(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、前記ビードコアから半径方向外方にのびる断面三角形状のビードエイペックスゴムとを具えた空気入りタイヤの生タイヤを成形するための装置であって、
前記カーカスを含む円筒状のカーカス基体を半径方向の内側から保持する成形ドラムと、
前記ビードコアの外周に前記ビードエイペックスゴムが予め取付けられたビードコア組立体を、前記成形ドラムの軸心方向の両外側で前記カーカス基体を介して保持するビードロック手段と、
前記カーカス基体のうち、前記ビードコアの軸心方向外側にはみ出したはみ出し部を、前記ビードコアの廻りで折返し、前記ビードエイペックスゴムと共に前記カーカス基体の外周面に押し付けて貼付ける折返し手段とを有し、
前記成形ドラムは、前記カーカス基体の内周面を保持する外周面と、前記カーカス基体を介して前記ビードコアの内側の側面を保持する外端面と、前記外周面と前記外端面とが交わる角がテーパー状に面取りされて、前記カーカス基体を介して前記ビードエイペックスゴムを保持する面取り部とを含み、
前記面取り部の軸心方向長さは、4〜10mmであることを特徴とする生タイヤ成形装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ビード部における空気溜まりやカーカス基体の屈曲を抑制した生タイヤ基体を成形できる生タイヤ成形装置を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、ビードコアから半径方向外方にのびる断面三角形状のビードエイペックスゴムとを具えた空気入りタイヤの生タイヤを成形するための装置であって、カーカスを含む円筒状のカーカス基体を半径方向の内側から保持する成形ドラムと、ビードコアの外周にビードエイペックスゴムが予め取付けられたビードコア組立体を、成形ドラムの軸心方向の両外側でカーカス基体を介して保持するビードロック手段と、カーカス基体のうち、ビードコアの軸心方向外側にはみ出したはみ出し部を、ビードコアの廻りで折返し、ビードエイペックスゴムと共にカーカス基体の外周面に押し付けて貼付ける折返し手段とを有し、成形ドラムは、カーカス基体の内周面を保持する外周面と、カーカス基体を介してビードコアの内側の側面を保持する外端面と、外周面と外端面とが交わる角がテーパー状に面取りされて、カーカス基体を介してビードエイペックスゴムを保持する面取り部とを含むことを特徴とする。
【0008】
本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、面取り部の軸心方向長さは、4〜10mmであることが望ましい。
【0009】
本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記面取り部の半径方向長さは、2〜8mmであることが望ましい。
【0010】
本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記面取り部のテーパー角は、50゜〜80゜であることが望ましい。
【0011】
本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記面取り部の内周径は、前記ビードコアの外周径より大きいことが望ましい。
【0012】
本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記カーカス基体は、前記カーカスの内周面に配され、前記空気入りタイヤのサイドウォール部を補強するサイド補強ゴムを含み、前記外周面には、周方向に連続してのび、前記サイド補強ゴムを収容する周方向溝が設けられていることが望ましい。
【0013】
本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記面取り部は、第1テーパー角で面取りされ、前記外端面に連接する第1面取り部と、前記第1面取り部よりも軸心方向内側に配され、前記第1テーパー角よりも小さい第2テーパー角で面取りされる第2面取り部とを有することが望ましい。
【0014】
本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記第1面取り部の軸心方向長さL3と第2面取り部の軸心方向長さL5との比L3/L5は、30〜50%であることが望ましい。
【0015】
本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記第1面取り部の半径方向長さL4と第2面取り部の半径方向長さL6との比L4/L6は、30〜80%であることが望ましい。
【0016】
本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記第1面取り部のテーパー角は、50゜〜80゜であることが望ましい。
【0017】
本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記第2面取り部のテーパー角は、10゜〜30゜であることが望ましい。
【発明の効果】
【0018】
本発明の生タイヤ成形装置は、円筒状のカーカス基体を半径方向の内側から保持する成形ドラムと、ビードコア組立体を成形ドラムの軸心方向の両外側でカーカス基体を介して保持するビードロック手段と、カーカス基体のうち、ビードコアの軸心方向外側にはみ出したはみ出し部を折返す折返し手段とを有する。上記成形ドラム、ビードロック手段及び折返し手段によって、生タイヤ基体が製造されうる。
【0019】
成形ドラムは、カーカス基体の内周面を保持する外周面と、カーカス基体を介してビードコアを保持する外端面と、外周面と外端面とが交わる角がテーパー状に面取りされた面取り部とを含む。このような面取り部によって外端面から外周面に至る成形ドラムの外面の屈曲が段階的となる。そして面取り部によって保持されたカーカス基体の外周面に、ビードエイペックスゴムが押し付けられて貼付けられる。従って、ビードエイペックスゴムの屈曲が分散され、ビードエイペックスゴムとカーカス基体との間での空気溜まりや、加硫後のタイヤでのカーカス基体の屈曲が低減されうる。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本実施形態の生タイヤ成形装置1を概念的に示す正面図である。生タイヤ成形装置1は、空気入りタイヤの生タイヤを成形する。空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、ビードコアから半径方向外方にのびる断面三角形状のビードエイペックスゴムとを具える。
【0022】
図1に示されるように、本実施形態の生タイヤ成形装置1は、カーカス基体成形装置2と、カーカス基体搬送手段3と、生タイヤ基体成形装置4と、トレッドリング成形装置5と、トレッドリング搬送手段6とを具えている。
【0023】
カーカス基体成形装置2は、円筒状のドラムに、例えば、インナーライナー及びカーカスを含むタイヤ形成部材を順次貼付けて、円筒状のカーカス基体10を成形する。
【0024】
カーカス基体搬送手段3は、カーカス基体成形装置2と生タイヤ基体成形装置4との間を移動可能に構成されている。カーカス基体搬送手段3は、カーカス基体成形装置2によって成形されたカーカス基体10の外周面を保持し、生タイヤ基体成形装置4まで搬送する。
【0025】
生タイヤ基体成形装置4は、カーカス基体10とビードコア組立体11とを貼り合わせて、生タイヤ基体12を成形する。ビードコア組立体11は、ビードコア13の外周に断面三角形状のビードエイペックスゴム14が予め取付けられた組立体である。
【0026】
トレッドリング成形装置5は、円筒状のドラムに、例えば、ベルトプライ、トレッドゴム等を含むタイヤ形成部材を順次貼付けて、円筒状のトレッドリング15を成形する。
【0027】
トレッドリング搬送手段6は、トレッドリング成形装置5と生タイヤ基体成形装置4との間を移動可能に構成されている。トレッドリング搬送手段6は、トレッドリング成形装置5によって成形されたトレッドリング15の外周面を保持し、生タイヤ基体成形装置4まで搬送し、生タイヤ基体12との接合位置で待機させる。
【0028】
本実施形態の生タイヤ基体成形装置4は、生タイヤ基体12をトロイド状に膨張させて、トレッドリング搬送手段6によって保持されているトレッドリング15の内周面に固着させることにより、生タイヤを成形する機能を有する。生タイヤ成形装置1によって成形された生タイヤを、加硫金型等を用いて加硫成形することにより、空気入りタイヤが完成する。
【0029】
図2は、生タイヤ基体成形装置4の主要部を示している。生タイヤ基体成形装置4は、成形ドラム7と、ビードロック手段8と、折返し手段9とを有する。
【0030】
成形ドラム7は、カーカス基体10の中央部10aを半径方向の内側から保持する。本実施形態では、赤道を挟んで対称に配置された一対の成形ドラム7が適用されている。左右一体の成形ドラムが用いられてもよい。ビードロック手段8は、ビードコア組立体11を、成形ドラム7の軸心方向の両外側で、カーカス基体10を介して保持する。折返し手段9は、カーカス基体10のうち、ビードコア13の軸心方向外側にはみ出したはみ出し部10bを、ビードコア13の廻りでビードエイペックスゴム14と共に折返す。さらに折返し手段9は、ビードエイペックスゴム14及びカーカス基体10のはみ出し部10bを、中央部10aの外周面10cに押し付けて貼付ける。
【0031】
成形ドラム7、ビードロック手段8及び折返し手段9等の詳細な構成及び動作は、特許文献1に開示されている生タイヤ成形装置と同等である。例えば、成形ドラム7は、周方向に分割された複数のセグメントによって構成され、セグメントが半径方向に移動することにより拡縮可能である。ビードロック手段8は、成形ドラム7と共に、軸心方向に移動可能に構成され、生タイヤ基体12をトロイド状に膨張させる際に、軸心方向の内側に移動する。折返し手段9は、カーカス基体10のはみ出し部10bをビードコア13の廻りで折返し、外周面10cに押し付けるためのゴムブラダーを有する。成形ドラム7、ビードロック手段8及び折返し手段9等のその他詳細な構成及び動作は、説明を省略する。
【0032】
図3は、成形ドラム7の断面を示している。
図4は、生タイヤ基体成形装置4によって成形された生タイヤ基体12を成形ドラム7と共に示している。
【0033】
成形ドラム7は、軸心方向の外端部70に、外周面71と、外端面72と、面取り部73とを含む。成形ドラム7は、外周面71、外端面72及び面取り部73でカーカス基体10の内周面と当接し、カーカス基体10を保持する。
【0034】
外周面71は、成形ドラム7の軸心から一定距離の円筒状に形成されている。外周面71は、カーカス基体10の中央部10aの内周面を半径方向の内側から保持する。外端面72は、カーカス基体10の中央部10aを介してビードコア13の軸心方向の内側の側面を保持する。さらに、外端面72は、カーカス基体10の中央部10aを介してビードエイペックスゴム14を軸心方向の内側の側面を保持する。
【0035】
面取り部73は、外周面71と外端面72とが交わる角がテーパー状に面取りされることにより、形成されている。面取り部73は、軸心方向の外側に向って半径方向の内側に傾斜している。外周面71と面取り部73とが交わる角及び面取り部73と外端面72とが交わる角には、適宜丸め加工が施されていてもよい。面取り部73は、カーカス基体10の中央部10aを介してビードエイペックスゴム14を軸心方向の内側及び半径方向の内側から保持する。
【0036】
面取り部73によって外端面72から外周面71に至る成形ドラム7の外面の屈曲が段階的となる。このような面取り部73によって保持されたカーカス基体10の中央部10aの外周面10cに、ビードエイペックスゴム14が押し付けられて貼付けられる。従って、ビードエイペックスゴム14の屈曲が2箇所(すなわち、外周面71と面取り部73とが交わる箇所及び面取り部73と外端面72とが交わる箇所)に分散される。これにより、ビードエイペックスゴム14とカーカス基体10との間での空気溜まりや、加硫後のタイヤでのカーカス基体10の屈曲が低減され、空気入りタイヤの耐久性能やユニフォミティ性能が向上する。
【0037】
図3に示されるように、面取り部73の軸心方向長さL1は、例えば、4〜10mmが望ましい。上記長さL1が4mm未満の場合、ビードエイペックスゴム14の屈曲箇所の分散が不十分となるおそれがある。一方、上記長さL1が10mmを超える場合、面取り部73と外端面72とが交わる箇所でのビードエイペックスゴム14の屈曲を十分に抑制できないおそれがある。
【0038】
面取り部73の半径方向長さL2は、例えば、2〜8mmが望ましい。上記長さL2が2mm未満の場合、ビードエイペックスゴム14の屈曲箇所の分散が不十分となるおそれがある。一方、上記長さL2が8mmを超える場合、外端面72の半径方向長さが不足して、外端面72によってビードコア13及びビードエイペックスゴム14を強固に保持できないおそれがある。
【0039】
面取り部73のテーパー角αは、例えば、50゜〜80゜が望ましい。上記テーパー角αが50゜未満の場合、面取り部73と外端面72とが交わる箇所でのビードエイペックスゴム14の屈曲を十分に抑制できないおそれがある。一方、上記テーパー角αが80゜を超える場合、外端面72の半径方向長さが不足して、外端面72によってビードコア13及びビードエイペックスゴム14を強固に保持できないおそれがある。なお、
図3に示される成形ドラム7では、面取り部73のテーパー角αは一定であるが、軸心方向の内側に向って面取り部73のテーパー角αが漸減する形態であってもよい。
【0040】
図4に示されるように、面取り部73の内周径D1は、ビードコア13の外周径D2より大きいのが望ましい。このような、成形ドラム7によれば、外端面72によってビードコア13及びビードエイペックスゴム14を強固に保持でき、ビード部の成形精度を高めることができる。
【0041】
本実施形態のカーカス基体10は、カーカス20と、インナーライナーゴム21と、サイド補強ゴム22と、チェーファーゴム23とを含んでいる。これらのカーカス20、インナーライナーゴム21、サイド補強ゴム22及びチェーファーゴム23は、カーカス基体成形装置2の成形ドラム7の外周面71に巻き付けられ、円筒状のカーカス基体10を構成する。
【0042】
インナーライナーゴム21は、カーカス20の内周面に配されている。インナーライナーゴム21には、空気非透過性に優れたゴムが適用されている。インナーライナーゴム21によって、空気入りタイヤの内圧が保持される。
【0043】
サイド補強ゴム22は、カーカス20とインナーライナーゴム21の間に配されている。サイド補強ゴム22は、空気入りタイヤのサイドウォール部を補強する。すなわち、本実施形態の生タイヤ成形装置を用いて製造される空気入りタイヤは、サイドウォール部に断面三日月状のサイド補強ゴム22を具え、パンク時でも走行が可能な、いわゆるランフラットタイヤである。
【0044】
チェーファーゴム23は、インナーライナーゴム21の軸心方向の外側に配されている。チェーファーゴム23は、空気入りタイヤのビード部で、装着リムのフランジと当接する。
【0045】
はみ出し部10bが折り返されたカーカス基体10の外周面10dに、サイドウォールゴム24が巻き付けられることにより、生タイヤ基体12が完成する。
【0046】
図3及び4に示されるように、成形ドラム7には、周方向に連続してのびる周方向溝74が設けられている。周方向溝74は、サイド補強ゴム22及びインナーライナーゴム21を収容する。このため、周方向溝74は、サイド補強ゴム22の断面形状と対応する形状に成形ドラム7の外周面71から陥没して形成されている。なお、サイド補強ゴム22を具えていない生タイヤの成形に成形ドラム7が適用される場合、周方向溝74は不要である。
【0047】
図4に示されるように、周方向溝74にサイド補強ゴム22及びインナーライナーゴム21が収容されることにより、カーカス20の外周面20aは平坦化される。従って、外周面20aとビードエイペックスゴム14及びカーカス基体10のはみ出し部10bとが貼り合わせられる際に、空気溜まりが生ずることが抑制されうる。さらに、カーカス基体10の外周面10dに、サイドウォールゴム24が巻き付けられる際にも、空気溜まりが生ずることが抑制されうる。
【0048】
以上、本発明の実施形態が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。
【0049】
例えば、面取り部73は、外端面72から外周面71に向って、テーパー角αが小さくなるように、複数段のテーパーで形成されていてもよい。
【0050】
図5は、成形ドラム7の変形例である成形ドラム7Aの断面図を示している。成形ドラム7Aのうち、以下で説明されてない部分については、上述した成形ドラム7の構成が採用されうる。
【0051】
成形ドラム7Aは、軸心方向の外端部70に、外周面71と、外端面72と、面取り部73とを含む。成形ドラム7Aは、外周面71、外端面72及び面取り部73でカーカス基体10の内周面と当接し、カーカス基体10を保持する。なお、成形ドラム7Aでは、周方向溝74(
図3参照)が省略されている。ランフラットタイヤの生タイヤの形成に成形ドラム7Aが適用される場合は、その外周面71に周方向溝74が形成されていてもよい。
【0052】
面取り部73は、第1面取り部73Aと、第2面取り部73Bとを有する。第1面取り部73Aは、第1テーパー角α1で面取りされ、外端面72に連接する。第2面取り部73Bは、第1面取り部73Aよりも軸心方向内側に配され、第1テーパー角α1よりも小さい第2テーパー角α2で面取りされている。第2面取り部73Bは、外周面71に連接する。外周面71と第1面取り部73Aとが交わる角、第1面取り部73Aと第2面取り部73Bとが交わる角及び第2面取り部73Bと外端面72とが交わる角には、適宜丸め加工が施されていてもよい。
【0053】
カーカス基体成形装置2に成形ドラム7Aが適用されることにより、面取り部73のテーパー角が段階的に小さくなるので、ビードエイペックスゴム14の屈曲がより一層分散される。これにより、ビードエイペックスゴム14とカーカス基体10との間での空気溜まりや、加硫後のタイヤでのカーカス基体10の屈曲が低減され、空気入りタイヤの耐久性能やユニフォミティ性能が向上する。このような面取り部73のテーパー角の段階的な減少は、特に、ビードエイペックスゴム14として高硬度なゴムが適用される生タイヤの成形に有効である。
【0054】
第1面取り部73Aの軸心方向長さL3は、3〜15mmが望ましい。上記長さL3が3mm未満の場合、ビードエイペックスゴム14の屈曲箇所の分散が不十分となるおそれがある。一方、上記長さL3が15mmを超える場合、ビードエイペックスゴム14の屈曲が過度になり、ビードエイペックスゴム14とカーカス基体10との間での空気溜まりが生ずるおそれがある。また、ビードエイペックスゴム14及びはみ出し部10bが中央部10aの外周面10cに貼り付けられる際に、第2面取り部73Bがビードエイペックスゴム14の先端よりも軸心方向の内側領域にも存在し、外周面10cとはみ出し部10bとの間に空気溜まりが生ずるおそれがある。
【0055】
第1面取り部73Aの半径方向長さL4は、例えば、2〜8mmが望ましい。上記長さL4が2mm未満の場合、ビードエイペックスゴム14の屈曲箇所の分散が不十分となるおそれがある。一方、上記長さL4が8mmを超える場合、外端面72の半径方向長さが不足して、外端面72によってビードコア13及びビードエイペックスゴム14を強固に保持できないおそれがある。
【0056】
第2面取り部73Bの軸心方向長さL5は、10〜30mmが望ましい。上記長さL5が10mm未満の場合、ビードエイペックスゴム14の屈曲箇所の分散が不十分となるおそれがある。一方、上記長さL5が30mmを超える場合、ビードエイペックスゴム14及びはみ出し部10bが中央部10aの外周面10cに貼り付けられる際に、第2面取り部73Bがビードエイペックスゴム14の先端よりも軸心方向の内側領域にも存在し、外周面10cとはみ出し部10bとの間に空気溜まりが生ずるおそれがある。
【0057】
上記長さL3と上記長さL5の比L3/L5は、30〜50%が望ましい。比L3/L5が30%未満の場合、ビードエイペックスゴム14の屈曲箇所の分散が不十分となるおそれがある。比L3/L5が50%を超える場合、ビードエイペックスゴム14の屈曲が過度になり、ビードエイペックスゴム14とカーカス基体10との間での空気溜まりが生ずるおそれがある。
【0058】
第2面取り部73Bの半径方向長さL6は、例えば、2〜10mmが望ましい。上記長さL6が2mm未満の場合、ビードエイペックスゴム14の屈曲箇所の分散が不十分となるおそれがある。一方、上記長さL6が10mmを超える場合、上記長さL4が不足し、ビードエイペックスゴム14の屈曲箇所の分散が不十分となるおそれがある。さらにこの場合、外端面72の半径方向長さが不足して、外端面72によってビードコア13及びビードエイペックスゴム14を強固に保持できないおそれがある。
【0059】
上記長さL4と上記長さL6の比L4/L6は、30〜80%が望ましい。比L4/L6が30%未満の場合、ビードエイペックスゴム14の屈曲箇所の分散が不十分となるおそれがある。比L4/L6が80%を超える場合、ビードエイペックスゴム14の屈曲が過度になり、ビードエイペックスゴム14とカーカス基体10との間での空気溜まりが生ずるおそれがある。
【0060】
第1面取り部73Aのテーパー角α1は、50゜〜90゜が望ましい。上記テーパー角α1が50゜未満の場合、第1面取り部73と外端面72とが交わる箇所でのビードエイペックスゴム14の屈曲を十分に抑制できないおそれがある。一方、上記テーパー角α1が90゜を超える場合、外端面72の半径方向長さが不足して、外端面72によってビードコア13及びビードエイペックスゴム14を強固に保持できないおそれがある。
【0061】
第2面取り部73Bのテーパー角α2は、10゜〜30゜が望ましい。上記テーパー角α2が10゜未満の場合、第1面取り部73と外端面72とが交わる箇所でのビードエイペックスゴム14の屈曲を十分に抑制できないおそれがある。一方、上記テーパー角αが30゜を超える場合、外端面72の半径方向長さが不足して、外端面72によってビードコア13及びビードエイペックスゴム14を強固に保持できないおそれがある。
【実施例】
【0062】
図3の基本構造をなす成形ドラムを用いて、実施例の空気入りタイヤが製造され、比較例と共に、成形不良(空気溜まり及びカーカス基体の屈曲)及びユニフォミティ性能が評価された。タイヤサイズは、共に225/50R17である。空気溜まりのテストでは、各例毎に4本の生タイヤ基体が評価された。カーカス基体の屈曲のテストでは、各例毎に8本の加硫後の空気入りタイヤが評価された。ユニフォミティ性能のテストでは、各例毎に50本の空気入りタイヤについて評価された。テスト方法は、以下の通りである。
【0063】
<成形不良>
生タイヤ基体成形装置によって成形された生タイヤ基体が解体され、周上4箇所の断面を目視で確認することにより、空気溜まりの発生の有無が評価された。また、生タイヤ成形装置によって成形され、その後加硫された空気入りタイヤが解体され、周上4箇所の断面を目視で確認することにより、カーカス基体の屈曲の有無が評価された。
【0064】
<ユニフォミティ性能>
各例のRFVが測定され、その平均値及び1次成分の平均値が評価された。結果は、数値が小さい程、ユニフォミティ性能に優れていることを示す。
【0065】
【表1】
【0066】
表1から明らかなように、実施例の生タイヤ成形装置は、比較例に比べて成形不良を抑制できると共に、ユニフォミティ性能を有意に向上させうることが確認できた。