JP5798319B2 - 円筒状生タイヤの形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、円筒状のタイヤ中間体の外側に、巾広帯状のタイヤ外皮ゴムを貼り付けて円筒状生タイヤを形成する際、タイヤ外皮ゴムの貼り付け品質を高め、仕上がりタイヤの品質を向上しうる円筒状生タイヤの形成方法に関する。

カーカスコードをカーカスプライ間で交差させたクロスプライタイヤ（バイアスタイヤを含む。）、特にブレーカコードがタイヤ赤道に対して４０°以上の角度で傾斜させたタイヤを製造する場合には、通常、円筒状生タイヤが使用される（例えば非特許文献１参照。）。

そして、この円筒状生タイヤは、従来、下記の方法にて形成される。即ち、図８（Ａ）に示すように、まず円筒状の成形ドラムＡ上で、カーカスプライｂ１、ブレーカプライｂ２を含むタイヤ中間構成部材ｂを重ね合わせて積層し、これによって円筒状のタイヤ中間体Ｂを形成する。しかる後、このタイヤ中間体Ｂ上に、トレッドゴム部ｄ１とそのタイヤ軸方向両側に配されるサイドウォールゴム部ｄ２とを一体に具える巾広帯状のタイヤ外皮ゴムＤを巻付け、前記タイヤ中間体Ｂとタイヤ外皮ゴムＤとの仮接合体Ｅを形成する。その後、図８（Ｂ）に示すように、前記仮接合体Ｅを成形ドラムＡとともに回転させ、かつステッチローラＦを、回転する仮接合体Ｅの外周面に押し付けながらタイヤ軸方向外側に向かって横移動させる。これにより、前記仮接合体Ｅのタイヤ外皮ゴムＤとタイヤ中間体Ｂとを圧接させ互いに一体接合させた円筒状生タイヤＴを形成している。

この製造方法では、巾広帯状のタイヤ外皮ゴムＤを使用するため、タイヤ中間体Ｂに、トレッドゴムとサイドウォールゴムとを別々に貼り付ける場合に比して貼り付け工数が少ないため、効率良く生タイヤＴを形成しうるという利点がある。

しかしその反面、タイヤ外皮ゴムＤが幅広であるため、前記ステッチローラＦによって圧接させる前に、タイヤ外皮ゴムＤのタイヤ軸方向両端部分が、タイヤ中間体Ｂに先に接触して接合してしまい易い。かかる場合には、ステッチローラＦによって圧接する際、サイドウォールゴム部ｄ２に皺などが発生する他、サイドウォールゴム部ｄ２が均一に伸ばされなくなり、サイドウォールゴム部ｄ２の厚さが周方向及びタイヤ軸方向にバラ付くなど厚さの不均一が発生する。又サイドウォールゴム部ｄ２の外端からビード部の外端までの距離であるトリミング高さ（以下トリム高さという。）も不安定となるため、加硫後の仕上がりタイヤに品質不要を発生させるという問題も生じる。

「ドライバーのためのタイヤ工学入門」、株式会社グランプリ出版、１９８９年発行、第３９〜４２頁

そこで本発明は、ステッチローラによって圧接させる前に、タイヤ外皮ゴムのタイヤ軸方向両端部分がタイヤ中間体に先に接触して接合するのを抑制でき、ステッチローラによって圧接する際、サイドウォールゴム部への皺より、サイドウォールゴム部の厚さの不均一化、及びトリム高さのバラ付きを抑えて仕上がりタイヤの品質を向上しうる円筒状生タイヤの形成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、カーカスコードをカーカスプライ間で交差させたクロスプライタイヤ用の円筒状生タイヤの形成方法であって、
円筒状の成形ドラム上で、カーカスプライ、ブレーカプライを含むタイヤ中間構成部材を重ね合わせて積層することにより円筒状のタイヤ中間体を形成するタイヤ中間体形成工程、
このタイヤ中間体上に、トレッドゴム部とそのタイヤ軸方向両側に配されるサイドウォールゴム部とを一体に具える巾広帯状のタイヤ外皮ゴムを巻付け、前記タイヤ中間体とタイヤ外皮ゴムとの仮接合体を形成する仮接合体形成工程、
及び前記仮接合体を成形ドラムとともに回転させながら、ステッチローラを、この回転する仮接合体の外周面に押し付けつつタイヤ軸方向外側に向かって横移動させることにより前記仮接合体のタイヤ外皮ゴムとタイヤ中間体とを圧接させて一体に接合させるステッチ工程とを含むとともに、
前記仮接合体形成工程は、
タイヤ外皮ゴムの巻き付けに先駆けて、テーパ角度θが２〜１０°の範囲の先細テーパ軸状の回転自在な一対のテーパローラを有する外皮ゴム張設手段の前記テーパローラを、該テーパローラの先端が互いに向かい合いかつタイヤ軸方向に沿ってのびる横向き状態、しかも、前記テーパローラの軸心を、その先端がドラム回転方向と逆方向に向く側に、５〜１０°の角度αで傾斜させて、前記タイヤ中間体のタイヤ軸方向両端部分の外周面上に接触或いは近接させるテーパローラ配置ステップと、
その後、前記タイヤ外皮ゴムを巻き付けることにより、前記タイヤ外皮ゴムとタイヤ中間体との間かつタイヤ軸方向両端部分に前記テーパローラを介在させる巻回ステップとを含み、
しかも、前記ステッチ工程では、前記ステッチローラの横移動によりこのステッチローラが前記テーパローラの先端に近づいたとき、該テーパローラが、前記タイヤ中間体とタイヤ外皮ゴムとの間から取り外さ取り外されることを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記巻回ステップにおいて、前記テーパローラの先端の、前記タイヤ外皮ゴムのタイヤ軸方向外端からのタイヤ軸方向距離Ｌは２５〜４５ｍｍであることを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記テーパローラは、前記横向き状態から、前記先端が下方に向く縦向き状態まで、前記ドラム軸心と直角かつ該ドラム軸心に向かってのびる軸心廻りで旋回可能に保持されるとともに、前記縦向き状態への旋回により、前記タイヤ中間体とタイヤ外皮ゴムとの間から取り外されることを特徴としている。

本発明は叙上の如く、先細テーパ軸状の回転自在な一対のテーパローラを、その先端が互いに向かい合いかつタイヤ軸方向に沿ってのびる横向き状態にて、タイヤ中間体のタイヤ軸方向両端部分の外周面上に接触或いは近接させ、しかる後、タイヤ外皮ゴムを巻き付けている。

このテーパローラは、タイヤ外皮ゴムとタイヤ中間体との間かつタイヤ軸方向両端部分に介在するため、仮接合体が回転する際、タイヤ外皮ゴムのタイヤ軸方向両端部分をタイヤ中間体から引き剥がして離間させることができ、ステッチローラによって圧接させる前に、タイヤ外皮ゴムのタイヤ軸方向両端部分がタイヤ中間体に先に接触して接合するのを抑制できる。

しかも前記テーパローラは、タイヤ軸方向外側に向かって拡径する。そのため、前記タイヤ外皮ゴムがテーパローラを乗り越す際、このタイヤ外皮ゴムに、タイヤ軸方向外側に引っ張るテンション力を作用させることができる。従って、ステッチローラによって圧接する際、タイヤ外皮ゴムを左右均等に伸ばすことができ、サイドウォールゴム部に皺が発生するのを防止しうるとともに、厚さの不均一化、トリム高さのバラ付きを抑えることができる。従って、円筒状生タイヤの品質、ひいては加硫後の仕上がりタイヤの品質を向上させることができる。

本発明の形成方法によって形成される円筒状生タイヤを用いて製造されたクロスプライタイヤの一実施例を示す断面図である。 タイヤ中間体形成工程を略示する断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は仮接合体形成工程のテーパローラ配置ステップと巻回ステップとを略示する断面図である。 巻回ステップを略示する側面図である。 ステッチ工程を略示する部分拡大断面図である。 （Ａ）は外皮ゴム張設手段を略示する斜視図、（Ｂ）は成形ドラムとともに示す側面図である。 テーパローラをドラム半径方向外側から平面視した平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、クロスプライタイヤ用の円筒状生タイヤの、従来の形成方法を略示する断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１は、本発明の形成方法によって形成される円筒状生タイヤを用いて製造されたクロスプライタイヤ１の一実施例を示す断面図であって、該クロスプライタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るクロスプライ構造のカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるブレーカ７とを具える。本例では、前記クロスプライタイヤ１が、ＡＴＶ（全地形走行車両）用のタイヤである場合が示される。

前記カーカス６は、本例では、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば６０゜以上９０゜未満の角度で傾斜させた２枚以上、本例では２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂから形成される。このカーカスプライ６Ａ、６Ｂは、カーカスコードがカーカスプライ間相互で交差したクロスプライ構造をなすように、カーカスコードの傾斜の向きを違えて重置される。又各カーカスプライ６Ａ、６Ｂは、前記ビードコア５、５間に跨るトロイド状のプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを一連に具えるとともに、このプライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側に向かって立ち上がるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配置される。

又前記ブレーカ７は、ブレーカコードをタイヤ周方向に対して例えば４０〜６０゜の角度で配列した２枚以上、本例では２枚のブレーカプライ７Ａ、７Ｂから形成される。前記ブレーカ７のコード角度が一般のラジアルタイヤのブレーカのコード角度よりも大であることにより、トレッド剛性が適度に減じられ、不整地での接地性や路面追従性が高められる。なおＡＴＶ用タイヤの場合、前記ブレーカ７を除去することもできる。

なお図中の符号４Ｇはビード部４の表面をなすクリンチゴム部、９Ｇはタイヤ内腔面をなすインナーライナゴム部であり、これらは前記カーカスプライ６Ａ、６Ｂ、ブレーカプライ７Ａ、７Ｂ、ビードコア５、ビードエーペックスゴム８とともにタイヤ中間構成部材を構成している。又符号２Ｇは、トレッド部２の外表面をなすトレッドゴム部、３Ｇはサイドウォール部３の外表面をなすサイドウォールゴム部でありこれらはタイヤ外皮構成部材を構成する。

次に、前記クロスプライタイヤ１用の円筒状生タイヤＴの形成方法を説明する。この形成方法は、タイヤ中間体形成工程Ｓ１と、仮接合体形成工程Ｓ２と、ステッチ工程Ｓ３とを含んで構成される。

前記タイヤ中間体形成工程Ｓ１では、図２に示すように、円筒状の成形ドラムＡ上で、カーカスプライ６Ａ、６Ｂ、ブレーカプライ７Ａ、７Ｂを含む前記タイヤ中間構成部材を順次重ね合わせて積層することにより、円筒状のタイヤ中間体Ｂを形成する。なおＡＴＶ用タイヤの場合、前記ブレーカプライ７Ａ、７Ｂを除去することもできる。このタイヤ中間体形成工程は、従来のバイアスタイヤにおけるタイヤ中間体形成工程と実質的に同工程であって、成形ドラムＡの両端からはみ出すカーカスプライ６Ａ、６Ｂのはみ出し部分６Ｅをビードコア５の廻りで折り返す折り返しステップなども含まれる。なお同図には、便宜上、タイヤ中間構成部材のうちのクリンチゴム４Ｇ、インナーライナゴム９Ｇなどが省略して描かれている。又前記成形ドラムＡとして、拡縮径可能な周知構造の従来の成形ドラムが好適に採用できる。

次に、前記仮接合体形成工程Ｓ２では、図３、４に示すように、前記タイヤ中間体Ｂ上に、トレッドゴム部２Ｇとそのタイヤ軸方向両側に配されるサイドウォールゴム部３Ｇとを一体に具える巾広帯状のタイヤ外皮ゴムＤを巻付け、前記タイヤ中間体Ｂとタイヤ外皮ゴムＤとの仮接合体Ｅを形成する。

この仮接合体形成工程Ｓ２は、本発明では、
（ア） 先細テーパ軸状の回転自在な一対のテーパローラ１０を有する外皮ゴム張設手段１１の前記テーパローラ１０を、該テーパローラ１０の先端１０ｅが互いに向かい合いかつタイヤ軸方向に沿ってのびる横向き状態Ｙｘにて、前記タイヤ中間体Ｂのタイヤ軸方向両端部分の外周面上に接触、或いは近接させるテーパローラ配置ステップＳ２ａ（図３（Ａ）に示す。）と、
（イ） その後、前記タイヤ外皮ゴムＤを巻き付けることにより、前記タイヤ外皮ゴムＤとタイヤ中間体Ｂとの間かつタイヤ軸方向両端部分に前記テーパローラ１０を介在させる巻回ステップＳ２ｂ（図３（Ｂ）、４に示す。）とを含む。

前記外皮ゴム張設手段１１は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本例では、タイヤ軸方向に横移動可能な横移動台１２と、この横移動台１２に支持されかつ前記成形ドラムＡに向かってドラム軸心ｉと直角方向に進退しうるロッド１３ａを有するシリンダ１３と、このシリンダ１３のロッド端に、例えば板状の取付け部材１４を介して取り付くテーパローラ１０とを具える。なお前記横移動台１２は、本例では周知のボールネジ機構１５によって横移動しうる。なお符号１５ａは前記ボールネジ機構１５のネジ軸、符号１５ｂはガイド軸である。又横移動台１２は、前後に位置調整可能な調整台１２Ａを具え、この調整台１２Ａを介して前記シリンダ１３を固定している。又シリンダ１３としては、本例ではガイド軸１３ｂ内蔵のシリンダが例示される。

又前記テーパローラ１０は、先細のテーパ軸状をなし、テーパ角度θ（図５に示す。）が２〜１０°の範囲のものが好適に使用される。又先端１０ｅでの太さ（直径）は、３〜８ｍｍが好適である。又本例では、前記テーパローラ１０の後端部は、前記取付け部材１４に取り付く例えばステップモータなどの回転具１７に、ローラホルダ１６を介して支持される。これによりテーパローラ１０は、先端１０ｅがタイヤ軸方向内側に向く前記横向き状態Ｙｘから、前記先端１０ｅが下方に向く縦向き状態Ｙｙまで、前記ドラム軸心ｉと直角かつ該ドラム軸心ｉに向かってのびる軸心Ｊ廻りで旋回しうるとともに、前記縦向き状態Ｙｙへの旋回により、前記タイヤ中間体Ｂとタイヤ外皮ゴムＤとの間から取り外される。又前記横向き状態Ｙｘにて、前記シリンダ１３のロッド１３ａが伸張することにより、テーパローラ１０を、タイヤ中間体Ｂのタイヤ軸方向両端部分の外周面と接触、或いは近接させうる。なお図７に示すように、前記テーパローラ１０をドラム半径方向外側から平面視したとき、テーパローラ１０の軸心ｍは、ドラム軸心ｉ方向に対して５〜１０°の角度αで傾斜するのが好ましい。このときその傾斜方向は、ローラ１０の先端１０ｅがドラム回転方向ｆと逆方向に向く側に傾斜する。

次に、前記ステッチ工程Ｓ３では、前記仮接合体Ｅを成形ドラムＡとともに回転させながら、前記図５に示すように、ステッチローラＦを、この回転する仮接合体Ｅの外周面に押し付けつつタイヤ軸方向外側に向かって横移動させることにより、前記タイヤ外皮ゴムＤとタイヤ中間体Ｂとを圧接させて互いに一体接合させる。

ここで、前記仮接合体Ｅが回転する際、ステッチローラＦは、前記タイヤ外皮ゴムＤのタイヤ軸方向両端部分Ｄｅをタイヤ中間体Ｂから順次引き剥がして離間させることができ、ステッチローラＦによって圧接させる前に、タイヤ外皮ゴムＤのタイヤ軸方向両端部分Ｄｅがタイヤ中間体Ｂに先に接触して接合してしまうのを抑制することができる。

又テーパローラ１０はタイヤ軸方向外側に向かって拡径する。そのため、前記タイヤ外皮ゴムＤがテーパローラ１０を乗り越す際、タイヤ外皮ゴムＤに、タイヤ軸方向外側に引っ張るテンション力Ｋを作用させることができる。従って、ステッチローラＦによって圧接する際、タイヤ外皮ゴムＤを左右均等に伸ばすことができ、サイドウォールゴム部３Ｇに皺が発生するのを防止しうるとともに、厚さの不均一化、及びトリム高さのバラ付きを抑制できる。これらの効果を、本発明の効果という場合がある。

なお、テーパローラ１０の前記テーパ角度θが２°未満では、本発明の効果を有効に発揮するのが難しく、逆に１０°を越えると、タイヤ外皮ゴムＤに局部的な伸びが発生して生タイヤＴの品質低下を招く恐れが生じる。又前記巻回ステップＳ２ｂにおいて、前記テーパローラ１０の先端１０ｅの、前記タイヤ外皮ゴムＤのタイヤ軸方向外端からのタイヤ軸方向距離Ｌ（以下、タイヤ外皮ゴムＤとの重複巾Ｌという場合がある。）が短すぎても、本発明の効果が有効に発揮され難くなり、逆に距離Ｌ（タイヤ外皮ゴムＤとの重複巾Ｌ）が長すぎても、ステッチ工程Ｓ３の邪魔となる。このような観点から前記距離Ｌ（タイヤ外皮ゴムＤとの重複巾Ｌ）は２５〜４５ｍｍが好適である。

なおステッチ工程Ｓ３では、前記ステッチローラＦの横移動によりこのステッチローラＦが、前記テーパローラ１０の先端１０ｅに近づいたとき、該テーパローラ１０を、前記タイヤ中間体Ｂとタイヤ外皮ゴムＤとの間から取り外される。これにより、ステッチ不良を防止できる。なおステッチ不良防止のために、前記ステッチローラＦとテーパローラ１０の先端１０ｅとの間のタイヤ軸方向距離Ｌ２が６０ｍｍ以下となったとき、前記テーパローラ１０を取り外すのが好ましい。

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、ＡＴＶ用クロスプライタイヤ（タイヤサイズ２５×１０−１２）用の円筒状生タイヤを、テーパローラを使用した本発明の形成方法に基づき３０本試作した。そして、試作の生タイヤにおける、トリム高さの左右差の平均、トリム高さの周方向のバラ付きＲ（最大値と最小値の差）、及び生タイヤを加硫成型した時の成形不良の発生本数について調査した。又テーパローラを使用しない従来方法に基づき生タイヤを３０本試作し、同様に調査し、互いに比較した。

なおテーパローラとして、テーパ角度θが４°、先端での太さ（直径）が５ｍｍのものを使用するとともに、テーパローラのタイヤ外皮ゴムＤとの重複巾Ｌを５０ｍｍとしている。

表に示すように、実施例は、タイヤ中間体にタイヤ外皮ゴムを貼り付けて円筒状生タイヤを形成する際のトリム高さのバラ付きなどを抑制でき、タイヤの形成不良を抑えてタイヤ品質を向上させうるのが確認できる。

６Ａ、６Ｂ カーカスプライ
７Ａ、７Ｂ ブレーカプライ
１０ テーパローラ
１０ｅ 先端
１１ 外皮ゴム張設手段
Ａ 成形ドラム
Ｂ タイヤ中間体
Ｄ タイヤ外皮ゴム
Ｅ 仮接合体
Ｆ ステッチローラ
Ｔ 円筒状生タイヤ
Ｓ１ タイヤ中間体形成工程
Ｓ２ 仮接合体形成工程
Ｓ２ａ テーパローラ配置ステップ
Ｓ２ｂ 巻回ステップ
Ｓ３ ステッチ工程
Ｙｘ 横向き状態

Claims (3)

1. カーカスコードをカーカスプライ間で交差させたクロスプライタイヤ用の円筒状生タイヤの形成方法であって、
   円筒状の成形ドラム上で、カーカスプライ、ブレーカプライを含むタイヤ中間構成部材を重ね合わせて積層することにより円筒状のタイヤ中間体を形成するタイヤ中間体形成工程、
   このタイヤ中間体上に、トレッドゴム部とそのタイヤ軸方向両側に配されるサイドウォールゴム部とを一体に具える巾広帯状のタイヤ外皮ゴムを巻付け、前記タイヤ中間体とタイヤ外皮ゴムとの仮接合体を形成する仮接合体形成工程、
   及び前記仮接合体を成形ドラムとともに回転させながら、ステッチローラを、この回転する仮接合体の外周面に押し付けつつタイヤ軸方向外側に向かって横移動させることにより前記仮接合体のタイヤ外皮ゴムとタイヤ中間体とを圧接させて一体に接合させるステッチ工程とを含むとともに、
   前記仮接合体形成工程は、
   タイヤ外皮ゴムの巻き付けに先駆けて、テーパ角度θが２〜１０°の範囲の先細テーパ軸状の回転自在な一対のテーパローラを有する外皮ゴム張設手段の前記テーパローラを、該テーパローラの先端が互いに向かい合いかつタイヤ軸方向に沿ってのびる横向き状態、しかも、前記テーパローラの軸心を、その先端がドラム回転方向と逆方向に向く側に、５〜１０°の角度αで傾斜させて、前記タイヤ中間体のタイヤ軸方向両端部分の外周面上に接触或いは近接させるテーパローラ配置ステップと、
   その後、前記タイヤ外皮ゴムを巻き付けることにより、前記タイヤ外皮ゴムとタイヤ中間体との間かつタイヤ軸方向両端部分に前記テーパローラを介在させる巻回ステップとを含み、
   しかも、前記ステッチ工程では、前記ステッチローラの横移動によりこのステッチローラが前記テーパローラの先端に近づいたとき、該テーパローラが、前記タイヤ中間体とタイヤ外皮ゴムとの間から取り外されることを特徴とする円筒状生タイヤの形成方法。
2. 前記巻回ステップにおいて、前記テーパローラの先端の、前記タイヤ外皮ゴムのタイヤ軸方向外端からのタイヤ軸方向距離Ｌは２５〜４５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の円筒状生タイヤの形成方法。
3. 前記テーパローラは、前記横向き状態から、前記先端が下方に向く縦向き状態まで、前記ドラム軸心と直角かつ該ドラム軸心に向かってのびる軸心廻りで旋回可能に保持されるとともに、前記縦向き状態への旋回により、前記タイヤ中間体とタイヤ外皮ゴムとの間から取り外されることを特徴とする請求項１又は２に記載の円筒状生タイヤの形成方法。
   

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