JP2009137207A - タイヤの加硫装置、及びそれを用いた空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加硫成型時におけるコニシティの制御を可能とする。
【解決手段】ブラダー中心機構は、ブラダーの下開口部を保持する下のクランプリングと、昇降移動可能な筒状のセンタポストと、ブラダーの上開口部を保持しかつセンタポストの上端部に取り付く上のクランプリングと、前記センタポストの内腔内に、上下調整手段を介して取り付くコニシティ調整手段とを具える。
コニシティ調整手段は、上端が上のクランプリングを上方に超えて上下に位置替えしうる上下位置替え部材を含み、加硫金型を閉じる際の上部コンテナの下降にともない、該上部コンテナが、前記上下位置替え部材の上端と当接しかつ前記センタポストを該上部コンテナとともに下降させる。これによりブラダーの高さ中心位置を、加硫金型の高さ中心位置に対して上下に位置替えしてタイヤのコニシティを調整する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブラダーの高さ中心位置を、加硫金型の高さ中心位置に対して上下に位置替えすることにより加硫成型時におけるコニシティの制御を可能としたタイヤの加硫装置、及びそれを用いた空気入りタイヤの製造方法に関する。

走行の安定性向上のための重要な要件の一つに車の片流れがあり、又この片流れを防ぐにはコニシティの制御が必要となる。コニシティとは、タイヤを回転させたときに働く横力のうちで回転方向に関係なく一定の方向に発生する力であり、その原因として、例えばトレッド補強用のベルト層が、タイヤ赤道の一方側に偏って配置されている所謂ベルト層のオフセット、及びトレッドゴムのゲージ厚がタイヤ赤道の両側で相違すること等が知れている。

そこで従来においては、加硫成形された既加硫タイヤに対してコニシティを測定し、測定値が判定基準から外れたタイヤに対しては、トレッド部の所定位置をバフなどを用いて減摩、修正することが行われている。又生産ロットにおいて、コニシティの測定値に一定の傾向がある場合には、測定デ−タを生タイヤの形成工程にフィードバックさせ、ベルト層の貼り付け位置などを調整することで、次の生産ロットにおけるコニシティの改善が図られている。

しかしながら、前記バフ処理するものは、タイヤ１本毎の修正が可能であるものの、作業に手間と労力を要し生産性を損ねるとともに、製品タイヤの外観性能の低下を招くという問題がある。又測定デ−タに基づいてベルト層の貼り付け位置を調整するものは、フィードバックされるまでの未調整のタイヤが多数発生するなどタイムラグが大きくなり、コニシティを精度良く制御することができない。又コニシティは、加硫装置によっても起こりうるが、加硫装置間におけるコニシティの差を修正することは困難であり、従って、複数の加硫装置を用いてタイヤ生産する場合、同一ロット内におけるコニシティのバラツキはより大きなものとなっていた。

そこで本発明は、ブラダーの高さ中心位置を、加硫金型の高さ中心位置に対して上下に位置替えすることを基本として、加硫成型時にタイヤのコニシティを調整することが可能となり、フィードバックにおけるタイムラグを大幅に減じることができ、コニシティを精度良く制御しうるとともに、加硫装置間におけるコニシティの差を修正でき、同一ロット内における加硫装置毎のコニシティのバラツキを低減しうるタイヤの加硫装置、及びそれを用いた空気入りタイヤの製造方法を提供することを目的としている。

特開２００２−１０３３３２号公報

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、下部プレートと、この下部プレートに取り付きかつ生タイヤの下ビード部を受ける環状の下ビードリングを含む下金型部とを有する下部コンテナ、
前記下部プレートの上方側に配される昇降移動可能な上部プレートと、この上部プレートに取り付きかつ生タイヤの上ビード部を受ける環状の上ビードリングを含む上金型部とを有する上部コンテナ、
前記下金型部と上金型部とからなる加硫金型の内部にセットされる生タイヤを膨張させる上下開口のブラダー、
及び前記ブラダーを保持するブラダー中心機構を具えるタイヤの加硫装置であって、
前記ブラダー中心機構は、
前記ブラダーの下開口部を保持し、かつ前記下部プレートに取り付けられる下のクランプリングと、
前記下部プレートに、昇降手段を介して昇降移動可能に取り付けられる筒状のセンタポストと、
前記ブラダーの上開口部を保持し、かつ前記センタポストの上端部に取り付けられて該センタポストと一体に昇降移動しうる上のクランプリングと、
前記センタポストの内腔内に、サーボモータを含む上下調整手段を介して取り付き、かつ上端が前記上のクランプリングを上方に超えて前記センタポストとは相対的に上下に位置替えしうる上下位置替え部材を含むコニシティ調整手段とを具えるとともに、
前記コニシティ調整手段は、前記加硫金型を閉じる際の前記上部コンテナの下降にともない、該上部コンテナが、前記上下位置替え部材の上端と当接しかつ前記センタポストを該上部コンテナとともに下降させることにより、前記上下位置替え部材の位置替えの距離に応じて、前記上下のクランプリング間の高さ中心位置であるブラダーの高さ中心位置を、前記加硫金型の高さ中心位置に対して上下に位置替えしてタイヤのコニシティを調整することを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記上下調整手段は、前記昇降手段により昇降可能に支持される昇降台に立設されかつ前記サーボモータにより回転制御されるネジ軸を有するとともに、前記上下位置替え部材は、前記ネジ軸に外挿されかつ内面に前記ネジ軸と螺合する内ネジ部を設けたネジ筒からなることを特徴としている。

又請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の加硫装置を用いて生タイヤを加硫する加硫工程を含む空気入りタイヤの製造方法であって、
前記加硫工程は、生タイヤの下ビード部を前記下ビードリング上に着座させて生タイヤをセットする生タイヤセット工程と、
前記ブラダーを膨張させ、前記セットさせた生タイヤの内面を押圧することにより生タイヤを固定する生タイヤ固定工程と、
前記生タイヤの固定状態において前記上部コンテナを下降させ、前記加硫金型を閉じる金型下降工程と、
前記加硫金型の閉状態において、加硫金型内部の生タイヤを加熱して加硫成形する加硫成形工程とを具えるとともに、
前記加硫工程後、加硫成形された既加硫タイヤに対してコニシティを測定する検査工程を行い、
しかも、前記測定されたコニシティの測定データに基づいて、前記上下位置替え部材を前記センタポストに対して相対的に上下に位置替えし、これにより前記位置替えの距離に応じて、ブラダーの高さ中心位置を、前記加硫金型の高さ中心位置に対して上下に位置替えするコニシティ調整工程を、前記生タイヤ固定工程と金型下降工程との間で行うことを特徴としている。

本発明は叙上の如く、ブラダー中心機構に、上端が上のクランプリングを上方に超えてセンタポストとは相対的に上下に位置替えしうる上下位置替え部材を含むコニシティ調整手段を設けている。

ここで、加硫金型を閉じる際の上部コンテナの下降にともない、該上部コンテナは、前記上下位置替え部材の上端と当接し、しかる後、前記センタポストを上部コンテナとともに一体に下降させる。又センタポストにはブラダーの下開口部を保持する上のクランプリングが取り付けられている。従って、前記上下位置替え部材の位置替えの距離に応じて、前記上下のクランプリング間の高さ中心位置であるブラダーの高さ中心位置を、前記加硫金型の高さ中心位置に対して上下に位置替えしうるとともに、この位置替え状態にて加硫金型を閉じかつ加硫することができる。

又これによって加硫されたタイヤは、ブラダーと加硫金型との高さ中心位置のオフセットにより、タイヤ赤道に対して非対称となりコニシティを変化させるため、前記位置替えの距離によって、タイヤのコニシティを制御することができる。このように、加硫成型時にタイヤのコニシティを制御しうるため、フィードバックにおけるタイムラグを大幅に減じることができ、コニシティの低減、及びコニシティ制御の精度の向上を図ることができる。又加硫装置間におけるコニシティの差も修正しうるため、同一ロット内におる加硫装置毎のコニシティのバラツキをも低減することが可能となる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は本発明のタイヤの加硫装置１の一例を示す断面図である。

図１に示すように、本実施形態のタイヤの加硫装置１は、下部プレート２に取り付く下金型部３Ｌを有する下部コンテナ４Ｌと、上部プレート５に取り付く上金型部３Ｕを有する上部コンテナ４Ｕと、前記下金型部３Ｌと上金型部３Ｕとからなる加硫金型３の内部にセットされる生タイヤＴを膨張させる上下開口のブラダー６と、前記ブラダー６を保持するブラダー中心機構７とを少なくとも具える。

前記下部コンテナ４Ｌは、プレス機のテーブル台（図示しない）等に支持される下部プレート２と、これに取り付く下金型部３Ｌとを具える。前記下金型部３Ｌは、生タイヤＴの下ビード部を受ける環状の下ビードリング９Ｌを含み、本例ではこの下ビードリング９Ｌと、生タイヤＴの下サイドウォール部を成形する下サイドモールド１０Ｌとからなる場合が例示されている。

前記上部コンテナ４Ｕは、前記下部プレート２の上方側に配される上部プレート５と、これに取り付く上金型部３Ｕとを具え、前記上部プレート５は、例えばプレス機のプレス板などに取り付く支持板１１に、昇降シリンダ１２を介して昇降可能に保持される。又前記上金型部３Ｕは、生タイヤＴの上ビード部を受ける環状の上ビードリング９Ｕを含み、本例ではこの上ビードリング９Ｕと、生タイヤＴの上サイドウォール部を成形する上サイドモールド１０Ｕと、トレッド部を成形する拡縮径可能な複数のセグメントモールド１３とからなる場合が例示されている。なお前記支持板１１には、下降の際、前記セグメントモールド１３を半径方向に縮径させる拡縮ガイド８が取り付く。

次に前記ブラダー中心機構７は、前記ブラダー６の下開口部を保持しかつ前記下部プレート２に本例では下金型部３Ｌを介して取り付けられる下のクランプリング１４Ｌと、前記下部プレート２に昇降手段１５を介して昇降移動可能に取り付けられるセンタポスト１６と、前記ブラダー６の上開口部を保持しかつ前記センタポスト１６の上端部に取り付けられて該センタポスト１６と一体に昇降移動しうる上のクランプリング１４Ｕと、コニシティ調整手段１７とを具える。

前記昇降手段１５は、図２に示すように、本例では前記下部プレート２に取り付く昇降シリンダ１５Ａと、そのロット端に取り付く昇降台１５Ｂとから形成される。又前記センタポスト１６は、その下端部が前記昇降台１５Ｂに固定されてに垂直に立ち上がる筒状体からなり、その上端部には、前記上のクランプリング１４Ｕを取り付ける取付部１８を設けている。本例では、前記昇降台１５Ｂは、上下の取付板部１９ａ、１９ｂを含み、この上下の取付板部１９ａ、１９ｂ間に、ギヤー収納用のスペースＨを形成している。又前記下部コンテナ４Ｌには、前記センタポスト１６の外周面を保持し、このセンタポスト１６の昇降移動に際してその姿勢を垂直に保つ案合ガイド２０が設けられる。

又前記コニシティ調整手段１７は、前記センタポスト１６の内腔内に配される上下位置替え部材２１と、この上下位置替え部材２１の位置替えを行う上下調整手段２２とを具える。

前記上下調整手段２２は、前記昇降台１５Ｂに立設されるネジ軸２３と、このネジ軸２３を回転制御するサーボモータＭとを含む。前記ネジ軸２３は、前記センタポスト１６の内腔内に該センタポスト１６と同心に配されるとともに、その下端部は前記上下の取付板部１９ａ、１９ｂに回転可能に枢着される。前記サーボモータＭは、例えば上の取付板部１９ａにフランジ固定され、その出力軸と前記ネジ軸２３の下端部とは、前記スペースＨに収納される複数のギヤー２４によって連結される。

又前記上下位置替え部材２１は、前記ネジ軸２３に外挿されかつ内面に前記ネジ軸２３と螺合する内ネジ部を設けたネジ筒２５から形成される。このネジ筒２５（上下位置替え部材２１）は、その上方側が、前記取付部１８に設けた挿通孔１８Ａを通ることにより廻り止めされかつ上下に摺動自在に案内される。従って、前記ネジ筒２５は、サーボモータＭによるネジ軸２３の回転制御により、その上端２１ｅが前記上のクランプリング１４Ｕを上方に超えかつ前記センタポスト１６とは相対的に、自在な距離Ｌを上下に位置替えしうる。

ここで、図４〜６に示すように、前記加硫金型３を閉じる際の前記上部コンテナ４Ｕの下降にともない、該上部コンテナ４Ｕは、まず前記上下位置替え部材２１の上端２１ｅと当接する（図５）とともに、当接後は、金型閉状態Ｙ１（図８）まで、センタポスト１６とともに一体に下降する。本例では、前記上部プレート５の下面に、前記上端２１ｅと当接する当接部５ａを突設している。

このように、前記上端２１ｅの上下の位置替えにより、前記当接から金型閉状態Ｙ１に至るまでの間において、前記上金型部３Ｕと上のクランプリング１４Ｕとの相対位置を変化させることができる。即ち前記コニシティ調整手段１７は、前記当接から金型閉状態Ｙ１に至までの間において、図６に代表して示すように、前記上下のクランプリング１４Ｕ、１４Ｌ間の高さ中心位置であるブラダー６の高さ中心位置Ｐ１を、前記上金型部３Ｕと下金型部３Ｌとの間の高さ中心位置である加硫金型３の高さ中心位置Ｐ２に対して、上下に位置替えできる。具体的には、上端２１ｅの位置替え距離をＬ（上方側を＋）としたとき、ブラダー６の高さ中心位置Ｐ１を、加硫金型３の高さ中心位置Ｐ２に対して−Ｌ／２だけ位置替えしうる。

このようにブラダー６と加硫金型３とは、その中心位置が上下に−Ｌ／２だけオフセットする。そのため加硫形成された空気入りタイヤは、タイヤ赤道に対して非対称となり、コニシティを変化させることができる。即ち、前記位置替え距離Ｌに応じて、タイヤのコニシティを調整、制御することが可能となる。

次に、前記加硫装置１を用いた空気入りタイヤの製造方法を説明する。この製造方法では、図９のフローチャートに示すように、前記加硫装置１用いて生タイヤＴを加硫する加硫工程Ｓ１と、加硫成形された既加硫タイヤに対してコニシティを測定する検査工程と、その測定データに基づき前記上下位置替え部材２１の位置替えを行うコニシティ調整工程Ｓ２とを含む。

前記加硫工程Ｓ１は、従来的な加硫工程と同様であり、生タイヤセット工程Ｓ１ａ（図３）と、生タイヤ固定工程Ｓ１ｂ（図４）と、金型下降工程Ｓ１ｃ（図５〜８）と、加硫成形工程Ｓ１ｄ（図８）とを具える。前記生タイヤセット工程Ｓ１ａでは、図３の如く、金型開状態Ｙ２において、例えば周知の搬入ローダＲを用いて生タイヤＴを搬入し、その下ビード部Ｔｂ１を前記下ビードリング９Ｌ上に着座させて生タイヤＴを下金型部３Ｌにセットする。又前記生タイヤ固定工程Ｓ１ｂでは、図４の如く、前記ブラダー６を膨張させ、前記セットさせた生タイヤＴの内面を押圧することにより該生タイヤＴを固定する。又前記金型下降工程Ｓ１ｃでは図５〜８の如く、前記生タイヤＴの固定状態において前記上部コンテナ４Ｕを、金型閉状態Ｙ１まで下降させ、前記加硫金型３を閉じる。又前記加硫成形工程Ｓ１ｄ（図８）では、前記金型閉状態Ｙ１において、加硫金型３内部の生タイヤＴを加熱加圧して加硫成形する。

次に、前記検査工程では、前記加硫工程Ｓ１によって加硫成形された既加硫タイヤに対し、例えばユニフォミティー試験機などの既存の測定手段を用いてコニシティを測定する。この検査工程では、コニシティに加え、例えばＲＲＯ、ＲＦＶ、ＴＦＶ、ＬＦＶなどの種々のユニフォミティー要素の測定を含めることができる。

次に、コニシティ調整工程Ｓ２では、前記検査工程によるコニシティの測定データに基づき、前記上下位置替え部材２１を、センタポスト１６に対して相対的に上下に位置替えする（図４）。そしてこれにより、前記位置替え距離Ｌに応じて、ブラダー６と加硫金型３との高さ中心位置Ｐ１、Ｐ２をオフセットさせ、これによって以後に投入される生タイヤＴに対してコニシティを調整する。具体的には、コニシティ調整工程Ｓ２では、タイヤがＮ本形成される毎に、このＮ本のタイヤのコニシティの平均値を求める。そして、その平均値に基づき、位置替え距離Ｌを設定するとともに、設定された距離だけ前記上下位置替え部材２１を位置替えする。即ち本例では、タイヤＮ本毎にフィードバックを行い、Ｎ本単位でタイヤのコニシティを調整している。なおタイヤの前記本数Ｎは、特に規制されないが、ライン速度などから判断して５〜５０本の範囲が好ましい。又前記上下位置替え部材２１の位置替えは、前記生タイヤ固定工程Ｓ１ｂと金型下降工程Ｓ１ｃとの間で行うことが好ましい。

又前記位置替え距離Ｌの設定は、予め、前記距離Ｌを段階的に変化させてタイヤを試作し、試作タイヤのコニシティと距離Ｌとの関係を事前に求めておくことで、前記距離Ｌを容易に導き出すことができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

実質的に同品質で形成した同一ロットの生タイヤに対して、それぞれ４台の第１〜第４の加硫装置Ｋ１〜Ｋ４を用いて加硫を行い、それぞれ２５本の空気入りタイヤ（タイヤサイズ２６５／７０Ｒ１７）を製造するとともに、各タイヤのコニシティを測定し、その平均値ｘ及び標準偏差δを表１に記載した。このとき、各加硫装置Ｋ１〜Ｋ４とも、コニシティ調整工程を実施せず、コニシティ未調整にてタイヤを製造している。

表１から、コニシティは加硫装置にも影響されているのが確認でき、本テストでは、特に第３の加硫装置Ｋ３によって製造されたタイヤのコニシティの平均値ｘ３は、第１、２、４の加硫装置Ｋ１、Ｋ２、Ｋ４によって製造されたタイヤのコニシティの平均値ｘ１、ｘ２、ｘ４に比して著しく悪いのが確認できる。具体的には、平均値ｘ３と、それ以外の平均値ｘ１、ｘ２、ｘ４の平均ｘ０との差（ｘ３−ｘ０）が−４５．３と大きい。そこで、第３の加硫装置Ｋ３に対してのみ、位置替え距離Ｌ＝３０ｍｍにてコニシティ調整を行って、次の２５本のタイヤを制作した。その結果、このタイヤのコニシティの平均値ｘ３’は−１８．５と大きく改善され、しかも前記平均ｘ０との差（ｘ３’−ｘ０）が６．８となり、他の加硫装置Ｋ１、Ｋ２、Ｋ４によって製造さタイヤのコニシティとの差も大きく減じられるなど、ロット内におけるコニシティのバラツキも低減しうることが確認できる。

本発明のタイヤの加硫装置の一実施例を示す断面図である。 そのブラダー中心機構を、コニシティ調整手段とともに拡大して示す断面図である。 生タイヤセット工程を示す断面図である。 生タイヤ固定工程を示す断面図である。 上部コンテナと上下位置替え部材の上端との当接状態を示す断面図である。 金型下降工程を示す断面図である。 金型下降工程をさらに示す断面図である。 金型閉状態を示す断面図である。 タイヤ製造方法を示すフローチャ−トである。

符号の説明

２ 下部プレート
３ 加硫金型
３Ｌ 下金型部
３Ｕ 上金型部
４Ｌ 下部コンテナ
４Ｕ 上部コンテナ
５ 上部プレート
６ ブラダー
７ ブラダー中心機構
９Ｌ 下ビードリング
９Ｕ 上ビードリング
１４Ｌ 下のクランプリング
１４Ｕ 上のクランプリング
１５ 昇降手段
１５Ｂ 昇降台
１６ センタポスト
１７ コニシティ調整手段
２１ 上下位置替え部材
２２ 上下調整手段
２３ ネジ軸
２５ ネジ筒
Ｓ１ 加硫工程
Ｓ１ａ 生タイヤセット工程
Ｓ１ｂ 生タイヤ固定工程
Ｓ１ｃ 金型下降工程
Ｓ１ｄ 加硫成形工程
Ｓ２ コニシティ調整工程
Ｍ サーボモータ
Ｐ１、Ｐ２ 高さ中心位置
Ｔ 生タイヤ
Ｙ１ 加硫金型の閉状態

Claims (3)

1. 下部プレートと、この下部プレートに取り付きかつ生タイヤの下ビード部を受ける環状の下ビードリングを含む下金型部とを有する下部コンテナ、
   前記下部プレートの上方側に配される昇降移動可能な上部プレートと、この上部プレートに取り付きかつ生タイヤの上ビード部を受ける環状の上ビードリングを含む上金型部とを有する上部コンテナ、
   前記下金型部と上金型部とからなる加硫金型の内部にセットされる生タイヤを膨張させる上下開口のブラダー、
   及び前記ブラダーを保持するブラダー中心機構を具えるタイヤの加硫装置であって、
   前記ブラダー中心機構は、
   前記ブラダーの下開口部を保持し、かつ前記下部プレートに取り付けられる下のクランプリングと、
   前記下部プレートに、昇降手段を介して昇降移動可能に取り付けられる筒状のセンタポストと、
   前記ブラダーの上開口部を保持し、かつ前記センタポストの上端部に取り付けられて該センタポストと一体に昇降移動しうる上のクランプリングと、
   前記センタポストの内腔内に、サーボモータを含む上下調整手段を介して取り付き、かつ上端が前記上のクランプリングを上方に超えて前記センタポストとは相対的に上下に位置替えしうる上下位置替え部材を含むコニシティ調整手段とを具えるとともに、
   前記コニシティ調整手段は、前記加硫金型を閉じる際の前記上部コンテナの下降にともない、該上部コンテナが、前記上下位置替え部材の上端と当接しかつ前記センタポストを該上部コンテナとともに下降させることにより、前記上下位置替え部材の位置替えの距離に応じて、前記上下のクランプリング間の高さ中心位置であるブラダーの高さ中心位置を、前記加硫金型の高さ中心位置に対して上下に位置替えしてタイヤのコニシティを調整することを特徴とするタイヤの加硫装置。
2. 前記上下調整手段は、前記昇降手段により昇降可能に支持される昇降台に立設されかつ前記サーボモータにより回転制御されるネジ軸を有するとともに、前記上下位置替え部材は、前記ネジ軸に外挿されかつ内面に前記ネジ軸と螺合する内ネジ部を設けたネジ筒からなることを特徴とする請求項１記載のタイヤの加硫装置。
3. 請求項１又は２に記載の加硫装置を用いて生タイヤを加硫する加硫工程を含む空気入りタイヤの製造方法であって、
   前記加硫工程は、生タイヤの下ビード部を前記下ビードリング上に着座させて生タイヤをセットする生タイヤセット工程と、
   前記ブラダーを膨張させ、前記セットさせた生タイヤの内面を押圧することにより生タイヤを固定する生タイヤ固定工程と、
   前記生タイヤの固定状態において前記上部コンテナを下降させ、前記加硫金型を閉じる金型下降工程と、
   前記加硫金型の閉状態において、加硫金型内部の生タイヤを加熱して加硫成形する加硫成形工程とを具えるともに、
   加硫工程後、前記加硫成形された既加硫タイヤに対してコニシティを測定する検査工程を行い、
   しかも、前記測定されたコニシティの測定データに基づいて、前記上下位置替え部材を前記センタポストに対して相対的に上下に位置替えし、これにより前記位置替えの距離に応じて、ブラダーの高さ中心位置を、前記加硫金型の高さ中心位置に対して上下に位置替えするコニシティ調整工程を、前記生タイヤ固定工程と金型下降工程との間で行うことを特徴としている。

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