JP6049341B2 - 空気入りタイヤの成形方法、成形装置、生カバー、および空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの成形方法、成形装置、および空気入りタイヤに関し、詳しくは一次成形においてカバー（下地材料）にサイドウォール（ＳＷ）などのコンポーネントを貼り付ける空気入りタイヤの成形方法、成形装置、および前記空気入りタイヤの成形方法を用いて製造された生カバーおよび空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤの一次成形においては、ＳＷなどの帯状のコンポーネントを、筒状のカバーの外周を１周するように貼り付け、両端をジョイントすることが一般に行われている（例えば、特許文献１および特許文献２）。

具体的には、円筒状のフォーマーに嵌合されたカバー上にＳＷを直接供給しながらフォーマーを回転させて貼り付け、所定の長さ貼り付けて切断した後、両端をジョイントする方法が一般的に行われている。即ち、図５に示すように、サービサー（図示せず）から引き出されたＳＷの端部を、スポンジローラー２を用いて、カバーＣＶの表面に押圧して貼り付け（図５（ａ））、ＳＷをカバーＣＶの表面に供給して上部のスポンジローラー２により０．２０〜０．５０ＭＰａの圧力で圧着しながら、フォーマー１を回転させてＳＷを貼り付けていく（図５（ｂ））。その後、フォーマー１を一定の角度回転させて、カバーＣＶの表面にＳＷを貼り付けた後、まな板４上でＳＷカッター刃３によりＳＷをカットし、次にＳＷの先端と末端とをオーバーラップさせてジョイントする。

特開平９−１９３２５９号公報 特開２００８−２５４３８３号公報

しかしながら、上記した従来の方法の場合、カバーに貼り付けられるＳＷの長さをフォーマーの回転角度を一定にすることにより一定の長さに制御していたが、実際には、ＳＷの長さを一定にすることができなかった。このため、オーバーラップさせた時のジョイントの大きさ（ジョイントオーバーラップ量）が大きくばらついてタイヤの性能に悪影響を及ぼす恐れがあった。

即ち、ＳＷはフォーマーの回転に合わせて回転するカバーの表面に貼り付けられるが、フォーマーに嵌合されたカバーは、上部からの押さえ圧力の影響などによりフォーマーと同調して回転しないため、フォーマーとカバーとの間にスベリを生じて、回転のズレが生じる。そして、このフォーマーとカバーとの間に生じる回転のズレ量は生カバー毎に一定でないため、ＳＷの長さが十分に一定にならず、ジョイントオーバーラップ量にバラツキが発生していた。

このようなフォーマーとカバーとの間に生じる回転のズレを抑制する方法としては、カバーに対するフォーマーの横方向（軸方向）の引っ張り力を大きくしてフォーマーとカバーとの間のスベリによるズレの発生を抑制する方法があり、この方法を適用することにより、スベリ量の発生を３ｍｍ以内に抑制することができる。

しかし、図６に示すように、フォーマー幅Ｗ１の大きさは、通常カバービード幅Ｗ２に比べて５〜８ｍｍ大きいため、カバーがフォーマーに対してセンタリングせずに傾く恐れがあり、傾いた場合にはカバーに対してＳＷが真っ直ぐ貼り付けられず蛇行してしまい、タイヤユニフォミティであるダイナミックバランスに悪影響を及ぼす。また、フォーマーを横方向に無理に引っ張ることでモーターが過負荷な状態になる恐れがある。

以上、カバー上に貼り付けられるコンポーネントとして、ＳＷを例に挙げて説明したが、上記した問題はＳＷに限定されず、その他のコンポーネントの貼り付けに際しても同様の問題が発生していた。

そこで、本発明は、フォーマーに嵌合されたカバーの上にコンポーネントを貼り付けるに際して、フォーマーに対するカバーの傾きを発生させることがなく、コンポーネントのジョイントオーバーラップ量のバラツキを低減することができる空気入りタイヤの成形方法と成形装置および、空気入りタイヤ用の生カバーと空気入りタイヤを提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
筒状のカバーを円筒状のフォーマーに嵌合後、前記フォーマーを回転させながら帯状のコンポーネントを供給し、前記コンポーネントを前記カバーの外周面に貼り付ける空気入りタイヤの成形方法であって、
貼り付け中に、前記コンポーネントの先端が、前記フォーマーの回転方向の所定の位置に到着したことを検知する検知ステップと、
前記コンポーネントの先端の検知までに、前記カバーと前記フォーマーとの間に生じた回転角度のズレ量を算定するズレ量算定ステップと、
前記ズレ量算定ステップにおいて算定された前記コンポーネントの先端の検知までに生じた回転角度のズレ量に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知以降に回転させる前記フォーマーの回転角度を決定するフォーマー回転角度決定ステップとを備え、
決定された前記フォーマーの回転角度に基づいて、前記フォーマーを回転させて、前記コンポーネントをさらに貼り付けた後カットすることを特徴とする空気入りタイヤの成形方法である。

請求項２に記載の発明は、
前記検知ステップにおいて、前記フォーマーの回転方向に対して所定の位置に設置されたセンサーを用いて前記コンポーネントの先端を検知し、
前記ズレ量算定ステップにおいて、式１に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知までに前記カバーと前記フォーマーとの間に生じた回転角度のズレ量Ｃを算定し、
前記フォーマー回転角度決定ステップにおいて、式２に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知以降に生じる回転角度のズレ量Ｄを求め、その後、式３に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知以降に回転させる前記フォーマーの回転角度Ｅを決定することを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの成形方法である。

請求項３に記載の発明は、
前記コンポーネントが、サイドウォールであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤの成形方法である。

請求項４に記載の発明は、
筒状のカバーを円筒状のフォーマーに嵌合後、前記フォーマーを回転させながら帯状のコンポーネントを供給し、前記コンポーネントを前記カバーの外周面に貼り付ける空気入りタイヤの成形装置であって、
貼り付け中に、前記コンポーネントの先端が、前記フォーマーの回転方向の所定の位置に到着したことを検知する検知部と、
前記コンポーネントの先端の検知までに、前記カバーと前記フォーマーとの間に生じた回転角度のズレ量を算定するズレ量算定部と、
前記ズレ量算定ステップにおいて算定された前記コンポーネントの先端の検知までに生じた回転角度のズレ量に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知以降に回転させる前記フォーマーの回転角度を決定するフォーマー回転角度決定部と、
決定された前記フォーマーの回転角度に基づいて、前記フォーマーを回転させて、前記コンポーネントをさらに貼り付けた後カットするカット制御部とを備えることを特徴とする空気入りタイヤの成形装置である。

請求項５に記載の発明は、
前記検知部が、前記フォーマーの回転方向に対して所定の位置に設置されたセンサーを用いて前記コンポーネントの先端を検知し、
前記ズレ量算定部が、式１に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知までに前記カバーと前記フォーマーとの間に生じた回転角度のズレ量Ｃを算定し、
前記フォーマー回転角度決定部が、式２に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知以降に生じる回転角度のズレ量Ｄを求め、その後、式３に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知以降に回転させる前記フォーマーの回転角度Ｅを決定するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤの成形装置である。

請求項６に記載の発明は、
前記センサーに、レーザー変位計が用いられていることを特徴とする請求項５に記載の空気入りタイヤの成形装置である。

本発明によれば、フォーマーに嵌合されたカバーの上にコンポーネントを貼り付けるに際して、フォーマーに対するカバーの傾きを発生させることがなく、コンポーネントのジョイントオーバーラップ量のバラツキを低減することができる空気入りタイヤの成形方法と成形装置および、空気入りタイヤ用の生カバーと空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の一実施の形態の空気入りタイヤの成形方法を説明するための図である。 本発明の一実施の形態の空気入りタイヤの成形方法におけるＳＷの先端の検知方法を説明する図である。 ジョイントオーバーラップ量を模式的に示す図である。 ジョイントオーバーラップ量の測定結果の一例を示す図である。 ＳＷの貼り付け工程を説明する図である。 フォーマー幅とカバービード幅の大きさの関係を模式的に示す図である。

１．実施の形態
以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。なお、以下においては、コンポーネントとしてＳＷを用いた場合について説明する。

本実施の形態の空気入りタイヤの成形方法は、カバーにＳＷを貼り付ける際、所定の位置に設けられたカッターを用い、フォーマーが所定の角度回転したときにＳＷをカットする点では従来の空気入りタイヤの成形方法と同じである。しかし、従来の方法がＳＷをカットする際のフォーマーの回転角度を一定にしているのに対して、本実施の形態の空気入りタイヤの成形方法の場合、生カバー毎にカバーとフォーマーとの間の回転のズレ量を算定し、このズレ量を用いてフォーマーの回転角度を補正している点、即ち、ＳＷをカットする際のフォーマーの回転角度を各生カバーの成形の都度変更している点で従来の空気入りタイヤの成形方法と相違する。

即ち、前記した通り、ＳＷの貼り付け中、フォーマーの回転とカバーの回転とは同調しないため、フォーマーとカバーとの間には回転のズレが生じる。そこで、本実施の形態においては、回転するカバーに貼り付けられるＳＷの先端を検知するセンサーを所定の位置に配置して、ＳＷの先端が所定の位置に到達したことをセンサーが検知したときまでにフォーマーが実際に回転した回転角度とＳＷの先端の回転角度との差を求めることにより、ＳＷとフォーマーとの回転のズレ量を求める。そしてこのズレ量を残りの区間でのカット長さに反映させて、ＳＷを適切にカットするために必要なフォーマーの残りの回転角度を決定する。

以下、図１を用いて、このズレ量の算定方法とＳＷをカットする際のフォーマーの回転角度の決定方法について具体的に説明する。

はじめに、ＳＷの貼付開始からセンサーがＳＷの先端を検知するまでに発生するカバーとフォーマーの回転角度のズレ量の算定方法について説明する。図１は本発明の一実施の形態の空気入りタイヤの成形方法を説明するための図であり、フォーマーを側面側から見た断面図である。図１において、１はフォーマーであり、ＣＶはカバーであり、５はセンサーである。なお、Ａ（°）は、貼付開始位置の角度を０°としたときのセンサー５の設置位置の角度である。

図１に示すように、ＳＷはサービサー（図示せず）からＳＷ貼り付け開始位置に供給され、カバーへの貼り付けが開始される。フォーマー１の回転に伴って、ＳＷが順次カバーへ貼り付けられていき、ＳＷの先端がセンサー５の設置位置に近づいていく。そして、ＳＷの先端がセンサー５設置位置の角度Ａまで到達すると、センサー５によりＳＷの先端が検知される。

このとき、前記したようにカバーＣＶとフォーマー１との間にスベリによるズレが発生しているため、カバーＣＶがセンサー５設置位置の角度Ａまで回転して、ＳＷの先端が角度Ａに到達したとき、フォーマー１の回転角度Ｂ（°）は、カバーＣＶと同調する回転角度（理論回転角度）Ａよりも大きくなっている。そして、前記の回転角度のズレ量Ｃ（°）は、式１によって表される。

次に、このような回転角度のズレＣが、カバーＣＶの残りの回転においても同様の割合で発生すると仮定して、ＳＷを適切にカットするために必要なフォーマー１の残りの回転角度を決定する。

具体的には、まず、上記したＳＷの先端の検知までにカバーＣＶとフォーマー１との間に生じた回転角度のズレ量Ｃに基づいて、ＳＷの先端の検知以降に生じる回転角度のズレ量Ｄを式２により求める。

ＳＷの先端の検知以降に回転させるフォーマー１の回転角度Ｅ（°）は、式３により決定することができる。

そして、式３により求めた回転角度Ｅに基づいて、フォーマー１をさらに回転させることにより、カバーＣＶとフォーマー１との間に発生する回転角度のズレが補正されて、ＳＷが適切にカットされて、ジョイントオーバーラップ量を一定にすることができる。

なお、上記においては、回転角度のズレが一様に発生すると仮定しているが、実際には、必ずしも一様ではないため、ジョイントオーバーラップ量は必ずしも一定にはならないが、バラツキを十分に抑制することができる。

なお、本実施の形態において、センサー５としては、特に限定されないが、レーザー変位計が好ましい。

そして、このセンサー５（レーザー変位計）は、ＳＷの貼り付け開始位置０°に対して２７０°〜３００°の範囲に配置されていることが好ましい。３００°より大きい場合には、センサー５によるＳＷの先端の検知からＳＷの貼り付け完了までにフォーマー１の回転角度を補正するための補正信号が間に合わない恐れがある。一方、２７０°より小さい場合には、前記したように、貼り付け中のズレ量の発生は必ずしも一様ではないため、角度の決定を行う際に大きな誤差が生じる恐れがある。

また、センサー５によるＳＷの先端の検知は、以下のように行うことが好ましい。

図２はＳＷの先端を検知する検知方法を説明する図である。図２において、縦軸は、センサー５が検知するＳＷの厚み（ｍｍ）を示し、横軸はフォーマー１のＳＷ貼り付け開始位置からの回転角度（°）を示している。

センサー５は、ＳＷの先端が到達し、その厚みが閾値ｘ（ｍｍ）に達したことを検知すると、ＳＷの先端が到達したと判断するように設定されている。

この厚み閾値ｘは、２〜３．５ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。厚み閾値ｘが２ｍｍ未満の場合には、カバーに存在するプライジョイントやしわなどを誤検出してしまう恐れがある。一方、３．５ｍｍを超えるとＳＷの総厚みの影響を受け易くなる。例えば、総厚みが１０ｍｍの場合と５ｍｍの場合とでは厚み閾値ｘを検出するときの先端部分の斜辺（カット面）の位置が変わる。

以上、コンポーネントとしてＳＷを挙げて説明してきたが、本実施の形態において好ましいコンポーネントとしては、ＳＷに限定されず、例えば、インナーライナー、ブレーカークッション、ライニングストリップ、ラバーチェーファーなどを挙げることができる。しかし、ＳＷはユニフォミティなどのタイヤの性能向上が特に顕著であるため、本実施の形態を適用するコンポーネントとして特に好ましい。

２．本実施の形態の効果
（１）本実施の形態においては、ＳＷの先端を検知するセンサーを所定の位置に配置して、ＳＷの先端が所定の位置に到達したことをセンサーが検知したときのフォーマーが実際に回転する回転角度と、ＳＷの先端の回転角度との差を求めることにより、ＳＷとフォーマーとの回転のズレ量を求めている。そしてこのズレ量を残りの区間でのカット長さに反映させているため、ジョイント量のバラツキを低減することができ、安定した性能の空気入りタイヤを提供することができる。

（２）また、カバーを必要以上に横方向に引っ張らなくてもＳＷの先端とＳＷの後端とのジョイント量のばらつきを低減することができるため、カバーに対するフォーマーの軸方向の引っ張りに基づくカバーの傾きが防止され、タイヤのダイナミックバランスが向上する。また、モーターが過負荷状態になることがなく、設備の保全性が向上する。

次に、実施例に基づき本発明をより具体的に説明する。

以下においては、コンポーネントとしてＳＷ（厚み６．５ｍｍ）を用いて、カバーに貼り付けることにより生カバーを作製し、その後、タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５、静バランス規格が９．８Ｎｃｍ以下の空気入りタイヤ各１０００本を製造した。

具体的には、実施例においては、上記した実施の形態に基づいて、表１に示す「フォーマー幅−カバービード幅」の大きさで、フォーマーとカバーとの間に生じるズレ量の大きさに応じてフォーマーの回転角度を変えてＳＷを貼り付け、生カバーを作製した。なお、このとき、センサーとしてはレーザー変位計を用い、貼り付け開始位置から２９５°の角度の位置に設置すると共に、厚み閾値を２．５ｍｍに設定した。

一方、比較例においては、表１に示す「フォーマー幅−カバービード幅」の大きさで、フォーマーの回転角度を変えることなく一定にしてＳＷを貼り付け、生カバーを作製した。

各実施例および比較例において、ＳＷの貼り付け時、図３に示すジョイントオーバーラップ量を別途準備したレーザー変位計を用いて測定した。そして、予め定められたジョイントオーバーラップ量の規格である下限３．０ｍｍ、上限８．０ｍｍの範囲を外れたジョイントオーバーラップ量が発生した場合、ジョイントアウトとし、全１０００本に対するジョイントアウトの発生率を求め、表１に示すジョイント停止率とした。

そして、作製された生カバーから製造されたタイヤについて、タイヤバランスレベルを測定し、静バランスＣｐｋで評価した。なお、このときの測定条件は、リム幅６．０インチのものを使用し、内圧０．２０ＭＰａ、荷重４．５１ｋＮとした。

測定結果を表１に示す。

表１より、各実施例は各比較例に比べて、静バランスのＣｐｋが高く、タイヤバランスレベルに優れていることが分かる。また、ジョイント停止率も低下しており、ジョイントオーバーラップ量のバラツキが小さくなっていることが分かる。この結果、例えば図４に示すように作製された生カバーにおけるジョイントオーバーラップ量の測定データで大部分が、前記した規格に収まっている。

そして、実施例２に比べて実施例１の方が、より良好な結果が得られたのは、フォーマー幅とカバービード幅の差を０ｍｍにしたことにより、カバーがフォーマーに対して傾かず、十分にセンタリングされており、その結果ＳＷの蛇行が抑制されたためである。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１ フォーマー
２ スポンジローラー
３ ＳＷカッター刃
４ まな板
５ センサー
ＣＶ カバー
ＳＷ サイドウォール
Ａ 貼り付け開始位置からセンサー位置までの回転角度
Ｂ ＳＷの先端が検知された時点におけるフォーマーの回転角度
Ｗ１ フォーマー幅
Ｗ２ カバービード幅
ｘ 厚み閾値

Claims (6)

1. 筒状のカバーを円筒状のフォーマーに嵌合後、前記フォーマーを回転させながら帯状のコンポーネントを供給し、前記コンポーネントを前記カバーの外周面に貼り付ける空気入りタイヤの成形方法であって、
   貼り付け中に、前記コンポーネントの先端が、前記フォーマーの回転方向の所定の位置に到着したことを検知する検知ステップと、
   前記コンポーネントの先端の検知までに、前記カバーと前記フォーマーとの間に生じた回転角度のズレ量を算定するズレ量算定ステップと、
   前記ズレ量算定ステップにおいて算定された前記コンポーネントの先端の検知までに生じた回転角度のズレ量に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知以降に回転させる前記フォーマーの回転角度を決定するフォーマー回転角度決定ステップとを備え、
   決定された前記フォーマーの回転角度に基づいて、前記フォーマーを回転させて、前記コンポーネントをさらに貼り付けた後カットすることを特徴とする空気入りタイヤの成形方法。
2. 前記検知ステップにおいて、前記フォーマーの回転方向に対して所定の位置に設置されたセンサーを用いて前記コンポーネントの先端を検知し、
   前記ズレ量算定ステップにおいて、式１に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知までに前記カバーと前記フォーマーとの間に生じた回転角度のズレ量Ｃを算定し、
   前記フォーマー回転角度決定ステップにおいて、式２に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知以降に生じる回転角度のズレ量Ｄを求め、その後、式３に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知以降に回転させる前記フォーマーの回転角度Ｅを決定することを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの成形方法。
   

   

   
   

   

   
   

   
3. 前記コンポーネントが、サイドウォールであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤの成形方法。
4. 筒状のカバーを円筒状のフォーマーに嵌合後、前記フォーマーを回転させながら帯状のコンポーネントを供給し、前記コンポーネントを前記カバーの外周面に貼り付ける空気入りタイヤの成形装置であって、
   貼り付け中に、前記コンポーネントの先端が、前記フォーマーの回転方向の所定の位置に到着したことを検知する検知部と、
   前記コンポーネントの先端の検知までに、前記カバーと前記フォーマーとの間に生じた回転角度のズレ量を算定するズレ量算定部と、
   前記ズレ量算定ステップにおいて算定された前記コンポーネントの先端の検知までに生じた回転角度のズレ量に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知以降に回転させる前記フォーマーの回転角度を決定するフォーマー回転角度決定部と、
   決定された前記フォーマーの回転角度に基づいて、前記フォーマーを回転させて、前記コンポーネントをさらに貼り付けた後カットするカット制御部とを備えることを特徴とする空気入りタイヤの成形装置。
5. 前記検知部が、前記フォーマーの回転方向に対して所定の位置に設置されたセンサーを用いて前記コンポーネントの先端を検知し、
   前記ズレ量算定部が、式１に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知までに前記カバーと前記フォーマーとの間に生じた回転角度のズレ量Ｃを算定し、
   前記フォーマー回転角度決定部が、式２に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知以降に生じる回転角度のズレ量Ｄを求め、その後、式３に基づいて、前記コンポーネントの先端の検知以降に回転させる前記フォーマーの回転角度Ｅを決定するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤの成形装置。
   

   

   

   
6. 前記センサーに、レーザー変位計が用いられていることを特徴とする請求項５に記載の空気入りタイヤの成形装置。
   

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