特許 7494691 タイヤの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-27

(45)【発行日】2024-06-04

(54)【発明の名称】タイヤの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/04 20060101AFI20240528BHJP

   B29C 35/04 20060101ALI20240528BHJP

   B29L 30/00 20060101ALN20240528BHJP

【ＦＩ】

B29C33/04

B29C35/04

B29L30:00

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020169510

(22)【出願日】2020-10-07

(65)【公開番号】P2022061544

(43)【公開日】2022-04-19

【審査請求日】2023-08-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】永緑 健一

【審査官】久慈 純平

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００５／０９００４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭５７－８７３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１０１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－７６２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－８０５３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ３３／０４

Ｂ２９Ｃ ３５／０４

Ｂ２９Ｌ ３０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

（Ａ）第一流路を通じて高圧流体をブラダーに供給しつつ、第二流路を通じて低圧流体を前記ブラダーに供給する工程、
（Ｂ）前記高圧流体を前記ブラダーに供給することなく、前記第二流路を通じて前記低圧流体を前記ブラダーに供給し、前記ブラダーにてローカバーを低圧で押圧する工程
及び
（Ｃ）前記第一流路を通じて前記高圧流体を前記ブラダーに供給し、前記ブラダーにて前記ローカバーを高圧で押圧する工程
を含む、タイヤの製造方法。

【請求項2】

前記高圧流体と前記低圧流体との圧力差が５００（ｋＰａ）以上である、請求項１に記載のタイヤの製造方法。

【請求項3】

前記第二流路の流路断面積が前記第一流路の流路断面積より小さい、請求項１又は２に記載のタイヤの製造方法。

【請求項4】

ローカバーを押圧するブラダーと、
前記ブラダーに供給される高圧流体が通される第一流路と、
前記ブラダーに供給される低圧流体が通される第二流路と、
前記高圧流体の供給と前記低圧流体の供給とを制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置の、前記低圧流体を前記ブラダーに供給する制御が、
前記第一流路を通じて前記高圧流体を供給しつつ前記第二流路を通じて前記低圧流体を供給した後に、前記高圧流体を供給することなく前記第二流路を通じて前記低圧流体を供給する制御である、タイヤの加硫装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

タイヤは、ローカバーをモールド内で加圧加熱して、得られる。この加圧加熱では、ブラダーにスチームが充填され、ブラダーによってローカバーが押圧される。このブラダーによって、ローカバーは、モールドのキャビティ面に押圧される。このキャビティ面には、エアー抜きのためのベントホールが形成されている。ローカバーが加圧加熱されることで、ベントホールにローカバーのゴムが流入する。このゴムによってスピューが形成される。このスピューは、タイヤの外観を損なう。このスピューの除去は、タイヤの生産性を低下させる。

【0003】

このスピューの形成を抑制するために、ブラダーに供給されるスチームの圧力を内圧コントロール弁によって制御する方法が、特許文献１に開示されている。この方法では、低圧にされたスチームをブラダーに充填して、ブラダーが低圧でローカバーを押圧する。ゴム流れが収まった後に、高圧にされたスチームをブラダーに充填して、ブラダーが高圧でローカバーを押圧する。この方法は、ベントホールにゴムが流入することを抑制する。この方法では、スピューの形成が抑制される。この方法では、形成されるスピューの長さが短い。この方法では、スピューの除去作業が軽減される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－２１０１３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のタイヤの製造方法では、スチームの圧力を調整するため、加硫装置は内圧コントロール弁を備える。内圧コントロール弁を備える加硫装置は高価である。このタイヤの製造方法では、設備コストが高い。

【0006】

設備コストを抑制する観点から、高圧スチームを供給する高圧配管と低圧スチームを供給する低圧配管とを切替えて、スチームをブラダーに供給する方法が考えられる。この方法は、内圧コントロール弁は不要である。このタイヤの製造方法は、設備コストを抑制しうる。

【0007】

高圧配管と低圧配管とを切替えてスチームをブラダーに供給する方法で、タイヤを製造したところ、加硫装置の圧力異常や不良タイヤの発生頻度が、引用文献１の方法でのそれに比べて高かった。この圧力異常や不良タイヤの発生は、タイヤの生産性を損なう。

【0008】

本発明の目的は、生産性を損なうことを抑制しつつ、安価にスピューの形成を抑制しうる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】

【0009】

本発明に係るタイヤの製造方法は、
（Ａ）第一流路を通じて高圧流体をブラダーに供給しつつ、第二流路を通じて低圧流体を前記ブラダーに供給する工程、
（Ｂ）前記高圧流体を前記ブラダーに供給することなく、前記第二流路を通じて前記低圧流体を前記ブラダーに供給し、前記ブラダーにてローカバーを低圧で押圧する工程
及び
（Ｃ）前記第一流路を通じて前記高圧流体を前記ブラダーに供給し、前記ブラダーにて前記ローカバーを高圧で押圧する工程
を含む。

【0010】

好ましくは、前記高圧流体と前記低圧流体との圧力差は、５００（ｋＰａ）以上である。

【0011】

好ましくは、前記第二流路の流路断面積が前記第一流路の流路断面積より小さい。

【0012】

本発明に係るタイヤの加硫装置は、ローカバーを押圧するブラダーと、前記ブラダーに供給される高圧流体が通される第一流路と、前記ブラダーに供給される低圧流体が通される第二流路と、前記高圧流体の供給と前記低圧流体の供給とを制御する制御装置とを備える。
前記制御装置の、前記低圧流体を前記ブラダーに供給する制御は、
前記第一流路を通じて前記高圧流体を供給しつつ前記第二流路を通じて前記低圧流体を供給した後に、前記高圧流体を供給することなく前記第二流路を通じて前記低圧流体を供給する制御である。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係るタイヤの製造方法は、第一流路を通じて高圧流体をブラダーに供給しつつ、第二流路を通じて低圧流体をブラダーに供給する。この製造方法は、ブラダーに低圧流体を供給する際に、圧力上昇の遅れを抑制する。この圧力上昇の遅れを抑制することで、この製造方法は、圧力異常の発生や不良タイヤの製造を抑制しうる。この製造方法は、タイヤの生産性を損なうことを抑制しつつ、安価にスピューの形成を抑制しうる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤの加硫装置が、ローカバーと共に示された概念図である。

【図2】図２は、本発明に係るタイヤの製造方法における、圧力Ｐと経過時間ｔとの関係が示されたグラフである。

【図3】図３は、実施例及び比較例の圧力Ｐと経過時間ｔとの関係が示されたグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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。

【0016】

図１に示されたタイヤの加硫装置２は、モールド４、ブラダー６、一対のクランプリング８、センターポスト１０、軸１２、第一流路としての第一配管１４、第一開閉弁１６、第二流路としての第二配管１８及び第二開閉弁２０を備える。この加硫装置２は、更に、第一開閉弁１６及び第二開閉弁２０の開閉を制御する制御装置２２を更に備える。

【0017】

図１には、加硫装置２と共に、ローカバー２４が示されている。このローカバー２４は、複数の未加硫のゴム部材が組み合わされて形成されている。図１の上下方向が加硫装置２及びローカバー２４の軸方向であり、左右方向が半径方向であり、紙面に垂直な方向が周方向である。

【0018】

モールド４は、複数のセグメント４Ａと一対のサイドプレート４Ｂとを備える。複数のセグメント４Ａは周方向に並べられリング状にされている。一対のサイドプレート４Ｂは、リング状であり、セグメント４Ａの軸方向端部に当接している。このモールド４は、閉姿勢にされている。この複数のセグメント４Ａと一対のサイドプレート４Ｂとは、タイヤの外周面を成形するキャビティ面４Ｃを形成している。

【0019】

ブラダー６は、流体が充填されて膨張している。ブラダー６の両端は、一対のクランプリング８に取付けられている。ブラダー６は、流体の充填排出によって、膨張収縮可能である。クランプリング８の一方は、センターポスト１０に支持されている。このセンターポスト１０は、軸１２に支持されている。クランプリング８の他方が軸１２に支持されている。

【0020】

軸１２には、供給流路２６及び排出流路２８が形成されている。供給流路２６及び排出流路２８のそれぞれが、一対のクランプリング８の間に開口している。図１に示される様に、この供給流路２６は、ブラダー６に流体を供給可能である。排出流路２８は、ブラダー６から流体を排出可能である。

【0021】

第一配管１４の一方の端部は、供給流路２６に接続されている。この第一配管１４の他方の端部は、高圧流体の供給源に接続されている。第一開閉弁１６は、第一配管１４の流路を開閉可能である。第二配管１８の一方の端部は、第一配管１４に接続されて、第一配管１４を介して供給流路２６の接続されている。第二配管１８の他方の端部は、低圧流体の供給源に接続されている。第二開閉弁２０は、第二配管１８の流路を開閉可能である。

【0022】

この第二配管１８は、第一配管１４の迂回配管として設けられてもよい。この場合、第二配管１８の一方端部及び他方端部は、第一配管１４に接続される。加硫装置２は図示されない減圧弁を備え、この減圧弁によって第二配管１８の流体の圧力が低圧にされる。なお、ここでいう減圧弁は、設定された所定圧力に減圧する機能を備えるもので、複数の設定圧力に調整可能な内圧コントロール弁に比べ安価である。

【0023】

図示されないが、この加硫装置２は、第一配管１４を通じて供給される流体より、更に高圧な流体を供給する流路としての第三配管と、この第三配管を開閉する第三開閉弁とを備える。この第三配管は、供給流路２６に接続されている。この第三配管は、第一配管１４に接続されてもよい。

【0024】

図示されないが、この加硫装置２は、大気圧より高圧な且つ第二配管１８を通じて供給される流体より低圧な流体を供給する流路としての第四配管と、この第四配管を開閉する第四開閉弁とを備える。この第四配管は、供給流路２６に接続されている。この第四配管は、第一配管１４に接続されてもよい。

【0025】

図２には、この加硫装置２を用いたタイヤの製造方法の、加硫における圧力Ｐと経過時間ｔとの関係が示されている。この加硫の開始前に、制御装置２２によって、第四開閉弁が開かれている。第四配管を通して、大気圧より高い圧力Ｐｐの流体がブラダー６に供給されている。圧力Ｐｐは、第二配管１８を通じて供給される流体の圧力より低い。ブラダー６の圧力は、圧力Ｐｐにされている。ここでは、第四配管を通して圧力Ｐｐの流体が供給されたが、第四配管を通して圧力Ｐｐより高い圧力の流体が供給されてもよい。

【0026】

加硫の開始時に、制御装置２２によって、第四開閉弁が閉じられ、第一開閉弁１６と第二開閉弁２０とが開かれる。第一配管１４を通じて圧力Ｐ１の高圧流体がブラダー６に供給されつつ、第二配管１８を通じて圧力Ｐ２の低圧流体がブラダー６に供給される。その後、制御装置２２によって、第二開閉弁２０は開かれた状態で、第一開閉弁１６が閉じられる。ブラダー６の圧力は、急速に圧力Ｐｐから圧力Ｐ２にされる。この圧力Ｐ２は、特に限定されないが、乗用車用タイヤでは、例えば、６００（ｋＰａ）以上８００（ｋＰａ）以下である。

【0027】

ここでは、第一配管１４を通じて圧力Ｐ１の流体が供給されたが、第一配管１４を通して圧力Ｐ１より高い圧力の流体が供給されてもよい。また、ここでは、第二配管１８を通じて圧力Ｐ２の流体が供給されたが、第二配管１８を通して圧力Ｐ２より高い圧力の流体が供給されてもよい。

【0028】

加硫の開始時から経過時間ｔ１で、制御装置２２によって、第二開閉弁２０が閉じられ、第一開閉弁１６が開かれる。第一配管１４を通じて高圧流体がブラダー６に供給される。ブラダー６の圧力は、急速に圧力Ｐ２から圧力Ｐ１にされる。この圧力Ｐ１は、特に限定されないが、乗用車用タイヤでは、例えば、１３００（ｋＰａ）以上１７００（ｋＰａ）以下である。

【0029】

この開始時から経過時間ｔ２で、制御装置２２によって、第一開閉弁１６が開じられ、第三開閉弁が開かれる。第三配管を通じて、更に高い圧力Ｐ３の流体がブラダー６に供給される。ブラダー６の圧力は、急速に圧力Ｐ１から圧力Ｐ３にされる。ここでは、第三配管を通じて圧力Ｐ３の流体が供給されたが、第三配管を通して圧力Ｐ３より高い圧力の流体が供給されてもよい。この圧力Ｐ３は、特に限定されないが、乗用車用タイヤでは、例えば、２０００（ｋＰａ）以上２４００（ｋＰａ）以下である。

【0030】

この開始時から経過時間ｔ３で、制御装置２２によって、第三開閉弁が閉じられ、排出流路２８を開閉する排出開閉弁が開かれる。ブラダー６に充填された流体が排出される。ブラダー６の圧力は、圧力Ｐ３から低下する。この様にして、図２に示される様に、ブラダー６の圧力が変化する。

【0031】

図１及び図２を参照しつつ、加硫装置２を用いて、タイヤの製造方法が説明される。ここでは、第一配管１４及び第二配管１８から供給する流体は、スチームである。なお、このスチームは例示である。これらの流体は、ブラダー６によって、ローカバー２４を加圧加熱可能な加熱流体であればよく、特に限定されない。第三配管を通じて供給される流体は、窒素ガスである。この流体も、特に限定されないが、不活性ガスが好適である。第四配管を通じて供給される流体は、例えば窒素ガスである。この流体も、特に限定されず、例えば、空気、スチームであってよい。

【0032】

図示されないが、モールド４は、複数のセグメント４Ａと一対のサイドプレート４Ｂとが互いに離れた開姿勢にされている。モールド４の開姿勢では、ブラダー６は収縮している。この開姿勢のモールド４の所定の位置にローカバー２４が配置される。この様にして、モールド４に、ローカバー２４が投入される（ＳＴＥＰ１）。

【0033】

第四流路を通じて圧力Ｐｐの窒素ガスが供給され、ブラダー６は膨張する。圧力Ｐｐにされたブラダー６は、所定の位置に配置されたローカバー２４を支持する。複数のセグメント４Ａと一対のサイドプレート４Ｂとが互いに当接する位置に移動する。モールド４は、図１に示される様に、閉姿勢にされる（ＳＴＥＰ２）。

【0034】

第一開閉弁１６及び第二開閉弁２０が開かれる。第一配管１４を通じて圧力Ｐ１のスチームがブラダー６に供給されつつ、第二配管１８を通じて圧力Ｐ２のスチームがブラダー６に供給される（ＳＴＥＰ３－１）。ブラダー６は、加熱されつつ膨張する。その後、第二開閉弁２０を開いた状態で、第一開閉弁１６が閉じられる。圧力Ｐ１のスチームがブラダー６に供給されることなく、第二配管１８を通じて圧力Ｐ２のスチームがブラダー６に供給される（ＳＴＥＰ３－２）。これにより、ブラダー６は、所定の温度でされる。このブラダー６は、圧力Ｐ２で、ローカバー２４を、モールド４のキャビティ面４Ｃに向けて押圧する。

【0035】

経過時間ｔ１で、第二開閉弁２０が閉じられ、第一開閉弁１６が開かれる。第一配管１４を通じて圧力Ｐ１のスチームがブラダー６に供給される（ＳＴＥＰ４）。これにより、ブラダー６は、所定の温度且つ圧力Ｐ１で、ローカバー２４を、モールド４のキャビティ面４Ｃに向けて押圧する。

【0036】

経過時間ｔ２で、第一開閉弁１６が閉じられ、第三開閉弁が開かれる。圧力Ｐ３の窒素ガスがブラダー６に供給される（ＳＴＥＰ５）。これにより、ブラダー６の圧力は、更に高い圧力Ｐ３にされる。このブラダー６は、圧力Ｐ３で、ローカバー２４を、モールド４のキャビティ面４Ｃに向けて押圧する。

【0037】

この工程（ＳＴＥＰ３－１）から工程（ＳＴＥＰ５）での加熱加圧によって、ローカバー２４からタイヤが得られる。経過時間ｔ３で、制御装置２２は、第三開閉弁を閉じて排出開閉弁を開く。ブラダー６から流体が排出される（ＳＴＥＰ６）。ブラダー６は収縮し、モールド４は開姿勢にされる（ＳＴＥＰ７）。このモールド４からタイヤが取り出される（ＳＴＥＰ８）。

【0038】

このタイヤの製造方法の工程（ＳＴＥＰ３－１）及び工程（ＳＴＥＰ３－２）において、圧力Ｐ２で、ブラダー６がローカバー２４をモールド４に向かって押圧する。ローカバー２４の表面層のゴム流れが収まるまでの時間、ここでは経過時間ｔ１まで、圧力Ｐ２のブラダー６がローカバー２４を押圧する。その後の工程（ＳＴＥＰ３－２）で、圧力Ｐ１のブラダー６がローカバー２４を押圧する。このタイヤの製造方法では、モールド４のベントホールにゴムが流入することが抑制される。この製造方法で得られるタイヤでは、スピューの発生が抑制されている。

【0039】

この製造方法は、工程（ＳＴＥＰ３－１）及び工程（ＳＴＥＰ３－２）を備える。工程（ＳＴＥＰ３－１）では、第一配管１４を通じて圧力Ｐ１のスチームがブラダー６に供給される。この製造方法では、ブラダー６の昇圧が速い。この製造方法では、ブラダー６の昇圧遅れが抑制されている。この製造方法は、昇圧遅れによる、圧力異常の発生や不良タイヤの製造を抑制しうる。この製造方法は、圧力コントロール弁を必要としない。この製造方法は、タイヤの生産性を損なうことを抑制しつつ、安価にスピューの形成を抑制しうる。

【0040】

工程（ＳＴＥＰ３－１）を備えない製造方法では、第二配管１８を通じて低圧流体をブラダー６に供給するときに、ブラダー６と第一配管１４とに圧力Ｐ２のスチームが供給される。圧力Ｐ２のスチームの供給では、ブラダー６の昇圧は遅れる。このスチームが第一配管１４にも供給されることで、ブラダー６の昇圧は更に遅れる。工程（ＳＴＥＰ３－１）を備える製造方法では、圧力Ｐ２のスチームが第一配管１４に供給されることによって、昇圧が遅れることが防止される。

【0041】

圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との圧力差が大きい場合に、この製造方法では、ブラダー６の昇圧を速くする効果が大きい。この観点から、この圧力差は、好ましくは５００（ｋＰａ）以上であり、更に好ましくは６００（ｋＰａ）以上であり、特に好ましくは７００（ｋＰａ）以上である。

【0042】

第二配管１８の流路断面積が第一配管１４の流路断面積より小さい場合に、この製造方法では、ブラダー６の昇圧を速くする効果が大きい。言い換えると、第一配管１４の流路断面積に対する第二配管１８の流路断面積の比が小さい加硫装置２で、大きな効果が得られる。この観点から、第一配管１４の流路断面積に対する第二配管１８の流路断面積の比は、好ましくは０．７以下であり、更に好ましくは０．５以下であり、特に好ましくは０．４である。

【0043】

この加硫装置２では、第一配管１４に第二配管１８が接続されている。更に、図示されにない第三配管及び第四配管が、供給流路２６を介して第一配管１４に連通している。供給流路２６に複数の配管が接続されている場合に、この製造方法では、ブラダー６の昇圧を速くする効果が大きい。この観点から、この製造方法は、供給流路２６に複数の配管が接続されている場合や第一配管１４に複数の配管が接続されている加硫装置２で、大きな効果が得られる。

【0044】

この制御装置２２の、圧力Ｐ２のスチームをブラダー６に供給する制御は、第一配管１４を通じて圧力Ｐ１のスチームを供給しつつ第二配管１８を通じて圧力Ｐ２のスチームを供給した後に、圧力Ｐ１のスチームを供給することなく第二配管１８を通じて圧力Ｐ２のスチームを供給する制御である。この加硫装置２は、内圧コントロール弁を用いることなく、ブラダー６の圧力を圧力Ｐ１と圧力Ｐ２とに切替えられる。更に、この加硫装置２は、圧力Ｐ２への昇圧の遅れが抑制されている。この加硫装置２は、安価に、ブラダー６の昇圧遅れを抑制しうる。

【実施例】

【0045】

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。

【0046】

［実施例１］
図１に示される加硫装置を用いて、ブラダーの昇圧テストが実施された。本発明の製造方法の工程（ＳＴＥＰ３－１）及び工程（ＳＴＥＰ３－２）で、ブラダーの圧力が圧力Ｐｐから５００（ｋＰａ）まで昇圧された。図３には、このときの経過時間ｔ（ｓｅｃ）と圧力Ｐ（ｋＰａ）との関係が、一点鎖線で示されている。

【0047】

［比較例１］
図１に示される加硫装置を用いて、ブラダーの昇圧テストが実施された。本発明の製造方法の工程（ＳＴＥＰ３－１）を備えない他は、実施例１と同様にして、ブラダーの圧力が圧力Ｐｐから５００（ｋＰａ）まで昇圧された。図３には、このときの経過時間ｔ（ｓｅｃ）と圧力Ｐ（ｋＰａ）との関係が、実線で示されている。

【0048】

［昇圧評価］
図３に示される様に、実施例１の方が、比較例１に比べて、ブラダーの昇圧が速い。実施例１では、昇圧遅れが抑制される。

【0049】

［実施例２］
図１に示される加硫装置を用いて、本発明に係るタイヤの製造方法で、一ヶ月間タイヤが製造された。ここでは、タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５であり、圧力Ｐ１は１５００（ｋＰａ）であり、圧力Ｐ２は７００（ｋＰａ）であり、圧力Ｐ３は２２００（ｋＰａ）であり、経過時間ｔ１は９０（ｓｅｃ）であり、経過時間ｔ２は２００（ｓｅｃ）であり、経過時間ｔ３は５４０（ｓｅｃ）であった。

【0050】

［比較例２］
工程（ＳＴＥＰ３－１）を備えない他は、実施例２と同様にして、一ヶ月間タイヤが製造された。

【0051】

［評価］
実施例２及び比較例２のそれぞれで、加硫装置の圧力異常の発生率が算出された。比較例２の圧力異常の発生率を１とするとき、実施例２のそれは０．１であった。また、実施例２の、圧力異常に起因するタイヤの不良率は、比較例２のそれより低かった。

【0052】

これらの結果から明らかに、実施例の製造方法での評価結果は、比較例の製造方法でのそれに比べて、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】

【0053】

以上説明された方法は、タイヤの製造に広く適用されうる。

【符号の説明】

【0054】

２・・・加硫装置
４・・・モールド
６・・・ブラダー
１４・・・第一配管（第一流路）
１６・・・第一開閉弁
１８・・・第二配管（第二流路）
２０・・・第二開閉弁
２２・・・制御装置
２４・・・ローカバー

【図1】

【図2】

【図3】