JP7488452B2 - 空気入りタイヤの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、ポストキュアインフレーション（ＰＣＩ）を行う空気入りタイヤの製造方法及び製造装置に関し、更に詳しくは、寸法安定性及び品質安定性を改善することを可能にした空気入りタイヤの製造方法及び製造装置に関する。

有機繊維コードからなるカーカス層を備えた空気入りタイヤの製造工程において、空気入りタイヤを加硫機の金型内で加硫した後、金型から取り外された加硫済みの空気入りタイヤに内圧を充填した状態で該空気入りタイヤを自然冷却するポストキュアインフレーションが一般的に行われている（例えば、特許文献１～３参照）。空気入りタイヤは加硫直後においても依然として高温であり、カーカスコードの熱収縮による寸法変化を生じる傾向があるため、ポストキュアインフレーションを行うことにより、空気入りタイヤの寸法安定性やユニフォミティを改善することができる。

従来、ポストキュアインフレーションにおいては、複数のエア噴射孔を備えた環状パイプを空気入りタイヤを取り囲むように配置し、この環状パイプから空気入りタイヤの外表面に空気を吹き付けることで空気入りタイヤの冷却を行っている。ここで、ポストキュアインフレーション工程には種々異なるタイヤサイズを有する空気入りタイヤが供されるが、タイヤサイズが異なる場合、そのタイヤサイズに応じて空気が当たる位置がタイヤ幅方向に相違する。このようにしてポストキュアインフレーション中の空気入りタイヤにおける冷却箇所が相違すると、カーカスコードの熱収縮による寸法変化が一様ではなくなる。更には、ベルトカバー層においてタイヤ周方向に延在するバンドコードの中間伸度やキャップトレッドゴム層の物性等にもばらつきを生じ易くなる。そのため、タイヤサイズに応じて空気が当たる位置が相違することにより、タイヤ寸法にばらつきが生じ、延いては、ユニフォミティを含むタイヤ品質にばらつきを生じることになる。

特開２００７－１９０８０８号公報 特開２００８－２７３０９５号公報 特開２０１７－９４６１３号公報

本発明の目的は、寸法安定性及び品質安定性を改善することを可能にした空気入りタイヤの製造方法及び製造装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、金型内で加硫された空気入りタイヤに対してポストキュアインフレーションを行うにあたって、
空気入りタイヤの一対のビード部に嵌合する一対のリム板と、前記リム板を通して前記空気入りタイヤ内に加圧媒体を供給する供給路と、前記リム板を通して前記空気入りタイヤ内の加圧媒体を排出する排出路と、前記空気入りタイヤの外表面に空気を吹き付ける環状パイプと、前記環状パイプをタイヤ幅方向に沿って前記リム板とは独立して変位させるパイプ駆動装置と、タイヤ中心軸方向に測定される幅である前記空気入りタイヤの幅を検出するタイヤ幅検出装置とを備えた装置を用い、
前記空気入りタイヤを前記一対のリム板に取り付けて前記空気入りタイヤ内に前記加圧媒体を供給した状態で前記空気入りタイヤの幅を検出し、前記環状パイプをタイヤ幅方向に沿って前記リム板とは独立して変位させ、前記環状パイプの位置を前記空気入りタイヤの幅に基づいて自動的に調整することを特徴とするものである。

また、本発明の空気入りタイヤの製造装置は、空気入りタイヤの一対のビード部に嵌合する一対のリム板と、前記リム板を通して前記空気入りタイヤ内に加圧媒体を供給する供給路と、前記リム板を通して前記空気入りタイヤ内の加圧媒体を排出する排出路と、前記空気入りタイヤの外表面に空気を吹き付ける環状パイプと、前記環状パイプをタイヤ幅方向に沿って前記リム板とは独立して変位させるパイプ駆動装置と、タイヤ中心軸方向に測定される幅である前記空気入りタイヤの幅を検出するタイヤ幅検出装置と、前記タイヤ幅検出装置により検出された前記空気入りタイヤの幅に基づいて前記パイプ駆動装置を制御する制御部とを備えることを特徴とするものである。

本発明の空気入りタイヤの製造方法では、空気入りタイヤの幅を検出し、空気入りタイヤの外表面に空気を吹き付ける環状パイプの位置を空気入りタイヤの幅に基づいて自動的に調整することにより、タイヤサイズに拘わらず空気入りタイヤの冷却を効果的かつ一様に行うことが可能になるので、カーカスコードの熱収縮による寸法変化を抑制し、空気入りタイヤの寸法安定性及び品質安定性を改善することができる。

また、本発明の空気入りタイヤの製造装置では、従来のポストキュアインフレーションの装置構成に加えて、冷却用の環状パイプをタイヤ幅方向に沿って変位させるパイプ駆動装置と、空気入りタイヤの幅を検出するタイヤ幅検出装置と、タイヤ幅検出装置により検出された空気入りタイヤの幅に基づいてパイプ駆動装置を制御する制御部とを備えることにより、上述の空気入りタイヤの製造方法を実施することが可能となる。

本発明において、空気入りタイヤの幅はカメラ又はレーザーセンサで検出することができる。つまり、タイヤ幅検出装置としてはカメラ又はレーザーセンサを使用することができる。カメラ又はレーザーセンサによれば、空気入りタイヤの幅を正確に検出することができる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの製造装置（ポストキュアインフレーション装置）を示す子午線断面図である。 図１の空気入りタイヤの製造方法における環状パイプの動作を概略的に示す図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの製造装置を示すものである。

図１に示すように、この空気入りタイヤの製造装置は、タイヤ中心軸が鉛直方向になるように配置された空気入りタイヤＴの一対のビード部に嵌合する一対のリム板１，２と、これらリム板１，２を鉛直方向に駆動する支持軸３，４と、下側のリム板１を通して空気入りタイヤＴ内に加圧媒体Ｍを供給する供給路５と、上側のリム板２を通して空気入りタイヤＴ内の加圧媒体Ｍを排出する排出路６とを備えている。空気入りタイヤＴはその中心軸が水平方向となるように配置されていても良い。リム板１，２は空気入りタイヤＴのビード部に対して嵌合することで空気入りタイヤＴの空洞部を閉塞するように構成されている。供給路５及び排出路６はリム板１，２のいずれの側に形成されていても良く、共通の流路であっても良い。加圧媒体Ｍとしては、空気を使用することが好ましいが、他の気体又は液体を使用することも可能である。

リム板１，２で支持された空気入りタイヤＴの上方には水平方向に延長する支持梁１１が配設され、該支持梁１から垂下するように複数本の支持棒１２が配設されている。支持棒１２にはパイプ駆動装置１３を介して２本の環状パイプ１４が取り付けられている。パイプ駆動装置１３は、環状パイプ１４に連結されていてタイヤ幅方向に延長する上下一対のロッド１３ａと、これらロッド１３ａをその長手方向に沿って進退させる駆動部１３ｂとから構成され、ロッド１３ａの進退により環状パイプ１４をタイヤ幅方向に沿って変位させるようになっている。各環状パイプ１４は空気入りタイヤＴを取り囲むように延在し、その内周側に複数のエア噴射孔１５を備えている。環状パイプ１４には不図示の空気供給源に接続されており、ポストキュアインフレーション中にエア噴射孔１５から空気入りタイヤＴの外表面に向かって冷却用の空気を噴射するようになっている。

また、一方の環状パイプ１４には空気入りタイヤＴの幅を検出するタイヤ幅検出装置２１が配設され、このタイヤ幅検出装置２１により検出される空気入りタイヤＴの幅が制御部２２に入力されるようになっている。タイヤ幅検出装置２１としては、カメラ又はレーザーセンサを用いることが好ましい。カメラの場合、撮影された画像から空気入りタイヤＴの幅を検出することができる。一方、レーザーセンサの場合、レーザー光の遮断状況に基づいて空気入りタイヤＴの幅を検出することができる。カメラ又はレーザーセンサによれば、空気入りタイヤＴの幅を正確に検出し、その出力データをそのまま制御に利用することができる。制御部２２は、タイヤ幅検出装置２１により検出された空気入りタイヤＴの幅に基づいてパイプ駆動装置１３を制御する。なお、空気入りタイヤＴの幅は、全体としての幅を測定することも可能であるが、パイプ駆動装置１３の中心位置と空気入りタイヤＴの中心位置とが一致している場合、空気入りタイヤＴのタイヤ幅方向の端部位置を検出するだけでも良い。つまり、空気入りタイヤＴのタイヤ幅方向の端部位置を基準として空気入りタイヤＴの中心位置に対して対称となるように一対の環状パイプ１４のタイヤ幅方向の位置を決定することが可能である。

次に、上述した空気入りタイヤの製造装置を用いて空気入りタイヤＴを製造する方法について説明する。先ず、不図示の加硫機において空気入りタイヤＴを加硫した後、その加硫機の金型から取り外された加硫済みの空気入りタイヤＴをポストキュアインフレーション工程に供する。つまり、図１に示すように、一対のリム板１，２を空気入りタイヤＴの一対のビード部に嵌合させ、排出路６を閉止した状態で供給路５から空気入りタイヤＴ内に加圧媒体Ｍを供給する。その一方で、タイヤ幅検出装置２１により空気入りタイヤＴの幅を検出し、タイヤ幅検出装置２１により検出された空気入りタイヤＴの幅に基づいて制御部２２がパイプ駆動装置１３を制御し、環状パイプ１４の位置を空気入りタイヤＴの幅に基づいて自動的に調整する。例えば、環状パイプ１４のエア噴射孔１５が空気入りタイヤＴのショルダー部付近となるように環状パイプ１４の位置を調整することができる。

位置の調整後、環状パイプ１４のエア噴射孔１５から空気入りタイヤＴの外表面に向かって冷却用の空気を吹き付ける。このようにして空気入りタイヤＴに対するポストキュアインフレーションを開始する。また、ポストキュアインフレーションを終了させる場合、空気入りタイヤＴ内の加圧媒体Ｍを排出路６から排出し、一対のリム板１，２を空気入りタイヤＴのビード部から離脱させる。

図２は環状パイプの動作を概略的に示すものである。図２に示すように、幅が相対的に小さい空気入りタイヤＴ１と幅が相対的に大きい空気入りタイヤＴ２についてポストキュアインフレーションを行う場合、幅狭の空気入りタイヤＴ１については一対の環状パイプ１４を位置Ｐ１に配置し、幅広の空気入りタイヤＴ２については一対の環状パイプ１４を位置Ｐ２に配置する。

上述した空気入りタイヤの製造方法によれば、空気入りタイヤＴの幅を検出し、空気入りタイヤＴの外表面に空気を吹き付ける環状パイプ１４の位置を空気入りタイヤＴの幅に基づいて自動的に調整することにより、タイヤサイズに拘わらず空気入りタイヤＴの冷却を効果的かつ一様に行うことが可能になるので、カーカスコードの熱収縮による寸法変化を抑制し、空気入りタイヤＴの寸法安定性を改善することができる。更に、バンドコードの中間伸度のばらつきやユニフォミティのばらつきを抑制し、空気入りタイヤＴの品質安定性を改善することができる。

乗用車用空気入りタイヤを製造するにあたって、ポストキュアインフレーションにおける冷却用の環状パイプの構造及びタイヤサイズだけを異ならせた従来例１，２及び実施例１，２のタイヤ製造方法を実施し、それぞれ１２０本の空気入りタイヤを製造した。

従来例１では、冷却用の環状パイプの位置を固定し、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを対象とした。従来例２では、冷却用の環状パイプの位置を固定し、タイヤサイズ２２５／６０Ｒ１８の空気入りタイヤを対象とした。実施例１では、冷却用の環状パイプの位置を空気入りタイヤの幅に基づいて自動的に調整する構造を採用し、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを対象とした。実施例２では、冷却用の環状パイプの位置を空気入りタイヤの幅に基づいて自動的に調整する構造を採用し、タイヤサイズ２２５／６０Ｒ１８の空気入りタイヤを対象とした。

上述した空気入りタイヤの製造方法で得られた試験タイヤについて、下記評価方法により、寸法安定性、ユニフォミティ、バンドコードの中間伸度を評価し、その結果を表１に示した。

寸法安定性：
各試験タイヤのプロファイルを測定し、従来例１，２及び実施例１，２の各々についてプロファイル測定値の標準偏差を求めた。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど寸法安定性が良好であることを意味する。

ユニフォミティ：
各試験タイヤのラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）を測定し、従来例１，２及び実施例１，２の各々についてＲＦＶ値の標準偏差を求めた。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほどユニフォミティが良好であることを意味する。

バンドコードの中間伸度：
各試験タイヤのショルダー部からベルトカバー層のバンドコードの採取し、その中間伸度を測定し、従来例１，２及び実施例１，２の各々についてバンドコードの中間伸度の標準偏差を求めた。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほどバンドコードの中間伸度のばらつきが少ないことを意味する。

表１から判るように、実施例１の方法で得られたタイヤは、従来例１との対比において、寸法安定性及びユニフォミティがいずれも改善され、しかもバンドコードの中間伸度のばらつきが少ないものであった。また、タイヤサイズを従来例１よりも大きくした従来例２では、環状パイプの空気入りタイヤに対する相対的な位置が不適切であるため、従来例１よりも悪い結果となった。これに対して、タイヤサイズを従来例２と同じにした実施例２では、実施例１と同等の結果が得られた。

１，２ リム板
３，４ 支持軸
５ 供給路
６ 排出路
１１ 支持梁
１２ 支持棒
１３ パイプ駆動装置
１３ａ ロッド
１３ｂ 駆動部
１４ 環状パイプ
１５ エア噴射孔
２１ タイヤ幅検出装置
２２ 制御部
Ｍ 加圧媒体
Ｔ，Ｔ１，Ｔ２ 空気入りタイヤ

Claims (6)

1. 金型内で加硫された空気入りタイヤに対してポストキュアインフレーションを行うにあたって、
   空気入りタイヤの一対のビード部に嵌合する一対のリム板と、前記リム板を通して前記空気入りタイヤ内に加圧媒体を供給する供給路と、前記リム板を通して前記空気入りタイヤ内の加圧媒体を排出する排出路と、前記空気入りタイヤの外表面に空気を吹き付ける環状パイプと、前記環状パイプをタイヤ幅方向に沿って前記リム板とは独立して変位させるパイプ駆動装置と、タイヤ中心軸方向に測定される幅である前記空気入りタイヤの幅を検出するタイヤ幅検出装置とを備えた装置を用い、
   前記空気入りタイヤを前記一対のリム板に取り付けて前記空気入りタイヤ内に前記加圧媒体を供給した状態で前記空気入りタイヤの幅を検出し、前記環状パイプをタイヤ幅方向に沿って前記リム板とは独立して変位させ、前記環状パイプの位置を前記空気入りタイヤの幅に基づいて自動的に調整することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記空気入りタイヤの幅をカメラで検出することを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記空気入りタイヤの幅をレーザーセンサで検出することを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 空気入りタイヤの一対のビード部に嵌合する一対のリム板と、前記リム板を通して前記空気入りタイヤ内に加圧媒体を供給する供給路と、前記リム板を通して前記空気入りタイヤ内の加圧媒体を排出する排出路と、前記空気入りタイヤの外表面に空気を吹き付ける環状パイプと、前記環状パイプをタイヤ幅方向に沿って前記リム板とは独立して変位させるパイプ駆動装置と、タイヤ中心軸方向に測定される幅である前記空気入りタイヤの幅を検出するタイヤ幅検出装置と、前記タイヤ幅検出装置により検出された前記空気入りタイヤの幅に基づいて前記パイプ駆動装置を制御する制御部とを備えることを特徴とする空気入りタイヤの製造装置。
5. 前記タイヤ幅検出装置がカメラであることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤの製造装置。
6. 前記タイヤ幅検出装置がレーザーセンサであることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤの製造装置。

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