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

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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。
Figure 0006333682
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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