JP3668073B2 - タイヤ製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生タイヤを加硫成形するタイヤ製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、タイヤを製造する場合には、成形工程の成形機においてタイヤの基本構成部材であるカーカス組立体を、インフレートしたドラム上で組立てて成形した後、ドラムからタイヤ組立体を取り外し、左右のビード部をリムにて把持した後、タイヤ内部にエアーを封入してインフレートする。この後、カーカス組立体の外面にベルト部材やトレッド部材等を貼着することにより生タイヤを成形する。
【０００３】
次に、搬送装置のチャッキング機構により生タイヤを把持し、成形工程から生タイヤを搬出し、生産計画に基づいて保管倉庫に搬入して一時的に保管した後、加硫工程に搬送したり、或いは成形工程から直接的に加硫工程に搬送する。そして、加硫工程において、所定の搬入位置に載置された生タイヤを加硫機のチャッキングローダにより把持し、型開きされたモールド間に搬入し、ブラダがタイヤ穴に位置するように生タイヤをセットする。この後、モールドを型締めした後、ブラダ内に高温、高圧の圧力ガスを供給することによって、ブラダを伸展させてタイヤ内壁面に密接させる。そして、ブラダを介してタイヤ内壁面を加熱しながらモールド方向に押圧することによって、生タイヤのトレッド部にモールドのタイヤ溝を形成すると共に、加熱されたモールドと高温の圧力ガスに接するブラダとで生タイヤを外側および内側から加熱することにより加硫する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の製造方法では、成形機において高精度に生タイヤが作成された場合でも、生タイヤをチャッキング機構で把持して取り外し、保管倉庫や加硫工程の搬入位置に載置した後、再度生タイヤを把持し直して加硫機に搬入するため、ゴム製の生タイヤが搬送途中で変形し易い。これにより、加硫機に生タイヤを搬入したときに、生タイヤの支持中心が大幅にずれることによって、加硫成形の精度が低下し易いという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、加硫機の搬入時における生タイヤの支持中心のずれを十分に低減することができるタイヤ製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、成形工程でブラダレス方式で生タイヤを成形した後、該生タイヤを一定形状に維持したまま加硫工程に搬送および該加硫工程の加硫機のモールド内に搬入して生タイヤを加硫成形するタイヤ製造方法であって、前記生タイヤを成形してから前記加硫機のモールド内に搬入するまでの間中、前記生タイヤの上ビード部と下ビード部とを気密状態に保持しながら上ビードリングと下ビードリングとを保持機構により連結固定したまま、該生タイヤの内部空間に圧力ガスを封入して膨張させておくことを特徴としている。上記の構成によれば、生タイヤが一定の形状を維持した状態で各工程間を搬送およびモールド内に搬入されるため、生タイヤの搬送時における変形を防止することができる。従って、加硫機に生タイヤをセットしたときの生タイヤの支持中心のずれを十分に低減することができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のタイヤ製造方法であって、前記生タイヤの上ビード部と下ビード部との連結固定を維持しながら前記加硫機における加硫成形を行うことを特徴としている。上記の構成によれば、生タイヤの内部空間に高温、高圧の圧力ガスを供給してタイヤ内壁面をモールド方向に押圧させたときに、上ビード部と下ビード部との連結固定が維持されているため、モールドに対する型締め力が小さなものであっても、モールドの型開きを確実に防止することができる。これにより、モールドに型締め力を付与する加硫機のフレーム構造を小さな型締め力に対応した仕様にすることができるため、結果として加硫機を小型化できると共にコストダウンすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１ないし図８に基づいて以下に説明する。本実施形態に係るタイヤ製造方法は、図１に示すように、生タイヤ４を成形する成形工程と、生タイヤ４を加硫成形する加硫工程とを少なくとも有し、さらに、加硫成形前に生産計画に応じて一時的に生タイヤ４を保管する保管工程を有した生産システムに適用されるものである。
【０００９】
上記の加硫工程は、生タイヤ４を加硫成形する加硫機１を備えている。加硫機１は、図５に示すように、所定の高さ位置に設定されたモールド固定部２と、モールド固定部２に対して昇降するモールド昇降部３とを有している。尚、上記の生タイヤ４は、図３に示すように、両端部が曲折されたカーカス組立体５１と、カーカス組立体５１の曲折部に設けられた金属製のビードワイヤ５２と、カーカス組立体５１の内周面に貼設されたゴム製のインナーライナ５３と、カーカス組立体５１の外周面および側周面にそれぞれ貼設されたゴム製のトレッド部材５４およびサイドウオール部材５５と、サイドウオール部材５５およびカーカス組立体５１間に設けられた金属製のベルト部材５６とを有することによって、大きな肉厚のトレッド部４ａおよびビード部４ｃ・４ｃ'のタイヤ内部に金属製部材（ビードワイヤ５２、ベルト部材５６）を有した構成にされている。
【００１０】
上記のモールド昇降部３は、図５に示すように、生タイヤ４の上サイドウオール４ｂ'に当接する上サイドモールド２５と、生タイヤ４のトレッド部４ａの外周方向に位置する割りモールド２６と、上サイドモールド２５および割りモールド２６のスライドセグメント２６ａを昇降させる第１モールド昇降機構２７と、上サイドモールド２５を所定温度に加熱する上加熱機構２８と、上加熱機構２８および割りモールド２６の固定リング２６ｂを昇降させる第２モールド昇降機構２９と、これら機構２７〜２９等を支持する支持部材３０とを有している。
【００１１】
上記の上加熱機構２８は、円盤形状の上プラテン３２を有している。上プラテン３２は、高温の蒸気が供給される内部空間を有しており、この内部空間に供給される蒸気により発熱し、上サイドモールド２５を面状に加熱する。さらに、上加熱機構２８は、上プラテン３２を支持するプラテンサポート３３と、上プラテン３２の熱をプラテンサポート３３に伝達させないように上プラテン３２およびプラテンサポート３３間に介装された断熱板３４とを有している。
【００１２】
また、上加熱機構２８の中心部には、第１モールド昇降機構２７の棒状部材３５が昇降自在に貫挿されている。棒状部材３５の下端には、円盤形状のスライドプレート３６が設けられている。スライドプレート３６の下面中心部には、上述の上サイドモールド２５が中心側に固設されている。上サイドモールド２５の内周部には、生タイヤ４の上ビード部４ｃ'に当接するように形成された上ビードリング４０が設けられている。上ビードリング４０の内部には、環状の第３誘導加熱コイル４１が設けられている。そして、第３誘導加熱コイル４１には、図８の高周波電源２４が接続されており、第３誘導加熱コイル４１は、高周波電力の供給により生タイヤ４の上ビード部４ｃ'に強度の高周波磁界を印加することによって、上ビード部４ｃ'のビードワイヤ５２を優先的に誘導加熱する。
【００１３】
また、スライドプレート３６の下面外周部には、アルミニウム等の非磁性材料により形成された複数のスライドセグメント２６ａが設けられている。各スライドセグメント２６ａは、上サイドモールド２５を中心とした同芯円上に等間隔に配置され、中心方向に移動自在に係合されている。これらのスライドセグメント２６ａの外側方向には、非磁性材料により形成された固定リング２６ｂが配置されている。固定リング２６ｂは、上プラテン３２の下面周縁部に固設されており、スライドセグメント２６ａの外側面に係合しながらスライドセグメント２６ａを半径方向に進退移動させるようになっている。そして、スライドセグメント２６ａは、固定リング２６ｂにより中心方向に移動したときに、生タイヤ４のトレッド部４ａに対応した筒形状のモールドを形成する。
【００１４】
上記のように構成されたモールド昇降部３の下方には、モールド固定部２が配置されている。モールド固定部２は、生タイヤ４の下サイドウオール４ｂに当接する下サイドモールド５と、下サイドモールド５を所定温度に加熱する下加熱機構９と、下加熱機構９および下サイドモールド５の中心部に設けられた中心機構１０と、中心機構１０および下加熱機構９を支持するベースフレーム１１とを有している。
【００１５】
上記の下加熱機構９は、図６に示すように、下サイドモールド５を面状に支持する円盤形状の下プラテン６を有している。下プラテン６は、高温の蒸気が供給される内部空間を有しており、この内部空間に供給される蒸気により発熱し、下サイドモールド５を面状に加熱する。さらに、下加熱機構９は、下プラテン６を支持するプラテンサポート７と、下プラテン６の熱をプラテンサポート７に伝達させないように下プラテン６およびプラテンサポート７間に介装された断熱板８とを有している。そして、このように構成された下加熱機構９の中心部には、中心機構１０が設けられており、中心機構１０は、保持機構７１を主要部として備えている。
【００１６】
上記の保持機構７１は、モールド固定部２（下加熱機構９および下サイドモールド５）に対して着脱可能にされており、図５に示すように、ブラダ２０と、ブラダ２０の下縁部を保持した下ブラダリング１４と、ブラダ２０の上縁部を保持した上部リング１９と、下ブラダリング１４および上部リング１９の中心部に摺動自在に貫設され、両リング１４・１９を連結固定可能なセンターポスト２２とを以下の接続関係および位置関係で有している。
【００１７】
下部リング１２は、図６に示すように、生タイヤ４の下ビード部４ｃに当接するように形成された下ビードリング１３と、下ビードリング１３の上面に設けられ、ブラダ２０の下縁部を挟持する下ブラダリング１４と、下ブラダリング１４の内周側に設けられたクランプリングハブ１５とを有している。クランプリングハブ１５の内部には、蒸気や窒素ガス等の加熱加圧媒体を流通させる給排路１５ａ・１５ａが形成されている。そして、これらの給排路１５ａ・１５ａは、クランプリングハブ１５の上端面から下端面にかけて連通されており、下端の給排路１５ａ・１５ａは、配管１７ａ・１７ａおよび開閉バルブ１７ｂ・１７ｂを介して図示しない加熱・加圧媒体供給装置に接離可能に連絡されている。
【００１８】
また、下ビードリング１３の内部には、環状の第１誘導加熱コイル１８が設けられている。第１誘導加熱コイル１８には、高周波電力を供給する図８の高周波電源２４が接離可能に接続されている。そして、第１誘導加熱コイル１８は、高周波電力の供給により生タイヤ４の下ビード部４ｃに強度の高周波磁界を印加することによって、下ビード部４ｃのビードワイヤ５２を優先的に誘導加熱する。
【００１９】
上記のように構成された下部リング１２の中心部には、センターポスト２２が上下方向に摺動自在および気密状態に立設されている。センターポスト２２の上端部には、上部リング１９が設けられている。上部リング１９は、上ブラダリング２１を有しており、上ブラダリング２１は、ブラダ２０の上縁部を挟持している。一方、センターポスト２２の下端部には、センターポスト２２を任意の高さ位置に昇降させる図示しないポスト昇降機構が接離可能に連結されており、ポスト昇降機構は、保持機構７１とで中心機構１０を構成している。そして、ポスト昇降機構は、加硫済タイヤの搬出時において、ブラダ２０の上縁部を持ち上げてブラダ２０を生タイヤ４のタイヤ穴よりも小さな径に設定するようにセンターポスト２２を上限位置に上昇させる一方、生タイヤ４の加硫成形時において、ブラダ２０を生タイヤ４のタイヤ内壁面に当接可能な径に拡大させるようにセンターポスト２２を下降させる。
【００２０】
上記のセンターポスト２２により拡縮されるブラダ２０は、生タイヤ４の加硫成形時に、加圧媒体が供給されることによりタイヤ内壁面をモールド方向に押圧するものであり、高温環境下で変質し難い低延伸性材料を構成部材として有している。そして、この低延伸性材料は、生タイヤ４を加硫成形して加硫済タイヤとしたときのタイヤ内壁面形状と略同形状に形成されている。即ち、ブラダ２０は、図８に示すように、ポリエステルを高温環境下で変質し難い低延伸性材料として採用し、このポリエステルを加硫済タイヤのタイヤ内壁面形状と略同形状に形成したブラダ本体２０ａと、ブラダ本体２０ａの表面に等間隔で設けられた複数の磁性部材２０ｂとを有している。磁性部材２０ｂは、例えばメッシュメタルや金属蒸着膜等の磁性を有した金属製の薄膜からなっており、生タイヤ４のトレッド部４ａに対応する部位が他の部位よりも大きな面積となるように形成されている。
【００２１】
尚、上記の低延伸性材料とは、加硫温度の高温環境下で従来のブラダ用ゴム（例えばブチルゴム）よりも小さな伸び率の物性値を有した材料のことであり、特に２００℃の高温環境下で伸び率が５％〜１５％の範囲であることが好ましい。伸び率が上記の範囲であることが好ましい理由は、５％未満であると、加硫成型時に生タイヤ４の全体を均等に押圧する力が低下して成形性が不十分になるからであり、１５％を越えると、従来のブラダ用ゴム（例えばブチルゴム）と同様に生タイヤ４を高精度に加硫成形することが困難になるからである。
【００２２】
また、高温環境下で変質し難い低延伸性材料としては、上述のポリエステルの他、ナイロン、アラミド、パラフェニレンベンゾヒスオキサゾ−ル（ＰＯＢ）といった繊維を用いた編物や織物、またはメッシュメタルや高密度繊維、カーボン入り繊維、金属被覆繊維、樹脂被覆繊維等を採用することができると共に、これら材料のうちの一種以上を混在させたものを採用することができる。混在の形態としては、例えばポリエステルフィルムにメッシュメタルを積層したり、ポリエステルフィルムに金属膜を蒸着した積層構造の形態や、金属被覆繊維と高密度繊維とを均等または偏在させながら織り込んだ形態がある。また、気密性を持たせるため、フッ素、シリコンといった樹脂およびエストラマ−の少なくとも一種を上述の編物や織物等の基材に含浸あるいはコ−ティングさせるという形態もある。そして、これらの形態は、ブラダの設計仕様（誘導加熱による発熱の有無や強度等）に応じて適宜選択される。
【００２３】
上記のブラダ２０の内部には、第２誘導加熱コイル２３が配置されている。第２誘導加熱コイル２３は、センターポスト２２の周囲に設けられており、上ブラダリング２１と下ブラダリング１４とが最も接近した場合の距離よりも小さなコイル高に設定されていると共に、縮小されたブラダ２０に接触しないように両リング２１・１４の外径よりも小さなコイル径に設定されている。また、第２誘導加熱コイル２３は、上ブラダリング２１が下限位置に下降した場合でも両リング２１・１４に当接しないように配置されている。そして、第２誘導加熱コイル２３には、高周波電源２４が接離可能に接続されており、第２誘導加熱コイル２３は、高周波電力の供給によりブラダ２０に強度の高周波磁界を印加することによって、ブラダ２０の磁性部材２０ｂを優先的に誘導加熱する。
【００２４】
以上のように構成された保持機構７１は、図１に示すように、図５の搬送装置４３により加硫工程、保管工程および成形工程間を搬送されるようになっている。そして、成形工程においては、成形用ドラムとして機能し、保管工程や工程間の搬送時においては、生タイヤ４の変形を防止すると共に支持中心のずれを防止するように機能し、加硫工程においては、上述の中心機構１０の主要部として機能する。
【００２５】
上記の成形工程は、シングルステージ方式のタイヤ成形機６１を備えている。尚、タイヤ成形機６１は、ツーステージ方式であっても良い。タイヤ成形機６１は、図２に示すように、第１駆動装置６２と第２駆動装置６３とを有している。第１駆動装置６２および第２駆動装置６３には、第１チャック機構６４および第２チャック機構６５がそれぞれ設けられている。これらのチャック機構６４・６５は、上述の保持機構７１の上部リング１９および下部リング１２の中心部をそれぞれ保持可能なチャック部材６４ａ・６５ａを有している。そして、両チャック機構６４・６５は、回転軸が同一直線上に存在するように対向配置されており、同一の回転速度で回転し、同一の回転角度で停止するように連動されている。さらに、一方の第１チャック機構６４は、回転軸方向に進退移動可能にされており、生タイヤ４の搬入および成形時に保持機構７１の上部リング１９と下部リング１２とのリング間隔を拡大および縮小させる。
【００２６】
さらに、タイヤ成形機６１は、圧力ガス供給装置６６を有している。圧力ガス供給装置６６は、一方の開閉バルブ１７ａに接離可能にされており、生タイヤ４の取り出し時等にブラダ２０内に圧力ガスを供給することによって、図示二点鎖線のように生タイヤ４を膨張させる。これにより、成形工程で作成された生タイヤ４は、図１に示すように、保持機構７１に保持された状態で運搬され、後工程である保管工程や加硫工程に搬送される。
【００２７】
上記の成形工程から生タイヤ４が搬送される保管工程は、図１に示すように、保管倉庫８０を有している。保管倉庫８０は、生タイヤ４を保持機構７１で保持しながら保管する複数の保管部８１を有している。各保管部８１には、図４に示すように、下部リング１２の下面に当接するように形成された円筒形状の載置台８２と、載置台８２上の生タイヤ４を囲むように設けられた予熱用誘導加熱コイル８３と、予熱用誘導加熱コイル８３に対して高周波電力を供給する高周波電源８４とを有している。そして、予熱用誘導加熱コイル８３は、高周波電源８４からの高周波電力の供給により生タイヤ４のトレッド部４ａに強度の高周波磁界を印加することによって、トレッド部４ａのベルト部材５６を優先的に誘導加熱する。
【００２８】
上記の構成において、タイヤ製造方法について説明する。先ず、図２に示すように、成形工程において、タイヤ成形機６１の第１駆動装置６２が第１チャック機構６４を装置内部に引き込むことによって、保持機構７１の上部リング１９と下部リング１２とのリング間隔を拡大させ、両リング１９・１２で保持されたブラダ２０をドラム状に伸展させる。そして、一方の開閉バルブ１７ａに圧力ガス供給装置６６を接続し、この装置６６から圧力ガスをブラダ２０内に供給することによって、内圧によりドラム状の形態を維持させる。
【００２９】
次に、開閉バルブ１７ａから圧力ガス供給装置６６を切り離した後、両チャック機構６４・６５を等速度で回転駆動させてドラム状のブラダ２０を回転させたり、停止させながら、このブラダ２０の表面にインナーライナ５３やカーカス組立体５１等の材料を供給し、各材料の成形や貼着、埋め込み等を行う。この後、一方の開閉バルブ１７ａに圧力ガス供給装置６６を接続し、この装置６６から圧力ガスをブラダ２０内にさらに供給しながら第１チャック機構６４を進出させることによって、図示二点鎖線で示すように、ブラダ２０の周面を凸湾曲形状に伸展させる。そして、このブラダ２０の形状を大きな内圧で維持しながらシェーピングを行うことによって、図３に示すように、ベルト部材５６やビードワイヤ５２を内部に有した複数の層からなる生タイヤ４を作成する。
【００３０】
次に、保持機構７１の上部リング１９と下部リング１２とをセンターポスト２２により連結固定し、第１チャック機構６４を上部リング１９から切り離す。図５の搬送装置４３により上部リング１９の中心部を把持した後に、チャック機構６５を下部リング１２から切り離し、保持機構７１を引き抜くことによって、保持機構７１と共に生タイヤ４をタイヤ成形機６１から抜脱する。そして、図１に示すように、生タイヤ４を加硫成形するまでに待ち時間が存在する場合には、保持機構７１で生タイヤ４を膨張させて保持しながら保管工程に搬送し、下記の動作により生タイヤ４を予熱しながら保管する。
【００３１】
即ち、図４に示すように、生タイヤ４を保持した保持機構７１を載置台８２の上方に位置決めする。そして、保持機構７１を下降させて載置台８２に載置することによって、この保持機構７１と共に生タイヤ４を保管する。この後、高周波電源８４から予熱用誘導加熱コイル８３に高周波電力を供給することによって、生タイヤ４のトレッド部４ａに強度の高周波磁界を印加し、トレッド部４ａのベルト部材５６を誘導加熱する。尚、予熱用誘導加熱コイル８３により生成された高周波磁界は、ビード部４ｃ・４ｃ'のビードワイヤ５２も誘導加熱する。これにより、生タイヤ４が室温の環境下で保管されていても、生タイヤ４の大きな肉厚のトレッド部４ａおよびビード部４ｃ・４ｃ'がタイヤ内部から加熱されるため、生タイヤ４の温度低下を生じることがなく、さらに、高周波磁界の印加の程度によっては加硫温度に近い温度にまで生タイヤ４が昇温される。
【００３２】
次に、生タイヤ４を加硫成形する場合には、保持機構７１で生タイヤ４を保持しながら加硫工程に搬送し、下記の動作により生タイヤ４を加硫成形する。即ち、先ず、図５に示すように、モールド昇降部３を上昇させることによって、モールド固定部２の上方にモールド昇降部３を位置させる。この後、搬送装置４３により保持機構７１と共に生タイヤ４をモールド固定部２とモールド昇降部３との間に搬送する。保持機構７１がモールド固定部２の中心部の上方に位置すると、図６に示すように、保持機構７１を下降させることによって、保持機構７１をモールド固定部２に係合させる。そして、センターポスト２２による上部リング１９と下部リング１２との連結固定を解除した後、保持機構７１のセンターポスト２２を図示しないポスト昇降機構に連結すると共に、開閉バルブ１７ａ・１７ｂおよび誘導加熱コイル１８・２３・４１を図示しない加熱・加圧媒体供給装置および図８の高周波電源２４にそれぞれ接続することによって、中心機構１０として機能させる。
【００３３】
次に、図５の第２シリンダ部材３８からシリンダロッド３８ａを進出させると共に、第１シリンダ部材３７から棒状部材３５を進出させることによって、図６に示すように、上加熱機構２８およびスライドプレート３６をそれぞれ下降させて分離し、スライドセグメント２６ａを外周方向に移動させる。この後、図示二点鎖線に示すように、上加熱機構２８およびスライドプレート３６の分離状態を維持しながらモールド昇降部３を下降させ、スライドセグメント２６ａの内周側に生タイヤ４を位置させた後、スライドセグメント２６ａを固定リング２６ｂにより中心方向に移動させる。そして、図７に示すように、各スライドセグメント２６ａ同士を当接させて生タイヤ４のトレッド部４ａに対応した筒形状のモールドを形成すると共に、このモールドの上部および下部に上サイドモールド２５および下サイドモールド５をそれぞれ当接させることによって、モールドの型締を完了する。
【００３４】
上プラテン３２、下プラテン６、および割りモールド２６に高温の蒸気をそれぞれ供給し、所望の温度に加熱され、両プラテン６・３２により上および下サイドモールド２５・５を加熱すると共に、割りモールド２６を発熱させることによって、これらモールド２５・５・２６ａ'で囲まれた生タイヤ４を外面側から加熱する。また、配管１７ａを介して高温高圧の蒸気や窒素ガス等の圧力媒体をブラダ２０内に供給することによって、ブラダ２０により生タイヤ４をモールドの内壁面に押圧させる。そして、高温高圧の圧力媒体の熱量をブラダ２０を介して生タイヤ４に伝達させることによって、生タイヤ４を内面側から加熱する。
【００３５】
さらに、図８に示すように、高周波電源２４から高周波電力を各誘導加熱コイル１８・２３・４１・３９に供給する。高周波電力が供給された第１誘導加熱コイル１８および第３誘導加熱コイル４１は、生タイヤ４の下ビード部４ｃおよび上ビード部４ｃ'に強度の高周波磁界をそれぞれ印加することによって、両ビード部４ｃ・４ｃ'の内部に設けられたビードワイヤ５２・５２を優先的に誘導加熱する。また、第４誘導加熱コイル３９は、割りモールド２６が非磁性材料で形成されているため、生タイヤ４のトレッド部４ａに強度の高周波磁界を印加することによって、トレッド部４ａの内部に設けられたベルト部材５６を優先的に誘導加熱する。これにより、生タイヤ４は、上述の外面側および内面側からの加熱に加えて、大きな肉厚を有したビード部４ｃ・４ｃ'およびトレッド部４ａにおいてはタイヤ内部側からの加熱も行われるため、タイヤ全体が短時間で加硫温度にまで昇温する。さらに、生タイヤ４が保管工程において予熱されていた場合には、生タイヤ４がさらに短時間で加硫温度にまで昇温する。
【００３６】
また、高周波電力が供給された第２誘導加熱コイル２３は、ブラダ２０の磁性部材２０ｂに強度の高周波磁界を印加し、ブラダ２０自体を発熱させる。従って、圧力媒体の熱量をブラダ２０を介して生タイヤ４に伝達する際に、ブラダ２０による熱量の伝達時間の遅延が最小限に抑制されるため、生タイヤ４がより一層短時間で加硫温度にまで昇温する。そして、生タイヤ４が加硫温度に維持されながら、生タイヤ４の加硫成形が行われる。
【００３７】
また、生タイヤ４が加硫成形されている間、ブラダ２０は、生タイヤ４をモールド方向に押圧することにより生タイヤ４の成形を行っている。この際、ブラダ２０は、加硫済タイヤのタイヤ内壁面形状と略同形状の低延伸性材料により形成されているため、圧力媒体の圧力に多少の変動があった場合でも、加硫済タイヤのタイヤ内壁面の形状を確実に出現する。従って、このブラダ２０により生タイヤ４を押圧して成形が行われると、高精度に成形された加硫済タイヤが得られることになる。
【００３８】
このようにして加硫済タイヤが得られると、図６に示すように、上述の動作とは逆の動作によりモールドを型開きした後、センターポスト２２を上昇させてブラダ２０を縮小させる。そして、図１に示すように、加硫済タイヤ４'を保持機構７１から抜脱して外部に取り出した後、保持機構７１を外部に取り出し、加硫済タイヤ４'を後工程に搬送する一方、保持機構７１を成形工程に搬送する。この後、以上の動作によって、新たな生タイヤ４を搬入して加硫成形を繰り返すことになるが、このような加硫形成が繰り返された場合でも、ブラダ２０の低延伸性材料が高温環境下で変質し難いため、低延伸性材料が初期の性質を維持する。従って、加硫成形の繰り返し回数が多くなった段階でも、ブラダ２０が加硫済タイヤのタイヤ内壁面の形状を確実に出現させるため、ブラダ２０を長期間に亘って使用することができる。
【００３９】
以上のように、本実施形態のタイヤ製造方法は、成形工程でブラダ２０上に生タイヤ４を成形した後、加硫工程の加硫機１のモールド内に搬入して生タイヤ４を加硫成形する際に、生タイヤ４を成形してから加硫機１のモールド内に搬入するまで、生タイヤ４の上ビード部４ｃ'と下ビード部４ｃとを上部リング１９と下部リング１２とで気密状態に保持されたブラダ２０により保持しながらセンターポスト２２により連結固定し、生タイヤ４の内部空間に位置するブラダ２０に圧力ガスを封入してブラダ２０を伸展させることにより膨張させる構成である。
【００４０】
尚、本実施形態においては、ブラダ２０を用いてタイヤを製造するブラダ方式の場合について説明しているが、ブラダ２０を用いずにタイヤを製造するブラダレス方式に適用することもできる。即ち、成形工程で生タイヤ４を成形してから加硫機１のモールド内に搬入するまで、生タイヤ４の上ビード部４ｃ'と下ビード部４ｃとを上部リング１９と下部リング１２とで気密状態に保持しながらセンターポスト２２により連結固定し、生タイヤ４の内部空間に圧力ガスを封入して生タイヤ４を直接的に膨張させる構成であって良い。
【００４１】
そして、上記の構成であれば、生タイヤ４が一定の形状を維持した状態で各工程間を搬送およびモールド内に搬入されるため、生タイヤ４の搬送時における変形を防止することができる。従って、加硫機１に生タイヤ４をセットしたときの生タイヤ４の支持中心のずれを十分に低減することができる。
【００４２】
また、本実施形態においては、センターポスト２２により両リング１９・１２（両ビード部４ｃ'・４ｃ）を連結固定するようになっているが、これに限定されるものでもなく、連結固定用のジョイント機構を上部リング１９と下部リング１２との間に備えていても良い。
【００４３】
さらに、図７の加硫成形時においては、上部リング１９と下部リング１２とをセンターポスト２２や他のジョイント機構で連結固定していることが望ましい。この場合には、生タイヤ４の内部空間に高温、高圧の圧力ガスを供給してタイヤ内壁面をモールド方向に押圧させたときに、上ビード部４ｃ'と下ビード部４ｃとの連結固定が維持されるため、モールドに対する型締め力が小さなものであっても、モールドの型開きを確実に防止することができる。これにより、モールドに型締め力を付与する加硫機１のフレーム構造を小さな型締め力に対応した仕様にすることができるため、結果として加硫機１を小型化し、コストダウンすることができる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の発明は、成形工程でブラダレス方式で生タイヤを成形した後、該生タイヤを一定形状に維持したまま加硫工程に搬送および該加硫工程の加硫機のモールド内に搬入して生タイヤを加硫成形するタイヤ製造方法であって、前記生タイヤを成形してから前記加硫機のモールド内に搬入するまでの間中、前記生タイヤの上ビード部と下ビード部とを気密状態に保持しながら上ビードリングと下ビードリングとを保持機構により連結固定したまま、該生タイヤの内部空間に圧力ガスを封入して膨張させておく構成である。上記の構成によれば、生タイヤが一定の形状を維持した状態で各工程間を搬送およびモールド内に搬入されるため、生タイヤの搬送時における変形を防止することができる。従って、加硫機に生タイヤをセットしたときの生タイヤの支持中心のずれを十分に低減することができるという効果を奏する。
【００４５】
請求項２の発明は、請求項１に記載のタイヤ製造方法であって、前記生タイヤの上ビード部と下ビード部との連結固定を維持しながら前記加硫機における加硫成形を行う構成である。上記の構成によれば、生タイヤの内部空間に高温、高圧の圧力ガスを供給してタイヤ内壁面をモールド方向に押圧させたときに、上ビード部と下ビード部との連結固定が維持されているため、モールドに対する型締め力が小さなものであっても、モールドの型開きを確実に防止することができる。これにより、モールドに型締め力を付与する加硫機のフレーム構造を小さな型締め力に対応した仕様にすることができるため、結果として加硫機を小型化し、コストダウンすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 タイヤを製造する際の一連の工程を示す説明図である。
【図２】 生タイヤを成形する状態を示す説明図である。
【図３】 生タイヤの要部を示す分解斜視図である。
【図４】 保管工程で生タイヤを予熱しながら保管する状態を示す説明図である。
【図５】 加硫工程の加硫機に生タイヤを搬入する状態を示す説明図である。
【図６】 型締する状態を示す説明図である。
【図７】 型締された状態を示す説明図である。
【図８】 加硫成形する状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 加硫機
２ モールド固定部
３ モールド昇降部
４ 生タイヤ
５ 下サイドモールド
６ 下プラテン
１０ 中心機構
１２ 下部リング
１８ 第１誘導加熱コイル
１９ 上部リング
２０ ブラダ
２２ センターポスト
２３ 第２誘導加熱コイル
２４ 高周波電源
２５ 上サイドモールド
２６ 割りモールド
２７ 第１モールド昇降機構
２８ 上加熱機構
２９ 第２モールド昇降機構
３９ 第４誘導加熱コイル
４１ 第３誘導加熱コイル
６１ タイヤ成形機
６２ 第１駆動装置
６３ 第２駆動装置
６４ 第１チャック機構
６５ 第２チャック機構
７１ 保持機構
８０ 保管倉庫
８１ 保管部
８３ 予熱用誘導加熱コイル
【発明の属する技術分野】
本発明は、生タイヤを加硫成形するタイヤ製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、タイヤを製造する場合には、成形工程の成形機においてタイヤの基本構成部材であるカーカス組立体を、インフレートしたドラム上で組立てて成形した後、ドラムからタイヤ組立体を取り外し、左右のビード部をリムにて把持した後、タイヤ内部にエアーを封入してインフレートする。この後、カーカス組立体の外面にベルト部材やトレッド部材等を貼着することにより生タイヤを成形する。
【０００３】
次に、搬送装置のチャッキング機構により生タイヤを把持し、成形工程から生タイヤを搬出し、生産計画に基づいて保管倉庫に搬入して一時的に保管した後、加硫工程に搬送したり、或いは成形工程から直接的に加硫工程に搬送する。そして、加硫工程において、所定の搬入位置に載置された生タイヤを加硫機のチャッキングローダにより把持し、型開きされたモールド間に搬入し、ブラダがタイヤ穴に位置するように生タイヤをセットする。この後、モールドを型締めした後、ブラダ内に高温、高圧の圧力ガスを供給することによって、ブラダを伸展させてタイヤ内壁面に密接させる。そして、ブラダを介してタイヤ内壁面を加熱しながらモールド方向に押圧することによって、生タイヤのトレッド部にモールドのタイヤ溝を形成すると共に、加熱されたモールドと高温の圧力ガスに接するブラダとで生タイヤを外側および内側から加熱することにより加硫する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の製造方法では、成形機において高精度に生タイヤが作成された場合でも、生タイヤをチャッキング機構で把持して取り外し、保管倉庫や加硫工程の搬入位置に載置した後、再度生タイヤを把持し直して加硫機に搬入するため、ゴム製の生タイヤが搬送途中で変形し易い。これにより、加硫機に生タイヤを搬入したときに、生タイヤの支持中心が大幅にずれることによって、加硫成形の精度が低下し易いという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、加硫機の搬入時における生タイヤの支持中心のずれを十分に低減することができるタイヤ製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、成形工程でブラダレス方式で生タイヤを成形した後、該生タイヤを一定形状に維持したまま加硫工程に搬送および該加硫工程の加硫機のモールド内に搬入して生タイヤを加硫成形するタイヤ製造方法であって、前記生タイヤを成形してから前記加硫機のモールド内に搬入するまでの間中、前記生タイヤの上ビード部と下ビード部とを気密状態に保持しながら上ビードリングと下ビードリングとを保持機構により連結固定したまま、該生タイヤの内部空間に圧力ガスを封入して膨張させておくことを特徴としている。上記の構成によれば、生タイヤが一定の形状を維持した状態で各工程間を搬送およびモールド内に搬入されるため、生タイヤの搬送時における変形を防止することができる。従って、加硫機に生タイヤをセットしたときの生タイヤの支持中心のずれを十分に低減することができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のタイヤ製造方法であって、前記生タイヤの上ビード部と下ビード部との連結固定を維持しながら前記加硫機における加硫成形を行うことを特徴としている。上記の構成によれば、生タイヤの内部空間に高温、高圧の圧力ガスを供給してタイヤ内壁面をモールド方向に押圧させたときに、上ビード部と下ビード部との連結固定が維持されているため、モールドに対する型締め力が小さなものであっても、モールドの型開きを確実に防止することができる。これにより、モールドに型締め力を付与する加硫機のフレーム構造を小さな型締め力に対応した仕様にすることができるため、結果として加硫機を小型化できると共にコストダウンすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１ないし図８に基づいて以下に説明する。本実施形態に係るタイヤ製造方法は、図１に示すように、生タイヤ４を成形する成形工程と、生タイヤ４を加硫成形する加硫工程とを少なくとも有し、さらに、加硫成形前に生産計画に応じて一時的に生タイヤ４を保管する保管工程を有した生産システムに適用されるものである。
【０００９】
上記の加硫工程は、生タイヤ４を加硫成形する加硫機１を備えている。加硫機１は、図５に示すように、所定の高さ位置に設定されたモールド固定部２と、モールド固定部２に対して昇降するモールド昇降部３とを有している。尚、上記の生タイヤ４は、図３に示すように、両端部が曲折されたカーカス組立体５１と、カーカス組立体５１の曲折部に設けられた金属製のビードワイヤ５２と、カーカス組立体５１の内周面に貼設されたゴム製のインナーライナ５３と、カーカス組立体５１の外周面および側周面にそれぞれ貼設されたゴム製のトレッド部材５４およびサイドウオール部材５５と、サイドウオール部材５５およびカーカス組立体５１間に設けられた金属製のベルト部材５６とを有することによって、大きな肉厚のトレッド部４ａおよびビード部４ｃ・４ｃ'のタイヤ内部に金属製部材（ビードワイヤ５２、ベルト部材５６）を有した構成にされている。
【００１０】
上記のモールド昇降部３は、図５に示すように、生タイヤ４の上サイドウオール４ｂ'に当接する上サイドモールド２５と、生タイヤ４のトレッド部４ａの外周方向に位置する割りモールド２６と、上サイドモールド２５および割りモールド２６のスライドセグメント２６ａを昇降させる第１モールド昇降機構２７と、上サイドモールド２５を所定温度に加熱する上加熱機構２８と、上加熱機構２８および割りモールド２６の固定リング２６ｂを昇降させる第２モールド昇降機構２９と、これら機構２７〜２９等を支持する支持部材３０とを有している。
【００１１】
上記の上加熱機構２８は、円盤形状の上プラテン３２を有している。上プラテン３２は、高温の蒸気が供給される内部空間を有しており、この内部空間に供給される蒸気により発熱し、上サイドモールド２５を面状に加熱する。さらに、上加熱機構２８は、上プラテン３２を支持するプラテンサポート３３と、上プラテン３２の熱をプラテンサポート３３に伝達させないように上プラテン３２およびプラテンサポート３３間に介装された断熱板３４とを有している。
【００１２】
また、上加熱機構２８の中心部には、第１モールド昇降機構２７の棒状部材３５が昇降自在に貫挿されている。棒状部材３５の下端には、円盤形状のスライドプレート３６が設けられている。スライドプレート３６の下面中心部には、上述の上サイドモールド２５が中心側に固設されている。上サイドモールド２５の内周部には、生タイヤ４の上ビード部４ｃ'に当接するように形成された上ビードリング４０が設けられている。上ビードリング４０の内部には、環状の第３誘導加熱コイル４１が設けられている。そして、第３誘導加熱コイル４１には、図８の高周波電源２４が接続されており、第３誘導加熱コイル４１は、高周波電力の供給により生タイヤ４の上ビード部４ｃ'に強度の高周波磁界を印加することによって、上ビード部４ｃ'のビードワイヤ５２を優先的に誘導加熱する。
【００１３】
また、スライドプレート３６の下面外周部には、アルミニウム等の非磁性材料により形成された複数のスライドセグメント２６ａが設けられている。各スライドセグメント２６ａは、上サイドモールド２５を中心とした同芯円上に等間隔に配置され、中心方向に移動自在に係合されている。これらのスライドセグメント２６ａの外側方向には、非磁性材料により形成された固定リング２６ｂが配置されている。固定リング２６ｂは、上プラテン３２の下面周縁部に固設されており、スライドセグメント２６ａの外側面に係合しながらスライドセグメント２６ａを半径方向に進退移動させるようになっている。そして、スライドセグメント２６ａは、固定リング２６ｂにより中心方向に移動したときに、生タイヤ４のトレッド部４ａに対応した筒形状のモールドを形成する。
【００１４】
上記のように構成されたモールド昇降部３の下方には、モールド固定部２が配置されている。モールド固定部２は、生タイヤ４の下サイドウオール４ｂに当接する下サイドモールド５と、下サイドモールド５を所定温度に加熱する下加熱機構９と、下加熱機構９および下サイドモールド５の中心部に設けられた中心機構１０と、中心機構１０および下加熱機構９を支持するベースフレーム１１とを有している。
【００１５】
上記の下加熱機構９は、図６に示すように、下サイドモールド５を面状に支持する円盤形状の下プラテン６を有している。下プラテン６は、高温の蒸気が供給される内部空間を有しており、この内部空間に供給される蒸気により発熱し、下サイドモールド５を面状に加熱する。さらに、下加熱機構９は、下プラテン６を支持するプラテンサポート７と、下プラテン６の熱をプラテンサポート７に伝達させないように下プラテン６およびプラテンサポート７間に介装された断熱板８とを有している。そして、このように構成された下加熱機構９の中心部には、中心機構１０が設けられており、中心機構１０は、保持機構７１を主要部として備えている。
【００１６】
上記の保持機構７１は、モールド固定部２（下加熱機構９および下サイドモールド５）に対して着脱可能にされており、図５に示すように、ブラダ２０と、ブラダ２０の下縁部を保持した下ブラダリング１４と、ブラダ２０の上縁部を保持した上部リング１９と、下ブラダリング１４および上部リング１９の中心部に摺動自在に貫設され、両リング１４・１９を連結固定可能なセンターポスト２２とを以下の接続関係および位置関係で有している。
【００１７】
下部リング１２は、図６に示すように、生タイヤ４の下ビード部４ｃに当接するように形成された下ビードリング１３と、下ビードリング１３の上面に設けられ、ブラダ２０の下縁部を挟持する下ブラダリング１４と、下ブラダリング１４の内周側に設けられたクランプリングハブ１５とを有している。クランプリングハブ１５の内部には、蒸気や窒素ガス等の加熱加圧媒体を流通させる給排路１５ａ・１５ａが形成されている。そして、これらの給排路１５ａ・１５ａは、クランプリングハブ１５の上端面から下端面にかけて連通されており、下端の給排路１５ａ・１５ａは、配管１７ａ・１７ａおよび開閉バルブ１７ｂ・１７ｂを介して図示しない加熱・加圧媒体供給装置に接離可能に連絡されている。
【００１８】
また、下ビードリング１３の内部には、環状の第１誘導加熱コイル１８が設けられている。第１誘導加熱コイル１８には、高周波電力を供給する図８の高周波電源２４が接離可能に接続されている。そして、第１誘導加熱コイル１８は、高周波電力の供給により生タイヤ４の下ビード部４ｃに強度の高周波磁界を印加することによって、下ビード部４ｃのビードワイヤ５２を優先的に誘導加熱する。
【００１９】
上記のように構成された下部リング１２の中心部には、センターポスト２２が上下方向に摺動自在および気密状態に立設されている。センターポスト２２の上端部には、上部リング１９が設けられている。上部リング１９は、上ブラダリング２１を有しており、上ブラダリング２１は、ブラダ２０の上縁部を挟持している。一方、センターポスト２２の下端部には、センターポスト２２を任意の高さ位置に昇降させる図示しないポスト昇降機構が接離可能に連結されており、ポスト昇降機構は、保持機構７１とで中心機構１０を構成している。そして、ポスト昇降機構は、加硫済タイヤの搬出時において、ブラダ２０の上縁部を持ち上げてブラダ２０を生タイヤ４のタイヤ穴よりも小さな径に設定するようにセンターポスト２２を上限位置に上昇させる一方、生タイヤ４の加硫成形時において、ブラダ２０を生タイヤ４のタイヤ内壁面に当接可能な径に拡大させるようにセンターポスト２２を下降させる。
【００２０】
上記のセンターポスト２２により拡縮されるブラダ２０は、生タイヤ４の加硫成形時に、加圧媒体が供給されることによりタイヤ内壁面をモールド方向に押圧するものであり、高温環境下で変質し難い低延伸性材料を構成部材として有している。そして、この低延伸性材料は、生タイヤ４を加硫成形して加硫済タイヤとしたときのタイヤ内壁面形状と略同形状に形成されている。即ち、ブラダ２０は、図８に示すように、ポリエステルを高温環境下で変質し難い低延伸性材料として採用し、このポリエステルを加硫済タイヤのタイヤ内壁面形状と略同形状に形成したブラダ本体２０ａと、ブラダ本体２０ａの表面に等間隔で設けられた複数の磁性部材２０ｂとを有している。磁性部材２０ｂは、例えばメッシュメタルや金属蒸着膜等の磁性を有した金属製の薄膜からなっており、生タイヤ４のトレッド部４ａに対応する部位が他の部位よりも大きな面積となるように形成されている。
【００２１】
尚、上記の低延伸性材料とは、加硫温度の高温環境下で従来のブラダ用ゴム（例えばブチルゴム）よりも小さな伸び率の物性値を有した材料のことであり、特に２００℃の高温環境下で伸び率が５％〜１５％の範囲であることが好ましい。伸び率が上記の範囲であることが好ましい理由は、５％未満であると、加硫成型時に生タイヤ４の全体を均等に押圧する力が低下して成形性が不十分になるからであり、１５％を越えると、従来のブラダ用ゴム（例えばブチルゴム）と同様に生タイヤ４を高精度に加硫成形することが困難になるからである。
【００２２】
また、高温環境下で変質し難い低延伸性材料としては、上述のポリエステルの他、ナイロン、アラミド、パラフェニレンベンゾヒスオキサゾ−ル（ＰＯＢ）といった繊維を用いた編物や織物、またはメッシュメタルや高密度繊維、カーボン入り繊維、金属被覆繊維、樹脂被覆繊維等を採用することができると共に、これら材料のうちの一種以上を混在させたものを採用することができる。混在の形態としては、例えばポリエステルフィルムにメッシュメタルを積層したり、ポリエステルフィルムに金属膜を蒸着した積層構造の形態や、金属被覆繊維と高密度繊維とを均等または偏在させながら織り込んだ形態がある。また、気密性を持たせるため、フッ素、シリコンといった樹脂およびエストラマ−の少なくとも一種を上述の編物や織物等の基材に含浸あるいはコ−ティングさせるという形態もある。そして、これらの形態は、ブラダの設計仕様（誘導加熱による発熱の有無や強度等）に応じて適宜選択される。
【００２３】
上記のブラダ２０の内部には、第２誘導加熱コイル２３が配置されている。第２誘導加熱コイル２３は、センターポスト２２の周囲に設けられており、上ブラダリング２１と下ブラダリング１４とが最も接近した場合の距離よりも小さなコイル高に設定されていると共に、縮小されたブラダ２０に接触しないように両リング２１・１４の外径よりも小さなコイル径に設定されている。また、第２誘導加熱コイル２３は、上ブラダリング２１が下限位置に下降した場合でも両リング２１・１４に当接しないように配置されている。そして、第２誘導加熱コイル２３には、高周波電源２４が接離可能に接続されており、第２誘導加熱コイル２３は、高周波電力の供給によりブラダ２０に強度の高周波磁界を印加することによって、ブラダ２０の磁性部材２０ｂを優先的に誘導加熱する。
【００２４】
以上のように構成された保持機構７１は、図１に示すように、図５の搬送装置４３により加硫工程、保管工程および成形工程間を搬送されるようになっている。そして、成形工程においては、成形用ドラムとして機能し、保管工程や工程間の搬送時においては、生タイヤ４の変形を防止すると共に支持中心のずれを防止するように機能し、加硫工程においては、上述の中心機構１０の主要部として機能する。
【００２５】
上記の成形工程は、シングルステージ方式のタイヤ成形機６１を備えている。尚、タイヤ成形機６１は、ツーステージ方式であっても良い。タイヤ成形機６１は、図２に示すように、第１駆動装置６２と第２駆動装置６３とを有している。第１駆動装置６２および第２駆動装置６３には、第１チャック機構６４および第２チャック機構６５がそれぞれ設けられている。これらのチャック機構６４・６５は、上述の保持機構７１の上部リング１９および下部リング１２の中心部をそれぞれ保持可能なチャック部材６４ａ・６５ａを有している。そして、両チャック機構６４・６５は、回転軸が同一直線上に存在するように対向配置されており、同一の回転速度で回転し、同一の回転角度で停止するように連動されている。さらに、一方の第１チャック機構６４は、回転軸方向に進退移動可能にされており、生タイヤ４の搬入および成形時に保持機構７１の上部リング１９と下部リング１２とのリング間隔を拡大および縮小させる。
【００２６】
さらに、タイヤ成形機６１は、圧力ガス供給装置６６を有している。圧力ガス供給装置６６は、一方の開閉バルブ１７ａに接離可能にされており、生タイヤ４の取り出し時等にブラダ２０内に圧力ガスを供給することによって、図示二点鎖線のように生タイヤ４を膨張させる。これにより、成形工程で作成された生タイヤ４は、図１に示すように、保持機構７１に保持された状態で運搬され、後工程である保管工程や加硫工程に搬送される。
【００２７】
上記の成形工程から生タイヤ４が搬送される保管工程は、図１に示すように、保管倉庫８０を有している。保管倉庫８０は、生タイヤ４を保持機構７１で保持しながら保管する複数の保管部８１を有している。各保管部８１には、図４に示すように、下部リング１２の下面に当接するように形成された円筒形状の載置台８２と、載置台８２上の生タイヤ４を囲むように設けられた予熱用誘導加熱コイル８３と、予熱用誘導加熱コイル８３に対して高周波電力を供給する高周波電源８４とを有している。そして、予熱用誘導加熱コイル８３は、高周波電源８４からの高周波電力の供給により生タイヤ４のトレッド部４ａに強度の高周波磁界を印加することによって、トレッド部４ａのベルト部材５６を優先的に誘導加熱する。
【００２８】
上記の構成において、タイヤ製造方法について説明する。先ず、図２に示すように、成形工程において、タイヤ成形機６１の第１駆動装置６２が第１チャック機構６４を装置内部に引き込むことによって、保持機構７１の上部リング１９と下部リング１２とのリング間隔を拡大させ、両リング１９・１２で保持されたブラダ２０をドラム状に伸展させる。そして、一方の開閉バルブ１７ａに圧力ガス供給装置６６を接続し、この装置６６から圧力ガスをブラダ２０内に供給することによって、内圧によりドラム状の形態を維持させる。
【００２９】
次に、開閉バルブ１７ａから圧力ガス供給装置６６を切り離した後、両チャック機構６４・６５を等速度で回転駆動させてドラム状のブラダ２０を回転させたり、停止させながら、このブラダ２０の表面にインナーライナ５３やカーカス組立体５１等の材料を供給し、各材料の成形や貼着、埋め込み等を行う。この後、一方の開閉バルブ１７ａに圧力ガス供給装置６６を接続し、この装置６６から圧力ガスをブラダ２０内にさらに供給しながら第１チャック機構６４を進出させることによって、図示二点鎖線で示すように、ブラダ２０の周面を凸湾曲形状に伸展させる。そして、このブラダ２０の形状を大きな内圧で維持しながらシェーピングを行うことによって、図３に示すように、ベルト部材５６やビードワイヤ５２を内部に有した複数の層からなる生タイヤ４を作成する。
【００３０】
次に、保持機構７１の上部リング１９と下部リング１２とをセンターポスト２２により連結固定し、第１チャック機構６４を上部リング１９から切り離す。図５の搬送装置４３により上部リング１９の中心部を把持した後に、チャック機構６５を下部リング１２から切り離し、保持機構７１を引き抜くことによって、保持機構７１と共に生タイヤ４をタイヤ成形機６１から抜脱する。そして、図１に示すように、生タイヤ４を加硫成形するまでに待ち時間が存在する場合には、保持機構７１で生タイヤ４を膨張させて保持しながら保管工程に搬送し、下記の動作により生タイヤ４を予熱しながら保管する。
【００３１】
即ち、図４に示すように、生タイヤ４を保持した保持機構７１を載置台８２の上方に位置決めする。そして、保持機構７１を下降させて載置台８２に載置することによって、この保持機構７１と共に生タイヤ４を保管する。この後、高周波電源８４から予熱用誘導加熱コイル８３に高周波電力を供給することによって、生タイヤ４のトレッド部４ａに強度の高周波磁界を印加し、トレッド部４ａのベルト部材５６を誘導加熱する。尚、予熱用誘導加熱コイル８３により生成された高周波磁界は、ビード部４ｃ・４ｃ'のビードワイヤ５２も誘導加熱する。これにより、生タイヤ４が室温の環境下で保管されていても、生タイヤ４の大きな肉厚のトレッド部４ａおよびビード部４ｃ・４ｃ'がタイヤ内部から加熱されるため、生タイヤ４の温度低下を生じることがなく、さらに、高周波磁界の印加の程度によっては加硫温度に近い温度にまで生タイヤ４が昇温される。
【００３２】
次に、生タイヤ４を加硫成形する場合には、保持機構７１で生タイヤ４を保持しながら加硫工程に搬送し、下記の動作により生タイヤ４を加硫成形する。即ち、先ず、図５に示すように、モールド昇降部３を上昇させることによって、モールド固定部２の上方にモールド昇降部３を位置させる。この後、搬送装置４３により保持機構７１と共に生タイヤ４をモールド固定部２とモールド昇降部３との間に搬送する。保持機構７１がモールド固定部２の中心部の上方に位置すると、図６に示すように、保持機構７１を下降させることによって、保持機構７１をモールド固定部２に係合させる。そして、センターポスト２２による上部リング１９と下部リング１２との連結固定を解除した後、保持機構７１のセンターポスト２２を図示しないポスト昇降機構に連結すると共に、開閉バルブ１７ａ・１７ｂおよび誘導加熱コイル１８・２３・４１を図示しない加熱・加圧媒体供給装置および図８の高周波電源２４にそれぞれ接続することによって、中心機構１０として機能させる。
【００３３】
次に、図５の第２シリンダ部材３８からシリンダロッド３８ａを進出させると共に、第１シリンダ部材３７から棒状部材３５を進出させることによって、図６に示すように、上加熱機構２８およびスライドプレート３６をそれぞれ下降させて分離し、スライドセグメント２６ａを外周方向に移動させる。この後、図示二点鎖線に示すように、上加熱機構２８およびスライドプレート３６の分離状態を維持しながらモールド昇降部３を下降させ、スライドセグメント２６ａの内周側に生タイヤ４を位置させた後、スライドセグメント２６ａを固定リング２６ｂにより中心方向に移動させる。そして、図７に示すように、各スライドセグメント２６ａ同士を当接させて生タイヤ４のトレッド部４ａに対応した筒形状のモールドを形成すると共に、このモールドの上部および下部に上サイドモールド２５および下サイドモールド５をそれぞれ当接させることによって、モールドの型締を完了する。
【００３４】
上プラテン３２、下プラテン６、および割りモールド２６に高温の蒸気をそれぞれ供給し、所望の温度に加熱され、両プラテン６・３２により上および下サイドモールド２５・５を加熱すると共に、割りモールド２６を発熱させることによって、これらモールド２５・５・２６ａ'で囲まれた生タイヤ４を外面側から加熱する。また、配管１７ａを介して高温高圧の蒸気や窒素ガス等の圧力媒体をブラダ２０内に供給することによって、ブラダ２０により生タイヤ４をモールドの内壁面に押圧させる。そして、高温高圧の圧力媒体の熱量をブラダ２０を介して生タイヤ４に伝達させることによって、生タイヤ４を内面側から加熱する。
【００３５】
さらに、図８に示すように、高周波電源２４から高周波電力を各誘導加熱コイル１８・２３・４１・３９に供給する。高周波電力が供給された第１誘導加熱コイル１８および第３誘導加熱コイル４１は、生タイヤ４の下ビード部４ｃおよび上ビード部４ｃ'に強度の高周波磁界をそれぞれ印加することによって、両ビード部４ｃ・４ｃ'の内部に設けられたビードワイヤ５２・５２を優先的に誘導加熱する。また、第４誘導加熱コイル３９は、割りモールド２６が非磁性材料で形成されているため、生タイヤ４のトレッド部４ａに強度の高周波磁界を印加することによって、トレッド部４ａの内部に設けられたベルト部材５６を優先的に誘導加熱する。これにより、生タイヤ４は、上述の外面側および内面側からの加熱に加えて、大きな肉厚を有したビード部４ｃ・４ｃ'およびトレッド部４ａにおいてはタイヤ内部側からの加熱も行われるため、タイヤ全体が短時間で加硫温度にまで昇温する。さらに、生タイヤ４が保管工程において予熱されていた場合には、生タイヤ４がさらに短時間で加硫温度にまで昇温する。
【００３６】
また、高周波電力が供給された第２誘導加熱コイル２３は、ブラダ２０の磁性部材２０ｂに強度の高周波磁界を印加し、ブラダ２０自体を発熱させる。従って、圧力媒体の熱量をブラダ２０を介して生タイヤ４に伝達する際に、ブラダ２０による熱量の伝達時間の遅延が最小限に抑制されるため、生タイヤ４がより一層短時間で加硫温度にまで昇温する。そして、生タイヤ４が加硫温度に維持されながら、生タイヤ４の加硫成形が行われる。
【００３７】
また、生タイヤ４が加硫成形されている間、ブラダ２０は、生タイヤ４をモールド方向に押圧することにより生タイヤ４の成形を行っている。この際、ブラダ２０は、加硫済タイヤのタイヤ内壁面形状と略同形状の低延伸性材料により形成されているため、圧力媒体の圧力に多少の変動があった場合でも、加硫済タイヤのタイヤ内壁面の形状を確実に出現する。従って、このブラダ２０により生タイヤ４を押圧して成形が行われると、高精度に成形された加硫済タイヤが得られることになる。
【００３８】
このようにして加硫済タイヤが得られると、図６に示すように、上述の動作とは逆の動作によりモールドを型開きした後、センターポスト２２を上昇させてブラダ２０を縮小させる。そして、図１に示すように、加硫済タイヤ４'を保持機構７１から抜脱して外部に取り出した後、保持機構７１を外部に取り出し、加硫済タイヤ４'を後工程に搬送する一方、保持機構７１を成形工程に搬送する。この後、以上の動作によって、新たな生タイヤ４を搬入して加硫成形を繰り返すことになるが、このような加硫形成が繰り返された場合でも、ブラダ２０の低延伸性材料が高温環境下で変質し難いため、低延伸性材料が初期の性質を維持する。従って、加硫成形の繰り返し回数が多くなった段階でも、ブラダ２０が加硫済タイヤのタイヤ内壁面の形状を確実に出現させるため、ブラダ２０を長期間に亘って使用することができる。
【００３９】
以上のように、本実施形態のタイヤ製造方法は、成形工程でブラダ２０上に生タイヤ４を成形した後、加硫工程の加硫機１のモールド内に搬入して生タイヤ４を加硫成形する際に、生タイヤ４を成形してから加硫機１のモールド内に搬入するまで、生タイヤ４の上ビード部４ｃ'と下ビード部４ｃとを上部リング１９と下部リング１２とで気密状態に保持されたブラダ２０により保持しながらセンターポスト２２により連結固定し、生タイヤ４の内部空間に位置するブラダ２０に圧力ガスを封入してブラダ２０を伸展させることにより膨張させる構成である。
【００４０】
尚、本実施形態においては、ブラダ２０を用いてタイヤを製造するブラダ方式の場合について説明しているが、ブラダ２０を用いずにタイヤを製造するブラダレス方式に適用することもできる。即ち、成形工程で生タイヤ４を成形してから加硫機１のモールド内に搬入するまで、生タイヤ４の上ビード部４ｃ'と下ビード部４ｃとを上部リング１９と下部リング１２とで気密状態に保持しながらセンターポスト２２により連結固定し、生タイヤ４の内部空間に圧力ガスを封入して生タイヤ４を直接的に膨張させる構成であって良い。
【００４１】
そして、上記の構成であれば、生タイヤ４が一定の形状を維持した状態で各工程間を搬送およびモールド内に搬入されるため、生タイヤ４の搬送時における変形を防止することができる。従って、加硫機１に生タイヤ４をセットしたときの生タイヤ４の支持中心のずれを十分に低減することができる。
【００４２】
また、本実施形態においては、センターポスト２２により両リング１９・１２（両ビード部４ｃ'・４ｃ）を連結固定するようになっているが、これに限定されるものでもなく、連結固定用のジョイント機構を上部リング１９と下部リング１２との間に備えていても良い。
【００４３】
さらに、図７の加硫成形時においては、上部リング１９と下部リング１２とをセンターポスト２２や他のジョイント機構で連結固定していることが望ましい。この場合には、生タイヤ４の内部空間に高温、高圧の圧力ガスを供給してタイヤ内壁面をモールド方向に押圧させたときに、上ビード部４ｃ'と下ビード部４ｃとの連結固定が維持されるため、モールドに対する型締め力が小さなものであっても、モールドの型開きを確実に防止することができる。これにより、モールドに型締め力を付与する加硫機１のフレーム構造を小さな型締め力に対応した仕様にすることができるため、結果として加硫機１を小型化し、コストダウンすることができる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の発明は、成形工程でブラダレス方式で生タイヤを成形した後、該生タイヤを一定形状に維持したまま加硫工程に搬送および該加硫工程の加硫機のモールド内に搬入して生タイヤを加硫成形するタイヤ製造方法であって、前記生タイヤを成形してから前記加硫機のモールド内に搬入するまでの間中、前記生タイヤの上ビード部と下ビード部とを気密状態に保持しながら上ビードリングと下ビードリングとを保持機構により連結固定したまま、該生タイヤの内部空間に圧力ガスを封入して膨張させておく構成である。上記の構成によれば、生タイヤが一定の形状を維持した状態で各工程間を搬送およびモールド内に搬入されるため、生タイヤの搬送時における変形を防止することができる。従って、加硫機に生タイヤをセットしたときの生タイヤの支持中心のずれを十分に低減することができるという効果を奏する。
【００４５】
請求項２の発明は、請求項１に記載のタイヤ製造方法であって、前記生タイヤの上ビード部と下ビード部との連結固定を維持しながら前記加硫機における加硫成形を行う構成である。上記の構成によれば、生タイヤの内部空間に高温、高圧の圧力ガスを供給してタイヤ内壁面をモールド方向に押圧させたときに、上ビード部と下ビード部との連結固定が維持されているため、モールドに対する型締め力が小さなものであっても、モールドの型開きを確実に防止することができる。これにより、モールドに型締め力を付与する加硫機のフレーム構造を小さな型締め力に対応した仕様にすることができるため、結果として加硫機を小型化し、コストダウンすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 タイヤを製造する際の一連の工程を示す説明図である。
【図２】 生タイヤを成形する状態を示す説明図である。
【図３】 生タイヤの要部を示す分解斜視図である。
【図４】 保管工程で生タイヤを予熱しながら保管する状態を示す説明図である。
【図５】 加硫工程の加硫機に生タイヤを搬入する状態を示す説明図である。
【図６】 型締する状態を示す説明図である。
【図７】 型締された状態を示す説明図である。
【図８】 加硫成形する状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 加硫機
２ モールド固定部
３ モールド昇降部
４ 生タイヤ
５ 下サイドモールド
６ 下プラテン
１０ 中心機構
１２ 下部リング
１８ 第１誘導加熱コイル
１９ 上部リング
２０ ブラダ
２２ センターポスト
２３ 第２誘導加熱コイル
２４ 高周波電源
２５ 上サイドモールド
２６ 割りモールド
２７ 第１モールド昇降機構
２８ 上加熱機構
２９ 第２モールド昇降機構
３９ 第４誘導加熱コイル
４１ 第３誘導加熱コイル
６１ タイヤ成形機
６２ 第１駆動装置
６３ 第２駆動装置
６４ 第１チャック機構
６５ 第２チャック機構
７１ 保持機構
８０ 保管倉庫
８１ 保管部
８３ 予熱用誘導加熱コイル
Claims (2)
- 成形工程でブラダレス方式で生タイヤを成形した後、該生タイヤを一定形状に維持したまま加硫工程に搬送および該加硫工程の加硫機のモールド内に搬入して生タイヤを加硫成形するタイヤ製造方法であって、
前記生タイヤを成形してから前記加硫機のモールド内に搬入するまでの間中、前記生タイヤの上ビード部と下ビード部とを気密状態に保持しながら上ビードリングと下ビードリングとを保持機構により連結固定したまま、該生タイヤの内部空間に圧力ガスを封入して膨張させておくことを特徴とするタイヤ製造方法。 - 前記生タイヤの上ビード部と下ビード部との連結固定を維持しながら前記加硫機における加硫成形を行うことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ製造方法。
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