JP2018051763A - 成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】巻回された帯状部材の周方向端部を一様に且つ強固に圧着しうる成形装置の提供。
【解決手段】成形装置２は、成形ドラム４と、一対のローラ２０とを備えている。成形ドラム４は、帯状部材１１が円筒状に巻回される外周面１２と、この外周面１２に軸方向に延びるスリット１４とを備えている。一対のローラ２０が外周面１２に巻回された帯状部材１１の端部１１ａ及び端部１１ｂを半径方向に挟み込んで圧着する機能を備えている。成形ドラム４の周方向において、一対のローラ２０は、スリット１４に位置している。一対のローラ２０は、スリット１４に沿って成形ドラム４の軸方向に移動可能にされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの製造に用いる成形装置に関する。

特開２０１４−２０５２６５号公報及び特開２０１１−３７１１３号公報には、インナーライナー部材、カーカスプライ部材、サイドウォール部材等の帯状部材を筒状部材に成形する方法が開示されている。これらの公報では、帯状部材が成形ドラムに巻回されている。巻回された帯状部材の周方向端部にローラが押し当てられている。この端部は、成形ドラムとローラと間で圧着されている。この様にして、タイヤの製造において、帯状部材は、筒状部材に成形されている。

特開２０１４−２０５２６５号公報 特開２０１１−３７１１３号公報

このローラが、成形ドラムの軸線方向に移動して、周方向端部を圧着する。成形ドラムの軸線方向に見て、ローラの外周面は直線状であるのに対して、成形ドラムの外周面は円弧状である。このため、ローラの軸方向中央部と端部とでは、ローラの外周面と成形ドラムの外周面との間隔が異なる。ローラの軸方向端部では、この間隔が広い。この間隔が広い部分では圧着力が弱くなり易い。巻回された帯状部材の周方向端部の圧着には、一様に且つ強固に圧着する観点から、改善の余地がある。

本発明の目的は、巻回された帯状部材の周方向端部を一様に且つ強固に圧着しうる成形装置の提供にある。

本発明に係る成形装置は、成形ドラムと、一対のローラとを備えている。上記成形ドラムは、タイヤの各部を形成する帯状部材が円筒状に巻回される外周面と、この外周面に軸方向に延びるスリットとを備えている。上記一対のローラは、上記外周面に巻回された上記帯状部材の端部を半径方向に挟み込んで圧着する機能を備えている。上記成形ドラムの周方向において、上記一対のローラは上記スリットに位置している。上記一対のローラは、上記スリットに沿って上記成形ドラムの軸方向に移動可能にされている。

好ましくは、この成形装置は、一対のローラ支持具を備えている。それぞれのローラ支持具は、上記ローラを支持している。上記ローラ支持具は、上記スリットに沿って軸方向に移動可能にされている。上記ローラは、上記成形ドラムの軸方向に垂直で且つ上記外周面の接線方向を回転軸にして回転可能にされている。

好ましくは、上記ローラのローラ外周面に突起が形成されている。

本発明に係るタイヤの製造方法は、タイヤの各部を形成する部材が組み合わされてローカバーが形成される予備成形工程を備えている。上記予備成形工程において、外周面に軸方向に延びるスリットが形成された成形ドラムが準備される。上記予備成形工程は、上記成形ドラムの上記外周面に帯状部材が筒状に巻回される巻回工程と、上記帯状部材の周方向の端部が上記成形ドラムの周方向において上記スリットに位置させられ、上記端部が圧着される圧着工程とを備えている。上記圧着工程において、成形ドラムに巻回された帯状部材の周方向の端部を上記スリットに沿って一対のローラが半径方向に挟んで圧着する。

本発明に係る成形装置は、一対のローラが帯状部材の端部を挟み込んで圧着している。一対のローラは、成形ドラムの周方向において、一定の間隔で端部を挟み込む。この成形装置は、巻回された帯状部材の端部を一様に且つ強固に圧着しうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る成形装置が示された概念図である。 図２は、図１の成形装置の使用状態が示された部分断面図である。 図３は、図２の線分III−IIIに沿った部分断面図である。 図４は、本発明の他の実施形態に係る成形装置のローラの部分断面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１に示された成形装置２は、成形ドラム４、一対の圧着具６、一対の圧着装置８及び移送装置１０を備えている。図されないが、成形装置２は、更にドラム拡縮装置を備えている。図１では、帯状部材の例としてインナーライナー部材１１が、成形ドラム４に巻回されている。

成形ドラム４の形状は、略円筒形状である。成形ドラム４は、外周面１２及びスリット１４を備えている。スリット１４は、成形ドラム４の軸方向一方端から他方端まで延びている。外周面１２は、軸方向一方端から他方端までスリット１４により切り欠かれている。

成形ドラム４は、複数のセグメント１６を備えている。この成形ドラム４では、セグメント１６は、セグメント１６ａとセグメント１６ｂとからなっている。セグメント１６ａとセグメント１６ｂとが周方向に交互に並べられている。成形ドラム４は、円弧状のセグメント１６（１６ａ、１６ｂ）が周方向に並んで形成されている。複数のセグメント１６の外面１８が周方向に並んで、外周面１２を形成している。スリット１４は、セグメント１６が周方向に間隔を空けて並べられることで、形成されている。

図示されないが、ドラム拡縮装置は、セグメント１６を支持している。ドラム拡縮装置は、セグメント１６を半径方向に移動可能にしている。図１では、ドラム拡縮装置は、セグメント１６を半径方向外側位置に移動させている。セグメント１６は、周方向に並べられて、略円筒形状にされている。図１の成形ドラム４は、使用姿勢にある。

図示されないが、ドラム拡縮装置は、図１の使用姿勢から成形ドラム４のセグメント１６を半径方向内側に移動させうる。図１の使用状態において、隣合うセグメント１６ａとセグメント１６ｂとは、周方向に当接している。ドラム拡縮装置は、セグメント１６ｂを半径方向内側に移動させる。これにより、周方向に隣合うセグメント１６ａの間に隙間が形成され、周方向に隣合うセグメント１６ｂの間に隙間が形成される。この隙間が形成された状態で、ドラム拡縮装置は、セグメント１６ａ及びセグメント１６ｂを更に半径方向内側に移動させる。

このセグメント１６ａ及びセグメント１６ｂが半径方向内側に移動したとき、この成形ドラム４は退避姿勢にある。このドラム拡縮装置は、この退避姿勢と図１の使用姿勢のとの間で、成形ドラム４の外径を任意の外径位置に位置変更可能にしている。

この使用姿勢にある成形ドラム４において、隣合うセグメント１６ａとセグメント１６ｂとは、周方向に間隔を空けて並べられていてもよい。この様な成形ドラム４の使用姿勢では、ドラム拡縮装置は、セグメント１６ｂをセグメント１６ａに対して半径方向内側に移動することなく、セグメント１６ａ及びセグメント１６ｂを半径方向内側に移動させうる。

それぞれの圧着具６は、ローラ２０とローラ支持具２２を備えている。ローラ２０の形状は、円柱状である。ローラ２０は、その外周にローラ外周面２４を備えている。ローラ２０は、成形ドラム４の周方向の接線方向であって、成形ドラム４の軸線に垂直な方向を回転軸として、回転可能に支持されている。このローラ２０の幅は、スリット１４の周方向幅より小さい。

ローラ支持具２２は、それぞれの圧着装置８に支持されている。一対の圧着具６のうち、上方の圧着具６では、圧着装置８によって、ローラ２０は下方のローラ２０に向かって付勢されている。下方のローラ２０は、上方のローラ２０に向かって付勢されている。この圧着装置８は、ローラ２０を所定の付勢力で付勢できればよく特に限定されないが、例えばエアーシリンダー、コイルバネ等が用いられる。

移送装置１０は、一対の圧着装置８を支持している。移送装置１０は、圧着装置８を介して、一対のローラ２０を成形ドラム４の軸線方向に移動しうる。移送装置１０は、一対のローラ２０を成形ドラム４の軸方向一端から他端まで移動可能にしている。

ここで、この成形装置２を用いたタイヤの製造方法が説明される。この製造方法は、予備成形工程及び加硫工程を備えている。予備成形工程では、ローカバーが形成される。この予備成形工程は、部材準備工程、巻回工程、圧着工程及び合体工程を備えている。

図２には、圧着工程の様子が示されている。図２には、図１のインナーライナー部材１１の周方向の一方の端部１１ａと他方の端部１１ｂが圧着される様子が示されている。矢印Ｆ１は、上方の圧着装置８が下方に向かって上方のローラ２０を付勢する付勢力を表している。矢印Ｆ２は、下方の圧着装置８が上方に向かって下方のローラ２０を付勢する付勢力を表している。この端部１１ａは、上方のローラ２０によって半径方向内向きに、付勢力Ｆ１で押圧されている。また、この端部１１ｂは、下方のローラ２０によって半径方向外向きに、付勢力Ｆ２で付勢されている。この付勢力Ｆ１と付勢力Ｆ２の大きさは同じである。この端部１１ａ及び１１ｂは、半径方向において、一対のローラ２０に挟まれて圧着されている。

この図２では、成形ドラム４の周方向において、一対のローラ２０は、セグメント１６の間に位置している。一対のローラ２０は、周方向においてスリット１４内に位置している。言い換えると、一対のローラ２０は、スリット１４に位置している。上方のローラ２０は外周面１２の半径方向外側に位置している。下方のローラ２０は、外周面１２の半径方向内側に位置している。図２の両矢印Ｄは、上方のローラ２０と下方のローラ２０との間隔を表している。この間隔Ｄは、上方のローラ２０のローラ外周面２４の最下端から下方のローラ２０のローラ外周面２４の最上端までの図２の上下方向の直線距離として測定される。

図３には、図２の線分III−IIIに沿った断面が示されている。ローラ２０は、ローラ支持具２２の軸２６を回転軸にして回転可能にされている。矢印Ａは、移送装置１０によって、一対のローラ２０が移動する向きにを表している。矢印Ｃ１は、一対のローラ２０が矢印Ａの向きに移動するときの、上方のローラ２０の回転向きを表している。矢印Ｃ２は、このときの、下方のローラ２０の回転向きを表している。

この予備成形工程の部材準備工程では、複数の帯状部材が準備される。これらの帯状部材は、主に未加硫のゴム組成物からなっている。これらの帯状部材は、加硫されてタイヤの各部を形成する部材である。これらの帯状部材としては、図１のインナーライナー部材１１の他、サイドウォール部材、カーカスプライ部材等が例示される。

巻回工程では、成形ドラム４は使用姿勢にされている。成形ドラム４の外周面１２に、帯状部材が巻回される。例えば、インナーライナー部材１１が巻回される。周方向において、インナーライナー部材１１の端部１１ａと端部１１ｂとは、スリット１４の位置で重ね合わされる。インナーライナー部材１１は、巻回されて筒状にされる。

圧着工程では、インナーライナー部材１１の端部１１ａと端部１１ｂは、スリット１４に位置している。一対のローラ２０が、半径方向に、端部１１ａと端部１１ｂとを挟む。図２に示される様に、上方ローラ２０は荷重Ｆ１で半径方向内向きに端部１１ａに押し付けられる。下方のローラ２０は荷重Ｆ２で半径方向外向きに端部１１ｂに押し付けられる。一対のローラ２０が、端部１１ａと端部１１ｂとを圧着する。

図３に示される様に、移送装置１０によって、一対のローラ２０はスリット１４に沿って軸方向の一方のＡ向きに移動する。図３において、上方のローラ２０は、時計回りに回転する。下方ローラ２０は、反時計回りに回転する。一対のローラ２０は、インナーライナー部材１１に対して滑ることなく、同じ回転速度で回転しながら移動する。一対のローラ２０は、Ａ向きに移動しつつ、インナーライナー部材１１の端部１１ａ及び端部１１ｂを圧着する。一対のローラ２０は、インナーライナー部材１１の軸方向一方端から他方端まで、端部１１ａ及び端部１１ｂを圧着する。この圧着は、インナーライナー部材１１の軸方向一方端から他方端まで圧着されればよい。例えば、巻回されたインナーライナー部材１１の軸方向中央から一方端に向かって圧着され、更に軸方向中央から他方端に向かって圧着されてもよい。

同様に、カーカスプライ部材が巻回されて筒状にされる。筒状にされたカーカスプライ部材の周方向端部が圧着される。帯状のサイドウォール部材が巻回されて筒状にされる。筒状にされたサイドウォール部材の周方向端部が圧着される。この様にして、インナーライナー部材１１、カーカスプライ部材、サイドウォール部材等を含む筒状の中間成形体が形成される。

合体工程では、筒状のトレッド成形体が準備されている。このトレッド成形体は、巻回されたトレッド部材、ベルト部材、バンド部材等からなっている。図示されないが、中間成形体がトロイド状に拡径される。この中間成形体の外周面にトレッド成形体が圧着される。更に、図示されないステッチャーで、中間成形体の外周面に、トレッド成形体が圧着される。この様にして、予備成形工程において、ローカバーが得られる。このローカバーは、加硫工程に送られる。

加硫工程では、このローカバーがモールドに投入される。ローカバーは、モールド内で加圧及び加熱される。このローカバーが加硫される。このローカバーからタイヤが得られる。インナーライナー部材１１は、タイヤのインナーライナーを形成する。同様に、カーカスプライ部材、サイドウォール部材、トレッド部材、ベルト部材、バンド部材は、タイヤのカーカス、サイドウォール、トレッド、ベルト、バンドを形成する。

この成形ドラム４では、一対のローラ２０が端部１１ａと端部１１ｂとを圧着している。一対のローラ２０の間隔Ｄは、ローラ２０の軸方向一端から他端まで略一定にされている。この成形ドラム４では、ローラ２０の軸方向幅で、インナーライナー部材１１を一様に圧着できる。この成形ドラム４では、ローラ２０の軸方向幅で、端部１１ａと端部１１ｂとを強固に圧着しうる。

一対のローラー２０は、ローラ支持具２２の軸２６を回転軸して、回転しながら圧着している。このローラ２０がインナーライナー部材１１に対して滑ることが抑制されている。このローラ２０が圧着しながら軸方向に移動するときに、インナーライナー部材１１が軸方向の力を受けることが抑制されている。このインナーライナー部材１１は、軸方向にずれ難い。また、インナーライナー部材１１の半径方向外側表面及び内側表面に皺や偏りが生じることが抑制されている。この成形ドラム４は、筒状のインナーライナー部材１１の成形精度の向上に寄与する。

この巻回工程では、周方向において、インナーライナー部材１１の端部１１ａと端部１１ｂとは、スリット１４の位置で重ね合わされたが、これに限られない。端部１１ａと端部１１ｂとは、成形ドラム４の外周面１２上で重ね合わされてもよい。この場合、例えば、圧着工程において、成形ドラム４を僅かに縮径させる。縮径した成形ドラム４が回転して、筒状にされたインナーライナー部材１１を周方向に滑らせる。この回転によって、端部１１ａと端部１１ｂとは、成形ドラム４のスリット１４に位置させられてもよい。

また、インナーライナー部材１１を例に説明がされたが、このインナーライナー部材１１の端部１１ａ及び端部１１ｂと同様に、このカーカスプライ部材の周方向端部やサイドウォール部材の周方向端部が、周方向においてスリット１４に位置して、一対のローラ２０によって圧着されてもよい。更には、トレッド部材、ベルト部材、バンド部材の周方向端部が一対のローラによって圧着されてもよい。

また、このインナーライナー部材１１の周方向端部と、カーカスプライ部材の周方向端部及びサイドウォール部材の周方向端部が、同時に一対のローラ２０で圧着されてもよい。また、周方向において成形ドラム４の外周面１２に複数のスリット１４が設けられ、周方向に異なる位置に形成されたスリット１４で、このカーカスプライ部材の周方向端部やサイドウォール部材の周方向端部が、一対のローラ２０によって圧着されてもよい。

図４は、本発明に係る他の成形装置３２の一部が示されている。ここでは、成形装置３２について、成形装置２と異なる構成について説明がされ、成形装置２と同様の構成について説明が省略される。また、成形装置２と同様の構成について成形装置２と同じ符号を用いて、説明がされる。この成形装置３２では、一対のローラ２０に代えて一対のローラ３４を備えている。この成形装置３２では、一対のローラ３４以外の構成は、成形装置２と同様にされている。

図４には、このローラ３４の断面形状が示されている。図４は、ローラ３４の周方向に垂直な断面を表している。このローラ３４のローラ外周面３６には、ローラ外周面３６から起立する突起３８が形成されている。この突起３８は、ローラ３４の軸方向に間隔を空けて並べられている。この突起３８は、ローラ３４の半径方向外向きに面する突起外周面３６を備えている。この突起外周面３６は、ローラ３４のローラ外周面３６と平行な円筒外周面の一部で形成されている。図されないが、この突起３８は、ローラ外周面３６の全体に一様に形成されている。突起３８は、軸方向に等間隔で並べられている。突起３８は、周方向に等間隔で並べられている。

図４の両矢印Ｗａは、ローラ３４の軸方向において、突起３８の間隔を表している。両矢印Ｗｂは、突起２８の軸方向幅を表している。両矢印Ｈｂは、突起２８の高さを表している。図示されないが、ローラ２０の周方向においても、突起２８は所定の間隔Ｗｃを空けて並んでおり、周方向幅Ｗｄで形成されている。この間隔Ｗｃが間隔Ｗａと同じ大きさにされて、周方向幅Ｗｄが軸方向幅Ｗｂと同じ大きさにされてもよい。

この成形装置３２では、突起３８がインナーライナー部材１１の端部１１ａ及び端部１１ｂに食い込む。一対のローラ３４は、インナーライナー部材１１に対して滑ることが一層抑制されている。このローラ３４で圧着することで、インナーライナー部材１１の軸方向のずれが一層抑制される。インナーライナー部材１１の半径方向外側表面及び内側表面に皺や偏りが生じることが一層抑制されている。この一対のローラ３４は、端部１１ａと端部１１ｂとを一層強固に圧着する。この一対のローラ３４は、筒状のインナーライナー部材１１の成形精度の一層の向上に寄与する。この一対のローラ３４をスリット１４に沿って移動させることで、より強固に且つ成形精度に優れた筒状のインナーライナー部材１１を成形することができる。

突起の幅Ｗｂが小さいローラ３４は、インナーライナー部材１１が滑らない。この観点から、この幅Ｗｂは、好ましくは５ｍｍ以下であり、更に好ましくは４ｍｍ以下である。突起の幅Ｗｂが大きいローラ３４は、インナーライナー部材１１の表面を疵付けない。この観点から、幅Ｗｂは、好ましくは１ｍｍ以上であり、更に好ましくは２ｍｍ以上である。

高さＨｂが大きいローラ３４は、インナーライナー部材１１が滑らない。この観点から、この高さＨｂは、好ましくは０．５ｍｍ以上であり、更に好ましくは１．０ｍｍ以上である。突起の高さＨｂが小さいローラ３４は、インナーライナー部材１１の表面を疵付けない。この観点から、高さＨｂは、好ましくは３ｍｍ以下であり、更に好ましくは２．５ｍｍ以下である。

間隔Ｗｃが大きいローラ３４は、インナーライナー部材１１が滑らない。この観点から、この間隔Ｗｃは、好ましくは１ｍｍ以上であり、更に好ましくは２ｍｍ以上である。間隔Ｗｃが小さいローラ３４は、インナーライナー部材１１の表面を疵付けない。この観点から、間隔Ｗｃは、好ましくは５ｍｍ以下であり、更に好ましくは４ｍｍ以下である。

以上説明された方法は、帯状部材が成形ドラムに巻回されて筒状にされる、タイヤの各部の部材の製造に広く適用されうる。

２、３２・・・成形装置
４・・・成形ドラム
６・・・圧着具
８・・・圧着装置
１０・・・移送装置
１２・・・外周面
１４・・・スリット
１６・・・セグメント
１８・・・外面
２０、３４・・・ローラ
２２・・・ローラ支持具
２４、３６・・・ローラ外周面
２６・・・軸
３８・・・突起
４０・・・突起外周面

Claims (4)

1. 成形ドラムと、一対のローラとを備えており、
   上記成形ドラムが、タイヤの各部を形成する帯状部材が円筒状に巻回される外周面と、この外周面に軸方向に延びるスリットとを備えており、
   上記一対のローラが上記外周面に巻回された上記帯状部材の端部を半径方向に挟み込んで圧着する機能を備えており、
   上記成形ドラムの周方向において上記一対のローラが上記スリットに位置しており、
   上記一対のローラが上記スリットに沿って上記成形ドラムの軸方向に移動可能にされている成形装置。
2. 一対のローラ支持具を備えており、
   それぞれのローラ支持具が上記ローラを支持しており、
   上記ローラ支持具が上記スリットに沿って軸方向に移動可能にされており、
   上記ローラが上記成形ドラムの軸方向に垂直で且つ上記外周面の接線方向を回転軸にして回転可能にされている請求項１に記載の成形装置。
3. 上記ローラのローラ外周面に突起が形成されている請求項１又は２に記載の成形装置。
4. タイヤの各部を形成する部材が組み合わされてローカバーが形成される予備成形工程を備えており、
   上記予備成形工程において、外周面に軸方向に延びるスリットが形成された成形ドラムが準備されており、
   上記予備成形工程は、上記成形ドラムの上記外周面に帯状部材が筒状に巻回される巻回工程と、
   上記帯状部材の周方向の端部が上記成形ドラムの周方向において上記スリットに位置させられ、上記端部が圧着される圧着工程と
   を備えており、
   上記圧着工程において、成形ドラムに巻回された帯状部材の周方向の端部を上記スリットに沿って一対のローラが半径方向に挟んで圧着するタイヤの製造方法。

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