(57)【要約】【課題】  ビードの底面の傾斜が異なる複数のタイヤを製造する場合であっても、タイヤの生産性と品質とを両立できる。【解決手段】  本発明に係るタイヤ製造装置１は、中心軸を有する円環状のビード２００を保持するビード保持部材２０を備え、タイヤ構成部材にビード２００を配置するタイヤ製造装置１であって、ビード保持部材２０は、ビード２００が載置され、ビード２００の内径側の面である底面２００ａと接する載置面２５ａを有し、中心軸に平行なｘ方向と載置面２５ａとのなす載置面角度θが変化するように載置面２５ａが可動する。【選択図】図２
2013159054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸を有する円環状のビードを保持するビード保持部材を備え、
タイヤを構成するタイヤ構成部材に前記ビードを配置するタイヤ製造装置であって、
前記ビード保持部材は、前記ビードが載置され、前記ビードの内径側の面である底面と接する載置面を有し、
前記中心軸に平行な中心軸方向と前記載置面とのなす角度が変化するように前記載置面が可動することを特徴とするタイヤ製造装置。
【請求項２】
前記角度は、０度以上、１５度以下であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ製造装置。
【請求項３】
前記載置面は、電動、油圧又は空気圧により可動することを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ製造装置。
【請求項４】
中心軸を有する円環状のビードを保持するビード保持部材を備え、
前記ビード保持部材は、前記ビードが載置され、前記ビードの内径側の面である底面と接する載置面を有し、
前記中心軸に平行な中心軸方向と前記載置面とのなす角度が変化するように前記載置面が可動するタイヤ製造装置を用いたタイヤの製造方法であって、
前記ビードを前記載置面に載置する載置工程と、
タイヤを構成するタイヤ構成部材に前記ビードを配置する配置工程とを含み、
前記載置工程では、前記中心軸方向と前記底面とのなす角度と、前記中心軸方向と前記載置面とのなす角度とが等しくなるように、前記載置面を動かすことを特徴とするタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円環状のビードを保持するビード保持部材を備え、タイヤを構成するタイヤ構成部材にビードを配置するタイヤ製造装置及びタイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、タイヤの製造において、タイヤを構成するタイヤ構成部材を組み合わせて生タイヤ（グリーンタイヤ）を成型する工程が行われる。この工程において、タイヤ構成部材にビードを配置するために用いられるタイヤ製造装置が知られている(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
タイヤ製造装置は、ビードを保持するビード保持部材を備えている。ビード保持部材は、円環状の形状をしており、ビードを円環状に維持したまま保持することができる。タイヤ製造装置を用いることにより、円環状に保たれたビードをタイヤ構成部材の所定の位置に正確に配置することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６６６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タイヤのリム滑り（タイヤとリムとのタイヤ周方向におけるずれ）を抑制するために、いわゆるテーパー付きビードが用いられることがある。テーパー付きビードは、ビードの内径側の面である底面が、円環状のビードの中心軸に平行な方向（以下、中心軸方向）に対して傾斜している。この場合、ビードの底面と中心軸方向とのなす角度は、所定の角度を有する。
【０００６】
ここで、ビード保持部材は、ビードが載置され、ビードの底面と接する載置面を有する。この載置面と中心軸方向とのなす角度が、ビードの底面と中心軸方向とのなす角度とずれていた場合、載置面は、ビードの角部にのみ接触することになる。これにより、載置面と接触しているビードの角部に力が集中するため、ビードの形状が変形し、タイヤの品質が低下することがあった。
【０００７】
タイヤの品質の低下を抑制するために、ビードの底面の傾斜に合った載置面を有するビード保持部材に取り替える方法がある。これにより、載置面とビードの底面との角度を一致させることができる。しかしながら、ビード保持部材を取り替える作業が必要となるため、タイヤの生産性が低下するという問題があった。特に、大型タイヤの製造では、ビードに合わせてビード保持部材も大型となるため、多大な労力及び時間がかかっていた。
【０００８】
また、ビードを配置する製造ラインを複数設けて、載置面の傾斜が異なる複数のビード保持部材をそれぞれ別の製造ラインに取り付ける方法がある。ビードの底面の傾斜に合った載置面を有するビード保持部材が取り付けられた製造ラインに切り替えることにより、載置面とビードの底面との角度を一致させることができる。しかしながら、製造ラインのスペースは限られているため、多種類の製造ラインを設けることは難しい。このため、載置面とビードの底面との角度が完全に一致しない場合は、角度の差が小さい製造ラインに切り替えていた。この場合、載置面とビードの底面との角度に差があるため、ビードの形状を保ったまま、ビードを正確に配置できないことがあった。また、ビード保持部材に取り替える場合ほどではないが、製造ラインの切り替えに時間がかかるため、タイヤの生産性も低下していた。
【０００９】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ビードの底面の傾斜が異なる複数のタイヤを製造する場合であっても、タイヤの生産性と品質とを両立できるタイヤ製造装置及びタイヤの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。本発明の特徴は、中心軸を有する円環状のビード（ビード２００）を保持するビード保持部材（ビード保持部材２０）を備え、タイヤを構成するタイヤ構成部材に前記ビードを配置するタイヤ製造装置（タイヤ製造装置１）であって、前記ビード保持部材は、前記ビードが載置され、前記ビードの内径側の面である底面（底面２００ａ）と接する載置面（載置面２５ａ）を有し、前記中心軸に平行な中心軸方向（方向ｘ）と前記載置面とのなす角度（載置面角度θ）が変化するように前記載置面が可動することを要旨とする。
【００１１】
また、前記角度は、０度以上、１５度以下であってもよい。
【００１２】
また、前記載置面は、電動、油圧又は空気圧により可動してもよい。
【００１３】
本発明の別の特徴は、中心軸を有する円環状のビードを保持するビード保持部材を備え、前記ビード保持部材は、前記ビードが載置され、前記ビードの内径側の面である底面と接する載置面を有し、前記中心軸に平行な中心軸方向と前記載置面とのなす角度が変化するように前記載置面が可動するタイヤ製造装置を用いたタイヤの製造方法であって、前記ビードを前記載置面に載置する載置工程（ビード載置工程Ｓ１１）と、タイヤを構成するタイヤ構成部材に前記ビードを配置する配置工程（ビード配置工程Ｓ１２）とを含み、前記載置工程では、前記中心軸方向と前記底面とのなす角度と、前記中心軸方向と前記載置面とのなす角度とが等しくなるように、前記載置面を動かすことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ビードの底面の傾斜が異なる複数のタイヤを製造する場合であっても、タイヤの生産性と品質とを両立できるタイヤ製造装置及びタイヤの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、タイヤ製造装置１の側面図である。
【図２】図２（ａ）は、ビード保持部材２０の正面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るタイヤの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４は、本実施形態に係るタイヤの製造方法を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係るタイヤ製造装置及びタイヤの製造方法の一例について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）タイヤ製造装置１の概略構成、（２）タイヤの製造方法、（３）作用効果、（４）比較評価、（５）その他実施形態、について説明する。
【００１７】
以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１８】
（１）タイヤ製造装置１の概略構成
本実施形態に係るタイヤ製造装置１の概略構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、タイヤ製造装置１の側面図である。図２（ａ）は、ビード保持部材２０の正面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２（ｂ）は、方向ｘ及び方向ｚに沿ったビード保持部材２０の拡大断面図である。すなわち、図２（ｂ）は、載置面２５ａに垂直でありビード保持部材２０を二分する断面図である。
【００１９】
図１に示されるように、タイヤ製造装置１は、ビードセッター１０と、成型ドラム１００とを備える。タイヤ製造装置１は、タイヤ構成部材にビード２００を配置する。ビードセッター１０は、ビード保持部材２０及び支持部材４０を備える。
【００２０】
ビード保持部材２０は、円環状であり、中心Ｏを有する。ビード保持部材２０は、円環状のビード２００を保持する。本実施形態において、ビード保持部材２０は、複数の円弧状の部材によって構成されている。具体的には、図２（ａ）に示されるように、ビード保持部材２０は、６つの保持部材２０Ａから保持部材２０Ｆによって構成される。
【００２１】
ビード保持部材２０は、半径方向ｒにおいて、移動可能である。半径方向ｒにおいて、ビード保持部材２０が外側に移動することにより、ビード保持部材２０の半径が拡大する。半径方向ｒにおいて、ビード保持部材２０が内側に移動することにより、ビード保持部材２０の半径が縮小する。ビード２００のサイズによって、ビード保持部材２０の半径を適宜調整することができる。
【００２２】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、ビード保持部材２０は、方向ｘに突出する突出部２５を有する。このため、図２（ｂ）に示される断面において、ビード保持部材２０は、Ｌ字形状である。突出部２５には、ビード２００が載置される。突出部２５は、ビード２００の内径側の面である底面２００ａと接する載置面２５ａを有する。
【００２３】
図２（ｂ）に示される断面において、方向ｘと載置面２５ａとのなす角度θが変化するように、載置面２５ａは可動する。すなわち、載置面２５ａは、方向ｘと載置面２５ａとのなす角度θ（以下、載置面角度θ）と、方向ｘと底面２００ａとのなす角度（以下、底面角度）とが一致するように動く。載置面２５ａは、任意の角度で固定することができる。本実施形態において、載置面角度θは、０度以上、１５度以下である。載置面角度θが０度以上になるように、載置面２５ａが可動するため、テーパーが付いていない通常のビードを用いてタイヤを製造する場合でもタイヤの生産性が低下することを抑制できる。
【００２４】
載置面２５ａは、例えば、電動、油圧又は空気圧により動く。
【００２５】
支持部材４０は、ビード保持部材２０を支持する。支持部材４０は、周知の搬送手段によって、方向ｘに移動可能である。
【００２６】
成型ドラム１００は、主軸を介して駆動装置（不図示）に支持されている。成型ドラム１００は、回転可能に支持されている。成型ドラム１００は、円筒状の外周面を有する。成型ドラム１００には、タイヤを構成するタイヤ構成部材が巻き付けられる。タイヤ構成部材としては、カーカスプライやインナーライナーが挙げられる（図４参照）。
【００２７】
なお、図示されていないが、タイヤ製造装置１は、１組のビードセッター１０を備える。
【００２８】
方向ｘは、円環状のビード２００がビード保持部材２０に載置された状態において、ビード２００の中心軸と平行である。方向ｘと方向ｙと方向ｚとは、それぞれ直交する。
【００２９】
（２）タイヤの製造方法
本実施形態に係るタイヤの製造方法について、図１から図４を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係るタイヤの製造方法を説明するためのフローチャートである。図４は、本実施形態に係るタイヤの製造方法を説明するための説明図である。図４は、方向ｘ及び方向ｚに沿った断面図である。
【００３０】
図３に示されるように、本実施形態に係るタイヤの製造方法は、生タイヤ成形工程Ｓ１と、加硫工程Ｓ２とを備える。
【００３１】
（２．１）生タイヤ成形工程Ｓ１
生タイヤ成形工程Ｓ１は、ビード載置工程Ｓ１１と、ビード配置工程Ｓ１２とを含む。ビード載置工程Ｓ１１は、ビード２００を載置面２５ａに載置する工程である。
【００３２】
ビード２００は、周知の製造方法によって製造される。ビード２００は、円環状の形状である。本実施形態において、ビード２００は、テーパー付き六角ビードである。従って、底面角度は、所定の角度（０度より大きい角度）である。
【００３３】
ビード保持部材２０は、ビード２００の内径よりも小さくなるように、ビード保持部材２０の半径を予め縮小しておく。製造されたビード２００をビード保持部材２０まで移動させる。移動には、例えば、クレーンが用いられる。クレーンにビード２００を吊して移動させる。方向ｚにおいて、ビード保持部材２０の突出部２５とビード２００とが重なる位置までビード２００を移動させる。
【００３４】
載置面角度θが底面角度と等しくなるように、載置面２５ａを動かす。載置面角度θが底面角度と等しくなったら、載置面２５ａを固定する。載置面２５ａを固定したまま、ビード保持部材２０の半径を拡大する。方向ｚにおいて、突出部２５とビード２００とが重なるため、ビード保持部材の半径が拡大すると、突出部２５がビード２００と接する。具体的には、載置面２５ａとビード２００の底面２００ａとが接する。載置面角度θと底面角度とは、等しいため、載置面２５ａと底面２００ａとは、面接触する。各保持部材（保持部材２０Ａから保持部材２０Ｆ）の載置面２５ａが底面２００ａと接したら、ビード保持部材２０の半径の拡大を止める。
【００３５】
なお、ビード２００が、テーパー付きビードでない場合、すなわち、底面角度が０度の場合、載置面角度θが０度となるように、載置面２５ａを動かすことができる。
【００３６】
ビード配置工程Ｓ１２は、タイヤ構成部材にビード２００を配置する工程である。
【００３７】
図４に示されるように、成型ドラム１００の外周には、タイヤ構成部材であるカーカスプライ２５０及びインナーライナー２８０が巻き付けられている。
【００３８】
ビード２００が載置されたビードセッター１０をｘ方向に移動させる。ビード保持部材２０が所定の位置に達したら、タイヤ構成部材にビード２００を打ち込む。これにより、タイヤ構成部材にビード２００が配置される。
【００３９】
ビードセッター１０をタイヤ構成部材から遠ざかるｘ方向に移動させる。タイヤ構成部材を膨張させた後に、カーカスプライ２５０をビード２００の位置から折り曲げる。ベルト等のその他部材を配置し、生タイヤを成形する。
【００４０】
（２．２）加硫工程Ｓ２
加硫工程Ｓ２は、生タイヤ成形工程Ｓ１により成形された生タイヤを加硫する。
【００４１】
生タイヤを金型に入れる。金型に入れられた生タイヤに熱と圧力を加えることによって、生タイヤを加硫する。
【００４２】
以上の工程により、タイヤを製造できる。
【００４３】
（３）作用効果
本実施形態に係るタイヤ製造装置１は、載置面角度θが変化するように載置面２５ａが可動する。載置面２５ａを動かして、底面角度と載置面角度θとが等しくすることにより、テーパー付きビードの形状を保ったまま、タイヤ構成部材にビード２００を正確に配置することができる。このため、ビード２００の形状が変形したりすることにより、タイヤの品質が低下することを抑制できる。また、載置面２５ａにビード２００の角部のみが接触する場合には、ビード２００が滑り落ちやすいが、載置面２５ａと底面２００ａとは、面接触することにより、ビード２００が滑り落ちを抑制できる。
【００４４】
また、タイヤ製造装置１では、ビード保持部材２０を取り替えたり、ビード２００を配置する製造ラインを複数設けたりしなくてすむため、底面角度の異なるビード２００を有する複数のタイヤを製造してもタイヤの生産性が低下することを抑制できる。
【００４５】
以上より、本実施形態に係るタイヤ製造装置１を用いることにより、タイヤの生産性と品質とを両立して、タイヤを製造することができる。
【００４６】
（４）比較評価
本発明の効果を確かめるために、タイヤの生産性及び品質を評価した。なお、本発明は、以下の実施例に限定されない。
【００４７】
表１に示されるように、比較例１から比較例３、実施例に係るタイヤ製造装置を用いた。
【００４８】
比較例１では、載置面角度θが０度のビード保持部材を備えたビードセッターと、載置面角度θが８度のビード保持部材を備えたビードセッターとを切り替えることができる。
【００４９】
比較例２では、載置面角度θが０度のビード保持部材を備えたビードセッターと、載置面角度θが１１度のビード保持部材を備えたビードセッターとを切り替えることができる。
【００５０】
比較例３では、載置面角度θが０度のビード保持部材を備えたビードセッターと、載置面角度θが８度のビード保持部材を備えたビードセッターとを切り替えることができる。さらに、比較例３では、載置面角度θが１１度のビード保持部材に取り替えることができる。
【００５１】
実施例では、載置面角度θを０度から１５度の任意の角度に変えることができる。
【００５２】
比較例１から比較例３、実施例に係るタイヤ製造装置を用いて、表１に示されるタイヤサイズのタイヤを製造し、生産性及び品質を評価した。結果を表１に示す。
【００５３】
なお、表１において、「○」、「△」及び「×」は、「○」、「△」、「×」の順に結果が悪いことを示す。すなわち、「○」は、結果が良好であり、「×」は、結果が良くないことを示す。
【表１】
2013159054.tif 000003
【００５４】
表１に示されるように、タイヤの生産性は、実施例に係るタイヤ製造装置が最も良好であった。すなわち、載置面角度θを変えるために載置面を動かす時間は、他の方法に比べて、短時間であった。比較例１から比較例３において、「△」となっているのは、製造ラインを切り替える時間は、載置面角度θを変えるよりも時間が掛かるためである。比較例３において、載置面角度θが１１度のビード保持部材に取り替えるのに最も時間が掛かり、底面角度が１１度のビードのタイヤの生産性は、良好でないという結果であった。
【００５５】
載置面角度θと底面角度とが等しい場合には、いずれのタイヤ製造装置を用いた場合であっても、タイヤの品質は良好であった。
【００５６】
一方、比較例１において、底面角度が１１度であり、載置面角度θが８度である場合、すなわち、載置面角度θが底面角度よりも小さい場合、タイヤの品質が良好でなかった。具体的には、ビードをタイヤ構成部材に配置するときに、ビード保持部材とビードとの接触部分に力が集中し、ビード崩れが発生していた。
【００５７】
また、比較例２において、底面角度が８度であり、載置面角度θが１１度である場合、すなわち、載置面角度θが底面角度よりも大きい場合、タイヤの品質が良好でなかった。具体的には、ビード保持部材に接触しているビードの角部に力が集中して、ビードの角部が潰れて丸くなっていた。さらに、ビード保持部材からビードが滑り落ちやすかった。
【００５８】
以上より、実施例に係るタイヤ製造装置を用いた場合、タイヤの生産性と品質とを両立できることが分かった。
【００５９】
（５）その他実施形態
本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。従って、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。
【００６０】
具体的には、上述した実施形態では、載置面２５ａは、電動、油圧又は空気圧により動いたが、その他の機構によって、載置面２５ａは動いてもよい。
【００６１】
また、載置面角度θは、１５度より大きくなるように、載置面２５ａが可動してもよい。
【００６２】
また、ビード２００は、ビードコアだけでなく、半径方向においてビードコアから外側に延び、ビード部を補強するビードフィラーを含んでもよい。
【００６３】
また、本発明によって製造されるタイヤは、空気入りタイヤであっても良いし、アルゴン等の希ガス又は窒素が入れられた空気以外の気体入りタイヤであっても良い。また、耐リム滑り性能が求められるローダー用の全てのサイズのタイヤ又は超大型ダンプに用いられるタイヤであってもよい。
【００６４】
上述の通り、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００６５】
１…タイヤ製造装置、  １０…ビードセッター、  ２０…ビード保持部材、  ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ…保持部材、  ２５…突出部、  ２５ａ…載置面、  ４０…支持部材、  １００…成型ドラム、  ２００…ビード、  ２００ａ…底面、  ２５０…カーカスプライ、  ２８０…インナーライナー
【図１】
2013159054.tif 000004
【図２】
2013159054.tif 000005
【図３】
2013159054.tif 000006
【図４】
2013159054.tif 000007