JPH06344465A - タイヤ補強構造体の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】例えばベルト層などタイヤ基体を補強するため
に用いられコードを螺旋巻きすることによって形成され
る補強構造体を精度よくかつ能率よく形成する。 【構成】回転体２と、この回転体２に取付きコードを補
強構造体と同じ形に螺旋巻きする基準外周面５を有する
成形ドラム３と、この成形ドラム３を拡径を拡径、縮径
する拡縮径手段４とを有し、前記成形ドラム３は、分割
した複数の分割リング体７からなり、この分割リング体
７は、前記基準外周面５の両側に、斜めの外開き面を有
する第１の分割リング体と、斜めの内開き面を有する第
２の分割リング体とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コードを螺旋巻きする
ことによって形成されるタイヤ基体用のベルト層、バン
ド層などの補強構造体を精度よくかつ能率よく成形する
タイヤ補強構造体の成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トレッド部の剛性を高めるため、トレッ
ド部の内部かつカーカスの外側のベルト層、さらにはベ
ルト層の外側にバンド層などの補強構造体が配されてい
るが、このような補強構造体は、シート状のプライをカ
ーカスの外側に巻付けることにより形成される。

【０００３】ベルト層を一例として取上げると、ベルト
層ａは図８（Ａ）に示すごとくそのコードｂをタイヤ赤
道に対して１５〜３０°傾けて配される。このようなコ
ードｂが傾くベルト層ａは、例えば図８（Ｂ）に示すよ
うにコードｂが長手方向にのびる帯体ｄを前記ベルト層
ａのコードｄの傾き角に合わせて切断し平行四辺形状の
ブロックｅを形成するとともに、このブロックｅ、ｅの
端縁ｆ、ｆを衝合させて一連に連ねることによりシート
体に形成していた。

【０００４】このように形成されたベルト層ａは、前記
衝合部ｆ、ｆがタイヤの回転方向に対して斜めにのびる
ことにより、走行時において、衝合部ｆ、ｆが同時に着
地しないため、操縦が不安定となり、直進性を阻害する
とともに、旋回時においてもハンドリング性が劣り、高
速走行する際にはこれらの影響が大きく現れる。特に自
動二輪車の場合にはこの傾向が著しい。

【０００５】前記問題点の一端を解決すべく、出願人は
例えば特開平４−２５０５号においてカーカスの外側に
配されるベルト層を小巾、長尺の帯状プライを螺旋巻す
ることによってベルトプライを形成することを提案して
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような帯状プライ
を螺旋巻することによってベルト層を形成するには、従
来、成形金型にカーカスプライを取付けた後、そのカー
カスの外周面に、前記帯状プライを巻付けていたため、
巻付作業時にカーカスが変形するなどの理由により、螺
旋巻きのピッチが不揃いとなりがちであり、トレッド部
を補強するには品質的に問題があった。

【０００７】殊に帯状プライの巻付けを開始する始端部
及び巻付けの終端である終端部にあっては、位置ずれ、
弛みが生じやすく、巻付け作業は、手間を要し、又作業
能率に劣る。特に自動二輪車用タイヤのようにタイヤ軸
方向断面形状が強い弓状をなす構造のタイヤにあって
は、ベルト層の精度、品質の安定には困難を伴う。又生
産能率が低く量産するには問題があった。

【０００８】発明者は、前記問題点を解決すべく鋭意研
究を行いかつ試作を重ねた結果、外面が拡径、縮径可能
な複数の分割リング体からなる成形ドラムを有し、かつ
その外面の両側にコードを係止する係止部を設けたこと
を基本とする成形装置を用いて螺旋回を行い補強構造体
を形成することにより、前記問題点を解決し得たのであ
る。

【０００９】本発明は、タイヤ基体を補強するためのベ
ルト層、バンド層などのコードを螺旋巻きすることによ
って形成される補強構造体を精度よくかつ能率よく成形
でき、前記問題を解決しうるタイヤ補強構造体の成形装
置の提供を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、１本以上のコ
ードを螺旋巻きすることによってタイヤ基体補強用の補
強構造体を成形するタイヤ補強構造体の成形装置であっ
て、長尺の回転体と、この回転体に取付けられ前記コー
ドを前記補強構造体のタイヤ軸を含む断面での内周面の
形状と同じ形に螺旋巻きする基準外周面を有する成形ド
ラムと、この成形ドラムの前記基準外周面を拡径、縮径
させる拡縮径手段とを有し、前記成形ドラムは、前記回
転体に周方向に並んで半径方向に突出する案内軸に沿っ
て半径方向に進退することにより、拡径、縮径し、しか
も分割した前記基準外周面を有する分割リング体からな
り、この分割リング体は、前記基準外周面を有する成形
部分の周方向両側に、周方向外側に向かって半径を減じ
る斜めの外開き面を有する第１の分割リング体と、基準
外周面を有する成形部分の周方向両側に両端から周方向
内側に向かって半径を減じ、前記拡径によって、前記斜
めの外開き面に近接する斜めの内開き面を有する第２の
分割リング体とからなるとともに、前記分割リング体
は、前記成形部分の軸方向外両側に前記コードを係止す
る係止部を設け、しかも拡径手段は、第１の分割リング
体を第２の分割リング体よりも大きく縮径させるととも
に、第２の分割リング体は縮径によりその成形部分が第
１の分割リング体の成形部分よりも半径方向外側にしか
もその成形部分を周方向に連なる最大径を前記補強構造
体の最小径部よりも小としたことを特徴とするタイヤ補
強構造体の成形装置である。

【００１１】ここで補強構造体とは、例えばトレッド部
において剛性を高めるために用いられるベルト層、バン
ド層、フィラチェーファ等を含む総称である。

【００１２】又、前記拡縮径手段として、前記回転体の
周面を囲んで配されかつ該回転体とともに回転でき、し
かも回転体の中心軸方向に進退する往復動部材を有する
直線作動部、前記往復動部材と前記第１の分割リング体
との間をリンク結合する第１のリンク、及び前記往復動
部材と第２の分割リング体との間をリンク結合する第２
のリンク体を有したものを用いることが出来る。

【００１３】

【作用】補強構造体は、装置の成形ドラムの外周面にコ
ードを螺旋巻きすることにより形成されるため、例え
ば、ベルト層を形成するときにカーカスの外側に直接巻
付けていた従来の方法に比べて、巻付け面が安定し、精
度の高い補強構造体を形成することができる。

【００１４】さらに成形ドラムは、複数の分割リング体
によって形成されることによって、拡径、縮径でき、そ
の縮径により分割リング体の周方向に連なる最大径を補
強構造体の最小径部よりも小としている。従って成形ド
ラムの縮径とともに、螺旋巻きされた帯状プライは該成
形ドラムから形崩れすることなくかつ容易に取外すこと
ができ、補強構造体の精度が保持できかつ作業能率を向
上しうる。

【００１５】加うるに分割リング体の両側に、コードを
係止する係止部を設けているため、コードの螺旋巻きに
際してその始端部、終端部において弛みが生じることな
く、かつ精度のよく端部の位置決めができ、又、走行時
においてタイヤ基体が繰返し変形を受けることに起因す
る補強構造体端部の剥離を防止でき、補強構造体の精度
向上と、強度の安定とを図りうるとともに、タイヤの耐
久性を向上しうる。

【００１６】さらに分割リング体は、周方向両側に外向
き面を有する第１の分割リング体と周方向両側に内開き
面を有する第２の分割リング体とによって形成されてい
るため、成形ドラムの縮径に際して隣り合う分割リング
体が互いに干渉することなくかつ大きく縮径することが
出来、従って成形された補強構造体を成形ドラムからの
取出す取出し作業を容易とし、しかも拡径時において
は、隣り合う分割リング体間の隙間を小さくすることが
可能であるため、コードの螺旋巻き精度を高めることが
出来る。

【００１７】

【実施例】以下本発明の成形装置の一実施例を、自動二
輪車用空気入りタイヤのベルト層をなす補強構造体を成
形するための装置である場合を例にとり、図面に基づき
説明する。

【００１８】装置の説明に先立ち、本発明に係るタイヤ
補強構造体の成形装置１（以下成形装置１という）によ
って形成される補強構造部材８であるベルト層２７が採
用される自動二輪車用タイヤ２０について説明する。

【００１９】図６において自動二輪車用空気入りタイヤ
２０は、トレッド部２２とその両側からタイヤ半径方向
内側に向けてのびるサイドウォール部２３と、該サイド
ウォール部ｃのタイヤ半径方向内側に位置するビード部
２４とからなるタイヤ基体２１を有し、又自動二輪車用
空気入りタイヤ２０には、前記トレッド部２２からサイ
ドウォール部２３を通りビード部２４のビードコア２５
をタイヤ軸方向内側から外側に向かって折返すカーカス
２６と、トレッド部２２の内部かつカーカス２６の半径
方向外側に配されるベルト層２７とを具え、又本実施例
ではビードコア２５のタイヤ半径方向外側に断面三角形
状のビードエイペックスを立ち上げる。本実施例におい
ては前記ベルト層２７がカーカス２６の外側に配され、
かつトレッド部２２を補強するタイヤ基体補強用の補強
構造体８を形成する。

【００２０】前記カーカス２６は、本実施例ではカーカ
スコードをタイヤ赤道Ｃに対して６０〜９０°の角度で
傾斜させたラジアル、又はセミラジアル配列体をなす１
枚以上、本例では１枚のカーカスプライからなり、カー
カスコードとしてナイロン、レーヨン、ポリエステル、
芳香族ポリアミド繊維等の有機繊維コードが用いられ
る。

【００２１】ベルト層２７は長尺のコード２９を螺旋巻
きすることにより形成される。コード２９は図７に示す
ように、１本又は複数本、本実施例では２本まとめてト
ッピングゴムｋにより被覆した帯条プライｊからなる被
覆コードであり、前記コード２９は、例えばナイロン、
ポリエステル、芳香族ポリアミド繊維などの有機繊維又
はスチールコードが用いられる。

【００２２】又本実施例では、トレッド面２２Ａが自動
二輪車用としてタイヤ軸を含む断面において弓状にかつ
タイヤ赤道Ｃにおいて最大径となるよう凸に湾曲してい
るため、前記ベルト層２７もトレッド面に沿う断面形状
に形成される。従ってベルト層２７、即ち補強構造体８
の最小径部ＤＳがベルト層２７の軸方向端縁Ｅ１、Ｅ２
に位置している。

【００２３】以下、成形装置１の一実施例を図面に基づ
き説明する。図１〜５において成形装置１は、回転体２
と、この回転体２に取付けられ、前記コードｂを前記補
強構造体８のタイヤ軸を含む断面での内周面と同じ形に
螺旋巻きする基準外周面５を有する成形ドラム３と、こ
の成形ドラム３の前記基準外周面５を拡径、縮形させる
拡縮径手段４とを有する。

【００２４】回転体２は、本実施例では成形装置１を支
持する基体３０の側壁３１から水平に突出しかつ側壁３
１に固着する保持軸３２に外嵌されかつ軸受３３、３３
により回転自在に枢支された筒状をなし、その一端に設
けるプーリ３５と前記基体３０に取付く減速電動機から
なる原動機Ｍの出力端に固着する駆動プーリ３６との間
に歯付ベルト等の巻掛け伝動体Ｂを巻掛けることによ
り、原動機Ｍの駆動とともに回転しうる。又回転体２
は、その周面に周方向に並んで半径方向に突出する複
数、本実施例では１２本の案内軸６…を付設する。

【００２５】成形ドラム３は、図２に示すように回転体
２に設ける前記それぞれの案内軸６に嵌まる案内孔４１
を有する複数の分割リング体７…からなる。

【００２６】分割リング体７は、半径方向外向き面が前
記基準外周面５を形成する成形部分１１と、該成形部分
１１の半径方向内側に位置し前記基準外周面５を拡径、
縮径させる作動部分４３とからなる。

【００２７】成形部分１１は、前記基準外周面の中央位
置で最も高くかつ前記回転体２の軸心Ｌ方向両側に向か
って低くなる凸円弧状に、しかも補強構造体８のタイヤ
軸を含む断面での内周面８Ａ（図７に示す）と同じ形状
に形成されかつ両側端にこの基準外周面５から半径方向
に突出する係止片からなる１対の係止部１４、１４を設
ける。

【００２８】作動部分１１は、半径方向に向きかつブシ
ュの内孔からなる前記案内孔４１が穿設され、該案内孔
４１は前記案内軸６を遊挿する。これによって、各分割
リング体７は、半径方向内、外の方向に移動することが
出来る。

【００２９】前記分割リング体７は、図３に示すように
前記成形部分１１の周方向両側に、周方向外側に向かっ
て半径を減じる斜めの外開き面１２、１２を有する第１
の分割リング体９と、成形部分１１の周方向両側に両端
から周方向内側に向かって半径を減じる内開き面１３、
１３を有する第２の分割リング体１０とからなり、第
１、第２の各分割リング体９、１０を回転体２の周方向
外側に交互に配設することにより前記成形ドラム３が形
成される。

【００３０】なお第１、第２の分割リング体９、１０の
前記外開き面１２、内開き面１３は、拡径によって互い
に近接し、両面間の隙間ｇが小となり、さらにはこの隙
間ｇを０にすることもできる。

【００３１】拡縮径手段４は、本実施例では、前記回転
体２の周面を囲んで配されかつ該回転体２とともに回動
するシリンダー５０からなる直線作動部１５と、このシ
リンダー５０において回転体２の軸芯Ｌ方向に進退する
筒状の往復動部材１６に一端がピン止めされ、他端が第
１の分割リング体９の作動部分４３にピン結合する第１
のリンク体１７と、前記往復動部材１６に同様に一端が
ピン止めされ他端が第２の分割リング体１０の作動部分
４３にピン結合する第２のリンク体１９とからなる。

【００３２】シリンダー５０は、回転体２の周面を囲ん
で配されることにより回転体２との間で気室５４を形成
しうる外筒５１と、気密５４の内部において回転体２に
固着されその周面が前記外筒５１と気密に接するピスト
ン５５とを有する。これにより気室５４は、ピストン５
５によって軸芯Ｌの前後方向に区切られた後室５４Ａと
前室５４Ｂとが形成される。

【００３３】シリンダー５０においては、気室５４の後
室５４Ａ、前室５４Ｂにそれぞれ開口しかつ保持軸３２
の内部を通り外部に設ける空気源（図示せず）にそれぞ
れ通じる後の導孔５６、前の導孔５７がそれぞれ配設さ
れる。

【００３４】従って、前室５４Ｂに前の導孔５７を通じ
て空気源からの高圧空気を送り込むことにより、図４
（Ａ）に示す如く、外筒５１は軸芯Ｌの向きに前進す
る。又後室５４Ａに後の導孔５６を通じて空気源からの
高圧空気を送り込むことにより、図４（Ｂ）に示すよう
に外筒５１は軸芯Ｌの向きに後退する。このように外筒
５１が軸芯Ｌ方向に進退する往復動部材１６として形成
される。

【００３５】第１のリンク１７は、前記外筒５１の前方
側と、第１の分割リング体９の作動部分４３とからそれ
ぞれ回転体２の周面と同じ向きに側出する２本のピン５
８、５９によってピン結合され、又第２のリンク体１９
は第１のリング体１７と同様に外筒５１の前方側と、第
２の分割リング体１０の作動部分４３とからそれぞれ側
出する２本のピン５８、５９によってピン結合する。

【００３６】第１のリング体１７は、本実施例ではその
ピン孔間のピッチＰ１及び成形ドラム３の拡径時におけ
るピン孔間の半径方向の取付け高さ差Ｈ１を第２のリン
グ体１０のピッチＰ２及び半径方向の取付け高さ差Ｈ２
に比べてそれぞれ小としている。これにより、直線作動
部１５の往復動部材１６、即ち外筒５１の進行ととも
に、図３の右半分に示すように第１の分割リング体９
は、第２の分割リング体１０に比べて大きく移動するこ
とが出来る。

【００３７】これにより、第１の分割リング体９は第２
の分割リング体よりも大きく縮径でき、縮径による第
１、第２の分割リング体９、１０が周方向両側で干渉す
るのを避けることが出来る。又第２の分割リング体１０
は、拡径により、その成形部分１１を周方向に連なる最
大径ＤＬを補強構造体８の前記最小径部ＤＳよりも小と
なるよう縮径量が設定される。

【００３８】従って、空気源からの高圧空気を前の導孔
５７を通じて気室５４の前室５４Ｂに送気することによ
って、前記外筒５１は前進し、その前進により第１、第
２のリンク体１７、１９は図３（Ａ）に示す如く起立
し、第１、第２の分割リング体９、１０は半径方向外方
に向かって移動することによって、成形ドラムは拡径す
る。

【００３９】然る後、コード２９の先端を、成形部分１
１に設ける一方の係止部１４に係止させ、かつ原動機Ｍ
を駆動し、成形ドラム３を回転体２とともに回転させつ
つ、各分割リング体７…の外面がなす前記基準外周面５
に沿わせて他方の係止部１４に至るまでコード２９を図
５に示す如く螺旋状に巻回する。

【００４０】なお螺旋巻きされたコード２９は、隣り合
う帯状プライ１０との間を、例えば糊付けすることによ
りその形状が保持される。

【００４１】前記成形ドラム３によるコード２９の巻付
けが完了した後、気室５４の後室５４Ａに後の導孔５６
を通じて送気することにより、外筒は後進し、第１、第
２のリング体１７、１９は図４（Ｂ）に示す如く傾斜す
る。これにより第１、第２の分割リング体９、１０は半
径方向内方に向かって移動し成形ドラム３は縮径する。

【００４２】なお前述の如く第１の分割リング体９は第
２の分割リング体に比べて縮径量を大としているため、
縮径時に第１、第２の分割リング体９、１０の間の相互
の干渉を排除している。

【００４３】さらに、成形ドラム３上でコードの螺旋巻
きによる補強構造体の成形に加えて、その補強構造体上
にさらに別の部材を取付ける作業を併せて行う場合、一
例をあげると補強構造体がベルト層でありベルト層の上
にトレッドゴムを貼付けた場合には、そのトレッドゴム
などの部材によって螺旋巻きされた補強構造体の形崩れ
は一層確実に防止でき、成形ドラム３からの取出し作業
がさらに容易となる。

【００４４】なお補強構造体８としては、例えば図９に
示すようなトラック、バスなどの重荷重用タイヤ、又は
乗用車用タイヤにおいてベルト層２７Ａを補強し、又は
車両の片流れを防止するために該ベルト層２７Ａの外側
に配されるバンド層２８であってもよく、本発明に係る
装置は、タイヤ基体２１を形成する種々な補強構造体の
成形に用いることが出来る。

【００４５】

【発明の効果】叙上の如く本発明の成形装置は、該装置
を用いてタイヤ基体に用いるコードを螺旋巻きした補強
構造体を成形する装置であるため、タイヤ成形時に直接
コードを螺旋巻きする従来の製法によるものに比べて成
形精度が高まり品質が安定するとともに、加工が容易と
なるため作業能率が向上する。

【００４６】又成形ドラムは、周方向に並ぶ外開き面を
有する第１の分割リング体と、内開き面を有する第２の
分割リング体とを有するため、コードを螺旋巻きする拡
径時において隣り合う分割リング体間の隙間を小にで
き、成形精度を更に高めうる。

【００４７】しかも拡径手段は第１の分割リング体を第
２の分割リング体よりも大きく縮径させているため、縮
径に際して第１、第２の分割リング体の干渉を排除で
き、縮み代を大きくしうるため、自動二輪車用の補強構
造体のように大な凸湾曲したものであっても成形するこ
とが出来るなどの多くの効果を奏しうる。

【００４８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形装置の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】その要部を拡大して示す斜視図である。

【図３】分割リングの拡縮径を示す側面図である。図中
左半分は拡径時、右半分は縮径時をそれぞれ示す。

【図４】成形ドラムの拡縮径の作用を示し、（Ａ）は拡
径時（Ｂ）は縮径時をそれぞれ示す。

【図５】成形ドラムにコードを巻付ける作用を略示する
断面図である。

【図６】本発明の成形装置により成形された補強構造体
を用いたタイヤの一例を示す断面図である。

【図７】そのコードを例示する斜視図である。

【図８】（Ａ）、（Ｂ）は従来の補強構造体の製造方法
を示す平面図である。

【図９】本発明の成形装置により成形された補強構造体
を用いたタイヤの他の例を示す断面図である。

【符号の説明】

２ 回転軸 ３ 成形ドラム ４ 拡縮径手段 ５ 基準外周面 ６ 案内軸 ７ 分割リング体 ８ 補強構造体 ８Ａ 内周面 ９ 第１の分割リング体 １０ 第２の分割リング体 １１ 成形部分 １２ 外開き面 １３ 内開き面 １４ 係止部 １５ 直線作動部 １６ 往復動部材 １７ 第１のリンク体 １９ 第２のリンク体 ２１ タイヤ基体 ２９ コード ＤＬ 成形部分の最大径 ＤＳ 補強構造体の最小径部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１本以上のコードを螺旋巻きすることによ
   ってタイヤ基体補強用の補強構造体を成形するタイヤ補
   強構造体の成形装置であって、 長尺の回転体と、この回転体に取付けられ前記コードを
   前記補強構造体のタイヤ軸を含む断面での内周面の形状
   と同じ形に螺旋巻きする基準外周面を有する成形ドラム
   と、この成形ドラムの前記基準外周面を拡径、縮径させ
   る拡縮径手段とを有し、 前記成形ドラムは、前記回転体に周方向に並んで半径方
   向に突出する案内軸に沿って半径方向に進退することに
   より、拡径、縮径し、しかも分割した前記基準外周面を
   有する分割リング体からなり、 この分割リング体は、前記基準外周面を有する成形部分
   の周方向両側に、周方向外側に向かって半径を減じる斜
   めの外開き面を有する第１の分割リング体と、基準外周
   面を有する成形部分の周方向両側に両端周方向内側に向
   かって半径を減じ、前記拡径によって、前記斜めの外開
   き面に近接する斜めの内開き面を有する第２の分割リン
   グ体とからなるとともに、 前記分割リング体は、前記成形部分の軸方向外両側に前
   記コードを係止する係止部を設け、 しかも拡径手段は、第１の分割リング体を第２の分割リ
   ング体よりも大きく縮径させるとともに、第２の分割リ
   ング体は、縮径によりその成形部分が第１の分割リング
   体の成形部分よりも半径方向外側にしかもその成形部分
   を周方向に連なる最大径を前記補強構造体の最小径部よ
   りも小としたことを特徴とするタイヤ補強構造体の成形
   装置。
2. 【請求項２】前記拡縮径手段は、前記回転体の周面を囲
   んで配されかつ該回転体とともに回転でき、しかも回転
   体の軸芯方向に進退する往復動部材を有する直線作動
   部、前記往復動部材と前記第１の分割リング体との間を
   リンク結合する第１のリンク、及び前記往復動部材と第
   ２の分割リング体との間をリンク結合する第２のリンク
   体を有することを特徴とする請求項１記載のタイヤ補強
   構造体の成形装置。