空気入りタイヤの製造方法及び生タイヤ成形装置
【課題】タイヤ部材の巻上げ工程を改善する空気入りタイヤの製造方法及び生タイヤ成形装置を提供する。
【解決手段】成形ドラム２とこの成形ドラム２の両側の貼付装置とを含む生タイヤ成形装置を用いてタイヤを製造する。貼付装置は、成形ドラム２の軸方向に移動可能なスライド部材７、及びアーム本体８Ａの他端に回動自在にローラ８Ｂが枢着された揺動アーム８を含む。成形ドラム２と揺動アーム８とに亘ってタイヤ部材を円筒状に巻き付け、タイヤ部材に一対のビードコアを嵌め込み、該ビードコア間のタイヤ部材を膨張させて本体部２０を形成し、本体部２０とスライド部材７との間に相対回転を与えつつスライド部材７を成形ドラム２に向けて軸方向に移動させる。これにより、タイヤ部材のはみ出し部２１に接触するローラ８Ｂを、本体部２０に沿って半径方向内から外へかつラジアル方向に対して斜めに移動させてはみ出し部を巻上げる。
【解決手段】成形ドラム２とこの成形ドラム２の両側の貼付装置とを含む生タイヤ成形装置を用いてタイヤを製造する。貼付装置は、成形ドラム２の軸方向に移動可能なスライド部材７、及びアーム本体８Ａの他端に回動自在にローラ８Ｂが枢着された揺動アーム８を含む。成形ドラム２と揺動アーム８とに亘ってタイヤ部材を円筒状に巻き付け、タイヤ部材に一対のビードコアを嵌め込み、該ビードコア間のタイヤ部材を膨張させて本体部２０を形成し、本体部２０とスライド部材７との間に相対回転を与えつつスライド部材７を成形ドラム２に向けて軸方向に移動させる。これにより、タイヤ部材のはみ出し部２１に接触するローラ８Ｂを、本体部２０に沿って半径方向内から外へかつラジアル方向に対して斜めに移動させてはみ出し部を巻上げる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生タイヤ成形時におけるタイヤ部材の巻上げ工程等を改善することにより、貼付不良を低減しうる空気入りタイヤの製造方法及び生タイヤ成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な空気入りタイヤの製造工程では、先ず、成形ドラムにカーカスプライを含むタイヤ部材を円筒状に巻き付けた後、一対のビードコアを嵌め込み、該ビードコア間のタイヤ部材をトロイド状に膨張変形させるとともに、該ビードコアよりもタイヤ軸方向外側のタイヤ部材のはみ出し部をビードコアの周りで巻上げて生タイヤ（「ローカバー」又は「グリーンタイヤ」と呼ばれることもある。）を成形し、これを金型で加硫成形することが行われている。そして、従来、生タイヤを成形する方法として、下記特許文献１乃至３が提案されている。
【０００３】
特許文献１は、タイヤ部材のはみ出し部を、その内周面側に予め仕込まれた風船状に膨張するブラダーで押し上げて巻上げる方法を開示する。このように、ブラダーを用いてタイヤ部材を巻上げる方式は、一般に「ブラダー方式」と呼ばれる。
【０００４】
また、特許文献２ないし３は、図１８に示されるように、タイヤ部材のはみ出し部ｃの内周面を、円周方向に隔置された複数個のローラｒを本体部ｇに沿ってタイヤ半径方向内から外にタイヤのラジアル方向に押し上げることにより、該はみ出し部ｃを本体部ｇに巻上げる方法を開示する。このような巻上げ方式は、一般に「メカニカル方式」とも呼ばれる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３９５７２号公報
【特許文献２】特開２００４−２６８３７１号公報
【特許文献３】特開２００４−９２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１のブラダー方式では、ブラダーを定期的に交換するなどのメンテナンスが必要になる。このため、メンテナンスの都度、生産ラインを停止させなければならず、生産性の向上が十分に図れないという問題がある。
【０００７】
また、上記特許文献２ないし３のメカニカル方式では、上述のようなブラダーのメンテナンスを不要としうる。しかしながら、図１６に示したように、ローラｒをラジアル方向と平行に押し上げるため、図１７に示されるように、生タイヤｔのビード部ないしサイドウォール部の外表面にはローラｒによって押圧された溝状の凹部ｅと、これらの凹部ｅ間にローラｒと接触していない非押圧部分ｆとが設けられる。このような非押圧部分ｆは、はみ出し部ｃと本体部ｇとが十分に密着しておらず、ひいては内部に空気が残存するおそれがある。そして、生タイヤｔの内部に多くの空気が残存していると、加硫時に成形不良が生じたり、耐久性を著しく悪化させるなどの問題がある。
【０００８】
本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、はみ出し部を巻上げるローラを半径方向内から外へかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動させることにより、従来に比べて、ローラとはみ出し部の接触（押圧）長さを増大させ、ひいてはタイヤ部材の本体部とはみ出し部との間の空気を効果的に排出し、不良品の発生を抑制しうる空気入りタイヤの製造方法及び生タイヤ成形装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のうち請求項１記載の発明は、略円筒状をなす成形ドラムと、この成形ドラムの軸方向両側に配されたタイヤ部材の貼付装置とを含む生タイヤ成形装置を用いて空気入りタイヤを製造する方法であって、前記貼付装置は、前記軸方向に移動可能なスライド部材、及び一端が前記スライド部材に半径方向揺動可能に枢着されかつ他端が前記成形ドラム側にのびるアーム本体と、該アーム本体の前記他端に回動自在に枢着されたローラとを含む円周方向に隔設された複数本の揺動アームを含むとともに、前記成形ドラムと、軸方向に沿って保持された前記揺動アームとに亘ってカーカスプライを含むタイヤ部材を円筒状に巻き付ける工程と、前記タイヤ部材に一対のビードコアを嵌め込む工程と、該ビードコア間のタイヤ部材をトロイド状に膨張させて本体部を形成する工程と、前記本体部と前記スライド部材との間に相対回転を与えつつ前記スライド部材を前記成形ドラムに向けて移動させることにより、前記ビードコアから軸方向外側にはみ出したタイヤ部材のはみ出し部の内周面と接触する前記ローラを、前記本体部に沿ってタイヤ半径方向内から外へかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動させて前記はみ出し部を本体部に巻上げる巻上げ工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
また請求項２記載の発明は、前記本体部は、前記ローラがはみ出し部をラジアル方向に１０mm巻上げる間に１０〜５０゜回転する請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法である。
【００１１】
また請求項３記載の発明は、前記本体部のトレッド領域の外面には、少なくともトレッドゴムを含むリング状のトレッドゴム体が貼り付けられており、前記はみ出し部の全部又は一部を巻上げた後、前記本体部と前記スライド部材との間に相対回転を与えつつ前記スライド部材を前記成形ドラムから離れる向きに移動させることにより、前記トレッドゴム体の外面に位置させた前記ローラを、トレッドゴム体の外面に沿ってかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動させて前記トレッドゴム体を本体部に密着させるトレッドゴム押圧工程とを含む請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法である。
【００１２】
また請求項４記載の発明は、カーカスプライを含むタイヤ部材が巻付けられる円筒状の成形ドラムと、前記成形ドラムの軸方向の両外側に配されかつ前記タイヤ部材に外挿された一対のビードコアの内周面をタイヤ部材を介して保持する軸方向に移動可能な一対のビードコア保持装置と、前記一対のビードコア保持装置の両外側に配されかつ前記ビードコアよりもタイヤ軸方向外側のはみ出し部が巻き付けられるとともに、このはみ出し部をタイヤ半径方向外側に巻上げる貼付装置とを含む生タイヤ成形装置であって、前記貼付装置は、前記成形ドラムの軸方向に移動可能なスライド部材、前記はみ出し部の内周面側を通ってタイヤ軸方向にのびかつ一端が前記スライド部材に半径方向揺動可能に枢着されしかも他端が前記成形ドラム側にのびるアーム本体と、該アーム本体の他端に、このアーム本体の長手方向に沿った軸線周りで首振り自在に設けられたキャスタ状のローラとを含む円周方向に隔設された複数本の揺動アーム、及び前記スライド部材と前記ビードコア保持装置との間に相対回転を与える相対回転付与手段を含むことを特徴とする生タイヤ成形装置である。
【００１３】
また請求項５記載の発明は、前記揺動アームは、第１のアーム本体と、この第１のアーム本体よりも長さが小さい第２のアーム本体とを少なくとも含むとともに、前記第１のアーム本体と第２のアーム本体とが円周方向に交互に設けられている請求項４記載の生タイヤ成形装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の方法に係る発明では、タイヤ部材のはみ出し部の内周面に接触するローラを、本体部に沿ってタイヤ半径方向内から外へかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動させてはみ出し部を本体部に巻上げる。これにより、ローラをラジアル方向に平行に移動させる場合に比べ、該ローラによる押圧長さが増大し、ひいてはタイヤ部材の本体部とはみ出し部との間の空気が効果的に排出される。従って、不良品の発生が抑制される。
【００１５】
また、請求項４記載の装置に係る発明では、アーム本体の他端に、このアーム本体の長手方向に沿った軸線周りで首振り自在に設けられたローラを含む揺動アームを含むとともに、前記アーム本体の一端が枢着されたスライド部材とビードコア保持装置との間に相対回転を与える回転付与手段を含むことにより、前記ローラをはみ出し部の内周面やトレッドゴム体の外面に押し当てかつラジアル方向に対して斜めに移動させることができる。従って、ローラをラジアル方向に平行に移動させる場合に比べ、該ローラによる押圧長さが増大し、ひいてはタイヤ部材の本体部とはみ出し部との間の空気を効果的に排出することができ、不良品の発生を抑制しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の生タイヤ成形装置１の部分正面図、図２と図３とはその要部拡大図、図４は図２の斜視図をそれぞれ示す。該生タイヤ成形装置１は、符号Ｃで表される基準線よりも右側を主体的に示しているが、左側もほぼ同様の構成を具えている。
【００１７】
生タイヤ成形装置１は、略円筒状をなす成形ドラム２と、この成形ドラム２の軸方向の両外側に配された一対のビードコア保持装置３と、このビードコア保持装置３の軸方向両外側に配されたタイヤ部材の巻上げ装置４とを含み、これらは、略水平にのびる中心軸５で支持されている。
【００１８】
前記中心軸５は、図１において右側に配される第１の中心軸５ａと、この第１の中心軸５ａと離間するとともに同軸上に突き合わせて配された第２の中心軸５ｂとからなる。これら第１及び第２の中心軸５ａ、５ｂは、その軸方向の外端をフレームＦ１で片持ち状に支持されている。
【００１９】
本実施形態の生タイヤ成形装置１は、第１の中心軸５ａ側に設けられた第１の部分１Ａと、第２の中心軸５ｂ側の第２の部分１Ｂとは互いに接離可能に設けられる。例えば、本実施形態において、第１の部分１Ａは、床面Ｆに敷設されたレールＲに沿って中心軸５の軸方向に移動可能なテーブル台ＴＢ上に設けられている。
【００２０】
前記成形ドラム２は、その中央に配されたセンタードラム２ａと、その軸方向両側に隣接して配された一対のサイドドラム２ｂ、２ｂとを含む。各ドラム２ａ及び２ｂは、いずれも実質的に同一の外径を有するとともに、前記第１、第２の中心軸５ａ及び５ｂを利用して同軸状に配される。このような成形ドラム２は、センタードラム２ａ及びサイドドラム２ｂの外周面を軸方向に実質的に連続させることにより、シート状のタイヤ部材を巻付けしうる幅の広い円筒状の外周面を提供する。なお、本実施形態において、第１の中心軸５ａと、第２の中心軸５ｂとは、センタードラム２ａと、その右側に配されたサイドドラム２ｂとの間で分離される。
【００２１】
また、センタードラム２ａは、例えば複数のセグメントｓを円周方向に連ねることにより実質的に円周方向に連なる外周面が形成される一方、該セグメントｓをアクチュエータ２ａ１を用いて交互にかつ半径方向内方に引き込むことにより、図３に示されるように縮径できる。
【００２２】
また、サイドドラム２ｂは、筒状の基部２ｂ１と、その軸方向外側の縁に固着されたフランジ２ｂ２とを含み、センタードラム２ａ側が開口されるとともに、前記フランジ２ｂ２にはスリーブ６が固着されている。該スリーブ６は、前記中心軸５に対して軸方向に対して摺動できかつ回動可能に外挿される。また、図１に示されるように、スリーブ６の軸方向の一端側には、スプロケット６Ｐが固着され、該スプロケット６Ｐには、チェーンＣＨ１を介して電動機Ｍ１が連係される。従って、該電動機Ｍ１を駆動することにより、中心軸５の周りでスリーブ６を回動させ得る。
【００２３】
前記ビードコア保持装置３は、図２〜３に示されるように、サイドドラム２ｂのフランジ２ｂ２の近傍で前記スリーブ６に固着されたリング状の内側ベース３ａと、この内側ベース３ａから軸方向外側に離れた位置でスリーブ６に固着されたリング状の外側ベース３ｂと、前記内側ベース３ａ及び外側ベース３ｂとの間に配されかつスリーブ６に沿って軸方向に移動しうるスライドリング３ｃと、内側ベース３ａ及び外側ベース３ｂとの間で半径方向にのみ移動可能に保持されるとともに、前記スライドリング３ｃのスライドにより半径方向に出没可能なコア受け部３ｄとを含む。
【００２４】
前記コア受け部３ｄは、円周方向に分割された複数のセグメントからなり、本実施形態において、前記スライドリング３ｃの斜面３ｃ１と係合する斜面３ｄ１を有する。このため、コア受け部３ｄは、スライドリング３ｃの軸方向外側の移動により半径方向外側に移動でき、かつ、スライドリング３ｃの軸方向内側への移動により、半径方向内側に移動しうる。ここで、軸方向内側とは、前記基準線Ｃに向かう方向とし、軸方向外側とは、前記基準線Ｃから離れる方向とする。
【００２５】
また、コア受け部３ｄの外面には、例えばゴム座３ｅが固着されている。該ゴム座３ｅは、その軸方向の一端が前記内側ベース３ａに固着されるとともに、他端がコア受け部３ｄを軸方向外側に超え、片持ち状で外側ベース３ｂを覆うようにのびている。
【００２６】
前記巻上げ装置４は、前記スリーブ６に対して軸方向に摺動できかつ回転可能なスライド部材７と、このスライド部材７に円周方向に間隔をあけて取り付けられかつ軸方向にのびる複数本の揺動アーム８とを含む。
【００２７】
前記揺動アーム８は、図３のＡ−Ａ端面図である図５から明らかなように、一定の円周方向ピッチでスライド部材７に設けられる。また、揺動アーム８は、一端８ａが前記スライド部材７に半径方向揺動可能に枢着されかつ他端８ｂが成形ドラム２側にのびるアーム本体８Ａと、該アーム本体８Ａの前記他端８ｂに回動自在に枢着されたローラ８Ｂとを含む。
【００２８】
図６には、ローラ８Ｂの拡大図が示される。該ローラ８Ｂには、アーム本体８Ａの他端８ｂに、このアーム本体の長手方向に沿った軸線Ｌ１周りで首振り自在に設けられたいわゆるキャスター状のローラが用いられる。即ち、ローラ８Ｂは、支持ブラケット８Ｂａと、該支持ブラケット８Ｂａに図示しない軸受けを介して回転自在に取り付けられたボルト軸８Ｂｂがアーム本体８Ａに螺着される。また、ローラ８Ｂの接地中心位置ＣＰは、前記軸線Ｌ１（ボルト軸８Ｂｂの軸中心線）から距離Ｚ（Ｚ≠０）でオフセットされている。このようなローラ８Ｂは、走行抵抗が最小となるよう、走行方向に対してローラ８Ｂの回転軸が常に直角方向となる向きに前記軸線Ｌ１周りで自在に首振りして転動できる。
【００２９】
また、揺動アーム８には、これらを締め付ける環状のゴムバンドＢが装着される。これにより、図１ないし３に示されるように、各揺動アーム８（及びその外周面）が実質的に水平をなす初期状態に保持される。この際、図２ないし３に示されるように各ローラ９が外側ベース３ｂの水平な外面に載置される。
【００３０】
また生タイヤ成形装置１は、図１に示されるように、前記スリーブ６及びスライド部材７を軸方向に移動させ得る軸方向移動具Ｄが設けられる。
【００３１】
該軸方向移動具Ｄは、一対の軸受け部材３３で回動自在に枢着された水平方向にのびるネジ軸３２、該ネジ軸３２と平行にのびるレール部材３４、及び該ネジ軸に３２に螺号するボールナット部３０と前記レール部３４に噛み合い該レール部３４を摺動しうるスライドガイド３１とを有する第１、第２の移動フレームＦ２、Ｆ３を含む。
【００３２】
前記第１の移動フレームＦ２は、その上部が前記スリーブ６に軸受け４０を介して固着される。また、第２の移動フレームＦ２には、スリーブ６を回転させるための前記電動機Ｍ１が固着される。また、第２の移動フレームＦ３は、その上部が前記スライド部材７に固着される。
【００３３】
また、前記ネジ軸３２には、チェーン等の伝動具ＣＨ２を介して電動機Ｍ２のトルクが伝達される。さらに、ネジ軸３２は、第１の移動フレームＦ２のボールナット部３０に螺合する第１のネジ軸部３２ａと、第２の移動フレームＦ３のボールナット部３０に螺合する第２のネジ軸部３２ｂとが例えば電磁クラッチ３６のような動力伝達入切手段を介して同軸状に突き合わされて配される。
【００３４】
このような軸方向移動具Ｄは、電磁クラッチ３６を接続した状態で電動機Ｍ２を所定の向きに駆動することにより、第１及び第２の移動フレームＦ２、Ｆ３を同じ速度で軸方向内側に移動させ得る。これにより、スリーブ６及びスライド部材７は、同一速度で軸方向内側へと移動しうる。これにより、例えば図３に示されるように、センタードラム２ａを縮径させて、スリーブ６とともに一対のサイドドラム２ｂ、２ｂを互いに近づけることができる。
【００３５】
また、電磁クラッチ３６を切った状態で電動機Ｍ２を前記と同一の向きに駆動することにより、スリーブ６を軸方向に移動させることなく第２の移動フレームＦ３だけを軸方向内側に移動させ得る。これにより、揺動アーム８は、前記ゴムバンドＢを伸ばしながら、ローラ８Ｂが外側ベース３ｂに設けられた斜面３ｂ１を上る向きに揺動し得る。また、電磁クラッチ３６を切った状態で、スライド部材７の軸方向外側への移動により、ゴムバンドＢの締め付け力によって、各揺動アーム８は、ローラ８Ｂが前記斜面３ｂ１を下る向きに揺動する。なお、図２及び図３に示される揺動アーム８の初期状態において、アーム本体８Ａの外周面８ｃを結んだ仮想円筒は、前記成形ドラム２の外径と実質的に等しく形成される。
【００３６】
以上のように構成された生タイヤ成形装置１を用いて生タイヤを成形する工程について説明する。先ず、図７に示されるように、センタードラム２ａとサイドドラム２ｂとの間の隙間ｊ（ここでは、第１及び第２の中心軸５ａ、５ｂが分離している。）から環状をなす一対のビードコア１５が成形ドラム２に嵌め込まれ、仮想線で示されるように、タイヤ部材１０の貼り付けの邪魔にならないように軸方向外側の位置で待機させるのが望ましい。
【００３７】
次に、成形ドラム２と、ほぼ軸方向に沿って保持された揺動アーム８とに亘って、シート状のタイヤ部材１０が円筒状に巻き付けられる。該タイヤ部材１０には、例えばインナーライナゴム１１と、その幅方向の縁に連なるビードゴム１４と、該ビードゴム１４に連なるサイドウォールゴム１３と、それらの外側に巻き付けられたカーカスプライ１２とを含む。これらは、予め一体化されても良いし、また本実施形態のように、別々に巻き付けられても良い。なお、この際、例えばビードゴム１４などの厚さや、後に行われるビードコア１５の嵌め込み工程などを考慮して、ビードコア保持装置３のゴム座３ｅの外面を、成形ドラム２の外面よりもわずかに半径方向内側の位置で待機させるのが望ましい。
【００３８】
次に、前記タイヤ部材１０の外側に、一対のビードコア１５を嵌め込む工程が行われる。該ビードコア１５は、ビードコア保持装置３のコア受け部３ｄに対応した位置に嵌め込まれる。しかる後、図８に示されるように、コア受け部３ｄを半径方向外側に移動させる。これにより、コア受け部３ｄは、ゴム座３ｅ及びタイヤ部材１０を介してビードコア１５の内周面を押圧して保持できる。なお、ビードコア１５には、例えば断面略三角形状をなすビードエーペックスゴム１６が予め一体に設けられるのが望ましい。
【００３９】
次に、図９に示されるように、ビードコア１５、１５間のタイヤ部材１０をトロイド状に膨張させて本体部２０を形成する工程が行われる。即ち、成形ドラム２のセンタードラム２ａを縮径した後、左右のスリーブ６をスライド部材７とともに軸方向内側に移動させる。これにより、スリーブ６に固着されたビードコア保持装置３がビードコア１５を保持したまま軸方向内側に移動し、ビードコア１５、１５間の軸方向距離をＣＷ０からＣＷ１に縮め得る。同時に、例えば高圧空気などをタイヤ部材１０の内側領域ｉへ供給することにより、ビードコア１５、１５間のタイヤ部材１０をトロイド状に膨張変形させ得る。
【００４０】
また、この際、本体部２０のトレッド領域は、その半径方向外方で予め待機しているベルト層１７ａ及びトレッドゴム１７ｂを含むリング状のトレッドゴム体１７の内周面に貼り合わされる。
【００４１】
次に、この実施形態では、ステッチング工程が行われる。ステッチング工程は、図１０に示されるように、トレッドゴム体１７の外面にタイヤ周方向と同じ周方向面を有するステッチローラ１９を押し付け、かつ、前記スリーブ６を回転させてタイヤ部材を回転させるとともに、ステッチローラ１９をトレッドゴム体１７の外面に沿って軸方向にゆっくりと移動させることにより行われる。これにより、トレッドゴム体１７は、トロイド状にシェーピングされた本体部２０のトレッド領域の外面に沿うように変形して密に接着される。
【００４２】
前記ステッチング工程の後、ビードコア１５から軸方向外側にはみ出すタイヤ部材のはみ出し部２１を、本体部２０側に巻上げる巻上げ工程が行われる。なお、前記はみ出し部２１には、カーカスプライ１２とサイドウォールゴム１３とが少なくとも含まれる。
【００４３】
前記巻上げ工程は、図１１に示されるように、本体部２０とスライド部材７との間に相対回転を与えつつスライド部材７を成形ドラム２に向けて軸方向に移動させることにより行われる。即ち、前記電動機Ｍ１を駆動することによりスリーブ６を介してビードコア保持装置３を回転させる。また、前記軸方向移動具Ｄの電磁クラッチ３６を切った状態で電動機Ｍ２が所定の向きで駆動される。これにより、スリーブ６を停止させたままスライド部材７だけを軸方向内側に移動させる。即ち、本実施形態では、前記軸方向移動具Ｄとスリーブ６を回転させる電動機Ｍ１とが、スライド部材７とビードコア保持装置３との間に相対回転を与える相対回転付与手段として機能しうる。
【００４４】
これにより、ローラ８Ｂは、半径方向に拡径する揺動アーム８によってラジアル方向に押し上げられる力を受けるとともに、中心軸５の周りを回転するタイヤ部材１０のはみ出し部２１から円周方向の回転力を受ける。これらの合力によって、ローラ８Ｂは、首を振り、ラジアル方向に対して斜めに移動しながらはみ出し部２１を本体部２０へと巻上げる。
【００４５】
図１２（ａ）には、このような巻上げ工程を経た生タイヤｔの側面図が示される。生タイヤｔのサイドウォール部には、ラジアル方向ＲＬに対して斜めにローラ８Ｂが接触する。この実施形態ではつる巻状に凹部ｅが図示されている。このローラの接触長さは、従来のように、ローラをラジアル方向ＲＬと平行に移動させて巻上げる方法に比べると大きくなる。従って、はみ出し部２１と本体部２０との空気を、従来に比してより多く外部に排出させることができる。このため、不良品の発生を抑制することができる。なおラジアル方向は、タイヤ回転軸を含む平面がタイヤを切断する切り口の方向とする。
【００４６】
また、巻上げ工程中の本体部２０とスライド部材７との相対回転量は、種々定めることができる。好ましくは、ローラ８Ｂがはみ出し部をラジアル方向に１０mm巻上げる間に本体部２０を１０〜５０゜、より好ましくは１５〜３０゜回転させるのが望ましい。前記回転量が１０（゜／１０mm）未満になると、はみ出し部とローラ８Ｂとの接触圧長さを十分に増加させることができないおそれがあり、逆に前記回転量が５０（゜／１０mm）を超えると、巻上げ力が不足しやすく、ひいては生産性が悪化するおそれがある。特に、前記回転量を調整することによって、生タイヤｔのサイドウォール部の全域をローラ８Ｂにて押圧させることもできる。
【００４７】
なお、巻上げ工程の後、スライド部材７を軸方向外側に移動させる。これにより、ローラ８Ｂは、ゴムバンドＢによって常時締め付けられているため、巻上げた部分を再び押圧し、はみ出し部２１と本体部２０とをさらに密着させることができる（巻下げ工程）。この際、タイヤ部材１０の回転を維持することにより、例えば図１２（ｂ）に示されるように、ローラ８Ｂを半径方向外から内へかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動させることができる。このような、生タイヤｔは、実質的に全域がローラ８Ｂにて押圧されるとともに、凹部ｅが交差するように押圧されるため、アンジュレーションが低減し、ユニフォミティの高い空気入りタイヤを得るのに役立つ。
【００４８】
なお、上記実施形態では、トレッドゴム体１７のトレッドゴム１７ｂをステッチローラ１９を用いたステッチング工程にて本体部２０に密着させる例を示したが、このステッチング工程に代えて又はステッチング工程とともに前記揺動アーム８を用いてさらにトレッドゴム１７ｂを押圧しても良い（トレッドゴム押圧工程）。このようなトレッドゴム押圧工程を説明する概略図を図１３に示す。
【００４９】
先ず、揺動アーム８のローラ８Ｂを前述のようにイ、ロ、ハの順に移動させてはみ出し部２１が巻上げられる。
【００５０】
次に、揺動アーム８をレバー等（図示省略）で引き上げてローラ８Ｂをニの位置で待機させる。ニの位置では、ローラ８Ｂは、トレッドゴム体１７の側縁を通る半径線Ｘよりもタイヤ軸方向外側にある。これにより、トレッドゴム体１７ｂ、ローラ８Ｂと干渉することなく本体部２０に巻付けられる。
【００５１】
トレッドゴム体１７が本体部２０に貼り付けられた後、揺動アーム８の前記引き上げを解除し、ローラ８Ｂをトレッドゴム１７ｂの外面と接触するホの位置へと移動させる。しかる後、本体部２０とスライド部材７との間に相対回転を与えつつ前記スライド部材７を成形ドラム２から離れる向きに移動させる。これにより、トレッドゴム１７ｂの外面に位置させた前記ローラ８ｂは、トレッドゴム１７ｂの外面に沿ってかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動して前記トレッドゴム体１７を本体部２０に密着させることができる。このような実施形態では、揺動アーム８をはみ出し部２１の巻上げ及びトレッドゴム１７ｂの押圧に共用できる点で特に望ましい。
【００５２】
また、図１４、図１５には、本発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、前記揺動アーム８が、第１のアーム本体８Ａ１と、この第１のアーム本体８Ａ１よりも長さが小さい第２のアーム本体８Ａ２とを含み、これらは円周方向で例えば交互に設けられている。
【００５３】
前記第２のアーム本体８Ａ２のローラ８Ｂは、隣り合う第１のアーム本体８Ａ１、８Ａ１で挟まれる空所よりも半径方向内側でこれらのアーム本体８Ａ１と干渉しない位置に設けられる。また、第２のアーム本体８Ａ２は、前記空所を通ってのびている。これにより、揺動アーム８は、第１のアーム本体８Ａ１と第２のアーム本体８Ａ２との各ローラ８Ｂ１、８Ｂ２を互いに干渉させることなく、各アーム本体８Ａ１、８Ａ２を密に配設することができる。従って、図１６に示されるように、生タイヤｔのサイドウォール部のより多くの領域にローラ８Ｂを接触させて巻上げることができるため、生タイヤ内部への残存空気をさらに減らすことができる。特に好ましい態様として、揺動アーム８は、円周方向に２０本以上、より好ましくは３０本以上並べられるのが望ましい。
【００５４】
なお、成形された生タイヤｔは、第１の部分１Ａと第２の部分１Ｂとを離間させ、これらの間から取り出すことができる。
【００５５】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は例示の具体的な実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施しうるのは言うまでもない。例えば、上記実施形態では、スライド部材７を軸方向移動させるとともに、生タイヤの本体部２０を回転させているが、本体部２０を固定するとともに、スライド部材７を回転させながら軸方向に移動（即ち螺進退）させても良い。
【実施例】
【００５６】
本発明の効果を確認するために、表１に示す巻上げ工程の仕様にて生タイヤ（タイヤサイズ「２１５／６０Ｒ１６ ９５Ｈ」）をそれぞれ２０本づつ成形し、加硫した後、サイドウォール部にベア（内部空気による膨らみ）といった仕上がり不良品の発生率を調べた。結果は、いずれもラジアル方向と平行にローラを移動させてはみ出し部を巻上げた比較例１を１００とする指数で表され、数値が小さいほど良好である。テストの結果は表１に示される。
【００５７】
【表１】
【００５８】
テストの結果、実施例の方法では、不良品発生率が激減していることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態を示す生タイヤ成形装置の正面図である。
【図２】その要部拡大図である。
【図３】その成形ドラムを変化させた状態を示す断面図である。
【図４】生タイヤ成形装置の要部斜視図である。
【図５】図３のＡ−Ａ端面図である。
【図６】揺動アームのローラの拡大図である。
【図７】生タイヤ成形装置にタイヤ部材を巻き付けた状態を示す断面図である。
【図８】ビードコア保持装置のコア受け部でビードコアを保持した状態を示す断面図である。
【図９】本体部を成形する工程を示す断面図である。
【図１０】ステッチング工程を示す断面図である。
【図１１】巻上げ工程を説明する断面図である。
【図１２】生タイヤの側面図である。
【図１３】トレッドゴム押圧工程を説明する概略図である。
【図１４】揺動アームの他の実施形態を示す生タイヤ成形装置の要部断面図である。
【図１５】その揺動アームの平面図である。
【図１６】巻上げ工程を説明する断面図である。
【図１７】従来の巻上げ工程を説明する断面図である。
【図１８】従来の生タイヤの斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 生タイヤ成形装置
２ 成形ドラム
３ ビードコア保持装置
４ 巻上げ装置
７ スライド部材
８ 揺動アーム
８Ａ アーム本体
８Ａ１ 第１のアーム本体
８Ａ２ 第２のアーム本体
８Ｂ ローラ
１０ タイヤ部材
１２ カーカスプライ
１３ サイドウォールゴム
１５ ビードコア
２０ 本体部
２１ はみ出し部
ｔ 生タイヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生タイヤ成形時におけるタイヤ部材の巻上げ工程等を改善することにより、貼付不良を低減しうる空気入りタイヤの製造方法及び生タイヤ成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な空気入りタイヤの製造工程では、先ず、成形ドラムにカーカスプライを含むタイヤ部材を円筒状に巻き付けた後、一対のビードコアを嵌め込み、該ビードコア間のタイヤ部材をトロイド状に膨張変形させるとともに、該ビードコアよりもタイヤ軸方向外側のタイヤ部材のはみ出し部をビードコアの周りで巻上げて生タイヤ（「ローカバー」又は「グリーンタイヤ」と呼ばれることもある。）を成形し、これを金型で加硫成形することが行われている。そして、従来、生タイヤを成形する方法として、下記特許文献１乃至３が提案されている。
【０００３】
特許文献１は、タイヤ部材のはみ出し部を、その内周面側に予め仕込まれた風船状に膨張するブラダーで押し上げて巻上げる方法を開示する。このように、ブラダーを用いてタイヤ部材を巻上げる方式は、一般に「ブラダー方式」と呼ばれる。
【０００４】
また、特許文献２ないし３は、図１８に示されるように、タイヤ部材のはみ出し部ｃの内周面を、円周方向に隔置された複数個のローラｒを本体部ｇに沿ってタイヤ半径方向内から外にタイヤのラジアル方向に押し上げることにより、該はみ出し部ｃを本体部ｇに巻上げる方法を開示する。このような巻上げ方式は、一般に「メカニカル方式」とも呼ばれる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３９５７２号公報
【特許文献２】特開２００４−２６８３７１号公報
【特許文献３】特開２００４−９２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１のブラダー方式では、ブラダーを定期的に交換するなどのメンテナンスが必要になる。このため、メンテナンスの都度、生産ラインを停止させなければならず、生産性の向上が十分に図れないという問題がある。
【０００７】
また、上記特許文献２ないし３のメカニカル方式では、上述のようなブラダーのメンテナンスを不要としうる。しかしながら、図１６に示したように、ローラｒをラジアル方向と平行に押し上げるため、図１７に示されるように、生タイヤｔのビード部ないしサイドウォール部の外表面にはローラｒによって押圧された溝状の凹部ｅと、これらの凹部ｅ間にローラｒと接触していない非押圧部分ｆとが設けられる。このような非押圧部分ｆは、はみ出し部ｃと本体部ｇとが十分に密着しておらず、ひいては内部に空気が残存するおそれがある。そして、生タイヤｔの内部に多くの空気が残存していると、加硫時に成形不良が生じたり、耐久性を著しく悪化させるなどの問題がある。
【０００８】
本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、はみ出し部を巻上げるローラを半径方向内から外へかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動させることにより、従来に比べて、ローラとはみ出し部の接触（押圧）長さを増大させ、ひいてはタイヤ部材の本体部とはみ出し部との間の空気を効果的に排出し、不良品の発生を抑制しうる空気入りタイヤの製造方法及び生タイヤ成形装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のうち請求項１記載の発明は、略円筒状をなす成形ドラムと、この成形ドラムの軸方向両側に配されたタイヤ部材の貼付装置とを含む生タイヤ成形装置を用いて空気入りタイヤを製造する方法であって、前記貼付装置は、前記軸方向に移動可能なスライド部材、及び一端が前記スライド部材に半径方向揺動可能に枢着されかつ他端が前記成形ドラム側にのびるアーム本体と、該アーム本体の前記他端に回動自在に枢着されたローラとを含む円周方向に隔設された複数本の揺動アームを含むとともに、前記成形ドラムと、軸方向に沿って保持された前記揺動アームとに亘ってカーカスプライを含むタイヤ部材を円筒状に巻き付ける工程と、前記タイヤ部材に一対のビードコアを嵌め込む工程と、該ビードコア間のタイヤ部材をトロイド状に膨張させて本体部を形成する工程と、前記本体部と前記スライド部材との間に相対回転を与えつつ前記スライド部材を前記成形ドラムに向けて移動させることにより、前記ビードコアから軸方向外側にはみ出したタイヤ部材のはみ出し部の内周面と接触する前記ローラを、前記本体部に沿ってタイヤ半径方向内から外へかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動させて前記はみ出し部を本体部に巻上げる巻上げ工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
また請求項２記載の発明は、前記本体部は、前記ローラがはみ出し部をラジアル方向に１０mm巻上げる間に１０〜５０゜回転する請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法である。
【００１１】
また請求項３記載の発明は、前記本体部のトレッド領域の外面には、少なくともトレッドゴムを含むリング状のトレッドゴム体が貼り付けられており、前記はみ出し部の全部又は一部を巻上げた後、前記本体部と前記スライド部材との間に相対回転を与えつつ前記スライド部材を前記成形ドラムから離れる向きに移動させることにより、前記トレッドゴム体の外面に位置させた前記ローラを、トレッドゴム体の外面に沿ってかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動させて前記トレッドゴム体を本体部に密着させるトレッドゴム押圧工程とを含む請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法である。
【００１２】
また請求項４記載の発明は、カーカスプライを含むタイヤ部材が巻付けられる円筒状の成形ドラムと、前記成形ドラムの軸方向の両外側に配されかつ前記タイヤ部材に外挿された一対のビードコアの内周面をタイヤ部材を介して保持する軸方向に移動可能な一対のビードコア保持装置と、前記一対のビードコア保持装置の両外側に配されかつ前記ビードコアよりもタイヤ軸方向外側のはみ出し部が巻き付けられるとともに、このはみ出し部をタイヤ半径方向外側に巻上げる貼付装置とを含む生タイヤ成形装置であって、前記貼付装置は、前記成形ドラムの軸方向に移動可能なスライド部材、前記はみ出し部の内周面側を通ってタイヤ軸方向にのびかつ一端が前記スライド部材に半径方向揺動可能に枢着されしかも他端が前記成形ドラム側にのびるアーム本体と、該アーム本体の他端に、このアーム本体の長手方向に沿った軸線周りで首振り自在に設けられたキャスタ状のローラとを含む円周方向に隔設された複数本の揺動アーム、及び前記スライド部材と前記ビードコア保持装置との間に相対回転を与える相対回転付与手段を含むことを特徴とする生タイヤ成形装置である。
【００１３】
また請求項５記載の発明は、前記揺動アームは、第１のアーム本体と、この第１のアーム本体よりも長さが小さい第２のアーム本体とを少なくとも含むとともに、前記第１のアーム本体と第２のアーム本体とが円周方向に交互に設けられている請求項４記載の生タイヤ成形装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の方法に係る発明では、タイヤ部材のはみ出し部の内周面に接触するローラを、本体部に沿ってタイヤ半径方向内から外へかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動させてはみ出し部を本体部に巻上げる。これにより、ローラをラジアル方向に平行に移動させる場合に比べ、該ローラによる押圧長さが増大し、ひいてはタイヤ部材の本体部とはみ出し部との間の空気が効果的に排出される。従って、不良品の発生が抑制される。
【００１５】
また、請求項４記載の装置に係る発明では、アーム本体の他端に、このアーム本体の長手方向に沿った軸線周りで首振り自在に設けられたローラを含む揺動アームを含むとともに、前記アーム本体の一端が枢着されたスライド部材とビードコア保持装置との間に相対回転を与える回転付与手段を含むことにより、前記ローラをはみ出し部の内周面やトレッドゴム体の外面に押し当てかつラジアル方向に対して斜めに移動させることができる。従って、ローラをラジアル方向に平行に移動させる場合に比べ、該ローラによる押圧長さが増大し、ひいてはタイヤ部材の本体部とはみ出し部との間の空気を効果的に排出することができ、不良品の発生を抑制しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の生タイヤ成形装置１の部分正面図、図２と図３とはその要部拡大図、図４は図２の斜視図をそれぞれ示す。該生タイヤ成形装置１は、符号Ｃで表される基準線よりも右側を主体的に示しているが、左側もほぼ同様の構成を具えている。
【００１７】
生タイヤ成形装置１は、略円筒状をなす成形ドラム２と、この成形ドラム２の軸方向の両外側に配された一対のビードコア保持装置３と、このビードコア保持装置３の軸方向両外側に配されたタイヤ部材の巻上げ装置４とを含み、これらは、略水平にのびる中心軸５で支持されている。
【００１８】
前記中心軸５は、図１において右側に配される第１の中心軸５ａと、この第１の中心軸５ａと離間するとともに同軸上に突き合わせて配された第２の中心軸５ｂとからなる。これら第１及び第２の中心軸５ａ、５ｂは、その軸方向の外端をフレームＦ１で片持ち状に支持されている。
【００１９】
本実施形態の生タイヤ成形装置１は、第１の中心軸５ａ側に設けられた第１の部分１Ａと、第２の中心軸５ｂ側の第２の部分１Ｂとは互いに接離可能に設けられる。例えば、本実施形態において、第１の部分１Ａは、床面Ｆに敷設されたレールＲに沿って中心軸５の軸方向に移動可能なテーブル台ＴＢ上に設けられている。
【００２０】
前記成形ドラム２は、その中央に配されたセンタードラム２ａと、その軸方向両側に隣接して配された一対のサイドドラム２ｂ、２ｂとを含む。各ドラム２ａ及び２ｂは、いずれも実質的に同一の外径を有するとともに、前記第１、第２の中心軸５ａ及び５ｂを利用して同軸状に配される。このような成形ドラム２は、センタードラム２ａ及びサイドドラム２ｂの外周面を軸方向に実質的に連続させることにより、シート状のタイヤ部材を巻付けしうる幅の広い円筒状の外周面を提供する。なお、本実施形態において、第１の中心軸５ａと、第２の中心軸５ｂとは、センタードラム２ａと、その右側に配されたサイドドラム２ｂとの間で分離される。
【００２１】
また、センタードラム２ａは、例えば複数のセグメントｓを円周方向に連ねることにより実質的に円周方向に連なる外周面が形成される一方、該セグメントｓをアクチュエータ２ａ１を用いて交互にかつ半径方向内方に引き込むことにより、図３に示されるように縮径できる。
【００２２】
また、サイドドラム２ｂは、筒状の基部２ｂ１と、その軸方向外側の縁に固着されたフランジ２ｂ２とを含み、センタードラム２ａ側が開口されるとともに、前記フランジ２ｂ２にはスリーブ６が固着されている。該スリーブ６は、前記中心軸５に対して軸方向に対して摺動できかつ回動可能に外挿される。また、図１に示されるように、スリーブ６の軸方向の一端側には、スプロケット６Ｐが固着され、該スプロケット６Ｐには、チェーンＣＨ１を介して電動機Ｍ１が連係される。従って、該電動機Ｍ１を駆動することにより、中心軸５の周りでスリーブ６を回動させ得る。
【００２３】
前記ビードコア保持装置３は、図２〜３に示されるように、サイドドラム２ｂのフランジ２ｂ２の近傍で前記スリーブ６に固着されたリング状の内側ベース３ａと、この内側ベース３ａから軸方向外側に離れた位置でスリーブ６に固着されたリング状の外側ベース３ｂと、前記内側ベース３ａ及び外側ベース３ｂとの間に配されかつスリーブ６に沿って軸方向に移動しうるスライドリング３ｃと、内側ベース３ａ及び外側ベース３ｂとの間で半径方向にのみ移動可能に保持されるとともに、前記スライドリング３ｃのスライドにより半径方向に出没可能なコア受け部３ｄとを含む。
【００２４】
前記コア受け部３ｄは、円周方向に分割された複数のセグメントからなり、本実施形態において、前記スライドリング３ｃの斜面３ｃ１と係合する斜面３ｄ１を有する。このため、コア受け部３ｄは、スライドリング３ｃの軸方向外側の移動により半径方向外側に移動でき、かつ、スライドリング３ｃの軸方向内側への移動により、半径方向内側に移動しうる。ここで、軸方向内側とは、前記基準線Ｃに向かう方向とし、軸方向外側とは、前記基準線Ｃから離れる方向とする。
【００２５】
また、コア受け部３ｄの外面には、例えばゴム座３ｅが固着されている。該ゴム座３ｅは、その軸方向の一端が前記内側ベース３ａに固着されるとともに、他端がコア受け部３ｄを軸方向外側に超え、片持ち状で外側ベース３ｂを覆うようにのびている。
【００２６】
前記巻上げ装置４は、前記スリーブ６に対して軸方向に摺動できかつ回転可能なスライド部材７と、このスライド部材７に円周方向に間隔をあけて取り付けられかつ軸方向にのびる複数本の揺動アーム８とを含む。
【００２７】
前記揺動アーム８は、図３のＡ−Ａ端面図である図５から明らかなように、一定の円周方向ピッチでスライド部材７に設けられる。また、揺動アーム８は、一端８ａが前記スライド部材７に半径方向揺動可能に枢着されかつ他端８ｂが成形ドラム２側にのびるアーム本体８Ａと、該アーム本体８Ａの前記他端８ｂに回動自在に枢着されたローラ８Ｂとを含む。
【００２８】
図６には、ローラ８Ｂの拡大図が示される。該ローラ８Ｂには、アーム本体８Ａの他端８ｂに、このアーム本体の長手方向に沿った軸線Ｌ１周りで首振り自在に設けられたいわゆるキャスター状のローラが用いられる。即ち、ローラ８Ｂは、支持ブラケット８Ｂａと、該支持ブラケット８Ｂａに図示しない軸受けを介して回転自在に取り付けられたボルト軸８Ｂｂがアーム本体８Ａに螺着される。また、ローラ８Ｂの接地中心位置ＣＰは、前記軸線Ｌ１（ボルト軸８Ｂｂの軸中心線）から距離Ｚ（Ｚ≠０）でオフセットされている。このようなローラ８Ｂは、走行抵抗が最小となるよう、走行方向に対してローラ８Ｂの回転軸が常に直角方向となる向きに前記軸線Ｌ１周りで自在に首振りして転動できる。
【００２９】
また、揺動アーム８には、これらを締め付ける環状のゴムバンドＢが装着される。これにより、図１ないし３に示されるように、各揺動アーム８（及びその外周面）が実質的に水平をなす初期状態に保持される。この際、図２ないし３に示されるように各ローラ９が外側ベース３ｂの水平な外面に載置される。
【００３０】
また生タイヤ成形装置１は、図１に示されるように、前記スリーブ６及びスライド部材７を軸方向に移動させ得る軸方向移動具Ｄが設けられる。
【００３１】
該軸方向移動具Ｄは、一対の軸受け部材３３で回動自在に枢着された水平方向にのびるネジ軸３２、該ネジ軸３２と平行にのびるレール部材３４、及び該ネジ軸に３２に螺号するボールナット部３０と前記レール部３４に噛み合い該レール部３４を摺動しうるスライドガイド３１とを有する第１、第２の移動フレームＦ２、Ｆ３を含む。
【００３２】
前記第１の移動フレームＦ２は、その上部が前記スリーブ６に軸受け４０を介して固着される。また、第２の移動フレームＦ２には、スリーブ６を回転させるための前記電動機Ｍ１が固着される。また、第２の移動フレームＦ３は、その上部が前記スライド部材７に固着される。
【００３３】
また、前記ネジ軸３２には、チェーン等の伝動具ＣＨ２を介して電動機Ｍ２のトルクが伝達される。さらに、ネジ軸３２は、第１の移動フレームＦ２のボールナット部３０に螺合する第１のネジ軸部３２ａと、第２の移動フレームＦ３のボールナット部３０に螺合する第２のネジ軸部３２ｂとが例えば電磁クラッチ３６のような動力伝達入切手段を介して同軸状に突き合わされて配される。
【００３４】
このような軸方向移動具Ｄは、電磁クラッチ３６を接続した状態で電動機Ｍ２を所定の向きに駆動することにより、第１及び第２の移動フレームＦ２、Ｆ３を同じ速度で軸方向内側に移動させ得る。これにより、スリーブ６及びスライド部材７は、同一速度で軸方向内側へと移動しうる。これにより、例えば図３に示されるように、センタードラム２ａを縮径させて、スリーブ６とともに一対のサイドドラム２ｂ、２ｂを互いに近づけることができる。
【００３５】
また、電磁クラッチ３６を切った状態で電動機Ｍ２を前記と同一の向きに駆動することにより、スリーブ６を軸方向に移動させることなく第２の移動フレームＦ３だけを軸方向内側に移動させ得る。これにより、揺動アーム８は、前記ゴムバンドＢを伸ばしながら、ローラ８Ｂが外側ベース３ｂに設けられた斜面３ｂ１を上る向きに揺動し得る。また、電磁クラッチ３６を切った状態で、スライド部材７の軸方向外側への移動により、ゴムバンドＢの締め付け力によって、各揺動アーム８は、ローラ８Ｂが前記斜面３ｂ１を下る向きに揺動する。なお、図２及び図３に示される揺動アーム８の初期状態において、アーム本体８Ａの外周面８ｃを結んだ仮想円筒は、前記成形ドラム２の外径と実質的に等しく形成される。
【００３６】
以上のように構成された生タイヤ成形装置１を用いて生タイヤを成形する工程について説明する。先ず、図７に示されるように、センタードラム２ａとサイドドラム２ｂとの間の隙間ｊ（ここでは、第１及び第２の中心軸５ａ、５ｂが分離している。）から環状をなす一対のビードコア１５が成形ドラム２に嵌め込まれ、仮想線で示されるように、タイヤ部材１０の貼り付けの邪魔にならないように軸方向外側の位置で待機させるのが望ましい。
【００３７】
次に、成形ドラム２と、ほぼ軸方向に沿って保持された揺動アーム８とに亘って、シート状のタイヤ部材１０が円筒状に巻き付けられる。該タイヤ部材１０には、例えばインナーライナゴム１１と、その幅方向の縁に連なるビードゴム１４と、該ビードゴム１４に連なるサイドウォールゴム１３と、それらの外側に巻き付けられたカーカスプライ１２とを含む。これらは、予め一体化されても良いし、また本実施形態のように、別々に巻き付けられても良い。なお、この際、例えばビードゴム１４などの厚さや、後に行われるビードコア１５の嵌め込み工程などを考慮して、ビードコア保持装置３のゴム座３ｅの外面を、成形ドラム２の外面よりもわずかに半径方向内側の位置で待機させるのが望ましい。
【００３８】
次に、前記タイヤ部材１０の外側に、一対のビードコア１５を嵌め込む工程が行われる。該ビードコア１５は、ビードコア保持装置３のコア受け部３ｄに対応した位置に嵌め込まれる。しかる後、図８に示されるように、コア受け部３ｄを半径方向外側に移動させる。これにより、コア受け部３ｄは、ゴム座３ｅ及びタイヤ部材１０を介してビードコア１５の内周面を押圧して保持できる。なお、ビードコア１５には、例えば断面略三角形状をなすビードエーペックスゴム１６が予め一体に設けられるのが望ましい。
【００３９】
次に、図９に示されるように、ビードコア１５、１５間のタイヤ部材１０をトロイド状に膨張させて本体部２０を形成する工程が行われる。即ち、成形ドラム２のセンタードラム２ａを縮径した後、左右のスリーブ６をスライド部材７とともに軸方向内側に移動させる。これにより、スリーブ６に固着されたビードコア保持装置３がビードコア１５を保持したまま軸方向内側に移動し、ビードコア１５、１５間の軸方向距離をＣＷ０からＣＷ１に縮め得る。同時に、例えば高圧空気などをタイヤ部材１０の内側領域ｉへ供給することにより、ビードコア１５、１５間のタイヤ部材１０をトロイド状に膨張変形させ得る。
【００４０】
また、この際、本体部２０のトレッド領域は、その半径方向外方で予め待機しているベルト層１７ａ及びトレッドゴム１７ｂを含むリング状のトレッドゴム体１７の内周面に貼り合わされる。
【００４１】
次に、この実施形態では、ステッチング工程が行われる。ステッチング工程は、図１０に示されるように、トレッドゴム体１７の外面にタイヤ周方向と同じ周方向面を有するステッチローラ１９を押し付け、かつ、前記スリーブ６を回転させてタイヤ部材を回転させるとともに、ステッチローラ１９をトレッドゴム体１７の外面に沿って軸方向にゆっくりと移動させることにより行われる。これにより、トレッドゴム体１７は、トロイド状にシェーピングされた本体部２０のトレッド領域の外面に沿うように変形して密に接着される。
【００４２】
前記ステッチング工程の後、ビードコア１５から軸方向外側にはみ出すタイヤ部材のはみ出し部２１を、本体部２０側に巻上げる巻上げ工程が行われる。なお、前記はみ出し部２１には、カーカスプライ１２とサイドウォールゴム１３とが少なくとも含まれる。
【００４３】
前記巻上げ工程は、図１１に示されるように、本体部２０とスライド部材７との間に相対回転を与えつつスライド部材７を成形ドラム２に向けて軸方向に移動させることにより行われる。即ち、前記電動機Ｍ１を駆動することによりスリーブ６を介してビードコア保持装置３を回転させる。また、前記軸方向移動具Ｄの電磁クラッチ３６を切った状態で電動機Ｍ２が所定の向きで駆動される。これにより、スリーブ６を停止させたままスライド部材７だけを軸方向内側に移動させる。即ち、本実施形態では、前記軸方向移動具Ｄとスリーブ６を回転させる電動機Ｍ１とが、スライド部材７とビードコア保持装置３との間に相対回転を与える相対回転付与手段として機能しうる。
【００４４】
これにより、ローラ８Ｂは、半径方向に拡径する揺動アーム８によってラジアル方向に押し上げられる力を受けるとともに、中心軸５の周りを回転するタイヤ部材１０のはみ出し部２１から円周方向の回転力を受ける。これらの合力によって、ローラ８Ｂは、首を振り、ラジアル方向に対して斜めに移動しながらはみ出し部２１を本体部２０へと巻上げる。
【００４５】
図１２（ａ）には、このような巻上げ工程を経た生タイヤｔの側面図が示される。生タイヤｔのサイドウォール部には、ラジアル方向ＲＬに対して斜めにローラ８Ｂが接触する。この実施形態ではつる巻状に凹部ｅが図示されている。このローラの接触長さは、従来のように、ローラをラジアル方向ＲＬと平行に移動させて巻上げる方法に比べると大きくなる。従って、はみ出し部２１と本体部２０との空気を、従来に比してより多く外部に排出させることができる。このため、不良品の発生を抑制することができる。なおラジアル方向は、タイヤ回転軸を含む平面がタイヤを切断する切り口の方向とする。
【００４６】
また、巻上げ工程中の本体部２０とスライド部材７との相対回転量は、種々定めることができる。好ましくは、ローラ８Ｂがはみ出し部をラジアル方向に１０mm巻上げる間に本体部２０を１０〜５０゜、より好ましくは１５〜３０゜回転させるのが望ましい。前記回転量が１０（゜／１０mm）未満になると、はみ出し部とローラ８Ｂとの接触圧長さを十分に増加させることができないおそれがあり、逆に前記回転量が５０（゜／１０mm）を超えると、巻上げ力が不足しやすく、ひいては生産性が悪化するおそれがある。特に、前記回転量を調整することによって、生タイヤｔのサイドウォール部の全域をローラ８Ｂにて押圧させることもできる。
【００４７】
なお、巻上げ工程の後、スライド部材７を軸方向外側に移動させる。これにより、ローラ８Ｂは、ゴムバンドＢによって常時締め付けられているため、巻上げた部分を再び押圧し、はみ出し部２１と本体部２０とをさらに密着させることができる（巻下げ工程）。この際、タイヤ部材１０の回転を維持することにより、例えば図１２（ｂ）に示されるように、ローラ８Ｂを半径方向外から内へかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動させることができる。このような、生タイヤｔは、実質的に全域がローラ８Ｂにて押圧されるとともに、凹部ｅが交差するように押圧されるため、アンジュレーションが低減し、ユニフォミティの高い空気入りタイヤを得るのに役立つ。
【００４８】
なお、上記実施形態では、トレッドゴム体１７のトレッドゴム１７ｂをステッチローラ１９を用いたステッチング工程にて本体部２０に密着させる例を示したが、このステッチング工程に代えて又はステッチング工程とともに前記揺動アーム８を用いてさらにトレッドゴム１７ｂを押圧しても良い（トレッドゴム押圧工程）。このようなトレッドゴム押圧工程を説明する概略図を図１３に示す。
【００４９】
先ず、揺動アーム８のローラ８Ｂを前述のようにイ、ロ、ハの順に移動させてはみ出し部２１が巻上げられる。
【００５０】
次に、揺動アーム８をレバー等（図示省略）で引き上げてローラ８Ｂをニの位置で待機させる。ニの位置では、ローラ８Ｂは、トレッドゴム体１７の側縁を通る半径線Ｘよりもタイヤ軸方向外側にある。これにより、トレッドゴム体１７ｂ、ローラ８Ｂと干渉することなく本体部２０に巻付けられる。
【００５１】
トレッドゴム体１７が本体部２０に貼り付けられた後、揺動アーム８の前記引き上げを解除し、ローラ８Ｂをトレッドゴム１７ｂの外面と接触するホの位置へと移動させる。しかる後、本体部２０とスライド部材７との間に相対回転を与えつつ前記スライド部材７を成形ドラム２から離れる向きに移動させる。これにより、トレッドゴム１７ｂの外面に位置させた前記ローラ８ｂは、トレッドゴム１７ｂの外面に沿ってかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動して前記トレッドゴム体１７を本体部２０に密着させることができる。このような実施形態では、揺動アーム８をはみ出し部２１の巻上げ及びトレッドゴム１７ｂの押圧に共用できる点で特に望ましい。
【００５２】
また、図１４、図１５には、本発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、前記揺動アーム８が、第１のアーム本体８Ａ１と、この第１のアーム本体８Ａ１よりも長さが小さい第２のアーム本体８Ａ２とを含み、これらは円周方向で例えば交互に設けられている。
【００５３】
前記第２のアーム本体８Ａ２のローラ８Ｂは、隣り合う第１のアーム本体８Ａ１、８Ａ１で挟まれる空所よりも半径方向内側でこれらのアーム本体８Ａ１と干渉しない位置に設けられる。また、第２のアーム本体８Ａ２は、前記空所を通ってのびている。これにより、揺動アーム８は、第１のアーム本体８Ａ１と第２のアーム本体８Ａ２との各ローラ８Ｂ１、８Ｂ２を互いに干渉させることなく、各アーム本体８Ａ１、８Ａ２を密に配設することができる。従って、図１６に示されるように、生タイヤｔのサイドウォール部のより多くの領域にローラ８Ｂを接触させて巻上げることができるため、生タイヤ内部への残存空気をさらに減らすことができる。特に好ましい態様として、揺動アーム８は、円周方向に２０本以上、より好ましくは３０本以上並べられるのが望ましい。
【００５４】
なお、成形された生タイヤｔは、第１の部分１Ａと第２の部分１Ｂとを離間させ、これらの間から取り出すことができる。
【００５５】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は例示の具体的な実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施しうるのは言うまでもない。例えば、上記実施形態では、スライド部材７を軸方向移動させるとともに、生タイヤの本体部２０を回転させているが、本体部２０を固定するとともに、スライド部材７を回転させながら軸方向に移動（即ち螺進退）させても良い。
【実施例】
【００５６】
本発明の効果を確認するために、表１に示す巻上げ工程の仕様にて生タイヤ（タイヤサイズ「２１５／６０Ｒ１６ ９５Ｈ」）をそれぞれ２０本づつ成形し、加硫した後、サイドウォール部にベア（内部空気による膨らみ）といった仕上がり不良品の発生率を調べた。結果は、いずれもラジアル方向と平行にローラを移動させてはみ出し部を巻上げた比較例１を１００とする指数で表され、数値が小さいほど良好である。テストの結果は表１に示される。
【００５７】
【表１】
【００５８】
テストの結果、実施例の方法では、不良品発生率が激減していることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態を示す生タイヤ成形装置の正面図である。
【図２】その要部拡大図である。
【図３】その成形ドラムを変化させた状態を示す断面図である。
【図４】生タイヤ成形装置の要部斜視図である。
【図５】図３のＡ−Ａ端面図である。
【図６】揺動アームのローラの拡大図である。
【図７】生タイヤ成形装置にタイヤ部材を巻き付けた状態を示す断面図である。
【図８】ビードコア保持装置のコア受け部でビードコアを保持した状態を示す断面図である。
【図９】本体部を成形する工程を示す断面図である。
【図１０】ステッチング工程を示す断面図である。
【図１１】巻上げ工程を説明する断面図である。
【図１２】生タイヤの側面図である。
【図１３】トレッドゴム押圧工程を説明する概略図である。
【図１４】揺動アームの他の実施形態を示す生タイヤ成形装置の要部断面図である。
【図１５】その揺動アームの平面図である。
【図１６】巻上げ工程を説明する断面図である。
【図１７】従来の巻上げ工程を説明する断面図である。
【図１８】従来の生タイヤの斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 生タイヤ成形装置
２ 成形ドラム
３ ビードコア保持装置
４ 巻上げ装置
７ スライド部材
８ 揺動アーム
８Ａ アーム本体
８Ａ１ 第１のアーム本体
８Ａ２ 第２のアーム本体
８Ｂ ローラ
１０ タイヤ部材
１２ カーカスプライ
１３ サイドウォールゴム
１５ ビードコア
２０ 本体部
２１ はみ出し部
ｔ 生タイヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状をなす成形ドラムと、この成形ドラムの軸方向両側に配されたタイヤ部材の貼付装置とを含む生タイヤ成形装置を用いて空気入りタイヤを製造する方法であって、
前記貼付装置は、
前記軸方向に移動可能なスライド部材、及び
一端が前記スライド部材に半径方向揺動可能に枢着されかつ他端が前記成形ドラム側にのびるアーム本体と、該アーム本体の前記他端に回動自在に枢着されたローラとを含む円周方向に隔設された複数本の揺動アームを含むとともに、
前記成形ドラムと、軸方向に沿って保持された前記揺動アームとに亘ってカーカスプライを含むタイヤ部材を円筒状に巻き付ける工程と、
前記タイヤ部材に一対のビードコアを嵌め込む工程と、
該ビードコア間のタイヤ部材をトロイド状に膨張させて本体部を形成する工程と、
前記本体部と前記スライド部材との間に相対回転を与えつつ前記スライド部材を前記成形ドラムに向けて移動させることにより、前記ビードコアから軸方向外側にはみ出したタイヤ部材のはみ出し部の内周面と接触する前記ローラを、前記本体部に沿ってタイヤ半径方向内から外へかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動させて前記はみ出し部を本体部に巻上げる巻上げ工程とを含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記本体部は、前記ローラがはみ出し部をラジアル方向に１０mm巻上げる間に１０〜５０゜回転する請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記本体部のトレッド領域の外面には、少なくともトレッドゴムを含むリング状のトレッドゴム体が貼り付けられており、
前記はみ出し部の全部又は一部を巻上げた後、前記本体部と前記スライド部材との間に相対回転を与えつつ前記スライド部材を前記成形ドラムから離れる向きに移動させることにより、前記トレッドゴム体の外面に位置させた前記ローラを、トレッドゴム体の外面に沿ってかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動させて前記トレッドゴム体を本体部に密着させるトレッドゴム押圧工程とを含む請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
カーカスプライを含むタイヤ部材が巻付けられる円筒状の成形ドラムと、
前記成形ドラムの軸方向の両外側に配されかつ前記タイヤ部材に外挿された一対のビードコアの内周面をタイヤ部材を介して保持する軸方向に移動可能な一対のビードコア保持装置と、
前記一対のビードコア保持装置の両外側に配されかつ前記ビードコアよりもタイヤ軸方向外側のはみ出し部が巻き付けられるとともに、このはみ出し部をタイヤ半径方向外側に巻上げる貼付装置とを含む生タイヤ成形装置であって、
前記貼付装置は、
前記成形ドラムの軸方向に移動可能なスライド部材、
前記はみ出し部の内周面側を通ってタイヤ軸方向にのびかつ一端が前記スライド部材に半径方向揺動可能に枢着されしかも他端が前記成形ドラム側にのびるアーム本体と、該アーム本体の他端に、このアーム本体の長手方向に沿った軸線周りで首振り自在に設けられたキャスタ状のローラとを含む円周方向に隔設された複数本の揺動アーム、及び
前記スライド部材と前記ビードコア保持装置との間に相対回転を与える相対回転付与手段を含むことを特徴とする生タイヤ成形装置。
【請求項５】
前記揺動アームは、第１のアーム本体と、この第１のアーム本体よりも長さが小さい第２のアーム本体とを少なくとも含むとともに、
前記第１のアーム本体と第２のアーム本体とが円周方向に交互に設けられている請求項４記載の生タイヤ成形装置。
【請求項１】
略円筒状をなす成形ドラムと、この成形ドラムの軸方向両側に配されたタイヤ部材の貼付装置とを含む生タイヤ成形装置を用いて空気入りタイヤを製造する方法であって、
前記貼付装置は、
前記軸方向に移動可能なスライド部材、及び
一端が前記スライド部材に半径方向揺動可能に枢着されかつ他端が前記成形ドラム側にのびるアーム本体と、該アーム本体の前記他端に回動自在に枢着されたローラとを含む円周方向に隔設された複数本の揺動アームを含むとともに、
前記成形ドラムと、軸方向に沿って保持された前記揺動アームとに亘ってカーカスプライを含むタイヤ部材を円筒状に巻き付ける工程と、
前記タイヤ部材に一対のビードコアを嵌め込む工程と、
該ビードコア間のタイヤ部材をトロイド状に膨張させて本体部を形成する工程と、
前記本体部と前記スライド部材との間に相対回転を与えつつ前記スライド部材を前記成形ドラムに向けて移動させることにより、前記ビードコアから軸方向外側にはみ出したタイヤ部材のはみ出し部の内周面と接触する前記ローラを、前記本体部に沿ってタイヤ半径方向内から外へかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動させて前記はみ出し部を本体部に巻上げる巻上げ工程とを含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記本体部は、前記ローラがはみ出し部をラジアル方向に１０mm巻上げる間に１０〜５０゜回転する請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記本体部のトレッド領域の外面には、少なくともトレッドゴムを含むリング状のトレッドゴム体が貼り付けられており、
前記はみ出し部の全部又は一部を巻上げた後、前記本体部と前記スライド部材との間に相対回転を与えつつ前記スライド部材を前記成形ドラムから離れる向きに移動させることにより、前記トレッドゴム体の外面に位置させた前記ローラを、トレッドゴム体の外面に沿ってかつタイヤのラジアル方向に対して斜めに移動させて前記トレッドゴム体を本体部に密着させるトレッドゴム押圧工程とを含む請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
カーカスプライを含むタイヤ部材が巻付けられる円筒状の成形ドラムと、
前記成形ドラムの軸方向の両外側に配されかつ前記タイヤ部材に外挿された一対のビードコアの内周面をタイヤ部材を介して保持する軸方向に移動可能な一対のビードコア保持装置と、
前記一対のビードコア保持装置の両外側に配されかつ前記ビードコアよりもタイヤ軸方向外側のはみ出し部が巻き付けられるとともに、このはみ出し部をタイヤ半径方向外側に巻上げる貼付装置とを含む生タイヤ成形装置であって、
前記貼付装置は、
前記成形ドラムの軸方向に移動可能なスライド部材、
前記はみ出し部の内周面側を通ってタイヤ軸方向にのびかつ一端が前記スライド部材に半径方向揺動可能に枢着されしかも他端が前記成形ドラム側にのびるアーム本体と、該アーム本体の他端に、このアーム本体の長手方向に沿った軸線周りで首振り自在に設けられたキャスタ状のローラとを含む円周方向に隔設された複数本の揺動アーム、及び
前記スライド部材と前記ビードコア保持装置との間に相対回転を与える相対回転付与手段を含むことを特徴とする生タイヤ成形装置。
【請求項５】
前記揺動アームは、第１のアーム本体と、この第１のアーム本体よりも長さが小さい第２のアーム本体とを少なくとも含むとともに、
前記第１のアーム本体と第２のアーム本体とが円周方向に交互に設けられている請求項４記載の生タイヤ成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００９−１５４４７１（Ｐ２００９−１５４４７１Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３７３０７（Ｐ２００７−３３７３０７）
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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