JP6912365B2 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents
空気入りタイヤの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6912365B2 JP6912365B2 JP2017240469A JP2017240469A JP6912365B2 JP 6912365 B2 JP6912365 B2 JP 6912365B2 JP 2017240469 A JP2017240469 A JP 2017240469A JP 2017240469 A JP2017240469 A JP 2017240469A JP 6912365 B2 JP6912365 B2 JP 6912365B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vulcanization
- temperature
- tire
- pneumatic tire
- raw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Description
本発明は、一対のビード部と、ビード部の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、サイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なって踏面を構成するトレッド部とを備えた未加硫の生タイヤを、金型内で加熱加硫する加硫工程を含む空気入りタイヤの製造方法に関する。
ゴム製品である空気入りタイヤを製造する場合、その加硫工程はもっとも時間を要する工程となるため、加硫工程の時間短縮の努力が現在でも行われている。その一方で、加硫工程においてゴム部の加硫が不十分であると、ゴムの加硫反応により発生したエアが加硫ゴム内に残存し、かかる残存エアは製品段階でのタイヤ故障の原因となる場合がある。したがって、通常のタイヤ生産の現場では、季節要因などにより、例えば原料である未加硫の生タイヤの温度、金型内温度、雰囲気温度などがばらつく点を考慮し、加硫工程での全ばらつきを加味した余裕時間を加算して加硫工程に要する時間を設定している。
しかしながら、余裕時間の設定はタイヤの生産性向上の観点からは好ましくなく、タイヤ毎に加硫終了時を決定し、効率良く加硫工程を実行することが望まれていた。
下記特許文献1には、加硫工程が進行している間に加硫試料のインピーダンスを測定し、加硫試料の高分子抵抗値Rpの増加速度が急激に緩慢になる時点を最適の加硫停止時間とする、加硫試料の実時間加硫調節方法が記載されている。しかしながら、この方法では、加硫試料に対するインピーダンス測定を、2個の電極の間に加硫試料を挟んで測定する必要があり、しかもタイヤは通常、複合材料の積層体であるため、この方法をタイヤ加硫時のタイヤに応用することは困難である。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、タイヤ毎に加硫工程の終了時点を確実に決定することにより、加硫時間を短縮し、生産性を著しく向上した空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち本発明は、一対のビード部と、前記ビード部の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なって踏面を構成するトレッド部とを備えた未加硫の生タイヤを、金型内で加熱加硫する加硫工程を含む空気入りタイヤの製造方法であって、前記加硫工程が、前記生タイヤの加硫最遅部に温度測定プローブを埋設する第1段階と、前記温度測定プローブにより、加硫中の前記生タイヤの温度の時系列データを10秒以下の間隔で取得する第2段階と、前記時系列データに基づき、目標加硫温度の近傍で加硫反応による吸熱を検出した時点で前記加硫工程を終了する第3段階とを備えることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法に関する。
本発明は、空気入りタイヤの加硫工程に特徴があり、第1〜第3段階を少なくとも有する。まず、一対のビード部と、ビード部の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、サイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なって踏面を構成するトレッド部とを備えた未加硫の生タイヤの加硫最遅部に、温度測定プローブを埋設し(第1段階)、温度測定プローブにより、加硫中の生タイヤの温度の時系列データを10秒以下の間隔で取得する(第2段階)。次いで、時系列データに基づき、目標加硫温度の近傍で加硫反応による吸熱を検出した時点で加硫工程を終了する(第3段階)。これにより、空気入りタイヤの加硫工程において、容易に加硫終点を見極めることができる。その結果、余分な余裕時間の設定が不要となり、空気入りタイヤの生産性を高めることができる。加えて、空気入りタイヤ1本毎に加硫反応が確実に終了していることが確認できるため、品質保証体制を確立することができる。なお、「目標加硫温度の近傍」とは、好ましくは設定した目標加硫温度の±10℃の範囲を意味するものとする。
上記空気入りタイヤの製造方法において、さらに前記第3段階が、前記時系列データに基づき、前記生タイヤの温度と加硫時間との関係を示す加硫温度曲線をプロットする第3a段階と、プロットした前記加硫温度曲線で前記目標加硫温度の近傍に現れる、下に凸な変曲点を検出した時点で前記加硫工程を終了する第3b段階とを備えることが好ましい。かかる構成によれば、プロットした加硫温度曲線で目標加硫温度の近傍に現れる、下に凸な変曲点を加硫終点とするため、見極めが容易で簡便である。これにより、空気入りタイヤの加硫終点をより確実に見極めることが可能となり、空気入りタイヤの生産性をさらに高めることができる。
上記空気入りタイヤの製造方法において、前記温度測定プローブが、プラチナ測温抵抗体であることが好ましい。温度測定プローブの感度が悪い場合、目標加硫温度の近傍で加硫反応による吸熱を検出した時点に基づく加硫終点の検出、さらにはプロットした加硫温度曲線で目標加硫温度の近傍に現れる、下に凸な変曲点に基づく加硫終点の検出が困難になる場合がある。一方、プラチナ測温抵抗体は温度変化に対する感度が非常に高いため、確実に加硫終点を見極めることが可能となるため、空気入りタイヤの生産性をさらに高めることができる。
上記空気入りタイヤの製造方法において、前記加硫最遅部が、前記トレッド部のショルダー部であることが好ましい。これにより、空気入りタイヤの加硫終点をより確実に見極めることが可能となり、空気入りタイヤの生産性をさらに高めることができる。
上記空気入りタイヤの製造方法において、前記目標加硫温度が125〜165℃であることが好ましく、125〜145℃であることがより好ましい。目標加硫温度の設定が高い場合、空気入りタイヤの加硫速度が速くなるため、加硫反応による吸熱を検出した時点に基づく加硫終点の検出、さらにはプロットした加硫温度曲線で目標加硫温度の近傍に現れる、下に凸な変曲点に基づく加硫終点の検出が困難になる場合がある。一方、目標加硫温度が125〜165℃、特には125〜145℃であると、加硫終点の見極めが容易であるため、空気入りタイヤの生産性をさらに高めることができる。なお、目標加硫温度が125〜145℃である場合を空気入りタイヤの低温加硫という場合があるが、低温加硫の場合は、空気入りタイヤの加硫速度が遅くなるため、従来は余裕時間を通常よりも長く確保する必要があった。このため、加硫時における高温下での空気入りタイヤの熱劣化抑制という低温加硫のメリットが、加硫時間増加により損なわれる場合があった。しかしながら本発明では、低温加硫(目標加硫温度が125〜145℃)であっても、余裕時間を通常よりも短く設計可能であるため、熱劣化による空気入りタイヤの物性悪化を防止することができる。
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1に示した生タイヤ9は、一対のビード部1と、ビード部1の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部2と、サイドウォール部2の各々のタイヤ径方向外側端に連なって踏面を構成するトレッド部3とを備えた空気入りタイヤである。ビード部1には、環状のビードコア1aが配されている。
カーカス層4は、トレッド部3からサイドウォール部2を経てビード部1に至り、その端部がビードコア1aを介して折り返されている。カーカス層4は、少なくとも一枚のカーカスプライによって構成される。カーカスプライは、タイヤ周方向に対して略90°の角度で延びるカーカスコードをトッピングゴムで被覆して形成されている。
ベルト層5は、トレッド部3でカーカス層4の外側に貼り合わされ、トレッドゴム6により外側から覆われている。ベルト層5は、複数枚(本実施形態では二枚)のベルトプライによって構成される。各ベルトプライは、タイヤ周方向に対して傾斜して延びるベルトコードをトッピングゴムで被覆して形成され、該ベルトコードがプライ間で互いに逆向きに交差するように積層されている。
トレッドゴム6は、1層のみで構成しても良く、タイヤ径方向内側のベーストレッドと、その外周側に位置するキャップトレッドとを有する、所謂キャップベース構造で構成しても良い。
図1に示した生タイヤ9は、未加硫状態の生タイヤであり、後述する加硫工程において、製品タイヤの形状にシェーピングされる(図2参照)とともに、そのトレッド表面には種々のトレッドパターンが形成される。
生タイヤ9の加硫成形では、図2に示すような金型10が用いられる。この金型10には、生タイヤ9が未加硫状態のままセットされ、その金型10内の生タイヤ9に加熱加圧を施すことで加硫工程が行われる。
金型10は、生タイヤ9の踏面に接するトレッド型部11と、下方を向いたタイヤ外面に接する下型部12と、上方を向いたタイヤ外面に接する上型部13とを備える。これらは、周囲に設置された開閉機構(不図示)によって、型締め状態と金型開放状態との間で変位自在に構成され、かかる開閉機構の構造は周知である。トレッド型部11はさらに周方向に複数個に分割されており、金型10内に配設される生タイヤ9の径方向に移動可能となっている。また、金型10には、電気ヒータや蒸気ジャケットなどの熱源を有するプラテン板(不図示)が設けられており、これによって各型部の加熱が行われる。
金型10の中心部には、タイヤと同軸状に中心機構14が設けられ、これの周囲にトレッド型部11、下型部12および上型部13が設置されている。中心機構14は、ゴム袋状のブラダー15と、タイヤ軸方向に延びるセンターポスト16とを有し、センターポスト16には、ブラダー15の端部を把持する上部クランプ17と下部クランプ18が設けられている。
中心機構14には、ブラダー15内への加熱媒体の供給を行うための媒体供給路21が上下に延設され、その媒体供給路21の上端に噴出し口22が形成されている。媒体供給路21には、加熱媒体供給源23から供給された加熱媒体や、加圧媒体供給源26から供給された加圧媒体が流れる供給配管24が接続されている。加熱媒体は、バルブ25の開閉操作に応じて供給され、加圧媒体は、バルブ28の開閉操作に応じて供給される。
また、中心機構14には、ブラダー15内の加熱媒体と加圧媒体とが混合された高温高圧流体を排出するための媒体排出路31が上下に延設され、その媒体排出路31の上端に回収口32が形成されている。媒体排出路31には、高温高圧流体が流れる排出配管34が接続され、その開閉を操作するブローバルブ33を排出配管34に設けている。ポンプ35は、媒体排出路31を通る高温高圧流体が媒体供給路21を経由してブラダー15の内部に再供給されるように、高温高圧流体を強制循環させる手法を用いても構わない。
以下、本発明の製造方法における加硫工程について具体的に説明する。
まず、図2のように金型10内に生タイヤ9をセットし、膨張させたブラダー15によって生タイヤ9を金型10の内面形状近くまでシェーピングする。これにより、生タイヤ9は、ブラダー15によって保持され、トレッド型部11、下型部12および上型部13の各々に宛がわれる。この時点で、生タイヤ9の加硫最遅部に温度測定プローブを埋設する(第1段階)。加硫最遅部とは、タイヤの加硫が最も進行し難い部位を意味し、通常はトレッド部3のショルダー部を意味する。特にショルダー部の中でも、加硫後のトレッド部3の内表面の法線に沿って測定される、トレッド部3の厚みが最大になる位置を加硫最遅部とすることが好ましい。いずれにせよ、本発明においては、加硫最遅部における加硫温度を測定するため、温度測定プローブを生タイヤ9の加硫最遅部に埋設する。埋設方法としては、例えば温度測定プローブをトレッド型部11のショルダー部に対応する位置に配設し、トレッド型部11が生タイヤ9の径方向に移動して生タイヤ9が宛がわれる際、温度測定プローブが生タイヤ9内に押し込まれつつ埋設されるように設計することが考えられる。このように生タイヤ9内に埋設された温度測定プローブにより、加硫工程時には生タイヤの温度を測定し、加硫工程終了時にはトレッド型部11を含む金型10からタイヤを脱型する際に加硫最遅部から温度測定プローブを同時に抜き取れば良い。
本発明において、加硫温度を測定する際に使用する温度測定プローブとして、金属の電気抵抗が温度変化に対して変化する性質を利用した測温抵抗体を使用することができる。かかる金属としては、プラチナ、ニッケル、および銅などが例示可能であるが、本発明においては、温度変化に対する抵抗値変化(感度)が大きく、その結果、温度変化に対する感度が非常に高い白金測温抵抗体を特に好適に使用することができる。
続いて、金型10を加熱してタイヤ9をタイヤ外面側から加熱する外側加熱と、金型10内のブラダー15に高温の加熱媒体を供給してタイヤ9をタイヤ内面側から加熱する内側加熱とからなる加熱を行い、生タイヤ9の加硫を実行する。金型10は、上記の蒸気ジャケットなどにより予め加熱されていて、これにより外側加熱が行われる。内側加熱は、タイヤ9のシェーピング後に、媒体供給路21を通じてブラダー15内に加熱媒体を供給することで行われる。加熱媒体を所定時間供給した後、引き続いてブラダー15内に加圧媒体を供給し、タイヤ9を高圧で加圧する。加熱媒体としては、例えばスチームや高温水が使用され、加圧媒体としては、例えば窒素ガスなどの不活性ガスやスチームが使用される。
温度測定プローブにより、加硫中の生タイヤの温度の時系列データを10秒以下の間隔で取得する(第2段階)。かかる時系列データの取得には、市場において一般に流通する高精度デジタルデータロガー(温度分解能0.001℃程度、精度±0.005℃程度、温度値の最小取得間隔1秒)を使用可能である。第2段階において、加硫中の生タイヤの温度の時系列データのデータ取得間隔が短い場合、最終的な加硫終点をより正確に決定することができるため好ましい。具体的には、加硫中の生タイヤの温度の時系列データは、5秒以下の間隔で取得することが好ましく、1秒以下の間隔で取得することが好ましい。一方、加硫中の生タイヤの温度の時系列データのデータ取得間隔が短すぎると、却ってノイズが大きくなり加硫終点を正確に決定し難くなる恐れがある。このため、加硫中の生タイヤの温度の時系列データのデータ取得間隔は0.5秒以上が好ましい。
第2段階の後、時系列データに基づき、目標加硫温度の近傍で加硫反応による吸熱を検出した時点で加硫工程を終了する(第3段階)。これにより、空気入りタイヤの加硫工程において、容易に加硫終点を見極めることができる。加硫終点の見極めが容易になることから、目標加硫温度は125℃〜165℃であることが好ましく、125℃〜145℃であることがより好ましく、125〜135℃であることが特に好ましい。加硫反応による吸熱の検出方法としては、目標加硫温度の近傍で、所定期間(例えばデータ取得間隔が1秒であれば1秒)における生タイヤの温度変化量を算出し、その温度変化量に基づき決定することが可能である。
本発明においては、第3工程を2つに分け、より簡便に加硫終点を決定することができる。まず、時系列データに基づき、生タイヤの温度と加硫時間との関係を示す加硫温度曲線をプロットする(第3a段階)。図3は本発明の一実施形態における加硫温度曲線を示すグラフの一例であり、Aは金型10の型締め完了時点を加硫開始点としたときの、生タイヤの温度(℃)を縦軸、時間(秒)を横軸とする加硫温度曲線を示す。本実施形態では、目標加硫温度を130℃に設定し、生タイヤの温度の時系列データを1秒間隔で取得した際の加硫温度曲線Aを示す。加硫温度曲線Bは、加硫温度曲線Aの目標加硫温度の近傍(2000秒手前〜8000秒手前)を拡大したものである。第3a段階の後、プロットした加硫温度曲線Aで目標加硫温度の近傍に現れる下に凸な変曲点Pを検出した時点で加硫工程を終了する(第3b段階)。本実施形態では、加硫温度曲線Bにおいて、目標加硫温度(130℃)の近傍に現れる下に凸な変曲点に相当する点P(現在の図3ではBPTと記載されておりますが、点Pに修正します)が容易に検出可能であり、この点Pが検出された時点を加硫終点として、加硫を終了することができる。
加硫工程終了後は、金型10を解放状態としつつ、金型10内に配設した温度測定プローブを加硫済タイヤから抜き取る。その結果、タイヤ毎に加硫終点を見極め、加硫時間を短縮しつつ空気入りタイヤを製造することができる。
本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
Claims (5)
- 一対のビード部と、前記ビード部の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なって踏面を構成するトレッド部とを備えた未加硫の生タイヤを、金型内で加熱加硫する加硫工程を含む空気入りタイヤの製造方法であって、
前記加硫工程が、前記生タイヤの加硫最遅部に温度測定プローブを埋設する第1段階と、前記温度測定プローブにより、加硫中の前記生タイヤの温度の時系列データを10秒以下の間隔で取得する第2段階と、前記時系列データに基づき、目標加硫温度の近傍で加硫反応による吸熱を検出した時点で前記加硫工程を終了する第3段階とを備えることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。 - さらに前記第3段階が、前記時系列データに基づき、前記生タイヤの温度と加硫時間との関係を示す加硫温度曲線をプロットする第3a段階と、プロットした前記加硫温度曲線で前記目標加硫温度の近傍に現れる、下に凸な変曲点を検出した時点で前記加硫工程を終了する第3b段階とを備える請求項1に記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記温度測定プローブが、プラチナ測温抵抗体である請求項1または2に記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記加硫最遅部が、前記トレッド部のショルダー部である請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記目標加硫温度が125〜165℃である請求項1〜4のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017240469A JP6912365B2 (ja) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | 空気入りタイヤの製造方法 |
PCT/JP2018/040322 WO2019116757A1 (ja) | 2017-12-15 | 2018-10-30 | 空気入りタイヤの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017240469A JP6912365B2 (ja) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | 空気入りタイヤの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019107782A JP2019107782A (ja) | 2019-07-04 |
JP6912365B2 true JP6912365B2 (ja) | 2021-08-04 |
Family
ID=67178663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017240469A Active JP6912365B2 (ja) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | 空気入りタイヤの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6912365B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006315659A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-11-24 | Bridgestone Corp | タイヤおよびタイヤの温度管理方法 |
JP2007030322A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | グリーンタイヤの加硫制御方法及びその装置 |
JP6457880B2 (ja) * | 2015-04-22 | 2019-01-23 | 東洋ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤの製造方法および空気入りタイヤ |
JP6465734B2 (ja) * | 2015-04-27 | 2019-02-06 | Toyo Tire株式会社 | 空気入りタイヤの製造方法および空気入りタイヤ |
-
2017
- 2017-12-15 JP JP2017240469A patent/JP6912365B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019107782A (ja) | 2019-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6465734B2 (ja) | 空気入りタイヤの製造方法および空気入りタイヤ | |
JP7030500B2 (ja) | タイヤ成型用金型および空気入りタイヤの製造方法 | |
JP6912366B2 (ja) | 空気入りタイヤの製造方法 | |
US9555590B2 (en) | Pneumatic tire for heavy load, and method for producing the same | |
JP6457880B2 (ja) | 空気入りタイヤの製造方法および空気入りタイヤ | |
JP6912365B2 (ja) | 空気入りタイヤの製造方法 | |
JP2021104615A (ja) | タイヤ成型用金型および空気入りタイヤの製造方法 | |
JP2019107790A (ja) | タイヤ成型用金型および空気入りタイヤの製造方法 | |
WO2019116757A1 (ja) | 空気入りタイヤの製造方法 | |
WO2019116778A1 (ja) | タイヤ成型用金型および空気入りタイヤの製造方法 | |
JP6939209B2 (ja) | タイヤ加硫方法 | |
JP7429546B2 (ja) | タイヤ成型用金型および空気入りタイヤの製造方法 | |
JP7321040B2 (ja) | 空気入りタイヤの製造方法 | |
JP6489920B2 (ja) | 空気入りタイヤの製造方法および空気入りタイヤ | |
JP7178242B2 (ja) | 温度センサおよび空気入りタイヤの製造方法 | |
JP6465735B2 (ja) | 空気入りタイヤの製造方法 | |
JP2022101835A (ja) | 空気入りタイヤの製造方法 | |
JP2022101880A (ja) | 空気入りタイヤの製造方法 | |
JP6465731B2 (ja) | 空気入りタイヤの製造方法および空気入りタイヤ | |
JP2022101883A (ja) | 空気入りタイヤの製造方法 | |
JP6935700B2 (ja) | タイヤ加硫方法 | |
KR100995661B1 (ko) | 가류기 브라다의 내부온도 감지장치 | |
JP2022101837A (ja) | タイヤ成型用金型 | |
JP7469628B2 (ja) | 空気入りタイヤの製造方法及び製造装置 | |
JP7488452B2 (ja) | 空気入りタイヤの製造方法及び製造装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201126 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210625 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210708 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6912365 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |