JP4593748B2

JP4593748B2 - タイヤ製造方法

Info

Publication number: JP4593748B2
Application number: JP2000265698A
Authority: JP
Inventors: 幸夫遠藤
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2020-09-01
Also published as: JP2002067184A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーカスとトレッドリングとを精度良く接合でき、完成タイヤのユニフォミティー特にＲＦＶ（ラジアルフォースバリエーション）やＲＲＯ（ラジアルランアウト）を向上しうるタイヤ製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラジアル構造のタイヤにあっては、そのコード配列角度に原因して、カーカスをトロイド状にシェーピングした後、ブレーカーを含むトレッドリングの貼着が行われる。
【０００３】
従って、ラジアルタイヤの製造では、図７及び図８に示すように、
▲１▼ 円筒状のフォーマーＡの外周面に、カーカスプライｂ１を含むタイヤ構成部材ｂを巻回して直円筒状の巻回体Ｂを形成する巻回体形成工程Ｓ１と、
▲２▼ この巻回体Ｂの軸心方向両外端よりビードコアＣを挿入し巻回体Ｂの半径方向外側でビードコアＣをセットするビードコアセット工程Ｓ２と、
▲３▼ このビードコアＣ、Ｃ間において前記巻回体Ｂを膨出させることにより、この膨出する巻回体Ｂの中央部分Ｂｃの外面上に前記トレッドリングＤを貼着して生タイヤＴを形成するシェーピング工程Ｓ３とが行われる。
【０００４】
なお同図には、所謂２ステージ方式の場合が例示されており、前記ビードコアセット工程Ｓ２の後、巻回体Ｂの両端部分ＢｏをビードコアＣの廻りで折り返し（折返し工程Ｓ４）、これによって得た円筒状の折返しの巻回体ＢＴを前記フォーマーＡから取外し、図８に示すシェーピングフォーマーＥに移し換えた後、前記シェーピング工程Ｓ３が行われる。
【０００５】
又所謂シングルステージ方式の場合には、巻回体Ｂ（又はＢＴ）の移し換えを行うことなく、一つのシングル成形フォーマー（図示しない）上で、各工程Ｓ１〜Ｓ３が順次行われる。なお折返し工程Ｓ４は、通常、ビードコアセット工程Ｓ２とシェーピング工程Ｓ３との間、或いはシェーピング工程Ｓ３と同時に行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そして、前記２ステージ方式、或いはシングルステージ方式の何れの場合においても、前記シェーピング工程Ｓ３では、図８に略示するように、前記巻回体Ｂを、１００ｋＰａ以上の高圧空気（通常１００〜２００ｋＰａ）の充填によってトロイド状に膨出せしめ、その時、半径方向外方に最も張り出す巻回体Ｂの中央部分Ｂｃを、前記トレッドリングＤに押付けることにより、接合している。
【０００７】
しかしながら、このような高圧空気による膨出では、前記カーカスプライｂ１の継ぎ重ね部分や横糸（ファブリックの横糸）の影響によって、膨張の早い部位と遅い部位とが現れるなど膨張ムラが発生する。その結果、図９に示す如く、膨張の早い部位Ｐ１から順にトレッドリングＤに接合するなど、接合のタイミングが周方向で不均一となり、生タイヤにおいてすでにＲＲＯが発生してしまう。そしてこれが、加硫後の完成タイヤのＲＦＶ及びＲＲＯの悪化原因の一つとなっている。
【０００８】
そこで本発明は、シェーピング工程における巻回体の膨出を、１００ｋＰａ以下の低内圧の付加と、拡縮径可能なエキスパンドドラムの拡径による押圧とによって行うことを基本として、膨張ムラを防止でき、巻回体を、その全周に亘って一斉にトレッドリングに接合せしめ、加硫後の完成タイヤのＲＦＶ及びＲＲＯを向上しうるタイヤ製造方法の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１のタイヤ製造方法の発明は、円筒状のフォーマーの外周面に、カーカスプライを含むタイヤ構成部材を巻回して直円筒状の巻回体を形成する巻回体形成工程と、
この巻回体の軸心方向両外端よりビードコアを挿入し巻回体の半径方向外側でビードコアをセットするビードコアセット工程と、
このビードコア間において前記巻回体を膨出させることにより、この膨出する巻回体の中央部分の外面上にブレーカーとトレッドゴムとを含むトレッドリングを貼着して生タイヤを形成するシェーピング工程とを含み、
前記シェーピング工程における巻回体の膨出は、１００ｋＰａ以下の低内圧の付加と、半径方向に移動自在に支持される拡縮径可能なエキスパンドドラムの拡径による押圧とによって行うとともに、
前記エキスパンドドラムは、前記拡径の状態において、外周面が連続する略真円状であることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のタイヤ製造方法の実施の一形態を、このタイヤ製造方法が２ステージ方式に採用される場合を例にとり、図面とともに説明する。
本発明のタイヤ製造方法は、
▲１▼ 円筒状のフォーマーＡの外周面に、カーカスプライｂ１を含むタイヤ構成部材ｂを巻回して直円筒状の巻回体Ｂを形成する巻回体形成工程Ｓ１（前記図７（Ａ））と、
▲２▼ この巻回体Ｂの軸心方向両外端よりビードコアＣを挿入し、このビードコアＣを巻回体Ｂの半径方向外側でセットするビードコアセット工程Ｓ２（前記図７（Ｂ））と、
▲３▼ 前記ビードコアＣ、Ｃ間において前記巻回体Ｂを膨出させることにより、この膨出する巻回体Ｂの中央部分Ｂｃの外面上にトレッドリングＤを貼着して生タイヤＴを形成するシェーピング工程Ｓ３（図１（Ａ）、（Ｂ））と、
を含んで構成される。
【００１１】
そして本発明では、前記シェーピング工程Ｓ３における巻回体Ｂの膨出が、１００ｋＰａ以下の低内圧の付加と、拡縮径可能なエキスパンドドラム３の拡径による押圧との双方によって行うことに特徴を有している。
【００１２】
なお周知の如く、前記タイヤ構成部材ｂは、一般に、前記カーカスプライｂ１とその半径方向内側に配されるインナーライナゴムシート（図示しない）とを含んで構成されており、又トレッドリングＤは、一般に、複数枚（通常２枚）のブレーカープライからなるブレーカーｄ１と、その半径方向外側に配されるトレッドゴムｄ２とを含んで構成される。
【００１３】
又本例では、前記ビードコアセット工程Ｓ２とシェーピング工程Ｓ３との間に、前記巻回体Ｂの両端部分ＢｏをビードコアＣの廻りで折り返す折返し工程Ｓ４（前記図７（Ｃ））が介在し、これによって得られる円筒状の折返しの巻回体ＢＴを前記フォーマーＡから取外し、図２に示すシェーピングフォーマー１に移し換えた後、前記シェーピング工程Ｓ３が行われる。なお図６は、該折返しの巻回体ＢＴの一例を図示したものである。
【００１４】
そして、本発明のタイヤ製造方法では、前記シェーピング工程Ｓ３のみ従来のものと相違し、その他の巻回体形成工程Ｓ１、ビードコアセット工程Ｓ２、及び折返し工程Ｓ４等は、従来と同様の方法で実施できる。
【００１５】
従って、このシェーピング工程Ｓ３のみを、該シェーピング工程Ｓ３を実施するシェーピングフォーマー１とともに以下に説明する。
【００１６】
このシェーピングフォーマー１は、本例では、図２に示すように、前記フォーマーＡから移し換えられた折返しの巻回体ＢＴをそのビードコアＣで支持するビード支持手段２と、支持された前記巻回体ＢＴの中央部分ＢｃをトレッドリングＤに向かって押圧する拡縮径可能なエキスパンドドラム３とを具えている。
【００１７】
前記エキスパンドドラム３は、周方向に分割される複数個のセグメント４から形成され、本例では、ドラム中心を通る支持パイプ５に取付く拡縮径手段６によって作動する。
【００１８】
この拡縮径手段６は、図３に示すように、前記支持パイプ５に固定台（図示しない）を介して固着されることによりこの支持パイプ５とは距離を隔てて配される同芯環状の取付枠７を具える。又この取付枠７の内周面には、本例ではシリンダである直線作動機９がロッド９Ａを半径方向外方に向けて固定されるとともに、そのロッド端には、取付け板１０を介して各セグメント４が固着される。
【００１９】
又前記拡縮径手段６では、前記取付け板１０から半径方向内方にのびる案内軸１１が、前記取付枠７のガイド孔７Ａを挿通することによって廻り止めされかつ安定な動作が保証される。なお前記直線作動機９としては、前記セグメント４を半径方向に移動できさえすれば、シリンダ以外にも、リンク機構を用いたもの、或いはボールネジ機構を用いたものなど種々な構造のものが使用しうる。
【００２０】
次に、前記エキスパンドドラム３は、本例では、図４に示すように、周方向の両側面ｓａが半径方向内方に向かって漸近する先細状の第１のセグメント４Ａと、その逆に両側面ｓｂが半径方向外方に向かって漸近する第２のセグメント４Ｂとを交互に組み合わせたものを例示している。
【００２１】
そしてこの第１、第２のセグメント４Ａ、４Ｂは、前記拡縮径手段６の伸長によって半径方向外方に移動し、隣り合う側面ｓａ、ｓｂが略当接する拡径状態Ｙ１において、その外周面４Ｓが連続する略真円状に形成する。又縮径に際しては、第２のセグメント４Ｂの半径方向内方への移動距離を、第１のセグメント４Ａの移動距離に比して大きくなるように構成することにより前記エキスパンドドラム３は縮径しうる。
【００２２】
ここで、巻回体ＢＴの前記移し換えのために、縮径状態Ｙ２におけるエキスパンドドラム３の外径Ｘ２は、巻回体ＢＴの内径Ｘ３より小に設定することが必要である。又巻回体ＢＴの中央部分ＢｃをトレッドリングＤに充分に圧着させるために、拡径状態Ｙ１におけるエキスパンドドラム３の外径Ｘ１を、トレッドリングＤの内径Ｘ４以上に設定するのが好ましく、これによって少なくともタイヤ構成部材ｂの厚さ相当の押し圧代が確保できる。
【００２３】
なおこの縮径状態Ｙ２から拡径状態Ｙ１までのストローク（すなわち（Ｘ１−Ｘ２）／２）は、製造するタイヤサイズなどによって相違するが、５０〜３００ｍｍの範囲が一般的である。
【００２４】
又前記セグメント４の断面形状及びサイズは、特に規制されないが、前記図３の如く、厚さＴが１０〜５０ｍｍ、巾Ｗがブレーカー巾Ｗ１の±１００ｍｍの範囲とした、偏平な略矩形断面形状のものが好適に使用でき、又タイヤ構成部材ｂへの損傷を避けるため、その外周面のタイヤ軸方向両端部には半径５〜２０ｍｍの円弧部１２を形成するのが望ましい。
【００２５】
次に、前記ビード支持手段２は、本例では、図５に示すように、前記支持パイプ５内を同芯に通るネジ軸１３に支持されかつタイヤ赤道に向かって近離移動しうる左右一対の移動手段１５と、各移動手段１５に取付く拡縮径可能なビード支持金具１６とを具える。なお前記ネジ軸１３は、例えばモータ（図示しない）を介して回転駆動可能に支持されるとともに、中央部を挟んだ一方側には左ネジ部１９Ｌが、又他方側には右ネジ部１９Ｒが夫々形成されている。
【００２６】
又前記移動手段１５は、前記支持パイプ５にスライド移動自在に遊挿される移動台１７を具え、各移動台１７は、前記ネジ軸１３の各ネジ部１９Ｌ、１９Ｒに螺合するナット金具２０にボス部を介して連結される。なお支持パイプ５には、前記ボス部が通ることにより移動台１７を廻り止めする長孔５Ａが形成される。従って、移動手段１５は、前記ネジ軸１３の回転に応じて、移動台１７、１７を互いに同期させながら近離移動させうる。
【００２７】
又前記移動台１７には、ピストン２２を軸心方向にスライド自在に収容するシリンダ孔２３が配されるとともに、該シリンダ孔２３の内向き端には、ビード支持金具１６を半径方向内外に移動可能に案内する案内溝２１を形成している。
【００２８】
又前記ビード支持金具１６は、本例では縦長ブロック状をなしその半径方向外面には、ビードコアＣを着座させて保持する凹溝状の着座部１６Ａを形成している。又半径方向内側には、前記ピストン２２のテーパ面２２Ａに当接して転動するローラ２４が取り付く。従って、ビード支持金具１６は、前記ピストン２２の内向き移動によって、拡径移動でき拡径状態Ｚ１においては、ビードコアＣを着座部１６Ａに押付けて着座せしめ巻回体ＢＴをしっかりと支持しうる。なおピストン２２の前記内向き移動には、高圧空気が好適に用いられるとともに、その外向き移動及びビード支持金具１６の縮径移動には、例えばバネ手段（図示しない）等が好適に使用できる。、
【００２９】
然して、シェーピングフォーマー１に移し換えられた巻回体ＢＴを、ビード支持金具１６の拡径により、ビードコアＣを着座部１６Ａに着座させて支持する。
【００３０】
その後、図１の如く、移動手段１５を作動し、所定のビード間距離が得られる位置ＪまでビードコアＣを、互いに近接する向きにスライド移動させるとともに、ビードコアＣ、Ｃ間において巻回体ＢＴを膨出させ、巻回体ＢＴの中央部分ＢｃをトレッドリングＤの内周面に貼着する。
【００３１】
そして、このときの前記巻回体ＢＴの膨出を、１００ｋＰａ以下の低内圧の付加と、前記エキスパンドドラム３の拡径による押圧とによって行う。このエキスパンドドラム３は、拡径状態Ｙ１においてはその外周面が連続する略真円状をなすため、巻回体ＢＴの中央部分Ｂｃを、全周に亘って一斉にかつ均一にトレッドリングＤに圧接でき、生タイヤのＲＲＯを大巾に改善することが可能となる。
【００３２】
なお低内圧の付加は、前記エキスパンドドラム３が前記中央部分Ｂｃを芯ズレすることなく精度良く押圧するために必要であり、好ましくは、低内圧を付加しながらビードコアＣを所定位置Ｊまで移動した後、前記エキスパンドドラム３を拡径せしめ、前記中央部分ＢｃをトレッドリングＤに圧着するのが望ましい。
【００３３】
このとき充填内圧が１００ｋＰａをこえると、エキスパンドドラム３が拡径する前に、中央部分Ｂｃの一部がトレッドリングＤに貼着してしまう傾向となり、生タイヤにおけるＲＲＯの改善効果が得られない。従って、充填内圧は、８０ｋＰａ以下とするのが好ましい。
【００３４】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本願の発明は、前記エキスパンドドラム３やビード支持手段２等の構造に規制されることがなく、又シングルステージ方式の成形方法にも採用することができるなど、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００３５】
【実施例】
図２の構造のシェーピングフォーマーを用いかつ表１の仕様に基づき、タイヤサイズ２７５／７０Ｒ１６のタイヤを２０本試作するとともに、各試供タイヤのＲＦＶ、ＲＦＶの一次成分、及びＲＲＯを夫々測定し、２０本平均の値を表１に記載した。
【００３６】
ＲＦＶ、ＲＦＶの一次成分、及びＲＲＯの測定は、夫々ＳＡＳＯｃのタイヤユニフォミティー試験方法に準拠し、リム（８”）、内圧（２００ｋＰａ）、荷重（約５８８０Ｎ（６００ｋｇｆ））の条件で測定した。
【００３７】
【表１】

【００３８】
実施例では、ＲＦＶ、ＲＦＶの一次成分、及びＲＲＯが夫々改善され、ユニフォミティーが向上したのが確認できる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、シェーピング工程における巻回体の膨張ムラを防止することが可能となり、巻回体をその全周に亘って一斉にトレッドリングに接合でき、加硫後のタイヤのユニフォミティーを向上しうる。
【００４０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ製造方法におけるシェーピング工程の一実施例を示す線図である。
【図２】それに用いるシェーピングフォーマーの断面図である。
【図３】キスパンドドラムの構造の一例を説明する子午断面図である。
【図４】キスパンドドラムの拡径状態及び縮径状態を説明する軸心と直角な断面図である。
【図５】ビード支持手段の構造の一例を説明する子午断面図である。
【図６】折返しの巻回体を示す側面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、巻回体形成工程、ビードコアセット工程、及び折返し工程を説明する線図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は、従来のシェーピング工程を説明する線図である。
【図９】その問題点を説明する断面図である。
【符号の説明】
３エキスパンドドラム
Ａフォーマー
ｂタイヤ構成部材
ｂ１カーカスプライ
Ｂ巻回体
Ｂｃ中央部分
Ｃビードコア
Ｄトレッドリング
ｄ１ブレーカー
Ｔ生タイヤ
Ｓ１巻回体形成工程
Ｓ２ビードコアセット工程
Ｓ３シェーピング工程

Claims

円筒状のフォーマーの外周面に、カーカスプライを含むタイヤ構成部材を巻回して直円筒状の巻回体を形成する巻回体形成工程と、
この巻回体の軸心方向両外端よりビードコアを挿入し巻回体の半径方向外側でビードコアをセットするビードコアセット工程と、
このビードコア間において前記巻回体を膨出させることにより、この膨出する巻回体の中央部分の外面上にブレーカーとトレッドゴムとを含むトレッドリングを貼着して生タイヤを形成するシェーピング工程とを含み、
前記シェーピング工程における巻回体の膨出は、１００ｋＰａ以下の低内圧の付加と、半径方向に移動自在に支持される拡縮径可能なエキスパンドドラムの拡径による押圧とによって行うとともに、
前記エキスパンドドラムは、前記拡径の状態において、外周面が連続する略真円状であることを特徴とするタイヤ製造方法。