JP5302821B2 - 押圧装置、及びそれを用いた空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ゴム部材を円筒状に巻き付けた際の周方向両端のジョイント部を密着させて、該ジョイント部内のエアーを排出させる押圧装置、及びそれを用いた空気入りタイヤの製造方法に関する。
生タイヤを製造するに際しては、サービサーから供給されるシート状のゴム部材、例えばインナーライナゴムなどを、成形ドラム上で円筒状に巻き付けることが行われる。このとき、図６に略示するように、ゴム部材ａの周方向両端ａ１、ａ２は、半径方向内外に重ね合わせてジョイントされるが、この重ね合わせたジョイント部ｂ内には、前記ゴム部材ａのゴム厚さに起因してエアー溜まりｃが発生する。

そこで従来、芯材ｄ１の周囲にゴム層ｄ２を形成した押圧ローラーｄを用い、ジョイント部ｂを押圧しながら該ジョイント部ｂに沿って転動させることにより、ジョイント部ｂの一端側から、内部のエアーを排気することが行われている。
なお、タイヤ用のゴム部材を成形ドラムに密着させる押圧ローラーとしては下記の特許文献１のものが知られている。
特開２００３−１４５６４２号公報
しかしながら、従来構造の押圧ローラーｄの場合、ジョイント部ｂの凹凸に合わせてしっかりと押し圧することが難しく、内部のエアーを充分に排出することができないという問題があった。
そこで本発明は、押圧ローラーとして、弾性変形自在な中間ロール部の外側に、軸心方向に分割された複数個の硬質のリング片からなる外周ロール部を外挿し、前記中間ロール部の弾性変形によって、各リング片を個々に半径方向に移動可能に構成することを基本として、ジョイント部の凹凸に合わせてしっかりと押し圧することが可能となり、ジョイント部内部のエアーを排出しうる押圧装置、及びそれを用いた空気入りタイヤの製造方法を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、成形ドラム上で円筒状に巻き付けられるゴム部材の周方向両端部が重ね合わされたジョイント部を、押圧しながら該ジョイント部に沿って転動する押圧ローラーを有する押圧装置であって、
前記押圧ローラーは、支持軸に装着される軸受け部材と、この軸受け部材に装着される弾性変形自在な中間ロール部と、この中間ロール部に外挿されかつ外周に押圧面を有する外周ロール部とを具えるとともに、
前記外周ロール部は、軸心方向に分割されかつ前記中間ロール部の弾性変形によって個々に半径方向に移動可能な複数個の硬質のリング片からなり、
前記リング片は、軸心方向の巾Ｗ１が１〜５mm範囲であり、かつ前記外周ロール部の軸心方向の総巾Ｗ０が１５〜１００mmであり、
前記リング片は、前記外側ロール部の軸心方向の中央側に配置された少なくとも１個の幅広のリング片と、
前記幅広のリング片の少なくとも一方側に配された複数個の幅狭のリング片とを含み、
前記ゴム部材は、前記ジョイント部の周方向の両側に連なる非ジョイント部を含み、
前記非ジョイント部は、前記ジョイント部で半径方向外側に配されるゴム部材からなる一方の非ジョイント部を含み、
前記ジョイント部と、前記一方の非ジョイント部とが跨る領域に、前記複数の幅狭のリング片が配置されることを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記中間ロール部はウレタンゴムからなり、前記外周ロール部の各リング片はナイロン樹脂からなることを特徴としている。

又請求項３の発明では、空気入りタイヤの製造方法であって、
成形ドラム上でゴム部材を円筒状に巻付け、かつその周方向両端部を重ね合わせてジョイント部を形成する工程と、
前記ジョイント部を、押圧ローラーを用いて押圧しながら転動することに該ジョイント部を密着させる押圧工程とを含み、
しかも前記押圧ローラーは、支持軸に装着される軸受け部材と、この軸受け部材に装着される弾性変形自在な中間ロール部と、この中間ロール部に外挿されかつ外周に押圧面を有する外周ロール部とを具えるとともに、
前記外周ロール部は、軸心方向に分割されかつ前記中間ロール部の弾性変形によって個々に半径方向に移動可能な複数個の硬質のリング片からなり、
前記リング片は、軸心方向の巾Ｗ１が１〜５mm範囲であり、かつ前記外周ロール部の軸心方向の総巾Ｗ０が１５〜１００mmであり、
前記リング片は、前記外側ロール部の軸心方向の中央側に配置された少なくとも１個の幅広のリング片と、
前記幅広のリング片の少なくとも一方側に配された複数個の幅狭のリング片とを含み、
前記ゴム部材は、前記ジョイント部の周方向の両側に連なる非ジョイント部を含み、
前記非ジョイント部は、前記ジョイント部で半径方向外側に配されるゴム部材からなる一方の非ジョイント部を含み、
前記ジョイント部と、前記一方の非ジョイント部とが跨る領域に、前記複数の幅狭のリング片が配置されることを特徴としている。
本発明は叙上の如く、ジョイント部を押圧しながら該ジョイント部に沿って転動する押圧ローラーを、軸受け部材に装着される弾性変形自在な中間ロール部と、軸心方向に分割された複数個の硬質のリング片からなりかつ前記中間ロール部に外挿される外周ロール部とを具えて構成している。
この構造の押圧ローラーは、各リング片が、前記中間ロール部の弾性変形によってそれぞれ半径方向に移動しうる。従って、押圧ローラーは、各リング片を、ジョイント部の凹凸に合わせて半径方向に位置ズレさせながらジョイント部に沿って転動することができる。このとき、前記リング片が硬質でありリング片自体が変形しないため、ジョイント部を凹凸に合わせてしっかりと押し付けることができ、内部のエアーを確実に排出することが可能となる。
本発明の押圧装置の一実施例を示す斜視図である。 それに用いる押圧ローラーを説明する断面図である。 押圧ローラーをさらに説明する分解斜視図である。 押圧ローラーの効果を示す正面図である。 押圧ローラーの他の例を示す正面図である。 従来技術を説明するジョイント部の断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
空気入りタイヤの製造方法は、従来と同様、未加硫の生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、この生タイヤを金型内で加硫成形する加硫工程とを具える。又、前記生タイヤ形成工程には、図１に示すように、成形ドラム２上でゴム部材３を円筒状に巻付け、かつその周方向両端部３ａ、３ｂを重ね合わせてジョイント部４を形成する工程Ｓ１と、前記ジョイント部４を押圧装置１の押圧ローラー５を用いて成形ドラム２に密着させる押圧工程Ｓ２（図４に示す。）とが含まれる。
本例では、前記ゴム部材３が、タイヤの内腔面を構成するインナーライナゴムである場合を例示するが、それ以外にも、例えばリムずれ防止用のチェーファ、タイヤの骨格をなすカーカスプライ、ビード補強用の補強プライなど、種々のものが適用される。
又前記成形ドラム２は、周知構造を有する拡縮径自在な円筒状ドラムであって、サービサー６から供給されるシート状のゴム部材３を、成形ドラム２上で円筒状に巻き付けることにより、ゴム部材３の周方向両端部３ａ、３ｂには、該両端部３ａ、３ｂが重ね合わせてジョイントされるジョイント部４が形成される。
そして、このジョイント部４を成形ドラム２に密着させて内部のエアーを排気するために、前記押圧装置１が用いられる。この押圧装置１は、前記ジョイント部４を押圧しながら該ジョイント部４に沿って転動する押圧ローラー５を有する。
具体的には、前記押圧装置１は、前記ジョイント部４に沿ってドラム軸方向に往復移動しうる移動体７と、この移動体７に支持されるとともに前記押圧ローラー５をジョイント部４に向かって押圧させる押し圧手段８とをさらに含んで構成される。
本例では前記移動体７が、ドラム軸方向にのびるガイド１９によって案内されるブロック状をなす場合が図示されているが、例えば、前記成形ドラム２上で形成される前記ゴム部材３を含む円筒状のタイヤケースを、シェーピングフォーマに移載するための移載装置であるトランスファを前記移動体７として使用することもできる。又前記押し圧手段８は、本例では、エアーシリンダであって、前記移動体７に一体移動自在に保持されるとともに、そのロッド８Ａ先端に、ローラホルダ９を介して押圧ローラー５が取付けられる。
前記押圧ローラー５は、図２、３に示すように、支持軸１０に装着される軸受け部材１１と、この軸受け部材１１に装着される弾性変形自在な中間ロール部１２と、この中間ロール部１２に外挿されかつ外周に押圧面を有する外周ロール部１３とを具える。なお前記支持軸１０は、前記ローラホルダ９により、ドラム軸方向に対して直角に支持される。
前記軸受け部材１１は、押圧ローラー５のほぼ全長に亘って連続してのびる円筒状の基体２０を有し、本例では、基体２０の内周面に低摩擦のベアリング材からなる軸受け面を形成している場合が例示される。しかし、軸受け部材１１としては、前記基体２０の中心孔内に、例えばボールベアリング等の周知のベアリング体を取り付けるなど種々の構造が採用しうる。
又前記中間ロール部１２は、弾性変形自在な円筒状体であって、前記押圧ローラー５のほぼ全長に亘って連続してのびる。なお前記中間ロール部１２は、本例では、前記基体２０に一体回転可能に固定される。
これに対して、前記外周ロール部１３は、軸心方向に分割された複数個の薄い硬質のリング片１４から形成される。このリング片１４は、本例では、前記基体２０両端に固定される円盤状の側板１５によって抜け止めされる。このようなリング片１４は、前記中間ロール部１２の弾性変形によって、個々に半径方向に移動できる。なお軸心方向への移動及び傾斜は、前記リング片１４が側板１５、１５間に密に配されることにより互いに拘束され阻止される。
このように構成した押圧ローラー５は、図４に示すように、各リング片１４を、ジョイント部４の凹凸に合わせて半径方向に位置ズレさせながらジョイント部４に沿って転動することができる。そしてこのとき、前記リング片１４が硬質でありリング片１４自体が変形しないことにより、ジョイント部４をその凹凸に合わせてしっかりと押し付けることができ、ジョイント部４内のエアーをジョイント部４に一端側から排出することが可能となる。
ここで、前記中間ロール部１２としては、例えば天然ゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴムなどの種々のゴム状弾性材が使用しうるが、弾性、機械的強度、成形性の容易さなどの観点から特にウレタンゴムが好適に採用しうる。なお中間ロール部１２のゴム状弾性材としては、１００％モジュラスが７〜１０のものが好適に採用しうる。
又リング片１４としては、各種の金属材、プラスチック材が採用しうるが、リング片１４の側面間の摩擦を抑えて、リング片個々の半径方向移動を滑らかに行うとともに、リング片１４同士の摩耗を減じるために、ナイロン樹脂が好適に採用しうる。
又リング片１４は、その軸心方向の巾Ｗ１が１〜５mm範囲、かつ前記外周ロール部１３の軸心方向の総巾Ｗ０が１５〜１００mmの範囲であるのが好ましい。巾Ｗ１が１mmを下回ると変形しやすくなり、半径方向移動の円滑さが損なわれ、逆に巾Ｗ１が５mmを上回ると、ジョイント部４の凹凸への追従が粗くなって高精度での押し付けができなくなり、排気効果の低下を招く。又総巾Ｗ０が１５mmを下回ると、ジョイント部４への押し付け巾が不足して排気が不充分となる、逆に１００mmを上回っても、排気効果の上昇が見込まれず、コストの不必要な増加を招く。このような観点から、前記巾Ｗ１の下限は１．５mm以上が好ましく、又上限は４mm以下が好ましい。又総巾Ｗ０の下限は３０mm以上が好ましく、又上限は８０mm以下が好ましい。
又中間ロール部１２の厚さＴ２は、ゴム部材３の厚さ（即ちジョイント部４の凹凸量）、及びゴム状弾性材のモジュラスにも影響するが、インナーライナゴムに使用する場合、厚さＴ２は１０〜１５mmの範囲が好ましい。又リング片１４の厚さＴ１は、必要な強度をうるために３mm以上が好ましい。
又ジョイント部４における傾斜面部分を円滑に押し付けるために、前記リング片１４の両端部に、斜面状或いは円弧面状の面取り部１６を形成するのが好ましい。又外周ロール部１３では、例えば図５に示すように、軸心方向の巾Ｗ１が異なる複数種類、例えば２種類のリング片１４Ａ、１４Ｂを含ませることもできる。この場合、ジョイント部４における凹凸変化が小さい中央側に幅広のリング片１４Ａを配し、凹凸変化が大きい両端側に幅狭のリング片１４Ｂを配することで、押し付け精度を維持しながらリング片の枚数低減を図ることができる。
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。
本発明の効果を確認するため、図２に示す構造をなしかつ表１に示す仕様の押圧ローラーを用いて空気入りタイヤ（タイヤサイズ２１５／４５Ｒ１７）を１００００本形成するとともに、そのときのエアー残りによる不良品の発生本数を比較した。具体的には、成形ドラム上でインナーライナゴムを円筒状に巻回した時の該インナーライナゴムのジョイント部を、前記押圧ローラーにて押圧し、内部のエアー抜きを行った。
なおインナーライナゴムは、４２０mm（巾）×１．５mm（厚さ）のサイズを有し、又押圧ローラーは、速度１００mm／ｓｅｃ、かつ押し圧力０．２５ＭＰａにて、ジョイント部上を転動させた。又押圧ローラーの直径は５０mmで一定である。
（１）エアー残りによる不良品
タイヤの加硫成形後、タイヤ内腔面を目視によりチェックし、エアー残りによる凹凸変形が確認できたタイヤの本数で評価した。
Figure 0005302821
表の如く、比較例１、２、３、実施例４、７を比較するように、押圧ローラーの総巾Ｗ０が６０ｍｍと等しい場合、実施例の押圧ローラーは、ジョイント部をその凹凸に合わせてしっかりと押し付けるなど内部のエアーを排出でき、不良品の発生を抑制しうるのが確認できる。
１ 押圧装置
２ 成形ドラム
３ ゴム部材
４ ジョイント部
５ 押圧ローラー
１０ 支持軸
１１ 軸受け部材
１２ 中間ロール部
１３ 外周ロール部
１４ リング片

Claims (3)

  1. 成形ドラム上で円筒状に巻き付けられるゴム部材の周方向両端部が重ね合わされたジョイント部を、押圧しながら該ジョイント部に沿って転動する押圧ローラーを有する押圧装置であって、
    前記押圧ローラーは、支持軸に装着される軸受け部材と、この軸受け部材に装着される弾性変形自在な中間ロール部と、この中間ロール部に外挿されかつ外周に押圧面を有する外周ロール部とを具えるとともに、
    前記外周ロール部は、軸心方向に分割されかつ前記中間ロール部の弾性変形によって個々に半径方向に移動可能な複数個の硬質のリング片からなり、
    前記リング片は、軸心方向の巾Ｗ１が１〜５mm範囲であり、かつ前記外周ロール部の軸心方向の総巾Ｗ０が１５〜１００mmであり、
    前記リング片は、前記外側ロール部の軸心方向の中央側に配置された少なくとも１個の幅広のリング片と、
    前記幅広のリング片の少なくとも一方側に配された複数個の幅狭のリング片とを含み、
    前記ゴム部材は、前記ジョイント部の周方向の両側に連なる非ジョイント部を含み、
    前記非ジョイント部は、前記ジョイント部で半径方向外側に配されるゴム部材からなる一方の非ジョイント部を含み、
    前記ジョイント部と、前記一方の非ジョイント部とが跨る領域に、前記複数の幅狭のリング片が配置されることを特徴とする押圧装置。
  2. 前記中間ロール部はウレタンゴムからなり、前記外周ロール部の各リング片はナイロン樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の押圧装置。
  3. 空気入りタイヤの製造方法であって、
    成形ドラム上でゴム部材を円筒状に巻付け、かつその周方向両端部を重ね合わせてジョイント部を形成する工程と、
    前記ジョイント部を、押圧ローラーを用いて押圧しながら転動することに該ジョイント部を密着させる押圧工程とを含み、
    しかも前記押圧ローラーは、支持軸に装着される軸受け部材と、この軸受け部材に装着される弾性変形自在な中間ロール部と、この中間ロール部に外挿されかつ外周に押圧面を有する外周ロール部とを具えるとともに、
    前記外周ロール部は、軸心方向に分割されかつ前記中間ロール部の弾性変形によって個々に半径方向に移動可能な複数個の硬質のリング片からなり、
    前記リング片は、軸心方向の巾Ｗ１が１〜５mm範囲であり、かつ前記外周ロール部の軸心方向の総巾Ｗ０が１５〜１００mmであり、
    前記リング片は、前記外側ロール部の軸心方向の中央側に配置された少なくとも１個の幅広のリング片と、
    前記幅広のリング片の少なくとも一方側に配された複数個の幅狭のリング片とを含み、
    前記ゴム部材は、前記ジョイント部の周方向の両側に連なる非ジョイント部を含み、
    前記非ジョイント部は、前記ジョイント部で半径方向外側に配されるゴム部材からなる一方の非ジョイント部を含み、
    前記ジョイント部と、前記一方の非ジョイント部とが跨る領域に、前記複数の幅狭のリング片が配置され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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