(57)【要約】【課題】グリーンタイヤの内部に残留するエアを最小限にして、品質に優れたタイヤを効率的に製造することができるタイヤの製造方法および装置を提供する。【解決手段】グリーンタイヤＧ１を密封した袋体２の内部を吸引ポンプ４により真空引きして、この真空引きした状態を所定時間維持して、袋体２をグリーンタイヤＧ１の表面に密着させつつグリーンタイヤＧ１の内部に残留するエアａを袋体２の外部に排出し、次いで、エアａが除去されたグリーンタイヤＧ２を袋体２から取り出して加硫用モールド８ａの中に配置して加硫装置８によって加硫する。【選択図】図５
2018202803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリーンタイヤを密封した袋体の内部を真空引きして、この真空引きした状態を所定時間維持し、前記袋体を前記グリーンタイヤの表面に密着させつつ前記グリーンタイヤの内部に残留するエアを前記袋体の外部に排出し、次いで、前記グリーンタイヤを前記袋体から取り出して加硫用モールドの中に配置して加硫するタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記袋体の内部を真空引きした状態を所定時間維持しつつ、前記袋体を外部から加圧する請求項１に記載のタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記袋体の内部を真空引きした状態を所定時間維持しつつ、前記グリーンタイヤを保管庫で保管する請求項１または２に記載のタイヤの製造方法。
【請求項４】
グリーンタイヤを密封することが可能な袋体と、この袋体の内部を真空引きする吸引手段とを備えて、前記グリーンタイヤを密封した前記袋体の内部が前記吸引手段により真空引きされている状態が所定時間維持されて、前記袋体が前記グリーンタイヤの表面に密着しつつ前記グリーンタイヤの内部に残留するエアが前記袋体の外部に排出される構成にしたタイヤ製造装置。
【請求項５】
前記袋体の内部が真空引きされている状態が所定時間維持されている間に、前記袋体を外部から加圧する加圧手段を備えた請求項４に記載のタイヤの製造装置。
【請求項６】
前記グリーンタイヤが加硫する前に保管される保管庫で、前記袋体の内部が真空引きさている状態が所定時間維持される構成にした請求項４または５に記載のタイヤの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの製造方法および装置に関し、さらに詳しくは、グリーンタイヤの内部に残留するエアを最小限にして、品質に優れたタイヤを効率的に製造することができるタイヤの製造方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの製造工程では一般的に、未加硫ゴム部材や補強部材などのタイヤ構成部材を積層してグリーンタイヤを成形し、このグリーンタイヤを加硫用モールド内で加圧および加熱することによってタイヤを製造している。グリーンタイヤは様々なタイヤ構成部材が積層されているので、タイヤ内部にはエアが残留している。タイヤ内部のエアの残留量が過大であると、製造したタイヤに加硫故障が発生したり、加硫時間が長くなる等の問題が生じる。これに伴い、製造したタイヤの品質が低下したり、生産性が低下する。
【０００３】
従来、加硫装置に設けた吸引手段によって、加硫用モールドとグリーンタイヤとの間のエアを除去することが種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、吸引手段を設けた加硫装置を用いてタイヤを製造する場合、グリーンタイヤは加硫用モールドの中に配置した時点から加硫が進行するため、タイヤ内部に残留しているエアの吸引はグリーンタイヤの加硫が進行している状態で行われることになる。グリーンタイヤの加硫が進行すると、未加硫ゴムが固くなる（流動性がなくなる）とともにタイヤ構成部材とうしが一体化する。そのため、タイヤ内部のエアは自由に移動し難くなり、十分に除去することができない。
【０００４】
また、加硫工程においてエアの吸引を行う作業が追加されるので、オペレーションが複雑になる。これに伴い、作業効率（生産性）を向上させるには不利になる。生産設備に吸引手段を追加する必要があるため、既存の加硫装置をそのまま使用することができないという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２０７７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、グリーンタイヤの内部に残留するエアを最小限にして、品質に優れたタイヤを効率的に製造することができるタイヤの製造方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明のタイヤの製造方法は、グリーンタイヤを密封した袋体の内部を真空引きして、この真空引きした状態を所定時間維持し、前記袋体を前記グリーンタイヤの表面に密着させつつ前記グリーンタイヤの内部に残留するエアを前記袋体の外部に排出し、次いで、前記グリーンタイヤを前記袋体から取り出して加硫用モールドの中に配置して加硫することを特徴とする。
【０００８】
本発明のタイヤの製造装置は、グリーンタイヤを密封することが可能な袋体と、この袋体の内部を真空引きする吸引手段とを備えて、前記グリーンタイヤを密封した前記袋体の内部が前記吸引手段により真空引きされている状態が所定時間維持されて、前記袋体が前記グリーンタイヤの表面に密着しつつ前記グリーンタイヤの内部に残留するエアが前記袋体の外部に排出される構成にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、加硫用モールドの中に配置する前のグリーンタイヤを袋体に密封して、この袋体の内部を真空引きするので、グリーンタイヤの内部に残留しているエアが移動し易い条件下で真空引きをすることになる。そのため、この真空引きした状態を所定時間維持することで、グリーンタイヤの内部からエアを十分に除去するには有利になる。また、真空引きした状態で袋体をグリーンタイヤの表面に密着させるので、グリーンタイヤの内部に残留しているエアがこの真空引きによって膨張して、グリーンタイヤが局部的に変形する等の不具合を回避できる。それ故、本発明によれば、グリーンタイヤの内部に残留するエアを最小限にすることが可能になり、これに伴い、品質に優れたタイヤを効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を用いたタイヤの製造工程の全体概要を例示する説明図である。
【図２】本発明のタイヤの製造装置をドラム側面視で例示する説明図である。
【図３】図２の収容部の内部を拡大して断面視で例示する説明図である。
【図４】図３の袋体の内面の貫通穴周辺を平面視で例示する説明図である。
【図５】グリーンタイヤの内部に残留しているエアを除去するエア抜き工程を断面視で例示する説明図である。
【図６】本発明の製造装置の別の実施形態を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のタイヤの製造方法および装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
図１に例示するように、成形工程Ｓ１、エア抜き工程Ｓ２、加硫工程Ｓ３を順に経てタイヤＴが製造される。成形工程Ｓ１では、成形ドラム等の成形装置７によって様々なタイヤ構成部材Ｍが積層されてグリーンタイヤＧ１が成形される。エア抜き工程Ｓ２では、本発明のタイヤ製造装置１を用いて、グリーンタイヤＧ１の内部に残留するエアａが除去されてグリーンタイヤＧ２が成形される。
【００１３】
加硫工程Ｓ３では、グリーンタイヤＧ２が加硫用モールド８ａの中に配置される。次いで、このグリーンタイヤＧ２が加硫装置８によって加硫（加圧および加熱）されることにより、加硫済のタイヤＴが完成する。
【００１４】
図２〜図４に例示する本発明のタイヤの製造装置１は、グリーンタイヤＧ１を密封することが可能な袋体２と、この袋体２の内部を真空引きする吸引手段となる吸引ポンプ４とを備えている。この実施形態では、製造装置１はさらに、袋体２を収容する収容部３と収容部３の内部を加圧する加圧ポンプ５とを備えている。この収容部３と加圧ポンプ５とが、袋体２を外部から加圧する加圧手段を構成している。この加圧手段は任意で設けることができる。
【００１５】
袋体２は円環状の形状をしていて、袋体２の内部はグリーンタイヤＧ１の外郭形状と実質的に同じ形状になっている。袋体２は例えば加硫されたゴム等により形成されている。この実施形態では、袋体２はグリーンタイヤＧ１の主に内側表面を覆う内側部２Ａと、グリーンタイヤＧ１の主に外側表面を覆う外側部２Ｂとで構成されている。内側部２Ａと外側部２Ｂとは互いに気密に係合して、袋体２の内部は密封空間になる。袋体２は例示した形態に限定されるものではなく、１個または３個、或いはそれ以上の数の部材により構成されることもある。
【００１６】
袋体２と吸引ポンプ４とは吸引ライン４ａを通じて接続されている。吸引ライン４ａは袋体２に形成された貫通穴２ｈに接続されている。この実施形態では、外側部２Ｂに貫通穴２ｈが形成されているが、外側部２Ｂに加えてまたは代えて、内側部２Ａに貫通穴２ｈを形成することもできる。貫通穴２ｈは、この実施形態で例示した位置に限らず適宜の位置に形成することができる。
【００１７】
吸引ライン４ａには開閉弁４ｂが設けられている。開閉弁４ｂを開弁した状態で吸引ポンプ４を稼働させることにより、袋体２の内部が真空引きされる。
【００１８】
吸引ライン４ａは１本に限らず複数本にすることもできる。複数本の吸引ライン４ａを設ける場合は、それぞれの吸引ライン４ａと袋体２との接続位置（即ち、貫通穴２ｈ）は、例えば袋体２の周方向に等間隔の配置にするとよい。このような配置にすることで、袋体２の内部を周方向にばらつきを小さくして均等に真空引きし易くなり、ひいては製造したタイヤＴの品質向上に寄与する。
【００１９】
この実施形態では図４に例示するように、袋体２の内面２ｉには貫通穴２ｈに向かって延在する凹溝２ｇが形成されている。凹溝２ｇの溝幅および溝深さは例えば、２ｍｍ〜１０ｍｍである。
【００２０】
収容部３は例えば剛体であり、金属製の箱体を用いることができる。収容部３は袋体２を収容できる十分な大きさを有している。この実施形態では、収容部３は開閉蓋３ａを有していて、開閉蓋３ａを閉じることにより、収容部３の内部は密封空間になる。吸引ポンプ４は収容部３の外部に配置されていて、吸引ライン４ａは収容部３を構成する壁面を貫通している。
【００２１】
収容部３と加圧ポンプ５とは加圧ライン５ａを通じて接続されている。加圧ライン５ａには開閉弁５ｂが設けられている。開閉弁５ｂを開弁した状態で加圧ポンプ５を稼働させることにより、収容部３に収容されている袋体２は外部から加圧される。
【００２２】
次に、この製造装置１を用いたタイヤの製造方法の手順を説明する。
【００２３】
まず、成形工程Ｓ１において、成形装置７を用いて公知の成形方法により、複数のタイヤ構成部材Ｍを積層してグリーンタイヤＧ１を成形する。タイヤ構成部材Ｍは、インナーライナＭ１、カーカス材Ｍ２、ビード部Ｍ３、サイドゴムＭ４、ベルト層Ｍ５、トレッドゴムＭ６などの公知の部材である。
【００２４】
成形工程Ｓ１で成形したグリーンタイヤＧ１には、タイヤ構成部材Ｍどうしの間にエアａが残留している。そこでエア抜き工程Ｓ２では、本発明の製造装置１を用いてグリーンタイヤＧ１からエアａを除去したグリーンタイヤＧ２を成形する。エア抜き工程Ｓ２は、グリーンタイヤＧ１の加硫が進行しない温度範囲（例えば常温〜８０℃）で行う。
【００２５】
グリーンタイヤＧ１に対しては、外側表面から針状体を刺して、積層されているタイヤ構成部材Ｍを連通するエア抜き穴を予め形成する作業（いわゆる、プリッキング作業）を行っておくことが好ましい。ただし、インナーライナＭ１にはエア抜き穴が貫通しないように注意する。
【００２６】
エア抜き工程Ｓ２では、図５に例示するように袋体２にグリーンタイヤＧ１を入れて密封する。この状態で袋体２の内面２ｉはグリーンタイヤＧ１の表面に密着している。次いで、吸引ポンプ４を稼働させることにより袋体２の内部を真空引きして、この真空引きした状態を所定時間維持する。
【００２７】
この真空引きでの真空圧は、大気圧（１０１．３ｋＰａ）をゼロにしたゲージ圧で言うと例えば−３０ｋＰａ〜−１０１．３ｋＰａである。真空引きした状態を維持する所定時間は１分以上より好ましくは３分以上にする。例えば、グリーンタイヤＧ２を加硫するまでの待機時間の範囲内で、袋体２の内部を真空引きした状態を維持するとよい。
【００２８】
真空引きした状態を維持している所定時間の間、袋体２の内面２ｉは常にグリーンタイヤＧ１の表面に密着している。例えば、グリーンタイヤＧ１の全表面積の７０％以上、より好ましくは８０％以上に袋体２の内面２ｉが密着していればよい。尚、袋体２にグリーンタイヤＧ１を密封した時点では、袋体２の内面２ｉがグリーンタイヤＧ１の表面に密着していなくても、真空引きすることにより袋体２が収縮してグリーンタイヤＧ１の表面に密着すればよい。
【００２９】
本発明では、加硫用モールド８ａの中に配置する前のグリーンタイヤＧ１を密封した袋体２の内部を真空引きするので、グリーンタイヤＧ１を加硫用モールド８ａの中に配置して真空引きする場合に比して、グリーンタイヤＧ１の内部に残留しているエアａがタイヤ内部を移動し易い条件下で真空引きされる。そのため、この真空引きした状態を所定時間維持することで、グリーンタイヤＧ１の内部からエアａを十分に除去することができる。即ち、グリーンタイヤＧ１の内部に残留するエアａを最小限にすることが可能になる。
【００３０】
尚、袋体２がグリーンタイヤＧ１の表面に密着していない状態で真空引きをすると、グリーンタイヤＧ１の内部に残留しているエアａがこの真空引きによって膨張して、グリーンタイヤＧ１が局部的に変形する等の不具合が生じることがある。しかし本発明では、袋体２の内面２ｉがグリーンタイヤＧ１の表面に密着しているので、このようなエアａの膨張に起因する局部的なグリーンタイヤＧ１の変形等が袋体２によって規制されて回避できる。
【００３１】
この実施形態では、吸引ポンプ４の稼働とともに加圧ポンプ５を稼働させる。したがって、加圧ポンプ５による加圧（加圧圧力Ｐ）により袋体２が外部から押圧される。この加圧圧力Ｐは例えば１００ｋＰａ〜１０００ｋＰａである。袋体２に対するこの加圧によってグリーンタイヤＧ１の内部に残留するエアａの外部への排出が促進されるので、残留するエアａを最小限にするには益々有利になる。
【００３２】
上述のようにエアａを除去したグリーンタイヤＧ２を成形した後は、グリーンタイヤＧ２を袋体２から取り出して加硫工程Ｓ３に搬送する。加硫工程Ｓ３では、グリーンタイヤＧ２を加硫用モールド８ａの中に配置して加硫装置８によって加硫することで空気入りタイヤＴが製造される。
【００３３】
グリーンタイヤＧ２に残留するエアａが最小限になっているので、加硫したタイヤＴには加硫故障による不具合が発生することが抑制される。また、残留するエアａが最小限になっているので必要以上に加硫時間を長くすることもない。したがって、品質に優れたタイヤＴを効率的に製造するには有利になっている。
【００３４】
しかも、本発明によれば、既存の成形装置７や加硫装置８を改造する必要がない。即ち、既存の成形装置７や加硫装置８をそのまま利用できるというメリットがある。また、成形工程Ｓ１や加硫工程Ｓ３のオペレーションも変わらないというメリットもある。尚、本発明は、ラジアルタイヤ、バイアスタイヤのいずれを製造する場合にも適用できる。
【００３５】
この実施形態では、袋体２の内面２ｉに形成された凹溝２ｇに沿ってエアａを貫通穴２ｈまで誘導できるので、グリーンタイヤＧ２に残留するエアａを最小限にするには有利になっている。凹溝２ｇは任意で設けることができるが、凹溝２ｇなどを設けて袋体２の内面２ｉを凹凸状にすることで、エアａを円滑に袋体２の外部に排出できる。また、内面２ｉを凹凸状にすることで、グリーンタイヤＧ２を袋体２から取り出す際に、袋体２に密着しているグリーンタイヤＧ２を内面２ｉから剥がし易くなるというメリットもある。
【００３６】
図６に例示する製造装置１の別の実施形態では、加硫待ちのグリーンタイヤＧ２が保管される保管庫６に複数の袋体２が配置されている。それぞれの袋体２は収容部３に収容されていて、吸引ライン４ａを通じて吸引ポンプ４が接続されている。また、それぞれの収容部３には加圧ライン５ａを通じて加圧ポンプ５が接続されている。
【００３７】
この実施形態では、複数の袋体２が同じ１つの吸引ポンプ４に接続されているが、それぞれの袋体２毎に個別の吸引ポンプ４を接続した構成にすることもできる。複数の収容部３が同じ１つの加圧ポンプ５に接続されているが、それぞれの収容部３毎に個別の加圧ポンプ５を接続した構成にすることもできる。
【００３８】
成形工程Ｓ１で成形されたグリーンタイヤＧ１は袋体２に密封され、そのグリーンタイヤＧ１を密封した袋体２は収容部３に収容されて保管庫６に搬送される。保管庫６では、搬送されてきた袋体２に吸引ライン４ａが接続され、収容部３には加圧ライン５ａが接続される。その後、開閉弁４ｂ、５ｂを開弁して、搬送されてきた袋体２の内部を吸引し始めるとともに、袋体２を外部から加圧し始める。開閉弁４ｂを開弁し、袋体２の内部を吸引するタイミングを先とし、数分経過後、開閉弁５ｂを開弁して、袋体２を外部から加圧し始める方が、エアaの排出効果が高い場合もある。
【００３９】
保管庫６では、袋体２の内部を吸引ポンプ４によって真空引きし続ける。この真空引きとともに、袋体２を外部から加圧ポンプ５によって加圧し続ける。このように加硫待ちのためにグリーンタイヤＧ２をストックしている時間を、袋体２の内部を真空引きした状態を維持するために有効に利用するとよい。これにより、タイヤの製造工程に無駄な時間が発生せず、生産性を向上させるには有利になる。
【００４０】
加硫装置８が空くと、次に加硫すべきグリーンタイヤＧ２が収容されている収容部３が、吸引ライン４ａおよび加圧ライン５ａから切り離されて、保管庫６から所定の作業場所に搬送される。搬送先の作業場所では、グリーンタイヤＧ２が収容部３および袋体２から取り出される。取り出されたグリーンタイヤＧ２は加硫用モールド８ａの中に配置されて加硫される。
【００４１】
保管庫６の温度（室温）は常温でもよいが、例えば４０℃〜８０℃にすることもできる。グリーンタイヤＧ１（Ｇ２）の温度が低すぎるとエアａが移動し難くなって十分に除去できない場合があるので、加硫が進行しない範囲で適度に加温（４０℃〜８０℃）することで、残留するエアａを最小限にするには有利になる。
【符号の説明】
【００４２】
１  タイヤの製造装置
２  袋体
２Ａ  内側部
２Ｂ  外側部
２ｇ  凹溝
２ｈ  貫通穴
２ｉ  内面
３  収容部
３ａ  開閉蓋
４  吸引ポンプ
４ａ  吸引ライン
４ｂ  開閉弁
５  加圧ポンプ（コンプレッサ）
５ａ  加圧ライン
５ｂ  開閉弁
６  保管庫
７  成形装置
８  加硫装置
８ａ  加硫用モールド
Ｇ１  エア除去前のグリーンタイヤ
Ｇ２  エア除去後のグリーンタイヤ
Ｔ  加硫済のタイヤ
Ｍ（Ｍ１〜Ｍ６）  タイヤ構成部材
ａ  エア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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