JP2000043047A - タイヤの加硫方法、加硫装置及びそれを用いて加硫されたタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブラダーに面状の発熱体を設け、生タイヤの
内腔面を加熱することにより加硫時間を短縮させる。 【解決手段】 加硫金型本体２のタイヤ成形腔Ｈに装着
した生タイヤＴの内腔面を、ブラダー３により押圧して
加硫する。前記ブラダー３は、気体の充填によって膨ら
むブラダー本体１９と、このブラダー本体１９に取付け
られた面状の発熱体２０とからなり、この発熱体２０か
らの発熱により生タイヤＴの内腔面を加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラダーに面状の
発熱体を設けて生タイヤの内腔面を加熱することにより
加硫時間の短縮を図ったタイヤの加硫方法、加硫装置及
びそれを用いて加硫されたタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】タイ
ヤの加硫には、通常、図６に示すように、タイヤ成形腔
ａ１を有する加硫金型本体ａと、このタイヤ成形腔ａ１
の内周面に生タイヤｔを押付けるブラダーｂとを具える
加硫装置が用いられる。そして、タイヤ外側は、加硫金
型本体ａに内蔵するヒータｈから加硫金型をへて伝達さ
れる熱によって所定温度に加熱される一方、タイヤ内側
は、前記ブラダーｂ内に充填される高温度の熱圧力媒体
ｃによりこのブラダーｂを介して加圧されかつ加熱され
る。

【０００３】このとき、前記加硫金型の温度は、一般
に、加硫中のタイヤｔの各部位に関係なく略一定に制御
されている。

【０００４】しかしながら、前記ブラダー側の温度は、
加硫中のタイヤの姿勢位置、例えば上方側ｓ１か下方側
ｓ２か、或いはタイヤ各部での肉厚の差等により異なっ
た温度を示し、特に、熱圧力媒体として飽和蒸気である
スチームを用いたスチーム加硫方法、或いはスチームと
窒素ガス等の不活性ガスとを混用した熱圧力媒体を用い
るガス加硫方法では温度差は顕著となる。

【０００５】これは、スチーム加硫方法或いはガス加硫
方法では、加硫中に凝縮したスチームが液状のドレンｄ
として下方側ｓ２に溜まったり、又スチームと不活性ガ
スとの混合が不均一となり低温の不活性ガスが下方側に
又高温のスチームが上方側に分離する傾向になるためで
あり、その結果、加硫されるタイヤｔの上方側ｓ１と下
方側ｓ２とで温度差が発生し、品質低下を招くととも
に、加硫時間を総合的に増大させるという問題があっ
た。

【０００６】又ブラダーｂは、一般的にゴム製品であり
熱抵抗が大きいため、内部に充填される熱圧力媒体ｃか
らタイヤへの熱伝達が悪く、加硫時間の遅延をさらに悪
化させている。

【０００７】そこで本発明は、気体充填によって膨らむ
ブラダー本体に面状の発熱体を取付けることを基本とし
て、タイヤ内側において加硫中に生ずる上下方側での温
度差を解消しうるとともにブラダーを介してのタイヤへ
の熱伝達を向上でき、加硫時間の大巾な短縮を達成しう
るタイヤの加硫方法、加硫装置及びそれを用いて加硫さ
れたタイヤの提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、加硫金型本体のトロイド状のタ
イヤ成形腔に装着した生タイヤの内腔面を、ブラダーに
より押圧し、前記タイヤ成形腔の内周面に生タイヤを押
付けて加硫するタイヤの加硫方法であって、前記ブラダ
ーは、気体の充填によって膨らむブラダー本体と、該ブ
ラダー本体に取付けられた面状の発熱体とからなり、こ
の発熱体からの発熱により生タイヤの内腔面を加熱する
ことを特徴としている。

【０００９】又請求項２の加硫方法の発明は、前記発熱
体が、電熱ヒータであることを特徴としている。又請求
項３の加硫方法の発明は、前記気体が、加熱用媒体又は
加圧用媒体であることを特徴としている。又請求項４の
タイヤの発明は、タイヤが請求項１の加硫方法により加
硫されたことを特徴としている。又請求項５の加硫装置
の発明は、トロイド状のタイヤ成形腔を有する加硫金型
本体と、前記タイヤ成形腔に装着される生タイヤの内腔
面を押圧し前記タイヤ成形腔の内周面に生タイヤを押付
けるブラダーとを具えるとともに、前記ブラダーは、気
体の充填によって膨らむブラダー本体と、該ブラダー本
体に取付けられかつ前記生タイヤの内腔面を加熱する面
状の発熱体とからなることを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図１は、本発明に係わるタイヤ
の加硫装置１の断面図である。

【００１１】図において、加硫装置１は、生タイヤＴを
成形するトロイド状のタイヤ成形腔Ｈを有する加硫金型
本体２と、気体の充填によって膨らみ前記タイヤ成形腔
Ｈの内周面に生タイヤＴを押付けるブラダー３とを具え
る。なお本例では、加硫後のタイヤ取出しに際し、セン
ターポスト５が下降することによって前記ブラダー３が
折込まれるセンターポスト式の装置である場合を例示し
ている。

【００１２】前記加硫金型本体２は、タイヤ成形腔Ｈを
構成する加硫金型６と、この加硫金型６を支持するヒー
タ内蔵の熱板状の上下のプラテン板７Ｕ、７Ｌとを具
え、下のプラテン板７Ｌは、テーブル台（図示しない）
に固定されるとともに、上のプラテン板７Ｕはプレス機
（図示しない）に上下動自在に取付く。なお、プラテン
板７Ｕ、７Ｌ内には、例えば電気ヒータ、蒸気ジャケッ
ト等からなるヒータ９が埋設される。

【００１３】前記加硫金型６は、本例では、周方向に複
数分割する割りモールドタイプの金型であって、タイヤ
側面成形用の上下のサイドモールド１０Ｕ、１０Ｌと、
周方向に分割されるトレッド成型用の複数のセグメント
１１とからなり、この上下のサイドモールド１０Ｕ、１
０Ｌとセグメント１１との各割面が当接することによっ
て、閉鎖された前記タイヤ成形腔Ｈを形成する。

【００１４】なお上下のサイドモールド１０Ｕ、１０Ｌ
は、各プラテン板７Ｕ、７Ｌに、保持板１２を介して支
持される。又セグメント１１は、前記上のプラテン板７
Ｕに固定するアクチェータ１３の傾斜状の直線軸受け部
１３Ａに、摺動自在に保持される。

【００１５】従って、プレス機による前記上のプラテン
板７Ｕの上昇に伴い、上のサイドモールド１０Ｕが上昇
する一方、セグメント１１は、いったん拡径しタイヤＴ
からタイヤ半径方向外方に離間した後に上昇を始める。
このように、セグメント１１及び上のサイドモールド１
０Ｕが上昇したとき、生タイヤＴの取付け及び既加硫タ
イヤの取外しが行われる。又下降におけるタイヤ成形腔
Ｈの閉鎖状態では、前記加硫金型６は、保持板１２及び
アクチェータ１３を介してプラテン板７Ｕ、７Ｌと密に
当接し、タイヤ外側を、プラテン板７Ｕ、７Ｌ内の各ヒ
ータ９から加硫金型６へ伝達される熱によって所定温度
に加熱できる。なお本例では、前記アクチェータ１３内
にも、トレッド加熱用のヒータ１４を設けている。

【００１６】又前記サイドモールド１０Ｕ、１０Ｌは、
それぞれタイヤビードを受ける環状のビード座部１５
Ｕ、１５Ｌを有し、下のビード座部１５Ｌの内孔には、
タイヤ軸と略同心の筒状胴部１６の上端が固定される。
なおこの胴部１６は、軸受け手段１７を介して前記セン
ターポスト５を上下に摺動可能に軸封して支持してい
る。

【００１７】又前記ブラダー３は、本例では、図２に示
すように、上下開放の筒状をなし、気体の充填によって
膨らむブラダー本体１９と、該ブラダー本体１９に取付
けられる面状の発熱体２０とから形成される。

【００１８】前記ブラダー本体１９は、従来のブラダー
と略同構成であり、例えばブチルゴム等の耐熱性に優れ
るゴム製材から形成される。なおブラダー本体１９の上
下端縁には、取付け用の係止部ＥＵ、ＥＬが膨設され、
図１に示すように、上の係止部ＥＵが、前記センターポ
スト５上端に設けた頭部５Ａ内に嵌着され、又下の係止
部ＥＬが、前記ビード座部１５Ｌと胴部１６との間或い
は胴部１６上端部内に嵌着されて保持される。

【００１９】前記発熱体２０は、本例では、面状の電気
ヒータであって、前記ブラダー本体１９の外周面、特に
タイヤ内腔面と接する周面部分に取付けられる。この発
熱体２０は、例えば電熱線等を絶縁材で被覆したシーズ
ヒータなどを蛇行させてフィルム状のシート基体に配し
たもの、或いはシーズヒータなどを直接前記ブラダー本
体１９に配したもの、さらにはシート基体上に電熱線部
を蒸着させて形成したものなど種々の構造のものが採用
できる。

【００２０】しかしながら、発熱体２０の形成により、
ブラダー３の柔軟性が損なわれるなどして、気体の給排
によるブラダー３の膨出・折り畳み性が低下したり、又
伸張性が不十分となって生タイヤＴへの押し圧力が減
じ、成形精度を低下させたりブラダー皺を発生させたり
しないように、発熱体２０も、十分な柔軟性と伸張性を
有して形成することが必要である。そのために、例え
ば、図３に示すように、電熱線３０を、コイル状に巻回
したり、これをさらにコイル状に巻回したりして電熱線
自体に高い柔軟性と伸張性を付与することが好ましい。

【００２１】又前記胴部１６にはその下端部に、前記ブ
ラダー３に気体を供給する供給用の孔部２１と排気用の
孔部２２とを設けるとともに、前記供給用の孔部２１に
は、例えば電磁切替弁等の開閉弁２３を介して気体を高
圧力で圧送する高圧タンク、ポンプ等の供給源２４が接
続され、又排気用の孔部２２には、開閉弁２５を介して
気体回収用の回収タンク２６が接続される。

【００２２】次ぎに、前記加硫装置１を用いた加硫方法
を説明する。まず、開放状態のタイヤ成形腔Ｈ内に生タ
イヤＴを装着した後、上のプラテン板７Ｕの下降により
タイヤ成形腔Ｈを閉鎖する。この閉鎖状態で、センター
ポスト５を、その頭部５Ａが上のビード座部１５Ｕに当
接する位置まで上昇させることによって前記ブラダー３
を展開させた後、前記開放弁２３を開放し、供給源２４
から高圧の気体を充填する。これによってブラダー３を
膨出させてタイヤ内腔面を押圧し、生タイヤＴをタイヤ
成形腔Ｈに押付けて成形する。

【００２３】本例では、前記気体としてスチームである
加熱用媒体を用いず、窒素ガス等の不活性ガスである加
圧用媒体のみを使用しており、そのときの加圧圧力は、
例えば１８ｋｇ／ｃｍ² で一定としている。

【００２４】一方、加硫金型６は、前記上下のプラテン
板７Ｕ、７Ｌ及びアクチェータ１３に内蔵する前記ヒー
タ９、１４によって、本例では、その全体が例えば略１
７０゜Ｃの一定温度に加熱制御され、前記ブラダー３に
よる加圧と略同時に生タイヤＴを外側から加熱する。

【００２５】他方、生タイヤＴの内側からは、前記ブラ
ダー３に取付く発熱体２０からの発熱によってタイヤ内
腔面を直接加熱する。前記発熱体２０は、本例では、例
えば略１８０゜Ｃに一定制御される。

【００２６】このとき、図４に示すように、加硫中のタ
イヤの外表面の温度Ｐ３は、従来と同様に、加硫金型６
からの均一な加熱によって、各部位が略同温度で上昇し
ていく。又タイヤの内表面における最下部分、最上部分
での温度Ｐ１、Ｐ２は、前記ブラダー３に取付く発熱体
２０によって直接加熱されるなど熱伝達に優れるため、
従来のものに比して温度上昇が早くなる。しかも、スチ
ームのドレン化や混合ガスの上下分離による従来の悪影
響を排除しうるため、タイヤ内表面における上下の温度
差がなくなる。なお比較として、図４には、従来のガス
加硫方法で加硫したときのタイヤの温度Ｐ１、Ｐ２、Ｐ
３の上昇変化を破線で示している。

【００２７】このように、タイヤ内表面側の温度上昇が
速くなりかつ温度差がなくなるため、従来に比して、斜
線領域Ｙの面積に相当する熱量がタイヤに速く与えら
れ、その結果、加硫量が増し、加硫時間を短縮できると
ともに生産性を向上しうる。なおテストの結果、例えば
タイヤサイズ１６５ＳＲ１３のタイヤにおいては、従来
のガス加硫方法では加硫時間が１２分であったものが、
本実施例では１０分となり、２分の短縮が可能となっ
た。

【００２８】又図５は、オートフォームプレス式の装置
１を例示している。このものは、前記胴部１６がブラダ
ー収容用のバグウェルとして形成され、加硫後のタイヤ
取出しに際し、ブラダー３はラムの押し込みによって胴
部１６内に収容される。従って、本例では、ブラダー３
のブラダー本体１９は、下開放の袋状をなし、又発熱体
２０は、ブラダー本体１９外表面のうちのタイヤ内腔面
と接する周面部分に取付けられる。

【００２９】又本例では、前記気体として加圧用媒体を
使用する場合を例示したが、加熱用媒体を用いることも
でき、さらには加圧用媒体と加熱用媒体とを併用して使
用することもできる。さらに、ブラダーに取付けられる
発熱体は、必要に応じて分割され、各分割片の温度を違
えて使用することもできる。

【００３０】

【発明の効果】叙上の如く本発明は、気体充填によって
膨らむブラダー本体に面状の発熱体を取付けているた
め、タイヤ内側からの熱伝達を速めるとともに上下方側
での温度差を解消することができ、加硫時間の短縮と生
産性の向上を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタイヤ加硫装置の一実施例を示す断面
図である。

【図２】ブラダーの略断面図である。

【図３】電熱線に一例を示す斜視図である。

【図４】加硫時間に対するタイヤの温度上昇の変化を示
す線図である。

【図５】タイヤ加硫装置の他の実施例を示す断面図であ
る。

【図６】従来のタイヤ加硫方法及び装置を説明する略図
である。

【符号の説明】

２ 加硫金型本体 ３ ブラダー １９ ブラダー本体 ２０ 発熱体 Ｈ タイヤ成形腔 Ｔ 生タイヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F202 AA45 AH20 AK01 AK09 CA21 CB01 CU12 CY02 CY08 CY17 CY22

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加硫金型本体のトロイド状のタイヤ成形腔
   に装着した生タイヤの内腔面を、ブラダーにより押圧
   し、前記タイヤ成形腔の内周面に生タイヤを押付けて加
   硫するタイヤの加硫方法であって、 前記ブラダーは、
   気体の充填によって膨らむブラダー本体と、該ブラダー
   本体に取付けられた面状の発熱体とからなり、この発熱
   体からの発熱により生タイヤの内腔面を加熱することを
   特徴とするタイヤの加硫方法。
2. 【請求項２】前記発熱体は、電熱ヒータであることを特
   徴とする請求項１記載のタイヤの加硫方法。
3. 【請求項３】前記気体は、加熱用媒体又は加圧用媒体で
   あることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤの加
   硫方法。
4. 【請求項４】請求項１のタイヤの加硫方法により加硫さ
   れたタイヤ。
5. 【請求項５】トロイド状のタイヤ成形腔を有する加硫金
   型本体と、前記タイヤ成形腔に装着される生タイヤの内
   腔面を押圧し前記タイヤ成形腔の内周面に生タイヤを押
   付けるブラダーとを具えるとともに、 前記ブラダー
   は、気体の充填によって膨らむブラダー本体と、該ブラ
   ダー本体に取付けられかつ前記生タイヤの内腔面を加熱
   する面状の発熱体とからなることを特徴とするタイヤの
   加硫装置。