JP2020059218A - タイヤ加硫装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ加硫用モールドをより確実に閉型することができ、品質の優れたタイヤを製造することができるタイヤ加硫装置および方法を提供する。【解決手段】ロック機構９によりコンテナリング８の上下位置を閉型位置にロックして、上部プレート２と下部プレート４の上下間隔を小さくするように加圧機構５を作動させて下部プレート４を上方移動させることにより、コンテナリング８によってセグメント６を中心機構１１に向かって移動させて、それぞれのセクタモールド１２ｃを環状に組付けるとともに、上下連結機構７によってコンテナリング８とボルスタープレート３との間に所定の上下すき間ｇを形成した状態にして、上部プレート２の下面に配置された上側サイドモールド１２ａを、それぞれのセクタモールド１２ｃの上面に、その環状に組み付けられた状態を維持させた状態で押圧して閉型する。【選択図】図５

Description

本発明はタイヤ加硫装置および方法に関し、さらに詳しくは、タイヤ加硫用モールドをより確実に閉型することができ、品質の優れたタイヤを製造することができるタイヤ加硫装置および方法に関するものである。

タイヤを製造する際には、閉型したモールド内でグリーンタイヤを加硫する。セクショナルタイプのモールドは、上側サイドモールド、下側サイドモールドおよび複数のセクタモールドで構成されていて、それぞれが密着するように閉型される（例えば、特許文献１参照）。

それぞれのセクタモールドは下方移動するコンテナリングによって中心機構に向かって押圧されて環状に組み付けられる。環状に組み付けられたそれぞれのセクタモールドと、下側サイドモールドとは密着するように組み付けられる。一方、上側サイドモールドは、上側サイドモールドの上面に取付けられた上部プレートとともに上下移動する。この上部プレートが、コンテナリングが取り付けられているボルスタープレートの下方に配置されていると、モールドを閉型した状態では、上部プレートの上面がボルスタープレートによって下方に押圧される。

閉型した状態でそれぞれのセクタモールドどうしの間にすき間が発生すると、そのすき間から、横倒し状態でモールドの中に配置されているグリーンタイヤの未加硫ゴムが流出して加硫したタイヤの品質に影響が生じる。そこで、この構造の加硫装置では、それぞれのセクタモールドどうしの間のすき間の発生を防止するため、それぞれのセクタモールドをコンテナリングによってより強く押圧する必要がある。これを実現するには閉型する際に、ボルスタープレートの下方移動が上部プレートによって規制されないようにする必要があり、ボルスタープレートによる上部プレートに対する押圧よりも、コンテナリングによるそれぞれのセクタモールドに対する押圧が優先される。

これに伴って、ボルスタープレートの下面と上部プレートの上面との間にすき間が発生し易くなる。このすき間が大きい程、加硫中にグリーンタイヤが内圧を受けると、上側サイドモールドが上部プレートとともに上方移動する量が大きくなって、環状に組み付けられたそれぞれのセクタモールドの上面と上側サイドモールドの下面のとの間にすき間が発生する。即ち、モールドをすき間なく確実に閉型した状態に維持できなくなる。その結果、加硫されたタイヤでは、それぞれのセクタモールドの上面と上側サイドモールドの下面のとの間のすき間に起因して上側のサイド部に段差が形成される。加硫されたタイヤの上側サイド部と下側サイド部とでこの段差の有無の違いが生じるため、タイヤ品質を向上させるには改善の余地がある。

特開昭６３−５４２１２号公報

本発明の目的は、タイヤ加硫用モールドをより確実に閉型することができ、品質の優れたタイヤを製造することができるタイヤ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、本発明のタイヤ加硫装置は、加硫用ブラダを有する中心機構と、この中心機構を中心して環状に配置される複数のそれぞれのセクタモールドの外周面に取り付けられるセグメントと、上側サイドモールドの上面に取り付けられる上部プレートと、下側サイドモールドの下面に取り付けられる下部プレートと、それぞれのセグメントの外周側に配置されるコンテナリングと、前記上部プレートの上方に配置されて前記コンテナリングに接続されたボルスタープレートと、前記上部プレートと前記下部プレートとの上下間隔を変動させる加圧機構とを備えて、前記加圧機構によって前記上下間隔を小さくすることにより、前記上部プレートと前記下部プレートの間で、それぞれの前記セクタモールドが環状に組み付けられるとともに、これらセクタモールドが前記上側サイドモールドと前記下側サイドモールドとにより上下に挟まれて閉型される構成にしたタイヤ加硫装置において、前記コンテナリングと前記ボルスタープレートとを上下方向に離間可能に接続する上下連結機構と、前記コンテナリングの上下位置をロックするロック機構とを有して、前記ロック機構により前記コンテナリングの上下位置が閉型位置にロックされた状態で、前記上下間隔を小さくするように前記加圧機構を作動させることにより、それぞれの前記セクタモールドが環状に組付けられるとともに、前記上下連結機構によって前記コンテナリングと前記ボルスタープレートとの間に所定の上下すき間が形成された状態にして閉型される構成にしたことを特徴とする。

本発明のタイヤ加硫方法は、加硫用ブラダを有する中心機構を中心にして環状に配置される複数のそれぞれのセクタモールドの外周面にセグメントを取付け、上側サイドモールドの上面に上部プレートを取り付け、下側サイドモールドの下面に下部プレートを取り付け、それぞれのセグメントの外周側にコンテナリングを配置して、前記上部プレートの上方に前記コンテナリングに接続されたボルスタープレートを配置して、前記下側サイドモールドにグリーンタイヤを横倒し状態で載置し、前記上部プレートと前記下部プレートとの上下間隔を加圧機構によって小さくすることにより、前記上部プレートと前記下部プレートの間で、それぞれの前記セクタモールドを環状に組み付けるとともに、これらセクタモールドを前記上側サイドモールドと前記下側サイドモールドとにより上下に挟んで、前記グリーンタイヤを内部に閉じ込めて閉型し、前記グリーンタイヤを加圧および加熱することにより加硫するタイヤ加硫方法において、前記コンテナリングと前記ボルスタープレートとを上下連結機構によって上下方向に離間可能に接続しておき、ロック機構により前記コンテナリングの上下位置を閉型位置にロックして、前記上下間隔を小さくするように前記加圧機構を作動させることにより、それぞれの前記セクタモールドを環状に組付けるとともに、前記上下連結機構によって前記コンテナリングと前記ボルスタープレートとの間に所定の上下すき間を形成した状態で、前記上側サイドモールドを、それぞれの前記セクタモールドの上面に環状に組み付けられた状態を維持させながら押圧して閉型することを特徴とする。

本発明によれば、ロック機構によりコンテナリングの上下位置を閉型位置にロックすることで、加圧機構によって閉型操作を行う際に、上部プレートと下部プレートとの上下間隔を小さくするように加圧機構を作動させると、それぞれの前記セクタモールドを確実に環状に組付けることができる。この際に、前記上下連結機構によって前記コンテナリングと前記ボルスタープレートとの間に所定の上下すき間が形成されるため、それぞれの前記セクタモールドが環状に組み付けられた状態を維持しつつ、前記上側サイドモールドを、それぞれの前記セクタモールドの上面により強く押圧して閉型することが可能になる。これにより、モールドを確実に閉型した状態にするには有利になる。これに伴い、加硫工程におけるタイヤ両サイド部の仕上がりに差異が生じ難くなり、品質の優れたタイヤを製造することができる

開型している状態の本発明のタイヤ加硫装置の左半分を縦断面視で例示する説明図である。 図１のコンテナリングおよびロック機構を平面視で例示する説明図である。 図１のセグメントを下部プレートに載置して、それぞれのセクタモールドを環状に組み付けた状態を縦断面視で例示する説明図である。 図３のロック機構の係合部をロック位置に移動させた状態を平面視で例示する説明図である。 加圧機構を作動させてモールドを閉型した状態を縦断面視で例示する説明図である。 図５のセクタモールドおよびセグメントを平面視で例示する説明図である。 ロック機構の変形例を示す説明図である。 ロック機構の別の変形例を示す説明図である。 加硫装置の別の実施形態の左半分を縦断面視で例示する説明図である。

以下、本発明のタイヤ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、図２に例示する本発明のタイヤ加硫装置１（以下、加硫装置１という）は、中心機構１１と、複数のセグメント６と、上部プレート２と、下部プレート４と、コンテナリング８と、コンテナリング８に接続されたボルスタープレート３と、加圧機構５とを備えている。さらに、この加硫装置１は、コンテナリング８とボルスタープレート３とを上下方向に離間可能に接続する上下連結機構７と、ロック機構９とを有している。

この加硫装置１には、タイヤ加硫用モールド１２（以下、モールド１２という）が取り付けられる。モールド１２は、円環状の上側サイドモールド１２ａと円環状の下側サイドモールド１２ｂと複数のセクタモールド１２ｃとで構成されている。グリーンタイヤＴは横倒し状態で、下側サイドモールド１２ｂに載置されてモールド１２の中に配置される。図１、図２は、モールド１２が開型している状態を例示している。

中心機構１１を構成する中心ポスト１１ａは、上側サイドモールド１２ａおよび下側サイドモールド１２ｂの円環状の中心ＣＬに配置されている。中心ポスト１１ａには上下に間隔をあけて円盤状のクランプ部１１ｃが取り付けられている。それぞれのクランプ部１１ｃには、円筒状の加硫用ブラダ１１ｂの上端部、下端部が把持されている。

上部プレート２には、その下面に上側サイドモールド１２ａの上面が対向して取り付けられている。上側サイドモールド１２ａはその下面によって、横倒し状態のグリーンタイヤＴの上側サイド部Ｓｕを加硫成形する。上部プレート２は上側サイドモールド１２ａとともに所定位置に固設される。

下部プレート４には、その上面に上側サイドモールド１２ａの下面が対向して取り付けられている。下側サイドモールド１２ｂはその上面によって、横倒し状態のグリーンタイヤＴの下側サイド部Ｓｄを加硫成形する。この実施形態では、下部プレート４は加圧機構５により上下移動する。

加圧機構５には例えば油圧シリンダ等が用いられる。加圧機構５が作動することにより上部プレート２と下部プレート４との上下間隔が変動する。モールド１２を閉型する時はこの上下間隔を小さくし、開型する時はこの上下間隔を大きくするように加圧機構５を作動させる。

それぞれのセグメント６は中心機構１１（中心ＣＬ）を中心にして環状に配置されている。それぞれのセグメント６には、その内周側にセクタモールド１２ｃの外周面が対向して取り付けられている。それぞれのセグメント６の外周面は、外周側から内周側に向かって上方に傾斜する傾斜を有している。セクタモールド１２ｃはその内周面によって、横倒し状態のグリーンタイヤＴのトレッド部を加硫成形する。

円環状のコンテナリング８は、中心機構１１（中心ＣＬ）を中心にした円環形状であり、環状に配置されているセグメント６の外周側で相対的に上下移動する。コンテナリング８が相対的に上下移動することにより、コンテナリング８の内周傾斜面とそれぞれのセグメント６の外周傾斜面とが摺動する。そして、相対的に下方移動するコンテナリング８の内周面により、それぞれのセグメント６の外周面が押圧されることで、それぞれのセクタモールド１２ｃがセグメント６とともに環状の中心ＣＬに対して近接移動する。

ボルスタープレート３は上部プレート２の上方に配置されて、コンテナリング８の上端部に接続されている。コンテナリング８とボルスタープレート３とは、上下連結機構７によって上下方向に離間可能に接続されている。複数の上下連結機構７が、コンテナリング８の周方向に間隔をあけて配置される。例えば、３〜１２個の上下連結機構７が周方向に等間隔で配置される。

この実施形態では、上下連結機構７として、ボルスタープレート３を貫通する貫通穴に挿入された状態で、コンテナリング８に螺合するボルトが使用されている。この上下連結機構７はボルスタープレート３に対しては所定の上下すき間ｇの範囲内で上下方向にスライド可能になっている。この上下すき間gは例えば０．５ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。

この実施形態では、コンテナリング８の外周面には半径方向外側に突出する複数の係合部８ａが周方向に間隔をあけて設けられている。例えば、３〜１２個の係合部８ａが周方向に等間隔で配置される。

ロック機構９は、上述した係合部８ａに係合する係合部９ｃを有している。この実施形態では、ロック機構９は、コンテナリング８の外周面に沿って環状に形成された環状体９Ａを有している。環状体９Ａに内周面には半径方向内側に突出する複数の係合部９ｃが周方向に間隔をあけて設けられている。周方向に隣り合う係合部９ｃどうしの間が解除部９ｄになっている。

環状体９Ａから下方に複数本の支持部９Ｂが延在していて、それぞれの支持部９Ｂは地盤ベースに固定されている。環状体９Ａは支持部９Ｂに対して上下移動を規制された状態で環状の周方向にスライド可能に取り付けられている。このロック機構９は、中心機構１１を中心にして環状体９Ａを周方向に回転させることで、係合部９ｃを係合部８ａと上下に重なるロック位置と、係合部９ｃを解除部９ｄと上下に重なるロック解除位置とに移動させることができる。

係合部９ｃをロック位置とロック解除位置とに移動させるには、コンテナリング８を周方向に固定した状態にして、上記のように環状体９Ａを周方向に回転させる構成に限らない。例えば、環状体９Ａを周方向に固定した状態にして、中心機構１１を中心にしてコンテナリング８を周方向に回転させることで、係合部９ｃをロック位置とロック解除位置とに移動させることもできる。或いは、中心機構１１を中心にして環状体９Ａおよびコンテナリング８の両方を周方向に回転させることで、係合部９ｃをロック位置とロック解除位置とに移動させることもできる。

次に、この加硫装置１を用いて、グリーンタイヤＴを加硫して空気入りタイヤを製造する方法の一例を説明する。

グリーンタイヤＴを加硫する際には、図１に例示するようにモールド１２を開型した状態で、横倒し状態のグリーンタイヤＴを中心機構１１に挿通させて、シェーピング圧力で膨張させた加硫ブラダ１１ｂによってグリーンタイヤＴを保持する。このグリーンタイヤＴを下側サイドモールド１２ｂに載置する。この時、下部プレート４は所定の待機位置に停止した状態になっている。

次いで、ボルスタープレート３を下方移動させる。上下連結機構７によって接続されているボルスタープレート３とコンテナリング８との間には所定の上下すき間ｇが形成されている。図２に例示するように、コンテナリング８の係合部８ａは解除部９ｄに相当する位置に配置されているので、係合部８ａが環状体９Ａに干渉することなくコンテナリング８を下方移動させることができる。

図３に例示するように、下方移動する係合部８ａが解除部９ｄを通過して環状体９Ａの下方まで移動した位置で、それぞれのセグメント６が下部プレート４に載置される。そして、下方移動するコンテナリング８の内周傾斜面によりそれぞれのセグメント６の外周傾斜面を押圧して、それぞれのセグメント６とともにそれぞれのセクタモールド１２ｃを環状の中心ＣＬに向かって移動させる。

これにより、上部プレート２と下部プレート４の上下間で、それぞれのセクタモールド１２ｃを環状に組み付ける。環状に組み付けられたそれぞれのセクタモールド１２ｃが上側サイドモールド１２ａと下側サイドモールド１２ｂとにより上下に挟まれて、モールド１２はグリーンタイヤＴを内部に閉じ込めて閉型した状態になる。この時、ボルスタープレート３とコンテナリング８との間には上下すき間ｇがなく両者の対向面が当接状態になっている。

次いで、図４に例示するように中心機構１１を中心にして環状体９Ａを周方向に回転させることで、係合部９ｃをロック位置に移動させる。ロック位置では、係合部９ｃによって係合部８ａの上方移動が規制される。これにより、コンテナリング８の上下位置がロックされてコンテナリング８は所定の閉型位置に維持される。

次いで、図５に例示するように加圧機構５を作動させて下部プレート４を上方移動ささせて上部プレート２と下部プレート４との上下間隔を小さくする閉型操作を行ってモールド１２を最終的に閉型する。この閉型操作の際には、ロック機構９によりコンテナリング８の上下位置は閉型位置にロックされ続ける。そのため、図６に例示するように、周方向に隣り合うセクタモールド１２ｃどうしは密着するように組み付けられる。

また、上下連結機構７によってコンテナリング８とボルスタープレート３との間に所定の上下すき間ｇが形成される。そのため、それぞれのセクタモールド１２ｃが環状に組み付けられた状態が維持されつつ、上側サイドモールド１２ａを、それぞれのセクタモールド１２ｃの上面により強く押圧して閉型することが可能になる。これにより、モールド１２を確実に閉型した状態にするには有利になる。

閉型したモールド１２の中では、グリーンタイヤＴの内側で加硫用ブラダ１１ｂをさらに膨張させて、グリーンタイヤＴに所定の内圧を付与するとともに、所定の温度で加熱して加硫を行う。グリーンタイヤＴを所定時間、加硫することで空気入りタイヤが完成する。モールド１２が確実に閉型した状態でグリーンタイヤＴが加硫されるので、製造されたタイヤの上側サイド部Ｓｕに段差が形成される不具合を回避できる。即ち、加硫工程におけるタイヤ両サイド部の仕上がりに差異が生じ難くなり、品質の優れたタイヤを製造することが可能になる。

ロック機構９は上記した構成に限定されず、コンテナリング８の上下位置をロックできる様々な構成を採用することができる。図７、図８に例示するように、係合部９ａを中心機構１１に対して近接移動させることによりロック位置に移動させ、離反移動させることでロック解除位置に移動させる構成にすることもできる。

図７に例示するロック機構９は、支持体９Ｂに支持されて中心機構１１に対して近接離反移動する係合部９ｃを有している。コンテナリング８の外周面には半径方向外側に突出する係合部８ａが設けられている。この係合部８ａはコンテナリング８の周方向に連続した環状でもよく、周方向に断続的に配置されたものでもよい。図７（Ａ）に例示するように係合部９ｃを中心機構１１に対して離反移動させることで、係合部８ａの上方に重なるロック位置から外れたロック解除位置に移動させることができる。一方、図７（Ｂ）に例示するように係合部９ｃを中心機構１１に対して近接移動させることで、係合部８ａの上方に重なるロック位置に移動させることができる。

図８に例示するロック機構９は、支持体９Ｂに支持されて中心機構１１に対して近接離反移動する係合部９ｃを有している。コンテナリング８の外周面には周方向に間隔をあけて配置された複数の穴状の係合部８ａが形成されている。図８（Ａ）に例示するように係合部９ｃを中心機構１１に対して離反移動させることで、ロック解除位置（係合部８ａの内部から引き抜かれた位置）に移動させることができる。一方、図８（Ｂ）に例示するように係合部９ｃを中心機構１１に対して近接移動させることで、ロック位置（係合部８ａの内部に挿入された位置）に移動させることができる。

図９に例示する加硫装置１の実施形態は、それぞれの上下連結機構７および支持部９Ｂに緩和機構１０を備えていることが図１の実施形態との相違点であり、その他は同じ構成である。この緩和機構１０は、モールド１２が閉型された際に、それぞれのセクタモールド１２ｃと上側サイドモールド１２ａと下側サイドモールド１２ｂのいずれかに、予め設定されている許容範囲を超える加圧力が作用した時に、この加圧力を緩和させる機構である。

図５に例示するように加圧機構５によって下部プレート４を上方移動させた時に、下部プレート４の上方移動量が過大であると、それぞれのセクタモールド１２を環状に組み付ける過大な加圧力が作用する可能性がある。このような過大な加圧力が作用するとモールド１２が損傷し易くなるため、緩和機構１０によって加圧力を緩和させる。緩和機構１０としては例えば、許容範囲を超える加圧力が作用した時に、上下連結機構７、支持部９Ｂの長さを維持していたストッパが外れて意図的に伸長させる仕組みを用いる。この加圧力の許容範囲は事前にテスト等を行って把握しておく。緩和機構１０は、それぞれの上下連結機構７と支持部９Ｂとのいずれか一方に備えればよい。

１ 加硫装置
２ 上部プレート
３ ボルスタープレート
４ 下部プレート
５ 加圧機構
６ セグメント
７ 上下連結機構
８ コンテナリング
８ａ 係合部
９ ロック機構
９Ａ 環状体
９Ｂ 支持部
９ｃ 係合部
９ｄ 解除部
１０ 緩和機構
１１ 中心機構
１１ａ 中心ポスト
１１ｂ 加硫用ブラダ
１１ｃ クランプ部
１２ モールド
１２ａ 上側サイドモールド
１２ｂ 下側サイドモールド
１２ｃ セクタモールド
Ｔ グリーンタイヤ
Ｓｕ 上側サイド部
Ｓｄ 下側サイド部
ｇ 上下すき間

Claims (6)

1. 加硫用ブラダを有する中心機構と、この中心機構を中心して環状に配置される複数のそれぞれのセクタモールドの外周面に取り付けられるセグメントと、上側サイドモールドの上面に取り付けられる上部プレートと、下側サイドモールドの下面に取り付けられる下部プレートと、それぞれのセグメントの外周側に配置されるコンテナリングと、前記上部プレートの上方に配置されて前記コンテナリングに接続されたボルスタープレートと、前記上部プレートと前記下部プレートとの上下間隔を変動させる加圧機構とを備えて、前記加圧機構によって前記上下間隔を小さくすることにより、前記上部プレートと前記下部プレートの間で、それぞれの前記セクタモールドが環状に組み付けられるとともに、これらセクタモールドが前記上側サイドモールドと前記下側サイドモールドとにより上下に挟まれて閉型される構成にしたタイヤ加硫装置において、
   前記コンテナリングと前記ボルスタープレートとを上下方向に離間可能に接続する上下連結機構と、前記コンテナリングの上下位置をロックするロック機構とを有して、前記ロック機構により前記コンテナリングの上下位置が閉型位置にロックされた状態で、前記上下間隔を小さくするように前記加圧機構を作動させることにより、それぞれの前記セクタモールドが環状に組付けられるとともに、前記上下連結機構によって前記コンテナリングと前記ボルスタープレートとの間に所定の上下すき間が形成された状態にして閉型される構成にしたことを特徴とするタイヤ加硫装置。
2. 前記ロック機構が係合部を有し、この係合部を前記コンテナリングと係合するロック位置と、前記コンテナリングとの係合を解除するロック解除位置とに移動させる構成にした請求項１に記載のタイヤ加硫装置。
3. 前記ロック機構と前記コンテナリングの少なくとも一方を、前記中心機構を中心にして回転させることにより、前記係合部を前記ロック位置と前記ロック解除位置とに移動させる構成にした請求項２に記載のタイヤ加硫装置。
4. 前記係合部を前記中心機構に対して近接移動させることにより前記ロック位置に配置され、離反移動させることにより前記ロック解除位置に配置される構成にした請求項２に記載のタイヤ加硫装置。
5. 閉型された際に、それぞれの前記セクタモールドと前記上側サイドモールドと前記下側サイドモールドのいずれかに、予め設定されている許容範囲を超える加圧力が作用した時に、この加圧力を緩和させる緩和機構を有する請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ加硫装置。
6. 加硫用ブラダを有する中心機構を中心にして環状に配置される複数のそれぞれのセクタモールドの外周面にセグメントを取付け、上側サイドモールドの上面に上部プレートを取り付け、下側サイドモールドの下面に下部プレートを取り付け、それぞれのセグメントの外周側にコンテナリングを配置して、前記上部プレートの上方に前記コンテナリングに接続されたボルスタープレートを配置して、前記下側サイドモールドにグリーンタイヤを横倒し状態で載置し、前記上部プレートと前記下部プレートとの上下間隔を加圧機構によって小さくすることにより、前記上部プレートと前記下部プレートの間で、それぞれの前記セクタモールドを環状に組み付けるとともに、これらセクタモールドを前記上側サイドモールドと前記下側サイドモールドとにより上下に挟んで、前記グリーンタイヤを内部に閉じ込めて閉型し、前記グリーンタイヤを加圧および加熱することにより加硫するタイヤ加硫方法において、
   前記コンテナリングと前記ボルスタープレートとを上下連結機構によって上下方向に離間可能に接続しておき、ロック機構により前記コンテナリングの上下位置を閉型位置にロックして、前記上下間隔を小さくするように前記加圧機構を作動させることにより、それぞれの前記セクタモールドを環状に組付けるとともに、前記上下連結機構によって前記コンテナリングと前記ボルスタープレートとの間に所定の上下すき間を形成した状態で、前記上側サイドモールドを、それぞれの前記セクタモールドの上面に環状に組み付けられた状態を維持させながら押圧して閉型することを特徴とするタイヤ加硫方法。

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