JP2017081041A

JP2017081041A - 空気入りタイヤの加硫装置および方法

Info

Publication number: JP2017081041A
Application number: JP2015213202A
Authority: JP
Inventors: 幸久高橋; Yukihisa Takahashi
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2015-10-29
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2017-05-18
Anticipated expiration: 2035-10-29
Also published as: JP6724336B2

Abstract

【課題】加硫ブラダとグリーンタイヤとの間に存在する不要な空気を確実に除去して、加硫したタイヤの品質を向上させるとともに、加硫ブラダの損傷を抑えることができる空気入りタイヤの加硫装置および方法を提供する。
【解決手段】タイヤモールド１１の内部で横置きされているグリーンタイヤＧに内挿した加硫ブラダ２の外面２ａとグリーンタイヤＧの内面Ｇａとの間の空気Ａを吸引機９によって吸引して、この外面２ａと内面Ｇａを密着した状態にした後で、加硫ブラダ２に加熱媒体Ｍ１および加圧媒体Ｍ２を注入して膨張させてグリーンタイヤＧの内面Ｇａを押圧するとともに加熱する。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤの加硫装置および方法に関し、さらに詳しくは、加硫ブラダとグリーンタイヤとの間に存在する不要な空気を確実に除去して、加硫したタイヤの品質を向上させるとともに、加硫ブラダの損傷を抑えることができる空気入りタイヤの加硫装置および方法に関するものである。

タイヤの加硫工程では、グリーンタイヤがタイヤモールドの中に設置される。次いで、グリーンタイヤの内部に挿入した加硫ブラダを加熱媒体および加圧媒体により膨張させて、閉型したタイヤモールドの中でグリーンタイヤを所定温度で加熱するとともに所定圧力で押圧して加硫する。

この加硫工程において、加硫ブラダとグリーンタイヤの間に不要な空気が残留していると、グリーンタイヤを十分に押圧することができずに、加硫したタイヤに外観不良が生じることがある。そのため、加硫ブラダとグリーンタイヤの間から不要な空気を除去することが必要である。そこで、従来の加硫方法では例えば、加硫ブラダの外面に空気抜き溝を形成している（特許文献１参照）。そして、膨張させた加硫ブラダによって、加硫ブラダとグリーンタイヤの間に存在する不要な空気を、空気抜き溝を通じて押し出して両者の間から除去している。

ところが、加硫ブラダを膨張させると外面に形成した空気抜き溝が浅くなるため、不要な空気を除去し難くなる。そこで、空気抜き溝を単純に深くすると、溝部分のゴム厚が薄くなるので加硫ブラダが損傷し易くなって耐久性が低下するという問題が生じる。空気抜き溝を深くして加硫ブラダの耐久性を確保するには、加硫ブラダのゴム厚を全体的に厚くすればよいが、そうすると加硫ブラダを膨張させるには余分なエネルギが必要になり、また、熱伝導性が悪くなるという問題が生じる。加硫ブラダの外面に溝等を形成する対策ではこのように不具合の悪循環が生じるため、加硫ブラダとグリーンタイヤとの間に存在する不要な空気を確実に除去しつつ、加硫ブラダの損傷を抑えるには改善の余地がある。

特開２０１２−４５７７９号公報

本発明の目的は、加硫ブラダとグリーンタイヤとの間に存在する不要な空気を確実に除去して、加硫したタイヤの品質を向上させるとともに、加硫ブラダの損傷を抑えることができる空気入りタイヤの加硫装置および方法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空気入りタイヤの加硫装置は、筒状の加硫ブラダと、この加硫ブラダを上下に挿通する中心機構と、この中心機構に支持されて前記加硫ブラダの上下縁部をそれぞれ保持する上側保持部および下側保持部と、前記加硫ブラダに加熱媒体および加圧媒体を注入する注入口とを備えて、タイヤモールドの内部で横置きされているグリーンタイヤに内挿されている前記加硫ブラダに前記加熱媒体および前記加圧媒体が注入されて膨張する構成にした空気入りタイヤの加硫装置において、空気を吸引する吸引機を有し、前記加硫ブラダの外面と前記グリーンタイヤの内面との間の空気が前記吸引機により吸引されて前記外面と前記内面が密着した状態で、前記加熱媒体および前記加圧媒体が注入されて膨張する前記加硫ブラダによって、前記グリーンタイヤの内面を押圧するとともに加熱する構成にしたことを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤの加硫方法は、筒状の加硫ブラダを上下に挿通する中心機構に上下に間隔をあけて配置された上側保持部と下側保持部により、前記加硫ブラダの上下縁部をそれぞれ保持して、タイヤモールドの内部で横置きされているグリーンタイヤに内挿した前記加硫ブラダに加熱媒体および加圧媒体を注入して膨張させる空気入りタイヤの加硫方法において、前記加硫ブラダの外面と前記グリーンタイヤの内面との間の空気を吸引することにより、前記外面と前記内面を密着した状態にした後で、前記加硫ブラダに前記加熱媒体および前記加圧媒体を注入して膨張させて前記グリーンタイヤの内面を押圧するとともに加熱することを特徴とする。

本発明によれば、加硫ブラダに加熱媒体および加圧媒体を注入して膨張させる前に、タイヤモールドの内部で横置きされているグリーンタイヤに内挿した加硫ブラダの外面とグリーンタイヤの内面との間の空気を吸引して、この外面と内面を密着した状態にする。そのため、加硫ブラダの外面とグリーンタイヤの内面との間に存在する不要な空気を確実に除去することが可能になる。これに伴って、膨張した加硫ブラダによってグリーンタイヤの内面を十分に押圧するとともに加熱できるので、加硫したタイヤの品質を向上させるには有利になる。上記の不要な空気を除去する目的で、加硫ブラダを過度に膨張させる必要がなくなり、また、加硫ブラダの外面に深い溝等を形成する必要がなくなるため、繰り返し使用する加硫ブラダの損傷を抑えるには有利なる。

開型している本発明の空気入りタイヤの加硫装置の概要を縦断面視で例示する説明図である。図１の加硫ブラダの外面とグリーンタイヤの内面との間の空気を吸引している状態を縦断面視で例示する説明図である。閉型して図２のグリーンタイヤを加硫している状態を縦断面視で例示する説明図である。加硫ブラダの外面と加硫したタイヤの内面との間に空気を注入している状態を縦断面視で例示する説明図である。

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

図１に例示する本発明の空気入りタイヤの加硫装置１（以下、加硫装置１という）には、加硫するグリーンタイヤＧに対応するタイヤモールド１１が設置される。この実施形態では、タイヤモールド１１は周方向に複数に分割された環状のセクタ１１ａと、環状の上側サイドプレート１１ｂと、環状の下側サイドプレート１１ｃとで構成されている。上側サイドプレート１１ｂ、下側サイドプレート１１ｃはそれぞれ、環状の上型ビードリング１２ａ、環状の下型ビードリング１２ｂを有している。

上側サイドプレート１１ｂは昇降プレート１４に固定されている。下側サイドプレート１１ｃはボトムプレート１６に固定されている。

それぞれのセクタ１１ａの外周面にはセグメント１５が取付けられている。昇降プレート１４には、それぞれのセグメント１５が水平方向にスライド可能に吊設されている。これらセグメント１５の外周側にはコンテナリング１３が配置されている。セグメント１５の外周傾斜面とコンテナリング１３の内周傾斜面とはスライド可能に係合している。昇降プレート１４とコンテナリング１３は、油圧シリンダ等によって上下移動する。コンテナリング１３がセグメント１５に対して上下移動することによりセグメント１５は水平方向にスライドする。

加硫装置１は、ゴム製の筒状の加硫ブラダ２と、加硫ブラダ２を保持する中心機構４とを備えている。加硫ブラダ２には、中心機構４を構成するセンターポスト４ａが上下に挿通している。加硫ブラダ２の上縁部３ａ、下縁部３ｂはそれぞれ、中心機構４に取り付けられた円盤状の上側保持部５ａ、下側保持部５ｂにより保持されている。

センターポスト４ａの外周側の位置には、加硫ブラダ２の内部に配置される注入口６が設けられている。注入口６は中心機構４を下方に延びる注入ライン６Ｌに接続されている。注入口６からは加熱媒体Ｍ１や加圧媒体Ｍ２が加硫ブラダ２に注入される。加熱媒体Ｍ１は加圧媒体Ｍ２よりも高温であり、例えばスチーム等が用いられる。加圧媒体Ｍ２は加熱媒体Ｍ１よりも高圧でかつ比重が大きく、例えば窒素ガス等の不活性ガスが用いられる。

注入口６は周方向に間隔をあけて複数設けることが好ましい。加熱媒体Ｍ１と加圧媒体Ｍ２に対して、それぞれ別々の注入口６および注入ライン６Ｌを設けることもできる。尚、中心機構４には、加硫ブラダ２の内部の流体（加熱媒体Ｍ１および加圧媒体Ｍ２）を外部に排出する排出口および排出ラインも設けられている。

このセンターポスト４ａは、上下に延在する貫通路７を有している。貫通路７には直接または別の配管を介して間接的に吸引機９および注入機１０が接続されている。吸引機９は空気を吸引する機器であり、例えば真空ポンプ等を用いる。注入機１０は空気を送って噴出する機器であり、例えばエアコンプレッサ等を用いる。

この加硫装置１はさらに、上型ビードリング１２ａに対して気密に固定されて上側保持部５ａの上方に配置される蓋部材８を備えている。蓋部材８は上型ビードリング１２ａと別体でもよいし、上型ビードリング１２ａを予め蓋部材８を有する仕様にしてもよい。後述するように昇降プレート１４の下方移動に伴って蓋部材８を下方移動させることにより、蓋部材８と上側保持部５ａとに挟まれてタイヤ上部空間Ｓが形成される。

そして、吸引機９および注入機１０は、貫通路７を通じてタイヤ上部空間Ｓに連通可能になる。吸引機９および注入機１０とタイヤ上部空間Ｓとの間には、切換弁７ａが配置された状態になる。切換弁７ａの操作によって、吸引機９と注入機１０のいずれか一方がタイヤ上部空間Ｓと連通した状態、或いは、吸引機９および注入機１０の両方がタイヤ上部空間Ｓと連通しない状態が選択される構造になっている。

この加硫装置１を用いてグリーンタイヤＧを加硫するには、図１に例示するように、モールド１１を開型した状態でグリーンタイヤＧの下側のビード部を下側ビードリング１２ｂの上に載置して、グリーンタイヤＧを横置き状態にする。次いで、図２に例示するように昇降プレート１４を下方移動させて、上側ビードリング１２ａをグリーンタイヤＧの上側のビード部に当接させる。これにより、グリーンタイヤＧの上側のビード部、下側のビード部はそれぞれ、上側ビードリング１２ａ、下側ビードリング１２ｂに気密に密着した状態になる。

この状態では、蓋部材８と上側保持部５ａとにより挟まれてタイヤ上部空間Ｓが形成される。そして、加硫ブラダ２の外面２ａとグリーンタイヤＧの内面Ｇａとの間と、タイヤ上部空間Ｓとは連通した閉空間になる。そこで、吸引機９を稼働させて、加硫ブラダ２の外面２ａとグリーンタイヤＧの内面Ｇａとの間に存在する不要な空気Ａを、タイヤ上部空間Ｓおよび貫通路７を通じて吸引して加硫装置１の外部に排出する。これにより、加硫ブラダ２の外面２ａはグリーンタイヤＧの内面Ｇａに密着した状態になる。

次いで、それぞれのセグメント１５がボトムプレート１６に載置された状態になるままで昇降プレート１４を下方移動させる。これにより、グリーンタイヤＧの上側サイド部、下側サイド部をそれぞれ、上側サイドプレート１１ｂ、下側サイドプレート１１ｃに当接させる。

次いで、コンテナリング１３をセグメント１５に対して下方移動させて、セグメント１５を水平方向にスライド移動させる。これにより、それぞれのセクタ１１ａがセンターポスト４ａに向って移動して環状に組み付けられるとともに、モールド１１が閉型して型締された状態になる。図３では、モールド１１が閉型して型締めされた状態になっている。

次いで、注入口６から加熱媒体Ｍ１を加硫ブラダ２に注入して所定の初期内圧Ｐ１にして、加硫ブラダ２を膨張させるとともに加熱する。グリーンタイヤＧの内面Ｇａは、膨張した加硫ブラダ２によって押圧されて、グリーンタイヤＧはモールド１１にある程度押し付けられる。

加硫ブラダ２に加熱媒体Ｍ１を注入し終えてから所定時間経過後に、図３に例示するように、注入口６から加媒体Ｍ２を加硫ブラダ２に注入して、加硫ブラダ２を所定の内圧Ｐに上昇させてさらに膨張させる。これにより、グリーンタイヤＧの内面Ｇａは、さらに膨張した加硫ブラダ２によってさらに強く押圧されて、グリーンタイヤＧはモールド１１に強く押し付けられる。この状態を所定時間維持して、グリーンタイヤＧの加硫が終了してタイヤＴが製造される。

上述したように、加硫ブラダ２に加熱媒体Ｍ１および加圧媒体Ｍ２を注入して膨張させる前に、加硫ブラダ２の外面２ａとグリーンタイヤＧの内面Ｇａとの間の空気Ａを吸引して外面２ａと内面Ｇａを密着した状態にすることで、外面２ａと内面Ｇａとの間に存在する不要な空気Ａを確実に除去することが可能になる。尚、空気Ａの吸引は、所定の初期内圧Ｐ１にするために加熱媒体Ｍ１を加硫ブラダ２に注入する前に行う。

本発明によれば、不要な空気Ａが存在しないので、膨張した加硫ブラダ２によってグリーンタイヤＧの内面Ｇａを十分に押圧しつつ加熱することができる。それ故、加硫したタイヤＴには加硫故障が生じ難くなり、タイヤ品質を向上させるには有利になる。

また、不要な空気Ａを除去する目的で、加硫ブラダ２を過度に膨張させる必要がなくなるという利点もある。さらには、加硫ブラダ２の外面２ａに深い溝等を形成する必要がなくなるという利点もある。加硫ブラダ２は、高温で膨張および収縮させて繰り返し使用するので、これら利点は、加硫ブラダ２の損傷を抑えるには非常に有利なる。

グリーンタイヤＧの加硫が終了してタイヤＴが製造されると、図４に例示するようにコンテナリング１３を上方移動させる。これより、それぞれのセクタ１１ａをセンターポスト４ａに対して後進移動させてモールド１１の型締めを解除する。そして、昇降プレート１４を上方移動させてモールド１１を開型する。

この時、加硫ブラダ２の外面２ａは、加硫したタイヤＴの内面Ｔａに密着している。そこで従来は加硫ブラダ２の内部の流体（加熱媒体および加圧媒体）を強制的に吸引して外部に排出することによって、加硫ブラダ２を収縮させた状態にして、加硫ブラダ２の外面２ａをタイヤＴの内面Ｔａから剥がしていた。

しかし、密着している加硫ブラダ２の外面２ａをタイヤＴの内面Ｔａから剥がすには、相当の吸引力で加硫ブラダ２を収縮させる必要がある。また、外面２ａが内面Ｔａから剥がれた瞬間に、急激にブラダ２が収縮変形する。これらによって、加硫ブラダ２には大きな負荷が生じるため損傷し易くなる。

そこで、この加硫装置１では図４に例示するように、注入機１０を稼働させてタイヤ上部空間Ｓおよび貫通路７を通じて、加硫ブラダ２の外面２ａとタイヤＴの内面Ｔａとの間に空気Ａを注入する。これにより、加硫ブラダ２の外面２ａがタイヤＴの内面Ｔａから剥がれた状態になる。空気Ａを注入する際には、加硫ブラダ２の内部を排出ラインを通じて外部と連通させておくと、外面２ａが内面Ｔａから剥がれ易くなる。

そして、加硫ブラダ２の外面２ａをタイヤＴの内面Ｔａから剥がした状態にした後で、加硫ブラダ２の内部の流体を強制的に吸引して外部に排出することにより、加硫ブラダ２を収縮させる。加硫ブラダ２を収縮させた後は、タイヤＴを加硫ブラダ２から抜き出して加硫装置１から取り出す。

このように空気Ａを注入して外面２ａを内面Ｔａから剥がした状態することで、従来のように加硫ブラダ２を相当の吸引力で収縮させる必要がなくなる。また、外面２ａが内面Ｔａから剥がれた瞬間に、急激に加硫ブラダ２が収縮変形することもない。加硫ブラダ２に生じる負荷は小さくなって損傷し難くなり、耐久性が向上することになる。

加硫ブラダ２に生じる負荷が小さくなることに伴って、加硫ブラダ２のゴム厚をより薄くすることが可能になる。これにより、加硫時間の短縮も期待できる。

この実施形態では、吸引機９および注入機１０がセンターポスト４ａに形成された貫通路７を通じてタイヤ上部空間Ｓに連通する構成になっているが、貫通路７を別の位置に設けることもできる。例えば、蓋部材８を貫通して上方に延在する貫通路７を用いることもできる。

この実施形態のように、センターポスト４ａに貫通路７を設けると、貫通路７を設けるために特別な部材を用意する必要がなく、また、気密性を確保し易くなるという利点がある。尚、注入機１０は任意で設けることができる。

本発明を適用することで、外面２ａに空気抜き溝を有していない加硫ブラダ２を用いることもできるが、従来のように空気抜き溝を有する加硫ブラダ２を用いることもできる。その場合は、空気抜き溝を従来よりも浅くすることが可能になる。

１加硫装置
２加硫ブラダ
２ａ外面
３ａ上縁部
３ｂ下縁部
４中心機構
４ａセンターポスト
５ａ上側保持部
５ｂ下側保持部
６注入口
６Ｌ注入ライン
７貫通路
７ａ切換弁
８蓋部材
９吸引機
１０注入機
１１タイヤモールド
１１ａセクタ
１１ｂ上側サイドプレート
１１ｃ下側サイドプレート
１２ａ上型ビードリング
１２ｂ下型ビードリング
１３コンテナリング
１４昇降プレート
１５セグメント
１６ボトムプレート
Ｇグリーンタイヤ
Ｇａ内面
Ｔ加硫して製造したタイヤ
Ｔａ内面
Ｓタイヤ上部空間
Ｍ１加熱媒体
Ｍ２加圧媒体

Claims

筒状の加硫ブラダと、この加硫ブラダを上下に挿通する中心機構と、この中心機構に支持されて前記加硫ブラダの上下縁部をそれぞれ保持する上側保持部および下側保持部と、前記加硫ブラダに加熱媒体および加圧媒体を注入する注入口とを備えて、タイヤモールドの内部で横置きされているグリーンタイヤに内挿されている前記加硫ブラダに前記加熱媒体および前記加圧媒体が注入されて膨張する構成にした空気入りタイヤの加硫装置において、
空気を吸引する吸引機を有し、前記加硫ブラダの外面と前記グリーンタイヤの内面との間の空気が前記吸引機により吸引されて前記外面と前記内面が密着した状態で、前記加熱媒体および前記加圧媒体が注入されて膨張する前記加硫ブラダによって、前記グリーンタイヤの内面を押圧するとともに加熱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。
前記横置きされているグリーンタイヤの上端部に配置される蓋部材を有し、この蓋部材と前記上側保持部とにより挟まれたタイヤ上部空間と、前記加硫ブラダの外面と前記グリーンタイヤの内面との間とが連通して閉空間が形成された状態になり、前記タイヤ上部空間を通じて前記空気が前記吸引機により吸引される構成にした請求項１に記載の空気入りタイヤの加硫装置。
前記中心機構を構成するセンターポストに上下に延在する貫通路を有し、この貫通路を通じて前記タイヤ上部空間と前記吸引機とが接続されている請求項２に記載の空気入りタイヤの加硫装置。
空気を噴出する注入機を有し、前記グリーンタイヤを加硫して製造されたタイヤの内面と前記加硫ブラダの外面との間に前記注入機により空気が注入されて前記加硫ブラダの外面を前記製造されたタイヤの内面から剥がした状態で、前記加硫ブラダを収縮させて、この収縮させた加硫ブラダから前記製造されたタイヤが抜き取られる構成にした請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫装置。
筒状の加硫ブラダを上下に挿通する中心機構に上下に間隔をあけて配置された上側保持部と下側保持部により、前記加硫ブラダの上下縁部をそれぞれ保持して、タイヤモールドの内部で横置きされているグリーンタイヤに内挿した前記加硫ブラダに加熱媒体および加圧媒体を注入して膨張させる空気入りタイヤの加硫方法において、
前記加硫ブラダの外面と前記グリーンタイヤの内面との間の空気を吸引することにより、前記外面と前記内面を密着した状態にした後で、前記加硫ブラダに前記加熱媒体および前記加圧媒体を注入して膨張させて前記グリーンタイヤの内面を押圧するとともに加熱することを特徴とする空気入りタイヤの加硫方法。
前記横置きされているグリーンタイヤの上端部に蓋部材を配置して、この蓋部材と前記上側保持部とにより挟まれたタイヤ上部空間と、前記加硫ブラダの外面と前記グリーンタイヤの内面との間とを連通させて閉空間を形成し、前記タイヤ上部空間を通じて前記空気を吸引する請求項５に記載の空気入りタイヤの加硫方法。
前記中心機構を構成するセンターポストに上下に延在する貫通路を前記タイヤ上部空間に接続して、前記貫通路を通じて前記空気を吸引する請求項６に記載の空気入りタイヤの加硫方法。
前記グリーンタイヤを加硫して製造されたタイヤの内面と前記加硫ブラダの外面との間に空気を注入して、前記加硫ブラダの外面を前記製造されたタイヤの内面から剥がした状態にした後で、前記加硫ブラダを収縮させて、この収縮させた加硫ブラダから前記製造されたタイヤを抜き取る請求項５〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫方法。