JP2006027208A - タイヤの加硫方法、およびタイヤ加硫プロセスの設定方法、ならびに、タイヤ加硫用ブラダ - Google Patents

Abstract

【課題】少なくともタイヤの内面から熱を供給してタイヤを加硫する方法において、それぞれのタイヤ部位に用いる材料の選択の幅を狭めることなく、これらのタイヤ部位ごとに予め定められた、許容加硫度範囲と許容最高温度との条件を満たすことのできるタイヤの加硫方法、およびタイヤ加硫プロセスの設定方法を提供する。
【解決手段】加硫金型２０に収容されたタイヤの内面の空間を分割してできる複数の環状空間５ａ、６ａ、７ａを可撓的に画成するそれぞれのサブブラダ５、６、７に、タイヤＴを加熱しもしくは冷却する熱流体を供給して、サブブラダ５、６、７をタイヤ内面を密着させ、異なるタイヤ内面部分に密着するサブブラダ同士で熱流体の種類、熱流体の温度、および熱流体の供給タイミングを含む供給条件の少なくとも一部を異ならせてタイヤを加硫する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤを加硫する方法、およびその加硫方法によって加硫されるタイヤの加硫プロセスを設定する方法、ならびに、この加硫方法に用いられるタイヤ加硫用ブラダに関し、特に、タイヤの部位ごとに加硫品質を最適化することのできるものに関する。

タイヤを加硫する際、一般的に、タイヤの内面側および外面側の両方から熱を供給するが、内面側から熱を供給する方法として、袋状になり膨出縮退するタイヤ加硫用ブラダの中に熱流体を供給して、このブラダをタイヤ内面に密着させるとともに、熱流体の熱をブラダを介してタイヤに内面から伝達することが一般的に行われている（例えば、特許文献１参照。）。

この従来の方法においては、タイヤの内側に収縮させたブラダを挿入し、その後、ブラダ内に内圧を供給してブラダを膨出させることにより、ブラダをタイヤ内面に密着させてタイヤ・ブラダ組立体とし、次いで、加硫金型内に配置されたタイヤ・ブラダ組立体に対して、加硫金型の閉止後、さらに高圧の熱流体をブラダ内に供給し、タイヤを内側から加硫金型に押しつけると同時に、タイヤを内面から加熱してタイヤを加硫する。ブラダは薄いゴム等の可撓性のあるもので作られ、熱をできるだけ効率よくタイヤに伝達できるよう構成されている。
特開２００２−１７２６７４号公報

しかしながら、この従来のタイヤの加硫方法においては、タイヤ内面に対応した形状に膨出するブラダは、一個のブラダとして、その内部は複数の空間に分割されてはおらず、したがって、ブラダ内を場所毎に区画して、それぞれの場所に異なる熱流体を供給することはできなかった。そのため、一般的には、ビード部、ショルダ部、トレッド部等のタイヤ部位ごとに、所定加硫度を得るための体積あたり必要熱量や、許容最高温度の条件が異なるのが一般的であるにもかかわらず、供給される熱流体が一種類に限定されることにより、どうしても、全部のタイヤ部位を所定品質内に収めるように加硫条件を設定ことがむつかしく、逆に、このように加硫条件を設定しようとする場合には、その加硫条件下で所定の品質が得られるように材料の選択幅を狭めざるをえず、タイヤ本来の性能の点で不満足な材料選択となってしまうという問題があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、少なくともタイヤの内面から熱を供給してタイヤを加硫する方法において、それぞれのタイヤ部位に用いる材料の選択の幅を狭めることなく、これらのタイヤ部位ごとに予め定められた、許容加硫度範囲と許容最高温度との条件を満たすことのできるタイヤの加硫方法、およびタイヤ加硫プロセスの設定方法を提供することを目的とする。

（１）本発明は、加硫金型に収容されたタイヤの内面の空間を分割してできる複数の環状空間を可撓的に画成するそれぞれのサブブラダに、タイヤを加熱しもしくは冷却する熱流体を供給して、サブブラダをタイヤ内面に密着させ、異なるタイヤ内面部分に密着するサブブラダ同士で熱流体の種類、熱流体の温度、および熱流体の供給タイミングを含む供給条件の少なくとも一部を異ならせてタイヤを加硫するタイヤの加硫方法である。

（２）本発明は、（１）において、前記サブブラダのそれぞれに供給する熱流体として、予め決められた、互いに異なる温度の二系統以上の熱流体から選択されたものを用いる請求項１に記載のタイヤの加硫方法である。

（３）本発明は、（２）において、少なくとも一つのサブブラダにおいて、前記二系統以上から選ばれた複数の熱流体を、加硫の途中、所要のタイミングで切替える請求項２に記載のタイヤの加硫方法である。

（４）本発明は、（３）において、前記熱流体の切替のすべてを、高温側の熱流体から低温側の熱流体への切替とするタイヤの加硫方法である。

（５）本発明は、（４）において、前記熱流体の切替のいずれかにおいて、切替前後の熱流体の温度を、高温側が１６０℃以上、低温側が４０〜１４５℃とするタイヤの加硫方法である。

（６）本発明は、（１）〜（５）のいずれかにおいて、前記サブブラダは、少なくともビード部に密着するビード部用サブブラダを含み、ビード部用サブブラダに供給する熱流体の最高温度を、他のどのサブブラダに供給する熱流体の最高温度よりも低くして加硫を行うタイヤの加硫方法である。

（７）本発明は、（１）〜（６）のいずれかにおいて、前記二系統以上の熱流体のすべてを水とするタイヤの加硫方法である。

（８）本発明は、（１）〜（７）のいずれかのタイヤの加硫方法によって加硫されるタイヤの加硫プロセスを設定する方法であって、
複数のタイヤ部位の全てについて、これらのタイヤ部位ごとに予め定められた、加硫度範囲と許容最高温度との条件を満たすよう、前記サブブラダに供給するそれぞれの熱流体の前記供給条件を個別に設定するタイヤ加硫プロセスの設定方法である。

（９）本発明は、（８）において、加硫開始の直後、前記サブブラダのそれぞれに供給される熱流体を、前記二系統以上の熱流体のうち、温度がもっとも高いものとし、少なくとも一つのタイヤ部位において、その温度が、前記許容最高温度を超える前に、そのタイヤ部位に対応する配置のサブブラダに対し、そこに供給する熱流体を低温側のものに切替えるよう、熱流体の切替タイミングを設定するタイヤ加硫プロセスの設定方法である。

（１０）本発明は、（８）もしくは（９）において、少なくとも一つのサブブラダへは一種類の熱流体だけを供給し、このサブブラダに対応する位置のタイヤ部位の加硫度が、予め定められた加硫度に到達した時点で、加硫を終了するタイヤ加硫プロセスの設定方法である。

（１１）本発明は、（１）〜（７）のいずれかのタイヤの加硫方法に用いられるブラダであって、
複数の前記サブブラダよりなり、それぞれのサブブラダは、個別に熱流体の出し入れが可能なよう構成されてなるタイヤ加硫用ブラダである。

（１）の発明によれば、熱流体の、種類、流体温度、および供給タイミングを含む供給条件の少なくとも一部を、異なるタイヤ内面部分に密着するサブブラダ同士で異ならせたので、これらのタイヤ内面部分に対応するタイヤ部位、例えばビード部およびショルダ部毎にサブブラダを対応させて設け、これらのサブブラダのそれぞれに供給する熱流体の供給条件を互いに独立に設定することができ、このことにより、部位ごとの許容加硫度範囲および許容最高温度の条件が互いに大きく違っていても、それぞれの条件にあうよう熱流体の供給条件を設定して、これらの条件をすべて満たすことができる。

（２）の発明によれば、前記サブブラダのそれぞれに供給する熱流体として、予め決められた、互いに異なる温度の二系統以上の熱流体から選択したものを用いるので、その時々の加硫条件に合わせて熱流体の温度を変更するのに対比して、予め定められた数の熱流体供給源を準備するだけで済み、設備費を低減できるとともに、切替を瞬時に行うことができ、しかも、二系統の熱流体を途中で切替えることにより、それぞれのタイヤ部位に対応する加硫条件を満足させることができる。

（３）の発明によれば、少なくとも一つのサブブラダにおいて、予め決められた前記二系統以上から選ばれた熱流体を、加硫の途中、所要のタイミングで切替えるので、切替タイミングを調整することにより、それぞれのタイヤ部位に対応して定められている許容加硫度範囲、許容最高温度を満足させることができる。

（４）の発明によれば、前記熱流体の切替のすべてを、高温側の熱流体から低温側の熱流体への切替えとするので、加硫の最初から効率よくタイヤ加熱するともに、タイヤの温度が、許容最高温度を超える前に、熱流体を低温側に切替えることにより、短い時間でタイヤの加硫を終了することができ、しかも、タイヤの温度が許容最高温度を超えることはない。

（５）の発明によれば、いずれかの切替前後の熱流体の温度を、高温側が１６０℃以上、低温側が４０〜１４５℃としたので、それぞれのタイヤ部位を、さらに一層速く加硫するとともに一層速く冷却することができ、このことにより、加硫時間をより一層短くすることができる。

（６）の発明によれば、前記サブブラダは、少なくともビード部に密着するビード部用サブブラダを含み、ビード部用サブブラダに供給する熱流体の最高温度を、他のいずれのサブブラダに供給する熱流体の最高温度よりも低くしたので、もし、ビード部用サブブラダも他のサブブラダも熱流体の温度が同じであった場合には、通常、ビード部の加硫反応がもっとも早く進行するところ、ビード部の加硫反応の進行を、他のタイヤ部位に対して、相対的に抑え、ビード部を含むすべてのタイヤ部位に対して、材料の選択幅を狭めることなく、タイヤ温度が許容最高温度以下であること、および加硫度が許容加硫度範囲内であることの条件を満足させることができる。

（７）の発明によれば、前記二系統以上の熱流体のすべてを水としたので、これを水蒸気とした場合とは異なり、熱流体の温度と圧力とを独立に設定することができ、タイヤに内面側から加える圧力と温度とを最適なものとすることができる。

（８）の発明によれば、少なくともビード部およびショルダ部を含む複数のタイヤ部位の全てについて、これらのタイヤ部位ごとに予め定められた、加硫度範囲と許容最高温度との条件を満たすよう、それぞれのサブブラダに供給する熱流体の前記供給条件を個別に設定するので、前述の通り、これらのタイヤ部位に用いる材料を、タイヤ本来の性能を犠牲にすることなく選択することができる。

（９）の発明によれば、加硫開始の直後、前記サブブラダのそれぞれに供給される熱流体を、前記二系統以上の熱流体のうち、温度がもっとも高いものとし、少なくとも一つのタイヤ部位において、その温度が、前記許容最高温度を超える前に、そのタイヤ部位に対応する配置のサブブラダに対し、そこに供給する熱流体を低温側のものに切替えるよう、熱媒体の切替えタイミングを設定するので、短い時間でタイヤの加硫を終了することができ、しかも、タイヤの温度が許容最高温度を超えることはない。

（１０）の発明によれば、少なくとも一つのサブブラダへは一種類の熱流体だけを供給し、このサブブラダに対応する位置のタイヤ部位の加硫度が、予め定められた加硫度に到達した時点で、加硫を終了するので、所定の加硫度に到達する時間がもっとも長いタイヤ部位に合わせて加硫を終了させ、加硫時間を最短のものすることができる。

（１１）の発明によれば、複数の前記サブブラダよりなり、それぞれのサブブラダは、個別に熱流体の出し入れが可能なよう構成されてなるので、前述の通り、これらのサブブラダのそれぞれに供給する熱流体の供給条件を互いに独立に設定して、これらのサブブラダに密着するタイヤ内面部分に対応するタイヤ部位に対する許容加硫度範囲および許容最高温度の条件がタイヤ部位毎に大きく異なっていても、これらの加硫条件を満足させることができる。

本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図１は、本実施形態のタイヤの加硫方法に用いるタイヤ加硫装置を、建設用タイヤ用の装置を例にとって示す、タイヤ加硫時における断面図であり、図２は、その装置を、上サイドモールドを固定する上部プラテンを上昇離隔させた状態において示す断面図、図３は、トレッドセグメントを半径方向外側に移動させた状態において示す断面図である。また、図４は、ブラダを縮退した状態で示す断面図である。

加硫装置１は、タイヤの外面形状を特定し、タイヤを外側から加熱する加硫金型２０と、タイヤの内面を加圧してタイヤを加硫金型２０の内周面に押圧するとともにタイヤを内側から加熱するブラダ１０とを装着して、加硫金型２０とブラダ１０との間に配置されたタイヤを加硫するよう構成される。

加硫金型２０は、一対のサイドモールド２２、２３と、これらサイドモールド２２、２３の外周部に係合する複数個のトレッドセグメント２４とを有する。各トレッドセグメント２４は、平面で見て扇形状を有し、加硫金型２０の稼働時には相互に合体して環状をなし、かつ、サイドモールド２２、２３の外周部と係合し、タイヤＴのトレッド部ＴＲのトレッド面を形成する。この意味でトレッドセグメント２４は、周方向に複数個、例えば２６〜２９個に分割した形状を有する。その一方で、サイドモールド２２、２３は、タイヤＴの残余部位、すなわちトレッド部ＴＲの両側に連なるショルダ部ＳＨからサイドウォール部を経由してビード部ＢＤまで半径方向内外に延在する、一対のタイヤ側面を形成する。サイドモールド２２、２３は、ビード部を加硫成形するビードリング２５、２６を具える。

一方、ブラダ１０は、内周面を構成する内周面部材２、内周面部材２に上下両端を係止され膨出状態においてトロイダル状をなす外周面ゴム部材３、内周面部材２と外周面ゴム部材３とで囲繞される空間を、それぞれ環状をなす3つ空間５ａ、６ａ、７ａに分割する隔壁ゴム部材４Ａ、４Ｂとよりなり、このように、ブラダ１０は、これらの環状空間５ａ、６ａ、７ａをそれぞれ囲繞する3つのサブブラダ５、６、７に分割されて構成される。

すなわち、サブブラダ５は、外周面ゴム部材３の軸方向中央の部分３ａと、それぞれの隔壁ゴム部材４Ａ、４Ｂと、内周面部材２の軸方向中央部分とよりなり、これらの部分によって環状空間５ａを形成する。同様に、サブブラダ６は、外周面ゴム部材３の軸方向一方側の端部３ｂと、隔壁ゴム部材４Ａと、内周面部材２の軸方向一方側の端部とよりなり、これらの部分によって環状空間６ａを形成し、サブブラダ７は、外周面ゴム部材３の軸方向他方側の端部３ｃと、隔壁ゴム部材４Ｂと、内周面部材２の軸方向他方方側の端部とよりなり、これらの部分によって環状空間７ａを形成する。

ここで、外周面ゴム部材３のそれぞれの部分３ａ、３ｂ、３ｃは相互に異なるタイヤ部位に対応するタイヤ内面に密着するよう区分され、図示の場合、部分３ａはトレッド部ＴＲに、部分３ｂ、３ｃはそれぞれ上下のビード部ＢＤに対応するタイヤ内面に、それぞれ密着するよう区分されている。

また、内周面部材２は、ブラダ１０内の気密を維持しながら、相互に軸方向に相対変位する円筒部材２Ａと円筒部材２Ｂとよりなり、これらの円筒部材２Ａ、２Ｂの互いに離隔する方向への相対変位によって、内周面部材２は伸長し、円筒部材２Ａ、２Ｂの互いに接近する方向への相対変位によって、内周面部材２は短縮する。

ブラダ１０は、内周面部材２を短縮させるとともに、環状空間５ａ、６ａ、７ａのそれぞれに内圧を供給することにより、図１に示すように、トロイダル状に膨出することができ、一方、内周面部材２を伸長させるとともに、これらの空間から内圧を排出して真空にすることにより、図４に示すように、これを縮退して、タイヤへの挿入、タイヤからの退出を可能にすることができる。このとき、外周面ゴム部材３は折り畳まれ、部分３ａと３ｂとの一部が重なり、また、部分３ａと３ｃとの一部が重なることになる。

加硫金型２０とブラダ１０とを装着する加硫装置１は、上下一対のプラテン２７、２８を有し、上部プラテン２７は上サイドモールド２２を、下部プラテン２８は下サイドモールド２３をそれぞれ固定し、プラテン２７、２８のそれぞれは、サイドモールド２２、２３に当接してこれらを加熱する加熱板を構成する。

上部プラテン２７には、加硫金型２０に収容されるタイヤのビード部ＢＤに対応する半径方向位置に設けられる環状の内側ジャケット５０と、ショルダ部ＳＨに対応する半径方向位置に設けられる環状の外側ジャケット５１とが設けられ、同様に、下部プラテン２８にも、ビード部ＢＤに対応する環状の内側ジャケット５２と、ショルダ部ＳＨに対応する状の外側ジャケット５３とが設けられ、これらのジャケット５０〜５３はそれぞれには、タイヤ側面からタイヤを加熱して加硫するための熱源となる熱流体、あるいは、タイヤ側面からタイヤを冷却する熱流体が供給される。

なお、本明細書において、「ジャケット」とは、加熱用もしくは冷却用の熱流体を収容する空間とそれを囲繞する部分とを云い、この空間を囲繞する部分が、ジャケットの周囲と一体化されていてもよく、例えば、加熱板を穿孔加工して形成された熱流体収容空間と、この空間を囲繞する加熱板部分とを併せて「ジャケット」と呼ぶこととする。

また、加硫装置２０は、各トレッドセグメント２４を固定して取付ける複数個のセクタ３３を有する。それぞれのセクタ３３は、加硫装置１の稼働時に、一対のプラテン２７ 、２８の間で、対応するトレッドセグメント２４を伴い、中心軸線ＣＬに関し半径方向内外に移動自在である。この移動を円滑に行うため、一対のプラテン２７、２８のそれぞれは、半径方向外側対向面に各セクタ３３の半径方向内外摺動面３１Ｓ、３２Ｓを備える一方で、各セクタ３３のそれぞれは、下方に向け先細りのテーパ外周面３３Ｓを備える。

加硫装置１は、各セクタ３３を介して各トレッドセグメント２４を加熱する収容リング３４を有する。収容リング３４は、各セクタ３３のテーパ外周面３３Ｓと摺動係合するテーパ内周面３４Ｓを備える。内周面３４Ｓは外周面３３Ｓのテーパ面と同じテーパ面形状を有する。収容リング３４は、各セクタ３３の外周面３３Ｓを係止する。その係止手段は、例えば、各セクタ３３の外周面３３Ｓ側に設けるアリ溝３３Ａに嵌まるＴ字状突起３４Ｔを内周面３４Ｓに設ける。収容リング３４と、これと係合するそれぞれのセクタ３３とは、対応するトレッドセグメント２４に当接してこれらを加熱する環状加熱部材２９を構成する。

環状加熱部材２９を構成する収容リング３４には、環状のトレッドジャケット５４、５５が設けられ、これらのトレッドジャケット５４、５５に、トレッド部ＴＲを加硫する熱源となる熱流体、あるいは、トレッド部ＴＲを冷却する熱流体が供給される。

また、加硫装置１は、収容リング３４を昇降動作させる複数個、図示例では２個の昇降手段３５を有する。昇降手段３５は、加圧流体（加圧気体、加圧液体）アクチュエータ、電磁式アクチュエータ、機械式（例えばボールねじ式）アクチュエータなど、収容リング３４を昇降動作させる手段であれば方式を問わない。昇降手段３５は、動作軸の先端部３５Ｐを固定具３６により収容リング３４に連結固定する。

ここに、下部プラテン２８は床面ＦＬに支持部材３７により固定し、上部プラテン２７は、上サイドモールド２２を固定した状態で下部プラテン２８に対し昇降自在に構成する。この昇降動作と相互の心出しとのため、上部プラテン２７及び収容リング３４のいずれか一方は、他方に対する案内手段および固定手段を有するものとする。

図示の案内手段の例では、上部プラテン２７が、それに固定するピン３８を有し、収容リング３４が、その半径方向外側で突出する案内部材３９にピン３８を案内する穴３９Ｈを有し、ピン１８は案内溝１９Ｈ壁面に沿って下降・上昇する。また、図示の固定手段の例では、ピン３８の先端部に設けるねじに締結具、例えばナット４０を螺合し、ナット４０を案内部材３９に締結する。これら案内固定手段により、上サイドモールド２２を固定した上部プラテン２７の加硫装置１からの切り離しと加硫装置１への簡便な装着とが可能となる。これ以外に、図示は省略したが、ピン３８を部材３９に固定し、上部プラテン２７にピン３８の案内穴を設け、ピン３８の上端部を上部プラテン２７に固定してもよい。

以上述べた加硫装置２０の動作を以下簡単に説明する。まず、図２において、各昇降手段３５の動作軸と先端部３５Ｐとを下降させて収容リング３４を下降させ、これにより、各セクタ３３と各トレッドセグメント２４とを半径方向外方に移動させ、各トレッドセグメント２４の開状態下で成形完了の未加硫タイヤＧＴを装填する。

次に、加硫装置２０から取外して別の場所に一旦保管している上サイドモールド２２を取付け済の上部プラテン２７を下部プラテン２８の真上に位置させる。上部プラテン２７の昇降及び搬送には、加硫装置２０が超大型の場合は天井走行クレーンなど重量物搬送に適する別途の昇降・移動手段を用い、他の場合は電動ホイストなどの昇降手段を用いる。そのため、上部プラテン２７は、ワイヤーロープを掛ける複数個の被吊り具、例えばアイボルト５６を備えるのが好ましい。

次いで、図３において、上部プラテン２７を下降させつつ、併せて各昇降手段３５ を同時に稼働させて動作軸の先端部３５Ｐと固定具３６とを上昇させつつ、上部プラテン２７の各ピン３８を案内部材３９の案内溝３９Ｈに嵌め合わせつつ上部プラテン２７の下降を継続し、上部プラテン２７を収容リング３４ に固定して、開状態の各セクタ３３と各トレッドセグメント２４とを半径方向内方に移動させ、各トレッドセグメント２４を環状に合体させ閉状態とする。

ここで、上部プラテン２７を下降させるに先だって、図４に示すように縮退状態にあったブラダ１０を膨出させタイヤＴの内面に密着させる。なお、この膨出は、先に説明したとおり、ブラダ１０の内周面部材２を短縮しながらそれぞれのサブブラダ５、６、７内に内圧を供給することによって行う。図２は、ブラダ１０の膨出後、上部プラテン２７の下降前の状態を示す。

次に、図１において、ナット４０を案内部材３９に締結する。その後、加圧流体供給手段２１を介し、未加硫タイヤＧＴ内部に所定ゲージ圧の内圧を充てんし、加硫金型２０の内面に未加硫タイヤＧＴを押圧する。この押圧開始と少なくとも同時に、好ましくは押圧以前に、一対のプラテン２７、２８および収容リング３４のそれぞれのジャケット５０〜５５への熱流体の供給を開始し、この供給により加硫金型２０を加熱し、未加硫タイヤＧＴに加硫成形を施し、製品タイヤＴを得る。加硫成形終了の後は上述のプロセスの逆を辿り、製品タイヤＴを加硫装置１から取出す。

図５は、ブラダ１０を構成するサブブラダ５、６、７、内側ジャケット５０、５２、外側ジャケット５１、５３、および、トレッドジャケット５４、５５に熱流体を供給する熱流体供給システムを示す配管系統図である。熱流体供給システム１００は、サブブラダ５、６、７に、互いに温度の異なる、３系統の熱流体を供給するとともに、ジャケット５０〜５５に１系統の熱流体を供給するよう構成される。

サブブラダ５、６、７用熱流体は３系統よりなり、これらは、温度が１６０℃以上の高温水系統と、温度が１００〜１４５℃の低温水系統と、温度が１００℃未満の冷却水（通常は室温程度）系統である。高温水系統の供給源は、高温水生成装置１１０と、この生成装置１１０から高温水を一以上の加硫装置１に分配する高温水供給主配管１１８と、これらの加硫装置１を循環して使用された高温水を高温水生成装置１１０に回収する高温水戻り主配管１１９とを具え、同様に、低温水系統の供給源は、低温水生成装置１２０と、この生成装置１２０から低温水を一以上の加硫装置１に分配する低温水供給主配管１２８と、これらの加硫装置１を循環して使用された低温水を低温水生成装置１２０に回収する低温水戻り主配管１２９とを、また、冷却水系統の供給源は、冷却水生成装置１３０と、この生成装置１３０から冷却水を一以上の加硫装置１に分配する冷却水供給主配管１３８と、これらの加硫装置１を循環して使用された冷却水を冷却水生成装置１２０に回収する冷却水戻り主配管１２９とを、それぞれ具える。

一方、ジャケット５０〜５５用熱流体は１系統よりなり、これは、所定温度の蒸気系統であり、所定の温度の水蒸気を発生させる蒸気発生装置１４０と、蒸気発生装置１４０から一以上の加硫装置１に蒸気を分配する蒸気主配管１４８とを具える。

高温水、および低温水生成装置１１０、１２０としては、例えば、工場用水を貯めるタンクと、タンク内の工場用水を所定温度に温調する温調装置と、タンクから温調された工場用水を吸引して高温もしくは低温水供給主配管１１８、１２８に吐出するポンプとで構成することができる。また、蒸気発生装置１４０としては、例えば、ボイラと、ボイラで発生した蒸気を所定の温度になるよう減圧する減圧弁とで構成することができる。

高温水供給主配管１１８から分岐してそれぞれの加硫装置１に供給される高温水は、自動開閉弁１１１、１１３、１１５を介して、それぞれ対応するサブブラダ５〜７に供給され、また、これらのサブブラダ５〜７を循環して排出された高温水は、それぞれ、対応する自動開閉弁１１２、１１４、１１６を介して高温水戻り主配管１１９に回収される。

同様に、低温水供給主配管１２８から分岐してそれぞれの加硫装置１に供給される低温水は、自動開閉弁１２１、１２３、１２５を介して、それぞれ対応するサブブラダ５〜７に供給され、また、これらのサブブラダ５〜７を循環して排出された低温水は、それぞれ、対応する自動開閉弁１２２、１２４、１２６を介して低温水戻り主配管１２９に回収され、また、冷却水供給主配管１３８から分岐してそれぞれの加硫装置１に供給される冷却水は、自動開閉弁１３１、１３３、１３５を介して、それぞれ対応するサブブラダ５〜７に供給され、また、これらのサブブラダ５〜７を循環して排出された冷却水は、それぞれ、対応する自動開閉弁１３２、１３４、１３６を介して冷却水戻り主配管１３９に回収される。

一方、水蒸気は、蒸気主配管１４８から分岐して、自動開閉弁１４１を介してジャケット５０〜５５に供給される。なお、これらのジャケット５０〜３５で冷却された蒸気は、ドレーンとなって、図示しないスチームトラップを通してドレーン管に排出され、蒸気発生装置１４０に回収することができる。

自動開閉弁１１１〜１１６、１２１〜１２６、１３１〜１３６、および１４１のそれぞれは、互いに独立して作動することができ、加硫装置１に設けられた、図示しない加硫制御装置からの制御信号にもとづいて開閉作動し、例えば、弁体を上下させるピストンに供給される操作エアを入切することにより作動する。

ここで、必要に応じて、サブブラダ５〜７のうち、一以上のいずれかを除いて、低温側熱流体の系統を省略してもよい。

図５において、加硫装置１を一式だけ示したが、これらの熱流体供給システムに接続される加硫装置１は複数台とすることにより、簡易な熱流体供給システム一式で多数本のタイヤを生産することができ、その場合、高温水、低温水、および、冷却水のそれぞれは、各加硫装置１の各サブブラダ５〜７へ、高温水供給主配管１１８、低温水供給主配管１２８、冷却水供給主配管１３８からそれぞれ分岐して供給され、また、それぞれの加硫装置１の各サブブラダ５〜７からそれぞれ、高温水戻り主配管１１９、低温水戻り主配管１２９、冷却水戻り主配管１３９に回収される。

図６は、熱流体供給システム１００から加硫装置１に熱流体を供給して、タイヤを加硫するに当たり、各サブブラダおよびジャケットに供給される熱流体の供給タイミングに関する加硫プロセスの設定例を示すチャート図であり、縦軸は、図５中の符号で表わされる自動開閉弁を表わし、横軸は時間を表す。横軸における、Ｔ_ｓは加硫開始のタイミングを、Ｔ_ｅは加硫終了のタイミングを表わす。また、この加硫プロセスが対象とするタイヤにおいて、もし周囲を同じ温度にした場合には、ビード部ＢＤの加硫が最も速く進行し、最も早く許容最高温度に達し、次に、トレッド部の加硫が速く、ショルダ部の加硫の進行が最も遅いものとする。

この設定例においては、まず、加硫開始Ｔ_ｓの直前のタイミングｔ_０分で、自動開閉弁１１１、１１５、１１２、１１６、１１３、１１４、１４１を「開」にして、すべてサブブラダのジャケット３０〜３５に高温側熱流体である水蒸気を供給する。そして最も加硫が速く進行するビード部ＢＤが、所定の許容最高温度に達する直前のタイミングｔ_１で、自動開閉弁１１１、１１５を「閉」とすると同時に、自動開閉弁１２１、１２５を「開」にして、ビード部ＢＤに対応する配置のサブブラダ６、７の熱流体を、高温水から低温水に切替えて、低温水の循環を開始する。ただし、温水を回収する側の、自動開閉弁１１２、１１６を「閉」とし、自動開閉弁１２２、１２６を「開」とする切替は、温水を供給する側の切替より、タイミングを遅らせることにより、高温水が低温水系統に混入して低温水系統の温度が上昇するのを防止することが好ましい。

このとき、ビード部ＢＤの加硫度は、まだ、予め定められた所定の加硫度範囲には未到達であり、この低温水の循環は、加硫度が所定の加硫度範囲に達するまで継続する。

タイミングｔ_１において、ビード部ＢＤ以外のタイヤ部位では、温度が許容最高温度に到達しておらず、この温度が許容最高温度に到達する直前のタイミングｔ_３まで、ビード部ＢＤ以外のタイヤ部位に対応する配置のサブブラダ５での高温水の循環を継続し、タイミングｔ_３において、自動開閉弁１１３を「閉」にするとともに、自動開閉弁１２３を「開」にして、サブブラダ５内を循環する熱流体の高温水から低温水への切替を開始し、タイミングｔ_３より少し遅れたタイミングｔ_４で、自動開閉弁１１４を「閉」にするとともに、自動開閉弁１２４を「開」にして、この切替を終了する。

次いで、ビード部ＢＤの加硫度が所定の加硫度範囲に到達したタイミングｔ_５で、自動開閉弁１２２、１２６を「閉」にして、ビード部ＢＤに対応するサブブラダ６、７内の低温水の循環を停止する。また、ビード部ＢＤ以外のタイヤ部位の加硫度が所定の加硫度範囲に到達したタイミングｔ_７で、自動開閉弁１２４を「閉」にして、ビード部ＢＤ以外のタイヤ部位に対応するサブブラダ５内の低温水の循環を停止するが、この時点で、すべてのタイヤ部位において、加硫度は所定の範囲に到達したので、低温水供給側の自動開閉弁１２１、１２５、１２３を「閉」にするとともに、冷却水の循環を司るすべて自動開閉弁１３１〜１３６を「開」にして、冷却水の循環を開始し、タイヤが十分冷却されるタイミングＴｅにおいて自動開閉弁１３１〜１３６を「閉」にするまでこの循環を継続する。この冷却水の循環は、タイヤを加硫金型２０から取出したあとの後加硫により、タイヤが過加硫状態になるのを防止するために行うものである。

なお、ジャケット５０〜５５への蒸気の供給は、加硫終了時点Ｔeもしくはそれより前の時点ｔ_６で自動開閉弁１４１を「閉」にして停止すればよい。

以上説明したように、本発明のタイヤの加硫方法に従えば、他のタイヤ部位での加硫条件に影響されることなく、タイヤ部位ごとに最適な加硫条件を選択することができ、しかも、その条件は、タイヤ部位に対応するサブブラダごとにまちまちの温度の熱流体を供給して実現するのではなく、予め準備された２系統以上（上記の例の場合、３系統）の熱流体を、加硫条件にふさわしいタイミングで切替えることにより実現するので、簡易な設備で済ませることができる。

ここで、ジャケット５０〜５５へ供給する熱流体を一種類としたが、これを複数のものとすることもでき、図７は、その場合の例としての熱流体供給システム１００Ａを示す配管系統図である。なお、熱流体供給システム１００の、サブブラダ５〜７への熱流体供給部分は図６に示したものと同じであり、図７ではその部分は省略して示した。

ジャケット５０〜５５に熱流体を供給する熱流体供給サブシステム１００Aは、互いに温度の異なる、二系統の熱流体を供給するよう構成され、高温側の熱流体として、１００℃以上の水蒸気を供給し、低温側の熱流体として、２０〜１００℃の水を供給するとした場合の例である。

熱流体供給サブシステム１００Aは、高温側熱流体源として、所定の温度の水蒸気を発生させる蒸気発生装置１５０と、蒸気発生装置１５０から一以上の加硫装置１に蒸気を分配する蒸気主配管１５１とを具え、また、低温側熱流体源として、所定の温度に制御された低温水を供給する低温水生成装置１６０と、低温水生成装置１６０から一以上の加硫装置１に低温水を分配する低温水供給主配管１６１と、これらの加硫装置１を循環して使用された低温水を回収する低温水戻り主配管１７１とを具える。

蒸気発生装置１５０としては、例えば、ボイラと、ボイラで発生した蒸気を所定の温度になるよう減圧する減圧弁とで構成することができ、また、低温水生成装置１６０としては、すでに述べたように、例えば、工場用水を貯めるタンクと、タンク内の工場用水を所定温度に温調する温調装置と、タンクから温調された工場用水を吸引して低温水供給主配管１６１に吐出するポンプとで構成することができる。

水蒸気は、蒸気主配管１５１から分岐して、自動開閉弁１５２を介して上部プラテン２７の内側ジャケット５０に供給され、同様にして、他のジャケット５１〜５５のそれぞれに、対応する自動開閉弁１５３〜１５６を介して供給される。なお、それぞれのジャケット５０〜５５で冷却された蒸気は、ドレーンとなって、図示しないスチームトラップを通してドレーン管に排出され、蒸気発生装置１５０等に回収することができる。

一方、低温水は、低温水供給主配管１６１から分岐して、自動開閉弁１６２〜１６６を介して、それぞれ対応するジャケット５０〜５５に供給され、また、これらのジャケット５０〜５５を循環して排出された低温水は、それぞれ、対応する自動開閉弁１７２〜１７６を介して低温水戻り主配管１７１に回収される。

自動開閉弁１５２〜１５６、１６２〜１６６、１７２〜１７６のそれぞれは、互いに独立して作動することができ、加硫装置１に設けられた、図示しない加硫制御装置からの制御信号にもとづいて開閉作動し、例えば、弁体を上下させるピストンに供給される操作エアを入切することにより作動する。また、これらの自動開閉弁のタイミングは、サブブラダ用熱流体について説明したのと同様の方法で設定することができる。

ここで、サブブラダの他の構成例を図８に示す。図８（ａ）は、これらのサブブラダが膨出した状態を、図８（ｂ）はこれらが縮退した状態を、それぞれ示す断面図であり、ブラダ１０Aは、内周面を構成する内周面部材２と、内周面部材２に両端部を係止され、それぞれ環状空間１５ａ、１６ａ、１７ａを可撓的に画成するサブブラダ１５、１６、１７とよりなる。

内周面部材２は、ブラダ１０Ａ内の気密を維持しながら、相互に軸方向に相対変位する円筒部材２Ａと円筒部材２Ｂとよりなり、これらの円筒部材２Ａ、２Ｂの互いに離隔する方向への相対変位によって、内周面部材２は伸長し、円筒部材２Ａ、２Ｂの互いに接近する方向への相対変位によって、内周面部材２は短縮する。

そして、サブブラダ１５の軸方向一方の端は、円筒部材２Ａに、他方の端は円筒部材２Ｂに係止され、一方、サブブラダ１６の両端は円筒部材２Ａに、サブブラダ１７の両端は円筒部材２Ｂにそれぞれ係止されている。

内周面部材２を短縮させるとともに、環状空間１５ａ、１６ａ、１７ａのそれぞれに内圧を供給して、それぞれのサブブラダ１５〜１７を膨出させることにより、図８（ａ）に示すように、ブラダ１０Ａ全体をトロイダル状に膨出することができ、一方、内周面部材２を伸長させるとともに、環状空間１５ａ、１６ａ、１７ａのそれぞれから内圧を排出して真空にすることにより、図８（ｂ）に示すように、それぞれのサブブラダ１５〜１７を縮退して、ブラダ１０Ａの、タイヤへの挿入、タイヤからの退出を可能にすることができる。

この場合、サブブラダ１５はトレッド部ＴＲの中央部に対応するタイヤ内面に密着し、また、サブブラダ１６、１７は、それぞれ、ビード部ＢＤからショルダ部ＳＨにまで延在するサイドウォール部に対応するするタイヤ内面に密着しするよう構成され、したがって、それぞれのサブブラダ１５〜１７に供給される熱流体の供給条件は、それぞれ対応するタイヤ部位の必要加硫度範囲、許容最高温度を満足させるよう互いに独立して個別に設定することができる。

このタイヤの加硫方法およびタイヤ加硫プロセスの設定方法は、種々のタイヤの加硫に適用することができる。

本発明に係るタイヤの加硫方法に用いられる加硫装置を、タイヤ加硫の状態において示す断面図である。 加硫装置を、上部プラテンを上昇離隔させた状態において示す断面図である。 加硫装置を、トレッドセグメントを半径方向外側に移動させた状態において示す断面図である。 ブラダを縮退状態において示す断面図である。 熱流体供給システムを示す配管系統図である。 熱流体の供給タイミングに関する加硫プロセスの設定例を示すチャート図である。 熱流体供給システムの他の態様を示す配管系統図である。 他の態様のブラダを示す断面図である。

符号の説明

１ 加硫装置
２ 内周面部材
２Ａ、２Ｂ 円筒部材
３ 外周面ゴム部材
３ａ 外周面ゴム部材の中央部分
３ｂ、３ｃ 外周面ゴム部材の端部分
４Ａ、４Ｂ 隔壁ゴム部材
５、６、７ サブブラダ
５ａ、６ａ、７ａ 環状空間
１０、１０Ａ ブラダ
１５、１６、１７ サブブラダ
１５ａ、１６ａ、１７ａ 環状空間
２０ 加硫金型
２２ 上サイドモールド
２３ 下サイドモールド
２４ トレッドセグメント
２５、２６ ビードリング
２７ 上部プラテン
２８ 下部プラテン
２９ 環状加熱部材
３１Ｓ 半径方向内外摺動面
３２Ｓ 半径方向内外摺動面
３３ セクタ
３３Ｓ テーパ外周面
３４ 収容リング
３４Ｓ テーパ内周面
３４Ｔ Ｔ字状突起
３５ 昇降手段
３５Ｐ 動作軸先端部
３６ 固定具
３７ 支持部材
３８ ピン
３９ 案内部材
３９Ｈ 案内穴
４０ ナット
４１ 加圧流体供給手段
４２ ブラダ
５０ 上部プラテンの内側ジャケット
５１ 上部プラテンの外側ジャケット
５２ 下部プラテンの内側ジャケット
５３ 下部プラテンの外側ジャケット
５４、５５ 収容リングのトレッドジャケット
５６ アイボルト
１００、１００Ａ 熱流体供給システム
１１０ 高温水生成装置
１１１〜１１６ 自動開閉弁
１１８ 高温水供給主配管
１１９ 高温水戻り主配管
１２０ 低温水生成装置
１２１〜１２６ 自動開閉弁
１２８ 低温水供給主配管
１２９ 低温水戻り主配管
１３０ 冷却水供給装置
１３１〜１３６ 自動開閉弁
１３８ 冷却水供給主配管
１３９ 冷却水戻り主配管
１４０ 蒸気発生装置
１４１ 自動開閉弁
１４８ 蒸気主配管
１５０ 蒸気発生装置
１５１ 蒸気主配管
１５２〜５６ 自動開閉弁
１６０ 低温水生成装置
１６１ 低温水供給主配管
１６２〜１６６ 自動開閉弁
１７１ 低温水戻り主配管
１７２〜１７６ 自動開閉弁
ＢＤ ビード部
ＣＬ 中心軸線
ＧＴ グリーンタイヤ
ＳＨ ショルダ部
Ｔ タイヤ
ＴＲ トレッド部

Claims (11)

1. 加硫金型に収容されたタイヤの内面の空間を分割してできる複数の環状空間を可撓的に画成するそれぞれのサブブラダに、タイヤを加熱しもしくは冷却する熱流体を供給して、サブブラダをタイヤ内面に密着させ、異なるタイヤ内面部分に密着するサブブラダ同士で熱流体の種類、熱流体の温度、および熱流体の供給タイミングを含む供給条件の少なくとも一部を異ならせてタイヤを加硫するタイヤの加硫方法。
2. 前記サブブラダのそれぞれに供給する熱流体として、予め決められた、互いに異なる温度の二系統以上の熱流体から選択されたものを用いる請求項１に記載のタイヤの加硫方法。
3. 少なくとも一つのサブブラダにおいて、前記二系統以上から選ばれた複数の熱流体を、加硫の途中、所要のタイミングで切替える請求項２に記載のタイヤの加硫方法。
4. 前記熱流体の切替のすべてを、高温側の熱流体から低温側の熱流体への切替とする請求項３に記載のタイヤの加硫方法。
5. 前記熱流体の切替のいずれかにおいて、切替前後の熱流体の温度を、高温側が１６０℃以上、低温側が４０〜１４５℃とする請求項４に記載のタイヤの加硫方法。
6. 前記サブブラダは、少なくともビード部に密着するビード部用サブブラダを含み、ビード部用サブブラダに供給する熱流体の最高温度を、他のどのサブブラダに供給する熱流体の最高温度よりも低くして加硫を行う請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤの加硫方法。
7. 前記二系統以上の熱流体のすべてを水とする請求項１〜６のいずれかに記載のタイヤの加硫方法。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤの加硫方法によって加硫されるタイヤの加硫プロセスを設定する方法であって、
   複数のタイヤ部位の全てについて、これらのタイヤ部位ごとに予め定められた、加硫度範囲と許容最高温度との条件を満たすよう、前記サブブラダに供給するそれぞれの熱流体の前記供給条件を個別に設定するタイヤ加硫プロセスの設定方法。
9. 加硫開始の直後、前記サブブラダのそれぞれに供給される熱流体を、前記二系統以上の熱流体のうち、温度がもっとも高いものとし、少なくとも一つのタイヤ部位において、その温度が、前記許容最高温度を超える前に、そのタイヤ部位に対応する配置のサブブラダに対し、そこに供給する熱流体を低温側のものに切替えるよう、熱流体の切替タイミングを設定する請求項８に記載のタイヤ加硫プロセスの設定方法。
10. 少なくとも一つのサブブラダへは一種類の熱流体だけを供給し、このサブブラダに対応する位置のタイヤ部位の加硫度が、予め定められた加硫度に到達した時点で、加硫を終了する請求項８もしくは９に記載のタイヤ加硫プロセスの設定方法。
11. 請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤの加硫方法に用いられるブラダであって、
    複数の前記サブブラダよりなり、それぞれのサブブラダは、個別に熱流体の出し入れが可能なよう構成されてなるタイヤ加硫用ブラダ。

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