JP5528892B2

JP5528892B2 - タイヤ成型装置および成型方法

Info

Publication number: JP5528892B2
Application number: JP2010095320A
Authority: JP
Inventors: 圭亮戸田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2010-04-16
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2030-04-16
Also published as: JP2011224836A

Description

本発明はタイヤ成型装置および成型方法に係り、特に成型（ラミネータ）工程においてショルダー部分にバフ掛け加工を行うタイヤ成型装置および成型方法に関する。

一般に、タイヤを構成する部材の一つであるトレッドゴムは、例えば、加硫剤、充填剤及び老化防止剤等の薬品を混合して混練した天然又は合成ゴムを、トレッドゴムの断面形状を有する口金を備えた押出機を用いて、所望の形状に押し出して成型される。

しかしながら、建設車両や産業車両等に用いる大型又は超大型のタイヤの成型に使用されるトレッドゴムは、その形状が一般車両のタイヤに比して大きいため、押出機で押出成型する際に大きな押出圧力が必要であり、エネルギー効率が悪いため、トレッドゴムを成型するにあたって、より労力を軽減することが求められている。

そのため、厚さ１ｍｍないし５ｍｍ程度のゴムシート（ラミネーターシート）を複数成型し、それを、例えばインナーライナーやカーカスプライ等から成るグリーンケースの外周に順次貼り付けて積層し、所望の断面形状のトレッドを形成する、いわゆるラミネーション方式による成型が行われている。このタイヤの成型工程中、タイヤの表面に貼り付けたラミネーターシートの表面をバフ掛けで整える工程が存在する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−６２０４３号公報

しかしながら、特にタイヤのショルダー部分に対してバフ掛けを行い、タイヤに貼り付けたラミネータシートの段差を潰して目立たなくする所謂バフステッチングに際して、印加される圧力はバフロールの自重、もしくはエアシリンダーによる加圧等であり、加工されるタイヤあるいは加工される箇所に応じて圧力の制御等は行われていない。

このため生ケース（加工中のタイヤ）の剛性が低い場合は印加された圧力が大きければ生ケースが変形する虞があり、そのまま圧力を加えてバフ掛けをすることは難しい。

また加工する箇所によってバフの掛かりにくい場所が存在するため、同一の圧力でバフ掛けを行えばバフの掛かりにくい場所では例えばラミネーターシートの目が残ってしまったり、ショルダーベア（加硫工程でのガス抜き不足による表面の凹部）やショルダー部表面のエア入りなどの凹凸を研磨し切れない虞がある。

本発明は上記事実を考慮して、バフ掛がかりにくいタイヤ、あるいは掛かりにくい箇所でも効果的にバフ掛けのできるタイヤ成型装置および成型方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、成型工程においてタイヤのショルダー部分にバフ加工を施すためのバフと、前記バフを回動自在に支持する支持手段と、前記バフを前記タイヤに対して接離方向に移動させ前記タイヤのショルダー部分に圧接させる加圧手段と、前記タイヤ形状に基づき予め設定されたプログラムを実行することにより前記加圧手段を制御する制御手段と、を備え、前記タイヤの剛性に応じて、前記加圧手段が前記バフを前記タイヤに圧接させる圧力を前記制御手段が制御することを特徴とする。

上記の発明では、バフ（ショルダーバフロール）をタイヤのショルダー部分に圧接させる圧力をタイヤ毎、あるいは場所毎に制御するため生ケース剛性の低いタイヤに対しても変形の虞なく適切な圧力でバフ掛けを行うことができる。

また同一の生ケースに対してもバフの掛かりにくい場所では圧力を強めることで、バフの掛かりにくい場所にもバフ掛けを行うことができ、例えばラミネーターシートの目を目立たなくする、あるいはショルダーベアやショルダー部表面のエア入り等を目立たなくすることもできる。

請求項２に記載の発明は、前記バフを回転駆動する駆動手段を備え、前記バフを回転駆動しながら前記ショルダー部分にバフ加工を施すことを特徴とする。

上記の発明では、生ケースの剛性が低いなどの理由でバフ掛けに高い圧力を掛けられない場合でも、圧接方向を回転軸としてバフ（ショルダーバフロール）自体を回転させながらバフ掛けすることで効果的にバフ掛けを行うことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２の何れかに記載のタイヤ成型装置を用いたことを特徴とする。

上記の発明では、バフ掛がかりにくいタイヤ、あるいは掛かりにくい箇所でも効果的にバフ掛けのできるタイヤ成型方法とすることができる。

本発明によれば、バフ掛がかりにくいタイヤ、あるいは掛かりにくい箇所でも効果的にバフ掛けのできるタイヤ成型装置および成型方法とすることができる。

本発明の第１実施形態に係るタイヤ成型装置を示す正面概念図である。本発明の第２実施形態に係るタイヤ成型装置を示す正面概念図である。従来のタイヤ成型装置を示す正面概念図である。

以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。ここで、第２実施形態以下では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付して、その説明を省略する。

＜第１実施形態＞
図１は、本願発明の第１の実施形態に係るタイヤ成型装置を正面より示した概念図である。

タイヤ成型装置１０は、タイヤ成型体、例えばグリーンタイヤ１２をタイヤ周方向に回転自在に支持するタイヤ成型体の支持体であるグリーンタイヤホルダ１４と、グリーンタイヤホルダ１４に支持されたグリーンタイヤ１２のトレッド１３の両端部を研磨する研磨手段であるバフロール１６で押圧するための押圧装置１８とを備えている。

グリーンタイヤ１２は、例えば建設車両用ラジアルタイヤのグリーンタイヤであって、そのトレッド１３は、例えば、図示しないカレンダーの対を成すロール間で、所定ゲージに圧延されて送り出されたシート状ゴム（ラミネーターシート）を、複数本の搬送ロール（図示せず）間を一定のテンション作用下で通過させた後に、インナーライナーやカーカスプライ等から成るグリーンケースに直接貼り付けることによって形成されている。

グリーンタイヤ１２は、複数枚のラミネーターシートを例えばグリーンタイヤ等のタイヤ成型体に積層することによりトレッド１３が形成されているため、トレッド１３のタイヤ幅方向両端部はラミネーターシートの厚さ分の段が形成された段状とされている。本発明のタイヤ成型装置１０は、例えばこのトレッド１３の両端部であるショルダー部１３Ｓに形成された段を、押圧装置１８のバフロール１６で押圧しつつ滑らかに整形する。

図１に示すように、押圧装置１８は例えば接離方向（図中矢印Ｖ方向）に伸縮自在に形成された複数本の柱状体であるアーム２２と、アーム２２を接離方向に空気圧、油圧などで伸縮させるシリンダ２０と、このアーム２２およびシリンダ２０の先端部に設けられグリーンタイヤ１２の幅方向（図中矢印Ｈ方向）に摺動自在に設けられた摺動盤２４とを備えている。

摺動盤２４には支持アーム２６が設けられ、支持アーム２６の先端には任意の駆動手段によって回転する回転軸２８が回転可能に設けられている。回転軸２８には回転軸２８とともに回転する研磨手段であるバフロール１６が設けられており、グリーンタイヤ１２の幅方向中心線Ｃに対して一対の押圧装置１８が対称に配置されている。

シリンダ２０及び摺動盤２４は、図示しない制御手段によって駆動制御され、アーム２２、回転軸２８、バフロール１６は、図示しない制御手段によって制御されたシリンダ２０が伸縮することで接離方向に移動可能とされ、摺動盤２４が摺動することでグリーンタイヤ１２の幅方向に移動可能に構成されている。

シリンダ２０は予め測定されまたは数値入力されたグリーンタイヤ１２の生ケース剛性の値に従って、所定の圧力でバフロール１６をショルダー部１３Ｓに付勢する。このとき、グリーンタイヤ１２の生ケース剛性が高ければ高い圧力で、剛性が低ければ低い圧力でバフロール１６をショルダー部１３Ｓに付勢するように制御される。

バフロール１６は、例えば表面に粗土のついている金属からなる円盤状体であり、その円盤状体の中央部が回転軸２８に固定されている。グリーンタイヤ１２のトレッド１３を形成するラミネータシートの端部にバフロール１６を押圧し研磨するときは、回転軸２８を回転駆動させてバフロール１６を回転させ、トレッド１３の端部に押圧することで、トレッド１３の端部を磨り潰し所望の形状、滑らかさに仕上げる。

＜効果＞
図３に示すような従来のタイヤ成型装置１００では、例えば押圧装置１１８はバフロール１６を一定の圧力でショルダー部１３Ｓに押圧するのみであり、個々の生ケース剛性やバフの掛かりにくい特定箇所の圧力等には対応していない。

本願発明の第１実施形態に係るタイヤ成型装置１０では、シリンダ２０及び摺動盤２４を駆動制御する制御手段は、成型するグリーンタイヤ１２の形状に基づいて予め設定されシリンダ２０及び摺動盤２４を移動させる所定のプログラムを実行することで、バフロール１６が研磨加工する特定のグリーンタイヤ１２の形状に沿って移動する。

さらにグリーンタイヤ１２の剛性（生ケース剛性）もまた予め入力されるか、または作業開始前に測定、入力され、シリンダ２０はこの生ケース剛性に応じて所定の圧力でバフロール１６がショルダー部１３Ｓに押圧されるように圧力を調整する。

すなわち生ケース剛性が低い場合はグリーンタイヤ１２の変形を防止するため低い圧力でバフロール１６をショルダー部１３Ｓに押圧し、生ケース剛性が高い場合は効率よくバフ掛けするため高い圧力でバフロール１６をショルダー部１３Ｓに押圧する。

加えて同一タイヤ内であっても、バフの掛かりにくい箇所を予め選定し高めの圧力を印加するよう制御手段に入力しておくことで、例えばラミネーターシートの目を目立たないようにシリンダ２０の圧力を高めに設定しバフロール１６で研磨することで特定箇所を高めの圧力で研磨し、ショルダーベアやショルダー部表面のエア入り等が存在しても目立たなくすることができる。

このため、生ケース剛性の低いタイヤに対しても圧力を低めに設定してケースの変形を防止し、またバフの掛かりにくい箇所であっても圧力を当該箇所のみ高めに設定することで効果的にバフ掛けを行うことができる。

＜第２実施形態＞
図２は、本願発明の第２の実施形態に係るタイヤ成型装置を正面より示した概念図である。なお第１実施形態で既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付して、その説明を省略する。

本願発明の第２の実施形態に係るタイヤ成型装置１１の押圧装置１９は、支持アーム２６に替えて回転軸３０が接離方向（図中矢印Ｖ方向）に延設されており、回転軸３０の先端にはバフロール３２が設けられている。

回転軸３０は接離方向を回転中心として回転自在とされており、例えばモータや油圧装置などの駆動手段３４で図中矢印Ｒ方向に回転駆動される。回転軸３０の先端に設けられたバフロール３２もまた矢印Ｒ方向に回転し、回転しながらショルダー部１３Ｓに接触し、これを研磨する。

上記の構成とすることで、バフロール３２自体が回転駆動されながらショルダー部１３Ｓをバフ掛けするため、グラインダー等と同様に接離方向の圧力を大きくせずとも効果的にバフ掛けが可能であり、例えば生ケース剛性の低いグリーンタイヤ１２であっても十分にバフ掛けを行うことができる。

また駆動手段３４によるバフロール３２の回転速度もまた、制御手段により生ケース剛性やバフの掛かりにくい特定箇所などに応じて早める／遅くするなどの制御を行う構成としてもよい。

さらに図２に示すバフロール３２の回転軸３０はグリーンタイヤ１２のショルダー部１３Ｓに対して法線方向（接離方向）に設けられているが、これに限定されず回転軸３０は種々の方向に設けられていてもよい。例えばグリーンタイヤ１２の回転方向とは角度をつけて、接線方向に設けられた回転軸３０の回りにバフロール３２を回転させてもよく、バフロール３２の回転がグリーンタイヤ１２の回転と供回りでなければ、回転軸３０は任意の方向に設けられていてよい。

また第１実施形態と同様、バフロール３２をグリーンタイヤ１２に付勢する圧力をシリンダ２０で印加し、グリーンタイヤ１２の剛性やバフ掛けする位置等に応じて、図示しない制御手段で制御する構成とされていてもよいのは言うまでもない。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

例えば、本願発明はタイヤの成型工程に関するが、これに限定されず他の製品の研磨／仕上げなど種々の応用が考えられる。

１０タイヤ成型装置
１１タイヤ成型装置
１２グリーンタイヤ
１３Ｓショルダー部
１３トレッド
１４グリーンタイヤホルダ
１６バフロール（バフ）
１８押圧装置（支持手段）
１９押圧装置
２０シリンダ（加圧手段）
２２アーム
２４摺動盤
２６支持アーム
２８回転軸
３０回転軸
３２バフロール
３４駆動手段

Claims

成型工程においてタイヤのショルダー部分にバフ加工を施すためのバフと、
前記バフを回動自在に支持する支持手段と、
前記バフを前記タイヤに対して接離方向に移動させ前記タイヤのショルダー部分に圧接させる加圧手段と、
前記タイヤ形状に基づき予め設定されたプログラムを実行することにより前記加圧手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記タイヤの剛性に応じて、前記加圧手段が前記バフを前記タイヤに圧接させる圧力を前記制御手段が制御するタイヤ成型装置。
前記バフを回転駆動する駆動手段を備え、
前記バフを回転駆動しながら前記ショルダー部分にバフ加工を施すことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ成型装置。
請求項１または請求項２の何れかに記載のタイヤ成型装置を用いたタイヤ成型方法。