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この項目の情報は公開日時点(2017年1月5日)のものです。
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図面 (9)

課題

加硫金型を閉じる際における、トレッドモールドサイドモールドとの間のゴム噛みを抑制する。

解決手段

剛性中子1上で生タイヤTを形成する生タイヤ形成工程K1と、加硫金型2に生タイヤTを剛性中子1ごと投入して加硫成形を行う加硫工程K3との間に、溝形成工程K2を具える。溝形成工程K2では、生タイヤTの表面かつトレッド成形面8Sとサイドウォール成形面10Sとが接合する位置Pに、タイヤ周方向に連続してのびるゴム噛み防止溝20を形成する。

概要

背景

従来の空気入りタイヤの製造方法では、生タイヤ仕上がりイヤ加硫済みのタイヤ)よりも小さく形成し、加硫成形時、内圧充填によって生タイヤを加硫金型内で膨張させ、生タイヤの外面を金型内面押し付けることにより加硫成形を行っている。

これに対して、近年、タイヤの形成精度を高めるため、剛性中子を用いた方法(以下中子工法という場合がある。)が提案されている(例えば特許文献1、2参照。)。この中子工法では、剛性中子上でタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより、仕上りタイヤとほぼ等しい形状の生タイヤが形成される。そしてこの生タイヤを、剛性中子ごと加硫金型内に投入することにより、内型である剛性中子と外型である加硫金型との間に挟まれて、生タイヤが加硫成形される。

しかしこの中子工法では、前述のように、生タイヤが仕上がりタイヤとほぼ等しい形状に形成されている。そのため、図8に示すように、生タイヤtが投入された加硫金型aを閉じる際、トレッドモールドa1とサイドモールドa2との間で、ゴム噛みcが発生しやすい。このゴム噛みcは、加硫後、薄い膜となって割面dに付着してしまう。そのためタイヤを加硫成形する毎に、割面dから膜を取り除く除去作業が必要となり、タイヤの生産効率の低下を招く。

概要

加硫金型を閉じる際における、トレッドモールドとサイドモールドとの間のゴム噛みを抑制する。剛性中子1上で生タイヤTを形成する生タイヤ形成工程K1と、加硫金型2に生タイヤTを剛性中子1ごと投入して加硫成形を行う加硫工程K3との間に、溝形成工程K2を具える。溝形成工程K2では、生タイヤTの表面かつトレッド成形面8Sとサイドウォール成形面10Sとが接合する位置Pに、タイヤ周方向に連続してのびるゴム噛み防止溝20を形成する。

目的

本発明は、加硫金型を閉じる際における、トレッドモールドとサイドモールドとの間のゴム噛みを抑制しうる空気入りタイヤの製造方法を提供する

効果

実績

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請求項1

剛性中子上に、未加硫タイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程、トレッド成形面を有するトレッドモールドサイドウォール成形面を有するサイドモールドとを含む加硫金型内に、前記生タイヤを剛性中子ごと投入して加硫成形を行う加硫工程とを具える空気入りタイヤの製造方法であって、前記生タイヤ形成工程と加硫工程との間に、生タイヤ形成工程により形成された生タイヤの表面かつ前記トレッド成形面とサイドウォール成形面とが接合する位置に、タイヤ周方向に連続してのびるゴム噛み防止溝を形成する溝形成工程を具えることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

請求項2

前記溝形成工程は、タイヤ軸心廻りで回転する生タイヤの表面に、溝形成ローラ押付けることにより前記ゴム噛み防止溝を形成することを特徴とする請求項1記載の空気入りタイヤの製造方法。

請求項3

前記溝形成ローラは、生タイヤへの押付けに先駆け、加熱手段により加熱されることを特徴とする請求項2記載の空気入りタイヤの製造方法。

請求項4

前記生タイヤは、溝形成ローラによる押付けに先駆け、ゴム噛み防止溝の形成位置が加熱手段により加熱されることを特徴とする請求項2又は3記載の空気入りタイヤの製造方法。

請求項5

前記ゴム噛み防止溝の形成位置は、60〜70℃に加熱されることを特徴とする請求項4記載の空気入りタイヤの製造方法。

請求項6

前記加熱手段は、非接触式ヒータであることを特徴とする請求項4又は5記載の空気入りタイヤの製造方法。

技術分野

0001

本発明は、加硫金型を閉じる際における、トレッドモールドサイドモールドとの間のゴム噛みを抑制しうる空気入りタイヤの製造方法に関する。

背景技術

0002

従来の空気入りタイヤの製造方法では、生タイヤ仕上がりイヤ加硫済みのタイヤ)よりも小さく形成し、加硫成形時、内圧充填によって生タイヤを加硫金型内で膨張させ、生タイヤの外面を金型内面押し付けることにより加硫成形を行っている。

0003

これに対して、近年、タイヤの形成精度を高めるため、剛性中子を用いた方法(以下中子工法という場合がある。)が提案されている(例えば特許文献1、2参照。)。この中子工法では、剛性中子上でタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより、仕上りタイヤとほぼ等しい形状の生タイヤが形成される。そしてこの生タイヤを、剛性中子ごと加硫金型内に投入することにより、内型である剛性中子と外型である加硫金型との間に挟まれて、生タイヤが加硫成形される。

0004

しかしこの中子工法では、前述のように、生タイヤが仕上がりタイヤとほぼ等しい形状に形成されている。そのため、図8に示すように、生タイヤtが投入された加硫金型aを閉じる際、トレッドモールドa1とサイドモールドa2との間で、ゴム噛みcが発生しやすい。このゴム噛みcは、加硫後、薄い膜となって割面dに付着してしまう。そのためタイヤを加硫成形する毎に、割面dから膜を取り除く除去作業が必要となり、タイヤの生産効率の低下を招く。

先行技術

0005

特開2014−73620号公報
特開2014−73618号公報

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は、加硫金型を閉じる際における、トレッドモールドとサイドモールドとの間のゴム噛みを抑制しうる空気入りタイヤの製造方法を提供することを課題としている。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、剛性中子上に、未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程、
トレッド成形面を有するトレッドモールドとサイドウォール成形面を有するサイドモールドとを含む加硫金型内に、前記生タイヤを剛性中子ごと投入して加硫成形を行う加硫工程とを具える空気入りタイヤの製造方法であって、
前記生タイヤ形成工程と加硫工程との間に、生タイヤ形成工程により形成された生タイヤの表面かつ前記トレッド成形面とサイドウォール成形面とが接合する位置に、タイヤ周方向に連続してのびるゴム噛み防止溝を形成する溝形成工程を具えることを特徴としている。

0008

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法では、前記溝形成工程は、タイヤ軸心廻りで回転する生タイヤの表面に、溝形成ローラ押付けることにより前記ゴム噛み防止溝を形成することが好ましい。

0009

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法では、前記溝形成ローラは、生タイヤへの押付けに先駆け、加熱手段により加熱されることが好ましい。

0010

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法では、前記生タイヤは、溝形成ローラによる押付けに先駆け、ゴム噛み防止溝の形成位置が加熱手段により加熱されることが好ましい。

0011

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法では、前記ゴム噛み防止溝の形成位置は、60〜70℃に加熱されることが好ましい。

0012

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法では、前記加熱手段は、非接触式ヒータであることが好ましい。

発明の効果

0013

本発明は叙上の如く、生タイヤ形成工程と加硫工程との間に、溝形成工程を具える。この溝形成工程では、生タイヤの表面かつトレッド成形面とサイドウォール成形面とが接合する位置に、タイヤ周方向に連続してのびるゴム噛み防止溝を形成する。そのため、仕上がりタイヤとほぼ同形状に形成された生タイヤに対しても、加硫金型を閉じる際、トレッドモールドとサイドモールドとの間に生タイヤのゴムの一部が入り込むのを抑えることができる。即ち、ゴム噛みを抑制でき、生産効率を向上しうる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の空気入りタイヤの製造方法における生タイヤ形成工程を示す断面図である。
生タイヤ形成工程に用いる剛性中子の分解斜視図である。
加硫工程を示す断面図である。
溝形成工程を示す斜視図である。
溝形成ローラによるゴム噛み防止溝の形成を示す断面図である。
溝形成ローラによるゴム噛み防止溝の形成を示す断面図である。
ゴム噛み防止溝による作用を示す部分断面図である。
トレッドモールドとサイドモールドとの間のゴム噛みを示す部分断面図である。

0015

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本実施形態の空気入りタイヤの製造方法は、剛性中子1を用いて生タイヤTを形成する生タイヤ形成工程K1(図1に示す)、生タイヤTを剛性中子1ごと加硫金型2に投入して加硫成形を行う加硫工程K3(図3に示す)、及び前記生タイヤ形成工程K1と加硫工程K3との間に行う溝形成工程K2(図4〜6に示す)を具える。

0016

図1に示すように、剛性中子1は、外表面に生タイヤ成形面3Sを有する中子本体3を具える。生タイヤ成形面3Sは、加硫後の仕上がりタイヤの内腔面とほぼ等しい形状を有する。そして、生タイヤ形成工程K1では、前記生タイヤ成形面3S上に、未加硫のタイヤ構成部材Gを順次貼り付けることにより、仕上がりタイヤとほぼ同形状の生タイヤTが形成される。

0017

タイヤ構成部材Gとしては、特に規制されないが、例えばインナライナゴムG1、カーカスプライG2、ベルトプライG3、ビードコアG4、クリンチゴムG5、サイドウォールゴムG6、トレッドゴムG7等を挙げることができる。

0018

本例の生タイヤTは、トレッド表面Tsに、タイヤ周方向にのびる周方向溝gが配される。これにより、トレッド表面Tsは、周方向溝gである海部と、残部である部とに区画される。

0019

前記周方向溝gは、生タイヤ形成工程K1において形成される。本例では、例えばリボン状の未加硫のゴムストリップ螺旋状に巻き重ねることにより前記トレッドゴムG7が形成される。このとき、巻きピッチ等を制御することで、前記周方向溝gが所定の位置かつ所定の形状で形成される。なお仕上がりタイヤには、周方向溝g以外のトレッド溝、例えばラグ溝サイピング等が形成されるが、これらは加硫工程K3における加硫金型2によって凹設される。

0020

前記剛性中子1として、周知構造のものが好適に採用しうる。本例の剛性中子1は、図1、2に示すように、生タイヤ成形面3Sを有する環状の中子本体3と、その中心孔3Hに内挿される円筒状のコア4と、このコア4の両端に配される側板5と、各側板5からタイヤ軸方向外側に同心に突出する支持軸部6とを具える。また中子本体3は、周方向に分割される複数の中子セグメント7から構成され、中子セグメント7の周方向端面同士を互いに付き合わすことにより、環状の前記中子本体3が形成される。

0021

図3に示すように、加硫金型2は、トレッド成形面8Sを有するトレッドモールド8とサイドウォール成形面10Sを有する上下のサイドモールド10U、10Lとを含む。

0022

前記下のサイドモールド10Lは、下部プレート12に固定される。又前記トレッドモールド8と上のサイドモールド10Uとは、昇降自在な上部プレート13に支持される。そして上部プレート13の上昇によって加硫金型2は開状態となり、生タイヤTが剛性中子1とともに投入される。

0023

本例では、トレッドモールド8と上のサイドモールド10Uとは、上部プレート13に、サブプレート15を介して支持される。このサブプレート15は、例えばシリンダ14により、上部プレート13に相対的に昇降可能に取り付く。

0024

前記トレッドモールド8は、タイヤ周方向に分割される複数のトレッドセグメント9(図示しない)から形成される。各トレッドセグメント9は、前記サブプレート15に、ガイド16を介してタイヤ半径方向に移動可能に案内される。また上部プレート13には、下降の際、各トレッドセグメント9がタイヤ半径方向内方に移動させる円筒状のアクチェータ17が取り付く。そして、各トレッドセグメント9がタイヤ半径方向内方に移動し、トレッドセグメント9と上下のサイドモールド10U、10Lとの分割面18が、互いに突き合わされることにより金型閉状態となる。そして加硫工程K3では、前記金型閉状態にて、生タイヤTを加熱することで、剛性中子1と加硫金型2との間に挟まれて生タイヤTが加硫成形される。

0025

本発明では、前記加硫工程K3に先駆けて前記溝形成工程K2が行われる。

0026

溝形成工程K2では、図4、5に示すように、生タイヤ形成工程K1によって形成された生タイヤTの表面上の位置Pに、タイヤ軸方向に連続してのびるゴム噛み防止溝20が形成される。前記位置Pとは、図7に示すように、生タイヤTの表面において、トレッドモールド8のトレッド成形面8Sと、サイドモールド10U、10Lのサイドウォール成形面10Sとが接合する位置であり、ゴム噛み防止溝20の少なくとも一部が、前記位置Pに配されていればよい。

0027

図4に示すように、本例の溝形成工程K2では、タイヤ軸心i廻りで回転する生タイヤTの表面に、溝形成装置21の溝形成ローラ28を押付けることにより前記ゴム噛み防止溝20が形成される。前記溝形成装置21は、本例では、生タイヤ付きの剛性中子1を、タイヤ軸心i廻りで回転可能に支持する支持台22と、剛性中子1上の生タイヤTにゴム噛み防止溝20を形成する溝形成手段23とを具える。

0028

前記支持台22は、剛性中子1の支持軸部6をワンタッチで脱着可能に支持するチャック部22aと、支持した剛性中子1を回転させる駆動部22bとを具える。

0029

図5に示すように、前記溝形成手段23は、例えばシリンダ等の進退手段25と、そのロッド端25aに取り付き生タイヤTに向かって進退可能に移動する取付け板26と、この取付け板26にローラホルダ27を介して枢支される前記溝形成ローラ28とを具える。溝形成ローラ28は、取付け板26の前進移動により、生タイヤTの表面に押付けられ、タイヤ軸心iと同心なゴム噛み防止溝20が凹設される。なお生タイヤTの内腔面が剛性中子1によって支持されるため、前記押付けによるカーカスプライG2への変形を回避できる。

0030

本例では、溝形成ローラ28の回転中心jは、タイヤ軸心iと直交する。また前記取付け板26は、タイヤ軸心i方向に進退移動しうる。また前記ゴム噛み防止溝20の溝底面が、溝形成前の生タイヤTの表面と平行となるように、溝形成ローラ28の外周面28Sは、前記表面と同傾斜の円錐面状に形成される。

0031

ここでゴム噛み防止溝20の深さHが浅すぎると、ゴム噛みの防止効果が十分に発揮されず、逆に深すぎると、加硫成形後もゴム噛み防止溝20の痕跡が残って、外観品質を低下させる。同様に、ゴム噛み防止溝20の溝巾Wが小さすぎると、ゴム噛みの防止効果が十分に発揮されず、逆に大きすぎると、加硫成形後もゴム噛み防止溝20の痕跡が残って、外観品質を低下させる。このような観点から、前記深さHは2〜4mmの範囲が好ましく、溝巾Wは、5〜12mmの範囲が好ましい。

0032

また、生タイヤTが常温度の場合、ゴムが硬く凹みが付き難い傾向がある。その結果、所定深さのゴム噛み防止溝20を形成する際、例えば生タイヤTの回転速度を遅くしたり、また溝形成ローラ28を複数回周回させる必要が生じ、溝形成工程K2の工程時間が長くなる。

0033

そこで本例の溝形成工程K2では、溝形成ローラ28による押付けに先駆け、生タイヤTにおけるゴム噛み防止溝20の形成位置Pを、加熱手段30によって加熱する。これにより、前記形成位置Pのゴムが軟化して凹みが付きやすくなり、工程時間を短縮しうる。そのためには、形成位置Pのゴムの温度を60℃以上に加熱するのが好ましい。しかしゴムの温度が高すぎると、加熱時間が長くなり、工程時間の短縮が十分に図られなくなるとともに、消費エネルギーの無駄を招く。そのため、ゴムの温度の上限は70℃以下が好ましい。なお前記温度は、ゴム表面の温度にて測定した値である。

0034

本例の場合、加熱手段30が取付け板26に取り付き、前記溝形成ローラ28とともに進退移動する。そして溝形成ローラ28による押付けと同期して、加熱手段30による加熱を開始し、前記形成位置Pのうちで、溝形成ローラ28よりも進行方向前方側の部位P0を加熱する。前記加熱手段30としては、非接触式のヒータ30Aが好適に採用しうる。このような非接触式のヒータ30Aとして、例えばハロゲンヒータ遠赤外線ヒータ、熱風ヒータが、加熱の立ち上がりが早く(応答性が高く)、しかも取り扱いや温度制御が容易であるという点で好適である。

0035

加熱手段30では、形成位置P以外の部位を、できるだけ加熱しないことが、加熱時間の短縮化(工程時間の短縮化)や、消費エネルギーの無駄を省くという点で好ましい。そのために、前記ヒータ30Aを生タイヤTの表面に近づけて配置し、スポット加熱を行うのが好ましい。特に、集光径が小さいハロゲンヒータ、及び吹き出し口が小さい熱風ヒータは、スポット加熱の観点からより好適に採用しうる。また本例の如く、加熱手段30を取付け板26に取り付けることが、加熱手段30を生タイヤTに近づけて配置でき、しかも加熱中、生タイヤTとの距離を一定に保つことができるため好ましい。

0036

なお加熱手段30としては、生タイヤTではなく溝形成ローラ28を加熱することもできる。この場合、例えばローラホルダ27にヒータ30Aを取り付け、溝形成ローラ28を非接触で加熱する。ヒータ30Aとしては、ハロゲンヒータ、遠赤外線ヒータ、熱風ヒータ、及びカートリッジヒータ等が使用できる。なおカートリッジヒータの場合、ローラホルダ27に埋設し、このローラホルダ27を介して溝形成ローラ28を加熱することになる。しかし溝形成ローラ28を加熱する場合、生タイヤTを直接加熱する場合に比して、以下のような不利はある。

0037

(1)溝形成ローラ28を介してゴムを軟化させるために、待機中も溝形成ローラ28を十分に加熱しておくことが必要であり、消費エネルギーが大となる。
(2)待機中、溝形成ローラ28は回転しない。そのため待機中での加熱の際、溝形成ローラ28に温度ムラが生じ、ゴム噛み防止溝20の形成深さに不均一が発生する。
(3)溝形成ローラ28を介するため、ゴムが軟化しにくい。従って、所定深さのゴム噛み防止溝20を形成するために、例えば生タイヤTの回転速度を遅くするなどの必要が生じるため工程時間が長くなる。

0038

なお溝形成工程では、タイヤグルーバータイヤ溝切削具)を用いて、ゴム噛み防止溝20を形成することもできる。

0039

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

0040

(1)
本発明の効果を確認するため、タイヤ軸心廻りで回転する生タイヤTの表面に、溝形成ローラ28を押付けることによりゴム噛み防止溝20を形成した。そしてこの生タイヤTを加硫金型2を用いて加硫成形し、トレッドモールド8とサイドモールド10U、10Lとの間のゴム噛みの発生の有無を目視によって確認した。その結果、少なくともゴム噛み防止溝20の深さHが2〜4mmの範囲、及び溝巾Wが5〜12mmの範囲においては、外観品質を低下させることなくゴム噛みの発生が防止されることが確認できた。

0041

(2)
次に、表2の仕様に基づいて加熱を行い、深さHが3mm、溝巾Wが8mmのゴム噛み防止溝20を形成する時の工程時間、及び消費エネルギーを比較した。
なお表1中の「加熱タイミング」は、待機中も含めて溝形成工程K2全般に亘って常時加熱(温度制御によるON-OFF有り)する場合を「常時」、溝形成ローラ28を押付ける時のみ加熱する場合を「押付け時」と記載している。

0042

テストに使用したタイヤサイズ、ヒータ30Aは以下の通りである。
タイヤサイズ: 245/40R19
ハロゲンヒータ: Heat-tech製 小型ハロゲンポイントヒータHPH-30。
熱風ヒータ: Heat-tech製 小型熱風ヒータ ABH-10S (気体は空気を使用)。
遠赤外ヒータ: Heat-tech製遠赤外線パネルヒータPH-690S。

0043

消費エネルギーは、実施例1を基準とし、以下のように評価した。
0−−−実施例1と、ほぼ同レベル
1−−−実施例1に比して、明らかに消費エネルギーの低減効果がある。

0044

実施例

0045

実施例6は、ハロゲンヒータに比べて生タイヤの温度が上がりにくく、実施例5よりも工程時間が長くなった。実施例7は、さらにスポット予熱ができず、生タイヤの不要な部位も加熱されてしまい、工程時間がさらに長くなった。実施例2〜4は、いずれも常時加熱することで、実施例5と同レベルまで工程時間を短縮することが可能であるが、常時加熱のため、実施例1からの消費エネルギーの低減効果が得られない。

0046

1剛性中子
2加硫金型
8トレッドモールド
8Sトレッド成形面
10U、10Lサイドモールド
10Sサイドウォール成形面
20ゴム噛み防止溝
28溝形成ローラ
30 加熱手段
30Aヒータ
iタイヤ軸心
K1生タイヤ形成工程
K2溝形成工程
K3加硫工程
P 位置
T 生タイヤ

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