JP4952925B2

JP4952925B2 - 空気入りタイヤの加硫成形方法及びその装置

Info

Publication number: JP4952925B2
Application number: JP2007187443A
Authority: JP
Inventors: 英二山村
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2007-07-18
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2027-07-18
Also published as: JP2009023164A

Description

本発明は、例えば主にトラック、バス等に用いられる空気入りタイヤの加硫成形方法及びその装置に関するものである。

一般に、この種の空気入りタイヤとしては、ビード部のビードトゥ側の端部を鋭角をなすように先細に形成することにより、リムとのシール性を高めるようにしている。しかしながら、このようなビード部の形状の場合は、リム組み時においてビード部がリムフランジを乗り越える際に、ビード部のビードトゥ側がリムフランジに引掛かるように接触するため、ビードトゥ側の先端部にゴム欠け等の損傷が生じやすく、しかもビードトゥ側の引掛かりが抵抗となってリム組み作業性を低下させるという問題がある。特に、テーパ状のリムにリム組みされるトラック用、バス用等の重荷重用タイヤでは、ビードベースの勾配によりビードトゥ側の先端部がより鋭利となるため、前記ゴム欠けが更に生じやすくなるとともに、未加硫タイヤを加硫機の金型に装填する際のビード部の変形により、加硫時のゴム流れ不良を生じやすいという問題もある。そこで、ビード部におけるビードベースのビードトゥ側からタイヤ内面に亘る部分を徐々に内径が小さくなるように丸みのある形状にすることにより、ビード部がリムフランジを乗り越える際のビードトゥ側の引掛かりを少なくしてゴム欠け等の損傷を防止するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、未加硫タイヤを金型で加硫する際、ビード部のタイヤ外面側には金型が配置され、ビード部のタイヤ内面側には未加硫タイヤ内で膨張するブラダーが配置されるが、前述のようにビード部のビードトゥ側をタイヤ内面に亘って徐々に内径が小さくなるように形成する場合には、このような形状に合わせて金型を形成すると、未加硫タイヤの内周部が金型を乗り越えられず、未加硫タイヤのビード部を金型内に挿入することができない。そこで、ビード部のビードトゥ側に対応する一部の金型をタイヤ径方向に移動自在な可動金型によって形成し、この可動金型を未加硫タイヤの内周よりもタイヤ径方向内側まで移動させた状態で未加硫タイヤのビード部を他の金型内に配置した後、可動金型をタイヤ径方向外側に移動させてビード部のビードトゥ側に配置するようにした加硫成形装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特表２００４−５１１３８３号公報特開２００３−２１１４５２号公報

しかしながら、前記加硫成形装置では、可動金型をタイヤ径方向外側に移動させる機構として、ブラダークランプをタイヤ軸方向に移動させる機構に可動金型を連動させるようにしたものを用いているため、構造が複雑であるとともに、このような機構を既存の加硫成形装置に追加する場合は大幅な改造が必要となり、費用が高くつくという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ビード部のビードトゥ側に対応する一部の金型を複雑な機構を用いることなくタイヤ径方向に移動させることのできる空気入りタイヤの加硫成形方法及びその装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、ビード部のビードトゥ側がビードベースからタイヤ内面に亘って徐々に内径が小さくなるように形成された未加硫タイヤを加硫用金型で加硫成形する空気入りタイヤの加硫成形方法において、前記ビード部のビードベースからタイヤ内面に亘る部分を成形する一部の金型を未加硫タイヤの内周よりもタイヤ径方向内側に移動させておき、未加硫タイヤのタイヤ外面側に他の金型を配置した後、未加硫タイヤ内で膨張させたブラダーの押圧によって前記一部の金型をタイヤ径方向外側に移動させることにより、ビード部のビードベースからタイヤ内面に亘る部分に前記一部の金型を配置して未加硫タイヤを加硫成形するようにしている。

これにより、未加硫タイヤのタイヤ外面側に他の金型を配置する際、ビード部のビードベースからタイヤ内面に亘る部分を成形する一部の金型が未加硫タイヤの内周よりもタイヤ径方向内側に移動していることから、未加硫タイヤの内周部が前記一部の金型に接触することなく他の金型内に挿入される。この後、ブラダーが膨張すると、前記一部の金型がブラダーに押圧されてタイヤ径方向外側に移動し、未加硫タイヤのビードトゥ側に前記一部の金型が配置されることから、複雑な機構を用いることなく前記一部の金型をタイヤ径方向に移動させることが可能となる。

また、本発明は前記目的を達成するために、ビード部のビードトゥ側がビードベースからタイヤ内面に亘って徐々に内径が小さくなるように形成された未加硫タイヤを金型で加硫する空気入りタイヤの加硫成形装置において、前記ビード部のビードベースからタイヤ内面に亘る部分に対応する一部の金型を付勢手段によって未加硫タイヤの内周よりもタイヤ径方向内側まで移動可能に構成するとともに、未加硫タイヤ内で膨張させたブラダーの押圧によって前記一部の金型をタイヤ径方向外側に移動させるように構成している。

これにより、未加硫タイヤのタイヤ外面側に他の金型を配置する際、ビード部のビードベースからタイヤ内面に亘る部分を成形する一部の金型が未加硫タイヤの内周よりもタイヤ径方向内側に移動するように付勢されていることから、未加硫タイヤの内周部が前記一部の金型に接触することなく他の金型内に挿入される。この後、ブラダーが膨張すると、前記一部の金型がブラダーに押圧されてタイヤ径方向外側に移動し、未加硫タイヤのビードトゥ側に前記一部の金型が配置されることから、複雑な機構を用いることなく前記一部の金型をタイヤ径方向に移動させることが可能となる。

本発明によれば、ビードトゥ側を成形する一部の金型に接触させることなく未加硫タイヤを他の金型に挿入することができるので、ビードトゥ側がビードベースからタイヤ内面に亘って徐々に内径が小さくなるビード部の成形が可能となる。この場合、複雑な機構を用いることなく前記一部の金型をタイヤ径方向に確実に移動させることができるので、既存の加硫成形装置を用いる場合でも、ビードトゥ側がビードベースからタイヤ内面に亘って徐々に内径が小さくなるビード部の加硫成形を低コストな費用で実現することができる。

図１乃至図６は本発明の一実施形態を示すもので、図１は空気入りタイヤの部分正面断面図、図２はその要部正面断面図、図３は加硫成形装置の側面断面図、図４は可動金型の平面図、図５はその動作を示す平面図、図６は加硫成形装置の動作を示す要部拡大側面図である。

同図に示す空気入りタイヤは、タイヤ外周面側に形成されるトレッド部１と、タイヤ幅方向両側にそれぞれ形成されるサイドウォール部２と、タイヤ幅方向両側にそれぞれ形成されるビード部３とを備え、ビード部３にはタイヤ周方向に環状に延びるビードコア３ａが埋設されている。また、この空気入りタイヤは、タイヤ内面側に配置されるインナーライナ４と、インナーライナ４の外側に配置されるカーカス部材５と、タイヤ幅方向両側にそれぞれ配置されるビード部材６と、カーカス部材５の外側に配置されるベルト７と、タイヤ外周面側に配置されるトレッド部材８と、タイヤ両側面側にそれぞれ配置されるサイドウォール部材９とからなり、カーカス部材５のタイヤ幅方向両側はビードコア３ａを巻き込むようにタイヤ幅方向外側に折り返されている。

ビード部３のビードベース３ｂは、タイヤ軸に平行な線に対して所定角度θ（例えば１５゜）をなすようにタイヤ幅方向外側に向かってタイヤ径方向外側に傾斜するテーパ状に形成され、同じ角度に傾斜したリムのビードシート部（図示せず）に接するようになっている。ビード部３のビードトゥ側は、ビードベース３ｂからタイヤ内面に亘って円弧状をなすとともに、ビードベース３ｂと交わる点Ｐにおける接線Ｌがタイヤ軸と平行になるように形成されている。

以上のように構成された空気入りタイヤをホイールのリムにリム組みする場合には、ビード部３がリムフランジを乗り越える際、リムフランジがビード部３のビードトゥ側に接触しながらビードベース３ｂ側に移動するが、ビード部３のビードトゥ側はビードベース３ｂからタイヤ内面に亘って円弧状をなすように形成されているため、リムフランジがビード部３に円滑に乗り上げる。また、ビード部３のビードトゥ側はビードベース３ｂと交わる点Ｐにおける接線Ｌがタイヤ軸と平行になるように形成されているため、点Ｐを乗り越える際の接触部分の接線とリムフランジの移動方向（タイヤ軸方向）とが平行になり、リムフランジがビード部３に引掛かることなく円滑にビードベース３ｂに移動する。これにより、ビード部３のビードトゥ側におけるゴム欠け等の損傷をより効果的に防止することができる。

次に、前記空気入りタイヤを加硫成型する加硫成形装置について説明する。本実施形態の加硫成形装置は加硫用金型１０を備え、加硫用金型１０によって前記空気入りタイヤとなる未加硫タイヤＴを加硫するようになっている。加硫用金型１０は、互いに上下方向に対向するように配置された上型１１及び下型１２と、上型１１と下型１２との間に配置された中型１３と、上型１１及び下型１２のタイヤ内周側にそれぞれタイヤ径方向に移動自在に設けられた可動金型１４と、未加硫タイヤＴ内に配置されるブラダーユニット１５とを備えている。

加硫用金型１０は、図示しない駆動機構によって上型１１が下型１２に対して上下方向に移動するようになっている。また、中型１３は周方向に分割されており、図示しない駆動機構によって径方向に移動するようになっている。更に、上型１１、下型１２及び中型１３は図示しない加熱装置によって任意の温度に加熱されるようになっている。

加硫用金型１０内には成形する未加硫タイヤＴの形状に応じたキャビティが形成され、キャビティは上型１１の下面側、中型１３の内周面側、下型１２の上面側に亘って形成されている。

可動金型１４は、図４に示すようにタイヤ周方向に分割された８つの第１及び第２のセグメント１４ａ，１４ｂからなり、ビード部３のビードトゥ側を成形するようになっている。各第１及び第２のセグメント１４ａ，１４ｂは一つずつ交互に配置され、各第１のセグメント１４ａは各第２のセグメント１４ｂよりもタイヤ径方向内側まで移動可能になっている。これにより、図５に示すように各第１のセグメント１４ａと各第２のセグメント１４ｂが互いにタイヤ径方向にずれた状態で移動することにより、可動金型１４が縮径するようになっている。また、各セグメント１４ａ，１４ｂは、可動金型１４が縮径状態となるようにスプリング１４ｃによってタイヤ径方向内側に付勢されている。この場合、各セグメント１４ａ，１４ｂは、図６に示すようにタイヤ径方向外側に移動しながらタイヤ幅方向外側に変位するように下型１２（上型１１）に斜めに係合している。即ち、可動金型１４のタイヤ径方向外側端面１４ｄはビード部３のビードトゥ側に対応する円弧状の凹面からなり、各セグメント１４ａ，１４ｂをタイヤ幅方向外側に押圧すると、各セグメント１４ａ，１４ｂがタイヤ径方向外側に移動し、可動金型１４のタイヤ径方向外側端面１４ｄが下型１２（上型１１）の内面と連続した面をなすようになっている。

ブラダーユニット１５は、円板状に形成された一対のブラダークランプ１５ａと、各ブラダークランプ１５ａによって支持された可撓性のブラダー１５ｂとを有し、ブラダー１５ｂは加硫ゴムからなる。各ブラダークランプ１５ａ及びブラダー１５ｂによって閉鎖された空間には、図示しない加熱蒸気供給装置から加熱蒸気が供給されるようになっており、ブラダーユニット１５を未加硫タイヤＴ内に配置した状態でブラダー１５ｂ内に加熱蒸気を供給することにより、ブラダ−１５ｂが膨張して未加硫タイヤＴの内面を内側から押圧するようになっている。また、各ブラダークランプ１５ａは、上下方向に延びる支軸１５ｃによってタイヤ軸方向に移動自在に支持されている。

以上のように構成された加硫成形装置により未加硫タイヤＴを加硫する場合は、ブラダー１５ｂが収縮したブラダーユニット１５を未加硫タイヤＴの径方向内側に配置し、未加硫タイヤＴを加硫用金型１０内に配置する。次に、ブラダーユニット１５の各ブラダークランプ１５ａをそれぞれタイヤ幅方向外側に移動するとともに、ブラダー１５ｂを加熱蒸気によって膨張させる。これにより、未加硫タイヤＴの内面にブラダー１５ｂが圧着するとともに、未加硫タイヤＴの外面が加硫用金型１０によって成形される。また、未加硫タイヤＴを加硫用金型１０内に配置する際、図７(a) に示すようにブラダークランプ１５ａが下型１２（上型１１）の内周面に嵌合すると、その時点では可動金型１４がスプリング１４ｃによって未加硫タイヤＴの内周よりもタイヤ径方向内側に位置しているため、図７(b) に示すように未加硫タイヤＴの内周部が可動金型１４に接触することなく下型１２（上型１１）内に挿入される。この後、ブラダー１５ｂが膨張すると、図７(c) に示すように可動金型１４がブラダー１５ｂに押圧されてタイヤ径方向外側に移動し、未加硫タイヤＴのビードトゥ側に可動金型１４のタイヤ径方向外側端面１４ｄが配置される。

このように、本実施形態によれば、ビード部３のビードベース３ｂからタイヤ内面に亘る部分を成形する可動金型１４をスプリング１４ｃによって未加硫タイヤＴの内周よりもタイヤ径方向内側に移動させておき、未加硫タイヤＴのタイヤ外面側に下型１２（上型１１）を配置した後、可動金型１４をタイヤ径方向外側に移動させることにより、ビード部３のビードベース３ｂからタイヤ内面に亘る部分に可動金型１４を配置して未加硫タイヤＴを加硫成形するようにしたので、未加硫タイヤＴの内周部を可動金型１４に接触させることなく下型１２（上型１１）に挿入することができ、ビードトゥ側がビードベース３ｂからタイヤ内面に亘って徐々に内径が小さくなるビード部３の成形が可能となる。この場合、タイヤ径方向内側に位置する可動金型１４を未加硫タイヤＴ内で膨張させたブラダー１５ｂの押圧によってタイヤ径方向外側に移動するようにしたので、複雑な機構を用いることなく可動金型１４をタイヤ径方向に確実に移動させることができ、既存の加硫成形装置を用いる場合でも、ビードトゥ側がビードベース３ｂからタイヤ内面に亘って徐々に内径が小さくなるビード部３の加硫成形を低コストな費用で実現することができる。

この場合、可動金型１４をタイヤ周方向に分割された８つの第１及び第２のセグメント１４ａ，１４ｂによって形成し、各セグメント１４ａ，１４ｂをそれぞれ下型１２（上型１１）にタイヤ径方向に移動自在に係合したので、可動金型１４をタイヤ径方向内側に移動するように縮径させることができ、可動金型１４を確実に動作させることができる。

この場合、可動金型１４の各セグメント１４ａ，１４ｂをタイヤ径方向外側に移動しながらタイヤ幅方向外側に変位するように斜めに移動可能に設けたので、タイヤ幅方向に膨張するブラダー１５ｂの押圧力によって可動金型１４をタイヤ径方向外側に確実に移動さえることができ、可動金型１４を常に良好に動作させることができる。

本発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの部分正面断面図空気入りタイヤの要部正面断面図加硫成形装置の側面断面図可動金型の平面図可動金型の動作を示す平面図加硫成形装置の動作を示す要部拡大側面図

符号の説明

３…ビード部、３ａ…ビードコア、３ｂ…ビードベース、１０…加硫用金型、１１…上型、１２…下型、１４…可動金型、１４ａ…第１のセグメント、１４ｂ…第２のセグメント、１４ｃ…スプリング。

Claims

ビード部のビードトゥ側がビードベースからタイヤ内面に亘って徐々に内径が小さくなるように形成された未加硫タイヤを加硫用金型で加硫成形する空気入りタイヤの加硫成形方法において、
前記ビード部のビードベースからタイヤ内面に亘る部分を成形する一部の金型を未加硫タイヤの内周よりもタイヤ径方向内側に移動させておき、
未加硫タイヤのタイヤ外面側に他の金型を配置した後、
未加硫タイヤ内で膨張させたブラダーの押圧によって前記一部の金型をタイヤ径方向外側に移動させることにより、ビード部のビードベースからタイヤ内面に亘る部分に前記一部の金型を配置して未加硫タイヤを加硫成形する
ことを特徴とする空気入りタイヤの加硫成形方法。
ビード部のビードトゥ側がビードベースからタイヤ内面に亘って徐々に内径が小さくなるように形成された未加硫タイヤを金型で加硫する空気入りタイヤの加硫成形装置において、
前記ビード部のビードベースからタイヤ内面に亘る部分に対応する一部の金型を付勢手段によって未加硫タイヤの内周よりもタイヤ径方向内側まで移動可能に構成するとともに、
未加硫タイヤ内で膨張させたブラダーの押圧によって前記一部の金型をタイヤ径方向外側に移動させるように構成した
ことを特徴とする空気入りタイヤの加硫成形装置。
前記一部の金型をタイヤ周方向に分割された４つ以上のセグメントによって形成し、各セグメントをそれぞれ他の金型にタイヤ径方向に移動自在に係合した
ことを特徴とする請求項２記載の空気入りタイヤの加硫成形装置。
前記金型の各セグメントをタイヤ径方向外側に移動しながらタイヤ幅方向外側に変位するように斜めに移動可能に設けた
ことを特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤの加硫成形装置。