JP2018034362A - タイヤの加硫方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易に且つ生産性を低下させることなく、残留エアーを低減できるタイヤの加硫方法の提供。【解決手段】このタイヤの加硫方法は、ローカバー４を金型に投入する投入工程と、ローカバー４がブラダー８でシェーピングされるシェーピング工程とを備えている。投入工程において、ローカバー４のビード部にパドル５２が係止されて、ローカバー４は金型にセットされる（図５（ａ）参照）。シェーピング工程において、ローカバー４のビード部にパドル５２が係止された状態で、ブラダー８が膨張してローカバー４に当接する（図５（ｂ）参照）。ブラダー８がローカバー４に当接した後に、パドル５２はローカバー４から外される（図５（ｃ）参照）。【選択図】図５

Description

本発明は、タイヤの加硫方法に関する。

タイヤは、加硫工程において、ローカバー（生タイヤ）が加硫されて得られる。加硫工程では、金型のキャビティ面とブラダーとが形成するキャビティで、ローカバーが加硫される。この加硫工程において、ブラダーとローカバーとの間にエアーが残留すると、タイヤ表面にベア等が発生する。この残留エアーはタイヤの外観品質を損なう。

特開２０１６−１６６４２号公報には、ブラダーとローカバーとの密着性を高めた加硫工程が、開示されている。この加硫工程では、金型のビードリングに、ブラダー受面が形成されている。このブラダー受面に段差面が設けられてる。この段差面にエアーの吸引孔が設けられている。この加硫工程では、ブラダーが膨張するときに、ブラダーとローカバーの間の残留エアーは、吸引孔から吸引される。この加硫工程では、ブラダーとローカバーとの間にエアーが残留することが抑制されている。

特開２０１６−１６６４２号公報

特開２０１６−１６６４２号公報の加硫工程では、段差を設けたビード受面を備える金型を準備する必要がある。この加硫工程では、吸引孔からエアーを吸引する必要がある。

本発明の目的は、簡易に且つ生産性を低下させることなく、残留エアーを低減できるタイヤの加硫方法の提供にある。

本発明に係るタイヤの加硫方法は、ローカバーが金型内で加硫されてタイヤが得られる。この加硫方法は、上記ローカバーを上記金型に投入する投入工程と、上記ローカバーがブラダーでシェーピングされるシェーピング工程とを備えている。上記投入工程において、上記ローカバーのビード部にパドルが係止されて、上記ローカバーが上記金型にセットされる。上記シェーピング工程において、上記ローカバーのビード部に上記パドルが係止された状態で、上記ブラダーが膨張する。上記ブラダーが上記ローカバーに当接した後に、上記パドルが上記ローカバーから外される。

上記シェーピング工程において、上記ローカバーが上記パドルに係止された状態において、上記ブラダーの下クランプ端から上クランプ端までの高さをＨｂとし、上記ブラダーの下クランプ端から上記ローカバーの上記ビード部までの高さをＨｒとする。このときに、好ましくは、この高さＨｂから高さＨｒを引いた差Ｈｓは、０（ｍｍ）以上１０（ｍｍ）以下である。

好ましくは、上記パドルは、上下方向に延びる本体と、この本体の先端から下方に向かって半径方向内側から外側向きに傾斜して延びる先端部とを備えている。上記本体と上記先端部と屈曲角度は、９０（°）以上１５０（°）以下である。

好ましくは、上記先端部の長さは、５（ｍｍ）以上１０（ｍｍ）以下である。

好ましくは、上記先端部の厚さは、２（ｍｍ）以上である。

本発明に係るタイヤの加硫方法は、従来の金型をそのまま使用できる。この加硫方法は、特別な残留エアーの吸引工程を設けることなく、残留エアーを低減できる。この加硫方法は、簡易に、且つ生産性を低下させることなく、残留エアーを低減できる。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤの加硫方法のための加硫装置が示された概念図である。 図２は、図１の加硫装置の部分拡大図である。 図３は、図１の加硫装置のローダーが示された概念図である。 図４は、図３のローダーのパドルの部分拡大図である。 図５（ａ）は本発明に係るタイヤの加硫方法の説明図であり、図５（ｂ）は本発明に係るタイヤの加硫方法の他の説明図であり、図５（ｃ）は本発明に係るタイヤの加硫方法の更に他の説明図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１には、タイヤの加硫装置２と共に、加硫成形されるローカバー４が示されている。この加硫装置２は、金型６と、ブラダー８と、上プレート１０と、下プレート１２と、トレッドセクター１４と、アクチェータ１６と、上プラテン盤１８と、下プラテン盤２０と、昇降台２２と、サイド昇降部２４と、上クランプリング２６と、下クランプリング２８と、センターポスト３０と、クランプリング昇降部３２とを備えている。この加硫装置２は、更に、図３に示されるローダー４０と、図示されないプレス台及び制御装置とを備えている。図１の左右方向がローカバー４の半径方向であり、上下方向が加硫装置２の上下方向であって且つローカバー４の軸方向であり、紙面に垂直な方向がローカバー４の周方向である。

金型６は、トレッドセグメントとしての多数のセグメント３４、上下一対のサイドプレート３６、上下一対のビードリング３８を備えている。多数のセグメント３４は、周方向に並べられて、リング形状にされている。それぞれのサイドプレート３６の形状は、リング形状である。それぞれのビードリング２８の形状は、リング形状である。上サイドプレート３６及び上ビードリング３８は、上プレート１０に取り付けられている。下サイドプレート３６及び下ビードリング３８は、下プレート１２に取り付けられている。この多数のセグメント２４と、一対のサイドプレート３６と、一対のビードリング３８とが、金型６のキャビティ面を形成する。

ブラダー８は、加熱及び加圧のための媒体が充填されて膨張可能にされ、また、その媒体が排出されて収縮可能にされている。図１には、膨張したブラダー８が示されている。このブラダー８は、ローカバー４の内面４ａに当接している。このブラダー８は、ローカバー４の形状に沿って膨張している。

上プレート１０は、サイド昇降部２４によって、昇降台２２に対して上下方向に移動可能に支持されている。上サイドプレート３６は、上プレート１０に取り付けられているので、上サイドプレート２６は上下方向に移動可能にされている。下プレート１２は、下サイドプレート３６が取り付けられている。

上プラテン盤１８に、アクチェータ１６が取り付けられている。上プラテン盤１８は、昇降台２２に取り付けられている。下プラテン盤２０に、下プレート１２が取り付けられている。この下プラテン盤２０は、図示されないプレス台に固定されている。上プラテン盤１８は、図示されないプレス台によって、上下方向に移動可能にされている。

図２に示される様に、上クランプリング２６は、ブラダー８の上方の端をクランプしている。図２の点Ｐ１は、上クランプ端を表している。上クランプ端Ｐ１は、上クランプリング２６の外面２６ａ（仮想延長面）とプラダー８とが交差する位置において特定される。この上クランプ端Ｐ１は、プラダー８の厚さ方向の中点として特定される。下クランプリング２８は、ブラダー８の下方の端をクランプしている。点Ｐ２は、下クランプ端を表している。下クランプ端Ｐ２は、下クランプリング２８の外面２８ａ（仮想延長面）とプラダー８とが交差する位置において、プラダー８の厚さ方向の中点として特定される。

上クランプリング２６は、センターポスト３０に支持されている。センターポスト３０は、クランプリング昇降部３２に取り付けられている。クランプリング昇降部３２は、下プラテン盤２０に対して、センターポスト３０を上下方向に移動可能に支持している。下クランプリング２８は、下プレート１２に支持されている。図示されないが、この下クランプリング２８は、下プレート１２に対して、上下方向に移動可能にされてもよい。

図３のローダー４０は、支持軸４２、第一アーム４４、第二アーム４６、パドル昇降部４８、パドル拡縮径部５０及び複数のパドル５２を備えている。第一アーム４４は、支持軸４２にその一端部を支持されている。第一アーム４４の他端部は、支持軸４２を回転軸にして回転可能にされている。この第一アームの他端部に、第二アーム４６の一端部が軸着されている。第二アーム４６の他端部は、第一アームの他端部を回転軸にして回転可能にされている。この回転軸は、支持軸４２を回転軸に平行である。この第二アーム４６の他端部にパドル昇降部４８が取り付けられている。パドル昇降部４８は、パドル拡縮径部５０を上下方向に移動可能に支持している。このパドル拡縮径部５０には、複数のパドル５２が取り付けられている。複数のパドル５２は、パドル拡縮径部５０を中心位置にして、円周方向に並べられている。この複数のパドル５２は、並べられた円周方向に直交する方向に、パドル拡縮径部５０によって、拡径及び縮径可能にされている。

図４には、パドル５２の部分拡大図が示されている。このパドル５２は、本体５４及び先端部５６を備えている。本体５４は、上下方向に延びている。先端部５６は、本体５４の下端から下方に向かって、半径方向内側から外側向きに傾斜して延びている。このパドル５２の形状は、例えば板状である。板状の本体５４は、並べられた円周方向の接線方向を幅方向とし、半径方向を厚さ方向としている。このパドル５２の形状は、棒状であってもよい。

図４の両矢印Ｌｔは、先端部５６の長さを表している。この長さＬｔは、本体５４の下端から先端部５６の先端までの距離として測定されている。両矢印Ｔｔは、先端部５６の厚さを表している。この厚さＴｔは、板状の先端部５６の厚さである。両矢印θｔは、本体５４と先端部５６との屈曲角度を表している。

制御装置は、サイド昇降部２４、クランプリング昇降部３２、プレス台及びローダー４０制御する。この制御装置は、更に、ブラダー８を膨張及び収縮させる媒体の供給及び排出をする装置を制御する。

この加硫装置２を用いたタイヤの製造方法が説明される。この製造方法は、予備成形工程及び加硫工程を備えている。この予備成形工程では、タイヤの各部を形成する未加硫ゴム部材が貼り合わされてローカバー４が成形される。加硫工程では、このローカバーが金型６内で加硫される。この加硫工程を経て、ローカバー４からタイヤが得られる。この加硫工程は、投入工程、シェーピング工程、金型閉工程、加圧加熱工程、金型開工程及び取出工程を備えている。

図５（ａ）には、この投入工程において、ローカバー４がローダー４０で金型６にセットされた状態が示されている。このローカバー４は、トレッド部５８と一対のサイドウォール部６０と一対のビード部６２からなっている。トレッド部５８は、半径方向外側に位置している。それぞれのサイドウォール部６０は、トレッド部５８の軸方向端から半径方向内側に延びている。それぞれのビード部６２は、サイドウォール部６０の半径方向内端から更に半径方向内側に延びている。ビード部６２の半径方向内端によって、円形の孔６４が形成されている。

この図５（ａ）において、パドル５２がローカバー４のビード部６２を係止している。ローカバー４は、パドル５２にぶら下げられている。ローダー４０は、ローカバー４を、金型２の所定の位置にセットする。図５（ａ）では、ブラダー８は収縮している。上クランプリング２６は、センターポスト３０及びクランプリング昇降部３２によって、所定の高さに配置されている。これにより、ブラダー８の上クランプ端Ｐ１は、所定の高さに配置されている。

図５（ａ）の両矢印Ｈｂは、ブラダー８の下クランプ端Ｐ２から上クランプ端Ｐ１までの上下方向の高さを表している。両矢印Ｈｒは、ブラダー８の下クランプ端Ｐ２からローカバー４のビード部６２の上下方向最上端までの高さを表している。両矢印Ｈｓは、高さＨｂから高さＨｒを引いた差を表している。この高さＨｂ、Ｈｒ及び差Ｈｓは、上下方向の直線距離として測定される。

図５（ｂ）には、シェーピング工程において、収縮していたブラダー８が膨張させられた状態が示されている。図５（ｂ）では、パドル５２がローカバー４に係止した状態で、ブラダー８がローカバー４の内面４ａに当接している。図５（ｂ）では、ローダー４０は、ローカバー４を、図５（ａ）と同じ所定の位置に保持している。上クランプリング２６は、ブラダー８の上クランプ端Ｐ１を、図５（ａ）と同じ所定の高さに保持している。

図５（ｃ）には、シェーピング工程において、パドル５２がローカバー４から外された状態が示されている。図５（ｃ）では、ブラダー８が、ローカバー４の内面４ａ全体に当接している。図５（ｃ）では、上クランプリング２６は、ブラダー８の上クランプ端Ｐ１を、図５（ａ）と同じ所定の高さに保持している。

この図５（ａ）から図５（ｃ）を参照しつつ、この加硫工程が説明される。まず、投入工程では、ローカバー４が準備されている。金型６は、開いた状態にある。図示されないが、セグメント３４と上方に配置されたサイドプレート３６及びビードリング３８とは、所定の退避位置にある。上クランプリング２６は、下クランプリング２８に近付いた下方に下がっている。

投入工程では、ローダー４０のパドル５２がローカバー４のビード部６２に係止される。例えば、パドル５２がパドル拡縮径部５０によって、縮径される。この縮径されたパドル５２が、第一アーム４４、第二アーム４６及びパドル昇降部４８によって、ローカバー４の孔６４から、ローカバー４の内側に挿入される。挿入後に、パドル５２がパドル拡縮径部５０によって、拡径される。この拡径によって、パドル５２がビード部６２に係止される。ローダー４０は、ローカバー４を、金型２の所定の位置にセットする。上クランプリング２６は、センターポスト３０及びクランプリング昇降部３２によって、所定の高さに配置される。このときブラダー８は収縮している。この様にして、ローカバー４、ブラダー８及びパドル５２は、図５（ａ）の状態にされる。

投入工程後のシェーピング工程では、図５（ａ）の状態で、ブラダー８に媒体が供給される。ブラダー８が膨張する。ブラダー８は、ローカバー４の内面４ａに当接する。ブラダー８は、内面４ａに沿って膨張する。このとき、パドル５２がローカバー４のビード部６２に係止されているので、このビード部６２の周辺で、ブラダー８とローカバー４の内面４ａとの間に隙間が形成される。パドル５２が係止されているビード部６２の周辺以外で、ブラダー８と内面４ａとが当接して密着している。この様にして、図５（ｂ）の状態にされる。

図５（ｂ）の状態で、パドル５２がローカバー４から外される。パドル５２がパドル拡縮径部５０によって、縮径される。この縮径されたパドル５２が、パドル昇降部４８によって、ローカバー４の孔６４から上方に引き抜かれる。引き抜かれたパドル５２は、第一アーム４４、第二アーム４６及びパドル昇降部４８によって、所定の退避位置に移動させられる。パドル５２が外されたビード部６２の周辺で、ブラダー８がローカバー４の内面４ａに当接する。ブラダー８と内面４ａの全体とが当接して密着する。この様にして、図５（ｃ）の状態にされる。

シェーピング工程後の金型閉工程では、図５（ｃ）の状態で、退避位置にあったセグメント３４と、上方のサイドプレート３６及びビードリング３８とは、ローカバー４の上方の所定の位置に移動する。この様にして、図１の示される状態にされる。この図１に示される状態から、金型６が閉じられて、セグメント３４、一対のサイドプレート３６及びビードリング３８と、ブラダー８とが金型６のキャビティを形成する。この金型６内にローカバー４が収容される。

金型閉工程後の加圧加熱工程では、金型内のローカバー４が加圧及び加熱される。ローカバー４が加硫される。この加硫を経て、このローカバー４からタイヤが形成される。金型開工程では、金型６が開かれる。取出工程では、開かれた金型６から、タイヤが取り出される。

このシェーピング工程では、ビード部６２にパドル５２が係止された状態で、ブラダー８がローカバー４に膨張している。膨張したブラダー８がローカバー４の内面４ａに当接している。パドル５２は、ビード部６２の周辺に隙間を形成する。この隙間からブラダー８とローカバー４の間のエアーが排出される。このブラダー８と内面４ａとが密着しうる。この加硫工程は、ブラダー８とローカバー４の間のエアーの残留が抑制されている。この加硫工程は、ベアの発生が抑制されている。

このシェーピング工程では、ローカバー４に係止されたパドル５２によって、隙間が形成されている。このパドル５２は、ローカバー４を金型６にセットするために、投入工程においてローカバー４に係止される。このシェーピング工程では、従来の加硫装置に、特別な装置等を付加することなく、ブラダー８とローカバー４の間に、エアーを排出する隙間が形成されている。この加硫工程は、設備改造をすることなく、簡易に、ブラダー８とローカバー４の間のエアーの残留が抑制されている。

このシェーピング工程では、パドル５２を外すタイミングを変更することで、残留エアーが排出されている。この加硫工程では、残留エアーの発生を抑制するために、特別なエアー抜き工程を必要としない。特別なエアー抜き工程の時間が必要とされない。この加硫工程は、従来の加硫工程と、同様のサイクルタイムで、ローカバーを加硫成形しうる。この加硫方法は、生産性を阻害することなく、ベアの発生が抑制されている。

このショーピング工程では、上クランプ端Ｐ１の高さＨｂが、ビード部６２の高さＨｒに対して低過ぎるとき、ローカバー４の内面４ａの半径方向外側部分より先に、パドル５２の半径方向外側の部分で、ブラダー８と内面４ａとが当接しうる。このような当接は、この当接部分より半径方向外側のエアーの排出を阻害する。この観点から、高さＨｂから高さＨｒを引いた差Ｈｓは、好ましくは０（ｍｍ）以上である。

一方で、高さＨｂが高さＨｒに対して高過ぎるとき、ローカバー４の上方外側にプラダー８が大きくはみ出す。加硫工程の加圧及び加熱によって、ブラダー８が変形し、ブラダー８の表面に折れや皺が生じ易い。折れや皺等の所謂プラダークリースは、タイヤの表面に皺を生じさせる。この観点から、この差Ｈｓは、好ましくは１０（ｍｍ）以下である。

本体５４と先端部５６との屈曲角度θが小さいパドル５２は、ブラダー８が膨張した状態で（図５（ｂ）参照）、ブラダー８を傷めることなく容易に、ローカバー８から外すことができる。この観点から、この屈曲角度θは、好ましくは１５０（°）以下である。一方で、この屈曲角度が大きいパドル５２は、ブラダー８が膨張した状態で、ローカバー４を疵付けることなく容易に、ローカバー８から外すことができる。この観点から、この屈曲角度θは、好ましくは９０（°）以上である。

この先端部５６の長さＬｔが長いパドル５２は、膨張するブラダー８とローカバー４との間に大きな隙間を形成する。このパドル５２は、エアーの排出性に優れる。この観点から、この長さＬｔは、好ましくは５（ｍｍ）以上である。一方で、この長さＬｔが小さいパドル５２は、ブラダー８が膨張した状態で（図５（ｂ）参照）、ブラダー８を傷めることなく、ローカバー４を疵付けることなく、容易に、ローカバー４から外すことができる。この観点から、この長さＬｔは。好ましくは１０（ｍｍ）以下である。

先端部５６の厚さＴｔが大きいパドル５２は、シェーピング工程において、残留エアーの排出性に優れている。この観点から、先端部５６の厚さＴｔは、好ましくは２（ｍｍ）以上である。この厚さＴｔに特に上限はないが、実用上、この厚さＴｔは、好ましくは１０（ｍｍ）以下である。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１の加硫装置を用いて、本発明に係る加硫方法でタイヤが生産された。このシェーピング工程では、ローカバーのビード部にパドルが係止された状態で、ブラダーが膨張していた。ブラダーがローカバーに当接した後に、パドルはローカバーから外された。このときの、ブラダー８の上クランプ端の高さＨｂと、ローカバーのビード部の高さＨｒと、高さＨｂと高さＨｓとの差Ｈｓは、表１に示される通りであった。この方法で、タイヤが８５００本生産された。このタイヤのサイズは、「１９５／５５Ｒ１６」であった。

［比較例１］
このシェーピング工程では、ローカバーのビード部からパドルがはずされた後に、ブラダーが膨張していた。また、高さＨｂ、高さＨｒ及び差Ｈｓは、表１に示される通りであった。その他の構成は、実施例１と同様にして、タイヤが、４５００本生産された。

［比較例２］
高さＨｂ、高さＨｒ及び差Ｈｓが表１に示される通りであった。その他の構成は、比較例１と同様にして、タイヤが生産された。

［不良率］
得られたタイヤの内面が観察され、ベアの有無が検査された。また、ビード部周辺の表面が観察され、ブラダークリースによる皺が検査された。このベアや皺が確認されたタイヤの本数を、生産本数で除して、不良率が算出された。その結果が表１に指数として表されている。この指数は、比較例１の不良率を１００として、表されている。この指数は、数字が小さいほど、不良率が小さい。この数値が小さいほど、この評価結果は、好ましい。

［サイクルタイム］
シェーピング工程のサイクルタイムが測定された。具体的には、投入工程完了後、金型閉工程開始までの時間が測定された。その結果が表１に指数として表されている。この指数は、比較例１のサイクルタイムを１００として、表されている。この指数は、数字が小さいほど、サイクルタイムが短い。この数値が小さいほど、この評価結果は、好ましい。

表１に示されるように、実施例１のタイヤは、比較例１及び２のタイヤに比べて、不良率が極めて小さい。また、シェーピング工程のサイクルタイムは、比較例１及び２と同等にされている。本発明に係る加硫方法は、残留エアーを排出させるための特別な工程を設けることなく、ベアやビード部周辺の皺の発生が抑制されている。実施例の加硫方法では、比較例の加硫方法に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された方法は、タイヤをブラダーでシェーピングする工程を含むタイヤの加硫方法に広く適用されうる。

２・・・加硫装置
４・・・ローカバー
６・・・金型
８・・・プラダー
２６・・・上クランプリング
２８・・・下クランプリング
３０・・・センターポスト
３２・・・クランプリング昇降部
３４・・・セグメント
３６・・・サイドプレート
３８・・・ビードリング
４０・・・ローダー
４８・・・パドル昇降部
５０・・・パドル拡縮径部
５２・・・パドル
５４・・・本体
５６・・・先端部
５８・・・ビード部

Claims (5)

1. ローカバーが金型内で加硫されてタイヤが得られる加硫方法であって、
   上記ローカバーを上記金型に投入する投入工程と、
   上記ローカバーがブラダーでシェーピングされるシェーピング工程と、
   を備えており、
   上記投入工程において、上記ローカバーのビード部にパドルが係止されて、上記ローカバーが上記金型にセットされ、
   上記シェーピング工程において、上記ローカバーのビード部に上記パドルが係止された状態で、上記ブラダーが膨張し、上記ブラダーが上記ローカバーに当接した後に、上記パドルが上記ローカバーから外されるタイヤの加硫方法。
2. 上記シェーピング工程において、上記ローカバーが上記パドルに係止された状態において、上記ブラダーの下クランプ端から上クランプ端までの高さをＨｂとし、上記ブラダーの下クランプ端から上記ローカバーの上記ビード部までの高さをＨｒとするときに、この高さＨｂから高さＨｒを引いた差Ｈｓが０（ｍｍ）以上１０（ｍｍ）以下である請求項１に記載のタイヤの加硫方法。
3. 上記パドルが上下方向に延びる本体と、この本体の先端から下方に向かって半径方向内側から外側向きに傾斜して延びる先端部とを備えており、
   上記本体と上記先端部と屈曲角度が９０°以上１５０°以下である請求項１又は２に記載の加硫方法。
4. 上記先端部の長さが５（ｍｍ）以上１０（ｍｍ）以下である請求項３に記載の加硫方法。
5. 上記先端部の厚さが２（ｍｍ）以上である請求項３又は４に記載の加硫方法。
   

Images