JP5188401B2

JP5188401B2 - タイヤ成形装置及びタイヤ製造方法

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Publication number: JP5188401B2
Application number: JP2009002469A
Authority: JP
Inventors: 徹哉赤岩
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-01-08
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2029-01-08
Also published as: JP2010158838A

Description

本発明は、複数の押出機から押し出したゴムを、回転する被成形体に同時に巻き付けて未加硫タイヤを成形するタイヤ成形装置及びタイヤ製造方法に関する。

空気入りタイヤは、一般に、タイヤ成形装置により、未加硫ゴム等からなる各タイヤ構成部材を被成形体に順次配置等して未加硫タイヤを成形した後、加硫成型して製造される。また、この未加硫タイヤの成形時には、従来、押出機から押し出したゴムを、回転する被成形体に螺旋状に巻き付けて積層することで、トレッドゴム等のタイヤ各部のゴム部材を形成することが行われている。

ところで、このような従来のタイヤ成形装置では、複数の押出機の各設置位置に被成形体を都度移動させ、各位置でゴム部材を被成形体に順次形成して未加硫タイヤを成形するのが一般的である。そのため、この従来の装置では、ゴム部材を形成する度に、被成形体の移動と回転とを繰り返す必要があり、それに応じて時間とエネルギーとを消費し、成形時間が長くなり、かつ、エネルギーコストが増加する傾向がある。また、次のゴム積層まで待機する間に、押出機内の温度が上昇して内部のゴムに焦げが発生するのを防止するため、待機中に押出機からゴムを押し出す、いわゆる空出し動作を行う必要もある。その結果、空出ししたゴムを押出機で再び練る、練り返し作業を行う必要も生じ、これに伴いゴム屑が発生して廃棄するゴム量が多くなることがある。

これに対し、従来、複数の押出機から押し出したゴムストリップを被成形体に同時に巻き付けてトレッドゴムを形成し、未加硫タイヤ成形の効率を向上させて成形時間やエネルギーコストを低減させたタイヤ成形装置が知られている（特許文献１参照）。

しかしながら、この従来のタイヤ成形装置では、各押出機によるゴムの押出速度を、どの押出機の押出速度に合わせるかによって、例えば、一部の押出機の押出速度が速くなり過ぎてゴムに過剰な熱が発生し、そのゴムが架橋温度まで加熱されて架橋が生じる虞がある。特に、異なるゴム部材を形成するときや、異なる種類のゴムを押し出すときは、押出機間の押出速度を調整するのが難しく、ゴムに架橋が生じる虞がより大きくなる。

特開２００４−２５５３５号公報

本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、ゴムに架橋が生じるのを防止しつつ複数の押出機から押し出したゴムを被成形体に同時に巻き付けて未加硫タイヤを成形できるようにし、未加硫タイヤの成形時間やエネルギーコストを低減し、かつ、押出機によるゴムの練り返し作業やゴム屑の発生を削減することである。

本発明は、ゴムを押し出して被成形体に同時に供給可能な複数の押出機と、複数の押出機から供給されるゴムを、それぞれ回転する被成形体に巻き付ける巻付手段とを備え、被成形体に供給される各ゴムを同時に巻き付けて未加硫タイヤを成形するタイヤ成形装置であって、複数の押出機による各ゴムの押出上限速度を記憶する手段と、被成形体にゴムを供給する各押出機の押出上限速度を取得して比較する手段と、比較した押出上限速度から最も遅い押出上限速度を判別する手段と、判別した押出上限速度に応じた回転速度で被成形体を回転させる手段と、回転する被成形体に各押出機からゴムを供給させる手段と、判別した押出上限速度の押出機によるゴムの供給終了に伴い、続いてゴムを供給する各押出機中の最も遅い押出上限速度に応じて、被成形体の回転速度と各押出機によるゴムの押出速度を変更する速度変更手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、複数の押出機からゴムを押し出して被成形体に供給し、各ゴムを回転する被成形体に同時に巻き付けて未加硫タイヤを成形するタイヤ製造方法であって、被成形体にゴムを供給する各押出機のゴムの押出上限速度を取得して比較する工程と、比較した押出上限速度から最も遅い押出上限速度を判別する工程と、判別した押出上限速度に応じた回転速度で被成形体を回転させる工程と、回転する被成形体に各押出機からゴムを供給して巻き付ける工程と、判別した押出上限速度の押出機によるゴムの供給終了に伴い、続いてゴムを供給する各押出機中の最も遅い押出上限速度に応じて、被成形体の回転速度と各押出機によるゴムの押出速度を変更する速度変更工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ゴムに架橋が生じるのを防止しつつ複数の押出機から押し出したゴムを被成形体に同時に巻き付けて未加硫タイヤを成形でき、未加硫タイヤの成形時間やエネルギーコストを低減し、かつ、押出機によるゴムの練り返し作業やゴム屑の発生を削減することができる。

本実施形態のタイヤ成形装置の概略構成を模式的に示す要部平面図である。図１から支持体と１つの押出機を抜き出して示す要部側面図である。本実施形態のタイヤ成形装置によるゴムストリップの巻き付け手順を示すフローチャートである。ゴムストリップの巻き付けの状態を模式的に示す要部断面図である。被成形体の回転速度の変化を示すグラフである。

以下、本発明のタイヤ成形装置とタイヤ製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のタイヤ成形装置は、複数の押出機から供給される各ゴムを、回転する被成形体に同時に巻き付けて、例えばトレッドゴム、サイドウォールゴム、又はゴムチェーファ等、タイヤ各部を構成するゴム部材を形成して未加硫タイヤを成形する。その際、このタイヤ成形装置では、各押出機によるゴムの押出速度等に応じて、被成形体の回転速度やゴムの押出速度を順に変化させる。

図１は、このタイヤ成形装置の概略構成を模式的に示す要部平面図である。
タイヤ成形装置１は、図示のように、軸線が水平に配置された支持体１０と、その周囲に配置された複数（ここでは４つ）の押出機２１、２２、２３、２４（図では先端部のみ示す）と、装置全体を制御する制御装置４０とを備えている。また、タイヤ成形装置１は、支持体１０の搬送手段（図示せず）を備え、これにより支持体１０を搬送して、外部から押出機２１、２２、２３、２４の間に移動（図の矢印Ｓ１）させてゴムの巻き付けを行い、巻き付け終了後に逆方向の外部に移動（図の矢印Ｓ２）させる。

支持体１０は、未加硫タイヤの成形時に、被成形体Ｈを軸線周りに回転可能に支持する手段であり、例えば拡縮可能な円筒状の成形ドラムや、未加硫タイヤの内面形状に応じた外面形状を有する剛体コア等からなる。ここでは、支持体１０は、軸線周りに回転可能な成形ドラムからなり、その外周側に、タイヤ構成部材や押出機２１、２２、２３、２４からのゴムが順に配置や積層等されて被成形体Ｈが形成され、被成形体Ｈを膨張させた状態で同芯状に保持する。また、支持体１０は、モータ等の駆動源や、その回転動力の伝達機構等からなる、回転速度（回転数）を連続して変更可能な回転手段（図示せず）を有する。支持体１０は、これにより回転駆動されて、被成形体Ｈを軸線周りに所定の回転速度で回転（図の矢印Ｋ）させて任意の回転角で停止させ、かつ、回転速度を連続して変化させる。

ここで、被成形体Ｈは、未加硫タイヤの成形時に、押出機２１、２２、２３、２４からのゴムが巻き付けられる対象物であり、支持体１０上に配置された成形途中段階の未加硫タイヤや仕掛かり品、又は中間成形体等である。或いは、押出機２１、２２、２３、２４からのゴムを支持体１０上へ直接巻き付けるときには、成形ドラムや剛体コアが被成形体Ｈを構成する。

複数の押出機２１、２２、２３、２４は、被成形体Ｈに巻き付けられて積層されるゴムを押し出し、被成形体Ｈに同時に供給可能なゴム供給手段であり、被成形体Ｈを囲んで、それぞれゴムの巻付位置に応じた所定位置に配置されている。また、押出機２１、２２、２３、２４は、口金２１Ａ、２２Ａ、２３Ａ、２４Ａが、押出ヘッドやギアポンプ等（図示せず）を介して、ゴム押出先端部（ゴム吐出口）に取り付けら、それぞれ被成形体Ｈの外周部に対向して配置されている。これら押出機２１、２２、２３、２４は、互いに独立して作動して、それぞれ加熱・混練した未加硫ゴムを口金２１Ａ、２２Ａ、２３Ａ、２４Ａの開口部から所定速度で押し出し、その開口形状に応じた所定の断面形状に成型する。これにより、押出機２１、２２、２３、２４は、リボン状や帯状、又はストリップ状等をなす長尺な押出ゴムを形成しつつ、被成形体Ｈへ向かって連続して所定速度で供給する。その際、各押出機２１、２２、２３、２４は、ゴムの押出速度（単位時間当たりの押出長さや押出量等）を連続して変更可能に構成され、それぞれ予め設定された所定の押出速度でゴムを押し出すとともに、各押出速度を連続して変化させる。

加えて、この押出機２１、２２、２３、２４は、口金２１Ａ、２２Ａ、２３Ａ、２４Ａからのゴムの押し出しが、制御装置４０からの制御信号等に基づいて、所定のタイミングで開始及び停止可能になっている。また、各押出機２１、２２、２３、２４には、例えば床面に敷設したレール上を走行する手段等、被成形体Ｈの外面に沿って軸線方向やタイヤ半径方向等に移動する手段、及び、被成形体Ｈに接近及び離間して口金２１Ａ、２２Ａ、２３Ａ、２４Ａと被成形体Ｈとの間の距離を変更する手段（図示せず）が設けられている。これにより、押出機２１、２２、２３、２４は、ゴムの押出速度や被成形体Ｈへの巻付位置等に応じて、互いに独立して各方向に移動し、押し出したゴムを回転する被成形体Ｈの所定位置に供給する。このように供給される複数のゴムは、押出機２１、２２、２３、２４毎に設けられた巻付手段により、それぞれ回転する被成形体Ｈの各巻付位置に巻き付けられる。

図２は、図１から支持体１０と１つの押出機２１を抜き出して示す要部側面図であり、ゴム巻き付けの各段階を順に模式的に示している。なお、他の押出機２２、２３、２４も、以下説明する押出機２１と同様の巻付手段３０を各々備え、それぞれ同様に巻き付け動作を実行する。
巻付手段３０は、図示のように、軸線周りに回転可能に支持された一対のローラ３１、３２と、それらの回転駆動手段（図示せず）とを有し、押出機２１と支持体１０との間に配置されている。その位置で、巻付手段３０は、押出機２１から供給されるゴム（ここではゴムストリップ）Ｇを、回転する一対のローラ３１、３２間を通過させ、一方のローラ３１により被成形体Ｈに巻き付ける。

ローラ３１、３２は、円筒状又は円盤状をなし、より大径な下方の下ローラ３１が支持体１０の外面近傍に対向して配置され、その上方に、より小径な上ローラ３２が、互いの外周部間に所定間隔を開けて対向して配置されている。これらローラ３１、３２（図２Ａ参照）は、それぞれゴムストリップＧの巻付（積層）及び圧延ローラであり、軸線を互いに平行にした状態で支持され、それらの間の一方側（図では右側）のゴム入口側に、口金２１Ａから押し出されたゴムストリップＧが導かれて連続的に供給される。

巻付手段３０は、これらローラ３１、３２を互いに逆方向に同期して回転（それぞれ図の矢印参照）させ、供給されるゴムストリップＧをローラ３１、３２の外周部間で圧延して、その外周部間隔に応じた厚さの所定の断面形状に形成する。続けて、巻付手段３０は、ローラ３１、３２間を通過したゴムストリップＧを、巻付用の下ローラ３１側に誘導し、回転する下ローラ３１により保持して被成形体Ｈへの所定の巻付位置まで移動させ、連動して回転する被成形体Ｈの外面に押し付けて圧着する。このようにして、巻付手段３０は、ゴムストリップＧを、被成形体Ｈ、例えば支持体１０の外面又は下層のゴムストリップＧや配置済みのタイヤ構成部材に貼り付け、連続してタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けて積層し、所定形状のトレッドゴム等のゴム部材を形成する。

その際、このタイヤ成形装置１では、押出機２１を移動させて、口金２１Ａのゴム押出先端部を巻付手段３０から所定距離を隔てた離間位置（定常巻付位置）Ｔに配置し、押出機２１からゴムストリップＧを押し出して供給する。また、押出機２１の押出速度に対して、ローラ３１、３２の回転速度（巻付速度）を相対的に速くして所定の速度差を設け、それらの間のゴムストリップＧに張力を作用させて、同ゴムを引っ張り変形させる等して引き延ばす。このようにして、タイヤ成形装置１は、供給されるゴムストリップＧを、巻付手段３０により引き延ばしながら圧延しつつ、下ローラ３１により回転する被成形体Ｈの外面の所定位置に貼り付ける。この貼り付けを、押出機２１と共に巻付手段３０を次第に移動させて連続して行い、ゴムストリップＧを、被成形Ｈに一部を重ねながら巻き付けて互いに圧着し、１層又は複数層積層する等して所定形状のゴム部材を形成する。

また、タイヤ成形装置１は、ゴム部材の形成終了に合わせて、押出機２１を巻付手段３０側に向かって移動（図２Ｂ参照）させて、口金２１Ａと巻付手段３０とを所定の近接位置（切断位置）Ｓまで接近させ、押出機２１によるゴムストリップＧの押し出しを停止する。その状態で、巻き付け動作を継続する巻付手段３０により、口金２１Ａとの間の押し出し済みのゴムストリップＧを、被成形体Ｈへの巻き付けに応じて引っ張り、同範囲のゴムストリップＧに張力を付加する。この張力により、ゴムストリップＧを、互いに接近した口金２１Ａと巻付手段３０との間で引きちぎるようにして切断し、口金２１Ａの先端部側に残るゴムストリップＧを短く（少なく）する。一方、巻付手段３０側のゴムストリップＧは、巻付手段３０により圧延されながら切断端まで被成形体Ｈに貼り付けられる。

タイヤ成形装置１（図１参照）は、２以上の押出機２１、２２、２３、２４により同時に、又は、いずれか１つの押出機２１、２２、２３、２４により単独で、同様にゴムストリップＧを押し出して被成形体Ｈの各巻付位置に供給して巻き付け、それぞれ積層して各位置のゴム部材を形成する。また、タイヤ成形装置１は、これら押出機２１、２２、２３、２４や各巻付手段３０に加えて、装置各部に設けられた回転や位置検知手段等の各種センサ（図示せず）を備え、これら装置各部やセンサを、それぞれ制御装置４０に接続している。

制御装置４０は、例えば各種のデータ処理や解析、演算等を行うマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）４１、各種プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）４２、及びＭＰＵ４１が直接アクセスするデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）４３等を有するコンピュータから構成されている。また、制御装置４０は、制御や未加硫タイヤの成形に必要な各種データを記憶するハードディスクドライブ等の記憶手段と、装置各部と接続する接続手段（それぞれ図示せず）とを有し、装置各部と制御信号や各種データを送受信し、未加硫タイヤ成形に関する各動作を各々実行させる。このようにして、制御装置４０は、所定のプログラムに基づいて接続された各部を予め設定されたタイミングや条件で関連動作させ、未加硫タイヤを成形（製造）するための各段階の動作（工程）を実行させる。また、この制御装置４０は、複数の押出機２１、２２、２３、２４の稼働や支持体１０の回転を制御して、上記したゴムストリップＧの押し出しや巻き付けを同時に、又は順次実行させる。従って、制御装置４０は、押出機２１、２２、２３、２４や支持体１０等と共に、以下説明するゴムストリップＧの巻き付けや、未加硫タイヤを成形してタイヤを製造する各手順や動作を実行するための各手段を構成している。

ここで、本実施形態では、制御装置４０の上記した記憶手段に、複数の押出機２１、２２、２３、２４による各ゴムストリップＧの押出上限速度を予め記憶し、それらを制御装置４０により比較する等して、ゴムストリップＧの押出速度や被成形体Ｈの回転速度を順次変更しつつ巻き付けや積層を行う。このゴムストリップＧの押出上限速度は、押出速度の上昇に伴い押出機２１、２２、２３、２４のゴムの温度が上昇するのに対し、各ゴムに架橋が生じないで押し出しが可能な上限となる基準押出速度（積層速度）であり、それぞれに対して予め設定され、その速度以下の押出速度でゴムの押し出しが行われる。また、押出上限速度は、ゴムの温度が、例えば架橋温度になる押出速度や、架橋温度以下の所定の温度で一定になる押出速度を、押出機２１、２２、２３、２４毎に事前に調査し、その結果に基づいて設定及び記憶される。その際、押出上限速度には、調査して得た最も速い押出速度や、その押出速度に対してある程度の余裕を設けた押出速度等、それぞれ架橋が生じない適切な押出速度（押出可能速度）が設定される。

次に、タイヤ成形装置１により、複数のゴムストリップＧを被成形体Ｈに同時に巻き付けてタイヤ各部のゴム部材を形成し、未加硫タイヤを成形してタイヤを製造する手順や動作について説明する。なお、ここでは、トレッドゴムの内層部のベースゴム（ベーストレッド）と両タイヤビード部のゴムチェーファを同時に形成した後、トレッドゴムの外層部のキャップゴム（キャップトレッド）と両タイヤ側面のサイドウォールゴムを同時に形成する例を説明する。

図３は、タイヤ成形装置１によるゴムストリップＧの巻き付け手順を示すフローチャートであり、それぞれ制御装置４０により制御等されて実行される。
このタイヤ成形装置１では、図示のように、まず、制御装置４０の上記した記憶手段から、被成形体ＨにゴムストリップＧを供給する各押出機（ここでは、押出機２２、２３、２４）の押出上限速度を取得する（Ｓ１０１）。次に、取得した押出上限速度と、各押出機２２、２３、２４がゴムストリップＧを巻き付ける位置の被成形体Ｈの半径等から、それぞれ押出上限速度でゴムストリップＧが押し出されたときに、各ゴムストリップＧの適切な巻き付けが可能な被成形体Ｈの対応する回転速度を算出する（Ｓ１０２）。また、取得した複数の押出上限速度同士を比較し（Ｓ１０３）、比較結果に基づいて、比較した押出上限速度の中から相対的に最も遅い押出上限速度（以下、最遅押出上限速度という）を判別する（Ｓ１０４）。

続いて、この判別した最遅押出上限速度に対応する被成形体Ｈの回転速度を、上記のように算出した複数の回転速度から選択し、支持体１０（図１参照）を回転させて、被成形体Ｈを最遅押出上限速度に応じた回転速度で所定方向に回転させる（Ｓ１０５）。また、押出機２２、２３、２４を同期して稼動し、それぞれ押出上限速度以下の所定の押出速度で各ゴムストリップＧを押し出す。このときの押出速度は、各ゴムストリップＧの巻付位置における被成形体Ｈの移動速度（周方向速度）に合わせて、それぞれ算出する。

具体的には、ここでは、一対の押出機２２、２３から押し出したゴムストリップＧを、一対のタイヤビード部にそれぞれ巻き付けてゴムチェーファを形成し、他の押出機２４から押し出したゴムストリップＧを、タイヤショルダ部からトレッド部（外周部）に巻き付けてベースゴムを形成する。その際、一対の押出機２２、２３の押出上限速度が最遅押出上限速度であり、これに合わせて被成形体Ｈを回転させつつ、一対の押出機２２、２３から押出上限速度（又は、それに近い押出速度）でゴムストリップＧを押し出す。これに対し、他の押出機２４は、よりタイヤ周方向の移動速度が速い被成形体Ｈの外周部側にゴムストリップＧを押し出すため、その速度に合わせた、かつ一対の押出機２２、２３よりも速い押出速度でゴムストリップＧを押し出す。

タイヤ成形装置１は、このように最も押出上限速度が遅い押出機２２、２３に合わせて、各押出機２２、２３、２４からゴムストリップＧを押し出し、回転する被成形体Ｈに同時に供給させて（Ｓ１０６）、それぞれ被成形体Ｈに巻き付ける。即ち、タイヤ成形装置１は、最遅押出上限速度の押出機２２、２３によるゴムストリップＧの押し出しに同期して、支持体１０及び被成形体Ｈを回転させ、更に、この回転に同期して他の押出機２４から所定の押出速度でゴムストリップＧを押し出す。これら押し出したゴムストリップＧを、巻付手段３０（図２参照）により、それぞれ被成形体Ｈの各巻付位置に巻き付け、その外面に沿って押出機２２、２３、２４等を移動させて順次積層し、複数のゴム部材を同時に形成する。

その状態で、タイヤ成形装置１は、いずれかの押出機２２、２３、２４から供給されるゴムストリップＧの巻き付けが終了するまで、被成形体Ｈの回転とゴムストリップＧの供給を継続する（Ｓ１０７、ＮＯ）。これにより、１以上の巻き付けが終了したときに（Ｓ１０７、ＹＥＳ）、その押出機（ここでは、押出機２２、２３）によるゴムストリップＧの押し出しを停止し、上記のようにゴムストリップＧを切断して供給を終了する（Ｓ１０８）。また、他の押出機２４による巻き付けも同時に終了し、そのゴムストリップＧの供給を継続しないときには（Ｓ１０９、ＮＯ）、押出機２４も押し出しを停止し、全ての巻き付け（ゴム部材の形成）が終了したか否かを判定する（Ｓ１１２）。一方、押出機２４によりゴムストリップＧの供給を継続するときには（Ｓ１０９、ＹＥＳ）、より速い押出機２４の押出上限速度に基づき、その速度に応じて、被成形体Ｈの回転速度を変更して速くし（Ｓ１１０）、かつ、押出機２４による押出速度も変更して速くする（Ｓ１１１）。

このように、タイヤ成形装置１は、最初に判別した最遅押出上限速度の押出機２２、２３によるゴムストリップＧの供給終了に伴い、続いてゴムストリップＧを供給する残りの各押出機の押出上限速度を比較する。この比較結果に基づき、その中の最も遅い押出上限速度を再び判別し、この新たな最遅押出上限速度に応じて、制御装置４０により制御して、被成形体Ｈの回転速度と各押出機（ここでは、押出機２４）によるゴムストリップＧの押出速度を、変更前よりも速い速度に変更する。従って、制御装置４０は、各速度を変更する速度変更手段を構成し、各押出上限速度に基づき、最も遅い押出機２２、２３によるゴムストリップＧの積層が終了し次第、次に遅い押出機２４の押出速度を押出上限速度以下の所定速度まで上昇させ、同時に、被成形体Ｈの回転速度を同期して上昇させる。タイヤ成形装置１は、このようにして、被成形体Ｈの回転速度とゴムストリップＧの押出速度を、押し出しを継続するものの中で、相対的に最も遅い押出上限速度に合わせて変更し、より速い速度に順に移行させる。ここでは、押出機２４の押出速度を速くしてゴムストリップＧを押し出し、被成形体Ｈに、より速い速度で巻き付けて積層を続行し、それによるゴム部材の形成を終了させる。

図４は、各ゴムストリップＧの巻き付けの状態を模式的に示す要部断面図であり、被成形体Ｈの幅方向断面の一部を示している。また、図５は、被成形体Ｈの回転速度の変化を示すグラフであり、横軸が時間、縦軸が回転速度である。
タイヤ成形装置１は、図４に示すように、一対の押出機２２、２３から、それらの押出上限速度に応じた押出速度Ｄ１でゴムストリップＧＡを押し出し、同期して所定速度で回転（図の矢印Ｋ）する被成形体Ｈに供給する。このゴムストリップＧＡを、被成形体Ｈの一対のタイヤビード部Ｖ（図では一方のみ示す）の外面に、タイヤ半径方向内側から外側（図では下側から上側）に向かって順に巻き付けて積層し、所定形状のゴムチェーファを形成する。

同時に、タイヤ成形装置１は、他の押出機２４から所定の押出速度Ｄ２でゴムストリップＧＢを押し出し、被成形体Ｈのタイヤショルダ部ＳＨに、タイヤ半径方向内側から外側に向かって順に巻き付けてトレッド部Ｔまで積層する。また、ゴムストリップＧＡによるゴムチェーファの形成が終了したときに、押出機２４によるゴムストリップＧＢの押出速度を、より速い押出速度Ｄ３に変更するとともに、図５に示すように、被成形体Ｈの回転速度も同期して速い速度に変更する。このように、ゴムストリップＧＢの押出速度と被成形体Ｈの回転速度を、巻き付けの途中（図４、図５のＺ）で変更し、ゴムストリップＧＢをタイヤ幅方向（図４では右方向）に向かってトレッド部Ｔに巻き付け、他方側のタイヤショルダ部ＳＨまで積層して、所定形状のベースゴムを形成する。

その際、このタイヤ成形装置１では、巻付手段３０により、各押出機２２、２３、２４から同時に供給されるゴムストリップＧＡ、ＧＢを、回転する被成形体Ｈの外面に沿う同じ方向（図４の各矢印参照）に向かって順に巻き付けて、各ゴム部材を形成する。また、各速度を変更するときには、速度変更手段である制御装置４０により制御して、被成形体Ｈの回転速度と各押出機によるゴムストリップＧ（ここでは押出機２４によるゴムストリップＧＢ）の押出速度を、それぞれ変更前の速度から変更後の速度まで、一定の上昇率（図５参照）で連続して変化させる。この連続した速度変化の間に、ゴムストリップＧＡの供給を終了した押出機２２、２３により、各ゴムストリップＧＡの切断動作を連動して実行させる。

次に、タイヤ成形装置１（図３参照）は、押出機２４によるゴムストリップＧの巻き付けが終了したときに、全てのゴムストリップＧの巻き付けが終了したか否かを判定し、全ての巻き付けが終了（Ｓ１１２、ＹＥＳ）するまで、上記各手順を繰り返す（Ｓ１１２、ＮＯ）。ここでは、続いて、押出機２１等からゴムストリップＧを押し出して、同様に、キャップゴムとサイドウォールゴムを同時に各位置に形成し、全てのゴムストリップＧの巻き付けが終了する。この終了により、タイヤ成形装置１は、被成形体Ｈの回転を停止して、各押出機２１、２２、２３、２４を被成形体Ｈの移動を妨げない位置に移動させる等、巻き付け終了後の各動作を行い（Ｓ１１３）、被成形体Ｈを外部まで移動させて巻付工程を終了する。このように、タイヤ成形装置１は、複数の押出機２１、２２、２３、２４からゴムストリップＧを押し出して被成形体Ｈに供給し、各ゴムストリップＧを回転する被成形体Ｈに同時に巻き付ける等して未加硫タイヤを成形する。その後、成形した未加硫タイヤを加硫成型して製品タイヤが製造される。

以上説明したように、本実施形態では、複数のゴムストリップＧを被成形体Ｈに同時に巻き付けて未加硫タイヤを成形するため、被成形体Ｈを都度移動等させることなく、複数のゴム部材を同時に形成することができる。これに伴い、巻き付け工程に要する時間を短縮して、消費されるエネルギーを低減でき、未加硫タイヤ成形の効率を向上させることができる。また、次のゴム積層までの待機時間も短縮できるため、各押出機２１、２２、２３、２４内のゴムの温度上昇を抑制でき、上記したゴム焦げ防止のために待機中に行う空出し動作を少なくして、空出ししたゴムの練り返しや、それに伴うゴム屑の発生を削減でき、廃棄するゴム量を減少させることもできる。

その際、このタイヤ成形装置１では、ゴムストリップＧを供給する各押出機２１、２２、２３、２４の中の最遅押出上限速度に応じた回転速度で被成形体Ｈを回転させ、その速度に合わせた押出速度で、各押出機２１、２２、２３、２４からゴムストリップＧを押し出して被成形体Ｈに同時に巻き付ける。そのため、各押出速度が速くなり過ぎず、ゴムに発生する熱を抑制して、ゴムが架橋温度まで加熱されて架橋が生じるのを防止でき、特に、異なるゴム部材を形成するときや、異なる種類のゴムを押し出すときに、各押出速度を適切に調整することができる。また、最遅押出上限速度の押出機（ここでは、押出機２２、２３）によるゴムストリップＧの供給終了に伴い、続いてゴムストリップＧを供給する各押出機（ここでは、押出機２４）中の最も遅い押出上限速度に応じて、被成形体Ｈの回転速度とゴムストリップＧの押出速度を変更する。これにより、架橋の発生を確実に防止しつつ、ゴムストリップＧの巻付速度を順次速くでき、巻き付けに要する時間を適宜短縮して、未加硫タイヤの効率的な成形を確保することができる。

従って、本実施形態によれば、ゴムに架橋が生じるのを防止して品質を維持しつつ、複数の押出機２１、２２、２３、２４から押し出したゴムストリップＧを被成形体Ｈに同時に巻き付けて未加硫タイヤを成形できる。その結果、未加硫タイヤの成形時間やエネルギーコストを低減し、かつ、押出機２１、２２、２３、２４によるゴムの練り返し作業やゴム屑の発生を削減することができる。

また、ここでは、被成形体Ｈの回転速度と各押出機２１、２２、２３、２４によるゴムストリップＧの押出速度を、それぞれ変更前の速度から変更後の速度まで連続して変化させ、それらを一旦停止することなくゴムストリップＧの巻き付けを連続して実行する。そのため、押出機２１、２２、２３、２４の停止に伴うウォームアップのための熱入れ作業も不要となり、それらに要する時間を短縮することができる。併せて、各速度を変更する間に、ゴムストリップＧの供給を終了する押出機２１、２２、２３、２４では、ゴムストリップＧの切断動作（図２参照）を行い、同時に、他の押出機２１、２２、２３、２４では、徐々に押出速度を調整して変化させる。このように、押出機２１、２２、２３、２４毎の動作を、同時に連続して実行できるため、各動作を円滑かつ効率的に行え、ゴムストリップＧの巻き付け作業の効率を向上させることができる。

ここで、被成形体Ｈに同時に巻き付ける複数のゴムストリップＧは、上記したように、回転する被成形体Ｈの外面に沿う同じ方向（図４参照）に向かって順に巻き付けるのが望ましい。このようにすることで、例えば隣接するゴム部材を同時に形成するときに、巻き付けの開始部や終了部で、互いに干渉することなく円滑かつ適切に巻き付けを開始や終了でき、端部同士を設定通りに欠陥なく重ねて巻き付けて、重なり部分での不良の発生を効果的に防止することができる。ただし、複数のゴムストリップＧは、それらの巻付位置、又は、形成する各ゴム部材の被成形体Ｈ内での位置や形状等によっては、一部又は全部を、被成形体Ｈの外面に沿う異なる方向に向かって巻き付けるようにしてもよい。

なお、本実施形態では、被成形体Ｈを囲んで４つの押出機２１、２２、２３、２４を設置したが、２つや３つ、又は５つ以上の押出機を設置して、それらによりゴムストリップＧを同時に押し出して被成形体Ｈに巻き付けるようにしてもよい。その際、複数のゴムストリップＧの同時巻き付けに加えて、その前後に１つのゴムストリップＧのみの巻き付けを実行し、或いは、３つ以上のゴム部材を同時に形成し、１つの形成終了毎に被成形体Ｈの回転速度と各押出速度を順次変更する等、任意の形成パターンによりゴム部材を形成して未加硫タイヤを成形すればよい。

また、このタイヤ成形装置１は、生タイヤ（グリーンタイヤ）以外に、ゴムストリップＧを巻き付けてトレッドゴム等を形成する未加硫の更生タイヤ等、加硫前の各種タイヤの成形に使用することができる。従って、本発明の未加硫タイヤには、生タイヤに加えて、押し出したゴムを被成形体Ｈに巻き付けて成形する各種タイヤを含む。

１・・・タイヤ成形装置、１０・・・支持体、２１、２２、２３、２４・・・押出機、３０・・・巻付手段、３１・・・下ローラ、３２・・・上ローラ、４０・・・制御装置、４１・・・ＭＰＵ、４２・・・ＲＯＭ、４３・・・ＲＡＭ、Ｈ・・・被成形体、Ｇ・・・ゴムストリップ。

Claims

ゴムを押し出して被成形体に同時に供給可能な複数の押出機と、複数の押出機から供給されるゴムを、それぞれ回転する被成形体に巻き付ける巻付手段とを備え、被成形体に供給される各ゴムを同時に巻き付けて未加硫タイヤを成形するタイヤ成形装置であって、
複数の押出機による各ゴムの押出上限速度を記憶する手段と、
被成形体にゴムを供給する各押出機の押出上限速度を取得して比較する手段と、
比較した押出上限速度から最も遅い押出上限速度を判別する手段と、
判別した押出上限速度に応じた回転速度で被成形体を回転させる手段と、
回転する被成形体に各押出機からゴムを供給させる手段と、
判別した押出上限速度の押出機によるゴムの供給終了に伴い、続いてゴムを供給する各押出機中の最も遅い押出上限速度に応じて、被成形体の回転速度と各押出機によるゴムの押出速度を変更する速度変更手段と、
を備えたことを特徴とするタイヤ成形装置。
請求項１に記載されたタイヤ成形装置において、
巻付手段が、各押出機から同時に供給されるゴムを、回転する被成形体の外面に沿う同じ方向に向かって順に巻き付けることを特徴とするタイヤ成形装置。
請求項１又は２に記載されたタイヤ成形装置において、
速度変更手段が、被成形体の回転速度と各押出機によるゴムの押出速度を、それぞれ変更前の速度から変更後の速度まで連続して変化させる手段を有することを特徴とするタイヤ成形装置。
複数の押出機からゴムを押し出して被成形体に供給し、各ゴムを回転する被成形体に同時に巻き付けて未加硫タイヤを成形するタイヤ製造方法であって、
被成形体にゴムを供給する各押出機のゴムの押出上限速度を取得して比較する工程と、
比較した押出上限速度から最も遅い押出上限速度を判別する工程と、
判別した押出上限速度に応じた回転速度で被成形体を回転させる工程と、
回転する被成形体に各押出機からゴムを供給して巻き付ける工程と、
判別した押出上限速度の押出機によるゴムの供給終了に伴い、続いてゴムを供給する各押出機中の最も遅い押出上限速度に応じて、被成形体の回転速度と各押出機によるゴムの押出速度を変更する速度変更工程と、
を有することを特徴とするタイヤ製造方法。
請求項４に記載されたタイヤ製造方法において、
前記巻き付ける工程が、各押出機から同時に供給されるゴムを、回転する被成形体の外面に沿う同じ方向に向かって順に巻き付けることを特徴とするタイヤ製造方法。
請求項４又は５に記載されたタイヤ製造方法において、
速度変更工程が、被成形体の回転速度と各押出機によるゴムの押出速度を、それぞれ変更前の速度から変更後の速度まで連続して変化させる工程を有することを特徴とするタイヤ製造方法。