JP2004050499A

JP2004050499A - 空気入りタイヤの製造方法

Info

Publication number: JP2004050499A
Application number: JP2002208449A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Hanada; 花田　亮治
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】タイヤのユニフォミティを改善することが可能な空気入りタイヤの製造方法を提供する。
【解決手段】グリーンタイヤＧを加硫金型内にセットした後、グリーンタイヤＧをインフレートして加硫金型の成形面に押し当てて加硫する空気入りタイヤの製造方法において、グリーンタイヤＧを型付け用金型１内にセットし、そのグリーンタイヤＧをインフレートして型付け用金型１の成型面２Ａ，３Ａに押し当て、加硫金型の成形面に押し当てた状態のグリーンタイヤの大きさに近づけた成形グリーンタイヤに成型する。その成形グリーンタイヤを加硫金型内にセットしてインフレートした後加硫する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関し、更に詳しくは、ユニフォミティを改善するようにした空気入りタイヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気入りタイヤは、第１成形ドラム上にインナーライナー層、カーカス層、ビードコア、ビードフィラー、サイドゴム層を順次セットした円筒状のタイヤ本体を成形する一方、第２成形ドラム上にベルト層とトレッドゴム層を巻き付けてベルト・トレッドゴム成形体を成形し、次いで、シェーピング用成形ドラムによりタイヤ本体をインフレートしてベルト・トレッドゴム成形体の内周側に圧着してグリーンタイヤを成形し、このグリーンタイヤを加硫金型内で加硫することにより製造される。
【０００３】
上述した空気入りタイヤの製造方法では、成形されたグリーンタイヤが加硫工程に送られるまでストックされるが、その間にグリーンタイヤのゴムの弾性回復によるゴム収縮により、グリーンタイヤに収縮変形が生じる。その際に、各部材の接合部のような剛性の高い部分とそれ以外の剛性の低い部分とでは収縮量が異なるため均一に収縮変形しない。
【０００４】
その結果、グリーンタイヤが加硫金型の成形面の形状と大きく相違した形状になり、そのようなグリーンタイヤを加硫金型内でブラダーによりインフレートし、加硫金型の成形面に押し当てて加硫成形するので、グリーンタイヤを成形面に周上で均一的に接触させることが難しく、それがタイヤのユニフォミティを低下させる一因になっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤのユニフォミティを改善することが可能な空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、グリーンタイヤを加硫金型内にセットし、該グリーンタイヤをインフレートして前記加硫金型の成形面に押し当てて加硫する空気入りタイヤの製造方法において、前記グリーンタイヤを型付け用金型内にセットし、該グリーンタイヤをインフレートして前記型付け用金型の成型面に押し当て、前記加硫金型の成形面に押し当てた状態のグリーンタイヤの大きさに近づけた成形グリーンタイヤに成型し、該成形グリーンタイヤを前記加硫金型内にセットしてインフレートすることを特徴とする。
【０００７】
このように型付け用金型を使用し、グリーンタイヤを加硫金型の成形面に押し当てた状態のグリーンタイヤの大きさに近づけた成形グリーンタイヤに予め成型することで、加硫金型の成形面の形状との相違を従来より低減することができる一方、この成形グリーンタイヤを加硫金型内でインフレートする際の量を減らすことができるため、グリーンタイヤを加硫金型の成形面に周上で従来より均一に接触させることが可能になる。従って、タイヤのユニフォミティを改善することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の空気入りタイヤの製造方法に使用される型付け用金型を有する型付け装置の一例を示し、１はグリーンタイヤＧを型付けする型付け用金型であり、この型付け用金型１は上下に配設された環状の上型２と下型３とから構成されている。
【００１０】
下型３は、ベースプレート４上に固定され、内周側の内面にグリーンタイヤＧの一方のビード部Ｇ１を型付けする下型ビードリングＢ１が固設してある。上型２は、不図示の昇降手段により矢印ａで示すように上下に昇降可能になっており、内周側の内面にグリーンタイヤＧの他方のビード部Ｇ２を型付けする上型ビードリングＢ２が固定されている。
【００１１】
上型２と下型３の成型面２Ａ，３Ａは、グリーンタイヤＧの両ビード部Ｇ１，Ｇ２からトレッド部Ｇ３まで延在し、図１に示すようにセット時に上型２と下型３とは当接せずに離間し、トレッド部Ｇ３の中央側をあけるようになっている。
【００１２】
型付け用金型１の中心側には、グリーンタイヤＧの両ビード部Ｇ１，Ｇ２を把持するための把持手段２０が設けられている。把持手段２０は、型付け用金型１の中心に上下に昇降する昇降手段５を備えている。この昇降手段５は、油圧により作動するシリンダから構成され、立設されたシリンダ本体５Ａの上端から上方に突出して上下に延在するロッド５Ｂが上下に昇降するようになっている。
【００１３】
ロッド５Ｂの上端部には環状の上部プレート６が密閉的に嵌合固定され、この上部プレート６はロッド５Ｂの昇降と共に上下に移動できるようにしてある。下型３の内周側には、ベースプレート４に固定され、シリンダ本体５Ａに密閉的に嵌合する環状の下部プレート７が配設されている。
【００１４】
上型ビードリングＢ２と上部プレート６との間、及び下型ビードリングＢ１と下部プレート７と間には、それぞれ円筒状に形成されたゴム製のシール体１０Ａ，１０Ｂの一端部が固定されている。シール体１０Ａ，１０Ｂの他端側は、外側に開くように拡開している。
【００１５】
上部プレート６と下部プレート７との間に、両ビード部Ｇ１，Ｇ２を把持する把持部８が環状の金型周方向に沿って所定の間隔で複数箇所に設けられている。各把持部８は、上部プレート６から下側に向けて突設した上支持アーム８Ａと下部プレート７から上側に向けて突設した下支持アーム８Ｂに、それぞれ両ビード部Ｇ１，Ｇ２を把持する把持アーム８Ｃ，８Ｄが連結されている。
【００１６】
把持アーム８Ｃ，８Ｄの屈曲した先端部８Ｃ１，　８Ｄ１の先端面８Ｃ２，　８Ｄ２で、上下のビードリングＢ１，Ｂ２にセットされたグリーンタイヤＧのビード部Ｇ１，Ｇ２の内側面をシール体１０Ａ，１０Ｂを介して押さえ、ビード部Ｇ１，Ｇ２を把持するようになっている。
【００１７】
把持アーム８Ｃ，８Ｄの中間部間に連結アーム８Ｅが連結され、上下の支持アーム８Ａ，８Ｂ、上下の把持アーム８Ｃ，８Ｄ、及び連結アーム８Ｅは、リンク機構を構成している。ロッド５Ｂが上昇すると、把持部８による把持が解除され、降下した図１の位置で把持部８がビード部Ｇ１，Ｇ２を把持する。
【００１８】
ベースプレート４と下部プレート７には、型付け用金型１にセットされたグリーンタイヤＧ内に圧力媒体を供給する不図示の供給路とそれを排出する排出路が形成されており、圧力媒体供給源（不図示）から供給路を介して供給された圧力媒体によりグリーンタイヤＧをインフレート（膨張）させると共に、圧力媒体を供給路から常時供給する一方、グリーンタイヤＧ内の圧力を一定に維持しながら排出路から排出することで、インフレートしたグリーンタイヤＧを圧力媒体により冷却するようになっている。
【００１９】
なお、図において、Ｇｂはビード部Ｇ１，Ｇ２間に装架されたカーカス層であり、トレッド部Ｇ３のカーカス層Ｇｂの外周側に複数のベルト層Ｇａが配置してある。Ｇｃはビード部Ｇ１，Ｇ２に埋設されたビードコア、ＧｄはビードコアＧｃの外周側に配設したビードフィラーである。Ｇｘはベルト層Ｇａとトレッド部Ｇ３のトレッドゴム層Ｇｅ以外を備えたタイヤ本体、Ｇｙはベルト層Ｇａとトレッドゴム層Ｇｅからなるベルト・トレッドゴム成形体である。
【００２０】
以下、上述した装置を用いて本発明の空気入りタイヤの製造方法について説明する。
【００２１】
先ず、従来と同様にして、タイヤ本体Ｇｘとベルト・トレッドゴム成形体Ｇｙをそれぞれ成形し、タイヤ本体Ｇｘをインフレートしてベルト・トレッドゴム成形体Ｇｙの内周側に圧着し、グリーンタイヤＧを成形する。
【００２２】
次いで、グリーンタイヤＧは型付け用金型１にセットされるが、その前に予熱が行われる。この予熱温度としては、グリーンタイヤＧを型付け用金型１内にセットする時のタイヤ表面温度が４０〜９０℃の範囲となるようにするのがよい。４０℃より低いと、未加硫ゴムにクリープ変形を生じさせることが困難であり、その結果として、グリーンタイヤに所定の変形を与えることが難しくなる。９０℃を超えると、グリーンタイヤＧの剛性が急激に低下して、インフレート時にバーストの可能性がある。
【００２３】
グリーンタイヤＧの予熱後、下型３にセットする。この時、上型２は上方の待機位置に待機している。また、ロッド５Ｂは上昇した位置にあり、把持部８による把持が解除された状態である。
【００２４】
グリーンタイヤＧを下型３にセットすると、ロッド５Ｂが降下し、把持部８が図１に示すようにビード部Ｇ１，Ｇ２をシール体１０Ａ，１０Ｂを介して把持する。続いて、待機位置の上型２が降下してグリーンタイヤＧにセットされる（図１の上型の状態）。
【００２５】
型付け用金型１へのグリーンタイヤＧのセットが完了すると、圧力媒体が矢印で示すように供給され、グリーンタイヤＧをインフレートする。これにより、グリーンタイヤＧが上型２と下型３の成型面２Ａ，３Ａに押し当てられて成型される（図１の状態）。圧力媒体としては、予熱したグリーンタイヤＧを冷却できるものが使用され、例えば、常温の空気、さらに好ましくは冷却した空気を使用することができる。
【００２６】
成型面２Ａ，３Ａに押し当てられたグリーンタイヤＧをその状態を維持しながら、所定時間圧力媒体を供給することにより冷却する。グリーンタイヤＧの冷却温度としては、型付け用金型１から取り出す時のタイヤ表面温度が３０℃以下となるようにするのがよい。タイヤ表面温度が３０℃より高いと、未加硫ゴムの弾性回復によりグリーンタイヤＧの形状が成型前の形状に戻ってしまう恐れがある。
【００２７】
冷却後、上型２を上方の待機位置に上昇させ、次いでロッド５Ｂを上昇させて把持部８による把持を解除した後、グリーンタイヤＧを取り出す。得られたグリーンタイヤは、加硫金型の成形面に押し当てた状態のグリーンタイヤの大きさに近づけた成形グリーンタイヤに成型される。
【００２８】
この成型された成形グリーンタイヤの大きさとしては、加硫金型の成形面に形成されている溝成形刃の先端に接触するかしないか程度の大きさとなるようにするのがよい。
【００２９】
次いで、得られた成形グリーンタイヤは、従来と同様にして、加硫機の加硫金型内にセットされ、ブラダーによりインフレートされて加硫金型の成形面に押し当てられて加硫成形される。
【００３０】
上述した本発明によれば、型付け用金型１を使用し、グリーンタイヤＧをインフレートして加硫金型の成形面に押し当てた状態のグリーンタイヤの大きさに近づけた成形グリーンタイヤに成型することで、加硫金型の成形面の形状との相違を従来より減少させ、かつ加硫金型内でのブラダーによるインフレート量を小さくすることができるので、グリーンタイヤを加硫金型の成形面に周上で従来より均一に接触させることができ、従って、タイヤのユニフォミティの改善が可能になる。
【００３１】
また、グリーンタイヤＧを予熱した後型付け用金型１内にセットし、インフレート後冷却するので、得られた成形グリーンタイヤの収縮変形を抑制し、歪みを低減することができるため、成形グリーンタイヤを加硫金型の成形面の形状に一層近づけることができる。その結果、グリーンタイヤを加硫金型の成形面に周上でより均一的に接触させることができ、タイヤのユニフォミティを一層向上することができる。
【００３２】
また、セット時に上型２と下型３とが当接せずに離間し、トレッド部Ｇ３の中央側をあけるようした型付け用金型１を使用することで、グリーンタイヤＧをインフレートして成型面２Ａ，３Ａに押し当てた際に、ベルト層Ｇａやカーカス層Ｇｂの補強コードに歪みが生じた際にそれを逃がし易くすることができるので、ユニフォミティの改善に寄与する。
【００３３】
本発明において、上型２と下型３は、上述したようにセット時に当接せずに離間するようにした構成にするのが好ましいが、成型面２Ａ，３ＡをそれぞれグリーンタイヤＧのタイヤセンターラインＣＬまで延在させ、上型２と下型３とをセット時に当接する構成にしてもよい。
【００３４】
上記のように上型２と下型３をセット時に離間するように構成する場合には、少なくとも、グリーンタイヤＧのビード部１，２から最も幅の広い最大幅ベルト層Ｇａ_１の端ｅからトレッド面Ｇ３ａに引いた垂線Ｍのトレッド面Ｇ３ａとの交点Ｐとなる位置まで延在する成型面２Ａ，３Ａを有するようにすればよい。
【００３５】
好ましくは、最大幅ベルト層Ｇａ_１の端ｅからタイヤ幅方向に沿ってベルト層Ｇａ_１のタイヤ幅方向幅Ｗの２０％の位置以上タイヤ内側（タイヤセンターラインＣＬ側）まで延在するようにするのが、グリーンタイヤＧのインフレート時に上型２と下型３との間の空隙からトレッド部Ｇ３が膨出するのを効果的に抑制する上で好ましい。
【００３６】
上型２と下型３の成型面２Ａ，３Ａは、好ましくは、グリーンタイヤＧとの摩擦係数を低下させるための処理を施すのがよい。例えば、シリコン系の溶液を塗布することにより、成型面２Ａ，２ＢとグリーンタイヤＧとの間の摩擦係数を低下させることが可能となる。
【００３７】
また、上述した実施形態のようにグリーンタイヤＧを圧力媒体により直接インフレートするのが、グリーンタイヤＧを均一的に上型２と下型３の成型面２Ａ，３Ａに押し当てる上で好ましいが、シール体１０Ａ，１０Ｂに代えて、円筒状のブラダーを取り付け、ブラダー内に圧力媒体を供給し、膨張するブラダーによりグリーンタイヤＧをインフレートすることも可能である。
【００３８】
【実施例】
タイヤサイズを２２５／５０ＲＺ１６で共通にし、型付け用金型を用いた本発明方法及び型付け用金型を用いない従来方法により、試験タイヤを各１０本作製した。
【００３９】
本発明方法において、型付け用金型にセットする前にグリーンタイヤを約６０℃に予熱した。また、グリーンタイヤを冷却し、その表面温度が約２０℃の時点で取り出した後、加硫した。従来方法では、タイヤ表面温度が常温のグリーンタイヤを使用した。
【００４０】
得られた各試験タイヤを以下に示す測定条件により、ユニフォミティの評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
ユニフォミティ
各試験タイヤをリムサイズ１６×７ＪＪのリムに装着し、空気圧を２００ｋＰａ　にして、ＪＡＳＯ　Ｃ６０７「自動車用タイヤのユニフォミティ試験方法」に準拠してＲＦＶ（ラジアル・フォース・バリエーション）を測定し、各１０本の試験タイヤの平均値を求め、その結果を従来方法の試験タイヤを１００とする指数値で評価した。この値が小さい程、ユニフォミティが優れている。
【００４１】
【表１】

表１から、本発明の方法は、タイヤのユニフォミティを改善できることがわかる。
【００４２】
【発明の効果】
上述したように本発明は、型付け用金型を用いてグリーンタイヤを加硫金型の成形面に押し当てた状態のグリーンタイヤの大きさに近づけた成形グリーンタイヤに成型し、それを加硫金型内にセットして加硫するので、グリーンタイヤを加硫金型の成形面に周上で従来より均一に接触させることができるため、ユニフォミティを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの製造方法に使用される型付け用金型を有する型付け装置の一例を示す要部半断面図である。
【符号の説明】
１　型付け用金型　　　　　　　　　２　上型
２Ａ　成型面　　　　　　　　　　　３　下型
３Ａ　成型面　　　　　　　　　　　５　昇降手段
５Ｂ　ロッド　　　　　　　　　　　８　把持部
８Ｃ，８Ｄ　把持アーム　　　　　　１０ａ，１０ｂ　シール体
２０　把持手段　　　　　　　　　　ＣＬ　タイヤセンターライン
Ｇ　グリーンタイヤ　　　　　　　　Ｇ１，Ｇ２　ビード部
Ｇ３　トレッド部　　　　　　　　　Ｇ３ａ　トレッド面
Ｇａ　ベルト層　　　　　　　　　　Ｇａ_１　最大幅ベルト層
Ｇｂ　カーカス層　　　　　　　　　Ｇｘ　タイヤ本体
Ｇｙ　ベルト・トレッドゴム成形体　Ｍ　垂線
Ｐ　交点　　　　　　　　　　　　　Ｗ　タイヤ幅方向幅
ｅ　端

Claims

グリーンタイヤを加硫金型内にセットし、該グリーンタイヤをインフレートして前記加硫金型の成形面に押し当てて加硫する空気入りタイヤの製造方法において、前記グリーンタイヤを型付け用金型内にセットし、該グリーンタイヤをインフレートして前記型付け用金型の成型面に押し当て、前記加硫金型の成形面に押し当てた状態のグリーンタイヤの大きさに近づけた成形グリーンタイヤに成型し、該成形グリーンタイヤを前記加硫金型内にセットしてインフレートする空気入りタイヤの製造方法。
前記グリーンタイヤを予熱した後、前記型付け用金型内にセットする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記グリーンタイヤを前記型付け用金型内にセットする時のタイヤ表面温度が４０〜９０℃となるように予熱する請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記グリーンタイヤを前記型付け用金型内でインフレートした後、冷却する請求項２または３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記成形グリーンタイヤを前記型付け用金型から取り出す時のタイヤ表面温度が３０℃以下となるように冷却する請求項４に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記グリーンタイヤはトレッド部に複数のベルト層を有し、前記型付け用金型は、少なくとも前記グリーンタイヤの両ビード部から、前記ベルト層の内、最も幅の広い最大幅ベルト層端からトレッド面に引いた垂線の該トレッド面との交点となる位置まで延在する前記成型面を有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記成型面は前記最大幅ベルト層端からタイヤ幅方向に沿って該ベルト層のタイヤ幅方向幅の２０％の位置以上タイヤ内側まで延在する請求項６に記載の空気入りタイヤの製造方法。