JP5113861B2 - 空気入りタイヤの製造方法、及びそれに用いる剛性中子 - Google Patents

Description

本発明は、製造する空気入りタイヤのサイズに応じて剛性中子のタイヤ軸方向巾を調整可能とした空気入りタイヤの製造方法、及びそれに用いる剛性中子に関する。

近年、タイヤの形成精度を高めかつタイヤ内の残留歪みを低減させるため、図１２（Ａ）に示すように、加硫済みタイヤのタイヤ内腔面の形状に合った剛性中子ａを用い、この剛性中子ａ上に、インナーライナ、カーカスプライ、ベルトプライ、サイドウォールゴム、トレッドゴム等の未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤｔを形成するとともに、この生タイヤｔを剛性中子ａごと加硫金型ｂ内に投入し、内型である剛性中子ａと外型である加硫金型ｂとの間でタイヤを加硫成形する方法が提案されている（例えば特許文献１参照。）。

この剛性中子ａでは、図１２（Ｂ）に示すように、加硫成形後にタイヤから分解して取り外せるように、タイヤ周方向に分割される複数の中子セグメントｃから形成されている。

しかしながら前記図１２（Ａ）の如く、タイヤ軸方向には分割されてはおらず、前記中子セグメントｃは、タイヤ内腔面に合う外面形状を有する一体品として形成されている。即ち、空気入りタイヤのサイズ毎に、そのサイズに応じた中子セグメントｃ（剛性中子ａ）が存在している。

そのため、中子セグメントｃ（剛性中子ａ）の種類が著しく増加し、その保管管理効率の低下、保管スペースの増加、及び中子セグメントｃの製造コストの増加等を招くという問題が生じる。

特開２００７−２５３４１５号公報

そこで本発明は、中子セグメントをタイヤ軸方向に分割された複数のセグメント片から構成し、その中の中間セグメント片を交換可能に構成することを基本として、タイヤサイズに応じた多種類の中子セグメントを、側セグメント片を共通使用しなが形成することができ、部品品種の削減を図り、保管管理効率の低下、保管スペースの増加、及び中子セグメントの製造コストの増加等を抑制しうる空気入りタイヤの製造方法、及びそれに用いる剛性中子を提供することを目的としている。

請求項１の発明では、空気入りタイヤのトレッド部の内表面を形成するトレッド成形部、及び空気入りタイヤのサイドウォール部の内表面とビード部の内表面とを形成するサイド成形部を有するトロイド状の中空な剛性中子であって、
タイヤ周方向に分割される複数の中子セグメントからなり、
各前記中子セグメントは、前記トレッド成形部を通る分割面によりタイヤ軸方向に分割され、かつタイヤ軸方向一方側のサイド成形部を有する一方の側セグメント片と、タイヤ軸方向他方側のサイド成形部を有する他方の側セグメント片と、その間に介在する中間セグメント片とを含む複数のセグメント片から構成されるとともに、
各セグメント片は、前記分割面間で連結手段を介して交換可能に連結され、
しかも、前記連結手段は、各側セグメント片に埋設され、かつ側セグメント片の分割面からネジ軸部を突出させたボルト金具、
前記中間セグメント片の分割面に形成され、かつ前記ネジ軸部が通る挿通孔部と、この挿通孔部に連なりかつ該挿通孔部を通ったネジ軸部に螺着されるナット金具を収容するナット収容孔部とを有する取付孔、
及び前記ナット金具を具えるとともに、
前記ナット収容孔部を、前記中間セグメント片のタイヤ半径方向内面で開口させたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記挿通孔部は、タイヤ半径方向に長い第１の長穴部分と、タイヤ周方向に長い第２の長穴部分とからなり、
かつ前記連結手段は、前記第２の長穴部分に案内されてその長さ方向に移動可能かつ回転可能に収容される円板状の高さ調整カムを具え、かつ該高さ調整カムにかつその中心点から隔たる位置に前記ネジ軸部が通る孔部を設けたことを特徴としている。
又請求項３の発明では、トレッド部と、そのタイヤ軸方向両側からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部と、各サイドウォール部のタイヤ半径方向内方端に位置するビード部とを有するトロイド状の空気入りタイヤの製造方法であって、
請求項１又は２のいずれかに記載された剛性中子を用い、該剛性中子の外表面に、未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、
前記生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを含むことを特徴とする。

本発明は叙上の如く、中子セグメントを、トレッド成形部を通る分割面によって分割されるタイヤ軸方向両側の側セグメント片と、その間に介在する中間セグメント片とから構成している。従って、例えば、中間セグメント片をタイヤ軸方向巾が異なる他のサイズの中間セグメント片に交換する、又は取り付ける中間セグメント片の個数を増減させることにより、中子セグメントのタイヤ軸方向巾を自在に調整することができる。

即ち、両側の側セグメント片を共通使用しながら、製造する空気入りタイヤのサイズに応じて剛性中子のタイヤ軸方向巾を調整することができる。又中間セグメント片は、外径が同一の剛性中子に対しては共通使用が可能であり、しかも中間セグメント片は、略板状をなすため保管が容易、かつ小なスペースでの保管が可能である。従って、側セグメント片の共通使用に伴う部品品種の削減と相俟って、保管管理効率の低下、保管スペースの増加、及び中子セグメントの製造コストの増加等を抑制することができる。

本発明の空気入りタイヤの製造方法における生タイヤ形成工程を示す断面図である。 前記製造方法における加硫工程を示す断面図である。 剛性中子を示す側面図である。 剛性中子を示す斜視図である。 中子セグメントを示す断面図である。 （Ａ）は連結手段を示すタイヤ軸方向の断面図、（Ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。 連結手段を概念的に示す斜視図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、高さ調整カムの作用を示す説明図である。 剛性中子のタイヤ軸方向巾の調整方法を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、排気路を例示する説明図である。 剛性中子のタイヤ軸方向巾の他の調整方法を示す説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、従来の剛性中子、及びそれを用いたタイヤの製造方法を説明する断面図、及び側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、図１に略示するように、トロイド状の中空な剛性中子１０を用い、該剛性中子１０の外表面に、未加硫のタイヤ構成部材１２を順次貼り付けることにより生タイヤ１を形成する生タイヤ形成工程Ｓ１と、図２に略示するように、前記生タイヤ１を、前記剛性中子１０ごと加硫金型１１内に投入して加硫成形する加硫工程Ｓ２とを含んで構成される。前記タイヤ構成部材１２としては、例えばインナーライナゴム１２ａ、カーカスプライ１２ｂ、ベルトプライ１２ｃ、ビードコア１２ｄ、クリンチゴム１２ｅ、サイドウォールゴム１２ｆ、トレッドゴム１２ｇなどが挙げられる。

なお前記生タイヤ形成工程Ｓ１、及び加硫工程Ｓ２としては、剛性中子を用いた従来的な種々の生タイヤ形成工程、及び加硫工程が好適に採用でき、従って、本明細書ではその説明を省略する。

次に、本発明の空気入りタイヤの製造方法で用いる前記剛性中子１０は、図１に示すように、タイヤ１のトレッド部２の内表面２Ｓを形成するトレッド成形部１３、及びタイヤ１のサイドウォール部３の内表面３Ｓとビード部４の内表面４Ｓとを形成するサイド成形部１４を具える中空なトロイド状に形成される。この剛性中子１０は、例えばアルミ合金等の熱伝導に優れる金属材料を用いて形成される中空なトロイド状の剛体であり、その外表面は、タイヤの内腔面（内表面）に合った形状にて形成されるとともに、その内部には加硫用のヒータ（図示しない）を収容するための腔部Ｈが形成される。

又前記剛性中子１０は、図３、４に示すように、タイヤ周方向に分割される複数の中子セグメント６から形成される。この複数の中子セグメント６は、周方向に交互に配される第１、第２の中子セグメント６Ａ、６Ｂから構成される。なお各中子セグメント６は、その内孔８に配される内リング９（図１、３に示す）によって半径方向内方への移動が阻止されトロイド状に保持される。

前記第１の中子セグメント６Ａは、周方向巾が大であり、かつその周方向両端面を、半径方向内方に向かって周方向巾が減じる向きに傾斜する内向き傾斜面７Ａとしている。又前記第２の中子セグメント６Ｂは、周方向巾が小であり、かつその周方向両端面を、半径方向内方に向かって周方向巾が増す向きに傾斜するとともに前記内向き傾斜面７Ａと突き合わされる外向き傾斜面７Ｂとしている。このように構成することにより、前記剛性中子１０は、第２の中子セグメント６Ｂから順次半径方向内方に一つずつ移動させることで、その内孔８側から分解して取り外すことができる。

次に、各中子セグメント６は、図５に示すように、前記トレッド成形部１３を通る分割面Ｋによりタイヤ軸方向に分割された複数のセグメント片２０から構成される。このセグメント片２０は、タイヤ軸方向一方側のサイド成形部１４を有する一方の側セグメント片２０Ａａ、タイヤ軸方向他方側のサイド成形部１４を有する他方の側セグメント片２０Ａｂと、その間に介在する中間セグメント片２０Ｍとから構成され、各セグメント片２０が前記分割面Ｋ、Ｋ間で連結手段２１を介して交換可能に連結されることにより、一体の中子セグメント６が形成される。なお一方、他方の側セグメント片２０Ａａ、２０Ａｂを総称する時、側セグメント片２０Ａと呼ぶ。

本例では、中子セグメント６は、子午断面において、トレッド成形部１３の外周面がタイヤ軸と略平行となる水平面領域Ｙをタイヤ赤道ＣＯ側に有し、前記分割面Ｋはこの水平面領域Ｙに形成される。従って、前記中間セグメント片２０Ｍの外周面は、直径一定の円筒面の一部として形成される。本例では、前記分割面Kは、タイヤ赤道面と平行に形成される。

又前記連結手段２１は、図６、７に示すように、各側セグメント片２０Ａに埋設され、かつ側セグメント片２０Ａの分割面Ｋからネジ軸部２２ａを突出させたボルト金具２２と、前記中間セグメント片２０Ｍの分割面Ｋに形成される取付孔２３と、前記ボルト金具２２に螺着して側セグメント片２０Ａと中間セグメント片２０Ｍとを交換自在に連結するナット金具２４とを具える。

前記取付孔２３は、前記ネジ軸部２２ａが通る挿通孔部２５と、この挿通孔部２５に連なりかつ該挿通孔部２５を通ったネジ軸部２２ａに螺着される前記ナット金具２４を収容するナット収容孔部２６とを有する。このナット収容孔部２６は、前記中間セグメント片２０Ｍのタイヤ半径方向内面で開口することで、この内面側から、レンチなどを用いたナット金具２４の螺着操作を行うことができる。

又本例では、前記挿通孔部２５は、タイヤ半径方向に長い第１の長穴部分２５ａと、タイヤ周方向に長い第２の長穴部分２５ｂとからなり、又連結手段２１は、前記第２の長穴部分２５ｂに案内されてその長さ方向に移動可能かつ回転可能に収容される円板状の高さ調整カム２７を具える。なお第１の長穴部分２５ａは、前記ネジ軸部２２ａの直径と略等しい幅Ｗａを有し、第２の長穴部分２５ｂは、前記高さ調整カム２７の直径と略等しい幅Ｗｂを有する。又前記高さ調整カム２７は、その中心点Ｐから距離Ｌを隔たる位置に前記ネジ軸部２２ａが通る孔部２７ａを有する。従って、図８に示すように、前記高さ調整カム２７を回すことにより、前記ネジ軸部２２ａを、２Ｌの距離だけタイヤ半径方向に高さ調整することができ、側セグメント片２０Ａの外周面と中間セグメント片２０Ｍの外周面を面一に合わせて精度良く連結することができる。

又本例では、中子セグメント６を形成するに際して、前記中間セグメント片２０Ｍを、タイヤ軸方向巾が異なる他のサイズの中間セグメント片２０Ｍｉに交換することで、製造する空気入りタイヤのサイズに応じて前記剛性中子１０のタイヤ軸方向巾Ｗを調整している。

具体的には、図９に示すように、タイヤ軸方向巾のみが異なる複数種類の中間セグメント片２０Ｍ１〜２０Ｍｎを予め用意し、この中から空気入りタイヤのサイズに応じたサイズの中間セグメント片２０Ｍｉを選択して使用する。これにより、両側の側セグメント片２０Ａを共通使用しながら、剛性中子１０のタイヤ軸方向巾を調整することができる。又中間セグメント片２０Ａは、外径同一であればタイヤ断面高さが異なるサイズの剛性中子に対しても共通使用が可能である。しかも中間セグメント片２０Ａは、略板状をなすため保管性に優れ、小なスペースでの保管が可能である。従って、側セグメント片２０Ａの共通使用に伴う部品品種の削減と相俟って、保管スペースを削減でき、かつ保管管理効率を高めうるとともに、中間セグメント片２０Ｍによって種々なサイズの中子セグメントに対応しうるため製造コストの削減のも貢献しうる。

又加硫工程Ｓ２では、加硫時、生タイヤ１内部からの空気によって、生タイヤ１と剛性中子１０との間に空気溜まりが生じてタイヤ内腔面にベアが発生する傾向がある。そこで中子セグメント６には、連結される前記分割面Ｋ、Ｋ間に、空気を排気させる排気路３０が形成される。

前記排気路３０は、図１０に示すように、連結される分割面Ｋ、Ｋのうちの少なくとも一方を凹凸面３１とすることにより形成することができる。前記凹凸面３１としては、例えば図１０（Ａ）の如く、分割面Ｋに凹溝３１ａ、或いはリブ状の凸条などを形成したもの、及び図１０（Ｂ）の如く、例えばショットブラストなどにより分割面Ｋに細かな凹凸部３１ｂを形成したものなどが好適に採用しうる。なお凹溝３１ａ（又は凸条）としては、本例の如き半径方向に直線状にのびるものに限定されるものではなく、半径方向に曲線状にのびるもの、半径方向とは傾斜する向きに直線状、曲線状にのびるもの、傾斜が異なる複数種類の凹溝を混在させたものなど、種々の場合が含まれる。又前記凹凸面３１は、分割面Ｋの全面に形成する必要はない。

又図１０（Ｃ）の如く、分割面Ｋ、Ｋ間に、スペーサ板３２を配するとともに、このスペーサ板３２により形成される分割面Ｋ、Ｋ間の隙間Ｄによって前記排気路３０を形成することもできる。なお前記スペーサ板３２は、剛性中子１０のタイヤ軸方向巾を微調整する場合などにも使用できる。

次に、剛性中子１０のタイヤ軸方向巾の他の調整方法としては、図１１に示すように、比較的薄い、即ちタイヤ軸方向巾が比較的小な複数の中間セグメント片２０Ｍを複数用意する。そして、側セグメント片２０Ａ、２０Ａ間に配する中間セグメント片２０Ｍの個数を増減することで、剛性中子１０のタイヤ軸方向巾を調整する。この場合、側セグメント片２０Ａ、２０Ａ間の中間セグメント片２０Ｍを全て取り外し、側セグメント片２０Ａ、２０Ａのみで中子セグメント６を形成する場合が含まれる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

１ 生タイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
６ 中子セグメント
１０ 剛性中子
１２ タイヤ構成部材
１３ トレッド成形部
１４ サイド成形部
１１ 加硫金型
２０ セグメント片
２０Ａ 側セグメント片
２０Ｍ 中間セグメント片
２１ 連結手段
２２ ボルト金具
２２ａ ネジ軸部
２３ 取付孔
２４ ナット金具
２５ 挿通孔部
２５ａ 第１の長穴部分
２５ｂ 第２の長穴部分
２６ ナット収容孔部
２７ 高さ調整カム
２７ａ 孔部
３０ 排気路
３１ 凹凸面
３２ スペーサ板
Ｄ 隙間
Ｋ 分割面
Ｓ１ 生タイヤ形成工程
Ｓ２ 加硫工程

Claims (3)

1. 空気入りタイヤのトレッド部の内表面を形成するトレッド成形部、及び空気入りタイヤのサイドウォール部の内表面とビード部の内表面とを形成するサイド成形部を有するトロイド状の中空な剛性中子であって、
   タイヤ周方向に分割される複数の中子セグメントからなり、
   各前記中子セグメントは、前記トレッド成形部を通る分割面によりタイヤ軸方向に分割され、かつタイヤ軸方向一方側のサイド成形部を有する一方の側セグメント片と、タイヤ軸方向他方側のサイド成形部を有する他方の側セグメント片と、その間に介在する中間セグメント片とを含む複数のセグメント片から構成されるとともに、
   各セグメント片は、前記分割面間で連結手段を介して交換可能に連結され、
   しかも、前記連結手段は、各側セグメント片に埋設され、かつ側セグメント片の分割面からネジ軸部を突出させたボルト金具、
   前記中間セグメント片の分割面に形成され、かつ前記ネジ軸部が通る挿通孔部と、この挿通孔部に連なりかつ該挿通孔部を通ったネジ軸部に螺着されるナット金具を収容するナット収容孔部とを有する取付孔、
   及び前記ナット金具を具えるとともに、
   前記ナット収容孔部を、前記中間セグメント片のタイヤ半径方向内面で開口させたことを特徴とする空気入りタイヤの製造用の剛性中子。
2. 前記挿通孔部は、タイヤ半径方向に長い第１の長穴部分と、タイヤ周方向に長い第２の長穴部分とからなり、
   かつ前記連結手段は、前記第２の長穴部分に案内されてその長さ方向に移動可能かつ回転可能に収容される円板状の高さ調整カムを具え、かつ該高さ調整カムにかつその中心点から隔たる位置に前記ネジ軸部が通る孔部を設けたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤの製造用の剛性中子。
3. トレッド部と、そのタイヤ軸方向両側からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部と、各サイドウォール部のタイヤ半径方向内方端に位置するビード部とを有するトロイド状の空気入りタイヤの製造方法であって、
   請求項１又は２のいずれかに記載された剛性中子を用い、該剛性中子の外表面に、未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、
   前記生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

Images