JP5306509B1

JP5306509B1 - タイヤ製造方法及びタイヤ製造装置

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Publication number: JP5306509B1
Application number: JP2012098133A
Authority: JP
Inventors: 元広 ▲高▼田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2032-04-23
Also published as: JP2013223999A

Abstract

【課題】台タイヤに対してトレッドを巻き付け、貼着されたトレッドパターンの形状が、設計上のトレッドパターン形状となるように台タイヤにトレッドを巻き付けることを可能にするタイヤ製造方法及びタイヤ製造装置を提供する。
【解決手段】加硫済みの台タイヤに対して加硫成型されたトレッドを台タイヤ回転中心の鉛直下方の外周面の接線方向に相対的に移動させながら台タイヤを回転させてトレッドを台タイヤの外周面に巻き付けるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ製造方法及びタイヤ製造装置に関し、特に台タイヤにトレッドを巻き付けて一体にするタイヤ製造方法及びタイヤ製造装置に関する。

タイヤの製造方法の一つに、図６に示すようにタイヤにおける土台となる断面ほぼ台形の（図６参照）の台タイヤ１０と帯状のトレッド１１とを個別に加硫成型し、台タイヤ１０の外周面にあらかじめ接着層となるクッションゴム１０ｍを貼付けて、トレッド１１を外周面１０ａに巻き付けた後に、接着層を加硫することで台タイヤ１０とトレッド１１とが一体化されて製品としてのタイヤが製造される。接着層が貼着される前の台タイヤ１０の外周面は、単独での加硫成型時に滑らかな曲面状となって成型されるが、一度、その外周面をバフがけし、所定の形状に成形したのちに、接着層となるクッションゴム１０ｍが貼付されている。従来、接着層が形成された台タイヤ１０の外周面１０ａに対してトレッド１１を貼着する際、図５に示すような巻付装置により台タイヤ１０の外周面１０ａにトレッド１１の巻き付けがなされる。同図に示す装置では、ドラム２６０の外周に固定された台タイヤ１０の上部方向に、踏面１１ａ側を上向きにしてトレッド１１を先端部側からコンベア７０の搬送ローラ７０ａにより搬送し、このトレッド１１の先端１１Ａ側から台タイヤ１０の上部側の外周面１０ａに送り、台タイヤ１０を巻き付け方向に回転させることで、トレッド１１が台タイヤ１０の上面側にトレッド１１の先端１１Ａ側が送られることによりトレッド１１が先端側から巻き取られながら貼着されている。台タイヤ１０によるトレッド１１の巻き取り時には、トレッド１１が台タイヤ１０に対して正しく貼着されるように、コンベア７０の先端側に設けられたローラ７１により、トレッド１１を踏面１１ａ側からガイドし、かつ押圧することで台タイヤ１０に圧着される。巻き付け完了後、トレッド１１の後端１１Ｂ側は一定寸法で先端１１Ａの上面に重なるように巻き付けられる。なお、トレッド１１の貼着対象である台タイヤ１０は、例えば使用済みタイヤの摩耗したトレッド部分をバフ掛けして除去したものや、新品として成形されたもので後工程においてトレッド１１を貼着するものとして加硫されたものの何れであっても良い。

特開平８−２３００７２号公報特開２０１０−１７３１３９号公報特開２０１１−０２５８５３号公報

しかしながら、接着層を有する台タイヤ１０の外周面１０ａに対してトレッド１１を巻き付ける際、トレッド１１には、ローラ７１により台タイヤ１０方向の押圧力が作用するため、台タイヤ１０への貼着においてトレッド１１が前方に引き伸ばされた状態となり、図７に示すようにトレッド１１の踏面１１ａ側に成型されたトレッドパターンの主溝やサイプ、特にショルダーブロックとタイヤ幅方向に隣り合うセカンドブロック７５におけるサイプ７６の幅が、トレッド１１と台タイヤ１０とを一体に加硫成型したときの深さ方向に一定幅の断面矩形のサイプ７７（図中一点差線で示す）の幅に比べて周方向に広がり、断面が逆台形のサイプとなり易く、セカンドブロック７５におけるブロック剛性や、タイヤ全体としての接地形状及び接地圧に影響を与えてしまう。例えば、セカンドブロック７５におけるサイプ７６の広がりが、蹴り出し側に見られる場合には、その影響は顕著なものとなる。特に、セカンドブロック７５は、操舵時や減速時に路面からの負荷を最も受け易く、タイヤ蹴り出し時に他のブロックに比べて摩耗エネルギーが大きくなる。このため、セカンドブロック７５のタイヤ幅方向の外方端縁にタイヤ周方向に沿って摩耗するリバーウェア、リバーウェアがさらにタイヤ幅方向の内側に向けて進行して形成されるブロックパンチウェア等の偏摩耗を生じさせる虞があった。

そこで、本発明では、台タイヤに対してトレッドを貼着するときに、トレッドに成型されたパターンのサイプ形状やパターン形状が、設計上の正規なパターン形状となるように台タイヤに対してトレッドを貼着することを可能にするタイヤ製造方法及びタイヤ製造装置を提供する。

上記課題を解決するためのタイヤ製造方法の態様として、台タイヤの外周面に、搬送手段の搬送面に乗せたトレッドを先端部から送り、外周面にトレッドを巻き付け、貼着して一体にするタイヤ製造方法であって、台タイヤの最大径とトレッドのトレッド厚さとの情報を記憶する記憶手段を備える制御手段により、搬送手段の搬送面の水平状態を維持したまま、当該搬送面と前記台タイヤの回転中心鉛直下方の最大径となる外周面との距離を、記憶手段が記憶する台タイヤの最大径とトレッドの厚さとに応じて制御し、トレッドの先端部を、台タイヤの回転中心鉛直下方の前記外周面に接触させ、当該位置における接線方向に前記トレッドを移動させながら台タイヤを回転させて、台タイヤの外周面にトレッドを巻き付けることにより、台タイヤにトレッドを貼着するときに台タイヤに作用する力を一定にすることができる。また、台タイヤへのトレッドの巻き付け時に、トレッドの厚さ方向に対する変形を制御することができるので、踏面に成型されたトレッドのパターンを変形させることなく台タイヤにトレッドを貼着させることができる。即ち、台タイヤ回転中心の鉛直下方は、回転する台タイヤの最下点であるので、台タイヤの回転に伴う力は、接線方向にしか作用しないため、トレッドに僅かな押圧力を加えるだけで押しつぶし、台タイヤにトレッドを貼着させることができる。したがって、本発明の方法により台タイヤの外周面に貼着されたトレッドの踏面のパターンは、トレッドに引張力をそれ程作用していないので、タイヤ円周方向に均等な状態となり、特に溝やサイプの幅を変形させることがない。そして、タイヤ設計時の形状で貼着されることで、局所的な偏摩耗を生じさせることのない転がり抵抗に優れたタイヤを製造することができる。
また、上記課題を解決するためのタイヤ製造方法の他の態様として、台タイヤの回転する速度を台タイヤに対して移動するトレッドの移動速度の０．９５倍から１．０５倍の範囲内で設定することにより、トレッドの台タイヤへの貼着において滑りを生じさせることなく貼着できる。したがって、台タイヤに対するトレッドの貼着にズレが生じず、特に、移動速度を１倍（等倍）とすればズレはゼロとなり、また、０．９５倍から１．０５倍の範囲とすることで、トレッドの剛性に起因する貼着時の台タイヤへのズレを調整することができる。
また、上記課題を解決するためのタイヤ製造方法の他の態様として、台タイヤの回転数を毎分１〜５０回転の範囲で設定することにより、台タイヤとトレッドとを一体にしてタイヤを生産するときの生産性を維持しつつ、台タイヤとトレッドとの貼着に滑りを生じさせずに貼着させることができる。
また、上記課題を解決するためのタイヤ製造方法の他の態様として、台タイヤの外周面又はトレッドの内面側に未加硫の接着層をあらかじめ設けることにより、回転する台タイヤにトレッドが接触することで、接着層表面の接着力（粘着力）によってトレッドが台タイヤに効果的に接着されるので、トレッドが滑ることなく台タイヤに巻き付けられる。
また、上記課題を解決するためのタイヤ製造方法の他の態様として、台タイヤの回転中心鉛直下方における台タイヤの外周面からトレッドの踏面までの距離をトレッドの厚さの０．９倍から１．０倍の範囲で設定することにより、トレッドの種類に関わらず台タイヤへの巻き付けを最適に行うことができる。即ち、台タイヤの外周面からトレッドまでの距離が広いと台タイヤにトレッドを貼着することができず、また、距離が近すぎた場合トレッドを圧迫した状態で貼着することになるため、台タイヤに貼着されたトレッドのパターンを変形させてしまう虞がある。そこで、台タイヤの回転中心鉛直下方における台タイヤの外周面からトレッドの踏面までの距離をトレッドの厚さの０．９倍から１．０倍の範囲で設定することで、トレッドのパターンを変形させることなく台タイヤに対してトレッドを貼着することができる。また、同一の厚さのトレッドであっても、スタッドレスタイヤのパターンや、オールシーズンタイヤのパターンのようにブロック剛性が異なるときには、台タイヤへの巻き付けにおいて、同一条件であってもブロック剛性の違いにより、台タイヤに貼着されたトレッドのパターンに変形が生じてしまう場合がある。このような場合、例えば、トレッドが柔らかいスタッドレスのパターンの場合には、距離を遠くするようにして、ほとんどトレッドの厚さ方向に押圧力が作用しないように台タイヤに巻き付け、トレッドが硬いオールシーズンのパターンの場合には、距離を近くするようにして、トレッドの厚さ方向に一定の押圧力を作用させながら台タイヤに巻き付けることで、トレッドのパターンに違いがあってもパターンに変形を生じさせることなく台タイヤへの貼着が可能となる。
また、上記課題を解決するためのタイヤ製造装置の構成として、回転中の台タイヤの外周面に、トレッドを先端部から送り、外周面にトレッドを貼着して一体にするタイヤ製造装置であって、トレッドを台タイヤの回転中心鉛直下方の外周面側、かつ、接線方向に移動させる搬送手段と、台タイヤと搬送手段との距離を搬送手段の搬送面の水平状態を維持したまま相対的に上，下に調整する調整手段と、台タイヤの最大径とトレッドのトレッド厚さとを記憶する記憶手段を備え、外周面に対するトレッドの接線状態を保つように搬送面と台タイヤの回転中心鉛直下方の最大径となる外周面との距離を記憶手段が記憶する台タイヤの最大径とトレッドの厚さとに応じて調整手段を制御するとともに、台タイヤの回転速度と搬送手段の搬送速度とをそれぞれ所定速度に制御する制御手段とを備えたことにより、上記効果と同様に踏面に成型されたトレッドパターンを変形させることなく台タイヤにトレッドを貼着させることができる。

タイヤ製造装置の概略構成図である。台タイヤへのトレッドの貼着位置の部分拡大図である。台タイヤにトレッドを巻き付ける方法を示す図である。実験例の結果を示す図である。従来のタイヤ製造装置を示す図である。トレッド及び台タイヤを示す図である。パターンの変形の例示図である。

以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組合せのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。

図１において、台タイヤ１０の外周にはあらかじめ未加硫の接着層としてのクッションゴム１０ｍが設けられ、このクッションゴム１０ｍの外周面１０ａに加硫済みトレッド１１（以下トレッド１１と示す）を巻き付けて貼着するタイヤ製造装置１の構成図の一例を示す。
図１に示すタイヤ製造装置１の床面２の前，後には、支柱３，４が立設され、前部の左，右支柱３，３の上端と、後部の左，右の支柱４，４の上端間には前後方向に延長するフレーム５，５が設けられ、対向するフレーム５，５間には、ローラ６が複数個横架され、このローラ６にゴム等のコンベアが掛けられて搬送手段７が構成される。なお、ローラ６にはモータ６ａからの回転力が伝達される。
また、床２には搬送手段７に隣接して上下位置を調整する調整手段８が固定され、この調整手段８の上部からは上，下方向に移動可能となったロッド９が突出し、このロッド９の上端に昇降台２０が取付けられる。
この昇降台２０の上にはケーシング２１が固定され、このケーシング２１からはシャフト２２が搬送手段７方向に突出している。シャフト２２の根元側にはプーリ２３が設けられ、このプーリ２３と、モータ２４で回転駆動されるプーリ２５との間にベルト２６が掛けられ、モータ２４により上記シャフト２２が一定方向（矢印２７方向）に回動する構成となっている。
上記シャフト２２の先端にはローラ６の幅方向中央側に対応して縦方向に位置するドラム３１が取付けられる。このドラム３１は縮径，拡径可能な図外の機構を有しており、種々の径の台タイヤを装着でき、かつ、外周に一旦装着したタイヤを縮径して取外すことができる。また、このドラム３１は、ロッド９を上，下に移動させることで、昇降台２０上のケーシング２１とともにシャフト２２が上，下に移動して搬送手段７に対する上，下方向に位置調整可能となっている。
２８は制御手段であり、モータ６ａを制御して搬送手段７の搬送速度を制御し、調整手段８を制御してロッド９を駆動し、シャフト２２及びドラム３１の上，下位置を調整することで、ドラム３１に取り付けられた台タイヤ１０の下面（外周面）と搬送手段７の搬送面２９との間の距離を調整する。また、制御手段２８は、モータ２４を制御することで、台タイヤ１０を一定の回転速度で回転させる。

トレッド１１をこのトレッド１１の先端１１Ａ側から搬送する搬送手段７は、ベルトコンベア（以下コンベアという）より成り、このコンベアは搬送面２９が水平となるように配設され、搬送対象であるトレッド１１の延長方向と搬送方向ａとを一致させてトレッド１１を搬送する。コンベアには、搬送するトレッド１１の幅方向中心と、コンベアの幅方向中心とを一致させる図外のガイド機構を有し、コンベアの幅方向中心とを一致させた状態で、ベルト上に載置されたトレッド１１を台タイヤ１０の下面方向に搬送する。また、搬送面２９は、トレッド１１を載置したときに、トレッド１１の貼着面１１ｂの水平状態が維持されるように水平状となっている。搬送面２９は、図２に示すように、台タイヤ１０の外周面１０ａの下端Ａに対し接線方向に延長して、トレッド１１を先端から接線方向に沿って搬送する。なお、下端Ａとは、台タイヤ１０の回転中心軸（ドラム３１の中心軸と一致）から搬送手段７に向けて鉛直方向に延長した鉛直線３０と台タイヤ１０の外周面１０ａとが交差する位置である。

搬送手段７の搬送速度は、制御手段２８により制御される。本実施形態では、搬送手段７の搬送面２９に対して搬送対象であるトレッド１１は、搬送方向ａに滑ることなく安定した状態で一定のスピードで搬送され、トレッド１１の踏面１１ａが搬送面２９に接するように下向きで搬送される。なお、搬送手段７は、ベルトコンベアに限定されずローラコンベアであっても良く、好ましくは、トレッド１１をこのトレッド１１の長手方向に沿って均等に支持できるものであれば良い。

上記、ドラム３１の外周面１０ａには、台タイヤ１０のビード部に密着する図外の封止手段が設けられており、ドラム３１の外径を変化させたときに、サイズの異なるタイヤのビード部にもドラム３１の外周面１０ａがビード部の円周に沿って密着するように構成される。封止手段は、ドラム３１に固定されたタイヤ内に空気を供給する図外の供給バルブを備える。供給バルブは、封止手段の幅方向の中央位置に設けられ、空気供給手段と接続される。空気供給手段は、工場に設けられるコンプレッサと、コンプレッサと配管により接続されてコンプレッサから吐出された空気を所定の圧力に制御する制御バルブと、制御バルブから供給バルブに空気を流通させる配管とにより構成される。制御バルブは、制御手段２８から出力される信号に基づいて台タイヤ１０内に供給する空気圧の制御を行う。

したがって、台タイヤ１０は、縮径した状態のドラム３１の外周に配設してドラム３１を拡径した後に、空気供給手段を駆動して台タイヤ１０内に空気を印加することにより、台タイヤ１０の幅中心とドラム３１の幅中心とが一致した状態でドラム３１に固定され、制御手段２８から回転機構のモータに信号が出力されることで、内圧が印加された状態でドラム３１とともに回転する。

４０は高さセンサであり、この高さセンサ４０は、例えばレーザセンサを用い、測定原点がシャフト２２の軸心と同一の高さとなるように図外のアームの先端に取り付けられて、シャフト２２の軸心（台タイヤの回転中心と一致）から搬送面２９までの鉛直方向の距離を測定して制御手段２８に出力する。

上記制御手段２８は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ，ＲＡＭ、通信手段としての入出力インターフェイスを備える。

図外の記憶手段には、台タイヤ１０の寸法（外径及び幅など）、トレッド１１の寸法（厚さ及び長さなど）、トレッド１１に対する台タイヤ１０の距離を設定する厚さ係数Ｆ１、トレッド１１の搬送速度Ｖｔに対するドラム３１の回転速度（周速）Ｖｄの貼着速度比Ｆ２とを記憶する。
ドラム３１の回転速度（周速）Ｖｄとは、台タイヤ１０を一定の回転数で回転させたときの台タイヤ１０の外周面１０ａにおける接線方向の速度、いわゆる周速を意味し、具体的には、台タイヤ１０の外周面１０ａにクッションゴム１０ｍが配設されたクッションゴム１０ｍの表面における接線方向の速度を意味する。

台タイヤ１０の寸法とは、例えば、クッションゴム１０ｍが配設された台タイヤ１０の外周面１０ａにおける最大径である。なお、記憶手段に記憶される最大径は、当該台タイヤ１０のバフ掛け時に設定された直径に、クッションゴム１０ｍの厚さを加えることで算術的に求められる。また、以下の説明において台タイヤ１０の外径とは、クッションゴム１０ｍが配設された台タイヤ１０の外周面１０ａにおける最大外径を示し、トレッド１１の厚さとは、トレッド１１の幅方向中央の位置における踏面から貼着面までの厚さを示す。

トレッド１１の寸法とは、上述したように、台タイヤ１０に配設されたクッションゴム１０ｍを含む外周長/トレッド伸び率に５ｍｍを加えて算出された長さである。

厚さ係数Ｆ１は、図２，図３に示すように、ドラム３１に固定された台タイヤ１０の鉛直線３０下方の外周面１０ａの下端Ａと、鉛直線３０と搬送面２９との交点Ｂとの距離Ｌｙ（後述）を設定するための係数である。即ち、この厚さ係数Ｆ１は、距離Ｌｙ（ギャップ）をトレッド１１の種類や、トレッド１１の厚さＤに応じて設定される。通常は、上記距離Ｌｙは外周面下端の下端Ａがトレッド１１の貼着面１１ｂの表面に接触し、かつ、やや押圧力が加わるように設定される。鉛直線（図中一点差線で示す直線）３０と外周面１０ａとの交点である下端Ａは、トレッド１１を貼着する貼着開始位置である。トレッド１１の種類が柔らかいものやトレッド１１の厚さＤが薄い場合には、厚さ係数Ｆ１を１．０に設定し、トレッド１１の種類が硬いものやトレッド１１の厚さＤが厚い場合には、厚さ係数Ｆ１を１．０よりも小さな値に設定する。外周面１０ａの表面には前もって仮接着用の糊が被着されており、この外周面１０ａの下端Ａと搬送面２９側の交点Ｂとの間に図３（ａ）に示すように、トレッド１１をトレッド１１の先端１１Ａ側から搬送面２９の水平移動に伴って移動させることで、トレッド１１の貼着面１１ｂが台タイヤ１０の外周面１０ａに貼着する。搬送手段７の搬送面２９の水平移動及び台タイヤ１０の回転に伴ってトレッド１１は外周面１０ａに巻き付けられ（図２（ａ）、図３参照）、トレッド１１の後端１１Ｂ側が外周面１０ａの下端Ａと搬送面２９との距離Ｌｙを通過するときに、トレッド１１の先端１１Ａ側が同区間に送られて、図３（ｂ）に示すように、後端１１Ｂに密着するように外周面１０ａに巻き付けられる。この場合、先端１１Ａ側、後端１１Ｂ側の周方向に延長して形成された主溝等はズレが殆ど生じることなく、先端１１Ａ側と後端１１Ｂ側とで連続するように直線状に整列する。

なお、トレッド１１の種類が柔らかいものとは、踏面１１ａにおけるパターンがスタッドレスタイヤのように複数のサイプが形成されているものや、ブロックパターンのようにタイヤ幅方向に複数の溝を備えているものが挙げられ、このようなパターンは、幅方向に連続するような溝が複数形成されているため、台タイヤ１０の外周面１０ａの曲率に沿って湾曲し易い。そこで、厚さ係数Ｆ１を１．０に設定することで、トレッド１１に厚さ方向の力を生じさせることなく、台タイヤ１０の外周面１０ａに配設されたクッションゴム１０ｍの接着力により吸い付くようにトレッド１１が貼着するので、トレッドパターンに変形が生じることを防止できる。

また、トレッド１１の種類が硬いものとは、例えば、踏面１１ａにおけるパターンがリブタイヤのように周方向溝により構成されているパターンであり、幅方向に延長する溝がないため、リブパターンがトレッド１１におけるまさしく“リブ”となり、台タイヤ１０の外周面１０ａの曲率に沿って湾曲するときに抵抗を生じさせる。したがって、厚さ係数Ｆ１を１．０よりも小さく設定することで、台タイヤ１０の外周面１０ａに対するトレッド１１の貼着面１１ｂの距離Ｌｙを僅かに小さくして、厚さ係数Ｆ１を１．０としたときよりも大きな力で押し付けるように貼着することで、台タイヤ１０の外周面１０ａにトレッド１１のパターンに変形を生じさせることなく確実に貼着することができる。

ただし、厚さ係数Ｆ１の設定は、１．０以下で設定するとしたが、０．９から１．０の範囲で行うと良い。即ち、厚さ係数Ｆ１の値が、０．９よりも小さいと、台タイヤ１０に貼着したときにトレッド１１のパターンの変形が生じる虞があり、また、１．０を超えると台タイヤ１０の外周面１０ａにトレッド１１の貼着面１１ｂが接触しないので、台タイヤ１０にトレッド１１を巻き付けることができなくなってしまうからである。

貼着速度比Ｆ２は、コンベアにより搬送されるトレッド１１の搬送速度Ｖｔに対する台タイヤ１０の回転速度Ｖｄの比である。トレッド１１の搬送速度Ｖｔはベルトの移動速度と一致し、台タイヤ１０の外周面１０ａに配設されたクッションゴム１０ｍの表面における周速である。つまり、台タイヤ１０の回転速度Ｖｄは、台タイヤ１０の外周面１０ａに配設されたクッションゴム１０ｍ表面における接線方向の速度である。

この貼着速度比Ｆ２は、台タイヤ１０にトレッド１１を貼着させるときに、台タイヤ１０に対してトレッド１１の滑りを生じさせずに貼着させるため、０．９５乃至１．０５の範囲で設定される。例えば、貼着速度比Ｆ２を１．０とすれば、台タイヤ１０に対するトレッド１１の貼着において、トレッド１１を台タイヤ１０に対して、ズレや滑りを生じさせることなく貼着させることができる。
トレッド１１におけるパターンによっては、トレッド１１の厚さＤや種類によってトレッド１１の硬さ等の性質が異なるため、貼着速度比１．０を中心として±０．０５の範囲となるように、台タイヤ１０の回転速度Ｖｄを変化させることで最適な貼着が可能となる。
即ち、貼着速度比１．０を中心として±０．０５の範囲とは、トレッド１１のパターンが変形し易いもののときに貼着速度比を１．０よりも小さくすることで、台タイヤ１０の外周面１０ａへの貼着時の瞬間的な変形を緩和することができ、また、パターンが変形しにくいもののときに貼着速度比を１．０よりも大きくすることで、台タイヤ１０の外周面１０ａへの貼着時に瞬間的な圧着力を生じさせて確実に貼着することができる範囲であって、台タイヤ１０に貼着されたトレッド１１が、貼着速度比を１．０として貼着したときと実質的には同じ状態である。つまり、上記範囲内で設定することで、トレッド１１の厚さＤや種類に関わらず、基準となる貼着速度比１．０と実質的に同一となる。
したがって、上記範囲の貼着速度比となるように、台タイヤ１０の回転速度Ｖｄを変化させることで、トレッド１１の種類が異なっても、最適な貼着、即ち、台タイヤ１０への貼着後のトレッド１１にパターンに変形を生じさせない貼着が可能となる。
また、台タイヤ１０のサイズにより外周面１０ａの円周方向の曲率半径も異なり、貼着後のタイヤ円周方向に沿うトレッド１１の変形も異なるので、貼着速度比１．０と実質的に同一となる（貼着後のトレッド１１のパターンに変形が生じない）ように、貼着速度比を±０．０５の範囲で調整するようにしても良い。

また、上記貼着速度比Ｆ２とともに、台タイヤ１０を回転させる回転数は、例えば１分間に１回転から５０回転（１r.p.m〜５０r.p.m）の範囲となるように設定される。トレッド１１の搬送速度Ｖｔを一定とした場合、台タイヤ１０のサイズが異なると外周面１０ａの周速も異なるため、上記回転数の範囲内で、回転速度（周速）Ｖｄが、搬送速度Ｖｔと上記貼着速度比Ｆ２となるように、台タイヤ１０を回転させることで、トレッド１１の貼着位置での台タイヤ１０の周速を一定にする。この台タイヤ１０の回転速度（周速）Ｖｄは、トレッド１１の搬送速度Ｖｔに応じて上記貼着速度比Ｆ２を満たすように設定される。

タイヤの製造効率を考えた場合、１分間に１回転から５０回転の範囲で台タイヤ１０を回転させてトレッド１１を貼着させることで、トレッド１１が台タイヤ１０に対して、すべったりやズレたりするなく貼着させることができる。よって、貼着不良が減少して製造効率が向上する。なお、１分間に５０回転を超えると、搬送手段７から台タイヤ１０の外周面１０ａにトレッド１１が貼着するときに、ズレや滑りが生じたり、貼着後に遠心力によりズレが発生したりする虞がある。

以下、上記タイヤ製造装置１による台タイヤ１０とトレッド１１とを一体にする貼着動作について説明する。なお、以下の説明では、上記貼着速度比Ｆ２を１．０、即ち、トレッド１１の搬送速度Ｖｔと、台タイヤ１０のクッションゴム１０ｍ表面における周速とが同一であるものとして説明する。

作業者が、組み付けを行う台タイヤ１０のモデル番号とトレッド１１のモデル番号とを入力すると、制御手段２８は、台タイヤ１０のモデル番号に応じた外径と、トレッド１１のモデル番号に応じた厚さＤと、厚さ係数Ｆ１、貼着速度比Ｆ２との読み出しを行う。
次に、制御手段２８は、台タイヤ１０の回転中心鉛直下方の外周面１０ａの下端Ａと、ベルト表面である搬送面２９との距離Ｌｙが、トレッド１１の厚さＤに厚さ係数Ｆ１を乗じた位置となるように調整手段８を駆動する。詳細には、台タイヤ１０の半径にクッションゴム１０ｍの厚さを加えた値を高さセンサ４０により測定された搬送面２９までの高さから減じることで得られた値が、トレッド１１の厚さＤに厚さ係数Ｆ１を乗じた値となるように、コンベアの搬送面２９に対する台タイヤ１０の外周面１０ａの下端Ａの距離Ｌｙを調節して、外周面１０ａの下端Ａでトレッド１１の貼着面１１ｂを接触させる。
つまり、台タイヤ１０の外周面１０ａの下端Ａでトレッド１１の貼着面１１ｂを接触させるように、搬送面２９に対する台タイヤ１０の高さ調整を行うことで、トレッド１１が台タイヤ１０に巻き付けられる。

次に、トレッド１１のモデル番号に応じた貼着速度比Ｆ２となるように、モータ２４と、コンベアのモータ６ａとに信号を出力して、台タイヤ１０を回転させた状態で、搬送手段７によりトレッド１１を搬送する。

前述のとおり、このときの台タイヤ１０の回転速度（周速）Ｖｄは、毎分１回転〜５０回転の範囲内における一定速度で設定され、台タイヤ１０の回転速度Ｖｄを貼着速度比Ｆ２で除した値でトレッド１１が搬送されるように制御手段２８により制御される。そして、台タイヤ１０が一回転することにより、外周面１０ａにトレッド１１が貼着される。この場合、トレッド１１を台タイヤ１０に対して均一な力で接触させながら貼着けることができるので、ブロックを横断するサイプ等の開きを抑制し、一般の新品のタイヤと同様なサイプ開きを実現できる。

以上説明したように、従来と異なり、トレッド１１の貼着面１１ｂを上方に向けて台タイヤ１０の回転速度（周速）とトレッド１１の搬送速度とに一定の関係を持たせて搬送し、トレッド１１の貼着面１１ｂを上方に向けたまま、搬送方向に沿って回転する台タイヤ１０の外周面１０ａの下端Ａにおいて、トレッド１１の貼着面１１ｂを接触させることで外周面１０ａに巻き取らせて貼着することによって、台タイヤ１０にトレッド１１を巻き付けるときに作用する力を一定にすることができる。

特に、台タイヤ１０の回転中心鉛直下方の外周面１０ａの接線方向とトレッド１１の搬送方向とを一致させてトレッド１１を搬送し、台タイヤ１０の回転中心鉛直下方の外周面１０ａの下端Ａからトレッド１１を貼着させることにより、回転する台タイヤ１０の外周面１０ａがトレッド１１を押圧する力を一定にすることができる。さらに、トレッド１１の搬送速度Ｖｔと台タイヤ１０の回転速度Ｖｄとが一致するように貼着速度比Ｆ２を設定することで、トレッド１１を台タイヤ１０に対して滑りやずれを生じさせることなく台タイヤ１０の外周面１０ａに貼着させることが可能となる。

したがって、本発明の方法により台タイヤ１０に貼着されたトレッド１１は、設計上のパターンと同一の形状であり、当該貼着工程よりも後工程において接着層としてのクッションゴム１０ｍを加硫してトレッド１１と台タイヤ１０とが一体となったタイヤは、パターンに変形が生じておらず、設計上の性能を備える偏摩耗のない転がり抵抗に優れたタイヤとなる。

実施例
本発明の効果を確認するため、被検体であるタイヤには、中型、大型トラック、バスに使用されるタイヤサイズ２４５・７０Ｒ１９．５のリトレッドを行い、本発明の効果について検証を行った。上記タイヤをバフ掛けして外周面１０ａを所定形状に成形した上で、当該外周面１０ａにクッションゴム１０ｍを貼着し、台タイヤ１０の回転速度Ｖｄを１００とした場合に対して、コンベアによるトレッド１１の搬送速度Ｖｔを９９に設定することで、上記タイヤのリトレッド前の新品タイヤ時のサイプ開き量と同一になる結果が得られた。なお、台タイヤ１０の回転速度Ｖｄとトレッド１１の搬送速度Ｖｔとを変更することで、サイプの開き量を制御することが可能となる。

さらに、上記タイヤについて従来の貼着方法により台タイヤ１０にトレッド１１を巻き付けたときと、本発明による貼着方法との差を調べるため、タイヤにおける２ｎｄブロックにおけるサイプの開き量と、ブロック蹴り出し時の摩耗エネルギーについて調べた結果を図４に示す。
台タイヤ１０の回転速度Ｖｄに対するトレッド１１の搬送速度Ｖｔの貼着速度比Ｆ２が１００％（１．０）のときに、トレッド１１のサイプの開き量比が１００、即ち、サイプの開き無しとなる。また、台タイヤ１０の回転速度Ｖｄがトレッド１１の搬送速度Ｖｔよりも遅くなるとサイプの間隔が閉じ、台タイヤ１０の回転速度Ｖｄがトレッド１１の搬送速度Ｖｔよりも速くなると、サイプ同士の間隔が開くことが分かった。つまり、台タイヤ１０の回転速度Ｖｄとトレッド１１の搬送速度Ｖｔとの貼着速度比Ｆ２を変更することで、サイプの開き量を制御することが可能となる。

また、ブロック蹴り出し時の摩耗エネルギーは、従来の新品製品タイヤの摩耗エネルギーを１００とした場合、従来のリトレッド製法での摩耗エネルギーは、１１５であった。一方、本発明の方法によりトレッド１１が貼着されたリトレッドタイヤでは、摩耗エネルギーが１００以下であり、従来の新品製品タイヤと同等あるいはそれ以下となり、転がり抵抗が新品製品タイヤよりも向上することが分かった。

上記実施形態では、回転する台タイヤ１０に対して搬送手段７によりトレッド１１を搬送するとして説明したが、静止するトレッド１１に対して台タイヤ１０を回転させながらトレッド１１の延長方向に沿って台タイヤ１０を移動させるように、換言すると台タイヤ１０を転がすようにして貼着するようにしても良い。

また、上記実施形態では、台タイヤ１０にトレッド１１との接着層となるクッションゴム１０ｍを配設するとして説明したが、トレッド１１の貼着面１１ｂにシート状のクッションゴム１０ｍや、液状のクッションゴム１０ｍ等の接着層をあらかじめ形成するようにしても良い。このようにトレッド１１側に接着層を形成すると次のような利点がある。トレッド１１は所定長さに切断された平板状であるため、シート状のクッションゴム１０ｍをトレッド１１の貼着面に配設するときに、曲率がないため、延長方向に沿って真直ぐに配設することができる。また、トレッド１１の貼着面全域にクッションゴム１０ｍが配設されているかどうかの確認が容易であり、また、確実にトレッド１１を台タイヤ１０の外周面１０ａに貼着させることができる。この場合、トレッド１１の長さは、台タイヤ１０の外周長/トレッド１１伸び率に５ｍｍを加えて算出すれば良い。
また、台タイヤ１０側を回転自在でかつ、上，下位置を固定状態とし、搬送手段７を上，下に調整可能としても良い。

以上、説明したように、トレッド１１を台タイヤ１０に貼着することにより、トレッド１１の歪を均一にした状態を維持したままで台タイヤ１０に貼着することができるので、台タイヤ１０に貼着されたトレッド１１には、パターン以外の部分における局所的な残留応力や残留歪をなくすことができる。即ち、トレッド１１に内在する局所的な残留応力及び残留歪が低減されたことにより、トレッド１１の剥離耐久性が向上するとともにタイヤとして製造したときにユニフォーミティに優れたものとなる。

１タイヤ製造装置、７搬送手段、１０台タイヤ、１０ａ外周面、
１１トレッド、２２回転シャフト、２８制御手段、３１ドラム。

Claims

台タイヤの外周面に、搬送手段の搬送面に乗せたトレッドを先端部から送り、前記外周面にトレッドを巻き付け、貼着して一体にするタイヤ製造方法であって、
前記台タイヤの最大径と前記トレッドのトレッド厚さとを記憶する記憶手段を有する制御手段により、搬送手段の搬送面の水平状態を維持したまま、当該搬送面と前記台タイヤの回転中心鉛直下方の最大径となる外周面との距離を、前記記憶手段が記憶する台タイヤの最大径とトレッドの厚さとに応じて制御し、
トレッドの先端部を、台タイヤの回転中心鉛直下方の前記外周面に接触させ、当該位置における接線方向に前記トレッドを移動させながら台タイヤを回転させて、台タイヤの外周面にトレッドを巻き付けるタイヤ製造方法。
前記台タイヤの回転速度が、前記トレッドの移動速度の０．９５倍から１．０５倍の範囲内である請求項１記載のタイヤ製造方法。
前記台タイヤの回転数を１〜５０r.p.mに設定する請求項１又は請求項２記載のタイヤ製造方法。
前記台タイヤの外周面又はトレッドの内面側に未加硫の接着層をあらかじめ設けるようにした請求項１乃至請求項３いずれか記載のタイヤ製造方法。
前記台タイヤの回転中心鉛直下方の外周面から前記トレッドの踏面までの距離をトレッドの厚さの０．９倍から１．０倍の範囲に設定する請求項１乃至請求項４いずれか記載のタイヤ製造方法。
回転中の台タイヤの外周面に、トレッドを先端部から送り、前記外周面にトレッドを貼着して一体にするタイヤ製造装置であって、
トレッドを台タイヤの回転中心鉛直下方の外周面側、かつ、接線方向に移動させる搬送手段と、
前記台タイヤと前記搬送手段との距離を搬送手段の搬送面の水平状態を維持したまま相対的に上，下に調整する調整手段と、
前記台タイヤの最大径と前記トレッドのトレッド厚さとを記憶する記憶手段を備え、前記外周面に対するトレッドの接線状態を保つように前記搬送面と前記台タイヤの回転中心鉛直下方の最大径となる外周面との距離を、前記記憶手段が記憶する台タイヤの最大径とトレッドの厚さとに応じて前記調整手段を制御するとともに、台タイヤの回転速度と搬送手段の搬送速度とをそれぞれ所定速度に制御する制御手段とを備えたことを特徴とするタイヤ製造装置。