JP5116293B2 - タイヤの製造方法 - Google Patents

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この発明は、被巻回体にリボン状体を供給してその周囲に巻回することでグリーンタイヤを製造するようにしたタイヤの製造方法に関する。
従来のタイヤの製造方法としては、例えば以下の特許文献1に記載されているようなものが知られている。
特開2000−79642号公報
このものは、剛体コア単体または該剛体コアおよびその周囲に貼付けられたタイヤ構成部材の複合体からなり、水平な軸線回りに回転可能な1つの被巻回体と、該被巻回体の一側方に設置され、回転している被巻回体に対しゴムからなるリボン状体を供給して、被巻回体の周囲に螺旋状に多数回巻回する1つの供給手段とを備えたものである。
しかしながら、このような従来のタイヤの製造方法にあっては、被巻回体および供給手段が1対1の関係で配置されているため、複数種類のリボン状体を巻回する必要がある場合には、供給手段において種類の異なるリボン状体に次々に切換える作業が必要となるため、作業能率が低下するという課題があった。
この発明は、被巻回体の周囲に高能率でリボン状体を巻回することができるタイヤの製造方法を提供することを目的とする。
このような目的は、垂直軸回りに回転可能な回転台、および、該回転台に周方向に 180度だけ離れて支持され、水平な軸線回りに回転可能な2つの被巻回体を、回転手段によって前記垂直軸回りに間欠的に 180度だけ回転させ、該被巻回体を第1、第2巻回位置に位置させる工程と、回転台の回転が停止している時、第1、第2巻回位置の被巻回体に複数の供給手段からゴムのみからなるリボン状体を供給してその周囲に螺旋状に多数回巻回する工程とを備えたタイヤの製造方法において、第1巻回位置の被巻回体にリボン状体を螺旋状に多数回巻回した後、第1巻回位置から第2巻回位置まで移動してきた前記被巻回体に対し、前記第1巻回位置において巻回されたリボン状体と異なる種類のリボン状体を、該第1巻回位置において巻回されたリボン状体の両側において螺旋状に多数回巻回するようにしたタイヤの製造方法により、達成することができる。
この発明においては、回転台の回転停止時に複数の供給手段から各被巻回体にリボン状体を供給してその周囲に巻回するようにしたので、巻回するリボン状体の種類を被巻回体毎に容易に異ならせることができ、この結果、種類変更に伴う切換え作業を不要とすることができ、作業能率が向上する。
また、請求項に記載のように構成すれば、種類の異なるリボン状体を高能率で被巻回体に巻回することができる
以下、この発明の実施形態1を図面に基づいて説明する。
図1、2において、11は床面12上に固定された矩形板状のベースであり、このベース11の中央部には上下方向に延びる支持軸13の下端部が回転可能に支持されている。14は前記支持軸13の上端部に固定された回転台であり、この回転台14は前記支持軸13と共に垂直軸回りに回転することができる。
17は前記回転台14に周方向に一定角度、ここでは 180度だけ離れて支持された複数、ここでは2台の円筒状をした成形ドラムであり、これらの成形ドラム17は前記回転台14に内蔵された駆動モータから駆動力を受けて、水平で平行に延びる軸線回りに回転することができるとともに、拡縮することができる。そして、これら成形ドラム17の外側にタイヤ中間体18が供給されると、該タイヤ中間体18は成形ドラム17によりその軸方向両端部が内側から把持された後、これら軸方向両端部が互いに接近されながら前記成形ドラム17が拡径するため、略トロイダル状に膨出変形される。
そして、前述した成形ドラム17単体、または、成形ドラム17、タイヤ中間体18の複合体が、この実施形態においては、被巻回体に相当する。この結果、前記被巻回体は水平な軸線回りに回転可能で、前記回転台14に周方向に一定角度離れて支持されることになる。このように、この実施形態においては、前記被巻回体を周方向に 180度だけ離しながら2つだけ回転台14に支持させるようにしている。
21は前記ベース11に固定された駆動モータであり、この駆動モータ21の出力軸にはプーリ22が固定されている。23は前記支持軸13に固定されたプーリであり、このプーリ23と前記プーリ22との間にはタイミングベルト24が掛け渡されている。この結果、前記駆動モータ21が作動して回転駆動力が支持軸13に伝達されると、回転台14は垂直軸回りに間欠的に前記一定角度( 180度)だけ回転するが、この回転台14の回転が停止したとき、前記被巻回体は共に左右方向に延びるとともに、第1、第2巻回位置A、Bにそれぞれ位置する。前述した駆動モータ21、プーリ22、23、タイミングベルト24は全体として、回転台14を垂直軸回りに間欠的に前記一定角度だけ回転させる回転手段25を構成する。
前記第1巻回位置Aより前方の床面12上には左右方向に延びる支持プレート28が設置され、この支持プレート28の上面には左右方向に延びる一対のガイドレール29が敷設されている。30は前記ガイドレール29にガイドされながら該ガイドレール29に沿って移動可能な送出手段であり、この送出手段30は、例えば、互いに平行な少数本の補強コードをゴム被覆することで成形した帯状体を第1巻回位置Aに位置する被巻回体(タイヤ中間体18)に送出することができる。
また、前記送出手段30には図示していない駆動モータ、ねじ機構等からなる移動機構が連結されており、この結果、前記移動機構の作動により、該送出手段30はガイドレール29にガイドされながら左右方向に移動することができる。ここで、第1巻回位置Aに位置する成形ドラム17、タイヤ中間体18が自身の軸線回りに回転する一方、移動機構によって左右方向に移動している送出手段30から帯状体が第1巻回位置Aに位置するタイヤ中間体18に供給されると、該帯状体はタイヤ中間体18の外側に螺旋状に次々と巻回され、周方向に補強コードが延びる円筒状の周方向ベルトプライ31が成形される。
前記第1巻回位置Aより後方には前後方向に延びるコンベア33が設置され、このコンベア33は、長手方向に対して傾斜した多数本の補強コードをゴム被覆することで構成したシート体およびゴムのみからなるゴムシートを、第1巻回位置Aに位置するタイヤ中間体18に供給することができる。そして、前記第1巻回位置Aに位置するタイヤ中間体18が自身の軸線回りに回転しているとき、前記シート体がコンベア33により該タイヤ中間体18の外側に供給されて巻回されると、タイヤ中間体18の外側に周方向に対して補強コードが傾斜している円筒状の傾斜ベルトプライ34が複数枚成形され、一方、前記ゴムシートが該タイヤ中間体18の外側に供給されて巻回されると、タイヤ中間体18の外側に円筒状のトレッドアンダークッションゴム35が成形される。
図1、2、3において、前記第1巻回位置Aより後方の床面12上でコンベア33の直下には、前後方向に延びる支持プレート36が設置され、この支持プレート36上には前後方向に延びる一対のガイドレール37が敷設されている。38は図示していない移動機構から駆動力を受けて前記ガイドレール37にガイドされながら前後方向に移動することができる移動プレートであり、この移動プレート38には前方に向かって延びる揺動プレート39の基端部が連結され、この揺動プレート39は駆動モータ40から駆動力を受けて基端部を中心に水平面内で揺動することができる。
前記揺動プレート39の前端部(先端部)には上下方向に延びる押出し機43が設置され、この押出し機43の上端部には図示していない駆動モータにより水平軸回りに回転する押出し部44が設けられている。前記押出し部44は、ゴムのみからなる連続したリボン状体45を押出す押出し口金46と、押出されたリボン状体45をガイドしながら第1巻回位置Aに位置するタイヤ中間体18の周囲に押し付けて貼付ける一対のガイドローラ47とを有する。
そして、前記第1巻回位置Aに位置するタイヤ中間体18が回転しているとき、移動プレート38を前後方向に移動させるとともに揺動プレート39を揺動させながら、押出し機43の押出し口金46から押出されたリボン状体45をタイヤ中間体18に供給すると、該リボン状体45はタイヤ中間体18の周囲に螺旋状に次々と巻回され、トレッド48の一部、ここでは幅方向中央部に位置する断面台形状の中央ゴム49を成形する。前述した支持プレート36、移動プレート38、揺動プレート39、駆動モータ40、押出し機43は全体として、回転台14の回転停止時に第1巻回位置Aに位置する被巻回体(タイヤ中間体18)にリボン状体45を供給してその周囲に螺旋状に多数回巻回する第1供給手段51を構成する。
54は第2巻回位置Bより後方の床面12上に設置された左右方向に延びる支持プレートであり、この支持プレート54の上面には左右方向に延びる一対のガイドレール55が敷設されている。56は図示していない移動機構から駆動力を受けてガイドレール55にガイドされながら個別に左右方向に移動することができる一対の下移動プレートであり、これら下移動プレート56の上面には前後方向に延びる一対のガイドレール57が敷設されている。
図1、2、4において、60は図示していない移動機構から駆動力を受けてガイドレール57にガイドされながら個別に前後方向に移動することができる一対の上移動プレートであり、これら上移動プレート60には前方に向かって延びる揺動プレート61の基端部が連結され、これら揺動プレート61は駆動モータ62から駆動力を受けて基端部を中心に水平面内で個別に揺動することができる。各揺動プレート61の前端部(先端部)には上下方向に延びる押出し機63が設置され、これらの押出し機63の上端部には前記押出し部44と同様の押出し口金64、ガイドローラ65を有する押出し部66がそれぞれ設けられている。
そして、前記第2巻回位置Bに位置するタイヤ中間体18が回転しているとき、下移動プレート56を左右方向に、上移動プレート60を前後方向にそれぞれ移動させるとともに揺動プレート61を揺動させながら、一対の押出し機63の押出し口金64から押出されたゴムのみからなるリボン状体67をタイヤ中間体18に同時に供給すると、該リボン状体67はタイヤ中間体18の周囲に螺旋状に次々と巻回され、トレッド48の一部、ここでは中央ゴム49の両側に位置する断面略平行四辺形の中間ゴム68を同時に成形する。前述した下移動プレート56、上移動プレート60、揺動プレート61、駆動モータ62、押出し機63は全体として、回転台14の回転停止時に第2巻回位置Bに位置する被巻回体(タイヤ中間体18)にリボン状体67を供給してその周囲に螺旋状に多数回巻回する一対の第2供給手段69を構成する。
なお、前述の実施形態においては、押出し機63から一対のリボン状体67をタイヤ中間体18に同時に供給して一対の中間ゴム68を同時に成形するようにしたが、リボン状体67をタイヤ中間体18に順次供給、例えば、一方の押出し機63からリボン状体67をタイヤ中間体18に供給して一方の中間ゴム68を成形した後、他方の押出し機63からリボン状体67をタイヤ中間体18に供給して他方の中間ゴム68を成形するようにしてもよい。
71は第2巻回位置Bより前方の床面12上に設置された左右方向に延びる支持プレートであり、この支持プレート71の上面には左右方向に延びる一対のガイドレール72が敷設されている。73、74は図示していない移動機構から駆動力を受けてガイドレール72にガイドされながら個別に左右方向に移動することができる下移動プレートであり、これら下移動プレート73、74の上面には前後方向に延びる一対のガイドレール75、76がそれぞれ敷設されている。
78、79は図示していない移動機構から駆動力を受けてガイドレール75、76にガイドされながら前後方向に個別に移動することができる上移動プレートであり、これら上移動プレート78、79には後方に向かって延びる揺動プレート80、81の基端部が連結され、これら揺動プレート80、81はそれぞれ駆動モータ82、83から駆動力を受けて基端部を中心に水平面内で個別に揺動することができる。前記揺動プレート80、81の後端部(先端部)には上下方向に延びる押出し機84、85が設置され、前記押出し機84は上端部に前記押出し部44と同様の押出し口金86、ガイドローラ87からなる押出し部88を、一方、押出し機85は上端部に前記押出し部44と同様の押出し口金89、ガイドローラ90からなる押出し部91をそれぞれ有する(図4、5参照)。
そして、前記第2巻回位置Bに位置するタイヤ中間体18が回転しているとき、下移動プレート73を左右方向に、上移動プレート78を前後方向にそれぞれ移動させるとともに揺動プレート80を揺動させながら、押出し機84の押出し口金86から押出されたゴムのみからなるリボン状体93をタイヤ中間体18に供給すると、該リボン状体93はタイヤ中間体18の周囲に螺旋状に次々と巻回され、トレッド48の一部、ここでは中間ゴム68の片側に位置する断面略平行四辺形のエッジゴム94を成形する。
その後、前述と同様にリボン状体93を残り片側に供給して巻回し、中間ゴム68の両側にエッジゴム94を次々に成形する。前述した下移動プレート73、上移動プレート78、揺動プレート80、押出し機84は全体として、回転台14の回転停止時に第2巻回位置Bに位置する被巻回体(タイヤ中間体18)にリボン状体93を供給してその周囲に螺旋状に多数回巻回する第3供給手段96を構成する。
また、前記第2巻回位置Bに位置するタイヤ中間体18が回転しているとき、下移動プレート74を左右方向に、上移動プレート79を前後方向にそれぞれ移動させるとともに揺動プレート81を揺動させながら、押出し機85の押出し口金89から押出されたゴムのみからなるリボン状体97をタイヤ中間体18に供給すると、該リボン状体97はタイヤ中間体18の周囲に螺旋状に次々と巻回され、トレッド48の一部、ここではエッジゴム94の片側に位置する断面三角形の側部ゴム98を成形する。
その後、前述と同様にリボン状体97を残り片側に供給して巻回し、エッジゴム94の両側に側部ゴム98を次々に成形する。前述した下移動プレート74、上移動プレート79、揺動プレート81、押出し機85は全体として、回転台14の回転停止時に第2巻回位置Bに位置する被巻回体(タイヤ中間体18)にリボン状体97を供給してその周囲に螺旋状に多数回巻回する第4供給手段99を構成する。
そして、前述のように回転台14の回転が停止して複数(2個)の被巻回体(成形ドラム17、タイヤ中間体18)が第1、第2巻回位置A、Bにそれぞれ位置しているとき、各被巻回体にリボン状体45、67、93、97のうちのいずれかを供給してその周囲に巻回することができる複数、ここでは5台の第1、第2、第3、第4供給手段51、69、96、99を設け、巻回するリボン状体の種類を被巻回体毎に異ならせたので、種類変更に伴う切換え作業が不要となって作業能率が向上する。
また、この実施形態においては、複数(2個)のタイヤ中間体(被巻回体)18のうち、少なくとも1つのタイヤ中間体18、ここでは第2巻回位置Bに位置する1つのタイヤ中間体18に対し複数(4台)の第2、第3、第4供給手段69、96、99を設けたので、これら複数の第2、第3、第4供給手段69、96、99から対応するタイヤ中間体18に対し順次または同時にリボン状体67、93、97を供給することができ、この結果、種類の異なるリボン状体を高能率でタイヤ中間体18に巻回することができる。
ここで、1つのタイヤ中間体(被巻回体)18、ここでは第2巻回位置Bに位置するタイヤ中間体18に対して複数設けられた第2、第3、第4供給手段69、96、99を、該タイヤ中間体18の一側方と他側方とに、ここでは第2供給手段69をタイヤ中間体18の後方に、第3、第4供給手段96、99をタイヤ中間体18の前方にそれぞれ分散して配置したので、リボン状体67、93、97の巻回時における第2、第3、第4供給手段69、96、99同士の干渉を防止することができ、これにより、同時巻回を容易に行うことができて作業能率がさらに向上する。なお、この発明においては、複数の供給手段を被巻回体の同一側にまとめて配置してもよい。
また、前述のようにリボン状体45、67、93、97をタイヤ中間体18に巻回してトレッド48の中央ゴム49、中間ゴム68、エッジゴム94、側部ゴム98を成形する際、これらリボン状体45、67、93、97を押出す押出し口金46、64、86、89をタイヤ中間体(被巻回体)18の近傍に常に位置させるようにしている。この結果、リボン状体45、67、93、97が供給途中で変位するようなことはなく、これらを高精度でタイヤ中間体18に巻回することができる。
次に、前記実施形態1の作用について説明する。
今、回転台14の回転が停止し、一方の成形ドラム17が第1巻回位置Aに位置し、他方の成形ドラム17が第2巻回位置Bに位置しているとする。このとき、第1巻回位置Aに位置している成形ドラム17は空の状態で縮径しており、一方、第2巻回位置Bに位置している成形ドラム17には中央ゴム49が巻回されたタイヤ中間体18が装着されている。次に、グリーンタイヤの製造工程について説明するが、とりあえず、第1巻回位置Aの成形ドラム17における作動を説明する。
まず、図示していない搬入手段によりカーカス層等からなる円筒状をしたタイヤ中間体18が搬入され、第1巻回位置Aに位置する成形ドラム17の外側に嵌合される。次に、成形ドラム17によりタイヤ中間体18の軸方向両端部を内側から把持した後、これら軸方向両端部を互いに接近させながら前記成形ドラム17を拡径することで、タイヤ中間体18を略トロイダル状に膨出変形させる。次に、成形ドラム17を自身の軸線回りに回転させる一方、コンベア33からシート体を前記タイヤ中間体18の外側に供給してタイヤ中間体18の周囲に巻回し、タイヤ中間体18の外側に傾斜ベルトプライ34を複数枚積層する。
次に、成形ドラム17を回転させる一方、送出手段30から送出された帯状体をタイヤ中間体18の外側に供給するとともに、該送出手段30をガイドレール29に沿って左右方向に移動させることにより、帯状体をタイヤ中間体18の周囲に螺旋状に多数回巻回して周方向ベルトプライ31を成形する。これにより、タイヤ中間体18の外側にベルト層が成形される。次に、成形ドラム17を回転させる一方、移動プレート38を前後方向に移動させるとともに揺動プレート39を揺動させながら、押出し機43からリボン状体45をタイヤ中間体18に供給すると、該リボン状体45はタイヤ中間体18の周囲に螺旋状に次々と巻回され、トレッド48の一部である中央ゴム49を成形する。
以上が第1巻回位置Aにおける作動であるが、前述の作動の間、即ち、タイヤ中間体18の搬入開始から中央ゴム49の成形終了までの間に、第2巻回位置Bにおいて以下のような作動が行われる。即ち、第2巻回位置Bに位置する成形ドラム17を回転させる一方、下移動プレート56を左右方向に、上移動プレート60を前後方向にそれぞれ移動させるとともに揺動プレート61を揺動させながら、一対の押出し機63からリボン状体67をタイヤ中間体18に同時に供給し、該リボン状体67をタイヤ中間体18の周囲に螺旋状に多数回巻回して、中央ゴム49の幅方向両側に中間ゴム68を同時に成形する。
ここで、前述した中間ゴム68の成形のためにはリボン状体67を中央ゴム49に接する位置から幅方向外側に所定回数巻回して1層目を成形した後、中央ゴム49に向かって所定回数巻回して2層目を成形し、その後、同様な巻回作業を複数回繰り返して所定層数とするが、1層目が成形されると、中間ゴム68の幅方向外側端の位置が決定されるため、エッジゴム94の成形作業を中間ゴム68の成形作業と同時に行うことができる。
この実施形態では、前述のように中間ゴム68の1層目が成形されると、下移動プレート73を左右方向に、上移動プレート78を前後方向にそれぞれ移動させるとともに揺動プレート80を揺動させながら、押出し機84からリボン状体93をタイヤ中間体18に供給してタイヤ中間体18の周囲に螺旋状に巻回する。このようにして中間ゴム68と片側のエッジゴム94とが同時に成形される。
その後、押出し機84を残り片側まで移動させてエッジゴム94の残り片側を前述と同様に成形する。なお、この残り片側におけるリボン状体93の巻回はリボン状体67の巻回と同時であってもよい。そして、このとき、タイヤ中間体18は一定方向に回転しているが、リボン状体67はタイヤ中間体18に後方側から供給され、リボン状体93はタイヤ中間体18に前方側から供給されるため、例えば、図4に示すように、貼付け後のリボン状体67は上方に、一方、貼付け後のリボン状体93は下方に移動し、その移動方向が逆方向となる。
そして、前述のように第2巻回位置Bに位置するタイヤ中間体18の一側方と他側方とに供給手段を分散配置、ここでは第2供給手段69をタイヤ中間体18の後方に、第3供給手段96をタイヤ中間体18の前方に分散配置したので、第2、第3供給手段69、96同士の干渉を防止しながら、タイヤ中間体18に対しリボン状体67、93の同時巻回を容易に行うことができ、作業能率が効果的に向上する。なお、前述したリボン状体67、93の巻回は同時ではなく、順次、即ち、リボン状体67を巻回して中間ゴム68を成形した後、リボン状体93を巻回してエッジゴム94を成形するようにしてもよい。
次に、成形ドラム17を回転させる一方、下移動プレート74を左右方向に、上移動プレート79を前後方向にそれぞれ移動させるとともに揺動プレート81を揺動させながら、押出し機85からリボン状体97をタイヤ中間体18に供給してその周囲に螺旋状に巻回し、片側の側部ゴム98を成形する。その後、押出し機85を残り片側に移動させ、残り片側の側部ゴム98を前述と同様に成形する。このようにして第2巻回位置Bに位置するタイヤ中間体18の周囲にトレッド48が貼付けられ、グリーンタイヤGが成形される。
次に、第2巻回位置Bに位置する成形ドラム17を縮径するとともに、図示していない搬出手段により前記グリーンタイヤGを成形ドラム17から加硫工程に搬出した後、該グリーンタイヤGを加硫モールドによって加硫し加硫済みの空気入りタイヤとする。次に、押出し機43、63、84、85を支持軸13から離隔させて退避させた後、回転手段25を作動して回転台14、成形ドラム17を垂直軸回りに一体的に一定角度( 180度)だけ回転させ、中央ゴム49が成形されたタイヤ中間体18を支持している成形ドラム17を第1巻回位置Aから第2巻回位置Bに、空となった成形ドラム17を第2巻回位置Bから第1巻回位置Aに移動させる。
その後、第1、第2巻回位置A、Bにおいて前述と同様の作業を行うが、このとき、各被巻回体(各タイヤ中間体18)に複数の供給手段から、ここでは第1巻回位置Aのタイヤ中間体18に対して第1供給手段51から、第2巻回位置Bのタイヤ中間体18に対して第2供給手段69および第3供給手段96(第4供給手段99)からリボン状体45およびリボン状体67、リボン状体93(リボン状体97)を同時に供給して巻回するようにしたので、複数の場所(第1、第2巻回位置A、B)においてリボン状体45およびリボン状体67、93(リボン状体97)を同時に巻回することができ、この結果、作業能率が向上する。なお、この発明においては、第1、第2巻回位置A、Bにおける巻回作業を順次、例えば、第1巻回位置Aにおける被巻回体に対し巻回を行った後、第2巻回位置Bにおける被巻回体に対し巻回を行うようにしてもよい。
なお、この発明においては、第1巻回位置Aに位置する被巻回体にリボン状体を供給巻回して該被巻回体の周囲にトップトレッドを成形する一方、第2巻回位置Bに位置する被巻回体にリボン状体を供給巻回して該被巻回体の周囲にサイドトレッドを成形するようにしてもよい
この発明は、被巻回体にリボン状体を供給巻回してグリーンタイヤを製造する産業分野に適用できる。
この発明の実施形態1を示す概略全体斜視図である。 トレッド近傍の子午線断面図である。 第1供給手段によるリボン状体の巻回状態を説明する一部破断右側面図である。 第2、第3供給手段によるリボン状体の巻回状態を説明する一部破断右側面図である。 第4供給手段によるリボン状体の巻回状態を説明する一部破断右側面図である。
14…回転台 17、18…被巻回体
25…回転手段 45、67、93、97…リボン状体
46、64、86、89…押出し口金 51、69、96、99…供給手段

Claims (2)

  1. 垂直軸回りに回転可能な回転台、および、該回転台に周方向に 180度だけ離れて支持され、水平な軸線回りに回転可能な2つの被巻回体を、回転手段によって前記垂直軸回りに間欠的に 180度だけ回転させ、該被巻回体を第1、第2巻回位置に位置させる工程と、回転台の回転が停止している時、第1、第2巻回位置の被巻回体に複数の供給手段からゴムのみからなるリボン状体を供給してその周囲に螺旋状に多数回巻回する工程とを備えたタイヤの製造方法において、第1巻回位置の被巻回体にリボン状体を螺旋状に多数回巻回した後、第1巻回位置から第2巻回位置まで移動してきた前記被巻回体に対し、前記第1巻回位置において巻回されたリボン状体と異なる種類のリボン状体を、該第1巻回位置において巻回されたリボン状体の両側において螺旋状に多数回巻回するようにしたことを特徴とするタイヤの製造方法。
  2. 前記第2巻回位置の被巻回体にリボン状体を供給する複数の供給手段を設け、これら複数の供給手段から第2巻回位置の被巻回体に対し順次または同時にリボン状体を供給するようにした請求項記載のタイヤの製造方法
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