JP5177258B2

JP5177258B2 - 空気入りタイヤの成形方法および成形装置

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Publication number: JP5177258B2
Application number: JP2011128218A
Authority: JP
Inventors: 高田　　昇
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2031-06-08
Also published as: CN102815004B; US20120312455A1; EP2532512B1; JP2012254547A; EP2532512A1; CN102815004A

Description

本発明は、空気入りタイヤの成形方法および成形装置に関し、さらに詳しくは、剛性内型の外周面に設置されたタイヤ構成部材にサイド部材を貼り付ける際に、サイド部材の表面形状の変形を防止しつつ密着して貼り付けることができる空気入りタイヤの成形方法および成形装置に関する。

金属製の剛性内型の外周面にグリーンタイヤを成形し、成形したグリーンタイヤを剛性内型とともに、加硫金型の内部に配置して加硫を行なう空気入りタイヤの製造方法が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような剛性内型を用いる製造方法によれば、グリーンタイヤは加硫後のタイヤに近い形状なので、加硫の際に生じるグリーンタイヤに対する負荷を軽減させることができる。

しかしながら、製造されるタイヤとほぼ同形状のグリーンタイヤを、剛性内型の上で成形する必要がある。特に、サイド部材については、予め設定した表面形状を変形させることなく、剛性内型の外周面に巻き付けられているカーカス材等に貼り付けることが望ましい。さらには、サイド部材はエアを巻き込むことなく、カーカス材等に対して密着させて貼り付けることが重要である。サイド部材を密着させるには、サイド部材を強く押圧することが有効であるが、押圧力が過大であると未加硫のサイド部材の表面形状が変形するという問題が生じる。そのため、剛性内型の外周面に設置されたタイヤ構成部材に対して、サイド部材の表面形状の変形を防止しつつサイド部材を密着して貼り付けることが困難であった。

特開２００９−１４９０３４号公報

本発明の目的は、剛性内型の外周面に設置されたタイヤ構成部材にサイド部材を貼り付ける際に、サイド部材の表面形状の変形を防止しつつ密着して貼り付けることができる空気入りタイヤの成形方法および成形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空気入りタイヤの成形方法は、製造されるタイヤの内周面のプロファイルとほぼ同じ形状の外周面を有する円筒状の剛性内型の外周上でグリーンタイヤを成形する空気入りタイヤの成形方法であって、前記剛性内型の外周面に配置されているタイヤ構成部材のタイヤサイド部に相当する範囲を、環状のホルダに形成された環状の凹部を対向させて覆い、次いで、前記凹部とこの凹部に覆われたタイヤ構成部材とのすき間の空気を吸引して減圧し、前記凹部内に配置されるとともに、サイド部材の表面形状と同じ形状の保持面を有する保持部によって表面を保持されているサイド部材を、この減圧状態で、前記タイヤサイド部に相当する範囲に押圧して貼り付け、次いで、残りのタイヤ構成部材を前記剛性内型の外周面に配置されているタイヤ構成部材に貼り付けることにより、グリーンタイヤを成形することを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤの成形装置は、製造されるタイヤの内周面のプロファイルとほぼ同じ形状の外周面を有する円筒状の剛性内型の外周上でグリーンタイヤを成形する空気入りタイヤの成形装置であって、前記剛性内型の外周面に配置されているタイヤ構成部材のタイヤサイド部に相当する範囲に対して近接および離反する方向に移動し、このタイヤサイド部に相当する範囲を覆うことができる環状の凹部を備えた環状のホルダと、前記凹部に連通する吸気ラインを通じて接続されるポンプと、前記凹部内に配置されるとともに、サイド部材の表面形状と同じ形状の保持面を有して、この保持面によってサイド部材の表面を保持する保持部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、剛性内型の外周面に配置されているタイヤ構成部材のタイヤサイド部に相当する範囲を、環状のホルダに形成された環状の凹部を対向させて覆い、凹部とこの凹部に覆われたタイヤ構成部材とのすき間の空気を吸引して減圧し、この減圧状態において、タイヤサイド部に相当する範囲にサイド部材を押圧して貼り付けることができる。しかもその際に、サイド部材の表面は、その表面形状と同じ形状の保持面によって保持されるので、サイド部材の表面形状の変形を防止しつつ、タイヤサイド部に相当する範囲に密着して貼り付けることができる。

本発明の空気入りタイヤの成形方法では、前記保持部によってサイド部材を保持する際に、前記保持面に開口した吸引孔を通じて空気を吸引して、前記サイド部材を前記保持面に吸着することもできる。これにより、サイド部材の表面形状を変形させることなく、より確実にサイド部材を保持部によって保持することができる。

前記保持部を、前記凹部内で前記タイヤサイド部に相当する範囲に向かって空気圧によりスライドさせて、前記サイド部材を前記タイヤサイド部に相当する範囲に押圧することもできる。これにより、サイド部材を過大に押圧することなく、より確実にタイヤサイド部に相当する範囲に密着して貼り付けることができる。

本発明の空気入りタイヤの成形装置では、前記保持面に開口した吸引孔と、この吸引孔を通じて空気を吸引するポンプとを設けた仕様にすることもできる。この仕様により、サイド部材の表面形状を変形させることなく、より確実にサイド部材を保持部によって保持することができる。

前記保持部を、前記凹部内で前記タイヤサイド部に相当する範囲に対して近接および離反する方向に空気圧によりスライドさせるスライド機構を設けた仕様にすることもできる。この仕様により、サイド部材を過大に押圧することなく、より確実にタイヤサイド部に相当する範囲に密着して貼り付けることができる。

本発明の空気入りタイヤの成形装置の全体概要を例示する縦断面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。保持部にサイド部材を保持する工程を例示する一部拡大縦断面図である。タイヤ構成部材のタイヤサイド部に相当する範囲を、環状の凹部を対向させて覆って減圧する工程を例示する一部拡大縦断面図である。サイド部材をタイヤサイド部に相当する範囲に押圧する工程を例示する一部拡大縦断面図である。保持部を後退させる工程を例示する一部拡大縦断面図である。成形されたグリーンタイヤを例示する一部拡大縦断面図である。

以下、本発明の空気入りタイヤの成形方法および成形装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１、図２に例示するように、本発明の空気入りタイヤの成形装置１（以下、成形装置１という）は、剛性内型１１の外周上でグリーンタイヤＧを成形する際に使用する装置である。剛性内型１１の外周面には、タイヤ構成部材が順次、貼り付けられてグリーンタイヤＧが完成する。

図３に例示する剛性内型１１の外周面には、インナーライナー１６、カーカス材１７が順に積層されて配置されている。カーカス材１７は、一対のビードリング１８の間に架装され、ビードリング１８の周りで内側から外側にビードフィラー１９を挟んで折り返されている。

この剛性内型１１は、円筒状であり、周方向に複数に分割された分割体１２から構成されている。剛性内型１１の材質としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属を例示できる。剛性内型１１の外周面は、製造されるタイヤ（加硫済タイヤ）の内周面のプロファイルとほぼ同じ形状になっている。これら分割体１２は、対向する円盤状の支持プレート１４ａの周縁部に固定されて円筒状を形成している。

対向する支持プレート１４ａの円中心位置には中心軸１３が貫通するように固定されている。中心軸１３と一対の支持プレート１４ａとは、中心軸１３の外周面に固定された支持リブ１４ｂを介して固定されている。このようにして、複数の分割体１２が環状に組付けられて、分解可能な剛性内型１１が構成されている。中心軸１３の両端部は、保持軸１５に回転可能に軸支されている。これにより、剛性内型１１は、中心軸１３を中心として回転できるようになっている。

成形装置１は、この剛性内型１１の両側に配置される一対の環状のホルダ２を備えている。それぞれの環状のホルダ２は、ガイドレール９に沿って移動可能なホルダ支持部８によって支持されている。環状のホルダ２は、ガイドレール９に沿って移動することにより、剛性内型１１の側面（即ち、剛性内型１１に外周面に配置されているタイヤ構成部材のタイヤサイド部に相当する範囲Ｔ）に対して近接および離反する方向に移動する。

環状のホルダ２は、剛性内型１１に対向する側面に環状の凹部３を有している。凹部３は、剛性内型１１の側面に近接移動した際に、タイヤサイド部に相当する範囲Ｔを覆うことができるようになっている。凹部３にはエア流路７ｂが連通している。このエア流路７ｂにはポンプ１０ｂが接続されていて、吸気ラインとして機能する。

凹部３内には、保持部４およびスライド部６が配置されている。スライド部６は保持部４の背面に当接して配置されている。保持部４およびスライド部６は一体となって、剛性内型１１の側面に対して近接および離反する方向にスライド可能に設置されている。

保持部４は、タイヤの構成部材であるサイド部材２０を保持するものである。保持部４の表面の保持面５は、サイド部材２０の表面形状と同じ形状になっている。この保持面５にサイド部材２０の表面が載置されて、環状のサイド部材２０が保持部４により保持される。尚、サイド部材２０はチェーファー等を一体化したものでもよい。

この実施形態では、保持面５には吸引孔５ａが開口し、吸引孔５ａはスライド部６を貫通するエア流路７ａに連通している。このエア流路７ａにはポンプ１０ａが接続されていて、吸気ラインとして機能する。

スライド部６の背面側にはエア流路７ｃが連通している。このエア流路７ｃにはポンプ１０ｃが接続されている。ポンプ１０ｃを稼働してエア流路７ｃを通じて空気を送り込むと、スライド部６が空気圧により押圧される。これにより、スライド部６および保持部４が、剛性内型１１の側面に対して近接する方向に移動する（前進する）。ポンプ１０ｃを稼働してエア流路７ｃを通じて吸気すると、スライド部６が空気圧により吸引される。これにより、スライド部６および保持部４が、剛性内型１１の側面に対して離反する方向に移動する（後退する）。

即ち、スライド部６、エア流路７ｃおよびポンプ１０ｃが、保持部４を、凹部３内でタイヤサイド部に相当する範囲Ｔに対して近接および離反する方向に空気圧によりスライドさせるスライド機構になっている。

保持部４とスライド部６とは一体物にすることもできるが、この実施形態では独立別個になっている。サイド形状の異なるグリーンタイヤＧを成形する場合には、それぞれ異なる表面形状のサイド部材２０を用いるが、保持部４とスライド部６を独立別個にすると、サイド形状の異なるグリーンタイヤを成形する際には、保持部４だけを交換すればよい。

以下に、この成形装置１を使用した空気入りタイヤの製造方法を説明する。

図３に例示するように、ポンプ１０ａを稼働させて、エア流路７ａおよび吸入孔５ａを通じて空気を吸引（真空引き）する。これにより、保持面５にサイド部材２０の表面を当接させて吸着して、保持部４によってサイド部材２０を保持する。サイド部材２０の吸着保持は、サイド部材２０の貼り付けが完了するまで続ける。この時、保持部４およびスライド部６は、凹部３内において後退した位置にある。剛性内型１１の外周面には、インナーライナー１６、カーカス材１７等のタイヤ構成部材が配置されている。

次いで、図４に例示するように、環状のホルダ２を剛性内型１１の側面に近接移動させて内側外周部をカーカス材１７に当接させ、内側内周部を支持プレート１４ａに当接させる。これにより、環状の凹部３を、剛性内型１１の外周面に配置されているタイヤ構成部材のタイヤサイド部に相当する範囲Ｔに対向させて覆う。

次いで、ポンプ１０ｂを稼働させて、エア流路７ｂを通じて凹部３と凹部３に覆われたタイヤ構成部材（カーカス材１７）とのすき間Ｓの空気を吸引して（真空引きして）、このすき間Ｓを減圧する。例えば、このすき間Ｓを５〜５０Ｐａ（ａｂｓ）程度に減圧する。

次いで、図５に例示するように、すき間Ｓを減圧状態にしたまま、ポンプ１０ｃを稼働させて、エア流路７ｃを通じて空気を送り込んで空気圧によりスライド部６を、タイヤサイド部に相当する範囲Ｔに向かってスライドさせる。これにより、保持部４によって保持されたサイド部材２０を、タイヤサイド部に相当する範囲Ｔに押圧して貼り付ける。

次いで、図６に例示するように、ポンプ１０ｃを稼働させて、エア流路７ｃを通じて空気を吸引して（真空引きして）スライド部６および保持部４を後退させる。その後、環状のホルダ２を剛性内型１１の側面から離反する方向に後退させる。

次いで、図７に例示するように、残りのタイヤ構成部材（ベルト層２１、ドレッド部材２２）を剛性内型１１の外周面に配置されているタイヤ構成部材に貼り付けることにより、グリーンタイヤＧが完成する。

完成したグリーンタイヤＧは、剛性内型１１とともに加硫装置に設置されたモールド内に配置されて加硫される。或いは、剛性内型１１が分解されグリーンタイヤＧから取り外されて、グリーンタイヤＧのみがモールド内に配置されて加硫される。

本発明では、凹部３に覆われたタイヤ構成部材とのすき間Ｓの空気を減圧状態にして、タイヤサイド部に相当する範囲Ｔにサイド部材２０を貼り付けるので、強く押圧する必要がなく、貼り付ける際のエアの巻き込みも防止できる。さらには、サイド部材２０の表面は、その表面形状と同じ形状の保持面５によって保持されているので、変形し易い未加硫ゴムからなるサイド部材２０であっても、予め設定された表面形状の変形を防止しつつ、密着して貼り付けるには有利になる。

サイド部材２０は、吸着保持することなく、単純に保持部４によって保持することもできるが、実施形態のように吸着保持すると、サイド部材２０の表面形状を変形させることなく、より確実に保持することが可能になる。

また、タイヤサイド部に相当する範囲Ｔに向かって、保持部４を空気圧でスライドさせてサイド部材２０を押圧すると、サイド部材２０を過大に押圧することなく、より確実に密着して貼り付けることが可能になる。

尚、インナーライナー１６としては、ブチルゴムやフィルムを用いることができる。フィルムとしては、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂中にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物から構成されたものを使用する。ブチルゴムの場合その厚さは例えば０．２ｍｍ〜２．５ｍｍ程度、フィルムの場合その厚さは例えば０．００５ｍｍ〜０．２ｍｍとなる。そのため、インナーライナー１６にフィルムを用いると、より優れた空気透過防止性能が得られるとともに、タイヤの軽量化に大きく寄与する。

１成形装置
２環状のホルダ
３環状の凹部
４保持部
５保持面
５ａ吸引孔
６スライド部
７ａ、７ｂ、７ｃエア流路
８ホルダ支持部
９ガイドレール
１０ａ、１０ｂ、１０ｃポンプ
１１剛性内型
１２分割体
１３中心軸
１４ａ支持プレート
１４ｂ支持リブ
１５保持軸
１６インナーライナー
１７カーカス材
１８ビードリング
１９ビードフィラー
２０サイド部材
２１ベルト層
２２トレッド部材
Ｇグリーンタイヤ
Ｓすき間
Ｔタイヤサイド部に相当する範囲

Claims

製造されるタイヤの内周面のプロファイルとほぼ同じ形状の外周面を有する円筒状の剛性内型の外周上でグリーンタイヤを成形する空気入りタイヤの成形方法であって、前記剛性内型の外周面に配置されているタイヤ構成部材のタイヤサイド部に相当する範囲を、環状のホルダに形成された環状の凹部を対向させて覆い、次いで、前記凹部とこの凹部に覆われたタイヤ構成部材とのすき間の空気を吸引して減圧し、前記凹部内に配置されるとともに、サイド部材の表面形状と同じ形状の保持面を有する保持部によって表面を保持されているサイド部材を、この減圧状態で、前記タイヤサイド部に相当する範囲に押圧して貼り付け、次いで、残りのタイヤ構成部材を前記剛性内型の外周面に配置されているタイヤ構成部材に貼り付けることにより、グリーンタイヤを成形することを特徴とする空気入りタイヤの成形方法。
前記保持部によってサイド部材を保持する際に、前記保持面に開口した吸引孔を通じて空気を吸引して、前記サイド部材を前記保持面に吸着する請求項１に記載の空気入りタイヤの成形方法。
前記保持部を、この保持部の保持面とは反対側となる背面と前記凹部の内面との間に設けられ、この保持部とは独立別個のスライド部とともに、前記凹部内で前記タイヤサイド部に相当する範囲に向かって空気圧によりスライドさせて、前記サイド部材を前記タイヤサイド部に相当する範囲に押圧する請求項１または２に記載の空気入りタイヤの成形方法。
製造されるタイヤの内周面のプロファイルとほぼ同じ形状の外周面を有する円筒状の剛性内型の外周上でグリーンタイヤを成形する空気入りタイヤの成形装置であって、前記剛性内型の外周面に配置されているタイヤ構成部材のタイヤサイド部に相当する範囲に対して近接および離反する方向に移動し、このタイヤサイド部に相当する範囲を覆うことができる環状の凹部を備えた環状のホルダと、前記凹部に連通する吸気ラインを通じて接続されるポンプと、前記凹部内に配置されるとともに、サイド部材の表面形状と同じ形状の保持面を有して、この保持面によってサイド部材の表面を保持する保持部とを備えたことを特徴とする空気入りタイヤの成形装置。
前記保持面に開口した吸引孔と、この吸引孔を通じて空気を吸引するポンプとを設けた請求項４に記載の空気入りタイヤの成形装置。
前記保持部を、前記凹部内で前記タイヤサイド部に相当する範囲に対して近接および離反する方向に空気圧によりスライドさせるスライド機構を設け、前記保持部の保持面とは反対側となる背面と前記凹部の内面との間に、前記保持部とともにスライドし、この保持部とは独立別個のスライド部を設けた請求項４または５に記載の空気入りタイヤの成形装置。