(57)【要約】【課題】グリーンタイヤの意図しない変形を抑えつつ、加硫成形後のタイヤの品質を向上させることができる空気入りタイヤの製造方法及びグリーンタイヤの予熱装置を提供する。【解決手段】グリーンタイヤ２のタイヤ周方向に沿って走行可能なレーザ変位計５の測定結果及びその走行距離から、グリーンタイヤ２の外周面のスプライス部１０の位置を特定し、その特定されたスプライス部１０へ向けてハロゲンヒータ７を移動させ、スプライス部１０を加熱した後に加硫成形を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム部材のスプライス部を外周面に有するグリーンタイヤを加硫成形する空気入りタイヤの製造方法であって、
前記スプライス部を変位検出手段により検出して該スプライス部の位置を特定し、この特定した位置データに基づいて、加熱手段及び該スプライス部を相対移動させて両者を位置合わせし、前記加熱手段により該スプライス部を加熱した後に、前記グリーンタイヤを金型内に投入して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】
前記グリーンタイヤの外周をタイヤ周方向に沿って前記変位検出手段を移動させて前記スプライス部を検出し、前記変位検出手段の測定結果及びその走行距離から該スプライス部の位置を特定し、前記特定されたスプライス部に前記加熱手段を移動させて位置合わせした後に、該スプライス部を加熱する請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記グリーンタイヤを回転駆動手段で回転させながら、該グリーンタイヤの外周面の近傍の所定距離に固定された変位検出手段により前記スプライス部を検出し、前記変位検出手段の測定結果及び前記回転駆動手段の回転角度から該スプライス部の位置を特定し、該グリーンタイヤを回転させて前記特定されたスプライス部を該グリーンタイヤの外周面の近傍の所定距離に固定された加熱手段に移動させて位置合わせした後に、該スプライス部を加熱する請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
ゴム部材のスプライス部を外周面に有するグリーンタイヤを予熱するグリーンタイヤの予熱装置であって、
前記スプライス部を検知する変位検出手段と、前記スプライス部を加熱する加熱手段と、制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記変位検出手段が検出した前記スプライス部の位置を特定する位置データに基づいて、前記加熱手段及び前記特定したスプライス部を相対移動させて両者を位置合わせすることを特徴とするグリーンタイヤの予熱装置。
【請求項５】
前記変位検出手段を前記グリーンタイヤの外周をタイヤ周方向に沿って移動可能に保持すると共に、前記加熱手段を前記グリーンタイヤの外周の近傍に移動自在に保持し、
前記制御手段は、前記変位検出手段の測定結果及びその走行距離から前記スプライス部の位置を特定し、前記特定したスプライス部に前記加熱手段を移動させて該スプライス部に位置合わせする請求項４に記載のグリーンタイヤの予熱装置。
【請求項６】
前記変位検出手段及び加熱手段を、前記グリーンタイヤの外周面の近傍の所定距離にそれぞれ固定すると共に、前記グリーンタイヤを回転させる回転駆動手段を設け、
前記制御手段は、前記変位検出手段の測定結果及び前記回転駆動手段の回転角度から前記スプライス部の位置を特定し、前記回転駆動手段により前記グリーンタイヤを回転させて、前記特定されたスプライス部を前記加熱手段に移動させて前記加熱手段に位置合わせする請求項４に記載のグリーンタイヤの予熱装置。
【請求項７】
前記変位検出手段がレーザ変位計である請求項４〜６のいずれかに記載のグリーンタイヤの予熱装置。
【請求項８】
前記加熱手段がハロゲンヒータ、電気ヒータ又は誘導加熱装置である請求項４〜７のいずれかに記載のグリーンタイヤの予熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気入りタイヤの製造方法及びグリーンタイヤの予熱装置に関し、更に詳しくは、グリーンタイヤの意図しない変形を抑えつつ、エアの抱き込みを防いでゴム部材のスプライス部を接合でき、加硫成形後のタイヤの品質を向上させることができる空気入りタイヤの製造方法及びグリーンタイヤの予熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの製造工程においては、タイヤ成形ドラムに巻き付けた未加硫のゴム部材の両端を接合して、円筒状に成形することが行われている。この接合作業は、ゴム部材の両端同士を重ね合わせたスプライス部の上を、圧着ローラ等で押圧することにより行われる。しかし、単純に圧着ローラで押圧するだけでは、未加硫ゴムであってもスプライス部の端部同士を十分に密着させることは困難である。そのため、スプライス部にエアーが抱き込まれて、加硫後のタイヤにエアーが残留する故障が発生し、空気入りタイヤの品質を低下させるという問題があった。
【０００３】
このような問題を解決する方法としては、例えば特許文献１に記載されているように、加硫前の未加硫タイヤ（グリーンタイヤ）を予熱して、未加硫ゴムをより柔軟にすることで、スプライス部の端部同士を隙間なく密着させることが考えられる。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の方法では、タイヤ全体を加熱するため、グリーンタイヤが意図しない形状に変形してしまうおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５５６３３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、グリーンタイヤの意図しない変形を抑えつつ、加硫成形後のタイヤの品質を向上させることができる空気入りタイヤの製造方法及びグリーンタイヤの予熱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】
上記の目的を達成する本発明の空気入りタイヤの製造方法は、ゴム部材のスプライス部を外周面に有するグリーンタイヤを加硫成形する空気入りタイヤの製造方法であって、前記スプライス部を変位検出手段により検出して該スプライス部の位置を特定し、この特定した位置データに基づいて、加熱手段及び該スプライス部を相対移動させて両者を位置合わせし、前記加熱手段により該スプライス部を加熱した後に、前記グリーンタイヤを金型内に投入して加硫成形することを特徴とするものである。
【０００８】
上記の目的を達成する本発明のグリーンタイヤの予熱装置は、ゴム部材のスプライス部を外周面に有するグリーンタイヤを予熱するグリーンタイヤの予熱装置であって、前記スプライス部を検知する変位検出手段と、前記スプライス部を加熱する加熱手段と、制御手段とを備え、前記制御手段は、前記変位検出手段が検出した前記スプライス部の位置を特定する位置データに基づいて、前記加熱手段及び前記特定したスプライス部を相対移動させて両者を位置合わせすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の空気入りタイヤの製造方法及びグリーンタイヤの予熱装置によれば、グリーンタイヤのスプライス部のみを加熱するようにしたので、グリーンタイヤが意図しない形状に変形するのを抑えることができる。また、加熱によりスプライス部のゴムの流動性が高くなり、スプライス部に抱き込まれたエアーが加硫成形時において抜けやすくなるため、加硫成形後のタイヤの品質を向上させることができる。
【００１０】
グリーンタイヤの外周をタイヤ周方向に沿って変位検出手段を移動させてスプライス部を検出し、変位検出手段の測定結果及びその走行距離からスプライス部の位置を特定し、特定されたスプライス部に加熱手段を移動させて位置合わせした後に、スプライス部を加熱することが望ましい。
【００１１】
あるいは、グリーンタイヤを回転駆動手段で回転させながら、グリーンタイヤの外周面の近傍の所定距離に固定された変位検出手段によりスプライス部を検出し、変位検出手段の測定結果及び回転駆動手段の回転角度からスプライス部の位置を特定し、グリーンタイヤを回転させて特定されたスプライス部をグリーンタイヤの外周面の近傍の所定距離に固定された加熱手段に移動させて位置合わせした後に、スプライス部を加熱することが望ましい。
【００１２】
変位検出手段としてレーザ変位計を用いると共に、加熱手段としてハロゲンヒータ、電気ヒータ又は誘導加熱装置を用いることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態からなるグリーンタイヤの予熱装置を示す側面図である。
【図２】図１のグリーンタイヤの予熱装置の上面図である。
【図３】レーザ変位計をスタート位置に移動したときの状態を示す上面図である。
【図４】走行するレーザ変位計によりトレッド面の変位を測定している状態を示す上面図である。
【図５】ハロゲンヒータをスプライス部に位置合わせした状態を示す上面図である。
【図６】図１のグリーンタイヤの予熱装置によりサイド部のスプライス部を予熱する場合を示す側面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態からなるグリーンタイヤの予熱装置を示す側面図である。
【図８】図７のグリーンタイヤの予熱装置の上面図である。
【図９】レーザ変位計により回転するトレッド面の変位を測定している状態を示す上面図である。
【図１０】スプライス部をハロゲンヒータに位置合わせした状態を示す上面図である。
【図１１】図７のグリーンタイヤの予熱装置によりサイド部のスプライス部を予熱する場合を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１、２は、本発明の第１の実施形態からなるグリーンタイヤの予熱装置を示す。
【００１６】
このグリーンタイヤの予熱装置（以下、単に「予熱装置」という。）１Ａは、グリーンタイヤ２のトレッド面３を外囲する大きさのリング体４に取り付けられたレーザ変位計５と、ロボットアーム６の先端に回動自在に取り付けられたハロゲンヒータ７と、それらレーザ変位計５及びロボットアーム６と信号線８ａ、８ｂを通じて電気的に接続された制御器９から主に構成されている。
【００１７】
レーザ変位計５には、リング体４に沿って走行するための駆動装置と、その走行距離を記録する走行計とが内蔵されている。ハロゲンヒータ７は、ロボットアーム６によりグリーンタイヤ２の周囲を自在に移動することができるようになっている。制御器９は中央演算処理装置（ＣＰＵ）を内蔵したパーソナルコンピュータなどから構成することができる。なお、レーザ変位計５及びロボットアーム６と制御器９とは、信号線８ａ、８ｂの代わりに無線を通じて接続するようにしてもよい。
【００１８】
このような予熱装置１Ａを用いた空気入りタイヤの製造方法を、以下に説明する。
【００１９】
まず、準備段階として、図１、２に示すように、グリーンタイヤ２とリング体４とを同軸になるように位置させて、トレッド面３をレーザ変位計５に対向させる。このグリーンタイヤ２のトレッド面３には、トレッド部を構成する帯状のゴム部材（キャップトレッドゴム）の端部同士を上下に重ねたスプライス部１０が形成されている。具体的には、タイヤ搬送装置１１を操作して、その複数の把持爪１２により内径側を把持されたグリーンタイヤ２を、固定されたリング体４の内側に挿入して位置合わせを行うようにする。このタイヤ搬送装置１１は、加硫成形用の金型まで延びるアーム（図示せず）に、移動可能に吊設されている。
【００２０】
次に、図３に示すように、レーザ変位計５を走行させてスタート位置に移動させ、内蔵する走行計をリセットする。また、ハロゲンヒータ７は、レーザ変位計５の走行の邪魔にならないように、ロボットアーム６によりリング体４から離れた任意の場所に待避させておくのがよい。
【００２１】
次に、図４に示すように、レーザ変位計５をリング体４に沿って少なくとも一周分を走行させながら、グリーンタイヤ２のトレッド面３の変位（凹凸）を測定させる。このとき、スプライス部１０は最も大きなピークとなって測定データに表れる。その測定データと、レーザ変位計５の走行計から出力される走行距離データとから、スプライス部１０のタイヤ周方向位置を特定する。
【００２２】
次に、図５に示すように、ロボットアーム６によりハロゲンヒータ７を、タイヤ周方向位置が特定されたスプライス部１０に移動して、互いに対向するように位置合わせする。そして、ハロゲンヒータ７によりスプライス部１０を、加硫温度未満の温度（例えば、６０〜１２０℃）まで加熱する。
【００２３】
最後に、加熱後のグリーンタイヤ２を、タイヤ搬送装置１１により加硫成形用の金型まで搬送して加硫成形工程に供すると共に、次回の作業に備えてレーザ変位計５を図３のようにスタート位置に戻す。
【００２４】
加硫成形工程では、金型内でグリーンタイヤ２を所定の圧力と時間で加硫して空気入りタイヤを製造する。本発明においては、スプライス部１０を予熱した後に、速やかにグリーンタイヤ２を金型内に投入して加硫することが好ましい。
【００２５】
なお、上記の図３〜５に係る工程は、制御器９内に格納されたプログラムにより自動的に実施される。また、ハロゲンヒータ７は常時オンにしてもよいが、制御器９によりオンオフするように制御してもよい。
【００２６】
このように、スプライス部１０のみを加熱するようにしたので、グリーンタイヤ２が意図しない形状に変形することはない。また、加熱によりスプライス部１０のゴムの流動性が高くなるので、スプライス部に抱き込まれたエアーが、スプライス部１０の端部同士が隙間なく密着して加硫成形時において抜けやすくなる。そのため、加硫成形後のタイヤの品質を向上させることができる。
【００２７】
更に、本実施形態では、全ての作業をグリーンタイヤ２に対して非接触で行うことができるため、グリーンタイヤ２に損傷を与えることはない。また、トレッド面３のスプライス部１０は、ゲージ厚が大きくなるので加硫時間の律速部になり易い部分であるが、このようにスプライス部１０を予め加熱することで、加硫時間を短縮してタイヤの生産性を向上できるというメリットもある。
【００２８】
上記の実施形態では、グリーンタイヤ２のトレッド面３のスプライス部１０を対象としているが、図６に示すように、グリーンタイヤ２及び／又はリング体４を軸方向に移動させることで、グリーンタイヤ２のサイド部１３を構成する帯状のゴム部材（サイドトレッドゴム）を上下に重ねたスプライス部１４を対象とすることもできる。
【００２９】
なお、両サイド部１３、１３に対応して２組の予熱装置１Ａを、又は更にトレッド面３にも対応して３組の予熱装置１Ａを、それぞれ軸方向の上下に重なるように設けるようにしてもよい。その場合には、それぞれの組のレーザ変位計５及びロボットアーム６を、１台の制御器９により順番に又は同時に制御することが好ましい。
【００３０】
図７、８は、本発明の第２の実施形態からなるグリーンタイヤの予熱装置を示す。
【００３１】
この予熱装置１Ｂは、タイヤ搬送装置１１を介してグリーンタイヤ２を回転させる電動機１５と、グリーンタイヤ２のトレッド面３から所定の距離に位置するように固定されたレーザ変位計１６及びハロゲンヒータ１７と、それら電動機１５、レーザ変位計１６及びハロゲンヒータ１７と信号線８ｃ、８ｄ、８ｅを通じてそれぞれ電気的に接続された制御器１８から主に構成されている。
【００３２】
電動機１５には、タイヤ搬送装置１１と切り離し可能に連結する回転軸１９の位相（回転角度）を記録する回転計が内蔵されている。また、制御器１８は中央演算処理装置（ＣＰＵ）を内蔵したパーソナルコンピュータなどから構成することができると共に、電動機１５、レーザ変位計１６及びハロゲンヒータ１７と制御器１８とは、信号線８ｃ、８ｄ、８ｅの代わりに無線を通じて接続するようにしてもよい。
【００３３】
このような予熱装置１Ｂを用いた空気入りタイヤの製造方法を、以下に説明する。
【００３４】
まず、準備段階として、電動機１５の回転軸１９をタイヤ搬送装置１１に連結すると共に、図８に示すように、グリーンタイヤ２のトレッド面３を、レーザ変位計１６及びハロゲンヒータ１７と所定の距離をおいて対向するように位置させる。そして同時に、電動機１５に内蔵された回転計をリセットする。更に、ハロゲンヒータ１７をオフにする。このグリーンタイヤ２のトレッド面３には、キャップトレッドゴムの端部同士を上下に重ねたスプライス部１０が形成させている。レーザ変位計１６とハロゲンヒータ１７の相対的な位置関係は、特に限定するものではないが、グリーンタイヤ２との位置合わせを容易にする点から、グリーンタイヤ２を挟んで互いに対向する位置に固定することが好ましい。
【００３５】
次に、図９に示すように、電動機１５を駆動してグリーンタイヤ２を少なくとも一回転させると共に、レーザ変位計１６でグリーンタイヤ２のトレッド面３の凹凸を測定する。このとき、スプライス部１０は最も大きなピークとなって測定データに表れる。その測定データと、電動機１５の回転計から出力される回転角度データとから、スプライス部１０のタイヤ周方向位置を特定する。
【００３６】
次に、図１０に示すように、電動機１５によりグリーンタイヤ２を回転させ、タイヤ周方向位置が特定されたスプライス部１０をハロゲンヒータ１７に移動して、互いに対向するように位置合わせする。そして、ハロゲンヒータ１７をオンにしてスプライス部１０を、加硫温度未満の温度（例えば、６０〜１２０℃）まで加熱する。最後に、電動機１５の回転軸１９とタイヤ搬送装置１１とを切り離してから、加熱後のグリーンタイヤ２を、タイヤ搬送装置１１により加硫成形用の金型まで搬送して加硫成形工程に供する。
【００３７】
加硫成形工程では、金型内でグリーンタイヤ２を所定の圧力と時間で加硫して空気入りタイヤを製造する。本発明においては、スプライス部１０を予熱した後に、速やかにグリーンタイヤ２を金型内に投入して加硫することが好ましい。
【００３８】
なお、上記の図９、１０に係る工程は、制御器１８内に格納されたプログラムにより自動的に実施される。
【００３９】
このように、スプライス部１０のみを加熱するようにしたので、グリーンタイヤ２が意図しない形状に変形することはない。また、加熱によりスプライス部１０のゴムの流動性が高くなるので、スプライス部に抱き込まれたエアーが、スプライス部１０の端部同士が隙間なく密着して加硫成形時において抜けやすくなる。そのため、加硫成形後のタイヤの品質を向上させることができる。
【００４０】
更に、本実施形態では、全ての作業をグリーンタイヤ２に対して非接触で行うことができるため、グリーンタイヤ２に損傷を与えることはない。また、トレッド面３のスプライス部１０は、ゲージ厚が大きくなるので加硫時間の律速部になり易い部分であるが、このようにスプライス部１０を予め加熱することで、加硫時間を短縮してタイヤの生産性を向上できるというメリットもある。
【００４１】
上記の実施形態では、グリーンタイヤ２のトレッド面３のスプライス部１０を対象としているが、図１１に示すように、グリーンタイヤ２を軸方向に移動させることで、グリーンタイヤ２のサイド部１３を構成するサイドトレッドゴムを上下に重ねたスプライス部１４を対象とすることもできる。
【００４２】
なお、両サイド部１３、１３に対応して２組の予熱装置１Ｂを、又は更にトレッド面３にも対応して３組の予熱装置１Ｂを、それぞれ軸方向の上下に設けるようにしてもよい。そのような場合には、それぞれの組の電動機１５、レーザ変位計１６及びハロゲンヒータ１７を、１台の制御器１８により順番に又は同時に制御することが好ましい。
【００４３】
上記のいずれの実施形態においても、ハロゲンヒータ１７の代わりに電気ヒータを用いることができる。また、ベルト層などのタイヤ内部の構成部材に金属が使用されている場合には、誘導加熱装置を用いることも可能である。
【００４４】
更に、上記のいずれの実施形態においても、非接触タイプの加熱手段だけでなく、スプライス部１０、１４に接触する加熱板や加熱圧着ローラなどの接触タイプの加熱手段も用いることができる。加熱板を用いた場合は、スプライス部１０、１４を加熱板で押圧しつつ加熱する。加熱圧着ローラを用いた場合には、スプライス部１０、１４上を転動させて押圧しつつ加熱する。後者の場合には、必要に応じて、スプライス部１０、１４をタイヤ内側から支える中子を用いるのが適当である。
【実施例】
【００４５】
タイヤサイズが１４５Ｒ１２である空気入りタイヤのグリーンタイヤ２（本数：１００００本）について、第１の実施形態からなる予熱装置１Ａを用いてトレッド面３のスプライス部１０のみを加熱したケース（実施例１、２）、タイヤ全体を加熱したケース（比較例１）及び加熱を行わないケース（比較例２）における、意図しない形状に変形したグリーンタイヤの本数、及び加硫成形後にエアーが残留する故障が発生した空気入りタイヤの本数を、それぞれ表１に示した。
【００４６】
また、それぞれのケースについて、加硫成形時におけるタイヤのブローポイント（ＢＰ）も評価し、その結果を合わせて表１に示した。なお、ブローポイントとは、加硫成形後の圧力開放時にタイヤゴム中にバブルの発生が観察されなくなる最小の加硫時間を意味する。
【００４７】
【表１】
2012143908.tif 000003
【００４８】
表１の結果から、スプライス部のみを加熱したケース（実施例）では、タイヤ全体を加熱したケース（比較例１）と異なり、グリーンタイヤ２が意図しない形状に変形する本数をゼロにできることが分かる。また、加熱によりエアーが残留する故障の発生を減らすことができ、特にスプライス部１０の加熱温度の高い実施例１は、エアーが残留する故障の発生を抑えつつ加硫時間を短縮する上で有効であることが分かる。
【符号の説明】
【００４９】
１Ａ、１Ｂ  予熱装置
２  グリーンタイヤ
３  トレッド面
４  リング体
５、１６  レーザ変位計
７、１７  ハロゲンヒータ
８ａ〜８ｅ  信号線
９、１８  制御器
１０、１４  スプライス部
１１  タイヤ搬送装置
１２  把持爪
１３  サイド部
１５  電動機
１９  回転軸
【図１】
2012143908.tif 000004
【図２】
2012143908.tif 000005
【図３】
2012143908.tif 000006
【図４】
2012143908.tif 000007
【図５】
2012143908.tif 000008
【図６】
2012143908.tif 000009
【図７】
2012143908.tif 000010
【図８】
2012143908.tif 000011
【図９】
2012143908.tif 000012
【図１０】
2012143908.tif 000013
【図１１】
2012143908.tif 000014