JPH11105155A - 環状部材の成形方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 肉厚が周方向にほぼ均一で、しかも、形状
的に安定しているビードフィラー35を容易に成形する。 【解決手段】 軸線回りに回転している成形ディスク
14上に射出成形機30から射出された線状ゴム体34を渦巻
状に付着させながら複数層積層してビードフィラー35を
成形すようにしているため、該ビードフィラー35には肉
厚の厚くなった接合部は周上いずれの場所にも存在せ
ず、しかも、線状ゴム体34の厚さ、太さ等に多少の変化
があっても、多数回の巻き付けにより、該変化は周方向
に分散されて平均化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ビードフィラー
等の環状部材を成形する成形方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、未加硫ゴムから構成された環状部
材、例えば空気入りタイヤの製造に用いられるビードフ
ィラーは、押出し機の口金から幅方向一側に向かうに従
い薄肉となった帯状ゴムを押し出した後、該帯状ゴムを
一旦ロール状に巻き取り、その後、帯状ゴムをロールか
ら巻出しながらビードコアの半径方向外側に供給して厚
肉側である幅方向他端をビードコアの外周面に密着させ
るとともに、該帯状ゴムをビードコアのほぼ１周長に切
断し、次に、この切り出したゴム片の始、終端同士を突
合せ接合することで成形している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の環状部材の成形方法・装置にあっては、切り
出されたゴム片の始、終端同士を突き合わせ接合するこ
とで環状としているため、成形された環状部材（ビード
フィラー）は周上１箇所、即ち接合部において肉厚が厚
くなり、この結果、肉厚が周方向で不均一となってしま
うという問題点がある。また、前述のように押出しによ
って帯状ゴムを成形すると、帯状ゴムの肉厚が長手方向
位置によって多少変化するが、このような変化がそのま
ま環状部材（ビードフィラー）に残り、肉厚が周方向で
不均一となってしまうという問題点もある。そして、肉
厚が前述のように周方向で不均一となっているビードフ
ィラーを空気入りタイヤの製造に用いると、該空気入り
タイヤのユニフォミティが低下してしまうのである。さ
らに、環状部材（ビードフィラー）を略円筒状から略截
頭円錐形の最終形状まで変形させると、該環状部材（ビ
ードフィラー）の半径方向外側部（ゴム片の幅方向一側
部）が大きく引き伸ばされるため、初期の略円筒状に復
帰しようとして形状が不安定になってしまうという問題
点もある。

【０００４】この発明は、肉厚が周方向にほぼ均一で、
しかも、形状的に安定している環状部材を容易に成形す
ることができる成形方法および装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的は、第１
に、端面に付着面を有する成形ディスクが軸線回りに回
転しているときに未加硫ゴムから構成された線状ゴム体
を前記付着面に半径方向に移動させながら供給して付着
させることにより、前記付着面に渦巻状をした線状ゴム
体を複数層積層して環状部材を成形するようにした環状
部材の成形方法により、第２に、端面に付着面を有し軸
線回りに回転することができる成形ディスクと、前記成
形ディスクの付着面に線状ゴム体を半径方向に移動させ
ながら供給する供給手段とを備え、回転中の成形ディス
クの付着面に線状ゴム体を供給手段により半径方向に移
動させながら供給して付着することにより、該付着面に
渦巻状をした線状ゴム体を複数層積層して環状部材を成
形するようにした環状部材の成形装置により達成するこ
とができる。

【０００６】成形ディスクを軸線回りに回転させながら
供給手段によって線状ゴム体を該成形ディスクに供給
し、その付着面に線状ゴム体を付着させる。このとき、
供給手段によって線状ゴム体を半径方向に移動させ、付
着面に付着される線状ゴム体を渦巻状に成形するととも
に、このような渦巻状の線状ゴム体を付着面上に複数層
積層して環状部材を成形する。ここで、このようにして
成形された環状部材には肉厚の厚くなった接合部は周上
いずれの場所にも存在せず、しかも、線状ゴム体の始、
終端に発生する部材の途切れは線状ゴム体が細いため、
環状部材の肉厚に殆ど影響を与えることはなく、これに
より、環状部材の肉厚を周方向にほぼ均一とすることが
できる。また、成形ディスクに供給される線状ゴム体の
厚さ、太さ等が長手方向位置によって若干変化していて
も、線状ゴム体を成形ディスク上に多数回巻き付けるた
め、このような変化は周方向に分散されて平均化され、
これにより、成形された環状部材の肉厚は周方向にほぼ
均一となる。このようなことから、この環状部材（ビー
ドフィラー）を空気入りタイヤの製造に用いた場合、該
空気入りタイヤのユニフォミティを向上させることがで
きる。さらに、成形ディスクの端面（付着面）に線状ゴ
ム体を渦巻状に付着させて環状部材（ビードフィラー）
を成形するようにしているため、該環状部材（ビードフ
ィラー）は最終形状に近似した鍔状となり、この結果、
形状的に安定し取扱が容易となる。

【０００７】また、請求項３に記載のように構成すれ
ば、線状ゴム体における長手方向の重量（厚さ、太さ
等）変化を小さくすることができるとともに、１ショッ
トで射出されるゴム量を均一とすることができ、これに
より、環状部材の肉厚を均一とすることができる。しか
も、射出成形直後の温度の高い線状ゴム体を付着面に供
給しているので、粘着力が強く付着が確実となる。さら
に、請求項４に記載のように構成すれば、成形終了時の
環状部材はほぼ最終形状をしているため、最終形状まで
変形させたときの変形量が小さくなり、この結果、形状
が安定する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の第１実施形態を
図面に基づいて説明する。図１、２において、11は支持
ケースであり、この支持ケース11には上下方向に延びる
回転軸12が回転可能に支持され、この回転軸12の上端に
は水平な円板状の支持プレート13が固定されている。こ
の支持プレート13には回転軸12と同軸の略リング状をし
た成形ディスク14が固定され、この成形ディスク14は上
端面に付着面15を有する。そして、この付着面15は、最
終形状をした後述するビードフィラー（環状部材）の片
面に近似した形状、ここでは半径方向外側に向かうに従
い下方に若干傾斜した形状、即ち円錐面を呈している。
これにより、成形終了時におけるビードフィラーの形状
は最終形状とほぼ同一となり、この結果、ビードフィラ
ーを最終形状まで変形させたときの変形量が小さくなっ
て形状が安定する。16は成形ディスク14の半径方向内端
部に支持されたビードチャックであり、このビードチャ
ック16は半径方向に移動可能な複数の弧状をしたチャッ
クセグメント17から構成され、全体として円筒状を呈し
ている。そして、このビードチャック16はチャックセグ
メント17が同期して半径方向外側に移動することで、成
形ディスク14の半径方向内端部上に載置されたビードコ
ア18をセンタリングしながら半径方向内側から把持す
る。19は前記支持ケース11に内蔵された回転手段として
のサーボモータであり、このサーボモータ19の出力軸20
の回転は図示していないベルト等を介して回転軸12に伝
達され、回転軸12、支持プレート13、成形ディスク14、
ビードチャック16を軸線（回転軸12）回りに一体的に回
転させる。

【０００９】25は支持ケース11の側方に設置された平坦
なベースであり、このベース25上には成形ディスク14の
軸線を含む平面に平行に延びる一対の水平なガイドレー
ル26が敷設されている。27は前記ベース25の直上に設置
された可動台であり、この可動台27は下面に取り付けら
れた複数のスライドベアリング28および前記ガイドレー
ル26を介してベース25に摺動可能に支持されている。こ
の結果、この可動台27は図示していないサーボモータの
作動によりガイドレール26に沿って移動することができ
る。前記可動台27には昇降台29が昇降可能に支持され、
この昇降台29は図示していないサーボモータの作動によ
り昇降する。そして、前述のサーボモータ19および可動
台27、昇降台29を駆動するサーボモータは図示していな
い制御手段によってその作動が制御される。

【００１０】昇降台29の上面には供給手段としての射出
成形機30が取り付けられ、この射出成形機30は前記ガイ
ドレール26に直交する方向に延びている。そして、この
射出成形機30はホッパー31を通じて加熱シリンダ32に供
給された未加硫ゴムを図示していないプランジャーでノ
ズル33から射出し、連続した高温の線状ゴム体34を成形
するとともに、射出直後の線状ゴム体34を前記成形ディ
スク14の付着面15に供給して押付け粘着させる。このと
き、可動台27を昇降台29、射出成形機30と共にガイドレ
ール26に沿って移動させると、ノズル33は付着面15の直
上を法線に沿って半径方向に移動し、この結果、付着面
15に付着された線状ゴム体34は渦巻状となる。また、前
述のように成形ディスク14の付着面15は半径方向外側に
向かうに従い下方に若干傾斜しているが、付着面15への
線状ゴム体34の付着時、前記傾斜に応じて昇降台29、射
出成形機30を昇降させ、線状ゴム体34が常に付着面15に
粘着されるようにする。なお、この実施形態においては
前記線状ゴム体34の断面を四角柱形としたが、四角板
形、多角柱形あるいは円柱形としてもよい。そして、前
述のように成形ディスク14に供給される線状ゴム体34を
射出成形機30によって成形するようにすれば、線状ゴム
体34における長手方向の重量（厚さ、太さ等）変化を押
出し機で成形したときより小さくすることができ、しか
も、１ショットで射出されるゴム量を均一とすることが
できるため、後述するビードフィラーの肉厚を周方向で
均一とすることができる。しかも、射出成形機30から射
出された直後の温度の高い線状ゴム体34を付着面15に供
給して粘着させるようにすれば、粘着力が強く付着が確
実となる。

【００１１】次に、この発明の第１実施形態の作用につ
いて説明する。まず、ビードコア18を成形ディスク14に
供給してその半径方向内端部上に載置した後、ビードチ
ャック16のチャックセグメント17を同期して半径方向外
側に移動させ、該ビードチャック16によってビードコア
18をセンタリングしながら半径方向内側から把持する。
次に、サーボモータを作動して可動台27、昇降台29を移
動させ、ノズル33をビードコア18の外周面と成形ディス
ク14の付着面15との交差部近傍まで移動させる。次に、
サーボモータ19によって成形ディスク14を軸線回りに回
転させるとともに、射出成形機30を作動してノズル33か
ら未加硫ゴムを連続線状に射出し、射出直後の高温であ
る線状ゴム体34を付着面15に供給して粘着（付着）させ
る。このとき、サーボモータにより可動台27をガイドレ
ール26に沿って移動させることで、ノズル33、線状ゴム
体34を成形ディスク14の１回転当り線状ゴム体34の幅と
等距離だけ半径方向外側に移動させ、付着面15に付着さ
れる線状ゴム体34を渦巻き状とする。また、このとき、
前記成形ディスク14の付着面15は半径方向外側に向かう
に従い下方に若干傾斜しているため、サーボモータによ
って昇降台29、射出成形機30を下降させ、線状ゴム体34
が常に付着面15に粘着されるようにする。ここで、線状
ゴム体34の付着面15に対する付着位置が半径方向外側に
変位するに従い線状ゴム体34の１周長が長くなるため、
これに対応して制御手段により成形ディスク14の回転速
度を徐々に低下させるか、あるいは、線状ゴム体34の成
形速度を徐々に上昇させ、常に同一断面形状の線状ゴム
体34が成形ディスク14に付着されるようにする。このよ
うにして第１層目の渦巻状をした線状ゴム体34が成形デ
ィスク14に付着されると、サーボモータにより射出成形
機30を移動させ、ノズル33をビードコア18の外周面と第
１層目の線状ゴム体34との交差部近傍まで移動させる。
その後、前述と同様に成形ディスク14を回転させながら
射出成形機30のノズル33から線状ゴム体34を射出して第
１層目の線状ゴム体34の上に第２層目の線状ゴム体34を
積層する。このようにして線状ゴム体34が付着面15上
に、図２に示すように複数層積層されると、半径方向内
端がビードコア18に付着されるとともに、半径方向外側
に向かうに従い徐々に肉厚が薄くなった断面が所定形状
の環状部材、ここではビードフィラー35が成形される。

【００１２】ここで、このようにして成形されたビード
フィラー35には肉厚の厚くなった接合部は周上いずれの
場所にも存在せず、しかも、線状ゴム体34の始、終端に
発生する部材の途切れは線状ゴム体34が細いため、ビー
ドフィラー35の肉厚に殆ど影響を与えることはなく、こ
れにより、ビードフィラー35の肉厚が周方向でほぼ均一
となる。また、成形ディスク14に供給される線状ゴム体
34の厚さ、太さ等が長手方向位置によって若干変化し
も、該線状ゴム体34を成形ディスク14上に多数回巻き付
けるため、このような厚さ等の変化は周方向に分散され
て平均化され、これにより、成形されたビードフィラー
35の肉厚は周方向にほぼ均一となる。このようなことか
ら、このビードフィラー35を空気入りタイヤの製造に用
いた場合、該空気入りタイヤのユニフォミティを向上さ
せることができる。さらに、成形ディスク14の端面（付
着面15）に線状ゴム体34を渦巻状に付着させてビードフ
ィラー35を成形するようにしているため、該ビードフィ
ラー35は最終形状に近似した鍔状となり、この結果、形
状的に安定し取扱が容易となる。

【００１３】図３はこの発明の第２実施形態を示す図で
ある。この実施形態においては、成形ディスク14の半径
方向内側部に付着される線状ゴム体37をある種類の（例
えば硬度の高い）未加硫ゴムから構成し、一方、半径方
向外側部に付着される線状ゴム体38を種類の異なる（例
えば硬度に低い）未加硫ゴムから構成している。この結
果、成形されたビードフィラー39は半径方向中央部を境
界40とした２種類のゴムから構成されるのである。そし
て、このようなビードフィラー39を成形する場合には、
２種類の線状ゴム体37、38を射出するために、もう１台
の射出成形機を設置することが好ましい。なお、ビード
フィラーを３種類のゴムから構成する場合には、３台の
射出成形機を設けるとよい。

【００１４】なお、前述の実施形態においては、線状ゴ
ム体34を成形ディスク14上に半径方向外側に向かって渦
巻状に付着させるようにしたが、この発明においては、
半径方向内側に向かって、あるいは、半径方向外側へと
内側へとを交互に繰り返しながら付着させるようにして
もよい。また、前述の実施形態においては、成形ディス
ク14の付着面15を半径方向外側に向かうに従い下方に若
干傾斜した形状としたが、この発明においては、半径方
向外側に向かうに従い上方に若干傾斜した形状としても
よく、さらに、平坦としてもよい。さらに、前述の実施
形態においては、射出成形機30から射出された直後の線
状ゴム体34を成形ディスク14に供給して付着させるよう
にしたが、この発明においては、射出成形機、押出し機
等により成形された線状ゴム体を一旦ロールに巻取り、
必要に応じて該ロールから巻出して成形ディスクに付着
させるようにしてもよい。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、肉厚が周方向にほぼ均一で、しかも、形状的に安定
している環状部材を容易に成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態を示す一部破断全体斜
視図である。

【図２】図１のＩーＩ矢視断面図である。

【図３】この発明の第２実施形態を示す図２と同様の断
面図である。

【符号の説明】

14…成形ディスク 15…付着面 30…供給手段 34…線状ゴム体 35…環状部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】端面に付着面を有する成形ディスクが軸線
   回りに回転しているときに未加硫ゴムから構成された線
   状ゴム体を前記付着面に半径方向に移動させながら供給
   して付着させることにより、前記付着面に渦巻状をした
   線状ゴム体を複数層積層して環状部材を成形するように
   したことを特徴とする環状部材の成形方法。
2. 【請求項２】端面に付着面を有し軸線回りに回転するこ
   とができる成形ディスクと、前記成形ディスクの付着面
   に線状ゴム体を半径方向に移動させながら供給する供給
   手段とを備え、回転中の成形ディスクの付着面に線状ゴ
   ム体を供給手段により半径方向に移動させながら供給し
   て付着することにより、該付着面に渦巻状をした線状ゴ
   ム体を複数層積層して環状部材を成形するようにしたこ
   とを特徴とする環状部材の成形装置。
3. 【請求項３】前記供給手段は未加硫ゴムを連続した線状
   に射出する射出成形機であり、この射出成形機から射出
   された直後の線状ゴム体を付着面に供給するようにした
   請求項２記載の環状部材の成形装置。
4. 【請求項４】前記成形ディスクの付着面を最終形状をし
   た環状部材の片面に近似した形状に成形し、成形される
   環状部材をほぼ最終形状とした請求項２記載の環状部材
   の成形装置。