特開 2023-79312 グリーンケース用受け台及びタイヤ成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023079312

(43)【公開日】2023-06-08

(54)【発明の名称】グリーンケース用受け台及びタイヤ成形装置

(51)【国際特許分類】

   B29D 30/08 20060101AFI20230601BHJP

   B29D 30/72 20060101ALI20230601BHJP

【ＦＩ】

B29D30/08

B29D30/72

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021192724

(22)【出願日】2021-11-29

(71)【出願人】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】深瀬 謙介

【テーマコード（参考）】

4F215

【Ｆターム（参考）】

4F215AH20

4F215VA02

4F215VD02

4F215VD09

4F215VK02

4F215VL24

4F215VM06

4F215VM08

4F215VP28

(57)【要約】      （修正有）

【課題】グリーンケースの自重による変形を抑制できるグリーンケース用受け台と、それを備えたタイヤ成形装置を提供する。
【解決手段】グリーンケース用受け台３０は、円筒状のグリーンケース１０が載置される台座３１を備え、その台座の台座面３１ａが、グリーンケース１０の径方向外側に向けて凸状に湾曲した円弧面により形成されている。これによって、グリーンケース１０の自重による変形を抑制し、延いてはゴム部材の貼り付け精度の低下を防ぐことができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状のグリーンケースが載置される台座を備え、
前記台座の台座面が、前記グリーンケースの径方向外側に向けて凸状に湾曲した円弧面により形成されている、グリーンケース用受け台。

【請求項2】

前記グリーンケースの軸方向から見て、前記台座の中央部に空所が形成されている、請求項１に記載のグリーンケース用受け台。

【請求項3】

前記円弧面の中心角が４５～７５度である、請求項２に記載のグリーンケース用受け台。

【請求項4】

前記台座面は、前記円弧面の中心線を通る水平面よりも下方に配置されている、請求項１～３いずれか１項に記載のグリーンケース用受け台。

【請求項5】

前記円弧面に粗面化処理が施されている、請求項１～４いずれか１項に記載のグリーンケース用受け台。

【請求項6】

前記台座は、前記グリーンケースの径方向に対して変位可能に構成されている、請求項１～５いずれか１項に記載のグリーンケース用受け台。

【請求項7】

請求項１～６いずれか１項に記載のグリーンケース用受け台と、
前記グリーンケース用受け台から引き取った前記グリーンケースにサイドウォールゴムを貼り付けるサイドウォール貼り付け機と、を備えるタイヤ成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、グリーンケースを一時的に載置するための受け台と、それを備えたタイヤ成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

空気入りタイヤの製造方法として、一次成形工程及び二次成形工程を経てグリーンタイヤ（未加硫タイヤ）を成形する手法が知られている。一次成形工程は、カーカスプライを含む円筒状のグリーンケースを成形する工程である。二次成形工程は、そのグリーンケースをトロイダル状に膨出変形させて、ベルトプライやトレッドゴムを含むトレッドバンドに合体させる工程である。

【0003】

特許文献１には、一次成形工程を二つのステージに分けて行う方法が記載されている。この方法では、まず、第１ステージにおいて、インナーライナゴムやカーカスプライなどを含む円筒状バンド（グリーンケースの一形態）を成形する。次に、その円筒状バンドを第１ステージから第２ステージに移送する。そして、第２ステージにおいて、円筒状バンドに対してビードセット、ターンアップ及びサイドウォールゴムの貼り付けなどを行い、グリーンケースを成形する。

【0004】

特許文献２には、上記第２ステージにおける作業を更に二つのステージに分けて行うタイヤ成形設備が記載されている。この設備では、円筒状バンドに対してビードセット及びターンアップを行うステージとは別個に、サイドウォールゴムの貼り付けを行うステージ（サイドウォール別貼り成形ステージ）が設けられている。したがって、グリーンケースは、ビードセット及びターンアップが施された後、サイドウォールゴムが貼り付けられていない状態でステージ間を移送されることになる。

【0005】

ステージ間のグリーンケースの移送は、トランスファと呼ばれる移送手段によって実行される。例えば、上記のタイヤ成形設備では、トランスファが、ビードセット及びターンアップを終えた成形ドラムからグリーンケースを引き取り、次のサイドウォール別貼り成形ステージに移送する。移送されたグリーンケースは、一時的に受け台に載置される。サイドウォール別貼り成形ステージの成形ドラムは、その受け台に載置されたグリーンケースを引き取り、サイドウォールゴムの貼り付けに供する。

【0006】

グリーンケースは、グリーンタイヤに比べて剛性が低く柔軟であるため、受け台に載置されている間に、その受け台との接触部分が自重によって変形しやすい。そのような変形に起因してグリーンケースの真円度が低下する（即ち、真円からの誤差が大きくなる）と、それを引き取った成形装置（例えば、成形ドラム）に対してグリーンケースが位置ずれや姿勢崩れを引き起こし、その結果、サイドウォールゴムなどのゴム部材の貼り付け精度が低下して、タイヤのバランスレベル（ユニフォミティ）が悪化する恐れがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００２－２４０１６２号公報

【特許文献2】国際公開第２００６／０４８９２４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本開示は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、グリーンケースの自重による変形を抑制できるグリーンケース用受け台と、それを備えたタイヤ成形装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示のグリーンケース用受け台は、円筒状のグリーンケースが載置される台座を備え、前記台座の台座面が、前記グリーンケースの径方向外側に向けて凸状に湾曲した円弧面により形成されている。

【0010】

また、本開示のタイヤ成形装置は、上記グリーンケース用受け台と、前記グリーンケース用受け台から引き取った前記グリーンケースにサイドウォールゴムを貼り付けるサイドウォール貼り付け機とを備える。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】グリーンタイヤを成形する工程を模式的に示す半断面図

【図2】グリーンタイヤを成形するための成形設備の一例を示す概略図

【図3】本開示のグリーンケース用受け台の一例を示す正面図

【図4】図３に示す受け台が備える台座の（Ａ）正面図と（Ｂ）平面図

【図5】参考例に係る受け台が備える台座の正面図

【図6】台座の変形例を示す模式図

【発明を実施するための形態】

【0012】

本開示のグリーンケース用受け台及びタイヤ成形装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0013】

図１は、グリーンタイヤの成形工程の一例を模式的に示す半断面図である。グリーンタイヤは、カーカスプライを含む円筒状のグリーンケースを成形する一次成形工程と、そのグリーンケースをトレッドバンドに合体させる二次成形工程を経て成形される。後述するように、本実施形態では、一次成形工程が、（Ａ）カーカスバンド成形工程、（Ｂ）ターンアップ工程、及び、（Ｃ）サイドウォールゴム貼り付け工程の三つに分かれており、それぞれ別個の成形ステージで作業が行われる。

【0014】

まずは、図１（Ａ）に示すように、成形ドラムＤ１において、インナーライナゴム１、リムストリップゴム２、カーカスプライ３を順に貼り付ける（カーカスバンド成形工程）。これによって、カーカスバンドをなす円筒状のグリーンケース１０Ａが成形される。

【0015】

次に、図１（Ｂ）に示すように、成形ドラムＤ２において、グリーンケース１０Ａに対するビードセット及びターンアップを施す（ターンアップ工程）。具体的には、グリーンケース１０Ａの両サイドにビード４を組み付け、そのビード４の周りでカーカスプライ３を折り返す。これによって、ビードセット及びターンアップが施された円筒状のグリーンケース１０Ｂが成形される。

【0016】

続いて、図１（Ｃ）に示すように、成形ドラムＤ３において、グリーンケース１０Ｂにサイドウォールゴム５を貼り付ける（サイドウォールゴム貼り付け工程）。これによって、サイドウォールゴム５が貼り付けられた円筒状のグリーンケース１０Ｃが成形される。本実施形態において、サイドウォールゴム５は、所定の断面形状を有するゴム部材をタイヤ周方向に沿って一周巻き付けることにより成形される。但し、これに限られず、押出機から押し出された帯状のゴムリボンを螺旋状に巻き付けることによりサイドウォールゴム５を成形してもよい。

【0017】

また、図１（Ｄ）に示すように、成形ドラムＤ４において、ベルトプライ６，７、トレッドゴム８などを順に貼り付ける（トレッドバンド成形工程）。これによって、円筒状のトレッドバンド２０が成形される。

【0018】

そして、図１（Ｅ）に示すように、成形ドラムＤ５において、グリーンケース１０Ｃをトロイダル状に膨出変形させ、その径方向外側に配置したトレッドバンド２０と合体させる（合体工程）。これによって、未加硫のグリーンタイヤが成形される。このようにして成形したグリーンタイヤを、図示しないタイヤ加硫金型を用いて加硫成形することにより、空気入りタイヤが製造される。

【0019】

上記のように、グリーンケース１０は、サイドウォールゴム５が貼り付けられたグリーンケース１０Ｃの態様において二次成形工程（即ち、合体工程）に供される。但し、グリーンケース１０は、一次成形工程における段階によって、カーカスバンドをなす円筒状のグリーンケース１０Ａの態様や、ビードセット及びターンアップが施されたグリーンケース１０Ｂの態様も採りうる。本明細書では、これらを一括して「グリーンケース１０」と総称する。

【0020】

図２は、グリーンタイヤを成形するための成形設備ＦＡを示す概略図である。この成形設備ＦＡは、カーカスバンド成形工程、ターンアップ工程、サイドウォールゴム貼り付け工程、トレッドバンド成形工程、及び、合体工程を、それぞれ、各工程の成形に対応する各別の成形ドラムＤ１～Ｄ５を備えた成形ステージＳ１～Ｓ５として区分設定されている。成形ステージＳ１～Ｓ５には、それぞれ、各工程を実施するための成形装置Ａ１～Ａ５が配置され、所定の機能を果たすように構成されている。各成形ステージＳ１～Ｓ５に配置される成形装置Ａ１～Ａ５には、例えば上記特許文献１，２に開示されるような従来公知の構成を特に制約なく採用できるため、その詳細な説明や描写は省略する。

【0021】

成形設備ＦＡには、グリーンケース１０やトレッドバンド２０を移送するためのトランスファ２１～２３が設けられている。トランスファ２１は、成形ステージＳ１で成形されたグリーンケース１０Ａを成形ステージＳ２に移送する。トランスファ２２は、成形ステージＳ２で成形されたグリーンケース１０Ｂを成形ステージＳ３に移送する。また、トランスファ２２は、成形ステージＳ３で成形されたグリーンケース１０Ｃを成形ステージＳ５に移送する。トランスファ２３は、成形ステージＳ４で成形されたトレッドバンド２０を成形ステージＳ５に移送する。トランスファ２１～２３には、従来公知の構成を特に制約なく採用できる。

【0022】

成形ステージＳ３に配置されたタイヤ成形装置Ａ３は、トランスファ２２から移送されたグリーンケース１０Ｂが載置されるグリーンケース用受け台３０（以下、単に「受け台３０」と呼ぶ）と、その受け台３０から引き取ったグリーンケース１０Ｂにサイドウォールゴム５を貼り付けるサイドウォール貼り付け機４０とを備える。サイドウォール貼り付け機４０は、拡縮可能に構成された成形ドラムＤ３と、その成形ドラムＤ３を回転駆動可能に支持する支持部４１と、成形ドラムＤ３にサイドウォールゴム５を供給する供給部４２とを有する。支持部４１は、成形ドラムＤ３を支持した状態で移動部４３に沿って移動可能に設けられている。

【0023】

受け台３０に載置されたグリーンケース１０Ｂの軸方向は、成形ドラムＤ３の移動方向（図２における上下方向）に向けられる。支持部４１が移動すると、縮径状態の成形ドラムＤ３がグリーンケース１０Ｂに挿入され、その成形ドラムＤ３の拡径によってグリーンケース１０Ｂが嵌合状態で保持される。支持部４１が元の位置に戻り、成形ドラムＤ３が所定位置に配置されると、供給部４２から供給されたサイドウォールゴム５が成形ドラムＤ３上のグリーンケース１０Ｂに貼り付けられる。その際、押圧ローラ（図示せず）によってサイドウォールゴム５を押圧してグリーンケース１０Ｂに密着させる。

【0024】

グリーンケース１０Ｂにサイドウォールゴム５を貼り付ける工程（サイドウォールゴム貼り付け工程）を経て成形されたグリーンケース１０Ｃは、再び受け台３０に載置される。サイドウォール貼り付け機４０の動作に関し、受け台３０にグリーンケース１０Ｃを受け渡すときの手順は、受け台３０からグリーンケース１０Ｂを引き取るときとは逆の手順でよい。受け台３０に載置されたグリーンケース１０Ｃは、トランスファ２２によって成形ステージＳ５に移送され、二次成形工程（合体工程）に供される。

【0025】

図３，４に示すように、受け台３０は、円筒状のグリーンケース１０Ｂが載置される台座３１と、その台座３１を支持する支持体３２とを備える。図３では、グリーンケース１０Ｂの外周面の輪郭を破線で示す。台座３１は、ゴムよりも硬質の材料、例えば鋼材などの金属材で形成されているが、セラミックやプラスチック、繊維強化プラスチックなど非金属材で形成することも可能である。グリーンケース１０Ｂは、その軸方向を水平に向けた状態で台座３１に載置される。既述の通り、グリーンケース１０Ｂの軸方向は成形ドラムＤ３の移動方向に向けられており、これに挿入された成形ドラムＤ３（図３では図示せず）が拡径することでグリーンケース１０Ｂが保持される。

【0026】

グリーンケース１０Ｂは、比較的に剛性が低く柔軟であるため、図５（Ａ）に示す台座９１や、図５（Ｂ）に示す台座９２に載置した場合には、その自重によって接触部分９１ａ、９２ａが平面に潰れるような変形を生じやすい。かかる変形に起因してグリーンケース１０Ｂの真円度が低下する（即ち、真円からの誤差が大きくなる）と、成形ドラムＤ３に対してグリーンケース１０Ｂが位置ずれや姿勢崩れ、芯出し不良（中心線のずれ）を引き起こし、その結果、巻き付けたサイドウォールゴム５が蛇行するなど、ゴム部材の貼り付け精度が低下して、タイヤのバランスレベル（ユニフォミティ）を悪化させる恐れがある。

【0027】

本実施形態では、図３，４のように、台座３１の台座面３１ａが、グリーンケース１０Ｂの径方向外側に向けて凸状に湾曲した円弧面により形成されている。これにより、グリーンケース１０Ｂの自重による変形を抑制し、延いてはサイドウォールゴム５の貼り付け精度の低下を防ぐことができる。台座面３１ａは、水平方向に沿って、更に言えばグリーンケース１０Ｂの軸方向に沿って延びている。台座面３１ａの長さＬ３１ａは、その台座面３１ａの幅Ｗ３１ａよりも大きく、グリーンケース１０Ｂの軸方向長さよりも大きい寸法に設定されているが、これに限定されない。

【0028】

円弧面である台座面３１ａの曲率半径Ｒ１は、グリーンケース１０Ｂの外周面の曲率半径Ｒ２に対応した寸法に設定されている。曲率半径Ｒ１は、曲率半径Ｒ２と実質的に同一であることが好ましい。但し、サイズの異なるグリーンケース１０Ｂにも使用できるように、曲率半径Ｒ２よりも少し大きい寸法に曲率半径Ｒ１を設定することも有効であり、その場合の曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ２との差は３インチ以下であることが好ましい。したがって、例えば、１６～１９インチのグリーンケース１０Ｂを載置するための受け台３０に、１９インチに相当する曲率半径Ｒ１の台座面３１ａを有する台座３１を適用することが考えられる。

【0029】

本実施形態では、グリーンケース１０Ｂの軸方向から見て（即ち、図３または図４（Ａ）において）、台座３１の中央部に空所３３が形成されている。これにより、高い粘着性を有するグリーンケース１０Ｂと台座３１との接触面積を減らして密着を軽減し、受け台３０からグリーンケース１０Ｂを円滑に引き離すことができる。空所３３は、台座面３１ａを形成する円弧面の中心線ＣＬを通る鉛直面ＶＰと交わる位置に形成されている。台座３１は、空所３３を挟んで配置された一対の台座片３１Ｘ，３１Ｙにより構成されている。台座片３１Ｘと台座片３１Ｙとは鉛直面ＶＰに関して対称に設けられている。

【0030】

台座片３１Ｘにおける台座面３１ａと、台座片３１Ｙにおける台座面３１ａとは、それぞれ共通の中心線ＣＬを中心とした単一の円弧に沿って延在している。台座面３１ａを形成する円弧面の中心角θ１は、好ましくは４５～７５度であり、より好ましくは５０～７０度である。中心角θ１が７５度以下であることにより、グリーンケース１０Ｂの密着を軽減するうえで都合がよい。また、中心角θ１が４５度以上であることにより、載置されたグリーンケース１０Ｂの安定性を確保するうえで都合がよい。本実施形態では、中心角θが６０度である例を示す。

【0031】

台座面３１ａは、その台座面３１ａを形成する円弧面の中心線ＣＬを通る水平面ＨＰよりも下方に配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、台座３１にグリーンケース１０Ｂを載置した際に、そのグリーンケース１０Ｂの側面部（特に水平面ＨＰ近傍の側面部）が台座面３１ａに対して押し込まれないため、台座面３１ａとの接触の痕跡が残りにくい。かかる改善効果を適切に奏するうえで、台座面３１ａの上端と中心線ＣＬとを結ぶ直線と水平面ＨＰとがなす角度θ２は、１２．５度以上であることが好ましく、１５度以上であることが好ましい。本実施形態では、角度θ２が１５度である例を示す。

【0032】

台座面３１ａを形成する円弧面には粗面化処理が施されていることが好ましい。これにより、高い粘着性を有するグリーンケース１０Ｂと台座３１との密着を軽減し、受け台３０からグリーンケース１０Ｂを円滑に引き離すことができる。粗面化処理としては、例えばサンドブラストなどのブラスト処理が例示される。

【0033】

本実施形態において、台座３１は、グリーンケース１０Ｂの径方向に対して変位可能に構成されている。図３のように、台座３１は、アクチュエータとしての変位シリンダ３４（例えば、エアシリンダ）を介して支持体３２に支持されている。グリーンケース１０Ｂが台座３１に載置される状態では、変位シリンダ３４が伸長している。よって、その状態から変位シリンダ３４が短縮することにより、台座３１が径方向外側に変位する。台座３１の好適な変位量はグリーンケース１０Ｂのサイズに応じて異なるため、台座３１と支持体３２との間に装着されるストッパー３５の厚みを変えることにより、変位シリンダ３４の短縮代を調整できるように構成されている。

【0034】

台座３１からグリーンケース１０Ｂが引き取られる際に、成形ドラムＤ３が拡径してグリーンケース１０Ｂを保持すると、変位シリンダ３４が短縮して台座３１（台座片３１Ｘと台座片３１Ｙ）が径方向外側に変位する。これにより、グリーンケース１０Ｂの外周面から台座面３１ａを引き離して、成形ドラムＤ３のみでグリーンケース１０Ｂを支持した状態にできる。台座３１を鉛直方向または水平方向に沿って変位させることも可能であるが、台座面３１ａから引き離すときのグリーンケース１０Ｂの変形を抑える観点から、本実施形態のように径方向に変位させることが好ましい。

【0035】

本実施形態では、グリーンケース１０Ｂを載置するために用いられる受け台３０の構成について説明したが、これと同様の構成を、グリーンケース１０Ａやグリーンケース１０Ｃを載置するための受け台に適用することも可能である。したがって、例えば、成形ステージＳ３から移送されたグリーンケース１０Ｃを一時的に載置するための受け台が成形ステージＳ５に配置されている場合に、その受け台に対して上記の如き構成を適用することができる。これにより、グリーンケース１０Ｃの自重による変形を抑制し、合体工程での位置決め精度の低下などを防ぐことができる。

【0036】

以上のように、本実施形態のグリーンケース用受け台３０は、円筒状のグリーンケース１０Ｂ（グリーンケース１０の一例）が載置される台座３１を備え、その台座３１の台座面３１ａが、グリーンケース１０Ｂの径方向外側に向けて凸状に湾曲した円弧面により形成されている。かかる構成によれば、グリーンケース１０Ｂの自重による変形を抑制し、ゴム部材（例えば、サイドウォールゴム５）の貼り付け精度の低下を防ぐことができる。

【0037】

グリーンケース１０Ｂの軸方向から見て、台座３１の中央部に空所３３が形成されていることが好ましい。これにより、グリーンケース１０Ｂと台座３１との接触面積を減らして密着を軽減し、受け台３０からグリーンケース１０Ｂを円滑に引き離すことができる。

【0038】

台座面３１ａを形成する円弧面の中心角は４５～７５度であることが好ましい。かかる構成によれば、グリーンケース１０Ｂの密着を軽減しつつ、載置されたグリーンケース１０Ｂの安定性を確保するうえで都合がよい。

【0039】

台座面３１ａは、その台座面３１ａを形成する円弧面の中心線ＣＬを通る水平面ＨＰよりも下方に配置されていることが好ましい。これにより、グリーンケース１０Ｂの側面部において台座面３１ａとの接触の痕跡が残りにくくなる。

【0040】

台座面３１ａを形成する円弧面に粗面化処理が施されていることが好ましい。これにより、グリーンケース１０Ｂと台座３１との密着を軽減して、受け台３０からグリーンケース１０Ｂを円滑に引き離すことができる。

【0041】

台座３１は、グリーンケース１０Ｂの径方向に対して変位可能に構成されていることが好ましい。かかる構成によれば、グリーンケース１０Ｂの受け渡しを円滑に行うことができる。

【0042】

また、本実施形態のタイヤ成形装置Ａ３は、グリーンケース用受け台３０と、そのグリーンケース用受け台３０から引き取ったグリーンケース１０Ｂにサイドウォールゴム５を貼り付けるサイドウォール貼り付け機４０とを備える。上記の如き受け台３０を備えていることにより、グリーンケース１０Ｂの自重による変形を抑制し、サイドウォールゴム５の貼り付け精度の低下を防ぐことができる。

【0043】

受け台３０は、前述した実施形態の構成に限定されるものではなく、前述の作用効果に限定されるものではない。また、受け台３０は、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。したがって、例えば図６のように台座３１の形状を改変してもよい。図６（Ａ）は、台座３１の中央部に空所３３が形成されていない例である。図６（Ｂ）は、台座面３１ａが水平面ＨＰに達する例である。図６（Ｃ）は、台座３１の中央部に空所３３が形成されておらず、且つ、台座面３１ａが水平面ＨＰに達する例である。図６（Ｄ）は、台座片３１Ｘの台座面３１ａを形成する円弧面の中心線ＣＬと、台座片３１Ｙの台座面３１ａを形成する円弧面の中心線ＣＬとが位置ずれした例である。

【符号の説明】

【0044】

３ カーカスプライ
５ サイドウォールゴム
１０ グリーンケース
１０Ａ カーカスバンドをなす円筒状のグリーンケース
１０Ｂ ビードセット及びターンアップが施されたグリーンケース
１０Ｃ サイドウォールゴムが貼り付けられたグリーンケース
３０ グリーンケース用受け台
３１ 台座
３１ａ 台座面
３３ 空所
４０ サイドウォール貼り付け機
Ａ１～Ａ５ タイヤ成形装置
Ｄ１～Ｄ５ 成形ドラム
Ｓ１～Ｓ５ 成形ステージ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】