JP2018118422A

JP2018118422A - 空気入りタイヤの製造方法、及び剥離装置

Info

Publication number: JP2018118422A
Application number: JP2017010570A
Authority: JP
Inventors: 昌矢口; Akira Yaguchi; 圭小原; Kei Obara
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2017-01-24
Filing date: 2017-01-24
Publication date: 2018-08-02

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】加硫金型から取り出された加硫タイヤ付き剛性中子に対し、剥離工程を行う。剥離工程は、加硫タイヤの少なくとも一方のビード部の外表面と剛性中子の外表面との交わり部に高圧空気を吹き付ける。これにより、高圧空気が剛性中子と加硫タイヤとの間に浸入し、加硫タイヤを密着する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をタイヤＴ１から取り外すことができる。

しかし、加硫後のタイヤ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に対し、加硫タイヤの少なくとも一方のビード部の外表面と前記剛性中子の外表面との交わり部に高圧空気を吹き付け、この交わり部から前記剛性中子と加硫タイヤとの間に高圧空気を浸入させることにより、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、前記剥離工程では、前記加硫タイヤの両側のビード部の外表面と前記剛性中子の外表面との交わり部に、それぞれ高圧空気を吹き付けることが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法において、前記剥離工程では、前記交わり部におけるタイヤ周方向の複数位置に、高圧空気を吹き付けることが好ましい。

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に対し、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交わり部に向かって高圧空気を吹き付けるノズルと、前記ノズルを前記交わり部に向かって近離可能に保持する保持手段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、前記ノズルは、前記ビード部と同心な環状をなしかつ高圧空気源に導通される配管部のタイヤ周方向の複数位置に設けられるとともに、前記保持手段は、前記配管部を加硫タイヤ付き剛性中子に対して相対的に上下移動させることにより、各前記ノズルを前記交わり部に向かって近離させることが好ましい。

本発明は剥離工程を具え、この剥離工程では、加硫タイヤ付き剛性中子における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に、高圧空気を吹き付ける。高圧空気は、前記交わり部から剛性中子と加硫タイヤとの間に浸入し、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。ノズルを拡大して示す断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は剥離工程の作用を誇張して示す断面図である。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。

図１に示すように、剥離工程Ｓ２では、剥離装置２０を用い、加硫タイヤＴ１の少なくとも一方のビード部Ｔｂの外表面ｂｓと剛性中子１の外表面Ｊとの交わり部Ｋに、高圧空気を吹き付ける。これにより、交わり部Ｋから剛性中子１と加硫タイヤＴ１との間に高圧空気を浸入させ、加硫タイヤＴ１を剛性中子１から剥離させる。

本例の剥離工程Ｓ２では、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と、下側の交わり部Ｋ_Ｌとに、それぞれ高圧空気が吹き付けられる。上側の交わり部Ｋ_Ｕとは、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。下側の交わり部Ｋ_Ｌとは、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、本例の剥離装置２０は、上側の交わり部Ｋ_Ｕに高圧空気を吹き付ける上の吹付け手段２１_Ｕと、下側の交わり部Ｋ_Ｌに高圧空気を吹き付ける下の吹付け手段２１_Ｌとを具える。

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により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。

前記下の吹付け手段２１_Ｌは、前記支持台２３に取り付く配管部２５を具える。この配管部２５は、ビード部Ｔｂと同心な環状をなし、かつ高圧空気源に導通される。また配管部２５には、タイヤ周方向の複数位置（例えば４〜８つの位置）に、下側の交わり部Ｋ_Ｌに向かって高圧空気を吹き付けるノズル２６が設けられる。

図３に示すように、ノズル２６は、配管部２５に取り付くとともに、先端で開口する先細状のノズル孔２６Ａを有する。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、ノズル２６を下側の交わり部ＫＬに向かって近離移動させうる保持手段２８を構成している。

図１，２に示すように、上の吹付け手段２１Ｕは、ビード部Ｔｂと同心な環状をなし、かつ高圧空気源Ｑに導通される上の配管部３０を具える。上の配管部３０は、例えばガイド付きシリンダである昇降機３１のロッド下端に取り付く支持枠３２を介して、昇降自在に支持される。本例では、昇降機３１は、ガイド３４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、上の吹付け手段２１Ｕとの衝突が防止される。

前記配管部３０には、タイヤ周方向の複数位置（例えば４〜８つの位置）に、上側の交わり部Ｋ_Ｕに向かって高圧空気を吹き付けるノズル３３が設けられる。図３に示すように、このノズル３３も前記ノズル２６と同様、配管部３０に取り付き、かつ先端で開口する先細状のノズル孔３３Ａを具える。

本例では、昇降機３１が、ノズル３３を上側の交わり部Ｋ_Ｕに向かって近離移動させる保持手段２８を構成している。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ノズル２６、３３から、交わり部Ｋに向かって吹き付けられる高圧空気は、その風圧によってビード部Ｔｂを部分的に浮き上がらせ、交わり部Ｋから剛性中子１と加硫タイヤＴ１との間に浸入できる。この浸入により、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。高圧空気の浸入は、奥へと次第に進行していくため、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、吹き付けが停止された後も、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、高圧空気が浸入しやすく、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、上側の交わり部Ｋ_Ｕのみに高圧空気を吹き付けても良い。また下側の交わり部Ｋ_Ｌのみに高圧空気を吹き付けても良い。また本例のように、上側及び下側の交わり部Ｋ_Ｕ、Ｋ_Ｌに、同時に高圧空気を吹き付けても良い。また上側及び下側の交わり部Ｋ_Ｕ、Ｋ_Ｌに、交互に高圧空気を吹き付けても良い。さらには、加硫タイヤ付き剛性中子１Ａを回転しながら、交わり部Ｋに高圧空気を吹き付けることも好ましい。

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。

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、剥離工程を行った。剥離工程では、実施例１（上側の交わり部Ｋ_Ｕのみに高圧空気を吹き付け）、実施例２（下側の交わり部Ｋ_Ｌのみに高圧空気を吹き付け）、実施例３（上側及び下側の交わり部Ｋ_Ｕ、Ｋ_Ｌに、同時に高圧空気を吹き付け）を行った。

そして、図７（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
２中子本体
１５加硫金型
２０剥離装置
２５、３０配管部
２６、３３ノズル
２８保持手段
Ｊ剛性中子の外表面
Ｋ、Ｋ_Ｌ、Ｋ_Ｕ交わり部
Ｓ１加硫工程
Ｓ２剥離工程
Ｓ３冷却工程
Ｔ生タイヤ
Ｔ１加硫タイヤ
Ｔｂ、Ｔｂ_Ｌ、Ｔｂ_Ｕビード部
Ｔｓタイヤ内腔面
ｂｓビード部の外表面

Claims

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に対し、加硫タイヤの少なくとも一方のビード部の外表面と前記剛性中子の外表面との交わり部に高圧空気を吹き付け、この交わり部から前記剛性中子と加硫タイヤとの間に高圧空気を浸入させることにより、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。
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。
前記剥離工程では、前記加硫タイヤの両側のビード部の外表面と前記剛性中子の外表面との交わり部に、それぞれ高圧空気を吹き付けることを特徴とする請求項１または２記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記剥離工程では、前記交わり部におけるタイヤ周方向の複数位置に、高圧空気を吹き付け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。
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に対し、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交わり部に向かって高圧空気を吹き付けるノズルと、前記ノズルを前記交わり部に向かって近離可能に保持する保持手段とを具えることを特徴とする剥離装置。
前記ノズルは、前記ビード部と同心な環状をなしかつ高圧空気源に導通される配管部のタイヤ周方向の複数位置に設けられるとともに、前記保持手段は、前記配管部を加硫タイヤ付き剛性中子に対して相対的に上下移動させることにより、各前記ノズルを前記交わり部に向かって近離させることを特徴とする請求項５記載の剥離装置。