JP5974680B2 - タイヤの製造方法およびタイヤ加硫ブラダのプレシェーピング装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの製造方法およびタイヤ加硫ブラダのプレシェーピング装置に関し、さらに詳しくは、タイヤ内面に発生する加硫故障を低減させることができるタイヤの製造方法およびタイヤ加硫ブラダのプレシェーピング装置に関するものである。

タイヤを加硫する際には、モールドを閉型した状態でグリーンタイヤの内部に挿入したタイヤ加硫ブラダにスチーム等の熱媒体を注入して膨張させることにより、グリーンタイヤをモールドに対して押圧しつつ加熱して加硫する。タイヤ加硫ブラダはゴム製の筒状であり、その上下クランプ部がそれぞれ、中心機構を構成するクランプ保持部により保持される（例えば、特許文献１参照）。

通常、タイヤ加硫ブラダを膨張させると、グリーンタイヤの内面に対して、最初にセンタ部に当接し、次いで、ビード部、ショルダ部の順に当接する。そのため、グリーンタイヤの内面とタイヤ加硫ブラダの外面との間の空気が外部に十分に排出されずに両者の間に残留することがある。この残留した空気に起因して、加硫したタイヤ内面に加硫故障が生じるという問題があった。

特開２０１０−３００６７号公報

本発明の目的は、タイヤ内面に発生する加硫故障を低減させることができるタイヤの製造方法およびタイヤ加硫ブラダのプレシェーピング装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のタイヤの製造方法は、グリーンタイヤを加硫する前に、既に加硫成形された筒状のタイヤ加硫ブラダを、プレシェープモールドの中に配置して膨張させてプレシェープモールドの内面に押圧して型付けすることにより、このタイヤ加硫ブラダの所望部位の伸張率を変化させ、この型付けしたタイヤ加硫ブラダを、閉型した加硫モールド内部のグリーンタイヤの内側に配置して膨張させることにより、グリーンタイヤの内面のそれぞれの部位に対して、膨張するタイヤ加硫ブラダを予め設定した順序で当接させて、この膨張させたタイヤ加硫ブラダにより、グリーンタイヤを加硫モールドに対して押圧しつつ加熱して加硫することを特徴とする。

本発明のタイヤ加硫ブラダのプレシェーピング装置は、グリーンタイヤを加硫する前の既に加硫成形された筒状のタイヤ加硫ブラダが内部に配置されるプレシェープモールドと、このプレシェープモールドの中に配置されたタイヤ加硫ブラダの内部に加圧媒体を注入する注入手段とを備え、前記加圧媒体を注入して前記タイヤ加硫ブラダを膨張させて前記プレシェープモールドの内面に押圧して型付けすることにより、前記タイヤ加硫ブラダの所望部位の伸張率を変化させる構成にしたことを特徴とする。

本発明によれば、グリーンタイヤを加硫する前に、既に加硫成形された筒状のタイヤ加硫ブラダを、プレシェープモールドの中に配置して膨張させて型付けすることにより、タイヤ加硫ブラダの所望部位の伸張率を変化させる。これにより、この型付けしたタイヤ加硫ブラダをグリーンタイヤの内側に配置して膨張させると、グリーンタイヤの内面のそれぞれの部位に対して、膨張するタイヤ加硫ブラダを予め設定した所望の順序で当接させることが可能になる。そのため、グリーンタイヤの内面形状に応じて、タイヤ加硫ブラダの所望部位の伸張率を変化させれば、グリーンタイヤの内面と膨張するタイヤ加硫ブラダの外面との間の空気を円滑に外部へ排出させることができる。これに伴って、両者の間に残留する空気が起因となるタイヤ内面の加硫故障の発生を抑制できる。

本発明のタイヤの製造方法において、前記タイヤ加硫ブラダを、前記プレシェープモールドの内面の曲面で形成された部分のみで型付けすることもできる。これにより、型付けされたタイヤ加硫ブラダには、膨張した際に破壊の起点となり易い箇所が形成されないので耐久性の向上には有利である。

また、前記プレシェープモールドの中に配置したタイヤ加硫ブラダに、０．１ＭＰａ以上の加圧媒体を注入することにより膨張させて型付けすることもできる。前記タイヤ加硫ブラダを型付けする際に、このタイヤ加硫ブラダを５０℃以上に加熱することもできる。これらの方法により、タイヤ加硫ブラダをより短時間で型付けすることができる。

タイヤ内面形状が一般的なタイヤであれば、前記閉型した加硫モールドの内部で膨張するタイヤ加硫ブラダを、グリーンタイヤの横断面視で、グリーンタイヤのセンタ部からビード部に向かう順序で、グリーンタイヤの内面のそれぞれの部位に対して当接させるとよい。これにより、グリーンタイヤの内面と膨張するタイヤ加硫ブラダの外面との間の空気を円滑に外部に排出させて両者の間に空気が残留することを防止できる。

本発明のタイヤ加硫ブラダのプレシェーピング装置の全体概要を縦断面で例示する説明図である。 タイヤ加硫ブラダを型付けしている工程を縦断面で例示する説明図である。 型付けされたタイヤ加硫ブラダを例示する縦断面図である。 型付けされたタイヤ加硫ブラダを設置した加硫装置を縦断面で例示する説明図である。 図４の加硫装置を用いてグリーンタイヤを加硫している工程を縦断面で例示する説明図である。 型付けされたタイヤ加硫ブラダがグリーンタイヤの内面のセンタ部に当接する状態を縦断面で例示する説明図である。 図６のタイヤ加硫ブラダがグリーンタイヤの内面のショルダ部に当接する状態を縦断面で例示する説明図である。 図７のタイヤ加硫ブラダがグリーンタイヤの内面のビード部に当接する状態を縦断面で例示する説明図である。

以下、本発明のタイヤの製造方法およびタイヤ加硫ブラダのプレシェーピング装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１に例示する本発明のプレシェーピング装置１１は、筒状のタイヤ加硫ブラダ２を型付けする装置であり、プレシェープモールド１２と、このプレシェープモールド１２の中に配置されたタイヤ加硫ブラダ２の内部に加圧媒体Ａを注入する注入手段とを備えている。プレシェープモールド１２は、上型１２ａと下型１２ｂとで構成されていて、それぞれの内面は所望の形状に形成されている。注入手段は、下型１２ｂを上下に貫通する注入管１３と、注入管１３に加圧媒体Ａを供給するコンプレッサ１４とで構成されている。加圧媒体Ａとしては、例えば、空気を用いる。この実施形態では、さらに、プレシェープモールド１２を加熱する加熱手段１５としてヒータが設けられている。

タイヤ加硫ブラダ２は、例えば、ブチルゴムを加硫して筒状に形成したものであり、その上側クランプ部３ａ、下側クランプ部３ｂはそれぞれ、注入管１３に取り付けられた上側クランプ保持部５ａ、下側クランプ保持部５ｂによって保持されている。

タイヤ加硫ブラダ２は、図２に例示するように、上型１２ａと下型１２ｂとを組付けて閉型されたプレシェープモールド２の内部に配置される。この状態で、開閉弁１４ａを開弁してコンプレッサ１４から供給された加圧媒体Ａを、注入管１３に形成された注入口１３ａを通じてタイヤ加硫ブラダ２の内部に注入する。

注入した加圧媒体Ａによってタイヤ加硫ブラダ２を膨張させて、プレシェープモールド１２の内面に押圧する。これにより、タイヤ加硫ブラダ２のそれぞれの部位を、押圧させたプレシェープモールド１２の内面形状に型付けして、所望部位の伸張率を変化させる。即ち、プレシェープモールド１２の内面形状は、タイヤ加硫ブラダ２の所望部位を所望の伸張率に変化させるような形状に形成されている。

型付け後のタイヤ加硫ブラダ２は、例えば、図３に示すように、グリーンタイヤＧの内面のショルダ部Ｔｓに相当する部位のみの伸張率を変化させる。ここで伸張率とは、タイヤ加硫ブラダ２のオリジナル形状に対する型付け後のタイヤ加硫ブラダ２の形状の伸び率（面積拡張率）である。ショルダ部Ｔｓに相当する部位の伸張率を、例えば、１０％以上、より好ましくは５０％以上１００％以下の範囲に設定する。型付けして伸張率を大きく変化させる程、グリーンタイヤＧの加硫時にタイヤ加硫ブラダ２を膨張させた際に、その部位は膨張し易くなる。伸張率を変化させる所望部位は、ショルダ部Ｔｓに相当する部位に限らず、他の部位でもよく、複数の部位の伸張率を変化させてもよい。

尚、プレシェープモールド１２から脱型させたタイヤ加硫ブラダ２は、若干、形状が元に戻る。したがって、プレシェープモールド１２の内面形状は、この復元具合を見込んで形成しておくとよい。例えば、タイヤ加硫ブラダ２の所望部位の伸張率を５０％にする場合は、この所望部位がプレシェープモールド１１の内面に押圧されている状態では、伸張率が６０％〜７０％（＋１０％〜＋２０％）になるようにプレシェープモールド１１の内面形状を形成する。

プレシェープモールド１２の内面は、膨張させたタイヤ加硫ブラダ２と当接する部分をすべて曲面で形成することが好ましい。この仕様にすると、型付けされたタイヤ加硫ブラダ２には、膨張した際に破壊の起点となり易い、角ばった箇所が形成されないので耐久性を向上させるには有利になる。

タイヤ加硫ブラダ２を膨張させて型付けするには、例えば、０．１ＭＰａ以上の加圧媒体Ａを注入する。注入圧力が高い程、短時間でタイヤ加硫ブラダ２を型付けできるが、注入圧力を過大にしても、型付けに要する時間はそれ程変化しないため、０．１ＭＰａ〜０．５ＭＰａ程度に設定する。

型付けする際のタイヤ加硫ブラダ２の温度は、例えば２０℃〜２００℃の範囲で設定する。高温にすると型付けに要する時間が短縮できるので、加熱手段１５を用いて、タイヤ加硫ブラダ２を５０℃以上、より好ましくは７０℃以上１００℃以下に加熱する。

本発明のタイヤの製造方法では、図４に例示するタイヤの加硫装置１を使用する。この加硫装置１は、プレシェーピング装置１１を用いて型付けされたタイヤ加硫ブラダ２と、加硫ブラダ２の上側クランプ部３ａ、下側クランプ部３ｂをそれぞれ保持する円盤状の上側クランプ保持部５ａ、下側クランプ保持部５ｂを有する中心機構４とを備えている。

中心機構４のセンターポスト４ａには、タイヤ加硫ブラダ２の内部にスチーム等の熱媒体Ｈを注入する注入口６と、熱媒体Ｈをタイヤ加硫ブラダ２の外部に排出する排出口７とが設けられている。注入口６に熱媒体Ｈを供給する供給ラインおよび排出口７から熱媒体Ｈを排出する排出ラインにはそれぞれのラインを開閉する制御弁８ａ、８ｂが設置されている。排出ラインには真空ポンプが接続されている。

空気入りタイヤを製造する際には、まず、グリーンタイヤＧを加硫装置１に設置された加硫モールド９の内部に配置する。この加硫モールド９は、ベースプレート１０ｂの上に載置されて、周方向に複数に分割された環状のセクタ９ａと、昇降プレート１０ａに設置された環状のサイドプレート９ｂと、ベースプレート１０ｂの上に設置された環状のサイドプレート９ｃとで構成されている。

タイヤ加硫ブラダ２をグリーンタイヤＧの内側に配置した状態にした後、昇降プレート１０ａを下方移動させることにより、昇降プレート１０ａから下方に突設させたガイドプレートによって、それぞれのセクタ９ａの背面側に取付けられたバックセグメントを押圧する。これにより、それぞれのセクタ９ａをセンターポスト４ａに向かってスライドさせて加硫モールド９を閉型させる。

図５に例示するように、加硫モールド９を閉型した状態で、ある程度膨張させているタイヤ加硫ブラダ２の内部に注入口６から熱媒体Ｈを注入してタイヤ加硫ブラダ２をグリーンタイヤＧの内面に沿って環状に膨張させる。そして、膨張したタイヤ加硫ブラダ２によってグリーンタイヤＧの内面を押圧してグリーンタイヤＧをモールド９に押圧しつつ加熱する。グリーンタイヤＧを所定圧力で押圧しつつ、所定温度に加熱して加硫した後、昇降プレート１０ａ（サイドプレート９ｂ）を上方移動させてモールド９を開型する。次いで、加硫したタイヤを上方移動させてタイヤ加硫ブラダ２から抜き出して取り出す。

タイヤ加硫ブラダ２を膨張させると、図６に例示するように、グリーンタイヤＧの横断面視で、グリーンタイヤＧの内面に対して、膨張するタイヤ加硫ブラダ２は、最初にセンタ部Ｔｃに当接する。ところが本発明では、予め所望部位（ショルダ部Ｔｓに相当する部位）の伸張率を変化させたタイヤ加硫ブラダ２を用いているので、膨張するタイヤ加硫ブラダ２は、次いで、図７に例示するようにショルダ部Ｔｓに当接し、次いで、図８に例示するようにビード部Ｔｂに当接する。

即ち、タイヤ加硫ブラダ２のショルダ部Ｔｓに相当する部位は、型付けされることにより、伸張率が高く変化されているので、ビード部Ｔｂに相当する部位よりも膨張し易くなっている。そのため、膨張するタイヤ加硫ブラダ２は、ビード部Ｔｂよりも先にショルダ部Ｔｓに当接する。尚、タイヤ加硫ブラダ２のセンタ部Ｔｃに相当する部位は、固定端（上側クランプ保持部５ａおよび下側クランプ保持部５ｂ）から最も離れていて元々膨張し易い部位なので、膨張するタイヤ加硫ブラダ２は、最初にセンタ部Ｔｃ当接する。

膨張するタイヤ加硫ブラダ２は、センタ部Ｔｃからビード部Ｔｂに向かう順序で、グリーンタイヤＧの内面のそれぞれの部位に対して当接する。そのため、グリーンタイヤＧの内面と、膨張するタイヤ加硫ブラダ２の外面との間の空気は、円滑に外部へ排出される。これに伴って、グリーンタイヤＧの内面とタイヤ加硫ブラダ２の外面との間に残留する空気が起因となるタイヤ内面の加硫故障（外観不良等）の発生が抑制される。ひいては、加硫したタイヤの品質向上に寄与することになる。

このように、グリーンタイヤＧを加硫する前にタイヤ加硫ブラダ２を型付けして、タイヤ加硫ブラダ２の所望部位の伸張率を変化させれば、グリーンタイヤＧを加硫する際に、グリーンタイヤＧの内面のそれぞれの部位に対して、膨張するタイヤ加硫ブラダ２を予め設定した所望の順序で当接させることが可能になる。それ故、加硫したタイヤ内面の加硫故障の発生を抑制するには、グリーンタイヤＧの内面形状に応じて、タイヤ加硫ブラダ２の所望部位の伸張率を変化させればよい。

同じ仕様の一般的な乗用車用の空気入りタイヤ（１９５／６５Ｒ１５）のグリーンタイヤを、タイヤ加硫ブラダのみを７通り（従来例、実施例１〜６）に異ならせて、セクショナルタイプの加硫モールドを用いて同条件で加硫した。それぞれの場合について、加硫したタイヤの内面に生じた加硫故障の発生率を調査し、その結果は表１に示すとおりであった。ここで、加硫故障とはグリーンタイヤの内面とタイヤ加硫ブラダの外面との間に残留した空気に起因して生じる、いわゆるライトライナーという外観不良である。

従来例１は筒状のタイヤ加硫ブラダを型付けせずにそのまま使用した。実施例１〜６では、プレシェーピング装置を用いて図２、図３に例示した形状のようにタイヤ加硫ブラダのショルダ部に相当する部位のみを伸張させる型付けをした。そして、この部位の伸張率は表１に示すとおり３５％〜７５％にした。型付けする際には、タイヤ加硫ブラダに０．１ＭＰａ〜０．４ＭＰａの範囲の適宜の圧力の空気を注入して膨張させ、この膨張状態を１０分〜６０分の範囲の適宜の時間維持した。

表１の結果より、従来例に比して実施例１〜６では、タイヤ加硫ブラダを予め型付けしたことにより、タイヤ内面における加硫故障の発生が抑制されることが分かる。これは、加硫時に膨張させたタイヤ加硫ブラダが、グリーンタイヤの内面に対して、センタ部、ショルダ部、ビード部の順に当接して、グリーンタイヤの内面とタイヤ加硫ブラダの外面との間の空気が円滑に外部へ排出され易くなって、両者の間に空気が残留し難くなったためであると考えられる。

１ 加硫装置
２ タイヤ加硫ブラダ
３ａ 上側クランプ部
３ｂ 下側クランプ部
４ 中心機構
４ａ センターポスト
５ａ 上側クランプ保持部
５ｂ 下側クランプ保持部
６ 注入口
７ 排出口
８ａ、８ｂ 制御弁
９、９ａ、９ｂ、９ｃ 加硫モールド
１０ａ 昇降プレート
１０ｂ ベースプレート
１１ プレシェーピング装置
１２、１２ａ、１２ｂ プレシェープモールド
１３ 注入管
１３ａ 注入口
１４ コンプレッサ
１４ａ 開閉弁
１５ 加熱手段
Ｇ グリーンタイヤ
Ｔｂ ビード部
Ｔｃ センタ部
Ｔｓ ショルダ部

Claims (8)

1. グリーンタイヤを加硫する前に、既に加硫成形された筒状のタイヤ加硫ブラダを、プレシェープモールドの中に配置して膨張させてプレシェープモールドの内面に押圧して型付けすることにより、このタイヤ加硫ブラダの所望部位の伸張率を変化させ、この型付けしたタイヤ加硫ブラダを、閉型した加硫モールド内部のグリーンタイヤの内側に配置して膨張させることにより、グリーンタイヤの内面のそれぞれの部位に対して、膨張するタイヤ加硫ブラダを予め設定した順序で当接させて、この膨張させたタイヤ加硫ブラダにより、グリーンタイヤを加硫モールドに対して押圧しつつ加熱して加硫することを特徴とするタイヤの製造方法。
2. 前記タイヤ加硫ブラダを、前記プレシェープモールドの内面の曲面で形成された部分のみで型付けする請求項１に記載のタイヤの製造方法。
3. 前記プレシェープモールドの中に配置したタイヤ加硫ブラダに、０．１ＭＰａ以上の加圧媒体を注入することにより膨張させて型付けする請求項１または２に記載のタイヤの製造方法。
4. 前記タイヤ加硫ブラダを型付けする際に、このタイヤ加硫ブラダを５０℃以上に加熱する請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
5. 前記閉型した加硫モールドの内部で膨張するタイヤ加硫ブラダを、グリーンタイヤの横断面視で、グリーンタイヤのセンタ部からビード部に向かう順序で、グリーンタイヤの内面のそれぞれの部位に対して当接させる請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
6. グリーンタイヤを加硫する前の既に加硫成形された筒状のタイヤ加硫ブラダが内部に配置されるプレシェープモールドと、このプレシェープモールドの中に配置されたタイヤ加硫ブラダの内部に加圧媒体を注入する注入手段とを備え、前記加圧媒体を注入して前記タイヤ加硫ブラダを膨張させて前記プレシェープモールドの内面に押圧して型付けすることにより、前記タイヤ加硫ブラダの所望部位の伸張率を変化させる構成にしたことを特徴とするタイヤ加硫ブラダのプレシェーピング装置。
7. 前記プレシェープモールドの内面のうち、膨張させたタイヤ加硫ブラダと当接する部分が、すべて曲面により形成されている請求項６に記載のタイヤ加硫ブラダのプレシェーピング装置。
8. 前記プレシェープモールドを加熱する加熱手段を設けた請求項６または７に記載のタイヤ加硫ブラダのプレシェーピング装置。

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