(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部と、そのタイヤ軸方向両側からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部と、各サイドウォール部のタイヤ半径方向内方端に位置するビード部とを有するトロイド状の空気入りタイヤの製造方法であって、
前記トレッド部の内表面を形成するトレッド成形部、及び前記サイドウォール部とビード部との各内表面を形成するサイド成形部を有するトロイド状の中空な中子本体にタイヤ軸芯と同心な支持軸部を取り付けた剛性中子を用い、前記中子本体の外表面に、未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、
前記生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを含むとともに、
前記生タイヤは、タイヤ軸芯を水平とした縦向きにて前記剛性中子ごと前記加硫金型内に保持され、
しかも前記加硫工程は、前記加硫金型をタイヤ軸心廻りで回転させながら加硫成形す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】
前記加硫工程は、前記加硫金型の回転数を３〜６０ｒｐｍとしたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記加硫金型は、第１の回転軸部を有しかつタイヤ軸心方向一方側に配される側プレートに、一方側のサイドウォール部とビード部との各外表面を形成する環状のサイドモールドを含む一方側の金型部を取り付けた一方側のコンテナ部、
及び前記第１の回転軸部と同心な第２の回転軸部を有しかつ前記一方側の側プレートとはタイヤ軸方向に相対移動しうる他方側の側プレートに、他方側のサイドウォール部とビード部との各外表面を形成する環状のサイドモールドを含む他方側の金型部を取り付けた他方側のコンテナ部を具えるとともに、
前記第１、第２の回転軸部と、前記剛性中子の各前記支持軸部とを連結手段を介して連結したことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
前記連結手段は、ボールロック機構を含み、前記回転軸部と支持軸部とをガタなく連結することを特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユニフォミティーを改善する空気入りタイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、図８に示すように、加硫済みタイヤのタイヤ内面形状に合う外面形状を有する剛性中子ａを用い、この剛性中子ａ上に、インナーライナ、カーカスプライ、ベルトプライ、サイドウォールゴム、トレッドゴム等の未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けて生タイヤＴを形成するとともに、この生タイヤＴを剛性中子ａごと加硫金型ｂ内に投入し、内型である剛性中子ａと外型である加硫金型ｂとの間でタイヤを加硫成形する方法（以下中子方式という場合がある。）が提案されている。この中子方式は、前記剛性中子ａに代えてゴムブラダーを用いて加硫成形する従来的なブラダー方式の場合に比して、形成精度が高まりタイヤのユニフォミティーを向上しうるという利点を有する。
【０００３】
しかしながら、従来提案された中子方式では、同図の如く、生タイヤＴは、その軸芯ｉを垂直とした横向きにて剛性中子ａとともに加硫金型ｂ内に保持されている。従って、加硫成型時、剛性中子ａの支持軸部ａ１と、この支持軸部ａ１を受けて同心に保持する加硫金型ｂ側の受け部ｂ１との間にガタｇがある場合、このガタｇによって剛性中子ａと加硫金型ｂとの間に芯ズレが発生し、タイヤのＲＲＯ（ラジアルランナウト），ＲＦＶ（ラジアルフォースバリエーション）に悪影響を与える。又横向きの場合、剛性中子ａは、その自重によって、巾方向の中心が加硫金型ｂの巾方向中心よりも下方に変位する傾向がある。その結果、タイヤ軸方向の一方側、他方側でタイヤのゴム厚さｔが相違するなど、前記芯ズレと相俟って、タイヤのユニフォミティーを充分に向上させることができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６０２３６号公報
【特許文献２】特開２００６−２６４０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、生タイヤを、タイヤ軸芯を水平とした縦向き状態にて剛性中子ごと加硫金型内に保持させ、かつ前記加硫金型をタイヤ軸心廻りで回転させながら加硫成形することを基本として、タイヤ軸方向の一方側、他方側でのタイヤ厚さを均一化しうるとともに、前記ガタによるＲＲＯ，ＲＦＶへの悪影響を緩和でき、タイヤのユニフォミティーをより向上させうる空気入りタイヤの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、トレッド部と、そのタイヤ軸方向両側からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部と、各サイドウォール部のタイヤ半径方向内方端に位置するビード部とを有するトロイド状の空気入りタイヤの製造方法であって、
前記トレッド部の内表面を形成するトレッド成形部、及び前記サイドウォール部とビード部との各内表面を形成するサイド成形部を有するトロイド状の中空な中子本体にタイヤ軸芯と同心な支持軸部を取り付けた剛性中子を用い、前記中子本体の外表面に、未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、
前記生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを含むとともに、
前記生タイヤは、タイヤ軸芯を水平とした縦向きにて前記剛性中子ごと前記加硫金型内に保持され、
しかも前記加硫工程は、前記加硫金型をタイヤ軸心廻りで回転させながら加硫成形することを特徴としている。
【０００７】
又請求項２の発明では、前記加硫工程は、前記加硫金型の回転数を３〜６０ｒｐｍとしたことを特徴としている。
【０００８】
又請求項３の発明では、前記加硫金型は、第１の回転軸部を有しかつタイヤ軸心方向一方側に配される側プレートに、一方側のサイドウォール部とビード部との各外表面を形成する環状のサイドモールドを含む一方側の金型部を取り付けた一方側のコンテナ部、
及び前記第１の回転軸部と同心な第２の回転軸部を有しかつ前記一方側の側プレートとはタイヤ軸方向に相対移動しうる他方側の側プレートに、他方側のサイドウォール部とビード部との各外表面を形成する環状のサイドモールドを含む他方側の金型部を取り付けた他方側のコンテナ部を具えるとともに、
前記第１、第２の回転軸部と、前記剛性中子の各前記支持軸部とを連結手段を介して連結したことを特徴としている。
【０００９】
又請求項４の発明では、前記連結手段は、ボールロック機構を含み、前記回転軸部と支持軸部とをガタなく連結することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、剛性中子を用いた空気入りタイヤの製造方法において、生タイヤを、タイヤ軸芯を水平とした縦向き状態にて加硫金型内に保持させている。従って、重力によるタイヤ軸方向の一方側、他方側でのタイヤのゴム厚さを均一化することができる。
【００１１】
しかも本発明では、加硫金型をタイヤ軸心廻りで回転させながら加硫成形している。従って、剛性中子の支持軸部と、それを同心に保持する加硫金型側の受け部との間にガタがある場合にも、このガタによる影響を、前記加硫金型の回転によって周方向に分散させることでき、ＲＲＯやＲＦＶを減じ、前記タイヤ厚さの均一化と相俟ってタイヤのユニフォミティーを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の空気入りタイヤの製造方法の生タイヤ形成工程を説明する断面図である。
【図２】その加硫工程を説明する断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、中子本体を例示する側面図及び斜視図である。
【図４】生タイヤの一方のコンテナ部への装着を示す断面図である。
【図５】生タイヤの他方のコンテナ部への装着を示す断面図である。
【図６】連結手段を示す部分拡大断面図である。
【図７】本発明のタイヤの製造方法を実施するための製造ラインの一例を概念的に示す平面図である。
【図８】従来の中子方式の加硫工程を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、図１に略示するように、中子本体１を有する剛性中子２を用い、前記中子本体１の外表面に、未加硫のタイヤ構成部材３を順次貼り付けることにより生タイヤＴを形成する生タイヤ形成工程Ｓ１と、図２に略示するように、前記生タイヤＴを、前記剛性中子２ごと加硫金型４内に投入して加硫成形する加硫工程Ｓ２とを含んで構成される。
【００１４】
前記剛性中子２は、図１の如く、タイヤのトレッド部Ｔａの内表面を形成するトレッド成形部６、及び前記サイドウォール部Ｔｂとビード部Ｔｃとの各内表面を形成するサイド成形部７を有するトロイド状の中空な中子本体１、並びにタイヤ軸芯ｉと同心をなしかつ前記中子本体１に取り付くタイヤ軸芯方向両側の支持軸部８を具える。
【００１５】
前記中子本体１は、例えばアルミ合金等の熱伝導に優れる金属材料を用いて形成される剛体であり、その外表面は、タイヤの内腔面（内表面）に合った形状にて形成される。又前記中子本体１は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、タイヤ周方向に分割される複数の中子セグメント９からなり、かつこの複数の中子セグメント９は、周方向に交互に配される第１、第２の中子セグメント９Ａ、９Ｂから構成される。
【００１６】
前記第１の中子セグメント９Ａは、周方向巾が大であり、かつその周方向両端面を、半径方向内方に向かって周方向巾が減じる向きに傾斜する内向き傾斜面Ａｓとしている。又前記第２の中子セグメント９Ｂは、周方向巾が小であり、かつその周方向両端面を、半径方向内方に向かって周方向巾が増す向きに傾斜するとともに前記内向き傾斜面Ａｓと突き合わされる外向き傾斜面Ｂｓとしている。このように構成することにより、前記中子本体１は、第２の中子セグメント９Ｂから順次半径方向内方に一つずつ移動させることで、その内孔部１０から分解して取り外すことができる。
【００１７】
又各中子セグメント９は、前記図１の如く、その半径方向内端部にボルト固定される側板１１によって互いに連結され、一つの剛体として保持される。前記側板１１は、各中子セグメント９を順次ボルト固定する円盤状の基体１１Ａの中心位置に、タイヤ軸芯ｉと同心な前記支持軸部８をタイヤ軸方向両外側に突設している。前記支持軸部８は、本例では中心孔８Ｈを有する筒状に形成される。なお側板１１の半径方向外周面は、タイヤ軸方向内側に向かって拡径する向きのコーン面１１Ｓとして形成され、加硫金型４に投入する際のセンタリングが行われる。
【００１８】
又前記中子本体１の内腔Ｈ内には、加硫工程Ｓ２時に前記生タイヤＴを内側加熱する加硫用のヒータ（図示しない）が配される。このヒータとして、本例では、中子本体１の内周面に添着される面状ヒータが採用されるとともに、このヒータに通電するための例えばピン状或いは孔状の電極端子部が、タイヤ軸方向一方側の支持軸部８の先端面に配される。
【００１９】
そして前記生タイヤ形成工程Ｓ１では、前記中子本体１の外表面に、未加硫のタイヤ構成部材３を順次貼り付けることにより生タイヤＴを形成する。前記タイヤ構成部材３としては、例えばインナーライナゴム、カーカスプライ、ベルトプライ、ビードコア、クリンチゴム、サイドウォールゴム、トレッドゴムなどが挙げられる。
【００２０】
次に、加硫工程Ｓ２では、前記形成された生タイヤＴが、そのタイヤ軸芯ｉを水平とした縦向きにて剛性中子２ごと加硫金型４内に保持させれるとともに、この加硫金型４をタイヤ軸心ｉ廻りで回転させながら加硫成形が行われる。
【００２１】
前記加硫金型４は、図４、５に示すように、タイヤ軸方向一方側のコンテナ部１５と、タイヤ軸方向他方側のコンテナ部１６とを具え、このコンテナ部１５、１６間に、剛性中子２付きの生タイヤＴを収容して加硫する加硫室を形成する。
【００２２】
具体的には、タイヤ軸方向一方側のコンテナ部１５は、本例では、第１の回転軸部１７を有する側プレート１８と、この側プレート１８に取り付く金型部２０とを具える。前記金型部２０は、一方側のサイドウォール部Ｔｂとビード部Ｔｃとの各外表面を形成する環状のサイドモールド２１を含んで構成される。
【００２３】
又タイヤ軸方向他方側のコンテナ部１６は、本例では、前記第１の回転軸部１７と同心な第２の回転軸部２２を有しかつ前記一方側の側プレート１８とは接離可能にタイヤ軸方向に相対移動しうる他方側の側プレート２３と、この側プレート２３に取り付く金型部２４とを具える。本例では、一方側の側プレート１８が、ガイドレール３０に沿ってタイヤ軸方向に移動可能な移動台３１に回転自在に支持されるととともに、他方側の側プレート２３が、固定台３２に回転自在に支持される場合が示される。
【００２４】
前記金型部２４は、他方側のサイドウォール部Ｔｂとビード部Ｔｃとの各外表面を形成する環状のサイドモールド２５を含む。本例では金型部２４が、前記サイドモールド２５と、トレッド部Ｔａの外表面を形成する円筒状のトレッドモールド２６とを含んで構成される場合が示される。前記トレッドモールド２６は、タイヤ周方向に分割された扇状の複数のトレッドセグメント２６Ａからなり、各トレッドセグメント２６Ａは、前記側プレート２３に、直線軸受けを介して半径方向内外にスライド移動可能に保持される。なお前記トレッドモールド２６の外周面は、タイヤ軸方向一方側に向かって拡径する向きに傾斜する外傾斜のコーン面２６Ｓとして形成される。
【００２５】
又前記トレッドモールド２６の半径方向外側には、内周面が前記コーン面２６Ｓと係合しうる同傾斜のコーン面２７Ｓをなすコンテナリング２７が配される。このコンテナリング２７は、前記側プレート２３に支持されるシリンダ２８のロッド端に取り付き、タイヤ軸方向一方側に向かって移動することにより、各トレッドセグメント２６Ａを半径方向内側に移動させ、隣り合うトレッドセグメント２６Ａ間を閉じる。
【００２６】
なおコンテナ部１５、１６は、それぞれ前記第１、第２の回転軸部１７、２２によって前記移動台３１、固定台３２に回転自在に枢支されるとともに、本例では、他方側のコンテナ部１６が、例えば前記固定台３２に取り付く駆動モータＭによって回転駆動される。従って、前記加硫金型４は、駆動モータＭにより、前記投入された剛性中子２付きの生タイヤＴをコンテナ部１５、１６とともにタイヤ軸心廻りで一体に回転させながら加硫成形することができる。
【００２７】
このとき、第１、第２の回転軸部１７、２２と、前記支持軸部８とは連結手段３３を介して連結される。具体的には、図６に示すように、前記第１、第２の回転軸部１７、２２には、前記支持軸部８の中心孔８Ｈに挿入されて支持軸部８と連結される挿入凸部３６が段差部３５を介して設けられる。従って、前記連結手段３３は、本例では、前記中心孔８Ｈと挿入凸部３６とを含んで構成される。ここで、前記中心孔８Ｈと挿入凸部３６との間にはある程度のガタが必要であり、このガタが少なすぎると、加硫熱による熱膨張によって挿入凸部３６が中心孔８Ｈに噛み込んでしまい、剛性中子２が回転軸部１７、２２から取り外せなくなる。しかし、前記ガタは、剛性中子２と加硫金型４との偏芯を招くなどタイヤのユニフォミティーに悪影響を与える。
【００２８】
そこで本発明の加硫工程Ｓ２では、前記加硫金型４をタイヤ軸心廻りで回転させながら加硫成形している。これにより、中心孔８Ｈと挿入凸部３６との間にガタがある場合にも、このガタによる影響を加硫金型４の回転によって周方向に分散させることでき、ユニフォミティーを向上させることができる。ここで、前記加硫金型４の回転数は３〜６０ｒｐｍの範囲が好ましい。この回転数が３ｒｐｍ未満では回転不足であり、又６０ｒｐｍを越えても遠心力によって剛性中子２が常に半径方向外側に変位するため、ユニフォミティーの向上効果が充分に発揮されなくなる。そのため、回転数の下限は２０ｒｐｍ以上がより好ましく、又上限は４０ｒｐｍ以下がより好ましい。
【００２９】
又本発明においても、ユニフォミティーの観点からは、前記ガタはできるだけ小さいことが好ましい。従って、本例では、前記図６の如く、前記中心孔８Ｈと挿入凸部３６との間にはガタを持たせて加硫熱による噛み込みを防止しながらも、回転軸部１７、２２と支持軸部８とをガタなく連結させるために、前記連結手段３３にボールロック機構３４を採用している。このボールロック機構３４は、周方向に分散配置される複数の剛性ボール３４Ａと、各剛性ボール３４Ａを半径方向外側に押し上げる押上げ手段３４Ｂとを有し、この押し上がる剛性ボール３４Ａによって支持軸部８を嵌着してロックさせる。具体的には、剛性ボール３４Ａは、前記挿入凸部３６の周壁に設ける保持孔３６ａにより、剛性ボール３４Ａの半径方向内端及び外端を前記挿入凸部３６の内周面及び外周面から突出させて保持される。なお保持孔３６ａの半径方向外側の開口部が、前記剛性ボール３４Ａの直径よりも小径であることにより、剛性ボール３４Ａは抜け止めされる。又挿入凸部３６の内孔３６Ｈ内には、後方に向かって拡径するコーン状の押し軸３８がシリンダ３７のロッド端に前後に移動可能に配される。従って、シリンダ３７による押し軸３８の前進により、各剛性ボール３４Ａを半径方向外側に押し上げしうる。即ち押し軸３８とシリンダ３７とにより、前記押上げ手段３４Ｂを形成している。又前記支持軸部８の中心孔８Ｈの内周面には、前記押し上げられた剛性ボール３４Ａと嵌合しうる周溝８Ｈａが形成され、ボールロック機構３４による位置決めかつ固定が行われる。
【００３０】
このように、ボールロック機構３４を採用した場合には、回転軸部１７、２２と支持軸部８とのガタの防止、及び回転軸部１７、２２と支持軸部８とのセンタリング精度の向上が達成しうるとともに、回転軸部１７、２２と支持軸部８との連結強度を高めることができる。そのため、剛性中子２を加硫金型４内に投入する際に片持ち支持となった場合にも、位置ズレや落下などを招くことなく精度良く確実に保持することができる。又金型閉時には、回転軸部１７、２２と支持軸部８とが連結して１本の軸となるため、加硫金型４を回転させる際のブレを最小限に抑えることができる。
【００３１】
前記サイドモールド２１、２５の半径方向内端には、剛性中子２の前記コーン面１１Ｓと係合しうる同傾斜のコーン面２１Ｓ、２５Ｓが形成され、タイヤ投入時の剛性中子２と、金型部２０、２４とのセンタリングが精度良く行われる。
【００３２】
又前記側プレート１８、２３、及び前記トレッドモールド２６には、加硫工程Ｓ２時に前記生タイヤＴを外側加熱する加硫用のヒータ（図示しない）が配される。このヒータとして、本例では蒸気ジャケット（図示しない）が採用される。なお加熱蒸気は、前記回転軸部１７、２２に設ける流路を通って蒸気ジャケットに供給されるとともに、前記流路には、加熱蒸気発生源からのびるパイプなどが、ロータリジョイントを介して接続される。なお回転軸部１７の一端側には、支持軸部８の先端に設ける前記電極端子部と接続可能な端子部が配されるとともに、この端子部には、ロータリコネクタ、スリップリングなどの接続部を介して外部電源から電気が供給される。
【００３３】
又図７は、本発明のタイヤの製造方法を実施するための製造ラインの一例を概念的に示す平面図である。符号４０は、生タイヤ成型機であり、前記剛性中子２の一方側の支持軸部８を保持して回転駆動し、その外表面に未加硫のタイヤ構成部材３を順次貼り付けることにより生タイヤＴを形成する。又符号４１は、生タイヤ搬送装置であって、生タイヤ成型機４０から生タイヤＴを受け取って、一方側のコンテナ部１５に装着する。このように本発明のタイヤの製造方法では、生タイヤ成型機４０によって縦向きで形成される生タイヤＴを、縦向きのまま搬送して加硫金型４に投入することができる。即ち、タイヤの向き替えをする必要がなく、製造ラインを簡略化することも可能となる。
【００３４】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００３５】
本発明の効果を確認するため、表１に記載の仕様に基づいてタイヤサイズ２１５／４５ＺＲ１７の空気入りタイヤを形成するとともに、そのユニフォミティーを測定して互いに比較した。なお表１の仕様以外は、実質的に同仕様である。
【００３６】
（１）ユニフォミティー：
タイヤユニフォーミティ試験機を用い、ＪＡＳＯ  Ｃ６０７：２０００の「自動車用タイヤのユニフォミティー試験方法」に準拠して、ＲＦＶを測定し、比較例１を１００とした指数で評価している。数値が小さいほど、ユニフォミティーが良好であることを示す。測定条件は、リム（８．０ｘ１７）、タイヤ回転速度（６０ｒｐｍ）、空気圧（２００ｋＰａ）、及び縦荷重（４０００ｋＮ）とした。
【００３７】
（２）タイヤの着脱の容易さ：
剛性中子付きのタイヤを加硫金型から着脱する際の容易さを、比較例１を１００とした指数で評価している。数値が小さいほど、着脱性に優れる。
【００３８】
【表１】
0005438545.tif 000002
【００３９】
表の如く、実施例は、加硫金型の回転軸部と剛性中子の支持軸部と間のガタの影響を減じることができ、タイヤのユニフォミティーを向上させうるのが確認できる。
【符号の説明】
【００４０】
１     中子本体
２     剛性中子
３     タイヤ構成部材
４     加硫金型
６     トレッド成形部
７     サイド成形部
８     支持軸部
１５   コンテナ部
１６   コンテナ部
１７   第１の回転軸部
１８   側プレート
２０   金型部
２１   サイドモールド
２２   第２の回転軸部
２３   側プレート
２４   金型部
２５   サイドモールド
３３   連結手段
３４   ボールロック機構
ｉ     タイヤ軸芯
Ｓ１   生タイヤ形成工程
Ｓ２   加硫工程
Ｔ     生タイヤ
Ｔａ   トレッド部
Ｔｂ   サイドウォール部
Ｔｃ   ビード部
【図１】
0005438545.tif 000003
【図２】
0005438545.tif 000004
【図３】
0005438545.tif 000005
【図４】
0005438545.tif 000006
【図５】
0005438545.tif 000007
【図６】
0005438545.tif 000008
【図７】
0005438545.tif 000009
【図８】
0005438545.tif 000010