び製造コストの増加を来すという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ゴム部材を直接成形コアに巻き付けて成形コアの曲面形状に沿って成形する場合でも、短時間で低コストに成形することのできるタイヤ成形方法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、タイヤのトレッド部、サイドウォール部及びビード部に対応する曲面形状を有する成形コアにシート状部材をタイヤの周方向に巻き付け、シート状部材を成形コアの曲面形状に沿って成形するタイヤ成形方法において、互いに前記シート状部材の幅方向に配置された左右の切断刃をそれぞれシート状部材の幅方向両側の所定位置に切り込ませ、各切断刃をシート状部材の幅方向両端まで同時に移動させることにより、シート状部材の幅方向両端側にそれぞれ幅方向に延びる複数の切り込みをタイヤの周方向に間隔をおいて形成し、各切り込み間にそれぞれ形成される複数の帯状部を成形コアの側面に互いに重なり合うように配置しながらシート状部材を成形コアの曲面形状に沿って成形するようにしている。

これにより、カーカス部材が成形コアにタイヤの周方向に巻き付けられるとともに、カーカス部材の幅方向両端側に形成される複数の帯状部が成形コアの側面に互いに重なり合うように配置されることにより、成形コアの側面におけるカーカス部材の周方向の余長が吸収される。

本発明によれば、カーカス部材の幅方向両端側に形成される複数の帯状部を成形コアの側面に互いに重なり合うように配置することにより、成形コアの側面におけるカーカス部材の周方向の余長を吸収することができるので、従来のように多数の帯状部材を専用の装置によって一本ずつ成形コアに貼付ける場合に比べ、カーカス部材１２を短時間で低コストに成形することができ、生産性の向上を図ることができる。

図１乃至図１２は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は空気入りタイヤの径方向断面図、図２乃至図５はタイヤ成形工程を示す概略斜視図、図６は成形後のカーカス部材を示す一部側面図、図７乃至図１２はカーカス部材の切り込み形成工程を示す概略斜視図である。

同図に示す空気入りタイヤは、路面と接するトレッド部１と、タイヤの側面を形成するサイドウォール部２と、トレッド部１とサイドウォール部２との間に形成されるショルダー部３と、サイドウォール部２とタイヤのホイール（図示せず）との間に位置するビード部４とから構成されている。

即ち、前記空気入りタイヤは、環状に形成された一対のビード部材１０間に、タイヤ内の気密性を保つインナーライナ１１と、タイヤを径方向に補強するカーカス部材１２と、タイヤを周方向に補強する計２枚のベルト１３とを互いに重ね合わせて配置するとともに、カーカス部材１２を各ビード部材１０に跨るようにトロイダル状に形成したものにトレッド部材１４及びサイドウォール部材１５を貼付けることによって形成されている。

ビード部材１０は、ピアノ線等のワイヤを束ねてなるビードコア１０ａと、断面略三角形状のゴムからなるビードフィラー１０ｂとからなり、ビードフィラー１０ｂは予めビードコア１０ａの外周に固着されている。

インナーライナ１１はシート状のゴムからなり、カーカス部材１２の内周面側に配置されている。

カーカス部材１２はタイヤの周方向に配列される多数のカーカスコード１２ａをゴムで被覆してなるシート状部材によって形成され、各カーカスコード１２ａの端部側はタイヤの内側のビードコア１０ａと外側のビードコア１０ａとの間に配置されている。

各ベルト１３はタイヤの周方向に延びる多数の補強用線材をシート状のゴム材で被覆してなり、カーカス部材１２の外周面側に互いに重なり合うように配置されている。この場合、ベルト１３の補強用線材はスチールや高強度繊維等によって形成されている。

トレッド部材１４は各ベルト１３の外周を覆うゴム材からなり、その外周面には所定のトレッドパターンを形成する溝１４ａが設けられている。

サイドウォール部材１５はカーカス部材１２の外側面を覆うゴム材からなり、タイヤの径方向に可撓性を有するように形成されている。

次に、図２乃至図６を参照し、前記空気入りタイヤの成形方法について説明する。ここでは、トレッド部１、サイドウォール部２、ショルダー部３及びビード部４に対応する曲面形状を有する成形コア２０にシート状部材としてのカーカス部材１２を巻き付け、互いにタイヤの周方向に一つずつ交互に配置された第１のローラ２１及び第２のローラ２２によってカーカス部材１２を成形コア２０に沿った曲面形状に成形する方法を示す。

まず、図２に示すようにカーカス部材１２を成形コア２０の外周面（トレッド側）に周方向に巻き付け、各ローラ２１，２２を成形コア２０の周面側（例えばショルダー側）に配置する。この場合、カーカス部材１２の幅方向両端側にはそれぞれ幅方向に延びる複数の第１の切り込み１２ｂがタイヤの周方向に間隔をおいて形成されており、第１のローラ２１及び第２のローラ２２は、各第１の切り込み１２ｂ間にそれぞれ形成される複数の帯状部１２ｃに対応するようにタイヤの周方向に一つずつ交互に配置されている。また、カーカス部材１２の幅方向中央部には幅方向に延びる複数の第２の切り込み１２ｄがタイヤの周方向に間隔をおいて形成されている。

次に、図３に示すように各第１のローラ２１のみをタイヤの径方向外側から内側に向かって移動させ、各第１のローラ２１に対応する帯状部１２ｃを成形コア２０の側面に押付ける。続いて、図４に示すようにタイヤの径方向内側まで移動した各第１のローラ２１を成形コア２０に対して後退させた後、図４に示すように各第２のローラ２２をタイヤの径方向外側から内側に向かって移動させ、各第２のローラ２２に対応する帯状部１２ｃを成形コア２０の側面に押付ける。その際、第２のローラ２２によって成形コア２０に押し付けられる帯状部１２ｃは、第１のローラ２２によって成形コア２０に押付けられた帯状部１２ｃに一部が重なり合うように配置され、図６に示すように成形コア２０の側面におけるカーカス部材１２の周方向の余長が吸収される。

また、前記成形の際、カーカス部材１２をタイヤの周方向に張力を加えながら成形コア２０に巻き付けることにより、カーカス部材１２がタイヤの周方向に伸びて各帯状部１２ｃの重ね合わせ量が少なくなる。その際、カーカス部材１２は、図６に示すように幅方向中央部の各第２の切り込み１２ｄをタイヤの周方向に広げながら伸びることから、カーカス部材１２の伸び量が大きくなり、各帯状部１２ｃの重ね合わせ量をより一層少なくすることができる。

ここで、図７乃至図１２を参照し、前記成形工程の前段階として、カーカス部材１２に前記第１及び第２の切り込み１２ｂ、１２ｄを形成する方法について説明する。ここでは、互いにカーカス部材１２の幅方向に配置された左右の切断刃２３，２４を互いにカーカス部材１２の長手方向に間隔をおいて複数配置し、各切断刃２３，２４によって以下のように第１及び第２の切り込み１２ｂ、１２ｄを形成する。尚、各切断刃２３，２４はそれぞれカーカス部材１２の幅方向に移動するようになっており、互いに幅方向に当接させた状態では、それぞれの下端が幅方向同一位置で鋭利な尖端部をなすように形成されている。

まず、図７に示すように各切断刃２３，２４を互いに幅方向に当接させてカーカス部材１２の幅方向中央に位置させるとともに、図８に示すように各切断刃２３，２４をカーカス部材１２の幅方向中央に切り込ませる。次に、図９に示すように各切断刃２３，２４をカーカス部材１２の幅方向両端側に向かって幅方向所定位置まで同時に移動させることにより、カーカス部材１２の幅方向中央部に複数の第２の切り込み１２ｄを形成する。

この後、図１０に示すように各切断刃２３，２４をカーカス部材１２の上方に移動するとともに、それぞれカーカス部材１２の幅方向両端側に向かって幅方向所定位置まで移動させ、図１１に示すように各切断刃２３，２４をカーカス部材１２の幅方向所定位置にそれぞれ切り込ませる。そして、図１２に示すように各切断刃２３，２４をカーカス部材１２の幅方向両端まで同時に移動させることにより、カーカス部材１２の幅方向両端側にそれぞれ複数の第１の切り込み１２ｂを形成する。

このように、本実施形態によれば、カーカス部材１２の幅方向両端側にそれぞれ幅方向に延びる複数の第１の切り込み１２ｂをタイヤの周方向に間隔をおいて形成し、成形コア２０にカーカス部材１２をタイヤの周方向に巻き付けるとともに、各第１の切り込み１２ｂ間にそれぞれ形成される複数の帯状部１２ｃを成形コア２０の側面に互いに重なり合うように配置することにより、成形コア２０の側面におけるカーカス部材１２の周方向の余長を吸収するようにしたので、従来のように多数の帯状部材を専用の装置によって一本ずつ成形コアに貼付ける場合に比べ、カーカス部材１２を短時間で低コストに成形することができ、生産性の向上を図ることができる。

また、カーカス部材１２の幅方向中央部に幅方向に延びる複数の第２の切り込み１２ｄをタイヤの周方向に間隔をおいて形成し、各第２の切り込み１２ｄをタイヤの周方向に広げながらカーカス部材１２を前記曲面形状に成形するようにしたので、カーカス部材１２のタイヤ周方向の伸び量を大きくすることができ、その分だけ各帯状部１２ｃの重ね合わせ量を少なくすることができる。これにより、タイヤの側面の厚さ寸法がカーカス部材１２の重ね合わせにより過剰に大きくなることがなく、カーカス部材１２の全体の厚さを均一に近づけることができる。

更に、前記成形の際、カーカス部材１２の帯状部１２ｃに対応する第１及び第２のローラ２１，２２によって帯状部１２ｃを成形コア２０の側面に押付けながらローラ２１，２２を成形コア２０の径方向外側から内側に向かって移動させるようにしたので、タイヤの側面におけるカーカス部材１２の成形をローラ２１，２２によって自動化することができ、生産性をより一層向上することができる。

この場合、第１のローラ２１と第２のローラ２２をタイヤの周方向に一つずつ交互に配置するとともに、第１のローラ２１のみを成形コア２０の径方向外側から内側に向かって移動させて一部の帯状部１２ｃを成形コア２０の側面に押付けた後、第２のローラ２２を成形コア２０の径方向外側から内側に向かって移動させて他の帯状部１２ｃを成形コアの側面に押付けるようにしたので、成形コア２０の側面に押付けられた一部の帯状部１２ｃの上に他の帯状部１２ｃを周方向に均一に重ね合わせることができ、カーカス部材１２を常に精度よく成形することができる。

また、前記成形工程の前段階として、互いにカーカス部材１２の幅方向に配置された左右の切断刃２３，２４をカーカス部材１２の幅方向両側の所定位置に切り込ませ、各切断刃２３，２４をカーカス部材１２の幅方向両端まで同時に移動させることにより第１の切り込み１２ｂを形成するようにしたので、カーカス部材１２の幅方向両端側にそれぞれ第１の切り込み１２ｂを同時に形成することができ、第１の切り込み１２ｂの形成工程の効率化を図ることができる。この場合、左右の切断刃２３，２４がそれぞれカーカス部材１２の幅方向両側に向かって同時に移動しながら第１の切り込み１２ｂが形成されるので、切断時にカーカス部材１２が幅方向に位置ずれを生ずることがなく、第１の切り込み１２ｂを常に正確に形成することができる。

更に、前記切断刃２３，２４をカーカス部材１２の幅方向中央に切り込ませ、各切断刃２３，２４をカーカス部材１２の幅方向両端側に向かって所定位置まで同時に移動させることにより第２の切り込み１２ｄを形成するようにしたので、前述と同様、切断時にカーカス部材１２が幅方向に位置ずれを生ずることがなく、第２の切り込み１２ｄを常に正確に形成することができる。

尚、前記実施形態では、カーカス部材１２の成形方向及び切り込み形成方法を示したが、シート状部材としてのインナーライナ１１に同様の成形方向及び切り込み形成方法を適用することも可能である。

図１３乃至図１７は本発明の第２の実施形態を示すもので、タイヤ成形工程を示す概略斜視図である。尚、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。本実施形態では、カーカス部材１２の各帯状部１２ｃに対して一つおきに配置された複数のローラ２５によってカーカス部材１２を成形コア２０に沿った曲面形状に成形する方法を示す。

まず、図１３に示すようにカーカス部材１２を成形コア２０の外周面（トレッド側）に周方向に巻き付け、各ローラ２５を成形コア２０の周面側（例えばショルダー側）に配置する。この場合、前記実施形態と同様、カーカス部材１２の幅方向両端側にはそれぞれ幅方向に延びる複数の第１の切り込み１２ｂがタイヤの周方向に間隔をおいて形成されており、カーカス部材１２の幅方向中央部には幅方向に延びる複数の第２の切り込み１２ｄがタイヤの周方向に間隔をおいて形成されている。

この後、図１４に示すように各ローラ２５をタイヤの径方向外側から内側に向かって移動させ、各ローラ２５に対応する一部の帯状部１２ｃを成形コア２０の側面に押付ける。続いて、図１５に示すように各ローラ２１を径方向外側まで移動した後、図１６に示すように成形コア２０を回転させてカーカス部材１２を帯状部１２ｃの一つ分だけタイヤの周方向に移動するとともに、図１７に示すように各ローラ２５をタイヤの径方向外側から内側に向かって移動させ、各ローラ２５に対応する他の帯状部１２ｃを成形コア２０の側面に押付ける。その際、各ローラ２５によって後から成形コア２０に押付けられる帯状部１２ｃは、先に成形コア２０に押付けられた帯状部１２ｃに一部が重なり合うように配置され、図６に示すように成形コア２０の側面に対応するカーカス部材１２の周方向の余長が吸収される。また、前記実施形態と同様、カーカス部材１２をタイヤの周方向に張力を加えながら成形コア２０に巻き付けることにより、カーカス部材１２がタイヤの周方向に伸びて各帯状部１２ｃの重ね合わせ量が少なくなる。その際、カーカス部材１２は、図６に示すように幅方向中央部の各第２の切り込み１２ｄをタイヤの周方向に広げながら伸びることから、カーカス部材１２の伸び量が大きくなり、各帯状部１２ｃの重ね合わせ量をより一層少なくすることができる。

本実施形態によれば、複数のローラ２５をカーカス部材１２の帯状部１２ｃに対して一つおきに配置するとともに、各ローラ２５をタイヤの径方向外側から内側に向かって移動させて一部の帯状部１２ｃを成形コア２０の側面に押付けるとともに、成形コア２０を回転させてカーカス部材１２を帯状部１２ｃの一つ分だけタイヤの周方向に移動させた後、ローラ２５をタイヤの径方向外側から内側に向かって移動させて他の帯状部１２ｃを成形コア２０の側面に押付けるようにしたので、前記実施形態と同様、成形コア２０の側面に押付けられた一部の帯状部１２ｃの上に他の帯状部１２ｃを周方向に均一に重ね合わせることができ、カーカス部材１２を常に精度よく成形することができる。また、本実施形態では、帯状部１２ｃに対して一つおきに配置したローラ２５によって帯状部１２ｃを二つずつ順次成形コア２０に押付けるようにしているので、ローラ２５の数を少なくすることができ、成形装置の簡素化を図ることができる。

尚、前記実施形態では、一部の帯状部１２ｃを成形コア２０の側面に押付けた後、成形コア２０を回転させてカーカス部材１２をタイヤの周方向に移動させるようにしたものを示したが、成形コア２０は回転させずに各ローラ２５をタイヤの周方向に移動させるようにしてもよい。

本発明の第１の実施形態を示す空気入りタイヤの径方向断面図 タイヤ成形工程を示す概略斜視図 タイヤ成形工程を示す概略斜視図 タイヤ成形工程を示す概略斜視図 タイヤ成形工程を示す概略斜視図 成形後のカーカス部材を示す一部側面図 カーカス部材の切り込み形成工程を示す概略斜視図 カーカス部材の切り込み形成工程を示す概略斜視図 カーカス部材の切り込み形成工程を示す概略斜視図 カーカス部材の切り込み形成工程を示す概略斜視図 カーカス部材の切り込み形成工程を示す概略斜視図 カーカス部材の切り込み形成工程を示す概略斜視図 本発明の第２の実施形態を示すタイヤ成形工程の概略斜視図 タイヤ成形工程を示す概略斜視図 タイヤ成形工程を示す概略斜視図 タイヤ成形工程を示す概略斜視図 タイヤ成形工程を示す概略斜視図

符号の説明

１…トレッド部、２…サイドウォール部、４…ビード部、１２…カーカス部材、１２ｂ…第１の切り込み、１２ｃ…帯状部、１２ｄ…第２の切り込み、２０…成形コア、２１…第１のローラ、２２…第２のローラ、２３，２４…切断刃、２５…ローラ。

Claims (6)

1. タイヤのトレッド部、サイドウォール部及びビード部に対応する曲面形状を有する成形コアにシート状部材をタイヤの周方向に巻き付け、シート状部材を成形コアの曲面形状に沿って成形するタイヤ成形方法において、
   互いに前記シート状部材の幅方向に配置された左右の切断刃をそれぞれシート状部材の幅方向両側の所定位置に切り込ませ、各切断刃をシート状部材の幅方向両端まで同時に移動させることにより、シート状部材の幅方向両端側にそれぞれ幅方向に延びる複数の切り込みをタイヤの周方向に間隔をおいて形成し、
   各切り込み間にそれぞれ形成される複数の帯状部を成形コアの側面に互いに重なり合うように配置しながらシート状部材を成形コアの曲面形状に沿って成形する
   ことを特徴とするタイヤ成形方法。
2. 前記シート状部材の幅方向中央部に幅方向に延びる複数の切り込みをタイヤの周方向に間隔をおいて形成し、
   各切り込みをタイヤの周方向に広げながらシート状部材を成形コアの曲面形状に沿って成形する
   ことを特徴とする請求項１記載のタイヤ成形方法。
3. 前記シート状部材の帯状部に対応するように配置したローラによって帯状部を成形コアの側面に押付けながらローラを成形コアの径方向外側から内側に向かって移動させることによりシート状部材を成形コアの曲面形状に沿って成形する
   ことを特徴とする請求項１または２記載のタイヤ成形方法。
4. 前記シート状部材の各帯状部ごとに配置されたローラのうち、帯状部の所定数おきに配置される一部のローラのみを成形コアの径方向外側から内側に向かって移動させて一部の帯状部を成形コアの側面に押付けた後、
   他のローラを成形コアの径方向外側から内側に向かって移動させて他の帯状部を成形コアの側面に押付ける
   ことを特徴とする請求項３記載のタイヤ成形方法。
5. 前記シート状部材の各帯状部に対して所定数おきに配置されたローラを成形コアの径方向外側から内側に向かって移動させて一部の帯状部を成形コアの側面に押付けた後、
   前記ローラを成形コアの径方向外側に移動するとともに、ローラが他の帯状部に対応するようにローラまたはシート状部材を成形コアの周方向に移動し、
   ローラをタイヤの径方向外側から内側に向かって移動させて他の帯状部を成形コアの側面に押付ける
   ことを特徴とする請求項３記載のタイヤ成形方法。
6. 互いに前記シート状部材の幅方向に配置された左右の切断刃をシート状部材の幅方向中央に切り込ませ、各切断刃をシート状部材の幅方向両端側に向かって幅方向所定位置まで同時に移動させることによりシート状部材の幅方向中央部に前記切り込みを形成する
   ことを特徴とする請求項２記載のタイヤ成形方法。

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