(57)【要約】【課題】  チューブとフープ補強層の接合に際して、チューブの膨張の適正化を図ることにより、フープ補強層の接合不良とチューブの破損の発生を防止することのできる安全タイヤ用空気のうの製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】  安全タイヤ用空気のうの製造装置１は、空気不透過性のトロイド状のチューブ３をその内側から固定保持する成型ドラム２と、リング状に形成されたフープ補強層４を成型ドラム２の外周上に搬送する搬送手段５と、チューブ３内に空気を充填して膨張させる給気手段６と、空気充填されたチューブ３の幅方向への膨張を抑制する拘束手段７と、フープ補強層４を空気充填されたチューブ３に対し押圧して接合する押圧手段８とを具える。【選択図】図１
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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する成型ドラムと、リング状に形成されたフープ補強層を前記成型ドラムの外周上に搬送する搬送手段と、前記チューブ内に空気を充填して膨張させる給気手段と、空気充填されたチューブの幅方向への膨張を抑制する拘束手段と、フープ補強層を空気充填されたチューブに対し押圧して接合する押圧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】
前記拘束手段は、前記チューブを挟んで両側方に位置し、空気充填により膨張する一対の主ブラダと、該主ブラダを挟んでチューブとは反対側の側方に位置し、成型ドラムの幅方向に移動可能であり、膨張状態の主ブラダを介して空気充填されたチューブの側部を間接的に押圧する一対の第１リング状部材とを具える、請求項１に記載の製造装置。
【請求項３】
前記拘束手段は、前記チューブを挟んで両側方に位置し、空気充填により膨張する一対の主ブラダと、該主ブラダを挟んでチューブとは反対側の側方に位置し、空気充填により膨張し、膨張状態の主ブラダが空気充填されたチューブから離れる方向へ移動するのを抑制して、前記主ブラダを介して空気充填されたチューブの側部を間接的に押圧する一対の補助ブラダとを具える、請求項１に記載の製造装置。
【請求項４】
前記拘束手段は、前記チューブを挟んで両側方に位置し、成型ドラムの幅方向に移動可能であり、空気充填されたチューブの側部を直接的に押圧する一対の第２リング状部材を具える、請求項１に記載の製造装置。
【請求項５】
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し、
リング状に形成されたフープ補強層を前記成型ドラムの外周上に搬送し、
チューブの両側部を拘束してチューブの幅方向への膨張を抑制しつつ、チューブ内に空気を充填してチューブを径方向に膨張させ、
フープ補強層を空気充填されたチューブに対して押圧して接合し、空気のうを形成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６】
前記チューブの両側部の拘束は、前記チューブを挟んで両側方に位置する一対の主ブラダの内部に空気を充填して膨張させ、該主ブラダを挟んでチューブとは反対側の側方に位置する一対の第１リング状部材を成型ドラムの幅方向に移動し、膨張状態の主ブラダをチューブの側部に対し押圧することにより行う、請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
前記チューブの両側部の拘束は、前記チューブを挟んで両側方に位置する一対の主ブラダの内部に空気を充填して膨張させ、該主ブラダを挟んでチューブとは反対側の側方に位置する一対の補助ブラダの内部に空気を充填して膨張させ、膨張状態の主ブラダが空気充填されたチューブから離れる方向へ移動するのを抑制して、膨張状態の主ブラダをチューブの側部に対し押圧することにより行う、請求項５に記載の製造方法。
【請求項８】
前記チューブの両側部の拘束は、前記チューブを挟んで両側方に位置する一対の第２リング状部材を成型ドラムの幅方向に移動し、チューブの側部を押圧することにより行う、請求項５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、リング状に形成されたフープ補強層を接合して空気のうを製造する装置及び方法に関し、特にかかるフープ補強層の接合不良とチューブの破損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）。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。
【０００３】
一般に、タイヤの製造においては、ビード、カーカス、サイドウォール等からなる生ケースの足幅を狭めつつ、ケース内に空気を供給して生ケースを膨張させ、この上にベルト、トレッド等からなる補強層を貼り付けて生タイヤを形成するが、生ケース自体の剛性が高いため、足幅を狭めることだけでも生ケースの外径を拡大することができる上、補強層を貼り付けた後にロール等により圧着することが可能である。しかし、安全タイヤ用空気のうの製造においては、チューブはカーカス等の補強構造を有しておらず、かつ円環状に閉じた構造であるため、一般の生タイヤの製造とは異なり、チューブの外径を拡大させるには内部に空気を供給して膨張させるしかない。このため、チューブ内部に空気を供給し、フープ補強層との接合に必要な外径までチューブを膨張させると、チューブは径方向だけでなく幅方向にも膨張することから、それを構成するゴム等の部材が大きく引き伸ばされる。そして、チューブ自体の剛性は低いため、フープ補強層を貼り付けた後にロール等により圧着することは困難であり、この剛性の不足分を内圧で補おうとして空気の供給を続けると、引き伸ばされた部材が破断してチューブが破損する場合があった。
【０００４】
【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】
【０００５】
したがって、この発明の目的は、チューブとフープ補強層の接合に際して、チューブの膨張の適正化を図ることにより、フープ補強層の接合不良とチューブの破損の発生を防止することのできる安全タイヤ用空気のうの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】
【０００６】
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する成型ドラムと、リング状に形成されたフープ補強層を前記成型ドラムの外周上に搬送する搬送手段と、前記チューブ内に空気を充填して膨張させる給気手段と、空気充填されたチューブの幅方向への膨張を抑制する拘束手段と、フープ補強層を空気充填されたチューブに対し押圧して接合する押圧手段とを具えることを特徴とするものである。
【０００７】
好適な拘束手段は、チューブを挟んで両側方に位置し、空気充填により膨張する一対の主ブラダと、主ブラダを挟んでチューブとは反対側の側方に位置し、成型ドラムの幅方向に移動可能であり、膨張状態の主ブラダを介して空気充填されたチューブの側部を間接的に押圧する一対の第１リング状部材とを具える。
【０００８】
他の好適な拘束手段は、チューブを挟んで両側方に位置し、空気充填により膨張する一対の主ブラダと、主ブラダを挟んでチューブとは反対側の側方に位置し、空気充填により膨張し、膨張状態の主ブラダが空気充填されたチューブから離れる方向へ移動するのを抑制して、主ブラダを介して空気充填されたチューブの側部を間接的に押圧する一対の補助ブラダとを具える。
【０００９】
さらに他の好適な拘束手段は、チューブを挟んで両側方に位置し、成型ドラムの幅方向に移動可能であり、空気充填されたチューブの側部を直接的に押圧する一対の第２リング状部材を具える。
【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、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し、リング状に形成されたフープ補強層を前記成型ドラムの外周上に搬送し、チューブの両側部を拘束してチューブの幅方向への膨張を抑制しつつ、チューブ内に空気を充填してチューブを径方向に膨張させ、フープ補強層を空気充填されたチューブに対して押圧して接合し、空気のうを形成することを特徴とするものである。
【００１１】
チューブの径方向への膨張量を高い精度で制御することが望まれる場合には、かかるチューブの両側部の拘束は、チューブを挟んで両側方に位置する一対の主ブラダの内部に空気を充填して膨張させ、主ブラダを挟んでチューブとは反対側の側方に位置する一対の第１リング状部材を成型ドラムの幅方向に移動し、膨張状態の主ブラダをチューブの側部に対し押圧することにより行うことが好ましい。
【００１２】
また、装置の構成を簡素化することが望まれる場合には、チューブの両側部の拘束は、チューブを挟んで両側方に位置する一対の主ブラダの内部に空気を充填して膨張させ、主ブラダを挟んでチューブとは反対側の側方に位置する一対の補助ブラダの内部に空気を充填して膨張させ、膨張状態の主ブラダが空気充填されたチューブから離れる方向へ移動するのを抑制して、膨張状態の主ブラダをチューブの側部に対し押圧することにより行うことが好ましい。
【００１３】
さらに、チューブの側部の形状のばらつきを抑制することが望まれる場合には、チューブの両側部の拘束は、チューブを挟んで両側方に位置する一対の第２リング状部材を成型ドラムの幅方向に移動し、チューブの側部を押圧することにより行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、チューブとフープ補強層の接合に際して、チューブの幅方向への拡張を抑制することによって、フープ補強層の接合不良とチューブの破損の発生を防止することのできる安全タイヤ用空気のうの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を模式的に表す断面図であり、図２〜５は図１に示す装置を用いて空気のうを形成する工程を説明するための図である。
【００１６】
図１に示す製造装置１は成型ドラム２を具える。成型ドラム２には、安全タイヤ用空気のうの構成部材である空気不透過性のトロイド状のチューブ３が取り付けられ、その内側から固定保持される。この固定保持は、例えば成型ドラム２を若干拡径することによって行うことができる。また、製造装置１は、図示しないドラム等によりリング状に形成されたフープ補強層４を成型ドラム２の外周上に搬送する搬送手段５を具える。この搬送手段５は、フープ補強層４を着脱可能に保持するために、図示は省略するが、例えばエアシリンダ、モータ等によりセグメントを拡縮させる保持手段を具える。さらに製造装置１は、チューブ３内に例えばチューブ用バルブを介して空気を充填するための、例えばエアコンプレッサー等の給気手段６を具える。さらにまた、成型ドラム２の側方には、チューブ３の幅方向への膨張を抑制するために拘束手段７が設けられており、成型ドラム２の外周上には、フープ補給層４をチューブ３に対し押圧するための押圧手段８が設けられている。なお、図１〜５には、拘束手段７を、チューブ３を挟んで両側方に位置し、空気充填により膨張する一対の主ブラダ９と、主ブラダ９を挟んでチューブ３とは反対側の側方に位置し、成型ドラム２の幅方向に移動可能な一対の第１リング状部材１０とで構成した態様を示した。
【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１に示すように、成型ドラム２にチューブ３を取り付け固定保持する。チューブ３は、フープ補強層４の耐熱性、フープ補強層４とチューブ３の接着方法に応じて、加硫済チューブ及び未加硫チューブのいずれも用いることができる。チューブ３を取り付ける際には、チューブ用バルブを給気手段６に接続しておくことが望ましい。次いで、搬送装置５を移動し、図２に示すように、成型ドラム２の外周上に位置させる。この状態で、主ブラダ９内に空気を充填して、主ブラダを図３に示すように膨張させ、さらに第１リング状部部材１０を成型ドラムの幅方向内側に移動し、図４に示すように、主ブラダ９をチューブ３の側部に対し押圧することでチューブ３の両側部を拘束する。また、給気手段６からチューブ３内に空気を充填すると、チューブ３が径方向に膨張し、フープ補強層４の内面に当接する。なお、チューブ３の拘束と膨張を行う順序は上記のものに限定されず、拘束と膨張を同時に行ってもよく、所定量の空気を充填して一次膨張を行った後、両側部を拘束し、さらにチューブ３がフープ補強層４に当接するまで二次膨張を行ってもよく、膨張を行った後に拘束を行ってもよい。最後に、搬送手段５からフープ補強層４を取り外し、搬送手段５を退避させた後、押圧手段８によりフープ補強層４をチューブ３に押圧して接合すると、チューブのクラウン部にフープ補強層を具える空気のうが得られる。
【００１８】
このようにして空気のうを形成すれば、チューブの両側部が拘束されているため空気を充填するとチューブは主として径方向に膨張することから、チューブの両側部を拘束しない場合に比べて、フープ補強層を接合する際にチューブを構成する部材の伸張量が少なくなり、チューブが破損するおそれが少ない。さらに、チューブが幅方向へ移動することがないので、安定してフープ補強層の接合をすることができる。さらにまた、押圧手段により高い力でフープ補強層をチューブに押圧することが可能となるので、フープ補強層とチューブとの接合が強固になる。
【００１９】
また、拘束手段７を、図６に示すように、チューブ３を挟んで両側方に位置し、空気充填により膨張する一対の主ブラダ９と、主ブラダ９を挟んでチューブとは反対側の側方に位置し、空気充填により膨張し、主ブラダ９を介して空気充填されたチューブの側部を間接的に押圧する一対の補助ブラダ１１とにより構成してもよい。これによれば、チューブ３から離れる方向への主ブラダ９の移動を、膨張した補助ブラダ１１が抑制するので、主ブラダ９が主としてチューブ３に近接する方向へ膨張して、チューブ３の両側部を良好に拘束できる。また、このようにブラダを二重にすると、装置の構成が簡素化されるので、主ブラダ９の外径を制御する必要がない場合に特に有利である。なお、主ブラダ９と補助ブラダ１１を膨張させる順序は特に限定されず、いずれが先であっても、また同時であってもよい。
【００２０】
さらに、拘束手段７を、図７に示すように、チューブ３を挟んで両側方に位置し、成型ドラム２の幅方向に移動可能であり、空気充填されたチューブ３の側部を直接的に押圧する一対の第２リング状部材１２で構成してもよい。これによれば、拘束部材としてブラダを使用する場合に比べて、より大きな拘束力を得ることができる上、より細かく押圧量を制御することができる。また、第２リング状部材１２の形状をチューブ３の形状に適合させることにより、より安定してチューブ３を支持することが可能となる点でも有利である。第２リング状部材を幅方向へ移動するタイミングは特に限定されず、チューブ３に空気を充填する前、空気を充填すると同時、空気を充填した後のいずれであってもよい。
【００２１】
なお、図示は省略したが、成型ドラム２を回転するための回転手段、搬送手段５及び押圧手段８を駆動するための駆動手段等、一般に空気のうの製造に必要な構成要素については、従来の空気のうの成型装置に用いられる構成要素と同様のものを具えることは言うまでもない。
【００２２】
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、押圧手段８は、従来の生タイヤの製造装置に用いられるステッチャーロールとすることができ、その数及び幅は、形成する空気のうの寸法及び形状を考慮して適宜定めることができる。また、図１〜６では、チューブ３、主ブラダ９及び補助ブラダ１１を同一の給気手段６に接続した態様を示したが、それぞれ独立の給気手段に接続してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上の説明から明らかなように、この発明によって、チューブとフープ補強層の接合に際して、チューブの幅方向への拡張を抑制することによって、フープ補強層の接合不良とチューブの破損の発生を防止することのできる安全タイヤ用空気のうの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】
【００２４】
【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を模式的に表す断面図である。
【図２】図１に示す装置を用いて空気のうを形成する工程を説明するための図である。
【図３】図１に示す装置を用いて空気のうを形成する工程を説明するための図である。
【図４】図１に示す装置を用いて空気のうを形成する工程を説明するための図である。
【図５】図１に示す装置を用いて空気のうを形成する工程を説明するための図である。
【図６】この発明に従う他の安全タイヤ用空気のうの製造装置を模式的に表す断面図である。
【図７】この発明に従うさらに他の安全タイヤ用空気のうの製造装置を模式的に表す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  空気のう製造装置
２  成型ドラム
３  チューブ
４  フープ補強層
５  搬送手段
６  給気手段
７  拘束手段
８  押圧手段
９  主ブラダ
１０  第１リング状部材
１１  補助ブラダ
１２  第２リング状部材
【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】
2006240473.tif 000008
【図７】
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