JP2005119196A

JP2005119196A - タイヤ成形装置及びタイヤの製造方法

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Publication number: JP2005119196A
Application number: JP2003358283A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Yamanouchi; ▲吉▼広山之内
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2005-05-12

Abstract

【課題】タイヤ加硫成形時にケーステンションのコントロールする。
【解決手段】タイヤ６の上半部を成形する上型１０とタイヤの下半部を成形する下型１１とを互いに離間させてこの上型と下型との間に生タイヤＧを配置し、その後、上型１０と下型１１との上下距離を規制するスペーサ５を上型１０の割面２６と下型の割面２６との間に介在させ、上型１０と下型１１とを互いに近づけて上型１０及び下型１１で生タイヤＧを押圧すると共に、生タイヤＧの内周面にブラダー４を接触させて、このブラダー４で生タイヤＧをシェーピングする。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤを加硫成形する際に使用されるタイヤ成形装置とタイヤ加硫成形の際のタイヤの製造方法に関するものである。

従来、タイヤ成形装置として、複数の成形型を有するタイヤ成形型と、このタイヤ成形型の内部に設けられるブラダーとを備えたものがあり、このタイヤ成形装置でタイヤを加硫成形するには、例えば、タイヤ成形型を開いた状態で、このタイヤ成形型内に未加硫タイヤ（生タイヤ）を配置し、ブラダー内に加熱加圧媒体を充填して、このブラダーをインフリートして未加硫タイヤを一定のシェーピング圧でシェーピングし、その後、タイヤ成形型を閉じてタイヤを内外から加熱すると共に、ブラダーによってタイヤを内側から押圧してタイヤを加硫成形するようにしていた。
特開２００２−３０７４４３号公報

従来のタイヤ成形装置では、生タイヤを成形型で押圧して成形しても製造後のタイヤの張り（ケーステンション）は略一定であり、例えば、生タイヤを成形型で押圧する際にタイヤのケーステンションを増加させることができないという問題があった。
即ち、タイヤ成形装置では、タイヤ加硫成形時にケーステンションのコントロールをすることは非常に困難であった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、タイヤ加硫成形時にケーステンションのコントロール可能なタイヤ成形装置及びケーステンションをコントロールしながらタイヤを製造するタイヤの製造方法を提供することを目的とする。

本発明物における課題解決のための技術的手段は、複数の成形型を有するタイヤ成形型と、各成形型の割面の間にスペーサを介在してタイヤ成形型のキャビティの容積を増加させるスペーサとを備えている点にある。
これによれば、スペーサを介在させることによって、タイヤ成形型のキャビティの容量が増加するのでタイヤの加硫成形時に、タイヤのケーステンションを増加させることが可能である。
本発明物における課題解決のための技術的手段は、タイヤの上半部を成形する上型と、タイヤの下半部を成形する下型と、この上型の外周縁の割面と下型の外周縁の割面との間に介在されて上型及び下型のキャビティの容積を増加させるスペーサとを備えている点にある。

これによれば、上型と下型との間にスペーサを介在させることによって、タイヤ成形型のキャビティの容量を増加させることができるので、タイヤの加硫成形時に、タイヤのケーステンションを増加させることができる。
本発明物における課題解決のための技術的手段は、前記スペーサの幅は、１５ｍｍ以下に設定されている点にある。
これのよれば、タイヤの幅を増加するのを抑制しつつ、タイヤのケーステンションを増加させることができる。

本発明方法における課題解決のための技術的手段は、タイヤの上半部を成形する上型とタイヤの下半部を成形する下型とを互いに離間させてこの上型と下型との間に生タイヤを配置し、その後、上型と下型とを互いに近づけて上型及び下型で生タイヤを押圧すると共に、生タイヤの内周面にブラダーを接触させて、このブラダーで生タイヤをシェーピングするタイヤの製造方法であって、前記上型と下型との上下距離を規制するスペーサを上型の割面と下型の割面との間に介在させた後、上型と下型とを互いに近づけて生タイヤを押圧するようにした点にある。

これによれば、上型と下型との上下距離を規制するスペーサを上型の割面と下型の割面との間に介在させた後、上型と下型とを互いに近づけて生タイヤを押圧すると、タイヤのが張りが増加する、即ち、タイヤのケーステンションを増加させることができる。

タイヤのタイヤのケーステンションを増加させることができる。そして、タイヤのケーステンションを増加させることによって、タイヤの剛性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る第１の実施の形態のタイヤ成形装置を示している。
このタイヤ成形装置１は、複数の成形型を備えたタイヤ成形型２と、ブラダー３と、シリンダ４と、スペーサ５とを備えている。
なお、タイヤ成形装置１の他の所要機構・部品等は図示を省略している。
タイヤ成形型２は、タイヤ６の軸心Ｘを中心とする環状に形成されており、上下に分割状となっている。このタイヤ成形型２は、タイヤ６の幅方向の略中央部で上下（タイヤの中心部から二分割）に分割されており、上型１０と、この上型１０の下方に配置された下型１１とを有している。

上型１０は、タイヤ６の上半部を形成するものであり、タイヤ６の上側のサイドウォール部１２を成形する上サイドウォール成形部１３と、タイヤ６の上側のビード部１４を成形する上ビード成形部１５と、タイヤ６の上側のトレッド部１６を成形する上トレッド成形部１７とを有している。上型１０の上端部には上下動可能なロッド１８が連結されており、上型１０はこのロッド１８により上下移動自在となっている。
下型１１は、タイヤ６の下半部を形成するものであり、タイヤ６の下側のサイドウォール部１９を成形する下サイドウォール成形部２０と、タイヤ６の下側のビード部２１を成形する下ビード成形部２２と、タイヤ６の下側のトレッド部２３を成形する下トレッド成形部２４とを有しており、上下動不能に固定されている。

下型１１の径方向中央部には、筒状に形成されたシリンダ４の上端部が嵌入固定されており、このシリンダ４の下端部には管体２５が接続されている。そして、管体２５を介してシリンダ４内に蒸気等の加硫媒体（加熱加圧媒体）が供給可能とされている。
図２に示すように、上型１０の外周縁及び下型１１の外周縁には、それぞれの成形型（上型１０及び下型１１）を合わせる合わせ面２６（割面）が形成されている。
このタイヤ成形装置１は、上型１０と下型１１との間、即ち、上型１０の割面２６と下型１１の割面２６との間に介在可能な１つのスペーサ５を備えている。このスペーサ５は、上型１０及び下型１１の割面２６に沿うように環状（リング状）に形成されており、スペーサ５の厚みは所定の厚み（例えば２ｍｍ）に設定されている。このスペーサ５は、割面２６上に載置可能とされている。

スペーサ５の上下方向（厚み方向）一端面は、上型１０の割面２６に当接可能な第１当接面２７とされ、スペーサ５の厚み方向の他端面は、下型１１の割面２６に当接可能な第２当接面２８とされている。スペーサ５の内周面は、タイヤ６のトレッド部を成形する成形部２９とされている。
ブラダー３は、ゴムによって中空状に形成されてその上方端部が開口部とされており、その開口縁周囲部分が筒状に形成されたシリンダ４の上端部側で固定されている。
このブラダー３は、シリンダ４内に加硫媒体が充填されていないときは、シリンダ４内に位置し、シリンダ４内に加硫媒体が充填加圧されたときはシリンダ４内からタイヤ成形型２側に移動して、このブラダー３は生タイヤＧの下側ビート部２１から上側ビート部１４に向けて順次当接するようになっている。

なお、タイヤ成形型２の近傍には加熱装置が設けられ、この加熱装置によってタイヤ成形型２が加熱可能となっている。
次に、上記のタイヤ成形装置１を用いてタイヤを製造する方法について説明する。
まず、図２，３に示すように、上型１０と下型１１との間に加硫前の生タイヤＧ（グリーンタイヤ）を配置できるように、上型１０を上方に移動させて、上型１０と下型１１とを上下方向に離間した後（タイヤ成形型２を開状態にする）、下型１１の割面２６に１つのスペーサ５を載置すると共に、生タイヤＧを上型１０と下型１１との間に配置する。

その後、シリンダ４内に加硫流体を供給・充填して所定の圧力でブラダー３をインフリートさせてブラダー３でタイヤを内側から押圧し、生タイヤＧを一定の圧力でシェーピングする。
そして、上型１０を下方に移動させて上型１０と下型１１とを互いに近づけてタイヤ成形型２を閉状態し、上型１０及び下型１１とで生タイヤＧを押圧する。また、生タイヤＧを内外から加熱すると共にブラダー３によって生タイヤＧを内側から押圧し、生タイヤＧを加硫する。生タイヤＧの加硫が終わると上型１０を上方に移動し、成形されたタイヤを取り出す。

これによれば、タイヤ成形型２を閉鎖する前に、上型１０と下型１１との間にスペーサ５を介在させているので、このタイヤ成形型２を閉鎖状態すると、スペーサ５によって上型１０及び下型１１の上下距離が規制され、タイヤ成形型２の上下幅（プレス幅）が増加する。即ち、タイヤ成形型２のプレス幅が増加した分だけタイヤ成形型２のキャビティＳの容積が増加することになり、タイヤ成形型２で生タイヤＧを押圧すると、生タイヤＧの拡がる割合が増す。その結果、生タイヤＧのカーカス層（ボディプライ）が外側に拡がり、タイヤ加硫成形時に生タイヤＧのケーステンション（ボディプライのテンション）を増加させることができる。

言い換えれば、生タイヤＧを成形型で押圧する前に互いの成形型の間にスペーサ５を介在させることによって、タイヤ押圧時の生タイヤＧの拡がる割合を増加させ、最終的に、タイヤのボディプライのテンションを増加させている。
また、スペーサ５によって、タイヤ成形型２のプレス幅を増加させているので、スペーサ５の厚みを変化させることにより、同じ大きさの生タイヤＧからタイヤ幅の異なるタイヤ６を製造することが可能である。
なお、上型１０と下型１１との間にスペーサ５を介在させてタイヤ成形型２を閉鎖した場合、スペーサ５の第１当接面２７が上型１０の割面２６に当接し、スペーサ５の第２当接面２８が下型１１の割面２６に当接しているので、スペーサ５とタイヤ成形型２とは密着しており、タイヤ成形型２内（キャビティＳ内）は密封状態にである。

また、上型１０と下型１１との間に介在させるスペーサ５の厚みは１５ｍｍ以下であることが好ましい。即ち、タイヤ成形型２のプレス幅の増加が１５ｍｍ以下であることが好ましく、このようにすることで、スペーサ５によるタイヤ６の幅の増加を抑制しつつケーステンションを増加させることができる。
第２の実施の形態のタイヤ成形装置について説明する。
このタイヤ成形装置１は、厚みの異なる大小の少なくとも２種類のスペーサ５を有している。この大小のスペーサ５は同一形状に、所定の幅を有するように環状に形成されている。大スペーサ５の厚みは２．０ｍｍに設定されており、小スペーサ５の厚みは大スペーサ５よりも小さく０．１ｍｍに設定されている。

なお、タイヤ成形装置の他の構成については、実施の形態と同じである。
これによれば、大小のスペーサ５を２種類具備させたので、スペーサ５の大きさに応じてキャビティＳ内の容積を増加させることができる。
即ち、タイヤ加硫成形時に大スペーサ５のみを使用すれば、その大スペーサ５に対応したケーステンションを有するタイヤ６が製造でき、タイヤ加硫成形時に小スペーサ５のみを使用すれば、その小スペーサ５に対応したケーステンションを有するタイヤ６が製造でき、又、タイヤ加硫成形時に大小両方のスペーサ５を使用すれば、その大小スペーサ５に対応したケーステンションを有するタイヤ６が製造できる。

したがって、厚みの異なる大小の少なくとも２種類のスペーサ５を具備したことで、同じケーステンションを有する生タイヤＧから３種類のタイヤ６が容易に製造可能である。
なお、スペーサ５の種類は２種類であったが３種類又は数種類であってもよい。また、大スペーサ５の大きさを決めておき、それよりも小さなスペーサ５を数種類にするようにしても良い。例えば、大スペーサ５の幅を５．０ｍｍとし、小スペーサ５の幅を０．３ｍｍ，０．４ｍｍとすれば、大スペーサ５と小スペーサ５とを組み合わせることで、タイヤ成形型のプレス幅を微調整することができる。

また、タイヤ成形型２のプレス幅及びキャビティの容積が増加するほどタイヤ６のケーステンションは増加する。
以上によれば、タイヤ６のケーステンションを増加させることによってタイヤ６の剛性を向上させることができる。言い換えれば、様々な種類のスペーサ５を使用することによってタイヤ６の剛性の異なるタイヤ６を製造することができる。
表１は、第１の実施の形態（実施例１）、第２の実施の形態（実施例２）、及び従来の方法でそれぞれタイヤ６を製造し、各タイヤ６を車両に装着して時速１００ｋｍ／ｈでの車両の操作性を数値化したものである。また、この表１では、従来の方法、即ち、スペーサ５を設けないで製造したタイヤ６の操作性を基準（５．０）とし、スペーサ５を使用して製造したタイヤの操作性を数値化したものであり、この数値が大きいほど操作性が向上したことを示している。なお各タイヤの大きさは、２１５／７０Ｒ１４である。

表１に示すように、従来の方法で製造したタイヤ６よりもスペーサ５を介在させて製造したタイヤ６のほうが操作性が向上している。
また、この実施形態の製造方法及び装置によれば、タイヤ６の剛性を向上させるには、上型１０と下型１１との間にスペーサ５を設けるだけでよいため、従来のタイヤ成形装置の構造を新たに変更したりする必要がなく、上型１０と下型１１とを具備するタイヤ成形装置でタイヤ６の剛性を向上させることが可能である。
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく適宜に設計変更が可能である。例えば、上記の実施の形態では、スペーサ５を環状に形成しているが、これに加え、図５に示すように、スペーサ５の径外方向外端部から軸方向（タイヤ軸方向）に突出して、下型１１の下トレッド部の外周縁（下型１１の外周縁）に係合する係合部３０を設けるようにしてもよい。このように構成すれば、スペーサ５の位置決めを容易にすることができる。

また、スペーサ５は、下型１１の下トレッド部に載置可能としていたが、スペーサ５を上型１０に着脱自在に取りつけるようにしてもよい。例えば、スペーサ５を磁性体（マグネット）で形成し、上型１０に取り付けるようにしてもよい。このようにすれば、上型１０だけでなく下型１１にもスペーサ５を取り付けることが可能である。
また、タイヤ成形装置の下型１１は、上下動不能に固定されているがシリンダ４の上下動により上下移動自在であってもよい。
また、上記の実施の形態では、タイヤ成形型２は、上型１０と下型１１とを有しこの上下型を上下動させることによってタイヤ６を成形していたが、このタイヤ成形型２はタイヤ６を成形可能であればよく、例えば、周方向に分割したものであってもよい。

本発明に係るタイヤ成形装置を閉鎖してタイヤを成形しているタイヤ成形装置の断面図である。タイヤ成形装置を開状態にしてタイヤ成形内に生タイヤを配置したタイヤ成形装置の断面図である。タイヤ成形装置を開状態にしてタイヤ成形にスペーサを載置したタイヤ成形装置の断面図である。図１の範囲Ａの拡大図である。スペーサに係合部を形成したタイヤ成形装置の断面図である。

符号の説明

１タイヤ成形装置
２タイヤ成形型
３ブラダー
５スペーサ
６タイヤ
１０上型
１１下型
Ｓキャビティ

Claims

複数の成形型を有するタイヤ成形型と、各成形型の割面の間に介在してタイヤ成形型のキャビティの容積を増加させるスペーサとを備えていることを特徴とするタイヤ成形装置。
タイヤの上半部を成形する上型と、タイヤの下半部を成形する下型と、この上型の外周縁の割面と下型の外周縁の割面との間に介在されて上型及び下型のキャビティの容積を介在させる１つのスペーサとを備えていることを特徴とするタイヤ成形装置。
前記スペーサの幅は、１５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ成形装置。
タイヤの上半部を成形する上型とタイヤの下半部を成形する下型とを互いに離間させてこの上型と下型との間に生タイヤを配置し、その後、上型と下型とを互いに近づけて上型及び下型で生タイヤを押圧すると共に、生タイヤの内周面にブラダーを接触させて、このブラダーで生タイヤをシェーピングするタイヤの製造方法であって、
前記上型と下型との上下距離を規制するスペーサを上型の割面と下型の割面との間に介在させた後、上型と下型とを互いに近づけて生タイヤを押圧するようにしたことを特徴とするタイヤの製造方法。