JP2009023302A - 加硫用ビードリング及びタイヤ加硫装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 空気入りタイヤの性能、特に、ユニフォミティーを向上させることができ、スクラップの発生を軽減することが可能な加流用ビードリング、及び、この加流用ビードリングを有するタイヤ加硫装置を提供する。
【解決手段】 本発明は、未加硫タイヤ１１を加硫成型するタイヤ加硫装置１に設けられるビードリング７（加流用ビードリング）であって、未加硫タイヤ１１のビード部１１Ｃにおけるビードシート部１１ａを成型する位置（ビードシート成型位置７Ａ）に回動可能に設けられ、かつ、リング周方向に複数分割される回動部材１５を備えることを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、未加硫タイヤを加硫成型するタイヤ加硫装置に設けられる加硫用ビードリング、及び、この加硫用ビードリングを有するタイヤ加硫装置に関する。

従来から、該空気入りタイヤに起因する車両への振動や騒音を改善するために、該空気入りタイヤに加わる振動力である加振力を低減することにより、ユニフォミティーを向上させることが必要とされている。このユニフォミティーとして、寸法の不均衡（すなわち、真円度）を示すラジアルランアウト（ＲＲＯ）や、上下力の変動を示すラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）、横力の変動を示すラテラルフォースバリエーション（ＬＦＶ）、前後力の変動を示すタンジェンシャルフォースバリエーション（ＴＦＶ）などが知られている。

なお、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）とは、空気入りタイヤを無負荷で低速回転させて際に回転軸が上下方向に振れる変化量（単位−ｍｍ）である。また、ラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）やラテラルフォースバリエーション（ＬＦＶ）、タンジェンシャルフォースバリエーション（ＴＦＶ）は、各々空気入りタイヤに荷重をかけ、回転軸を高さ一定として回転させた際に回転軸が作用する上下方向・前後方向等の荷重変動（単位−Ｎ）である。

ところで、一般的に、空気入りタイヤは、未加硫タイヤ（いわゆる、生タイヤやグリーンタイヤ）がタイヤ加硫装置にて加硫されることにより製造される（例えば、特許文献１参照）。このとき、上述したユニフォミティーを向上させるためには、未加硫タイヤから空気入りタイヤに加硫成型される際が重要である。

特に、空気入りタイヤの真円度を確保してユニフォミティーを向上させるためには、タイヤ加硫装置に設けられ、かつ、リング周方向で一体的に連なる加流用ビードリングの真円度を確保することが重要である。つまり、未加硫タイヤを加硫成型する際、タイヤ加硫装置の金型を閉じたときに、未加硫タイヤの中心軸であるタイヤ中心軸と、加流用ビードリングの中心軸であるリング中心軸とをできる限り一致させることが重要である。
特開２００５−３４９７９１号公報（第２頁−第３頁、第２図）

しかしながら、上述した加流用ビードリングでは、該加流用ビードリングの先端部の直径と、未加硫タイヤのビード部におけるビードコアの直径との差が小さく、必ずしも未加硫タイヤのビードコアは、真円とは限らなかった。

特に、タイヤ加硫装置の金型に未加硫タイヤを挿入する際、タイヤ周方向上に小さく、真円でない金型に、真円の加流用ビードリングを通して、互いのタイヤ中心軸とリング中心軸とを一致させる作業が必要であった。

このため、タイヤ加硫装置の金型に未加硫タイヤを挿入するときや、タイヤ加硫装置の金型を閉じたときに、タイヤ中心軸とリング中心軸とを一致させことは容易でなく、また、タイヤ加硫装置の金型に未加硫タイヤを挿入する精度を維持することが必要不可欠であった。

つまり、未加硫タイヤを加硫成型する際の工数が多大なものとなり、結果として、タイヤ中心軸とリング中心軸とが一致しない空気入りタイヤが生産されるケースがあり、空気入りタイヤの性能、特に、ユニフォミティーを向上させることが難しく、また、スクラップの発生の一要因ともなっていた。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、空気入りタイヤの性能、特に、ユニフォミティーを向上させることができ、スクラップの発生を軽減することが可能な加流用ビードリング、及び、この加流用ビードリングを有するタイヤ加硫装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴に係る発明は、未加硫タイヤを加硫成型するタイヤ加硫装置に設けられる加硫用ビードリングであって、未加硫タイヤのビード部におけるビードシート部を成型する位置に回動可能に設けられ、かつ、リング周方向に複数分割される回動部材を備えることを要旨とする。

かかる特徴によれば、未加硫タイヤのビード部におけるビードシート部を成型する位置に回動可能に設けられ、かつ、リング周方向に複数分割される回動部材を備えていることによって、タイヤ加硫装置の金型を閉じたときに、未加硫タイヤの中心軸であるタイヤ中心軸と、加流用ビードリングの中心軸であるリング中心軸とを容易に一致させることができ、タイヤ加硫装置の金型に未加硫タイヤを挿入する精度を維持することができる。

これにより、未加硫タイヤを加硫成型する際の工数が低減し、結果として、タイヤ中心軸とリング中心軸とが一致しない空気入りタイヤが生産されるケースをも低減させることができる。つまり、空気入りタイヤの性能、特に、ユニフォミティーを向上させることができ、スクラップの発生を軽減することが可能となる。

その他の特徴に係る発明は、回動部材では、ビードシート部が加硫成型された際、前記ビードシート部を成型するビード成型面のリング回転軸に対する角度である成型面角度（θ）が小さいことを要旨とする。

かかる特徴によれば、ビードシート部が当接した際、成型面角度（θ）が小さいこと、すなわち、タイヤ加硫装置の金型に未加硫タイヤを挿入する前は、成型面角度（θ）が大きいことによって、タイヤ中心軸とリング中心軸とが容易に一致しつつ、タイヤ加硫装置の金型に未加硫タイヤを挿入し易くすることができる。

つまり、タイヤ加硫装置の金型に未加硫タイヤを挿入する際に、未加硫タイヤのビード部におけるビードコアを広げる（乗り越えさせる）必要がなくなり、未加硫タイヤ（特に、ビードコア）の変形させることをなくすことも可能となる。これにより、空気入りタイヤの性能（例えば、操縦安定性や耐摩耗性）、特に、ユニフォミティーを向上させることができ、スクラップの発生を軽減することが可能となる。

その他の特徴に係る発明は、回動部材が、ホイール周方向に１０〜２０個に分割されることを要旨とする。

その他の特徴に係る発明は、回動部材が、回動軸により軸支されていることを要旨とする。

その他の特徴に係る発明は、回動部材が、バネ部材により前記回動軸を介して回動可能に付勢されることを要旨とする。

その他の特徴に係る発明は、未加硫タイヤのビード部を成型する加硫用ビードリングを有するタイヤ加硫装置であって、加硫用ビードリングが、未加硫タイヤのビード部におけるビードシート部を成型する位置に回動可能に設けられ、かつ、リング周方向に複数分割される回動部材を備えることを要旨とする。

本発明によれば、空気入りタイヤの性能、特に、ユニフォミティーを向上させることができ、スクラップの発生を軽減することが可能な加流用ビードリング、及び、この加流用ビードリングを有するタイヤ加硫装置を提供することができる。

次に、本発明に係るタイヤ加硫装置の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（タイヤ加硫装置の構成）
まず、本実施の形態に係るタイヤ加硫装置の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係るタイヤ加硫装置を示す一部断面図である。

図１に示すように、タイヤ加硫装置１（金型）は、一対のサイドモールド３と、セクターモールド５と、加流用ビードリング（以下、ビードリング７）と、ブラダー９とによって大略構成されている。なお、タイヤ加硫装置１には、一対のサイドモールド３やセクターモールド５、ビードリング７が密着した際に、内部に未加硫タイヤ１１（カーカス層やベルト層は省略）を格納可能な加硫空間１３が形成される。

一対のサイドモールド３は、未加硫タイヤ１１のサイド部１１Ａを加硫成型することにより空気入りタイヤのサイド部を形成するものである。この一対のサイドモールド３は、空気入りタイヤのサイド部を形成するサイド内周面３ａを有し、円盤状をなしている。

セクターモールド５は、未加硫タイヤ１１のトレッド部１１Ｂを加硫成型することにより空気入りタイヤのトレッド部（不図示）を形成するものである。このセクターモールド５は、空気入りタイヤのトレッド部を形成するセクター内周面５ａを有し、径方向へ移動可能な複数の円弧状のセグメントから構成されている。

ビードリング７は、未加硫タイヤ１１のビード部１１Ｃを加硫成型することにより空気入りタイヤのビード部（不図示）を形成するものである。このビードリング７は、未加硫タイヤ１１のビード部１１Ｃにおけるビードシート部１１ａを成型する位置（以下、ビードシート成型位置７Ａ）に回動可能に設けられ、かつ、リング周方向に複数分割される回動部材１５を備えている。なお、回動部材１５の詳細については、後述する。

ブラダー９は、ピストンや制御シリンダ（不図示）により、タイヤ加硫装置１、すなわち、サイド内周面３ａやセクター内周面５ａ、後述するビード成型面１５Ａに未加硫タイヤ１１を押し付けるものである。すなわち、このブラダー９により未加硫タイヤ１１がタイヤ加硫装置１に押し付けられながら加硫されることによって、空気入りタイヤ（不図示）が製造されることとなる。

（回動部材の構成）
次に、上述した回動部材の構成について、図２〜図４を参照しながら説明する。図２は、本実施の形態に係る回動部材のみを示す斜視図であり、図３は、本実施の形態に係るビードリングを示す一部側面図であり、図４は、本実施の形態に係る回動部材の回動状態を示す一部拡大断面図である。

図２〜図４に示すように、回動部材１５は、ホイール周方向に１０〜２０個に分割されている。この回動部材１５は、アルミニウムやスチール等の一般的なモールド材料により形成されている。

回動部材１５は、回動軸１７により軸支されている。なお、回動軸１７は、該回動軸１７の端部を支持する軸受１９によりビードリング７（すなわち、ビードシート成型位置７Ａ）に固定されている。

回動部材１５には、回動軸１７が挿通可能な挿通孔１５ａ、バネ部材２１の一方の端部２１ａが挿通可能な挿通溝１５ｂが形成されている。この回動部材１５は、複数（図面では２つ）のねじりコイルバネからなるバネ部材２１により、回動軸１７を介して回動可能に付勢されている。

回動部材１５は、図４に示すように、ビードシート部１１ａが当接した際、ビードシート部１１ａを成型するビード成型面１５Ａのリング回転軸（図４では、リング回転軸と平行な線Ｓ）に対する角度である成型面角度（θ）が小さい。すなわち、回動部材１５は、図４（ａ）に示すように、ビードシート部１１ａが当接するまでは、成型面角度（θ）が大きく、図４（ｂ）に示すように、ビードシート部１１ａが当接した際（加硫成型後を含む）に、成型面角度（θ）が小さくなる。

（作用・効果）
以上説明した本実施の形態に係るビードリング７（加硫用ビードリング）及びタイヤ加硫装置１によれば、ビードシート成型位置７Ａに回動可能に設けられ、かつ、リング周方向に複数分割される回動部材１５を備えていることによって、タイヤ加硫装置１の金型を閉じたときに、未加硫タイヤ１１の中心軸であるタイヤ中心軸と、ビードリング７の中心軸であるリング中心軸とを容易に一致させることができ、タイヤ加硫装置１の金型に未加硫タイヤ１１を挿入する精度を維持することができる。

これにより、未加硫タイヤ１１を加硫成型する際の工数が低減し、結果として、タイヤ中心軸とリング中心軸とが一致しない空気入りタイヤが生産されるケースをも低減させることができる。つまり、空気入りタイヤの性能（例えば、操縦安定性や耐摩耗性）、特に、ユニフォミティーを向上させることができ、スクラップの発生を軽減することが可能となる。

また、ビードシート部１１ａが当接した際、成型面角度（θ）が小さいこと、すなわち、タイヤ加硫装置１の金型に未加硫タイヤ１１を挿入する前は、成型面角度（θ）が大きいことによって、タイヤ中心軸とリング中心軸とが容易に一致しつつ、タイヤ加硫装置の金型に未加硫タイヤを挿入し易くすることができる。

つまり、タイヤ加硫装置１の金型に未加硫タイヤ１１を挿入する際に、未加硫タイヤ１１のビード部１１Ｃにおけるビードコア１１ｂを広げる（乗り越えさせる）必要がなくなり、未加硫タイヤ１１（特に、ビードコア１１ｂ）の変形させることをなくすことも可能となる。これにより、空気入りタイヤの性能、特に、ユニフォミティーを向上させることができ、スクラップの発生を軽減することが可能となる。

［その他の実施形態］
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。

具体的には、回動部材１５は、複数のねじりコイルバネからなるバネ部材２１により回動可能に付勢されているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、１つのねじりコイルバネからなるバネ部材２１により回動可能に付勢されていてもよく、ねじりコイルバネ以外のバネ部材（例えば、板バネやコイルバネ、ねじりバネ）により回動可能に付勢されていても勿論よい。

この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

次に、本発明の効果をさらに明確にするために、以下の比較例及び実施例に係るタイヤ加硫装置により加硫成型された空気入りタイヤを、ユニフォミティー測定用リムホイール（以下、リムホイール）に装着して行った試験結果について説明する。なお、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。

各リムホイールの幅は“９．００インチ”であり、各リムホイールに装着される空気入りタイヤのサイズは“ＴＢＲ ３１５／８０Ｒ２２５ Ｒ２２７Ｈｚ”であり、各空気入りタイヤの内圧は“７００ｋＰａ”である。

比較例に係るタイヤ加硫装置では、回動部材が設けられていなく、未加硫タイヤのビード部におけるビードシート部が当接する当接面のリング回転軸に対する角度であるリングベース角度が２１．５度に設定されている。

実施例に係るタイヤ加硫装置では、回動部材が設けられており、該回動部材における回動外面角度（θ）が、未加硫タイヤが挿入されるまでは４５．０度に設定され、未加硫タイヤが挿入された後は２１．５度まで回動する。

この比較例及び実施例に係るタイヤ加硫装置により加硫成型された空気入りタイヤを用いて行ったラジアルランアウト（ＲＲＯ）の平均値、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）の最大バラツキ、ラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）の平均値、ラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）の最大バラツキについて、表１を用いて説明する。

＜ラジアルランアウト（ＲＲＯ）の平均値＞
ＪＡＳＯＣ６０７のユニフォミティー測定法に基づき、荷重２４３５０Ｎを負荷した空気入りタイヤをユニフォミティー測定装置に当てながら回転させて、トレッドセンター部の半径をレーザーで測定した。なお、本試験では、同一の空気入りタイヤで繰り返し測定を５回行い、これを１セットとし、計５セット行った際のラジアルランアウト（ＲＲＯ）の平均値を求めた。

この結果、実施例に係るタイヤ加硫装置により加硫成型された空気入りタイヤは、比較例に係るタイヤ加硫装置により加硫成型された空気入りタイヤと比べて、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）の平均値が小さいため、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）に優れていることが分かった。

＜ラジアルランアウト（ＲＲＯ）の最大バラツキ＞
ＪＡＳＯＣ６０７のユニフォミティー測定法に基づき、荷重２４３５０Ｎを負荷した空気入りタイヤをユニフォミティー測定装置に当てながら回転させて、トレッドセンター部の半径をレーザーで測定した。なお、本試験では、同一の空気入りタイヤで繰り返し測定を５回行い、これを１セットとし、計５セット行った際のラジアルランアウト（ＲＲＯ）の値のバラツキの平均値を求めた。

この結果、実施例に係るタイヤ加硫装置により加硫成型された空気入りタイヤは、比較例に係るタイヤ加硫装置により加硫成型された空気入りタイヤと比べて、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）の最大バラツキが小さいため、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）に優れていることが分かった。

＜ラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）の平均値＞
ラジアルランアウト（ＲＲＯ）の平均値の試験と同様に、ＪＡＳＯＣ６０７のユニフォミティー測定法に基づき、荷重２４３５０Ｎを負荷した空気入りタイヤをユニフォミティー測定装置に当てながら回転させて、トレッドセンター部の半径をレーザーで測定した。

この結果、実施例に係るタイヤ加硫装置により加硫成型された空気入りタイヤは、比較例に係るタイヤ加硫装置により加硫成型された空気入りタイヤと比べて、ラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）の平均値が小さいため、ラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）に優れていることが分かった。

＜ラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）の最大バラツキ＞
ラジアルランアウト（ＲＲＯ）の最大バラツキの試験と同様に、ＪＡＳＯＣ６０７のユニフォミティー測定法に基づき、荷重２４３５０Ｎを負荷した空気入りタイヤをユニフォミティー測定装置に当てながら回転させて、トレッドセンター部の半径をレーザーで測定した。

この結果、実施例に係るタイヤ加硫装置により加硫成型された空気入りタイヤは、比較例に係るタイヤ加硫装置により加硫成型された空気入りタイヤと比べて、ラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）の最大バラツキが小さいため、ラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）に優れていることが分かった。

本実施の形態に係るタイヤ加硫装置を示す一部断面図である。 本実施の形態に係る回動部材のみを示す斜視図である。 本実施の形態に係るビードリングを示す一部側面図である。 本実施の形態に係る回動部材の回動状態を示す一部拡大断面図である。 その他の実施の形態に係る回動部材のみを示す斜視図である。

符号の説明

１…タイヤ加硫装置、３…サイドモールド、３ａ…サイド内周面、５…セクターモールド、５ａ…セクター内周面、７…ビードリング（加硫用ビードリング）、７Ａ…ビードシート成型位置、９…ブラダー、１１…未加硫タイヤ、１１Ａ…サイド部、１１Ｂ…トレッド部、１１Ｃ…ビード部、１１ａ…ビードシート部、１１ｂ…ビードコア、１３…加硫空間、１５…回動部材、１５Ａ…ビード成型面、１５ａ…挿通孔、１５ｂ…挿通溝、１７…回動軸、１９…軸受、２１…バネ部材、２１ａ…一方の端部

Claims (6)

1. 未加硫タイヤを加硫成型するタイヤ加硫装置に設けられる加硫用ビードリングであって、
   前記未加硫タイヤのビード部におけるビードシート部を成型する位置に回動可能に設けられ、かつ、リング周方向に複数分割される回動部材を備えることを特徴とする加硫用ビードリング。
2. 前記回動部材は、前記ビードシート部が当接した際、前記ビードシート部を成型するビード成型面のリング回転軸に対する角度である成型面角度（θ）が小さいことを特徴とする請求項１に記載の加硫用ビードリング。
3. 前記回動部材は、ホイール周方向に１０〜２０個に分割されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の加硫用ビードリング。
4. 前記回動部材は、回動軸により軸支されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の加硫用ビードリング。
5. 前記回動部材は、バネ部材により前記回動軸を介して回動可能に付勢されることを特徴とする請求項４に記載の加硫用ビードリング。
6. 未加硫タイヤのビード部を成型する加硫用ビードリングを有するタイヤ加硫装置であって、
   前記加硫用ビードリングは、前記未加硫タイヤのビード部におけるビードシート部を成型する位置に回動可能に設けられ、かつ、リング周方向に複数分割される回動部材を備えることを特徴とするタイヤ加硫装置。

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