JP5688272B2 - タイヤ製造方法及びタイヤ製造用治具 - Google Patents
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Description
上記製法において、台タイヤとトレッドとを一体化する具体的な方法としては、台タイヤの円周方向の表面にクッションゴムと呼ばれる接着剤を塗布し、接着剤を介在させた状態で台タイヤ上にトレッドを貼り付ける。そして、接着剤を介して一体化された台タイヤとトレッドとをエンベロープと呼ばれる被覆体内に収容した後にエンベロープ内の圧力を減圧し、加硫缶と呼ばれる施設内に投入する。加硫缶内の温度は、クッションゴムの加硫反応が進行するのに十分な温度に保たれており、エンベロープ内の台タイヤとトレッドとは、エンベロープによって内径方向に印加される圧力と、加硫缶の温度によりクッショゴムが加硫されることにより強固に一体化される。
しかしながら、上記製法においては、エンベロープによって内径方向への圧力が絶えず印加されることから、トレッドのトレッドパターンを形成する陸部や当該陸部を区画する溝部等に変形が生じ易くなるという欠点を有する。より詳細には、エンベロープの表面と接する陸部の表面がタイヤ円周方向或いは幅方向に歪んだ状態で台タイヤと一体化されることや、トレッド全体が台タイヤに対して幅方向に位置ずれした状態で一体化される結果、圧着不良となり、台タイヤとトレッドとの間に空気が混入するという事態が生じる。
本発明によれば、加硫済みトレッドのトレッドブロックにより区画され、当該加硫済みトレッドの幅方向に沿って連続して延長する複数の溝部それぞれに、当該溝部の底面と当接する溝底接触面と、トレッドブロックにおける幅方向外側の各側面と面一となる複数の側壁面と、トレッドブロックの踏面と面一となる封止面とを有し、各溝部と合致する治具が個別に嵌め込まれることから、溝部によって区画される陸部の動きが治具によって制限され、トレッドブロックの陸部や溝部に変形が生じることがない。また、陸部や溝部に変形が生じることがないから、エンベロープによって印加される圧力がタイヤ全体に対して十分かつ均一に加わり、台タイヤに対してトレッドを位置ずれさせることなく正確に一体化させることが可能となる。
また、タイヤ円周方向に連続するように治具を形成したときよりも、治具の取り扱いが容易になり、治具を加硫済みトレッドに装着する作業性が向上する。
また、上記発明に用いられる好適な第一の構成として、加硫済み台タイヤの円周方向表面に配置された加硫済みトレッドのトレッドブロックにより区画され、当該加硫済みトレッドの幅方向に沿って連続して延長する複数の溝部それぞれに、個別に嵌装されるタイヤ製造用治具であって、溝部の底面と当接する溝底接触面と、溝部に嵌装された状態においてトレッドブロックにおける幅方向外側の各側面と面一となり、減圧されたエンベロープ内に収容された状態において、各側面と共にエンベロープと接した状態で押圧される複数の側壁面と、溝部に嵌装された状態においてトレッドブロックの踏面と面一となり、減圧されたエンベロープ内に収容された状態において、踏面と共にエンベロープと接した状態で押圧される封止面とを有する構成とした。
本構成によれば、治具が溝部に嵌挿された場合に溝部から治具がはみ出ることなく、溝部内において埋設された状態となるため、エンベロープによって印加される圧力がタイヤ全体に対して十分かつ均一に加わり、台タイヤに対してトレッドを位置ずれさせることなく正確に一体化させることが可能となる。
また、タイヤ製造用治具を加硫済みトレッドの溝部に個別に嵌め込むようにすることで、タイヤ円周方向に連続するようにタイヤ製造用治具を形成したときよりも、タイヤ製造用治具の取り扱いが容易になり、タイヤ製造用治具を加硫済みトレッドに装着する作業性が向上する。
以下、図1、図2を用いて嵌め込み治具60及びタイヤ構造体Tについて説明する。まず、タイヤ構造体Tについて説明する。
タイヤ構造体Tは、台タイヤ10の外周面にクッションゴム12を介してトレッド11が配設された加硫前のタイヤであって、本例では一例として未舗装地で使用されるオフロードタイヤである。
タイヤ構造体Tの土台となる台タイヤ10は、例えば、使用済みタイヤの摩耗したトレッド部をバフ掛けにより切削し、トレッド11を貼付するための所定形状の貼付面10aを成型することにより得られる。貼付面10aの形状は、タイヤの構造により最適な形状に成型される。具体的には、バフ掛け後の台タイヤ10を幅方向に断面視したときに、台タイヤ10の最外層に位置するベルト5を切削しないように、さらに、最外層に位置するベルト5よりも径方向外側に適度な厚さのゴム層6が残るように貼付面10aが成型される。
貼付面10aのタイヤ幅方向の断面形状は、バフラインと呼ばれる。バフラインは、台タイヤ10の構造に対応して予め設定されるものであって、貼付面10aが成型されるタイヤの構造に応じて適宜選択される。バフラインの設定は、バフ掛けされるタイヤが製造されるときの図面に基づき、使用済みタイヤの有する複数のベルトのうち径方向外側に位置するベルト5の両端5aの位置を基準にしてトレッド部が切削される。成型される貼付面10aの幅は、貼り付け対象たるトレッド11の幅よりも広くなるように設定される。
なお、トレッド11を台タイヤ10に接着するための接着層は、クッションゴム12に限らず生ゴム成分を含む液状の接着材を噴霧又は塗布するように構成しても良い。
本例のトレッドパターンは、タイヤ幅方向外側から内側に向かうに従って傾斜して形成される複数のトレッドブロック50を有する。複数のトレッドブロック50は、例えば円周方向に互いに均等な間隔で形成される。また、タイヤ幅方向における一方側のトレッドブロック群と他方側のトレッドブロック群とは、互いに円周方向に位置ずれしており、一方側のトレッドブロック50と他方側のトレッドブロック50とは、円周方向に交互に延長する(図3(b)参照)。
また、複数のトレッドブロック50の間には、トレッドブロックにより区画されるラグ溝40と呼ばれるタイヤ幅方向に連続するように延長する溝部が形成される。なお、トレッドブロック50は、ラグ溝40に対する陸部である。
図3(a),(b)及び図4を用いてラグ溝40に嵌装される嵌め込み治具60について説明する。なお、図1,図2も適宜用いて説明する。
嵌め込み治具60は、複数のトレッドブロック50間に形成されるタイヤ幅方向に連続するラグ溝40の1つ分に相当するV字形状を有する。
具体的には、嵌め込み治具60は、ラグ溝40の底部に沿って当接する溝底接触面61と、ラグ溝40を形成するトレッドブロック50(51乃至54)の壁面51A乃至54Aに沿って当接する一対の溝壁接触面62,63と、ラグ溝40に嵌装されたときにタイヤ側面を構成するトレッドブロック50の側面52B;54Bと面一となる側壁面64と、トレッドブロック50の踏面(表面)51C乃至54Cと面一となる封止面65とにより構成される。
溝壁接触面62は、トレッドブロック51,52を構成する壁面51A,52Aに渡って当接する連続面である。溝壁接触面63は、トレッドブロック53,54を構成する壁面53A,54Aに渡って当接する連続面である。具体的には、溝接触面62は、壁面51Aと当接する接触面62aと、壁面52Aと当接する接触面62bと、接触面62aと接触面62bとを接続し、何れのトレッドブロックにも当接しない接続面62cとにより構成される。溝壁接触面63は、壁面53Aと当接する接触面63aと、壁面54Aと当接する接触面63bと、接触面63aと接触面63bとを接続し、何れのトレッドブロックにも当接しない接続面63cとにより構成される。また、接続面62cと接続面63cは、嵌め込み治具60をラグ溝40に嵌装したときに、隣接する嵌め込み治具60の一方の接続面62cと他方の接続面63cとが互いに当接する。
左右の側壁面64,64は、トレッドブロック51,53の側面51B,53Bと面一、トレッドブロック52,54の側面52B,54Bと面一に形成される(図1,図2参照)。
封止面65は、トレッドブロック51,53の踏面51C,53C及びトレッドブロック52,54の踏面52C,54Cの湾曲と連続する曲面となるように面一に形成される。
つまり、嵌め込み治具60は、加硫済みトレッドのタイヤ幅方向に連続するラグ溝40毎に個別に嵌め込み可能なように円周方向に分割した形態であって、ラグ溝40毎に個別に嵌め込まれる。
上記説明から明らかなように、嵌め込み治具60は、複数のトレッドブロック50間に形成されるラグ溝40の形状と合致する形状として構成され、嵌め込み治具60がラグ溝40に嵌装されると、ラグ溝40及びトレッドブロック50により形成される凹凸の凹部が嵌め込み治具60により埋め込まれた状態となり、複数のトレッドブロック50の動きが規制される(図2,図4参照)。また、嵌め込み治具60を加硫済みトレッドのタイヤ幅方向に連続するラグ溝40毎に個別に嵌め込み可能なように、円周方向に分割して構成し、ラグ溝40毎に個別に嵌め込むことにより、嵌め込み治具60の取り扱いが容易となり、嵌め込み治具60を加硫済みトレッドに装着する作業性が向上する。
嵌め込み治具60をすべてのラグ溝40に嵌装することにより、すべてのトレッドブロック50が嵌め込み治具60によって支持され、トレッドブロック50がタイヤ円周方向やタイヤ幅方向に変形することが抑制される。
ビードリング19は、エンベロープ18によって被覆されたタイヤ構造体Tのビード部にエンベロープ18を密着させる封止体である(図2参照)。
まず、摩耗したトレッド部を切削するためのバフ装置に使用済みタイヤを配置し、所定形状のバフラインが得られるようにトレッド部を切削して貼付面10aを形成し、台タイヤ10に成型する。
次に、台タイヤ10をクッションゴム巻付け装置に配置し、台タイヤ10の貼付面10aにクッションゴム12を巻回する。
次に、クッションゴム12が配設された台タイヤ10をトレッド巻付け装置に配置し、クッションゴム12上にトレッド11の巻き開始端と巻き終了端とが突き合わせ状態となるようにタイヤ1周分巻回する。
そして、タイヤ構造体Tのビード部とビードリング19とによりエンベロープ18を挟み込むようにビード部にビードリング19を嵌め込み、タイヤ構造体Tの外表面をエンベロープ18により被覆することでタイヤ構造体Tの外表面とエンベロープ18の内面との間に密閉空間を形成する。
次に、クッションゴム12を加硫可能な所定の温度まで加硫缶内を加熱するとともに加硫缶内を所定の圧力まで加圧する。そして、加硫缶内の圧力の上昇に応じて、圧力制御装置はタイヤ構造体Tの外表面とエンベロープ18の内面とで形成される密閉空間内の圧力を調整して、エンベロープ18がトレッド11を押圧し過ぎないようにする。詳細には、加硫缶内の圧力に略等しいか或いはやや低くなるように密閉空間内の圧力が調整される。
上記加硫によって、クッションゴム12は加熱溶融され、台タイヤ10にトレッド11が一体となる。
次に、所定時間経過後、加硫缶内の加熱及び加圧を停止して加硫缶からタイヤ構造体Tを取り出し、ビードリング19及びエンベロープ18を取外すことにより、トレッド11が台タイヤ10に接着され、トレッド11と台タイヤ10とが一体となったタイヤが製造される。その後、トレッド11の接着状態を検査することでタイヤが製品となる。
よって、台タイヤ10に対してトレッド11は、エンベロープ18によってタイヤ中心方向及びタイヤ幅方向に均等に押圧されるので、加硫におけるトレッドブロック50の動きが嵌め込み治具60によって制限され、トレッドブロック50やラグ溝40に変形が生じることがない。また、トレッドブロック50やラグ溝40に変形が生じることがないから、エンベロープ18によって印加される圧力が全体に対して十分かつ均一に加わり、台タイヤ10に対してトレッド11を位置ずれさせることなく正確に一体化させることが可能となる。また、トレッド11と台タイヤ10との間に介在するクッションゴム12の厚さが均等になるように押圧されるので、嵌め込み治具60を用いてトレッド11を台タイヤ10に一体に成型したタイヤは、タイヤ半径方向のユニフォーミティに優れたものとなる。
また、ラグ溝40の1つ分に対応するように嵌め込み治具60を個別に形成したが、円周方向に隣接するラグ溝40の2つ分や3つ分に対応するように嵌め込み治具60を構成しても良く、ラグ溝40に対応する個数は適宜設定すれば良いが、好ましくは、加硫済みトレッドのタイヤ幅方向に連続するラグ溝40毎に治具を個別に嵌め込むように嵌め込み治具60を円周方向に分割し、ラグ溝40毎に嵌め込み治具60を個別に嵌め込むことで、タイヤ幅方向に連続する複数のラグ溝40と対応するように嵌め込み治具60をタイヤ円周方向に連続して形成したときよりも、治具の取り扱いが容易になり、嵌め込み治具60を加硫済みトレッドに装着する作業性が向上する。
12 クッションゴム、18 エンベロープ、19 ビードリング、40 ラグ溝、
41A,41B タイヤ表面、50;51〜54 トレッドブロック、
51A〜54A 壁面、51B〜54B 側面、51C〜54C 踏面、
60 嵌め込み治具、61 溝底接触面、62,63 溝壁接触面、64 側壁面、
65 封止面、T タイヤ構造体。
Claims (2)
- 加硫済み台タイヤの円周方向表面に加硫済みトレッドを配置してタイヤを製造する方法であって、
前記加硫済みトレッドのトレッドブロックにより区画され、当該加硫済みトレッドの幅方向に沿って連続して延長する複数の溝部それぞれに、当該溝部の底面と当接する溝底接触面と、前記トレッドブロックにおける幅方向外側の各側面と面一となる複数の側壁面と、前記トレッドブロックの踏面と面一となる封止面とを有し、各溝部と合致する治具を個別に嵌め込み、
前記治具を嵌め込んだ状態で前記加硫済み台タイヤ及び加硫済みトレッドを減圧されたエンベロープ内に収容し、当該エンベロープが、前記トレッドブロックの踏面と前記治具の封止面、及び前記トレッドブロックの前記各側面と前記治具の複数の側壁面に接して押圧する状態とすることを特徴とするタイヤ製造方法。 - 加硫済み台タイヤの円周方向表面に配置された加硫済みトレッドのトレッドブロックにより区画され、当該加硫済みトレッドの幅方向に沿って連続して延長する複数の溝部それぞれに、個別に嵌装されるタイヤ製造用治具であって、
前記溝部の底面と当接する溝底接触面と、
前記溝部に嵌装された状態において前記トレッドブロックにおける幅方向外側の各側面と面一となり、減圧されたエンベロープ内に収容された状態において、前記各側面と共に前記エンベロープと接した状態で押圧される複数の側壁面と、
前記溝部に嵌装された状態において前記トレッドブロックの踏面と面一となり、前記減圧されたエンベロープ内に収容された状態において、前記踏面と共に前記エンベロープと接した状態で押圧される封止面とを有することを特徴とするタイヤ製造用治具。
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