JP7067359B2 - タイヤ成形用フォーマ、及びタイヤ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、１ｓｔカバーにサイドウォールゴムを貼り付けるためのサイドウォール貼付フォーマとして好適に採用しうるタイヤ成形用フォーマ、及びタイヤ製造方法に関する。

生タイヤの製造では、予め形成した円筒状の１ｓｔカバーを、サイドウォール貼付フォーマに装着し、その後、１ｓｔカバーにサイドウォールゴムを貼り付けることが一般に行われる。

１ｓｔカバーは、１ｓｔフォーマを用い、インナーライナー及びカーカスを円筒状に巻き付けた後、その両端部にビードをセットし、かつ前記ビードからはみ出すカーカスのはみ出し部分をビードの周りで折り返すことで形成される。前記ビードは、ビードコアとビードエーペックスゴムとから構成される。

図９に概念的に示すように、サイドウォール貼付けフォーマａ（以下、「フォーマａ」という場合がある。）は、ドラム軸心方向に近接／離間可能に配される左右１対の成形ドラムｂを具える。成形ドラムｂのドラム軸心方向外端部には、テーパ部ｂｓが設けられている。１対の成形ドラムｂが近接した状態かつ縮径した状態にて、１ｓｔカバーｃが、フォーマａに移載される（図９（ａ））。次に、成形ドラムｂを拡径し（図９（ｂ））、かつ成形ドラムｂを互いに離間させる（図９（ｃ））ことにより、１ｓｔカバーｃがフォーマａに保持される。

このとき、テーパ部ｂｓは、ビードエーペックスゴムｄのゴムボリュームを吸収する。これにより、１ｓｔカバーｃの外周面ｃｓがフラットになり、サイドウォールゴムｅを精度良く貼り付けることが可能となる(例えば特許文献１参照）。

他方、タイヤ生産では、多品種少量生産の傾向が強く、同一形状の成形ドラムを用いて、例えばタイヤ幅及び偏平率などを違えた複数サイズのタイヤを生産することが望まれる。

しかしこの場合、タイヤサイズの相違によって、ビードエーペックスゴムｄの厚さや長さも相違する。そのため、図１０に示すように、テーパ部ｂｓがビードエーペックスゴムｄのゴムボリュームを吸収できずに、１ｓｔカバーｃの外周面ｃｓに凹凸が生じる。この状態でサイドウォールゴムｅの貼り付けを行うと、凹凸の影響を受け、貼り付け時の押さえ不良、ジョイント量のばらつき、材料間でのエアーの包み込みといった不具合の発生傾向を招く。

特開２０１３－２１５８９７号公報

本発明は、タイヤサイズが異なる場合にも、保持する１ｓｔカバーｃの外周面をフラット化でき、サイドウォールゴム等の他のタイヤ構成部材の貼り付け精度を高めてタイヤ品質を向上させうるタイヤ成形用フォーマ、及びタイヤ製造方法を提供することを課題としている。

第１の発明は、左右１対の成形ドラムを具え、かつ前記成形ドラムのドラム軸心方向外端部に、ドラム軸心方向外側に向かって外径が減じるテーパ部が設けられたタイヤ成形フォーマであって、
前記成形ドラムは、ドラム周方向に分割された複数のセグメントを具え、
前記セグメントは、ドラム半径方向内側のベース部と、前記ベース部のドラム半径方向外側に配されかつドラム軸心方向外端部に前記テーパ部をなす傾斜部を有するセグメント本体とを具え、
前記セグメント本体は、ドラム半径方向に積層される複数のプレートを含み、かつ各前記プレートが、それぞれドラム軸心方向にスライド移動することにより、前記傾斜部の傾斜を変化可能とした。

本発明に係るタイヤ成形用フォーマでは、ドラム半径方向内外で隣り合うプレート間において、外側のプレートのドラム軸心方向の移動距離は、内側のプレートのドラム軸心方向の移動距離よりも大であるのが好ましい。

本発明に係るタイヤ成形用フォーマでは、ドラム半径方向内外で隣り合うプレート間において、外側のプレートのドラム軸心方向の移動距離と、内側のプレートのドラム軸心方向の移動距離との差は一定であるのが好ましい。

本発明に係るタイヤ成形用フォーマでは、前記傾斜部のドラム軸心方向に対する角度θが最大となる第１状態から、前記角度θが最小となる第２状態まで、各前記プレートは、それぞれドラム軸心方向内側にスライド移動するのが好ましい。

本発明に係るタイヤ成形用フォーマでは、各前記プレートのドラム軸心方向の外端面は、それぞれ、同一傾斜の斜面からなるのが好ましい。

本発明に係るタイヤ成形用フォーマでは、前記第１状態において、各前記プレートの前記斜面は、面一状に並ぶのが好ましい。

本発明に係るタイヤ成形用フォーマでは、前記セグメントは、各前記プレートをそれぞれドラム軸心方向にスライド移動させる移動手段を具えるのが好ましい。

本発明に係るタイヤ成形用フォーマでは、前記移動手段は、各前記プレートのドラム半径方向内面に歯切りされたラックギヤー部と、各前記プレートのラックギヤー部にそれぞれ噛合するピニオンギヤー部とを含むのが好ましい。

本発明に係るタイヤ成形用フォーマでは、各前記ピニオンギヤー部は、同心かつ一体回転可能に連結されるとともに、各前記ピニオンギヤー部は、ドラム半径方向内側のプレートのラックギヤー部に噛合するピニオンギヤー部ほど直径が小であるのが好ましい。

第２の発明は、タイヤ製造方法であって、第１の発明のタイヤ成形用フォーマを用いて生タイヤを形成する工程を含む。

本発明は叙上の如く、成形ドラムをなす複数のセグメントが、それぞれ、成形ドラムのテーパ部を構成するための傾斜部を有するセグメント本体を具える。そして、セグメント本体は、ドラム半径方向に積層される複数のプレートを含み、かつ各プレートが、それぞれドラム軸心方向にスライド移動することにより、前記傾斜部の傾斜を変化可能としている。即ち、成形ドラムにおけるテーパ部の傾斜を変化させうる。

従って、ビードエーペックスゴムの厚さや長さが相違する場合にも、そのゴムボリュームの変化をテーパ部の傾斜の変化により吸収でき、タイヤサイズが異なる場合にも、保持する１ｓｔカバーの外周面をフラット化しうる。

その結果、１ｓｔカバー上で、サイドウォールゴム等の他のタイヤ構成部材を貼り付ける際の押さえ不良、ジョイント量のばらつき、材料間でのエアーの包み込み等の発生を抑えることができ、貼り付け精度を高めてタイヤ品質を向上させうる。

本発明のタイヤ成形用フォーマの一実施形態を示すドラム軸心方向の断面図である。 成形ドラムの主要部を示すドラム軸心と直角方向の断面図である。 セグメントの第１状態を示すドラム軸心方向の断面図である。 セグメントの第２状態を示すドラム軸心方向の断面図である。 プレート間の連結状態を示すドラム軸心と直角方向の断面図である。 移動手段を概念的に示す部分斜視図である。 移動手段を概念的に示すドラム軸心と直角方向の断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の作用効果を示すドラム軸心方向の断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、サイドウォール貼り付け工程の説明図である、 従来の問題点を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のタイヤ成形用フォーマ１は、ドラム軸２に支持される左右１対の円筒状の成形ドラム３、３を具える。

この１対の成形ドラム３、３は、ドラム軸心方向に互いに近接離間可能である。本例では、一方側（例えば左側）の成形ドラム３が、ドラム軸心方向に固定され、他方側（例えば右側）の成形ドラム３が、ドラム軸心方向に移動可能に支持される場合が示される。本明細書では、成形ドラム３、３が近接する方向をドラム軸心方向の「内側」、離間する方向をドラム軸心方向の「外側」と定義される。

各成形ドラム３のドラム軸心方向外端部には、ドラム軸心方向外側に向かって外径が減じる向きに傾斜するテーパ部４が設けられている。

図１、２に示すように、成形ドラム３は、ドラム周方向に分割された複数（例えば６個）のセグメント５を具える。各セグメント５は、成形ドラム３に設ける半径方向移動手段６により、ドラム半径方向内外に移動可能である。各セグメント５のドラム半径方向外側への移動により、成形ドラム３は、拡径状態Ｙ１となり、真円状のドラム外周面３Ｓを形成する。又各セグメント５のドラム半径方向内側への移動により、成形ドラム３は縮径状態Ｙ２となる。

セグメント５は、ドラム周方向に交互に配される大小２種類のセグメント５Ａ、５Ｂから構成される。セグメント５Ａのドラム周方向端面Ｅａは、ドラム半径方向内側に向かってドラム周方向巾が減じる向きに傾斜する。これに対し、セグメント５Ｂの周方向端面Ｅｂは、ドラム半径方向内側に向かってドラム周方向巾が増加する向きに傾斜する。なお拡径状態Ｙ１から縮径状態Ｙ２へのセグメント５Ｂの半径方向移動距離ＫＢは、セグメント５Ａの半径方向移動距離ＫＡよりも大である。図２には、半径方向移動手段６が省略して描かれている。

図１に示すように、本例の半径方向移動手段６は、ドラム軸２に支持される基体１０と、基体１０にドラム軸心方向に移動可能に外挿されるテーパコーン１１と、基体１０のガイド部１０ａに案内されてドラム半径方向に移動可能な複数の移動体１２とを含む。各移動体１２に、それぞれ、セグメント５が支持される。

基体１０は、ドラム軸２に、ドラム軸心方向に移動可能に外挿される円筒部１０ｂを具える。円筒部１０ｂのドラム軸心方向内端には、前記ガイド部１０ａを有するフランジ部が配される。

テーパコーン１１は、内周側に、前記円筒部１０ｂとの間で空気室Ｈを形成するための凹部が配される。テーパコーン１１のドラム半径方向外周側には、テーパ面１１Ｓが配される。空気室Ｈへの高圧空気の給排により、テーパコーン１１はドラム軸心方向に移動しうる。

各移動体１２は、ドラム半径方向内周側に、前記テーパ面１１Ｓに案内されるガイド部１２ａが配される。本例では、ガイド部１２ａとして直線軸受けが採用されるが、テーパ面１１Ｓ上を転動可能なローラを採用することもできる。これにより、テーパコーン１１のドラム軸心方向の移動を、移動体１２のドラム半径方向の移動に変換しうる。なお、セグメント５Ａが取り付く移動体１２を案内するテーパ面１１Ｓの勾配と、セグメント５Ｂが取り付く移動体１２を案内するテーパ面１１Ｓの勾配とを違えることにより、移動距離ＫＢ＞移動距離ＫＡ に設定しうる。

図３に示すように、セグメント５は、ドラム半径方向内側のベース部１５と、ベース部１５のドラム半径方向外側に配されるセグメント本体１６とを具える。ベース部１５は、前記移動体１２に取り付き、移動体１２と一体移動しうる。

セグメント本体１６は、そのドラム半径方向外表面が、互いに協働して前記ドラム外周面３Ｓを形成する。又セグメント本体１６のドラム軸心方向外端部１６Ｅｏに、成形ドラム３の前記テーパ部４をなす傾斜部１７が形成される。

セグメント本体１６は、ドラム半径方向に積層される複数（本例では４枚）のプレート１８を含む。

各プレート１８は、それぞれドラム軸心方向にスライド移動に保持される。隣り合うプレート１８、１８間、及びドラム半径方向の最内側のプレート１８とベース部１５との間が、それぞれ、ガイド手段１９（図５に示す）によって、ドラム軸心方向にスライド移動可能に案内される。図５に示すように、ガイド手段１９として、本例では、ドラム半径方向内外で隣り合う一方の面に配されかつドラム軸心方向にのびる蟻溝１９ａと、この蟻溝１９ａに係合しかつ一方の面に配される蟻ほぞ１９ｂとからなるものが好適に採用される。

図４に示すように、セグメント本体１６において、各プレート１８が、それぞれドラム軸心方向にスライド移動する。これにより、傾斜部１７の傾斜を変化させることができる。図３には、傾斜部１７のドラム軸心方向に対する角度θが最大となる第１状態Ｑ１が示される。又図４には、前記角度θが最小となる第２状態Ｑ２が示される。図４に示すように、各プレート１８は、第１状態Ｑ１から第２状態Ｑ２まで、ドラム軸心方向内側にスライド移動する。

このとき、ドラム半径方向内外で隣り合うプレート１８、１８間において、外側のプレート１８のドラム軸心方向の移動距離Ｌは、内側のプレート１８のドラム軸心方向の移動距離Ｌよりも順次大である。詳しくは、ドラム半径方向の最内側のプレート１８から順に、第１～第４のプレート１８_１～１８_４と呼ぶとき、第１～第４のプレート１８_１～１８_４のそれぞれの移動距離Ｌ１～Ｌ４は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４である。

なおドラム半径方向内外で隣り合うプレート１８、１８間において、それぞれの移動距離の差（Ｌ２－Ｌ１）、（Ｌ３－Ｌ２）、（Ｌ４－Ｌ３）は、同一であるのが好ましい。

このように傾斜部１７の傾斜を変化可能とすることで、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、ビードエーペックスゴム３０の厚さや長さが相違する場合にも、そのゴムボリュームの変化をテーパ部４の傾斜の変化により吸収できる。その結果、タイヤサイズが異なる場合にも、保持する１ｓｔカバー２１の外周面２１Ｓをフラット化することができる。図中の符号２２は、１ｓｔカバー２１におけるカーカス、２３はビードコアである。２４は、外周面２１Ｓに貼り付けるサイドウォールゴムである。同図に示すように、ベース部１５のドラム軸心方向の外端面１５Ｓは、カーカス２２を介してビードコア２３と当接する当接面であり、１ｓｔカバー２１を位置決めしうる。

図３に示すように、本例では、各プレート１８のドラム軸心方向の外端面１８Ｓは、それぞれ、同一傾斜の斜面２０からなる。そして前記第１状態Ｑ１において、各外端面１８Ｓ（斜面２０）は、面一状に整一する。これにより、前記第２状態Ｑ２（図４）においても、外端面１８Ｓ間の段差を緩和ができ、カーカスコードが屈曲変形するのを抑えることができる。

前記プレート１８の厚さｔは、１．０～１．５mmの範囲が好ましい。又傾斜部１７の、第１状態Ｑ１におけるドラム軸心方向の幅Ｗ１と、第２状態Ｑ２におけるドラム軸心方向の幅Ｗ２との差（Ｗ２－Ｗ１）は、２０mm以上が好ましい。又前記幅Ｗ１は２０～２５mmの範囲が好ましい。

又セグメント本体１６は、第２状態Ｑ２において、各プレート１８のドラム軸心方向内端部１８ｉを受ける階段状の内端受部１６Ａを具える。

セグメント５は、各プレート１８をそれぞれドラム軸心方向にスライド移動させる移動手段２５を具える。

図６、７に示すように、移動手段２５は、各プレート１８のドラム半径方向内面に歯切りされたラックギヤー部２６と、各ラックギヤー部２６にそれぞれ噛合するピニオンギヤー部２７とを含む。

本例の移動手段２５では、各ピニオンギヤー部２７は、同心かつ一体回転可能に連結され、一つの歯車体２８を構成する。しかも各ピニオンギヤー部２７は、ドラム半径方向内側のプレート１８のラックギヤー部２６に噛合するピニオンギヤー部２７ほど直径（ピッチ径）が小である。

具体的には、第１のピニオンギヤー部２７_１の直径Ｄ１、第２のピニオンギヤー部２７_２の直径Ｄ２、第３のピニオンギヤー部２７_３の直径Ｄ３、第４のピニオンギヤー部２７_４の直径Ｄ４の間に、
Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３＜Ｄ４
の関係がある。

又歯車体２８では、ピニオンギヤー部２７は、直径の小さい順に連結される。

なお第１のピニオンギヤー部２７_１は、前記第１のプレート１８_１のラックギヤー部２６に噛合するピニオンギヤー部２７に相当する。第２のピニオンギヤー部２７_２は、前記第２のプレート１８_２のラックギヤー部２６に噛合するピニオンギヤー部２７に相当する。第３のピニオンギヤー部２７_３は、前記第３のプレート１８_３のラックギヤー部２６に噛合するピニオンギヤー部２７に相当する。第４のピニオンギヤー部２７_４は、前記第４のプレート１８_４のラックギヤー部２６に噛合するピニオンギヤー部２７に相当する。

又直径Ｄ１～Ｄ４の直径差（Ｄ２－Ｄ１）、（Ｄ３－Ｄ２）、（Ｄ４－Ｄ３）は、同一であるのが好ましい。

この歯車体２８は、図３、７に示すように、ベース部１５の凹部２９に枢支されるとともに、ベース部１５に取り付くモータＭ（図７に示す）により回転駆動される。

図６、７に示すように、第１のプレート１８_１には、第２～第４のピニオンギヤー部２７_２～２７_４との当接を避ける切欠き部３０_１、第２のプレート１８_２には、第３、第４のピニオンギヤー部２７_３、２７_４との当接を避ける切欠き部３０_２、第３のプレート１８_３には、第４のピニオンギヤー部２７_４との当接を避ける切欠き部３０_３がそれぞれ配される。

なお移動手段２５として、各ピニオンギヤー部２７を、一体連結しないで、それぞれ独立した歯車体として形成するとともに、各歯車体を別々に駆動させることもできる。又移動手段２５として、ラック・ピニオン機構以外の種々な構造を採用しうる。

次に、タイヤ製造方法は、前記タイヤ成形用フォーマ１を用いて生タイヤを形成する工程を含む。

タイヤ成形用フォーマ１は、生タイヤにおいて、予め形成された円筒状の１ｓｔカバー２１上に、サイドウォールゴム２４を貼り付ける際に使用される。この工程は、図９に示す従来の工程と同様に行うことができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１～７に示す構造のフォーマを用い、異なるビードエーペックスゴムの高さを有する４つのサイズのタイヤ（表１に示す）をそれぞれ２０００本製造した。比較例として、成形ドラムのテーパ部が一定の従来のフォーマが用いられた。なお前記フォーマは、予め形成され円筒状の１ｓｔカバーに、サイドウォールゴム等を貼り付けるために用いられる。それ以外は、各タイヤとも同工程で形成される。

加硫後のタイヤを目視検査し、ディフェクトの発生率を比較した。ディフェクトとして、エアー残り、及びベアーサイドウォールジョイント（Ｂ／ＳＪ）を検査している。Ｂ／ＳＪとは、サイドウォールゴムのジョイント部の段差に発生するキズであり、ジョイント部の凹凸の大小に影響を受ける。

表に示されるように、本発明のフォーマを用いることにより、タイヤサイズが異なる場合にも、タイヤを高品質で形成しうるのが確認できる。

１ タイヤ成形フォーマ
３ 成形ドラム
４ テーパ部
５ セグメント
１５ ベース部
１６ セグメント本体
１７ 傾斜部
１８ プレート
１８Ｓ 外端面
２０ 斜面
２５ 移動手段
２６ ラックギヤー部
２７ ピニオンギヤー部
Ｌ 移動距離
Ｑ１ 第１状態
Ｑ２ 第２状態

Claims (10)

1. 左右１対の成形ドラムを具え、かつ前記成形ドラムのドラム軸心方向外端部に、ドラム軸心方向外側に向かって外径が減じるテーパ部が設けられたタイヤ成形フォーマであって、
   前記成形ドラムは、ドラム周方向に分割された複数のセグメントを具え、
   前記セグメントは、ドラム半径方向内側のベース部と、前記ベース部のドラム半径方向外側に配されかつドラム軸心方向外端部に前記テーパ部をなす傾斜部を有するセグメント本体とを具え、
   前記セグメント本体は、ドラム半径方向に積層される複数のプレートを含み、かつ各前記プレートが、それぞれドラム軸心方向にスライド移動することにより、前記傾斜部の傾斜を変化可能としたタイヤ成形用フォーマ。
2. ドラム半径方向内外で隣り合うプレート間において、外側のプレートのドラム軸心方向の移動距離は、内側のプレートのドラム軸心方向の移動距離よりも大である請求項１記載のタイヤ成形用フォーマ。
3. ドラム半径方向内外で隣り合うプレート間において、外側のプレートのドラム軸心方向の移動距離と、内側のプレートのドラム軸心方向の移動距離との差は一定である請求項２記載のタイヤ成形用フォーマ。
4. 前記傾斜部のドラム軸心方向に対する角度θが最大となる第１状態から、前記角度θが最小となる第２状態まで、各前記プレートは、それぞれドラム軸心方向内側にスライド移動する請求項１～３の何れかに記載のタイヤ成形用フォーマ。
5. 各前記プレートのドラム軸心方向の外端面は、それぞれ、同一傾斜の斜面からなる請求項１～４の何れかに記載のタイヤ成形用フォーマ。
6. 前記第１状態において、各前記プレートの前記斜面は、面一状に整一する請求項５記載のタイヤ成形用フォーマ。
7. 前記セグメントは、各前記プレートをそれぞれドラム軸心方向にスライド移動させる移動手段を具える請求項１～６の何れかに記載のタイヤ成形用フォーマ。
8. 前記移動手段は、各前記プレートのドラム半径方向内面に歯切りされたラックギヤー部と、各前記プレートのラックギヤー部にそれぞれ噛合するピニオンギヤー部とを含む請求項７記載のタイヤ成形用フォーマ。
9. 各前記ピニオンギヤー部は、同心かつ一体回転可能に連結されるとともに、
   各前記ピニオンギヤー部は、ドラム半径方向内側のプレートのラックギヤー部に噛合するピニオンギヤー部ほど直径が小である請求項８記載のタイヤ成形用フォーマ。
10. 請求項１～９の何れかに記載のタイヤ成形用フォーマを用いて生タイヤを形成する工程を含むタイヤ製造方法。

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