JP2018086742A - タイヤの加硫方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セグメンテッドモールドを用いたタイヤの加硫方法において、加硫後のタイヤを取り出すためにモールドを型開き状態にするときに、ジャケットリングにセグメントを適切に収納できるようにする。【解決手段】モールド１を型開き状態にする工程が、ジャケットリング２２を上昇させることにより、セグメント２１を径方向外側に移動させ、ジャケットリング２２からセグメント２１が下方へ突出した状態にする第１の段階と、ジャケットリング２２を更に上昇させ、ジャケットリング２２とセグメント２１を一緒に上昇させる第２の段階と、ジャケットリング２２の上昇を停止して、セグメント２１を上昇させることにより、ジャケットリング２２の径方向内側にセグメント２１を収納する第３の段階とを含み、第１または第２の段階においてブラダー３を膨張させ、第３の段階においてジャケットリング２２が上昇を停止するまでにブラダー３を収縮させる。【選択図】図５

Description

本発明は、いわゆるセグメンテッドモールドを用いたタイヤの加硫方法に関する。

空気入りタイヤの加硫に用いられるモールドとして、いわゆるセグメンテッドモールドが知られている（例えば、特許文献１〜３）。セグメンテッドモールドは、タイヤのトレッド面を成形するための複数のセクターと、そのタイヤのサイド面を成形するための一対のサイドプレートとを備える。タイヤの加硫時には、環状に連なった複数のセクターが一対のサイドプレートに密着して型閉め状態となる。加硫後は、それらが分離して型開き状態となり、加硫済みタイヤがモールドから取り出される。

かかるモールドは、セクターを保持する複数のセグメントと、そのセグメントのタイヤ径方向外側に配置されたジャケットリングとを有するコンテナに格納される。セグメントの外側面と、それに係合するジャケットリングの内側面とは、互いに同じ傾斜を有するテーパ面で形成されており、ジャケットリングの昇降に伴ってセグメントがタイヤ径方向に移動する。上述した型閉め状態と型開き状態との間でのモールドの変位、即ちモールドの開閉は、コンテナの動作に応じて実行される。

加硫後のタイヤを取り出すためにモールドを型開き状態にする工程では、ジャケットリングを上昇させることにより、セグメントをタイヤ径方向外側に移動させ、タイヤのトレッド面からセクターを引き離す。このとき、セグメントはジャケットリングから下方へ突出した状態となり、その状態のままジャケットリングと一緒に上昇する。また、これらと一緒に上方のサイドプレートも上昇し、それによってタイヤのサイド面から該サイドプレートが引き離される。

ある程度の高さまで上昇したセグメントとジャケットリングは、タイヤの取り出しを妨げないようにタイヤから更に離れた場所へ退去させられる。これらを退去させる動作としては、水平軸の周りで９０度回転させる、水平移動させる、あるいは更に上昇させるなど、種々のタイプがある。いずれにしても、ジャケットリングからセグメントが下方へ突出した状態は不安定であるため、そのジャケットリングのタイヤ径方向内側にセグメントを収納したうえで実行される。

しかし、ジャケットリングに収納するときのセグメントは、殆ど自重でぶら下がっている状態にあるため、振動によりジャケットリングに対して位置ずれを起こすことがあった。位置ずれを起こしたセグメントはジャケットリングに適正な姿勢で収納されず、その結果、意図しない接触を起こした部位でセクターやセグメントが破損する恐れがあった。かかる観点から、収納前のセグメントの振動を抑える手法が望まれるものの、それに適した具体的な方法は知られていなかった。

特開２００８−１２６４５７号公報 特開２０１１−４６０６９号公報 特開２０１４−１１３７１７号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、セグメンテッドモールドを用いたタイヤの加硫方法において、加硫後のタイヤを取り出すためにモールドを型開き状態にするときに、ジャケットリングにセグメントを適切に収納できるようにすることにある。

本発明者は、ジャケットリングに収納するときのセグメントの振動について調査を行い、ジャケットリングの上昇動作、モールドに対するタイヤの密着、特に上方のサイドプレートに対するタイヤの密着、及び、ブラダーの作動（膨張）が、セグメントの振動の原因になりうることを見出した。本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、下記の如き構成により上記目的を達成できる。

本発明に係るタイヤの加硫方法は、タイヤのトレッド面を成形するための複数のセクターと、前記タイヤのサイド面を成形するための一対のサイドプレートとを備えるモールドを用いたタイヤの加硫方法において、前記モールドは、前記セクターを保持する複数のセグメントと、前記セグメントのタイヤ径方向外側に配置されたジャケットリングとを有するコンテナに格納されており、前記セグメントの外側面と、それに係合する前記ジャケットリングの内側面とが、互いに同じ傾斜を有するテーパ面で形成されていて、前記ジャケットリングの昇降に伴って前記セグメントがタイヤ径方向に移動するように構成されており、加硫後のタイヤを取り出すために前記モールドを型開き状態にする工程が、前記ジャケットリングを上昇させることにより、前記セグメントをタイヤ径方向外側に移動させ、前記ジャケットリングから前記セグメントが下方へ突出した状態にする第１の段階と、前記ジャケットリングを更に上昇させ、前記ジャケットリングと前記セグメントを一緒に上昇させる第２の段階と、前記ジャケットリングの上昇を停止して、前記セグメントを上昇させることにより、前記ジャケットリングのタイヤ径方向内側に前記セグメントを収納する第３の段階とを含み、前記第１または第２の段階において前記タイヤの内部に配置されているブラダーを膨張させ、前記第３の段階において前記ジャケットリングが上昇を停止するまでに前記ブラダーを収縮させるものである。

この方法では、加硫後のタイヤを取り出すためにモールドを型開き状態にする際に、ジャケットリングの上昇を停止したうえでセグメントを上昇させて収納するため、ジャケットリングの上昇動作に起因したセグメントの振動が抑制される。また、第１または第２の段階でブラダーを膨張させることにより、上方のサイドプレートからタイヤがスムーズに引き離され、タイヤの密着に起因したセグメントの振動も抑制される。更には、第３の段階でジャケットリングが上昇を停止するまでにブラダーを収縮させるので、ブラダーの作動に起因したセグメントの振動も抑制される。したがって、この方法によれば、振動によるセグメントの位置ずれを防いで、ジャケットリングにセグメントを適切に収納することができる。

前記第１の段階で前記ジャケットリングが上昇を開始する時点では前記ブラダーを収縮させておくことが好ましい。これによりコンテナの負荷を軽減しうるとともに、安全性が高められる。

前記第１または第２の段階で前記ブラダーを膨張させてから収縮させるまでの間、前記ジャケットリングの上昇を一時停止することなく連続的に行うことが好ましい。これによりサイクルタイムの悪化を抑えられるとともに、コンテナの負荷を軽減できる。

前記第１の段階において、前記セクターが前記タイヤのトレッド面から離れていて且つ一対の前記サイドプレートが前記タイヤのサイド面に接している状態で、前記ブラダーを膨張させることが好ましい。この場合、比較的早い段階でブラダーを膨張させるため、セグメントに振動を伝達させないうえで都合がよい。尚、サイドプレートがタイヤに接していても、セクターがタイヤから離れているので、膨張させたブラダーによってタイヤに多少の動きや変形を与えて、離型を促すことができる。

前記第２の段階において、一対の前記サイドプレートのうち上方に位置するサイドプレートが上昇を開始した後で、前記ブラダーを膨張させるものでもよい。かかる方法によれば、上方のサイドプレートにタイヤが密着した状況において、膨張させたブラダーにより該サイドプレートからタイヤを引き離すことができる。

空気入りタイヤの加硫に用いられるタイヤ加硫装置の一例を概略的に示す断面図 タイヤを加硫する状態を示す断面図 ジャケットリングが上昇を開始したときの状態を示す断面図 ジャケットリングが上昇する途中の状態を示す断面図 セグメントをタイヤ径方向外側に移動させた状態を示す断面図 ジャケットリングとセグメントを一緒に上昇させた状態を示す断面図 ジャケットリングにセグメントを収納した状態を示す断面図 モールドの型開き率及びブラダーの内圧の経時的変化を示すグラフ

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、空気入りタイヤの加硫に用いられるタイヤ加硫装置を示す。このタイヤ加硫装置は、いわゆるセグメンテッドモールドとしてのモールド１と、そのモールド１が格納されたコンテナ２と、図１では図示しないゴム袋状のブラダー３とを備えている。タイヤは、後述するようにタイヤ軸方向を上下に向けてセットされ、図１の左方向がタイヤ径方向外側、同じく右方向がタイヤ径方向内側となる。ブラダー３は、加熱加圧媒体が供給されることによって膨張し、加硫時にはタイヤの内面に押し当てられる。

モールド１は、タイヤのトレッド面を成形するための複数のセクター１１と、そのタイヤのサイド面を成形するための一対のサイドプレート１２，１３とを備える。図１に示す型締め状態では、タイヤ周方向に分割された複数のセクター１１が寄り集まって環状に連なり、サイドプレート１２，１３に密着している。図示していないが、セクター１１には、タイヤのトレッド面に溝を形成するための突起が設けられている。サイドプレート１２，１３のタイヤ径方向内側には、それぞれタイヤのビード部を嵌合するための一対のビードリング１４，１５が設けられている。

コンテナ２は、セクター１１を保持する複数のセグメント２１と、そのセグメント２１のタイヤ径方向外側に配置されたジャケットリング２２とを有する。一般には、１つのセグメント２１が１つのセクター１１を保持する。ジャケットリング２２は、環状に設けられている。セグメント２１の外周面と、それに係合するジャケットリング２２の内周面とは、それぞれ互いに同じ傾斜を有するテーパ面により形成されていて、ジャケットリング２２の昇降に伴ってセグメント２１がタイヤ径方向に移動するように構成されている。該テーパ面は、それぞれ下方に向かってタイヤ径方向外側に傾斜している。

上プレート２３は、昇降可能に構成されており、例えば油圧装置によって駆動される。上プレート２３の下面には、一対のサイドプレート１２，１３のうち上方に位置するサイドプレート１２が取り付けられている。また、上プレート２３の下面には、セグメント２１がタイヤ径方向に沿って摺動可能に支持されている。下プレート２４の上面には、下方に位置するサイドプレート１３が取り付けられている。アーム２５は、上プレート２３の上面に立設されたガイド２６に昇降可能に取り付けられている。ジャケットリング２２は、そのアーム２５によって支持され、セグメント２１に対して相対的に昇降可能に構成されている。

ジャケットリング２２は、摺動レール２７を介してセグメント２１と係合している。本実施形態では、摺動レール２７が、ジャケットリング２２のテーパ面（内側面）に形成された係合溝と、セグメント２１のテーパ面（外側面）に形成された突起により構成されている。摺動レール２７の断面形状は特に限定されず、係合溝と突起の位置関係は反対でも構わない。ジャケットリング２２を昇降させると、テーパ面同士の摺動を伴ってセグメント２１がタイヤ径方向に移動し、そのセグメント２１に保持されているセクター１１がそれに追従する。

モールド１は、セクター１１と一対のサイドプレート１２，１３とが互いに密着した型閉め状態（図１，２参照）と、それらを分離させた型開き状態との間で、開閉自在に構成されている。この型閉め状態と型開き状態との間でのモールド１の変位、即ちモールド１の開閉は、コンテナ２の動作に応じて行われる。図示していないが、タイヤ加硫装置には、コンテナ２を駆動する駆動装置や、セクター１１及びサイドプレート１２，１３を加熱する加熱手段、コンテナ２やブラダー３など各部材の動作を制御する制御部が設けられており、これらには従来公知の構成を適用可能である。

このモールド１を用いたタイヤの加硫方法について説明する。まず、型開き状態にあるモールド１に未加硫のタイヤＴをセットする（セット工程）。次に、モールド１を型閉め状態とし、図２に示すように、互いに密着させたセクター１１と一対のサイドプレート１２，１３をタイヤＴの外面に押し当てるとともに、膨張させたブラダー３をタイヤＴの内面に押し当てて、タイヤＴの加硫を行う（加硫工程）。加硫においては、従来公知の加硫条件を適用できる。タイヤＴの加硫後、セクター１１と一対のサイドプレート１２，１３とを分離し、モールド１を型開き状態にする（型開き工程）。そして、型開き状態にしたモールド１から加硫後のタイヤＴを取り出す（脱型工程）。

後述するように、上記の型開き工程では、セグメント２１がジャケットリング２２から下方へ突出した状態となる（図５参照）。また、それらを上昇させた後で、ジャケットリング２２のタイヤ径方向内側にセグメント２１を収納する。その際、ジャケットリング２２からぶら下がっているセグメント２１に振動が伝達されると、セグメント２１が位置ずれを起こして適正な姿勢で収納されない恐れがある。そこで、本実施形態では、そのようなセグメント２１の振動を抑えるために、モールド１を型開き状態にする工程を下記のように実行する。

即ち、加硫後のタイヤＴを取り出すためにモールド１を型開き状態にする工程では、まず、図２の型閉め状態から、図３〜５に順に示すようにジャケットリング２２を上昇させる。これにより、セグメント２１をタイヤ径方向外側に移動させ、ジャケットリング２２からセグメント２１が下方へ突出した状態にする（第１の段階）。この段階では、各セクター１１が拡径してタイヤＴのトレッド面から引き離される。本実施形態では、コンテナ２の負荷軽減と安全性向上の観点から、第１の段階でジャケットリング２２が上昇を開始する時点ではブラダー３を収縮させている（図３参照）。

次に、図６に示すように、ジャケットリング２２を更に上昇させ、ジャケットリング２２とセグメント２１を一緒に上昇させる（第２の段階）。この段階では、それらと一緒に上方のサイドプレート１２も上昇することにより、そのサイドプレート１２がタイヤＴのサイド面から引き離される。尚、図６に示したセグメント２１は、ジャケットリング２２に対して摺動レール２７のストッパーを介して留まっており、殆ど自重でぶら下がっている状態にあるため不安定で且つ振動が伝わりやすい。

続いて、ジャケットリング２２の上昇を停止して、図７に示すようにセグメント２１を上昇させることにより、ジャケットリング２２のタイヤ径方向内側にセグメント２１を収納する（第３の段階）。この動作は、アーム２５の上昇動作を停止したうえで、上プレート２３を上昇させることにより実行できる。このようにジャケットリング２２の上昇を停止したうえでセグメント２１を収納することにより、ジャケットリング２２の上昇動作に起因したセグメント２１の振動が抑制される。

図７のモールド１は、タイヤＴの出し入れが可能となる型開き状態にあるが、本実施形態では、タイヤＴの取り出しを妨げないように、第３の段階によるセグメント２１の収納を終えた後で、ジャケットリング２２やセグメント２１などを水平軸の周りで９０度回転させて、タイヤＴから更に離れる場所へ退去させる（第４の段階）。したがって、第３の段階におけるジャケットリング２２の停止は、一時的な停止となる。かかる退去のための動作は、水平移動させる、あるいは更に上昇させるなど、別の態様でも構わない。

モールド１を型開き状態にする工程は、上述のような第１〜第３の段階を含み、そのうえで、図４に示すように、第１または第２の段階において（本実施形態では、第１の段階において）タイヤＴの内部に配置されているブラダー３を膨張させる。更には、図５に示すように、第３の段階においてジャケットリング２２が上昇を停止するまでにブラダー３を収縮させる。別の言い方をすると、第１の段階でジャケットリング２２が上昇を開始してから、第３の段階でジャケットリング２２が上昇を停止するまでの間に、ブラダー３の膨張と収縮を行う。ブラダー３は、加熱加圧媒体が排出されることにより収縮する。

このようにしてブラダー３を膨張させることにより、タイヤＴの離型が促され、サイドプレート１２からタイヤＴがスムーズに引き離される。そのため、サイドプレート１２へのタイヤＴの密着に起因したセグメント２１の振動が抑制される。更には、第３の段階でジャケットリング２２が上昇を停止するまでにブラダー３を収縮させるので、ブラダー３の作動（膨張）に起因したセグメント２１の振動も抑制される。したがって、本実施形態によれば、振動によるセグメント２１の位置ずれを防いで、ジャケットリング２２にセグメント２１を適切に収納することができる。

本実施形態では、図４のように、第１の段階において、セクター１１がタイヤＴのトレッド面から離れていて且つ一対のサイドプレート１２，１３がタイヤＴのサイド面に接している状態で、ブラダー３を膨張させる。この場合、比較的早い段階でブラダー３を膨張させるため、セグメント２１に振動を伝達させないうえで都合がよい。サイドプレート１２，１３がタイヤＴに接していても、セクター１１がタイヤＴから離れているので、膨張させたブラダー３によってタイヤＴに多少の動きや変形を与えて、離型を促すことができる。

図８のグラフは、モールド１の型開き率及びブラダー３の内圧の経時的変化を示している。横軸の時間は、ジャケットリング２２が上昇動作を開始する時点を原点とする。縦軸の型開き率は、型閉め状態をゼロとし、ジャケットリング２２が退去した型開き状態を１００としたときの、ジャケットリング２２の動作の進行度合を表す。したがって、ジャケットリング２２が動作を停止している間は、この型開き率が変化しない。

型開き工程を開始する時点、即ちジャケットリング２２が上昇を開始する時点では、ブラダー３の内圧が実質的にゼロであり、ブラダー３は収縮している。モールド１の型開き率は、ジャケットリング２２の上昇開始から直線的に変化し、途中で変化しない期間を挟んで、再び直線的に変化している。型開き率が直線的に変化する期間では、ジャケットリング２２の動作が連続的に行われている。型開き率が変化しない期間は、ジャケットリング２２が上昇を停止する第３の段階に相当し、この段階でセグメント２１がジャケットリング２２に収納される。

図８の通り、ジャケットリング２２が上昇を開始してから数秒（例えば１〜２秒）の遅延を経た時点において、ブラダー３の内圧が一時的に高い。この内圧の高いピーク付近ではブラダー３が図４のように膨張し、これによりサイドプレート１２からタイヤＴが確実に引き離される。このブラダー３の再膨張は短時間でよく、例えば３〜４秒に設定される。型開き率が変化しない期間が始まる時点で、ブラダー３の内圧は十分に低くなっており、これは、第３の段階においてジャケットリング２２が上昇を停止するまでにブラダー３が収縮していることを表す。

図８のグラフにおいて、ブラダー３の内圧が一時的に高い間、型開き率は直線的に変化している。このように、本実施形態では、第１または第２の段階でブラダー３を膨張させてから収縮させるまでの間、ジャケットリング２２の上昇を一時停止することなく連続的に行っている。これにより、サイクルタイムの悪化を抑えられるとともに、コンテナ２の負荷を軽減できる。

本実施形態では、図４のように一対のサイドプレート１２，１３がタイヤＴのサイド面に接している状態でブラダー３を膨張させる例を示したが、これに代えて、第２の段階において、一対のサイドプレート１２，１３のうち上方に位置するサイドプレート１２が上昇を開始した後で、ブラダー３を膨張させてもよい。その場合、ブラダー３の膨張と収縮は、図５に示す状態から図６に示す状態に移行する過程で行われる。

本発明に係るタイヤの加硫方法は、セグメンテッドモールドを用いてタイヤの加硫を行うに際し、モールドを型開き状態にする工程を上記の如く実施する点を除けば、通常のタイヤの加硫方法と同様であり、従来公知の工程や装置などは何れも本発明に適用できる。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

１ モールド
２ コンテナ
３ ブラダー
１１ セクター
１２ サイドプレート
１３ サイドプレート
１４ ビードリング
１５ ビードリング
２１ セグメント
２２ ジャケットリング
２３ 上プレート
２４ 下プレート
２５ アーム
２６ ガイド
２７ 摺動レール
Ｔ タイヤ

Claims (5)

1. タイヤのトレッド面を成形するための複数のセクターと、前記タイヤのサイド面を成形するための一対のサイドプレートとを備えるモールドを用いたタイヤの加硫方法において、
   前記モールドは、前記セクターを保持する複数のセグメントと、前記セグメントのタイヤ径方向外側に配置されたジャケットリングとを有するコンテナに格納されており、
   前記セグメントの外側面と、それに係合する前記ジャケットリングの内側面とが、互いに同じ傾斜を有するテーパ面で形成されていて、前記ジャケットリングの昇降に伴って前記セグメントがタイヤ径方向に移動するように構成されており、
   加硫後のタイヤを取り出すために前記モールドを型開き状態にする工程が、
   前記ジャケットリングを上昇させることにより、前記セグメントをタイヤ径方向外側に移動させ、前記ジャケットリングから前記セグメントが下方へ突出した状態にする第１の段階と、
   前記ジャケットリングを更に上昇させ、前記ジャケットリングと前記セグメントを一緒に上昇させる第２の段階と、
   前記ジャケットリングの上昇を停止して、前記セグメントを上昇させることにより、前記ジャケットリングのタイヤ径方向内側に前記セグメントを収納する第３の段階とを含み、
   前記第１または第２の段階において前記タイヤの内部に配置されているブラダーを膨張させ、前記第３の段階において前記ジャケットリングが上昇を停止するまでに前記ブラダーを収縮させることを特徴とするタイヤの加硫方法。
2. 前記第１の段階で前記ジャケットリングが上昇を開始する時点では前記ブラダーを収縮させておく請求項１に記載のタイヤの加硫方法。
3. 前記第１または第２の段階で前記ブラダーを膨張させてから収縮させるまでの間、前記ジャケットリングの上昇を一時停止することなく連続的に行う請求項１または２に記載のタイヤの加硫方法。
4. 前記第１の段階において、前記セクターが前記タイヤのトレッド面から離れていて且つ一対の前記サイドプレートが前記タイヤのサイド面に接している状態で、前記ブラダーを膨張させる請求項１〜３いずれか１項に記載のタイヤの加硫方法。
5. 前記第２の段階において、一対の前記サイドプレートのうち上方に位置するサイドプレートが上昇を開始した後で、前記ブラダーを膨張させる請求項１〜３いずれか１項に記載のタイヤの加硫方法。

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