JP5809077B2

JP5809077B2 - タイヤの製造方法

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Publication number: JP5809077B2
Application number: JP2012021107A
Authority: JP
Inventors: 皓平入江
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2015-11-10
Anticipated expiration: 2032-02-02
Also published as: JP2013158963A

Description

本発明は、トレッドに複数の陸部を備えるタイヤの製造方法に関するものであり、特に、タイヤを製造する際の加硫によって引き起こされる、タイヤ表面に現れる凹凸やタイヤ内部に発生するカーカスプライやベルトのウェーブ（よれ、まがり等）を効果的に軽減し、タイヤの外観および性能を向上させることが可能となるタイヤの製造方法に関するものである。

湿田や軟弱地等で使用される農業用車両や、不整地を走行する建設車両に取付けられるタイヤにおいて、トラクションを得るために、トレッドに複数のラグを形成したラグ付きタイヤが使用されている。従来より、タイヤにラグを形成する方法としては、ラグに対応した凹所を備える加硫金型を用いて、この加硫金型に生タイヤを装填して加硫を行うことで、加硫金型内のゴムを凹所に流動させてタイヤ本体の外表面からラグを突出させる方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−１５６５２７号公報

上記のようなタイヤについて、図４を参照しながら説明する。図中のラグ付きタイヤ41は、タイヤ外表面43から立ち上がるラグ45の高さが高いため、生タイヤを加硫金型に装填して加硫する際には、ラグに対応する加硫金型の凹所にタイヤ本体のゴムが大量に流動することになる（図中の矢印ｆ）と同時に、溝の部分47は加硫金型に強く押さえつけられる。このためラグ周辺部には大きな変形が生じることにより、タイヤ表面に凹凸ができて外観品質が低下してしまったり、またタイヤ内部のベルトやカーカスプライにウェーブが発生してタイヤの耐久性に影響を及ぼしたりする虞があった。

このような加硫時に生じる表面凹凸やベルトおよびカーカスプライのウェーブを抑制するため、トレッドゲージを厚くすることで対策が行われていたが、加硫時間や材料費の増大につながってしまうため、そのような製造にかかる時間や費用の増大を抑えながらも、タイヤの外観や性能を損なわれることが無い、新たなタイヤの製造方法が望まれていた。

それゆえ本発明は、トレッドに陸部を備えるタイヤを製造する際の加硫によって引き起こされる、タイヤ表面に現れる凹凸やタイヤ内部に発生するカーカスプライやベルトのウェーブを軽減するとともに、タイヤの性能を向上させることが可能となる、新規なタイヤの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明のタイヤの製造方法は、タイヤのトレッドに陸部を備えるタイヤを製造するに当たり、陸部となる未加硫の陸部構成部材を加硫金型に配置する工程と、タイヤ本体となる生ケースを前記加硫金型に装填する工程と、前記陸部構成部材を前記生ケースとともに加硫して相互に結合させる工程とを有し、前記陸部構成部材と前記生ケースは予め分離して形成されることを特徴とするものである。

かかるタイヤの製造方法にあっては、陸部となる未加硫の陸部構成部材を加硫金型に配置しておき、生ケースを加硫金型に装填した後に陸部構成部材を生ケースとともに加硫して相互に結合させるようにしたので、加硫中に、生ケースのゴムがタイヤの陸部に対応する加硫金型の凹所へ流動することを抑制し、その結果、タイヤ表面の凹凸やベルトおよびカーカスプライのウェーブを軽減することが可能となる。また、未加硫の陸部構成部材を用いることで、タイヤ本体となる生ケースとの間で高い接着性が得られ、耐久性を向上することができる。

なお、参考例としてのタイヤの製造方法にあっては、未加硫の陸部構成部材を、インジェクションにより加硫金型に配置することが好ましい。これによれば、手作業により未加硫の陸部構成部材を配置する場合に比べ、より均一に、正確に陸部構成部材を配置するとともに、時間も短縮することができる。さらに、インジェクションにより未加硫の陸部構成部材を配置した後、直ちに加硫することで、温度の高い状態のままインジェクションから加硫工程に移行できるので、加硫時間を短縮することができ、生産効率の向上につながる。

また、本発明のタイヤの製造方法にあっては、製造後における陸部の、タイヤ本体からの径方向高さがタイヤ断面高さSHの25％〜35％であることが好ましい。未加硫の陸部構成部材と生ケースをそれぞれ加硫金型に配置して加硫する本発明のタイヤの製造方法によって、タイヤ本体の耐久性を低下させずに所望の高さの陸部を形成することができる。なお、ここでいう「タイヤ断面高さSH」とは、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA（日本自動車タイヤ協会） YEAR BOOK、欧州では、ETRTO(European Tyre and Rim Technical Organisation) STANDARD MANUAL、米国ではTRA(THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.)YEAR BOOK等に規定されたリムに、タイヤを組付けて、適用サイズのタイヤにおけるJATMA等の規格で、最高空気圧を充填した状態のタイヤの外形とリム径の差の1/2をいうものとする。

さらに、本発明のタイヤの製造方法にあっては、陸部がラグであり、タイヤが農業用のラグ付きタイヤであることが好ましい。農業用のラグ付きタイヤは、特に陸部（ラグ）がタイヤ本体から大きく突出しているため、加硫時にカーカスプライやベルトの変形が生じ易く、本発明がより効果的に適用される。

本発明によれば、タイヤを製造する際の加硫によって引き起こされる、タイヤ表面に現れる凹凸やタイヤ内部に発生するカーカスプライやベルトのウェーブを軽減するとともに、タイヤの性能を向上させることが可能となる、新規なタイヤの製造方法を提供することができる。

本発明に従って製造されるラグ付きタイヤを示した斜視図と、このうちの１つのラグを拡大して示した図である。本発明に従って製造されるラグ付きタイヤにつき、タイヤの回転軸を含む面で切断した断面を示した図であり、（ａ）はタイヤの要部を示す断面図であり、（ｂ）はラグの要部を示す断面図である。本発明で使用されるタイヤの加硫金型の要部を示す斜視図である。従来のラグ付きタイヤの加硫時の様子を示す略図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明に従って製造されるタイヤの一例である、農業用のラグ付きタイヤである。このラグ付きタイヤ１は、タイヤの主要部となるタイヤ本体1aと、このタイヤ本体1aの外周面にタイヤの周方向に沿って間隔をおいて形成される少なくとも１つ（ここでは複数）のラグ1bからなり、別々に形成したタイヤ本体1aとなる生ケース３と、ラグ1bとなるラグ構成部材（陸部構成部材）５とを、加硫により相互に結合させたものである。なお、本発明により製造されるタイヤはラグ付きタイヤに限定されるものではなく、基本的に陸部を有するタイヤであれば、いかなる種類のタイヤでも良い。

ラグ付きタイヤ１は、慣例に従うタイヤ構造を備えるものであり、具体的には、図２（ａ）に示すように、トレッド部７からサイドウォール部９を経てビード部11までトロイダル状に延在するとともに、両側のビード部11内に配設した一対のビードコア13にその端部を巻き返してなるカーカスプライ15と、トレッド部７においてこのカーカスプライ15のタイヤ径方向外側に配設したベルト17とを有するものである。また、このタイヤ本体1aの最も外側には、最外層ゴム19が配置されている。カーカスプライ15およびベルト17は、ゴムシートにスチールや有機繊維等のコードを所定の向きに延在するように埋設したものであり、タイヤの種類に応じて、１枚又は積層させた複数枚のシートが用いられる。

本実施形態に用いる、加硫後にタイヤ本体1aとなる生ケース３について説明する。生ケース３の形成の方法は、種々選択可能であるが、例えば、カーカスプライ15を成型ドラムに巻き回し、巻き回したカーカスプライ15の両側にビードコア13を取付け、次いで、ベルト17と最外層ゴム19とをカーカスプライ15の上部に順に巻き回す方法を採用することができる。

未加硫のラグ構成部材５は、図２（ｂ）に示すようにタイヤ本体となる生ケース３とは分離して形成される。ラグ構成部材５を形成する方法としては、例えば、押出機（図示せず）による押出し加工により形成することができる。加硫により最外層ゴム19と結合する底面5aは、タイヤ本体1aの外周面に適合するように、この外周面に沿う形状となっている。本実施形態においてラグ構成部材５は、図１に示すように、湾曲した底面5aから径方向外側に向けて突き出すような形状であるが、例えば底面の形状は矩形状でもよく、要求に応じて陸部の形状を決定することができる。

ここで、加硫に用いる装置について説明する。装置は、図３に示す上下の加硫金型31を備えた加硫機（図示せず）と、加硫金型31の内側中央に位置するブラダー（図示せず）とを備える。加硫金型31は、上型31aと下型31bからなり、上型31aと下型31bを閉じた際に形成される内部空間33は、ラグ付きタイヤ１に対応した形状となっている。使用する加硫金型は、上下の金型に加えて、セグメントを備えた構成とすることも可能である。また、加硫機は、タイヤの種類、大きさに応じた加硫条件（加硫時間、加硫温度）を選定することができる。

以下、本実施形態における、ラグ付きタイヤの製造工程について説明する。
まず、上述した未加硫のラグ構成部材５を、図３に示すタイヤの加硫金型31に手作業で配置する。加硫金型31の内部空間33には、ラグ1bに対応する部位に凹所33aが形成されており、適度な柔軟性を有する未加硫のラグ構成部材５は、凹所33aに隙間なく挿入される。

次いで、生ケース３を加硫金型31に装填する。このとき、ブラダーは収縮しているので、生ケース３の装填が妨げられることはない。その後加硫金型31を閉じて所定の加硫条件で加硫が行われる。加硫中は生ケース３の内側からブラダーが膨らんで、生ケース３を拡張させて、生ケース３の外周面をラグ構成部材５の底面5aに押付けるので、相互に結合させることができる。

従来のように、ラグ構成部材を分離して配置せずに生タイヤを加硫金型に装填して加硫する場合には、ラグに対応する加硫金型の凹所にタイヤ本体のゴムが大量に流動することになり、カーカスプライやベルトにウェーブが生じる懸念があるが、本発明に従いラグ構成部材５と生ケース３をそれぞれ加硫金型31に装填して加硫を行うことで、双方の結合は加硫中に徐々に進行するので、生ケース３は均一に拡張し、カーカスプライ15やベルト17のウェーブを抑制し、またタイヤ表面に凹凸が発生するのを防止することができる。さらに、生ケース３のゴムがラグに対応する凹所33aに流動するのを抑制するため、タイヤ本体のゲージのコントロールも容易になる。

参考例として、未加硫のラグ構成部材をインジェクション（射出）により金型の外部から自動的に配置する、ラグ付きタイヤの製造方法について説明する。

本実施形態に用いる装置は、図示は省略するが、金型のラグに対応する凹所の壁面に形成され、未加硫のゴムを金型の凹所内に注入してラグ構成部材（陸部構成部材）を配置するための注入孔を有する上下の金型を含むものである。

本実施形態のタイヤ製造工程は、先ず、上述の実施形態と同様の構成を有する生ケースを金型内に装填し、金型を閉める。次いで、ブラダーにより内部から圧力を加えて生ケースの外表面を金型に押付け、その生ケースの外表面と金型の凹所とに囲まれた、製造後タイヤのラグに対応する空間に、金型に形成された注入孔から、インジェクションにより未加硫のゴムを射出して、未加硫のラグ構成部材を配置し、その後加硫して生ケースとラグ構成部材を相互に結合させるものである。

本実施形態の製造方法に従い、インジェクションによりラグ構成部材を加硫金型に配置することにより、先の実施形態の方法のように、予め所定形状のラグ構成部材を形成する工程を省略できるので、より効率良くタイヤを製造することが可能になる。また、金型内に注入された、未加硫のラグ構成部材の温度が低下する前に加硫を開始して、生ケースとラグ構成部材を相互に結合させることで、加硫時間を短縮することができる。

上述した本発明に従うタイヤの製造方法を用いることで、タイヤの耐久性を低下させることなく、所望の形状の陸部を有するタイヤを製造することができる。また、陸部とタイヤ本体を異なる材料で構成することも可能となる。例えば、製造後のタイヤにおいて、図2(a)に示すタイヤ本体の外表面からのラグの径方向高さｈがタイヤ断面高さSHの25％〜35％であると、高いトラクション性能を得ることができる。また、製造後のラグ（陸部）のゴム硬度がタイヤ本体の最外層ゴムのゴム硬度よりも高くなるように材料を選択することでトラクション性能を高めることができる。さらに、ラグまたはタイヤ本体の最外層ゴムに発泡ゴムを採用すれば、泥等水分の多い場所を走行する際のタイヤへの泥等の付着を低下させることが可能となる。

本発明のタイヤの製造方法は、陸部を有するタイヤであればいかなるタイヤにも適用可能であるが、農業用のラグ付きタイヤ等の、陸部の高さがとりわけ高いタイヤにおいて、特に効果的である。

本発明によれば、トレッド部を備えるタイヤを製造する際の加硫によって引き起こされる、タイヤ表面に現れる凹凸やタイヤ内部に発生するカーカスプライやベルトのウェーブを効果的に軽減するとともに、タイヤの性能を向上させた、新規なタイヤを安定的に供給することができる。

１タイヤ（ラグ付きタイヤ）
1a タイヤ本体
1b ラグ（陸部）
３生ケース
５ラグ構成部材（陸部構成部材）
７トレッド部
９サイドウォール部
11 ビード部
13 ビードコア
15 カーカスプライ
17 ベルト
19 最外層ゴム
31 加硫金型
33 内部空間

Claims

タイヤのトレッドに陸部を備えるタイヤを製造するに当たり、
陸部となる未加硫の陸部構成部材を加硫金型に配置する工程と、
タイヤ本体となる生ケースを前記加硫金型に装填する工程と、
前記陸部構成部材を前記生ケースとともに加硫して相互に結合させる工程とを有し、
前記陸部構成部材と前記生ケースは予め分離して形成されることを特徴とする、タイヤの製造方法。
製造後における前記陸部の、タイヤ本体からの径方向高さがタイヤ断面高さSHの25％〜35％であるものとする、請求項１記載のタイヤの製造方法。
前記陸部がラグであり、前記タイヤが農業用のラグ付きタイヤである、請求項１又は２に記載のタイヤの製造方法。
前記陸部構成部材の底面形状は、前記タイヤ本体の外周面に沿う形状となっている、請求項１〜３の何れか一項に記載のタイヤの製造方法。