泄气保用轮胎用的成形设备技术领域
本发明涉及一种能提高生产率的泄气保用轮胎用的成形设备。
背景技术
以往提出有各种泄气保用轮胎,即使在例如车胎内的空气因爆胎等而放出的状态
下也能行驶(以下将这种行驶仅称为“漏气续行”)较长距离。作为典型的泄气保用轮
胎,众所周知一种在胎侧部设有大致月牙状的橡胶加强层的侧面加强型的结构。
作为制造这种泄气保用轮胎的工序,首先如图12(a)所示,在圆筒状成形滚筒d
上,依次卷绕片状的内衬橡胶i、一对橡胶加强层g和片状的胎体帘布层c之后,插
入胎圈芯b及胎圈三角胶e,成形筒状的胎体基体a。
接着,如图12(b)所示,将胎体基体a移动到成形设备f上,在将胎体帘布层c
的两端部从轴向外侧向内侧折返后,卷绕片状的胎侧胶s。
然后,胎体基体a按照惯例被膨胀变形(成形)为环状,在其外周面贴合包含带束
层和胎面胶的胎面环等,形成生轮胎。通过对该生轮胎进行硫化成形,从而制造泄气
保用轮胎。另外,作为有关文献,有如下文献(参照下述专利文献1)。
专利文献1:日本特开2010-36420号公报
发明所要解决的课题
然而,上述那样的成形设备f,其从内侧对胎体基体的胎侧胶s进行支承的胎侧
板(日文:サイドデツク)f1、f1的外周面形成为平坦状,而该橡胶加强层g具有截面
大致为月牙状的较大的厚度。
因此,由于卷绕有胎侧胶s的橡胶加强层g的外表面形成较大的凹凸,故在卷绕
该胎侧胶s时,容易产生褶皱和封入空气等,存在着生产率恶化的问题。另外,由于
这种空气封入,也存在着产生称为缺陷的硫化不良的问题。
发明内容
本发明鉴于以上那样的实际情况而提出,目的在于提供一种泄气保用轮胎用的成
形设备,基本是,在从内侧对胎体基体的胎侧部进行支承的胎侧板的外周面上形成与
所述橡胶加强层的截面形状吻合的凹陷的周槽,可提高生产率。
用于解决课题的手段
本发明中的技术方案1的发明是一种泄气保用轮胎用的成形设备,用于使胎体基
体膨胀变形成环状,该胎体基体包括一对胎圈芯及呈圆筒状的未硫化的胎体帘布层,
并在该胎体帘布层的各胎侧部上配设有漏气续行用的橡胶加强层,该泄气保用轮胎用
的成形设备包括:可扩大缩小直径的一对胎侧板,该一对胎侧板可从内侧对所述胎体
基体的胎侧部进行支承;以及一对胎圈锁定单元,该一对胎圈锁定单元位于所述胎侧
板的轴向外侧,并且可夹着所述胎体帘布层从内侧对所述胎圈芯进行保持并可向轴向
移动,所述胎侧板的外周面形成有与所述橡胶加强层的截面形状吻合的凹陷的周槽。
发明的效果
本发明的泄气保用轮胎用的成形设备用于使胎体基体膨胀变形成环状,该胎体基
体包括一对胎圈芯及呈圆筒状的未硫化的胎体帘布层,并在该胎体帘布层的各胎侧部
上配设有漏气续行用的橡胶加强层。
该成形设备包括:一对胎圈锁定单元,其通过扩径而可夹着胎体帘布层从内侧对
胎圈芯进行保持且可向轴向移动;以及可扩大缩小直径的一对胎侧板,其位于胎圈锁
定单元的轴向内侧且可从内侧对胎体基体的胎侧部进行支承。
另外,胎侧板的外周面形成有与橡胶加强层的截面形状吻合的凹陷的周槽。这种
胎侧板可吸收橡胶加强层的厚度,可将卷绕有胎侧胶的胎体基体的外表面保持成平坦
状态。由此,在卷绕胎侧胶时,可防止产生褶皱和封入空气等卷绕不良,可提高生产
率。另外,由于可抑制封入空气,故还可防止称为缺陷的硫化不良。
附图说明
图1是表示装入有本发明的成形设备的制造流水线的俯视图。
图2(a)是表示成形滚筒的剖视图,(b)是表示出现周向槽的成形滚筒的剖视图。
图3(a)~(c)是表示胎体基体的成形方法的剖视图。
图4是表示本实施形态的成形设备的剖视图。
图5是图4的放大图。
图6是表示向径向扩大缩小直径的胎侧板的、与轴芯方向成直角的剖视图。
图7是表示向径向扩径后的胎侧板及胎圈锁定环的剖视图。
图8(a)是将胎圈芯锁定的工序,(b)是对使橡胶加强层沉降到胎侧板的周槽内的工
序进行说明的剖视图。
图9(a)~(c)是对胎圈三角胶的倒入工序进行说明的剖视图。
图10是对卷绕胎侧胶的工序进行说明的剖视图。
图11是用本实施形态的成形设备制造的泄气保用轮胎的剖视图。
图12(a)、(b)是对形成以往的胎体基体及生轮胎的工序进行说明的剖视图。
符号说明
1M 胎体基体
5 胎圈芯
6A 胎体帘布层
12 成形设备
32 胎圈锁定单元
38 胎侧板
45D 周槽
具体实施方式
下面,根据附图来说明本发明的一实施形态。
本实施形态的泄气保用轮胎用的成形设备(以下有时仅称为“成形设备”)12用于
制造轿车用的泄气保用轮胎1,如图11所示,该泄气保用轮胎1具有:胎体6,该胎
体6从胎面部2经胎侧部3延伸至胎圈部4的胎圈芯5;带束层7,该带束层7配置
在该胎体6的轮胎径向外侧且胎面部2的内方;橡胶加强层9,该橡胶加强层9配置
在各胎侧部3的胎体6的内侧;以及内衬橡胶10,该内衬橡胶10配置在胎体6至橡
胶加强层9的内侧。
所述胎体6由一片以上、在本实施形态中为一片的胎体帘布层6A构成,该胎体
帘布层6A是例如将胎体帘线相对于轮胎赤道C以70~90度的角度排列的子午线构
造。作为胎体帘线,例如采用聚酯、尼龙、人造丝、芳族聚酰胺等有机纤维帘线,或
根据需要采用钢丝帘线。
另外,胎体帘布层6A具有:主体部6a,其从胎面部2经胎侧部3延伸至胎圈部
4的胎圈芯5;以及折返部6b,其与该主体部6a相连且绕胎圈芯5从轮胎轴向内侧向
外侧折返。在胎体帘布层6A的主体部6a与折返部6b之间,配设有从胎圈芯5向轮
胎径向外侧延伸且由硬质橡胶构成的胎圈三角胶8,适当加强胎圈部4。
在本实施形态中,所述胎体6的折返部6b,向径向外侧超过胎圈三角胶8地卷起,
折返部的外端部6be具有夹在主体部6a与带束层7之间而终结的所谓超高卷起(日
文:超ハイタ一ンアツプ)的折返构造。由此,使用一片胎体帘布层6A来有效加强
胎侧部3。
所述带束层7这样构成:对将带束帘线相对于轮胎赤道C例如以10~35度的小
角度倾斜排列的至少二片、本实施形态中是轮胎径向内、外二片的带束层7A、7B以
帘线互相交叉的方向相互重叠。本实施形态的带束帘线采用钢丝帘线,但根据需要也
可使用芳族聚酰胺、人造丝等高弹性的有机纤维帘线。
所述橡胶加强层9,例如由橡胶硬度为60~95度左右的硬质橡胶构成,沿轮胎周
向连续配置在胎体6的轮胎轴向内侧且内衬橡胶10的轮胎轴向外侧。另外,橡胶加
强层9,形成为在胎体帘布层6A的主体部6a的法线方向测定的厚度r从中央部至轮
胎径向的内端9i及外端9o逐渐减少的截面大致月牙状。另外,“橡胶硬度”是遵照
JIS-K6253、在23°C的环境下由硬度计类型A测定的硬度。
所述内衬橡胶10,大致横跨在胎圈部4、4之间地配置成环状,形成轮胎内腔面
的主要部分,以保持轮胎内腔i的空气。另外,对于内衬橡胶10,使用例如丁基橡胶、
卤化丁基橡胶及/或溴化丁基橡胶等那样的具有气密性的橡胶组合物。
图1表示装入有本发明的成形设备12的制造流水线L。
该制造流水线L包括:形成胎体基体1M的成形滚筒11,该胎体基体1M在胎体
帘布层6A的各胎侧部3上配设有橡胶加强层9;以及使该胎体基体1M膨胀变形成
环状的成形设备12。
另外,制造流水线L包括:将带束层7A、7B和胎面胶2G卷绕而形成胎面环2R
的带束滚筒13;将该带束层7A、7B和该胎面胶2G供给到带束滚筒13的装置14、
15;以及将胎体帘布层6A、橡胶加强层9和内衬橡胶10供给到成形滚筒11的装置
16、17。此外,在成形滚筒11与成形设备12之间配设有输送胎体基体1M的第1输
送装置18,并在带束滚筒13与成形设备12之间配设有输送胎面环2R的第2输送装
置19。
如图2(a)、(b)所示,本实施形态的成形滚筒11具有卷绕胎体帘布层6A及橡胶加
强层9的圆筒状的滚筒主体21。
所述滚筒主体21包括:中央段体21A、配设在该中央段体21A的两侧的一对侧
部段体21B、21B、以及从径向内侧对这些段体进行支承的段体支承部21C。另外,
各侧部段体21B、21B可滑动地支承在段体支承部21C的外周面上。
如图2(a)所示,这种成形滚筒11通过使中央段体21A与侧部段体21B在轴向上
抵接,从而形成圆筒状的平滑的外周面11S。另外,如图2(b)所示,成形滚筒11通过
使中央段体21A与侧部段体21B在轴向上分离,从而在该外周面上出现在轮胎周向
上连续的截面大致为梯形的周向槽22。该周向槽22具有与橡胶加强层9(图1所示)
大致相同的体积。
现对使用了本实施形态的成形滚筒11的胎体基体1M的成形方法进行说明。
如图3(a)所示,在所述成形滚筒11形成了圆筒状的平滑的外周面11S的状态下,
将内衬橡胶10及橡胶加强层9依次卷绕在该外周面11S上。由此,在成形滚筒11上
形成第1圆筒状物1N,该第1圆筒状物1N包括圆筒状的内衬橡胶10、从该内衬橡
胶10向径向外侧突出的橡胶加强层9。
如图3(b)所示,在成形滚筒11使所述周向槽22出现在外周面的状态下,使第1
圆筒状物1N的橡胶加强层9一边进行塑性变形一边沉降到该周向槽22内。该橡胶加
强层9,由于周向槽22具有与橡胶加强层9大致相同的体积,故能无遗漏地使该橡胶
加强层9沉降,能使第1圆筒状物1N的外周面呈平坦状。
如图3(c)所示,在第1圆筒状物1N的平坦外周面上,依次卷绕胎圈装配体5C,
该胎圈装配体5C包括片状的胎体帘布层6A及胎圈芯5和胎圈三角胶8。由此成形橡
胶加强层9向径向内侧突出成大致倒梯形形状的胎体基体1M。如图1所示,该胎体
基体1M由所述第1输送装置18输送到成形设备12。
如此,本实施形态的成形滚筒11,由于能将胎体帘布层6A卷绕在第1圆筒状物
1N的平坦的外周面上,故使该胎体帘布层6A的卷绕精度提高,能使在胎圈芯5、5
间的区域延伸的胎体帘线的长度(以下有时仅称为“胎体帘线路径(日文:カ一カス
コ一ドパス)”)在轮胎周向上均匀化,可大幅度提高均匀性。
如图4所示,本实施形态的成形设备12包括:包含可扩大缩小直径的一对胎侧
板38的中央滚筒机构31,该胎侧板38可从内侧对所述胎体基体1M的胎侧部3附近
进行支承;一对胎圈锁定单元32,该一对胎圈锁定单元32位于该胎侧板38的轴向外
侧且夹着胎体帘布层6A而可从内侧对胎圈芯5进行保持;以及具有可膨胀的气囊61
的胎圈三角胶倒入单元33。
所述中央滚筒机构31具有:滚筒轴36;同心地配置在该滚筒轴36的径向外侧的
旋转筒体37;通过第1横向滑动筒43保持在该旋转筒体37上的、由左右一对滚筒体
构成的所述胎侧板38;对该胎侧板38向径向内外进行导向的导向单元39;以及使胎
侧板38扩大缩小直径的第1扩缩径单元40。
此外,在本实施形态中,在滚筒轴36的一端连接有第1驱动电动机(图示省略),
并在旋转筒体37的一端连接有第2驱动电动机(图示省略)。由此,滚筒轴36及该旋
转筒体37可分别独立旋转。
所述滚筒轴36的两侧形成设有右旋螺纹的右螺纹部36A和设有左旋螺纹的左螺
纹部36B。在各螺纹部36A、36B上螺合有螺母件41A、41A。
所述旋转筒体37,在所述滚筒轴36的各螺纹部36A、36B的径向外侧形成有沿
轴芯方向延伸的长孔状的导向孔34A、34B。在该导向孔34A、34B内设有移动体42A、
42B,该移动体42A、42B配置在螺母件41A、41B的径向外侧且由该导向孔34A、
34B导向而可向轴向移动。
如图5的放大图所示,所述移动体42A、42B设有:对该螺母件41A、41B的轴
芯方向的动作进行约束的例如凹状的卡止部42a;以及对螺母件41A、41B的旋转方
向的动作进行约束的例如键等的连接件42b。
这种移动体42A、42B,通过在使旋转筒体37静止的状态下仅使滚筒轴36旋转,
从而由旋转筒体37的导向孔34A、34B导向,可与螺母件41A、41B一体地沿轴芯
方向接近或离开地移动。另外,通过使滚筒轴36及旋转筒体37以相同转速且向相同
方向旋转,从而移动体42A、42B可维持轴芯方向的位置而与该旋转筒体37一起旋
转。
所述第1横向滑动筒43沿轴芯方向滑动自如地外插在旋转筒体37的外周上,与
所述移动体42A、42B连接成一体。由此,第1横向滑动筒43可随着移动体42A、
42B的轴芯方向的移动及旋转而沿轴芯方向接近或离开地移动并可进行旋转。
所述胎侧板38配置在第1横向滑动筒43的轴芯方向内端部上,由沿周向分割的
多个段体45构成。
如图6所示,所述段体45包括沿周向交替配置的第1段体45A、第2段体45B。
在本实施形态中,第1端部45A的周向宽度形成得比第2段体45B大。
另外,如图5所示,在各段体45A、45B上,设有从各内周面向径向内方延伸的
板状的安装片45C、从各外周面向径向内侧凹陷的周槽45D以及对该安装片45C向
径向内方施力的回复用的弹簧45E。该周槽45D与胎体基体1M的橡胶加强层9的截
面形状吻合而形成为大致倒梯形形状。
所述导向单元39包括:安装在所述第1横向滑动筒43的轴芯方向内端部上的圆
盘状的侧板39A;以及在该侧板39A的轴芯内侧面上向径向放射状延伸的导轨39B。
在该导轨39B上安装可向径向内外滑动的各段体45B的所述安装片45C。
所述第1扩缩径单元40具有:气缸室46,该气缸室46与第1横向滑动筒43同
心地形成且沿轴芯方向延伸;环状的活塞47,该活塞47在该气缸室46内可向轴芯方
向内外滑动;以及连杆48,该连杆48的一端枢装在活塞47的轴芯方向内端部上,而
另一端枢装在段体45的安装片45C上。该活塞47利用供给到气缸室46的高压空气
而可向轴芯方向内外滑动。
如图6所示,所述连杆48包括:径向移动距离短的安装在第1段体45A上的第
1连杆48A、以及径向移动距离长的安装在第2段体45B上的第2连杆48B。另外,
第1连杆48A的长度方向的距离形成得比第2连杆48B短。
如图6、图7所示,这样的中央滚筒机构31通过使第1扩缩径单元40的活塞47
向轴芯方向内方移动,从而可通过连杆48及导向单元39使各段体45向径向外方移
动,可使胎侧板38扩径。
如图6所示,在胎侧板38的扩径状态Ye中,第2段体45A、45B沿周向横向排
列,实质上形成沿周向连续的一个圆筒面S0。此时,胎侧板38的直径De设定得比
胎体基体1M的橡胶加强层9及胎体帘布层6A(图4所示)的外径大。
此外,各段体45的周槽45D,形成为在周向上与周向相邻的各段体45的周槽45D
连续、体积与胎体基体1M的橡胶加强层9大致相同的连续槽。
另外,中央滚筒机构31,通过使活塞26向轴芯方向外方移动,从而可使各段体
45向径向内方移动而使胎侧板38缩径。
在该胎侧板38的缩径状态Yr中,第2段体45B后退到第1段体45A的径向内
侧。此时,胎侧板38的直径Dr设定得比胎体基体1M的橡胶加强层9及胎体帘布层
6A(图4所示)的内径小。
接着,如图4所示,所述胎圈锁定单元32具有:在所述第1横向滑动筒43的外
周可沿轴芯方向移动的第2横向滑动筒51、以及由该第2横向滑动筒51保持的可扩
大缩小直径的胎圈锁定环52。
如图5所示,所述第2横向滑动筒51具有:形成在该第2横向滑动筒51与所述
第1横向滑动筒43之间的气密的空气室53、向该空气室53的轴芯方向内侧离开地配
置的横向气缸室54、以及与该横向气缸室54的轴芯方向内端部相连且向径向外方延
伸的纵向气缸室55。该第2横向滑动筒51,通过将高压空气供给到空气室53而可向
轴芯方向内侧横向移动。
在所述横向气缸室54中配置有在其内部可向轴芯方向内外滑动的活塞56。在该
活塞56的轴芯方向内端部具有朝向轴芯方向内方并向径向内侧倾斜的倾斜面56S,
并形成大致楔状。另外,活塞56通过将高压空气供给到横向气缸室54而可向轴芯方
向内侧进行横向移动。
在所述纵向气缸室55中设有由向径向延伸的导向槽构成的导向部57。该导向部
57可将胎圈锁定环52向径向内外导向。
所述胎圈锁定环52设有:形成在其径向内端部上的倾斜面52S、接纳胎圈芯5
的内周面的凹槽状的芯座面部52A、以及对该胎圈锁定环52向径向内方施力的回复
用的弹簧59。
所述胎圈锁定环52的倾斜面52S形成为朝向轴芯方向内方且向径向内侧倾斜,
与横向气缸室54的活塞56的倾斜面56S面接触地配置。
由此,如图7所示,当活塞56由于高压空气供给到横向气缸室54内而向轴芯方
向内侧横向移动时,胎圈锁定环52就通过各倾斜面56S、52S而被向径向外方推出,
可沿径向扩径。另外,当横向气缸室54内的高压空气被排出时,则利用弹簧59的回
复力将胎圈锁定环向径向内方推入。此时,活塞56通过胎圈锁定环52的倾斜面52S
而可向轴芯方向外侧横向移动。
如图4所示,所述三角胶倒入单元33包括:安装在所述第2横向滑动筒51上的
可膨胀的气囊61、以及使膨胀的气囊61向轴芯方向内侧变形的辅助板62(图9(c)所
示)。
所述气囊61的一端61a固定在胎圈锁定环52的轴芯方向外侧的位置,另一端61b
固定在胎圈锁定环52的轴芯方向内侧的位置。另外,气囊61在萎缩的通常状态下,
折叠保持在第2横向滑动筒51的外周面上。
如图9(b)所示,所述辅助板62可轴芯方向内侧移动地配置在气囊61的径向外侧。
该辅助板62一边将膨胀的气囊61向径向内侧按压、一边向轴芯方向内侧横向移动,
可有效地倒入胎圈三角胶8。
下面,说明使用了本实施形态的成形设备12的生轮胎1L的形成方法。
在该形成方法中,如图1所示,至少包括:利用所述第1输送装置18将胎体基
体1M配置在成形设备12上的工序、将胎圈芯5锁定的工序、使胎体基体1M的橡
胶加强层9沉降到胎侧板38的周槽45D内的工序、胎圈三角胶8的倒入工序、以及
卷绕胎侧胶3G的工序。
在配置所述胎体基体1M的工序中,如图4所示,将胎体基体1M保持圆筒状地
输送,转移到成形设备12的胎侧板38的外周上。
在将所述胎圈芯5锁定的工序中,如图8(a)所示,通过使胎圈锁定单元32的胎
圈锁定环52扩径,从而一边将胎体帘布层6A夹压在胎圈装配体5C与胎圈锁定环52
之间,一边固定该胎圈装配体5C。由此,胎圈装配体5C在胎体帘布层6A保持为圆
筒状的状态下被固定,故能可靠地防止胎圈装配体5C与胎体帘布层6A之间的位置
错位,能整齐而均匀且正确地获得所述胎体帘线路径。
在使所述胎体基体1M的橡胶加强层9沉降到胎侧板38的周槽45D内的工序中,
如图8(b)所示,使中央滚筒机构31的胎侧板38扩径,使胎体基体1M的橡胶加强层
9沉降到周槽45D内。此时,为了可靠地使橡胶加强层9沉降到周槽45D内,也可例
如使用按压辊(未图示)等将橡胶加强层9的外表面向周槽45D侧按压。
由此,胎侧板38,由周槽45D吸收橡胶加强层9的厚度,可将该橡胶加强层9
及胎体帘布层6A的外表面保持为平坦的状态。另外,由于利用胎侧板38的扩径而使
胎体帘布层6A张设在径向外侧,故可给予胎体帘线拉力来维持帘线排列的均匀性。
在所述胎圈三角胶8的倒入工序中,如图9(a)所示,通过使胎圈锁定单元32的
横向滑动筒51向轴芯方向内侧横向移动,从而使胎圈锁定环52横向移动,使胎圈装
配体5C的胎圈芯5的轴芯方向内侧面夹着胎体帘布层6A而与胎侧板38的轴芯方向
外侧面抵接。
此外,如图9(b)、(c)所示,利用气囊61的膨胀将胎体帘布层6A的两端部分折返,
并且将胎圈三角胶8倒入并使其与胎体帘布层6A的中央部分压接。
在本实施形态中,在使气囊61膨胀后,利用所述辅助板62使膨胀的气囊61向
轴芯方向内侧变形,将胎圈三角胶8倒入并使其与胎体帘布层6A的中央部分压接。
另外,倒入后的胎圈三角胶8及胎体帘布层6A的折返部,例如通过使用按压辊(未图
示)进行按压而被牢固地接合。
如此,在本实施形态中,胎圈三角胶8及胎圈层6A的两端部分,由于与橡胶加
强层9及胎体帘布层6A的平坦的外表面接合,因此,能有效地抑制封入空气和产生
褶皱,可提高生产率。另外,在胎圈三角胶8及胎体帘布层6A的两端部分被接合的
状态下,胎体基体1M的外表面也能维持平坦的状态。
在卷绕所述胎侧胶3G的工序中,如图10所示,在橡胶加强层9及胎体帘布层
6A的径向外侧卷绕片状的胎侧胶3G。由于卷绕该胎侧胶3G的胎体基体1M的外表
面被保持成平坦状,因此,可防止以往那样的产生褶皱和封入空气等卷绕不良,可提
高生产率,另外,由于还可抑制空气残留在胎侧胶3G与胎体帘布层6A之间,故还
能防止称为缺陷的硫化不良。
然后,如图1所示,进行使用第2输送装置19将由带束滚筒13预先形成的胎面
环2R输送到成形设备12的工序、及使胎体帘布层6A膨胀的工序。
在使所述胎体帘布层6A膨胀的工序中,使左右的胎圈锁定环52、52(图8(a)所示)
彼此接近,并在该接近的胎圈锁定环52、52之间使胎体帘布层6A膨胀成环状。
由此,环状的胎体帘布层6A与预先待机的胎面环2R压接,形成生轮胎T。该生
轮胎T利用胎圈锁定环52(图8(a)所示)的缩径而从成形设备12上取下。
以上,详细描述了本发明的较佳的实施形态,但本发明并不限于图示的实施形态,
可变形为各种形态来实施。