JP5013636B2

JP5013636B2 - タイヤ構成部材の成形方法

Info

Publication number: JP5013636B2
Application number: JP2001154547A
Authority: JP
Inventors: 克人小山; 尚雄牧野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: JP2002046194A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リボン状ゴムを巻き付けてタイヤ構成部材を成形する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなタイヤ構成部材の成形方法は、例えば特公平７−９４１５５号公報等に記載されたものがある。
同例ではリボン状ゴムを複数箇所から順次巻き付けることにより左右対称的な所定の断面形状をなすトレッドを成形している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに厚みのあるトレッドをリボン状ゴムの１層巻きで形成しているので、リボン状ゴムの幅長がある程度以上必要である。
すなわちリボン状ゴムの幅長が小さいと順次巻き付けて１層で厚みのあるトレッドを形成することができないので、どうしても大きな幅長が必要となる。
【０００４】
リボン状ゴムの幅長が大きいと、トレッドの所要の断面形状を形成することが難しくなり、形成できる断面形状が限定され自由度が小さくなる。
本発明は斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、リボン状ゴムを巻き付けてタイヤ構成部材を厚みがあっても所要の断面形状に精度良く成形することができるタイヤ構成部材の成形方法を供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、
リボン状ゴムを回転する支持体上に一部重ねながら螺旋巻きして下層部材を形成するとともに、リボン状ゴムを前記下層部材の上に一部重ねながら螺旋巻きして上層部材を形成してニ層構造を形成する成形方法であって、前記下層部材の上にリボン状ゴムを重なり量を小さくして螺旋巻きして上層部材を形成するタイヤ構成部材の成形方法とした。
【０００６】
下層部材の上に上層部材が形成されて二層構造をなすので、リボン状ゴム自体の幅長が大きくなくても厚みのあるタイヤ構成部材を形成することができるとともに、所要の断面形状を容易に成形することができる。
【０００８】
上層部材がリボン状ゴムを重なり量を小さくして螺旋巻きして形成されるので、重なり部の数が少なく、重なり方向にリボン状ゴムが倒伏して互いの合わせ面が外表面に略平行になる。
したがって外表面の伸縮に対してリボン状ゴムどうしが剥がれて割れる可能性が低い。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１及び図２に基づき説明する。
本実施の形態は、タイヤの地面と接する部分に設けられるタイヤ構成部材であるトレッドの製造方法に係るもので、図１にそのトレッド成形装置10の概略斜視図を示す。
【００２４】
基台11から回転軸12が突出して、回転軸12に支持体であるトロイダルコア13が一体に設けられ、基台11に設けられたモータにより回転軸12とともにトロイダルコア13は回転する。
【００２５】
このトロイダルコア13に口金を向けて押出機15が配設されている。
押出機15は、投入されたゴム材料をスクリューの回転により口金よりリボン状に成形して押出し、このリボン状ゴム１をトロイダルコア13に側方から供給する。
【００２６】
押出機15自体は、トロイダルコア13の回転中心軸方向に移動することができるとともに、回転中心軸方向に直角方向にも移動でき、またある程度押出し向きを変えることができ、トロイダルコア13の若干湾曲した外周面に沿って移動できる。
この押出機15は、コントローラ16により駆動され、コントローラ16はコンピュータ17からの制御信号により制御される。
【００２７】
トロイダルコア13にはインナライナー，カーカスプライ，ベルト等からなるタイヤ構成部材２が周設され、このタイヤ構成部材２の上に前記押出機15からリボン状ゴム１が供給される。
【００２８】
トロイダルコア13はタイヤ構成部材２とともに所定回転数で回転し、押出機15はコントローラ16に駆動制御されて主に回転軸方向に移動しながらリボン状ゴム１をタイヤ構成部材２の上に供給するので、リボン状ゴム１はタイヤ構成部材２の上に螺旋状に巻き付いていく。
【００２９】
トロイダルコア13の回転速度に対する押出機15の回転軸方向の移動速度を制御することによりリボン状ゴム１を一部重なるようにし、その重なり程度も調整して螺旋状に巻き付けてタイヤ構成部材２上に円筒状のトレッド３を形成する。
【００３０】
コンピュータ17は押出機15の能力に基づき所要のトレッド断面形状を得るための積層パターンを予め決定し、この積層パターンに従ってリボン状ゴム１が巻き付けられるように制御する。
【００３１】
図２は、そのリボン状ゴム１が巻き付けられ、トレッド３が形成される過程を示す断面図であり、所要のトレッド断面形状Ｓ（図２に仮想線で示す）を得るため図２▲１▼のようにまず積層パターンに従ってタイヤ構成部材２上に回転軸方向左端より右方へリボン状ゴム１を螺旋状に巻き付けいく。
【００３２】
リボン状ゴム１の巻き付けが右端に達しトレッド下層３ａが形成されると、折り返して図２▲２▼に示すようにトレッド下層３ａの上に今度は右端から左方へリボン状ゴム１を螺旋状に巻き付けていく。
【００３３】
こうしてリボン状ゴム１の巻き付けが左端に達しトレッド上層３ｂが形成され、図２▲３▼に示すようにトレッド下層３ａとトレッド上層３ｂの二層構造のトレッド３が成形される。
【００３４】
このように二層構造をなすので、リボン状ゴム１自体の幅長が大きくなくても厚みのあるトレッド３を形成することができるとともに、所要の断面形状Ｓを容易に成形することができる。
【００３５】
特にトレッド側縁部の所定形状のコンターは、１層だけの巻き付けで形成することは容易ではないが、２層構造にすることにより折り返し部分および上層の巻き付け末端部分におけるコンターを容易に形成することができる。
トレッド下層３ａを螺旋巻きした後、折り返してトレッド上層３ｂを螺旋巻きするので、効率良くトレッド３を成形することができる。
【００３６】
なおトレッド下層３ａを発熱性の低いゴム材料で螺旋巻きしてベースを構成し、折り返す時点で耐磨耗性に優れたゴム材料に切り換えてトレッド上層３ｂを螺旋巻きしてキャップを構成し、ベース・キャップの２層構造トレッドも効率良く成形することができる。
【００３７】
次に２台の押出機21，22から同時にリボン状ゴム31，32が供給される実施の形態について図３及び図４に基づき説明する。
基台11，回転軸12及びトロイダルコア13は、前記実施の形態と同じものを用い、トロイダルコア13にはタイヤ構成部材２が周設される。
【００３８】
一方の押出機21は、前記押出機15と略同じでトロイダルコア13の上方にリボン状ゴム31を供給し、他方の押出機22は押出機21の反対側からトロイダルコア13の側方にリボン状ゴム32を押出し、貼付ローラ23によりトロイダルコア13上のタイヤ構成部材２に巻き付ける。
【００３９】
２台の押出機21，22は、前記押出機15と同じように動き、コントローラ25により統括的に駆動制御されて主に回転軸方向に移動しながらリボン状ゴム31，32をタイヤ構成部材２の上に供給するので、リボン状ゴム31，32はタイヤ構成部材２の上に螺旋状に巻き付いていく。
【００４０】
コントローラ25はコンピュータ26からの制御信号により制御される。
コンピュータ17は２台の押出機21，22の各リボン状ゴム31，32を生成する能力に基づき所要のトレッド断面形状を得るための最適積層パターンを予め決定し、この積層パターンに従ってリボン状ゴム31，32が巻き付けられるように制御する。
【００４１】
押出機21より押出機22の方が、生成するリボン状ゴムの幅長が大きいとともに、若干単位時間に生成する長さが短い。
図４は、リボン状ゴム31，32が巻き付けられ、トレッド33が形成される過程を示しており、所要のトレッド断面形状Ｓ（図２に仮想線で示す）を得るため図４▲１▼のようにまず積層パターンに従ってタイヤ構成部材２上にリボン状ゴム31を回転軸方向左端より右方へ螺旋状に巻き付けていき、他方リボン状ゴム32を右端より左方へ螺旋状に巻き付けていく。
【００４２】
リボン状ゴム31の螺旋巻きは、中央を過ぎた辺りで折り返して左トレッド下層33ａの上に今度は左方に向けて螺旋状に巻き付けていき、他方左方へ螺旋状に巻き付けてきたリボン状ゴム32は折り返したリボン状ゴム31の左トレッド下層33ａの右端の上に重ねられていく（図４▲２▼参照）。
【００４３】
こうしてリボン状ゴム31の巻き付けが左端に達し左トレッド上層33ｂが形成されると略同時にリボン状ゴム32の巻き付けが終わり右トレッド層33ｃが形成され、図４▲３▼に示すように左トレッド下層33ａと右トレッド上層33ｂの二層構造及び右トレッド層33ｃによりトレッド33が成形される。
【００４４】
以上のように２台の押出機21，22により２ヵ所で最適積層パターンに従って互いに干渉しないようにリボン状ゴム31，32の螺旋巻きが行われるので、作業効率に優れ生産性を向上させることができる。
【００４５】
次に２台の押出機の能力が大きく異なる場合のトレッド43の形成される過程を図５に図示する。
一方のリボン状ゴム41より他方のリボン状ゴム42の方が生成される速度が遅い場合であり、所要のトレッド断面形状Ｓを得るため図４▲１▼のようにまず最適積層パターンに従ってタイヤ構成部材２上にリボン状ゴム41を回転軸方向左端より右方へ螺旋状に巻き付けていき、他方リボン状ゴム42を右端より左方へ螺旋状に巻き付けていく。
【００４６】
リボン状ゴム41の螺旋巻きは、前記図４に示す例よりさらに右側に寄ったところで折り返して左トレッド下層43ａの上に今度は左方に向けて螺旋状に巻き付けていき左トレッド上層43ｂを形成し、他方左方へ螺旋状に巻き付けてきたリボン状ゴム42は左トレッド下層43ａの右端の上に重ねられていき右トレッド層43ｃが形成される。（図５▲２▼，▲３▼参照）。
【００４７】
こうして図５▲３▼に示すように左トレッド下層43ａと右トレッド上層43ｂの二層構造及び右トレッド層43ｃによりトレッド33が成形され、左の二層構造の占める割合が前記例に比べ大きく、リボン状ゴム41，42の巻き付けは略同時に終了する。
【００４８】
以上のようにリボン状ゴム41，42の螺旋巻きが略同時に終了するように最適積層パターンに従って互いに干渉しないように実行されるので、作業効率に優れ生産性を向上させることができる。
【００４９】
さらに別の例についてトレッド53の形成される過程を図６に示す。
一方のリボン状ゴム51より他方のリボン状ゴム52の方が生成される速度がいくらか遅い場合であり、所要のトレッド断面形状Ｓを得るため図５▲１▼のようにまず最適積層パターンに従ってタイヤ構成部材２上にリボン状ゴム51を回転軸方向左端より右方へ螺旋状に巻き付けていき、他方リボン状ゴム52を右端より左方へ螺旋状に巻き付けていく。
【００５０】
リボン状ゴム51の螺旋巻きは、中央よりさらに右側に寄ったところで折り返して左トレッド下層53ａの上に今度は左方に向けて螺旋状に巻き付けていき左トレッド上層53ｂを形成し、他方左方へ螺旋状に巻き付けてきたリボン状ゴム52は左トレッド下層53ａの右端の上に重ねられ右トレッド下層53ｃを形成した後折り返して右方へ巻き付けていき右トレッド上層53ｄが形成される（図６▲２▼，▲３▼参照）。
【００５１】
こうして図６▲３▼に示すように左トレッド下層53ａと右トレッド上層53ｂの二層構造及び右トレッド下層53ｃと右トレッド上層53ｄの二層構造が合体したトレッド53が成形され、左の二層構造の占める割合が前記例に比べいくらか大きく、リボン状ゴム51，52の巻き付けは略同時に終了する。
【００５２】
以上のようにリボン状ゴム51，52の螺旋巻きが略同時に終了するように最適積層パターンに従って互いに干渉しないように実行されるので、作業効率に優れ生産性を向上させることができる。
【００５３】
次にリボン状ゴムの巻き付け始め位置をずらして同方向に同時に巻き付けてトレッド63を形成する例を図７に示す。
リボン状ゴム61は発熱性の低いゴム材料で生成され、リボン状ゴム62は耐摩耗性に優れたゴム材料で生成され、両者の生成される速度が略同じである。
【００５４】
図７▲１▼に示すように、タイヤ構成部材２上にリボン状ゴム61，62を回転軸方向左端から右方へ螺旋状に巻き付けていくが、巻き始め位置を互いにずらし一方のリボン状ゴム62を左端に他方のリボン状ゴム61を左端よりいくらか内側とし、リボン状ゴム61の螺旋巻きを追うようにしてリボン状ゴム62が螺旋巻きする。
【００５５】
リボン状ゴム62がリボン状ゴム61を追って同じ右方へ巻き付けられていくと、図７▲２▼に示すようにリボン状ゴム62がリボン状ゴム61の既に巻き付けられた部分の上に巻き付けられていく。
一方のリボン状ゴム62は、他方のリボン状ゴム61の上に乗り上げたところで巻き付けピッチを大きくするなどして形状を調整して巻き付けていく。
【００５６】
こうしてリボン状ゴム61が発熱性の低いトレッド下層63ａを形成し、同時にリボン状ゴム62が耐磨耗性に優れたトレッド上層63ｂを形成していく。
そしてリボン状ゴム61によるトレッド下層63ａの形成を先に終了し、終了した後も一方のリボン状ゴム62の巻き付けは続け、図７▲３▼に示すようにトレッド下層63ａを乗り越え、適当なところで折り返してトレッドのコンターを形成する。
【００５７】
トレッド上層63ｂの形成時間でニ層構造のトレッド63が形成され、作業効率に優れ生産性を向上させることができる。
なおリボン状ゴム62の巻き付けの終了前の折り返しは、しなくともコンターを形成することは可能である。
【００５８】
次にリボン状ゴム71でニ層構造のトレッド72を形成する場合の別の例を図８(1)および図８(2)に示す。
図８(1)においては、リボン状ゴム71を小さい巻付けピッチで螺旋状に巻き付けることで、厚みのあるトレッド下層72ａを形成した後、折り返してトレッド下層72ａの上に今度は巻き付けピッチを大きくして螺旋状に巻き付け薄いトレッド上層72ｂを形成してトレッド72を形成する。
【００５９】
トレッド上層72ｂは大きな巻き付けピッチで螺旋巻きして形成されているので、リボン状ゴム71の互いの重なり量が小さく薄く形成され、図８(1)に示すように重なり部の数が少なく、重なり方向にリボン状ゴムが倒伏して互いの合わせ面が外表面に略平行になる。
したがってトレッド外表面の伸縮に対して重なり合ったリボン状ゴム71どうしが剥がれて割れる可能性が低い。
【００６０】
図８(2)は、リボン状ゴム75を小さい巻付けピッチで図８(2)において右方向へ螺旋状に巻き付けることで、厚みのあるトレッド下層77ａを形成した後、折り返すことなく、トレッド下層77ａの上に同じく右方向へ今度は巻き付けピッチを大きくしてリボン状ゴム76を螺旋状に巻き付け薄いトレッド上層77ｂを形成してトレッド77を形成する。
【００６１】
図８(1)の場合と同様に図８(2)に示すトレッド77もトレッド外表面の伸縮に対して重なり合ったリボン状ゴム75およびリボン状ゴム76どうしが剥がれて割れる可能性が低い。
【００６２】
以上の実施の形態のほかリボン状ゴムを３層以上に積層してトレッドを成形することも考えられる。
【００６３】
また本発明は、トロイダルコア13を支持体とする場合に限らず、成形ドラム上あるいは膨張させた成形ブラダー上にカーカス等のタイヤ構成部材を巻き付け、その上にトレッドを成形する場合や更生タイヤとして台タイヤの上にトレッドを成形する場合にも適用することができる。
【００６４】
さらに本発明は、トレッドのほかサイドウオール等のタイヤ構成部材の成形にも適用できるものである。
例えば図９に示すようにトレッドアンダークッション81の上にトレッドベース82とトレッドキャップ83が順次重ねられたトレッド80の左右側縁にミニサイドゴム84，85が、リボン状ゴムを螺旋状に２層に巻き付けて形成されている。
【００６５】
幅狭のリボン状ゴムを２層に巻き付けることによりミニサイドゴムのような特殊な形状も容易に形成することができる。
このミニサイドゴムは、上記のように単独で形成される場合のほか、サイドウオールの延長部として形成される場合がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るトレッド製造装置の概略斜視図である。
【図２】同装置によるトレッドが形成される過程を示す断面図である。
【図３】別の実施の形態に係るトレッド製造装置の概略斜視図である。
【図４】同装置によるトレッドが形成される過程を示す断面図である。
【図５】別のトレッドが形成される過程を示す断面図である。
【図６】また別のトレッドが形成される過程を示す断面図である。
【図７】さらに別のトレッドが形成される過程を示す断面図である。
【図８】またさらに別のトレッドの断面図である。
【図９】トレッド両側にミニサイドゴムを形成した例の断面図である。
【符号の説明】
１…リボン状ゴム、２…タイヤ構成部材、３…トレッド、
10…トレッド成形装置、11…基台、12…回転軸、13…トロイダルコア、15…押出機、16…コントローラ、17…コンピュータ、
21，22…押出機、25…コントローラ、26…コンピュータ、
31，32…リボン状ゴム、33…トレッド、
41，42…リボン状ゴム、43…トレッド、
51，52…リボン状ゴム、53…トレッド、
61，62…リボン状ゴム、63…トレッド、
71…リボン状ゴム、72…トレッド、75，76…リボン状ゴム、77…トレッド、
80…トレッド、81…トレッドアンダークッション、82…トレッドベース、83…トレッドキャップ、84，85…ミニサイドゴム。

Claims

リボン状ゴムを回転する支持体上に一部重ねながら螺旋巻きして下層部材を形成するとともに、リボン状ゴムを前記下層部材の上に一部重ねながら螺旋巻きして上層部材を形成してニ層構造を形成する成形方法であって、
前記下層部材の上にリボン状ゴムを重なり量を小さくして螺旋巻きして上層部材を形成することを特徴とするタイヤ構成部材の成形方法。