JP6747206B2 - タイヤの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ユニフォミティに優れたタイヤの製造方法に関する。
特開平7−52277公報には、タイヤの予備成形工程において、リング状にされたトレッドリングを搬送する搬送装置が開示されている。この搬送装置は、このトレッドリングの外周面を保持する複数のセグメントを備えている。このセグメントの周方向長さと軸方向幅とが所定の大きさにされている。このセグメントでトレッドリングを保持することで、トレッドリングとカーカスプライ部材とが合体されるときに、ズレが生じることが抑制されている。
特開平7−52277公報
この様な搬送装置のセグメントは、トレッドリングの外周面形状に近い形状の当接面を備えることが望ましい。この様な当接面を備えるセグメントでトレッドリングの外周面を保持することで、トレッドリングの変形が抑制されうる。この様なセグメントを用いることで、タイヤのユニフォミティを向上しうる。しかしながら、この様なセグメントを用いる場合、タイヤの外径に合わせて、セグメントを交換する必要がある。このセグメントには、周方向、軸方向及び半径方向の位置精度が要求されるので、セグメントの交換は容易ではない。特に、多品種のタイヤが生産される混流生産ラインでは、この様なセグメントの交換は生産性を損い易い。
本発明の目的は、生産性の低下を抑制しつつ、ユニフォミティを向上させるタイヤの製造方法の提供にある。
本発明に係るタイヤの製造方法は、加硫されてタイヤが得られるローカバーが形成される予備成形工程を備えている。
上記予備成形工程は、
(1)カーカス部材とビード部材とが貼り合わされ筒状にされたカーカス成形体と、トレッド部材がリング状にされたトレッド成形体とが準備されて、搬送装置が、上記トレッド成形体の外周面を保持して、上記トレッド成形体を上記カーカス成形体の半径方向外側に搬送する搬送工程、及び
(2)上記カーカス成形体の外周面に、上記搬送装置が保持する上記トレッド成形体が貼り合わされて上記ローカバーが形成される合体工程
を備えている。
上記搬送装置は、開口を備えるフレームと、上記開口に位置する複数のセグメントとを備えている。この複数のセグメントは、トレッド成形体の外周面の円周方向に並べられて外周面の半径方向に移動可能にされている。それぞれのセグメントは、上記トレッド成形体の外周面に当接するクランプ面を備えている。上記クランプ面は、軸方向に垂直な断面において、曲率半径が異なる少なくとも2以上の領域面から形成されている。
好ましくは、上記クランプ面において、周方向中央側に位置する一の領域面の曲率半径は、この一の領域面に隣接して周方向端側に位置する他の領域面の曲率半径より小さくされている。上記一の領域面は、上記他の領域面より半径方向外側に位置している。
好ましくは、上記タイヤの外径は、230(mm)以上395(mm)以下である。
本発明に係るトレッド成形体の搬送装置は、未加硫ゴムからなるトレッド部材がリング状にされたトレッド成形体を搬送する装置である。この搬送装置は、開口を備えるフレームと、上記開口に位置する複数のセグメントとを備えている。この複数のセグメントは、トレッド成形体の外周面の円周方向に並べられて、半径方向に移動可能にされている。それぞれのセグメントは、上記トレッド成形体の外周面に当接するクランプ面を備えている。上記クランプ面は、軸方向に垂直な断面において、曲率半径が異なる少なくとも2以上の領域面から形成されている。
好ましくは、上記クランプ面において、周方向中央側に位置する一の領域面の曲率半径は、この一の領域面に隣接して周方向端側に位置する他の領域面の曲率半径より小さくされている。上記一の領域面は、上記他の領域面より半径方向外側に位置している。
好ましくは、上記2以上の領域面の曲率半径の中心は、上記セグメントが移動する半径方向の直線上に位置している。
好ましくは、この搬送装置は、上記クランプ面に着脱可能に取り付けられるスペーサを備えている。上記スペーサは、半径方向内向きに面する内側面と、半径方向外側に面する外側面とを備えている。軸方向に垂直な断面において、上記内側面は上記他の領域面の曲率半径で形成されている。上記スペーサが上記クランプ面に取り付けられた状態で、上記他の領域面と上記内側面とが同一の円弧上に位置する。
本発明に係るタイヤの製造方法では、クランプ面の曲率半径の異なる領域面のうち、トレッド成形体の外周面の形状に近い領域面で、トレッド成形体の外周面をクランプする。この製造方法は、セグメントの当接によって、トレッド成形体が変形することを抑制している。このトレッド成形体を用いることで、タイヤのユニフォミティを向上しうる。
図1は、本発明の一実施形態に係るタイヤの製造方法のための成形装置が示された概念図である。 図2は、図1の成形装置の搬送装置が示された概念図である。 図3は、図2の搬送装置のクランプが示された説明図である。 図4は、図1の成形装置の他の搬送装置のクランプが示された説明図である。
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
図1には、空気入りタイヤの成形装置2が示されている。この成形装置2は、第一成形装置4と、第二成形装置6と、搬送装置8とを備えている。
第一成形装置4は、架台14、第一ドラム16及び一対のビード受部18を備えている。図示されないが、この第一成形装置4は、軸方向において、一対のビード受部18の間にブラダーを備えている。このブラダーは、半径方外向きに膨張し、半径方向内向きに収縮しうる。架台14は、第一ドラム16を支持している。第一ドラム16の形状は、円筒形状である。第一ドラム16の軸方向長さは、伸縮可能にされている。一対のビード受部18の形状は、それぞれリング形状である。一対のビード受部18の軸方向の間隔は、変更可能にされている。この第一ドラム16と一対のビード受部18は、第一ドラム16の軸線を回転軸にして、回転可能にされている。
第二成形装置6は、架台22及び第二ドラム24を備えている。架台22は、第二ドラム24を支持している。第二ドラム24の形状は円筒形状である。第二ドラム24は、その軸線を回転軸にして回転可能にされている。この第二ドラム24の外周面は、その半径方向に拡径し縮径しうる。
搬送装置8は、レール26、移動台28、環状フレーム30及び複数のクランプ32を備えている。このレール26は、第一成形装置4から第二成形装置6まで延びている。移動台28は、このレール26に沿って移動可能にされている。環状フレーム30は、移動台28に載置され固定されている。環状フレーム30は、第一ドラム16の半径方向外側に配置される位置と、第二ドラム24の半径方向外側に配置される位置との間で、レール26に沿って移動可能にされている。
図2に示される様に、環状フレーム30には、軸方向に貫通する開口31が形成されている。この開口31の、軸方向に垂直な断面形状は、円形である。この開口31の軸線は、第一ドラム16の軸線及び第二ドラム24の軸線に一致している。この開口31の周方向は、第一ドラム16の周方向及び第二ドラム24の周方向と平行にされている。以下の説明において、特に言及しない限り、周方向、軸方向及び半径方向は、この開口31の周方向、軸方向及び半径方向を表す。
この開口31の内周面に複数のクランプ32が配置されている。複数のクランプ32は、周方向に沿って、等間隔に配置されている。この搬送装置8では、開口31の内周面に、クランプ32が取り付けられている。この複数のクランプ32は、一体として、開口31の軸線を回転軸に回転可能にされている。
それぞれのクランプ32は、本体34及びセグメント36を備えている。図2の一点鎖線Lrは、開口31の中心を通って延びる直線を表している。この直線Lrは、開口31の半径方向の直線である。セグメント36は、本体34に対して、直線Lrに沿って移動しうる。言い換えると、セグメント36は、開口31の半径方向に移動しうる。
複数のセグメント36は、半径方向において、互いに同じ移動距離で拡径し縮径しうる。言い換えると、これらのセグメント36は、開口31の同心円の円周上に並べられた状態で、半径方向に移動しうる。セグメント36は、半径方向内側に面するクランプ面38を備えている。
図3には、セグメント36が本体34の一部と共に示されている。図3は、軸方向に見たセグメント36を表している。図3において、セグメント36は、直線Lrに対して線対称な形状を備えている。このクランプ面38は、領域面としてのクランプ面38aと、他の領域面としての一対のクランプ面38bと、更に他の領域面としての一対のクランプ面38cとからなっている。クランプ面38aは、周方向において、セグメント36の内側に位置している。一対のクランプ面38bは、クランプ面38bの周方向外側に隣接している。一対のクランプ面38cは、クランプ面38bの周方向外側に隣接している。
図3の符号Caは、クランプ面38aの輪郭の円弧を表している。矢印Raは、クランプ面38aの曲率半径を表している。点Paは円弧Caの中心を表している。符号Cbは、クランプ面38bの輪郭の円弧を表している。矢印Rbは、クランプ面3bの曲率半径を表している。点Pbは円弧Cbの中心を表している。符号Ccは、クランプ面38cの輪郭の円弧を表している。矢印Rcは、クランプ面38cの曲率半径を表している。点Pcは円弧Ccの中心を表している。この図3では、説明の便宜上、曲率半径Ra、Rb及びRcは、実際のそれより小さく表されている。
このクランプ面38aの曲率半径Raは、曲率半径Rbより小さい。このクランプ面38aは、円弧Cbより半径方向外側に形成されている。この曲率半径Rbは、曲率半径Rcより小さい。クランプ面38bは、円弧Ccより半径方向外側に形成されている。円弧Caの中心Pa、円弧Cbの中心Pb及び円弧Ccの中心Pcは、直線Lr上に位置している。
この成形装置2を用いたタイヤの製造方法が説明される。このタイヤの製造方法は、予備成形工程及び加硫工程を備えている。予備成形工程は、第一成形工程、第二成形工程、搬送工程及び合体工程を備えている。この予備成形工程において、タイヤの各部を形成する部材が組み合わされてローカバーが成形される。
第一成形工程では、図1示される第一ドラム16及びビード受部18の外周に、カーカスプライ部材、ビード部材等が巻回される。この様に巻回されたカーカスプライ部材、ビード部材等から、円筒形状のカーカス成形体44が形成される。このカーカス成形体44の軸方向、周方向及び半径方向は、第一ドラム16のそれぞれに一致している。
第二成形工程では、トレッド部材、ベルト部材、バンド部材等が第二ドラム24の外周に巻回される。この様に巻回されたトレッド部材、ベルト部材、バンド部材等から、円筒筒状のトレッド成形体46が形成される。このトレッド成形体46の軸方向、周方向及び半径方向は、第二ドラム24のそれぞれに一致している。
搬送工程では、カーカス成形体44とトレッド成形体46とが準備されている。搬送装置8は、第二成形装置6に向かって移動する。搬送装置8は、セグメント36をトレッド成形体46の半径方向外側に位置させる。セグメント36が半径方向内向きに移動して、トレッド成形体46の外周面に当接する。搬送装置8は、クランプ32で、トレッド成形体46を保持する。第二ドラム24が縮径して、トレッド成形体46の内周面から離れる。搬送装置8は、トレッド成形体46を、カーカス成形体44の半径方向外側に搬送する。
合体工程では、図示されないが、第一成形装置4のブラダーが膨張して、カーカス成形体44をトロイド状に拡径させる。このカーカス成形体44の外周面にトレッド成形体46が圧着される。この圧着後に、セグメント36が半径方向外向きに移動する。クランプ面38がトレッド成形体46の外周面から離れる。この様にして、搬送装置8は、トレッド成形体46のクランプを解除する。搬送装置8は、トレッド成形体46から離れた退避位置に移動する。図示されないステッチャーで、更に、カーカス成形体46の外周面に、トレッド成形体46が圧着される。この様にして、ローカバーが得られる。
加硫工程では、このローカバーが準備されている。このローカバーが金型で加硫される。この加硫を経て、ローカバーからタイヤが得られる。前述のカーカスプライ部材、ビード部材、ベルト部材、バンド部材及びトレッド部材は、加硫されて、タイヤのカーカス、ビード、ベルト、バンド及びトレッドを形成する。
この搬送装置8のセグメント36は、曲率半径の異なるクランプ面38a、38b及び38cを備えている。トレッド成形体46の外径形状に、最も近い形状のクランプ面38a、38b又は38cが、トレッド成形体46に当接する。このクランプ面38は、トレッド成形体46の変形を抑制しつつ、当接する。トレッド成形体46は、未加硫ゴムからなっている。このトレッド成形体46の外周面は、変形し易い。この変形は、タイヤのユニフォミティに影響する。この搬送装置8は、タイヤのユニフォミティの向上に寄与しうる。
このセグメント36では、トレッド成形体46の外周面の形状に近い、クランプ面38a、38b又は38cによって、トレッド成形体46がクランプされる。これにより、外径の異なる多くのトレッド成形体46において、クランプ面38で十分な接触面積が維持される。このクランプ32は、トレッド成形体46の位置ずれを抑制して、安定的に保持しうる。
このセグメント36がトレッド成形体46の変形を抑制しつつ、トレッド成形体46がカーカス成形体44に圧着される。このため、カーカス成形体44とトレッド成形体46との位置ずれが抑制される。この観点からも、この搬送装置8は、タイヤのユニフォミティの向上に寄与しうる。
このセグメント36は、トレッド成形体46の変形を抑制しつつ、トレッド成形体46をカーカス成形体44に圧着する。合体工程において、トレッド成形体46の変形が抑制されているので、カーカス成形体44とトレッド成形体46との間に隙間が生じることが抑制される。この搬送装置8は、カーカス成形体44とトレッド成形体46との間に、エアーが残留することを抑制している。
このセグメント36では、曲率半径Raの中心Paと、曲率半径Rbの中心Pbと、曲率半径Rcの中心Pcが、直線Lr上に位置している。言い換えると、中心Pa、中心Pb及び中心Pcは、セグメント36が移動する半径方向の直線上に位置している。これにより、セグメント36が移動することで、外径の異なる多くのトレッド成形体46において、トレッド成形体46の軸線がずれない。これにより、カーカス成形体44とトレッド成形体46との位置ずれが抑制される。この搬送装置8は、タイヤのユニフォミティの向上に寄与する。
この搬送装置8では、セグメント36を型替えすることなく、外径の異なるトレッド成形体46を保持できる。この搬送装置8は、生産性の向上に寄与する。この搬送装置8は、外径の異なるタイヤが生産される混流生産ラインに適している。
タイヤの外径は用途によって大きく異なる。しかし、乗用車用タイヤの外径は、大凡230(mm)から395(mm)の範囲にある。この外径の範囲は、比較的狭い。この範囲は、クランプ32を用いることで、型替をすることなく、ユニフォミティに優れるタイヤを製造しうる。この搬送装置8は、乗用車用タイヤの製造方法に特に適している。
このセグメント36は、クランプ面38a、38b及び38cの、3つの曲率半径が異なる領域面を備えている。本発明に係るクランプは、これに限られない。本発明に係るクランプは、2以上の曲率半径が異なる領域面を備えればよい。このクランプ面は4以上の曲率半径が異なる領域面を備えていてもよい。
図4(a)及び図4(b)には、本発明に係る製造方法に用いられる他の搬送装置48のクランプ50が示されている。この搬送装置48は、搬送装置8のクランプ32に代えて、クランプ50を備えている。この搬送装置48は、クランプ50を備える他は、搬送装置8と同様の構成を備えている。ここでは、搬送装置48について、搬送装置8と異なる構成について説明がされ、搬送装置8と同様の構成について説明が省略される。また、搬送装置8と同様の構成について搬送装置8と同じ符号を用いて、説明がされる。
このクランプ50は、本体34及びセグメント36に加えて、スペーサ40及びスペーサ42を備えている。
図4(a)には、軸方向に見られた、本体34の一部及びセグメント36と共にスペーサ40が示されている。このスペーサ40は、半径方向において、内側に面する内側面40aと外側に面する外側面40bとを備えている。この内側面40aの輪郭は、クランプ面38bと同じ曲率半径Rbの円弧で形成されている。外側面40bの輪郭は、クランプ面38aと同じ曲率半径Raの円弧で形成されている。
スペーサ40は、クランプ面38aに着脱可能に取り付けられている。この取付方法は特に限定されない。例えば、外側面40bとクランプ面38aとに、周方向及び軸方向の位置決めピンが挿入されて位置決めがされる。スペーサ40は、セグメント36にネジで固定される。スペーサ40の外側面40bがクランプ面38aに当接している。このとき、内側面40aは、一対のクランプ面38bと同一の円弧Cb上に位置している。このスペーサ40が取り付けられることで、内側面40aと一対のクランプ面38bとから、クランプ面52が形成されている。
図4(b)には、軸方向に見られた、スペーサ40と共にスペーサ42が示されている。このスペーサ42は、半径方向において、内側に面する内側面42aと外側に面する外側面42bとを備えている。内側面42aの輪郭は、クランプ面48cと同じ曲率半径Rcの円弧で形成されている。外側面42bの輪郭は、クランプ面48bと同じ曲率半径Rbの円弧で形成されている。スペーサ42は、クランプ面38bに着脱可能に取り付けられている。この取付方法は、スペーサ40と同様にされる。スペーサ40の外側面42bがクランプ面38bとスペーサ40の内側面40aに当接している。このとき、外側面42aは、一対のクランプ面38cと同一の円弧Cb上に位置している。このスペーサ42が取り付けられることで、内側面42aと一対のクランプ面38cとから、クランプ面54が形成されている。
図4(b)では、クランプ面54が形成されればよく、スペーサ40とスペーサ42との一体にされたスペーサが用いられてもよい。また、スペーサ42は、スペーサ40が取り付けられていないクランプ32に取り付けられてもよい。
図4(a)に示される様に、クランプ50は、トレッド成形体46に、クランプ面52で当接しうる。一対のクランプ面38bの当接面積に比べて、クランプ面52の当接面積は広い。クランプ面52によって、十分な接触面積が一層得られる。トレッド成形体46の変形を一層低減しうる。また、このセグメント36がトレッド成形体46の変形を抑制しつつ、トレッド成形体46がカーカス成形体44に圧着されるので、カーカス成形体44とトレッド成形体46との位置ずれが一層抑制される。このクランプ50を用いることで、この搬送装置48は、タイヤのユニフォミティの向上に一層寄与しうる。更に、カーカス成形体44とトレッド成形体46との間に、エアーが残留することが、一層抑制される。
このスペーサ40は、クランプ面38に位置決めして取り付けられる。クランプ面38は、トレッド成形体46に対して、周方向、軸方向及び径方向に、高精度に位置決めされている。スペーサ40は、クランプ面38aに取り付けられるので、容易に高精度に位置決めされうる。この型替は、本体34やセグメント36の型替に比べて、短時間に、且つ容易に高精度にしうる。
図4(b)に示されるクランプ面54の当接面積は、一対のクランプ面3cの当接面積に比べて、広い。これにより、スペーサ40が取り付けられた場合と同様に、タイヤのユニフォミティの向上に一層寄与しうる。更に、カーカス成形体44とトレッド成形体46との間に、エアーが残留することが、一層、抑制される。また、この型替は、スペーサ42をクランプ面38bに取り付けているので、短時間に、且つ容易に高精度にしうる。
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
[実施例1]
図1から図3に示された搬送装置を使用して、予備成形工程において、ローカバーが成形された。このセグメントは、3つの異なる曲率半径のクランプ面を備えていた。その内の一のクランプ面の曲率半径は340(mm)であった。このローカバーから得られるタイヤのサイズは、「225/55R19」であった。この搬送装置を使用して、ローカバーが60本成形された。これらのローカバーが加硫されてタイヤが得られた。
[比較例1]
セグメントが単一の曲率半径のクランプ面を備え、この曲率半径が320(mm)であった他は、実施例1と同様にして、ローカバーが成形された。これらのローカバーが加硫されてタイヤが得られた。
[RROの評価]
これらのタイヤについて、RRO(ラジアルランアウト)が測定された。具体的には、非接触のレーザー測定器を用いて、タイヤの外周面において、RROを測定した。測定値から、それぞれの測定値の平均と、標準偏差が求められた。表1には、この平均値と標準偏差とが、比較例1を100とする指数で表されている。この平均値の指数が小さいほど、RROの平均値が小さい。この平均値の指数は、小さい方が好ましい。この標準偏差の指数が小さいほど、RROのバラツキが小さい。標準偏差の指数は小さい方が好ましい。
Figure 0006747206
表1に示されるように、実施例の製造方法では、比較例の製造方法に比べて評価が高い。この評価結果から、クランプ面の曲率半径とタイヤ外径との差の大きさが、RROに影響することは、明らかである。また、図3に示される様な、曲率半径の異なる3つの領域面を備えるクランプ面でも、当接する領域面の曲率半径とタイヤ外径との差を小さくすることで、RROに優れたタイヤが生産できることは、明らかである。この評価結果から本発明の優位性は明らかである。
以上説明された製造方法は、カーカス成形体の外周面にトレッド成形体が圧着される予備成形工程を備えるタイヤの製造方法に広く適用されうる。
2・・・成形装置
4・・・第一成形装置
6・・・第二成形装置
8、48・・・搬送装置
14・・・架台
16・・・第一ドラム
18・・・ビード受部
22・・・架台
24・・・第二ドラム
26・・・レール
28・・・移動台
30・・・環状フレーム
31・・・開口
32、50・・・クランプ
34・・・本体
36・・・セグメント
38、52、54・・・クランプ面
40、42・・・スペーサ
44・・・カーカス成形体
46・・・トレッド成形体

Claims (7)

  1. 加硫されてタイヤが得られるローカバーが形成される予備成形工程を備えており、
    上記予備成形工程が、
    (1)カーカス部材とビード部材とが貼り合わされ筒状にされたカーカス成形体と、トレッド部材がリング状にされたトレッド成形体とが準備されて、
    搬送装置が、上記トレッド成形体の外周面を保持して、上記トレッド成形体を上記カーカス成形体の半径方向外側に搬送する搬送工程、及び
    (2)上記カーカス成形体の外周面に、上記搬送装置が保持する上記トレッド成形体が貼り合わされて上記ローカバーが形成される合体工程
    を備えており、
    上記搬送装置が、開口を備えるフレームと、上記開口に位置する複数のセグメントとを備えており、この複数のセグメントがトレッド成形体の外周面の円周方向に並べられて外周面の半径方向に移動可能にされており、
    それぞれのセグメントが上記トレッド成形体の外周面に当接するクランプ面を備えており、
    上記クランプ面が、軸方向に垂直な断面において、曲率半径が異なる少なくとも2以上の領域面から形成されているタイヤの製造方法。
  2. 上記クランプ面において、周方向中央側に位置する一の領域面の曲率半径が、この一の領域面に隣接して周方向端側に位置する他の領域面の曲率半径より小さくされており、
    上記一の領域面が上記他の領域面より半径方向外側に位置している請求項1に記載の製造方法。
  3. 上記タイヤの外径が230(mm)以上395(mm)以下である請求項1に記載の製造方法。
  4. 未加硫ゴムからなるトレッド部材がリング状にされたトレッド成形体を搬送する搬送装置であって、
    開口を備えるフレームと、上記開口に位置する複数のセグメントとを備えており、この複数のセグメントがトレッド成形体の外周面の円周方向に並べられて半径方向に移動可能にされており、
    それぞれのセグメントが上記トレッド成形体の外周面に当接するクランプ面を備えており、
    上記クランプ面が、軸方向に垂直な断面において、曲率半径が異なる少なくとも2以上の領域面から形成されているトレッド成形体の搬送装置。
  5. 上記クランプ面において、周方向中央側に位置する一の領域面の曲率半径が、この一の領域面に隣接して周方向端側に位置する他の領域面の曲率半径より小さくされており、
    上記一の領域面が上記他の領域面より半径方向外側に位置している請求項4に記載の搬送装置。
  6. 上記2以上の領域面の曲率半径の中心が、上記セグメントが移動する半径方向の直線上に位置している請求項5又は6に記載の搬送装置。
  7. 上記クランプ面に着脱可能に取り付けられるスペーサを備えており、
    上記スペーサが、半径方向内向きに面する内側面と、半径方向外側に面する外側面とを備えており、
    軸方向に垂直な断面において、上記内側面が上記他の領域面の曲率半径で形成されており、上記スペーサが上記クランプ面に取り付けられた状態で、上記他の領域面と上記内側面とが同一の円弧上に位置する請求項4から6のいずれかに記載の搬送装置。
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