JP2005199459A - タイヤの製造方法およびそれに用いるタイヤ製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製品タイヤ内での、ベルトコードの延在態様の、所要に応じた選択を可能とし、併せて、ベルト層側縁から、ベルトコードの切断端を取り除く。
【解決手段】ベルトコードｄを、タイヤの内面形状と対応する外表面形状を有するコア１のクラウン域４の一方の側部と他方の側部との間にわたって延在させるとともに、コア１の全周にわたって貼着させてベルト層を形成するに当り、糸道５を、コア１の中心軸線方向に往復運動させながらその糸道５からベルトコードｄを繰り出すとともに、糸道５の移動に対応させて、コア１の、中心軸線の周りでの回動運動をコントロールして、ベルトコードｄをコア１に貼着させ、また、糸道５の運動方向の変換によって、コア表面に当接させたピン９の周りにベルトコードの折り返し部を形成し、その折り返し部をコア表面に押圧するとともにそこに貼着させてベルト層を形成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、グリーンタイヤの成型工程において、一層もしくは複数層のベルト層を、他のタイヤ構成部分の形成工程から完全に分離させて別個独立に形成する場合および、一連のタイヤ成型工程の一部に含ませて形成する場合のいずれにも用いることができるタイヤの製造方法および、それに用いて好適なタイヤ製造装置に関するものであり、とくには、製品タイヤのトレッド部におけるベルトコードの延在態様を所要に応じて選択可能としたものである。

グリーンタイヤの一連の成型工程内でベルト層を形成する場合は、被覆ゴム内で相互に平行に配置された多数本の直線状ベルトコードを、成型ドラム上に予め形成されたタイヤ構成部分上に円筒状に巻き付けて、各ベルトコードの、円周方向に対する延在角度を所定の角度とした状態で、予め形成されたカーカスバンドの膨満変形に基いて、円筒状に巻き付けたベルトコードの軸線方向の中央部分を拡径変形させる一方で、それの両端部分をステッチングロール等によって縮径変形させて、ベルトコードを、内層側のタイヤ構成部分に十分に貼着させることで所要のベルト層とすることが一般的である。

また、一連のタイヤ成型工程から独立させて円筒状のベルトバンドを形成する場合は、バンドドラム上で、ゴム被覆ベルトコードを円筒状に形成してベルトバンドとし、次いで、そのベルトバンドを、予め形成されたカーカスバンドの外周側に位置決め配置し、そこで上述したところと同様に、カーカスバンドを膨満させてベルトバンドの中央部分を拡径変形させるとともに、それの両端部分を縮径変形させて、ベルトバンドを内層部分に貼着させてベルト層とすることが一般的である。

しかるに、これらのいずれの従来技術にあっても、図９（ａ）に模式的な展開平面図で示すように、被覆ゴム５１内に整列配置されて、たとえば幅中心線ＣＬに対して所定の方向へ所定の角度で延在するそれぞれのベルトコード５２を、一旦円筒状のベルトバンド等に形成し、次いでそれを、図９（ｂ）に示すように、中央部分が拡径変形され、両端部分が縮径変形された状態としてベルト層５３とすることから、ベルト層５３内のベルトコード５２は、コード間被覆ゴム５１の作用下で、製品タイヤでみて、拡径変形量の多いトレッド中央域側では、縮径変形量の多いトレッド端部側に比して、周方向に対するベルトコード角度が小さくなり易く、また、ベルトコード間隔が広くなり易いという現象が生じ、かかる現象は、二輪車用タイヤのように、拡径量および縮径量がともに多くなる場合にとくに大きくなっていた。

しかも、このようにして形成されるベルト層５３では、その両側縁に各ベルトコード５２の切断端が存在することになるため、製品タイヤにおいてベルト層の側縁に応力が集中し易く、そこからベルトコードのセパレーションが発生し易いという他の問題もあった。

この発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製品タイヤ内でのベルトコードの延在様態を、従来技術で述べたところと同様とすることはもちろん、所要に応じて適宜に選択することができ、しかも、ベルト層側縁からコード切断端を取り除くことができるタイヤの製造方法、なかでもベルト層の形成方法および、それに用いて好適なタイヤ製造装置を提供するにある。

この発明に係るタイヤの製造方法は、有機繊維材料よりなるベルトコードを、全体としてドーナツ状をなし、タイヤの内面形状と対応する外表面形状を有する、多くは剛性材料製のコアの、クラウン域の一方の側部と他方の側部との間にわたって延在させるとともに、コアの全周にわたって貼着させてベルト層を形成し、そして、このベルト層の外周側に、ベルト層の形成ステーションと同一の作業ステーション、または、それとは別の作業ステーションで、一種類以上のタイヤ構成部材を貼着させてグリーンタイヤを成型するに当って、糸道を、コアの中心軸線方向に往復運動させながら、その糸道からカーカスコードを、通常は引張力の作用下で繰り出すとともに、糸道の移動に対応させて、コアの、中心軸線の周りでの回動運動をコントロールしてベルトコードをコア表面に貼着させ、また、前記クラウン域の一方の側部および他方の側部のそれぞれでの糸道の運動方向の変換によって、コア表面に当接させたピンの周りにベルトコードの折り返し部を形成し、そしてその折り返し部をコア表面に押圧するとともに貼着させてベルト層を形成するにある。

ここで、ベルトコードのコア表面への貼着は、ゴム付きコードおよびゴム無しコードのいずれによっても行うことができ、また、それのコア表面への貼着は、コア上に予め形成した他のタイヤ構成部分、スキージゴム層その他の下地層を介して間接的に行う他、直接的に行うこともできる。

かかる方法において好ましくは、糸道の移動に対応させた、コアの回動運動のコントロールを、回動速度のコントロールとして、ベルトコードの、コアの円周方向に対する延在角度、通常はこれと併せてコード間隔をも調整する。

なおこのような運動コントロールは、糸道の、クラウン域の一方の側部から他方の側部への移動と、他方の側部から一方の側部への移動との間で、回動方向を相互に逆にして行われることになり、それらの回動運動の間に、コアは、所定の角度範囲にわたる、ともに同方向の割り出し作動を行われることになる。

また、この発明に係るタイヤ製造装置は、全体としてドーナツ状をなすとともに、タイヤの内面形状と対応する外表面形状を有し、中心軸線の周りに回動運動されるコアを設け、このコアのクラウン域に対向させる等してそれに近づけて配置した糸道を、コアの中心軸線方向に往復運動可能とし、上記クラウン域の各側部に、コア表面に、直接的もしくは間接的に当接するピンと、そのピンに対して進出変位して、そのピンの周りに形成された、ベルトコードの折り返し部をコア表面に押圧する押圧部とを具える折り返し部押えブロックを配設したものである。

ここで好ましくは、折り返し部押えブロックを、コアの中心軸線と直交する方向に変位可能とする。

この発明に係る方法では、コアのクラウン域にたとえば対向して位置する糸道の、速度コントロールを伴う、もしくは伴わない往動および復動変位に当って、コアを所要に応じたコントロール下で、たとえば糸道の座標位置に応じて予め選択された速度で回動変位させることにより、そのクラウン域の両側部間でのベルトコードの延在態様を、クラウン域の曲率半径等のいかんにかかわらず、常に所期した通りのものとすることができ、結果として、製品タイヤのベルト層に、所要に応じた機態を十分に発揮させることができる。

またここでは、一本もしくは複数本の、有機繊維材料よりなるベルトコードを、クラウン域のそれぞれの側部で、ほぼＵ字状に折り返して延在させることで、ベルト層の側縁から、ベルトコードの切断端を取り除くことができ、製品タイヤでの、ベルト側縁への応力の集中を有効に防止できるので、そこからのベルトコードのセパレーションの発生を効果的に防止することができる。

ここにおいて、コアの回動運動のコントロールを、回動の停止をも含む速度のコントロールとして行うときは、ベルトコードの、コアの円周方向に対する角度を、コアの中心軸線方向位置に対応するコード間隔と併せて容易に調整することができる。

ところで、この発明に係る装置では、コアのクラウン域の一方の側部と他方の側部との間で、たとえば、糸道を所定の速度で往動および復動させながら、または、速度を変化させつつ往動および復動させながら、ベルトコードをその糸道から、所要の張力の作用下で繰り出すとともに、糸道のこれらの各運動に対応させてコアの回動運動をコントロールすることで、そのクラウン域のそれぞれの側部間での、ベルトコードの延在貼着態様を、所要に応じて適宜に選択することができ、常に所期した通りのものとすることができる。

しかもここでは、コアのクラウン域の各側部でピンの周りに形成される、ベルトコードの折り返し部を、折り返し部押えブロックの押圧部をもってコア表面に押圧してそこに貼着させることで、ベルト層の全体をコア表面上に、直接的また間接的に十分に貼着させることができる。

なおこの装置において、一対の折り返し部押えブロックを、コアの中心軸線と直交する方向に変位可能としたときは、たとえば、複数層のベルト層を積層形成する場合にあって、ベルトコードを層間で、コアの赤道面に対して反対方向に延在させるに当っても、一対の折り返し部押えブロックの位置変更だけで対処することができるので、設備コストを有利に低減させることができる。

図１は、この発明に係る装置の実施形態を示す略線斜視図である。
図中１は、全体としてドーナツ状をなし、タイヤの内面形状と対応する外表面形状を有する、剛性材料製のコアを示し、このコア１は、サーボモータ等のモータ２に連結した駆動軸３に脱着自在に取り付けられて、その中心軸線の周りに、モータ２による運動コントロールの下で、所要に応じた態様で所要の方向へ回動変位される他、所定のタイミングで、所定の角度範囲にわたって割出し作動される。

ここでコア１は、成型されたグリーンタイヤを加硫成形してなる製品タイヤからの、または、形成された一層以上のベルト層からのそれの取り出しのため、複数個のセグメントに分割することができる。

またここでは、このようなコア１のクラウン域４に近づけて、たとえば一の糸道５を、図では多関節ロボット６により支持して配設し、この糸道５を、ロボット６の作用の下で、コア１の中心軸線方向へ、たとえば、クラウン域４の全幅を越えて、好ましくはコア１の外表面に沿わせて、速度の変更をも含む所要速度で往復運動可能とする。

そしてさらには、コア１のクラウン域４のそれぞれの側部に、折り返し部押えブロック７をフレーム８に支持させて配設し、それらの各押えブロック７に、コア表面に当接するピン９および、このピン９に対して進出変位して、ピン９の周りに形成された、ベルトコードの折り返し部をコア表面に押圧する押圧部１０のそれぞれを設ける。

ここで、ピン９および押圧部１０のそれぞれの所要の変位は、たとえば図２に略線平面断面図で示すように、押圧部１０の内側に、ピン９をそれの進出方向にばね付勢して収納するとともに、その押圧部それ自体をシリンダブロック１１内に収容して、その押部１０を、所要に応じて進退変位させることにより行わせることができ、この場合は、押圧部１０の進出力を、ピン９を付勢するばねのばね力に勝る大きさとする。

これによれば、押圧部１０を、シリンダブロック１１に対して中間位置まで進出変位させることで、その内部に収納したピン９の先端をコア表面に所要の力で当接させることができ、そして、その押圧部１０をさらに進出変位させることで、押圧部１０の、ピン９に対する相対進出をもたらして、押圧部１０の先端面をコア表面に所要の力で当接させることができる。この一方で、押圧部１０をそれの後退限位置まで変位させたときは、ピン９の先端をコア表面から十分に離隔させることができる。

以上のように構成することができる各折り返し部押えブロック７は、それの配設位置を、コア１の中心軸線と直交する方向に変位可能とすることが好ましく、これがためには、たとえば図３に拡大略線斜視図で例示するように、フレーム８に、コア１の中心軸線と直交する方向に水平に延びるレール１２を敷設するとともに、このレール１２に掛合するスライダ１３に、シリンダブロック１１を直接的もしくは間接的に取り付け、そしてそのスライダ１３を、レール１２の延在方向の所要の位置に位置決め固定するクランプ手段１４を設けることが好ましい。

これによれば、各クランプ手段１４を作用させて、スライダ１３をレール１２上の所要の位置へ変位させるとともに位置決めすることにより、シリンダブロック１１に取り付けたピン９等を、コア１のクラウン域４上でのベルトコードの所要の延在態様に正確に対応する位置に簡易に位置決めすることができる。

またここでは、図４に略線平面図で例示するように、下層側のベルト層の形成のためのベルトコードｄを、図示のような右下がりの延圧形態でコア１のクラウン域４に貼着させてベルト層とした後に、上層側のベルト層のベルトコードｄを、図の右上がり方向に延在させるに当っては、コア１を挟んで対をなすそれぞれの折り返し部押えブロック７を、レール１２に沿って、図に仮想線で示す位置まで変位させることで十分に対処することができるので、複数対の折り返し部押えブロック７を予め設置する場合に比して設備コストを有利に低減させることができる。

以上のような装置を用いて、たとえば、グリーンタイヤの成型工程の一部としてベルト層の形成を行う場合には、コア１の外表面上に所定のタイヤ構成部分を予め形成した後、ロボット６の作動に基いて、糸道５をコア１の中心軸方向に往動及び復動させて、そこから、有機繊維材料からなる少なくとも一本のベルトコードｄを所定の張力の作用下で繰り出すとともに、コア１に、糸道５のこのような各運動に対応させて、それの中心軸線の周りでの、ベルトコードｄの所要の延在形態に応じてコントロールされた回動運動を行わせて、そのベルトコードｄを、コア１のクラウン域４の、一方の側部と他方側部との間にわたって延在させるとともに貼着させる。
なおこの場合、コア１は糸道５の往動と復動との間および、復動と往動との間のそれぞれにおいては、上述した、コントロールされた回動運動とは別に、一定方向に向けて、一定の角度範囲にわたって割り出し作動されることになり、また、コア１のコントロールされた回動運動は、その割り出し作動の前後において相互に逆向きに行われることになる。

ところで、糸道５の往復運動の運動方向は、たとえば、糸道５の往動の終了と、折り返し部押えブロック７のピン９の、コア表面への当接と、コア１の一の割り出し作動と、糸道５の復動の開始とのそれぞれを順次に行うことによって変換することができ、これらのことは、復動から往動への変換に当ってもまた同様である。

そして、糸道５の運動方向をこのようにして変換させる場合には、その変換の度毎に、コア表面に当接させたピン９の周りに、図５（ａ）に斜視図で例示するように、ベルトコードｄの折り返し部１５が形成されることになり、このようにして形成される折り返し部１５は通常、コア表面から離隔して位置することになるので、ここでは続いて、押圧部１０を、図５（ｂ）に示すように進出変位させて、その押圧部１０の先端面をもって、ピン９の周りの折り返し部１５をコア１の表面に押圧して、その折り返し部１５を、コア表面に確実に貼着させる。

従って、これらのことを、コア１の割り出し作動の下で、それの全周にわたって行うことにより、糸道５の各方向変換部でほぼＵ字状に折り返されて円周方向に連続するとともに、全長にわたってコア表面に十分に貼着されたベルトコードｄからなるベルト層を形成することができる。

ところで、このようにしてベルト層を形成する場合の、折り返し部押えブロック７の配設姿勢は、図６に、コア１の幅方向断面図で示すように、その押えブロック７の中心軸線ｃの、クラウン域４の側部に引いた接線ｔに対する交角が６０〜９０°となる姿勢とすることが好ましい。

また、形成されるベルト層のベルトコードｄの、コア１のクラウン域４での延在態様は、たとえば、コア１の回動速度および、糸道５の往復運動速度の少なくとも一方の変更に基いて、図９（ｂ）に示すような、従来技術で述べたところと同様のものとすることができる他、図７（ａ）に示すように、クラウン域４の側部に比して、それの中央部でのトレッドコード間隔および、コアの円周方向に対するベルトコード角度のそれぞれがともに大きくなる態様または、図７（ｂ）に示すように、ベルトコードｄの間隔が、クラウン域４の中央部で大きくなるとともに、円周方向に対するベルトコード角度がクラウン域４の全体にわたって一定となる態様とすることもできる。

そしてさらに、ベルトコードｄの延在態様は、図８に例示するように、クラウン域４の中央部でＵ字状に湾曲する態様、クラウン域４の中央部でクランク状に折れ曲がる態様、クラウン域４の一方の半部では、複数個所で山折れ状に、また、他方の半部では、複数個所で谷折れ状にそれぞれ折れ曲がる態様等とすることもでき、これらのいずれの場合にあっても、ベルトコードｄは、クラウン域４のそれぞれの側部に折り返し部１５を形成されて、ベルト層の展開平面視では、コア１の円周方向へジグザグ状に連続して延在することになる。

この発明に係る装置の実施の形態を示す略線斜視図である。 折り返し部押えブロックの可動部分を示す略線平面断面図である。 折り返し部押えブロックの摺動構造を示す拡大略線斜視図である。 図３に示す構造の下での、折り返し部押えブロックの機能例を示す略線平面図である。 折り返し部押えブロックの作用を示す工程図である。 折り返し部押えブロックの配設姿勢を例示する、コアの幅方向断面図である。 ベルトコードの、クラウン域での延在態様を例示する平面図である。 ベルトコードの他の延在態様を例示する平面図である。 従来技術を示す図である。

符号の説明

１ コア
２ モータ
３ 駆動軸
４ クラウン域
５ 糸道
６ ロボット
７ 折り返し部押えブロック
８ フレーム
９ ピン
１０ 押圧部
１１ シリンダブロック
１２ レール
１３ スライダ
１４ クランプ手段
１５ 折り返し部
ｄ ベルトコード
ｃ 中心軸線
ｔ 接線

Claims (4)

1. ベルトコードを、全体としてドーナツ状をなし、タイヤの内面形状と対応する外表面形状を有するコアのクラウン域の一方の側部と他方の側部との間にわたって延在させるとともに、コアの全周にわたって貼着させてベルト層を形成し、このベルト層の外周側に一種類以上のタイヤ構成部材を貼着させてグリーンタイヤを成型するに当り、
   糸道を、コアの中心軸線方向に往復運動させながらその糸道からベルトコードを繰り出すとともに、糸道の移動に対応させて、コアの、中心軸線の周りでの回動運動をコントロールして、ベルトコードをコアに貼着させ、また、前記クラウン域の一方の側部および他方の側部のそれぞれでの糸道の運動方向の変換によって、コア表面に当接させたピンの周りにベルトコードの折り返し部を形成し、その折り返し部をコア表面に押圧するとともにそこに貼着させてベルト層を形成するタイヤの製造方法。
2. コアの回動速度をコントロールして、ベルトコードの、コアの円周方向に対する延在角度を調整する請求項１に記載のタイヤの製造方法。
3. 全体としてドーナツ状をなすとともに、タイヤの内面形状と対応する外表面形状を有し、中心軸線の周りに回動運動されるコアを設け、このコアのクラウン域に近づけて配置した糸道を、コアの中心軸線方向に往復運動可能とし、前記クラウン域の各側部に、コア表面に当接するピンと、そのピンに対して進出変位して、ピンの周りに形成された、ベルトコードの折り返し部をコア表面に押圧する押圧部とを具える折り返し部押えブロックを配設してなるタイヤ製造装置。
4. 折り返し部押えブロックを、コアの中心軸線と直交する方向に変位可能としてなる請求項３に記載のタイヤ製造装置。

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