JP6109016B2

JP6109016B2 - タイヤのビード領域の回転装置

Info

Publication number: JP6109016B2
Application number: JP2013182168A
Authority: JP
Inventors: イグナシオデルガドアンドレス; アンドリューバターユージン
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2033-09-03
Also published as: JP2014054839A; CN103660334A; CN103660334B

Description

本発明はタイヤ及びタイヤ装置に関する。より具体的には、本発明はグリーンタイヤのノンユニフォーミティ（non-uniformity）を減ずる装置に関する。

タイヤのユニフォーミティ（uniformity）は全体的な性能に重要である。ノンユニフォーミティは、タイヤ製造プロセスの間、グリーンタイヤの貯蔵の間、あるいは硬化前にタイヤプレス機の中にグリーンタイヤを搭載し形状形成を行う間に生じる可能性がある。タイヤノンユニフォーミティの１つの態様は、対向するタイヤビードが同心でなく、互いに平行でないときのものである。図１に示すように、従来のタイヤローダは、上部ビードからタイヤを把持し、プレス機内の下部モールドビードリング上の下部ビードに配置させる。次に、上部ビードは、下部ビード、すなわち上部モールドビードリングに対してその位置を調節することなく作動する。

従来のローダにおける第１の問題は、下部サイドウォールビード領域が先細りした下部ビードリングに係合するようにキュア（cure）ポジションへ回転せず、ローダがこの望まれない状況を改善できないということである。第２の問題は、グリーンタイヤがローダ又はモールド内の下部ビードリングの中心に搭載されない可能性があるということである。第３の問題は、従来のタイヤローダは、グリーンタイヤの上部ビードを、下部ビードに対して同心かつ平行に正確に保持する手段ではないということである。

図２（ａ）は、モールドが開かれた位置にあり、形状形成が行われる前に下部モールドリング１２に着座したビードを有するグリーンタイヤを示している。この時点で、寸法Ｘは寸法Ｙと等しい。図示のように、下部サイドウォールビード領域１４ａは下部モールドビードリング１２に拘束され、一方、上部サイドウォールビード領域１４ｂは拘束されていない。図２（ｂ）は、硬化ブラッダにより形状形成が行われている間のグリーンタイヤを示している。図２（ｂ）は、下部モールドビードリング付近の下部プライの終端部Ａが、ブラッダと先細りした下部モールドビードリングとの間に閉じ込められて、それによって下部サイドウォール領域の適切な位置への回転が厳しく制限された状態を示している。ブラッダによる形状形成が行われる間モールドは閉じられていないため、上部ビード領域は拘束されない。成形圧が増大するにつれて、上部プライの終端部Ｂがビード周りで引きずられ、その結果寸法Ｙが長くされる。寸法Ｙの増大は、タイヤのセンターラインを所望のセンターラインから横方向に距離Ｌだけずれさせ、さらにタイヤの横流れ（コニシティ、conicity）を生じさせることもある。したがって、図２（ｂ）に示すように、寸法Ｙは寸法Ｘよりも大きくなり、その結果、タイヤのノンユニフォーミティが生じる。プレス機が閉じると、上部モールドビードリングは上部ビードに係合し、上部ビードの回りで回転させるためその物を上部ビード領域へ押し込む。上部ビード周りのその物の回転のノンユニフォーミティは、下部ビードと同様である。プレス機を閉じても上記の問題は解決されず、ユニフォーミティの問題を有するタイヤが硬化される可能性がある。

従って、タイヤビードが同心かつ互いに対して平行であることを保証するため、モールドに搭載する前にグリーンタイヤを予備成形するための改善された装置を提供することが望まれる。さらに、タイヤモールド内に配置される前、及びモールド内に搭載されるときに、上部ビード領域及び下部ビード領域が適切なキュアポジションに回転させられることを保証する、改善された装置を提供することが望まれている。

本発明は、第１の態様において、タイヤのビード領域を互いにアライメントするよう回転するグリーンタイヤの予備成形装置であって、互いに対向する第１及び第２のタイヤビード領域を有するグリーンタイヤの第１のタイヤビード領域を支持する第１のビードリングを有する第１の支持体と、第２のタイヤビード領域と係合するように配置可能な第２のビードリングを有する第２の支持体と、第１及び第２の回転可能なビード留め具と、を含み、第１及び第２の回転可能なビード留め具が第１及び第２のタイヤビード領域を固定して第１及び第２のビードリングにそれぞれ係合させるように配置される、グリーンタイヤの予備成形装置を提供する。

本発明は、第２の態様において、タイヤの外側のクラウン部分を把持するパドル及びビード支持リングを有するタイヤローダを提供する。

グリーンタイヤをタイヤプレス機に搭載する、従来のローダを示す図である。（ａ）は、形状形成ブラッダと係合しモールドが閉まる前に下部モールドのビードリングに部分的に搭載されたグリーンタイヤの断面図であり、（ｂ）はブラッダによる形状形成中に、タイヤモールドの下部ビードリングに部分的に搭載され、下部ビードリング上で形状形成されるグリーンタイヤの断面図である。グリーンタイヤが搭載されていない初期位置を示す、本発明のグリーンタイヤ予備成形機の正面断面図である。本発明のグリーンタイヤ予備成形機の、グリーンタイヤ及びグリーンタイヤローダとともに示す、正面断面図である。下部モールドのビードリング支持体の、移動する支持リングとともに示す断面図である。下部モールドのビードリング支持体の、移動する支持リングとともに示す断面図である。グリーンタイヤが搭載され下降させられた位置での本発明のグリーンタイヤ予備成形機の、グリーンタイヤ及びグリーンタイヤローダとともに示す、正面断面図である。材料がビードの周りで回転する前の、ローダの上部モールドビード支持リングが上部ビードまたはグリーンタイヤと係合している状態を示す、本発明のグリーンタイヤ予備成形機の正面断面図である。ビード領域の材料を上部及び下部のビードの周りで回転させた後、ローダがグリーンタイヤの外径部を把持する前における、作動位置／留め位置で示す、本発明のグリーンタイヤ予備成形機の正面断面図である。両方のビード領域が回転させられ、グリーンタイヤが搬送のためにローダに把持された状態を示す、本発明のグリーンタイヤ予備成形機の正面断面図である。形状形成が行われる前または下部ビード領域を回転させる前のグリーンタイヤを示す図である。上部及び下部ビード領域を回転させた後であって、形状形成が行われる前のグリーンタイヤを示す図である。

添付の図面を参照しながら、本発明を例示によって説明する。

ここで、「ビード」は一般に、環状の引っ張り部材を有するタイヤの部分を意味し、径方向内側ビードは、タイヤのリムへの保持に関連する。ビードはプライコードで覆われ、フリッパ、チッパ、エイペックスまたはフィラー、トウガード、チェーファーのような他の補強部材を有するように形作られる場合も、それらを有さないように形作られることもある。

「チェーファー」は、リムとの接触によってコードプライが摩耗したり切れたりしないように保護し、リム上方の湾曲を分散するためにタイヤビードの外側の周囲に配置される細長い材料細片を意味する。

図３は、本発明のグリーンタイヤ予備成形装置２００を示している。グリーンタイヤ予備成形装置２００は、グリーンタイヤを予備成形し、全体的なタイヤ形状を加硫されたタイヤの形状に一致させ、モールドに入れられる前にタイヤビードを同心で互いに平行とすることに役立つ。タイヤ予備成形装置２００は、３本以上の支持脚２０４を備えた支持フレーム２０２を有し、これらの支持脚２０４は静止した下部支持プレート２０６によって互いに連結されている。環状の中央支持体外側コラム２２０が支持プレート２０６から鉛直方向上方に延びて、中央支持体内側コラム２２２を案内している。下部スパイダリング２０８が中央支持体外側コラム２２０に滑り可能に取り付けられている。支持フレーム２０２はさらに、複数の支持フレームコラム２０９を介して下部支持プレートに連結された、静止した上部支持プレート２１０を有している。

グリーンタイヤ予備成形装置２００は、さらに下部ビード支持リング２３０を有している。図３には、下部ビード支持リング２３０が、グリーンタイヤを予備成形装置に搭載するのに適した持ち上げ位置で示されている。図５Ａに最もよく示されているように、下部ビード支持リング２３０は下面が上部リング２３１に搭載されている。任意の構成として、上部リングは、自由に回転できるように、回転可能な軸受け２３７に連結されていてもよい。回転可能な軸受け２３７は、軸受け支持プレート２３９に連結されている。軸受け支持プレート２３９の下面は、移動ロッド２３５の末端部２３２に取り付けられている。このため、下部ビード支持リングは移動ロッド２３５によって昇降可能であり、回転可能な軸受けリング２３７によって中央コラムの周りを径方向に回転することもできる。下部ビード支持リング２３０を正確に位置決めするため、ギアラック２４３が回転可能な軸受けリング２３７と係合するように位置している。任意の構成として、回転可能な軸受けリング２３７の位置決めのために、プログラム可能な回転位置決め装置２４４を用いることもできる。

図５Ａに示す下部ビード支持リング２３０は、支持リング２３０から径方向外側に延びるビード支持体２３２を有している。ビード支持体２３２はビード支持体の軸方向内側に位置する環状のリップ２３４を有している。環状のリップ２３４は直線状であり先細り部を有していない。ビード支持体は、支持リング上の軸方向外側に位置している平坦部２３６を有している。ビード支持体２３２はさらに、環状のリップ２３４を平坦部２３６に連結する傾斜座面２３８を有している。傾斜座面２３８はビード領域の材料が硬化（キュア）時の適切なアライメント位置へ乗り上げることを補助する。グリーンタイヤ予備成形装置２００はさらに、グリーンタイヤのビード及びタイヤをグリーンタイヤ予備成形装置の下部ビード支持リングに対し適切に中心合わせすることを容易にする頂部ハット部２４５を有している。図４は、グリーンタイヤ予備成形装置に搭載されたグリーンタイヤを示している。支持リング２３１は、グリーンタイヤの下部サイドウォールのビード領域が下部ビード支持リング２３０と噛み合い係合する、持ち上げ位置にある。

図６に示すように、グリーンタイヤがグリーンタイヤ予備成形装置２００上で下降させられた後、図７に示すように、グリーンタイヤローダ１００が、グリーンタイヤの周りの支持／把持位置まで引き下げられる。グリーンタイヤローダ１００は、グリーンタイヤの上部ビードと係合し上部ビードを支持する上部支持リング１０２を含んでいる。任意の構成として、上部支持リング１０２は、以下に詳述するように回転可能であってもよい。回転可能に取り付けられた上部支持リング１０２を備えたローダ１００は、上部ビード支持リング１０２の内側径方向リップ１０６がグリーンタイヤの上部ビードと係合するまで引き下げられる。グリーンタイヤローダはさらに、タイヤに係合する複数のパドルないしチャック１１０を有している。各タイヤチャックは、油圧駆動されるピストン１１４に接続されたレール支持体１１２上を、独立して径方向に移動可能である。各タイヤチャックは、自身の固有のトレッド半径位置でロック可能であり、それによって上部タイヤビードの上部ビードリップリング１０２に対する同心性を保持し、維持する。図６は、支持構造１１６に取り付けられた上部ビード支持リング１０２を示している。これによって支持リングを安定させ、ビード寸法の形成を容易にし、リング寸法の変更に対処し、支持リング１０２をタイヤと係合するチャック１１０の近傍に位置させることを可能にする。

図７に示すように、グリーンタイヤ予備成形装置はさらに、上部及び下部ビード留め具３００，４００を有している。これらのビード留め具は回転して内側タイヤビード領域３０２，４０２に係合し、それによってグリーンタイヤのビード領域部材３０２，４０２を、平坦領域２３６に当たってしっかりと固定されるまで、上部及び下部ビード支持リング２３０，１０２（傾斜座面２３８と真直で先細り部のない環状のリップ２３４、１０６とを含む）の周りで回転させる。支持リング１０２，２３０が回転を防止する先細り部が設けられていないリップであるため、ビード領域部材はビードリングの周りで回転することができる。ビード領域部材３０２，４０２はビードリングの周りで回転させられるタイヤ部材であり、リムストリップ、内側ライナ、エイペックス、プライ、及び典型的には折り返し部の下方の下部サイドウォールを含んでいる。タイヤ設計によっては、ビード領域の周りの他の部材も回転させられることになる。

複数の上部及び下部ビード留め具３００，４００は環状に配置され、タイヤビード領域部材３０２，４０２に係合するように位置することができる。ビード留め具３００，４００は湾曲した、またはＬ字型のフィンガを含んでいる。フィンガは長さ調整が可能であり、タイヤビード領域部材３０２，４０２を支持リング１０２，２３０に係合するように把持する機能を有する。ビード留め具３００，４００は多段階の部分的ステップにより油圧で作動し、最終的にタイヤビード領域部材３０２，４０２が完全に一様に回転してビード支持リング１０２，２３０の平坦部２３６に係合するように順次作動させられる。ビード留め具は支持フランジ３０４，４０４に回動可能に取り付けられている。下部ビード留め具４００は下部ビードリング２３０に近接して環状に配置されている。下部ビード留め具はフランジ４０４のピン４０８の周りを回転する。フランジ４０４はタイヤ予備成形装置の支持プレート２１０に取り付けられている。下部ビード留め具はビード留め具ピボット４１０を有し、ビード留め具ピボット４１０は、ビードフィンガ４０３に剛に連結された外側端部と、支持フランジ４０４にピン結合された内側端部と、を備えている。ビード留め具ピボット４１０の回転によりビードフィンガ４０３がピン４０８の周りを回転する。ビード留め具ピボット４１０は、アーム４３０に連結された遠方端部を有している。アーム４３０は、中央支持体外側コラム２２０の上を滑動する下部スパイダリング２０８にピン結合されている。従って、油圧アクチュエータ４１５に押された滑動するスパイダリング２０８を介してアーム４３０が作動しながら、下部ビード領域が回転して所望の形状になる。

図８は、ビード領域部材３０２，４０２が上部及び下部ビードリング１０２，２３０と係合する位置に回転させられた後の、上部及び下部ビード留め具を示している。グリーンタイヤがその形状を保持するために十分な時間、典型的には約２分から約１０分の間、この位置が維持される。維持される時間は個々のタイヤサイズや使用される部材に応じて変わる。次に上部及び下部ビード留め具による固定が解除され、上部及び下部ビード支持リングが一定角回転され、次に留め具が作動させられる。上記のステップはグリーンタイヤが完全に一周するまで繰り返される。

図９は、予備成形装置２００から取り出された後の、ローダ１００に搭載されたグリーンタイヤを示す。ローダ１００はグリーンタイヤのトレッド領域の外側径方向表面を把持する。グリーンタイヤの上部ビード領域は、依然として回転可能な上部ビードリング支持体１０２に係合したままであり、それによって、ビード領域３０２がビードの中心に対し同心を維持し、形状形成の際に硬化ブラッダを入れ込む間支持されることが保証される。

グリーンタイヤローダ１００は、下部ビード領域の回転、あるいはビードの同心性及び平行性に悪影響を及ぼすことなく、タイヤに係合するようにされている。タイヤローダ１００はユニフォーミティを高めるため、いくつかの特徴が組み込まれている。まず、プレス機への搬送のためにグリーンタイヤを把持する際、ローダ１００のタイヤチャックはトレッド領域の外側のクラウンだけを把持する。従来のローダは上部ビードの内側を把持していたため、材料を上部ビードの周りで逆回転させていた。典型的な従来のローダのフィンガは上部及び下部ビードのいずれの同心性も考慮していない。そのため、結果として、２つのビードの平行度も確保が困難となる。ローダ１００は、上部及び下部ビードの中心のトレッドに対する位置関係を変動させることなくトレッドクラウンを把持する、独立してロック可能な多数のシリンダを用いることで、下部ビードの中心合わせされた状態を維持する。最後にローダ１００は、硬化ブラッダによる形状形成の間及びクリーンタイヤを硬化プレス機に搬送する間、回転、同心性及び平行度を維持する上部ビードリング支持体を含んでいる。

図１０Ａは、形状形成前の典型的なグリーンタイヤを示している。グリーンタイヤのビード領域は、図１０Ｂのグリーンタイヤに対し、反対側に湾曲している。ビードがトレッドショルダの軸方向外側に位置している図１０Ａに対し、図１０Ｂでは、ビードはトレッドショルダの軸方向内側に位置している。図１０Ａの下部サイドウォールは回転軸に対し約１２０°の角度をなしているが、図１０Ｂの下部サイドウォールは、キュア時のタイヤ位置により合致しており、約６０°の角度をなしている。

以上、本発明を説明するため代表的な実施形態及びその詳細について説明したが、要旨を逸脱しない限り、さまざまな変更及び修正が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

１００グリーンタイヤローダ
１０２上部ビード支持リング（第２のビード支持リング）
１１０パドル（チャック）
２００グリーンタイヤの予備成形装置
２３０下部ビード支持リング（第１のビード支持リング）
２３４環状のリップ
３０２上部ビード領域部材（上部タイヤビード領域、第２のビード領域）
３００上部ビード留め具（第２のビード留め具）
４００下部ビード留め具（第１のビード留め具）
４０２下部ビード領域部材（下部タイヤビード領域、第１のビード領域）
４０３フィンガ

Claims

第１及び第２のタイヤビード領域を、前記第１及び第２のタイヤビード領域が互いにアライメントするようにキュア位置へ回転するグリーンタイヤの予備成形装置であって、
グリーンタイヤの前記第１のタイヤビード領域を支持する第１のビード支持リングを有する第１の支持体と、
前記第２のタイヤビード領域と係合するように配置可能な第２のビード支持リングを有する第２の支持体と、
第１及び第２の回転可能なビード留め具と、を含み、
前記第１及び第２の回転可能なビード留め具は、前記第１及び第２のタイヤビード領域を固定して前記第１及び第２のビード支持リングにそれぞれ係合させるように配置され、
前記第１の支持体は、回転可能である、グリーンタイヤの予備成形装置。
前記第１及び第２の支持体は、互いに平行で、かつ所定の距離だけ互いに離れている、請求項１に記載のグリーンタイヤの予備成形装置。
前記第１の支持体は移動可能である、請求項１に記載のグリーンタイヤの予備成形装置。
前記第２の支持体は移動可能である、請求項１に記載のグリーンタイヤの予備成形装置。
グリーンタイヤの第１及び第２のタイヤビード領域を、前記第１及び第２のタイヤビード領域が互いにアライメントするようにキュア位置へ回転するグリーンタイヤの予備成形装置であって、
前記グリーンタイヤの前記第１のタイヤビード領域を支持する第１のビード支持リングを有する第１の支持体と、
前記第２のタイヤビード領域と係合するように配置可能な第２のビード支持リングを有する第２の支持体と、
第１及び第２の回転可能なビード留め具と、を含み、
前記第１及び第２の回転可能なビード留め具は、前記第１及び第２のタイヤビード領域を固定して前記第１及び第２のビード支持リングにそれぞれ係合させるように配置され、
前記第２の支持体は回転可能である、グリーンタイヤの予備成形装置。
前記第２の支持体はタイヤローダに取り付けられている、請求項１に記載のグリーンタイヤの予備成形装置。
前記第１及び第２の回転可能なビード留め具は、少なくとも８つの等間隔に配置された回転可能なビード留め具を含む、請求項１に記載のグリーンタイヤの予備成形装置。
前記回転可能なビード留め具はＬ字形状である、請求項１に記載のグリーンタイヤの予備成形装置。
前記回転可能なビード留め具は１つ又は複数のフィンガを有する、請求項１に記載のグリーンタイヤの予備成形装置。
前記回転可能なビード留め具の前記フィンガは関節運動可能である、請求項９に記載のグリーンタイヤの予備成形装置。
センタリング機構をさらに含む、請求項１に記載のグリーンタイヤの予備成形装置。
当該グリーンタイヤの予備成形装置上に配置可能なタイヤローダをさらに含み、前記タイヤローダは、前記グリーンタイヤの外側部を把持するよう配置された複数のパドルを有する、請求項１に記載のグリーンタイヤの予備成形装置。
前記タイヤビード支持リングは、リップを形成する平坦な直立部分を有する、請求項１に記載のグリーンタイヤの予備成形装置。
前記第１のタイヤビード支持リングは、環状のリップを有し、前記環状のリップは、先細り部を有しない、請求項１に記載のグリーンタイヤの予備成形装置。
前記リップは先細り部を有しない、請求項１３に記載のグリーンタイヤの予備成形装置。