JP4698372B2

JP4698372B2 - 安全タイヤ用空気のうを製造する装置及び方法

Info

Publication number: JP4698372B2
Application number: JP2005292257A
Authority: JP
Inventors: 稔昌松島
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2005-10-05
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2025-10-05
Also published as: JP2007098788A

Description

この発明は、気体不透過性のチューブと、該チューブの外面全体を密着包囲する張力支持層とを具える安全タイヤ用空気のうを製造する装置及び方法に関し、特にかかる空気のうの製造時の効率及び安全性の向上を図る。

パンク等によってタイヤ内圧が急激に低下したランフラット状態においてもある程度の距離の走行が可能である安全タイヤとしては、補強チューブ、補強ゴム、補強ベルト等の補強部材、又は発泡体、弾性体、中子等にタイヤ負荷を肩代わり支持させるタイヤや、シーラント剤を塗布又は充填してタイヤに生じた孔等の損傷部を塞いで内圧低下を防止したタイヤ等が知られている。しかし、これら従来の安全タイヤは、製造方法が複雑になる上、装着時の取扱いに難点がある場合が多かった。

かかる問題を解消するため、例えば特許文献１には、空気不透過性のチューブと、このチューブの外面全体を密着包囲する環状支持体とを具え、タイヤの内圧の低下に伴って拡径変形して荷重の支持をタイヤから肩代わりする中空円管状の安全タイヤ用空気のうが記載されている。

特開２００５−１７８５９６号公報

かかる中空円管状の空気のうの製造に当たっては、特許文献１の図３及び４に記載されているように、幅断面の中央部が両端部よりも大径である環状支持体用リング状シートの内面側にチューブを挿入し、チューブの外面に沿わせながらリング状シートの側部を折り曲げて、チューブの外面全体をリング状シートで密着包囲することが行われる。従来、この作業は、成型ドラムからリング状シートを取り出す搬送装置上で行われており、搬送装置の両脇に配備された各１名の作業員が、それぞれ一方の側部の折り曲げを担当している。しかし、リング状シートの下半分の折り曲げ作業は比較的容易であるが、上半分の折り曲げ作業は上向きで行わざるを得ないため作業性に劣る。また、２名での作業は製造コスト上昇の要因となり、これを１名で行おうとすると、一方の側部の折り曲げ作業を終了した後、他方の折り曲げ作業を開始する前に、作業員が搬送装置の反対側に移動する必要があるため、やはり作業性に劣る。加えて、搬送装置上での折り曲げ作業は、成型ドラム等の他の可動部付近での作業となるため、危険を伴う場合がある。このため、安全な領域内で折り曲げ作業ができ、かつ作業姿勢を変えることが比較的少ない、空気のうの製造装置及び方法に対する要求がある。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、製造効率及び作業員の安全性の双方の向上することのできる安全タイヤ用空気のうの製造装置及び製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、この発明の安全タイヤ用空気のうの製造装置は、気体不透過性のチューブと、該チューブの外面全体を密着包囲する張力支持層とを具える安全タイヤ用空気のうを製造する装置において、該装置は、幅断面の中央部が両端部よりも大径であるリング状の張力支持部材を成型するための成型部と、該成型部から取り外した前記張力支持部材を外面から支持する貼着部とを具え、該貼着部は、張力支持部材の軸線に直交する方向を中心軸として１８０度反転可能であり、かつ張力支持部材をその周方向に少なくとも１８０度回動可能であることを特徴とする。

張力支持部材を成型部から貼着部に移すために、成型部が貼着部に向かって移動し、貼着部に張力支持部材を引き渡してもよく、反対に、貼着部が成型部に向かって移動し、成型部から張力支持部材を取り外してもよく、また、張力支持部材を成型部から取り外し貼着部に移送する移送部をさらに設けてもよい。

張力支持部材の回動を容易にするために、貼着部は、軸線が互いに平行となるように配置された複数のローラーを具えることが好ましい。

そして、この発明の安全タイヤ用空気のうの製造方法は、気体不透過性のチューブと、該チューブの外面全体を密着包囲する張力支持層とを具える安全タイヤ用空気のうを製造する方法において、幅断面の中央部が両端部よりも大径であるリング状の張力支持部材を成型し、該張力支持部材の中央部の内面側に加硫済のチューブを挿入し、前記張力支持部材及びチューブをそれらの周方向に回動しつつ、張力支持部材の一方の端部をチューブの外面に沿わせて折り曲げ、チューブの半部を張力支持部材で密着包囲し、前記張力支持部材の軸線に直交する方向を中心軸として、チューブを挿入した張力支持部材を１８０度反転し、前記張力支持部材及びチューブをそれらの周方向に回動しつつ、張力支持部材の他方の端部をチューブの外面に沿わせて折り曲げ、チューブの全部を張力支持部材で密着包囲してなる円管状体を形成し、この円管状体を加硫成型して空気のうを得ることを特徴とする。

この発明によれば、安全な領域内で折り曲げ作業ができ、かつ作業姿勢を変えることが比較的少ないことから、空気のうの製造時の製造効率及び作業員の安全性の双方が向上する。

次に、図面を参照しつつこの発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う安全タイヤ用空気のう（以下「空気のう」という。）の代表的な製造装置の全体を概略的に示す。

図１に示す装置１は成型部２を具えており、この成型部２の上に、幅断面の中央部が両端部よりも大径である、すなわち中央部が径方向外側に膨出したリング状の張力支持部材が成型される。なお、図１には、張力支持部材の成型前から成型部２の中央領域が径方向外側に膨出した態様を示したが、成型前には成型部２の中央領域と両側領域が略同一の径であり、張力支持部材の成型時に中央領域が径方向外側に拡大する態様のものを用いることもできる。前者の場合には、成型部２がいわゆるハードコアであり、この上に狭幅のストリップを巻回することで、所望の外輪郭形状を有する張力支持部材が成型される。後者の場合には、成型部２がいわゆるドラムであり、この上に広幅のシートを貼り付け、成型部２の中央領域を拡大してシートの中央部を拡張させることで、所望の外輪郭形状を有する張力支持部材が成型される。なお、成型部２は、その上に成型した張力支持部材の取り外しを容易にするために、径方向に拡縮可能であることが好ましい。

また、図１に示す装置１は、成型部２で成型された後に取り外された張力支持部材を外面から支持する貼着部３を具える。貼着部３は、張力支持部材の軸線に直交する方向、図１に示す態様では上下方向を中心軸として１８０度反転可能である。また、貼着部３は、その上で張力支持部材を周方向に少なくとも１８０度、好ましくは３６０度以上回動可能できるように構成されている。

次に、このように構成してなる製造装置１を用いて空気のうを製造する方法について説明する。まず、上述したいずれかの手順により、図２に示すように、成型部２の上に所望の外輪郭形状を有するリング状の張力支持部材４を成型する。その張力支持部材４は、空気のうの張力支持層となるべきものであり、不織布、不織布とゴムの複合体、樹脂シート等の従来の空気のうの張力支持層又は補強層として用いられている材料で構成される。その後、張力支持部材４を成型部２から取り外し、貼着部３に移す。この態様では、図３に示すように、成型部２が貼着部３に向かって移動し、貼着部３上に張力支持部材４を載置した後、成型部２の径を縮小してこれを張力支持部材４から引き抜いて、張力支持部材４を貼着部３に引き渡す。

この実施態様において、図示しない作業員は貼着部３の右側に配備されている。上記のようにして外面の一部を貼着部３で支持された張力支持部材４の中央部の内面側に、加硫済のチューブ５を挿入する。このチューブ５は、ブチルゴム製チューブ等の従来の空気のうに用いられるチューブとすることができる。次いで、張力支持部材４の一方の端部、図５では右側の端部をチューブ５の外面に沿わせて折り曲げる。この際、作業性を考慮して、まず折り曲げ作業を張力支持部材４の例えば下半分について行った後、張力支持部材４及びチューブ５を、貼着部３の上で、図５において符合Ａで示される張力支持部材４の軸線の周りに、すなわち周方向に１８０度回動させると、張力支持部材４の折り曲げられていない部分が下半分になるので、上記と同様にして右側の端部を折り曲げれば、図６に示すように、作業姿勢を大きく変えることなく張力支持部材４の一方の端部の折り曲げ作業が完了し、チューブ５の右半部が張力支持部材４で密着包囲される。また、張力支持部材４を回動できる範囲が１８０度未満であると、必然的に作業者が上向き姿勢となって折り曲げを行う必要が生じるため、製造効率が低下し、かつ作業者に与える負担が大きいが、１８０度以上回動可能に構成することで、かかる上向き姿勢での作業を排除することができる。

なお、作業姿勢の変更を最小限とし、製造効率を一層向上する観点からは、一回の作業で折り曲げる範囲を小さくし、折り曲げと回動を少しずつ交互に行うことが好ましく、折り曲げ作業を行いながら回動を行うことがさらに好ましい。かかる場合には、張力支持部材を周方向に１回転（３６０度）回動可能であることが好ましい。

次に、張力支持部材４の軸線Ａに直交する方向Ｂを中心軸として、貼着部３を１８０度反転させると、図７に示すように、作業員のいる右側に、張力支持部材４の貼り付け作業の完了してない他方の端部が位置する。この他方の端部を、上記と同様にして順次に折り曲げれば、作業員が移動することなく張力支持部材４の他方の端部の折り曲げ作業も完了し、チューブ５の全部が張力支持部材４で密着包囲され、図８に示すように、未加硫の円管状体６が形成される。

この円管状体６を装置１から取り外して、図示しない加硫金型内で加硫成型すれば、気体不透過性のチューブと、このチューブの外面全体を密着包囲する張力支持層とを具える中空の空気のうが得られる。

このように、この発明の製造装置及び製造方法によれば、張力支持部材の折り曲げを行う作業員が、装置内を移動することなく、かつ作業姿勢を大幅に変更することなく折り曲げ作業を完了することができるので、１名の作業員で効率よく折り曲げ作業を行うことができる。また、通常、折り曲げ作業と平行して、成型部２の上では次の折り曲げ作業に供するための張力支持部材の成型作業が行われており、成型部２のコア又はドラムが回転していたり、ストリップ又はシートの供給装置が移動していたりする。このため、成型部２付近での作業には巻き込まれや挟まれの危険が伴うが、この発明の製造装置及び製造方法によれば、貼着部３を安全な領域に配置し、かつ作業員を装置１の外側に配備することで、かかる危険を排除して安全に作業をすることができる。

上記の説明では、成型部２が貼着部３に向かって移動する態様を例に挙げたが、図９及び１０に示すように、装置１を、貼着部３が成型部２に向かって移動するように構成してもよい。この場合には、貼着部３を、その上に張力支持部材４が載置される位置まで移動した後、成型部２の径を縮小し、この状態で張力支持部材４を載置した貼着部３を成型部２から離れる向きに移動することで、張力支持部材４を成型部２から取り外す。そして、貼着部３を作業領域に復帰させた後は、上記と同様にして折り曲げ作業を行う。

また、成型部２及び貼着部３を固定してもよい。この場合には、張力支持部材が比較的小型・軽量であれば、作業員が張力支持部材４の成型部２からの取外し及び貼着部３への取り付けを行ってもよいが、成型部２と貼着部３の間を往復移動可能な移送部を設けてもよい。図１１〜１５は、このような移送部７を具える装置１の例を示す。この例において、移送部７は、成型部２の上に成型された張力支持部材４を外面から把持し、これを成型部２から取り外す取外手段８と、取外手段８に把持された張力支持部材４を内面から保持し、これを貼着部３に取り付ける拡縮自在な取付手段９とで構成されている。

まず、上記と同様にして成型部２の上に張力支持部材４を成型する。次いで、成型部２の外周上に取外手段８を移動し、張力支持部材４を把持させる。成型部２の径を縮小した後、取外手段８を、成型部２から離れる方向に移動し、図１２に示すように、これに保持された張力支持部材４の内部に取付手段９を配置する。次に、張力支持部材４の内面に当接するまで取付手段９を拡径し、取外手段８及び取付手段９の一方又は両方を移動して、図１３に示すように、取付手段９により張力支持部材４を保持させる。取付手段９をさらに移動し、図１４に示すように、貼着部３内に張力支持部材４を載置した後、取付手段９を縮径し、これを貼着部３から離れる方向に移動し、貼着部３に張力支持部材４を引き渡す。そして、図１５に示すように、張力支持部材４の中央部の内面側に加硫済のチューブ５を挿入する。その後の折り曲げ作業は上述したとおりである。

図１６は、貼着部３の一実施態様の斜視図である。この実施態様では、貼着部３が複数のローラー１０を具えており、これらローラー１０は、軸線が互いに平行となるように、かつこれらローラー１０により形成される支持面が張力支持部材の所望の外輪郭形状に沿うように配置されており、いわゆるローラーコンベア状となっている。このように貼着部３がローラー１０を具えると、張力支持部材の回動が円滑となり、かつ回動時に張力支持部材を損傷するおそれもない点で有利である。各ローラーを、動力に接続されていない状態の、いわゆるフリーローラーとし、作業員が手動で張力支持部材を回動してもよいが、少なくとも１個のローラーをモーター等の動力に接続し、自動で張力支持部材を回動することもできる。また、図示は省略するが、ローラー間にベルトを掛け渡した、いわゆるベルトコンベア状とすることもできる。

また、貼着部３及び／又は移送部７にロードセル等の計量手段を組み込むこともできる。これによれば、張力支持部材４の質量を測定することで、空気のうの構成部材の貼り過ぎ又は貼り忘れを検知することができるので、品質保証上有用である。

さらに、貼着部３の下部に油圧シリンダー等の昇降手段を組み込み、貼着部３の折り曲げ作業領域の高さを上下方向に可動に構成することもできる。これによれば、折り曲げ作業を行うに当たり、作業員が最も楽な高さを選択することが可能となるので、製造効率が一層向上する上、作業員に与える負担が軽減される。

なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。

この発明に従う安全タイヤ用空気のうの代表的な製造装置の概略全体図である。図１に示す装置を用いて空気のうを形成する工程を説明するための図である。図１に示す装置を用いて空気のうを形成する工程を説明するための図である。図１に示す装置を用いて空気のうを形成する工程を説明するための図である。張力支持部材の折り曲げ作業を説明するための図である。張力支持部材の折り曲げ作業を説明するための図である。張力支持部材の折り曲げ作業を説明するための図である。張力支持部材の折り曲げ作業を説明するための図である。この発明に従う他の安全タイヤ用空気のうの製造装置の概略全体図である。図９に示す装置を用いて空気のうを形成する工程を説明するための図である。この発明に従う他の安全タイヤ用空気のうの製造装置の概略全体図である。図１１に示す装置を用いて空気のうを形成する工程を説明するための図である。図１１に示す装置を用いて空気のうを形成する工程を説明するための図である。図１１に示す装置を用いて空気のうを形成する工程を説明するための図である。図１１に示す装置を用いて空気のうを形成する工程を説明するための図である。貼着部の一実施態様の斜視図である。

符号の説明

１安全タイヤ用空気のう製造装置
２成型部
３貼着部
４張力支持部材
５チューブ
６円管状体
７移送部
８取外手段
９取付手段
１０ローラー

Claims

気体不透過性のチューブと、該チューブの外面全体を密着包囲する張力支持層とを具える安全タイヤ用空気のうを製造する装置において、
該装置は、幅断面の中央部が両端部よりも大径であるリング状の張力支持部材を成型するための成型部と、該成型部から取り外した前記張力支持部材を外面から支持する貼着部とを具え、
該貼着部は、張力支持部材の軸線に直交する方向を中心軸として１８０度反転可能であり、かつ張力支持部材をその周方向に少なくとも１８０度回動可能であることを特徴とする安全タイヤ用空気のうの製造装置。
前記成型部が貼着部に向かって移動し、貼着部に張力支持部材を引き渡す、請求項１に記載の製造装置。
前記貼着部が成型部に向かって移動し、成型部から張力支持部材を取り外す、請求項１に記載の製造装置。
前記張力支持部材を成型部から取り外し貼着部に移送する移送部をさらに具える、請求項１に記載の製造装置。
前記貼着部は、軸線が互いに平行となるように配置された複数のローラーを具える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造装置。
気体不透過性のチューブと、該チューブの外面全体を密着包囲する張力支持層とを具える安全タイヤ用空気のうを製造する方法において、
幅断面の中央部が両端部よりも大径であるリング状の張力支持部材を成型し、
該張力支持部材の中央部の内面側に加硫済のチューブを挿入し、
前記張力支持部材及びチューブをそれらの周方向に回動しつつ、張力支持部材の一方の端部をチューブの外面に沿わせて折り曲げ、チューブの半部を張力支持部材で密着包囲し、
前記張力支持部材の軸線に直交する方向を中心軸として、チューブを挿入した張力支持部材を１８０度反転し、
前記張力支持部材及びチューブをそれらの周方向に回動しつつ、張力支持部材の他方の端部をチューブの外面に沿わせて折り曲げ、チューブの全部を張力支持部材で密着包囲してなる円管状体を形成し、
この円管状体を加硫成型して空気のうを得ることを特徴とする製造方法。