タイヤケース及びタイヤトレッドの製造方法及び製造装置
【課題】内部のベルトの変形が生じないタイヤケース及びタイヤトレッドの円周方向に継ぎ目のないタイヤトレッドを少ない加硫工程によって効率良く製造することが可能なタイヤケース及びタイヤトレッドの製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドを単一のモールドにより加硫し、加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドを個別に製造する方法であって、モールド内に配置される未加硫のタイヤケースよりも半径方向外側にタイヤケースの外周面を取り囲む円環状金属板を配置し、円環状金属板よりも半径方向外側に円環状金属板の外周面に接するように円環状に形成された未加硫のタイヤトレッドを配置する形態とした。
【解決手段】未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドを単一のモールドにより加硫し、加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドを個別に製造する方法であって、モールド内に配置される未加硫のタイヤケースよりも半径方向外側にタイヤケースの外周面を取り囲む円環状金属板を配置し、円環状金属板よりも半径方向外側に円環状金属板の外周面に接するように円環状に形成された未加硫のタイヤトレッドを配置する形態とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの製造方法に関し、特にタイヤケースとタイヤトレッドとを同時に加硫することにより、加硫工程を大幅に省略することが可能な製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、トラックやバスなどの大型車両に使用されるタイヤは、タイヤに作用する荷重が大きいため、路面と接地するタイヤトレッド部の摩耗が激しい。この種のタイヤは、タイヤケースが十分に継続使用ができるにもかかわらず、廃棄されることがあるため、経済的にも環境に対しても良くなかった。
そこで、近年においては、特許文献１に開示されるタイヤの製造方法のように、タイヤの土台となる未加硫のタイヤケースと、路面と接地する未加硫のタイヤトレッドとをそれぞれ異なる加硫装置により個別に加硫し、加硫されたタイヤケースと加硫されたタイヤトレッドとの間に未加硫のクッションゴムを配置して、再度加硫することにより、加硫済みのタイヤケース及び加硫済みのタイヤトレッドを一体化させることによって、製品としてのタイヤを得る方法が提案されている。
上記製造方法にあっては、タイヤの構造的に基礎部分となるタイヤケースとタイヤの摩耗部分であるタイヤトレッドとを個別に製造して、一体化させることにより、良好な経済性及び環境性を担保しつつ、タイヤケースのクッション性能等とタイヤトレッドの路面への摩耗性能とをユーザーの好みに応じて選択できる側面はあるが、未加硫のタイヤケースと未加硫のタイヤトレッドとをそれぞれ異なる加硫装置で個別に加硫した後に、加硫済みのタイヤケースと加硫済みのタイヤトレッドとを未加硫のクッションゴム等によって接合するための加硫を必要とするので、結果として、３回の加硫を行う必要があり、製造工程が長く、生産効率が悪いという欠点があった。
また、上記製造方法においては、長尺状に成型されたタイヤトレッドを加硫プレスによって個別に加硫することにより帯状のタイヤトレッドを成型した後に、タイヤケースに巻きつけて円環状とする作業が必要となるが、帯状のタイヤトレッドの端部同士をジョイントにより結合するため、タイヤトレッド表面の円周方向に継ぎ目が形成され、最終製品としてのタイヤの性能が十分に発揮されないという不都合があった。
さらに、モールドによる一般的なタイヤの成型方法としては、未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドをモールド内に配置してから加硫するが、モールド内部に設けられたタイヤトレッドパターンの溝を形成する凸部によって、未加硫のタイヤトレッドが半径方向内側に押圧され、未加硫のタイヤケース内部のベルトが変形することにより、最終製品としてのタイヤの性能が十分に発揮されない可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２５８１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、上記課題を解決するため、内部のベルトの変形が生じないタイヤケース及びタイヤトレッドの円周方向に継ぎ目のないタイヤトレッドを少ない加硫工程によって効率良く製造することが可能なタイヤケース及びタイヤトレッドの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明の第一の形態として、未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドを単一のモールドにより加硫し、加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドを個別に製造する方法であって、モールド内に配置される未加硫のタイヤケースよりも半径方向外側に、当該タイヤケースの外周面を取り囲む円環状金属板を配置し、当該円環状金属板よりも半径方向外側に、当該円環状金属板の外周面に接するように円環状に形成された未加硫のタイヤトレッドを配置する形態とした。
本形態によれば、未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドの間に円環状金属板が配置されるため、単一のモールドによってタイヤケース及びタイヤトレッドを一時に個別に得ることができる。即ち、未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドを異なる加硫装置により個別に加硫する必要がなくなり、製造工程を省くことができ、製造効率を向上させることが可能となる。
また、本発明の第二の形態として、円環状金属板におけるタイヤケースの外周面と対向する面、及び、タイヤトレッドの内周面と対向する面が、タイヤケースの幅方向に沿って垂直な面又は、実質的に均一な曲率を有する湾曲面である形態とした。
本形態によれば、円環状金属板におけるタイヤケースの外周面と対向する面、及び、タイヤトレッドの内周面と対向する面が、タイヤケースの幅方向に沿って垂直な面又は、実質的に均一な曲率を有する湾曲面であることから、タイヤケースの外周面及びタイヤトレッドの内周面を幅方向及び円周方向に渡って均一な形状を有する面として成型することが可能となる。
また、本発明の第三の形態として、タイヤケースが未加硫のビードフィラーを有し、モールドにおけるタイヤケース側の加硫温度をタイヤトレッド側のモールドの加硫温度よりも高くする形態とした。
本形態によれば、モールド内の加硫温度に温度分布の勾配を設けることにより、モールド内に配置されたタイヤケース及びタイヤトレッドの反応速度が常に一定になるように制御でき、タイヤケース及びタイヤトレッド内に未加硫部位、或いは、過加硫部位を無くすことが可能となる。
また、本発明の第四の形態として、タイヤケースが加硫済みのビードフィラーを有し、モールドにおけるタイヤケース側の加硫温度とタイヤトレッド側のモールドの加硫温度とを均一とする形態とした。
本形態によれば、前記第三の形態から生じる効果と同様の効果を得ることができる。
また、本発明の第一の構成として、単一のモールドにより未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドを加硫し、加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドを個別に製造するタイヤケース及びタイヤトレッド製造装置であって、未加硫のタイヤケースと未加硫のタイヤトレッドとの間に前記タイヤケースの外周面を取り囲む円環状金属板を有し、当該円環状金属板の外周面が未加硫のタイヤトレッドの内周面に接する構成とした。
本構成によれば、前記第一の形態と対応する効果を得ることができる。
また、本発明の第二の構成として、円環状金属板におけるタイヤケースの外周面と対向する面、及び、タイヤトレッドの内周面と対向する面がタイヤケースの幅方向に沿って垂直な面又は、実質的に均一な曲率を有する湾曲面である構成とした。
本構成によれば、前記第二の形態と対応する効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】モールド内にタイヤケース及びタイヤトレッドを配置した状態の断面図である。
【図２】金属板、タイヤケース，タイヤトレッド及び金属板の配置状態を示す斜視図である。
【図３】タイヤケース及びタイヤトレッドの他の形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、モールド１内にタイヤケース２とタイヤトレッド３とを配置した状態を示す断面図である。
同図を用いて、モールド１の構造及びモールド１による加硫方法について説明する。同図において、タイヤケース２及びタイヤトレッド３を加硫成型する装置としてのモールド１は、下プラテン５、下金型６、上プラテン７、上金型８、固定盤９、アウターリング１０、トレッドセグメント１１、トレッド金型１２、昇降機構１３及びブラダー１４を備える。
下プラテン５は、円環状の板体であって、内部に高温高圧の加硫媒体が供給される流路５Ａを有する。下プラテン５の上面側には、下金型６が配置される。下金型６は、下方に位置する熱源としての流路５Ａからの熱を伝導可能な金属製の金型であって、加硫時にタイヤケース２の下側のサイド部Ｔｓの型付け及び加硫を行う面である。
下金型６の上方には、着脱自在な下側ビードリング６Ａが取着される。下側ビードリング６Ａは、タイヤケース２の下側のビード部Ｔｂの型付け及び加硫を行うとともに把持部を介して後述のブラダー１４を保持する円環体である。
【０００８】
上プラテン７は、下プラテン５と同様、円環状の板体である。
上プラテン７は、下プラテン５に対して上下方向に離間し、下プラテン５と対をなすように平行配置され、後述の昇降機構１３によって昇降動作が可能である。上プラテン７の内部には、加硫時に高温高圧の加硫媒体が供給される流路７Ａを有する。上プラテン７の下面側には、上金型８が配置される。上金型８の下面側は、上方に位置する熱源としての流路７Ａからの熱を伝導可能な金属製の金型であって、加硫時にタイヤケース２の上側のサイド部Ｔｓの型付け及び加硫を行う面である。
上金型８の下方には、着脱自在な上側ビードリング８Ａが取着される。上側ビードリング８Ａは、タイヤケース２の上側のビード部Ｔｂの型付け及び加硫を行うとともに把持部を介して後述のブラダー１４を保持する円環体である。
【０００９】
上プラテン７の上面側には、固定盤９が接合される。固定盤９は、上プラテン７よりも大径な板体であって、中央部には後述の昇降機構１３が貫通する。固定盤９の半径方向外側の下端部には、アウターリング１０が接合される。
【００１０】
アウターリング１０は、上プラテン７及び上金型８を半径方向外側から囲繞するように、固定盤９に対して直交して延長する下方開口の円環体である。アウターリング１０は、加硫時に高温高圧の加硫媒体が内部に供給される流路１０Ａを有する。また、アウターリング１０の内周面は、上方から下方に向かって漸次半径方向外側に傾斜する傾斜面１０Ｂとして形成され、当該傾斜面１０Ｂが、トレッドセグメント１１の外側面と対向する。
【００１１】
アウターリング１０よりも半径方向内側には、トレッドセグメント１１がタイヤトレッド３を収容可能な円環状の空間を維持するように複数配置される。
トレッドセグメント１１は、アウターリング１０と後述するトレッド金型１２との間に位置し、下プラテン５上を半径方向に移動可能である。トレッドセグメント１１は、円周方向に沿って等間隔に複数分割された部材である。トレッドセグメント１１の外周面は、下方から上方に向かって漸次半径方向内側に傾斜する傾斜面１１Ａとして形成され、アウターリング１０が降下した状態においてアウターリング１０の傾斜面１０Ｂと当接する。傾斜面１０Ｂと傾斜面１１Ａとは、同一勾配の傾斜面であって、アウターリング１０が降下することにより摺接する。
複数のトレッドセグメント１１は、アウターリング１０の降下に伴って半径方向内側に摺動して円環状の空間を形成し、アウターリング１０の上昇に伴って半径方向外側に摺動して、脱型可能な状態となる。
【００１２】
トレッドセグメント１１の内周面には、未加硫のタイヤトレッド３に対してトレッドパターンを型付けするためのトレッド金型１２が配置される。
トレッド金型１２は、複数に分割されたトレッドセグメント１１に対して個別に固着される部材であって、内周面にはタイヤトレッド３の外周面に形成されるトレッドパターンを反転させた形状の凸部が形成される。
また、トレッド金型１２は、半径方向外側に位置する熱源としての流路１０Ａからの熱を伝導可能な金属製の金型であって、トレッド金型１２と後述の金属板４とにより形成される空間内に配置される未加硫のタイヤトレッド３の外周面が、トレッドパターンに対応する凸部を有するトレッド金型１２の内周面に押し付けられることにより、任意の形状のトレッドパターンが形成される。
【００１３】
昇降機構１３は、モールド１の半径方向中心に位置し、固定盤９と連結される。
昇降機構１３は、固定盤９に対して直交するように取付けられ、内部にピストンを有するシリンダーである。昇降機構１３は、固定盤９を貫通し、上プラテン７まで延長する。昇降機構１３の下端には可動プレート１５が連結される。可動プレート１５は、固定盤９と同様の方向に延長するプレートであって、昇降機構１３の下端部に取付けられる。可動プレート１５の両端部は、円環状の上プラテン７と連結される。
つまり、シリンダー内部のピストンが作動することによって、固定盤９に連結された上プラテン７、上金型８及びアウターリング１０が一体的に昇降動作し、下方に位置する下プラテン５及び下金型６に対して接近、又は離間する。
【００１４】
下側ビードリング６Ａ及び上側ビードリング８Ａによって把持されるブラダー１４は、伸長可能な袋状のゴム体であり、タイヤケース２の内周面に沿って密着するように配置される。
ブラダー１４には、加硫時に高温高圧の加圧媒体が供給され、未加硫のタイヤケース２の内部においてタイヤケース２の内周面に沿って密着しながら外側に膨張する。
下金型６、上金型８、下側ビードリング６Ａ、上側ビードリング８Ａ及び後述の金属板４によって形成される空間内に配置されたタイヤケース２は、ブラダー１４の膨張に伴って下金型６、上金型８、上下のビードリング６Ａ；８Ａ及び後述の金属板４側に押し付けられながら加硫される。
【００１５】
図２（ａ）は、モールド１内において、タイヤケース２とタイヤトレッド３との間に配置される金属板４を抜き出して示す斜視図である。金属板４は、タイヤケース２の外周面を囲繞するように配置される円環体であって、タイヤケース２とタイヤトレッド３とは、当該金属板４によって離隔された状態で加硫される。金属板４は、モールド１に配置された状態において、タイヤケース２の外周面と当接するケース側面４Ａと、タイヤトレッド３の内周面と当接するトレッド側面４Ｂとを有する断面略矩形状に形成される。
金属板４のケース側面４Ａは、モールド１の幅方向に沿って垂直な面として形成される。また、トレッド側面４Ｂも同様にモールド１の幅方向に沿って垂直な面として形成される。
よって、ケース側面４Ａに押し付けられるタイヤケース２の外周面２Ｐは、横置きされた状態において垂直な面として形成される。また、トレッド側面４Ｂに押し付けられるタイヤトレッド３の内周面３Ｐもまた、横置きされた状態において垂直な面として形成される。
【００１６】
図２（ｂ）は、金属板４の他の形態を示す図であり、同図における金属板４は、ケース側面４Ａ及びトレッド側面４Ｂがモールド１の幅方向に沿って緩やかに湾曲する面として形成される点で、前記金属板４と異なる。
本形態における金属板４のケース側面４Ａは、モールド１の幅方向に沿って実質的に均一な曲率により湾曲する面として形成される。また、トレッド側面４Ｂも同様にモールド１の幅方向に沿って実質的に均一な曲率により湾曲する面として形成される。ここで、実質的に均一とは、製造誤差等に伴う曲率の変化を除外するものであって、実質的に均一な曲率により湾曲する面とは、幅方向に沿って変曲点を有さない面を意味する。上記形態に係る金属板４のケース側面４Ａに押し付けられるタイヤケース２の外周面２Ｐは、横置きされた状態において幅方向に沿って湾曲した面として形成される。また、トレッド側面４Ｂに押し付けられるタイヤトレッド３の内周面３Ｐもまた、横置きされた状態において幅方向に沿って湾曲した面として形成される。
なお、上記形態に係る金属板４のケース側面４Ａ及びトレッド側面４Ｂの互いの曲率は、金属板４の厚さが幅方向に渡って均一となるように適宜設定すればよい。
また、図２（ａ），（ｂ）に示す金属板４としては、加硫に必要な熱を伝達可能な所定以上の熱伝導率を有する金属であればその種類は問わない。
さらに、金属板４としては、タイヤケース２の外周面２Ｐとタイヤトレッド３の内周面３Ｐとの間に介挿された状態において、タイヤトレッド３の周囲を囲繞するトレッド金型１２によって印加される半径方向内側の圧力に抵抗し得る剛性があることが望ましく、トレッド金型１２から印加される圧力によって容易に変形しない剛性を有することが必要である。
【００１７】
図２（ｃ）は、モールド１内に配置されるタイヤケース２，タイヤトレッド３及び金属板４の位置関係を示す図である。なお、同図においては図２（ａ）の金属板４が採用されている。
図１にも示すように、タイヤケース２は、タイヤモールド１における半径方向最内側に配置されるタイヤの土台となる部材であって、概略、上下方向に隔てて設けられる一対のビード部Ｔｂと、当該ビード部Ｔｂに跨るようにトロイダル状に延長し、下側のサイド部Ｔｓ、上側のサイド部Ｔｓ及びクラウン部Ｔｃ等のタイヤケース２の骨格を形成するカーカスと、カーカスにおけるクラウン部Ｔｃに積層される複数のベルト２Ｅとから形成される。ベルト２Ｅは、内圧やタイヤの回転によるせり出しを抑制する部材であって、車両走行中において所謂タガ効果を発揮するスチールベルトである。
タイヤケース２がモールド１内に配置された状態において、クラウン部Ｔｃに相当する外周面２Ｐは、半径方向外側に配置される金属板４のケース側面４Ａと当接する。
また、タイヤケース２よりも金属板４を介して半径方向外側に離間して配置されるタイヤトレッド３の内周面３Ｐは、半径方向内側に配置される金属板４のトレッド側面４Ｂと当接する。
【００１８】
図１に戻り、モールド１によるタイヤケース２及びタイヤトレッド３の加硫方法を説明する。
まず、昇降機構１３のシリンダーを作動させることによって、固定盤９に連結された上プラテン７、上金型８及びアウターリング１０を上昇させる。トレッドセグメント１１及びトレッド金型１２は、アウターリング１０の上昇に伴って係合が解除され、半径方向外側に拡径した状態となる。
次に、トレッド金型１２が拡径した状態において、未加硫のタイヤケース２を下金型６上に載置する。そして、下金型６上に載置されたタイヤケース２の外周面２Ｐを囲繞するように円環状に形成された金属板４をセットし、タイヤケース２の外周面２Ｐと金属板４のケース側面４Ａとを密着させる。
【００１９】
次に、金属板４のトレッド側面４Ｂの周囲を囲繞するように未加硫のタイヤトレッド３をセットし、タイヤトレッド３の内周面３Ｐと金属板４のトレッド側面４Ｂとを密着させる。
以上の工程により、タイヤケース２とタイヤトレッド３及び金属板４のモールド１内への配置が完了する。
【００２０】
次に、下側ビードリング６Ａ、上側ビードリング８Ａを螺合することにより、タイヤケース２の上下の開口を閉鎖する。次に、昇降機構１３のシリンダーを作動させ、固定盤９に連結された上プラテン７、上金型８及びアウターリング１０を下降させる。
アウターリング１０の降下に伴い、拡径状態であったトレッドセグメント１１が半径方向内側へと移動し、金属板４、下金型６、下側ビードリング６Ａ、上金型８、上側ビードリング８Ａ、トレッド金型１２がタイヤケース２及びタイヤトレッド３を個別に加硫可能な密閉空間を形成する。そして、下プラテン５，上プラテン７及びアウターリング１０の流路５Ａ；７Ａ；１０Ａ及びブラダー１４内に加硫媒体が供給され、モールド１における加硫成型が開始される。
【００２１】
加硫成型が開始された場合、モールド１内に配置されたタイヤケース２には、周囲を取り囲むように配置される下金型６、上金型８、金属板４及びタイヤケース２の内周面に密着するブラダー１４により圧力が印加され、下金型６及び上金型８の内周面、金属板４のケース側面４Ａ側に押し付けられる。
また、モールド内に配置されたタイヤトレッド３には、周囲を取り囲むように配置されるトレッド金型１２及び金属板４により圧力が印加され、金属板４のトレッド側面４Ｂ側に押し付けられる。
【００２２】
また、加硫成型時には、下プラテン５及び上プラテン７から発生する熱が主として下金型６及び上金型８へと伝達し、下金型６及び上金型８からの熱がタイヤケース２のサイド部Ｔｓ及びビード部Ｔｂへと伝達し、タイヤケース２が加硫に必要な温度に達するまで加熱される。即ち、本例においては、下プラテン５及び上プラテン７が主としてタイヤケース２の加硫を担う熱源として機能する。
また、アウターリング１０から発生する熱は、主としてトレッド金型１２へと伝達し、トレッド金型からの熱がタイヤトレッド３へと伝達し、タイヤトレッド３が加硫に必要な温度に達するまで加熱される。即ち、本例においては、アウターリング１０が主としてタイヤトレッド３の加硫を担う熱源として機能する。
【００２３】
モールド１内に配置されたタイヤケース２及びタイヤトレッド３の加硫温度は、タイヤケース２及びタイヤトレッド３の厚さや、内部に内挿される部材の有無に応じて適宜設定される。
例えば、図１に示すタイヤケース２及びタイヤトレッド３のように他の部位と比較してゴム厚が極端に厚い部位が存在しないような場合には、下プラテン５、上プラテン７及びアウターリング１０の温度を均一な温度として設定する。
一方で、例えばタイヤケース２又はタイヤトレッド３に他の部位と比較して極端に厚い部分が存在するような場合には、下プラテン５及び上プラテン７又はアウターリング１０の温度を一方の熱源の温度よりも高めることにより、加硫の終了時間が同時となるように設定する。
つまり、加硫温度は、タイヤケース２又はタイヤトレッド３に過加硫となる状態が生じないように適宜設定される。
【００２４】
以上、説明したとおり、本実施形態に係るタイヤケース２及びタイヤトレッド３の製造方法によれば、モールド１内に配置されたタイヤケース２とタイヤトレッド３との間に金属板４が配置されたことにより、タイヤトレッド３に対してトレッド金型１２の凸部によって加わる圧力が金属板４によって受け止められ、半径方向内側に位置するタイヤケース２の外周面２Ｐに加わらないため、タイヤケース２の内部に内挿されるベルト２Ｅの波打ちや位置ズレ等の変形を効果的に防止することができ、タイヤ性能の低下を確実に防止することができる。
また、タイヤケース２とタイヤトレッド３とが金属板４によって離間した状態で加硫成型されることにより、単一のモールド１によってタイヤケース２とタイヤトレッド３とを一時に個別に製造することが可能となるため、製造効率を飛躍的に向上させることができる。
また、タイヤトレッド３は、円環状のモールド１の内部で加硫されることにより、タイヤトレッド３表面の円周方向に継ぎ目のない部材として成型されるため、最終製品としてのタイヤの耐久性を確保することが可能である。
また、タイヤケース２とタイヤトレッド３との間に熱伝導率の高い例えば鉄板等の金属板４を設けたことにより、モールド１内に配置された下プラテン５，上プラテン７及びアウターリング１０からの熱が効率的に金属板４に伝熱され、金属板４とトレッド金型１２とによってタイヤトレッド３を挟み込むように加硫することが可能となり、タイヤトレッド３を効率良く加硫できる。
また、金属板４は、モールド１に配置された状態において、タイヤケース２の外周面２Ｐ及びタイヤトレッド３の内周面３Ｐとそれぞれ対向するモールド１の幅方向に沿って垂直又は実質的に均一な曲率により湾曲する面（ケース側面４Ａ，トレッド側面４Ｂ）を有するため、タイヤケース２の外周面２Ｐ及びタイヤトレッド３の内周面３Ｐとを幅方向及び円周方向に渡って均一な形状を有する面として成型することが可能となり、タイヤトレッド３をタイヤケース２の外周面２Ｐに貼り付ける際に過剰な歪み等が生じることがなく、タイヤ性能の低下を効果的に防止することができる。
【００２５】
図３は、タイヤケース２及びタイヤトレッド３の他の形態を示し、当該タイヤケース２及びタイヤトレッド３と、熱源としての下プラテン５、上プラテン７及びアウターリング１０との関係を模式的に示す図である。
本形態におけるタイヤケース２には、未加硫又は加硫済みのビードフィラー２２が内挿されている点で上記実施形態におけるタイヤケース２と異なる。
ビードフィラー２２は、ビード部Ｔｂの構成部材としてのビードコア２１よりも上方に位置し、ビードコア２１の周囲において折り返されるプライコード２３間に挟み込まれるように配置される。ビードフィラー２２は、主として車両走行時にサイド部Ｔｓに加わる応力に対する補強部材として採用され、周囲のゴムよりも硬質のゴム部材である。
【００２６】
以下、ビードフィラー２２が未加硫の状態でタイヤケース２内に内挿されている形態について説明する。
タイヤケース２内に未加硫のビードフィラー２２が含まれていると、ビードフィラー２２が他のゴム部材よりも硬い材質であることから、ビードフィラー２２を含むビード部Ｔｂが、タイヤケース２及びタイヤトレッド３全体の内、加硫が進行する速度（加硫反応）が最も遅い最遅点となる。よって、タイヤケース２が未加硫のビードフィラー２２を含む場合には、下プラテン５及び上プラテン７の温度をアウターリング１０の温度よりも高く設定することにより、モールド１内での加硫反応の反応速度をタイヤケース２及びタイヤトレッド３の全体に渡って均一に保ちつつ加硫することができる。つまり、モールド１内の加硫温度に温度分布の勾配を設けることにより、モールド１内に配置されたタイヤケース２及びタイヤトレッド３の反応速度を常に一定となるように制御することができ、タイヤケース２及びタイヤトレッド３に未加硫部位、或いは、過加硫部位を無くすことが可能となる。
【００２７】
一方、ビードフィラー２２が加硫済みの状態でタイヤケース２内に内挿されている場合にあっては、タイヤケース２及びタイヤトレッド３全体の内、極端な最遅点が存在しないこととなるため、下プラテン５、上プラテン７及びアウターリング１０の温度を均一な温度として設定すればよい。
【００２８】
以上、モールド１による加硫成型を終えたタイヤケース２と、タイヤトレッド３とは、バフ掛け工程、貼付け工程及び加硫工程を経てタイヤとして成型される。
まず、バフ掛け工程においては、タイヤケース２の外周面２Ｐ及びタイヤトレッド３の内周面３Ｐが図外のバフ掛け機によって研磨され、表面が目粗しされた状態とする。
続く貼付け工程においては、タイヤケース２を保持する図外のタイヤ保持手段に対してタイヤケース２に内圧を加えた状態で保持させ、外周面２Ｐ上にクッションゴムと呼ばれる未加硫ゴムを貼着する。
次に、タイヤトレッド３を保持する図外のトレッド保持装置により、タイヤトレッド３を拡径させた状態で保持させ、トレッド保持装置を前記タイヤケース２に近接移動させる。
トレッド保持装置は、拡径された状態のタイヤトレッド３がタイヤケース２の外周面２Ｐに位置したことに基づいてタイヤトレッド３を徐々に縮径させ、タイヤトレッド３が外周面２Ｐの円周方向に囲繞するように載置する。
タイヤトレッド３が外周面２Ｐ上に載置された状態において、タイヤケース２とタイヤトレッド３とは、クッションゴムを介して一体化され、加硫工程に搬送される。
加硫工程においては、クッションゴムを介して一体化されたタイヤケース２とタイヤトレッド３とを外周より包み込むエンベロープ内に投入した上で、エンベロープ内の空気を減圧することによりタイヤトレッド３をタイヤケース２の外周面２Ｐに押し付けた状態とする。
そして、エンベロープ内に投入された状態のタイヤケース２及びタイヤトレッド３を加硫缶と呼ばれる加硫施設に搬入し、タイヤケース２とタイヤトレッド３との間に介在するクッションゴムを加硫することにより、タイヤケース２とタイヤトレッド３とが製品としての性能を発揮し得る製品タイヤとして製造される。
なお、タイヤケース２とタイヤトレッド３とは、必ずしも単一のモールド１によって成型されたもの同士を一体化させる必要はなく、要求される製品タイヤの性能に応じて適宜タイヤケース２とタイヤトレッド３との組み合わせを選択し、自在に取り付け、取り外しを行うことが可能である。
【００２９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態に多様な変更、改良を加え得ることは当業者にとって明らかであり、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
例えば、上記実施形態においては、タイヤケース２の内周面に沿って密着しながら外側に膨張するブラダー１４を採用した製造方法としたが、円環状の金属製ハードコアの外表面にタイヤケース２の構成部材であるインナーライナー、カーカス、ビードコア、ベルト等を貼付けすることによって未加硫のタイヤケース２を形成し、タイヤケース２をハードコアごとモールド１内に投入して加硫成型するいわゆるコア製法に対して採用してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１ モールド、２ タイヤケース、２Ｅ ベルト、２Ｐ 外周面、３ タイヤトレッド、
３Ｐ 内周面、４ 金属板、４Ａ ケース側面、４Ｂ トレッド側面、５ 下プラテン、
６ 下金型、７ 上プラテン、８ 上金型、９ 固定盤、１０ アウターリング、
１１ トレッドセグメント、１２ トレッド金型、１３ 昇降機構、１４ ブラダー、
２１ ビードコア、２２ ビードフィラー、２３ プライコード。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの製造方法に関し、特にタイヤケースとタイヤトレッドとを同時に加硫することにより、加硫工程を大幅に省略することが可能な製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、トラックやバスなどの大型車両に使用されるタイヤは、タイヤに作用する荷重が大きいため、路面と接地するタイヤトレッド部の摩耗が激しい。この種のタイヤは、タイヤケースが十分に継続使用ができるにもかかわらず、廃棄されることがあるため、経済的にも環境に対しても良くなかった。
そこで、近年においては、特許文献１に開示されるタイヤの製造方法のように、タイヤの土台となる未加硫のタイヤケースと、路面と接地する未加硫のタイヤトレッドとをそれぞれ異なる加硫装置により個別に加硫し、加硫されたタイヤケースと加硫されたタイヤトレッドとの間に未加硫のクッションゴムを配置して、再度加硫することにより、加硫済みのタイヤケース及び加硫済みのタイヤトレッドを一体化させることによって、製品としてのタイヤを得る方法が提案されている。
上記製造方法にあっては、タイヤの構造的に基礎部分となるタイヤケースとタイヤの摩耗部分であるタイヤトレッドとを個別に製造して、一体化させることにより、良好な経済性及び環境性を担保しつつ、タイヤケースのクッション性能等とタイヤトレッドの路面への摩耗性能とをユーザーの好みに応じて選択できる側面はあるが、未加硫のタイヤケースと未加硫のタイヤトレッドとをそれぞれ異なる加硫装置で個別に加硫した後に、加硫済みのタイヤケースと加硫済みのタイヤトレッドとを未加硫のクッションゴム等によって接合するための加硫を必要とするので、結果として、３回の加硫を行う必要があり、製造工程が長く、生産効率が悪いという欠点があった。
また、上記製造方法においては、長尺状に成型されたタイヤトレッドを加硫プレスによって個別に加硫することにより帯状のタイヤトレッドを成型した後に、タイヤケースに巻きつけて円環状とする作業が必要となるが、帯状のタイヤトレッドの端部同士をジョイントにより結合するため、タイヤトレッド表面の円周方向に継ぎ目が形成され、最終製品としてのタイヤの性能が十分に発揮されないという不都合があった。
さらに、モールドによる一般的なタイヤの成型方法としては、未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドをモールド内に配置してから加硫するが、モールド内部に設けられたタイヤトレッドパターンの溝を形成する凸部によって、未加硫のタイヤトレッドが半径方向内側に押圧され、未加硫のタイヤケース内部のベルトが変形することにより、最終製品としてのタイヤの性能が十分に発揮されない可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２５８１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、上記課題を解決するため、内部のベルトの変形が生じないタイヤケース及びタイヤトレッドの円周方向に継ぎ目のないタイヤトレッドを少ない加硫工程によって効率良く製造することが可能なタイヤケース及びタイヤトレッドの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明の第一の形態として、未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドを単一のモールドにより加硫し、加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドを個別に製造する方法であって、モールド内に配置される未加硫のタイヤケースよりも半径方向外側に、当該タイヤケースの外周面を取り囲む円環状金属板を配置し、当該円環状金属板よりも半径方向外側に、当該円環状金属板の外周面に接するように円環状に形成された未加硫のタイヤトレッドを配置する形態とした。
本形態によれば、未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドの間に円環状金属板が配置されるため、単一のモールドによってタイヤケース及びタイヤトレッドを一時に個別に得ることができる。即ち、未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドを異なる加硫装置により個別に加硫する必要がなくなり、製造工程を省くことができ、製造効率を向上させることが可能となる。
また、本発明の第二の形態として、円環状金属板におけるタイヤケースの外周面と対向する面、及び、タイヤトレッドの内周面と対向する面が、タイヤケースの幅方向に沿って垂直な面又は、実質的に均一な曲率を有する湾曲面である形態とした。
本形態によれば、円環状金属板におけるタイヤケースの外周面と対向する面、及び、タイヤトレッドの内周面と対向する面が、タイヤケースの幅方向に沿って垂直な面又は、実質的に均一な曲率を有する湾曲面であることから、タイヤケースの外周面及びタイヤトレッドの内周面を幅方向及び円周方向に渡って均一な形状を有する面として成型することが可能となる。
また、本発明の第三の形態として、タイヤケースが未加硫のビードフィラーを有し、モールドにおけるタイヤケース側の加硫温度をタイヤトレッド側のモールドの加硫温度よりも高くする形態とした。
本形態によれば、モールド内の加硫温度に温度分布の勾配を設けることにより、モールド内に配置されたタイヤケース及びタイヤトレッドの反応速度が常に一定になるように制御でき、タイヤケース及びタイヤトレッド内に未加硫部位、或いは、過加硫部位を無くすことが可能となる。
また、本発明の第四の形態として、タイヤケースが加硫済みのビードフィラーを有し、モールドにおけるタイヤケース側の加硫温度とタイヤトレッド側のモールドの加硫温度とを均一とする形態とした。
本形態によれば、前記第三の形態から生じる効果と同様の効果を得ることができる。
また、本発明の第一の構成として、単一のモールドにより未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドを加硫し、加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドを個別に製造するタイヤケース及びタイヤトレッド製造装置であって、未加硫のタイヤケースと未加硫のタイヤトレッドとの間に前記タイヤケースの外周面を取り囲む円環状金属板を有し、当該円環状金属板の外周面が未加硫のタイヤトレッドの内周面に接する構成とした。
本構成によれば、前記第一の形態と対応する効果を得ることができる。
また、本発明の第二の構成として、円環状金属板におけるタイヤケースの外周面と対向する面、及び、タイヤトレッドの内周面と対向する面がタイヤケースの幅方向に沿って垂直な面又は、実質的に均一な曲率を有する湾曲面である構成とした。
本構成によれば、前記第二の形態と対応する効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】モールド内にタイヤケース及びタイヤトレッドを配置した状態の断面図である。
【図２】金属板、タイヤケース，タイヤトレッド及び金属板の配置状態を示す斜視図である。
【図３】タイヤケース及びタイヤトレッドの他の形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、モールド１内にタイヤケース２とタイヤトレッド３とを配置した状態を示す断面図である。
同図を用いて、モールド１の構造及びモールド１による加硫方法について説明する。同図において、タイヤケース２及びタイヤトレッド３を加硫成型する装置としてのモールド１は、下プラテン５、下金型６、上プラテン７、上金型８、固定盤９、アウターリング１０、トレッドセグメント１１、トレッド金型１２、昇降機構１３及びブラダー１４を備える。
下プラテン５は、円環状の板体であって、内部に高温高圧の加硫媒体が供給される流路５Ａを有する。下プラテン５の上面側には、下金型６が配置される。下金型６は、下方に位置する熱源としての流路５Ａからの熱を伝導可能な金属製の金型であって、加硫時にタイヤケース２の下側のサイド部Ｔｓの型付け及び加硫を行う面である。
下金型６の上方には、着脱自在な下側ビードリング６Ａが取着される。下側ビードリング６Ａは、タイヤケース２の下側のビード部Ｔｂの型付け及び加硫を行うとともに把持部を介して後述のブラダー１４を保持する円環体である。
【０００８】
上プラテン７は、下プラテン５と同様、円環状の板体である。
上プラテン７は、下プラテン５に対して上下方向に離間し、下プラテン５と対をなすように平行配置され、後述の昇降機構１３によって昇降動作が可能である。上プラテン７の内部には、加硫時に高温高圧の加硫媒体が供給される流路７Ａを有する。上プラテン７の下面側には、上金型８が配置される。上金型８の下面側は、上方に位置する熱源としての流路７Ａからの熱を伝導可能な金属製の金型であって、加硫時にタイヤケース２の上側のサイド部Ｔｓの型付け及び加硫を行う面である。
上金型８の下方には、着脱自在な上側ビードリング８Ａが取着される。上側ビードリング８Ａは、タイヤケース２の上側のビード部Ｔｂの型付け及び加硫を行うとともに把持部を介して後述のブラダー１４を保持する円環体である。
【０００９】
上プラテン７の上面側には、固定盤９が接合される。固定盤９は、上プラテン７よりも大径な板体であって、中央部には後述の昇降機構１３が貫通する。固定盤９の半径方向外側の下端部には、アウターリング１０が接合される。
【００１０】
アウターリング１０は、上プラテン７及び上金型８を半径方向外側から囲繞するように、固定盤９に対して直交して延長する下方開口の円環体である。アウターリング１０は、加硫時に高温高圧の加硫媒体が内部に供給される流路１０Ａを有する。また、アウターリング１０の内周面は、上方から下方に向かって漸次半径方向外側に傾斜する傾斜面１０Ｂとして形成され、当該傾斜面１０Ｂが、トレッドセグメント１１の外側面と対向する。
【００１１】
アウターリング１０よりも半径方向内側には、トレッドセグメント１１がタイヤトレッド３を収容可能な円環状の空間を維持するように複数配置される。
トレッドセグメント１１は、アウターリング１０と後述するトレッド金型１２との間に位置し、下プラテン５上を半径方向に移動可能である。トレッドセグメント１１は、円周方向に沿って等間隔に複数分割された部材である。トレッドセグメント１１の外周面は、下方から上方に向かって漸次半径方向内側に傾斜する傾斜面１１Ａとして形成され、アウターリング１０が降下した状態においてアウターリング１０の傾斜面１０Ｂと当接する。傾斜面１０Ｂと傾斜面１１Ａとは、同一勾配の傾斜面であって、アウターリング１０が降下することにより摺接する。
複数のトレッドセグメント１１は、アウターリング１０の降下に伴って半径方向内側に摺動して円環状の空間を形成し、アウターリング１０の上昇に伴って半径方向外側に摺動して、脱型可能な状態となる。
【００１２】
トレッドセグメント１１の内周面には、未加硫のタイヤトレッド３に対してトレッドパターンを型付けするためのトレッド金型１２が配置される。
トレッド金型１２は、複数に分割されたトレッドセグメント１１に対して個別に固着される部材であって、内周面にはタイヤトレッド３の外周面に形成されるトレッドパターンを反転させた形状の凸部が形成される。
また、トレッド金型１２は、半径方向外側に位置する熱源としての流路１０Ａからの熱を伝導可能な金属製の金型であって、トレッド金型１２と後述の金属板４とにより形成される空間内に配置される未加硫のタイヤトレッド３の外周面が、トレッドパターンに対応する凸部を有するトレッド金型１２の内周面に押し付けられることにより、任意の形状のトレッドパターンが形成される。
【００１３】
昇降機構１３は、モールド１の半径方向中心に位置し、固定盤９と連結される。
昇降機構１３は、固定盤９に対して直交するように取付けられ、内部にピストンを有するシリンダーである。昇降機構１３は、固定盤９を貫通し、上プラテン７まで延長する。昇降機構１３の下端には可動プレート１５が連結される。可動プレート１５は、固定盤９と同様の方向に延長するプレートであって、昇降機構１３の下端部に取付けられる。可動プレート１５の両端部は、円環状の上プラテン７と連結される。
つまり、シリンダー内部のピストンが作動することによって、固定盤９に連結された上プラテン７、上金型８及びアウターリング１０が一体的に昇降動作し、下方に位置する下プラテン５及び下金型６に対して接近、又は離間する。
【００１４】
下側ビードリング６Ａ及び上側ビードリング８Ａによって把持されるブラダー１４は、伸長可能な袋状のゴム体であり、タイヤケース２の内周面に沿って密着するように配置される。
ブラダー１４には、加硫時に高温高圧の加圧媒体が供給され、未加硫のタイヤケース２の内部においてタイヤケース２の内周面に沿って密着しながら外側に膨張する。
下金型６、上金型８、下側ビードリング６Ａ、上側ビードリング８Ａ及び後述の金属板４によって形成される空間内に配置されたタイヤケース２は、ブラダー１４の膨張に伴って下金型６、上金型８、上下のビードリング６Ａ；８Ａ及び後述の金属板４側に押し付けられながら加硫される。
【００１５】
図２（ａ）は、モールド１内において、タイヤケース２とタイヤトレッド３との間に配置される金属板４を抜き出して示す斜視図である。金属板４は、タイヤケース２の外周面を囲繞するように配置される円環体であって、タイヤケース２とタイヤトレッド３とは、当該金属板４によって離隔された状態で加硫される。金属板４は、モールド１に配置された状態において、タイヤケース２の外周面と当接するケース側面４Ａと、タイヤトレッド３の内周面と当接するトレッド側面４Ｂとを有する断面略矩形状に形成される。
金属板４のケース側面４Ａは、モールド１の幅方向に沿って垂直な面として形成される。また、トレッド側面４Ｂも同様にモールド１の幅方向に沿って垂直な面として形成される。
よって、ケース側面４Ａに押し付けられるタイヤケース２の外周面２Ｐは、横置きされた状態において垂直な面として形成される。また、トレッド側面４Ｂに押し付けられるタイヤトレッド３の内周面３Ｐもまた、横置きされた状態において垂直な面として形成される。
【００１６】
図２（ｂ）は、金属板４の他の形態を示す図であり、同図における金属板４は、ケース側面４Ａ及びトレッド側面４Ｂがモールド１の幅方向に沿って緩やかに湾曲する面として形成される点で、前記金属板４と異なる。
本形態における金属板４のケース側面４Ａは、モールド１の幅方向に沿って実質的に均一な曲率により湾曲する面として形成される。また、トレッド側面４Ｂも同様にモールド１の幅方向に沿って実質的に均一な曲率により湾曲する面として形成される。ここで、実質的に均一とは、製造誤差等に伴う曲率の変化を除外するものであって、実質的に均一な曲率により湾曲する面とは、幅方向に沿って変曲点を有さない面を意味する。上記形態に係る金属板４のケース側面４Ａに押し付けられるタイヤケース２の外周面２Ｐは、横置きされた状態において幅方向に沿って湾曲した面として形成される。また、トレッド側面４Ｂに押し付けられるタイヤトレッド３の内周面３Ｐもまた、横置きされた状態において幅方向に沿って湾曲した面として形成される。
なお、上記形態に係る金属板４のケース側面４Ａ及びトレッド側面４Ｂの互いの曲率は、金属板４の厚さが幅方向に渡って均一となるように適宜設定すればよい。
また、図２（ａ），（ｂ）に示す金属板４としては、加硫に必要な熱を伝達可能な所定以上の熱伝導率を有する金属であればその種類は問わない。
さらに、金属板４としては、タイヤケース２の外周面２Ｐとタイヤトレッド３の内周面３Ｐとの間に介挿された状態において、タイヤトレッド３の周囲を囲繞するトレッド金型１２によって印加される半径方向内側の圧力に抵抗し得る剛性があることが望ましく、トレッド金型１２から印加される圧力によって容易に変形しない剛性を有することが必要である。
【００１７】
図２（ｃ）は、モールド１内に配置されるタイヤケース２，タイヤトレッド３及び金属板４の位置関係を示す図である。なお、同図においては図２（ａ）の金属板４が採用されている。
図１にも示すように、タイヤケース２は、タイヤモールド１における半径方向最内側に配置されるタイヤの土台となる部材であって、概略、上下方向に隔てて設けられる一対のビード部Ｔｂと、当該ビード部Ｔｂに跨るようにトロイダル状に延長し、下側のサイド部Ｔｓ、上側のサイド部Ｔｓ及びクラウン部Ｔｃ等のタイヤケース２の骨格を形成するカーカスと、カーカスにおけるクラウン部Ｔｃに積層される複数のベルト２Ｅとから形成される。ベルト２Ｅは、内圧やタイヤの回転によるせり出しを抑制する部材であって、車両走行中において所謂タガ効果を発揮するスチールベルトである。
タイヤケース２がモールド１内に配置された状態において、クラウン部Ｔｃに相当する外周面２Ｐは、半径方向外側に配置される金属板４のケース側面４Ａと当接する。
また、タイヤケース２よりも金属板４を介して半径方向外側に離間して配置されるタイヤトレッド３の内周面３Ｐは、半径方向内側に配置される金属板４のトレッド側面４Ｂと当接する。
【００１８】
図１に戻り、モールド１によるタイヤケース２及びタイヤトレッド３の加硫方法を説明する。
まず、昇降機構１３のシリンダーを作動させることによって、固定盤９に連結された上プラテン７、上金型８及びアウターリング１０を上昇させる。トレッドセグメント１１及びトレッド金型１２は、アウターリング１０の上昇に伴って係合が解除され、半径方向外側に拡径した状態となる。
次に、トレッド金型１２が拡径した状態において、未加硫のタイヤケース２を下金型６上に載置する。そして、下金型６上に載置されたタイヤケース２の外周面２Ｐを囲繞するように円環状に形成された金属板４をセットし、タイヤケース２の外周面２Ｐと金属板４のケース側面４Ａとを密着させる。
【００１９】
次に、金属板４のトレッド側面４Ｂの周囲を囲繞するように未加硫のタイヤトレッド３をセットし、タイヤトレッド３の内周面３Ｐと金属板４のトレッド側面４Ｂとを密着させる。
以上の工程により、タイヤケース２とタイヤトレッド３及び金属板４のモールド１内への配置が完了する。
【００２０】
次に、下側ビードリング６Ａ、上側ビードリング８Ａを螺合することにより、タイヤケース２の上下の開口を閉鎖する。次に、昇降機構１３のシリンダーを作動させ、固定盤９に連結された上プラテン７、上金型８及びアウターリング１０を下降させる。
アウターリング１０の降下に伴い、拡径状態であったトレッドセグメント１１が半径方向内側へと移動し、金属板４、下金型６、下側ビードリング６Ａ、上金型８、上側ビードリング８Ａ、トレッド金型１２がタイヤケース２及びタイヤトレッド３を個別に加硫可能な密閉空間を形成する。そして、下プラテン５，上プラテン７及びアウターリング１０の流路５Ａ；７Ａ；１０Ａ及びブラダー１４内に加硫媒体が供給され、モールド１における加硫成型が開始される。
【００２１】
加硫成型が開始された場合、モールド１内に配置されたタイヤケース２には、周囲を取り囲むように配置される下金型６、上金型８、金属板４及びタイヤケース２の内周面に密着するブラダー１４により圧力が印加され、下金型６及び上金型８の内周面、金属板４のケース側面４Ａ側に押し付けられる。
また、モールド内に配置されたタイヤトレッド３には、周囲を取り囲むように配置されるトレッド金型１２及び金属板４により圧力が印加され、金属板４のトレッド側面４Ｂ側に押し付けられる。
【００２２】
また、加硫成型時には、下プラテン５及び上プラテン７から発生する熱が主として下金型６及び上金型８へと伝達し、下金型６及び上金型８からの熱がタイヤケース２のサイド部Ｔｓ及びビード部Ｔｂへと伝達し、タイヤケース２が加硫に必要な温度に達するまで加熱される。即ち、本例においては、下プラテン５及び上プラテン７が主としてタイヤケース２の加硫を担う熱源として機能する。
また、アウターリング１０から発生する熱は、主としてトレッド金型１２へと伝達し、トレッド金型からの熱がタイヤトレッド３へと伝達し、タイヤトレッド３が加硫に必要な温度に達するまで加熱される。即ち、本例においては、アウターリング１０が主としてタイヤトレッド３の加硫を担う熱源として機能する。
【００２３】
モールド１内に配置されたタイヤケース２及びタイヤトレッド３の加硫温度は、タイヤケース２及びタイヤトレッド３の厚さや、内部に内挿される部材の有無に応じて適宜設定される。
例えば、図１に示すタイヤケース２及びタイヤトレッド３のように他の部位と比較してゴム厚が極端に厚い部位が存在しないような場合には、下プラテン５、上プラテン７及びアウターリング１０の温度を均一な温度として設定する。
一方で、例えばタイヤケース２又はタイヤトレッド３に他の部位と比較して極端に厚い部分が存在するような場合には、下プラテン５及び上プラテン７又はアウターリング１０の温度を一方の熱源の温度よりも高めることにより、加硫の終了時間が同時となるように設定する。
つまり、加硫温度は、タイヤケース２又はタイヤトレッド３に過加硫となる状態が生じないように適宜設定される。
【００２４】
以上、説明したとおり、本実施形態に係るタイヤケース２及びタイヤトレッド３の製造方法によれば、モールド１内に配置されたタイヤケース２とタイヤトレッド３との間に金属板４が配置されたことにより、タイヤトレッド３に対してトレッド金型１２の凸部によって加わる圧力が金属板４によって受け止められ、半径方向内側に位置するタイヤケース２の外周面２Ｐに加わらないため、タイヤケース２の内部に内挿されるベルト２Ｅの波打ちや位置ズレ等の変形を効果的に防止することができ、タイヤ性能の低下を確実に防止することができる。
また、タイヤケース２とタイヤトレッド３とが金属板４によって離間した状態で加硫成型されることにより、単一のモールド１によってタイヤケース２とタイヤトレッド３とを一時に個別に製造することが可能となるため、製造効率を飛躍的に向上させることができる。
また、タイヤトレッド３は、円環状のモールド１の内部で加硫されることにより、タイヤトレッド３表面の円周方向に継ぎ目のない部材として成型されるため、最終製品としてのタイヤの耐久性を確保することが可能である。
また、タイヤケース２とタイヤトレッド３との間に熱伝導率の高い例えば鉄板等の金属板４を設けたことにより、モールド１内に配置された下プラテン５，上プラテン７及びアウターリング１０からの熱が効率的に金属板４に伝熱され、金属板４とトレッド金型１２とによってタイヤトレッド３を挟み込むように加硫することが可能となり、タイヤトレッド３を効率良く加硫できる。
また、金属板４は、モールド１に配置された状態において、タイヤケース２の外周面２Ｐ及びタイヤトレッド３の内周面３Ｐとそれぞれ対向するモールド１の幅方向に沿って垂直又は実質的に均一な曲率により湾曲する面（ケース側面４Ａ，トレッド側面４Ｂ）を有するため、タイヤケース２の外周面２Ｐ及びタイヤトレッド３の内周面３Ｐとを幅方向及び円周方向に渡って均一な形状を有する面として成型することが可能となり、タイヤトレッド３をタイヤケース２の外周面２Ｐに貼り付ける際に過剰な歪み等が生じることがなく、タイヤ性能の低下を効果的に防止することができる。
【００２５】
図３は、タイヤケース２及びタイヤトレッド３の他の形態を示し、当該タイヤケース２及びタイヤトレッド３と、熱源としての下プラテン５、上プラテン７及びアウターリング１０との関係を模式的に示す図である。
本形態におけるタイヤケース２には、未加硫又は加硫済みのビードフィラー２２が内挿されている点で上記実施形態におけるタイヤケース２と異なる。
ビードフィラー２２は、ビード部Ｔｂの構成部材としてのビードコア２１よりも上方に位置し、ビードコア２１の周囲において折り返されるプライコード２３間に挟み込まれるように配置される。ビードフィラー２２は、主として車両走行時にサイド部Ｔｓに加わる応力に対する補強部材として採用され、周囲のゴムよりも硬質のゴム部材である。
【００２６】
以下、ビードフィラー２２が未加硫の状態でタイヤケース２内に内挿されている形態について説明する。
タイヤケース２内に未加硫のビードフィラー２２が含まれていると、ビードフィラー２２が他のゴム部材よりも硬い材質であることから、ビードフィラー２２を含むビード部Ｔｂが、タイヤケース２及びタイヤトレッド３全体の内、加硫が進行する速度（加硫反応）が最も遅い最遅点となる。よって、タイヤケース２が未加硫のビードフィラー２２を含む場合には、下プラテン５及び上プラテン７の温度をアウターリング１０の温度よりも高く設定することにより、モールド１内での加硫反応の反応速度をタイヤケース２及びタイヤトレッド３の全体に渡って均一に保ちつつ加硫することができる。つまり、モールド１内の加硫温度に温度分布の勾配を設けることにより、モールド１内に配置されたタイヤケース２及びタイヤトレッド３の反応速度を常に一定となるように制御することができ、タイヤケース２及びタイヤトレッド３に未加硫部位、或いは、過加硫部位を無くすことが可能となる。
【００２７】
一方、ビードフィラー２２が加硫済みの状態でタイヤケース２内に内挿されている場合にあっては、タイヤケース２及びタイヤトレッド３全体の内、極端な最遅点が存在しないこととなるため、下プラテン５、上プラテン７及びアウターリング１０の温度を均一な温度として設定すればよい。
【００２８】
以上、モールド１による加硫成型を終えたタイヤケース２と、タイヤトレッド３とは、バフ掛け工程、貼付け工程及び加硫工程を経てタイヤとして成型される。
まず、バフ掛け工程においては、タイヤケース２の外周面２Ｐ及びタイヤトレッド３の内周面３Ｐが図外のバフ掛け機によって研磨され、表面が目粗しされた状態とする。
続く貼付け工程においては、タイヤケース２を保持する図外のタイヤ保持手段に対してタイヤケース２に内圧を加えた状態で保持させ、外周面２Ｐ上にクッションゴムと呼ばれる未加硫ゴムを貼着する。
次に、タイヤトレッド３を保持する図外のトレッド保持装置により、タイヤトレッド３を拡径させた状態で保持させ、トレッド保持装置を前記タイヤケース２に近接移動させる。
トレッド保持装置は、拡径された状態のタイヤトレッド３がタイヤケース２の外周面２Ｐに位置したことに基づいてタイヤトレッド３を徐々に縮径させ、タイヤトレッド３が外周面２Ｐの円周方向に囲繞するように載置する。
タイヤトレッド３が外周面２Ｐ上に載置された状態において、タイヤケース２とタイヤトレッド３とは、クッションゴムを介して一体化され、加硫工程に搬送される。
加硫工程においては、クッションゴムを介して一体化されたタイヤケース２とタイヤトレッド３とを外周より包み込むエンベロープ内に投入した上で、エンベロープ内の空気を減圧することによりタイヤトレッド３をタイヤケース２の外周面２Ｐに押し付けた状態とする。
そして、エンベロープ内に投入された状態のタイヤケース２及びタイヤトレッド３を加硫缶と呼ばれる加硫施設に搬入し、タイヤケース２とタイヤトレッド３との間に介在するクッションゴムを加硫することにより、タイヤケース２とタイヤトレッド３とが製品としての性能を発揮し得る製品タイヤとして製造される。
なお、タイヤケース２とタイヤトレッド３とは、必ずしも単一のモールド１によって成型されたもの同士を一体化させる必要はなく、要求される製品タイヤの性能に応じて適宜タイヤケース２とタイヤトレッド３との組み合わせを選択し、自在に取り付け、取り外しを行うことが可能である。
【００２９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態に多様な変更、改良を加え得ることは当業者にとって明らかであり、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
例えば、上記実施形態においては、タイヤケース２の内周面に沿って密着しながら外側に膨張するブラダー１４を採用した製造方法としたが、円環状の金属製ハードコアの外表面にタイヤケース２の構成部材であるインナーライナー、カーカス、ビードコア、ベルト等を貼付けすることによって未加硫のタイヤケース２を形成し、タイヤケース２をハードコアごとモールド１内に投入して加硫成型するいわゆるコア製法に対して採用してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１ モールド、２ タイヤケース、２Ｅ ベルト、２Ｐ 外周面、３ タイヤトレッド、
３Ｐ 内周面、４ 金属板、４Ａ ケース側面、４Ｂ トレッド側面、５ 下プラテン、
６ 下金型、７ 上プラテン、８ 上金型、９ 固定盤、１０ アウターリング、
１１ トレッドセグメント、１２ トレッド金型、１３ 昇降機構、１４ ブラダー、
２１ ビードコア、２２ ビードフィラー、２３ プライコード。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドを単一のモールドにより加硫し、加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドを個別に製造するタイヤケース及びタイヤトレッド製造方法であって、
前記モールド内に配置される未加硫のタイヤケースよりも半径方向外側に、当該タイヤケースの外周面を取り囲む円環状金属板を配置し、
当該円環状金属板よりも半径方向外側に、当該円環状金属板の外周面に接するように円環状に形成された未加硫のタイヤトレッドを配置することを特徴とする加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドの製造方法。
【請求項２】
前記円環状金属板における前記タイヤケースの外周面と対向する面、及び、前記タイヤトレッドの内周面と対向する面が、前記タイヤケースの幅方向に沿って垂直な面又は、実質的に均一な曲率を有する湾曲面であることを特徴とする請求項１記載の加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドの製造方法。
【請求項３】
前記タイヤケースが未加硫のビードフィラーを有し、
前記モールドにおける前記タイヤケース側の加硫温度を前記タイヤトレッド側のモールドの加硫温度よりも高くすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドの製造方法。
【請求項４】
前記タイヤケースが加硫済みのビードフィラーを有し、
前記モールドにおける前記タイヤケース側の加硫温度と前記タイヤトレッド側のモールドの加硫温度とを均一とすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドの製造方法。
【請求項５】
単一のモールドにより未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドを加硫し、加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドを個別に製造するタイヤケース及びタイヤトレッド製造装置であって、
前記製造装置は、未加硫のタイヤケースと未加硫のタイヤトレッドとの間に前記タイヤケースの外周面を取り囲む円環状金属板を有し、
当該円環状金属板の外周面が前記タイヤトレッドの内周面に接することを特徴とする加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッド製造装置。
【請求項６】
前記円環状金属板における前記タイヤケースの外周面と対向する面、及び、前記タイヤトレッドの内周面と対向する面が前記タイヤケースの幅方向に沿って垂直な面又は、実質的に均一な曲率を有する湾曲面であることを特徴とする請求項５記載の加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッド製造装置。
【請求項１】
未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドを単一のモールドにより加硫し、加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドを個別に製造するタイヤケース及びタイヤトレッド製造方法であって、
前記モールド内に配置される未加硫のタイヤケースよりも半径方向外側に、当該タイヤケースの外周面を取り囲む円環状金属板を配置し、
当該円環状金属板よりも半径方向外側に、当該円環状金属板の外周面に接するように円環状に形成された未加硫のタイヤトレッドを配置することを特徴とする加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドの製造方法。
【請求項２】
前記円環状金属板における前記タイヤケースの外周面と対向する面、及び、前記タイヤトレッドの内周面と対向する面が、前記タイヤケースの幅方向に沿って垂直な面又は、実質的に均一な曲率を有する湾曲面であることを特徴とする請求項１記載の加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドの製造方法。
【請求項３】
前記タイヤケースが未加硫のビードフィラーを有し、
前記モールドにおける前記タイヤケース側の加硫温度を前記タイヤトレッド側のモールドの加硫温度よりも高くすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドの製造方法。
【請求項４】
前記タイヤケースが加硫済みのビードフィラーを有し、
前記モールドにおける前記タイヤケース側の加硫温度と前記タイヤトレッド側のモールドの加硫温度とを均一とすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドの製造方法。
【請求項５】
単一のモールドにより未加硫のタイヤケース及び未加硫のタイヤトレッドを加硫し、加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッドを個別に製造するタイヤケース及びタイヤトレッド製造装置であって、
前記製造装置は、未加硫のタイヤケースと未加硫のタイヤトレッドとの間に前記タイヤケースの外周面を取り囲む円環状金属板を有し、
当該円環状金属板の外周面が前記タイヤトレッドの内周面に接することを特徴とする加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッド製造装置。
【請求項６】
前記円環状金属板における前記タイヤケースの外周面と対向する面、及び、前記タイヤトレッドの内周面と対向する面が前記タイヤケースの幅方向に沿って垂直な面又は、実質的に均一な曲率を有する湾曲面であることを特徴とする請求項５記載の加硫済みタイヤケース及び加硫済みタイヤトレッド製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−８１４（Ｐ２０１２−８１４Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３６３５７（Ｐ２０１０−１３６３５７）
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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