特許 7029291 タイヤ成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-22

(45)【発行日】2022-03-03

(54)【発明の名称】タイヤ成形装置

(51)【国際特許分類】

   B29D 30/32 20060101AFI20220224BHJP

【ＦＩ】

B29D30/32

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2017254664

(22)【出願日】2017-12-28

(65)【公開番号】P2019119107

(43)【公開日】2019-07-22

【審査請求日】2020-11-19

(73)【特許権者】

【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】100076314

【弁理士】

【氏名又は名称】蔦田 正人

(74)【代理人】

【識別番号】100112612

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲士

(74)【代理人】

【識別番号】100112623

【弁理士】

【氏名又は名称】富田 克幸

(74)【代理人】

【識別番号】100163393

【弁理士】

【氏名又は名称】有近 康臣

(74)【代理人】

【識別番号】100189393

【弁理士】

【氏名又は名称】前澤 龍

(74)【代理人】

【識別番号】100203091

【弁理士】

【氏名又は名称】水鳥 正裕

(72)【発明者】

【氏名】小池 優

【審査官】橋本 有佳

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２１６０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０８３１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２１７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－００９４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－０８３３３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－１７７０６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｄ３０／００－３０／７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状のビードコアの外周側にビードフィラーが設けられたビード部を円筒状のカーカスの幅方向端部で巻き込んだグリーンケースを保持するタイヤ成型装置において、
前記ビード部の径方向内側面に当接して前記グリーンケースを保持するビードロックを備え、
前記ビードロックは、前記ビード部との接触面の一部を構成する第１領域が、残部を構成する第２領域より離型性に優れた材料で形成され、
前記第１領域が前記ビード部のタイヤ軸方向内側に当接するタイヤ成形装置。

【請求項2】

環状のビードコアの外周側にビードフィラーが設けられたビード部を円筒状のカーカスの幅方向端部で巻き込んだグリーンケースを保持するタイヤ成型装置において、
前記ビード部の径方向内側面に当接して前記グリーンケースを保持するビードロックを備え、
前記ビードロックは、前記ビード部との接触面の一部を構成する第１領域が、残部を構成する第２領域より離型性に優れた材料で形成され、
前記第２領域が前記ビード部のタイヤ径方向内側に当接するタイヤ成型装置。

【請求項3】

環状のビードコアの外周側にビードフィラーが設けられたビード部を円筒状のカーカスの幅方向端部で巻き込んだグリーンケースを保持するタイヤ成型装置において、
前記ビード部の径方向内側面に当接して前記グリーンケースを保持するビードロックを備え、
前記ビードロックは、前記ビード部との接触面の一部を構成する第１領域が、残部を構成する第２領域より離型性に優れた材料で形成され、
前記第１領域が樹脂で形成され、前記第２領域が金属で形成され、
前記ビードロックは、前記第２領域を構成する金属で形成された基部と、前記基部に設けられた樹脂収納部と、前記樹脂収納部に設けられ前記第１領域を形成する樹脂部材とを備え、前記樹脂部材の厚みが１ｍｍ以上３ｍｍ以下であるタイヤ成形装置

【請求項4】

前記第１領域が樹脂で形成され、前記第２領域が金属で形成されている請求項１又は２に記載のタイヤ成形装置。

【請求項5】

前記第１領域が前記ビード部のタイヤ軸方向内側に当接する請求項２又は３に記載のタイヤ成形装置。

【請求項6】

前記第２領域が前記ビード部のタイヤ径方向内側に当接する請求項１又は３に記載のタイヤ成形装置。

【請求項7】

前記ビードロックは、前記第２領域を構成する金属で形成された基部と、前記基部に設けられた樹脂収納部と、前記樹脂収納部に設けられ前記第１領域を形成する樹脂部材とを備え、前記樹脂部材の厚みが１ｍｍ以上３ｍｍ以下である請求項１又は２に記載のタイヤ成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤ成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

空気入りタイヤを製造する方法として、一次成形機で成形したグリーンケースを、二次成形機でトレッドリングと合体させて生タイヤ（グリーンタイヤ）を成形する方法がある。

【0003】

詳細には、一次成形機の成形ドラムの外周にインナーライナー、カーカスプライを巻き付けて円筒状に設けた後、環状のビードコア及びビードフィラーを、円筒状のカーカスプライの軸方向両端部に外挿する。そして、カーカスプライの軸方向両端部でビードコアを巻き込むように折り返した後、サイドウォールゴムを積層してグリーンケースを成形する。

【0004】

得られたグリーンケースを、二次成形機において、ビード部の径方向内側からビードロックにより保持した状態で、軸方向中央部を膨らませてトロイド状にシェーピングし、ベルト及びトレッドゴムからなるトレッドリングに接合させて生タイヤを成形する。そして、得られた生タイヤをモールド内で加硫成型することで空気入りタイヤが得られる（特許文献１～３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００４－９４５７号公報

【文献】特開２００１－２９３７９３号公報

【文献】特開平９－１２３３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のようなシェーピングを行う二次成形機としてのタイヤ成形機では、シェーピング時にビード部がビードロックに過度に密着してしまい、成形した生タイヤが取り出しにくくなり作業性が低下したり、取り出し時にビード部を損傷したりすることがある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１のタイヤ成形装置は、環状のビードコアの外周側にビードフィラーが設けられたビード部を円筒状のカーカスの幅方向端部で巻き込んだグリーンケースを保持するタイヤ成型装置において、前記ビード部の径方向内側面に当接して前記グリーンケースを保持するビードロックを備え、前記ビードロックは、前記ビード部との接触面の一部を構成する第１領域が、残部を構成する第２領域より離型性に優れた材料で形成され、前記第１領域が前記ビード部のタイヤ軸方向内側に当接するものである。

【0008】

本発明の第２のタイヤ成形装置は、環状のビードコアの外周側にビードフィラーが設けられたビード部を円筒状のカーカスの幅方向端部で巻き込んだグリーンケースを保持するタイヤ成型装置において、前記ビード部の径方向内側面に当接して前記グリーンケースを保持するビードロックを備え、前記ビードロックは、前記ビード部との接触面の一部を構成する第１領域が、残部を構成する第２領域より離型性に優れた材料で形成され、前記第２領域が前記ビード部のタイヤ径方向内側に当接するものである。

【0009】

本発明の第３のタイヤ成形装置は、環状のビードコアの外周側にビードフィラーが設けられたビード部を円筒状のカーカスの幅方向端部で巻き込んだグリーンケースを保持するタイヤ成型装置において、前記ビード部の径方向内側面に当接して前記グリーンケースを保持するビードロックを備え、前記ビードロックは、前記ビード部との接触面の一部を構成する第１領域が、残部を構成する第２領域より離型性に優れた材料で形成され、前記第１領域が樹脂で形成され、前記第２領域が金属で形成され、前記ビードロックは、前記第２領域を構成する金属で形成された基部と、前記基部に設けられた樹脂収納部と、前記樹脂収納部に設けられ前記第１領域を形成する樹脂部材とを備え、前記樹脂部材の厚みが１ｍｍ以上３ｍｍ以下であるものである。

【発明の効果】

【0012】

本実施形態によれば、シェーピング時にビード部がビードロックに過度に密着するのを防ぐことができ、成形した生タイヤをビードロックから損傷することなく速やかに取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態に係るタイヤ成形装置の半断面図。

【図2】図１の要部拡大図。

【図3】図１のタイヤ成形装置がビード部を保持した状態の要部拡大断面図。

【図4】第２実施形態に係るタイヤ成形装置の拡大断面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。

【0015】

本実施形態に係る空気入りタイヤは、図示を省略したが、左右一対のビード部と、ビード部からタイヤ径方向外方に延びる一対のサイドウォール部と、左右のサイドウォール部間に設けられたトレッド部とを備える。ビード部には、環状のビードコアと、その外周側に設けられた硬質ゴム製のビードフィラーからなるビード部材が埋設されている。

【0016】

タイヤには、一対のビード部間にまたがって延びるカーカスプライが埋設され、カーカスプライは、トレッド部からサイドウォール部を通りビード部において両端部が係止されており、少なくとも１プライで構成されている。カーカスプライは、平行配列された複数本のカーカスコードをゴム被覆してなるものであり、カーカスプライの両端部は、ビード部においてビード部材の内側から外側に折り返されて係止されている。ビード部には、かかるカーカスプライの折り返し部の周りにチェーファーが設けられている。

【0017】

トレッド部におけるカーカスプライの外周側には、ベルトプライからなるベルトが設けられておりトレッド部を補強する。カーカスプライの内側には、空気圧保持のためのインナーライナーがタイヤ内面の全体にわたって設けられる。

【0018】

このタイヤを製造するには、まず、不図示の一次成形機の成形ドラムの外周にインナーライナー、チェーファー、カーカスプライの順にこれらの部材を巻き付けて円筒状に設け、カーカスプライの幅方向両端部の外周面に環状のビード部材を装着する。そして、ビード部材を巻き込むようにカーカスプライの幅方向両端部が折り返された後、サイドウォールゴムが所定位置に配設される。これにより、図１に示すような、円筒状のカーカスプライ２の両端部に環状のビードコア３Ａを含むビード部４を設けたグリーンケース１が成形される。グリーンケース１は、環状のビードコア３Ａとその外周側に設けられたビードフィラー３Ｂとからなるビード部材３をビード部４に備え、該ビード部材３をカーカスプライ２の両端部で巻き込んだ構造を有する。また、グリーンケース１は、インナーライナー５と、チェーファー６と、サイドウォールゴム７とを備える。

【0019】

一次成形機において成形されたグリーンケース１は、二次成形機に相当するタイヤ成形装置１０によって保持される。

【0020】

詳細には、タイヤ成形装置１０は、図１に示すように、グリーンケース１の軸方向Ｌに沿って延びるシャフト１２と、シャフト１２の周りに回転可能に設けられた左右一対のシェーピングドラム１４，１４と、各シェーピングドラム１４，１４の外周に設けられた左右一対のビードロック１６，１６とを備える。

【0021】

一対のシェーピングドラム１４，１４は、軸方向Ｌに間隔をあけて配置されており、不図示の駆動手段によって、シャフト１２の軸周りに回転駆動させるとともに、互いに近接離隔できるように軸方向Ｌに移動可能に構成されている。

【0022】

ビードロック１６は、タイヤ径方向内側からビード部４に当接してグリーンケース１を保持する部材である。ビードロック１６は、シェーピングドラム１４の外周面に取り付けられており、その周方向において複数のセグメントに分割され、かつ径方向Ｒに拡縮径可能に設けられている。そのため、ビードロック１６は、軸方向Ｌに移動可能に設けられるとともに、径方向Ｒに拡縮移動可能に設けられており、ビード部４の径方向内方において拡縮径する。

【0023】

ビードロック１６は、アルミニウムやステンレスなどの金属材料を所定形状に成形した基部１７を備える。基部１７には、径方向外方に向けて開かれ径方向内方からビード部４を受ける凹部１８を有している。凹部１８は、ビード部４に対向する径方向外側面において径方向内方へ陥没する周方向に沿って延びる凹溝状をなしており、この凹部１８でビード部４の径方向内側端部を受けてグリーンケース１を保持する。

【0024】

図１及び図２に示すように、凹部１８は、ビード部４の径方向内側面４Ａが当接する軸方向Ｌに平行な底面１８Ａと、該底面１８Ａの軸方向内端から径方向外方に立ち上がる軸方向内側壁１８Ｂと、該底面１８Ａの軸方向外端から径方向外方に立ち上がる軸方向外側壁１８Ｃとを備える。

【0025】

凹部１８の軸方向内側壁１８Ｂは、ビード部４の軸方向内側面４Ｂの形状に沿った断面円弧状の湾曲面をなしている。凹部１８の軸方向外側壁１８Ｃは、径方向外方へ行くほど軸方向外側へ向けて傾斜する傾斜面をなしている。

【0026】

図３に示すように凹部１８がビード部４を保持すると、ビード部４の軸方向内側面４Ｂが凹部１８の軸方向内側壁１８Ｂに接触し、ビード部４の径方向内側面４Ａが凹部１８の底面１８Ａに接触し、ビード部４の軸方向外側面４Ｃ（あるいは、ビード部４の径方向内側面４Ａと軸方向外側面４Ｃとのエッジ部分）が凹部１８の軸方向外側壁１８Ｃに接触する。つまり、凹部１８の軸方向内側壁１８Ｂ、底面１８Ａ及び軸方向外側壁１８Ｃが、ビード部４に接触する接触面を構成する。

【0027】

このような構成のタイヤ成形装置１０において、ビード部４との接触面を構成する凹部１８の軸方向内側壁１８Ｂ、底面１８Ａ及び軸方向外側壁１８Ｃのうち、軸方向内側壁１８Ｂ及び軸方向外側壁１８Ｃは、底面１８Ａより離型性に優れた材料（以下、良離型性材料と言うこともある）で形成されている。

【0028】

本実施形態では、凹部１８の底面１８Ａは、基部１７を構成する金属材料が露出し、軸方向内側壁１８Ｂ及び軸方向外側壁１８Ｃの表面には良離型性材料からなる被膜２２，２４が形成されている。良離型性材料の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（PFA）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（FEP）等のフッ素樹脂や、シリコーン樹脂、ナイロン樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂等の樹脂が挙げられる。

【0029】

タイヤ成形装置１０は、グリーンケース１内に気体等の流体を供給する流体供給部（不図示）を備え、該流体供給部から供給される流体によりグリーンケース１をトロイド状に膨張させるように構成されている。

【0030】

タイヤ成形装置１０は、また、グリーンケース１の径方向外側に、ベルトとトレッドゴムとを積層した円筒状のトレッドリング（不図示）を保持する保持手段（不図示）を備える。

【0031】

タイヤ成形装置１０を用いて生タイヤを成形するには、まず、グリーンケース１を一次成形機からタイヤ成形装置１０に移載する。具体的には、図１及び図２に示すようにグリーンケース１を、一対のシェーピングドラム１４，１４の外周部にわたって配置した後、ビードロック１６をビード部４の径方向内側から径方向外方Ｒ１に移動させる（即ち、ビードロック１６を拡径させる）。これにより、グリーンケース１のビード部４がビードロック１６に設けられた凹部１８に嵌め込まれ、グリーンケース１がビードロック１６に保持される（図３参照）。

【0032】

その際、凹部１８の軸方向内側壁１８Ｂ及び軸方向外側壁１８Ｃの表面には、底面１８Ａより離型性に優れた材料からなる被膜２２，２４が設けられているため、軸方向内側壁１８Ｂ及び軸方向外側壁１８Ｃにおいてビード部４が凹部１８に密着するのを防ぐことができるとともに、底面１８Ａにおいてビード部４が密着して、シェーピングドラム１４，１４の内部をシールする。これにより、グリーンケース１は、ビードロック１６に過度に密着することなく、一対のシェーピングドラム１４，１４間で内部を気密状態に維持しながらタイヤ成形装置１０に保持される。

【0033】

そして、ビードロック１６が保持するグリーンケース１の径方向外側に該グリーンケース１の周りを取り囲むように不図示のトレッドリングを配設した後、不図示の流体供給部からグリーンケース１内に流体を供給しながら、一対のシェーピングドラム１４，１４を互いに近接するように軸方向内方Ｌ２に移動させることによって、グリーンケース１を径方向外方Ｒ１に膨出させる。すなわち、グリーンケース１をタイヤ形状に合わせたトロイド状に変形させる。これにより、径方向外側に配設されたトレッドリングにグリーンケース１を接合一体化させることができ、生タイヤが成形される。

【0034】

そして、成形された生タイヤの外周面を不図示の保持手段で保持しつつ、ビードロック１６を径方向内方Ｒ２に移動させることで、ビード部４が凹部１８から取り外され、生タイヤを保持手段へ受け渡す。得られた生タイヤは、モールド内で加硫成型されることで空気入りタイヤが得られる。

【0035】

本実施形態によれば、グリーンケース１のビード部４と接触する箇所（接触面）の一部に良離型性材料からなる被膜２２，２４が配設されているため、成形された生タイヤを取り出す際にビード部４を凹部１８より容易に引き離すことができ、損傷することなく速やかに成形した生タイヤを取り出すことができる。

【0036】

また、本実施形態では、グリーンケース１のビード部４と接触する接触面の残部に良離型性材料が配設されていないため、当該残部においてグリーンケース１のビード部４とビードロック１６とが密着してシェーピングドラム１４，１４間で内部を気密状態に維持することができる。

【0037】

しかも、本実施形態は、ビード部４の軸方向両側部分（つまり、軸方向内側壁１８Ｂ及び軸方向外側壁１８Ｃ）に良離型性材料を配設してビード部４との密着を抑制し、ビード部４の軸方向中央部（つまり、底面１８Ａ）においてビード部４を密着させている。ビード部４が密着する凹部１８の底面１８Ａは、ビード部４を凹部１８から引き離す方向（径方向外方）に対して垂直な面をなしているため、比較的小さい応力であってもビード部４を底面１８Ａから引き離すことができ、成形した生タイヤを損傷することなく速やかに取り出すことができる。

【0038】

特に、重荷重用あるいは小型トラック用の空気入りタイヤの製造では、シェーピング時に高い内圧が付与され、ビード部４がビードロック１６の凹部１８に密着しやすいが、本実施形態のように凹部１８の軸方向内側壁１８Ｂ及び軸方向外側壁１８Ｃに良離型性材料を配設し、底面１８Ａに良離型性材料を配設しないことで、シェーピングドラム１４，１４間で内部を気密に維持しながらビード部４の凹部１８への密着を抑制することができ、重荷重用あるいは小型トラック用の空気入りタイヤの製造において有利である。

【0039】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４に基づいて説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には説明は省略し、異なる部分について説明する。

【0040】

本実施形態では、凹部１８に良離型性材料を設ける方法が上記した第１実施形態と異なっている。

【0041】

具体的には、図４に示すように、ビードロック１６は、アルミニウムやステンレスなどの金属材料を所定形状に成形した基部１７と、樹脂収納部２６、２８と、樹脂部材２７，２９とを備える。

【0042】

樹脂収納部２６は、凹部１８の軸方向内側壁１８Ｂに対応する位置に開口するように設けられた周方向に沿って延びる凹部からなり、その内部に樹脂部材２７が設けられている。樹脂部材２７は、基部１７を構成する金属材料より離型性に優れた樹脂材料（良離型性材料）からなる。樹脂部材２７の表面は、凹部１８の軸方向内側壁１８Ｂを構成し、凹部１８の底面１８Ａとなめらかに繋がっている。

【0043】

樹脂収納部２８は、凹部１８の軸方向外側壁１８Ｃに対応する位置に開口するように設けられた周方向に沿って延びる凹部からなり、その内部に樹脂部材２９が設けられている。樹脂部材２９は、基部１７を構成する金属材料より離型性に優れた樹脂材料からなる。樹脂部材２９の表面は、凹部１８の軸方向外側壁１８Ｃを構成し、凹部１８の底面１８Ａとなめらかに繋がっている。

【0044】

なお、樹脂収納部２６、２８に設けられた樹脂部材２７，２９の厚みは１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。

【0045】

以上のような本実施形態では、ビードロック１６に設けられた凹形状の樹脂収納部２６，２８に良離型性材料からなる樹脂部材２７，２９が設けられているため、タイヤ成形装置１０を用いて生タイヤの成形を繰り返しても樹脂部材２７，２９が摩滅しにくくなる。

【0046】

なお、その他の構成及び作用効果については第１実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。

【0047】

（その他の実施形態）
上記した第１実施形態及び第２実施形態では、凹部１８の軸方向内側壁１８Ｂ及び軸方向外側壁１８Ｃを底面１８Ａより離型性に優れた材料で形成する場合について説明したが、離型性に優れた材料で形成する領域は凹部１８においてビード部４と接触する接触面の任意の領域に設けることができる。

【0048】

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

【符号の説明】

【0049】

１…グリーンケース、２…カーカスプライ、３…ビード部材、３Ａ…ビードコア、３Ｂ…ビードフィラー、４…ビード部、５…インナーライナー、６…チェーファー、７…サイドウォールゴム、１０…タイヤ成形装置、１２…シャフト、１４…シェーピングドラム、１６…ビードロック、１７…基部、１８…凹部、１８Ａ…底面、１８Ｂ…軸方向内側壁、１８Ｃ…軸方向外側壁、２２…被膜、２４…被膜、２６…樹脂収納部、２７…樹脂部材、２８…樹脂収納部、２９…樹脂部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】