特許 7500393 タイヤ製造装置

(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】2024-06-07

(45)【発行日】2024-06-17

(54)【発明の名称】タイヤ製造装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 73/20 20060101AFI20240610BHJP

   B29D 30/08 20060101ALI20240610BHJP

   B60C 19/12 20060101ALI20240610BHJP

   B05C 13/02 20060101ALI20240610BHJP

【ＦＩ】

B29C73/20

B29D30/08

B60C19/12 A

B05C13/02

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020187540

(22)【出願日】2020-11-10

(65)【公開番号】P2022076890

(43)【公開日】2022-05-20

【審査請求日】2023-09-14

(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】110003395

【氏名又は名称】弁理士法人蔦田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】芝野 寿治

【審査官】大谷 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２１７９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０９３６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１２３２０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２４８０８４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ７３／２０

Ｂ２９Ｄ ３０／０８

Ｂ６０Ｃ １９／１２

Ｂ０５Ｃ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤをタイヤ回転軸の周りに回転可能に支持する保持装置と、前記保持装置に支持されたタイヤの内面に密封剤を塗布して密封層を設ける塗布装置とを備え、
前記保持装置が支持するタイヤのタイヤ回転軸の方向を変更させながら、前記塗布装置がタイヤの内面に密封剤を塗布するタイヤ製造装置。

【請求項2】

前記塗布装置は、密封剤をタイヤの内面へ向けて突出するノズルを備え、
前記塗布装置がタイヤの内面に密封剤を塗布している間、前記ノズルが停止している請求項１に記載されたタイヤ製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤ製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、タイヤ内面にシーラント剤と呼ばれるパンク防止用の密封剤を塗布するタイヤの製造装置が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

【0003】

下記特許文献１に記載された製造装置では、供給装置から密封剤が可撓性を有する配管を介して吐出口へ供給されるようになっており、タイヤを回転させた状態で、吐出口から密封剤を吐出する位置及び方向をタイヤの子午線方向に沿って移動させつつ、密封剤を吐出口からタイヤ内面へ吐出することで、タイヤ内面に密封層を形成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－２１７９５３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、密封剤が高粘度の物性を有しているため、上記の製造装置では、吐出口から密封剤を吐出する方向を、タイヤ内面の子午線方向の曲面形状に合わせてタイヤ径方向に対して傾斜させると、配管の屈曲部分が圧迫を受けて狭くなり、当該屈曲部分において密封剤が詰まり密封層の形成不良が発生することがある。

【0006】

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、供給装置から吐出口へ密封剤を供給する配管における密封剤の詰まりを抑え、密封層の形成不良を抑えることができるタイヤ製造装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の実施形態に係るタイヤ製造装置は、タイヤをタイヤ回転軸の周りに回転可能に支持する保持装置と、前記保持装置に支持されたタイヤの内面に密封剤を塗布して密封層を設ける塗布装置とを備え、前記保持装置が支持するタイヤのタイヤ回転軸の方向を変更させながら、前記塗布装置がタイヤの内面に密封剤を塗布するものである。

【発明の効果】

【0008】

上記タイヤ製造装置では、供給装置から吐出口へ密封剤を供給する配管における密封剤の詰まりを抑え、密封層の形成不良を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態のタイヤ製造装置を概略構成で示す図

【図2】（ａ）～（ｆ）は図１のタイヤ製造装置の動作を示す図

【図3】図１に示すタイヤ製造装置で製造されるタイヤの一例を示す断面図

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は、一実施形態に係るタイヤ製造装置１０を示した図である。このタイヤ製造装置１０は、加硫成型された空気入りタイヤ（以下、タイヤということもある）Ｔの内面に密封剤を塗布して密封層を形成する装置である。

【0011】

ここで、タイヤＴは、図３に示すように、接地面をなすトレッド１と、トレッド１の幅方向両端からタイヤ径方向内側に延びる一対のショルダ２、２、サイドウォール３，３及びビード４，４と、タイヤ内面のうちトレッド１及び一対のショルダ２、２の内側に位置する部分に設けられた密封層５とを備える。タイヤ内面に設けられた密封層５を除いて一般的な各種タイヤ構造を採用することができる。なお、本明細書では、密封層５が設けられていない加硫済みのタイヤについてもタイヤＴと表すことがある。

【0012】

密封層５は、タイヤ周方向に延びる細長い帯状に形成した密封剤６を、タイヤ幅方向の一部が重なるようにタイヤ幅方向に位置を変えながらタイヤ周方向に沿って貼り付けることにより形成されている。

【0013】

密封層５は、高い粘着性を有する密封剤を細長い帯状に形成した複数の帯状の密封剤６から構成されており、釘踏み等によりタイヤＴのトレッド１を貫通する孔ができると、この孔を自動的に封止して空気の漏れ出しを防ぎ、タイヤＴのパンクを抑制する。つまり、タイヤＴはセルフシールタイプの空気入りタイヤとなっている。

【0014】

密封層５を構成する密封剤６は、例えば、未加硫または半加硫状態のブチルゴムに、ポリイソブチレン、ポリブテン等の可塑剤と、熱可塑性オレフィン／ジオレフィン共重合体等の粘着性付与剤と、カーボンブラックやシリカ等の充填材を配合したものを使用することができる。なお、密封剤６は、これに制限されることなく、従来から使用されている他の公知の密封剤を用いることもできる。

【0015】

次に、タイヤＴの内面に密封層５を形成するタイヤ製造装置１０について、図１を参照して説明する。

【0016】

タイヤ製造装置１０は、タイヤＴをタイヤ回転軸Ｌの周りに回転可能に保持する保持装置２０と、保持装置２０に保持されたタイヤＴの内面に密封剤６を塗布して密封層５を形成する塗布装置５０とを備える。

【0017】

保持装置２０は、加硫成型されたタイヤＴを回転させながら保持するとともに、塗布装置５０に対するタイヤＴの位置及び角度を変更する。

【0018】

保持装置２０は、タイヤＴを径方向外側から挟持する挟持部２１と、挟持部２１を支持する回転プレート２２と、挟持部２１を移動させるとともに回転プレート２２を回転させる駆動部２３と、回転プレート２２及び駆動部２３を移動させる移動機構２４とを備える。

【0019】

挟持部２１は、タイヤＴのトレッド１を挟持するトレッド挟持部２１ａと、サイドウォール３を挟持するサイド挟持部２１ｂとを備える略Ｌ字形状をなしている。挟持部２１は、回転プレート２２の回転軸Ｍを中心とする円周上に間隔をあけて複数（例えば、４つ）設けられている。挟持部２１は、スライダ２５を介して回転プレート２２に設けられている。スライダ２５は、回転プレート２２の回転軸Ｍを中心とする径方向に移動可能に挟持部２１を支持する。

【0020】

タイヤＴのタイヤ回転軸Ｌが回転プレートの法線方向と一致するようにタイヤＴのサイドウォール３をサイド挟持部２１ｂに載置すると、トレッド挟持部２１ａは、タイヤＴのトレッド１に径方向外側から当接してタイヤＴを回転プレート２２上において保持する。

【0021】

また、本実施形態の挟持部２１は、タイヤＴのサイドウォール３と当接するストッパ２６と、ストッパ２６を回転プレート２２の法線方向へ移動させるエアーシリンダなどストッパ駆動部２７とを備える。ストッパ駆動部２７は、ストッパ２６を回転プレート２２の法線方向へ移動させ、タイヤＴをサイド挟持部２１ｂとストッパ２６との間で保持することで、タイヤ回転軸Ｌに平行な方向へのタイヤＴの移動を規制する。

【0022】

駆動部２３は、回転プレート２２をその回転軸Ｍの周りに回転させるモータと、回転プレート２２の回転軸Ｍを中心とする径方向に回転プレート２２に設けられた複数の挟持部２１を同期して移動させるチャック機構とを備える。駆動部２３は、複数の挟持部２１が互いに径方向に広がった状態で、タイヤＴがサイド挟持部２１ｂに載置されると、挟持部２１を径方向内方へ移動させてトレッド挟持部２１ａでタイヤＴを挟持する。

【0023】

移動機構２４は、例えば３軸の自由度を持つ産業用ロボットを用いることができる。この移動機構２４が有するアーム２４ａの先端部には、回転プレート２２及び駆動部２３が固定されている。これにより、移動機構２４は、回転プレート２２及び駆動部２３とともに挟持部２１に挟持されたタイヤＴの位置及び角度を変更する。

【0024】

塗布装置５０は、密封剤６を圧送する供給部５１と、供給部５１から圧送された密封剤６が供給されるノズル５２とを備える。供給部５１は、ギアポンプを備え、ギアポンプの動作中は一定量の密封剤６をノズル５２へ圧送し、ギアポンプの停止中はノズル５２へ密封剤６の供給を遮断する。ノズル５２の先端に設けられた吐出口５２ａは、タイヤＴの内面と対向するように配置され、供給部５１から供給された密封剤６をタイヤＴの内面へ吐出する。吐出口５２ａは、幅方向（タイヤ幅方向に平行な方向）の寸法が２～２０ｍｍ程度で、厚み方向の寸法が２～１０ｍｍ程度の略矩形状の開口形状をなしており、タイヤＴの幅寸法に比べて細幅の帯状に密封剤６を成型しながら吐出する。なお、吐出口５２ａの開口形状は、上記のような矩形状以外にも、丸形状や扁平な三角形状など任意の形状に設定することができる。

【0025】

上記した保持装置２０及び塗布装置５０は、それぞれ不図示の制御装置に接続され、その作動が制御装置により制御されるようになっている。

【0026】

次に、タイヤ製造装置１０の動作について、図２を参照して説明する。

【0027】

まず、挟持部２１を設けた面が上方を向くように、移動機構２４が回転プレート２２を配置する。また、タイヤＴをサイド挟持部２１ｂに載置する際にストッパ２６がタイヤＴと接触しないように、駆動部２３が挟持部２１を径方向外方へ移動させる。その後、図２（ａ）に示すように、加硫工程において加硫成型されたタイヤＴを、サイド挟持部２１ｂにサイドウォール３が当接するように挟持部２１に載置する。

【0028】

次いで、図２（ｂ）に示すように、駆動部２３が挟持部２１を径方向内方へ移動させてトレッド挟持部２１ａでタイヤＴを挟持する。その際、複数の挟持部２１が、回転プレート２２の回転軸Ｍを中心とする径方向へ同期して移動するため、トレッド挟持部２１ａがタイヤＴを保持すると、タイヤ回転軸Ｌが回転プレート２２の回転軸Ｍに一致する。また、ストッパ駆動部２７が、ストッパ２６とサイド挟持部２１ｂとの間でタイヤＴを保持するようにストッパ２６を移動させ、タイヤ回転軸Ｌに平行な方向へのタイヤＴの移動を規制する。

【0029】

次いで、図２（ｃ）に示すように、移動機構２４が回転プレート２２及び駆動部２３とともにタイヤＴを移動させ、タイヤＴのビード４の内側からタイヤ内側へノズル５２を挿入する。

【0030】

次いで、図２（ｄ）に示すように、移動機構２４が回転プレート２２及び駆動部２３とともにタイヤＴを移動させ、ノズル５２の吐出口５２ａを一方のショルダ２の内側の所定位置と対向させる。

【0031】

その後、駆動部２３が、回転プレート２２を回転させてタイヤＴをタイヤ回転軸Ｌの周りに回転させるとともに、塗布装置５０が動作して一定量の密封剤６をノズル５２へ圧送する。これにより、吐出口５２ａの開口形状に対応した帯状の密封剤６が吐出口５２ａからタイヤ内面へ向けて吐出され、タイヤ内面に対して密封剤６の塗布を開始する。

【0032】

そして、図２（ｄ）～（ｆ）に示すように、駆動部２３による回転プレート２２の回転と、塗布装置５０による密封剤６の吐出とを継続した状態で、吐出口５２ａがタイヤ内面の子午線方向の曲面形状に沿ってタイヤ幅方向一方側から他方側へ相対的に移動するように、移動機構２４がタイヤＴをタイヤ幅方向へ移動させながらタイヤ回転軸Ｌの方向を変更する。つまり、移動機構２４は、吐出口５２ａから密封剤６を吐出する方向が、密封剤６を塗布する位置におけるタイヤ内面の法線方向と一致するように、タイヤＴの位置とタイヤ回転軸Ｌの方向を調整する。

【0033】

本実施形態では、図２（ｄ）に示す密封剤６の塗布開始時に、タイヤＴのノズル５２を挿入する側が斜め上方を向くようにタイヤ回転軸Ｌを斜め上方に傾斜させる。そして、図２（ｅ）、（ｆ）に示すようにタイヤＴをタイヤ幅方向一方側から他方側へ移動させて密封剤６をタイヤＴの内面に塗布するに従って、タイヤＴのノズル５２を挿入する側が斜め下方を向くようにタイヤ回転軸Ｌを徐々に斜め下方に傾斜させる。これにより、タイヤＴの内面には、帯状の密封剤６が螺旋状に塗布され密封層５が形成される。

【0034】

そして、図２（ｆ）に示すように、ノズル５２の吐出口５２ａが、他方のショルダ２の内側に到達すると、駆動部２３による回転プレート２２の回転を停止し、また、供給部５１のギアポンプを停止して塗布装置５０による密封剤６の吐出を停止する。

【0035】

そして、移動機構２４が回転プレート２２及び駆動部２３とともにタイヤＴを移動させ、ビード４の内側からノズル５２を抜き取った後、図２（ｂ）に示すように、タイヤ回転軸Ｌが上方を向くように回転プレート２２を配置する。

【0036】

そして、トレッド挟持部２１ａによるタイヤＴの挟持と、ストッパ２６及びサイド挟持部２１ｂによるタイヤＴの挟持とを解除した後、密封層５が形成されたタイヤＴを取り出す。

【0037】

本実施形態のタイヤ製造装置１０では、タイヤＴの内面に密封剤６を塗布する際に、移動機構２４がタイヤＴを移動させてタイヤ回転軸Ｌの方向を変更させるため、ノズル５２をタイヤ径方向に対して傾斜させる必要が無く、ノズル５２内の密封剤の流路が圧迫を受けることがない。そのため、ノズル５２内における密封剤６の詰まりを抑え、密封層５の形成不良を抑えることができる。

【0038】

特に、本実施形態では、ノズル５２が供給部５１に固定され、タイヤＴの内面に密封剤６を塗布する間、ノズル５２が停止しておりノズル５２の位置が変化しないため、より確実にノズル５２内における密封剤６の詰まりを抑え、密封層５の形成不良を抑えることができる。

【0039】

また、本実施形態では、密封剤６の塗布中にタイヤＴがサイド挟持部２１ｂとストッパ２６との間で保持されタイヤ回転軸Ｌに平行な方向へ移動することがないため、タイヤＴの所望位置に密封剤６を塗布することができる。

【0040】

（変更例）
上記の実施形態は、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。

【0041】

例えば、上記した実施形態では、ノズル５２が供給部５１に固定されている場合について説明したが、例えば、塗布装置５０を水平方向及び上下方向に移動可能に設け、タイヤＴの内面に密封剤６を塗布する間、移動機構２４がタイヤＴのタイヤ回転軸Ｌの方向を変更させつつ、塗布装置５０がタイヤＴを水平方向及び上下方向に移動させてもよい。

【0042】

また、上記した実施形態では、帯状の密封剤６を螺旋状に塗布することでタイヤＴの内面に密封層５を形成したが、例えば、帯状の密封剤６をタイヤ周方向に平行に塗布し、タイヤを１回転させる毎にタイヤ幅方向における密封剤６の貼り付け位置を、密封剤６の幅寸法より小さい寸法だけタイヤ幅方向へずらすことで、タイヤＴの内面に密封層５を形成してもよい。

【符号の説明】

【0043】

１…トレッド、２…ショルダ、３…サイドウォール、４…ビード、５…密封層、６…密封剤、１０…タイヤ製造装置、２０…保持装置、２１…挟持部、２１ａ…トレッド挟持部、２１ｂ…サイド挟持部、２２…回転プレート、２３…駆動部、２４…移動機構、２５…スライダ、２６…ストッパ、２７…ストッパ挟持部、５０…塗布装置、５１…供給部、５２…ノズル、５２ａ…吐出口

【図1】

【図2】

【図3】