JP2006168293A - タイヤ製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム部材の剛性を低下させたり加硫後のタイヤのゴム物性を低下させずにグリーンタイヤを均一に加硫するタイヤ製造方法及びその装置を提供する。
【解決手段】ドラム33に複数のゴム部材Ｗを供給して、各ゴム部材Ｗをそれぞれタイヤの幅方向及び径方向所定位置に巻き付けてグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫してタイヤを製造するタイヤ製造方法において、グリーンタイヤの加硫終了時までに各巻付位置におけるゴム部材Ｗの受ける熱量がそれぞれ許容範囲内の値になるように、ゴム部材Ｗをドラム33への巻付位置に基づいて所定温度に冷却した後、ドラム33に供給する冷却装置20を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ成形用ドラムに複数のゴム部材を供給して、各ゴム部材をそれぞれタイヤの幅方向及び径方向所定位置に巻き付けてグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫してタイヤを製造するタイヤ製造方法及びその装置に関するものである。

従来、グリーンタイヤを加硫するときには、グリーンタイヤを入れた加硫機金型を高温にすると同時に、グリーンタイヤの内側に配置したブラダー等の中に飽和蒸気等の気体を充填して、グリーンタイヤに熱を与えて加硫を行っている。

しかし、このような加硫方法では、加硫機金型、ブラダー等の熱源から近いグリーンタイヤ表面部分と熱源から遠いグリーンタイヤ内部部分との間に加硫度の差が生じてしまい、通常、タイヤ内部の加硫度を基準に熱源の温度、加硫時間等を設定しているため、タイヤ表面、特にキャップトレッドではゴム物性が大きく低下してしまうという問題があった。

この問題を解決するために、従来、帯状のゴム部材の押出装置と成形ドラムの間に加熱装置を配置し、加熱装置によって加硫時に熱が伝わりにくい部分ほど高温に帯状のゴム部材を加熱し成形ドラムに巻き付けることで、グリーンタイヤを均一に加硫するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２９１３６３号公報

しかしながら、例えば、１００℃のゴム部材を１５０℃に加熱すると、図１６に示すようにゴム部材の剛性は１／２程度に低下してしまう。

従って、従来の方法では、加熱することによりゴム部材の剛性を低下させ、帯状のゴム部材は容易に変形し所期の形状を保つことができなかったり、高温のゴム部材を加硫することによりゴム分子が切断され、ゴム分子間が過度に結合して硬くなり加硫後のタイヤのゴム物性が低下するという問題があった。

また、押出直後のゴム部材の温度は既に１００℃程度であり、生産性向上のために押出速度を上げることにより押出装置との間に摩擦熱を生じ、ゴム部材の温度が更に上昇し十分な加熱を行えないという問題もあった。

本発明の目的は上記の問題点に鑑み、ゴム部材の剛性を低下させたり加硫後のタイヤのゴム物性を低下させずにグリーンタイヤを均一に加硫するタイヤ製造方法及びその装置を提供することである。

本発明は前記目的を達成するために、タイヤ成形用ドラムに複数のゴム部材を供給して、前記各ゴム部材をそれぞれタイヤの幅方向及び径方向所定位置に巻き付けてグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫してタイヤを製造するタイヤ製造方法において、前記グリーンタイヤの加硫終了時までに各巻付位置におけるゴム部材の受ける熱量がそれぞれ許容範囲内の値になるように、前記ゴム部材をドラムへの巻付位置に基づいて所定温度に冷却した後、前記ドラムに供給するタイヤ製造方法を提案する。

また、本発明は前記目的を達成するために、タイヤ成形用ドラムに複数のゴム部材を供給して、前記各ゴム部材をそれぞれタイヤの幅方向及び径方向所定位置に巻き付けてグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫してタイヤを製造するタイヤ製造装置において、前記グリーンタイヤの加硫終了時までに各巻付位置におけるゴム部材の受ける熱量がそれぞれ許容範囲内の値になるように、前記ゴム部材をドラムへの巻付位置に基づいて所定温度に冷却した後、前記ドラムに供給する冷却装置を備えるタイヤ製造装置を提案する。

本発明によれば、グリーンタイヤの加硫終了時までに各巻付位置におけるゴム部材の受ける熱量がそれぞれ許容範囲内の値になるように、ゴム部材がドラムへの巻付位置に基づいて所定温度に冷却された後、ドラムに供給されることにより、加硫時の熱源からの距離が異なる巻付位置、例えばタイヤ幅方向又はタイヤ半径方向に異なる巻付位置におけるゴム部材の受ける熱量がほぼ均一となるように、各ゴム部材の温度を冷却することができる。

本発明によれば、加硫時の熱源からの距離が異なる巻付位置、例えばタイヤ幅方向又はタイヤ半径方向に異なる巻付位置におけるゴム部材の受ける熱量がほぼ均一となるように、各ゴム部材の温度を冷却することができるので、ゴム部材の剛性を低下させたり加硫後のタイヤのゴム物性を低下させずにグリーンタイヤを均一に加硫することができる。

図１乃至図１１は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は本発明の第１実施形態における冷却装置を示す概略側面図、図２は図１に示した冷却装置の制御ブロック図、図３は加硫中のグリーンタイヤを説明する図、図４は図３に示したキャップトレッドの部分の加硫による熱履歴の測定結果を示す図、図５は図３に示したキャップトレッドの部分とゴム部材の関係を説明する図、図６は図５に示したゴム部材の加硫による熱履歴の測定結果を示す図、図７は図１に示した冷却装置の冷却時間とゴム部材の温度の測定結果を示す図、図８は図５に示したゴム部材と設定温度の関係を示す図、図９は本発明の第１実施形態における冷却装置のフローチャート、図１０は本発明の第１実施形態における冷却装置の他の例を示す概略側面図、図１１は本発明の第１実施形態における熱履歴の測定結果を示す図である。

まず、図１を参照して本発明の第１実施形態におけるタイヤ製造装置の構成について説明する。

図１において、10は周知の押出機であり、例えば、所定幅、所定厚さの帯状のゴム部材Ｗを押し出すようになっている。

押出機10から押し出されたゴム部材Ｗは、冷却装置20内部に備わる複数のローラ22によって搬送されるようになっている。

冷却装置20は５つの区間20a〜20eに区切られており、各区間20a〜20e内はそれぞれ所定温度（以下、冷却温度とする）に設定され、例えば高温で搬送されてくるゴム部材Ｗを空冷によって冷却するようになっている。これにより、ゴム部材Ｗの剛性を低下させたり加硫後のタイヤのゴム物性を低下させることがない。

なお、搬送されてくるゴム部材Ｗを均一に冷却することが好ましいが、ゴム部材の幅方向（図１において紙面手前から奥）に冷却するようにしてもよい。

また、各ローラ22は、各区間20a〜20eの搬送距離が等しくなるように設けられており、ゴム部材Ｗの供給速度とほぼ同じ速度で回転するようになっている。

冷却装置20によって冷却されたゴム部材Ｗは、押圧ローラ31,32によって押さえられつつ所定方向（図１において時計回り）に回転するドラム33の所定の巻付位置に巻き付けられる。なお、押圧ローラ31,32又はドラム33は、ゴム部材Ｗの巻付位置に応じて所定方向、例えばドラム33の幅方向（図１において紙面手前から奥方向）又はドラム33の半径方向（図１において紙面上下方向または左右方向）に移動可能であることが好ましい。

ドラム33は図示しない駆動源（例えばモータ等）によって駆動される周知の成形ドラムであり、製造するタイヤ種類に応じて径方向に拡大収縮可能な円筒形状を有するものである。

こうして、複数のゴム部材Ｗをドラム33に巻き付けてグリーンタイヤが成形され、図示しない加硫機によってグリーンタイヤを加硫することによりタイヤが製造される。

次に、図２乃至図７を参照して本発明の第１実施形態における冷却装置の制御について説明する。

冷却装置20は冷却部21と、ローラ駆動部23と、記憶部24と、制御部25とから構成されている。

制御部25は冷却装置20の動作を決定するものであり、押出機10、冷却部21、ローラ駆動部23、記憶部24に接続されている。

制御部25は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えた周知のマイクロコンピュータからなり、押出機10から取得する情報と、記憶部24に記憶する情報とに基づいて、冷却部21、ローラ駆動部23の動作を制御するようになっている。

なお、押出機10から取得する情報として、ゴム部材Ｗの識別番号、供給速度、温度等があるが、これらの情報を押出機10から受信してもよいし、図示しないセンサ等により検出するようにしても良い。また、生産管理システム等からゴム部材Ｗの情報があらかじめ送信され、制御部25がそれらの情報を記憶部24に記憶しておき、必要に応じて読み出すようにしてもよい。

冷却部21は、区間20aを冷却する第１冷却部21aと、区間20bを冷却する第２冷却部21bと、区間20cを冷却する第３冷却部21cと、区間20dを冷却する第４冷却部21dと、区間20eを冷却する第５冷却部21eとからなり、各冷却部21a〜21eは各区間20a〜20eの空気を冷却する図示しない冷却器と、圧縮機によって低温冷媒を循環させる周知の冷凍機器とから構成されている。

ローラ駆動部23は各ローラ22を駆動するモータ等の周知の駆動源からなり、押出機10の供給速度に基づいて各ローラ22を回転させるようになっている。

記憶部24は、ハードディスク装置や磁気テープ装置等の周知の記憶装置からなり、制御部25によって読み出され、又は書き込まれ、グリーンタイヤの加硫終了時までに各巻付位置におけるゴム部材Ｗの受ける熱量がそれぞれ許容範囲内の値になるように、ゴム部材Ｗをドラム33への巻付位置に基づいて所定温度に冷却した後、ドラム33に供給するための情報を記憶するようになっている。

一般に、加硫中のグリーンタイヤ1は、図３に示すように加硫機金型等の熱源Ｈ１によってグリーンタイヤ1の表面から加熱されるとともに、ブラダー等の熱源Ｈ２によってグリーンタイヤ1の内側から加熱されることにより加硫される。

これにより、加硫後のタイヤ内において、熱源Ｈ１，Ｈ２からの距離が異なる位置、例えばタイヤ幅方向又はタイヤ半径方向に加硫度の差が生じており、特にキャップトレッド2のショルダー部において顕著であった。

ここで、グリーンタイヤ1の加硫度を示す指標として時間軸における温度変化である熱履歴を考える。例えば、グリーンタイヤ1の加硫による熱履歴は加硫時間における温度変化で表される。以下、特に記載のない限り熱履歴を加硫時間×温度差とする。

加硫中のグリーンタイヤ1内部の熱履歴を解析するために有限要素法によるシュミレーションを用いて、キャップトレッド2の厚さが一番厚い部分2aにおいてグリーンタイヤ1内側からグリーンタイヤ1表面に向かってｘ軸をとり、グリーンタイヤ1表面の値を１００として加硫による熱履歴を表すと、図４に示すように最大２３％の差が生じていることが分かった。

また、図５に示すように押出機10から押し出される幅Ｌ１、厚さＬ２の帯状のゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を順次ドラム33の所定の巻付位置に巻き付けてキャップトレッド2の部分2aを構成し、加硫による各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の熱履歴を測定すると、図６に示すようにシュミレーションと同様の結果が得られた。

制御部25は、加硫度を均一にするため、図６に示す加硫による各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の熱履歴に基づいてキャップトレッド2の部分2aの熱履歴が均一になるように、各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４をタイヤ幅方向、タイヤ半径方向に相当するドラム33の所定の巻付位置に巻き付けるときの温度（以下、設定温度とする）を算出する。

なお、ドラム33に巻き付けてから加硫するまでの間にドラム33の熱や他のゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の熱等によってゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の温度が変化することがあるので、加硫による熱履歴に加え、各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４をドラム33に巻き付けてから加硫するまでの各時間における各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の温度変化の測定結果に基づいて、キャップトレッド2の部分2aの熱履歴が均一になるように各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の設定温度を算出するようにしてもよい。

記憶部24は、図６に示す加硫による各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の熱履歴の測定結果及び図７に示す冷却部21の冷却時間とゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の温度の測定結果を記憶するとともに、制御部25が算出した各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の設定温度を記憶している。

次に、図８乃至図１１を参照して本発明の第１実施形態における冷却装置の動作について説明する。

本実施形態では、一例として、押出機10から押し出される帯状のゴム部材Ｗ１〜Ｗ４は幅Ｌ１＝１０ｍｍ、厚さＬ２＝１ｍｍ、押し出された直後のゴム部材Ｗ１〜Ｗ４は温度１２０℃、供給速度１００ｍ／分、各区間20a〜20eの搬送距離は全て０．５ｍ、各冷却部21a〜21eの冷却温度は全て２０℃、に設定されているものとする。また、各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の設定温度は、図８に示すように、ゴム部材Ｗ１が９０℃、ゴム部材Ｗ２が１００℃、ゴム部材Ｗ３が９０℃、ゴム部材Ｗ４が４０℃と算出されているものとする。

図９に示すように、制御部25は押出機10から押し出されたゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の情報を受信する（S101）。ここでは、ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の情報として温度、供給速度、識別番号等を受信する。なお、前述のようにあらかじめ供給されるゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の情報を受信している場合にはS101の処理は不要となる。

制御部25は、受信した識別番号に該当するゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の設定温度を記憶部24から読み込む(S102)。ここでは、図８に示すゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の設定温度が読み込まれる。

そして制御部25は、押出機10から押し出されたゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の温度と読み込んだ設定温度とに基づいて、冷却時間を設定する（S103）。ここでは、例えば１２０℃のゴム部材Ｗ４を設定温度４０℃に冷却する場合、図７に示す冷却温度２０℃における冷却時間とゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の温度の測定結果から冷却時間は１．５秒となる。

制御部25は、ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を設定温度に冷却するため、各冷却部21a〜21eのスイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する（S104）。

上記例の場合、ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の供給速度、即ち冷却装置20内の搬送速度が１００ｍ／分なので冷却時間１．５秒の間にゴム部材Ｗ４は冷却装置20内を２．５ｍ搬送され、各区間20a〜20eの搬送距離が０．５ｍなので、各冷却部21a〜21eのスイッチを全てＯＮにすることにより、ドラム33にゴム部材Ｗ４を巻き付けるときにゴム部材Ｗ４が設定温度４０℃になるように冷却することができる。

制御部25は、押出機10から押し出されるゴム部材Ｗ１〜Ｗ４ごとにS101〜S104の処理を繰り返し行うことにより、ドラム33の所定の巻付位置にゴム部材Ｗ１〜Ｗ４が順次巻き付けられ、図５に示すようにキャップトレッド2の部分2aを構成することができる。

なお、ここでは冷却時間に応じて冷却部21a〜21eのスイッチをＯＮ／ＯＦＦするようにしたが、図１０に示すように冷却装置20の代わりに複数の固定ローラ26と上下方向に移動可能な複数の可動ローラ27を備えた冷却装置20Aを用いて、冷却時間に応じて各区間20a〜20eの可動ローラ27を移動させて各区間20a〜20eの搬送距離を変化させるようにしてもよい。

また、本実施形態では、冷却温度を２０℃に設定して冷却時間を設定するようにしたが、冷却温度と冷却温度の両方を設定するようにしてよい。

例えば、１２０℃のゴム部材Ｗ２を設定温度１００℃に冷却する場合、冷却温度を２０℃に設定すると図７に示す冷却温度２０℃における冷却時間とゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の温度の測定結果から冷却時間は０．５秒となるが、冷却時間の間にゴム部材Ｗ２は冷却装置20内を約０．８ｍ搬送され、第１冷却部21aと第２冷却部21bのスイッチをＯＮにすることにより、ゴム部材Ｗ２をドラム33に巻き付けるときに設定温度１００℃になるように冷却することは難しい。

しかし、図７に示す冷却時間とゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の温度の測定結果から冷却温度を「冷却なし」、冷却時間を１．５秒と設定し、各冷却部21a〜21eのスイッチを全てＯＦＦにすることにより、ドラム33にゴム部材Ｗ２を巻き付けるときにゴム部材Ｗ２が設定温度１００℃になるように冷却することができる。これにより、ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を設定温度により正確に冷却することができる。

設定温度に冷却されたゴム部材Ｗ１〜Ｗ４をドラム33の所定の巻付位置に巻き付けてグリーンタイヤ1が成形され、図示しない加硫機によってグリーンタイヤ1を加硫することにより、キャップトレッド2の部分2aにおいてグリーンタイヤ1表面の値を１００として加硫による熱履歴を表すと、図１１に示すように最大２３％の差から３％の差に改善される。これによりグリーンタイヤ1の加硫時間においてキャップトレッド2の部分2aの各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の熱履歴をそれぞれ許容範囲内の値にすることができ、キャップトレッド2の部分2aの熱履歴をほぼ均一にすることができる。

なお、本実施形態ではキャップトレッド2の部分2aについて説明したが、これに限定されるものではない。タイヤを構成するインナライナ、カーカス、ベルト等の異なる種類の複数のゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を所定の巻付位置に基づいて冷却してからドラム33に巻き付ける場合においても、同様の結果が得られる。

また、タイヤ幅方向、タイヤ半径方向に相当する所定の巻付位置に基づいてゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の設定温度を細かく設定するために幅Ｌ１、厚さＬ２が小さい帯状のゴム部材であることが好ましいが、例えばシート状のゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を冷却してからドラム33に巻き付けるようにしても、同様の結果が得られる。

また、本実施形態では熱履歴を加硫時間×温度差としたが、熱履歴は時間軸における温度変化であるので、より正確に熱履歴を温度変化の時間積分としたり、時間・質量・比熱を一定とみなして熱履歴を単に熱量としても、同様の結果が得られる。

このように上記構成及び動作によれば、グリーンタイヤ1の加硫終了時までに各巻付位置におけるゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の受ける熱量がそれぞれ許容範囲内の値になるように、ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４をドラム33への巻付位置に基づいて所定温度に冷却した後、ドラム33に供給することにより、加硫時の熱源Ｈ１，Ｈ２からの距離が異なる巻付位置、例えばタイヤ幅方向又はタイヤ半径方向に異なる巻付位置におけるゴム部材の受ける熱量がほぼ均一となるように、各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の温度を冷却することができるので、ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の剛性を低下させたり加硫後のタイヤのゴム物性を低下させずにグリーンタイヤ1を均一に加硫することができる。

また、グリーンタイヤ1の加硫時間と該加硫時間におけるゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の温度変化とに基づいて、グリーンタイヤ1の熱履歴が均一になるように前記各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の設定温度を算出し、ドラム33に供給されるゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を設定温度に冷却することにより、加硫による熱履歴を均一にすることができるので、グリーンタイヤ1を精度良く均一に加硫することができる。

また、各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４をドラム33に巻き付けてからグリーンタイヤ1の加硫終了までの各時間と該各時間における各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の温度変化とに基づいて、グリーンタイヤ1の熱履歴が均一になるように各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の設定温度を算出し、ドラム33に供給されるゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を設定温度に冷却することにより、各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４をドラム33に巻き付けてから加硫するまでの各時間の温度変化も考慮して加硫による熱履歴を均一にすることができるので、グリーンタイヤ1を更に精度良く均一に加硫することができる。

また、ドラム33に供給されるゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の温度と設定温度とに基づいて、ドラム33にゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を巻き付けるときにゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を設定温度にするように冷却部21の冷却時間を設定することにより、冷却部21の冷却温度を変えずに冷却時間による制御のみでゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を設定温度に冷却することができる。

また、複数のゴム部材Ｗ１〜Ｗ４としてキャップトレッドを少なくとも１つ含むことにより、キャップトレッドを均一に加硫することができる。

また、複数のゴム部材Ｗ１〜Ｗ４として帯状のゴム部材を少なくとも１つ含むことにより、ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の設定温度を細かく設定することができる。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。

図１２は本発明の第２実施形態における冷却装置を示す概略側面図、図１３は図１２に示した冷却装置の制御ブロック図、図１４は図１２に示した冷却装置の冷却時間とゴム部材の温度の測定結果を示す図、図１５は本発明の第２実施形態における冷却装置のフローチャートである。

図において、前述した第１実施形態と同一構成部分、同一動作部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。

第２実施形態と第１実施形態とは、冷却装置20に代えて冷却装置40を用いる点において相違する。

図１２に示すように、押出機10から押し出されたゴム部材Ｗは、上下方向に移動可能な押圧ローラ41によって押さえられつつ冷却ドラム43の所定の巻付位置に巻き付けられるようになっている。

冷却ドラム43は、例えば冷却ドラム本体内に設けた冷媒流路に低温冷媒を流通させることにより冷却ドラム本体を冷却するように構成されている。

図示しない駆動源（例えばモータ等）によって所定方向（図１２において反時計回り）にゴム部材Ｗの供給速度とほぼ同じ速度で回転する冷却ドラム43は、所定温度（以下、冷却温度という）に設定されており、巻き付けられたゴム部材Ｗを冷却するようになっている。

また、上下方向に移動可能な押圧ローラ41,42によって、冷却ドラム43の周上を所定距離だけ巻き付けられたゴム部材Ｗはドラム33に供給されるようになっている。なお、押圧ローラ41,42はどちらか一方が上下方向に移動可能であればよい。

次に、図１３及び図１４を参照して本発明の第２実施形態におけるタイヤ製造装置の制御について説明する。

冷却装置40は記憶部44と、制御部45と、冷媒回路46と、冷却ドラム駆動部47と、押圧ローラ駆動部48とから構成されている。

冷媒回路46は周知の冷凍機器からなり、冷却ドラム本体の冷媒流路と接続し、制御部45からの制御信号によって冷却ドラム本体を冷却するようになっている。

冷却ドラム駆動部47は、冷却ドラム43を駆動するモータ等の周知の駆動源からなり、押出機10の供給速度に基づいて冷却ドラム43を所定方向に回転させるようになっている。

押圧ローラ駆動部48は、制御部45からの制御信号によって押圧ローラ41,42を上下方向に移動させるようになっている。

また、記憶部44は、図１４に示すように冷却装置40の冷却時間とゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の温度の測定結果について記憶している。

次に、図１５を参照して本発明の第２実施形態における冷却装置の動作について説明する。

本実施形態では、第１実施形態と同様、押出機10から押し出される帯状のゴム部材Ｗ１〜Ｗ４は幅Ｌ１＝１０ｍｍ、厚さＬ２＝１ｍｍ、押し出された直後のゴム部材Ｗ１〜Ｗ４は温度１２０℃、供給速度１００ｍ／分とし、各ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の設定温度は図８に示すように算出されているものとする。

また、冷却ドラム43は直径１．３ｍとし、押圧ローラ41,42は、ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を冷却ドラム43の周上を１／２だけ巻き付ける位置に固定されているものとする。

図１５に示すように、制御部45は、押出機10から押し出されたゴム部材Ｗ１〜Ｗ４のドラム33への供給速度と読み込んだ設定温度とに基づいて冷却温度を設定する（S103A）。本実施形態において、ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４の冷却時間は１．２秒であり、例えば、ゴム部材Ｗ２を設定温度９０℃にする場合、図１４に示す冷却時間とゴム部材の温度の測定結果から冷却温度は８０℃となる。また、ゴム部材Ｗ４を設定温度４０℃にする場合には、冷却温度は１０℃となる。

制御部45は、ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を設定温度に冷却するため、冷媒回路46の冷却温度を制御する（S104A）。

制御部45は、押出機10から押し出されるゴム部材Ｗ１〜Ｗ４ごとにS101〜S104Aの処理を繰り返し行うことにより、ドラム33の所定の巻付位置にゴム部材Ｗ１〜Ｗ４が順次巻き付けられる。

なお、本実施形態では、押圧ローラ41,42を固定することにより冷却時間を固定し冷却温度を設定するようにしたが、押圧ローラ41,42を上下方向に移動させるようにして、冷却温度と冷却温度の両方を設定するようにしてもよいのは第１実施形態と同様である。

このように上記構成及び動作によれば、第１実施形態の作用・効果に加え、ゴム部材Ｗ１〜Ｗ４のドラム33への供給速度と設定温度とに基づいて、ドラム33にゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を巻き付けるときにゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を設定温度にするように冷媒回路46の冷却温度を設定することにより、冷却ドラム43の冷却時間を変えずに冷却温度による制御のみでゴム部材Ｗ１〜Ｗ４を設定温度に冷却することができる。

なお、上記各実施形態の構成又は動作を組み合わせたり或いは一部の構成部分を入れ替えたりした装置を構成してもよい。

また、本発明の構成は上記実施形態のみ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内において種々変更を加えてもよい。

本発明の第１実施形態における冷却装置を示す概略側面図本発明の第１実施形態におけるタイヤ搬送装置の概略平面図 図１に示した冷却装置の制御ブロック図 加硫中のタイヤを説明する図 図３に示したキャップトレッドの部分の加硫による熱履歴の測定結果を示す図 図３に示したキャップトレッドの部分とゴム部材の関係を説明する図 図５に示したゴム部材の加硫による熱履歴の測定結果を示す図 図１に示した冷却装置の冷却時間とゴム部材の温度の測定結果を示す図 図５に示したゴム部材と設定温度の関係を示す図 本発明の第１実施形態における冷却装置のフローチャート 本発明の第１実施形態における冷却装置の他の例を示す概略側面図 本発明の第１実施形態における熱履歴の測定結果を示す図 本発明の第２実施形態における冷却装置を示す概略側面図 図１２に示した冷却装置の制御ブロック図 図１２に示した冷却装置の冷却時間とゴム部材の温度の測定結果を示す図 本発明の第２実施形態における冷却装置のフローチャート ゴム部材の温度と強度の関係を示す図

符号の説明

1…グリーンタイヤ、2…キャップトレッド、2a…部分、10…押出機、20,20A…冷却装置、20a〜20e…区間、21…冷却部、21a…第１冷却部、21b…第２冷却部、21c…第３冷却部、21d…第４冷却部、21e…第５冷却部、22…ローラ、23…ローラ駆動部、24…記憶部、25…制御部、26…固定ローラ、27…可動ローラ、31,32…押圧ローラ、33…ドラム、40…冷却装置、41,42…押圧ローラ、43…冷却ドラム、44…記憶部、45…制御部、46…冷媒回路、47…冷却ドラム駆動部、48…押圧ローラ駆動部、Ｈ１，Ｈ２…熱源、Ｌ１…幅、Ｌ２…厚さ、Ｗ，Ｗ１〜Ｗ４…ゴム部材。

Claims (14)

1. タイヤ成形用ドラムに複数のゴム部材を供給して、前記各ゴム部材をそれぞれタイヤの幅方向及び径方向所定位置に巻き付けてグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫してタイヤを製造するタイヤ製造方法において、
   前記グリーンタイヤの加硫終了時までに各巻付位置におけるゴム部材の受ける熱量がそれぞれ許容範囲内の値になるように、前記ゴム部材をドラムへの巻付位置に基づいて所定温度に冷却した後、前記ドラムに供給する
   ことを特徴とするタイヤ製造方法。
2. 前記グリーンタイヤの加硫時間と該加硫時間における前記各ゴム部材の温度変化とに基づいて、前記グリーンタイヤの熱履歴が均一になるように前記各ゴム部材の設定温度を算出し、前記ドラムに供給されるゴム部材を該設定温度に冷却する
   ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ製造方法。
3. 前記各ゴム部材を前記ドラムに巻き付けてから前記グリーンタイヤの加硫終了までの各時間と該各時間における前記各ゴム部材の温度変化とに基づいて、前記グリーンタイヤの熱履歴が均一になるように前記各ゴム部材の設定温度を算出し、前記ドラムに供給されるゴム部材を該設定温度に冷却する
   ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ製造方法。
4. 前記ゴム部材のドラムへの供給速度と前記設定温度とに基づいて、前記ドラムに前記ゴム部材を巻き付けるときに該ゴム部材が前記設定温度になるように冷却温度を設定する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のタイヤ製造方法。
5. 前記ドラムに供給されるゴム部材の温度と前記設定温度とに基づいて、前記ドラムに前記ゴム部材を巻き付けるときに該ゴム部材が前記設定温度になるように冷却時間を設定する手段を有している
   ことを特徴とする請求項２乃至４に記載のタイヤ製造方法。
6. 前記複数のゴム部材としてキャップトレッドを少なくとも１つ含む
   ことを特徴とする請求項１乃至５に記載のタイヤ製造方法。
7. 前記複数のゴム部材として帯状のゴム部材を少なくとも１つ含む
   ことを特徴とする請求項１乃至６に記載のタイヤ製造方法。
8. タイヤ成形用ドラムに複数のゴム部材を供給して、前記各ゴム部材をそれぞれタイヤの幅方向及び径方向所定位置に巻き付けてグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫してタイヤを製造するタイヤ製造装置において、
   前記グリーンタイヤの加硫終了時までに各巻付位置におけるゴム部材の受ける熱量がそれぞれ許容範囲内の値になるように、前記ゴム部材をドラムへの巻付位置に基づいて所定温度に冷却した後、前記ドラムに供給する冷却装置を備える
   ことを特徴とするタイヤ製造装置。
9. 前記冷却装置は、
   前記ドラムに供給されるゴム部材を所定の設定温度に冷却する冷却手段と、
   前記冷却手段を制御する冷却制御手段とを備え、
   前記冷却制御手段は、
   前記グリーンタイヤの加硫時間と該加硫時間における前記各ゴム部材の温度変化とに基づいて、前記グリーンタイヤの熱履歴が均一になるように前記各ゴム部材の前記設定温度を算出する手段と、
   前記ドラムに供給されるゴム部材が該設定温度になるように前記冷却手段を制御する手段とを有する
   ことを特徴とする請求項８に記載のタイヤ製造装置。
10. 前記冷却装置は、
    前記ドラムに供給されるゴム部材を所定温度に冷却する冷却手段と、
    前記冷却手段を制御する冷却制御手段とを備え、
    前記冷却制御手段は、
    前記各ゴム部材を前記ドラムに巻き付けてから前記グリーンタイヤの加硫終了までの各時間と該各時間における前記各ゴム部材の温度変化とに基づいて、前記グリーンタイヤの熱履歴が均一になるように前記各ゴム部材の設定温度を算出する手段と、
    前記ドラムに供給されるゴム部材が該設定温度になるように前記冷却手段を制御する手段とを有する
    ことを特徴とする請求項８に記載のタイヤ製造装置。
11. 前記冷却制御手段は、
    前記ゴム部材のドラムへの供給速度と前記設定温度とに基づいて、前記ドラムに前記ゴム部材を巻き付けるときに該ゴム部材が前記設定温度になるように前記冷却手段の冷却温度を設定する手段を有する
    ことを特徴とする請求項９又は１０に記載のタイヤ製造装置。
12. 前記冷却制御手段は、
    前記ドラムに供給されるゴム部材の温度と前記設定温度とに基づいて、前記ドラムに前記ゴム部材を巻き付けるときに該ゴム部材が前記設定温度になるように前記冷却手段の冷却時間を設定する手段を有する
    ことを特徴とする請求項９乃至１１に記載のタイヤ製造装置。
13. 前記複数のゴム部材としてキャップトレッドを少なくとも１つ含む
    ことを特徴とする請求項８乃至１２に記載のタイヤ製造装置。
14. 前記複数のゴム部材として帯状のゴム部材を少なくとも１つ含む
    ことを特徴とする請求項８乃至１３に記載のタイヤ製造装置。

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