(57)【要約】【課題】成形工程に要する時間を短縮化すると共に加硫をよりいっそう均一化したタイヤ成形方法を提供する。【解決手段】ストリップゴムＳを連続的に押し出し成形し成形ドラム１０に巻き付けることでグリーンタイヤを成形するタイヤ成形方法であって、押し出されるストリップゴムＳを未加硫もしくは半加硫の状態に調整する工程と、ストリップゴムＳを半加硫で押し出す場合に、成形されるタイヤ構成部材に応じて半加硫の程度を調整する工程とを有する。好ましくは、ストリップゴムＳを押し出し成形する押出装置内に設けられた温調機構３０，３１，３２を制御することで半加硫の程度を調整する。【選択図】図４
2007237600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリップゴムを連続的に押し出し成形し成形ドラムに巻き付けることでグリーンタイヤを成形するタイヤ成形方法であって、
押し出されるストリップゴムを未加硫もしくは半加硫の状態に調整する工程と、
ストリップゴムを半加硫で押し出す場合に、成形されるタイヤ構成部材に応じて半加硫の程度を調整する工程とを有するタイヤ成形方法。
【請求項２】
ストリップゴムを連続的に押し出し成形し成形ドラムに巻き付けることでグリーンタイヤを成形するタイヤ成形方法であって、
押し出されるストリップゴムを未加硫もしくは半加硫の状態に調整する工程と、
ストリップゴムを半加硫で押し出す場合に、ストリップゴムが巻き付けられる位置に応じて半加硫の程度を調整する工程とを有するタイヤ成形方法。
【請求項３】
ストリップゴムを押し出し成形する押出装置内に設けられた温調機構を制御することで半加硫の程度を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストリップゴムを連続的に押し出し成形し成形ドラムに巻き付けることでグリーンタイヤを成形するタイヤ成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、空気入りタイヤを製造する場合には、インナーライナー、サイドウォール、トレッドなどの各タイヤ構成部材を未加硫の状態で貼り合わせてグリーンタイヤを成形し、これを金型に入れて加硫成形することで製造するようにしている。しかし、タイヤは構成部材ごとに形状や厚みが異なるため、加硫工程において各部材を均一に加硫することが難しい。すなわち、厚みの大きな部材は、その内部まで加硫を行うためには加硫時間を長くする必要がある。従って、加硫に時間のかかる部分に合わせて加硫時間を決めると、厚みの薄い部材については、過加硫となってしまう可能性がある。そこで、加硫の均一化を図る公知技術として、下記特許文献１，２が知られている。
【０００３】
特許文献１に開示されるタイヤの製造方法は、左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、このカーカス層の外周にベルト層を配置した未加硫のタイヤケーシングを成形する一方、このタイヤケーシングとは別個に円筒体の周囲にストリップ状の未加硫ゴムを複数回巻き付けて無端環状の積層ゴムを形成し、この積層ゴムから外周にトレッドパターンを型付けした加硫済みまたは半加硫の無端環状のプレキュアトレッドを成形し、この環状のプレキュアトレッドをタイヤケーシングの外周面に嵌合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するものである。
【０００４】
特許文献２に開示されるタイヤの製造方法は、左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、このカーカス層の外周にベルト層を配置した加硫済みまたは半加硫のタイヤケーシングを予め成形する一方、外周面にトレッドパターンを型付けした加硫済み又は半加硫の無端円環状のトレッドを予め成形し、タイヤケーシングの外周面にストリップ状の未加硫ゴムを複数周巻き付けて接着層を形成すると共に、その上に無端円環状のトレッドを嵌め込んで嵌合体を形成し、ついで嵌合体の未加硫部を加硫するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１９３４７１号公報
【特許文献２】特開平１０−１９３４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これら特許文献１，２に開示されるタイヤの製造方法には、次のような課題がある。特許文献１では、タイヤケーシングとは別の工程で予めトレッドパターンを型付けしたプレキュアトレッドを作製しておく必要があり、工程が複雑化するという問題がある。また、タイヤケーシングは未加硫であり、タイヤ全体を均一に加硫するという点では不十分である。特許文献２でも、同じく、別の工程で予めトレッドパターンを型付けしたプレキュアトレッドを作製しておく必要があり、工程が複雑化するという問題がある。タイヤケーシングは加硫済み又は半加硫であるが、タイヤケーシングの全体を加硫成形するようにしており、やはりタイヤ全体を均一に加硫するという点では不十分である。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、成形工程に要する時間を短縮化すると共に加硫をよりいっそう均一化したタイヤ成形方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明に係るタイヤ成形方法は、
ストリップゴムを連続的に押し出し成形し成形ドラムに巻き付けることでグリーンタイヤを成形するタイヤ成形方法であって、
押し出されるストリップゴムを未加硫もしくは半加硫の状態に調整する工程と、
ストリップゴムを半加硫で押し出す場合に、成形されるタイヤ構成部材に応じて半加硫の程度を調整する工程とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
かかる構成によるタイヤ成形方法の作用・効果を説明する。本発明におけるグリーンタイヤの成形にあたり、ストリップビルド法と呼ばれる方法を使用する。これは、比較的断面積の小さな所定の断面形状のストリップゴムを成形ドラムの周囲に繰り返し巻き付けていき、所望の形状のゴム構成部材を成形するものである。ここで、押し出し成形されるストリップゴムは、未加硫もしくは半加硫であり、これを調整することができる。更に、半加硫で押し出し成形する場合でも、タイヤ構成部材に応じた半加硫とすることができる。つまり、同じ半加硫であっても、タイヤ構成部材により程度を調整することができる。従って、わざわざ別工程で半加硫のタイヤ構成部材を用意しておく必要はなく、成形に要する時間の短縮化が可能である。その結果、成形工程に要する時間を短縮化すると共に加硫をよりいっそう均一化したタイヤ成形方法を提供することができる。
【００１０】
上記課題を解決するため本発明に係る別のタイヤ成形方法は、
押し出されるストリップゴムを未加硫もしくは半加硫の状態に調整する工程と、
ストリップゴムを半加硫で押し出す場合に、ストリップゴムが巻き付けられる位置に応じて半加硫の程度を調整する工程とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
この構成も、ストリップビルド法によるものであり、押し出し成形されるストリップゴムは、未加硫もしくは半加硫に調整することができる。更に、半加硫で押し出し成形する場合でも、ストリップゴムが巻き付けられる位置に応じた半加硫とすることができる。例えば、同じ半加硫であっても、タイヤ表面から深い位置にあるほど加硫の程度を大きくすることができる。従って、わざわざ別工程で半加硫のタイヤ構成部材を用意しておく必要はなく、成形に要する時間の短縮化が可能である。その結果、成形工程に要する時間を短縮化すると共に加硫をよりいっそう均一化したタイヤ成形方法を提供することができる。
【００１２】
本発明において、ストリップゴムを押し出し成形する押出装置内に設けられた温調機構を制御することで半加硫の程度を調整することが好ましい。
【００１３】
温調機構を制御して、押出装置内部の温度を変えることで、半加硫の程度を調整することができる。例えば、温調に利用する温水の温度を変えることで未加硫や半加硫の調整を行うことができ、更に、半加硫の程度も調整することができる。これにより、タイヤ構成部材毎に、あるいは、ストリップゴムが巻き付けられる位置に応じてきめ細かな調整を行うことができ、成形工程の短縮化と共に加硫のよりいっそうの均一化を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係るタイヤ成形方法の好適な実施形態を図面を用いて説明する。まず、空気入りタイヤの基本的な構成について図１により説明する。
【００１５】
＜タイヤの構成＞
図１は、空気入りタイヤの典型的な構成を示す断面図である。タイヤは、インナーライナー１、ビードワイヤ２、ビードフィラー３、サイドウォール部４、ショルダー部５、トレッド部６などのタイヤ構成部材により形成されている。インナーライナー１は、タイヤの内側に形成される薄いゴム層である。ビードワイヤ２は、タイヤをリムに固定する機能を有する。ビードフィラー３は、ビード部の剛性を高める。サイドウォール部４は、タイヤの側面部の大半を占めており、カーカス７を保護する機能も有する。ショルダー部５は、トレッド部６とサイドウォール部４の間に位置しており、比較的厚みの大きなゴム層を形成している。トレッド部６は、ベルト層８の外側に位置しており、カーカスを保護すると共に、表面には種々のトレッドパターンが形成される。
【００１６】
＜タイヤ成形方法＞
次に、グリーンタイヤを成形するために使用するタイヤ成形設備の構成について説明する。図２において、成形ドラム１０は、ドラム軸１０ａ周りにサーボモータ１１により駆動される。また、ストリップゴム押出装置２０（以下、単に「押出装置」という）を備えており、駆動装置により３方向に駆動される。具体的には、ドラム軸１０ａと直交する第１方向Ａ、ドラム軸１０ａと平行な第２方向Ｂ、所定軸周りの旋回方向である第３方向Ｃである。これら３方向は、夫々独立して駆動させることができ、また、適宜の方向を組み合わせて駆動させることができる。これにより、押出装置２０に複雑な移動動作をさせることができる。
【００１７】
図３において、（ａ）は成形ドラム１０の外周上に形成しようとするゴム層の断面形状を一例として示すものである。本発明においては、この断面形状を、比較的小さな断面積を有するストリップゴムＳを積層することで形成する。断面形状としては、例えば、三角形状、矩形形状などが例としてあげられる。このようなストリップゴムＳを用いることで、ゴム層の断面形状が変更になったとしても、ストリップゴムＳの断面形状は変更しないで対応することができる。従って、制御プログラムを変更するだけで、種々の形状のタイヤ構成部材やタイヤを製造することができる。
【００１８】
ストリップゴムＳを成形ドラム１０の外周面に巻き付けていくためには、成型用口金２１（ストリップゴムＳを所定の断面形状で押し出し成形するための金型）をゴム層の断面形状（プロファイル）に対応して移動させなければならない。そこで、押出装置２０を図２、図３（ｂ）に示すように、３方向に移動させることができるようにすることで、押出装置２０の成型用口金２１を高い自由度で移動させることができる。
【００１９】
図４は、成形ドラム１０と押出装置２０を含むタイヤ成形設備の具体的な構成を示す模式図である。図４において、押出装置２０は、成型用口金２１、ギアポンプ２２、押出機２３を備えている。成型用口金２１は、所定の断面形状のストリップゴムＳを押し出し成形するための金型部分を有している。押出機２３は、ゴムの混練を行なうスクリュー２３ａ、ゴム材料を投入するためのホッパー２３ｂを備えている。また、スクリュー２３ａを駆動するための駆動モータ２４が設けられている。押出機２３により混錬されたゴム材料は、ギアポンプ２２に供給され、ギアポンプ２２は、成型用口金２１に対して定量のゴム材料を供給する機能を有する。そのため、ギアポンプ２２は、一対のギア２２ａを備えている。ギア２２ａの回転軸は、図４では図示の便宜上水平方向となっているが、垂直方向に設置されていても何ら問題はない。
【００２０】
ゴム材料としては、本発明として特に制限されるものではなく、例えば、天然ゴム、スチレンーブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などの汎用のゴムを用いることができる。
【００２１】
成型用口金２１から押し出しされたストリップゴムＳは、成形ドラム１０の外周に巻き付けられる。成形ドラム１０は、サーボモータ１１により、図示のＲ方向に回転駆動される。ギアポンプ２２のギア２２ａは、サーボモータ２５により回転駆動される。また、駆動装置２６は、押出装置２０全体を、前述のＡＢＣの３方向に移動させるための機構である。
【００２２】
押出装置２０の内部には温調機構が設けられている。これら温調機構は、水もしくは温水（水に代えて油でもよい）を循環させるためのパイプを備えており、循環させる液体の温度により押出装置２０の内部を温調する。第１温調機構３０は、ギアポンプ２２の内部の温調を行なう機能を有する。第２温調機構３１は、押出機２３のシリンダ２３ｃの内部に設けられる。第３温調機構３２は、押出機２３のスクリュー２３ａの内部に設けられる。これら各温調機構３０〜３２は、夫々独立して温度を制御することができる。温調機構３０〜３２に対する制御は、温調制御部３３により行われる。制御装置３４は、成形ドラム１０及び押出装置２０に対する動作の制御を統括的に行う。
【００２３】
従来は、押出装置２から押し出し成形されるゴムの焼けを防止するために、成型用口金２１から吐出されるストリップゴムＳの温度が１２０℃以下になるように温調を行なっていた。そのため、例えば、第１温調機構３０については９０℃から１１０℃に設定し、第２・第３温調機構３１，３２については、６０℃から８０℃となるように設定していた。しかし、かかる状態で成形ドラム１０にストリップゴムＳを巻き付けてグリーンタイヤを成形した場合、加硫工程において、タイヤ構成部材の厚さの差異に伴う加硫の不均一化が生じる。また、厚みの薄い部分に照準を合わせて加硫を行なうと、例えば、タイヤ表面については過加硫となる恐れもあった。
【００２４】
そこで、本発明においては、押出装置２から押し出し成形されるストリップゴムＳは、未加硫もしくは半加硫となるように温調制御部３３により制御される。その制御の態様として、およそ次の２通りが考えられる。ここで、半加硫とは完全加硫する前の状態まで加硫することを言うものである。また半加硫の程度については、ゴムが完全加硫するまでに受けた熱履歴をＸ100とし、押し出されたゴムの受けた熱履歴（余熱も含む）をＸαとした場合、（Ｘα／Ｘ100）×１００（％）で定義することができる。ただし、これに限定されるものではなく、その他の定義を用いることもできる。
【００２５】
まず制御態様の１つ目は、タイヤ構成部材毎に温調を制御する方法である。図１で説明したように、タイヤを構成する各構成部材は、部材により厚さが異なっている。従って、構成部材毎に未加硫あるいは半加硫の程度を調整することで、タイヤの表面や内部にかかわらず均一な加硫を行なうことができ、耐久性などのタイヤ性能の向上に寄与することができる。また、半加硫のストリップゴムＳを用いてグリーンタイヤを成形することで、後工程による加硫工程の短縮化を図ることができる。図１に示すタイヤの場合、トレッド部、ショルダー部、サイドウォール部を半加硫とし、インナーライナーを未加硫とすることができる。この場合、トレッド部を最も加硫の進んだ状態の半加硫とすることができる。
【００２６】
制御態様の２つ目は、ストリップゴムＳが貼り付けられる位置に応じて未加硫あるいは半加硫の程度を調整することができる。例えば、同じトレッド部であったとしても、表面と内部では程度を異ならせることができる。内部についても、表面からの距離に応じて段階的に半加硫の程度を異ならせることができる。これにより、より綿密に半加硫の程度を設定することができ、よりいっそう加硫の均一化を図ることができる。
【００２７】
＜別実施形態＞
本実施形態では温調機構により未加硫及び半加硫の制御を行っているが、スクリューやギアポンプの回転数を変えることで調整を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】空気入りタイヤの典型的な構成を示す断面図
【図２】タイヤ成形設備の全体構成を示す概念図
【図３】ストリップビルド法によるグリーンタイヤの成形方法を示す図
【図４】タイヤ成形設備の具体的構成を示す模式図
【符号の説明】
【００２９】
１０      成形ドラム
２０      押出装置
２１      成型用口金
２２      ギアポンプ
２３      押出機
３０      第１温調機構
３１      第２温調機構
３２      第３温調機構
３３      温調制御部
３４      制御装置
Ｓ        ストリップゴム
【図１】
2007237600.tif 000003
【図２】
2007237600.tif 000004
【図３】
2007237600.tif 000005
【図４】
2007237600.tif 000006