JP2018118421A - 空気入りタイヤの製造方法、及び剥離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 加硫タイヤを密着する剛性中子から剥がして剛性中子の取り外し性を向上させる。【解決手段】 気密空間形成段階と、膨張段階とを含む剥離工程を具える。気密空間形成段階は、加硫タイヤ付き剛性中子の露出面上に、加硫タイヤの外表面と剛性中子の外表面との交わり部を囲んでタイヤ周方向にのびる環状の気密空間を形成する。膨張段階は、気密空間内に高圧空気を供給し、交わり部から流入する高圧空気により前記剛性中子上で加硫タイヤを膨張させることにより、加硫タイヤを剛性中子から剥離させる。【選択図】図１

Description

本発明は、加硫タイヤからの剛性中子の取り外し性を向上させた空気入りタイヤの製造方法、及び剥離装置に関する。

近年、タイヤの形成精度を高めるため、剛性中子を用いたタイヤ形成方法（以下「中子工法」という場合がある。）が提案されている。剛性中子は、タイヤ内腔面と略同形状の外形形状を有する中子本体を具える。そして、中子本体上で形成された生タイヤを、剛性中子ごと加硫金型内に投入することにより、中子本体と加硫金型との間に挟まれて、生タイヤが加硫成形される。

図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、中子本体２は、周方向に分割された複数の中子セグメント９によって構成される。そして中子セグメント９を、１つずつタイヤ半径方向内側に引き出すことにより、中子本体２を加硫タイヤＴ１から取り外すことができる。

しかし、加硫タイヤＴ１の内腔面Ｔｓは、中子本体２の外表面Ｊに密着している。そのため、中子セグメント９の引き出しに大きな力Ｆが必要となり、無理に引き出した場合には、特に剛性が低いタイヤのサイドウォール部が変形して損傷を招くという問題が生じる。

下記の特許文献には、中子本体の外表面に、ゴム離型性を有する例えばフッ素系樹脂等のコーティング層を形成することが提案されている。しかし、コーティング層を形成した場合、中子本体上で生タイヤを形成する際、未加硫のタイヤ構成部材を中子本体に粘着して保持させることが難くなり、生タイヤの製造効率を損ねる。

特開２０１５−１６８１７２号公報

本発明は、生タイヤの製造効率を維持しながら、小さな力で中子セグメントを加硫タイヤから引き出しでき、加硫タイヤからの剛性中子の取り外し性を向上させた空気入りタイヤの製造方法、及び剥離装置を提供することを課題としている。

第１の発明は、タイヤ内腔面を成形するための外表面を有する剛性中子の前記外表面上に形成された生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形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、
前記加硫金型から取り出された加硫タイヤ付き剛性中子の露出面上に、加硫タイヤの外表面と剛性中子の外表面との交わり部を囲んでタイヤ周方向にのびる環状の気密空間を形成する気密空間形成段階と、
前記気密空間内に高圧空気を供給し、前記交わり部から流入する高圧空気により前記剛性中子上で加硫タイヤを膨張させることにより、加硫タイヤを剛性中子から剥離させる膨張段階とを含む剥離工程を具え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において、前記剥離工程は、前記加硫タイヤ付き剛性中子を冷却する冷却工程中に行われることが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法において、前記気密空間は、前記加硫タイヤのビード部の外表面と前記剛性中子の外表面との間の交わり部を囲むことが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法において、前記気密空間形成段階は、前記交わり部よりも半径方向外側かつ前記加硫タイヤの外表面上の第１位置と、前記交わり部よりも半径方向内側かつ前記剛性中子の外表面上の第２位置とに、それぞれ環状のシール部材を押し付けることにより、前記シール部材間に気密空間を形成することが好ましい。

第２の発明は、第１の発明における剥離工程で用いる剥離装置であって、
横置き姿勢で支持される加硫タイヤ付き剛性中子の露出面上に、加硫タイヤのビード部の外表面と剛性中子の外表面との交わり部を囲んでタイヤ周方向にのびる環状の気密空間を形成する気密空間形成手段を具えるとともに、
前記気密空間形成手段は、前記交わり部よりも半径方向外側かつ前記加硫タイヤの外表面上の第１位置をシールする環状の第１のシール部材と、前記交わり部よりも半径方向内側かつ前記剛性中子の外表面上の第２位置をシールする環状の第２のシール部材とを具えることを特徴としている。

本発明に係る前記剥離装置において、前記気密空間形成手段は、前記第１、第２のシール部材と、前記第１、第２のシール部材間を継ぎかつ前記露出面を覆う覆い部とを含む閉塞カバーを具えることが好ましい。

本発明に係る前記剥離装置において、前記気密空間形成手段は、前記閉塞カバーを、加硫タイヤ付き剛性中子に対して上下移動可能に保持する保持手段を具えることが好ましい。

本発明では、気密空間形成段階と膨張段階とを具える剥離工程を含む。気密空間形成段階では、加硫タイヤ付き剛性中子の露出面上に、加硫タイヤの外表面と剛性中子の外表面との交わり部を囲む気密空間を形成する。膨張段階では、気密空間内に高圧空気を供給し、前記交わり部から流入する高圧空気により前記剛性中子上で加硫タイヤを膨張させる。この膨張により、加硫タイヤを剛性中子から剥がすことができる。

そのため、中子セグメントの加硫タイヤからの引き出し力を減じることができ、タイヤへの損傷を招くことなく、加硫タイヤから中子本体を容易に取り外しすることができる。また中子本体の外表面に、コーティング層を形成する必要がないため、生タイヤの製造効率も維持できる。

本発明の空気入りタイヤの製造方法における剥離工程の一実施例を示す断面図である。 剥離工程に用いる剥離装置の主要部を示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は気密空間形成段階を示す断面図である。 膨張段階を示す断面図である。 剛性中子を示す分解斜視図である。 加硫工程を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は中子工法における加硫タイヤからの剛性中子の取り外しを説明する概念図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明は、剛性中子１を用いた空気入りタイヤの製造方法であって、加硫工程Ｓ１（図６に示す）と剥離工程Ｓ２（図１に示す）とを含んで構成される。

剛性中子１は、特に規制されることがなく周知構造のものが好適に採用しうる。図５に示すように、本例の剛性中子１は、タイヤ内腔面を成形するためのトロイド状の外表面Ｊを有する中子本体２と、この中子本体２の中心孔２Ｈに内挿される円筒状のコア４と、中子本体２の軸心方向両側に配される一対の側板５Ｌ、５Ｕとを具える。

中子本体２は、タイヤ周方向に分割された複数の中子セグメント９から形成される。この中子セグメント９は、周方向に交互に配される第１、第２の中子セグメント９Ａ、９Ｂから構成される。第１の中子セグメント９Ａは、周方向巾が大であり、しかも周方向両端の分割面９Ｓが、半径方向内方に向かって周方向巾が減じる向きに傾斜する。第２の中子セグメント９Ｂは、周方向巾が小であり、しかも分割面９Ｓが、半径方向内方に向かって周方向巾が増す向きに傾斜する。従って、中子本体２では、第２の中子セグメント９Ｂから順次半径方向内方に一つずつ移動させて、タイヤのビード孔から順次取り出すことができる。

コア４は、中子本体２の前記中心孔２Ｈに内挿されることにより、各中子セグメント９の半径方向内側への移動を阻止する。なおコア４の外周面と中子本体２の内周面とには、互いに係合して各中子セグメント９を軸心方向に案内する蟻溝及び蟻ほぞ等からなるガイド部１１が形成されている。

コア４の軸心方向の一方側の端部には側板５Ｌが固着され、かつ他方側の端部には側板５Ｕが脱着自在に取り付けられる。側板５Ｌ、５Ｕは、各中子セグメント９の軸心方向の移動を阻止する。側板５Ｌ、５Ｕには、支持軸部１２が同心に突設される。この支持軸部１２は、例えば搬送装置、生タイヤ形成機、加硫金型、冷却装置等に設けられるチャック部１４（図１、６に示す）に脱着可能に連結される。チャック部１４としては、周知のボールロック機構が好適に採用しうる。

そして、中子本体２の外表面Ｊ上に、タイヤ構成部材を順次貼り付けることにより、加硫タイヤに近似した外形形状を有する生タイヤＴが形成される（生タイヤ形成工程）。

図６に示すように、加硫工程Ｓ１では、生タイヤＴを剛性中子１ごと加硫金型１５内に投入し、剛性中子１と加硫金型１５との間で生タイヤＴを挟んで加硫成形が行われる。加硫金型１５は周知構造をなし、その内部に、生タイヤＴを外側加熱する蒸気ジャケット、電気ヒータなどの加熱手段（図示省略）が配されている。また剛性中子１には、生タイヤＴを内側加熱する加熱手段１６が配される。本例の加熱手段１６は、蒸気ジャケットであって、各中子セグメント９には、気密なチャンバー室１６Ａが形成される。また各中子セグメント９の下側の側面には、チャンバー室１６Ａに蒸気を吸排する一対のポート１７が配される。なお加硫金型１５には、各ポート１７に接続可能なコネクター（図示省略）が配される。

加硫金型１５から取り出された加硫タイヤ付き剛性中子１Ａに対して、剥離工程Ｓ２が行われる。

剥離工程Ｓ２は、気密空間形成段階Ｓ２_１（図１、図３に示す）と膨張段階Ｓ２_２（図４に示す）とを含む。図１、３に示すように、気密空間形成段階Ｓ２_１では、気密空間形成手段２０を用い、加硫タイヤ付き剛性中子１Ａの露出面Ｙ上に、気密空間Ｈを形成する。前記露出面Ｙには加硫タイヤＴ１の露出面も含まれる。気密空間Ｈは、タイヤ周方向にのびる環状をなし、加硫タイヤＴ１の外表面ｂｓと剛性中子１の外表面Ｊとの交わり部Ｋを囲むように形成される。

本例では、気密空間Ｈとして、横置き姿勢で支持される加硫タイヤＴ１における上側の交わり部Ｋ_Ｕを囲む上の気密空間Ｈ_Ｕと、下側の交わり部Ｋ_Ｌを囲む下の気密空間Ｈ_Ｌとが形成される。しかし、上の気密空間Ｈ_Ｕ及び下側の交わり部Ｋ_Ｌの一方のみのでも良い。上側の交わり部Ｋ_Ｕとは、横置き姿勢における加硫タイヤＴ１の上側の外表面ｂｓ（本例では上側のビード部Ｔｂ_Ｕの外表面ｂｓ）と剛性中子１の外表面Ｊとの交わり部を意味する。又下側の交わり部Ｋ_Ｌとは、横置き姿勢の加硫タイヤＴ１の下側の外表面ｂｓ（本例では下側のビード部Ｔｂ_Ｌの外表面ｂｓ）と剛性中子１の外表面Ｊとの交わり部を意味する。

図１，２に示すように、本例の気密空間形成手段２０は、前記上の気密空間Ｈ_Ｕを形成する上の気密空間形成手段２０_Ｕと、下の気密空間Ｈ_Ｌを形成する下の気密空間形成手段２０_Ｌとを具える。なお上の気密空間形成手段２０_Ｕ及び下の気密空間形成手段２０_Ｌの一方のみでも良い。

本例では、加硫タイヤ付き剛性中子１Ａが、冷却工程Ｓ３で用いる冷却装置２２によって横置き姿勢で保持される。冷却装置２２は、支持台２３上に、加硫タイヤ付き剛性中子１Ａの支持軸部１２を支持するチャック部１４が、昇降自在に配される。また支持台２３には、チャック部１４の周囲に、中子本体２の前記ポート１７に接続し各チャンバー室１６Ａに冷却液を供給するコネクタ２４が配されている。

図３（Ｂ）に示すように、前記下の気密空間形成手段２０_Ｌは、前記支持台２３に気密に取り付く環状の第１、第２のシール部材２６、２７を含む。

そして気密空間形成段階Ｓ２_１において、第１のシール部材２６は、下側の交わり部Ｋ_Ｌよりもタイヤ半径方向外側かつ加硫タイヤＴ１の外表面ｂｓ上の第１位置Ｐ１に押し付けられる。これにより、外表面ｂｓは、第１のシール部材２６により第１位置Ｐ１でシールされる。又第２のシール部材２７は、下側の交わり部Ｋ_Ｌよりもタイヤ半径方向内側かつ中子本体２の外表面Ｊ上の第２位置Ｐ２に押し付けられる。これにより外表面Ｊは、第２のシール部材２７により第２位置Ｐ２でシールされる。

従って、加硫タイヤ付き剛性中子１Ａの露出面Ｙ上、かつ第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間に、第１、第２のシール部材２６、２７と支持台２３の上面２３Ｓとで囲まれる気密空間Ｈ_Ｌが形成される。本例では、支持台２３の上面２３Ｓは、第１、第２のシール部材２６、２７間を継ぎかつ露出面Ｙを覆う覆い部２８を構成している。又覆い部２８と第１、第２のシール部材２６、２７とにより、露出面Ｙを第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で密閉する閉塞カバー２９を構成している。

本例では、加硫タイヤ付き剛性中子１Ａは、チャック部１４と一体に昇降移動しうる。従って、本例では、昇降自在なチャック部１４が、前記閉塞カバー２９を、加硫タイヤ付き剛性中子１Ａに対して相対的に上下移動させ第１、第２のシール部材２６、２７を露出面Ｙに押し付ける保持手段３０を構成している。

図１、２に示すように、本例の上の気密空間形成手段２０_Ｕは、閉塞カバー３１を具える。閉塞カバー３１は、環状の第１、第２のシール部材３２、３３と、この第１、第２のシール部材３２、３３間を継ぎかつ露出面Ｙを覆う覆い部３４とを含む。

覆い部３４は、例えば環状の板体であり、第１、第２のシール部材３２、３３が気密に取り付く。第１、第２のシール部材２６、２７、３２、３３は、弾性変形容易な周知のゴム状弾性体から形成される。

図３（Ａ）に示すように、気密空間形成段階Ｓ２_１において、第１のシール部材３２は、上側の交わり部Ｋ_Ｕよりもタイヤ半径方向外側かつ加硫タイヤＴ１の外表面ｂｓ上の第１位置Ｐ１に押し付けられる。これにより、外表面ｂｓは、第１のシール部材３２により第１位置Ｐ１でシールされる。又第２のシール部材３３は、上側の交わり部Ｋ_Ｕよりもタイヤ半径方向内側かつ中子本体２の外表面Ｊ上の第２位置Ｐ２に押し付けられる。これにより外表面Ｊは、第２のシール部材３３により第２位置Ｐ２でシールされる。

従って、加硫タイヤ付き剛性中子１Ａの露出面Ｙ上には、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間に、第１、第２のシール部材３２、３３と覆い部３４とで囲まれる気密空間Ｈ_Ｕが形成される。

図２に示すように、前記閉塞カバー３１は、例えばガイド付きシリンダである昇降機３５のロッド下端に取り付く支持枠３６を介して、昇降自在に支持される。従って、本例では、昇降機３５が、前記閉塞カバー３１を、加硫タイヤ付き剛性中子１Ａに対して相対的に上下移動させ第１、第２のシール部材３２、３３を露出面Ｙに押し付ける保持手段３７を構成している。本例では、昇降機３５は、ガイド３８によって横移動可能であり、これにより加硫タイヤ付き剛性中子１Ａを冷却装置２２に装着（或いは取り外し）する際の、上の気密空間形成手段２０_Ｕとの衝突が防止される。

図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、閉塞カバー２９、３１には、高圧空気供給源Ｑ（図１に示す）に導通する供給口４０が設けられる。そして膨張段階Ｓ２_２では、各供給口４０から、高圧空気が上下の気密空間Ｈ_Ｕ、Ｈ_Ｌ内に供給される。

図４は、上の気密空間Ｈ_Ｕに供給された高圧空気によって、加硫タイヤＴ１が膨張する途中の状態が代表して示される。図４に示すように、気密空間Ｈ内に供給された高圧空気は、交わり部Ｋから流入し、剛性中子１上で加硫タイヤＴ１を膨張させる。

この膨張により、密着する剛性中子１から、加硫タイヤＴ１を強制的に剥がすことができる。加硫タイヤＴ１の膨張が進行していくため、広範囲に亘って、加硫タイヤＴ１を剥がすことができる。また一度剥がされた部分では、高圧空気の供給が停止された後も、微少な空気層ができ、しかも各面が空気によって冷却されゴムの粘着性が減じられるため、剥がれやすい状態が維持される。

なお剥離工程Ｓ２は、冷却工程Ｓ３中、特には、冷却工程Ｓ３の開始初期に行うのが好ましい。この開始初期では、加硫タイヤＴ１が高温度でありゴムが柔らかい。そのため、加硫タイヤＴ１が膨張しやすく、より高い剥離効果を発揮することができる。なお剥離工程Ｓ２は、加硫タイヤＴ１の内部温度が１００℃以上、さらには１２０℃以上のときに開始するのが好ましい。

なお剥離工程Ｓ２では、上の気密空間Ｈ_Ｕのみを形成し、上側の交わり部Ｋ_Ｕのみから高圧空気を流入させても良い。又下の気密空間Ｈ_Ｌのみを形成し、下側の交わり部Ｋ_Ｌのみから高圧空気を流入させても良い。また本例のように、上下の気密空間Ｈ_Ｕ、Ｈ_Ｌを形成し、上側及び下側の交わり部Ｋ_Ｕ、Ｋ_Ｌから高圧空気を流入させても良い。

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。

本発明の効果を確認するため、加硫金型から取り出された加硫タイヤ（タイヤサイズ２１５／４５Ｒ１７）付きの剛性中子に対して、本発明に係わる剥離工程を行った。剥離工程において、実施例１では、上の気密空間Ｈ_Ｕのみを形成し。上側の交わり部Ｋ_Ｕから高圧空気を流入した。実施例２では下の気密空間Ｈ_Ｌのみを形成し、下側の交わり部Ｋ_Ｌから高圧空気を流入した。実施例３では、上下の気密空間Ｈ_Ｕ、Ｈ_Ｌを形成し、上側及び下側の交わり部Ｋ_Ｕ、Ｋ_Ｌから高圧空気を流入した。

そして、図６（Ａ）、（Ｂ）に準じ、加硫成形後、加硫タイヤから中子本体を分解して取り外す際のタイヤ損傷の発生率を測定した。その結果、実施例１、２、３ともに、タイヤ損傷の発生率を１０％以下に減じることができた。なお剥離工程を行わない場合のタイヤ損傷の発生率は５５％であった。

１ 剛性中子
１Ａ 加硫タイヤ付き剛性中子
１５ 加硫金型
２０、２０Ｌ、２０Ｕ 気密空間形成手段
２６、３２ 第１のシール部材
２７、３３ 第２のシール部材
２８、３４ 覆い部
２９、３１ 閉塞カバー
３０、３７ 保持手段
ｂｓ 加硫タイヤの外表面
Ｈ、Ｈ_Ｌ、Ｈ_Ｕ 気密空間
Ｊ 剛性中子の外表面
Ｋ、Ｋ_Ｌ、Ｋ_Ｕ 交わり部
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
Ｓ１ 加硫工程
Ｓ２ 剥離工程
Ｓ２_１ 気密空間形成段階
Ｓ２_２ 膨張段階
Ｓ３ 冷却工程
Ｔ 生タイヤ
Ｔ１ 加硫タイヤ
Ｔｓ タイヤ内腔面
Ｙ 露出面

Claims (7)

1. タイヤ内腔面を成形するための外表面を有する剛性中子の前記外表面上に形成された生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形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、
   前記加硫金型から取り出された加硫タイヤ付き剛性中子の露出面上に、加硫タイヤの外表面と剛性中子の外表面との交わり部を囲んでタイヤ周方向にのびる環状の気密空間を形成する気密空間形成段階と、
   前記気密空間内に高圧空気を供給し、前記交わり部から流入する高圧空気により前記剛性中子上で加硫タイヤを膨張させることにより、加硫タイヤを剛性中子から剥離させる膨張段階とを含む剥離工程を具えることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記剥離工程は、前記加硫タイヤ付き剛性中子を冷却する冷却工程中に行われ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. 前記気密空間は、前記加硫タイヤのビード部の外表面と前記剛性中子の外表面との間の交わり部を囲む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。
4. 前記気密空間形成段階は、前記交わり部よりも半径方向外側かつ前記加硫タイヤの外表面上の第１位置と、前記交わり部よりも半径方向内側かつ前記剛性中子の外表面上の第２位置とに、それぞれ環状のシール部材を押し付けることにより、前記シール部材間に気密空間を形成することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 請求項１〜４の何れかの剥離工程で用いる剥離装置であって、
   横置き姿勢で支持される加硫タイヤ付き剛性中子の露出面上に、加硫タイヤのビード部の外表面と剛性中子の外表面との交わり部を囲んでタイヤ周方向にのびる環状の気密空間を形成する気密空間形成手段を具えるとともに、
   前記気密空間形成手段は、前記交わり部よりも半径方向外側かつ前記加硫タイヤの外表面上の第１位置をシールする環状の第１のシール部材と、前記交わり部よりも半径方向内側かつ前記剛性中子の外表面上の第２位置をシールする環状の第２のシール部材とを具えることを特徴とする剥離装置。
6. 前記気密空間形成手段は、前記第１、第２のシール部材と、前記第１、第２のシール部材間を継ぎかつ前記露出面を覆う覆い部とを含む閉塞カバーを具えることを特徴とする請求項５記載の剥離装置。
7. 前記気密空間形成手段は、前記閉塞カバーを、加硫タイヤ付き剛性中子に対して上下移動可能に保持する保持手段を具えることを特徴とする請求項６記載の剥離装置。

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