(57)【要約】【課題】ゴムリボンを螺旋状に巻回す場合に避けられないエアの残留や異物の噛み込みを回避する。【解決手段】アプリケータロールより供給されたゴムリボンを回転駆動下にある円筒ドラムの外表面に螺旋状に巻回して積層するに当たって、ゴムリボンの巻回し直後に、巻回しに係るゴムリボンの縁部を円筒ドラムに向けて押圧、圧着させるとともに該縁部にて形成される段差を磨り潰す。【選択図】        図１
2004216603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アプリケータロールより供給されたゴムリボンを回転駆動下にある円筒ドラムの外表面に螺旋状に巻回して積層するに当たり、
ゴムリボンの巻回し直後に、巻回しに係るゴムリボンの縁部を円筒ドラムに向けて押圧、圧着させるとともに該縁部にて形成される段差を磨り潰すことを特徴とするゴムリボン積層体の製造方法。
【請求項２】
回転可能に支持される円筒ドラムと、前後、左右への移動および旋回動作のもとで円筒ドラムの外表面にゴムリボンを供給して該ゴムリボンを螺旋状に巻回して積層するアプリケータロールとを備えた装置であって、
ゴムリボンの巻回し直後に、巻回しに係るゴムリボンの縁部を円筒ドラムに向けて押圧、圧着させるとともに該縁部にて形成される段差を磨り潰すステッチングロールを配置したことを特徴とするゴムリボン積層体の製造装置。
【請求項３】
ステッチングロールは、アプリケータロールの前後、左右への移動および旋回動作に追随するスイングアームに回転可能に支持されたものである、請求項２記載の製造装置。
【請求項４】
スイングアームは、ステッチングロールを円筒ドラムに近接、離隔する向きに移動させる移動手段を有する、請求項２記載の製造装置。
【請求項５】
ステッチングロールは、スリップ角を有するものである、請求項２〜４の何れかに記載の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの製造において生タイヤを成形するのに好適なゴムリボン積層体の製造方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生タイヤは、トレッド、サイドウォール、インナーライナ等異なる配合になる複数種のゴム部材を予め準備しておき、これらのゴム部材を成形ドラム上にて順次に貼り合わせて成形されていた。しかしながら、この方法は、ゴム部材の断面サイズが大きくなるため大型のゴム押出機が必要であり、また、それぞれのゴム部材に対して、タイヤの種類等に応じた多種類の金口を準備する必要があること、さらには、多品種少量生産の場合には、金口交換を含む段取りが頻繁に発生するため生産性の改善が望めない不具合があった。
【０００３】
これらの問題に対処すべく、近年では、製品タイヤの内面と同じ外面形状を有する円筒ドラム（ハードコア）を用い、この円筒ドラムの外周にゴムリボンを螺旋状に巻回して積層することによって生タイヤを成形する方法（コア成形法）が提案されている。
【０００４】
この方法は、円筒ドラムの外側にゴムリボンを巻回してまずインナーライナを成形する。そして、ゴム付きビードワイヤを巻回して内側ビードを形成し、次いで、その外にカーカス層を編み上げてから外側ビード層を内側ビード層と同様に形成したのち、ゴムリボンの巻回しにてサイドウォールを形成し、さらに、ベルト層を編み上げた後にゴムリボンの巻回にてトレッドを形成して生タイヤとするものであり、これによれば、矩形断面になる幅狭のゴムリボンを数種類だけ準備すればよいので、大きな押出機を必要とせず、また、多品種少量生産にも容易に対応できる利点が有するとされていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ゴムリボンを巻回して生タイヤを成形する方法は、ゴムリボンを螺旋状に巻回して積層していく際に、その重ね合わせによってリボンの縁部に段差が形成され、先に巻回されたリボンとの間で空隙が生じ、これが、製品タイヤとして内部接着不良をもたらす不具合があった。
【０００６】
また、かかる段差が外表面で鋸刃状の表面を形成するような場合には、ベアーやフロークラックを発生させることも懸念され製品タイヤの耐久性に大きな影響を与えるおそれがあった。
【０００７】
本発明の課題は、ゴムリボンを円筒ドラムに巻回して積層体を成形する場合に生じるのが避けられなかったリボンの縁部に形成される段差を極力小さくできる新規な方法及び装置を提案するところにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アプリケータロールより供給されたゴムリボンを回転駆動下にある円筒ドラムの外表面に螺旋状に巻回して積層するに当たり、
ゴムリボンの巻回し直後に、巻回しに係るゴムリボンの縁部を円筒ドラムに向けて押圧、圧着させるとともに磨り潰すことを特徴とするゴムリボン積層体の製造方法である。
【０００９】
上記の方法においては、ゴムリボンの巻回し直後に巻回しに係るゴムリボンを円筒ドラムに向けて押圧、圧着させるととものゴムリボンの縁部を磨り潰して段差の極小化を図るので、生タイヤの加硫時に起こり得る、ベアの発生や空隙に起因した接着不良あるいは異物の噛み込みによるクラックの発生を抑制して製品タイヤの耐久性を著しく高めることができる。
【００１０】
また、本発明は、回転可能に支持される円筒ドラムと、前後、左右への移動および旋回動作のもとで円筒ドラムの外表面にゴムリボンを供給して該ゴムリボンを螺旋状に巻回して積層するアプリケータロールとを備えた装置であって、ゴムリボンの巻回し直後に、巻回しに係るゴムリボンの縁部を円筒ドラムに向けて押圧、圧着させるとともに該縁部を磨り潰すステッチングロールを配置したことを特徴とするゴムリボン積層体の製造装置である。
【００１１】
上記の装置において、巻回しに係るゴムリボンを円筒ドラムに向けて押圧、圧着させるとともにゴムリボンの縁部に形成される段差を磨り潰すステッチングロールをアプリケータロールによるゴムリボンの巻回し直後の領域に配置することにより該ゴムリボンの温度（高温状態）を維持したままでリボン相互を圧着するとともにリボンの縁部を磨り潰すことができるので、ゴムリボンを再加熱するためのヒータが不要でありそのための温度制御がいらず、また、装置のコンパクト化、コストの軽減を図ることが可能になる。
【００１２】
本発明の装置においてステッチングロールは、アプリケータロールの前後、左右への移動および旋回動作に追随するスイングアームに回転可能に支持されたものとするのが望ましい。
【００１３】
ステッチングロールについては、アプリケータロールの前後、左右への移動、旋回動作に追随するスイングアームに回転可能に支持することで、該ステッチングロールのリボンの縁部に対する位置決めが簡単に行なえ、該ステッチングロールに別途に駆動機構を設ける必要がない。
【００１４】
スイングアームは、枢軸を起点とする揺動にてステッチングロールを円筒ドラムに近接、離隔する向きに移動させる移動手段を有するものが本発明においてとくに有利に適合する。
【００１５】
ステッチングロールを支持するスイングアームに移動を設けることで巻回しに係るゴムリボンの縁部における押圧、圧着、磨り潰しが適切な押圧力のもとで行なえる。
【００１６】
本発明においてステッチングロールは、スリップ角を有するものとする。
【００１７】
ステッチグロールに、スリップ角を設けることによって、該ステッチングロールの回転する向きでせん断応力を発生させてゴムリボンの縁部における磨り潰しをより効果的に行なう。
【００１８】
ここに、スリップ角とは、ゴムリボンの長手方向（延在方向）とステッチングロールの回転する向きとのなす角度を言うものとする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図１は本発明に従う装置の実施の形態を示したものであり、図２は図１に示した装置のロールのみを取り出してその背面を示した図である。
【００２０】
図１、図２において１は円筒ドラム、２は円筒ドラムにゴムリボンＳを螺旋状に巻回して積層するアプリケータロールである。このアプリケータロール２は、回転軸心をオフセット（オフセット量Ｌ）させた大ロール２ａと小ロール２ｂからなっていて、ゴムリボン供給装置３と同期した前後、左右及び旋回動作のもとで円筒ドラム１の外表面にゴムリボンＳを供給して該リボンを螺旋状に巻回して積層することができるようになっている。
【００２１】
また、４はスリップ角θを有し、ゴムリボンの巻回し直後にゴムリボンの縁部を円筒ドラム１に向けて押圧、圧着させるとともに該縁部にて形成される段差を磨り潰すステッチングロール、５はステッチングロール４を回転可能に支持するスイングアームであって、このスイングアーム５はアプリケータロール２と同じフレーム（図示せず）に設けられている。６はスイングアーム４に作動端を連結した油圧シリンダの如き駆動手段である。この駆動手段６はスイングアーム５を揺動させることでステッチングロール４を円筒ドラム１に近接、離隔する向きに移動させることができるようになっている。
【００２２】
アプリケータロール２を用いて単に円筒ロール１にゴムリボンＳを巻回してゴムリボンを積層していくと図３に示すようにゴムリボンＳの縁部には段差ｔが形成されるのは避けられないが、図４の如くゴムリボン供給装置３をアプリケータロール２とともに前後（Ｘ方向）、左右（Ｙ方向）および旋回（Ｚ方向）させて該円筒ドラム１の外表面にゴムリボンＳを螺旋状に巻回して積層すると、図５の如くアプリケータロール２の直近でステッチングロール４によって巻回しに係るゴムリボンＳを押圧、圧着されるとともにその段差ｔが磨り潰され、段差ｔに起因した内部の接着不良やベアー、フロークラックの発生は有利に回避される。
【００２３】
ステッチングロール４を回転可能に支持するスイングアーム４はアプリケータロール２の動きに合わせて移動するためステッチングンロール４もその移動に追随することとなりアプリケータロール２をステッチングロール４との位置合わせを前もって実施する必要ない。
【００２４】
ステッチングロール４には図２にて表示したようなスリップ角θ（ゴムリボンＳの長手方向とロール４の回転方向とのなす角度をいう）を設けることができ、これによりステッチングロール４とゴムリボンＳとの間で剪断応力を発生させて該ロール４による段差ｔの磨り潰しを促進させることが可能となる。スリップ角θは好ましくは５°程度の角度とする。
【００２５】
駆動手段６にてスイングアーム５を駆動しステッチングロール４を円筒ドラム１に対して近接、離隔する向きに移動させることでゴムリボンＳに対するステッチングロール４の接触圧力の調整が可能となり、該ゴムリボンＳを適切な圧力のもとで押圧、圧着、磨り潰すことができる。
【００２６】
ステッチングロール４は図６に示すように球体の両側面を切り落としてその表面にローレット加工を施したものを適用するのがよく、このようなステッチングロール４を用いるとリボン供給装置３の旋回の際にアプリケータロール２が移動して図７（ａ）〜（ｃ）に示す如く該アプリケータロール２の円筒ドラム１に対する角度の変化してもその変化に係わらずゴムリボンＳの縁部に形成される段差ｔをステッチングロール４によって効果的に磨り潰すことが可能になる。
【００２７】
スイングアーム５の揺動中心はアプリケータロール２の大ロール２ａと同芯とすることができるが、その下側に別途ピボット軸を設けてその軸に揺動可能に保持するようにしてもよい。
【００２８】
図８はステッチングロール４を２つのリンク７ａ、７ｂを介してスイングアーム５に揺動可能に支持し、リンク７ａ、７ｂのうちの一方を液圧シリンダの如き駆動手段８に連結した構造例を示したものである。かかる構造においては、駆動手段８を作動させることで枢支ピン９ａ、９ｂを支点にしてリンク７ａ、７ｂを揺動させてステッチングロール４を移動させることができるので、該ステッチングロール４のより確実な位置合わせを行い得る。
【００２９】
【実施例】
上掲図１に示した装置を使用して生タイヤを成形すべく円筒ドラム１にゴムリボンＳを螺旋状に巻回して積層した場合におけるゴムリボンの縁部の段差と、製品タイヤのサイドウオール部での異物噛み込み発生率と、製品タイヤの耐久性に関する各評価を、生タイヤにおいて段差を磨り潰したもの（以下、タイヤＸという）と磨り潰しを行わなかったもの（以下、タイヤＹという）のそれぞれについて調査した。
【００３０】
なお、タイヤＸにおいて段差の磨り潰しに使用したステッチングロールはスリップ角θ＝１０°のものを使用した。
【００３１】
その結果、段差の磨り潰しを行わなかったタイヤＹについては、０．５〜０．７ｍｍの段差がそのまま残存していたのに対して、段差の磨り潰しを行ったタイヤＸについては残存にかかわる段差が０．２〜０．３ｍｍと軽減されていて、これがため、タイヤの加硫時にベアの発生、エアの残留、異物の噛み込みが抑制され、製品タイヤの耐久性を改善できることが確認できた。
【００３２】
次に、タイヤＸ及びタイヤＹのそれぞれにつき、製品タイヤの、タイヤ幅方向断面における異物の噛み込み発生率を、０．１ｍｍ以上の噛み込みと０．１ｍｍ未満の噛み込みについて調査したところ、図９に示す如く、タイヤＸはタイヤＹに比較して極めて優れた結果が得られ、これがため、製品タイヤの耐久性の向上に寄与することが確認できた。
【００３３】
さらに、タイヤＸ及びタイヤＹのそれぞれの耐久性を調査すべく、米国ＦＭＶＳＳ  Ｎｏ．１０９のテストに準じ、ステップロード方式、すなわち、３０分毎にスピードを増加させる方式によってタイヤが故障したときの速度及びその速度での試験時間を測定したところ、タイヤＹを指数評価で１００とした場合にタイヤＸは１３０であって、タイヤの耐久性が著しく改善されることが確認された。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が期待できる。
ａ．ゴムリボンを積層するに当たってゴムリボンの縁部に形成される段差を軽減できるので、これによりタイヤを製造した場合に、ベアの発生、エアの残留あるいは異物の噛み込み等を抑制できるのでタイヤの耐久性の改善に寄与し得る。
【００３５】
ｂ．ゴムリボンの巻回し直後に段差の磨り潰しを行うため、ゴムリボンが高温状態に維持されているため、加熱に必要なヒータが不要であり、その設置スペースもいらないので装置のコンパクト化が可能である。
【００３６】
ｃ．ステッチングロールはアプリケータロールに追随して移動するためロールの位置合わせがいらない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う装置の実施の形態を示した図である。
【図２】図１に示した装置のロールのみを取り出してその背面を示した図である。
【図３】ゴムリボンの巻回し状況の説明図である。
【図４】ゴムリボンの積層状態を示した図である。
【図５】ゴムリボンの清掃状態を示した図である。
【図６】ステッチングロールを示した図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）はアプリケータロールとステッチングロールの位置関係を示した図である。
【図８】ステッチングロールの他の構造例を示した図である。
【図９】異物の噛み込み発生率（指数）を調査した結果を示したグラフである。
【符号の説明】
１  円筒ドラム
２  アプリケータロール
２ａ  大ロール
２ｂ  小ロール
３  ゴムリボン供給装置
４  ステッチングロール
５  スイングアーム
６  駆動手段
７ａ  リンク
７ｂ  リンク
８  駆動手段
９ａ  枢支ピン
９ｂ  枢支ピン
Ｓ  ゴムリボン
ｔ  段差
θ  スリップ角
【図１】
2004216603.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004216603.tif 000006
【図５】
2004216603.tif 000007
【図６】
2004216603.tif 000008
【図７】
2004216603.tif 000009
【図８】
2004216603.tif 000010
【図９】
2004216603.tif 000011