JP4402415B2

JP4402415B2 - タイヤ用コード補強層の形成方法およびコード補強層形成装置

Info

Publication number: JP4402415B2
Application number: JP2003343388A
Authority: JP
Inventors: 修行須田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-10-01
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2023-10-01
Also published as: JP2004142451A

Description

本発明は、タイヤのカーカスやベルトを構成するタイヤ用コード補強層の形成方法およびこの方法に用いるコード補強層形成装置に関し、特に、小ロットのサイズのタイヤの生産に適し、しかも、ユニフォーミティのレベルを向上させることのできるタイヤ用コード補強層の形成方法ならびにそのためのコード補強層形成装置に関するものである。

従来から行われているタイヤのカーカスやベルトなどを構成するコード補強層を形成する方法は以下の通りである。すなわち、まず、すだれ状に織ったコードを高速でカレンダロールの間を通過させてすだれ織コードの両面にゴムを被覆し大巻反リールに巻き取って一旦これを中間在庫として保管する。その後、大巻反リールからこれを繰り出して、バイアスカッタで所定の長さＤごとの小片に切断し、この小片をコードの方向と交差する方向に繋ぎあわせて幅がＤの連続シートを形成し、これを小巻反リールに巻き取って中間在庫として保管する。そして、所要の成型機で所要のサイズのタイヤを成型する際、このサイズに対応する小巻反リールを中間在庫から取り出して成型機にセットした後、小巻反リールから連続シートを繰り出しこれを成型ドラムに巻き付けタイヤ一本分の長さに切断する作業を繰り返すことにより、連続して成型されるタイヤのコード補強層を順次形成することができる。

しかしながら、従来のこの方法は、同一サイズのタイヤを大量に生産するには効率がよいが、消費者ニーズの多様化に対応することのできる小ロット生産体制においては、小さなロットのタイヤをこまめにサイズ切り替えしながら成型しなければならず、前述の方法では、大巻反や小巻反の中間在庫が膨大なものとなり、また、バイアスカッタなどの設備も大量生産用のものであるため、サイズ切り替えに多大の時間を要し、小ロットになればなるほどサイズ切り替え時間の無駄が問題となってきた。

この問題に対応するため、すでにいくつかの提案がなされている。一つの提案は、一定本数のコードにゴムを被覆した長尺のリボンストリップを直接成型ドラム上で貼付け切断し、切断したストリップを成型ドラムの周方向に隙間なく配置してコード補強層を形成する方法である（例えば、特許文献１参照。）。ラジアルタイヤのカーカス用コード補強材の場合を例にとれば、コードの延在方向は成型ドラムの軸線と平行なので、成型ドラム上のコード補強層の総幅に対応する長さごとにリボンストリップを切断し、この切断片を、成型ドラムの周長をリボンストリップ幅ｗで除した枚数だけ成型ドラム上で貼り合わせることによりコード補強層を形成することができる。そして、種々のサイズの成型ドラムの周長がすべてリボンストリップの幅ｗの整数倍となるように、成型ドラム周長とリボンストリップ幅との関係を設定することにより、この方法を実現することができる。

この方法は、一種類のリボンストリップ幅ｗで多サイズのタイヤの生産に対応させることができ、多種類の幅のリボンストリップを準備する必要がないので中間在庫を削減でき、しかも、切断長さを変えるだけで種々のコード補強層の総幅に対応させることができサイズ切り替えに時間を要しないので、従来の方法のかかえる問題を解消することができるが、リボンの幅の精度がよくないと、成型ドラム周上で、周方向に隣り合うリボン片とリボン片とがその間に隙間を生じたり重ね合わさったりする接合部分が発生する。これを防止するため、成型ドラム周上のすべてのリボンを互いに微小の重畳部分を設けて接合すると、この重畳部に対応してリボン片の数に応じた次数のＲＦＶ（ラジアルフォースバリエーション）成分が発生しユニフォーミティのレベルを低下させるという問題があった。

他の提案としては、ラジアルタイヤのカーカス用コード補強材の場合を例にとって説明すると、一定本数のコードにゴムを被覆した長尺のリボンストリップを、コード補強層形成用の専用ドラムに螺旋状に巻き付けてバンドを形成した後、バンドをこの専用ドラムの軸方向に沿って切断してこれを切り開き、ついで、切り開いた片を成型ドラムに巻き付けてコード補強層を形成するが、このとき、切り開いた片の、専用ドラム上での周方向が成型ドラム上での軸線方向に対応するよう巻き付けるというものである（例えば、特許文献２参照。）。

この方法も、一種類のリボンの幅で多サイズのタイヤの生産に対応させることができるので中間在庫を削減できるという点では、従来のものより改善された方法ではあるが、専用ドラムの周長が成型ドラム上でのコード補強層の総幅に対応することになるので、専用ドラムの数は、少なくともコード補強層の総幅の種類の数だけ必要となり、そのための費用とスペースが膨大なものとなってしまう。

さらに、切り開いた片を成型ドラムに巻き付けるに際して、巻き付ける片の伸縮変化により、この片の、成型ドラム上での周方向の先端と後端とを隙間なくまた重なることもなく繋ぎ合わせることが難しく、このつなぎ部分が非均一部分となってユニフォーミティのレベルを低下させるという問題もある。
特開２００１−３２８１８０号公報国際公開ＷＯ０１／１７７６０号パンフレット

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、小ロット生産に柔軟に対応することができ、しかも、ユニフォーミティレベルの高いタイヤを製造することのできる、タイヤ用コード補強層の形成方法およびそのためのコード補強層形成装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に記載のタイヤ用コード補強層の形成方法は、予めゴムが被覆された所定長さのゴム付きコードを、タイヤ成型ドラム上で一本ずつ成型ドラム軸線と平行もしくは傾斜させて貼付け、前記ゴム付きコードを成型ドラム上に貼付けるに際して、ゴム付きコードを半径方向内側の層と半径方向外側の層との二層に積層したあと、外側の層のゴム付きコードを内側の層のゴム付きコード同士の間に圧入するものである。

請求項２に記載のコード補強層形成装置は、請求項１もしくは２に記載のタイヤ用コード補強層の形成方法に用いるコード補強層形成装置であって、
ゴム付きコードを成型ドラム上に一本ずつ貼付けるとともに連続したゴム付きコードを前記所定長さに切断するコード貼付切断機、コードリールからコードを繰り出しコード貼付切断機にこれを送り出す中継ドラム、コードリールと中継ドラムとの間でコードにゴムを連続的に被覆するゴム被覆機、および、コード貼付切断機と中継ドラムとの間で発生するゴム付きコードの過不足を調整するフェスツーンを具えてなるものである。

請求項１に記載の発明によれば、ゴム付きコードを一本ずつ成型ドラム上に貼付けるので、従来のタイヤ用コード補強層の形成方法のように大巻反や小巻反のための中間在庫が要らなくなり、また、異なるタイヤサイズに対してはゴム付きコードの成型ドラム上での切断長さを変更しさえすれば対応させることができので、サイズ切り替えによる生産性の低下もなく、さらには、成型ドラムの周上にゴム付きコードを均一に配置することができるのでユニフォーミティレベルを向上させることができる。

また、この発明によれば、外側の層のゴム付きコードを内側の層のゴム付きコード同士の間に圧入するので、コード同士の周方向の間隔を密にすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、上述のような構成により、請求項１もしくは２のタイヤ用コード補強層の形成方法を容易に実現させるとともに、コードの繰り出しから、所定長さのゴム付きコードの成型ドラム上への貼付けまでの工程を連続して行わせることができ、中間在庫のスペースをさらに節減することができる。

以下、本発明の実施形態について図１ないし図４に基づいて説明する。図１は、ラジアルタイヤのカーカスのコード補強層を形成するコード補強層形成装置１の構成を示す略線斜視図であり、図２は、図１のII−II矢視を示す略線側面図である。このコード補強層形成装置１は、ゴム付きコードＧをカーカスバンド成型用成型ドラム２上に一本ずつ貼付けるとともに連続したゴム付きコードＧを所定の長さｌに切断するコード貼付切断機３、コードリール４を回転自在に支持するリールスタンド５、コードリール４からゴムが被覆されていないコードＵを繰り出すとともにコード貼付切断機３にこれを連続的に送り出す中継ドラム６、コードリール４と中継ドラム６との間でコードＵにゴムを連続的に被覆するゴム被覆機７、および、断続的に作動するコード貼付切断機３と連続的に作動する中継ドラム６との間で発生するゴム付きコードＧの過不足を調整するフェスツーン８を具えている。

コード貼付切断機３は、ゴム付きコードＧを切断するカッタ１２と、ゴム付きコードＧを成型ドラムに押圧する押圧ローラ１３と、これらを搭載し成型ドラム２の軸線と平行に往復する可動ベース１１とを具え、カッタ１２および押圧ローラ１３は、成型ドラム２に対して離隔接近が可能な状態で可動ベース１１に取り付けられている。

また、ゴム被覆機７は、コードを通過させる貫通孔を有し貫通孔内でコードにゴムを連続的に被覆するインシュレーションヘッド１５と、この貫通孔に直交する方向から被覆ゴムを連続的に供給するゴム押出機１６とを具えている。

以上のように構成されたコード補強層形成装置１を用いて、カーカスのコード補強層を形成する方法について次に説明する。図１は、成型ドラム２には既にインナーライナＮが貼付けられ、その周上の周方向一部分に所定長さｌに切断された複数本のゴム付きコードＧが所定のピッチで配置されていて、一方、コード貼付切断機３は、その移動ベース１１を、成型ドラム２の右端に位置させるとともにカッタ１２、押圧ローラ１３を成型ドラム２から離隔した姿勢を保持している状態を示している。

図１に示す状態の後、成型ドラム２をゴム付きコードＧの周方向貼付けピッチに対応する微小角度だけピッチ回転させるとともに、コード貼付切断機３の移動ベース１１を、成型ドラム２の軸線と平行な方向Ｘに沿って左端に変位する。このとき、コード貼付切断機３の押圧ローラ１３に保持されたゴム付きコードＧも押圧ローラ１３とともに左方に移動するので、フェスツーン８のウエート１４は上昇し、フェスツーン８でのコード貯蓄量は減少する。

次いで、ゴム付きコードＧの先端を保持した押圧ローラ１３を成型ドラム２に接近させ、インナーライナＮ上にゴム付きコードＧの先端を押圧して貼付ける。
そして、押圧ローラ１３を成型ドラム２に押圧させたまま、移動ベース１１を右方に一定速度で変位させると、押圧ローラ１３の転動により、ゴム付きコードＧは順次左から右へとインナーライナＮに押圧されながら貼付けられる。そして、移動ベースが図１の左端に位置したとき、カッタ１２を下降させゴム付きコードＧを切断する。このようにして、成型ドラム２上に長さがｌのゴム付きコードＧを配置することができる。この後、コード貼付切断機３側に切断されて残った部分のゴム付きコードＧの先端を押圧ローラ１３で保持しながら、カッタ１２と押圧ローラ１３を成型ドラム２から離隔させる。そして、前述の成型ドラム２を微小角度だけピッチ回転させる工程に戻ることになる。

また、フェスツーン８へのゴム付きコードＧへの供給は、中継ドラム６によって行われ、中継ドラム６は、ゴム付きコードＧを巻き取ると同時に巻き取ったゴム付きコードＧを放出するように構成されていて、放出されたゴム付きコードＧはフェスツーン８のウエート１４により引き込まれフェスツーン８内に貯蔵される。中継ドラム６に巻き取られるゴム付きコードＧのコードはコードリール４に直結しているので、中継ドラム６の巻き取りによりコードリール４からはコードＵが繰り出されるが、コードＵはコードリール４から繰り出されたあと、ゴム被覆機７のインシュレーションヘッド１５に設けられた貫通孔を通過し、このときゴム押出機１６から供給されたゴムがコードＵの周りに被覆される。

図１を用いて説明した、以上のコード補強層の形成方法においては、成型ドラム２上にゴム付きコードＧの先端を貼付けた後端を切って所定長さｌのゴム付きコードＧを成型ドラム２上に配置するが、この代りに、成型ドラム２にゴム付きコードＧを貼付ける前に、ゴム付きコードＧを長さｌに切断したあと、この切断したものを成型ドラムに貼付けてもよい。

図３は、本実施形態の変形例を示す、図１のII−II矢視に対応する略線側面図である。成型ドラム２上のゴム付きコードＧの配設ピッチを密にするためには、図３（ａ）に示すように、所定長さｌに切断されたゴム付きコードＧを成型ドラム２上で半径方向二層に形成し、各層のゴム付きコードＧの周方向ピッチは、周方向に互いに隣接するコードＧ同士の間にわずかな隙間ｄを設けたピッチものとする。そして、圧入ローラ２４を圧入シリンダ２３で押圧しながら、圧入シリンダ２３を成型ドラムの外周に沿って移動させることにより、図３（ｂ）に示すように、二層のうち半径方向外側の層のゴム付きコードＧを半径方向内側の層のコードＧ間の隙間に圧入することができ、ゴム付きコードＧの周方向配設ピッチが二層に配設したときのピッチの半分となる一層のコード補強層を形成することができる。

以上、本発明の実施形態を、ラジアルカーカスを構成するコード補強層を例にとって説明したが、成型ドラム上でのコード補強層のコード延在方向が成型ドラム軸線と直交しない限り、本発明をこのコード補強層に適用することができ、例えば、図４に、ベルトトレッドバンド成型用の成型ドラム２２の略線斜視図で示すように、ラジアルタイヤ用のベルトを構成するコード補強層に適用することができる。この場合、ゴム付きコードＶの延在方向は、成型ドラム２２の軸線に対して傾斜しているので、これを成型ドラム２２の周上に配置するには、カッタ３２および押圧ローラ３３を弧状に移動させる必要があるがその他の点については、カーカス用コード補強層を形成するのと同様にして行うことができる。

以上述べたところから明らかなように、本発明によれば、予めゴムが被覆された所定長さのゴム付きコードを、タイヤ成型ドラム上で一本ずつ貼付けるので、小ロット生産に柔軟に対応するとともに、ユニフォーミティレベルの高いタイヤの製造を可能にすることができる。

本発明に係る実施形態のコード補強層形成装置の構成を示す略線斜視である。本実施形態の変形例を示す、図１のII−II矢視を示す略線側面図である。図１のII−II矢視に対応する略線側面図である。ベルトトレッドバンド成型用の成型ドラムに、ベルト用コード補強層を形成する方法を示す成型ドラムの略線斜視図である。

符号の説明

１コード補強層形成装置
２成型ドラム
３コード貼付切断機
４コードリール
５リールスタンド
６中継ドラム
７ゴム被覆機
８フェスツーン
１１可動ベース
１２カッタ
１３押圧ローラ
１４ウエート
１５インシュレーションヘッド
１６ゴム押出機
２２成型ドラム
２３圧入シリンダ
２４圧入ローラ
３２カッタ
３３押圧ローラ
Ｎインナーライナ
Ｇ、Ｖゴム付きコード
Ｕコード

Claims

予めゴムが被覆された所定長さのゴム付きコードを、タイヤ成型ドラム上で一本ずつ成型ドラム軸線と平行もしくは傾斜させて貼付け、前記ゴム付きコードを成型ドラム上に貼付けるに際して、ゴム付きコードを半径方向内側の層と半径方向外側の層との二層に積層したあと、外側の層のゴム付きコードを内側の層のゴム付きコード同士の間に圧入するタイヤ用コード補強層の形成方法。
請求項１に記載のタイヤ用コード補強層の形成方法に用いるコード補強層形成装置であって、
ゴム付きコードを成型ドラム上に一本ずつ貼付けるとともに連続したゴム付きコードを前記所定長さに切断するコード貼付切断機、コードリールからコードを繰り出しコード貼付切断機にこれを送り出す中継ドラム、コードリールと中継ドラムとの間でコードにゴムを連続的に被覆するゴム被覆機、および、コード貼付切断機と中継ドラムとの間で発生するゴム付きコードの過不足を調整するフェスツーンを具えてなるコード補強層形成装置。