JP2006123467A - タイヤ製造方法および生タイヤ成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 成形および加硫兼用のブラダを用いて、タイヤ成形時に成形された所要形状を加硫時まで維持できるようにした。
【解決手段】 内側可撓膜および骨材層を備えた成形ドラムに、成形、加硫兼用の外側可撓膜を嵌装し、これら内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜からなる三層構造のブラダを膨出拡径させて、タイヤをトロイダル形状に形成し、生タイヤ成形後に、前記外側可撓膜に対して内側可撓膜および骨材層を収縮縮径させて、内側可撓膜および骨材層と外側可撓膜とを分離させ、前記外側可撓膜内を密閉してトロイダル形状を維持した状態で移動して、生タイヤを加硫し、加硫後、前記外側可撓膜を収縮縮径させて、タイヤ内部から前記外側可撓膜を取り外すようにした。
【選択図】 図８

Description

本発明は、タイヤの製造方法および生タイヤ成形装置に関し、特に、成形、加硫兼用のブラダを用いて、生タイヤ成形時のタイヤ形状を加硫時まで維持できるようにしたタイヤ製造方法および生タイヤ成形装置に関するものである。

ラジアルタイヤを成形する場合、円筒状に形成したボディプライの両端部にビードワイヤを取付け、ボディプライの各ビード部を互いに接近可能な一対の移動体にそれぞれ支持する。また、両移動体間にはゴム等の弾性材よりなるブラダが取付けられ、ボディプライがこのブラダの外周側に配置されている。そして、ブラダの内側に加圧エアを供給してブラダをボディプライの内周面に密着させ、ブラダを介してボディプライの軸線方向中間部を膨出拡径させながら、両移動体によりボディプライの両ビード部を互いに接近する方向へ移動させることにより、ボディプライをトロイダル状に変形させる。次に、このトロイダル状に形成されたボディプライの外面にベルト層、トレッド、サイドウォール等を順次貼り合わせて、加硫前の生タイヤ成形するようになっている。

ところが、弾性材よりなるブラダを全体が均一な伸張率になるように形成したり、ブラダ全体を均一な厚みに形成したりすることが困難であり、このために、ブラダを膨出拡径させたとき、予め設定した所定のトロイダル形状にならずに、歪んだ形状となることがあった。その結果、ブラダを介して膨出変形されるボディプライを所要のトロイダル形状にすることができず、形状が良好な加硫前生タイヤを得ることができないという問題があった。

さらに、均一なブラダを形成できても、単に弾性材よりなるブラダでは、トロイダル形状とはいえ最終形状に近いタイヤ形状にすることは甚だ困難であり、加硫時に生タイヤから大きく変形した加硫後タイヤを得ることが多かった。このように生タイヤから大きく変形されるために、タイヤ各位置へのゴム配置、強度等が設定目標通りに行かず、特に運動性能向上が求められる扁平タイヤでは、一層最終形状に近い形で生タイヤを成形することが要望されていた。

それを改良するものとして、特許文献１に記載されているものが知られている。かかる特許文献１に記載のものにおいては、予め設定された所定のトロイダル形状に確実に膨出拡径させるために、前記ブラダを所定のトロイダル形状となるように設定された伸びない複数本の糸状よりなる骨材と、その骨材をサンドイッチ状に被覆する一対のゴム層と合わせて３層構造に構成してある。すなわち、骨材は、ブラダの周方向に配設された第１糸状群とその糸状群と交差する方向に配設された第２糸状群とによる格子状のもので、ブラダの膨出拡径時において、予め設定された所定のトロイダル形状となるように、骨材を形成する各糸状の長さおよび配列構造が設定されている。その結果、予め設定通りの最終形状に近い加硫後のタイヤ形状とほとんど同じ形状の生タイヤ形状を持つ加硫前生タイヤを得ることができる。

しかしながら、この良好な生タイヤを支える３層構造のブラダの内圧を抜いて生タイヤを取り出し、加硫機へ搬送し、加硫ブラダを内側に入れ加圧膨出させて外側の金型との間で加硫しタイヤを得る必要があるため、成形ブラダを抜き、加硫ブラダを入れるまでの間に、いかに丁寧に取り扱っても、せっかく良好に成形されていた生タイヤが変形してしまうという問題が避けられなかった。

加硫前生タイヤから加硫後のタイヤまでほとんど変形させないものとして、特許文献２に記載されているように、分解可能な丈夫なコアからなるサポート上に、タイヤの素材を漸次作り上げるハードコアタイプのものがある。この種のハードコアタイプは確かにハードコア上で生タイヤを製造し、そのまま加硫機に入れ、加硫させるため、生タイヤ作成後の変形はなく、良好なタイヤを得ることができる。
特開平８−１１２３９号公報（段落００１６〜００１８、図１、図２） 特開昭６３−８９３３６号公報

しかしながら、上記した特許文献２に記載のものにおいては、生タイヤの成形工程からこの成形工程に比べより時間のかかる加硫工程の終了まで、ハードコアが占有されてしまうため、高価なハードコアが数多く必要となり、コスト高の要因となっていた。また、ハードコアと金型の間に生タイヤを挟み、高温高圧をかけて加硫するため、ハードコアとタイヤが強く接着し、ハードコアから加硫後タイヤをはがすのに多大な時間と労力がかかることが問題となっていた。また、ハードコアを冷やさないと次のタイヤの成形ができず、また次の加硫時には再び加熱する必要があるため、無駄なエネルギーを使うという問題もあった。

本発明は、上記した従来の問題点を解決するためになされたもので、成形、加硫兼用のブラダを用いて、生タイヤを最終形状にできるだけ近い形状に成形するとともに、その形状を維持したまま加硫を行えるようにし、しかも加硫後ブラダとタイヤを容易にはがせるようにしたタイヤの製造方法および生タイヤ成形装置を提供せんとするものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、タイヤを構成する内側要素と外側要素を組み立てて生タイヤを成形する生タイヤ成形段階と、該生タイヤ成形段階で成形された生タイヤを加硫する加硫段階を含むタイヤ製造方法において、下記（１）〜（５）の工程を順次行ってタイヤを製造することを特徴とするものである。

（１）内側可撓膜および骨材層を備えた成形ドラムに、成形、加硫兼用の外側可撓膜を嵌装し、さらに外側可撓膜の外周側に前記内側要素を嵌装した状態で、前記内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜からなる三層構造のブラダを膨出拡径させて、前記内側要素を所定形状に形成し、

（２）所定形状に形成された前記内側要素の外側に前記外側要素を装着して生タイヤを成形し、

（３）生タイヤ成形後に、前記外側可撓膜に対して内側可撓膜および骨材層を収縮縮径させて、内側可撓膜および骨材層と外側可撓膜とを分離させ、

（４）前記外側可撓膜内に圧力を保持した状態で移動し、その後加熱加圧流体を外側可撓膜内に密閉して、生タイヤを加硫し、

（５）加硫後、前記外側可撓膜を収縮縮径させて、加硫後タイヤ内部から前記外側可撓膜を分離する。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記成形段階では、前記内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜の３層構造からなるブラダで生タイヤをトロイダル形状に膨出拡径させ、前記加硫段階では、前記外側可撓膜のみによってトロイダル形状を維持するようにしたことを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１もしくは請求項２において、前記骨材層は、高引張り強さを有し、伸びない複数本の糸条よりなり、該糸条は周方向に沿って配設された第１糸条群と、その第１糸条群と交差する方向に沿って配設された第２糸条群とによって格子状に形成され、前記三層構造のブラダの膨出拡径時に、予め設定されたトロイダル形状になるように構成されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記成形段階終了後、前記内側可撓膜および骨材層より前記外側可撓膜を分離させるとともに、外側可撓膜内を密封させてトロイダル形状を維持し、その状態で生タイヤを加硫工程へ搬送するようにしたことを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、タイヤを構成する内側要素と外側要素を組み立てて生タイヤを成形する生タイヤ成形装置において、骨材層と内側可撓膜を備えた成形ドラムの外周に嵌装される成形、加硫兼用の外側可撓膜と、前記外側可撓膜の外周に前記内側要素を嵌装した状態で、前記内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜をからなる三層構造のブラダ内に加圧気体を供給してブラダを膨出拡径させ、前記内側要素をトロイダル形状に形成する手段と、トロイダル形状の内側要素の外側に前記外側要素を嵌装させるとともに、内側要素と外側要素を密着させて生タイヤを生成する生タイヤ生成手段と、前記外側可撓膜に対して骨材層および内側可撓膜を収縮縮径して、外側可撓膜を骨材層および内側可撓膜より分離させる分離手段と、骨材層および内側可撓膜より分離された前記外側可撓膜内を密閉してトロイダル形状を維持する密閉手段と、密閉手段によって密封された状態で生タイヤを加硫工程に搬送する搬送手段とによって構成したことを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項５において、前記外側可撓膜は、両端部を互いに接近離間可能な一対の円筒体によって支持されていることを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、請求項５もしくは請求項６において、前記密封手段は、前記外側可撓膜の一対の円筒体の互いに接近する方向の移動により内端部が互いに当接係止されて外側可撓膜内を密閉するとともに、前記一対の円筒体の互いに離間する方向の移動により係止が解除される密閉シール手段を備えたことを特徴とするものである。

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜からなる三層構造のブラダを膨出拡径させて、加硫後のタイヤ形状に近い所定形状の生タイヤを成形し、生タイヤ成形後に、内側可撓膜および骨材層を収縮縮径させて外側可撓膜を分離させ、外側可撓膜内に圧力を保持した状態で外側可撓膜内を密閉して所定形状を維持した状態で、生タイヤを加硫するようにしたので、生タイヤの形状と加硫後タイヤの形状をほとんど同じにでき、初期設定通りの強度を持った狙い通りのタイヤを容易に得ることができ、しかも、加硫後、外側可撓膜を容易にタイヤより分離することができ、ハードコアのときのようにハードコアとタイヤをはがす苦労が不要で、生産性の向上が図れるとともに、外側可撓膜の熱容量も小さいので、熱効率のよい製造方法を実施できる効果がある。

上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、成形段階では、前記内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜の３層構造からなるブラダで生タイヤをトロイダル形状に膨出拡径させ、前記加硫段階では、前記外側可撓膜のみによってトロイダル形状を維持するようにしたので、骨材層が取り除かれた後においても、外側可撓膜の存在によって、従来のように加硫されるまでに変形を受けて不均一なタイヤとなることがなく、生タイヤを良好なトロイダル形状を維持した状態で加硫でき、予め設定した通りの形状の加硫後タイヤを得ることができる効果がある。

上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、前記骨材層は、高引張り強さを有し、伸びない複数本の糸条よりなり、該糸条は周方向に沿って配設された第１糸条群と、その第１糸条群と交差する方向に沿って配設された第２糸条群とによって格子状に形成され、前記骨材層は、前記三層構造のブラダの膨出拡径時に、予め設定されたトロイダル形状になるように構成されているので、三層構造のブラダによって生タイヤを所要のトロイダル形状に確実に成形することができ、形状が良好な加硫前タイヤを確実に得ることができる効果がある。

上記のように構成した請求項４に係る発明によれば、前記成形段階終了後、前記内側可撓膜および骨材層より前記外側可撓膜を分離させるとともに、外側可撓膜内を密封させてトロイダル形状を維持し、その状態で生タイヤを加硫工程へ搬送するようにしたので、外側可撓膜内の密封によってトロイダル形状を容易に維持できる効果がある。

上記のように構成した請求項５に係る発明によれば、内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜をからなる三層構造のブラダ内に加圧気体を供給する手段と、内側要素と外側要素を密着させて生タイヤを生成する手段と、外側可撓膜を骨材層および内側可撓膜より分離させる手段と、前記外側可撓膜内を密閉する手段と、密閉手段によって密封された状態で生タイヤを加硫工程に搬送する搬送手段とによって構成したので、トロイダル形状に成形した生タイヤを加硫時までその状態を維持することができ、ハードコアを用いなくても、形状が良好な加硫前タイヤを確実に得ることができ、ハードコアを用いることによる各種問題を一掃できる効果がある。

上記のように構成した請求項６に係る発明によれば、前記外側可撓膜は、両端部を互いに接近離間可能な一対の円筒体によって支持されているので、一対の円筒体の当接によってゴム膜内に供給された加圧気体を封入でき、トロイダル形状を容易に維持できる効果がある。

上記のように構成した請求項７に係る発明によれば、前記密封手段は、前記外側可撓膜の一対の円筒体の互いに接近する方向の変位により端面同士が当接係止されて外側可撓膜内を密閉するとともに、前記一対の円筒体の互いに離間する方向の変位により係止が解除される密閉シール手段を備えているので、密閉シール手段の構成を容易にできるとともに、一対の円筒体の接近、離間動作のみの簡単な動作によって密閉を行える効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、空気入りタイヤ１０の模式断面図を示し、図２は、タイヤ１０を構成する各部品の組付け前の状態を示す。同図において、１１はタイヤ１０のリムと接触する内周両側部分に設けられるチェーハーで、リムと擦れるために特別なゴムが配合されている。タイヤ１０の内側にはインナーライナー１２が設けられ、インナーライナー１２は空気透過性の悪いゴムからなっている。インナーライナー１２の外側には、タイヤ１０の骨格をなすボディプライ１３が設けられ、このボディプライ１３の両端の折り返し部分には、ビードコア１４とエペックス１５からなるビード部１６が設けられている。これらチェーハー１１、インナーライナー１２、ボディプライ１３、およびビード部１６によって、タイヤ１０の内側要素１７が構成される。

前記ボディプライ１３の外側には、第１ベルト２１と第２ベルト２２が交差して巻かれている。これら第１および第２ベルト２１、２２の外側には、ベルト２１、２２を締め付けるナイロンからなるキャップコード２３が螺旋状に巻かれている。キャップコード２３の外側には、トレッド２４が設けられている。トレッド２４は、要求性能が異なる内側のベーストレッド２５と、路面と接触する外側のキャップトレッド２６の２部材からなり、路面と接触するキャップトレッド２６は、耐摩耗性に優れたゴムからなり、ベーストレッド２５は発熱を抑える性質を有するゴムからなっている。これら第１および第２ベルト２１、２２、キャップコード２３、およびトレッド２４によって、タイヤ１０の外側要素２７が構成される。

前記内側要素１７と外側要素２７の間のタイヤ１０の両側面には、サイドウォール２９が設けられる。以上述べた構成部材を主にして、タイヤ１０が構成される。

次に、上記タイヤ１０の元となる生タイヤ１０Ａを成形する生タイヤ成形装置１００について、図３および図４に基づいて説明する。

生タイヤ成形ステーション１ｓｔには、図３（Ａ）に示すように、成形ドラム３１が設けられ、この成形ドラム３１上に左右一対のリング状の移動体３２が各駆動手段ＣＹ１により成形ドラム３１の軸線方向に相対的に接近離間可能に支持されている。各移動体３２には左右一対の第１ブラダ支持体３３が各駆動手段ＣＹ２により成形ドラム３１の軸線方向にそれぞれ相対移動可能に支持されている。これら第１ブラダ支持体３３は、放射方向に移動できるようにそれぞれ円周上複数の支持片３３ａに分割され、これら各支持片３３ａが各移動体３２にそれぞれ形成された傾斜カム３６に係合されている。従って、左右一対の第１ブラダ支持体３３はその軸線方向移動に伴って同時に放射方向に移動できるようになっている。

前記左右一対の第１ブラダ支持体３３には、加圧エアによって膨径縮径可能な薄肉円筒状のゴム弾性体からなる内側可撓膜３４の両端周縁部が固定されている。また、各第１ブラダ支持体３３には、内側可撓膜３４の外周を取り巻くように骨材層３５の両端周縁部が固定されている。骨材層３５の中央部と内側可撓膜３４の中央部は互いに結合されて、分離できないようになっている。

また、前記成形ドラム３１上には、左右一対の第２ブラダ支持体３８が各駆動手段ＣＹ３により成形ドラム３１の軸線方向に相対的に接近離間可能に支持されている。これら第２ブラダ支持体３８は前記内側可撓膜３４および骨材層３５を軸方向両側から挟み込むように、各第１ブラダ支持体３３の両側に配置されている。左右一対の第２ブラダ支持体３８間には、加圧エアによって膨径縮径可能な外側可撓膜３７が嵌装され、外側可撓膜３７の両端部は図略の係合ピンにより各第２ブラダ支持体３８に分離可能に結合されるようになっている。そして、外側可撓膜３７が第２ブラダ支持体３８間に嵌装された状態において、図３（Ｂ）に示すように、前記骨材層３５がその内外周を内側可撓膜３４と外側可撓膜３７とで覆われた三層構造のブラダ５０が構成される。なお、生タイヤ１０Ａの内面と接触する外側可撓膜３７の外表面には、加硫後に加硫済タイヤ１０Ｂ（図１０（Ａ）参照）の内面より容易に離間できるように、離型剤が塗布されている。

上記したブラダ５０は、タイヤ１０Ａの成形時には、内側可撓膜３４、骨材層３５および外側可撓膜３７の三者が協働してタイヤ１０Ａを膨出拡径させるように機能し、タイヤ１０Ａの加硫時には、外側可撓膜３７が内側可撓膜３４および骨材層３５より分離されて、外側可撓膜３７のみが加硫が完了されるまでタイヤ１０Ａの形状を維持するように機能する。すなわち、外側可撓膜３７は、成形および加硫兼用のブラダとして機能する。

なお、前記左右の移動体３２と左右の第１ブラダ支持体３３との各間には、弾性ゴムからなる環状の区画部材３９がそれぞれ設けられ、これら区画部材３９によって第１ブラダ支持体３３に支持された内側可撓膜３４と第２ブラダ支持体３８に支持された外側可撓膜３７とで囲まれた空間部Ｓ１を、左右一対の移動体３２と内側可撓膜３４とで包囲された空間部Ｓ２に対して分離区画するようにしている。

前記外側可撓膜３７は、図３（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、その両端部を互いに接近離間可能な例えば金属等の剛体からなる円筒体４１、４２で支持され、これら円筒体４１、４２の間に加圧エアによって膨径縮径可能な薄肉円筒状のゴム弾性作用を呈する可撓膜で構成されている。外側可撓膜３７の両端周縁部はそれぞれ円筒体４１、４２の外端部に設けられた保持部４１ａ、４２ａに一体的に保持されている。

かかる外側可撓膜３７は、膨らんだ状態を保持できるように、前記円筒体４１、４２の内端部同士が互いに当接されて外側可撓膜３７内を密閉できるように構成されている。すなわち、図５に詳細図示するように、円筒体４１、４２の各内端部は互いに重合的に当接可能となっており、それら内端部の一方には、スプリング力によって径方向に拡縮可能なリング状の係止部材４４が保持され、他方には、この係止部材４４に離脱可能に係合する環状溝４５が設けられている。また、円筒体４１、４２の内端部の一方には、当接面をシールするシールリング４６が設けられている。かかる係止部材４４と環状溝４５およびシールリング４６によって外側可撓膜３７内を気密的にシールする密閉シール手段４７を構成し、この密閉シール手段４７によって外側可撓膜３７内の密封状態を保持する。そして、この密閉シール手段４７は円筒体４１、４２が互いに離間する方向に係止部材４４のスプリング力に打ち勝つ一定以上の外力が作用すると、解除されるようになっている。

なお、前記成形ドラム３１の周囲には、図４（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、タイヤ１０Ａの膨出拡径時、および生タイヤ移動時に、タイヤ１０Ａに付与するトロイダル形状の左右対称性等をより正確に確保できるようにするため、タイヤ１０Ａの外周面および両側面を円周上数か所で仮保持する断面凹形の保持具４８が放射方向に移動可能に設けられている。

図６は、上記した骨材層３５を展開して示す概略図であり、前記骨材層３５は、高引張り強さを有し、伸びない複数本の糸条５１よりなり、この糸条５１は例えばケブラー等のアラミド繊維により形成され、容易に撓む性質を有している。そして、骨材層３５は、ブラダ５０が膨出拡径されたとき予め設定された所定のトロイダル形状になるように、ブラダ５０の周方向に沿って配設された第１糸条群５２と、その第１糸条群５２と交差する方向に沿って配設された第２糸条群５３とが格子状に形成されている。

第１糸条群５２を構成する各糸条５１は、ブラダ５０の周方向に沿って互いに平行に配列され、これら各糸条５１は、ブラダ５０の軸線方向における中間部に位置する糸条５１程長く、両端部側に位置する糸条５１程短くなっている。また、第２糸条群５３を構成する各糸条５１は、隣接する糸条５１の両端部の間隔が狭く、中間部の間隔が広くなっている。このように、ブラダ５０が膨出拡径された際に、骨材層３５が予め設定された所定のトロイダル形状になるように、その骨材層３５を構成する各糸条５１の長さ及び配列構造が設定されている。なお、第１糸条群５２と第２糸条群５３とは、それぞれ各糸条５１の交点において縫い合わせや熱圧着、または接着剤等により互いに結合されている。

これにより、三層構造のブラダ５０の内側に加圧エアが供給されてブラダ５０が膨出拡径されると、骨材層３５は図４（Ａ）および図７に詳細図示するように、予め設定された形状、すなわち、加硫後タイヤ形状に近いトロイダル形状に形成される。そして、骨材層３５を構成する各糸条５１は高引張り強さを有し、伸びないため、ブラダ５０の膨出拡径に伴って伸びることはなく、骨材層３５は所定のトロイダル形状を長期に亘って確実に保持する。

このように骨材層３５を有する三層構造のブラダ５０によって、タイヤ１０Ａが定められたトロイダル形状に形成され、このトロイダル形状は、加硫に際しタイヤ１０Ａ内より骨材層３５が取り除かれ、外側可撓膜３７だけになっても、外側可撓膜３７内に保持される圧力によってその形状が維持される。

すなわち、生タイヤ成形後は、ブラダ５０を膨出拡径させるためにブラダ５０の内側可撓膜３４内に供給されていた加圧エアが、図略の切替弁の切替えにより、外側可撓膜３７と骨材層３５との間に供給され、これにより、骨材層３５と内側可撓膜３４が収縮縮径されて外側可撓膜３７より分離される。従って、タイヤ成形後は、図８に示すように、タイヤ１０Ａは外側可撓膜３７のみ組み込んだ状態で加硫ステーション２ｓｔに送り込まれることになる。

次に、上記のように成形された生タイヤ１０Ａを加硫する加硫装置２００について、図９および図１０に基づいて説明する。

加硫ステーション２ｓｔには、図９（Ａ）に示すように、加硫装置２００を構成するする開閉可能な金型装置５５と、この金型装置５５内に位置決めされた生タイヤ１０Ａ内に蒸気等の加熱加圧流体を供給する図略の加熱加圧流体供給手段と、金型装置５５内に埋設された図略の加熱手段が設けられている。金型装置５５は、金型中心線と同心に固定された略円環状の左右一対のサイドウォール金型５６と、金型中心線の周りに、放射方向に進退可能に支持された例えば円周上８個の分割トレッド金型５７とにより構成されている。分割トレッド金型５７は、所定角度の円弧長を有する円弧状のもので、内面の中央部には所定のトレッドパターンが形成されたトレッド形成面が形成され、内面の両端部にはサイドウォール金型５６の外周面に接合する円弧面が形成されている。左右一対のサイドウォール金型５６および分割トレッド金型５７は、図略の型開閉手段によって開閉される。

上記したタイヤ成形装置１００および加硫装置２００を用いて、図１に示したタイヤ１０を製造する方法について、主に図３、図４、図９および図１０に基づいて以下説明する。

図３（Ａ）に示す初期状態において、成形ドラム３１上に設けられた内側可撓膜３４および骨材層３５の外周に、図３（Ｂ）に示すように、外側可撓膜３７が図略のブラダ供給装置により図の右方より供給される。外側可撓膜３７の両端の円筒体４１、４２は、一対の第２ブラダ支持体３８に嵌装支持され、円筒体４１、４２は図略の係合ピンによって第２ブラダ支持体３８にそれぞれ一体的に係合される。この状態においては、内周側から内側可撓膜３４、骨材層３５および外側可撓膜３７の順に配置された三層構造のブラダ５０が構成される。

続いて、外側可撓膜３７の外周、すなわち、三層構造のブラダ５０の外周に、タイヤ１０の内側要素１７が円筒状態で、図略のタイヤパーツ搬入装置により、図の左方より搬入され（図３（Ｃ））、ブラダ５０の軸方向の中心位置に位置決めされる。内側要素１７が所定位置に搬入されると、左右一対の第１ブラダ支持体３３が駆動手段ＣＹ２によりそれぞれ軸線方向に沿って互いに内側に移動される。かかる第１ブラダ支持体３３の移動により、各第１ブラダ支持体３３を構成する円周上複数の支持片３３ａが、各移動体３２に設けられた傾斜カム３６に乗り上げて放射方向外方に移動される。これにより、図３（Ｄ）に示すように、第１ブラダ支持体３３が外側可撓膜３７を介して内側要素１７の各ビード部１６付近に圧接され、内側要素１７がブラダ５０に対して位置決めクランプされる。

次いで、成形ドラム３１の軸方向中央部に開口した第１エア孔６１（図４（Ａ）参照）より、空間Ｓ２を介して三層構造のブラダ５０の内部空間（内側可撓膜３４内）に加圧エアが供給されるとともに、一対の移動体３２が駆動手段ＣＹ１によって互いに接近する方向に同期的に移動されるため、第１ブラダ支持体３３も移動体３２と一体的に移動される。同時に、第２ブラダ支持体３８も駆動手段ＣＹ３によって第１ブラダ支持体３３と同期的に互いに接近する方向に移動される。これにより、図４（Ａ）に示すように、内側要素１７の両ビード部１６が互いに接近する方向へ移動されるとともに、それらビード部１６間のブラダ５０が加圧エアにより外方に向かって膨径される。このために、ブラダ５０の外表面（外側可撓膜３７）が内側要素１７のボディプライ１３の内周面に密着しながら、ボディプライ１３を膨出拡径し、内側要素１７はブラダ５０によって所要の形状に膨出拡径され、ボディプライ１３の端部は図示しない折り曲げ具で折り曲げられる。

この場合、三層構造のブラダ５０には、膨出拡径によりトロイダル状を形成する骨材層３５が設けられているので、ブラダ５０およびそれによって膨出拡径される内側要素１７は、トロイダル状に形成されることになる。

その後、トロイダル状に形成された内側要素１７のボディプライ１３の外面に、タイヤ１０の外側要素２７を構成する第１および第２ベルト２１、２２、キャップコード２３、トレッド２４、およびサイドウォール２９等が順次貼り合わされ、あるいは前もって一体化された外側要素２７を嵌装させた状態でサイドウォール２９を貼り合わせ、加硫前タイヤ、すなわち、生タイヤ（グリーンタイヤ）１０Ａの成形が完了する。

続いて、図略の切替弁によって加圧エアの供給が切替えられ、成形ドラム３１の開口した第２エア孔６２（図４（Ｂ）参照）より、空間Ｓ１を介してブラダ５０の外側可撓膜３７と骨材層３５との間に加圧エアが供給される。これにより、図４（Ｂ）に示すように、中央部を互いに結合された骨材層３５と内側可撓膜３４が外側可撓膜３７より分離され、各第１ブラダ支持体３３の間に収納される。このようにして、骨材層３５および内側可撓膜３４が外側可撓膜３７より分離されると、各第１ブラダ支持体３３が駆動手段ＣＹ２により前記と反対方向に移動され、円周上複数の支持片３３ａが、各移動体３２に設けられた傾斜カム３６に沿って放射方向内方に移動され、図４（Ｃ）に示すように、外側可撓膜３７より離間される。また、円周上複数の保持具４８が放射方向内方に移動されて、タイヤ１０Ａの外周面および両側面を円周上数か所より仮保持し、タイヤ１０Ａに付与されたトロイダル形状の対称性をより正確に確保できるように補助する。

しかる後、移動体３２および第２ブラダ支持体３８が駆動手段ＣＹ１、ＣＹ３によって互いに接近する方向に相対移動される。これにより、移動体３２とともに第１ブラダ支持体３３が成形ドラム３１の軸方向中央部に最接近した状態に保持され、一方、第２ブラダ支持体３８とともに外側可撓膜３７の円筒体４１、４２もそれぞれ接近する方向に相対移動されるため、密閉シール手段４７により円筒体４１、４２の内端部が互いに重合的に当接されてシールされる。これにより、図４（Ｄ）に示すように、外側可撓膜３７内が密封状態に保たれるため、トロイダル状に膨出拡径されているタイヤ１０Ａ内も加圧状態を維持され、この状態はタイヤ１０Ａの加硫時まで持続される。

従って、ブラダ５０によって一旦トロイダル状に形成されたタイヤ１０Ａは、骨材層３５が取り外された後もその形状が崩れることがなく、外側可撓膜３７の存在によってトロイダル形状を維持される。

なお、外側可撓膜３７が円筒体４１、４２の内端部が互いに当接する状態に閉止されると、外側可撓膜３７の両端部は、図４（Ｄ）に示すように、タイヤ１０Ａの両側内端部において球状に折り曲げられるようになる。

次いで、図略の生タイヤ搬送装置により、生タイヤ１０Ａが内部を密閉した外側可撓膜３７を組み込んだ状態（図８）で、成形ドラム３１より離脱されて、加硫ステーション２ｓｔに搬送され、金型装置５５内の所定位置にセットされる。

タイヤ１０Ａが加硫ステーション２ｓｔの所定の位置にセットされると、図９（Ａ）に示すように、左右一対のサイドウォール金型５６が図略の移動装置によりタイヤ１０Ａを挟み込む位置に移動され、次いで、図９（Ｂ）に示すように、円周上８個の分割トレッド金型５７が開放位置から径方向内方へ移動されて、タイヤ１０Ａの外周面（トレッド２４）に圧着する閉塞位置に移動される。この閉塞位置においては、各分割トレッド金型５７の内周円弧面は、円周方向に連続した円を形成し、タイヤ１０Ａの外周面に隙間なく密着される。

続いて、図９（Ｃ）に示すように、外側可撓膜３７の一対の円筒体４１、４２が互いに離間する方向に移動され、これにより、密閉シール手段４７が解除されて外側可撓膜３７内の密閉状態が解かれ、外側可撓膜３７内より加圧流体が排気される。この状態で、外側可撓膜３７内に蒸気等の加熱加圧流体が導入される。次いで、一方のサイドウォール金型５６を移動させて、加硫すべきタイヤ１０Ａの一方のサイド面に押圧させるとともに、他方のサイドウォール金型５６を移動させて、タイヤ１０Ａの他方のサイド面に押圧させ、タイヤ１０Ａを型締めする（図９（Ｄ））。

この場合、タイヤ１０Ａを型締めするに先立って、一対の円筒体４１、４２を離間させ、同時にサイドウォール金型５６を締め、その後ほぼ同時に、分割トレッド金型５７を密着させるようにしてもよい。

すなわち、タイヤ１０Ａが加硫ステーション２ｓｔの所定位置にセットされると、サイドウォール金型５６がタイヤ１０Ａを挟み込む位置に移動され、次いで、外側可撓膜３７の一対の円筒体４１、４２が互いに離間する方向に移動されると同時に、左右一対のサイドウォール金型５６をさらに移動させ、タイヤサイド面を型締めする。同時に、各分割トレッド金型５７を密着させる。

この状態で、外側可撓膜（成形および加硫兼用のブラダ）３７内に導入された高温、高圧の蒸気等の加熱加圧流体により、外側可撓膜３７を介してタイヤ１０Ａの内面が均等な力で押付けられるとともに、サイドウォール金型５６および分割トレッド金型５７内に埋設された加熱手段によって加熱されたサイドウォール金型５６および分割トレッド金型５７の加熱加圧作用により、生タイヤ（グリーンタイヤ）１０Ａが加硫処理される。このような加硫処理により、グリーンタイヤのゴムに弾力性と耐久性が生まれるとともに、トレッド２４の外表面に所要のトレッドパターンが形成される。

そして、所定時間経過して加硫処理が完了すると、加硫済タイヤ１０Ｂおよび外側可撓膜３７内の加熱加圧流体が外部に排出されるとともに、外側可撓膜３７の一対の円筒体４１、４２が互いに接近する方向に移動されて、外側可撓膜３７内が再び密封状態に保たれる。同時に、図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように、金型装置５５の型開きが開始され、これにより、左右一対のサイドウォール金型５６が互いに離間する方向に後退復帰されるとともに、分割トレッド金型５７が放射方向外方の開放位置に後退復帰される。しかる後、加硫済タイヤ１０Ｂは金型装置５５内より離脱され、Ｐ．Ｃ．Ｉ（Post Cure Inflation）機に送り込まれて膨張冷却され、これによって、タイヤ１０の製造が完了する。

かかる加硫処理においては、グリーンタイヤ１０Ａが外側可撓膜３７によってトロイダル形状に維持された状態で行われるので、タイヤ１０Ａのセンタリングならびに左右対称性が良好に確保され、予め設定した通りの形状の加硫済タイヤ１０Ｂが容易に得られるようになる。

このようにして、タイヤ１０の製造が完了すると、外側可撓膜３７の円筒体４１、４２が互いに離間する方向に引張され、加硫済タイヤ１０Ｂの内面に密着されていた外側可撓膜３７がタイヤ１０Ｂの内面より離れてタイヤ１０Ｂ内より離脱され、図１０（Ｃ）に示すように、初期状態の円筒形状に復帰される。その後、タイヤ搬送装置により、加硫済タイヤ１０Ｂが加硫機外に搬出されるとともに、外側可撓膜３７をブラダ供給装置に回送し、加硫ステーション２ｓｔにおける加硫工程が終了される。

かかる外側可撓膜３７の加硫済タイヤ１０Ｂからの離脱は、タイヤ内面に密着する表面に離型剤が塗布されていることにより、タイヤ内面から容易に離間できるようになる。

なお、生タイヤ１０Ａが外側可撓膜３７を組み込んだ状態で、成形ドラム３１より離脱される（図８）と、成形ステーション１ｓｔにおいては、一対の第２ブラダ支持体３８が互いに離間する方向に移動されて、図３（Ａ）に示す原位置状態に復帰され、また、一対の移動体３２とともに第１ブラダ支持体３３も互いに離間する方向に移動されて原位置状態に復帰される。その状態で、前記と別の外側可撓膜３７が、ブラダ供給装置によって内側可撓膜３４および骨材層３５の外周に供給され、次のタイヤの成形が、図３および図４で説明したと同様にして、加硫処理に並行して開始される。

上記した実施の形態においては、互いに独立した内側可撓膜３４、骨材層３５および外側可撓膜３７によって三層構造のブラダ５０を構成した例について述べたが、内側可撓膜３４と骨材層３５は必ずしも独立して設ける必要はなく、例えば、骨材層３５の片面にゴム膜を一体に貼り合わせて、内側可撓膜３４と骨材層３５を一体不可分に構成することも可能である。

また、上記した実施の形態においては、生タイヤ１０Ａの成形後に、タイヤ１０Ａ内に圧力を保持してトロイダル形状を維持するために、外側可撓膜３７内を密閉シール手段４７によって密封するようにしたが、密閉シール手段４７の構成は実施の形態のものに限定されるものではなく、その機能を果たし得る種々の構成を適用できるものである。

さらに、上記した実施の形態においては、加硫済タイヤ１０Ｂを外側可撓膜３７を組み込んだ状態でＰＣＩ機に送り込み、膨張冷却する例について述べたが、加硫後、加硫済タイヤ１０Ｂを金型装置５５内より離脱させた後、外側可撓膜３７を取り外し、しかる後、加硫済タイヤ１０ＢのみＰＣＩにかけるようにしてもよい。

本発明の実施の形態を示す模式的なタイヤの断面図である。 図１のタイヤを構成する部品を示す図である。 生タイヤを成形する成形ステーションでの工程を示す図である。 生タイヤを成形する成形ステーションでの工程を示す図である。 外側可撓膜の密封手段の一例を示す図である。 骨材層を展開して示す概略平面図である。 ブラダを示す一部破断斜視図である。 加硫前のグリーンタイヤの状態を示す図である。 生タイヤを加硫する加硫ステーションでの工程を示す図である。 生タイヤを加硫する加硫ステーションでの工程を示す図である。

符号の説明

１０・・・完成タイヤ、１０Ａ・・・生タイヤ、１０Ｂ・・・加硫済タイヤ、１３・・・ボディプライ、１６・・・ビード部、１７・・・内側要素、２４・・・トレッド、２７・・・外側要素、２９・・・サイドウォール、３１・・・成形ドラム、３２・・・移動体、３３・・・第１ブラダ支持体、３４・・・内側可撓膜、３５・・・骨材層、３７・・・外側可撓膜、３８・・・第２ブラダ支持体、３９・・・区画部材、４１、４２・・・円筒体、４４・・・係止部材、４５・・・環状溝、４６・・・シールリング、４７・・・密閉シール手段、４８・・・保持具、５１・・・糸条、５２・・・第１糸条群、５３・・・第２糸条群、５６・・・サイドウォール金型、５７・・・分割トレッド金型、１００・・・タイヤ成形装置、２００・・・加硫装置、１ｓｔ・・・成形ステーション、２ｓｔ・・・加硫ステーション。

Claims (7)

1. タイヤを構成する内側要素と外側要素を組み立てて生タイヤを成形する生タイヤ成形段階と、該生タイヤ成形段階で成形された生タイヤを加硫する加硫段階を含むタイヤ製造方法において、下記（１）〜（５）の工程を順次行ってタイヤを製造することを特徴とするタイヤ製造方法。
   （１）内側可撓膜および骨材層を備えた成形ドラムに、成形、加硫兼用の外側可撓膜を嵌装し、さらに外側可撓膜の外周側に前記内側要素を嵌装した状態で、前記内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜からなる三層構造のブラダを膨出拡径させて、前記内側要素を所定形状に形成し、
   （２）所定形状に形成された前記内側要素の外側に前記外側要素を装着して生タイヤを成形し、
   （３）生タイヤ成形後に、前記外側可撓膜に対して内側可撓膜および骨材層を収縮縮径させて、内側可撓膜および骨材層と外側可撓膜とを分離させ、
   （４）前記外側可撓膜内に圧力を保持した状態で移動し、その後加熱加圧流体を外側可撓膜内に密閉して、生タイヤを加硫し、
   （５）加硫後、前記外側可撓膜を収縮縮径させて、加硫後タイヤ内部から前記外側可撓膜を分離する。
2. 前記成形段階では、前記内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜の３層構造からなるブラダで生タイヤをトロイダル形状に膨出拡径させ、前記加硫段階では、前記外側可撓膜のみによってトロイダル形状を維持するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ製造方法。
3. 前記骨材層は、高引張り強さを有し、伸びない複数本の糸条よりなり、該糸条は周方向に沿って配設された第１糸条群と、その第１糸条群と交差する方向に沿って配設された第２糸条群とによって格子状に形成され、前記三層構造のブラダの膨出拡径時に、予め設定されたトロイダル形状になるように構成されていることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載のタイヤ製造方法。
4. 前記成形段階終了後、前記内側可撓膜および骨材層より前記外側可撓膜を分離させるとともに、外側可撓膜内を密封させてトロイダル形状を維持し、その状態で生タイヤを加硫工程へ搬送するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ製造方法。
5. タイヤを構成する内側要素と外側要素を組み立てて生タイヤを成形する生タイヤ成形装置において、骨材層と内側可撓膜を備えた成形ドラムの外周に嵌装される成形、加硫兼用の外側可撓膜と、前記外側可撓膜の外周に前記内側要素を嵌装した状態で、前記内側可撓膜、骨材層および外側可撓膜をからなる三層構造のブラダ内に加圧気体を供給してブラダを膨出拡径させ、前記内側要素をトロイダル形状に形成する手段と、トロイダル形状の内側要素の外側に前記外側要素を嵌装させるとともに、内側要素と外側要素を密着させて生タイヤを生成する生タイヤ生成手段と、前記外側可撓膜に対して骨材層および内側可撓膜を収縮縮径して、外側可撓膜を骨材層および内側可撓膜より分離させる分離手段と、骨材層および内側可撓膜より分離された前記外側可撓膜内を密閉してトロイダル形状を維持する密閉手段と、密閉手段によって密封された状態で生タイヤを加硫工程に搬送する搬送手段と、によって構成されたことを特徴とする生タイヤ成形装置。
6. 前記外側可撓膜は、両端部を互いに接近離間可能な一対の円筒体によって支持されていることを特徴とする請求項５に記載の生タイヤ成形装置。
7. 前記密封手段は、前記外側可撓膜の一対の円筒体の互いに接近する方向の移動により内端部が互いに当接係止されて外側可撓膜内を密閉するとともに、前記一対の円筒体の互いに離間する方向の移動により係止が解除される密閉シール手段を備えたことを特徴とする請求項５もしくは請求項６に記載の生タイヤ成形装置。

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