JP6333682B2 - タイヤ成形用フォーマーおよびタイヤ成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ成形用フォーマーおよびタイヤ成形方法に関する。

従来より、空気入りタイヤの製造においては、円筒状のフォーマーにインナーライナーやプライ等のゴム部材を巻回し、巻回後のゴム部材の両側縁部にビードをセットして１ｓｔカバーを成形する１ｓｔ成形工程と、成形された１ｓｔカバーをトロイド状に成形シェーピングした後、トレッドゴムやブレ−カーが貼り合わされた２ｎｄカバーに圧着させて生タイヤを成形する２ｎｄ成形工程とを備えた所謂２ステージ成形が行われている（例えば、特許文献１〜３）。

図４は従来の１ｓｔ成形工程を説明する模式図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）はジョイント部の拡大断面図である。図４に示すように、フォーマー１００に巻回されたゴム部材１０１の始端部１０１ｂと終端部１０１ａとを重ね合わせて接合（ジョイント）することにより所定のジョイント量Ｗのジョイント部を有する１ｓｔカバーが成形される。

特開２０１４−１１７９１７号公報 特開２０１３−２１５９８８号公報 特開２０１１−３７１１３号公報

しかしながら、上記した方法により成形された１ｓｔカバーを用いて空気入りタイヤを製造した際、タイヤの横側（サイドウォール部）に、インナーライナーのジョイント部に起因した隆起（バルジ）や、プライのジョイント部に起因した窪み（デント）が生じることがある。

これらバルジ、デントによる不良を抑制する手段として、インナーライナーやプライのジョイント量Ｗ（図４（ｂ）参照）を小さくすることが考えられるが、この場合、２ｎｄ成形工程や加硫成形工程における１ｓｔカバーのシェーピング時にジョイントが開くジョイントオープンが発生する恐れがある。特に、タイヤ中央部のトレッド部は、シェーピング時の周長変化が大きいため、ジョイントオープンが発生し易い。

このため、タイヤの成形においては、バルジ、デント抑制のためにサイドウォール部におけるジョイント量を小さくする必要がある一方で、ジョイントオープン抑制のためにトレッド部におけるジョイント量を十分確保する必要があるが、このようにジョイント量Ｗをコントロールすることは困難であり、ジョイントオープンの抑制を重視した結果、バルジ、デントの発生による廃棄タイヤが増加して生産効率が低下する恐れがある。

そこで、本発明は、ゴム部材のジョイント量を適切にコントロールすることにより、バルジ、デントとジョイントオープンの両方の発生を防止することができるタイヤ成形用フォーマーおよび前記タイヤ成形用フォーマーを用いたタイヤ成形方法を提供することを課題とする。

本発明者は、上記の課題を解決するため鋭意検討を行った結果、以下に記載する発明により上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
シート状のゴム部材が巻回されるフォーマー本体のフォーマー径が、軸方向の中央部から両側縁部に向けて徐々に大きくなるように構成されている
ことを特徴とするタイヤ成形用フォーマーである。

請求項２に記載の発明は、
前記フォーマー本体の前記中央部の直径Ｒ１と前記両側縁部の直径Ｒ２との関係が、０．５ｍｍ≦Ｒ２−Ｒ１≦１．０ｍｍである
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ成形用フォーマーである。

請求項３に記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載のタイヤ成形用フォーマーを用いて１ｓｔカバーを成形することを特徴とするタイヤ成形方法である。

請求項４に記載の発明は、
前記タイヤ成形用フォーマーにインナーライナー、プライを順に巻回した後、前記タイヤ成形用フォーマーの両側縁部にビードをセットし、成形ブラダーで前記インナーライナーと前記プライの両側縁部を巻き上げることにより１ｓｔカバーを成形する１ｓｔ成形工程と、
予め円筒状に成形されたトレッドおよびブレーカーを有する２ｎｄカバーの内腔に前記１ｓｔカバーを挿入し、前記１ｓｔカバーにエアを供給して膨張させるシェーピングを行い、膨張させた前記１ｓｔカバーと前記２ｎｄカバーとを圧着させることによりローカバーを成形する２ｎｄ成形工程と
を備えることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ成形方法である。

本発明によれば、ゴム部材のジョイント量を適切にコントロールすることにより、バルジ、デントとジョイントオープンの両方の発生を防止することができるタイヤ成形用フォーマーおよび前記タイヤ成形用フォーマーを用いたタイヤ成形方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るタイヤ成形用フォーマーを模式的に示す斜視図である。 図１に示すタイヤ成形用フォーマーにゴム部材を巻回した状態を示す斜視図である。 図２中のゴム部材のジョイント部を示す拡大断面図であり、（ａ）はタイヤ成形用フォーマーの中央部におけるジョイント部、（ｂ）はタイヤ成形用フォーマーの両側縁部におけるジョイント部を示す図である。 従来の１ｓｔ成形工程を説明する模式図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）はジョイント部の拡大断面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。

最初に、本実施の形態に係るタイヤ成形用フォーマー（以下、単に「フォーマー」とも言う）の概要について説明する。

図１は、本実施の形態に係るタイヤ成形用フォーマーを模式的に示す斜視図であり、図２は図１に示すタイヤ成形用フォーマーにゴム部材を巻回した状態を示す斜視図である。また、図３は図２中のゴム部材のジョイント部を示す拡大断面図であり、（ａ）はタイヤ成形用フォーマーの中央部におけるジョイント部、（ｂ）はタイヤ成形用フォーマーの両側縁部におけるジョイント部を示す図である。

図１および図２に示すように、本実施の形態に係るタイヤ成形用フォーマー１は、断面円形の筒状のフォーマー本体２を備えている。本実施の形態では、このフォーマー本体２のフォーマー径が、軸方向（矢印Ｘ方向）の中央部から両側縁部に向けて徐々に大きくなるように構成されている点が従来と異なる。

具体的には、図４（ａ）に示すような従来のフォーマー１００では、軸方向Ｘの全長に亘って均一な直径Ｒを有する円筒状を呈しているため、ローカバー中央のトレッド部Ｔと両端のサイドウォール部ＳＷとの間で、ジョイント量Ｗが同等のジョイント部が形成される。

これに対して、本実施の形態では、図１〜図３に示すように、フォーマー１の中央部の直径Ｒ１が小さく設定されているため、この中央部上に形成されるトレッド部Ｔのジョイント量Ｗ１が大きくなる一方で、直径Ｒ２が大きな両側縁部上に形成されるサイドウォール部ＳＷのジョイント量Ｗ２が小さくなるように、それぞれの部分におけるジョイント量をコントロールすることができる。

これにより、サイドウォール部ＳＷにおけるジョイント量Ｗ２を小さくしてバルジ、デントの発生を抑制することができる一方で、トレッド部Ｔにおけるジョイント量Ｗ１を十分に確保してジョイントオープンの発生を抑制することができる。この結果、バルジ、デントとジョイントオープンの両方の発生を防止することができる。

次に、本実施の形態に係るフォーマー１の構造およびフォーマー１を用いたタイヤ成形方法の詳細を説明する。

上記したように、本実施の形態に係るフォーマー１は、フォーマー本体２の軸方向Ｘの中央部の直径Ｒ１が最小径、両側縁部の直径Ｒ２が最大径となり（Ｒ１＜Ｒ２）、さらに、中央部から両側縁部に向けてフォーマー径が徐々に大きくなるように設定されている。

このとき、中央部の直径Ｒ１と両側縁部の直径Ｒ２は、バルジ、デントの発生をより適切に防止するという観点から、０．５ｍｍ≦Ｒ２−Ｒ１≦１．０ｍｍの関係にあることが好ましい。

また、トレッド部Ｔにおけるジョイント量Ｗ１が従来と同程度になるように、中央部の直径Ｒ１を従来のフォーマー本体の径と同程度に設定し、両側縁部の直径Ｒ２を従来よりも大きくすることが好ましい。これにより、従来と同等の良好なＦＶを得ることができる。

なお、図示は省略するが、本実施の形態に係るフォーマー１は、上記したフォーマー本体２以外に、巻回されたゴム部材５の両側縁部を巻き上げる成形ブラダーや、ゴム部材５の内側にエアを供給してシェーピングを行うシェーピング手段を備えている。

次に、上記したフォーマー１を用いたタイヤ成形方法について説明する。なお、本実施の形態においては、フォーマー１に巻回されるゴム部材５としては、例えば、インナーライナーとプライが用いられる。

先ず、長尺のゴム部材を従来と同じ寸法で定寸に切断する。そして、図２に示すように、切断されたゴム部材５を、フォーマー１に供給し、フォーマー１の周方向Ｓに沿って巻回させた後、始端部５ｂと終端部５ａとを重ね合わせてジョイント部５ｃを形成する。

このとき、本実施の形態においては、フォーマー１の中央部と両側縁部とで周長が異なるため、図２に示すように、フォーマー１の中央部から両側縁部に向かうに従って、ジョイント部５ｃのジョイント量Ｗが徐々に小さくなる。

即ち、フォーマー１の両側縁部では、直径Ｒ２が大きく設定されているため、図３（ｂ）に示すように、両側縁部上に形成されるサイドウォール部ＳＷのジョイント量Ｗ２が最小となる。このように、サイドウォール部ＳＷのジョイント量Ｗ２を小さくすることにより、サイドウォール部ＳＷにおけるバルジ、デントの発生を抑制することができる。

一方、フォーマー１の中央部では、直径Ｒ１が小さく設定されているため、図３（ａ）に示すように、この中央部上に形成されるトレッド部Ｔのジョイント量Ｗ１が最大となる。このように、トレッド部Ｔのジョイント量Ｗ１を大きくすることにより、ジョイント強度を十分確保してジョイントオープンの抑制を図ることができる。

次に、従来と同様に、フォーマー１の両側縁部にビード（図示省略）をセットし、成形ブラダーを用いて、ゴム部材５の両側縁部を巻き上げることにより１ｓｔカバーが成形される（１ｓｔ成形工程）。

そして、予め円筒形状に成形されたトレッドゴムやブレーカー（２ｎｄカバー）の内腔に上記の１ｓｔカバーを挿入した状態で、１ｓｔカバーにエアを供給してトロイド状にシェーピングした後、１ｓｔカバーと２ｎｄカバーとを圧着させることによりローカバーが成形される（２ｎｄ成形工程）。

上記したように、本実施の形態においては、フォーマー径が軸方向の中央部から両側縁部に向けて徐々に大きくなるように構成されたフォーマー本体を用いているため、トレッド部Ｔのジョイント量Ｗ１が大きくなり、且つ、サイドウォール部ＳＷのジョイント量Ｗ２が小さくなるように、ゴム部材５のジョイント量を適切にコントロールすることができる。この結果、トレッド部Ｔにおけるジョイントオープンが発生せず、かつ、サイドウォール部ＳＷにおけるバルジ、デントの発生が防止された外観品質に優れた空気入りタイヤを容易に製造することができる。

次に、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。なお、本実施例の試験は、タイヤサイズが１５５／６５Ｒ１３の空気入りタイヤを対象として行った。

（１）実施例１〜実施例４
実施例１〜実施例４として、フォーマー径が軸方向の中央部から両側縁部に向けて徐々に大きくなるように構成されたフォーマー本体を有するタイヤ成形用フォーマーを用いて１ｓｔカバーを成形した（各３０本）。このとき、ジョイントオープンが生じないように、何れの実施例においても、中央部（トレッド部）のジョイント量を４．０ｍｍに設定した。

なお、実施例１〜実施例４では、フォーマー本体の中央部の直径Ｒ１と両側縁部の直径Ｒ２が表１に示すようにそれぞれ異なっている点を除いて、同じ条件で１ｓｔカバーを成形した。

（２）比較例
比較例として、従来と同様に、軸方向の全長に亘って均一な直径を有する円筒状のフォーマー本体を有するタイヤ成形用フォーマーを用いて１ｓｔカバーを成形した。なお、フォーマー本体の形状を除いた成形条件は実施例１〜実施例４と同じに設定した。

（３）評価
実施例１〜実施例４および比較例について、それぞれ３０本の１ｓｔカバーを成形し、中央部（トレッド部）におけるジョイント量Ｗ１と両側縁部（サイドウォール部）におけるジョイント量Ｗ２を測定し、その平均値を算出した。算出結果を表１に示す。

また、成形した各１ｓｔカバーを用いて空気入りタイヤＡ〜Ｅを作製し、検査員による視覚と触覚により、それぞれの空気入りタイヤのバルジ、デントレベルを評価した。その結果を表１に示す。

なお、バルジ、デントレベルの評価については、視覚および触覚でもバルジ、デントを発見できない場合を５点、視覚のみではバルジ、デントを発見できない場合を４点、視覚のみでもバルジ、デントを発見できるが小さい場合を３点、視覚のみでもバルジ、デントを発見できる場合を２点、実用上問題あるバルジ、デントが発見できる場合を１点と評価した。

比較例のタイヤは、中央部のジョイント量Ｗ１と両側縁部のジョイント量Ｗ２が同等になっており、バルジ、デントレベルが３点であった。これに対して、実施例１〜実施例４においては、中央部のジョイント量Ｗ１よりも両側縁部のジョイント量Ｗ２が小さくなり、何れにおいてもバルジ、デントレベルが改善されていることが確認された。

さらに、フォーマー本体の中央部の直径Ｒ１と両側縁部の直径Ｒ２との関係（Ｒ２−Ｒ１）が０．５〜１．０ｍｍの範囲内である実施例１〜実施例３において、４点以上という高いバルジ、デントレベルが確認され、Ｒ２−Ｒ１＝１．０ｍｍである実施例１において最も好ましいバルジ、デントレベルが確認された。

また、得られた各タイヤのＦＶを測定したところ、実施例の何れにおいても、比較例と同等のレベルのＦＶを有していることが確認された。

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可能である。

１、１００ フォーマー
２ フォーマー本体
５、１０１ ゴム部材
５ａ、１０１ａ 終端部
５ｂ、１０１ｂ 始端部
５ｃ ジョイント部
Ｒ フォーマーの直径
Ｒ１ 中央部の直径
Ｒ２ 両側縁部の直径
Ｓ 周方向
ＳＷ サイドウォール部
Ｔ トレッド部
Ｗ ジョイント量
Ｗ１ トレッド部のジョイント量
Ｗ２ サイドウォール部のジョイント量
Ｘ 軸方向

Claims (4)

1. シート状のゴム部材が巻回されるフォーマー本体のフォーマー径が、軸方向の中央部から両側縁部に向けて徐々に大きくなるように構成されている
   ことを特徴とするタイヤ成形用フォーマー。
2. 前記フォーマー本体の前記中央部の直径Ｒ１と前記両側縁部の直径Ｒ２との関係が、０．５ｍｍ≦Ｒ２−Ｒ１≦１．０ｍｍである
   ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ成形用フォーマー。
3. 請求項１または請求項２に記載のタイヤ成形用フォーマーを用いて１ｓｔカバーを成形することを特徴とするタイヤ成形方法。
4. 前記タイヤ成形用フォーマーにインナーライナー、プライを順に巻回した後、前記タイヤ成形用フォーマーの両側縁部にビードをセットし、成形ブラダーで前記インナーライナーと前記プライの両側縁部を巻き上げることにより１ｓｔカバーを成形する１ｓｔ成形工程と、
   予め円筒状に成形されたトレッドおよびブレーカーを有する２ｎｄカバーの内腔に前記１ｓｔカバーを挿入し、前記１ｓｔカバーにエアを供給して膨張させるシェーピングを行い、膨張させた前記１ｓｔカバーと前記２ｎｄカバーとを圧着させることによりローカバーを成形する２ｎｄ成形工程と
   を備えることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ成形方法。

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