(57)【要約】【課題】未加硫状態での剛性が低い場合にも、安定した加硫金型への収容を可能とし、製品の不良率を低減することのできる安全タイヤ用空気のうの製造方法を提供する。【解決手段】安全タイヤ用空気のう１は、ゴム及び補強材料で構成された中空円環状部材２を加硫成型して形成され、タイヤ４に収納されて内圧を充填され、タイヤ４の内圧が正常な状態では、タイヤ内面との間に空間部Ｓ１を形成し、タイヤの内圧の低下に伴って拡径変形して、荷重の支持をタイヤから肩代わりする。かかる空気のう１を製造するに当り、未加硫状態の中空円環状部材２に内圧を適用して予備成型を行った後に、加硫金型を用いて加硫成型する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム及び補強材料で構成された中空円環状部材を加硫成型して形成され、タイヤに収納されて内圧を充填され、タイヤの内圧が正常な状態では、タイヤ内面との間に空間部を形成し、タイヤの内圧の低下に伴って拡径変形して、荷重の支持をタイヤから肩代わりする安全タイヤ用の空気のうを製造するに当り、
未加硫状態の前記中空円環状部材に内圧を適用して予備成型を行った後に、加硫金型を用いて加硫成型することを特徴とする安全タイヤ用空気のうの製造方法。
【請求項２】
未加硫状態の前記中空円環状部材の外周径及び内周径がそれぞれ加硫後の外周径及び内周径と略同一となるように予備成型を行う、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
未加硫状態の前記中空円環状部材を、一対の互いに対向する略円筒形の内周及び外周予備成型面を有する予備成型器内に収納し、収納した中空円環状部材に内圧を適用し、中空円環状部材を膨張させ前記一対の予備成型面に当接させて予備成型を行う、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記予備成型器の内周予備成型面は径方向に拡縮可能である、請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記予備成型器の外周予備成型面は径方向に拡縮可能である、請求項３又は４に記載の製造方法。
【請求項６】
外周及び内周予備成型面に付着防止加工を施してなる予備成型器を用いる、請求項３〜５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
予備成型に先立ち、未加硫状態の前記中空円環状部材の外面に付着防止剤を塗布する、請求項３〜６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項８】
加硫成型の直前まで予備成型を行う、請求項１〜７のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ゴム及び補強材料で構成された中空円環状部材を加硫成型して形成され、タイヤに収納されて内圧を充填され、タイヤの内圧が正常な状態では、タイヤ内面との間に空間部を形成し、タイヤの内圧の低下に伴って拡径変形して、荷重の支持をタイヤから肩代わりする安全タイヤ用の空気のう、特には加硫成型前後の形状が大きく異なる空気のうの製造方法に関するものである。
【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、中子等を収容したタイヤが従来から知られており、また近年では、製造コストと質量増加を抑制する観点から、タイヤの内圧が正常な内圧正常状態では少なくともタイヤ内面との間に空間を形成し、タイヤの内圧が低下した内圧低下状態では拡張変形して荷重支持をタイヤから肩代わりする空気のうを収容した安全タイヤの普及が進んでいる（例えば特許文献１参照）。かかる空気のうは一般に、中空円環状の気体不透化層と、この気体不透過層のクラウン部に配設され、内圧正常状態の空気のうの径拡張を抑制するフープ補強層とを具えている。このフープ補強層は、ゴムと不織布の複合体等で構成されており、未加硫状態で気体不透過層に貼り付け、次いで加硫成型していた。
【０００３】
このような空気のうでは、フープ補強層による径拡張抑制効果を得るために、ゴムと不織布の複合体を複数層積層しており、これが空気のうの質量とコストの増大の要因となっていた。そこで、本願人は、特願２００４−１４２１６７号において、樹脂によりフープ補強層を構成することで、軽量化と低コスト化を達成した空気のうを提案した。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７２９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたような空気のうでは、気体不透過層にフープ補強層が貼り付けられていることから、未加硫状態でもある程度の剛性があり、かつ加硫後の形状に近かった。このため、加硫金型に収容する際に特に問題は発生しなかった。しかし、特願２００４−１４２１６７号で提案したような空気のうは、加硫成型された気体不透過層にフープ補強層を貼り付けて形成するため、未加硫状態では剛性が低く、加硫金型に収容する際に形状が安定せず、金型に空気のうの一部を噛み込んでしまい、ここからエア漏れが起きるおそれがあった。
【０００６】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、未加硫状態での剛性が低い場合にも、安定した加硫金型への収容を可能とし、製品の不良率を低減することのできる安全タイヤ用空気のう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】
【０００７】
前記の目的を達成するため、この発明は、ゴム及び補強材料で構成された中空円環状部材を加硫成型して形成され、タイヤに収納されて内圧を充填され、タイヤの内圧が正常な状態では、タイヤ内面との間に空間部を形成し、タイヤの内圧の低下に伴って拡径変形して、荷重の支持をタイヤから肩代わりする安全タイヤ用の空気のうを製造するに当り、
未加硫状態の前記中空円環状部材に内圧を適用して予備成型を行った後に、加硫金型を用いて加硫成型することを特徴とする安全タイヤ用空気のうの製造方法である。これによれば、未加硫状態の剛性が低い中空円環状部材であっても、加硫前の形状を加硫後の形状に近づけることができるので、加硫金型に収容する際に噛み込むおそれがない。
【０００８】
この予備成型は、未加硫状態の中空円環状部材の外周径及び内周径がそれぞれ加硫後の外周径及び内周径と略同一となるように行うことが好ましい。なお、ここでいう「略同一」とは、外周径に関しては、予備成型後の値が加硫後の値の９５〜１０１％、好ましくは９８〜１００％の範囲内にあることをいうものとし、内周径に関しては、加硫後の値が予備成型後の値の８０〜１００％、好ましくは９０〜９５％の範囲内にあることをいうものとし、これらの径を測定は、空気のうに５ｋＰａの内圧を適用した状態で行うものとする。
【０００９】
また、予備成型においては、未加硫状態の中空円環状部材を、一対の互いに対向する略円筒形の内周及び外周予備成型面を有する予備成型器内に収納し、収納した中空円環状部材に内圧を適用し、中空円環状部材を膨張させ予備成型器の一対の予備成型面に当接させることが好ましい。なお、ここでいう「略円筒形」とは、連続する単一の面が円筒を形成する場合のみならず、後述するように、複数個の面を同一円周上に並べて配置することで全体として円筒を形成している場合も含むものとする。
【００１０】
さらに、予備成型器は、内周予備成型面及び／又は外周予備成型面が径方向に拡縮可能であること、外周及び内周予備成型面に付着防止加工を施してなることがそれぞれ好ましい。
【００１１】
さらにまた、予備成型に先立ち、未加硫状態の中空円環状部材の外面に付着防止剤を塗布することが好ましい。
【００１２】
加えて、加硫成型の直前まで予備成型を行うことが好ましい。なお、ここでいう「直前」とは、加硫成型に移るまでに要する時間が、予備成型した未加硫の中空円環状部材が元の形状に復元するのに要する時間の半分以下であることを意味し、好ましくは１５分以内、より好ましくは５分以内である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、予備成型を行った後に加硫成型を行うことで、未加硫の中空円環状部材の剛性が低い場合にも、加硫金型への安定した収容を可能とし、製品の不良率を低減することのできる安全タイヤ用空気のう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】
【００１４】
次に、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、空気のうを収容しリムＲに組み付けた安全タイヤを、内圧が正常な状態で示す幅方向断面図である。
【００１５】
図１に示す空気のう１は、ブチルゴム等の気体不透化性のチューブをゴムと不織布等の補強材料の複合体で覆ってなる中空円環状部材２と、この中空円環状部材２のクラウン部に配置されたフープ補強層３とを具える。タイヤ４及び空気のう１には、それぞれ内圧が充填されている。一般に、内圧低下時に迅速に空気のう１を拡張させる観点から、タイヤ４にはＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ等の、タイヤが製造、販売、又は使用される地域において有効な工業基準、規格等に規定され、負荷能力に応じて特定される内圧が充填され、空気のう１にはタイヤ４の内圧＋０〜２０％の範囲内の内圧が充填される。この結果、空気のう１とタイヤ４の内圧差により空気のう１は拡径変形しようとするが、フープ補強層３が内圧差により生じた張力を負担することで、拡径変形が抑制され、タイヤ内面との間には空間部Ｓ１が、空気のう１の内部には空間部Ｓ２がそれぞれ形成される。パンク等によりタイヤの内圧が低下すると、増大した内圧差の作用でフープ補強層３が拡張又は破断し、空気のう１が拡径変形して、荷重の支持をタイヤから肩代わりする。
【００１６】
かかる空気のう１では、フープ補強層３をポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等の樹脂で構成することにより、従来のゴムと不織布の複合体を用いてフープ補強層を構成した空気のうに比べて、径拡張抑制効果を同等以上に維持しながら、軽量化と低コスト化を達成することを可能としている。従来の空気のうのフープ補強層はゴムを含んでいるため、未加硫の中空円環状部材に貼り付け、これら全体を加硫成型することで中空円環状部材に接着が可能であったが、樹脂で構成したフープ補強層は、その耐熱性と接着性を考慮して、図２に示すように、使用状態に近い偏平楕円状の断面形状に加硫成型した中空円環状部材２のクラウン部に、図示しない接着剤又は両面テープを用いて接着される。このため、未加硫状態では、中空円環状部材にはフープ補強層が貼り付けられておらず、したがって中空円環状部材は、剛性が低く形状が安定しない。未加硫の中空円環状部材は、図３に示すような分割金型５ａ、５ｂ及び５ｃを組み合わせて形成された加硫金型６で形成されており、内部に中空円環状部材２を収容した後に、これら分割金型５ａ〜５ｃを閉じ合わせて加硫成型が行われるが、形状の安定しない中空円環状部材を均一に収容することは困難である。形状を安定させるためには数ＫＰａ程度の弱い内圧を適用し中空円環状部材を膨らますことも考えられるが、フープ補強層を配設していない状態で内圧を適用すると、中空円環状部材はその断面が円形となるように膨張しようとするが、分割金型の内部空間の断面は偏平楕円形状であるため、膨張した中空円環状部材が分割金型の間に挟まれるおそれがある。そして、中空円環状部材が不均一に収容された状態や分割金型の間に挟まれた状態で加硫されると、剛性の低い部分やピンホールの生じた不良品となる。
【００１７】
そこで、この発明では、加硫成型に先立ち、未加硫状態の中空円環状部材に内圧を適用しつつ、例えばその外面を拘束するなどしてその形状を加硫成型後の形状に近づける予備成型を行い、その後拘束を解除し、これを加硫金型に収容し加硫成型する。予備成型された中空円環状部材は、一定時間にわたってその形状を維持することから加硫金型へ均一に収容することが容易となり、かつ加硫成型後の形状に近いことから分割金型の間に挟まれるおそれもない。さらに、フープ補強層を配設していないために形態の安定しづらい中空円環状部材では、加硫金型への収容を自動化することが困難であったが、この発明の中空円環状部材では、その形状が加硫成型後のものに近いことから、ローダーを使って加硫金型へ自動搬送することが可能となる。
【００１８】
予備成型は、中空円環状部材の断面形状が、加硫金型内への均一な収容を可能とし、かつ分割金型間での挟まれを防止できるような形状となるように行う。具体的には、予備成型後の中空円環状部材の断面形状を加硫成型後のそれに近づけることであり、特に、未加硫状態の中空円環状部材の外周径及び内周径がそれぞれ加硫後の外周径及び内周径と略同一となるように行うことが好ましい。外周径及び内周径をこのように設定する理由は、加硫金型内に中空円環状部材を収容する際に、中空円環状部材の外周径が加硫成型後のそれよりも大きかったり、中空円環状部材の内周径が加硫成型後のそれよりも小さかったりすると、分割金型間から中空円環状部材がはみ出し、噛み込まれるおそれがあるからである。
【００１９】
また、予備成型は、未加硫状態の中空円環状部材２を、図４に示すように、一対の互いに対向する略円筒形の内周予備成型面７及び外周予備成型面８を有する予備成型器９内に収納し、収納した中空円環状部材２に内圧を適用し、中空円環状部材２を膨張させ予備成型面７、８に当接させて行うことが好ましい。このように内外周面を同時に拘束して予備成型を行うことによって、比較的容易に所望の断面形状を得ることができる。
【００２０】
予備成型面７、８は連続した単一の面である必要はなく、図４に示すように、複数個のセグメントを同一円周上に並べて配置し、全体として円筒状にしたものであってもよい。この際、隣接するセグメント間に隙間がないことが好ましいが、２０ｍｍ以下程度の小さな隙間であれば、ここから中空円環状部材２がはみ出すこともなく良好に予備成型をすることができる。また、このように複数個のセグメントで予備成型面を構成した場合には、図示しないセグメント駆動手段により、セグメントを径方向に移動させて、内周予備成型面７及び／又は外周予備成型面８を径方向に拡縮可能とすることができる。これにより、予備成型器９への中空円環状部材２の取付け及び予備成型器９からの中空円環状部材２の取外しが容易となる。また、分割金型のセグメントを径方向に移動するには、油圧シリンダ、エアシリンダ等のタイヤの製造設備で周知の駆動手段を用いることができるので、比較的簡略な設備とすることができる。
【００２１】
未加硫状態の中空円環状部材は主として生ゴムから構成されているので、予備成型器９に付着し、予備成型後の取出しが困難となりやすい。このような付着を防止する観点からは、予備成型器の内外周予備成型面にテフロン（登録商標）コーティング等の付着防止加工を施すことが好ましい。あるいは、予備成型に先立ち、未加硫状態の中空円環状部材の外面に、タルク等の粉状付着防止剤、又はステアリン酸等の液状付着防止剤（離型用外面液）を塗布してもよい。
【００２２】
このように予備成型工程を経た中空円環状部材であっても、それを構成する材料の復元性により、経時的に加硫成型後のものとの断面形状の差が増大する。この結果、分割金型に噛み込まれる可能性も経時的に増大する。したがって、予備成型終了後はできるだけ短時間で加硫成型を行うことが好ましい。具体的には、予備成型終了後１５分以内に加硫成型を行うことが好ましく、５分以内に加硫成型を行うことがより好ましい。
【００２３】
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、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、図４には、中空円環状部材２を縦置きにした態様を示したが、使用する加硫金型やそれへの搬送に用いるローダーの形状に合わせて、図５に示すように中空円環状部材２を横置きとすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上の説明から明らかなように、この発明によって、予備成型を行った後に加硫成型を行うことで、未加硫の中空円環状部材の剛性が低い場合にも、加硫金型への安定した収容を可能とし、製品の不良率を低減することのできる安全タイヤ用空気のう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】
【００２５】
【図１】空気のうを収容しリムに組み付けた安全タイヤを、内圧が正常な状態で示す幅方向断面図である。
【図２】中空円環状部材にフープ補強層を貼り付ける手順を示す断面模式図である。
【図３】この発明に用いる代表的な加硫金型の断面模式図であり、中空円環状部材を収容し、閉じた状態で示す。
【図４】この発明に用いる代表的な予備成型器の斜視図であり、中空円環状部材を収容し、閉じた状態で示す。
【図５】この発明に用いる他の予備成型器の斜視図であり、中空円環状部材を収容し、開いた状態で示す。
【符号の説明】
【００２６】
１  空気のう
２  中空円環状部材
３  フープ補強層
４  タイヤ
５ａ、５ｂ、５ｃ  分割金型
６  加硫金型
７  内周予備成型面
８  外周予備成型面
９  予備成型器
【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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