JP2001315128A - タイヤ加硫機及びタイヤ加硫方法 - Google Patents

タイヤ加硫機及びタイヤ加硫方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブラダーレス構造を有し、しかもビード形状
の再現性を高めることを可能にしたタイヤ加硫機及びタ
イヤ加硫方法を提供する。 【解決手段】 グリーンタイヤTを収容する金型の中心
位置に、タイヤビード部B,Bを金型のビードリング
3,4に対して抑えつける把持部材10a,10bを変
位させる中心機構6を配設し、ビードリング3,4と把
持部材10a,10bとをタイヤ軸方向に延びる円筒状
の摺動面Y1 〜Y4 に沿って互いに摺動自在に構成し、
ビードリング3,4に対する把持部材10a,10bの
押し込み量をタイヤビード部Bの体積に応じて変更自在
にしたタイヤ加硫機を使用し、金型内にグリーンタイヤ
Tを挿入し、タイヤビード部Bのヒール側にテーパー面
1 を成形し、トウ側に円筒面S2 を成形した状態でグ
リーンタイヤTを加硫する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤを
加硫するための加硫機及び加硫方法に関し、さらに詳し
くは、ブラダーレス構造を有し、しかもビード形状の再
現性を高めるようにしたタイヤ加硫機及びタイヤ加硫方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】通常のタイヤ加硫では、加硫機に投入さ
れたグリーンタイヤ(未加硫タイヤ)の内側にブラダー
と呼ばれるゴム製の袋を挿入し、このブラダーの内部に
加熱媒体としてスチームや温水を導入し、この状態でタ
イヤを加硫している。ところが、ブラダーを用いる従来
の加硫方法では、ブラダーの作製や加硫機へのセットに
多大な工数を要するだけでなく、エネルギーロスが大き
くて加硫に時間が掛かるため、タイヤ生産効率の向上や
コストの低減にとって障害となる点が多い。
【0003】上記ブラダーを用いた加硫方法における不
都合を解消するために、例えば、特開平2−21210
5号公報や特開平6−71652号公報には、ブラダー
レス加硫機が提案されている。これらブラダーレス加硫
機は、ゴム製のブラダーの替わりに、タイヤビード部を
押さえ込む機械的な手段を備えている。
【0004】しかしながら、ブラダーレス加硫機では、
タイヤビード部を押さえ込む機械的な手段がグリーンタ
イヤのビード部のボリュームに応じて柔軟に変位するこ
とができないので、そのボリュームが大きいときにはビ
ード部を押し潰し、ボリュームが小さいときには空隙が
残存し、その結果、ビード形状の再現性が低くなるとい
う問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ブラ
ダーレス構造を有し、しかもビード形状の再現性を高め
ることを可能にしたタイヤ加硫機及びタイヤ加硫方法を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のタイヤ加硫機は、グリーンタイヤを収容する
金型の中心位置に、一対のタイヤビード部をそれぞれ前
記金型のビードリングに対して抑えつける一対の把持部
材をタイヤ径方向及びタイヤ軸方向に変位させる中心機
構を配設し、前記ビードリングと前記把持部材とをタイ
ヤ軸方向に延びる円筒状の摺動面に沿って互いに摺動自
在に構成し、前記ビードリングに対する前記把持部材の
押し込み量を前記タイヤビード部の体積に応じて変更自
在にしたことを特徴とするものである。
【0007】また、上記目的を達成するための本発明の
タイヤ加硫方法は、上記タイヤ加硫機を使用し、金型内
にグリーンタイヤを挿入し、タイヤビード部のヒール側
にテーパー面を成形し、該タイヤビード部のトウ側に円
筒面を成形した状態でグリーンタイヤを加硫することを
特徴とするものである。
【0008】本発明では、タイヤ加硫機をブラダーレス
構造とし、ビードリングと把持部材とをタイヤ軸方向に
延びる円筒状の摺動面に沿って互いに摺動自在に構成
し、ビードリングに対する把持部材の押し込み量をタイ
ヤビード部の体積に応じて変更自在にしたことにより、
従来のブラダーレス構造を有するタイヤ加硫機では一義
的に決定していたビード部の断面積をグリーンタイヤの
状態に応じて柔軟に変更することを可能にし、その結
果、ビード形状の再現性を高めることができる。なお、
把持部材の押し込み量は空気圧や油圧等の圧力に基づい
て容易に制御することができる。
【0009】本発明において、ビードリングの非摺動面
がタイヤビード部のヒール側にテーパー面を成形し、ビ
ードリング及び把持部材のいずれか一方の摺動面がタイ
ヤビード部のトウ側に円筒面を成形する。特に、加硫機
下側では、ビードリングの非摺動面がタイヤビード部の
ヒール側にテーパー面を成形し、ビードリングの摺動面
がタイヤビード部のトウ側に円筒面を成形する一方で、
加硫機上側では、ビードリングの非摺動面がタイヤビー
ド部のヒール側にテーパー面を成形し、把持部材の摺動
面がタイヤビード部のトウ側に円筒面を成形する構成に
すれば、グリーンタイヤのセンタリングを良好に行うこ
とができる。
【0010】タイヤビード部のトウ側に円筒面を形成す
るに際し、円筒面のタイヤ軸方向の長さを3〜10mm
に設定することが好ましい。また、タイヤビード部の円
筒面のタイヤ軸方向に対する角度は0°にし、テーパー
面のタイヤ軸方向に対する立ち上がり角度は5〜25°
することが好ましい。更に、タイヤビード部の円筒面の
内径をタイヤ規格に定められたリム径の基準値以下に設
定し、該リム径の基準値と円筒面の内径との差を8mm
以下にすることが好ましい。タイヤビード部の円筒面及
びテーパー面の寸法を上記の如く設定することにより、
ビード形状の再現性を向上しながら加硫後のタイヤ性能
を保障することができる。なお、リム径の基準値として
は、JATMAイヤーブック(2000年度版)に定め
られた基準値を用いれば良い。
【0011】グリーンタイヤ及び加硫タイヤと把持部材
との干渉を回避するために、把持部材を複数の分割片か
ら構成し、中心機構が把持部材を複数の分割片に分解し
た状態でタイヤビード部の最小径より内側に収納するこ
とが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について添付
の図面を参照して詳細に説明する。
【0013】図1〜図9は本発明の実施形態からなるタ
イヤ加硫機について説明するものである。図6に示すよ
うに、本発明のタイヤ加硫機は、グリーンタイヤTを収
容する金型として、タイヤサイド部を成形する下側プレ
ート1及び上側プレート2と、タイヤビード部を成形す
る下側ビードリング3及び上側ビードリング4と、タイ
ヤトレッド部を成形する複数のセクター5とを備えてい
る。ビードリング3,4はそれぞれ下側プレート1及び
上側プレート2に固定されている。上側プレート2はタ
イヤ軸方向(上下方向)に開閉し、複数のセクター5は
それぞれタイヤ径方向(水平方向)に開閉するようにな
っている。
【0014】金型の中心位置には、タイヤ軸方向に延長
する二重管構造の中心軸7a,7bを備えた中心機構6
が設けられている。これら中心軸7a,7bはタイヤ軸
方向の移動量を制御可能に構成されている。中心軸7
a,7bの外周面にはそれぞれ円盤状の支持盤8a,8
bが取り付けられ、これら支持盤8a,8bに放射状に
延びる複数のレール9a,9bが形成されている。レー
ル9a,9bにはそれぞれ把持部材10a,10bを構
成する複数の円弧状の分割片11a,11bが摺動自在
に設けられている。これら分割片11a,11bはそれ
ぞれリンク部材12a,12bを介して駆動部材13
a,13bに連結されている。そのため、駆動部材13
a,13bを中心軸7a,7bに沿って移動させること
により、分割片11a,11bがタイヤ径方向に移動す
る。
【0015】図9に示すように、複数の円弧状の分割片
11aは、拡張時に環状の把持部材10aを形成し、収
縮時にはタイヤビード部Bの最小径より内側に収納され
る。上記収納形態を実施にするには、隣り合う分割片1
1a,11aについてリンク部材12aの長さを異なら
せ、収縮時におけるタイヤ径方向の位置を互いに異なら
せるようにすれば良い。また、加硫機上側の把持部材1
0bについても、上記と同様のリンク機構を形成すれば
良い。これにより、中心機構6の把持部材10a,10
bがグリーンタイヤTの投入時や加硫タイヤの搬出時に
障害になることを回避できる。また、グリーンタイヤT
内で環状に形成された把持部材10a,10bは、中心
軸7a,7bの操作によりグリーンタイヤTの一対のタ
イヤビード部B,Bをそれぞれビードリング3,4に対
して抑えつける。
【0016】図7はビードリングと把持部材を拡大して
示すものであり、図8はタイヤビード部を拡大して示す
ものである。但し、図7及び図8では、図面の縦方向を
タイヤ径方向とし、図面の横方向をタイヤ軸方向として
いる。
【0017】図7(a)に示すように、下側ビードリン
グ3はタイヤ軸方向に対して傾斜する非摺動面X1 と、
タイヤ径方向外側に面してタイヤ軸方向に対して0°と
なる摺動面Y1 とを備えている。一方、把持部材10a
はタイヤ径方向に延びる非摺動面X2 と、タイヤ径方向
内側に面してタイヤ軸方向に対して0°となる摺動面Y
2 とを備えている。そのため、加硫機下側では、ビード
リング3のテーパー状の非摺動面X1 がタイヤビード部
Bのヒール側にテーパー面S1 を成形し、ビードリング
3の円筒状の摺動面Y1 がタイヤビード部Bのトウ側に
円筒面S2 を成形する。
【0018】図7(b)に示すように、上側ビードリン
グ4はタイヤ軸方向に対して傾斜する非摺動面X3 と、
タイヤ径方向内側に面してタイヤ軸方向に対して0°と
なる摺動面Y3 とを備えている。一方、把持部材10b
はタイヤ径方向に延びる非摺動面X4 と、タイヤ径方向
外側に面してタイヤ軸方向に対して0°となる摺動面Y
4 とを備えている。そのため、加硫機上側では、ビード
リング4のテーパー状の非摺動面X3 がタイヤビード部
Bのヒール側にテーパー面S1 を成形し、把持部材10
bの円筒状の摺動面Y4 がタイヤビード部Bのトウ側に
円筒面S2 を成形する。
【0019】次に、上述したタイヤ加硫機を用いて空気
入りタイヤを加硫する方法について説明する。先ず、図
1に示すように、グリーンタイヤTを搬送具14により
搬送し、金型を開けた状態でグリーンタイヤTを下側プ
レート1の上にセットする。このとき、中心機構6は把
持部材10a,10bを縮径状態にし、かつ把持部材1
0a,10bを下側に寄せた状態で保持する。グリーン
タイヤTのセット後、図2に示すように、複数のセクタ
ー5をグリーンタイヤTの外周側に配置するように移動
させる。
【0020】次に、図3に示すように、中心機構6の駆
動部材13a,13bを中心軸7a,7bに沿って移動
させることにより、分割片11a,11bをタイヤ径方
向外側に拡張して環状の把持部材10a,10bを形成
する。次いで、図4に示すように、上側プレート2をグ
リーンタイヤTの上方に配置するように移動させる一方
で、中心軸7a,7bをタイヤ軸方向に沿って移動させ
て中心機構6のベース幅を拡大することにより、把持部
材10a,10bをそれぞれビードベース部B,Bに押
し付ける。
【0021】このとき、下側のビードベース部Bは下側
ビードリング3によってセンタリングされ、上側のビー
ドベース部Bは上側の把持部材10bによってセンタリ
ングされる。即ち、加硫機下側のビードリング3にはタ
イヤ径方向外側に面した円筒状の摺動面Y1 を設け、加
硫機上側の把持部材10bにはタイヤ径方向外側に面し
た円筒状の摺動面Y4 を設けているので、グリーンタイ
ヤTのセンタリングを良好に行うことができる(図7参
照)。
【0022】次に、図5に示すように、複数のセクター
5を更にタイヤ径方向内側に移動させると共に、上側プ
レート2を更に下方に移動させて金型を閉める。そし
て、図6に示すように、グリーンタイヤTに内圧P1
負荷すると共に、把持部材10a,10bに対してタイ
ヤ軸方向の押し込み圧P2 を負荷し、その状態でグリー
ンタイヤTを加硫する。このとき、ビードリング3,4
に対する把持部材10a,10bの押し込み量をグリー
ンタイヤTにおけるビード部Bの体積に応じて適宜設定
する。即ち、タイヤビード部Bのボリュームが大きいと
きには押し込み量を少なくし、ボリュームが小さいとき
には押し込み量を大きくする。このようにしてビードリ
ング3,4及び把持部材10a,10bで規定されるタ
イヤビード部Bの断面積をグリーンタイヤTの状態に応
じて柔軟に変更することにより、ビード形状の再現性を
高めることができる。
【0023】把持部材10a,10bの押し込み量は、
把持部材10a,10bに負荷する押し込み圧P2 に基
づいて設定することができる。この押し込み圧P2 は空
気圧や油圧等の圧力を利用して容易に制御することが可
能である。上記押し込み圧P 2 を適切に制御すれば、グ
リーンタイヤTの内面に形成される把持界面の段差を最
小限に抑制することができる。
【0024】上述のようにして加硫された空気入りタイ
ヤにおいては、タイヤビード部Bのヒール側にテーパー
面S1 が成形され、タイヤビード部Bのトウ側に円筒面
2が成形される(図8参照)。
【0025】図8に示すように、タイヤビード部Bのト
ウ側に円筒面S2 を設けるに際し、円筒面S2 のタイヤ
軸方向の長さLが3〜10mmになるようにビードリン
グ3,4と把持部材10a,10bの寸法及び位置関係
を設定すると良い。この長さLが3mm未満であるとビ
ードリング3,4に対する把持部材10a,10bの押
し込み量を十分に確保することが困難になり、逆に10
mmを超えるとタイヤの嵌合性が低下する。把持部材1
0a,10bをビードリング3,4に対して押し込んで
いくと最終的には機械的な当て止めになるが、円筒面S
2 長さLを上記範囲に設定しておけば機械的な当て止め
に至ることはない。
【0026】また、タイヤビード部Bの円筒面S2 のタ
イヤ軸方向に対する角度は0°にし、テーパー面S1
タイヤ軸方向に対する立ち上がり角度θは5〜25°す
ると良い。円筒面S2 のタイヤ軸方向に対する角度が実
質的に0°でないとビードリングと把持部材とが摺動す
る際に界面にゴムが流入する恐れがある。また、テーパ
ー面S1 の立ち上がり角度θが上記範囲から外れるとタ
イヤの嵌合性が低下する。
【0027】更に、タイヤビード部Bの円筒面S2 の内
径Dはタイヤ規格に定められたリム径の基準値以下に設
定し、該リム径の基準値と円筒面の内径Dとの差を8m
m以下にすると良い。この内径Dがリム径の基準値を超
えるとタイヤの嵌合性が低下し、逆に内径Dがリム径の
基準値に比べて8mmを超えて小さくなるとリム組み作
業が困難になる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、グ
リーンタイヤを収容する金型の中心位置に、一対のタイ
ヤビード部をそれぞれ金型のビードリングに対して抑え
つける一対の把持部材をタイヤ径方向及びタイヤ軸方向
に変位させる中心機構を配設し、ビードリングと把持部
材とをタイヤ軸方向に延びる円筒状の摺動面に沿って互
いに摺動自在に構成し、ビードリングに対する把持部材
の押し込み量をタイヤビード部の体積に応じて変更自在
にしたタイヤ加硫機を用いることにより、ブラダーレス
構造を備えながら、ビード形状の再現性を高めることが
できる。
【0029】従って、ブラダーに起因する生産性の低下
や加硫故障、熱効率の低下、更にはブラダー製造コスト
の負担を受けることなく、良好なビード形状を有する高
品質の空気入りタイヤを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態からなるタイヤ加硫機を用い
た加硫方法の第1工程を示す断面図である。
【図2】本発明の実施形態からなるタイヤ加硫機を用い
た加硫方法の第2工程を示す断面図である。
【図3】本発明の実施形態からなるタイヤ加硫機を用い
た加硫方法の第3工程を示す断面図である。
【図4】本発明の実施形態からなるタイヤ加硫機を用い
た加硫方法の第4工程を示す断面図である。
【図5】本発明の実施形態からなるタイヤ加硫機を用い
た加硫方法の第5工程を示す断面図である。
【図6】本発明の実施形態からなるタイヤ加硫機を用い
た加硫方法の第6工程を示す断面図である。
【図7】(a),(b)はそれぞれ本発明の実施形態か
らなるタイヤ加硫機の要部を示す断面図である。
【図8】本発明の実施形態からなるタイヤ加硫機で成形
されるタイヤビード部を示す断面図である。
【図9】本発明の実施形態からなるタイヤ加硫機の要部
を示す平面図である。
【符号の説明】
1 下側プレート 2 上側プレート 3 下側ビードリング 4 上側ビードリング 5 セクター 6 中心機構 7a,7b 中心軸 8a,8b 支持盤 9a,9b レール 10a,10b 把持部材 11a,11b 分割片 12a,12b リンク部材 13a,13b 駆動部材 14 搬送具 X1 〜X4 非摺動面 Y1 〜Y4 摺動面 S1 テーパー面 S2 円筒面 L 円筒面の長さ D 円筒面の内径 θ テーパー面の立ち上がり角度 T グリーンタイヤ B タイヤビード部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グリーンタイヤを収容する金型の中心位
    置に、一対のタイヤビード部をそれぞれ前記金型のビー
    ドリングに対して抑えつける一対の把持部材をタイヤ径
    方向及びタイヤ軸方向に変位させる中心機構を配設し、
    前記ビードリングと前記把持部材とをタイヤ軸方向に延
    びる円筒状の摺動面に沿って互いに摺動自在に構成し、
    前記ビードリングに対する前記把持部材の押し込み量を
    前記タイヤビード部の体積に応じて変更自在にしたタイ
    ヤ加硫機。
  2. 【請求項2】 前記ビードリングの非摺動面がタイヤビ
    ード部のヒール側にテーパー面を成形し、前記ビードリ
    ング及び前記把持部材のいずれか一方の摺動面がタイヤ
    ビード部のトウ側に円筒面を成形する請求項1に記載の
    タイヤ加硫機。
  3. 【請求項3】 加硫機下側では、前記ビードリングの非
    摺動面がタイヤビード部のヒール側にテーパー面を成形
    し、前記ビードリングの摺動面がタイヤビード部のトウ
    側に円筒面を成形する一方で、加硫機上側では、前記ビ
    ードリングの非摺動面がタイヤビード部のヒール側にテ
    ーパー面を成形し、前記把持部材の摺動面がタイヤビー
    ド部のトウ側に円筒面を成形する請求項1に記載のタイ
    ヤ加硫機。
  4. 【請求項4】 前記把持部材を複数の分割片から構成
    し、前記中心機構が前記把持部材を複数の分割片に分解
    した状態でタイヤビード部の最小径より内側に収納する
    請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のタイヤ加硫
    機。
  5. 【請求項5】 前記把持部材の押し込み量を圧力に基づ
    いて制御した請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の
    タイヤ加硫機。
  6. 【請求項6】 グリーンタイヤを収容する金型の中心位
    置に、一対のタイヤビード部をそれぞれ前記金型のビー
    ドリングに対して抑えつける一対の把持部材をタイヤ径
    方向及びタイヤ軸方向に変位させる中心機構を配設し、
    前記ビードリングと前記把持部材とをタイヤ軸方向に延
    びる円筒状の摺動面に沿って互いに摺動自在に構成し、
    前記ビードリングに対する前記把持部材の押し込み量を
    前記タイヤビード部の体積に応じて変更自在にしたタイ
    ヤ加硫機を使用し、前記金型内にグリーンタイヤを挿入
    し、タイヤビード部のヒール側にテーパー面を成形し、
    該タイヤビード部のトウ側に円筒面を成形した状態で前
    記グリーンタイヤを加硫するタイヤ加硫方法。
  7. 【請求項7】 前記タイヤビード部の円筒面のタイヤ軸
    方向の長さを3〜10mmに設定した請求項6に記載の
    タイヤ加硫方法。
  8. 【請求項8】 前記タイヤビード部の円筒面のタイヤ軸
    方向に対する角度を0°にし、テーパー面のタイヤ軸方
    向に対する立ち上がり角度を5〜25°にした請求項6
    又は請求項7に記載のタイヤ加硫方法。
  9. 【請求項9】 前記タイヤビード部の円筒面の内径をタ
    イヤ規格に定められたリム径の基準値以下に設定し、該
    リム径の基準値と前記円筒面の内径との差を8mm以下
    にした請求項6乃至請求項8のいずれかに記載のタイヤ
    加硫方法。
  10. 【請求項10】 前記把持部材の押し込み量を圧力に基
    づいて制御した請求項6乃至請求項9のいずれかに記載
    のタイヤ加硫方法。
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