(57)【要約】【課題】耐久性を損なうこと無くエアー溜まりが抑制されたタイヤの製造方法の提供。【解決手段】このタイヤの製造方法は、ゴム組成物１４に針３０を貫通させて孔を形成するホーリング工程と、この孔が形成されたゴム組成物１４が他の部材と貼り合わされて生タイヤが得られる予備成型工程とを備えている。このホーリング工程において、上記針３０は、加熱されている。好ましくは、上記針３０は、１００℃以上１４０℃以下にされている。好ましくは、上記針３０の直径は、０．６ｍｍ以上１．１ｍｍ以下にされている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム組成物に針を貫通させて孔を形成するホーリング工程と、
この孔が形成されたゴム組成物が他の部材と貼り合わされて生タイヤが得られる予備成型工程と
を備えており、
このホーリング工程において、上記針が加熱されているタイヤの製造方法。
【請求項２】
上記ホーリング工程において、上記針が１００℃以上１４０℃以下にされている請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
上記針の直径が０．６ｍｍ以上１．１ｍｍ以下にされている請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
上記孔が形成されるゴム組成物が未加硫のゴムとこのゴムに覆われたコードとからなる請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
上記孔が形成されたゴム組成物を成型ドラムに供給する供給工程を備えており、
上記供給工程がホーリング工程に連続しており、上記予備成型工程が供給工程に連続している請求項１から４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
タイヤの部材を構成するゴム組成物にエアー抜き孔を形成する針と、
この針をゴム組成物に向けて前進後退させる移動手段と、
この針を加熱する加熱手段と
を備えるホーリング装置。
【請求項７】
温度制御装置を備えており、
この温度制御装置が上記針の温度を制御する請求項６に記載のホーリング装置。
【請求項８】
ホーリング装置、予備成型装置及び搬送装置を備えており、
このホーリング装置が、タイヤの部材を構成するゴム組成物に孔を形成する針と、この針をゴム組成物に向けて前進後退させる移動手段と、この針を加熱する加熱手段とを備えており、
予備成型装置が孔が形成されたゴム組成物と他の部材とを貼り合わせて巻かれる成型ドラムを備えており、
この搬送装置がホーリング装置から予備成型装置までを連続させているタイヤの製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの製造方法とこの方法に用いられるホーリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤは、生タイヤが加硫成型されて得られる。この生タイヤは、インナーライナー、カーカス、ビード、サイドウォール、ベルト、トレッド等を構成する各部材が貼り合わされて形成されている。この様に貼り合わされた各部材の間には、エアー溜まりが発生し易い。このエアー溜まりは、タイヤの耐久性やユニフォーミティを損なう。
【０００３】
特開２００９−１２３７７号公報には、エアー抜き孔を形成した部材を貼り合わせて生タイヤを形成する方法が開示されている。この方法では、インナーライナーを構成する部材にエアー抜き孔が形成されている。ステッチャーロールを中央部から端部に向けて移動させて、エアーがエアー抜き孔から排出される。この方法によれば、エアー溜まりの発生が抑制される。この方法によれば、タイヤの耐久性やユニフォーミティを損なうことが抑制されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
未加硫のゴムに形成されたエアー抜き孔は、形成した後に塞がることがる。更に、一般に、エアー抜き孔を形成された部材は、捲き取られて保管される。捲き取られて保管されることで、エアー抜き孔が塞がることがある。エアー抜き孔が塞がった部材では、十分なエアー抜きが期待できない。エアー抜き孔の孔径を大きくすることで、エアー抜き孔が塞がることを抑制し得る。しかしながら、この孔径を大きくすると、コードを内在している部材ではコードを損傷することがある。孔径を大きくすることで、部材に凹みが生じてベアーが発生し易くなる。孔径を大きくすることで、タイヤの耐久性が損なわれる。
【０００６】
本発明の目的は、耐久性を損なうこと無くエアー溜まりが抑制されたタイヤの製造方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るタイヤの製造方法は、ゴム組成物に針を貫通させて孔を形成するホーリング工程と、この孔が形成されたゴム組成物が他の部材と貼り合わされて生タイヤが得られる予備成型工程とを備えている。このホーリング工程において、上記針は、加熱されている。
【０００８】
好ましくは、上記ホーリング工程において、上記針は、１００℃以上１４０℃以下にされている。
【０００９】
好ましくは、上記針の直径は、０．６ｍｍ以上１．１ｍｍ以下にされている。
【００１０】
好ましくは、上記孔が形成されるゴム組成物は、未加硫のゴムとこのゴムに覆われたコードとからなる。
【００１１】
好ましくは、この製造方法は、上記孔が形成されたゴム組成物を成型ドラムに供給する供給工程を備えている。上記供給工程は、ホーリング工程に連続している。上記予備成型工程は、供給工程に連続している。
【００１２】
本発明に係るホーリング装置は、タイヤの部材を構成するゴム組成物にエアー抜き孔を形成する針と、この針をゴム組成物に向けて前進後退させる移動手段と、この針を加熱する加熱手段とを備えている。
【００１３】
好ましくは、このホーリング装置は、温度制御装置を備えている。この温度制御装置は、上記針の温度を制御する。
【００１４】
本発明に係るタイヤの製造設備は、ホーリング装置、予備成型装置及び搬送装置を備えている。このホーリング装置は、タイヤの部材を構成するゴム組成物に孔を形成する針と、この針をゴム組成物に向けて前進後退させる移動手段と、この針を加熱する加熱手段とを備えている。予備成型装置は、孔が形成されたゴム組成物と他の部材とを貼り合わせて巻かれる成型ドラムを備えている。この搬送装置は、ホーリング装置から予備成型装置までを連続させている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るタイヤの製造方法では、加熱された針を用いているので、エアー抜き孔が形成されやすい。また、エアー抜き孔が塞がることが抑制されている。この方法で製造されたタイヤは、エアー溜まりの発生が抑制されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤの製造方法のための製造設備がゴム組成物と共に示された概念図である。
【図２】図２は、図１の製造設備のホーリング装置が示された説明図である。
【図３】図３（ａ）は図２のホーリング装置の使用状態が示された説明図であり、図３（ｂ）は図２のホーリング装置の他の使用状態が示された説明図である。
【図４】図１のゴム組成物の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１８】
図１には、タイヤの製造設備２が、ロール体４と共に示されている。この製造設備は、ホーリング装置６、カット装置８、予備成型装置１０及び搬送装置１２を備えている。この図１には、ロール体４から繰り出される、ゴム組成物１４が示されている。
【００１９】
このゴム組成物１４として、タイヤのカーカスを構成する部材を例に説明がされる。このゴム組成物１４は、図示されないが、未加硫ゴムと、未加硫ゴムに覆われて並列された多数のコードとからなる。このコードは、スチールからなってもよいし、有機繊維からなってもよい。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
【００２０】
ロール体４は、帯状のゴム組成物１４が捲き取られて形成されている。このゴム組成物１４は、ロール体４に繰り出し及び巻き取り可能に巻かれている。
【００２１】
図２に示される様に、ホーリング装置６は、昇降部１６、駆動部１８、載置台２０及びローラー２２を備えている。
【００２２】
昇降部１６は、昇降本体２４、断熱部２６、ホルダー２８、針３０、押さえプレート３２、プレートガイド３４及びスプリング３６を備えている。図示されないが、このホーリング装置６は、更に加熱手段としてのヒータ、温度センサー及び温度制御装置を備えている。
【００２３】
昇降本体２４の下面に断熱部２６が固定されている。この断熱部２６の下面にホルダー２８が取り付けられている。ホルダー２８は、断熱部２６を介して昇降本体２４に取り付けられている。針３０は、ホルダー２８に保持されている。針３０は、その先端を下方に向けて保持されている。押さえプレート３２は、プレートガイド３４を介して昇降本体２４に取り付けられている。プレートガイド３４は上下方向に伸縮可能にされている。プレートガイド３４が伸縮して、昇降本体２４と押さえプレート３２との間隔が変更可能になっている。スプリング３６がプレートガイド３４をその伸張向きに付勢している。スプリング３６は、押さえプレート３２を昇降本体２４から離れる下向きに付勢している。
【００２４】
図示されないヒータは、ホルダー２８に内蔵されている。ヒータは、例えば電熱線からなる。ヒータは、針３０を加熱可能にされている。温度センサーは、針３０の温度を測定可能にされている。温度制御装置は、温度センサーから針３０の測定温度を受信可能にされている。温度制御装置は、ヒータの加熱温度を制御可能にされている。
【００２５】
駆動部１８は、駆動装置としてシリンダー４４とガイドロッド４６とを備えている。シリンダー４４は、シリンダー本体４８とシリンダーロッド５０とを備えている。シリンダー４８に対して、シリンダーロッド５０が上下方向に移動可能されている。ガイドロッド４６は、シリンダーロッド５０と平行に上下方向に移動可能にされている。このシリンダー４４は、空気圧でロッドを上下方向に移動可能されている。シリンダー４４は、油圧であってもよい。このシリンダーロッド５０の下端とガイドロッド４６の下端とは昇降本体２４に取り付けられている。このシリンダー４４によって、昇降部１６は、上下方向に昇降可能にされている。この駆動部１８は、針３０を前進後退させる移動手段である。
【００２６】
載置台２０は、ホルダー２８の下方に位置して固定されている。載置台２０には、上下方向に貫通する孔５２が形成されている。この孔５２の軸線は、針３０の軸線と一致している。ローラー２２は、その中心線を回転軸に回転可能にされている。ローラー２２の外周面の上端位置は、載置台２０の上面と略同じ上下位置にされている。
【００２７】
図１のカット装置８は、ホーリング装置６と予備成型装置１０との間に位置している。カット装置８は、予備成型装置１０で用いられる所定の長さに、ゴム組成物１４を裁断する。カット装置８は、ホーリング装置６とロール体４の間に位置してもよい。
【００２８】
予備成型装置１０は、成型ドラム５４及び押さえローラー５６を備えている。予備成型装置１０は、その中心線を回転軸に回転可能にされている。押さえローラー５６の外周面は、成型ドラム５４の外周面と所定の間隔を開けられている。押さえローラー５６は、その中心線を回転軸に回転可能にされている。この押さえローラー５６の回転軸は、成型ドラム５４の回転軸と平行である。
【００２９】
搬送装置１２は、複数の搬送ローラー５８、第一コンベア６０及び第二コンベア６２を備えている。複数のローラー５８は、ロール体４とホーリング装置６との間に配置されている。第一コンベアー６０は、ホーリング装置６とカット装置８との間に位置している。第二コンベア６２は、カット装置８と成型ドラム５４との間に位置している。この第二コンベア６２は、成型ドラム５４に巻かれるゴム組成物１４を供給する。第二コンベア６２は、サービサーと称される。
【００３０】
図３（ａ）及び図３（ｂ）には、ホーリング装置６の使用状態が示されている。図３（ａ）は、図２に示されたホーリング装置６の状態を示している。図３（ａ）では、載置台２０及びローラー２２にゴム組成物１４が載置されている。この載置台２０の上方には、昇降部１６及び駆動部１８が位置している。駆動部１８のシリンダーロッド５０は、上下方向上端に位置している。昇降本体２４、断熱部２６、ホルダー２８及び針３０は、上下方向上端に位置している。昇降本体２４と押さえプレート３２との間隔は、スプリング３６の付勢力により、広げられている。
【００３１】
図３（ｂ）では、駆動部１８のシリンダーロッド５０が下方に位置している。昇降本体２４、断熱部２６、ホルダー２８及び針３０は、下方に位置している。昇降本体２４と押さえプレート３との間隔は、スプリング３６の付勢力に抗して狭くなっている。押さえプレート３２は、ゴム組成物１４を載置台２０とで挟み込んでいる。
【００３２】
温度制御装置はヒータを制御している。針３０は、ヒータにより加熱されている。温度センサーが針３０の温度を測定している。針３０は、予め設定した温度になるように、ヒータで加熱されている。この針３０は、ゴム組成物１４を貫通している。
【００３３】
図４には、針３０により、エアー抜き孔６４が形成されたゴム組成物１４が示されている。図４の上下方向がゴム組成物１４の長手方向である。図４の左右方向は、このゴム組成物１４が成型ドラム５４に巻かれたときの軸方向である。このゴム組成物１４の軸方向端部に、複数のエアー抜き孔６４が形成されている。このエアー抜き孔６４が形成された軸方向端部は、予備成型工程において、ビードを構成する部材に貼り合わされる。
【００３４】
この製造設備２を用いたタイヤの製造方法が説明される。このタイヤの製造方法は、インナーライナー、カーカス、ビード、サイドウォール、ベルト、トレッド等、タイヤの各部を構成する部材が準備される準備工程と、準備された部材のうちの一部の部材にエアー抜き孔が形成されるホーリング工程と、これらの部材が予備成型工程に供給される供給工程と、これらの部材が貼り合わされて生タイヤが得られる予備成型工程と、この生タイヤが金型で加硫成型されてタイヤが得られる加硫工程とを備えている。ここでは、エアー抜き孔６４がゴム組成物１４に形成される例が説明される。
【００３５】
このタイヤの製造方法では、準備工程において、前述のロール体４が準備されている。ホーリング工程では、ロール体４からゴム組成物１４が繰り出される。繰り出されたゴム組成物１４は搬送ローラー５８に案内されて、ホーリング装置６に送られる。
【００３６】
ホーリング工程では、図３（ａ）に示される様に、ゴム組成物１４が載置台２０に載せられる。ホーリング装置６では、予め針３０が加熱されて所定の温度にされている。駆動部１８が昇降部１６を下降させる。押さえプレート３２と載置台２０とが、ゴム組成物１４を挟み込む。更に、駆動部１８が昇降部１６を下降させる。針３０がゴム組成物１４を貫通する。昇降部１６は、下降端で停止する。この様にして、図３（ｂ）に示される様に、ゴム組成物１４にエアー抜き孔６４が形成される。
【００３７】
図３（ｂ）に示される状態から、駆動部１８が昇降部１６を上昇させる。針３０がゴム組成物１４から抜かれる。更に、駆動部１８が昇降部１６を上昇させる。押さえプレート３２が上昇して、押さえプレート３２と載置台２０とによる、ゴム組成物１４の挟み込みが解除される。昇降部１６は、上昇端で停止する。ローラー２２と第一コンベアー６０とにより、ゴム組成物１４はカット装置８に送られる。
【００３８】
図１のカット装置８は、ゴム組成物１４を裁断する。ゴム組成物１４は、成形ドラム５４に巻かれる長さで裁断される。この裁断は、エアー抜き孔６４の形成に先立ってされてもよい。ゴム組成物１４が所定の長さに裁断された後に、エアー抜き孔６４が形成されてもよい。
【００３９】
供給工程では、エアー抜き孔６４が形成され、所定の長さにされたゴム組成物１４が成形ドラム５４に送られる。第二コンベアー６２により、ゴム組成物１４は成形ドラム５４に送られる。
【００４０】
予備成型工程では、成形ドラム５４に、他の部材と共にゴム組成物１４が巻かれる。ゴム組成物１４は、成形ドラム５４と押さえローラー５６とに挟まれて、タイヤの各部を構成する他の部材と貼り合わされる。ゴム組成物１４では、タイヤの軸方向両端部は、ビードを構成する部材に架け渡されて貼り合わされている。複数の部材が貼り合わされた状態で、トロイド状にシェーピングされて、生タイヤが成形される。貼り合わされた部材間にエアーが残るとエアー溜まりが発生する。この生タイヤが加硫工程に送られる。
【００４１】
加硫工程では、この生タイヤがモールドに投入される。生タイヤが、モールド及びブラダーで加圧及び加熱される。生タイヤが加硫される。この生タイヤが加硫されるときに、エアー溜まりのエアーが移動する。ビードを構成する部材とゴム組成物１４との間のエアーは、エアー抜き孔６４を通って排出される。この空気入りタイヤでは、カーカスとビードとの密着性に優れている。
【００４２】
この方法では、加熱されて室温より高い温度にされた針３０で、ゴム組成物１４にエアー抜き孔６４を形成している。加熱された針３０でエアー抜き孔６４を形成しているので、エアー抜き孔６４が開けやすくなっている。開けられたエアー抜き孔６４が塞がり難くなっている。この方法では、エアー抜き孔６４の残存率が向上している。このタイヤでは、ビードとカーカスとの間にエアー溜まりが生じ難い。ビードとカーカスとの密着性に優れている。このタイヤは、耐久性に優れている。
【００４３】
針３０の温度を上げることで、エアー抜き孔６４の残存率が向上する。この観点から、針３０の温度は、好ましくは１００℃以上であり、更に好ましくは１１０℃以上である。一方で、針３０の温度をある程度以上に高くしてもエアー抜き孔６４の残存率の向上が望めない。この温度を低くすることは省エネルギーに適している。これらの観点から、針の温度は、好ましくは１４０℃以下であり、更に好ましくは１３０℃以下である。
【００４４】
エアー抜き孔６４の直径が大きいと、加硫工程でゴム部材がエアー抜き孔６４に流動する。この流動により、ベアーが発生し易くなる。この観点から、針３０の直径は小さい方が好ましい。この方法では、この針３０が加熱されているので、従来より小径でも、エアー抜き孔６４が塞がりにくい。この方法では、従来のそれより小径の針３０を用いても、十分なエアー抜き孔６４を形成しうる。これらの観点から、針３０の直径は、好ましくは１．１ｍｍ以下であり、更に好ましくは１．０ｍｍ以下である。この針３０の直径は１．０ｍｍ未満でもよく、特に好ましくは０．９ｍｍ以下である。一方で、直径が大きい針３０は、強度と耐久性に優れている。また、エアー抜き孔６４をより確実に形成しうる。この観点から、針３０の直径は、好ましくは０．６ｍｍ以上であり、更に好ましくは０．７ｍｍ以上であり、特に好ましくは０．８ｍｍ以上である。
【００４５】
この針３０に代えて、ゴム組成物１４にエアー抜き孔６４を形成する部分が根元側から先端に向かって直径が小さくなる形状の針が用いられてもよい。この様な形状の針では、好ましい針の直径は、ゴム組成物１４に挿入される部分の範囲で測られる。
【００４６】
前述の様に、この方法では、針３０の直径を小さくしうる。針３０の直径が小さいので、ゴム組成物１４にエアー抜き孔６４を形成する際に、ゴム組成物１４のコードとの干渉が抑制される。この方法は、針３０によるコードの損傷が抑制されている。この方法は、ゴムとゴムに覆われたコードとからなるゴム組成物１４のエアー抜き孔６４の形成に適している。
【００４７】
この搬送装置１２は、ホーリング装置６から予備成型装置１０までを連続させている。この製造設備２は、ホーリング装置６から予備成型装置１０までが連続する一連のラインとして構成されている。このタイヤの製造方法では、ホーリング工程から予備成型工程まで、供給工程を経て連続している。エアー抜き孔６４が形成された後に、連続して予備成型されている。これにより、エアー抜き孔６４の残存率が更に向上している。この方法では、小さな直径の針３０により形成されたエアー抜き孔６４で、十分にエアー溜まりの発生が抑制されうる。
【００４８】
このホーリング装置６では、断熱部２６は、昇降本体２４とホルダー２８とを断熱する。針が加熱されたときに、昇降本体２４への伝熱が抑制されている。ホルダー２８及び針３０を除く本体の温度上昇が抑制されている。このホーリング装置６は、針３０を安全に加熱することができる。このホーリング装置６は、省エネルギーに適している。
【００４９】
ここでは、ゴム組成物１４を例に説明がされたが、このゴム組成物１４に代えて、タイヤの一部を構成する他の部材が用いられてもよい。例えば、インナーライナーを構成する部材が用いられてもよい。サイドウォール、ベルト、トレッド等を構成する部材が用いられてもよい。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００５１】
［実施例１］
本発明にかかる製造方法で、タイヤを製造した。この方法では、針の温度は１４０℃にされた。針の直径は０．８ｍｍであった。
【００５２】
［比較例１］
針の温度を常温（２８℃）とし、針の直径を１．５ｍｍとした他は、実施例１と同様にしてタイヤを製造した。
【００５３】
［実施例２−３］
針の温度が表１に示される様にされた他は、実施例１と同様にして、タイヤを製造した。
【００５４】
［実施例４−７］
針の直径が表１に示される様にされた他は、実施例２と同様にして、タイヤを製造した。
【００５５】
［孔残存率］
タイヤの製造過程で、ドラムに巻かれる直前のゴム組成物が抜き取られた。このゴム組成物は、カーカスを構成する部材であり、針でエアー抜き孔が形成されたものである。このゴム組成物で、エアー抜き孔の貫通が確認された。形成された孔の数に対して、貫通が確認された孔の百分率が、表１の「孔残存率」として求められた。
【００５６】
［コード干渉率］
孔残存率が確認されたゴム組成物が数カ所で切断されて、エアー抜き孔とコードとの干渉の有無が確認された。表１の「コード干渉率」は、実施例１の確認結果を１００として、指数で示している。この数値が大きいほどエアー抜き孔とコードとの干渉が少なく、好ましい。
【００５７】
［密着性評価］
製造された空気入りタイヤが切断された。ビードとカーカスとの密着性が評価された。ビードとカーカスとの間の剥離等の密着不良の有無が確認された。表１の「密着性」は、実施例１の確認結果を１００として、指数で示している。この数値が大きいほど密着性に優れており、好ましい。
【００５８】
【表１】
2016150514.tif 000003
【００５９】
表１に示されるように、実施例の製造方法では、比較例の製造方法に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上説明された方法は、予備成型工程及び加硫工程を備えるタイヤの製造方法に広く適用されうる。このホーリング装置は、予備成型工程及び加硫工程を備えるタイヤの製造方法に広く使用されうる。
【符号の説明】
【００６１】
２・・・製造設備
４・・・ライナー
６・・・搬送装置
８・・・ホーリング装置
１０・・・カット装置
１２・・・予備成型装置
１４・・・ゴム組成物
１６・・・昇降部
１８・・・駆動部
２０・・・載置台
２２・・・ローラー
２４・・・昇降本体
２６・・・断熱部
２８・・・ホルダー
３０・・・針
３２・・・押さえプレート
３４・・・プレートガイド
３６・・・スプリング
４４・・・シリンダー
４６・・・ガイドロッド
４８・・・シリンダー本体
５０・・・シリンダーロッド
５２・・・孔
５４・・・成型ドラム
５６・・・押さえローラー
５８・・・搬送ローラー
６０・・・第一コンベア
６２・・・第二コンベア
６４・・・エアー抜き孔
【図１】
2016150514.tif 000004
【図２】
2016150514.tif 000005
【図３】
2016150514.tif 000006
【図４】
2016150514.tif 000007