JP2016007756A - 空気入りタイヤの加硫成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設備改造などの多額の投資を必要とせずに、グリーンタイヤのビード部やサイド部にエア残りが生じることを抑制して、成形後のタイヤの傷の発生を防止することができる空気入りタイヤの加硫成形方法を提供する。
【解決手段】セグメント金型、サイド金型と上下一対のビードリングを有する加硫金型にグリーンタイヤをセットし、グリーンタイヤの内側から加硫ブラダーを用いてシェーピングさせ、加硫金型の閉動作により加硫金型を閉状態にして、グリーンタイヤを加硫成形する空気入りタイヤの加硫成形方法であって、加硫金型の閉動作を、所定の時間かつ所定の位置で停止させた後に再開させて、加硫金型を閉状態にする空気入りタイヤの加硫成形方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、加硫装置を用いてグリーンタイヤを加硫成形する空気入りタイヤの加硫成形方法に関する。

一般に、空気入りタイヤは、グリーンタイヤを加硫装置を用いて加硫成形することにより製造される。このとき、グリーンタイヤのビード部やサイド部の表面には段差や凹みが形成されており、この段差や凹みによって加硫金型の成形面との間にエア残りが生じて、加硫成形後のタイヤ表面に傷が付いてしまう恐れがある。このため、従来より、加硫成形時におけるエア残りの発生を防止する種々の方法が提案されている。

例えば、特許文献１には、加硫金型の加硫媒体室に非圧縮性の加硫媒体を供給することにより、グリーンタイヤを熱膨張させてゴムの流動性を高くすることによりエア残りの発生を抑制する方法が記載されている。

また、特許文献２には、ビード部の金型を分割し、分割された金型を、他の金型よりも先にグリーンタイヤのビード部と接触させることにより、ゴム流れを改善することにより、タイヤ表面の凹凸を解消してエア残りの発生を抑制する方法が記載されている。

特開２００７−９８８７３号公報 特開２００３−２８５３３１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、非圧縮性媒体を供給するための機構を新たに設ける必要があり、既存の設備からの大幅な改造が必要となる。さらに、加硫金型が閉状態になった後ではグリーンタイヤのゴムの流動性を効果的に高くできないという問題も有している。

また、特許文献２に記載の技術においても、ビード部の金型を分割するという既存の金型の大幅な改造が必要になり、大規模な投資が必要になるという問題がある。

そこで、本発明は、設備改造などの多額の投資を必要とせずに、グリーンタイヤのビード部やサイド部にエア残りが生じることを抑制して、加硫成形後のタイヤにおける傷の発生を防止することができる空気入りタイヤの加硫成形方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
セグメント金型、サイド金型と上下一対のビードリングを有する加硫金型にグリーンタイヤをセットし、前記グリーンタイヤの内側から加硫ブラダーを用いてシェーピングさせ、前記加硫金型の閉動作により前記加硫金型を閉状態にして、グリーンタイヤを加硫成形する空気入りタイヤの加硫成形方法であって、
前記加硫金型の閉動作を、所定の時間かつ所定の位置で停止させた後に再開させて、前記加硫金型を閉状態にすることを特徴とする空気入りタイヤの加硫成形方法である。

請求項２に記載の発明は、
前記シェーピングの圧力が０．０５〜０．１５Ｍｐａであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの加硫成形方法である。

請求項３に記載の発明は、
前記加硫金型の閉動作の停止を、シェーピング後のグリーンタイヤの上側ビード部と上側の前記ビードリングとの隙間が０〜３０ｍｍになる位置で行なうことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤの加硫成形方法である。

請求項４に記載の発明は、
前記加硫金型の閉動作を停止させる時間が、５〜７秒間であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの加硫成形方法である。

本発明によれば、設備改造などの多額の投資を必要とせずに、グリーンタイヤのビード部やサイド部にエア残りが生じることを抑制して、加硫成形後のタイヤにおける傷の発生を防止することができる空気入りタイヤの加硫成形方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの加硫成形方法を模式的に説明する断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本実施の形態に係る空気入りタイヤの加硫成形方法を模式的に説明する断面図である。図１中の１は加硫金型、２はセグメント金型、３はサイド金型、４はビードリング、５は加硫ブラダーである。また、Ｔは加硫金型１の内部に装入されたグリーンタイヤ、Ｔ１はグリーンタイヤＴの上側に設けられたビード部である。

本実施の形態に係る空気入りタイヤの加硫成形方法は、従来の加硫成形方法と同様に、加硫金型１にグリーンタイヤＴをセットし、グリーンタイヤＴを加硫ブラダー５を用いてシェーピングさせ、加硫金型１を閉状態にする閉動作を行うことにより、グリーンタイヤＴを加硫成形して空気入りタイヤを製造する。

しかし、本実施の形態に係る空気入りタイヤの加硫成形方法は、従来のように閉動作を途中で停止することなく加硫金型を閉状態にする方法とは異なり、加硫金型１の閉動作を、所定の時間かつ所定の位置で停止させた後に再開させている。

これにより、加硫金型が完全に閉状態になる前にグリーンタイヤの表面温度を上昇させてゴムの流動性を向上させることができるため、グリーンタイヤのビード部やサイド部における段差や凹みを吸収させることができ、加硫成形後のタイヤに傷が付くことを適切に防止することができる。

具体的には、先ず、図１（ａ）に示すように、グリーンタイヤＴを加硫金型１に装入して、グリーンタイヤＴの内側から加硫ブラダー５を膨張させることにより、グリーンタイヤＴをシェーピングさせ、加硫金型１の閉動作を開始、即ちセグメント金型２を縮径させると共に上方のサイド金型３を下降させる。

なお、このときのシェーピング圧力は０．０５〜０．１５Ｍｐａであることが好ましい。０．０５Ｍｐａよりも低く設定すると、ベアケースなどのタイヤ内観不良が生じる恐れがあり、０．１５Ｍｐａよりも高く設定するとオープンスレッドなどのタイヤ内観不良が生じる恐れがある。

次に、図１（ｂ）に示すように、加硫金型１の閉動作を一時的に停止させる。このとき、加硫金型の閉動作は、例えば、シェーピングされたグリーンタイヤＴの上側ビード部Ｔ１と、サイド金型３に設けられた上型ビードリング４との隙間ｄが０〜３０ｍｍの範囲内になった時点で停止させることが好ましい。

上記の「隙間ｄが０ｍｍ」とは、上型ビードリング４の内面と、グリーンタイヤＴの上側ビード部Ｔ１を保持する上側モールドリング外面とが丁度合致する状態を指しており、上型ビードリング４の内面と上側モールドリング外面が合致した後さらに加硫金型が押し込まれた状態になる（隙間ｄがマイナスになる）と、グリーンタイヤＴが元の形状よりも潰された状態で保持されることによりエア残りが発生する可能性がある。

また、隙間ｄが３０ｍｍよりも大きくなると、グリーンタイヤＴの表面温度が狙い温度まで上昇しないため、タイヤ表面の傷を防止する効果が低下してしまう可能性がある。

そして、本実施の形態では、上記した加硫金型１の閉動作の一時停止を所定の時間継続する。この閉動作の一時停止中に、加硫ブラダー５に供給された加熱加圧媒体によりグリーンタイヤＴが加熱されて表面温度が上昇し、サイド部やビード部におけるゴム流動性が向上する。なお、閉動作の一時停止の時間は５〜７秒間であることが好ましい。

このとき、一時停止の時間が５秒よりも短くなるとゴムの流動性の向上が十分でないため、エア残りが生じやすくなる。また、７秒よりも長く設定しても効果が飽和するため、一時停止の時間を長く設定した分だけ生産効率が低下する。

そして、閉動作を再開し、加硫ブラダー５にスチームを加えながらセグメント金型２を縮径させると共にサイド金型３をさらに下降させて、それぞれの金型の成形面でグリーンタイヤＴの表面を押圧する。このとき、上記したように閉動作の一時停止によりグリーンタイヤＴのゴム流動性が十分に向上しているため、グリーンタイヤＴのビード部やサイド部における段差や凹みが吸収され、エア残りが生じることを適切に抑制することができる。

このように、本実施の形態によれば、加硫金型の閉動作を一時停止させるのみで、設備の改造などの多額の投資を必要とせずに、グリーンタイヤのビード部やサイド部にエア残りが生じることを抑制し、成形後のタイヤの傷の発生を適切に防止することができる。

以下、実験例により、本発明をより具体的に説明する。

１．第１の試験
（１）実験例１〜６、従来例
図１に示すような通常の加硫装置を用いてグリーンタイヤの加硫成形を行い、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを製造した。加硫金型としては、セグメントが９分割された割りモールドを用い、加硫成形時のシェーピング圧力を、Ｎｏ．１：０．０３ＭＰａ、Ｎｏ．２：０．０６Ｍｐａに設定して５００本のタイヤを製造した（実験例１〜６、従来例）。なお、ここでＮｏ．１のシェーピング圧力とはグリーンタイヤが挿入された後、プレス開動作が始まる前の事前シェーピングのシェーピング圧力を指し、Ｎｏ．２のシェーピング圧力とは上記Ｎｏ．１のシェーピングの後、プレス閉動作が開始して上型ビードリング４が所定のプレス高さまで下降したときのシェーピング圧力を指している。

そして、実験例１〜６では、加硫金型の閉動作を一時停止させた後に、開動作を再開させてグリーンタイヤの加硫成形を行った。実験例１〜６では、表１に示す通り、閉動作を一時停止させた際のシェーピングされたグリーンタイヤの上側ビード部と上側のビードリングとの隙間ｄと、閉動作の停止時間ｔがそれぞれ異なっている。

また、従来例では、加硫金型の閉動作を一時停止させずにグリーンタイヤの加硫成形を行った。

（２）評価
加硫成形後のタイヤを目視して、グリーンタイヤと成形面との間にエア残りが生じてビード部に傷が付いていたタイヤを計数し、製造したタイヤ本数に対するビード部の傷の発生率を算出した。結果を表１に示す。

また、実験例１〜６において実施した加硫金型の閉動作の一時停止により、従来の閉動作から加硫サイクルタイムが悪化した加硫サイクルタイムネガを測定した。結果を表１に示す。

表１より、実験例１〜６では、何れの例においてもビード部の傷の発生率が従来例よりも低減されていた。このことから、加硫機の閉動作を一時停止させることにより、グリーンタイヤと成形面との間にエア残りが生じてビード部に傷が付くことを抑制できることが確認された。

また、実験例１と実験例３を比較すると、一時停止時のグリーンタイヤの上側ビード部と上側のビードリングとの隙間ｄが大きすぎる場合、ビード部の傷の発生率が増加することが確認された。

また、実験例１と実験例４とを比較すると、グリーンタイヤの上側ビード部と上側のビードリングとの隙間ｄが小さすぎる場合も、ビード部の傷の発生率が増加することが確認された。

そして、実験例１と実験例５とを比較すると、一時停止の時間を必要以上に長くしても、ビード部の傷の発生率は減少せず、効果が飽和していることが確認された。また、一時停止の時間が長くなったことにより加硫サイクルタイムネガが増加して生産効率が低下することが確認された。

実験例１と実験例６とを比較すると、一時停止の時間が短すぎると、一時停止中の表面温度の上昇によるゴム流動性の向上が不足して、ビード部の傷の発生率が増加することが確認された。

そして、実験例１〜６の中では、隙間ｄを２０ｍｍ、停止時間ｔを７秒に設定した実験例２が最も適切にビード部の傷が抑制されていることが確認できた。

２．第２の試験
（１）実験例１〜６、従来例
表２に示すように、一時停止における隙間ｄと停止時間ｔを、第１の試験と同じ値に設定した実験例１〜６、従来例において、タイヤサイズ２８５／６０Ｒ１８のタイヤを２００本製造した。なお、加硫成形時のシェーピング圧力を、Ｎｏ．１：０．０３ＭＰａ、Ｎｏ．２：０．０７Ｍｐａに設定したことを除いて、上記した第１の試験と同じ条件で空気入りタイヤを製造した。

（２）評価
加硫成形後のタイヤを目視して、タイヤのサイドウォール部のジョイント部分に傷が付いているタイヤを計数し、製造したタイヤ本数に対するサイドジョイント部の傷の発生率を算出した。結果を表１に示す。

表２より、サイドジョイント部についても、実験例１〜実験例６において、従来例よりも傷の発生率が抑制されていた。そして、実験例１および実験例２において傷の発生率がより適切に抑制されていることが確認され、ビード部の傷の発生率を調べた第１の試験と同様の結果が得られた。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１ 加硫金型
２ セグメント金型
３ サイド金型
４ ビードリング
５ 加硫ブラダー
ｄ 上側ビード部と上側のビードリングとの隙間の距離
Ｔ グリーンタイヤ
Ｔ１ 上側ビード部
ｔ 停止時間

Claims (4)

1. セグメント金型、サイド金型と上下一対のビードリングを有する加硫金型にグリーンタイヤをセットし、前記グリーンタイヤの内側から加硫ブラダーを用いてシェーピングさせ、前記加硫金型の閉動作により前記加硫金型を閉状態にして、グリーンタイヤを加硫成形する空気入りタイヤの加硫成形方法であって、
   前記加硫金型の閉動作を、所定の時間かつ所定の位置で停止させた後に再開させて、前記加硫金型を閉状態にすることを特徴とする空気入りタイヤの加硫成形方法。
2. 前記シェーピングの圧力が０．０５〜０．１５Ｍｐａであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの加硫成形方法。
3. 前記加硫金型の閉動作の停止を、シェーピング後のグリーンタイヤの上側ビード部と上側の前記ビードリングとの隙間が０〜３０ｍｍになる位置で行なうことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤの加硫成形方法。
4. 前記加硫金型の閉動作を停止させる時間が、５〜７秒間であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの加硫成形方法。

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