(57)【要約】【課題】回転支持体上にリボン状ゴムを積層してタイヤ構成部材を成型するときに、リボン状ゴムの層間に混入した空気の熱膨張によるリボン状ゴムの変形の抑制、リボン状ゴムの配合薬品からのガス発生の抑制、及びブラダーの熱劣化の抑制を実現する。【解決手段】ベルト部材３１のドラム半径方向外側に、トレッド部材３２を、リボン状ゴム押出機から押し出して積層する。配管３を通して内部配管１９内に供給する空気Ａ1の圧力がリリーフ弁５のリリーフ圧よりも高く設定してある。空気Ａ1は、センターブラダー１８を冷却すると共に、センターブラダー１８を介して、その外周側に配置されているタイヤ構成部材及びリボン状ゴムの積層体を冷却する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転支持体と、該回転支持体の外面に対するリボン状ゴムの積層時に前記回転支持体の外面を前記回転支持体の内部から冷却する冷却手段とを具備したことを特徴とするタイヤ成型装置。
【請求項２】
請求項１記載のタイヤ成型装置において、
前記回転支持体は内部に対する流体の供給及び排出が可能であり、前記冷却手段は、前記回転支持体の内部に冷却用流体を供給する機能を有する流体供給手段を具備することを特徴とするタイヤ成型装置。
【請求項３】
請求項２記載のタイヤ成型装置において、
前記回転支持体は、シェーピングドラム上で軸線方向中央部が半径方向外方に膨出したカーカスバンド部材であり、前記流体供給手段は、前記シェーピングドラム内に、前記カーカスバンド部材を膨出させるための膨出用流体を供給する機能を有することを特徴とするタイヤ成型装置。
【請求項４】
請求項３記載のタイヤ成型装置において、
前記シェーピングドラムはセンターブラダーを有し、前記流体供給手段は該センターブラダー内に前記膨出用流体及び冷却用流体を供給することを特徴とするタイヤ成型装置。
【請求項５】
リボン状ゴムを押し出す工程と、該押し出されたリボン状ゴムを回転支持体の外面に積層すると共に、前記回転支持体の外面を内部から冷却する工程とを備えたことを特徴とするタイヤ成型方法。
【請求項６】
請求項５記載のタイヤ成型方法において、
前記外面を冷却する工程は、前記回転支持体の内部に冷却用流体を供給する工程を有することを特徴とするタイヤ成型方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤの成型装置及び成型方法に関し、詳細には、回転支持体の外面に積層されたリボン状ゴムの冷却が可能なタイヤ成型装置及び成型方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ成型ドラム等のような回転支持体上にリボン状ゴムを巻きつけて、タイヤ構成部材を成型する装置は知られている。
例えば特許文献１には、リボン状ゴムを押し出す押出機と、回転支持体とを具え、回転支持体に対する押出機の相対配置を制御して、押出機に取付けられた貼付けローラの移動下でリボン状ゴムを回転支持体の外面に巻回し、タイヤ構成部材を形成する装置が開示されている。
また、特許文献２には、タイヤ成型ドラムの外周側にカーカスバンド部材及びビードコアを配置し、カーカスバンド部材の軸線方向中央部を半径方向外側に膨出させると共にビードコアより軸線方向外側のカーカスバンド部材を半径方向外側に向かって折り返した後に、カーカスバンド部材の軸線方向中央部に、トレッドを構成するリボン状ゴムを積層するようにした装置が開示されている。
さらに、特許文献３には、製品タイヤの内面形状に対応する外面形状を有する剛性コアの外面にインナーライナ、サイドウォール、トレッドを構成するリボン状ゴムを順次積層するようにした装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６１７５４号公報
【特許文献２】特開平１０−１９３４７５号公報
【特許文献３】特開２００４−２１６６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの従来装置の場合、リボン状ゴムの層間に混入した空気がリボン状ゴムの熱により膨張し、積層されたリボン状ゴムを変形させるという問題がある。また、リボン状ゴムに配合されている薬品からガスが発生するという問題がある。さらに、特許文献２に開示されている装置において、カーカスバンド部材の軸線方向中央部を半径方向外側に膨出させるときにセンターブラダーを用いる場合は、リボン状ゴムの熱によりセンターブラダーが熱劣化を起こし、寿命が短縮されるため、ランニングコストが増加するという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、回転支持体上にリボン状ゴムを積層してタイヤ構成部材を成型するときに、リボン状ゴムの層間に混入した空気の熱膨張によるリボン状ゴムの変形の抑制、リボン状ゴムの配合薬品からのガス発生の抑制、及びブラダーの熱劣化の抑制を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、回転支持体と、該回転支持体の外面に対するリボン状ゴムの積層時に前記回転支持体の外面を前記回転支持体の内部から冷却する冷却手段とを具備したことを特徴とするタイヤ成型装置である。
請求項２の発明は、請求項１記載のタイヤ成型装置において、前記回転支持体は内部に対する流体の供給及び排出が可能であり、前記冷却手段は、前記回転支持体の内部に冷却用流体を供給する機能を有する流体供給手段を具備することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２記載のタイヤ成型装置において、前記回転支持体は、シェーピングドラム上で軸線方向中央部が半径方向外方に膨出したカーカスバンド部材であり、前記流体供給手段は、前記シェーピングドラム内に、前記カーカスバンド部材を膨出させるための膨出用流体を供給する機能を有することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３記載のタイヤ成型装置において、前記シェーピングドラムはセンターブラダーを有し、前記流体供給手段は該センターブラダー内に前記膨出用流体及び冷却用流体を供給することを特徴とする。
請求項５の発明は、リボン状ゴムを押し出す工程と、該押し出されたリボン状ゴムを回転支持体の外面に積層すると共に、前記回転支持体の外面を内部から冷却する工程とを備えたことを特徴とするタイヤ成型方法である。
請求項６の発明は、請求項５記載のタイヤ成型方法において、前記外面を冷却する工程は、前記回転支持体の内部に冷却用流体を供給する工程を有することを特徴とする。
【０００７】
（作用）
請求項１，５の発明によれば、回転支持体の外面にリボン状ゴムを積層しているとき、回転支持体の内部から外面を冷却する。
請求項２，６の発明によれば、回転支持体の外面にリボン状ゴムを積層しているとき、回転支持体の内部に冷却用流体を供給することにより、回転支持体の内部から外面を冷却する。
請求項３の発明によれば、流体供給手段は、カーカスバンド部材を膨出させるとき、シェーピングドラム内に膨出用流体を供給し、膨出したカーカスバンド部材の外面にリボン状ゴムを積層しているとき、シェーピングドラム内に、カーカスバンド部材の外面をシェーピングドラムの内部から冷却するための冷却用流体を供給する。
請求項４の発明によれば、流体供給手段は、カーカスバンド部材を膨出させるとき、センターブラダー内に膨出用流体を供給し、膨出したカーカスバンド部材の外面にリボン状ゴムを積層しているとき、センターブラダー内に、カーカスバンド部材の外面をシェーピングドラムの内部から冷却するための冷却用流体を供給する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転支持体の外面にリボン状ゴムを積層しているとき、回転支持体の内部から外面を冷却して、回転支持体の外面上のリボン状ゴムを冷却することにより、リボン状ゴムの層間に混入した空気の熱膨張によるリボン状ゴムの変形の抑制、リボン状ゴムの配合薬品からのガス発生の抑制、及びブラダーの熱劣化の抑制を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の実施形態は、図１に示されているトロイダル状成型装置、及び図示されていないリボン状ゴム押出機からなる。ここで、リボン状ゴム押出機は、特許文献１乃至３に開示されたもの、或は特開２００３−２２９６０号公報に開示されたもの等のような公知の装置を用いることができる。
【００１０】
トロイダル状成型装置は、トロイダル状成型ドラム１と、トロイダル状成型ドラム１内に所定の圧力の空気を供給するための空気圧縮機２及び配管３と、空気圧縮機２で圧縮される空気の圧力を制御する制御装置４とを備えている。配管３は、トロイダル状成型ドラム１内に設けられた内部配管１９の入気側に接続されている。また、内部配管１９の排気側には、内部配管１９内の空気圧が設定されたリリーフ圧以上のときに開放し、そのリリーフ圧未満では閉鎖するリリーフ弁５が設けられている。
【００１１】
トロイダル状成型ドラム１は、図示されていない支持体により両端が支持されると共に、図示されていない駆動手段により回転駆動される主軸１１と、主軸１１の中央部にて周方向に互いに隣接して拡縮可能な複数の剛体セグメントからなる左右一対のコア体１２と、コア体１２の軸方向端側（軸方向外側）にて周方向に互いに隣接して拡縮可能な複数の剛体セグメントからなるビードロック部１３と、ビードロック部１３の軸方向端側にて周方向に複数本配置され、それぞれ先端（軸方向内側端）に折り返しローラ１５を有する折り返しフィンガー１４とを備えている。また、ビードロック部１３の軸方向中心側（軸方向内側）には、コア体１２を拡縮させるための拡縮リンク部１６と、拡縮リンク部１６の取り付け部１７とが設けられており、コア体１２の半径方向外側には、内部配管１９からの空気圧（内圧）によりトロイダル状に膨出する可撓性材料からなるセンターブラダー１８が、左右の端をビードロック部１３に固定した状態で取付けられている。ここで、左右それぞれ同じ側にあるコア体１２、ビードロック部１３及び折り返しフィンガー１４は左右それぞれのスライダ（図示せず）上に設けられており、それらを一体として軸方向内外に変位可能に構成されている。
【００１２】
以上の構成を有する本実施形態によりタイヤの成型を行う手順について、図２乃至７を参照しながら説明する。なお、これらの図では、便宜上、空気圧縮機２及び制御装置４は図示を省略し、リリーフ弁５はその開閉状態のみを示す。
図２は、トロイダル状成型ドラム１の外周側にカーカスバンド部材２１及びプリセットビード２２を配置した状態を示している。ここで、カーカスバンド部材２１及びビード２２は、図示されていない装置により製造済みであり、カーカスバンド部材２１はバンド把持リング２４により、ビード２２はビード把持リング２３により、それぞれ把持され、図示されていないトランスファ装置により、トロイダル状成型ドラム１の外周側に搬送される。このとき、トロイダル状成型ドラム１は、そのビードロック部１３を軸端側に寄せた縮径状態で待機している。
【００１３】
次いで図３に示すように、ビードロック部１３を拡径してビード２２をトロイダル状成型ドラム１に固定した後、ビード把持リング２３とバンド把持リング２４とを拡径して、これらの把持を解き、トランスファ装置を退出させる。このようにしてビード２２およびカーカスバンド部材２１をトロイダル状成型ドラム１に載置する。
【００１４】
次に、図４に示すように、カーカスバンド部材２１の幅方向（主軸１１の軸線方向）中央部をトロイダル状に膨出させた後に、カーカスバンド部材２１の幅方向端部を半径方向外側に折り返す。この動作は次のようにして行う。空気圧縮機２を動作させて、空気圧縮機２に接続された配管３から内部配管１９内にリリーフ弁５のリリーフ圧より低い圧力の空気Ａ0を供給することにより、センターブラダー１８に内圧を加えて膨出させながら、ビードロック部１３等を搭載した両側のスライダを軸方向中央へ移動させ、同時に、拡径リンク部１６を起こして左右のコア体１２も拡径することにより、カーカスバンド部材２１の幅方向中央部をトロイダル状に膨出させる。そして、この膨出および拡径の途中で、図示しない駆動装置により、折り返しフィンガー１４の軸方向外側の端を軸方向中央に向けて移動させると、図示しないリンク機構により、折り返しフィンガー１４の折り返しローラ１５は、一部拡径したコア体１２の側面に沿ってカーカスバンド部材２１の側部をビード２２の周りに折り返す。この後、コア体１２を最大径に拡大して、以降に組み付けるタイヤ構成部材を半径方向内側から支持することにより、これらの部材の組み付け精度を高めることができる。
【００１５】
なお、ここでは、トロイダル状成型ドラム１にはセンターブラダー１８が設けられており、このセンターブラダー１８に内圧を加えることにより、これをトロイダル状に膨出させてカーカスバンド部材２１を膨出させているが、センターブラダー１８を設けず、ビードロック部１３の外周面に内圧を封止するゴムシールを取付けておき、ビードロック部１３とカーカスバンド部材２１とによって囲まれる空間に内圧を加えて、カーカスバンド部材２１をトロイダル状に膨出させることもできる。
【００１６】
次に、図示しないステッチング装置により、カーカスバンド部材２１の外周面にステッチングを行った後に、図５に示すように、その幅方向中央部にベルト部材３１を組み付ける。ここ迄は、内部配管１９に供給される空気の圧力は、制御装置４によりリリーフ弁５のリリーフ圧より低く設定されているから、リリーフ弁５は閉じている。
【００１７】
次いで、図６に示すように、ベルト部材３１のドラム半径方向外側に、トレッドアンダクッション部材、ベーストレッド、キャップトレッド等からなるトレッド部材３２を、図示しないリボン状ゴム押出機から順次押し出して積層する。このとき、空気圧縮機２から配管３を通して内部配管１９内に供給される空気Ａ1の圧力がリリーフ弁５のリリーフ圧よりも高くなるように、制御装置４が設定するため、内部配管１９内を空気が滞留することなく出入りすることになる。従って、内部配管１９内を通ってセンターブラダー１８内に到達した空気Ａ1がセンターブラダー１８をその内側から冷却すると共に、センターブラダー１８を介して、その外周側に配置されているタイヤ構成部材、さらにはその外周側に配置されているリボン状ゴムの積層体を冷却する。
【００１８】
次に、図７に示すように、トレッド部材３２の幅方向外側に、リボン状ゴム押出機からサイドウォール部材３３を形成するためのリボン状ゴムを押し出し、さらにサイドウォール部材３３の幅方向外側に、ゴムチェーファ部材３４を形成するためのリボン状ゴムを押し出し、カーカスバンド部材２１上に貼り付ける。このときも、内部配管１９内に供給される空気Ａ1の圧力がリリーフ弁５のリリーフ圧よりも高くなるように設定することで、センターブラダー１８、並びにその外周側に配置されているタイヤ構成部材及びリボン状ゴムの積層体が冷却される。以上により、グリーンタイヤの成型が完了する。成型されたグリーンタイヤは、図示しないトランスファ装置により、加硫装置へ搬送され、加硫が行われて、製品タイヤが完成する。
【００１９】
前述したように、従来装置の場合は、積層されたリボン状ゴムの層間に混入した空気がリボン状ゴムの熱により膨張し、積層されたリボン状ゴムを変形させるという問題、リボン状ゴムに配合されている薬品からガスが発生するという問題、リボン状ゴムの熱によりブラダーが熱劣化を起こし、寿命が短縮されるため、ランニングコストが増加するという問題がある。これに対し、本実施形態では、リボン状ゴムを積層しているときに、空気圧縮機２から配管３を通して内部配管１９内に供給される空気Ａ1の圧力がリリーフ弁５のリリーフ圧よりも高くなるように制御装置４で設定することにより、空気Ａ1が、内部配管１９内を通ってセンターブラダー１８をその内側から冷却すると共に、センターブラダー１８を介して、その外周側に配置されているタイヤ構成部材、さらにはその外周側に配置されているリボン状ゴムの積層体が冷却されるため、従来装置の問題は全て解消される。
【００２０】
なお、以上の実施形態では、トレッド部材３２、サイドウォール部材３３、及びゴムチェーファ部材３４をリボン状ゴムにより形成したが、これらの１つ又は２つをリボン状ゴムにより形成してもよい。また、本実施形態は、カーカスバンド部材２１の折り返しと、トロイダル状への成型とを同じタイヤ成型ドラムにて行うシステムに適用したものであるが、それらを別のタイヤ成型ドラムにより行うシステムに適用することもできる。さらに、本発明は、回転ドラム上にリボン状ゴムを積層する装置、及び製品タイヤの内面形状に対応する外面形状を有する剛性コア上にリボン状ゴムを積層する装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態のトロイダル状成型装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態のトロイダル状成型装置の外周側にカーカスバンド部材及びプリセットビードを配置した状態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態のトロイダル状成型装置の外周面にプリセットビード及びカーカスバンド部材を載せた状態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態においてカーカスバンド部材をトロイダル状に膨出させた後にその幅方向端部を半径方向外側に巻き返した状態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態においてベルト部材を組み付けた状態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態においてリボン状ゴムを積層してトレッドゴムを形成した状態を示す図である。
【図７】本発明の実施形態においてリボン状ゴムを積層してサイドウォール部材及びゴムチェーファ部材を形成した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１・・・トロイダル状成型ドラム、２・・・空気圧縮機、３・・・配管、４・・・制御装置、５・・・リリーフ弁、１８・・・センターブラダー、１９・・・内部配管、２１・・・カーカスバンド部材、３２・・・トレッド部材、３３・・・サイドウォール部材、３４・・・ゴムチェーファ部材。
【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】
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【図７】
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