空気入りタイヤの製造方法
【課題】タイヤの成形精度を確保しつつ、成形時間を短縮して生産能率を向上することができる空気入りタイヤの製造方法を提供すること。
【解決手段】環状のアペックスゴム１５を射出成形し、それを未加硫状態に保持しながら成形型を型開きしてアペックスゴム１５の側面１５ａを環状に露出させる。また、環状のゴムパッド１８を射出成形し、それを未加硫状態に保持しながら成形型を型開きしてゴムパッド１８の側面１８ａを環状に露出させる。その後、アペックスゴム１５を保持する下型３７とゴムパッド１８を保持する下型４７とを重ねて、アペックスゴム１５の側面１５ａをゴムパッド１８の側面１８ａに貼り合わせて一体化した複合ゴム部材１９を形成し、その複合ゴム部材１９をカーカスプライに貼り合わせて未加硫タイヤの成形に供する。
【解決手段】環状のアペックスゴム１５を射出成形し、それを未加硫状態に保持しながら成形型を型開きしてアペックスゴム１５の側面１５ａを環状に露出させる。また、環状のゴムパッド１８を射出成形し、それを未加硫状態に保持しながら成形型を型開きしてゴムパッド１８の側面１８ａを環状に露出させる。その後、アペックスゴム１５を保持する下型３７とゴムパッド１８を保持する下型４７とを重ねて、アペックスゴム１５の側面１５ａをゴムパッド１８の側面１８ａに貼り合わせて一体化した複合ゴム部材１９を形成し、その複合ゴム部材１９をカーカスプライに貼り合わせて未加硫タイヤの成形に供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状に形成したカーカスプライに複数のゴム部材を貼り合わせて未加硫タイヤを成形する工程を備える空気入りタイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、カーカスプライを骨格として、その内外に種々のゴム部材を貼り合わせることで構成されるゴム複合体であり、その製造工程では、筒状に形成したカーカスプライに製造ラインで複数のゴム部材が貼り合わされて未加硫タイヤが成形される。これらのゴム部材の中には、オンラインで成形ドラムやカーカスプライに巻き付けて環状に又は円筒状に形成されるものと、オフライン製作により予め環状に形成されていて、必要なタイミングで製造ラインに供給されるものとがある。
【０００３】
このようなオフライン製作が可能なゴム部材は、従来、押出機により成形された押出品をターンテーブルで回転させて環状に形成し、それを所定長でカットして端部同士をジョイントすることで製作している。しかし、この方法では、端部同士の重ね合わせ或いは密着によってジョイント部分が局所的に厚肉となるため、ゴム部材の形状が周方向で不均一になり、タイヤのユニフォミティを低下させるという問題がある。
【０００４】
これに対して、下記特許文献１に開示されているような、幅狭のゴムリボンをらせん状に巻き付けて環状のゴム部材を製作する、いわゆるリボン巻き工法も知られている。しかし、この方法では、ゴム部材の形状均一性が向上するものの、巻き付け工数が増えるために成形時間が長くなるうえ、ゴムリボンの界面に沿って亀裂が発生し易くなるという問題がある。
【０００５】
また、下記特許文献２に開示されているように、射出成形法を利用することが考えられる。該特許文献には、成形型のキャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入することで環状のビードフィラーやサイドウォールゴムを成形し、それを被覆部材（トレイ）を用いて脱型する手法が記載されている。かかる方法によれば、上述した押出成形法やリボン巻き工法に比べて成形時間を大幅に短縮でき、しかもゴム部材の形状均一性を比較的良好に確保することができる。
【０００６】
ところで、オフライン製作が可能なゴム部材としては、ビードフィラー以外にも種々のものがある。例えば、図１に示したダブルビードタイプのタイヤでは、その環状膨出部１０が複数の環状のゴム部材で構成されており、これらはオフライン製作が可能である。但し、これらのゴム部材をオフライン製作した場合であっても、ゴム部材をオンラインで位置決めして貼り合わせるという工程が部材点数に応じて必要になるため、タイヤの成形精度や生産能率の点において未だ改善の余地があることが判明した。
【特許文献１】特開２００４−３３８６２６号公報
【特許文献２】特開２００６−２４８０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、タイヤの成形精度を確保しつつ、成形時間を短縮して生産能率を向上することができる空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、筒状に形成したカーカスプライに複数のゴム部材を貼り合わせて未加硫タイヤを成形する工程を備える空気入りタイヤの製造方法において、第１の成形型のキャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入して環状の第１のゴム部材を成形し、前記第１のゴム部材を未加硫状態に保持しながら前記第１の成形型を型開きして前記第１のゴム部材の側面を環状に露出させる第１の工程と、第２の成形型のキャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入して環状の第２のゴム部材を成形し、前記第２のゴム部材を未加硫状態に保持しながら前記第２の成形型を型開きして前記第２のゴム部材の側面を環状に露出させる第２の工程と、前記第１の工程と前記第２の工程の後、前記第１のゴム部材を保持する前記第１の成形型の型部と、前記第２のゴム部材を保持する前記第２の成形型の型部とを重ねて、前記第１のゴム部材の露出した側面を前記第２のゴム部材の露出した側面に貼り合わせて一体化した複合ゴム部材を形成する第３の工程と、前記カーカスプライに前記複合ゴム部材を貼り合わせる第４の工程と、を備えるものである。
【０００９】
本発明は、上記の如き第１〜第３の工程により環状の複合ゴム部材を成形し、それを上記の如き第４の工程にてカーカスプライに貼り合わせるものである。この複合ゴム部材はオフライン製作が可能であり、本発明は、以下に詳しく述べるように、オフライン製作が可能なゴム部材を精度良く成形することでタイヤの成形精度を確保し、カーカスプライに対するゴム部材の貼り合わせを効率的に行うことでタイヤの生産能率を向上できるものである。
【００１０】
即ち、従来の製法であれば、射出成形したゴム部材を単品で脱型し、それを製造ラインに単品で供給して貼り合わせるのに対し、本発明では、第１のゴム部材と第２のゴム部材とを一体化した複合ゴム部材として供給するため、製造ラインでの貼り合わせ作業を簡略化でき、タイヤの成形時間を短縮して生産能率を向上することができる。しかも、第１のゴム部材と第２のゴム部材との貼り合わせを、第１及び第２のゴム部材を保持する成形型の型部同士を重ねることで行うため、ゴム部材を脱型後に貼り合わせる場合に比べて位置決め精度が向上し、タイヤの成形精度を確保することができる。
【００１１】
なお、本発明では、第１及び第２ゴム部材がそれぞれ射出成形されるために形状均一性に優れたものとなり、タイヤのユニフォミティが良好に確保される。また、第１及び第２のゴム部材が未加硫状態に保持されているため、カーカスプライに対する複合ゴム部材の接着性が良好となり、タイヤ加硫時に過加硫を生じることもない。ここで、「未加硫状態」とは、加硫が行われていない状態を指すが、加硫反応が全く進行していないものに限られず、半加硫状態やＪＩＳＫ６２００で定義される加硫不足（最適加硫に到達していない加硫状態）に相当するものも含むものとする。
【００１２】
上記において、前記第４の工程における前記カーカスプライが、中央部を径方向外側に膨出させるとともに端部を巻き上げた状態にあることが好ましく、これにより複合ゴム部材の形状変化を抑えて、タイヤの成形精度をより好適に確保することができる。
【００１３】
本発明は、前記第１のゴム部材及び前記第２のゴム部材が、ビード部のタイヤ幅方向外側に膨出形成された環状膨出部を構成するものである場合に特に有用である。その理由は、かかる環状膨出部は部品点数が多くなりがちで、従来の製法では工数が増加してタイヤ成形作業が煩雑化する傾向にあるところ、上記した本発明によれば、成形時間を短縮して生産能率を向上することができるためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、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。
【００１５】
図１は、本発明により製造される空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。この空気入りタイヤは、一対のビード部１と、ビード部１から各々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間に設けられたトレッド部３とを備える。ビード部１には、鋼線等のビードワイヤの収束体よりなる環状のビード１ａと、ビード１ａのタイヤ径方向外側にて断面三角形状をなすビードフィラー１２とが配されており、それらを挟み込むようにカーカスプライ１４の端部が外側に巻き上げられている。
【００１６】
カーカスプライ１４の内周側には、空気圧保持のためのインナーライナーゴム５が配されている。また、カーカスプライ１４のビード部１外側には、リムストリップゴム１７が配され、カーカスプライ１４のサイドウォール部２外側には、サイドウォールゴム１１が配されている。更に、カーカスプライ１４のトレッド部３外周側には、たが効果による補強を行うためのベルト６及びベルト補強材７が配され、更にその外周側にトレッドゴム４が配されている。カーカスプライ１４は、タイヤ赤道Ｃに対して略９０°の角度で延びるプライコードからなり、該プライコードとしては、スチールやポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミド等の有機系繊維等を使用できる。
【００１７】
この空気入りタイヤは、パンク等によって内圧が低下した場合でも走行可能なランフラットタイヤであり、そのサイドウォール部２の内側に断面三日月状をなす補強ゴムパッド９が配されている。補強ゴムパッド９は、内圧が低下したタイヤを支持して完全に偏平化することを防止する機能を有し、例えばＪＩＳＫ６２５３のタイプＡデュロメータ硬さ試験に準じて測定したゴム硬度が６５〜９０゜のゴム部材により構成される。なお、本発明により製造される空気入りタイヤはランフラットタイヤに限られない。
【００１８】
また、この空気入りタイヤは、ビード部１のタイヤ幅方向外側に膨出形成された環状膨出部１０を有し、ビード１ｂが環状膨出部１０に配されたダブルビードタイプのランフラットタイヤである。かかるタイヤでは、ランフラット走行時において、ビード１ｂにより補強された環状膨出部１０がリムフランジ８ａに押圧されるため、ビード部１のリム８からの脱落が防止される。ビード１ｂは、ビード１ａと同じビードワイヤの収束体からなるものに限られず、例えば有機繊維の収束体からなるものや繊維強化ゴムを素材としたゴムビード等であってもよい。
【００１９】
環状膨出部１０は、リムフランジ８ａよりもタイヤ幅方向外側に膨出するとともに、リムフランジ８ａの外周側湾曲面に沿った内周面を有する。この内周面は、耐摩耗性に優れたリムストリップゴム１７により構成されており、本実施形態ではチェーファ等からなる補強層１６が内周面に沿って配されている。また、環状膨出部１０には、ビード１ｂのタイヤ径方向外側に断面三角形状をなして配されたアペックスゴム１５と、カーカスプライ１４の巻き上げられた端部に隣接配置されたゴムパッド１８とが配されている。環状膨出部１０は、少なくとも一方のビード部１に形成されていればよく、例えば装着時に車両外側となる側にのみ形成するものでも構わない。
【００２０】
以下、この空気入りタイヤを製造する方法について説明する。図２は、この空気入りタイヤを製造する様子を概略的に示す断面図である。
【００２１】
まず、図２（ａ）に示すように、成形ドラム２０の外周面にインナーライナーゴム５及び補強ゴムパッド９を巻き付け、インナーライナーゴム５の上に補強ゴムパッド９が巻き付けられた状態でそれぞれ円筒状に形成する。続いて、それらの外周側にカーカスプライ１４を配設して筒状に形成し、オフラインにて予め環状に形成しておいたビード１ａ及びビードフィラー１２を所定位置に外挿する。
【００２２】
次に、図２（ｂ）に示すように、カーカスプライ１４の端部をビード１ａを介して巻き上げ、ビード１ａ及びビードフィラー１２を挟み込む。かかる巻き上げ動作は、手作業により行ってもよいが、ブラダー（不図示）により行うこともできる。また、端部の巻き上げと前後して又は同時に、カーカスプライ１４の中央部（図２では左側部）を径方向外側に膨出変形させる。かかる膨出変形は、公知のビードロック機構（不図示）によりビード１ａを固定し、それらを近接変位させながら、カーカスプライ１４の中央部内周側に配設された拡縮自在の剛性コアやブラダー等の拡径機構（不図示）により行うことができる。
【００２３】
次に、図２（ｃ）に示すように、カーカスプライ１４の側方部に、環状膨出部１０を構成するためのビード１ｂ、アペックスゴム１５及びゴムパッド１８を貼り合わせ、それらの外側に補強層１６、リムストリップゴム１７及びサイドウォールゴム１１を貼り合わせる。リムストリップゴム１７及びサイドウォールゴム１１の貼り合わせは、ブラダー（不図示）により巻き上げることで行うことができる。その後、カーカスプライ１４を更に膨出変形させ、その外周側に配置しておいたトレッド部材（不図示）の内周面に貼り合わせて未加硫タイヤを成形する。トレッド部材は、トレッドゴム４、ベルト６及びベルト補強材７を別工程にて一体化して製作された円筒状部材である。
【００２４】
上記のような未加硫タイヤを成形する工程は、成形ドラム２０上で行われ、オンライン作業となるが、アペックスゴム１５及びゴムパッド１８は、オフライン製作により予め環状に形成しておき、必要なタイミングで製造ラインに供給してカーカスプライ１４に貼り合わせることができる。以下、アペックスゴム１５及びゴムパッド１８を成形してから貼り合わせに至るまでの工程について説明する。なお、本実施形態では、アペックスゴム１５が前記第１のゴム部材に相当し、ゴムパッド１８が前記第２のゴム部材に相当する。
【００２５】
図３は、アペックスゴム１５を成形する様子を概略的に示す断面図である。成形型３６（前記第１の成形型に相当する。）は、上面に環状凹溝３９が形成された下型３７と、下型３７の上方に配された上型３８とを備え、下型３７を上型３８に対して相対的に昇降させることで開閉可能に構成されている。環状凹溝３９の底部には、図３（ｂ）に示すようにビード１ｂが配設され、型締めすることでアペックスゴム１５に対応した形状のキャビティ３１が両型３７、３８の界面に形成される。
【００２６】
上型３８には、その上面の中心から下方に向かって延びるスプルー、該スプルーから幅方向両側に分岐して延びるランナー、及び、該ランナーの端部から断面積を小さくしながら延びるゲートからなる供給経路３２が形成されており、不図示の射出機構より未加硫ゴム組成物をキャビティ３１に射出注入可能に構成されている。また、成形型３６には、不図示の温調機構が設けられており、その温度や温調タイミングなどを制御可能に構成されている。
【００２７】
本実施形態では、次のようにしてアペックスゴム１５を成形する。即ち、下型３７の環状凹溝３９にビード１ｂを配設した後、図３（ｂ）に示すように成形型３６を型締めし、内部に形成したキャビティ３１に未加硫ゴム組成物を射出注入することで、環状のアペックスゴム１５をビード１ｂと一体的に成形し、続いて、成形したアペックスゴム１５を未加硫状態に保持しながら成形型３６を型開きし、図３（ｃ）に示すようにアペックスゴム１５の側面１５ａを環状に露出させる（前記第１の工程に相当する。）。
【００２８】
上記において、未加硫ゴム組成物を射出注入するときの成形型３６は、未加硫ゴム組成物の流動性が確保される程度の温度に加熱保持されている。この温度は、加硫温度より低温であってもよく、または従来の射出成形と同様に加硫温度であっても構わない。成形型３６の型開きは、アペックスゴム１５が未加硫状態にある間に行われ、できる限り加硫を進行させないよう必要に応じて成形型３６を冷却しても構わない。
【００２９】
ゴムパッド１８は、アペックスゴム１５と同様の工程にて成形することができる。即ち、ゴムパッド１８に対応した形状のキャビティが形成される不図示の成形型（前記第２の成形型に相当する。）を用いて、該キャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入してゴムパッド１８を成形し、それを未加硫状態に保持しながら前記成形型を型開きして、図４に示すようにゴムパッド１８の側面１８ａを環状に露出させる（前記第２の工程に相当する。）。上記したアペックスゴム１５の成形とゴムパッド１８の成形とは、どちらを先に行っても構わない。
【００３０】
アペックスゴム１５とゴムパッド１８とを成形した後、図５に示すように、アペックスゴム１５を保持する下型３７（前記第１ゴム部材を保持する第１の成形型の型部に相当する。）と、ゴムパッド１８を保持する下型４７（前記第２ゴム部材を保持する第２の成形型の型部に相当する。）とを重ねて、アペックスゴム１５の露出した側面１５ａをゴムパッド１８の露出した側面１８ａに貼り合わせて一体化し、環状の複合ゴム部材１９を形成する（前記第３の工程に相当する。）。
【００３１】
本実施形態では、アペックスゴム１５及びゴムパッド１８の側面同士を貼り合わせる際に、ゴムパッド１８を保持する下型４７を上下反転させて重ねている。未加硫状態にあるゴムパッド１８は、粘着性が高く下型４７に密着していることから、このように反転させても下型４７から脱落することがない。なお、ゴムパッド１８の脱落をより確実に防止するべく、下型４７の環状凹溝の表面粗さを小さくして吸盤効果を高めたり、その環状凹溝の底面に連通させた吸引孔を通じてゴムパッド１８を吸引保持したりしてもよい。また、下型３７と下型４７とを９０度回転させた立ち姿勢にして互いに重ねても構わない。
【００３２】
このようにして形成した複合ゴム部材１９は、図２（ｂ）の状態にある製造ラインに必要なタイミングで供給され、図２（ｃ）に示すようにカーカスプライ１４に貼り合わされる（前記第４の工程に相当する。）。複合ゴム部材１９は、射出成形されたアペックスゴム１５とゴムパッド１８とを下型３７、４７で保持した状態で貼り合わせてなることから、形状均一性に優れているとともに、脱型後に貼り合わせる場合に比べて位置決め精度を向上でき、タイヤのユニフォミティを良好に確保することができる。また、複合ゴム部材１９は、未加硫状態に保持されているためカーカスプライ１４に対する接着性が良好であり、タイヤ加硫時に過加硫を生じることもない。
【００３３】
カーカスプライ１４には、下型３７及び下型４７から取り出した複合ゴム部材１９を貼り合わせても構わないが、図５の状態から下型４７だけを取り除き、複合ゴム部材１９を下型３７で保持したまま、製造ラインに供給してカーカスプライ１４に貼り合わせることが好ましい。これにより、カーカスプライ１４に対する複合ゴム部材１９の位置決めを精度良く且つ容易に行うことができる。複合ゴム部材１９は、例えばイジェクトピンを利用してビード１ｂを突き上げることで、下型３７から円滑に取り出すことができる。
【００３４】
アペックスゴム１５及びゴムパッド１８をそれぞれ単品で用意し、それらを順次に製造ラインに供給する場合、成形ドラム２０上の作業で、即ちオンライン作業でゴムパッド１８を位置決めして貼り合わせ、続いてアペックスゴム１５を位置決めして貼り合わせる必要があるが、本実施形態によれば、成形ドラム２０上で複合ゴム部材１９を位置決めして貼り合わせるだけでよいため、製造ラインでの貼り合わせ作業を簡略化でき、タイヤの成形時間を短縮して生産能率を向上することができる。
【００３５】
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、未加硫タイヤを成形するに際して、上記の如き複合ゴム部材をカーカスプライに貼り合わせること以外は従来と同等であり、図２で示した工程に限られることなく公知のタイヤ成形工程を適宜に採用することができる。但し、前述の実施形態のように、複合ゴム部材が貼り合わせられるときのカーカスプライが、中央部を径方向外側に膨出させるとともに端部を巻き上げた状態にあることが好ましく、それによって複合ゴム部材の形状変化を抑えて、タイヤの成形精度をより好適に確保することができる。なお、本発明により製造される空気入りタイヤの構造は図１で示したものに限られず、その材料や形状も特に制限されない。
【００３６】
本発明では、前述の実施形態のように、複合ゴム部材となるゴム部材が、環状膨出部を構成するゴム部材である場合に特に有用である。その理由は、かかる環状膨出部は部品点数が多くなりがちで、従来の製法では工数が増加してタイヤ成形作業が煩雑化する傾向にあるところ、本発明によれば成形時間を短縮して生産能率を向上することができるためである。但し、本発明はこれに限られず、例えばトラックなどに装着されるタイヤであれば、バットレス部やビード周りが複数のゴム部材により構成されているため、これらを上記の如き複合ゴム部材として貼り合わせることも可能である。また、成形型のキャビティに異種の未加硫ゴム組成物を射出注入して環状の多層ゴム部材を成形し、それを用いて複合ゴム部材を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明により製造される空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図
【図２】空気入りタイヤを製造する様子を概略的に示す断面図
【図３】アペックスゴムを成形する様子を概略的に示す断面図
【図４】ゴムパッドを成形した後の状態を概略的に示す断面図
【図５】複合ゴム部材を成形する様子を概略的に示す断面図
【符号の説明】
【００３８】
１０ 環状膨出部
１４ カーカスプライ
１５ アペックスゴム（第１のゴム部材）
１５ａ アペックスゴムの側面
１８ ゴムパッド（第２のゴム部材）
１８ａ ゴムパッドの側面
１９ 複合ゴム部材
２０ 成形ドラム
３１ キャビティ
３２ 供給経路
３６ 成形型（第１の成形型）
３７ 下型（第１のゴム部材を保持する第１の成形型の型部）
３８ 上型
４７ 下型（第２のゴム部材を保持する第２の成形型の型部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状に形成したカーカスプライに複数のゴム部材を貼り合わせて未加硫タイヤを成形する工程を備える空気入りタイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、カーカスプライを骨格として、その内外に種々のゴム部材を貼り合わせることで構成されるゴム複合体であり、その製造工程では、筒状に形成したカーカスプライに製造ラインで複数のゴム部材が貼り合わされて未加硫タイヤが成形される。これらのゴム部材の中には、オンラインで成形ドラムやカーカスプライに巻き付けて環状に又は円筒状に形成されるものと、オフライン製作により予め環状に形成されていて、必要なタイミングで製造ラインに供給されるものとがある。
【０００３】
このようなオフライン製作が可能なゴム部材は、従来、押出機により成形された押出品をターンテーブルで回転させて環状に形成し、それを所定長でカットして端部同士をジョイントすることで製作している。しかし、この方法では、端部同士の重ね合わせ或いは密着によってジョイント部分が局所的に厚肉となるため、ゴム部材の形状が周方向で不均一になり、タイヤのユニフォミティを低下させるという問題がある。
【０００４】
これに対して、下記特許文献１に開示されているような、幅狭のゴムリボンをらせん状に巻き付けて環状のゴム部材を製作する、いわゆるリボン巻き工法も知られている。しかし、この方法では、ゴム部材の形状均一性が向上するものの、巻き付け工数が増えるために成形時間が長くなるうえ、ゴムリボンの界面に沿って亀裂が発生し易くなるという問題がある。
【０００５】
また、下記特許文献２に開示されているように、射出成形法を利用することが考えられる。該特許文献には、成形型のキャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入することで環状のビードフィラーやサイドウォールゴムを成形し、それを被覆部材（トレイ）を用いて脱型する手法が記載されている。かかる方法によれば、上述した押出成形法やリボン巻き工法に比べて成形時間を大幅に短縮でき、しかもゴム部材の形状均一性を比較的良好に確保することができる。
【０００６】
ところで、オフライン製作が可能なゴム部材としては、ビードフィラー以外にも種々のものがある。例えば、図１に示したダブルビードタイプのタイヤでは、その環状膨出部１０が複数の環状のゴム部材で構成されており、これらはオフライン製作が可能である。但し、これらのゴム部材をオフライン製作した場合であっても、ゴム部材をオンラインで位置決めして貼り合わせるという工程が部材点数に応じて必要になるため、タイヤの成形精度や生産能率の点において未だ改善の余地があることが判明した。
【特許文献１】特開２００４−３３８６２６号公報
【特許文献２】特開２００６−２４８０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、タイヤの成形精度を確保しつつ、成形時間を短縮して生産能率を向上することができる空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、筒状に形成したカーカスプライに複数のゴム部材を貼り合わせて未加硫タイヤを成形する工程を備える空気入りタイヤの製造方法において、第１の成形型のキャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入して環状の第１のゴム部材を成形し、前記第１のゴム部材を未加硫状態に保持しながら前記第１の成形型を型開きして前記第１のゴム部材の側面を環状に露出させる第１の工程と、第２の成形型のキャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入して環状の第２のゴム部材を成形し、前記第２のゴム部材を未加硫状態に保持しながら前記第２の成形型を型開きして前記第２のゴム部材の側面を環状に露出させる第２の工程と、前記第１の工程と前記第２の工程の後、前記第１のゴム部材を保持する前記第１の成形型の型部と、前記第２のゴム部材を保持する前記第２の成形型の型部とを重ねて、前記第１のゴム部材の露出した側面を前記第２のゴム部材の露出した側面に貼り合わせて一体化した複合ゴム部材を形成する第３の工程と、前記カーカスプライに前記複合ゴム部材を貼り合わせる第４の工程と、を備えるものである。
【０００９】
本発明は、上記の如き第１〜第３の工程により環状の複合ゴム部材を成形し、それを上記の如き第４の工程にてカーカスプライに貼り合わせるものである。この複合ゴム部材はオフライン製作が可能であり、本発明は、以下に詳しく述べるように、オフライン製作が可能なゴム部材を精度良く成形することでタイヤの成形精度を確保し、カーカスプライに対するゴム部材の貼り合わせを効率的に行うことでタイヤの生産能率を向上できるものである。
【００１０】
即ち、従来の製法であれば、射出成形したゴム部材を単品で脱型し、それを製造ラインに単品で供給して貼り合わせるのに対し、本発明では、第１のゴム部材と第２のゴム部材とを一体化した複合ゴム部材として供給するため、製造ラインでの貼り合わせ作業を簡略化でき、タイヤの成形時間を短縮して生産能率を向上することができる。しかも、第１のゴム部材と第２のゴム部材との貼り合わせを、第１及び第２のゴム部材を保持する成形型の型部同士を重ねることで行うため、ゴム部材を脱型後に貼り合わせる場合に比べて位置決め精度が向上し、タイヤの成形精度を確保することができる。
【００１１】
なお、本発明では、第１及び第２ゴム部材がそれぞれ射出成形されるために形状均一性に優れたものとなり、タイヤのユニフォミティが良好に確保される。また、第１及び第２のゴム部材が未加硫状態に保持されているため、カーカスプライに対する複合ゴム部材の接着性が良好となり、タイヤ加硫時に過加硫を生じることもない。ここで、「未加硫状態」とは、加硫が行われていない状態を指すが、加硫反応が全く進行していないものに限られず、半加硫状態やＪＩＳＫ６２００で定義される加硫不足（最適加硫に到達していない加硫状態）に相当するものも含むものとする。
【００１２】
上記において、前記第４の工程における前記カーカスプライが、中央部を径方向外側に膨出させるとともに端部を巻き上げた状態にあることが好ましく、これにより複合ゴム部材の形状変化を抑えて、タイヤの成形精度をより好適に確保することができる。
【００１３】
本発明は、前記第１のゴム部材及び前記第２のゴム部材が、ビード部のタイヤ幅方向外側に膨出形成された環状膨出部を構成するものである場合に特に有用である。その理由は、かかる環状膨出部は部品点数が多くなりがちで、従来の製法では工数が増加してタイヤ成形作業が煩雑化する傾向にあるところ、上記した本発明によれば、成形時間を短縮して生産能率を向上することができるためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、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。
【００１５】
図１は、本発明により製造される空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。この空気入りタイヤは、一対のビード部１と、ビード部１から各々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間に設けられたトレッド部３とを備える。ビード部１には、鋼線等のビードワイヤの収束体よりなる環状のビード１ａと、ビード１ａのタイヤ径方向外側にて断面三角形状をなすビードフィラー１２とが配されており、それらを挟み込むようにカーカスプライ１４の端部が外側に巻き上げられている。
【００１６】
カーカスプライ１４の内周側には、空気圧保持のためのインナーライナーゴム５が配されている。また、カーカスプライ１４のビード部１外側には、リムストリップゴム１７が配され、カーカスプライ１４のサイドウォール部２外側には、サイドウォールゴム１１が配されている。更に、カーカスプライ１４のトレッド部３外周側には、たが効果による補強を行うためのベルト６及びベルト補強材７が配され、更にその外周側にトレッドゴム４が配されている。カーカスプライ１４は、タイヤ赤道Ｃに対して略９０°の角度で延びるプライコードからなり、該プライコードとしては、スチールやポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミド等の有機系繊維等を使用できる。
【００１７】
この空気入りタイヤは、パンク等によって内圧が低下した場合でも走行可能なランフラットタイヤであり、そのサイドウォール部２の内側に断面三日月状をなす補強ゴムパッド９が配されている。補強ゴムパッド９は、内圧が低下したタイヤを支持して完全に偏平化することを防止する機能を有し、例えばＪＩＳＫ６２５３のタイプＡデュロメータ硬さ試験に準じて測定したゴム硬度が６５〜９０゜のゴム部材により構成される。なお、本発明により製造される空気入りタイヤはランフラットタイヤに限られない。
【００１８】
また、この空気入りタイヤは、ビード部１のタイヤ幅方向外側に膨出形成された環状膨出部１０を有し、ビード１ｂが環状膨出部１０に配されたダブルビードタイプのランフラットタイヤである。かかるタイヤでは、ランフラット走行時において、ビード１ｂにより補強された環状膨出部１０がリムフランジ８ａに押圧されるため、ビード部１のリム８からの脱落が防止される。ビード１ｂは、ビード１ａと同じビードワイヤの収束体からなるものに限られず、例えば有機繊維の収束体からなるものや繊維強化ゴムを素材としたゴムビード等であってもよい。
【００１９】
環状膨出部１０は、リムフランジ８ａよりもタイヤ幅方向外側に膨出するとともに、リムフランジ８ａの外周側湾曲面に沿った内周面を有する。この内周面は、耐摩耗性に優れたリムストリップゴム１７により構成されており、本実施形態ではチェーファ等からなる補強層１６が内周面に沿って配されている。また、環状膨出部１０には、ビード１ｂのタイヤ径方向外側に断面三角形状をなして配されたアペックスゴム１５と、カーカスプライ１４の巻き上げられた端部に隣接配置されたゴムパッド１８とが配されている。環状膨出部１０は、少なくとも一方のビード部１に形成されていればよく、例えば装着時に車両外側となる側にのみ形成するものでも構わない。
【００２０】
以下、この空気入りタイヤを製造する方法について説明する。図２は、この空気入りタイヤを製造する様子を概略的に示す断面図である。
【００２１】
まず、図２（ａ）に示すように、成形ドラム２０の外周面にインナーライナーゴム５及び補強ゴムパッド９を巻き付け、インナーライナーゴム５の上に補強ゴムパッド９が巻き付けられた状態でそれぞれ円筒状に形成する。続いて、それらの外周側にカーカスプライ１４を配設して筒状に形成し、オフラインにて予め環状に形成しておいたビード１ａ及びビードフィラー１２を所定位置に外挿する。
【００２２】
次に、図２（ｂ）に示すように、カーカスプライ１４の端部をビード１ａを介して巻き上げ、ビード１ａ及びビードフィラー１２を挟み込む。かかる巻き上げ動作は、手作業により行ってもよいが、ブラダー（不図示）により行うこともできる。また、端部の巻き上げと前後して又は同時に、カーカスプライ１４の中央部（図２では左側部）を径方向外側に膨出変形させる。かかる膨出変形は、公知のビードロック機構（不図示）によりビード１ａを固定し、それらを近接変位させながら、カーカスプライ１４の中央部内周側に配設された拡縮自在の剛性コアやブラダー等の拡径機構（不図示）により行うことができる。
【００２３】
次に、図２（ｃ）に示すように、カーカスプライ１４の側方部に、環状膨出部１０を構成するためのビード１ｂ、アペックスゴム１５及びゴムパッド１８を貼り合わせ、それらの外側に補強層１６、リムストリップゴム１７及びサイドウォールゴム１１を貼り合わせる。リムストリップゴム１７及びサイドウォールゴム１１の貼り合わせは、ブラダー（不図示）により巻き上げることで行うことができる。その後、カーカスプライ１４を更に膨出変形させ、その外周側に配置しておいたトレッド部材（不図示）の内周面に貼り合わせて未加硫タイヤを成形する。トレッド部材は、トレッドゴム４、ベルト６及びベルト補強材７を別工程にて一体化して製作された円筒状部材である。
【００２４】
上記のような未加硫タイヤを成形する工程は、成形ドラム２０上で行われ、オンライン作業となるが、アペックスゴム１５及びゴムパッド１８は、オフライン製作により予め環状に形成しておき、必要なタイミングで製造ラインに供給してカーカスプライ１４に貼り合わせることができる。以下、アペックスゴム１５及びゴムパッド１８を成形してから貼り合わせに至るまでの工程について説明する。なお、本実施形態では、アペックスゴム１５が前記第１のゴム部材に相当し、ゴムパッド１８が前記第２のゴム部材に相当する。
【００２５】
図３は、アペックスゴム１５を成形する様子を概略的に示す断面図である。成形型３６（前記第１の成形型に相当する。）は、上面に環状凹溝３９が形成された下型３７と、下型３７の上方に配された上型３８とを備え、下型３７を上型３８に対して相対的に昇降させることで開閉可能に構成されている。環状凹溝３９の底部には、図３（ｂ）に示すようにビード１ｂが配設され、型締めすることでアペックスゴム１５に対応した形状のキャビティ３１が両型３７、３８の界面に形成される。
【００２６】
上型３８には、その上面の中心から下方に向かって延びるスプルー、該スプルーから幅方向両側に分岐して延びるランナー、及び、該ランナーの端部から断面積を小さくしながら延びるゲートからなる供給経路３２が形成されており、不図示の射出機構より未加硫ゴム組成物をキャビティ３１に射出注入可能に構成されている。また、成形型３６には、不図示の温調機構が設けられており、その温度や温調タイミングなどを制御可能に構成されている。
【００２７】
本実施形態では、次のようにしてアペックスゴム１５を成形する。即ち、下型３７の環状凹溝３９にビード１ｂを配設した後、図３（ｂ）に示すように成形型３６を型締めし、内部に形成したキャビティ３１に未加硫ゴム組成物を射出注入することで、環状のアペックスゴム１５をビード１ｂと一体的に成形し、続いて、成形したアペックスゴム１５を未加硫状態に保持しながら成形型３６を型開きし、図３（ｃ）に示すようにアペックスゴム１５の側面１５ａを環状に露出させる（前記第１の工程に相当する。）。
【００２８】
上記において、未加硫ゴム組成物を射出注入するときの成形型３６は、未加硫ゴム組成物の流動性が確保される程度の温度に加熱保持されている。この温度は、加硫温度より低温であってもよく、または従来の射出成形と同様に加硫温度であっても構わない。成形型３６の型開きは、アペックスゴム１５が未加硫状態にある間に行われ、できる限り加硫を進行させないよう必要に応じて成形型３６を冷却しても構わない。
【００２９】
ゴムパッド１８は、アペックスゴム１５と同様の工程にて成形することができる。即ち、ゴムパッド１８に対応した形状のキャビティが形成される不図示の成形型（前記第２の成形型に相当する。）を用いて、該キャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入してゴムパッド１８を成形し、それを未加硫状態に保持しながら前記成形型を型開きして、図４に示すようにゴムパッド１８の側面１８ａを環状に露出させる（前記第２の工程に相当する。）。上記したアペックスゴム１５の成形とゴムパッド１８の成形とは、どちらを先に行っても構わない。
【００３０】
アペックスゴム１５とゴムパッド１８とを成形した後、図５に示すように、アペックスゴム１５を保持する下型３７（前記第１ゴム部材を保持する第１の成形型の型部に相当する。）と、ゴムパッド１８を保持する下型４７（前記第２ゴム部材を保持する第２の成形型の型部に相当する。）とを重ねて、アペックスゴム１５の露出した側面１５ａをゴムパッド１８の露出した側面１８ａに貼り合わせて一体化し、環状の複合ゴム部材１９を形成する（前記第３の工程に相当する。）。
【００３１】
本実施形態では、アペックスゴム１５及びゴムパッド１８の側面同士を貼り合わせる際に、ゴムパッド１８を保持する下型４７を上下反転させて重ねている。未加硫状態にあるゴムパッド１８は、粘着性が高く下型４７に密着していることから、このように反転させても下型４７から脱落することがない。なお、ゴムパッド１８の脱落をより確実に防止するべく、下型４７の環状凹溝の表面粗さを小さくして吸盤効果を高めたり、その環状凹溝の底面に連通させた吸引孔を通じてゴムパッド１８を吸引保持したりしてもよい。また、下型３７と下型４７とを９０度回転させた立ち姿勢にして互いに重ねても構わない。
【００３２】
このようにして形成した複合ゴム部材１９は、図２（ｂ）の状態にある製造ラインに必要なタイミングで供給され、図２（ｃ）に示すようにカーカスプライ１４に貼り合わされる（前記第４の工程に相当する。）。複合ゴム部材１９は、射出成形されたアペックスゴム１５とゴムパッド１８とを下型３７、４７で保持した状態で貼り合わせてなることから、形状均一性に優れているとともに、脱型後に貼り合わせる場合に比べて位置決め精度を向上でき、タイヤのユニフォミティを良好に確保することができる。また、複合ゴム部材１９は、未加硫状態に保持されているためカーカスプライ１４に対する接着性が良好であり、タイヤ加硫時に過加硫を生じることもない。
【００３３】
カーカスプライ１４には、下型３７及び下型４７から取り出した複合ゴム部材１９を貼り合わせても構わないが、図５の状態から下型４７だけを取り除き、複合ゴム部材１９を下型３７で保持したまま、製造ラインに供給してカーカスプライ１４に貼り合わせることが好ましい。これにより、カーカスプライ１４に対する複合ゴム部材１９の位置決めを精度良く且つ容易に行うことができる。複合ゴム部材１９は、例えばイジェクトピンを利用してビード１ｂを突き上げることで、下型３７から円滑に取り出すことができる。
【００３４】
アペックスゴム１５及びゴムパッド１８をそれぞれ単品で用意し、それらを順次に製造ラインに供給する場合、成形ドラム２０上の作業で、即ちオンライン作業でゴムパッド１８を位置決めして貼り合わせ、続いてアペックスゴム１５を位置決めして貼り合わせる必要があるが、本実施形態によれば、成形ドラム２０上で複合ゴム部材１９を位置決めして貼り合わせるだけでよいため、製造ラインでの貼り合わせ作業を簡略化でき、タイヤの成形時間を短縮して生産能率を向上することができる。
【００３５】
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、未加硫タイヤを成形するに際して、上記の如き複合ゴム部材をカーカスプライに貼り合わせること以外は従来と同等であり、図２で示した工程に限られることなく公知のタイヤ成形工程を適宜に採用することができる。但し、前述の実施形態のように、複合ゴム部材が貼り合わせられるときのカーカスプライが、中央部を径方向外側に膨出させるとともに端部を巻き上げた状態にあることが好ましく、それによって複合ゴム部材の形状変化を抑えて、タイヤの成形精度をより好適に確保することができる。なお、本発明により製造される空気入りタイヤの構造は図１で示したものに限られず、その材料や形状も特に制限されない。
【００３６】
本発明では、前述の実施形態のように、複合ゴム部材となるゴム部材が、環状膨出部を構成するゴム部材である場合に特に有用である。その理由は、かかる環状膨出部は部品点数が多くなりがちで、従来の製法では工数が増加してタイヤ成形作業が煩雑化する傾向にあるところ、本発明によれば成形時間を短縮して生産能率を向上することができるためである。但し、本発明はこれに限られず、例えばトラックなどに装着されるタイヤであれば、バットレス部やビード周りが複数のゴム部材により構成されているため、これらを上記の如き複合ゴム部材として貼り合わせることも可能である。また、成形型のキャビティに異種の未加硫ゴム組成物を射出注入して環状の多層ゴム部材を成形し、それを用いて複合ゴム部材を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明により製造される空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図
【図２】空気入りタイヤを製造する様子を概略的に示す断面図
【図３】アペックスゴムを成形する様子を概略的に示す断面図
【図４】ゴムパッドを成形した後の状態を概略的に示す断面図
【図５】複合ゴム部材を成形する様子を概略的に示す断面図
【符号の説明】
【００３８】
１０ 環状膨出部
１４ カーカスプライ
１５ アペックスゴム（第１のゴム部材）
１５ａ アペックスゴムの側面
１８ ゴムパッド（第２のゴム部材）
１８ａ ゴムパッドの側面
１９ 複合ゴム部材
２０ 成形ドラム
３１ キャビティ
３２ 供給経路
３６ 成形型（第１の成形型）
３７ 下型（第１のゴム部材を保持する第１の成形型の型部）
３８ 上型
４７ 下型（第２のゴム部材を保持する第２の成形型の型部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成したカーカスプライに複数のゴム部材を貼り合わせて未加硫タイヤを成形する工程を備える空気入りタイヤの製造方法において、
第１の成形型のキャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入して環状の第１のゴム部材を成形し、前記第１のゴム部材を未加硫状態に保持しながら前記第１の成形型を型開きして前記第１のゴム部材の側面を環状に露出させる第１の工程と、
第２の成形型のキャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入して環状の第２のゴム部材を成形し、前記第２のゴム部材を未加硫状態に保持しながら前記第２の成形型を型開きして前記第２のゴム部材の側面を環状に露出させる第２の工程と、
前記第１の工程と前記第２の工程の後、前記第１のゴム部材を保持する前記第１の成形型の型部と、前記第２のゴム部材を保持する前記第２の成形型の型部とを重ねて、前記第１のゴム部材の露出した側面を前記第２のゴム部材の露出した側面に貼り合わせて一体化した複合ゴム部材を形成する第３の工程と、
前記カーカスプライに前記複合ゴム部材を貼り合わせる第４の工程と、を備えることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記第４の工程における前記カーカスプライが、中央部を径方向外側に膨出させるとともに端部を巻き上げた状態にある請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記第１のゴム部材及び前記第２のゴム部材が、ビード部のタイヤ幅方向外側に膨出形成された環状膨出部を構成するものである請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項１】
筒状に形成したカーカスプライに複数のゴム部材を貼り合わせて未加硫タイヤを成形する工程を備える空気入りタイヤの製造方法において、
第１の成形型のキャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入して環状の第１のゴム部材を成形し、前記第１のゴム部材を未加硫状態に保持しながら前記第１の成形型を型開きして前記第１のゴム部材の側面を環状に露出させる第１の工程と、
第２の成形型のキャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入して環状の第２のゴム部材を成形し、前記第２のゴム部材を未加硫状態に保持しながら前記第２の成形型を型開きして前記第２のゴム部材の側面を環状に露出させる第２の工程と、
前記第１の工程と前記第２の工程の後、前記第１のゴム部材を保持する前記第１の成形型の型部と、前記第２のゴム部材を保持する前記第２の成形型の型部とを重ねて、前記第１のゴム部材の露出した側面を前記第２のゴム部材の露出した側面に貼り合わせて一体化した複合ゴム部材を形成する第３の工程と、
前記カーカスプライに前記複合ゴム部材を貼り合わせる第４の工程と、を備えることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記第４の工程における前記カーカスプライが、中央部を径方向外側に膨出させるとともに端部を巻き上げた状態にある請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記第１のゴム部材及び前記第２のゴム部材が、ビード部のタイヤ幅方向外側に膨出形成された環状膨出部を構成するものである請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２８９９２（Ｐ２００９−２８９９２Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９４６７１（Ｐ２００７−１９４６７１）
【出願日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Ｆターム（参考）】
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