JP6825261B2 - 空気入りタイヤ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関する。

タイヤの製造には、グリーンタイヤが得られる成形工程と、このグリーンタイヤが加圧及び加熱される加硫工程とが含まれる。成形工程では、成形ドラムや剛体コアの上において、シートやストリップ（ベース部材と称される）を巻くことで、サイドウォールやカーカス等のタイヤを構成する部材が形成される。

ベース部材が巻かれる際に、エアーが巻き込まれることがある。このエアーが加硫工程においても排出されず、タイヤに残留することがある。このエアーの残留を防止することで、タイヤの外観品質が向上しうる。エアーの残留を防止するための装置が、特開２０１６−９７５５９公報で報告されている。この装置では、成形工程において、エアーを抜くための孔が、ドラムに巻かれたベース部材に針で開けられる。

特開２０１６−９７５５９公報

エアーを抜くための孔は、針をベース部材に刺し込み、これを抜くことで開けられる。針をベース部材から抜くときに、針の先端部がゴムを捲り上げて、このゴムが孔を塞ぐことが起こりうる。孔を大きくすれば、この孔が塞がることは防止されうる。しかし、大きな孔は、成形工程においてさらに広がりうる。この孔の跡が完成したタイヤに残ることがある。優れた外観品質のタイヤを実現するには、この孔の跡を残すことなく、エアーの残留を防止することが重要となる。

本発明の目的は、優れた外観品質を実現する、タイヤの製造方法の提供にある。

本発明に係るタイヤの製造方法は、ベース部材に針で孔を開ける工程及びこのベース部材が他の部材と組み合わされる工程を含む。上記針が先細りな形状を呈するテーパー部を備えており、このテーパー部の断面形状は、３以上の角を有する平面図形である。

好ましくは、上記テーパー部の断面形状は三角形である。

好ましくは、上記針の長さＬ１は２５ｍｍ以上８０ｍｍ以下である。

好ましくは、上記針の中央における上記針の直径Ｄは１ｍｍ以上８ｍｍ以下である。

好ましくは、上記ベース部材に針で孔を開ける工程において、この針の、このベース部材に刺し込まれる部分の長さＴは、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。

本発明に係るタイヤの製造装置は、ベース部材に孔を開ける針と、このベース部材と他の部材とを組み合わせる組み立て機を備えている。上記針は先細りな形状を呈するテーパー部を備えており、このテーパー部の断面形状は、３以上の角を有する平面図形である。

発明者らは、エアーの残留を防止するための方法について検討した。その結果、ベース部材に孔を開ける針の断面形状を、角を有する平面図形とすることが、このために有効であることを見出した。この断面形状の針では、針を抜く際に、ゴムを捲り上げることが防止されることを見出した。

このタイヤの製造方法では、針のテーパー部の断面形状は、３以上の角を有する平面図形である。この方法では、針がゴムを捲り上げることが防止されている。捲り上げられたゴムにより孔が塞がることが防止されている。グリーンタイヤ内に残留したエアーは、この孔を通じて排出される。この製造方法では、タイヤにエアーが残留することが防止されている。この方法では、孔が塞がることを防止するために、孔を大きくする必要はない。この方法では、タイヤに孔の跡が残ることが防止されている。この方法で製造されたタイヤは、外観品質に優れる。

図１は本発明の一実施形態に係るタイヤの製造方法のための製造装置の一部が示された正面図である。 図２は、図１の製造装置の針が示された正面図である。 図３は、図３は、図１の製造装置の針で孔を開ける途中の状態が示された側面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は本発明の一実施形態に係るタイヤの製造方法で使用する装置の一部が示された正面図である。この製造装置は、組み立て機と、ホーリング機４とを備えている。

組み立て機は、略円筒状のドラム６を備えている。この組み立て機は、フォーマーとも称される。図１において、上下方向がこのドラム６の半径方向である。両矢印線Ａはこのドラム６の周方向を表している。このドラム６は、この周方向に回転する。後述するとおり、この製造装置では、このドラム６が回転されて、このドラム６にシート又はストリップ（ベース部材と称される）が巻かれる。これにより、サイドウォールやカーカス等のタイヤを構成する部材が形成される。図１の実施形態では、ストリップ２が巻かれてサイドウォール８が形成されている状況が示されている。

この製造装置では、このドラム６は、その表面に凹みを備えている。この凹み１０は、このドラム６の外面から半径方向内側に向かって延在している。この凹み１０には、後述する針が通される。

ホーリング機４は、ドラム６の半径方向外側に位置している。このホーリング機４は、駆動部１２と、穿孔部１４とを備えている。

駆動部１２は、シリンダ１６と、このシリンダ１６に挿通されるピストン１８とを備えている。この駆動部１２は、空気の圧力でピストン１８がシリンダ１６に対してスライドするように構成されている。このピストン１８のスライド方向は半径方向である。

穿孔部１４は、ホルダー２０と、一対のシャフト２２と、当接板２４と、針２６とを備えている。ホルダー２０は、駆動部１２のピストン１８に連結される。図２に示されるとおり、このホルダー２０の左右の端の部分には、シャフト２２が通されている。ホルダー２０はシャフト２２に対してスライドしうる。シャフト２２のドラム６側の端は、当接板２４と接続されている。従って、ホルダー２０は、当接板２４に対してスライドしうる。このホルダー２０は、スリット２８を備える。スリット２８は、ホルダー２０の内部に形成された空間である。このスリット２８に針２６が組み込まれることで、この針２６がホルダー２０に保持される。針２６は当接板２４のガイド孔３４に通されている。

針２６は、ホルダー２０に固定されている。針２６は、ホルダー２０から、ドラム６側に向けて突出している。図示されないが、ホルダー２０には複数の針２６が組み込まれている。針２６は軸方向に並列されている。ホルダー２０には、ドラム６の軸方向に並列された、１０個の針２６が組み込まれている。

図２は、図１の製造装置の針２６が示された正面図である。この針２６は、固定部３０と、テーパー部３２とから構成される。固定部３０は、この紙面において左右方向に延在する部分と上下方向に延在する部分とからなる。図において、一点鎖線ＢＬは左右方向に延在する部分の中心線であり、一点鎖線ＳＬは上下方向に延在する部分の中心線である。中心線ＳＬは、テーパー部３２の中心線でもある。中心線ＢＬと中心線ＳＬとがなす角度は、直角である。この固定部３０がホルダー２０のスリット２８に嵌め込まれることで、この針２６はホルダー２０に固定される。テーパー部３２は、先細りな形状を呈する。テーパー部３２は、この紙面において固定部３０から下方に向かって延在している。針２６がホルダー２０に組み込まれたとき、テーパー部３２はドラム６側に向けてホルダー２０から突出する。

図２の円の中には、図２中のＣ−Ｃ線に沿った断面図が示されている。この針２６では、テーパー部３２の断面の形状は、３以上の角を有する平面図形である。この実施形態では、テーパー部３２の断面の形状は、三角形である。テーパー部３２の形状は三角錐状を呈する。

以下では、タイヤの製造方法が説明される。このタイヤの製造方法は、グリーンタイヤが得られる工程（成形工程）及びグリーンタイヤが加圧及び加熱される工程（加硫工程）を含む。

成形工程は、（１）ベース部材がドラム６又は剛体コアに巻かれる工程、（２）巻かれた部ベース部材に針２６で孔が開けられる工程及び（３）このベース部材が他の部材と組み合わされる工程を含む。

上記（１）の工程では、ベース部材が用意される。図１の実施形態では、サイドウォール８のための帯状のストリップ２が用意される。ストリップ２は未加硫ゴムからなる。これが、ドラム６又は剛体コアに巻かれる。この実施形態では、ドラム６が使用される。ストリップ２の端が、ドラム６の上に配置される。ドラム６が回転することで、ストリップ２がドラム６上で巻かれる。図１の実施形態では、これにより、サイドウォール８がドラム６上に形成されている。

上記（２）の工程では、図１のホーリング機４が使用される。ホーリング機４がドラム６の半径方向外側にセットされる。駆動部１２において、ピストン１８がドラム６側にスライドされる。これにより、穿孔部１４がドラム６側にスライドされる。当接板２４のドラム６側の面が、サイドウォール８と当接する。さらにホルダー２０が、当接板２４に対してドラム６側にスライドされる。これにより、ホルダー２０に組み込まれた針２６がサイドウォール８に刺し込まれる。これにより、針２６がドラム６に巻かれたベース部材（ストリップ２）に刺し込まれる。

図３には、ドラム６に巻かれたストリップ２に針２６が差し込まれた状態が示されている。図に示されるように、針２６は当接板２４に設けられたガイド孔を通されている。針２６は、ストリップ２を貫通している。針２６の先端は、ドラム６の凹み１０に通されている。

次に駆動部１２のピストン１８がドラム６の反対側にスライドされる。穿孔部１４のホルダー２０がドラム６の反対側にスライドされる。これにより、針２６がストリップ２から抜かれる。これにより、ベース部材に孔が開けられる。上記（２）の工程が終了する。

上記（３）の工程では、この孔が開けられたベース部材が、ドラム６上でさらに他の部材と組み合わされる。これにより、グリーンタイヤが得られる。

加硫工程では、針２６で孔が開けられたサイドウォール８を含んだグリーンタイヤが、モールドに投入される。グリーンタイヤは、モールド内で加圧され、かつ加熱される。加圧及び加熱により、ゴム組成物が流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。

上記の実施形態では、ドラム６上にストリップ２が巻かれた。組み立て機が剛体コアを備えており、この剛体コアの周りにストリップ２が巻かれてもよい。ストリップ２の代わりに、シートが巻かれてもよい。

上記の実施形態では、ドラム６の周りに巻かれたベース部材に、針２６で孔が開けられた。この孔が開けられたベース部材が、他の部材と組み合わされた。他の実施形態として、ベース部材に針２６で孔が開けられてから、このベース部材をドラム６上で巻いてもよい。この実施形態では、成形工程は、（１）ベース部材に針２６に孔が開けられる工程、（２）このベース部材がドラム６又は剛体コアに巻かれる工程及び（３）この巻かれたベース部材が他の部材と組み合わされる工程を含む。このように、針２６により孔が開けられたベース部材が、他の部材と組み合わされていればよい。

以下では、本発明の作用効果が説明される。

このタイヤの製造方法では、成形工程において、ベース部材に針２６で孔が開けられる。この針２６のテーパー部３２の断面形状は、３以上の角を有する平面図形である。これにより、この針２６をベース部材から抜く際に、針２６がゴムを捲り上げることが防止されている。捲り上げられたゴムにより、孔が塞がることが防止されている。グリーンタイヤ内に残留したエアーは、この孔を通じて排出される。この製造方法では、タイヤにエアーが残留することが防止されている。

この製造方法では、孔が塞がれることを防止するために、孔を大きくする必要はない。この孔が、成形工程においてさらに広がることが防止されている。この孔は、加硫工程において、ゴム組成物の流動により塞がれうる。この方法では、タイヤに孔の跡が残ることが防止されている。この方法で製造されたタイヤは、外観品質に優れる。

針２６のテーパー部３２の断面の形状は、五角形が好ましい。すなわち、テーパー部３２の形状は五角錐状が好ましい。テーパー部３２の断面の形状を五角形とすることで、この針２６をベース部材から抜く際に、針２６がゴムを捲り上げることが効果的に防止されている。捲り上げられたゴムが、孔を塞ぐことが防止されている。グリーンタイヤ内に残留したエアーは、この孔を通じて排出される。この方法で製造されたタイヤは、外観品質に優れる。この観点から、針２６のテーパー部３２の断面の形状は、四角形がより好ましく、三角形がさらに好ましい。すなわち、テーパー部３２の形状は四角錐状がより好ましく、三角錐状がさらに好ましい。針２６のテーパー部３２の断面の形状は、正三角形が最も好ましい。

図２において、両矢印Ｌ１は針２６の長さである。針２６の長さＬ１は、中心線ＢＬと中心線ＳＬとの交点から、針２６の先端までの距離である。長さＬ１は、２５ｍｍ以上が好ましい。長さＬ１を２５ｍｍ以上とすることで、この針２６はベース部材に、エアーを排出するのに十分な大きさの孔を開けうる。この製造方法では、タイヤにエアーが残留することが防止されている。この観点から、長さＬ１は、３０ｍｍ以上がより好ましい。長さＬ１は、８０ｍｍ以下が好ましい。長さＬ１を８０ｍｍ以下とすることで、この針２６がベース部材に刺さる深さが適切に抑えられうる。この針２６を抜くときに、この針２６がゴムを捲り上げるのが抑えられる。捲り上げられたゴムが、孔を塞ぐことが防止されている。グリーンタイヤ内に残留したエアーは、この孔を通じて排出される。この製造方法では、タイヤにエアーが残留することが効果的に防止されている。この観点から、長さＬ１は、６０ｍｍ以下がより好ましい。

図３において、両矢印Ｔは、針２６の、ベース部材に刺し込まれた部分の長さである。長さＴは、３ｍｍ以上が好ましい。長さＴを３ｍｍ以上とすることで、この針２６はベース部材に、エアーを排出するのに十分な大きさの孔を開けうる。この製造方法では、タイヤにエアーが残留することが防止されている。この観点から、長さＴは、５ｍｍ以上がより好ましい。長さＴは、１５ｍｍ以下が好ましい。長さＴを１５ｍｍ以下とすることで、この針２６がベース部材に刺さる深さは、適切に抑えられている。この針２６を抜くときに、この針２６がゴムを捲り上げるのが抑えられている。捲り上げられたゴムが、孔を塞ぐことが防止されている。グリーンタイヤ内に残留したエアーは、この孔を通じて排出される。この製造方法では、タイヤにエアーが残留することが効果的に防止されている。この観点から、長さＴは、１０ｍｍ以下がより好ましい。

図示されないが、Ｄは針２６の直径である。針２６の直径Ｄは、針２６の長さ方向の中央で測定される。すなわち、針２６のテーパー部３２分において、針２６の先端からの距離が、長さＬ１の半分である位置で測定される。この位置における、針２６の断面を囲う最小の円の直径が、針２６の直径Ｄと定義される。直径Ｄは１ｍｍ以上が好ましい。直径Ｄを１ｍｍ以上とすることで、この針２６はタイヤを構成するベース部材にエアーを排出するのに十分な大きさの孔を開けうる。この製造方法では、タイヤにエアーが残留することが防止されている。この観点から、直径Ｄは２ｍｍ以上がより好ましい。直径Ｄは８ｍｍ以下が好ましい。直径Ｄを８ｍｍ以下とすることで、この孔は、加硫工程において、ゴム組成物の流動により塞がれうる。この方法では、タイヤに孔の跡が残ることが防止されている。この方法で製造されたタイヤは、外観品質に優れる。この観点から、直径Ｄは４ｍｍ以下がより好ましい。

図２において、両矢印Ｌ２はテーパー部３２の長さである。テーパー部３２の長さＬ２は、中心線ＳＬに沿って計測される。長さＬ２の長さＬ１に対する比（Ｌ２／Ｌ１）は、６０％以上が好ましい。比（Ｌ２／Ｌ１）を６０％以上とすることで、この針２６で開けられる孔が大きくなることが防止される。この孔は、加硫工程において、ゴム組成物の流動により塞がれうる。この方法では、タイヤに孔の跡が残ることが防止されている。この観点から、比（Ｌ２／Ｌ１）は７０％以上がより好ましい。比（Ｌ２／Ｌ１）は９０％以下が好ましい。比（Ｌ２／Ｌ１）を９０％以下とすることで、この針２６はタイヤを構成するベース部材にエアーを排出するのに十分な大きさの孔を開けうる。この製造方法では、タイヤにエアーが残留することが防止されている。この観点から、比（Ｌ２／Ｌ１）は８０％以下がより好ましい。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
本発明に係る製造方法でタイヤを製造した。ストリップを巻いて形成したサイドウォールに、ホーリング機で孔が開けられた。このホーリング機の針の仕様が、表１に示されている。この針のテーパー部の断面形状は正三角形である。針の長さＬ１は３８．５ｍｍとされた。テーパー部の長さＬ２は、２８．５ｍｍとされた。このホーリング機では、針は１００ｍｍ間隔で１０個組み込まれている。

［実施例２−８］
針が刺し込まれる部分の長さＴと針の直径Ｄを表１の通りとした他は実施例１と同様にしたのが、実施例２−８である。

［比較例１］
針の断面形状を円とした他は実施例１と同様にしたのが比較例１である。

［比較例２−８］
針が刺し込まれる部分の長さＴと針の直径Ｄを表２の通りとした他は比較例１と同様にしたのが、比較例２−８である。

［実施例９］
針の断面形状を正方形とした他は実施例１と同様にしたのが実施例９である。

［実施例１０−１６］
針が刺し込まれる部分の長さＴと針の直径Ｄを表３の通りとした他は実施例９と同様にしたのが、実施例１０−１６である。

［実施例１７］
針の断面形状を正五角形とした他は実施例１と同様にしたのが実施例１７である。

［実施例１８−２４］
針が刺し込まれる部分の長さＴと針の直径Ｄを表４の通りとした他は実施例１７と同様にしたのが、実施例１８−２４である。

［外観品質］
製造されたタイヤについて、外観品質が目視で検査された。その結果が、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの四段階で表１−４に示されている。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に外観品質が優れている。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に好ましい。

表１−４に示されるように、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された方法は、種々のタイヤの製造にも適用されうる。

２・・・ストリップ
４・・・ホーリング機
６・・・ドラム
８・・・サイドウォール
１０・・・窪み
１２・・・駆動部
１４・・・穿孔部
１６・・・シリンダ
１８・・・ピストン
２０・・・ホルダー
２２・・・シャフト
２４・・・当接板
２６・・・針
２８・・・スリット
３０・・・固定部
３２・・・テーパー部
３４・・・ガイド孔

Claims (4)

1. ベース部材に針で孔を開ける工程及びこのベース部材が他の部材と組み合わされる工程を含み、
   上記針が先細りな形状を呈するテーパー部を備えており、このテーパー部の断面形状が三角形であり、
   上記針の中央における上記針の直径Ｄが３ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、
   上記ベース部材に針で孔を開ける工程において、この針の、このベース部材に刺し込まれる部分の長さＴが、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であるタイヤの製造方法。
2. 上記針の長さＬ１が２５ｍｍ以上８０ｍｍ以下である請求項１に記載のタイヤの製造方法。
3. 上記テーパー部の長さＬ２の、上記針の長さＬ１に対する比（Ｌ２／Ｌ１）が、６０％以上９０％以下である、請求項１又は２に記載のタイヤの製造方法。
4. ベース部材に孔を開ける針と、このベース部材と他の部材とを組み合わせる組み立て機を備え、
   上記針が先細りな形状を呈するテーパー部を備えており、このテーパー部の断面形状が三角形であり、
   上記針の中央における上記針の直径Ｄが３ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、
   上記ベース部材に孔を開ける際に、上記針の、このベース部材に刺し込まれる部分の長さＴが、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であるタイヤの製造装置。

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