JP2016016642A - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 加硫工程において、ブラダーと生タイヤとの間の滞留空気を吸引して密着させる。【解決手段】 上、下ビードリング６Ｕ、６Ｌは、ビード成形面２０の内端から半径方向内側にのびる第１のブラダー受面部２２と、その内端からタイヤ軸方向外側にのびる段差面部２３と、その外端から半径方向内側にのびる第２のブラダー受面部２４とを有するブラダー受面２１を具え、第１のブラダー受面部２２に吸引孔部２６が配される。加硫工程は、ブラダー４を膨張させ、下ビードリング６Ｌ上に投入された生タイヤＴの内面を押圧して支持するブラダー膨張工程Ｓ２を含む。ブラダー膨張工程Ｓ２では、ブラダー４の膨張とともに、ブラダー４と生タイヤＴとの間の滞留空気を吸引孔部２６から吸引する第１の吸引段階Ｓ２Ａを具える。【選択図】図４

Description

本発明は、加硫工程において、ブラダーと生タイヤとを密着でき、タイヤの品質を高めうる空気入りタイヤの製造方法に関する。

下記の特許文献１には、負圧源に通じる排気穴をビードリングに設け、加硫工程においてブラダーと生タイヤとの間の滞留空気を前記排気穴から吸引することにより、ブラダーと生タイヤとを密着させることが提案されている。

しかしながら、ビードリングに排気穴を設けただけでは、ブラダーの膨らみ方によっては、滞留空気が残っているにもかかわらずブラダーが排気穴を塞いでしまい、エアー残りを十分解消できないという問題がある。

特開平８−６６９２５号公報

そこで発明は、ビードリングに、ブラダーを排気穴から引き離しながら膨張させる段差面部を設けることを基本として、ブラダーと生タイヤとの間の滞留空気をより確実に吸引でき、エアー残りを抑制してタイヤの品質を高めうる空気入りタイヤの製造方法を提供することを課題としている。

本発明は、上ビードリングを有する上金型と、下ビードリングを有する下金型とを具える開閉自在な加硫金型、及び前記加硫金型内に投入される生タイヤを金型内面に押し付けるブラダーを用いて生タイヤを加硫する加硫工程を含む空気入りタイヤの製造方法であって、
前記上、下ビードリングは、生タイヤのビード部を成形するビード成形面、及び該ビード成形面のタイヤ軸方向内端から半径方向内側にのびる第１のブラダー受面部と、該第１のブラダー受面部の半径方向内端からタイヤ軸方向外側にのびる段差面部と、該段差面部のタイヤ軸方向外端から半径方向内側にのびる第２のブラダー受面部とを有するブラダー受面を具え、しかも前記第１のブラダー受面部に吸引孔部が配されるとともに、
前記加硫工程は、金型開状態の下ビードリング上に生タイヤの下のビード部を着座させて生タイヤを投入する投入工程と、
前記ブラダーを膨張させ、前記投入された生タイヤの内面を押圧することにより生タイヤを支持するブラダー膨張工程と、
前記生タイヤの支持状態において、上金型を下降させて加硫金型を閉じる金型閉工程とを具え、
しかも前記ブラダー膨張工程におけるブラダーの膨張とともに、ブラダーと生タイヤとの間の滞留空気を前記下ビードリングの吸引孔部から吸引する第１の吸引段階と、
前記金型閉工程における上金型の下降に際し、ブラダーと生タイヤとの間の滞留空気を前記上ビードリングの吸引孔部から吸引する第２の吸引段階とにより、ブラダーと生タイヤとを密着させることを特徴としている。

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法では、前記上、下ビードリングは、前記ビード成形面のタイヤ軸方向内端から吸引孔部までの半径方向距離Ｌが２０mm以下であることが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法では、前記吸引孔部からの吸引のゲージ圧力Ｐ２の絶対値は、前記ブラダーの膨張のゲージ圧力Ｐ１よりも小であることが好ましい。

本発明では、ビードリングのブラダー受面が、段差面部を具える。そのため、ブラダーは、まず第２のブラダー受面部に沿って円弧状に膨張を開始し、しかる後、段差面部に当接することでブラダーは、その根元部分が絞られてタイヤ軸方向内側に誘導される。その結果、ブラダーはタイヤ赤道側で生タイヤと接触を開始し、その後、接触位置をビード部側へと移行させうる。即ち、ブラダーは、生タイヤとの間の滞留空気をビード部側に集めるように膨張することが可能となる。

しかもブラダー膨張工程では、ブラダーの膨張とともに、前記ビードリングの吸引孔部から吸引する吸引段階が行われる。即ち、集められる滞留空気を、順次吸引孔部から効率よく吸引させることができる。しかも、段差面部の形成により、前記接触位置が半径方向内側に次第に移行するため、ブラダーが生タイヤと完全に密着した後、ブラダーが吸引孔部を塞ぐようになるなど、滞留空気の完全な吸引を可能にする。

本発明の空気入りタイヤの製造方法に用いる加硫装置の一例を示す断面図である。 投入工程を示す断面図である。 ブラダー膨張工程を示す断面図である。 ブラダー膨張工程の第１の吸引段階を拡大して示す断面図である。 金型閉工程の初期段階を示す断面図である。 金型閉工程の初期段階を拡大して示す断面図である。 金型閉工程の最終段階を示す断面図である。 ビードリングを示す部分斜視である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本発明の製造方法に用いる加硫装置１は、上金型２Ｕと下金型２Ｌとを有する開閉自在な加硫金型３、及びこの加硫金型３内に投入される生タイヤＴを金型内面３Ｓに押し付けるブラダー４を有するブラダー中心機構５を具える。

前記下金型２Ｌは、生タイヤＴの下のビード部Ｔｂ１を受ける下ビードリング６Ｌを含む。本例では、下金型２Ｌが、前記下ビードリング６Ｌと、生タイヤＴの下サイドウォール部を成形する下サイドモールド７Ｌとからなる場合が示される。本例の下金型２Ｌは、プレス機のテーブル台（図示しない）に取り付く下部プレート８に支持される。

前記上金型２Ｕは、生タイヤＴの上のビード部Ｔｂ２を受ける上ビードリング６Ｕを含む。本例では、上金型２Ｕが、前記上ビードリング６Ｕと、生タイヤＴの上サイドウォール部を成形する上サイドモールド７Ｕと、トレッド部を成形する環状のトレッドモールド９とからなる場合が示される。なおトレッドモールド９は、拡縮径可能な複数のセグメント９ａに分割される。本例の上金型２Ｕは、例えばプレス機のプレス板などに取り付く昇降台１１に、シリンダ１２を介して昇降自在に保持される。なお昇降台１１には、下降の際、前記セグメント９ａを半径方向に縮径させる拡縮ガイド１３が取り付く。

前記ブラダー中心機構５は、ブラダー４の下開口部を保持する下クランプリング１４Ｌと、前記下部プレート８に昇降手段１５（例えばシリンダー）を介して昇降可能に取り付けられるセンタポスト１６と、ブラダー４の上開口部を保持する上クランプリング１４Ｕとを含む。前記下クランプリング１４Ｌは、下ビードリング６Ｌに支持される。又上クランプリング１４Ｕは、センタポスト１６の上端部に取り付けられ、該センタポスト１６と一体に昇降移動しうる。

図８に、下ビードリング６Ｌが代表して示される。上、下ビードリング６Ｕ、６Ｌ（総称するときビードリング６という。）は、略同構成であり、生タイヤＴのビード部Ｔｂを成形するビード成形面２０と、膨張するブラダー４の外表面を受けるブラダー受面２１とを具える。このブラダー受面２１は、前記ビード成形面２０のタイヤ軸方向内端２０ｅから半径方向内側にのびる第１のブラダー受面部２２と、該第１のブラダー受面部２２の半径方向内端２２ｅからタイヤ軸方向外側にのびる段差面部２３と、該段差面部２３のタイヤ軸方向外端２３ｅから半径方向内側にのびる第２のブラダー受面部２４とを含む。本例では、第２のブラダー受面部２４の半径方向内側に、前記下クランプリング１４Ｌの下部が勘合する勘合凹部２５が形成される。

前記ビード成形面２０は、製品タイヤのビード形状に合わせて形成される。又前記第１、第２のブラダー受面部２２、２４は、本例では、タイヤ軸心を通る子午断面において、半径方向線に沿って形成される。しかしこの第１、第２のブラダー受面部２２、２４は半径方向線に対して多少傾斜しても良く、その場合、半径方向線に対する角度は１５度以下であるのが好ましい。又前記段差面部２３は、タイヤ軸方向線に沿って形成されても良いが、好ましくは、タイヤ軸方向外側に向かって半径方向内側に傾斜する傾斜面であるのが好ましい。このときタイヤ軸方向線に対する角度θは６０度以下、さらには３０度以下であるのが好ましい。

又ビードリング６には、前記第１のブラダー受面部２２に、吸引孔部２６が配される。この吸引孔部２６は、下金型２Ｌ内を通る導通孔２７Ｌ、及び上金型２Ｕ内を通る導通孔２７Ｕ（図６に示す）を介して、例えばバキュームポンプ等の負圧源Ｐに接続される。本例では、前記吸引孔部２６が、第１のブラダー受面部２２上を周方向にのびる吸引溝２６Ａと、この吸引溝２６Ａの溝底で一端が開口する複数の吸引孔２６Ｂとを含む。

次に、前記加硫装置１を用いた空気入りタイヤの製造方法を説明する。この製造方法では、前記加硫装置１を用いて生タイヤＴを加硫する加硫工程を含み、該加硫工程は、生タイヤＴの投入工程Ｓ１（図２に示す）と、ブラダー膨張工程Ｓ２（図３に示す）と、金型閉工程Ｓ３（図５〜７に示す）とを具える。

図２に示すように、投入工程Ｓ１では、金型開状態Ｙ１において、生タイヤＴの下のビード部Ｔｂ１が、下ビードリング６Ｌ上に着座するように、生タイヤＴを上方側から投入する。このとき、ブラダー中心機構５のセンタポスト１６は上昇状態にあり、かつブラダー４は萎んだ状態にある。

図３に示すように、ブラダー膨張工程Ｓ２では、前記金型開状態Ｙ１において、ブラダー４を膨張させ、前記投入された生タイヤＴの内面を押圧することにより生タイヤＴを支持する。このとき、ビードリング６のブラダー受面２１が、段差面部２３を具える。そのため生タイヤＴの下半分側では、図４に示すように、ブラダー４は、まず第２のブラダー受面部２４に沿って円弧状に膨張を開始し、しかる後、段差面部２３に当接することでブラダー４は、その根元部分が絞られてタイヤ軸方向内側に誘導される。その結果、ブラダー４はタイヤ赤道側で生タイヤＴと接触を開始し、その後、接触位置Ｋをビード部Ｔｂ１側へと移行させながら膨張していく。即ち、ブラダー４は、生タイヤＴとの間の滞留空気Ａｉをビード部Ｔｂ１側に集めながら膨張することが可能となる。又これにより、投入時に下のビード部Ｔｂ１がビード成形面２０内に正確にセットされていない場合にも、下のビード部Ｔｂ１をビード成形面２０内に落とし込むことができる。

しかもブラダー膨張工程Ｓ２では、ブラダー４の膨張とともに、前記下ビードリング６Ｌの吸引孔部２６から吸引する第１の吸引段階Ｓ２Ａが行われる。即ち、集められる滞留空気Ａｉを、順次吸引孔部２６から効率よく吸引させることができる。しかも、段差面部２３の形成により、前記接触位置Ｋが半径方向内側に次第に移行するため、ブラダー４が生タイヤと完全に密着した後、ブラダー４が吸引孔部２６を塞ぐようになるなど、滞留空気Ａｉの完全な吸引を可能にする。なお吸引孔部２６からの吸引は、ブラダー４の膨張とほぼ同時に開始するのが好ましい。

ここで、吸引孔部２６からビード成形面２０のタイヤ軸方向内端２０ｅまでの半径方向距離Ｌが大きすぎると、先に吸引孔部２６が塞がれてしまう恐れが生じる。そのため前記距離Ｌは２０mm以下、さらには１５mm以下がより好ましい。又前記段差面部２３のタイヤ軸方向の高さＨが小さすぎても、ブラダー４の絞り効果が少なくなるため、前記高さＨは８mm以上が好ましい。又前記角度θが大きすぎても、ブラダー４への絞り効果が少なくなるため、６０度以下、さらには３０度以下がより好ましい。

図５〜７に示すように、金型閉工程Ｓ３では、ブラダー４による生タイヤＴの支持状態において、上金型２Ｕを下降させて加硫金型２を閉じる。このとき、図６に示すように、上金型２Ｕの下降に際し、ブラダー４と生タイヤＴとの間の滞留空気Ａｉを前記上ビードリング６Ｕの吸引孔部２６から吸引する第２の吸引段階Ｓ３Ａが行われる。

具体的には、上ビードリング６Ｕが下降して、上のビード部Ｔｂ２が上ビードリング６Ｕに着座するとき、第１のブラダー受面部２２の内端２２ｅがブラダー４と当接してブラダー４を一旦下方に押し下げる。そのためブラダー膨張工程Ｓ２において生じがちな上のショルダー部Ｔｓにおける滞留空気Ａｉを、前記ブラダー４の押し下げによって、ビード部Ｔｂ２側に導くことができる。従って、前記導かれた滞留空気Ａｉとともに吸引孔部２６から吸引でき、生タイヤＴの上半分側においても、ブラダー４と生タイヤＴとを密着させることができる。

ここで、前記第１、第２の吸引段階Ｓ２Ａ、Ｓ３Ａにおいて、吸引孔部２６からの吸引のゲージ圧力Ｐ２の絶対値は、ブラダー４の膨張のゲージ圧力Ｐ１よりも小であるのが好ましい。その理由としては、もし｜Ｐ２｜≧Ｐ１の場合、吸引孔部２６からの吸引力が強すぎ、滞留空気Ａｉが残っているにも係わらず、ブラダー４を吸引して吸引孔部２６を塞いでしまう恐れを招く。このような観点から、絶対値｜Ｐ２｜は、ゲージ圧力Ｐ１の１／２以下、さらには１／５以下であるのが好ましい。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す加硫装置を用い、かつ本願に係わる加硫工程にて空気入りタイヤを形成し、その時の滞留空気に起因するタイヤのディフェクトの発生状況、及び使用したブラダーの耐久性を比較した。表１に記載以外は実質的に同仕様である。ブラダーは同一仕様のものを使用している。

（１）ディフェクトの発生状況：
生タイヤを、それぞれ１００００本加硫成形し、その時のディフェクトの発生本数を比較した。なおディフェクトは、既加硫タイヤの内面を目視検査することにより、検出している。

（２）ブラダーの耐久性：
比較例１で使用したブラダーの耐久性を１００とした指数で評価した。数値が大なほど優れている。

表に示されるように、実施例のものは、ディフェクトの発生が少ないのが確認できる。

１ 加硫金型
１Ｓ 金型内面
２Ｕ 上金型
２Ｌ 下金型
６Ｕ 上ビードリング
６Ｌ 下ビードリング
４ ブラダー
２１ ブラダー受面
２２ ビード成形面
２２ｅ 内端
２３ 第１のブラダー受面部
２３ｅ 内端
２４ 段差面部
２４ｅ 外端
２５ 第２のブラダー受面部
２６ 吸引孔部
Ｓ１ 投入工程
Ｓ２ ブラダー膨張工程
Ｓ３ 金型閉工程
Ｓ２Ａ 第１の吸引段階
Ｓ３Ａ 第２の吸引段階
Ｔ 生タイヤ
Ｔｂ ビード部
Ｙ１ 金型開状態

Claims (3)

1. 上ビードリングを有する上金型と、下ビードリングを有する下金型とを具える開閉自在な加硫金型、及び前記加硫金型内に投入される生タイヤを金型内面に押し付けるブラダーを用いて生タイヤを加硫する加硫工程を含む空気入りタイヤの製造方法であって、
   前記上、下ビードリングは、生タイヤのビード部を成形するビード成形面、及び該ビード成形面のタイヤ軸方向内端から半径方向内側にのびる第１のブラダー受面部と、該第１のブラダー受面部の半径方向内端からタイヤ軸方向外側にのびる段差面部と、該段差面部のタイヤ軸方向外端から半径方向内側にのびる第２のブラダー受面部とを有するブラダー受面を具え、しかも前記第１のブラダー受面部に吸引孔部が配されるとともに、
   前記加硫工程は、金型開状態の下ビードリング上に生タイヤの下のビード部を着座させて生タイヤを投入する投入工程と、
   前記ブラダーを膨張させ、前記投入された生タイヤの内面を押圧することにより生タイヤを支持するブラダー膨張工程と、
   前記生タイヤの支持状態において、上金型を下降させて加硫金型を閉じる金型閉工程とを具え、
   しかも前記ブラダー膨張工程におけるブラダーの膨張とともに、ブラダーと生タイヤとの間の滞留空気を前記下ビードリングの吸引孔部から吸引する第１の吸引段階と、
   前記金型閉工程における上金型の下降に際し、ブラダーと生タイヤとの間の滞留空気を前記上ビードリングの吸引孔部から吸引する第２の吸引段階とにより、ブラダーと生タイヤとを密着させることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記上、下ビードリングは、前記ビード成形面のタイヤ軸方向内端から吸引孔部までの半径方向距離Ｌが２０mm以下であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記吸引孔部からの吸引のゲージ圧力Ｐ２の絶対値は、前記ブラダーの膨張のゲージ圧力Ｐ１よりも小であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
   

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