JP2013022790A - 空気入りタイヤの加硫方法および加硫装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加硫工程でのインナーライナの擦れ故障を防止し、加硫モールド閉型時のグリーンタイヤのゴム噛みを防止する空気入りタイヤの加硫方法及び加硫装置を提供する。
【解決手段】グリーンタイヤ１５の内部に最終シェーピング圧力を負荷した際に、レーザ変位計１３によりグリーンタイヤ１５の最大外径ＤＴを逐次計測し、計測した最大外径ＤＴと、予め把握している加硫モールドにおけるグリーンタイヤ１５の最大外径に相当する位置の内径ＤＭとを制御部１０により比較して径寸法差ｄを算出し、算出した最大外径ＤＴが予め把握している加硫モールドの内径ＤＭよりも小さく、かつ、径寸法差ｄが予め設定されている許容範囲内になるように、制御部１０により制御弁１４を制御して最終シェーピング圧力を逐次調整する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気入りタイヤの加硫方法および加硫装置に関し、さらに詳しくは、加硫工程でのインナーライナの擦れ故障を防止するとともに、加硫モールド閉型時のグリーンタイヤのゴム噛みを防止できる空気入りタイヤの加硫方法および加硫装置に関するものである。

空気入りタイヤを加硫する際には、グリーンタイヤの内部に挿入したブラダーを膨張させてシェーピング圧力を負荷して成形した後で、このグリーンタイヤを内部に配置した加硫モールドを閉型する。その後、ブラダーをさらに膨張させてグリーンタイヤを所定温度および所定圧力下で加硫する。ここで、最終シェーピング圧力が過小であると、グリーンタイヤを加硫する際に、ブラダーとインナーライナとの間の摩擦によってインナーライナの擦れ故障が生じる。一方、最終シェーピング圧力が過大であると、グリーンタイヤの最大外径が、加硫モールドの最大内径よりも大きくなって閉型時にグリーンタイヤのゴムを噛むという不具合が生じる。ゴム噛みが生じると加硫したタイヤのユニフォミティが悪化する。そのため、最終シェーピング圧力を適正にすることが重要である。

シェーピング圧力を適正化するために、タイヤサイズやブラダーの使用回数に基づいて、シェーピング圧力を無段階的に調整する方法が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、グリーンタイヤの成形具合（形状）にはそれぞれ若干の個体差がある。そのため、タイヤサイズやブラダーの使用回数に基づいて、シェーピング圧力を調整する特許文献１の発明では、インナーライナの擦れ故障を防止するとともに、加硫モールド閉型時のグリーンタイヤのゴム噛みを防止するには不十分であった。

特開平６−８７１２５号公報

本発明の目的は、加硫工程でのインナーライナの擦れ故障を防止するとともに、加硫モールド閉型時のグリーンタイヤのゴム噛みを防止できる空気入りタイヤの加硫方法および加硫装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の第１の空気入りタイヤの加硫方法は、グリーンタイヤの内部に最終シェーピング圧力を負荷した際に、レーザ変位計によりグリーンタイヤの最大外径を逐次計測し、この計測した最大外径と、予め把握している加硫モールドにおけるグリーンタイヤの最大外径に相当する位置の内径とを比較して径寸法差を算出し、前記算出した最大外径が前記内径よりも小さく、かつ、前記径寸法差が予め設定されている許容範囲内になるように、前記最終シェーピング圧力を逐次調整することを特徴とする。

本発明の第２の空気入りタイヤの加硫方法は、グリーンタイヤの内部に最終シェーピング圧力を負荷した際に、レーザ変位計によりグリーンタイヤの最大外径を逐次計測し、この計測した最大外径に基づいて算出したタイヤ最大周長と、予め把握している加硫モールドにおけるグリーンタイヤの最大外径に相当する位置のモールド周長とを比較して周長差を算出し、前記算出したタイヤ最大周長が前記モールド周長よりも小さく、かつ、前記周長差が予め設定されている許容範囲内になるように、前記最終シェーピング圧力を逐次調整することを特徴とする。

本発明の第１の空気入りタイヤの加硫装置は、レーザ変位計と、このレーザ変位計の計測データが入力される制御部とを設け、グリーンタイヤの内部に最終シェーピング圧力を負荷した際に、前記レーザ変位計によりグリーンタイヤの最大外径を逐次計測し、前記制御部によりグリーンタイヤの最大外径と、予め入力されている加硫モールドにおけるグリーンタイヤの最大外径に相当する位置の内径とを比較して径寸法差を算出し、前記算出した最大外径が前記内径よりも小さく、かつ、前記径寸法差が予め入力されている許容範囲内になるように、前記制御部により最終シェーピング圧力を逐次調整する構成にしたことを特徴とする。

本発明の第２の空気入りタイヤの加硫装置は、レーザ変位計と、このレーザ変位計の計測データが入力される制御部とを設け、グリーンタイヤの内部に最終シェーピング圧力を負荷した際に、前記レーザ変位計によりグリーンタイヤの最大外径を逐次計測し、この計測した最大外径に基づいて前記制御部によりタイヤ最大周長を算出し、前記制御部により前記タイヤ最大周長と、予め入力されている加硫モールドにおけるグリーンタイヤの最大外径に相当する位置のモールド周長とを比較して周長差を算出し、前記算出したタイヤ最大周長が前記モールド周長よりも小さく、かつ、前記周長差が予め設定されている許容範囲内になるように、前記制御部により最終シェーピング圧力を逐次調整する構成にしたことを特徴とする。

本発明によれば、グリーンタイヤの内部に最終シェーピング圧力を負荷した際に、レーザ変位計によりグリーンタイヤの最大外径を逐次計測するので、グリーンタイヤの成形具合（形状）の個体差の影響をなくすことができる。そして、上記した径寸法差および許容範囲、或いは、上記した周長差および許容範囲を用いて最終シェーピング圧力を逐次調整するので、成形具合（形状）に個体差があるグリーンタイヤであってもゴム噛みを防止でき、これに伴って加硫したタイヤのユニフォミティ悪化も防止できる。さらに、最終シェーピング圧力を、ゴム噛みが生じない範囲内で最大限にすることも可能になる。これに伴って、加硫工程でのインナーライナの擦れ故障を防止するにも有利になる。

ここで、前記算出した最大外径が前記内径よりも小さく、かつ、前記径寸法差が予め設定されている許容範囲内の時に、前記加硫モールドを閉型することもできる。或いは、前記算出したタイヤ最大周長が前記モールド周長よりも小さく、かつ、前記周長差が予め設定されている許容範囲内の時に、前記加硫モールドを閉型することもできる。これにより、閉型する加硫モールドによるグリーンタイヤのゴム噛みを確実に防止することが可能になる。

本発明の加硫装置の全体概要図である。 レーザ変位計の配置を例示する平面図である。 レーザ変位計の別の配置を例示する平面図である。 レーザ変位計の別の配置を例示する平面図である。

以下、本発明の空気入りタイヤの加硫方法および加硫装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１、図２に例示するように本発明の空気入りタイヤの加硫装置１は、環状に配置された複数のセクター２と、環状の上部サイドプレート３と、環状の下部サイドプレート４とで構成されるセクショナルタイプの加硫モールドを備えるともに、グリーンタイヤ１５の内部に挿入されるゴム製の収縮可能なブラダー８と、ブラダー８が取り付けられる中心機構７とを有している。また、レーザ変位計１３と、レーザ変位計１３の計測データが入力される制御部１０と、制御弁１４とを備えている。

レーザ変位計１３は、グリーンタイヤ１５の外周側の位置に配置される。制御弁１４は、ブラダー８の内部にガスを供給する供給ラインに設けられている。制御弁１４の弁の開閉具合は制御部１０により制御される。制御部１０としては、例えばパーソナルコンピュータ等を用いることができる。

環状に配置されたセクター２を上下に貫通するように中心機構７が配置され、中心機構７には上下に間隔をあけて円盤状の上プレート９ａと下プレート９ｂとが配置されている。ブラダー８の上端部、下端部はそれぞれ、上プレート９ａ、下プレート９ｂに固定されている。

それぞれのセクター２の背面には、バックセグメント５が取り付けられている。バックセグメント５の背面側には、昇降部１２に固定されて上下移動するガイドブロック６が設けられている。セクター２およびバックセグメント５はベース部１１に移動可能に載置されており、下部サイドプレート４はベース部１１に固定されている。上部サイドプレート３は昇降部１２に固定されている。

バックセグメント５の背面のテーパ面と、ガイドブロック６のテーパ面とが対向し、互いのテーパ面が摺動するようになっている。ガイドブロック６が下方移動することにより、バックセグメント５とともに、それぞれのセクター２は、中心機構７に向かって移動する（縮径する方向に移動する）。縮径する方向に移動したそれぞれのセクター２は、環状に組み付けられ、これら環状に組み付けられたセクター２と上部サイドプレート３と下部サイドプレート４とが型閉めされた状態になる。グリーンタイヤ１５の上側のビード部１７は上部サイドプレート３に、下側のビード部１７は下部サイドプレート４に保持される。

加硫モールドを閉型する前には、ブラダー８の内部にガスを供給して膨張させることにより、グリーンタイヤ１５の内部にシェーピング圧力を負荷してグリーンタイヤ１５を成形する。シェーピング圧力は、一回または複数回に分けて負荷される。そして、最終シェーピング圧力が負荷される際に、レーザ変位計１３によりグリーンタイヤ１５の最大外径ＤＴが逐次計測される。即ち、グリーンタイヤ１５のトレッド部１６のタイヤ幅方向中心位置に計測位置を合わせて計測が行なわれる。

レーザ変位計１３による計測データは、制御部１０に入力される。そして、制御部１０により、グリーンタイヤ１５の最大外径ＤＴと、予め入力されている加硫モールド（セクター２）におけるグリーンタイヤ１５の最大外径に相当する位置の内径ＤＭとが比較されて径寸法差ｄが算出される。即ち、グリーンタイヤ１５の最大外径ＤＴと、閉型時の加硫モールド（セクター２）の最大内径ＤＭとの径寸法差ｄが算出される。

そして、算出した最大外径ＤＴが内径ＤＭよりも小さく、かつ、径寸法差ｄが予め入力されている許容範囲ＲＤ内になるように、制御部１０により最終シェーピング圧力が逐次調整される構成になっている。具体的には、制御部１０によって制御弁１４を制御してブラダー８の内部に供給するガスの圧力を調整することで、最終シェーピング圧力が調整される。

例えば、セクショナルタイプの加硫モールドの場合は、径寸法差ｄが１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下を許容範囲ＲＤとする。そして、径寸法差ｄが下限値の１．５ｍｍよりも小さくなりそうな場合は制御弁１４を閉じ、或いは、絞ることにより最終シェーピング圧力を低減させる。一方、径寸法差ｄが上限値の３．０ｍｍよりも大きい場合は制御弁１４をより大きく開き、或いは、開いた状態を維持することにより最終シェーピング圧力を増大させる。

この実施形態では、加硫モールドがセクショナルタイプの場合を例にして説明しているが、本発明はいわゆる二つ割モールドに適用することもできる。二つ割モールドの場合は、径寸法差ｄが６．５ｍｍ以上８．０ｍｍ以下を許容範囲ＲＤとする。

別の実施形態としては、レーザ変位計１３によって計測したグリーンタイヤ１５の最大外径ＤＴをそのまま使用するのではなく、グリーンタイヤ１５の内部に最終シェーピング圧力を負荷した際に逐次計測したグリーンタイヤ１５の最大外径ＤＴに基づいて、グリーンタイヤ１５の最大周長ＬＴを算出し、この算出したタイヤ最大周長ＬＴを用いることもできる。この場合は、制御部１０により算出したタイヤ最大周長ＬＴと、予め把握している加硫モールドにおけるグリーンタイヤ１５の最大外径に相当する位置のモールド周長ＬＭとが比較されて周長差Ｌが算出される。即ち、グリーンタイヤ１５の最大周長ＬＴと、閉型時の加硫モールド（セクター２）の最大周長ＬＭとの寸法差Ｌが算出される。

そして、算出したタイヤ最大周長ＬＴがモールド最大周長ＬＭよりも小さく、かつ、周長差Ｌが予め設定されている許容範囲ＲＬ内になるように、制御部１０により最終シェーピング圧力が逐次調整される構成になっている。具体的には、制御部１０によって制御弁１４を制御してブラダー８の内部に供給するガスの圧力を調整することで、最終シェーピング圧力が調整される。

例えば、セクショナルタイプの加硫モールドの場合は、周長差Ｌが５ｍｍ以上１０ｍｍ以下を許容範囲ＲＬとする。そして、周長差Ｌが下限値の５ｍｍよりも小さくなりそうな場合は制御弁１４を閉じ、或いは、絞ることにより最終シェーピング圧力を低減させる。一方、周長差Ｌが上限値の１０ｍｍよりも大きい場合は制御弁１４をより大きく開き、或いは、開いた状態を維持することにより最終シェーピング圧力を増大させる。二つ割モールドの場合は、周長差Ｌが２０ｍｍ以上２５ｍｍ以下を許容範囲ＲＬとする。

本発明によれば、グリーンタイヤ１５の内部に最終シェーピング圧力を負荷した際に、レーザ変位計１３によりグリーンタイヤ１５の最大外径を逐次計測するので、グリーンタイヤ１５の成形具合（形状）の個体差の影響をなくすことができる。そして、上記した径寸法差ｄおよび許容範囲ＲＤ、或いは、上記した周長差Ｌおよび許容範囲ＲＬを用いて最終シェーピング圧力を逐次調整するので、成形具合（形状）に個体差があるグリーンタイヤ１５であってもゴム噛みを防止できる。ゴム噛みの発生が防止できるので、ＲＦＶのモールド分割成分が現れることを回避できる。これにより、加硫したタイヤのユニフォミティ悪化を防止できる。加えて、最終シェーピング圧力を、グリーンタイヤ１５のゴム噛みを生じない範囲内で、可能な限り大きくできるので、加硫工程でのインナーライナの擦れ故障を防止するにも有利になる。

算出したグリーンタイヤ１５の最大外径ＤＴが、予め把握している加硫モールド（セクター２）の最大内径ＤＭよりも小さく、かつ、径寸法差ｄが予め設定されている許容範囲ＲＤ内の時にのみ、加硫モールドを閉型することもできる。或いは、算出したタイヤ最大周長ＬＴが予め把握しているモールド周長ＬＭよりも小さく、かつ、周長差Ｌが予め設定されている許容範囲ＲＬ内の時にのみ、加硫モールドを閉型することもできる。即ち、上記設定された条件を満たさなければ加硫モールドが閉型できないようにする。このようにすることで、加硫モールド（セクター２）によるグリーンタイヤ１５のゴム噛みを確実に防止することが可能になる。

加硫モールドを閉型後、加硫モールドの内部のグリーンタイヤ１５は、さらに膨張したブラダー８により所定圧力が負荷されつつ所定温度で加熱されて加硫される。加硫の際、ブラダー８の内部には、例えば、加熱媒体供給ラインを通じてスチームを供給してブラダー８を膨張させる。

図３に例示するように、レーザ変位計１３を、最終シェーピング圧力が負荷されるグリーンタイヤ１５の外周側に周方向に移動可能に設けることもできる。このレーザ変位計１３により、周方向に移動した複数の位置でグリーンタイヤ１５の最大外径ＤＴを計測することにより、一段と精度よくグリーンタイヤ１５の最大外径ＤＴを計測できる。

図４に例示するようにレーザ変位計１３を、最終シェーピング圧力が負荷されるグリーンタイヤ１５の外周側に周方向に間隔をあけて複数設けることもできる。これら複数のレーザ変位計１５によりグリーンタイヤ１５の最大外径ＤＴを計測することにより、一段と精度よくグリーンタイヤ１５の最大外径ＤＴを計測できる。尚、レーザ変位計１３を複数設けた場合も、図３に例示したようにレーザ変位計１３をグリーンタイヤ１５の外周側に周方向に移動可能に設け、それぞれのレーザ変位計１３により、周方向に移動した複数の位置でグリーンタイヤ１５の最大外径ＤＴを計測することもできる。

同じ仕様のグリーンタイヤ（１９５／６５Ｒ１５）を、セクショナルタイプの加硫モールドを用いて加硫するに際して、最終シェーピング圧力を調整した場合（実施例）と調整しない場合（比較例１、２）とで、各１００本の加硫を行なった。そして、加硫したタイヤについて、ユニフォミティ不良の本数と、インナーライナの擦れ故障の本数を調査し、その結果を表１に示す。

尚、シェーピングは、第１シェーピング圧力として０．０５ＭＰａを負荷し、その後、最終シェーピング圧力を負荷する２段階工程にした。実施例では、グリーンタイヤの最大周長が、加硫モールドの最大周長よりも６ｍｍ〜８ｍｍの範囲で小さくなるように、最終シェーピング圧力を基準の０．０８ＭＰａに対して調整した。

表１の結果より、実施例では加硫したタイヤのユニフォミティ悪化防止（グリーンタイヤのゴム噛み防止）とともに、インナーライナの擦れ故障を防止できることが分かる。

１ 加硫装置
２ セクター
３ 上部サイドプレート
４ 下部サイドプレート
５ バックセグメント
６ ガイドブロック
７ 中心機構
８ ブラダー
９ａ 上プレート
９ｂ 下プレート
１０ 制御部
１１ ベース部
１２ 昇降部
１３ レーザ変位計
１４ 制御弁
１５ グリーンタイヤ
１６ トレッド部
１７ ビード部

Claims (8)

1. グリーンタイヤの内部にシェーピング圧力を負荷してシェーピングした後、このグリーンタイヤを内部に配置した加硫モールドを閉型し、所定温度および所定圧力下でグリーンタイヤを加硫する空気入りタイヤの加硫方法において、
   前記グリーンタイヤの内部に最終シェーピング圧力を負荷した際に、レーザ変位計によりグリーンタイヤの最大外径を逐次計測し、この計測した最大外径と、予め把握している加硫モールドにおけるグリーンタイヤの最大外径に相当する位置の内径とを比較して径寸法差を算出し、前記算出した最大外径が前記内径よりも小さく、かつ、前記径寸法差が予め設定されている許容範囲内になるように、前記最終シェーピング圧力を逐次調整することを特徴とする空気入りタイヤの加硫方法。
2. グリーンタイヤの内部にシェーピング圧力を負荷してシェーピングした後、このグリーンタイヤを内部に配置した加硫モールドを閉型し、所定温度および所定圧力下でグリーンタイヤを加硫する空気入りタイヤの加硫方法において、
   前記グリーンタイヤの内部に最終シェーピング圧力を負荷した際に、レーザ変位計によりグリーンタイヤの最大外径を逐次計測し、この計測した最大外径に基づいて算出したタイヤ最大周長と、予め把握している加硫モールドにおけるグリーンタイヤの最大外径に相当する位置のモールド周長とを比較して周長差を算出し、前記算出したタイヤ最大周長が前記モールド周長よりも小さく、かつ、前記周長差が予め設定されている許容範囲内になるように、前記最終シェーピング圧力を逐次調整することを特徴とする空気入りタイヤの加硫方法。
3. 前記算出した最大外径が前記内径よりも小さく、かつ、前記径寸法差が予め設定されている許容範囲内の時に、前記加硫モールドを閉型する請求項１に記載の空気入りタイヤの加硫方法。
4. 前記算出したタイヤ最大周長が前記モールド周長よりも小さく、かつ、前記周長差が予め設定されている許容範囲内の時に、前記加硫モールドを閉型する請求項２に記載の空気入りタイヤの加硫方法。
5. グリーンタイヤの内部に挿入されて膨張および収縮するブラダーと、このブラダーが取り付けられる中心機構と、前記グリーンタイヤが内部に配置されて開閉する加硫モールドとを備えた空気入りタイヤの加硫装置において、
   レーザ変位計と、このレーザ変位計の計測データが入力される制御部とを設け、前記グリーンタイヤの内部に最終シェーピング圧力を負荷した際に、前記レーザ変位計によりグリーンタイヤの最大外径を逐次計測し、前記制御部によりグリーンタイヤの最大外径と、予め入力されている加硫モールドにおけるグリーンタイヤの最大外径に相当する位置の内径とを比較して径寸法差を算出し、前記算出した最大外径が前記内径よりも小さく、かつ、前記径寸法差が予め入力されている許容範囲内になるように、前記制御部により前記最終シェーピング圧力を逐次調整する構成にしたことを特徴とする空気入りタイヤの加硫装置。
6. グリーンタイヤの内部に挿入されて膨張および収縮するブラダーと、このブラダーが取り付けられる中心機構と、前記グリーンタイヤが内部に配置されて開閉する加硫モールドとを備えた空気入りタイヤの加硫装置において、
   レーザ変位計と、このレーザ変位計の計測データが入力される制御部とを設け、前記グリーンタイヤの内部に最終シェーピング圧力を負荷した際に、前記レーザ変位計によりグリーンタイヤの最大外径を逐次計測し、この計測した最大外径に基づいて前記制御部によりタイヤ最大周長を算出し、前記制御部により前記タイヤ最大周長と、予め入力されている加硫モールドにおけるグリーンタイヤの最大外径に相当する位置のモールド周長とを比較して周長差を算出し、前記算出したタイヤ最大周長が前記モールド周長よりも小さく、かつ、前記周長差が予め設定されている許容範囲内になるように、前記制御部により前記最終シェーピング圧力を逐次調整する構成にしたことを特徴とする空気入りタイヤの加硫装置。
7. 前記算出した最大外径が前記内径よりも小さく、かつ、前記径寸法差が予め入力されている許容範囲内の時に、前記加硫モールドを閉型する構成にした請求項５に記載の空気入りタイヤの加硫装置。
8. 前記算出したタイヤ最大周長が前記モールド周長よりも小さく、かつ、前記周長差が予め設定されている許容範囲内の時に、前記加硫モールドを閉型する構成にした請求項６に記載の空気入りタイヤの加硫装置。

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