JP2019006030A

JP2019006030A - タイヤ製造用の剛性中子及びそれを用いた空気入りタイヤの製造方法

Info

Publication number: JP2019006030A
Application number: JP2017124573A
Authority: JP
Inventors: 朋宏福田; Tomohiro Fukuda
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2019-01-17

Abstract

【課題】ゴムストリップを適正な圧力で巻き付ける。【解決手段】タイヤ内腔面を成形するための外表面４を有し、かつ、前記外表面に未加硫のゴムストリップＧを螺旋状に巻き付けて生タイヤＴを成形するための剛性中子１である。前記外表面に、圧力を検知するための少なくとも１つの圧力検知手段が設けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ製造用の剛性中子及びそれを用いた空気入りタイヤの製造方法に関する。

近年、空気入りタイヤの製造方法として、例えば、加硫済みタイヤの内腔形状と略等しい外形形状を有する剛性中子を用いた中子成形法が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。この中子成形法では、剛性中子の外表面に、トレッドゴム、サイドウォールゴム、インナーライナーゴム等のタイヤ用ゴム部材となる未加硫のゴムストリップが巻き付けられて、生タイヤが形成される。生タイヤは、剛性中子とともに加硫金型内に投入され、内型である剛性中子と外型である加硫金型との間で加硫成形される。

特開２０１４−６９３３３号公報

中子成形法によって品質の高いタイヤを連続して製造するためには、環境が変化した場合でも、常に、ゴムストリップを適正な圧力で剛性中子に巻き付けることが重要である。しかしながら、これまでの中子成形法では、上述のような観点から、ゴムストリップの巻き付け状態を定量化する試みはなされていなかった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、少なくとも１つの圧力検知手段を設けることを基本として、ゴムストリップを適正な圧力で巻き付けることができるタイヤ製造用の剛性中子及びそれを用いた空気入りタイヤの製造方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、タイヤ内腔面を成形するための外表面を有し、かつ、前記外表面に未加硫のゴムストリップを螺旋状に巻き付けて生タイヤを成形するための剛性中子であって、前記外表面に、圧力を検知するための少なくとも１つの圧力検知手段が設けられている。

本発明に係るタイヤ製造用の剛性中子は、前記圧力検知手段が、複数設けられているのが望ましい。

本発明に係るタイヤ製造用の剛性中子は、前記外表面が、トレッド部の内腔面を成形するためのトレッド成形領域を含み、前記圧力検知手段は、前記トレッド成形領域に、少なくとも一つ設けられているのが望ましい。

本発明に係るタイヤ製造用の剛性中子は、前記外表面が、サイドウォール部の内腔面を成形するためのサイドウォール成形領域を含み、前記圧力検知手段は、前記サイドウォール成形領域に、少なくとも一つ設けられているのが望ましい。

本発明に係るタイヤ製造用の剛性中子は、前記外表面が、ビード部の内腔面を成形するためのビード成形領域を含み、前記圧力検知手段は、前記ビード成形領域に、少なくとも一つ設けられているのが望ましい。

本発明に係るタイヤ製造用の剛性中子は、前記外表面が、トレッド部の内腔面を成形するためのトレッド成形領域と、サイドウォール部の内腔面を成形するためのサイドウォール成形領域と、ビード部の内腔面を成形するためのビード成形領域とを含み、前記圧力検知手段は、前記トレッド成形領域、前記サイドウォール成形領域及び前記ビード成形領域に、少なくとも一つ設けられているのが望ましい。

本発明に係るタイヤ製造用の剛性中子は、前記トレッド成形領域よりも多くの前記圧力検知手段が、前記サイドウォール成形領域及び前記ビード成形領域に設けられているのが望ましい。

本発明に係るタイヤ製造用の剛性中子は、前記圧力検知手段が、前記外表面の第１タイヤ周方向線上に複数設けられているのが望ましい。

本発明に係るタイヤ製造用の剛性中子は、前記圧力検知手段の圧力検知面が、前記外表面の一部を構成しているのが望ましい。

本発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載された剛性中子を用いて生タイヤを成形する工程を含む空気入りタイヤの製造方法である。

本発明のタイヤ製造用の剛性中子は、その外表面に、圧力を検知するための少なくとも１つの圧力検知手段が設けられている。したがって、例えば、圧力検知手段によって、ゴムストリップの剛性中子への巻き付け圧力等を検知することで、適正な圧力でゴムストリップを巻き付ける等の定量的な管理が可能になり、ひいては、品質の高いタイヤを連続して製造することができる。

本発明の剛性中子の一実施例の使用状態を示す断面図である。図１の中子本体の斜視図である図１の中子本体の拡大図である。本発明の製造方法に使用される装置の概略斜視図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態のタイヤ製造用の剛性中子１（以下、単に「剛性中子１」という場合がある）の使用状態を示す断面図である。図１に示されるように、本実施形態の剛性中子１は、中子本体２と、中子本体２の中心孔２Ｈに内挿される円筒状のコア３とを含んでいる。本実施形態の剛性中子１は、中子本体２以外は、従来的な周知構造を採用されるので、中子本体２のみが説明される。

本実施形態の中子本体２は、トロイド状で形成されている。中子本体２は、その外表面４上に、例えば、トレッドゴム、サイドウォールゴム、インナーライナーゴム等のタイヤ用ゴム部材となる未加硫のゴムストリップＧ（図４に示す）が螺旋状に巻き付けられて、生タイヤＴが形成される。生タイヤＴは、剛性中子１ごと加硫金型Ｂ内に投入され、加硫金型Ｂと中子本体２との間に挟まれて加熱加硫される。

中子本体２の外表面４は、仕上がりタイヤ（加硫済タイヤ）の内腔面の形状にほぼ一致した形状を有する。本実施形態の外表面４は、トレッド成形領域４ａと、一対のサイドウォール成形領域４ｂ、４ｂと、一対のビード成形領域４ｃ、４ｃとを含んでいる。トレッド成形領域４ａは、タイヤ半径方向の最大高さ位置を含んで配され、かつ、タイヤのトレッド部の内腔面（図示省略）を成形しうる。サイドウォール成形領域４ｂは、トレッド成形領域４ａよりもタイヤ軸方向の両外側かつタイヤ半径方向の内側に配され、かつ、タイヤのサイドウォール部の内腔面（図示省略）を成形しうる。ビード成形領域４ｃは、サイドウォール成形領域４ｂよりもタイヤ半径方向の内側に配され、かつ、タイヤのビード部の内腔面（図示省略）を成形しうる。

本明細書では、前記「タイヤ半径方向」とは、中子本体２に形成された生タイヤＴの半径方向を意味する。また、前記「タイヤ軸方向」とは、中子本体２に形成された生タイヤＴの軸方向を意味する。さらに、中子本体２に形成された生タイヤＴの周方向をタイヤ周方向と規定する。

図２は、中子本体２の斜視図である。図２に示されるように、中子本体２は、例えば、分割面５によってタイヤ周方向に分割される複数の中子セグメント６を含んで形成される。中子セグメント６は、例えば、その内部に、スチーム等の熱流体が充填される加熱用の気密なチャンバ室６ａ（図１に示す。）を有している。

各中子セグメント６は、例えば、加硫時の熱及び圧力にも耐えうる金属材料で形成される。金属材料としては、チタン合金、ステンレス合金、アルミニウム合金が望ましい。

図３は、図１の中子本体２の拡大図である。図２及び３に示されるように、中子本体２は、外表面４に圧力を検知するための少なくとも１つの圧力検知手段８が設けられている。このような圧力検知手段８は、例えば、ゴムストリップＧの剛性中子１への巻き付け圧力等を検知することで、適正な圧力でゴムストリップＧを巻き付ける等の定量的な管理を可能にし、ひいては、品質の高いタイヤを連続して製造し得る。

圧力検知手段８は、本実施形態では、トレッド成形領域４ａ、サイドウォール成形領域４ｂ、及び、ビード成形領域４ｃのそれぞれに少なくとも１つ設けられている。これにより、タイヤのトレッド部、サイドウォール部、及び、ビード部を形成するゴムストリップＧの適正な巻き付け圧力等を定量的に管理することができるので、より品質の高いタイヤを連続して製造することができる。

なお、圧力検知手段８は、上述のような態様に限定されるものではなく、例えば、トレッド成形領域４ａに少なくとも一つ設けられる態様でも良い。また、圧力検知手段８は、例えば、サイドウォール成形領域４ｂに少なくとも一つ設けられる態様でも良い。さらに、圧力検知手段８は、例えば、ビード成形領域４ｃに少なくとも一つ設けられる態様でも良い。

トレッド成形領域４ａよりも多くの圧力検知手段８が、サイドウォール成形領域４ｂ、及び、ビード成形領域４ｃに設けられているのが望ましい。本実施形態では、一方のサイドウォール成形領域４ｂに配された圧力検知手段８の個数と一方のビード成形領域４ｃに配された圧力検知手段８の個数との合計が、トレッド成形領域４ａに配された圧力検知手段８の個数よりも多い。図３に示されるように、サイドウォール成形領域４ｂ及びビード成形領域４ｃのプロファイルは、トレッド成形領域４ａのプロファイルに比して、円弧の曲率半径が小さい。このため、通常、サイドウォール成形領域４ｂ及びビード成形領域４ｃでは、ゴムストリップＧを適正な圧力で巻き付けることが難しい。従って、トレッド成形領域４ａよりも多くの圧力検知手段８を、サイドウォール成形領域４ｂ、及び、ビード成形領域４ｃに設けることにより、トレッド成形領域４ａにからビード成形領域４ｃまで、より適正な圧力でゴムストリップＧを巻き付けることができる。これにより、より品質の高いタイヤを連続して製造することができる。

上述の作用をより効果的に発揮させるため、トレッド成形領域４ａよりも多くの圧力検知手段８が、各サイドウォール成形領域４ｂに設けられているのが望ましい。また、トレッド成形領域４ａよりも多くの圧力検知手段８が、各ビード成形領域４ｃに設けられているのが望ましい。

品質の高いタイヤを製造するために、例えば、タイヤ周方向線上では、ゴムストリップＧの圧力が同じであることが好ましい。このため、図２に示されるように、圧力検知手段８は、外表面４の第１タイヤ周方向線ｎ上に複数設けられているのが望ましい。本実施形態では、トレッド成形領域４ａ、サイドウォール成形領域４ｂ、及び、ビード成形領域４ｃにおいて、それぞれ、各圧力検知手段８がタイヤ周方向線上で複数設けられている。

圧力検知手段８は、本実施形態では、圧力を検知する圧力検知面８ａを有し、圧力検知面８ａで検知された圧力に対応する電気信号（図示省略）を出力し得る。このような圧力検知手段８としては、例えば、周知構造の接触式の高温用樹脂圧力センサー等が望ましい。

圧力検知手段８から出力された電気信号は、例えば、図示しないコンピュータ等の演算処理手段に入力され、圧力が一定範囲内の適正値であるか否かについて管理される。

圧力検知面８ａは、本実施形態では、外表面４の一部を構成している。これにより、より正確に、ゴムストリップＧを適正な圧力で巻き付けることができるので、さらに品質の高いタイヤを連続して製造することができる。圧力検知面８ａは、本実施形態では、外表面４のプロファイルの法線ｈ（図３に示す）に対して直交する向きに配されている。

次に、このような剛性中子１を用いた空気入りタイヤの製造方法が説明される。本実施形態の製造方法は、生タイヤ成形工程と、加硫工程とを含んでいる。図４は、生タイヤ成形工程で使用される装置１０の斜視図である。図４に示されるように、本実施形態の装置１０は、剛性中子１と、剛性中子１を回転可能に支持する中子支持機１１と、ゴムストリップＧを連続して剛性中子１に供給する周知なアプリケータ１２とを含んでいる。

中子支持機１１は、例えば、床面等に設置された支持フレーム１１ａと、一端がこの支持フレーム１１ａに回転駆動可能に支持された水平な回転軸１１ｂとを含んで構成されている。この回転軸１１ｂの他端側には、剛性中子１がコア３を介して持ち状に接続されている。従って、回転軸１１ｂが回転駆動されることにより、剛性中子１も、その中心軸回りで回転することができる。

本実施形態のアプリケータ１２は、例えば、これをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動させる周知の移動手段（図示省略）によって支持されている。Ｚ軸は、鉛直線と平行である。Ｙ軸は、本実施形態では、回転軸１１ｂの中心と平行である。Ｘ軸は、本実施形態では、Ｚ軸及びＹ軸と直交する。

アプリケータ１２は、本実施形態では、ゴムストリップＧ搬送方向の先端に取付けられる周知の貼付けローラ１４を具えている。貼付けローラ１４は、図示しない圧接用のシリンダを具え、これによりゴムストリップＧを剛性中子１の外表面４に予め定められた圧力で貼付けする。

生タイヤ形成工程は、本実施形態では、貼付けローラ１４によって、剛性中子１の外表面４上にゴムストリップＧが順次貼り付けられて生タイヤＴが形成される。

ゴムストリップＧとしては、特に限定されるものではないが、例えば、幅が１０〜１００mm、厚さが０．４〜２mm程度のものが望ましい。

本実施形態の剛性中子１では、圧力検知手段８が設けられている。これにより、例えば、圧力検知手段８によって、ゴムストリップＧの剛性中子１への巻き付け圧力を測定することで、貼付けローラ１４の故障や、貼付けローラ１４の貼付け位置異常を検知できる。これにより、例えば、早期に、貼付けローラ１４の交換や補修をすることができる。また、例えば、貼付けローラ１４の形状や材質を変更する場合でも、ゴムストリップＧを適正な圧力で容易に巻き付けることができる。従って、品質の高いタイヤを連続して製造できる。

次に、加硫工程が行われる。加硫工程は、生タイヤＴが剛性中子１ごと加硫金型Ｂに投入される。これにより、空気入りタイヤが製造される。

本実施形態では、剛性中子１に圧力検知手段８が設けられているので、加硫中の生タイヤＴに作用する圧力も検知できる。これにより、例えば、加硫金型Ｂ内の温度を各領域４ａ乃至４ｃごとに制御することにより、より品質の高いタイヤを連続して製造することができる。

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。

１剛性中子
４外表面
Ｔ生タイヤ
Ｇゴムストリップ
８圧力検知手段

Claims

タイヤ内腔面を成形するための外表面を有し、かつ、前記外表面に未加硫のゴムストリップを螺旋状に巻き付けて生タイヤを成形するための剛性中子であって、
前記外表面に、圧力を検知するための少なくとも１つの圧力検知手段が設けられている、
タイヤ製造用の剛性中子。
前記圧力検知手段は、複数設けられている請求項１記載のタイヤ製造用の剛性中子。
前記外表面は、トレッド部の内腔面を成形するためのトレッド成形領域を含み、
前記圧力検知手段は、前記トレッド成形領域に、少なくとも一つ設けられている請求項１又は２記載のタイヤ製造用の剛性中子。
前記外表面は、サイドウォール部の内腔面を成形するためのサイドウォール成形領域を含み、
前記圧力検知手段は、前記サイドウォール成形領域に、少なくとも一つ設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載のタイヤ製造用の剛性中子。
前記外表面は、ビード部の内腔面を成形するためのビード成形領域を含み、
前記圧力検知手段は、前記ビード成形領域に、少なくとも一つ設けられている請求項１ないし４のいずれかに記載のタイヤ製造用の剛性中子。
前記外表面は、トレッド部の内腔面を成形するためのトレッド成形領域と、サイドウォール部の内腔面を成形するためのサイドウォール成形領域と、ビード部の内腔面を成形するためのビード成形領域とを含み、
前記圧力検知手段は、前記トレッド成形領域、前記サイドウォール成形領域及び前記ビード成形領域に、少なくとも一つ設けられている請求項１記載のタイヤ製造用の剛性中子。
前記トレッド成形領域よりも多くの前記圧力検知手段が、前記サイドウォール成形領域及び前記ビード成形領域に設けられている請求項６記載のタイヤ製造用の剛性中子。
前記圧力検知手段は、前記外表面の第１タイヤ周方向線上に複数設けられている請求項１ないし７のいずれかに記載のタイヤ製造用の剛性中子。
前記圧力検知手段の圧力検知面が、前記外表面の一部を構成している請求項１ないし８のいずれかに記載のタイヤ製造用の剛性中子。
請求項１ないし９のいずれかに記載された剛性中子を用いて生タイヤを成形する工程を含む空気入りタイヤの製造方法。