JP2011126019A

JP2011126019A - タイヤの製造方法およびタイヤ

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Publication number: JP2011126019A
Application number: JP2009283966A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Takaya; 勉高屋
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2011-06-30

Abstract

【課題】加硫成形金型の内面を処理しなくても、加硫工程を繰り返すうちに、加硫成形金型の内面に微細な凹凸が生成されるのを抑制することができる。
【解決手段】加硫成形金型１０内に収納された未加硫タイヤＷを、その外面を該加硫成形金型１０の内面１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａに押し付けた状態で加硫する加硫工程と、加硫成形金型１０を型開きして加硫済みのタイヤＷ１を取り出す脱型工程と、を有するタイヤの製造方法であって、加硫工程は、加硫成形金型１０を加振しながら未加硫タイヤＷを加硫する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの製造方法およびタイヤに関するものである。

従来から、加硫成形金型内に収納された未加硫タイヤを、その外面を該加硫成形金型の内面に押し付けた状態で加硫する加硫工程と、加硫成形金型を型開きして加硫済みのタイヤを取り出す脱型工程と、を有するタイヤの製造方法が知られている。
ところが、加硫工程を繰り返すうちに、未加硫タイヤを構成するゴム材料中の例えば硫黄や亜鉛等の配合剤が、加硫成形金型の内面に付着して堆積することで、この加硫成形金型の内面に微細な凹凸が生成されることがあった。そして、この凹凸が加硫済みのタイヤの外面に転写されると、例えば照射光が乱反射し易くなりタイヤの外面の光沢が損なわれる等といった外観品質を低下させるおそれがある。
そこで、前述の凹凸の生成を抑えるための手段として、例えば、加硫成形金型の内面に離型剤を塗布したり（以下、第１手段という）、加硫成形金型の内面に離型膜を形成したり（以下、第２手段という）、あるいは下記特許文献１に示されるように、フッ素イオンや窒素イオン等を注入することで加硫成形金型の内面を改質したり（以下、第３手段という）すること等が知られている。
なお、前記第１手段の離型剤としては、例えばシリコーンやフッ素系等が挙げられ、また前記第２手段の離型層としては、例えばクロムめっき層やフッ素樹脂層等が挙げられる。

特開２００１−２４０９５６号公報

しかしながら、前記第１手段では、加硫成形金型の内面に離型剤を頻繁に塗布する必要があるばかりでなく、離型剤が加硫成形金型の内面に付着して堆積するおそれもある。また、前記第２手段では、前述の凹凸の生成を長期にわたって抑えることができないばかりでなく、離型膜の補修が困難でその費用も高いという問題がある。さらに、前記第３手段では、前記第２手段が有する問題に加え、特殊な処理炉が必要になるため、加硫成形金型の大きさが制限されるおそれがある。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、加硫成形金型の内面を処理しなくても、加硫工程を繰り返すうちに、加硫成形金型の内面に微細な凹凸が生成されるのを抑制することができるタイヤの製造方法およびタイヤを提供することを目的とする。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のタイヤの製造方法は、加硫成形金型内に収納された未加硫タイヤを、その外面を該加硫成形金型の内面に押し付けた状態で加硫する加硫工程と、前記加硫成形金型を型開きして加硫済みのタイヤを取り出す脱型工程と、を有するタイヤの製造方法であって、前記加硫工程は、前記加硫成形金型を加振しながら前記未加硫タイヤを加硫することを特徴とする。
また、本発明のタイヤは、本発明のタイヤの製造方法により製造されたことを特徴とする。

この発明によれば、加硫成形金型を加振しながら未加硫タイヤを加硫するので、加硫工程時に、未加硫タイヤの外面を加硫成形金型の内面に押し付けて密接させていても、この未加硫タイヤの外面を構成するゴム材料を、加硫成形金型の内面上における一箇所に滞留させず流動させながら加硫することが可能になる。これにより、前記ゴム材料中に含まれる配合剤が、加硫成形金型の内面に付着して堆積することで微細な凹凸が生成されるのを抑制することができる。したがって、加硫成形金型のメンテナンス頻度を低減することが可能になり、ランニングコストを削減することができる。

ここで、前記脱型工程は、前記加硫成形金型を加振しながら、加硫済みのタイヤの外面の、前記加硫成形金型の内面に向けた押し付けを解除し、その後前記加硫成形金型を型開きしてもよい。

この場合、脱型工程時に、加硫成形金型を加振しながら、前述の押し付けを解除するので、この解除時に、加硫済みのタイヤの外面と加硫成形金型の内面とを互いに摺接させ合うことが可能になる。
したがって、加硫工程の前に、既に加硫成形金型の内面に前述の凹凸が生成されていて、この凹凸が加硫工程時にタイヤの外面に転写された場合にも、脱型工程時に、タイヤの外面に転写された凹凸を、加硫成形金型の内面で磨り潰して滑らかにすることが可能になり、このタイヤの光沢が損なわれるのを抑制することができる。
なおこのように、前述の押し付けの解除時に、加硫済みのタイヤの外面と加硫成形金型の内面とを互いに摺接させ合うことが可能になることから、加硫成形金型の内面に前述の凹凸が生成されても、これを加硫済みのタイヤの外面で擦ることで剥がし易くすることもできる。
さらにこの場合、加硫成形金型を加振する振幅の大きさは、この金型の内面に生成された前述の凹凸の大きさよりも大きくしてもよい。

この発明に係るタイヤの製造方法およびタイヤによれば、加硫成形金型の内面を処理しなくても、加硫工程を繰り返すうちに、加硫成形金型の内面に微細な凹凸が生成されるのを抑制することができる。

本発明に係る一実施形態として示したタイヤの製造装置における加硫工程時を示す概略図である。本発明に係る一実施形態として示したタイヤの製造装置における脱型工程時を示す概略図である。

以下、本発明に係るタイヤの製造方法の一実施形態を、図１および図２を参照しながら説明する。
まず、この方法を実施するためのタイヤの製造装置について説明する。
タイヤの製造装置は、内部に未加硫タイヤＷが収納される加硫成形金型１０を備えている。

加硫成形金型１０は、未加硫タイヤＷのトレッド部を主に型付けする型付け面１１ａを有するセクターモールド１１と、未加硫タイヤＷのサイドウォール部を主に型付けする型付け面１２ａ、１３ａを有する上サイドモールド１２および下サイドモールド１３と、未加硫タイヤＷのビード部を主に型付けする型付け面１４ａ、１５ａを有する上モールドリング１４および下モールドリング１５と、を備えている。

これらのセクターモールド１１、上サイドモールド１２、下サイドモールド１３、上モールドリング１４および下モールドリング１５はそれぞれ、円筒状若しくは円環状に形成されていて、上下方向に延びる共通軸と同軸に配設されている。以下、この共通軸を装置軸Ｏといい、装置軸Ｏに直交する方向を径方向といい、装置軸Ｏを中心に周回する方向を周方向という。

セクターモールド１１は、周方向に沿って複数に分割されている。
下モールドリング１５は、下サイドモールド１３の上面における内周縁部に固定されるとともに、上モールドリング１４は、上サイドモールド１２の下面における内周縁部に固定されている。
下モールドリング１５の径方向の内側には、円筒状の支持基体１６が遊嵌されており、この支持基体１６は装置軸Ｏと同軸に配置されている。支持基体１６には、上下動可能に支持されたセンターポスト１７が装置軸Ｏと同軸上に配設されている。

さらに、加硫成形金型１０内には、内部に高温、高圧の加硫媒体が供給されてドーナツ状に膨張することにより、未加硫タイヤＷの外面を前記各型付け面１１ａ〜１５ａに押し付けるブラダー１８と、ブラダー１８における上端開口縁および下端開口縁を気密に把持する上クランプリング１９および下クランプリング２０と、が配設されている。これらのブラダー１８、上クランプリング１９および下クランプリング２０はそれぞれ、装置軸Ｏと同軸に配設されている。

ここで図示の例では、下クランプリング２０は、その外周部が下モールドリング１５の上面との間にブラダー１８の下端開口縁を気密に挟み込み、内周部が支持基体１６に固定されるように配設されている。
上クランプリング１９は、上下に２分割されていて、本体リング１９ａと、本体リング１９ａの外周縁部上に固定されたサブリング１９ｂと、を備え、これらの両リング１９ａ、１９ｂによりブラダー１８の上端開口縁が上下方向に気密に挟み込まれている。本体リング１９ａの内周縁部が、支持基体１６のセンターポスト１７の上端部に連結され、このセンターポスト１７の上下動に伴って、サブリング１９ｂの上面が上モールドリング１４の下面における内周縁部に当接離反するようになっている。

ここで図示の例では、上サイドモールド１２は、上プラテン１８の下面に固定されている。
この上プラテン１８の下面において、上サイドモールド１２よりも径方向の外側に位置する外周部には、セクターモールド１１を径方向の外側から支持する支持筒体２１が配設されている。支持筒体２１は、セクターモールド１１の周方向に沿った分割数に応じて周方向に沿って複数に分割されていて、それぞれの分割体が上プラテン１８の下面を径方向に同期して摺動するように構成されている。また、支持筒体２１は、その下端縁が、この加硫成形金型１０の型締め時に、下サイドモールド１３の上面における外周部に当接するように構成されている。支持筒体２１の外周面は、上方から下方に向かうに従い漸次拡径するように傾斜している。

上プラテン１８の上方には、上ホルダー２２が上下動可能に配設されている。上ホルダー２２の外周縁部に下方に向けてアウターリング２３が延設されている。アウターリング２３の内周面は、上方から下方に向かうに従い漸次拡径するように傾斜している。このアウターリング２３の内周面は、加硫成形金型１０の型締め時に、そのほぼ全域にわたって支持筒体２１の外周面に当接する。
なお、上プラテン１８は、上ホルダー２２とは独立して上下動可能に支持されており、セクターモールド１１、上サイドモールド１２、上モールドリング１４および支持筒体２１とともに上ホルダー２２に対して上下方向に接近離間する。

そして本実施形態では、セクターモールド１１に振動子２４が取り付けられている。図示の例では、セクターモールド１１の外周面に収納凹部１１ｂが形成されており、この収納凹部１１ａ内に振動子２４が配設されている。また、本実施形態では、振動子２４は、セクターモールド１１の外周面から突出しておらず、全体が収納凹部１１ｂ内に位置している。なお、振動子２４としては、例えば超音波振動子若しくはエアバイブレータ等が挙げられる。また、本実施形態では、振動子２４は１つセクターモールド１１に取り付けられている。

次に、以上のように構成されたタイヤの製造装置を用いてタイヤを製造する方法について説明する。

まず、型開き状態にある加硫成形金型１０に未加硫タイヤＷを横置きにしてセットする。すなわち、未加硫タイヤＷにおける一方のサイドウォール部を、下サイドモールド１３の型付け面１３ａ上に載置するとともに、未加硫タイヤＷにおける一方のビード部を、下モールドリング１５の型付け面１５ａ上に載置する。

次に、上ホルダー２２および上プラテン１８を下降させ、未加硫タイヤＷにおける他方のサイドウォール部に、上サイドモールド１２の型付け面１２ａを当接させるとともに、未加硫タイヤＷにおける他方のビード部に、上モールドリング１４の型付け面１４ａを当接させる。この際、支持筒体２１の下端縁が下サイドモールド１３の上面に当接する。
また、上ホルダー２２を上プラテン１８に対して下降させて接近させ、アウターリング２３により支持筒体２１をセクターモールド１１とともに径方向の内側に向けて押し込み、未加硫タイヤＷのトレッド部に、セクターモールド１１の型付け面１１ａを当接させる。
以上より、加硫成形金型１０の型締めが完了する。

次に、ブラダー１８内に高温、高圧の加硫媒体を供給して、未加硫タイヤＷの内部でドーナツ状に膨張させることにより、未加硫タイヤＷの外面を前記各型付け面１１ａ〜１５ａに押し付けて密接させ、この状態を所定時間維持して未加硫タイヤＷを加硫しタイヤＷ１を形成する（加硫工程）。
そして本実施形態では、前述の密接が完了したときに、振動子２４の作動を開始させる。これにより、セクターモールド１１から、上サイドモールド１２、下サイドモールド１３、上モールドリング１４および下モールドリング１５に振動が伝わり、前記各型付け面１１ａ〜１５ａの全てが加振される。このように加硫成形金型１０を加振しながら未加硫タイヤＷを加硫する。この加振は、加硫が完了するまでは継続する。なお、加硫成形金型１０を加振する振幅の大きさは、前記各型付け面１１ａ〜１５ａに生成されると考えられる前述の凹凸の大きさよりも大きくする。

さらに本実施形態では、加硫の完了後に、加硫成形金型１０を加振しながらブラダー１８を萎ませて、加硫済みのタイヤＷ１の外面の、前記各型付け面１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａに向けた押し付けを解除し、その後、加硫成形金型１０を型開きして加硫済みのタイヤＷ１を取り出す（脱型工程）。
本実施形態では、前記加硫工程から継続して振動子２４を作動させ加硫成形金型１０を加振しておき、前述の押し付けの解除が完了したときに、加硫成形金型１０の加振を停止する。

以上説明したように、本実施形態によるタイヤの製造方法によれば、加硫成形金型１０を加振しながら未加硫タイヤＷを加硫するので、加硫工程時に、未加硫タイヤＷの外面を前記各型付け面１１ａ〜１５ａに押し付けて密接させていても、この未加硫タイヤＷの外面を構成するゴム材料を、前記各型付け面１１ａ〜１５ａ上における一箇所に滞留させず流動させながら加硫することが可能になる。これにより、前記ゴム材料中に含まれる配合剤が、前記各型付け面１１ａ〜１５ａに付着して堆積することで微細な凹凸が生成されるのを抑制することができる。したがって、加硫成形金型１０のメンテナンス頻度を低減することが可能になり、ランニングコストを削減することができる。

また、脱型工程時に、加硫成形金型１０を加振しながら、前述の押し付けを解除するので、この解除時に、加硫済みのタイヤＷ１の外面と前記各型付け面１１ａ〜１５ａとを互いに摺接させ合うことが可能になる。
したがって、加硫工程の前に、既に前記各型付け面１１ａ〜１５ａに前述の凹凸が生成されていて、この凹凸が加硫工程時にタイヤＷ１の外面に転写された場合にも、脱型工程時に、タイヤＷ１の外面に転写された凹凸を、前記各型付け面１１ａ〜１５ａで磨り潰して滑らかにすることが可能になり、このタイヤＷ１の光沢が損なわれるのを抑制することができる。
このように、前述の押し付けの解除時に、加硫済みのタイヤＷ１の外面と前記各型付け面１１ａ〜１５ａとを互いに摺接させ合うことが可能になることから、前記各型付け面１１ａ〜１５ａに前述の凹凸が生成されても、これを加硫済みのタイヤＷ１の外面で擦ることで剥がし易くすることもできる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施形態では、振動子２４をセクターモールド１１に取り付けたが、これに代えて、上サイドモールド１２、下サイドモールド１３、上モールドリング１４若しくは下モールドリング１５等に取り付けてもよい。
さらに、前記実施形態では、振動子２４を１つ取り付けたが、複数の振動子を取り付けてもよい。なおこの場合、複数の振動子から発せられる振動が互いに干渉し合うことがない位置に取り付ける。
また、前記実施形態では、脱型工程時に、加硫工程から継続して加硫成形金型１０を加振したが、加硫の完了したときに、一旦振動子２４の作動を停止させて加硫成形金型１０の加振を停止してもよい。
さらに、脱型工程時には、加硫成形金型１０を加振しなくてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０加硫成形金型
１１ａセクターモールドの型付け面（加硫成形金型の内面）
１２ａ上サイドモールドの型付け面（加硫成形金型の内面）
１３ａ下サイドモールドの型付け面（加硫成形金型の内面）
１４ａ上モールドリングの型付け面（加硫成形金型の内面）
１５ａ下モールドリングの型付け面（加硫成形金型の内面）
Ｗ未加硫タイヤ
Ｗ１加硫済みのタイヤ

Claims

加硫成形金型内に収納された未加硫タイヤを、その外面を該加硫成形金型の内面に押し付けた状態で加硫する加硫工程と、
前記加硫成形金型を型開きして加硫済みのタイヤを取り出す脱型工程と、を有するタイヤの製造方法であって、
前記加硫工程は、前記加硫成形金型を加振しながら前記未加硫タイヤを加硫することを特徴とするタイヤの製造方法。
請求項１記載のタイヤの製造方法であって、
前記脱型工程は、前記加硫成形金型を加振しながら、加硫済みのタイヤの外面の、前記加硫成形金型の内面に向けた押し付けを解除し、その後前記加硫成形金型を型開きすることを特徴とするタイヤの製造方法。
請求項１または２に記載のタイヤの製造方法により製造されたことを特徴とするタイヤ。