JP5705572B2

JP5705572B2 - 空気入りタイヤ製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JP5705572B2
Application number: JP2011024321A
Authority: JP
Inventors: 一郎北洞
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2011-02-07
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2031-02-07
Also published as: JP2012162001A

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造方法及び製造装置に関し、特に複数の異なる形状の空気入りタイヤの成形に容易に対応できる製造方法及び製造装置に関する。

空気入りタイヤの製造においては、一般に、タイヤの幅方向に所定の間隔で配置した一対のビードコアと、幅方向両端部を、前記ビードコアを巻き込むように折り返したカーカス層とを有し、内圧を充填することで略トロイダル状に変形されたタイヤ中間体の半径方向外側に、ベルト層及びトレッドゴム（「ベルト及びトレッドゴム」とも云う）を密着配置した後、ステッチングロールをトレッドゴムの外表面に押し付けながらタイヤ中間体を軸線回りに回転させ、その間に前記ステッチングロールを軸方向外側に向かってトレッドゴムの幅方向側端まで移動させる。これにより、ベルト層、トレッドゴムをタイヤ中間体に貼付けて生タイヤ（グリーンタイヤ）が成形され、その後、前記生タイヤを加硫して空気入りタイヤを製造する（特許文献１、２参照）。
この空気入りタイヤの製造工程において、ステッチングロールによるベルト及びトップの貼り付け工程では、前記のようにステッチングロールを移動させつつステッチングを行うが、生タイヤのショルダ部は生タイヤの傾斜に対応した傾斜角を備えたステッチングロールが用いられる。

図４は、従来のステッチング動作を説明する模式図であって、図示しない成形ドラム上に配置されたグリーンケース（タイヤ中間体）１の回りにはトップ（トレッドゴム）とベルト（総称して「タイヤ構成部材」という）７が配置されている。成形ドラムには例えばモータを備えた駆動装置１０に連結された回転軸１１が取り付けられており、駆動装置１０の駆動により回転する。
ステッチングは、支持軸９の両端に取り付けたステッチングロール８を成形ドラムと共に回転するタイヤ構成部材７（のトレッドゴム）に押し付け、ステッチングロール８の間隔を拡げつつ下降させて行う。それによって、図４Ｂに示すようにタイヤ中間体（グリーンケース）上にタイヤ構成部材７を貼り付け生タイヤＧＴを形成する。

図５は、従来のタイヤ製造装置におけるステッチングロールを模式的に示す断面図である。
図５Ａはステッチングロール８の圧接領域の傾斜角度（当たり面角度）が相対的に鋭角である場合を、また、図５Ｂはステッチングロール８の当たり面角度が相対的に鈍角である場合を示している。
このように、従来は、タイヤ構成部材７の端部の傾斜角度、したがって、形成する生タイヤＧＴのトップ形状を考慮していずれかのステッチングロールの圧接領域８ａ、８ｂを選択して用いている。
これは、ステッチングロールの形状がタイヤ中間体１のトップ形状に合致していないと、ベルト及びトレッドゴムの接着性が悪くエア入りが発生したり、トレッドゴムに傷が入る、といった不具合を生じるからである。
しかし、生タイヤのトップ形状を考慮してステッチングロールを交換すると、ステッチングロールの交換作業には時間がかかり、その分ステッチングの作業負担が増大し、それが生産効率を低下させる要因となるという別の問題が発生する。

特開２００６−７６１０２号公報特開２００６−８２３８９号公報

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、タイヤ中間体に少なくともトレッドゴムを含むタイヤ構成部材を貼り付けるためのステッチングにおいて、ステッチングロールを交換することなく、トップ形状の異なる生タイヤに適合したステッチングを行えるようにして、タイヤの生産性を向上させることである。

（１）本発明は、空気入りタイヤ製造装置であって、成形ドラムと、前記成形ドラム上に配置されたタイヤ中間体と、前記タイヤ中間体の外周面にタイヤ構成部材をステッチングロールにより押し付けながら接着させて生タイヤを成形する成形手段と、を備えた空気入りタイヤ製造装置であって、前記ステッチングロールは、前記タイヤ中間体の外周面に対して前記タイヤ構成部材を圧接する径の異なる複数の圧接領域を一体に備え、前記複数の圧接領域は、小径側から大径側に行くに従って当該ステッチングロールの前記圧接領域の円錐面の傾斜角度が大きくなるよう設定されていることを特徴とする。
（２）本発明は、前記（１）に記載された空気入りタイヤ製造装置において、前記成形手段は、成形する前記生タイヤの形状に対応して前記ステッチングロールの位置調整を行う位置調整手段を有することを特徴とする。
（３）本発明は、空気入りタイヤ製造方法であって、成形ドラム上に配置されたタイヤ中間体の外周面にタイヤ構成部材を接着させて生タイヤを成形する成形工程、を備えた空気入りタイヤ製造方法であって、ステッチングロールに一体に備えられた径の異なる複数の圧接領域であって、前記径が小径側から大径側に行くに従って前記圧接領域の円錐面の傾斜角度が大きくなるよう設定されている前記圧接領域を、大径側から小径側に順に用いて、前記タイヤ構成部材を前記タイヤ中間体の外周面に対して押し付けながら接着させて生タイヤを成形する工程、を有することを特徴とする。
（４）本発明は、前記（３）に記載された空気入りタイヤ製造方法において、成形する前記生タイヤの形状に対応して前記ステッチングロールの位置調整を行う工程と、前記位置調整に基づき選択された圧接領域を押し付ける工程と、を有することを特徴とする。

本発明は、前記の構成を有することで、タイヤ中間体の外周面に少なくともトレッドゴムを含むタイヤ構成部材を押し付けて接着するステッチングロールについて、トレッドゴムの外表面に対して圧接する圧接面において異なる傾斜角度で圧接する複数の圧接領域を形成しているので、成形する生タイヤのトップ形状に合わせて最適な圧接領域を選択して押し付けることで、タイヤのトップ形状が異なる場合でも前記タイヤ構成部材を確実に接着させることができ、複数の異なる形状の空気入りタイヤの成形に容易に対応することができる。

従来のステッチングロールと本発明で使用するステッチングロールとを対比して示した側面図であって、図１Ａは従来のステッチングロール、図１Ｂは本発明で使用するステッチングロールの側面図である。本発明の実施形態のタイヤ製造装置で用いるステッチングロールの変形例の側面図である。ステッチングロールを用いた本タイヤ製造装置におけるステッチング動作を説明するための要部断面図であり、図３Ａは小径の圧接領域を用いた場合を、また図３Ｂは大径の圧接領域を用いた場合を概略的に示した図である。従来のタイヤ製造装置におけるステッチング動作を説明する模式図である。従来のタイヤ製造装置におけるステッチングロールを模式的に示す断面図である。

本発明の空気入りタイヤ製造方法及び製造装置の実施形態について説明する前に、まず、ベルト及びトレッドゴムの貼り付け工程で使用するステッチングロールについて説明する。
図１は、従来のステッチングロールと本発明で使用するステッチングロールとを対比して示した側面図であって、図１Ａは従来のステッチングロール、図１Ｂは本発明で使用するステッチングロールの側面図である。
従来のステッチングロールは既に述べたように、成形する生タイヤのトップ（ショルダ部）の形状（傾斜角度）に応じた異なる傾斜角度を備えたステッチングロールとして形成されている（ここでは、傾斜角θが４０°と６０°の２種が用意されている）。この２種のステッチングロールから成形する生タイヤのトップ形状に合わせて一つを選択して軸に取り付けてステッチングを行う。そのステッチングについては既に説明したとおりである。

これに対し、本発明で使用するステッチングロール８は、図１Ｂに示すように、例えば前記従来の二つのステッチングロールの傾斜したロール面を一体に備えた構成としている。
即ち、ステッチングロール８は、断面略円錐台形状に形成されており、その中心軸に沿って支持軸９（図３）が回転可能に取り付けられている。ステッチングロール８の外周面がタイヤ構成部材（のトレッドゴム）７に押し付けられる圧接面となる。ステッチングロール８の圧接面には、回転軸である支持軸９に対して傾斜角度の異なる円錐面からなる２つの圧接領域８ａ、８ｂが形成されている。各圧接領域８ａ、８ｂの傾斜角度は、成形する生タイヤＧＴの形状に合わせて設定すればよく、例えば、小径側の圧接領域８ａの円錐面の傾斜角度を４０°、大径側の圧接領域８ｂの円錐面の傾斜角度を６０°に設定する。ステッチングロール８はその小径側の圧接領域８ａが内側に対向配置するように支持軸９の両端部に取り付けられている。

図２は、ステッチングロール８の変形例の側面図である。このステッチングロール８は、外周面である圧接面に傾斜角度の異なる円錐面からなる３つの圧接領域８ａ、８ｂ及び８ｃが形成されている。各圧接領域の円錐面の傾斜角度は、例えば、小径側の圧接領域８aが３０°、中間の圧接領域８ｂが４５°、大径側の圧接領域８ｃが６０°となるように、小径側から大径側に行くに従い傾斜角度が大きくなるように設定されている。

本発明で使用するステッチングロールは、以上のように１つのステッチングロール８が複数の異なる傾斜角度の圧接領域を備えたステッチングロール（多段式ステッチングロール）として構成したため、これを用いてステッチングを行うときは、生タイヤＧＴのトップ形状に対応して複数の傾斜面のうち、最も適切な傾斜面を備えた圧接領域を用いてステッチングを行う。即ち、ステッチングロール８間の間隔を調整し、トレッドゴムとベルトから成るタイヤ構成部材７に対して選択したステッチングロール面（当たり面）を押し当て、その押圧状態を維持しながらステッチングロール８を下降させてステッチングを行う。
これにより、従来の単一の傾斜面を備えた１段式ステッチングロール（図４参照）に対して、ステッチングロール８の交換作業を要しないため、ステッチング作業、延いてはタイヤ製造能率が向上する。

次に、以上で説明したステッチングロール８を用いた本発明のタイヤ製造方法及び製造装置の１実施形態について、ここではいわゆる２段階成形方式により生タイヤを製造する場合を例に採って図面を用いて説明する。
即ち、図３は、前記ステッチングロールを用いた本タイヤ製造装置におけるステッチング動作を説明するための要部断面図であり、図３Ａは小径の圧接領域を用いた場合を、また図３Ｂは大径の圧接領域を用いた場合を概略的に示した図である。
図３Ａに示すように、成形ドラムの外周面には、インナーライナ、カーカス、一対のビードコア及びサイドトレッド等を組み合せた環状のタイヤ中間体（グリーンケース）１を保持するように取り付けられている。ここでタイヤ中間体１は、予め別の成形ドラムで成形された後取り外されて、成形ドラムに嵌合されて取り付けられる。成形ドラムには、図示していないが従来のものと同様に回転軸１１を介して駆動装置１０が連結されており（図４）、駆動装置１０を回転駆動することで、成形ドラムが中心軸を中心に回転動作する。

図３Ａ、Ｂの状態は、いずれもインナーライナの内側に取り付けられたブラダーの内部に高温・高圧の流体を供給装置から供給し、成形ドラムの軸方向の長さを短縮することで、タイヤ中間体１を成形ドラムの周囲に外方に向かってトロイダル状に膨出させ、予め別に成形されたベルト及びトレッドゴムを積層した環状のタイヤ構成部材７の内周面にタイヤ中間体１の外周面が嵌合した状態である。
ここで、タイヤ構成部材７は、例えば、２層のスチールベルト層と、そのタイヤ半径方向外側に配置されたスパイラルベルト層と、さらにそのタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴムを積層して一体構成されている。

次に、一対のステッチングロール８の間隔を調整して、ステッチングロール８のトレッドゴムに対する圧接領域（図３Ａでは圧接領域８ｂ）を選択し、その支持軸９に取り付けた押圧機構（図示せず）を用いて、タイヤ構成部材（のトレッドゴム）７の外表面にステッチングロール８を下降させて、タイヤ中間体１のショルダ部に当接するようにセットする。
次に、駆動装置１０を回転駆動して成形ドラムを回転させ、これによりタイヤ構成部材７がタイヤ中間体１とともに成形ドラムの中心軸を中心に回動し、タイヤ構成部材７（のトレッドゴム）の外表面にステッチングロール８を押し付け、その状態で下降させつつステッチングロール８を外側に開くことでステッチングを行う。これにより、タイヤ構成部材７がタイヤ中間体１に圧接されて接着するとともにトップ部分が所望の形状に形成された生タイヤＧＴが成形される。
成形された生タイヤＧＴは、加硫装置に搬送されて加硫成形されて、最終製品である空気入りタイヤが成形される。

図３Ｂに示すステッチング機構では、図３Ａで用いた圧接領域８ｂは用いず、代わりにそれよりも外径の小さな圧接領域８ａを用いること、また、ここでは、ステッチングロール８の間隔を開くことで、圧接領域の変更を行うことを示している。ステッチング方法は既に説明したものと同じである。

即ち、一対のステッチングロール８は、図３Ａに示したものよりも間隔ｄ１が広くなるように位置調整されて内側の圧接領域８ａがタイヤ構成部材７に圧接するように設定される。そして、成形ドラムを回転動作させることで、異なるトップ形状の生タイヤに対応して成形動作を行う。
なお、ステッチングロール８の位置調整については、例えば、支持軸９に対してステッチングロール８を軸方向に移動可能に取り付けて所望位置に位置調整した後にネジ等の固定手段により支持軸９に固定する。
このように複数の圧接領域から適切な圧接領域を選択する場合は、例えば、一対のステッチングロール８を位置調整してタイヤ構成部材７に対する各圧接領域の圧接状態を確認し、最も圧接状態の良好な圧接領域を選択するようにする。

本実施形態によれば、成形する生タイヤのトップ形状に合わせてステッチングロールを位置調整し、複数の圧接領域を選択することで圧接領域の傾斜角度をきめ細かく設定することができる。したがって、そのタイヤ製造装置は、異なるトップ形状の生タイヤに対して同じステッチングロールを用いてステッチングを行うことができる。つまり、従来のステッチングロールの交換作業が不要となるので、その分、生産効率を向上することができる。
なお、以上の実施形態では、いわゆる２段階成形方式で用いるグリーンケースをタイヤ中間体として説明したが、タイヤ中間体はこれに限らず、その他の成形方式によるもの、例えば成形ドラム上で各種のゴム部材を貼り付けて生タイヤを形成する場合の中間生成物、或いは更生タイヤ用の台タイヤなど、要は前記タイヤ構成部材を貼り付ける対象となるものを全て含み、本実施形態に係るステッチングロールを等しく適用可能である。

１・・タイヤ中間体、７・・タイヤ構成部材、８・・ステッチングロール、９・・支持軸、10・・駆動装置、11・・回転軸。

Claims

成形ドラムと、前記成形ドラム上に配置されたタイヤ中間体と、前記タイヤ中間体の外周面にタイヤ構成部材をステッチングロールにより押し付けながら接着させて生タイヤを成形する成形手段と、を備えた空気入りタイヤ製造装置であって、
前記ステッチングロールは、前記タイヤ中間体の外周面に対して前記タイヤ構成部材を圧接する径の異なる複数の圧接領域を一体に備え、前記複数の圧接領域は、小径側から大径側に行くに従って当該ステッチングロールの前記圧接領域の円錐面の傾斜角度が大きくなるよう設定されていることを特徴とする空気入りタイヤ製造装置。
前記成形手段は、成形する前記生タイヤの形状に対応して前記ステッチングロールの位置調整を行う位置調整手段を有することを特徴とする請求項１に記載された空気入りタイヤ製造装置。
成形ドラム上に配置されたタイヤ中間体の外周面にタイヤ構成部材を接着させて生タイヤを成形する成形工程、を備えた空気入りタイヤ製造方法であって、
ステッチングロールに一体に備えられた径の異なる複数の圧接領域であって、前記径が小径側から大径側に行くに従って前記圧接領域の円錐面の傾斜角度が大きくなるよう設定されている前記圧接領域を、大径側から小径側に順に用いて、前記タイヤ構成部材を前記タイヤ中間体の外周面に対して押し付けながら接着させて生タイヤを成形する工程、を有することを特徴とする空気入りタイヤ製造方法。
成形する前記生タイヤの形状に対応して前記ステッチングロールの位置調整を行う工程と、前記位置調整に基づき選択された圧接領域を押し付ける工程と、を有することを特徴とする請求項３に記載された空気入りタイヤ製造方法。