JP2014231160A - 空気入りタイヤの加硫方法および加硫装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加硫装置から取り出す際に、加硫ゴムが金型面から剥がれないことによる加硫済みタイヤのトレッド表面やサイド部へのダメージや、ブラダーパンクの発生を抑制し、生産性を向上させることが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。【解決手段】周方向に複数のセグメントを有する加硫装置を用いてタイヤを加硫した後、加硫装置を開状態にして加硫済みタイヤを取り出す工程において、加硫終了後のアクチュエータの上昇の開始と共にブラダー内の圧力を加硫時よりも高い所定の圧力まで昇圧させ、セグメントが完全に拡径した時点でアクチュエータの上昇を所定の時間停止させ、昇圧させたブラダー内の圧力を維持したままアクチュエータを所定の距離だけ上昇させ、ブラダー内の圧力を降圧させると共に加硫装置が開状態になるまでアクチュエータをさらに上昇させ、加硫済みのタイヤを取り出す空気入りタイヤの加硫方法。【選択図】なし

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、詳しくは、グリーンタイヤの加硫に際して、加硫後のタイヤを取り出す際、加硫ゴムの金型への食い込みによる不具合の発生を防止することが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。

空気入りタイヤは、一般に、グリーンタイヤを成形後、加硫装置を用いて加硫することよって製造される（例えば特許文献１、２）。

そして、加硫装置を用いたグリーンタイヤの加硫は、具体的には、以下のようにして行われる。

図１は、グリーンタイヤの加硫に際して使用される加硫装置の一例であり、加硫時における状況を模式的に示す断面図である。図１に示すように、加硫装置１は、セグメント１１、上下のサイドプレート１２ａ、１２ｂ、上下の押し板１６、１７、セクター１８、アクチュエータ１９のそれぞれを、上下のプラテン板１５ａ、１５ｂの間に備えている。

上部サイドプレート１２ａ、上部押し板１６、および、アクチュエータ１９は、上部プラテン板１５ａに固定されており、図外の移動手段により上下方向に移動する上部プラテン板１５ａに同期して、上下方向に移動する。一方、下部サイドプレート１２ｂ、下部押し板１７は、下部プラテン板１５ｂに固定されている。

セグメント１１、セクター１８、アクチュエータ１９は、それぞれ、周方向に複数に分割されている。そして、各セグメント１１は各セクター１８に埋め込まれて、各セクター１８の背面に沿って斜めに設けられた嵌合溝を介して、各アクチュエータ１９に連結されている。なお、セグメント１１の表面にはタイヤのトレッド面を形成させる模様が設けられており、同様に、上下のサイドプレート１２ａ、１２ｂの表面にはタイヤのサイドウォール面を形成させる模様が設けられている。

グリーンタイヤＴの加硫は、まず、上部プラテン板１５ａを上昇させて、下部プラテン板１５ｂとの間に間隙を形成させて、加硫装置を開状態にすることから開始される。

具体的には、上部プラテン板１５ａを上昇させると、上部プラテン板１５ａに固定されているアクチュエータ１９も併せて上昇する。このとき、上昇するアクチュエータ１９は、最初は、セクター１８の背面に設けられた嵌合溝に沿って上方に移動するため、アクチュエータ１９に連結されたセクター１８およびセグメント１１は上昇することなく外方に向かって移動し、セグメント１１が拡径する。

その後、上昇するアクチュエータ１９が嵌合溝の上部に至ると、セグメント１１の拡径は終了し、それ以降は、上部プラテン板１５ａおよびアクチュエータ１９の上昇に伴って、セクター１８およびセグメント１１も上昇する。

この結果、加硫装置の中央部に空間が形成されて、加硫装置が開状態になる。

次に、開状態となった加硫装置１のセンターポストＰを中心にして、中央部のタイヤ成形腔１４に、予め上下にビードリング１３ａ、１３ｂが取り付けられたグリーンタイヤＴを配置する。

次に、グリーンタイヤＴの内側に、ブラダー２１を配置する。なお、ブラダー２１には図示しない加熱加圧媒体供給手段が設けられており、ブラダー２１内に加熱加圧媒体が供給されることにより膨張して、グリーンタイヤＴがセグメント１１、サイドプレート１２ａ、１２ｂの表面に押し付けられるようになっている。

次に、上記とは逆に、プラテン板１５ａを下降させてセグメント１１を縮径させることにより、加硫装置１を図１に示すような閉状態にする。この結果、グリーンタイヤＴが加硫装置１内に保持される。

その後、閉状態になった加硫装置１側からグリーンタイヤＴを加熱加圧すると共に、ブラダー２１内に加熱加圧媒体を供給して、グリーンタイヤＴをセグメント１１、サイドプレート１２ａ、１２ｂの表面に押し付けながら加熱加圧する。これにより、グリーンタイヤＴの加硫が進行する。

所定時間、グリーンタイヤＴを加熱加圧して加硫が終了した後は、再び、加硫装置１を開状態にし、ブラダー２１内の加熱加圧媒体を排出した後、加硫済みのタイヤを取り出す。

特開２００４−１２２４０号公報 特開平８−２５９０８号公報

しかしながら、上記の加硫方法を用いた場合、加硫終了後、加硫装置１を開状態にするときに、セグメント１１やサイドプレート１２ａ、１２ｂに押し付けられたグリーンタイヤＴの加硫ゴムが食い込んだままになる場合があった。

加硫ゴムが食い込んだまま金型面から剥がれないと、加硫装置１を開状態にしようとしても、セグメント１１が充分に開ききった状態とすることができないため、セグメント１１と一緒に加硫済みタイヤも上昇していき、加硫済みタイヤに歪みを生じさせて、トレッド表面にダメージを発生させる恐れがある。

そして、セグメント１１と一緒に上昇した加硫済みタイヤが、上昇している途中で落下した場合には、加硫済みタイヤのサイド部に落下の衝撃によるダメージが発生する恐れがある。

さらに、このように加硫済みタイヤが上昇すると、その内側に配置されているブラダー２１も上昇しようとするが、ブラダー２１は中央部が固定されているため、周辺部のみが上方に引っ張られることになる。この結果、ブラダー２１に大きな負荷がかかって、裂けてパンクする恐れがある。

そこで、従来は、一旦このような加硫ゴムの食い込みが発生した場合には、次に加硫するグリーンタイヤのトレッド部にシリコン等の離型剤を塗布することにより、以降の加硫ゴムの食い込みの発生を抑制することが行われていた。

しかしながら、このような手段を講じても、一部に加硫ゴムの食い込みが発生し、上記のような不具合が発生することがあり、このような場合には、作業者が、ビード部にフックを引っ掛けて加硫済みタイヤを強制的に金型から引き剥がしていた。

しかし、これらシリコン等の塗布作業や金型からの加硫済みタイヤの引き剥がし作業は、作業者にとって非定常的な作業であるため、生産性の低下を招いていた。

本発明は、上記の問題に鑑み、加硫済みタイヤを加硫装置から取り出す際に、加硫ゴムがセグメントへ食い込んだまま金型面から剥がれないことによる加硫済みタイヤのトレッド表面やサイド部へのダメージや、ブラダーパンクという不具合の発生を抑制して、作業者が非定常的な作業を行うことなく生産性を向上させることが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を課題とする。

請求項１に記載の発明は、
周方向に複数のセグメントを有する加硫装置を用いてグリーンタイヤを加硫した後、加硫済みのタイヤを前記加硫装置から取り出す空気入りタイヤの加硫方法であって、
前記加硫装置を開状態にして、前記加硫済みのタイヤを取り出す加硫済みタイヤ取り出し工程において、
加硫終了後のアクチュエータの上昇の開始と共に、ブラダー内の圧力を加硫時に設定されていた圧力よりも高い所定の圧力まで昇圧させ、
セグメントが完全に拡径した時点で、前記アクチュエータの上昇を所定の時間停止させ、
その後、昇圧させた前記ブラダー内の圧力を維持したまま、前記アクチュエータを所定の距離だけ上昇させ、
その後、前記ブラダー内の圧力を降圧させると共に、加硫装置が開状態になるまで、前記アクチュエータをさらに上昇させ、
開状態になった加硫装置から加硫済みのタイヤを取り出すことを特徴とする空気入りタイヤの加硫方法である。

請求項２に記載の発明は、
前記アクチュエータの上昇の開始と共に昇圧させる前記ブラダー内の圧力が、７０〜１００ｋＰａ、
前記アクチュエータの上昇を停止させる時間が、３〜５秒、
さらに、昇圧させた前記ブラダー内の圧力を維持したまま、前記アクチュエータを上昇させる距離が、８０〜１８０ｍｍ
であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの加硫方法である。

請求項３に記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤの加硫方法に用いられる空気入りタイヤの加硫装置であって、
前記加硫装置を開状態にして、前記加硫済みのタイヤを取り出す加硫済みタイヤ取り出し手段において、
加硫終了後のアクチュエータの上昇の開始と共に、ブラダー内の圧力を加硫時に設定されていた圧力よりも高い所定の圧力まで昇圧させ、
セグメントが完全に拡径した時点で、前記アクチュエータの上昇を所定の時間停止させ、
その後、昇圧させた前記ブラダー内の圧力を維持したまま、前記アクチュエータを所定の距離だけ上昇させ、
その後、前記ブラダー内の圧力を降圧させると共に、加硫装置が開状態になるまで、前記アクチュエータをさらに上昇させ、
開状態になった加硫装置から加硫済みのタイヤを取り出すように構成された制御回路が設けられていることを特徴とする空気入りタイヤの加硫装置である。

本発明によれば、加硫済みタイヤを加硫装置から取り出す際に、加硫ゴムがセグメントへ食い込んだまま金型面から剥がれないことによる加硫済みタイヤのトレッド表面やサイド部へのダメージや、ブラダーパンクという不具合の発生を抑制して、作業者が非定常的な作業を行うことなく生産性を向上させることが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ができる。

空気入りタイヤの加硫装置の加硫時における状況の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの加硫方法において、セグメントが完全に拡径したときの加硫装置の状況を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの加硫方法において、セグメントが上昇しているときの加硫装置の状況を模式的に示す断面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。

本実施の形態における加硫方法においては、加硫装置にグリーンタイヤを配置する工程、および配置されたグリーンタイヤを加硫する工程は、前記した従来の加硫方法と同じであるため、説明を省略し、以下においては、本発明の特徴である加硫されたグリーンタイヤの取り出しについて、図を用いて説明する。

前記したように、加硫装置を図１に示す閉状態にしてグリーンタイヤを加硫した後は、加硫装置を開状態にして、加硫済みのタイヤを取り出す。

具体的には、まず、上部プラテン板１５ａを上昇させてアクチュエータ１９を上昇させる。これにより、アクチュエータ１９がセクター１８の背面に設けられた嵌合溝に沿って上昇する。前記したように、この嵌合溝はセクター１８の背面に傾斜して設けられており、アクチュエータ１９が上昇しても、当初は、セクター１８およびセグメント１１は上昇せず、図２の白抜き矢印に示すように、外方に向けて移動して、拡径する。

本実施の形態においては、このアクチュエータ１９の上昇、即ち、セグメント１１の拡径の開始と同時に、ブラダー２１内に加熱加圧媒体の導入を行い、ブラダー２１内の圧力（内圧）を加硫時に設定されていた圧力よりも高い所定の圧力まで上昇させ、そのままこの上昇させた内圧を維持しておく。

上昇させた圧力が低すぎる場合には、従来と同様に、加硫されたグリーンタイヤを金型からスムーズに取り外すことができず、金型上部への加硫ゴムの食い込みにより、ＤＭ（タイヤトレッド部やサイド部変形による不具合）といった不具合が発生する恐れがある。

一方、上昇させた圧力が高すぎる場合には、加硫されたグリーンタイヤを金型から取り出す際、ブラダーが高い内圧によりタイヤ内部から大きくはみ出してアンローダーと干渉する恐れがある。ブラダーとアンローダーとが干渉すると、ブラダーのパンクを招く恐れがある。

好ましい圧力は、タイヤサイズに応じて適宜設定することができるが、通常、７０〜１００ｋＰａに上昇させれば、上記のような不具合の発生を充分に抑制することができる。

アクチュエータ１９がさらに上昇すると、それに伴って、セグメント１１もさらに拡径していく。そして、上昇するアクチュエータ１９が前記溝の上端部に達すると、図２に示すように、セグメント１１は完全に拡径された状態になって、セグメント１１の拡径が終了する。

本実施の形態においては、このようにセグメント１１が完全に拡径された状態で、アクチュエータ１９の上昇を所定の時間停止させてセグメントの完全拡径状態を維持する。この間に、金型に食い込んだ加硫ゴムが剥がれて、加硫済みのタイヤが金型から外れる。

停止時間が短すぎる場合には、上記した加硫ゴムが剥がれて加硫済みのタイヤが外れるまでの時間を充分に確保できないため、ブラダー内圧が低い場合と同様に、金型上部への加硫ゴムの食い込みにより、ＤＦＭやＤＭが発生する恐れがある。

一方、停止時間が長すぎる場合には、加硫ゴムは充分に剥がれるため、不具合の発生の面からは問題がないものの、作業時間が延びることにより、生産性の低下を招く。

好ましい停止時間は、タイヤサイズに応じて適宜設定することができるが、通常、３〜５秒間であれば、上記のような不具合の発生を充分に抑制することができる。

所定の停止時間を経過した後は、アクチュエータ１９の上昇を再開する。このとき、アクチュエータ１９は溝の上端部に達しているため、以降は、アクチュエータ１９の上昇に合わせてセグメント１１が上昇する。

そして、図３に示すように、ブラダー内圧を昇圧させたまま、アクチュエータ１９を所定の距離だけ上昇させ、セグメント１１を所定の距離Ｈだけ上昇させる。その後は、昇圧させていたブラダー内圧を降圧させると共に、加硫装置が完全に開状態になるまでアクチュエータ１９をさらに上昇させ、開状態になった加硫装置から加硫済みのタイヤを取り出す。

セグメント１１を上昇させる距離Ｈが短すぎる場合には、セグメント１１が完全に拡径してからの時間が少ないため、金型上部への加硫ゴムの食い込みにより、ＤＦＭやＤＭが発生する恐れがある。

一方、セグメント１１を上昇させる距離Ｈが長すぎる場合には、加硫されたグリーンタイヤを金型から引き剥がした後も、ブラダーの膨張が続くため、前記したアンローダーとの干渉や、ラミネーションにより、ブラダーのパンクを招く恐れがある。

好ましいセグメント１１の上昇距離は、タイヤサイズに応じて適宜設定することができるが、通常、８０〜１８０ｍｍであれば、上記のような不具合の発生を充分に抑制することができ、１００ｍｍの上昇距離は、多サイズのタイヤに好ましく適用することができるため、特に好ましい。

以上のように、本実施の形態においては、ブラダー内圧を拡径開始時に加硫時に設定されていた圧力よりも高い所定の圧力まで昇圧させ、セグメントの完全拡径状態でアクチュエータの上昇を所定の時間停止させ、その後昇圧させたブラダー内圧を維持してセグメントを所定の距離上昇させると共に、これら所定の圧力、時間、距離の各々を適切に設定することにより、加硫ゴムの金型への食い込みを充分防止して、加硫ゴムが金型面から剥がれないことによる加硫済みタイヤのトレッド表面やサイド部へのダメージや、ブラダーパンクという不具合の発生を抑制することができる。

そして、本実施の形態においては、シリコン等の塗布作業や金型からの引き剥がし作業など、作業者の非定常的な作業が不要となるため、生産性の向上を図ることができる。また、加硫装置の動作を工夫するだけであるため、多大な費用を掛ける必要がなく、製造コストの上昇を招くことがない。

次に、実施例に基づき本発明をより具体的に説明する。

表１〜表３の左上欄に示す各サイズのタイヤ３種類について、実施の形態に記載した空気入りタイヤの加硫装置を用いて、所定の加硫を行い、表１〜表３に示すように、セグメントの拡径開始時において昇圧させたブラダー内圧（表では「ブラダー内に入れる圧力」と表記）および昇圧させたブラダー内圧を維持したまま、アクチュエータを上昇させる距離（表では「内圧を入れる範囲」と表記））を変化させて、加硫済みタイヤの取り出しを行い、不具合発生の有無を調べた。

評価については、加硫時に金型食い込みによるダメージの発生や、ブラダーへの局部負荷によるブラダーパンクの発生等の有無を調べて、これらの不具合が発生しなかった場合を「良」、不具合が発生した場合を「不良」で示した。

結果を、表１〜表３に示す。なお、各表において、タイヤサイズの下段に括弧書きで示した数値は、セグメントが完全拡径するときのアクチュエータの上昇距離であり、表１〜表３に示す内圧を入れる範囲との差がセグメントの上昇距離となり、上記した所定の距離Ｈに相当する。

表１の結果より、サイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤの場合、６０〜１００ｋＰａの内圧を、アクチュエータの上昇距離２５０〜３５０ｍｍ（Ｈ：０〜１００ｍｍ）の範囲で入れることにより、加硫済みタイヤの取り出し時における不具合の発生を防止できることが分かる。

そして、表２の結果より、サイズ２２５／４５Ｒ１７のタイヤの場合、７０〜１００ｋＰａの内圧を、アクチュエータの上昇距離３００〜４５０ｍｍ（Ｈ：３０〜１８０ｍｍ）の範囲で入れることにより、加硫済みタイヤの取り出し時における不具合の発生を防止できることが分かる。また、６０ｋＰａの場合には３５０〜４００ｍｍ（Ｈ：８０〜１３０ｍｍ）の範囲、１１０ｋＰａの場合には３００〜３５０ｍｍ（Ｈ：３０〜８０ｍｍ）の範囲であれば同様に不具合の発生を防止できることが分かる。

また、表３の結果より、サイズ２６５／６０Ｒ１７のタイヤの場合、７０〜１００ｋＰａの内圧を、アクチュエータの上昇距離３００〜４５０ｍｍ（Ｈ：０〜１５０ｍｍ）の範囲で入れることにより、加硫済みタイヤの取り出し時における不具合の発生を防止できることが分かる。また、６０ｋＰａの場合には４００〜４５０ｍｍ（Ｈ：１００〜１５０ｍｍ）の範囲、１１０ｋＰａの場合には３００〜４００ｍｍ（Ｈ：０〜１００ｍｍ）の範囲であれば同様に不具合の発生を防止できることが分かる。

以上の結果より、タイヤサイズに応じて、セグメントの拡径開始時におけるブラダー内圧、および、セグメントの上昇距離を適切な範囲に設定することにより、加硫済みタイヤの取り出し時における不具合の発生を防止できることが分かる。

そして、総合的に、セグメントの拡径開始時におけるブラダー内圧として７０〜１００ｋＰａ、セグメントの上昇距離として８０〜１８０ｍｍ、セグメントが完全に拡径したときの停止時間として３〜５秒に設定すると、どのようなタイヤサイズであっても、加硫済みタイヤの取り出しに際して、不具合の発生を充分に抑制、低減できることを確認した。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１ 加硫装置
１１ セグメント
１２ａ 上部サイドプレート
１２ｂ 下部サイドプレート
１３ａ、１３ｂ ビードリング
１４ タイヤ成形腔
１５ａ 上部プラテン板
１５ｂ 下部プラテン板
１６ 上部押し板
１７ 下部押し板
１８ セクター
１９ アクチュエータ
２１ ブラダー
Ｈ セグメントの上昇距離
Ｐ センターポスト
Ｔ タイヤ（グリーンタイヤ）

Claims (3)

1. 周方向に複数のセグメントを有する加硫装置を用いてグリーンタイヤを加硫した後、加硫済みのタイヤを前記加硫装置から取り出す空気入りタイヤの加硫方法であって、
   前記加硫装置を開状態にして、前記加硫済みのタイヤを取り出す加硫済みタイヤ取り出し工程において、
   加硫終了後のアクチュエータの上昇の開始と共に、ブラダー内の圧力を加硫時に設定されていた圧力よりも高い所定の圧力まで昇圧させ、
   セグメントが完全に拡径した時点で、前記アクチュエータの上昇を所定の時間停止させ、
   その後、昇圧させた前記ブラダー内の圧力を維持したまま、前記アクチュエータを所定の距離だけ上昇させ、
   その後、前記ブラダー内の圧力を降圧させると共に、加硫装置が開状態になるまで、前記アクチュエータをさらに上昇させ、
   開状態になった加硫装置から加硫済みのタイヤを取り出すことを特徴とする空気入りタイヤの加硫方法。
2. 前記アクチュエータの上昇の開始と共に昇圧させる前記ブラダー内の圧力が、７０〜１００ｋＰａ、
   前記アクチュエータの上昇を停止させる時間が、３〜５秒、
   さらに、昇圧させた前記ブラダー内の圧力を維持したまま、前記アクチュエータを上昇させる距離が、８０〜１８０ｍｍ
   であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの加硫方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤの加硫方法に用いられる空気入りタイヤの加硫装置であって、
   前記加硫装置を開状態にして、前記加硫済みのタイヤを取り出す加硫済みタイヤ取り出し手段において、
   加硫終了後のアクチュエータの上昇の開始と共に、ブラダー内の圧力を加硫時に設定されていた圧力よりも高い所定の圧力まで昇圧させ、
   セグメントが完全に拡径した時点で、前記アクチュエータの上昇を所定の時間停止させ、
   その後、昇圧させた前記ブラダー内の圧力を維持したまま、前記アクチュエータを所定の距離だけ上昇させ、
   その後、前記ブラダー内の圧力を降圧させると共に、加硫装置が開状態になるまで、前記アクチュエータをさらに上昇させ、
   開状態になった加硫装置から加硫済みのタイヤを取り出すように構成された制御回路が設けられていることを特徴とする空気入りタイヤの加硫装置。

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