JP5089532B2 - 空気入りタイヤの製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数のタイヤ構成部材を組み立てて空気入りタイヤを製造する装置及び方法に関し、特に、タイヤ構成部材の表面に複数の溝を形成する空気入りタイヤの製造装置及び製造方法に関する。

一般に、グリーンタイヤを成形するには、複数種類の帯状のタイヤを構成するゴム部材（以下、タイヤ構成部材という）、例えばインナーライナー、カーカスプライ、サイドゴム等を、例えば押出機から押し出して成型し、タイヤ成形ドラムに順次重ねて貼り合わせて、筒状に成形する。続いて、筒状に成形した各タイヤ構成部材をトロイダル状にシェーピングして円環状（タイヤ状）に形成し、その外周面にトレッドゴム等を貼り合わせて、グリーンタイヤを成形する。

このグリーンタイヤをタイヤ加硫機で加硫する際、加硫金型（モールド）とグリーンタイヤとの間に入り込んだエアが残留することがあり、モールドとグリーンタイヤとの間に残留したエアによる空洞は加硫後にベアを発生させ、タイヤの品質を低下させる。

そこで、モールドとグリーンタイヤの間にエアが残留することを防止するために、帯状のタイヤ構成部材（サイド部材）の表面に複数の溝を形成することが行われている。
即ち、サイド部材の表面に複数の溝を形成することで、グリーンタイヤをモールドにセットしたときにモールドとグリーンタイヤ（サイド部材）との間に入り込んだエアは、グリーンタイヤを加硫する際に、上記表面に形成された複数の溝（エア流路）を通じて、モールドに設けられたベントピース（モールドに設ける金型とグリーンタイヤ間のエア抜き用部品）からモールド外部に排出され、エアの残留を防止することができる。

図５は、上記溝をサイド部材の表面に形成する従来の方法を説明する図であり、図５Ａは、押出機の口金を用いて溝を形成する方法を、図５Ｂはリッヂロールを用いて溝を形成する方法を説明する図である。
即ち、図５Ａに示す方法では、タイヤ構成部材であるサイド部材１００を押し出す押出機に、上記サイド部材１００の表面に溝が形成されるように断面形状が形成された口金を用いて、サイド部材１００を押出機で押出成型する。これにより、サイド部材１００の表面上に、押出方向（図中矢印方向）に沿って直線状の複数の突条１０１を形成することで、突条１０１間に溝が形成される。

また、図５Ｂに示す方法では、押出直後のサイド部材１０２を図中矢印方向に搬送し、外周面に複数の突条が形成されたリッヂロール１０３を回転させつつ、サイド部材１０２の表面に押し当て、サイド部材１０２の表面上に等間隔に直線状の溝１０４を複数形成する。

溝が形成されたこのサイド部材は一旦リールに巻き取られ、その後、成形工程にてリールから巻き戻されて、他の部材と組み合わせてタイヤ成形ドラムに貼り付けられ、グリーンタイヤを成形する。この際、巻取後のライナーの押し付け力で溝が潰れることがあり、また、上記溝が形成されたタイヤ構成部材は、成形工程で使用されるまでにリールに巻き取られた状態で通常半日ないし１日保管されるため、タイヤ構成部材に形成された溝の形状がその間に減少または消滅し、タイヤ構成部材間に入り込んだ空気を排出する効果が減少するという問題がある。

この問題を解決するために、本出願人は先に、押出機から押し出された生ゴム部材（タイヤ構成部材）を上記リールから巻き出すときに、例えば表面に多数の突条が形成されたローラ等で、生ゴム部材の表面に多数の溝を形成し、溝を形成した生ゴム部材をそのままタイヤ成形ドラムに巻き付けて、即ち、タイヤ構成部材に形成された溝の形状がその間に減少または消滅する前に、グリーンタイヤを成形するタイヤの製造方法を提案した（特許文献１参照）。

しかしながら、タイヤ成形ドラムに巻き付けた生ゴム部材をグリーンタイヤの形状に成形する際、特に生ゴム部材の両端部をステッチングローラで折り返すとき、形成した溝の形状が崩れる、若しくは溝の深さが一定でなくなる虞があることが分かった。特に、シェーピング成形時のサイド部材径成長（バンド成形からセカンド成形）により、径方向で溝深さが一定でなくなる虞がある。つまり、成長量が大きい部分は溝が浅くなることが分かった。

また、サイド部を構成するゴムは、タイヤ幅方向にコンターが付されており、タイヤ幅方向のゲージが一定でないため、突条が一定の高さのリッジロールで溝を形成すると、結果としてゲージが薄い部分に比して、ゲージが厚い部分では突条が深くまで食い込むためゲージが厚い部分の溝が深くなり、ゲージの違いによって、溝の深さを一定に形成することができないという別の問題もあり、その結果、目的とする加硫時のエア流路が確保できないという問題が生じる虞がある。
特開２００６−１４２５５７号公報

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、タイヤ構成部材の表面に一定の深さの溝を形成し、且つその溝の形状が崩れないようにすることである。

本発明は、カーカスプライを巻きつけるタイヤ成形ドラムと、前記タイヤ成形ドラムに巻きつけたカーカスプライの中央部を拡張させる拡張手段と、中央部が拡張した前記カーカスプライの両端部を、ビード部に沿ってタイヤ半径方向内側から外側に折り返すと共に、折り返したカーカスプライにサイドゴムを押圧してその外側面に圧着するフィンガーの先端に配されたローラと、を備え、前記ローラは、その外周に周方向に連続した突条を有し、かつ、前記サイドゴムをカーカスプライに押圧するとき、サイドゴムの表面に前記突条に対応した加硫時におけるエア抜き用溝を形成することを特徴とする。
また、本発明は、タイヤ成形ドラムにカーカスプライを巻きつける工程と、前記タイヤ成形ドラムに巻きつけたカーカスプライの中央部を拡張させる工程と、中央部が拡張した前記カーカスプライの両端部を、ビード部に沿ってタイヤ半径方向内側から外側に折り返す工程と、前記折り返したカーカスプライにサイドゴムを押圧してその外側面に圧着する工程と、前記カーカスプライにサイドゴムを押圧してその外側面に圧着する時に、圧着用ローラの外周に形成された周方向に連続した突条によりサイドゴム表面に加硫時におけるエア抜き用溝を形成する工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、タイヤサイズ、タイヤを構成する部材に関わらず、タイヤ構成部材の表面に一定の深さの溝を形成し、且つその溝の形状が崩れないようにすることができ、加硫時のエア流路を確保してタイヤ構成部材間にエアが残留することを防止し、製品タイヤの品質の低下を防止することができる。

以下、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法及び製造装置について、添付した図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤの製造装置が有するタイヤ成形ドラムの概略断面図であり、図１Ａはタイヤ成形ドラムの図示しない拡張前のタイヤ構成部材を備えた状態を、図１Ｂはタイヤ構成部材拡張時の状態を示している。

タイヤ成形ドラム１は、図１Ａに示すように、中心軸２、相互に離隔及び接近変位される多数の対を成すスライダ５を備えている。このスライダ５の外周上には、それぞれビードコアを固定支持する多数の対を成すビードロック装置１０及び折り返しフィンガー機構６が固定されている。

スライダ５は、中心軸２内の中空部に設けたネジ軸３にネジ係合し、ネジ軸３の回転により左右対称に離隔接近変位し、スライダ５に搭載された一対のビードロック装置１０を離隔接近変位させる。

図２は、図１に示した折り返しフィンガー機構６の要部拡大上面図である。
この折り返しフィンガー機構６は、図１に示したタイヤ成形ドラム１の外周に巻き付けたカーカスプライの両端部を、ビードロック装置１０にセットされたビードコアの回りに巻き付けるように折り返し、また、カーカスプライのタイヤ幅方向両端部に予め貼り付けられたサイドゴムを押圧するための所定幅を有するローラ６３と、このローラ６３の回転軸６２と、一端が回転軸６２の端部と回動可能に軸支され、他端が例えばシリンダ機構に回動可能に軸支された（図示せず）フィンガー６１とから構成されている。

ローラ６３は、その外周に周方向に沿ってジグザグ状（折れ線状）の突条６４が形成されており、この突条６４の高さは１ｍｍ〜３ｍｍであることが望ましい。
また、このローラ６３には、図示しないヒータ等の加熱手段が内蔵されており、折り返しフィンガー機構６でサイドゴムを押圧するときに、この加熱手段でローラ６３を加熱しておく。加熱されたローラ６３は、接触するサイドゴムに熱を伝達し、ゴムを加熱軟化するため、突条６４がゴムに食い込みやすくなり、溝加工を容易に行うことができる。

グリーンタイヤを成形する際、後述するように、このローラ６３を用いた折り返しフィンガー機構６でカーカスプライを折り返して、ローラ６３の外周面でサイドゴムをカーカスプライに押圧すると、軟化したサイドゴムの表面に突条６４が食い込み、突条６４の形状に対応したジグザグ状の加硫時におけるエア抜き用溝が形成される。

次に、このタイヤ成形ドラム１を用いて、グリーンタイヤを成形する方法について、再び図１を用いて説明する。
まず、図１Ａに示した状態、即ちタイヤ成形ドラム１上で成形したカーカスプライ等のタイヤ構成部材の両端部にチェーファーゴム、サイドゴムの端部が重なるように巻き付けて１つの円筒体を成形する。
なお、このカーカスプライ等から成る円筒体の内部側には、円筒体の中央部を膨出させる拡張手段である図示しない給気手段が設けられている。
次に、カーカスプライ上のビードロック装置１０に対応する位置に、ビードコア及びビードフィラー等からなるビード部材を配置して、カーカスプライ等を固定（ビードロック）する。

続いて、図１Ｂに示すように、ネジ軸３を回転させて、スライダ５を互いに接近させることで、スライダ５に固定されたビードロック装置１０と折り返しフィンガー機構６を互いに接近させるとともに、円筒体のカーカスプライ等の内側から図示しない給気手段でエアを供給して、カーカスプライ等をトロイダル状に膨出させる。この後、折り返しフィンガー機構６のフィンガー６１（図２参照）を軸方向内側に、例えばシリンダ機構により駆動させ、ローラ６３を、トロイダル状に膨出したカーカスプライ等の外面に沿ってタイヤ半径方向外側に向かって移動させる、即ち、カーカスプライの両端部を、タイヤ半径方向内側から外側に向けて、ビード部材に巻き付けるように多数のローラ６３で折り返し、サイドゴムを押圧してカーカスプライの外側面に圧着し、グリーンケースを成形する。

図３は、カーカスプライの両端部に貼り付けられたサイドゴムを、折り返しフィンガー機構６で押圧している状態を示す斜視図である。
グリーンケースに、図示のように、複数の折り返しフィンガー機構６でサイドゴム１１のタイヤ幅方向外側面を押圧する。

これにより、ローラ６３の図２に示した突条６４は、図３に示すように、加熱と押圧力によりグリーンケースの外側面、即ちサイドゴム１１を構成するゴムの表面に食い込み、サイドゴム１１の表面に突条６４の形状に対応する１ｍｍ〜３ｍｍ程度の深さのジグザグ状の溝１２を形成する。
この複数の溝１２を、ベントピース（モールドに設ける金型とグリーンタイヤ間のエア抜き用部品）の位置に合わせて、即ち、溝１２の終端をベントピースの近傍位置に合わせて形成することで、グリーンタイヤを加硫する際に、モールドとグリーンタイヤ間のエアが、この溝１２を通じてベントピースから排出される。

最後に、ジグザグ状の溝１２を形成したグリーンケースの外周面に、トレッドゴム等の他のタイヤ構成部材を貼り付けてグリーンタイヤを成形する。

以上で説明したように、サイドゴム１１（図３参照）に形成するエア抜き流路となる溝１２を、カーカスプライの折り返し時、即ち、タイヤ成形工程の終盤に溝を形成するため、上記溝の形状が崩れる或いは消滅する前にグリーンタイヤを加硫することができ、サイドゴム１１とモールド間に入り込むエアを排出して、ベアの発生を防止し、製品タイヤの品質の低下を防止することができる。

また、上記溝を、折り返しフィンガー機構６のローラ６３の外周に形成した突条６４を押圧することによって形成するから、タイヤサイズ、タイヤを構成する部材の種類に関わらず、常に突条６４の形状に応じた溝、即ち一定の深さを有する溝を形成することができ、加硫時のエア流路を確保することができる。
更に、カーカスプライの折り返しと同時に溝を形成することができるため、工程の増加を招くことがなく、作業効率を低下させることがない。

なお、図２に示した折り返しフィンガー機構６のローラ６３の外周に形成された突条６４の形状は、本実施形態のようにジグザグ状だけでなく、例えば図４Ａに示すように波線状や、図４Ｂに示すように直線状等、突条６４が連続的に形成されていれば、どのような形状であってもよい。

本実施形態に係る空気入りタイヤの製造装置が有するタイヤ成形ドラムの概略断面図である。 折り返しフィンガー機構の要部拡大上面図である。 カーカスプライの両端部に貼り付けられたサイドゴムを、折り返しフィンガー機構で押圧している状態を示す斜視図である。 折り返しフィンガー機構のローラに形成される突条の形状の例を示す図である。 溝をタイヤ構成部材の表面に形成する方法の例を説明する図である。

符号の説明

１・・・タイヤ成形ドラム、２・・・中心軸、３・・・ネジ軸、５・・・スライダ、６・・・折り返しフィンガー機構、１０・・・ビードロック装置、１１・・・サイドゴム、１２・・・溝、６１・・・フィンガー、６２・・・回転軸、６３・・・ローラ、６４，１０１・・・突条、１００・・・サイド部材、１０２・・・タイヤ構成部材、１０３・・・リッヂロール。

Claims (6)

1. カーカスプライを巻きつけるタイヤ成形ドラムと、
   前記タイヤ成形ドラムに巻きつけたカーカスプライの中央部を拡張させる拡張手段と、
   中央部が拡張した前記カーカスプライの両端部を、ビード部に沿ってタイヤ半径方向内側から外側に折り返すと共に、折り返したカーカスプライにサイドゴムを押圧してその外側面に圧着するフィンガーの先端に配されたローラと、を備え、
   前記ローラは、その外周に周方向に連続した突条を有し、かつ、前記サイドゴムをカーカスプライに押圧するとき、サイドゴムの表面に前記突条に対応した加硫時におけるエア抜き用溝を形成することを特徴とする空気入りタイヤの製造装置。
2. 請求項１に記載された空気入りタイヤの製造装置において、
   前記ローラは、加熱手段を備えていることを特徴とする空気入りタイヤの製造装置。
3. 請求項１又は２に記載された空気入りタイヤの製造装置において、
   前記ローラの外周に形成された突条は複数条からなり、その高さは１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤの製造装置。
4. タイヤ成形ドラムにカーカスプライを巻きつける工程と、
   前記タイヤ成形ドラムに巻きつけたカーカスプライの中央部を拡張させる工程と、
   中央部が拡張した前記カーカスプライの両端部を、ビード部に沿ってタイヤ半径方向内側から外側に折り返す工程と、
   前記折り返したカーカスプライにサイドゴムを押圧してその外側面に圧着する工程と、
   前記カーカスプライにサイドゴムを押圧してその外側面に圧着する時に、圧着用ローラの外周に形成された周方向に連続した突条によりサイドゴム表面に加硫時におけるエア抜き用溝を形成する工程と、を有することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
5. 請求項４に記載された空気入りタイヤの製造方法において、
   前記サイドゴムの表面を加熱する工程を有することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
6. 請求項４又は５に記載された空気入りタイヤの製造方法において、
   前記圧着用ローラの外周に形成された突条は複数条からなり、その高さは１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

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