(57)【要約】【課題】  製造時及び製造後の、ジョイント部及びその近傍を基点とした故障の発生を抑制することのできる安全タイヤの製造方法を提供する。【解決手段】  この発明に従う安全タイヤの製造方法は、未加硫のゴム部材を、その長手方向端部同士でジョイントして中空円環状とし、この中空円環状ゴム部材１を加硫モールド３内にセットした後、内圧を適用し中空円環状ゴム部材１を膨張させた状態で加硫成型を行うことにより、安全タイヤ用空気のうを形成する工程を有する。この工程において、中空円環状ゴム部材１を加硫モールド３内で所定外径にまで膨張させるときのジョイント部２での外径成長速度を、ジョイント部２に隣接する一対のジョイント部近傍領域６ａ、６ｂでの外径成長速度と略同一にする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加硫のゴム部材を、その長手方向端部同士でジョイントして中空円環状とし、この中空円環状ゴム部材を加硫モールド内にセットした後、内圧を適用し中空円環状ゴム部材を膨張させた状態で加硫成型を行うことにより、安全タイヤ用空気のうを形成する工程を有する安全タイヤの製造方法において、
中空円環状ゴム部材を加硫モールド内で所定外径にまで膨張させるときのジョイント部での外径成長速度を、ジョイント部に隣接する一対のジョイント部近傍領域での外径成長速度と略同一にすることを特徴とする安全タイヤの製造方法。
【請求項２】
未膨張の中空円環状ゴム部材の状態にて、各ジョイント部近傍領域の外周長を、中空円環状ゴム部材の外周長の少なくも１％とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
中空円環状ゴム部材は、その少なくともクラウン部外周面全体にわたって配置した伸張性円環部材とともに膨張させる、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
伸張性円環部材の周方向モジュラスが、中空円環状ゴム部材のクラウン部の周方向モジュラスの５０％以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
加硫成型時に適用する所定内圧の１０％の内圧を適用した中空円環状ゴム部材の状態にて、伸張性円環部材の幅が、中空円環状ゴム部材の幅の５０〜１２０％の範囲にある、請求項３又は４に記載の製造方法。
【請求項６】
加硫成型時に適用する所定内圧の１０％の内圧を適用した中空円環状ゴム部材の状態にて、伸張性円環部材の内周長が、中空円環状ゴム部材の外周長の９０〜１１０％の範囲にある、請求項３〜５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
中空円環状ゴム部材は、その少なくともジョイント部及びジョイント部近傍領域に膨張遅延部材を当接した状態で膨張させる、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項８】
前記膨張遅延部材は、中空円環状ゴム部材のジョイント部に対向する加硫モールドの内壁部分に配設された空気充填ゴム袋体であり、中空円環状ゴム部材の膨張に応じて空気充填袋体中の空気を加硫モールドの外方に排出してその容積を減ずる構成を有する、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記膨張遅延部材は、中空円環状ゴム部材のジョイント部に対向する加硫モールドの内壁部分を構成し、加硫モールドの径方向内外に移動可能な可動部材であり、中空円環状ゴム部材の膨張に応じて、可動部材が加硫モールドの径方向外側に移動し、加硫成型時には可動部材が加硫モールドの他の内壁部分と同一円を形成する位置にある、請求項７に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、未加硫のゴム部材を、その長手方向端部同士でジョイントして中空円環状とし、この中空円環状ゴム部材を加硫モールド内にセットした後、内圧を適用し中空円環状ゴム部材を膨張させた状態で加硫成型を行うことにより、安全タイヤ用空気のうを形成する工程を有する安全タイヤの製造方法に関し、特にかかる中空円環状ゴム部材のジョイント部に起因する、製造時及び製造後の故障の低減を図る。
【背景技術】
【０００２】
パンク等によってタイヤ内圧が急激に低下したランフラット状態においてもある程度の距離の走行が可能である安全タイヤとしては、補強チューブ、補強ゴム、補強ベルト等の補強部材、又は発泡体、弾性体、中子等にタイヤ負荷を肩代わり支持させるタイヤや、シーラント剤を塗布又は充填してタイヤに生じた孔等の損傷部を塞いで内圧低下を防止したタイヤ等が知られている。しかし、これら従来の安全タイヤは、製造方法が複雑なため、不良率が高くなったり、製造効率が低下したりする場合が多かった。
【０００３】
かかる問題を解消するため、例えば特許文献１には、タイヤの内圧が低下するランフラット状態では、タイヤ内圧の低下に伴って拡張変形して荷重支持をタイヤから肩代わりする中空円環状の空気のうを収納した安全タイヤが記載されている。このような安全タイヤの製造においては、未加硫のゴム部材を、その長手方向端部同士でジョイントして中空円環状とし、これを加硫モールドに入れて加硫成型することで空気のうを形成するのが一般的である。しかし、このような製造方法では、加硫成型時に、中空円環状のゴム部材を膨張させた際にジョイント部の近傍領域が破断したり、ジョイント部のジョイントが外れたりする場合があり、また、製品となった後にも、剛性の不均一からジョイント部近傍領域が故障発生の起点となる場合があった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、この発明の目的は、製造時及び製造後の、ジョイント部及びその近傍を基点とした故障の発生を抑制することのできる安全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】
【０００６】
上記の目的を達成するため、この発明は、未加硫のゴム部材を、その長手方向端部同士でジョイントして中空円環状とし、この中空円環状ゴム部材を加硫モールド内にセットした後、内圧を適用し中空円環状ゴム部材を膨張させた状態で加硫成型を行うことにより、安全タイヤ用空気のうを形成する工程を有する安全タイヤの製造方法において、中空円環状ゴム部材を加硫モールド内で所定外径にまで膨張させるときのジョイント部での外径成長速度を、ジョイント部に隣接する一対のジョイント部近傍領域での外径成長速度と略同一にすることを特徴とする安全タイヤの製造方法である。
【０００７】
ここで「ジョイント部」とは、中空円環状ゴム部材のうち、ジョイントによって他の部分よりもゴム部材の厚みが大きくなった部分をいうものとし、「ジョイント部近傍領域」とは、ジョイント部の周方向端部から周方向に沿って測定して所定の距離内にある領域をいうものとし、「ジョイント部での外径成長速度を、ジョイント部に隣接する一対のジョイント部近傍領域での外径成長速度と略同一にする」とは、ジョイント部での外径成長速度を、ジョイント部近傍領域での外径成長速度の９５〜１０５％、好ましくは９８〜１０２％の範囲とすることをいうものとする。
【０００８】
また、各ジョイント部近傍領域の外周長は、未膨張の中空円環状ゴム部材の状態にて、中空円環状ゴム部材の外周長の少なくも１％であることが好ましい。
【０００９】
さらに、中空円環状ゴム部材は、その少なくともクラウン部外周面全体にわたって配置した伸張性円環部材とともに膨張させることが好ましく、この場合には、伸張性円環部材の周方向モジュラスが、中空円環状ゴム部材のクラウン部の周方向モジュラスの５０％以上であること、加硫成型時に適用する所定内圧の１０％の内圧を適用した中空円環状ゴム部材の状態にて、伸張性円環部材の幅が、中空円環状ゴム部材の幅の５０〜１２０％の範囲にあること、加硫成型時に適用する所定内圧の１０％の内圧を適用した中空円環状ゴム部材の状態にて、伸張性円環部材の内周長が、中空円環状ゴム部材の外周長の９０〜１１０％の範囲にあることがさらに好ましい。
【００１０】
または、中空円環状ゴム部材は、その少なくともジョイント部及びジョイント部近傍領域に膨張遅延部材を当接した状態で膨張させることが好ましく、この場合には、膨張遅延部材は、中空円環状ゴム部材のジョイント部に対向する加硫モールドの内壁部分に配設された空気充填ゴム袋体であり、中空円環状ゴム部材の膨張に応じて空気充填袋体中の空気を加硫モールドの外方に排出してその容積を減ずる構成を有すること、膨張遅延部材は、中空円環状ゴム部材のジョイント部に対向する加硫モールドの内壁部分を構成し、加硫モールドの径方向内外に移動可能な可動部材であり、中空円環状ゴム部材の膨張に応じて、可動部材が加硫モールドの径方向外側に移動し、加硫成型時には可動部材が加硫モールドの他の内壁部分と同一円を形成する位置にあることがさらに好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、製造時及び製造後の、ジョイント部及びその近傍を基点とした故障の発生を抑制することのできる安全タイヤの製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う製造方法に用いる代表的な中空円環状ゴム部材の斜視図であり、図２は、図１に示す中空円環状ゴム部材を加硫モールド内にセットした状態の周方向断面図である。図１に示すように、未加硫の中空円環状ゴム部材１は、周線と交差する向きに延びるジョイント部２を有する。このような中空円環状ゴム部材は、チューブ状のゴム部材を所定長さに切断し、この両端部をジョイントすること、所定長さのシート状のゴム部材を成型ドラム上に貼り付け、この長手方向端部同士をジョイントした後、幅方向端部同士をシールすること等、従来より空気のうの製造に用いられている手段により構成することができる。このような中空円環状ゴム部材１を、図２に示すように、加硫モールド３の内側リング４にセットし、次いで内圧を適用すると中空円環状ゴム部材１が所定外径に達するまで、すなわち外側リング５に当接するまで膨張させる。この状態で熱及び圧力を適用して、中空円環状ゴム部材の加硫成型を行い、安全タイヤ用空気のうを形成する。
【００１３】
そして、この発明の構成上の主な特徴は、中空円環状ゴム部材１を加硫モールド３内で所定外径にまで膨張させるときのジョイント部２の外径成長速度を、ジョイント部２に隣接する一対のジョイント部隣接領域６ａ、６ｂでの外径成長速度と略同一にすることにある。
【００１４】
以下、この発明が上記構成を採用するに至った経緯を作用とともに説明する。
前述の通り、ジョイント部を有する中空円環状ゴム部材を加硫モールド内で膨張させると、加硫成型時にジョイント部近傍領域が破断したり、ジョイント部のジョイントが外れたり、また、製品となった後にもジョイント部近傍領域から故障が発生したりしやすいことが知られている。発明者がその原因につき鋭意研究を重ねたところ、ジョイント部は、相互にオーバーラップした２層のゴム部材で構成されており他の部分に比較して剛性が高く、内圧を適用した際に他の部分に遅れて膨張することが判明した。さらに、このように剛性段差があると、外径成長速度の大きい部分と小さい部分の間に位置するジョイント部近傍領域が特に周方向に大きく伸ばされ、この領域に応力が集中することから、ジョイント部近傍領域の破断、ジョイント外れ、製品での故障発生につながることが判明した。そこで発明者は、ジョイント部での外径成長速度をジョイント部近傍領域での外径成長速度と略同一にすれば、ジョイント部とジョイント部近傍領域が略均一に膨張する結果、ジョイント部近傍領域に応力が集中することを抑制でき、ジョイント部近傍領域の破断、ジョイント外れ、製品での故障発生を防止できることを見出し、この発明を完成するに至ったのである。
【００１５】
この際、ジョイント部２での外径成長速度を、ジョイント部近傍領域６ａ、６ｂでの外径成長速度の９５〜１０５％の範囲とすれば、外径成長速度差による応力の集中を有効に抑制できる。特に好ましい範囲は９８〜１０２％である。
【００１６】
また、ジョイント部２と略同一の外径成長速度で膨張させるジョイント部近傍領域６ａ、６ｂの外周長を、未膨張の中空円環状ゴム部材の状態にて、それぞれ中空円環状ゴム部材１の外周長の少なくも１％とすることが好ましい。ジョイント部近傍領域６ａ、６ｂの外周長が中空円環状ゴム部材１の外周長の１％未満の場合には、応力の集中を防止する効果が不足し、有効にジョイント部近傍領域の破断、ジョイント外れ、製品での故障発生を防止することができない場合があるからである。特に好ましい範囲は０．１〜０．６％である。
【００１７】
さらに、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、中空円環状ゴム部材１は、その少なくともクラウン部外周面全体にわたって配置した伸張性円環部材７とともに膨張させることが好ましい。前述のようにジョイント部２のゴム部材は２層となっているため、例えばゴム部材の周方向モジュラスを１とすると、ジョイント部２の周方向モジュラスは約２となる。そして伸張性円環部材７の周方向モジュラスをα（但しαは正の値）とすれば、かかる伸張性円環部材７を配置した後の中空円環状ゴム部材１の周方向モジュラスは、ジョイント部２で２＋α、残余の領域で１＋αとなり、その比は２より小さくなり、ジョイント部２とジョイント部近傍領域６ａ、６ｂとの間の剛性段差が緩和される結果、ジョイント部２とジョイント部近傍領域６ａ、６ｂの外径成長速度が略同一となるのである。
【００１８】
この場合には、伸張性円環部材７の周方向モジュラスが、中空円環状ゴム部材１のクラウン部の周方向モジュラスの５０％以上であることが好ましい。伸張性円環部材７の周方向モジュラスが、中空円環状ゴム部材１のクラウン部の周方向モジュラスの５０％未満の場合には、剛性段差を緩和する効果が不十分となり、ジョイント部２とジョイント部近傍領域６ａ、６ｂの外径成長速度が略同一とならないおそれがあるからである。
【００１９】
また、加硫成型時に適用する所定内圧の１０％の内圧を適用した中空円環状ゴム部材１の状態にて、伸張性円環部材７の幅ｗ１が、中空円環状ゴム部材１の幅ｗ２の５０〜１２０％の範囲にあることが好ましい。幅ｗ１が幅ｗ２の５０％未満の場合には、伸張性円環部材７の配置されていない部分が先行して膨張してしまい、配置されている部分との境界領域が幅方向に大きく伸ばされ、この領域が新たな故障発生の中心となるおそれがあるからであり、１２０％を超える場合には、その超えた部分が剛性段差の緩和に全く寄与しないからである。
【００２０】
さらに、加硫成型時に適用する所定内圧の１０％の内圧を適用した中空円環状ゴム部材１の状態にて、伸張性円環部材７の内周長が、中空円環状ゴム部材１の外周長の９０〜１１０％の範囲にあることがさらに好ましい。伸張性円環部材７の内周長が中空円環状ゴム部材１の外周長の９０％未満の場合には、中空円環状ゴム部材１のクラウン部外周面に伸張円環部材７を配置することが困難となるからであり、１１０％を超える場合には、中空円環状ゴム部材１が膨張して伸張性円環部材７に当接するまでの間にジョイント部２とジョイント部隣接領域６ａ、６ｂとが不均一に膨張するおそれがある上、当接するまでの間に中空円環状ゴム部材１に対して伸張性円環部材７が幅方向にずれるおそれがあるからである。
【００２１】
伸張性円環部材７は、中空円環状部材１とともに均一に膨張することができることができれば、その材質及び構成については特に限定されないが、例えば加硫ゴム等を用いることができる。
【００２２】
また、図４（ａ）に示すように、中空円環状ゴム部材１を、その少なくともジョイント部２及びジョイント部近傍領域６ａ、６ｂに膨張遅延部材８を当接した状態で膨張させてもよい。これによれば、膨張の前後で伸張性円環部材の設置及び取外しが不要であるという点で有利である。
【００２３】
この膨張遅延部材８は、図４（ａ）に示すように、中空円環状ゴム部材１のジョイント部２に対向する加硫モールド３の内壁部分に配設された空気充填ゴム袋体であり、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、中空円環状ゴム部材１の膨張に応じて空気充填袋体中の空気を加硫モールド３の外方に排出してその容積を減ずる構成を有してもよい。このように膨張遅延部材８に伸張性のある素材及び構成を用いるこちによって、中空円環状ゴム部材１の損傷や中空円環状ゴム部材１の膨張遅延部材８との当接端部での不均一な伸張を抑制することが可能となるからである。
【００２４】
また、膨張遅延部材８は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、中空円環状ゴム部材１のジョイント部２に対向する加硫モールド３の内壁部分を構成し、加硫モールド３の径方向内外に移動可能な可動部材９であり、中空円環状ゴム部材１の膨張に応じて、可動部材９が加硫モールド３の径方向外側に移動し、加硫成型時には可動部材９が加硫モールド３の他の内壁部分と同一円を形成する位置にあってもよい。これによれば、可動部材９が加硫モールド３と同一円になるまで移動するので、中空円環状ゴム部材１の最終膨張形状を略真円とすることができる。
【００２５】
膨張遅延部材８を用いる場合には、中空円環状ゴム部材１の膨張遅延部材８との当接端部での不均一な伸張を抑制する観点から、ジョイント部２及びジョイント部近傍領域６ａ、６ｂの外径成長速度を、残余の領域の外径成長速度の９５〜１０５％とすることが好ましい。
【００２６】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、図示の実施態様では、ジョイント部は中空円環状ゴム部材の幅方向に沿って延びているが、ジョイント部が幅方向に対して傾斜して延びていてもよく、例えば中空円環状ゴム部材とのなす角が４５°であってもよい。
【実施例】
【００２７】
次の各製造条件で中空円環状ゴム部材を加硫モールド内で加硫成型して、タイヤサイズが４９５／４５Ｒ２２．５のトラック・バス用安全タイヤに用いる空気のうを試作した。この空気のうは、ジョイント部が周線に対して４５°傾斜して延びており、ジョイント部の外周長が中空円環状ゴム部材の外周長の１．５％である。
【００２８】
（実施例１〜６）
実施例１〜６では、加硫ゴム製の伸張性円環部材をクラウン部外周面全体にわたって配置した状態で中空円環状ゴム部材の膨張を行った。この伸張性円環部材は、中空円環状ゴム部材のクラウン部の周方向モジュラスの１００％（実施例１、３、４、５、６）又は５０％（実施例２）のモジュラスを有し、加硫成型時に適用する所定内圧の１０％の内圧を適用した中空円環状ゴム部材の状態にて、中空円環状ゴム部材の幅の５０％（実施例３）、１００％（実施例１、２、５、６）又は１２０％（実施例４）の幅を有し、中空円環状ゴム部材の外周長の９０％（実施例５）、１００％（実施例１、２、３、４）又は１１０％（実施例６）の内周長を有する。
【００２９】
（実施例７）
実施例７では、ジョイント部を中心として中空円環状部材の外周長の１０％の範囲に空気充填ゴム袋体を当接した状態で、空気充填袋体中の空気を加硫モールドの外方に排出してその容積を減じつつ、中空円環部材の膨張を行った。また、空気充填ゴム袋体は、膨張した中空円環状部材の幅に対応する幅を有する。
【００３０】
（実施例８）
実施例８では、ジョイント部を中心として中空円環状部材の外周長の１０％の範囲に可動部材を当接した状態で、可動部材を加硫モールドの径方向外側に移動させつつ、中空円環状部材の膨張を行った。また、空気充填ゴム袋体は、膨張した中空円環状部材の幅に対応する幅を有する。
【００３１】
（従来例）
比較のため、実施例１〜８に用いたものと同じ中空円環状ゴム部材を用いるものの、伸張性円環部材及び膨張遅延部材のいずれも用いず、自由な状態で中空円環状部材の膨張を行った。
【００３２】
上記の各条件で中空円環状ゴム部材を膨張させた後、同一の温度・圧力条件で加硫成型を行い、空気のうを得た。得られた空気のうを目視観察し、中空円環状ゴム部材の最大伸張量、最大伸張部位、及び故障の有無を調べた。この結果を表１に示す。なお、表１中の最大伸張量は従来例の最大伸張量を１００としたときの指数比で表しており、数値が小さいほど最大伸張量は小さい。
【００３３】
【表１】
2007112094.tif 000003
【００３４】
表１に示す結果から、実施例１〜８の製造方法は、従来例の製造方法に比べて故障の発生が少ないことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
この発明により、製造時及び製造後の、ジョイント部及びその近傍を基点とした故障の発生を抑制することのできる安全タイヤの製造方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明に従う製造方法に用いる代表的な中空円環状ゴム部材の斜視図である。
【図２】図１に示す中空円環状ゴム部材をセットした状態の加硫モールドの周方向断面図である。
【図３】（ａ）は、この発明に従う代表的な製造方法において、中空円環状ゴム部材をセットした状態の加硫モールドの周方向断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、この発明に従う他の製造方法における加硫モールドの周方向断面図であり、中空円環状ゴム部材を膨張させる過程を示す。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、この発明に従う他の製造方法における加硫モールドの周方向断面図であり、中空円環状ゴム部材を膨張させる過程を示す。
【符号の説明】
【００３７】
１  中空円環状ゴム部材
２  ジョイント部
３  加硫モールド
４  加硫モールドの内側リング
５  加硫モールドの外側リング
６ａ、６ｂ  ジョイント部近傍領域
７  伸張性円環部材
８  膨張遅延部材
９  可動部材
【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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