(57)【要約】【課題】  安全タイヤ用空気のうの製造にあたって、加硫成型したチューブのクラウン部に、樹脂製のリボン状部材をらせん巻回してなるフープ補強層を高い精度で、かつ貼り付け不良を生ずることなく形成することのできる製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】  製造装置は、主成型ドラム１と補助成型ドラム２と移送手段３とを具える。主成型ドラム１は、空気不透過性のトロイド状のチューブ５をその内側から固定保持する。主成型ドラム１は、チューブ５内の空気の給排を行う給排気手段４を有する。樹脂製のリボン状部材６を補助成型ドラム２にらせん巻回してリング状のフープ補強層７を形成する。チューブ５内の空気を排出してチューブの外径を縮小し、フープ補強層７を補助成型ドラム２から主成型ドラム１の外周上に移送する。チューブ内に空気を供給してチューブの外径を拡大させ、チューブのクラウン部にフープ補強層を接合して空気のうを形成する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気不透過性のトロイド状のチューブをその内側から固定保持し、チューブ内の空気の給排を行う給排気手段を有する主成型ドラムと、樹脂製のリボン状部材をらせん巻回してリング状のフープ補強層を形成する補助成型ドラムと、補助成型ドラム上に形成されたフープ補強層を、前記主成型ドラムの外周上に移送する移送手段とを具えることを特徴とする安全タイヤ用空気のうの製造装置。
【請求項２】
前記給排気手段は、少なくとも側面に給排口を具え、チューブに設けられたバルブステム内に挿入される給排バルブを有する、請求項１に記載の製造装置。
【請求項３】
前記補助成型ドラムに巻回するリボン状部材のテンションを制御する手段をさらに具える、請求項１又は２に記載の製造装置。
【請求項４】
主成型ドラム上に、空気不透過性のトロイド状のチューブを固定保持する工程と、
該チューブ内の空気を排出してチューブの外径を縮小させる工程と、
樹脂製のリボン状部材を補助成型ドラム上にらせん巻回して、リング状のフープ補強層を形成する工程と、
前記フープ補強層を前記補助成型ドラムから前記チューブの外周上に移送する工程と、
前記チューブ内に空気を供給してチューブの外径を拡大させ、チューブのクラウン部にフープ補強層を接合して空気のうを形成する工程とを有することを特徴とする安全タイヤ用空気のうの製造方法。
【請求項５】
少なくとも側面に給排口を具え、チューブに設けられたバルブステム内に挿入される給排バルブを有する給排気手段を介してチューブの給排気を行う、請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
リボン状部材を所定のテンションに保持しつつ補助成型ドラムにらせん巻回する、請求項４又は５に記載の製造方法。
【請求項７】
リボン状部材の内面及び補助成型ドラムの外面の少なくとも一方に接合層を設けた状態でリボン状部材のらせん巻回を行う、請求項４〜６のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、安全タイヤ用空気のうの製造装置及び製造方法、より詳細には空気不透過性のチューブのクラウン部に、樹脂製のリボン状部材をらせん巻回してなるフープ補強層を具える空気のうの製造装置及び製造方法に関し、特にかかるフープ補強層の貼り付け不良の発生の防止を図る。
【背景技術】
【０００２】
パンク等によってタイヤ内圧が急激に低下したランフラット状態においてもある程度の距離の走行が可能である安全タイヤとしては、補強チューブ、補強ゴム、補強ベルト等の補強部材、又は発泡体、弾性体、中子等を収容したタイヤが従来より知られており、また近年では、製造コストと重量増加を抑制する観点から、安全タイヤの内部に収納されて、タイヤの内圧が低下するランフラット状態では、タイヤ内圧の低下に伴って拡張変形して荷重支持をタイヤから肩代わりする中空円管状の空気のうを収容した安全タイヤの普及が進んでいる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
かかる空気のう収容型の安全タイヤにおいては、内圧低下時に空気のうを迅速に拡張変形させるため、タイヤの内圧よりも空気のうの内圧を高くするのが一般的である。しかし、この内圧差に加えてタイヤの転動による遠心力が作用すると、空気のうが拡張変形しタイヤの内面にまで到達し、タイヤ内面に擦れて耐久性が低下するおそれがある。このため、空気のう収容型の安全タイヤにおいては、そのクラウン部に、コードのゴム被覆体や不織布とゴムの複合体等からなるフープ補強層を配設してクラウン部の剛性を高め、正常内圧時の拡張変形を防止している。しかし、かかるフープ補強層を長期間にわたって使用していると、ゴム部分がクリープ変形して径成長し、ついにはタイヤの内面にまで到達する場合がある。これを抑制するには、複数枚の被覆体又は複合体でフープ補強層を構成しなければならず、これは安全タイヤの重量増加を招くという問題があった。
【０００４】
フープ補強層を軽量化するには樹脂を用いることも考えられるが、フープ補強層の内径はチューブの外径と略同一であり、かつ樹脂で構成したフープ補強層は殆ど伸張しないので、フープ補強層をチューブ上に適用することは困難となる。また、空気圧を適用して膨張させたチューブの外面に直接リボン状の樹脂をらせん巻回してフープ補強層を形成することも考えられるが、空気圧を適用したチューブは柔軟で変形しやすく、高い精度でフープ補強層の貼り付けを行うことが困難な上、貼り付けの際にフープ補強層に加えることのできるテンションに限界があり、このため貼り付け不良が発生して使用時のフープ補強層の剥がれやずれを招くことが懸念される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−９０８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、この発明の目的は、安全タイヤ用空気のうの製造にあたって、加硫成型したチューブのクラウン部に、樹脂製のリボン状部材をらせん巻回してなるフープ補強層を高い精度で、かつ貼り付け不良を生ずることなく形成することのできる製造装置及び製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、この発明に従う安全タイヤ用空気のうの製造装置は、空気不透過性のトロイド状のチューブをその内側から固定保持し、該チューブ内の空気の給排を行う給排気手段を有する主成型ドラムと、樹脂製のリボン状部材をらせん巻回してリング状のフープ補強層を形成する補助成型ドラムと、補助成型ドラム上に形成されたフープ補強層を、前記主成型ドラムの外周上に移送する移送手段とを具えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、給排気手段は、少なくとも側面に給排口を具え、チューブに設けられたバルブステム内に挿入される給排バルブを有することが好ましい。
【０００９】
さらに、補助成型ドラムに巻回するリボン状部材のテンションを制御する手段をさらに具えることが好ましい。
【００１０】
そして、この発明に従う安全タイヤ用空気のうの製造方法は、主成型ドラム上に、空気不透過性のトロイド状のチューブを固定保持する工程と、該チューブ内の空気を排出してチューブの外径を縮小させる工程と、樹脂製のリボン状部材を補助成型ドラム上にらせん巻回して、リング状のフープ補強層を形成する工程と、前記フープ補強層を前記補助成型ドラムから前記チューブの外周上に移送する工程と、前記チューブ内に空気を供給してチューブの外径を拡大させ、チューブのクラウン部にフープ補強層を接合して空気のうを形成する工程とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
また、少なくとも側面に給排口を具え、チューブに設けられたバルブステム内に挿入される給排バルブを有する給排気手段を介してチューブの給排気を行うことが好ましい。
【００１２】
さらに、リボン状部材を所定のテンションに保持しつつ補助成型ドラムにらせん巻回することが好ましい。
【００１３】
加えて、リボン状部材の内面及び補助成型ドラムの外面の少なくとも一方に接合層を設けた状態でリボン状部材のらせん巻回を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、ドラム上でフープ補強層を形成するので、フープ補強層の寸法精度が向上する上、膨張させていないフープ補強層を高い精度で、かつ貼り付け不良を生ずることなく形成することのできる製造装置及び製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１はこの発明に従う代表的な安全タイヤ用空気のうの製造装置の概略断面図であり、図２〜図７は図１に示す装置を用いて安全タイヤ用空気のうを製造する工程を説明するための概略断面図であり、図８は給排バルブの側面図である。
【００１６】
図１に示す安全タイヤ用空気のうの製造装置は、主成型ドラム１と、補助成型ドラム２と、移送手段３とを具える。主成型ドラム１には給排気手段４が設けられており、この給排気手段４は、図示は省略するが、例えばバキュームポンプやコンプレッサー等の空気の給排を可能にする機器を含んでいる。さらに、移送手段３は、図示は省略するが、フープ補強層を着脱可能に保持するエアチャック等の保持手段を具える。
【００１７】
次に、このように構成してなる製造装置を用いて空気のうを製造する方法について説明する。まず、図２に示すように、主成型ドラム１に、空気のうのベースとなる空気不透過性のトロイド状のチューブ５を取り付け、その内側から固定保持する。チューブ５は、チューブタイヤ用チューブや従来の空気のうに用いられているものと同様に構成することができ、加硫済及び未加硫のいずれであってもよいが、フープ補強層の耐熱性が低い場合には加硫済のものを用いることが好ましい。チューブ５の固定は、主成型ドラム１の少なくとも一部のセグメントを拡張する等によって径方向に拡縮可能に構成しておき、縮径した状態でチューブ５を取り付けた後、チューブ５の内径と略同一になるまで拡径する等によって行うことができる。図３に示すように、補助成型ドラム２には、樹脂製の樹脂製のリボン状部材６がらせん巻回され、所定の空気圧を適用した状態のチューブ５の外径と略同一の内径を有するリング状のフープ補強層７が形成される。一方、主成型ドラム１に固定保持されたチューブ５は、その内部の空気を給排気手段４により排出し、外径を縮小させておく。次いで、図４に示すように、移送手段３を補助成型ドラム２の位置まで移動し、フープ補強層７を保持させる。この状態で移送手段３を移動して図５に示すように補助成型ドラム２からフープ補強層７取り外し、さらに図６に示すように主成型ドラム１の位置に達するまで移動を続ける。そして、図７に示すように、フープ補強層７がチューブ５の外周上に位置した状態で、給排気手段４によりチューブ５内に空気を供給してチューブ５の外径を拡張させ、チューブ５のクラウン部にフープ補強層７を接合して空気のうを形成する。
【００１８】
このようにして空気のうを形成すれば、形状の不安定なチューブ上ではなく、形状の安定した補助成型ドラム上にリボン状部材をらせん巻回するので、寸法精度の高いフープ補強層を形成することができる。また、リボン状部材のらせん巻回時に高いテンションを加えても、補助成型ドラムが変形することがないので、リボン状部材相互を強固に接合することができる。さらに、形成されたフープ補強層は、所定の空気圧を適用した状態のチューブの外径と略同一であるが、給排気手段によりチューブ内の空気を排出してチューブの外径を縮小させた後に、フープ補強層をチューブ上に適用するので、フープ補強層とチューブの接合が容易となる。
【００１９】
また、給排気手段４は、図８に示す側面形状を有する給排バルブ８を有することが好ましい。この給排バルブ８は、少なくとも側面に給排口９を具えており、チューブに設けられたバルブステム内に挿入される。給排バルブ８は、給排気手段４の図示しないバキュームポンプ、コンプレッサー等の空気の給排を可能にする機器に接続されており、これら機器よって給排口６を介してチューブ内の空気の給排を行う。
【００２０】
この給排バルブの作用につき、図９を用いて説明する。図９（ａ）及び（ｂ）は、チューブ５に設けられたバルブステム１０内に給排バルブを挿入した状態を示す断面図であり、図９（ａ）の給排バルブ１１は上面にのみ給排口９を具えており、図９（ｂ）の給排バルブ８は側面に給排口９を具えている。給排気手段により内部の空気が排出され内圧が低下すると、チューブ５の、バルブステム１０に対向する部分がたわみ、ついには給排バルブと当接するに至る。図９（ａ）に示した給排バルブ１１では、このたわんだチューブが給排口９を塞いでしまい、それ以上の排気を行うことができなくなるため、チューブ外径の縮小不良が発生する場合がある。これに対して、図９（ｂ）に示した給排バルブ８では、チューブ５がたわんで給排バルブ８に当接しても、給排口９が塞がれることがないので、チューブ５内の空気を略全て排出することができるのである。なお、図８及び図９（ｂ）には側面のみに給排口を具える態様を示したが、上面に給排口があってもよい。
【００２１】
さらに、補助成型ドラムにリボン状部材をらせん巻回するに当たっては、サーボモーター同期式張力制御装置、パーマトルク式張力制御装置等のテンションを制御する手段によってリボン状部材に加わるテンションが一定となるように保持することが好ましい。フープ補強層の形成中にテンションが変動すると、寸法精度が低下したり、リボン状部材相互の接合に不良が生じたり、フープ補強層の応力−歪特性が設計値から大きく外れ、不良品が発生する場合があるからである。
【００２２】
リボン状部材相互の接合及びフープ補強層とチューブとの接合は、種々の手段により行うことができる。例えば、液状の接着剤を用い、リボン状部材相互の接合には、補助成型ドラム２の上に巻き付けられたリボン状部材６の外面に接着剤を塗布した後、この上にリボン状部材６を巻き重ね、フープ補強層とチューブとの接合には、チューブの外面に接着剤を塗布した後、チューブに空気を供給して外径を拡大させることもできる。しかし、作業性を向上させる観点からは、リボン状部材の内面に接合層を予め設けた状態で、これを補助成型ドラムにらせん巻回することが好ましい。この場合、リボン状部材がオーバーラップした部分の接合層はリボン状部材相互の接合に、オーバーラップしない部分の接合層はフープ補強層とチューブの接合に寄与する。あるいは、補助成型ドラムの外面に予め接合層を設けた状態で、リボン状部材をらせん巻回することもできる。この場合には、接合層の全部がリボン状部材相互の接合及びフープ補強層とチューブの接合の両方に寄与する。
【００２３】
接合層には両面テープ、接着剤等を用いることができ、未加硫のチューブを用いる場合には、加硫接着剤を用いることもできる。また、フープ補強層７を補助成型ドラム２から容易に取り外しできるようにするため、補助成型ドラム２の外面に剥離紙を巻き付け、この剥離紙上に接着層を適用するか、接着層を内面に有するリボン状部材をらせん巻回するか、補助成型ドラム２の外面に離型性を高める表面処理を施すことが好ましい。
【００２４】
リボン状部材は、剛性、耐熱性、耐クリープ性等のフープ補強層に要求される特性を満たす種々の樹脂を用いて構成することができる。特に好ましい樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、これらのブレンド樹脂である。
【００２５】
なお、上述したところは、この発明の実施態様の一部を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、図１〜７には、主成型ドラム１と補助成型ドラム２の中心軸線が一致しており、移送手段３がこれらの間を直線的に移動する態様を示したが、これらの中心軸線が平行であったり、交差していたりしてもよく、種々のレイアウトを採ることができる。また、移送手段３は直線的な動きをするものに限定されず、例えばロボットを用いることもできる。さらに、狭幅のリボン状部材をらせん巻回したフープ補強層の代わりに単一の広幅のシート状部材をリング状に構成したフープ補強層を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上の説明から明らかなように、この発明によって、ドラム上でフープ補強層を形成するので、フープ補強層の寸法精度が向上する上、膨張させていないフープ補強層を高い精度で、かつ貼り付け不良を生ずることなく形成することのできる製造装置及び製造方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明に従う代表的な安全タイヤ用空気のうの製造装置の概略断面図である。
【図２】図１に示す装置を用いて安全タイヤ用空気のうを製造する工程を説明するための概略断面図である。
【図３】図１に示す装置を用いて安全タイヤ用空気のうを製造する工程を説明するための概略断面図である。
【図４】図１に示す装置を用いて安全タイヤ用空気のうを製造する工程を説明するための概略断面図である。
【図５】図１に示す装置を用いて安全タイヤ用空気のうを製造する工程を説明するための概略断面図である。
【図６】図１に示す装置を用いて安全タイヤ用空気のうを製造する工程を説明するための概略断面図である。
【図７】図１に示す装置を用いて安全タイヤ用空気のうを製造する工程を説明するための概略断面図である。
【図８】給排バルブの側面図である。
【図９】（ａ）は従来の給排バルブをチューブに設けられたバルブステム内に挿入した状態を示す断面図であり、（ｂ）はこの発明に従う給排バルブをチューブに設けられたバルブステム内に挿入した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  主成型ドラム
２  補助成型ドラム
３  移送手段
４  給排気手段
５  チューブ
６  リボン状部材
７  フープ補強層
８  給排バルブ
９  給排バルブの給排口
１０  バルブステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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