JP7215888B2 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関するものである。

従来、リボン工法によりサイドウォール部を形成する際、冷却しながらリボン（サイドウォールゴム）を巻き付けてグリーンタイヤを完成するようにした空気入りタイヤの製造方法が公知である（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、前記従来の方法では、サイドウォール部が十分に冷却されないことがある。このため、グリーンタイヤの搬送時、サイドウォール部が搬送経路のいずれかの部材に当接していると、変形することがある。この変形は、加硫成型時の成型不良の原因となる。この場合、カーカスプライの枚数を増やしたり、その巻き上げ高さを高くしたりしてグリーンタイヤの剛性を高めることも考えられるが、コストアップを招来してしまう。

特開２００５－３４９５８７号公報

本発明は、グリーンタイヤの変形を抑制して加硫成型時の成型不良の発生を防止できる空気入りタイヤの製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、タイヤケースのサイド部に、ストリップゴムを螺旋状に巻き付けてサイドウォール部を形成することによりグリーンタイヤを完成するサイドウォール部形成工程と、を含む空気入りタイヤの製造方法であって、前記グリーンタイヤは、前記サイドウォール部形成工程の後、内周面を保持されて、タイヤ軸心を水平方向に向けた姿勢で前記タイヤ軸心周りに回転しながら、前記グリーンタイヤの全体を覆う冷却室に搬送されて、前記冷却工程が行われる、前記グリーンタイヤを、前記サイドウォール部が設定温度範囲内となるように冷却する冷却工程と、を含む空気入りタイヤの製造方法を提供する。

この方法によれば、サイドウォール部を設定温度範囲に冷却することで、グリーンタイヤが搬送途中で変形することを防止できる。したがって、グリーンタイヤを加硫成型する際、芯ずれを防止し、ベア、ビードピンチ等の成型不良の発生を抑制できる。また、グリーンタイヤの内周面が保持されることにより、サイドウォールの非接触状態が保たれる。さらに、グリーンタイヤの全体を覆う冷却室で冷却工程が行われることにより、サイドウォールが冷却されて、剛性が高まる。さらに、グリーンタイヤを回転させることにより、グリーンタイヤの一部が常に下方側に位置することがなくなる。

前記冷却工程は冷却室内で行うのが好ましい。

この方法によれば、グリーンタイヤを冷却室内に搬入するだけで冷却できる。

前記冷却室は、前記グリーンタイヤの搬送経路に対して接離可能な少なくとも２つの冷却室構成部により構成されるのが好ましい。

この方法によれば、既存の搬送経路に対して冷却室構成部を接近させて冷却室を形成できる。このため、既存の搬送経路に対して特別な構成を追加することなく冷却室を提供できる。

前記設定温度範囲は、２０℃以下であるのが好ましい。

この方法によれば、グリーンタイヤを横向きにして搬送したとしても、サイドウォール部が２０℃以下に冷却されて剛性が高められるので、その変形を抑制できる。

前記設定温度範囲は、１５℃以上であるのが好ましい。

この方法によれば、グリーンタイヤを１５℃以上に冷却するだけであれば、冷却用の設備を大掛かりなものとする必要がなく、安価に製作できる。

前記グリーンタイヤの搬送は、前記サイドウォール部と非接触状態で行うのが好ましい。

この方法によれば、サイドウォール部の変形をより一層確実に防止できる。

本発明によれば、サイドウォール部形成工程後に冷却工程を実行するようにしたので、サイドウォール部を冷却して剛性を高めることができ、グリーンタイヤが搬送途中で変形することを防止可能となる。したがって、グリーンタイヤを加硫成型する際、成型不良が発生しにくくなる。

本実施形態に係るグリーンタイヤの子午線半断面図である。 本実施形態に係るサイドウォール部形成装置の概略説明図である。 図２に示すサイドウォール部形成装置から加硫機に至る搬送経路を示す概略説明図である。 図３に示すタイヤ支持部の概略説明図である。 他の実施形態に係るグリーンタイヤの搬送方法を示す概略説明図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

図１は、グリーンタイヤ１の子午線半断面図である。このグリーンタイヤ１は、タイヤケース２のサイド部１２にサイドウォール部３を一体化したものである。タイヤケース２は、ケース本体４とトレッドリング５とからなる。

ケース本体４は、ビードコア６、ビードフィラー７、カーカスプライ８、インナーライナー９及びリムストリップゴム１０を備える。ケース本体４は、全体として円筒状となっており、外周部分を構成するクラウン部１１と、その両側面部のサイド部１２とを備える。

トレッドリング５は、内周側からベルト１３及びベルト補強層１４を備え、外周部にはトレッドゴム層１５が配置されている。トレッドゴム層１５は、ストリップゴム１６を螺旋状に巻き付ける、あるいは、板状のゴムを貼り付けることにより形成される。トレッドリング５は、ケース本体４のクラウン部１１の外周面に一体化される。

サイドウォール部３は、タイヤケース２のサイド部１２に、トレッドゴム層１５と同様なストリップゴム１６を螺旋状に巻き付けることにより形成される。

前記構成のグリーンタイヤ１は、図２に示す空気入りタイヤ製造装置の一部を構成するサイドウォール部形成装置１７によって形成される。形成されたグリーンタイヤ１は、図３に示すように、搬送経路１８を介して次の加硫機１９へと搬送されるが、その搬送途中で冷却室２０にて冷却される。

サイドウォール部形成装置１７は、ゴム供給部材２１、ドラム２２、圧着部材２３、等を備える。

ゴム供給部材２１は、押出機２４とダイ２５を備える。押出機２４は、供給されたゴム材料を内部のスクリュー２６で混練して押し出す。ダイ２５は、押出機２４から押し出されたゴムを断面三角形状の帯状とする。

ドラム２２は、軸心Ｏを中心とする円筒状に形成されている。ドラム２２の外周面は径方向に拡縮可能な金属セグメントやブラダー等で構成されている。またドラム２２は、図示しないモータ等の駆動手段によって軸心Ｏを中心として、図２中、反時計回り方向に回転する。さらにドラム２２は、図示しないモータ等の駆動手段によって軸心Ｏに沿った方向に往復移動する。

圧着部材２３は、シリンダ２７によって進退可能なピストンロッド２８の先端に回転軸２９ａを中心として、円筒状の圧着ローラ２９を回転可能に取り付けたものである。圧着ローラ２９は、その回転軸２９ａの軸心方向がドラム２２の軸心方向と平行となるように配置される。シリンダ２７を駆動してピストンロッド２８を前進させることにより、圧着ローラ２９の外周面で、ゴム供給部から供給されたストリップゴム１６をタイヤケース２の外周面に押し付けて貼り付けることができるようになっている。

搬送経路１８は、レール３０ａに沿って移動可能なタイヤ支持部３０を備える。タイヤ支持部３０は、グリーンタイヤ１を保持する一対の保持部３０ｂを備える。各保持部３０ｂには、ブラダーやホイール等が使用されている。各保持部は、グリーンタイヤ１の内径側に挿入された状態から外径側に拡径してグリーンタイヤ１の内周面を保持する。各保持部３０ｂには、図示しないモータ等の駆動手段等で回転可能な軸部３０ｃが連結されている。軸部３０ｃ同士は、屈曲した連結棒３０ｄによって連結されている。連結棒３０ｄは、レール３０ａに取り付けられ、図示しないモータ等の駆動手段によってレール３０ａに沿って移動する。タイヤ支持部３０には、各保持部３０ｂにグリーンタイヤ１がそれぞれ縦向き状態で支持される。

冷却室２０は、ここでは、左右に２分割された第１冷却室構成部３１と第２冷却室構成部３２とで構成されている。第１冷却室構成部３１と第２冷却室構成部３２は、図示しない駆動機構により搬送経路１８に対してそれぞれ水平方向に接離可能である。第１冷却室構成部３１と第２冷却室構成部３２は接近することにより、搬送経路１８の途中に搬送中のグリーンタイヤ１の全体を覆う冷却室２０を形成する。冷却室２０内には内部熱交換器３３が設けられている。内部熱交換器３３には図示しない外部熱交換器、コンプレッサ等が接続されている。コンプレッサを駆動することにより、冷媒を循環して流動させ、内部熱交換器３３で周囲の空気を冷却できるようになっている。

冷却室２０は、グリーンタイヤ１が通過する前に十分に冷却されており、空気中に含まれる水蒸気は結露水として外部に排出される。また、冷却室２０内は、設定温度範囲（ここでは、１５℃以上、２０℃以下）に温調されている。冷却室２０内を１５℃以上とすることにより、冷却のための設備をそれ程大掛かりなものとする必要がなくなり、安価に製作できる。冷却室２０内を２０℃以下とすることにより、サイドウォール部３を冷却してその剛性を高めることができる。すなわち、少なくともサイドウォール部３の表面温度が２０℃以下となるように温調することにより、たとえグリーンタイヤ１を横向きで載置したとしても、サイドウォール部３での撓み量を抑制することができる。

このように、冷却室２０内に搬送されたグリーンタイヤ１、特にサイドウォール部３は所定温度に温調されるので、自重によって変形しにくくなる。

次に、前記構成からなるサイドウォール部形成装置１７によりグリーンタイヤ１を完成し、成型機に搬送する工程について説明する。

前工程で、ケース本体４のタイヤ径方向外側にトレッドリング５を一体化してタイヤケース２を完成する。そして、タイヤケース２をドラム２２にセットし、ドラム２２を回転させる。続いて、タイヤケース２のサイド部１２に向かって押出機２４からダイ２５を介してストリップゴム１６を供給する。供給するストリップゴム１６は、圧着部材２３によってタイヤケース２のサイド部１２に押し付ける。また、ドラム２２を軸心方向に往復移動させることにより、タイヤケース２のサイド部１２に対してストリップゴム１６を螺旋状に巻き付ける（サイドウォール部形成工程）。これにより、グリーンタイヤ１が完成する。この状態では、サイドウォール部３の温度が他の部位に比べて高くなっている（例えば、サイドウォール部３の表面温度は、巻付直後であれば７５～９５℃である。）。

完成したグリーンタイヤ１は、タイヤ支持部３０の各保持部３０ｂによって内周面を保持される。そして、レール３０ａに沿って保持部３０ｂを移動させることにより、グリーンタイヤ１を加硫機へと搬送する。この間、グリーンタイヤ１が重力の影響を受け、下方側へと変形する虞がある。そこで、グリーンタイヤ１の一部が常に下方側に位置することがないように、グリーンタイヤ１を回転させる。

ベルトコンベア３０の途中には、第１冷却室構成部３１と第２冷却室構成部３２とを互いに接近させることにより冷却室２０を形成し、内部空間を冷却しておく。内部空間の冷却はグリーンタイヤ１が通過する以前に十分に行っておき、空気中の水蒸気を除去しておく。これにより、搬入したグリーンタイヤ１の表面に結露水が発生することがない。

グリーンタイヤ１は、タイヤ支持部３０によって支持された状態で搬送され、冷却室２０を通過する間に冷却される（冷却工程）。冷却室２０で冷却されたグリーンタイヤ１は、冷却に伴ってサイドウォール部３の剛性が高くなり、変形しにくくなる。したがって、グリーンタイヤ１を加硫機１９にセットする際、ブラダーに保持した状態での芯ずれを防止できる。そして、加硫成型で、ベア、ビードピンチ等の成型不良の発生を抑制可能となる。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

前記実施形態では、冷却室２０の内部空間を内部熱交換器３３で冷却するだけの構成について説明したが、ファンを設けてグリーンタイヤ１に直接冷風を吹き付けるようにしてもよい。

前記実施形態では、冷却室２０を左右に２分割した第１冷却室構成部３１と第２冷却室構成部３２で構成したが、上下に２分割した構成としてもよいし、３分割あるいは５分割以上の構成としてもよい。要は、搬送経路１８の周囲から接近して冷却室２０を形成できる構成であればよい。また、冷却室２０を２分割とする場合、一方を固定とし、他方を固定した冷却室構成部に対して接離する構成としてもよい。この場合、固定した冷却室構成部に内部熱交換器３３を設けるようにすれば、配管等を冷却室構成部と共に移動させる必要がない点で好ましい。

前記実施形態では、グリーンタイヤ１を縦向き状態で支持するようにしたが、冷却後であれば、ベルトコンベア等に横向きで載置して搬送するようにしてもよい。また、サイドウォール部３がいずれの部材にも接触しない状態かつグリーンタイヤ１の形状を保持した状態であれば、冷却前にベルトコンベア等で横向きに搬送を開始し、搬送中に冷却してもよい。例えば、図５に示すように、レール３４に沿って往復移動可能なブラダー３５でグリーンタイヤ１の内径側を保持した状態で搬送・冷却できるようにしてもよい。

前記実施形態では、冷却室２０は、内部熱交換器３３で内部空気を直接冷却するようにしたが、冷却室２０内に外部から冷風を供給するように構成してもよい。これによれば、冷却室２０の構成をさらに簡略化できるので、搬送経路１８に対して接離する移動式の構成を採用しても構造が複雑化することがない。

前記実施形態では、グリーンタイヤ１を搬送途中で停止することなく、冷却するようにしたが、停止して冷却室２０内で所定時間待機させることにより冷却するようにしてもよい。これによれば、冷却室２０をグリーンタイヤ１を収容可能な必要最小限のサイズとでき、設備の大型化やコストアップを抑制可能となる。

１…グリーンタイヤ
２…タイヤケース
３…サイドウォール部
４…ケース本体
５…トレッドリング
６…ビードコア
７…ビードフィラー
８…カーカスプライ
９…インナーライナー
１０…リムストリップゴム
１１…クラウン部
１２…サイド部
１３…ベルト
１４…ベルト補強層
１５…トレッドゴム層
１６…ストリップゴム
１７…サイドウォール部形成装置
１８…搬送経路
１９…加硫機
２０…冷却室
２１…ゴム供給部材
２２…ドラム
２３…圧着部材
２４…押出機
２５…ダイ
２６…スクリュー
２７…シリンダ
２８…ピストンロッド
２９…圧着ローラ
３０…タイヤ支持部
３１…第１冷却室構成部
３２…第２冷却室構成部
３３…内部熱交換器
３４…レール
３５…ブラダー

Claims (5)

1. タイヤケースのサイド部に、ストリップゴムを螺旋状に巻き付けてサイドウォール部を形成することによりグリーンタイヤを完成するサイドウォール部形成工程と、
   前記グリーンタイヤを、前記サイドウォール部が設定温度範囲内となるように冷却する冷却工程と、を含む空気入りタイヤの製造方法であって、
   前記グリーンタイヤは、前記サイドウォール部形成工程の後、内周面を保持されて、タイヤ軸心を水平方向に向けた姿勢で前記タイヤ軸心周りに回転しながら、前記グリーンタイヤの全体を覆う冷却室に搬送されて、前記冷却工程が行われる、
   空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記冷却室は、前記グリーンタイヤの搬送経路に対して接離可能な少なくとも２つの冷却室構成部により構成される、請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記設定温度範囲は、２０℃以下である、請求項１又は２のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記設定温度範囲は、１５℃以上である、請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記グリーンタイヤの搬送は、前記サイドウォール部と非接触状態で行う、請求項１から４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。

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