JP6055592B2

JP6055592B2 - タイヤの製造方法

Info

Publication number: JP6055592B2
Application number: JP2011277599A
Authority: JP
Inventors: 裕介荒木; 皓平入江
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2031-12-19
Also published as: JP2013126750A

Description

この発明は、トレッドに陸部を備えるタイヤを製造する方法に関し、とくに、比較的高さ、ボリュームの大きい陸部を備えるタイヤを製造するにあたり、加硫時の該陸部に相当する部分のゴム流動を抑制する技術に関する。

湿田や軟弱地等で使用される農業用車両や、不整地を走行する建設車両に取付けられるタイヤにおいて、トラクションを得るために、トレッドに複数のラグを形成したラグ付きタイヤが使用されている。従来、タイヤにラグを形成する方法としては、ラグに対応した凹所を備える加硫金型を用いて、この加硫金型に生タイヤを装填して加硫を行うことで、生タイヤ外面のゴムを加硫金型内の凹所に流動させてタイヤ本体の外表面からラグを突出させる方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２８６１７７号公報

上記のようなラグ付きタイヤは、タイヤ本体の外表面から立ち上がるラグの高さが高く、ボリュームが大きいため、生タイヤを金型に装填して加硫する際には、ラグに対応する金型の凹所にタイヤ本体のゴムが大量に流動することになる。このためラグ周辺部におけるタイヤ本体には歪みが発生し、タイヤの表面に凹凸ができてしまうことや、タイヤ内部のカーカスプライやベルトにウェーブが発生してタイヤの耐久性に影響を及ぼすことがあって、タイヤの外観、性能が損なわれる問題があった。

それゆえ、この発明は、比較的高さ、ボリュームの大きい陸部を備えるタイヤを製造するにあたり、加硫時の該陸部に相当する部分のゴム流動を抑制して、上述の問題を解消することができるタイヤの製造方法を提供することを目的とする。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、この発明のタイヤの製造方法は、トレッド部に陸部を備えるタイヤを製造するにあたり、前記陸部の形状に対応した凹所を有する加硫金型内に、少なくとも前記凹所との間にゴムの射出空間を形成する凹所閉塞部材を挿入する工程と、前記凹所閉塞部材は、前記加硫金型内で拡縮変形可能な中子であり、前記中子は、前記加硫金型内に縮径状態で配置された後、該加硫金型内で拡開して前記凹所を閉塞し、該凹所を閉状態に保持して前記射出空間を形成し、前記中子の、前記射出空間に面する部分から、前記射出空間内に未加硫のゴムを射出、充填する工程と、前記射出空間内に充填されたゴムを加硫する工程と、を含むことを特徴とするものである。

なお、この場合、前記ゴムを前記中子の周上４箇所以上から射出することが好ましい。

また、この発明のタイヤの製造方法にあっては、前記タイヤは、農業用タイヤであり、前記陸部はラグであることが好ましい。

この発明のタイヤの製造方法によれば、加硫金型内で陸部素材を凹所内へのゴムの射出、充填によって前もって形成し、陸部素材を生タイヤの外面に結合するので、加硫時の加硫金型の凹所内へのゴム流動を防止することができ、凹所内へのゴム流動に起因する外観不良、性能低下の問題を解消することができる。

この発明にしたがうタイヤの製造方法によって形成されたタイヤを示す斜視図である。図１のタイヤを製造するためのタイヤの製造装置の要部を示す断面図である。（ａ）〜（ｃ）は、図２のタイヤの製造装置を用いてタイヤを製造する工程を示した図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。まず、図１に、この発明のタイヤの製造方法にしたがって製造されるタイヤの一例を示す。図１のタイヤは、農業用のラグ付き空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ともいう。）である。なお、この発明のタイヤ製造方法は、農業用タイヤに限らず、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ等種々のタイヤを製造するのに用いることができる。

このタイヤ１は、慣例に従うタイヤ構造を備えるものであり、具体的には、一対のビード部３と、該ビード部３のタイヤ径方向外側に連なる一対のサイドウォール部５と、これらのサイドウォール部５間に跨るトレッド部７とからなり、図示は省略するが、内部に、ビード部３内にそれぞれ配設されたビードコア間でトロイダルに延在するカーカス層と、トレッド部７のクラウン部においてカーカス層の外側に配置されたベルト層とを備えるものである。そして、トレッド部７には、一般的な乗用車用タイヤに比べて高さおよびボリュームが大きい、陸部としての複数のラグ９が配設されている。ラグはこの例では、タイヤ周方向に交互に配置されているが、ラグの形状、配設パターンは図示のものに限定されない。また、陸部としては、ラグに限らず、ブロックやリブとしてもよい。

次いで、図２を参照して、この発明のタイヤの製造方法に用いるタイヤ製造装置１０について説明する。図２において、符号１２は、生タイヤを加硫するための加硫金型であり、加硫金型１２は、タイヤ１のトレッド部７半部（図２において下側半部）のラグ（陸部）９およびラグ９間部分を形成する型面１３ａを有する固定の下金型１３と、タイヤ１のトレッド部７半部（図２において上側半部）のラグ（陸部）９およびラグ９間部分を形成する型面１４ａを有する可動の上金型１４と、を備えている。上金型１４の型面１４ａおよび下金型１３の型面１３ａはそれぞれ、タイヤ１のラグ９を形成するための凹所１６を有している。これらの上金型１４、下金型１３は相互に開閉自在に構成され、両者が閉鎖合致されたとき、両型面１４ａ、１３ａがタイヤ１の外郭形状に対応したキャビティを形成する。また、符号１８は、スチーム等の熱媒体が供給されることで膨張してタイヤ内面を押圧するブラダーであり、該ブラダー１８は昇降手段２０に連結されて上下に伸縮可能に構成されている。

また、このタイヤ製造装置１０は、加硫金型１２内に出し入れ自在に配置される、凹所閉塞部材としての中子２２を備えている。中子２２は周方向に複数に分割されるとともに拡縮変形可能な中子セグメント２３からなり、各中子セグメント２３は拡開時に上金型１４および下金型１３の少なくとも凹所１６との間にゴムの射出空間を形成するものである。図示例では、中子２２は、凹所１６の開口を閉塞して該凹所１６内を上記射出空間としている。各中子セグメント２３には、凹所１６内に開口する穴部（射出口）２５と後述の射出装置から押し出された未加硫のゴムを該穴部２５を介して凹所１６内に導く通路２７とが形成されている。なお、図示は省略するが、中子２２は、凹所１６のみならず、上金型１４および下金型１３における凹所１６間の部分との間にもゴムの射出空間を形成するものであることが好ましく、この場合、穴部の数は４個以上とすることで、射出空間に均一にゴムを射出することができるとともに、短時間でゴムを射出することが可能となる。また、凹所１６ごとに対応する穴部２５を設ける場合に比べて、各通路２７の面積を大きくすることができるので、通路２７内のゴム詰まりを抑制することができる。なお、中子２２と上金型１４および下金型１３における凹所１６間の部分との間の隙間は約３〜１０ｍｍとすることができる。

このタイヤ製造装置１０はさらに、中子２２によって閉状態に保持された凹所１６内に未加硫のゴムを射出、充填する射出装置２９を備えている。射出装置２９はここでは、ホッパー３１内に供給されたゴム材料を加熱シリンダ３３内で加熱、溶融し、所定量の溶融材料をスクリュー３５を前進させてノズル３７から噴射するインラインスクリュー式であるが、これに限定されず、プリプラ式やプランジャ式など既知の射出装置を用いることができる。

次いで、上述したタイヤ製造装置１０を用いてタイヤを製造する方法について図２および図３（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。

まず、図２に示すように、型締めした状態の加硫金型１２内に縮径状態の中子２２を配置し、その後、中子２２の各中子セグメント２３を拡開して中子セグメント２３の側壁を上金型１４および下金型１３の型面１４ａ，１３ａに押し付けてラグ（陸部）９を形成するための凹所１６の開口を閉塞し、該凹所１６を閉状態に保持する。

次いで、図３（ａ）に示すように、射出装置２９から未加硫のゴムを通路２７および穴部２５を通じて中子２２によって閉状態に保持された凹所１６（射出空間）内に射出、充填する。その後、中子２２を型面１３ａ，１４ａに押し付けた状態で凹所１６内に充填されたゴムを加硫して予加硫のラグ素材（陸部素材）９’を形成する。

その後、中子２２を縮径するとともに上方に移動して上金型１４の中央開口から退避させた後に型開きを行うか、あるいは上金型１４と一緒に中子２２を上方に退避させて型開きを行う。

ここからは従来のタイヤの製造方法と同様に、生タイヤ１’を型開き状態にある下金型１３の上に装入し、その後、上金型１４を型締めした状態でブラダー１８により生タイヤ１’を上記型面１３ａ，１４ａおよびラグ素材９’に押し付けて所定時間、温度で加硫を行い、ラグ素材９’と生タイヤ１’とを一体化させることでタイヤ１を製造できる。

かかる構成になるタイヤの製造方法によれば、従来用いていた加硫金型１２を利用し、加硫金型１２内でラグ素材（陸部素材）９’を前もって形成することができ、しかも、ラグ素材９’を生タイヤ１’の外面に結合するので、加硫時の加硫金型１２の凹所１６内へのゴム流動を防止することができ、凹所１６内へのゴム流動に起因する外観不良、性能低下の問題を解消することができる。さらに、トレッド部７の厚さが均一化することができるので、トレッド部７を薄肉化し軽量化を図ることができるとともに、リトレッドも可能となり、環境負荷を減らすことができる。

かくして、この発明によれば、加硫時のゴム流動を防止して、ゴム流動に起因した外観不良や性能低下の問題を解消することができ、とりわけ、この発明は、比較的高さ、ボリュームの大きい陸部であるラグを有する農業用タイヤに対して、効果的に用いることができる。

１空気入りタイヤ
３ビード部
５サイドウォール部
７トレッド部
９ラグ（陸部）
１０タイヤ製造装置
１２加硫金型
１３下金型
１４上金型
１３ａ，１４ａ型面
１６凹所
１８ブラダー
２２中子（凹所閉塞部材）
２３中子セグメント
２９射出装置

Claims

トレッド部に陸部を備えるタイヤを製造するにあたり、
前記陸部の形状に対応した凹所を有する加硫金型内に、少なくとも前記凹所との間にゴムの射出空間を形成する凹所閉塞部材を挿入する工程と、
前記凹所閉塞部材は、前記加硫金型内で拡縮変形可能な中子であり、前記中子は、前記加硫金型内に縮径状態で配置された後、該加硫金型内で拡開して前記凹所を閉塞し、該凹所を閉状態に保持して前記射出空間を形成し、前記中子の、前記射出空間に面する部分から、
前記射出空間内に未加硫のゴムを射出、充填する工程と、
前記射出空間内に充填されたゴムを加硫する工程と、を含むことを特徴とするタイヤの製造方法。
前記タイヤは、農業用タイヤであり、前記陸部はラグである、請求項１に記載のタイヤの製造方法。
前記ゴムを前記中子の周上４箇所以上から射出する、請求項１に記載のタイヤの製造方法。