JP2019130701A - タイヤ製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴムストリップへ十分な押圧力を与えることにより搬送ベルトへの密着性を向上させて、ゴムストリップの表面を十分に平滑化させ、巻回されたゴムストリップのバラケによる崩れなどの発生を抑制することができるタイヤ製造装置を提供する。【解決手段】押出機１０から押し出した長尺ゴム部材を、圧着ローラー３０を用いて搬送ベルト１６に圧着して、タイヤ成形ドラムへ搬送するタイヤ製造装置であって、圧着ローラー３０がタイヤ成形ドラムへ向けて移動する搬送ベルト１６の下流側途中に搬送ベルト１６を押し込むように配置されており、長尺ゴム部材が圧着ローラー３０の外周面と所定の長さに亘って接触した状態で搬送ベルト１６との間に挟まれて押圧されて搬送ベルト１６に圧着されるように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ製造装置に関し、詳しくは、押出機から押し出された後カレンダーロールにて成形された長尺ゴム部材を成形ドラムまで搬送するタイヤ製造装置に関する。

タイヤの製造方法の一つに、押出機から押し出された後、カレンダーロールにて成形されたゴムストリップと称される長尺ゴム部材を成形ドラムに巻回してローカバーを成形するストリップワインド工法がある。

このストリップワインド工法において、カレンダーロールにて成形されたゴムストリップは、搬送ベルトに接着されて成形ドラムに搬送されており、平滑な搬送ベルトの表面状態をゴムストリップの表面に転写させることによりゴムストリップの表面を平滑化し、成形ドラム上で巻回されるゴムストリップ同士の接着力の向上を図っている。

しかし、ゴムストリップは種類によって粘着性が大きく異なっているため、ゴムストリップの作製時、様々な問題が発生している。

例えば、粘着性の著しく高いシリカ系ゴムを用いてゴムストリップを作製する場合には、ゴムストリップがカレンダーロールの外周面に密着することがある。この場合、カレンダーロールの表面を粗くする処理を行って、ゴムストリップのカレンダーロールへの密着を防止している。

しかし、このような表面処理は、ゴムストリップがカレンダーロールを通過する際、カレンダーロールの粗い表面状態がゴムストリップに転写されて、ゴムストリップの表面状態が粗くなり、平滑度が低下する。その結果、搬送ベルトに接着させて搬送しても、ゴムストリップの接着力が低下して、ゴムストリップ同士を十分な接着力で巻回することができず、巻回されたゴムストリップのバラケによる崩れなどが発生し、安定したローカバーの成形ができなくなる恐れがある。

そこで、図５に示すように、１組の搬送ローラー（搬送ベルト駆動ローラー５４および従動ローラー５５）に架け渡された搬送ベルト５６を挟んで、搬送ベルト駆動ローラー５４と対向する位置に圧着ローラー５８が配置されたタイヤ製造装置を用い、圧着ローラー５８でゴムストリップＧに押圧力を掛けることにより、ゴムストリップの表面を平滑化させる技術が提案されている（特許文献１）。なお、図５は、従来のタイヤ製造装置における主要な構成を概念的に示す図であり、５０は押出機、５２ａ、５２ｂは一対のカレンダーロールである。

具体的には、図５に示すタイヤ製造装置において、ゴムストリップＧは、カレンダーロール５２ａ、５２ｂによって形成された後、搬送ベルト５６に乗り移るが、このとき、圧着ローラー５８によりゴムストリップＧが搬送ベルト５６に押圧されるため、ゴムストリップＧが搬送ベルト５６に密着して平滑化される。

特開２０１４−２３３９３２号公報

しかしながら、このような技術をもってしても、ゴムストリップへの押圧力は未だ十分とは言えず、ゴムストリップの表面の平滑度は不十分であり、巻回されたゴムストリップのバラケによる崩れなどが発生することがあった。

そこで、本発明は、ゴムストリップへ十分な押圧力を与えることにより搬送ベルトへの密着性を向上させて、ゴムストリップの表面を十分に平滑化させ、巻回されたゴムストリップのバラケによる崩れなどの発生を抑制することができるタイヤ製造装置を提供することを課題とする。

本発明者は、上記課題の解決について鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
押出機から押し出した長尺ゴム部材を、圧着ローラーを用いて搬送ベルトに圧着して、タイヤ成形ドラムへ搬送するタイヤ製造装置であって、
前記圧着ローラーが、前記タイヤ成形ドラムへ向けて移動する前記搬送ベルトの下流側途中に、前記搬送ベルトを外方から内方へ押し込むように配置されており、
前記長尺ゴム部材が、前記圧着ローラーの外周面と所定の長さに亘って接触した状態で、前記搬送ベルトとの間に挟まれて押圧されて、前記搬送ベルトに圧着されるように構成されていることを特徴とするタイヤ製造装置である。

請求項２に記載の発明は、
長尺ゴム部材を押し出す前記押出機と、押し出した前記長尺ゴム部材を所定の形状に成形する１組のカレンダーロールと、成形された前記長尺ゴム部材を受け取り前記タイヤ成形ドラムへ向けて搬送する前記搬送ベルトとを備えており、
前記搬送ベルトが、１組の搬送ローラーに架け渡されて配置されており、
前記圧着ローラーが、前記１組の搬送ローラー間の位置で、前記搬送ベルトを外方から内方へ押し込むように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ製造装置である。

請求項３に記載の発明は、
前記長尺ゴム部材が前記圧着ローラーの外周面と接触する範囲が、前記圧着ローラーにおける中心角度において１０〜４０度であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ製造装置である。

請求項４に記載の発明は、
前記圧着ローラーが、前記搬送ベルトを外方から内方へ０〜３０ｍｍ押し込むように配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ製造装置である。

請求項５に記載の発明は、
前記圧着ローラーによる前記搬送ベルトに対する押圧力が、０．１〜０．５ＭＰａであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ製造装置である。

請求項６に記載の発明は、
前記圧着ローラーの下流側に、補助ローラーが、前記搬送ベルトを内方から外方へ押し込むように配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ製造装置である。

請求項７に記載の発明は、
前記補助ローラーが、前記搬送ベルトを内方から外方へ０〜３０ｍｍ押し込むように配置されていることを特徴とする請求項６に記載のタイヤ製造装置である。

請求項８に記載の発明は、
前記長尺ゴム部材が前記圧着ローラーの外周面と接触する範囲が、前記圧着ローラーにおける中心角度において１０〜７０度であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のタイヤ製造装置である。

請求項９に記載の発明は、
前記圧着ローラーの外周面に鏡面加工が施されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のタイヤ製造装置である。

請求項１０に記載の発明は、
前記鏡面加工が施された前記圧着ローラーの外周面の表面粗さＲａが、０．０１〜０．０２μｍであることを特徴とする請求項９に記載のタイヤ製造装置である。

本発明によれば、ゴムストリップへ十分な押圧力を与えることにより搬送ベルトへの密着性を向上させて、ゴムストリップの表面を十分に平滑化させ、巻回されたゴムストリップのバラケによる崩れなどの発生を抑制することができるタイヤ製造装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るタイヤ製造装置における主要な構成を概念的に示す図である。 本発明に係るタイヤ製造装置の一実施の形態における長尺ゴム部材に対する作用を説明する図である。 本発明に係るタイヤ製造装置の他の実施の形態における主要な構成を概念的に示す図である。 本発明に係るタイヤ製造装置の他の実施の形態における長尺ゴム部材に対する作用を説明する図である。 従来のタイヤ製造装置における主要な構成を概念的に示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明を具体的に説明する。

１．本実施の形態に係るタイヤ製造装置の概要
図１は、本実施の形態に係るタイヤ製造装置における主要な構成を概念的に示す図であり、図２は、図１における長尺ゴム部材に対する作用を説明する図である。

本実施の形態のタイヤ製造装置は、押出機１０から押し出したゴムストリップＧを、一対のカレンダーロール１２ａ、１２ｂにより所定のストリップ形状に成形した後、１組の搬送ローラー（搬送ベルト駆動ローラー２０および従動ローラー２１）に架け渡された搬送ベルト１６に乗り移らせ、圧着ローラー３０を用いて搬送ベルト１６に圧着し、下流側のタイヤ成形ドラム（図示せず）へ向けて搬送するように構成されている点においては従来のタイヤ製造装置と同様である。

しかし、本実施の形態のタイヤ製造装置は、圧着ローラー３０が配置されている位置が、従来の搬送ベルト駆動ローラーと対向する位置から、搬送ベルト駆動ローラー２０の下流側の搬送ベルト１６を外方から内方へ押し込む位置にされている点において、従来のタイヤ製造装置とは異なっている。

このように、搬送ベルト駆動ローラー２０の下流側の搬送ベルト１６を外方から内方へ押し込むように圧着ローラー３０を配置することにより、搬送ベルト１６に接着されて搬送されてきたゴムストリップＧを回転する圧着ローラー３０の外周面で一定の長さ押圧することができるため、ゴムストリップＧを搬送ベルト１６の表面に十分に押し付けて、平滑な搬送ベルト１６の表面をゴムストリップＧの表面に転写させて、従来よりも平滑化することができる。

具体的には、図１に示すように、圧着ローラー３０は搬送ベルト駆動ローラー２０と対向する位置ではなく、搬送経路の下流側に、搬送ベルト１６を外方から内方へ押し込むように配置されている。このような構成から成るタイヤ製造装置を用いてゴムストリップＧを搬送した場合、搬送ベルト駆動ローラー２０に架けられた搬送ベルト１６に接着されたゴムストリップＧは、回転する圧着ローラー３０の外周面と一定の長さ接触しながら下流側に送られていく。

このため、搬送ベルト１６に接着されたゴムストリップＧは、回転する圧着ローラー３０と接触している間、搬送ベルト１６の外周面に十分に押圧され、搬送ベルト１６の平滑な表面状態をゴムストリップＧの表面に転写することができる。この結果、ゴムストリップＧの表面が十分に平滑化された状態で成形ドラムまで送られ、ローカバーの成形において、バラケによる崩れなどの発生を十分に抑制することができる。

２．圧着ローラー
以下、本実施の形態に係るタイヤ製造装置における特徴部である圧着ローラーについて詳細に説明する。

前記した通り、本実施の形態のタイヤ製造装置においては、圧着ローラー３０が１組の搬送ローラー間の位置で、搬送ベルト１６を外方から内方へ押し込むように配置されている。

そして、搬送ベルト駆動ローラー２０に架け渡された搬送ベルト１６に対して、圧着ローラー３０から所定の押圧力Ｆ１が掛かるように構成されているため、搬送ベルト１６に接着されて搬送されてきたゴムストリップＧに対しても、同様に、所定の押圧力Ｆ１が掛かり、ゴムストリップＧを搬送ベルト１６に押圧して、平滑な搬送ベルト１６の表面をゴムストリップＧの表面に転写することができる。

具体的には、ゴムストリップＧは、まず、押出機１０から押し出されて、カレンダーロール１２ａ、１２ｂを通過した後、図２に示すように、搬送ベルト駆動ローラー２０の位置で、搬送ベルト１６の表面１６ａとゴムストリップＧの表面Ｇ１とが接着される。

搬送ベルト１６に接着されたゴムストリップＧは、そのまま、圧着ローラー３０に向けて搬送ベルト１６によって搬送され、その後、圧着ローラー３０によって、搬送ベルト１６に押圧される。

このとき、本実施の形態においては、上記したように、圧着ローラー３０が搬送ベルト１６の下流側途中に、搬送ベルト１６を外方から内方へ押し込むように配置されているため、ゴムストリップＧは圧着ローラー３０の表面３０ａと一定の長さ、即ち、一定の時間に亘って面で接触することになり、接触している間、ゴムストリップＧは、圧着ローラー３０によって、常に搬送ベルト１６に向けて押圧される。

この結果、搬送ベルト駆動ローラーと対向する位置に圧着ローラーが配置されて、短時間の接触によりゴムストリップを押圧していた従来のタイヤ製造装置と異なり、十分な押圧力を面としてゴムストリップに与えることができ、平滑な搬送ベルト１６の表面をゴムストリップＧの表面に転写させて平滑化することができる。

なお、本実施の形態において、ゴムストリップＧが圧着ローラー３０と接触している角度としては、十分な押圧に必要な接触面積を考慮すると、圧着ローラー３０の中心軸Ｃにおける角度（中心角度θ１）で１０〜４０度であることが好ましい。

そして、十分な押圧に必要な接触面積を考慮すると、圧着ローラー３０は搬送ベルト１６を外方から内方へ０〜３０ｍｍ押し込むように配置されていることが好ましい。

また、圧着ローラー３０から搬送ベルト１６に対する押圧力Ｆ１としては、平滑な搬送ベルト１６の表面状態を十分に転写することを考慮すると、０．１〜０．５ＭＰａであることが好ましい。

３．好ましい追加の構成（他の実施の形態）
次に、上記した圧着ローラーに加えて、以下の好ましい構成が追加された実施の形態について説明する。

図３は、本実施の形態に係るタイヤ製造装置における主要な構成を概念的に示す図であり、図４は、図３における長尺ゴム部材に対する作用を説明する図である。

（１）補助ローラー
本実施の形態のタイヤ製造装置においては、図３に示すように、圧着ローラー３０の搬送方向下流側に、補助ローラー２２が搬送ベルト１６を内方から外方へ押し込むように配置されている。

これにより、圧着ローラー３０とゴムストリップＧとが接触する面積をより広くして、より長時間ゴムストリップＧを押圧することができる。即ち、ゴムストリップＧが圧着ローラー３０と接触している角度を前記した中心角度θ１からθ２へと大きくして、１０〜７０度とすることができる。

また、補助ローラー２２から搬送ベルト１６およびゴムストリップＧに向けて所定の押圧力Ｆ２（図３）を掛けることにより、搬送ベルト１６とゴムストリップＧとをさらに密着させて、ゴムストリップＧの表面をより平滑化することができる。

なお、補助ローラー２２の搬送ベルト１６の内方から外方への押圧力Ｆ２は、圧着ローラー３０の搬送ベルト１６への押圧力Ｆ１の値、搬送対象であるゴムストリップＧの粘弾性、粘着性等を考慮して、０．１〜０．５ＭＰａの範囲であることが好ましい。そして、補助ローラー２２の位置としては、圧着ローラー３０から補助ローラー２２へと移動するゴムストリップＧの変形の程度を考慮すると、補助ローラー２２は搬送ベルト１６を内方から外方へ０〜３０ｍｍ押し込むように配置されていることが好ましい。

（２）圧着ローラーの鏡面加工
また、本実施の形態においては、圧着ローラー３０の表面に鏡面加工が施されている。

圧着ローラー３０の表面に鏡面加工が施されていることにより、平滑な搬送ベルト１６の表面１６ａがゴムストリップＧの表面Ｇ１に転写されるだけでなく、鏡面加工された圧着ローラー３０の表面３０ａがゴムストリップＧの他方の表面Ｇ２に転写されるため、成形ドラムでの巻回時、ゴムストリップＧ同士の接着性をより向上させることができる。

そして、粘着性の著しく高いシリカ系ゴムを用い、カレンダーロールの表面を粗くする処理を行ってゴムストリップを作製した場合であっても、このように、ゴムストリップの両面を十分に平滑化させて、ゴムストリップ同士を十分な接着力で巻回することができるため、巻回されたゴムストリップのバラケによる崩れなどが発生せず、安定したローカバーの成形を行うことができる。

なお、具体的な鏡面加工の程度としては、ゴムストリップの種類に応じて適宜設定すればよいが、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（１９９４）やＪＩＳ Ｂ ００３１（１９９４）に規定された表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａで０．０１〜０．０２μｍであることが好ましい。

以下、実施例に基づいて、本発明をさらに具体的に説明する。

１．実施例

（１）実施例１
図１に示すタイヤ製造装置を用いて、各種ゴムストリップを作製し、作製されたゴムストリップを用いて、タイヤサイズ１７５／７０Ｒ１４のローカバーを成形し、その後、加硫してタイヤを製造した（２００本）。このとき、鏡面加工により、表面粗さＲａが０．０２μｍにされた圧着ローラーを、搬送ベルトの外方から内方へ２０ｍｍ押し込んだ位置に配置して、中心角度４０°の範囲でゴムストリップと接触して０．２ＭＰａの押圧力が掛かるようにした。

（２）実施例２
図３に示すタイヤ製造装置を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、ローカバーを成形し、タイヤを製造した。なお、補助ローラーは、搬送ベルトの内方から外方へ２０ｍｍ押し込んだ位置に配置した。
２．比較例
図５に示すタイヤ製造装置を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、ローカバーを成形し、タイヤを製造した。なお、圧着ローラーとしては表面粗さＲａが３．２μｍの圧着ローラーを用いた。

３．評価
（１）ゴムストリップの接着性についての評価
評価は、成形ドラムの手前まで搬送されたゴムストリップの接着性について、タックメーターを用いて測定し、評価した。

（２）タイヤユニフォミティについての評価
また、製造された各タイヤのコシニティを測定し、標準偏差σの変化に基づいて評価した。

４．評価結果
（１）ゴムストリップの接着性
比較例では１．４Ｎであったのに対し、実施例１では１．５Ｎとなっており、圧着ローラーを搬送ベルトの外方から内方へ押し込んだ位置に配置することにより、ゴムストリップの接着性が向上することが確認できた。

そして、補助ローラーを搬送ベルトの内方から外方へ押し込んだ位置に配置した実施例２では、１．７Ｎとさらにゴムストリップの接着性が向上していることが確認できた。

（２）タイヤユニフォミティ
比較例では１６Ｎであったのに対し、実施例１では１４Ｎとなっており、コシニティの変化が小さくなっており、安定したタイヤユニフォミティが発揮できることが確認できた。

そして、補助ローラーを配置した実施例２では、１２Ｎとさらに小さくなっており、より安定したタイヤユニフォミティが発揮できることが確認できた。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１０、５０ 押出機
１２ａ、１２ｂ、５２ａ、５２ｂ カレンダーロール
１６、５６ 搬送ベルト
１６ａ 搬送ベルトの表面
２０、５４ 搬送ベルト駆動ローラー
２０ａ 搬送ベルト駆動ローラーの表面
２１、５５ 従動ローラー
２２ 補助ローラー
２２ａ 補助ローラーの表面
３０、５８ 圧着ローラー
３０ａ 圧着ローラーの表面
Ｃ 圧着ローラーの中心軸
Ｆ１、Ｆ２ 押圧力
Ｇ ゴムストリップ
Ｇ１、Ｇ２ ゴムストリップの表面
θ１、θ２ 中心角度

Claims (10)

1. 押出機から押し出した長尺ゴム部材を、圧着ローラーを用いて搬送ベルトに圧着して、タイヤ成形ドラムへ搬送するタイヤ製造装置であって、
   前記圧着ローラーが、前記タイヤ成形ドラムへ向けて移動する前記搬送ベルトの下流側途中に、前記搬送ベルトを外方から内方へ押し込むように配置されており、
   前記長尺ゴム部材が、前記圧着ローラーの外周面と所定の長さに亘って接触した状態で、前記搬送ベルトとの間に挟まれて押圧されて、前記搬送ベルトに圧着されるように構成されていることを特徴とするタイヤ製造装置。
2. 長尺ゴム部材を押し出す前記押出機と、押し出した前記長尺ゴム部材を所定の形状に成形する１組のカレンダーロールと、成形された前記長尺ゴム部材を受け取り前記タイヤ成形ドラムへ向けて搬送する前記搬送ベルトとを備えており、
   前記搬送ベルトが、１組の搬送ローラーに架け渡されて配置されており、
   前記圧着ローラーが、前記１組の搬送ローラー間の位置で、前記搬送ベルトを外方から内方へ押し込むように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ製造装置。
3. 前記長尺ゴム部材が前記圧着ローラーの外周面と接触する範囲が、前記圧着ローラーにおける中心角度において１０〜４０度であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ製造装置。
4. 前記圧着ローラーが、前記搬送ベルトを外方から内方へ０〜３０ｍｍ押し込むように配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ製造装置。
5. 前記圧着ローラーによる前記搬送ベルトに対する押圧力が、０．１〜０．５ＭＰａであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ製造装置。
6. 前記圧着ローラーの下流側に、補助ローラーが、前記搬送ベルトを内方から外方へ押し込むように配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ製造装置。
7. 前記補助ローラーが、前記搬送ベルトを内方から外方へ０〜３０ｍｍ押し込むように配置されていることを特徴とする請求項６に記載のタイヤ製造装置。
8. 前記長尺ゴム部材が前記圧着ローラーの外周面と接触する範囲が、前記圧着ローラーにおける中心角度において１０〜７０度であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のタイヤ製造装置。
9. 前記圧着ローラーの外周面に鏡面加工が施されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のタイヤ製造装置。
10. 前記鏡面加工が施された前記圧着ローラーの外周面の表面粗さＲａが、０．０１〜０．０２μｍであることを特徴とする請求項９に記載のタイヤ製造装置。

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