JP2021030541A - 空気入りタイヤ用の加硫装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラダーのパンクを精度よく検出しうる、ツーピースモールドを備えるタイヤ用の加硫装置の提供。【解決手段】この加硫装置２は、それぞれがリング状を呈する上下一対のモールド片を備えるモールド４と、このモールド４の内側に位置するブラダー６と、このモールド４を覆うホルダー８とを備える。一方のモールド片２２は、その背面３０に、内周面３６側の端から延びる溝３４を備える。上記ホルダー８は、その内面４２から外面４６まで貫通し、上記溝３４と繋がる孔４８を備える。上記溝３４と孔４８とにより、上記ブラダー６内から漏れた気体を外部に導く気道が形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤ用の加硫装置に関する。

空気入りタイヤの製造には、加硫装置が使用される。加硫装置は、モールド及びモールドの内側に位置するブラダーを備えている。ローカバーがモールドに投入され、ブラダー内に高温のスチーム及び加圧ガスが充填される。ローカバーは、膨張したブラダーと、モールドのキャビティ面とに挟まれて、加熱されつつ加圧される。これにより、ローカバーが加硫され、タイヤが形成される。

タイヤの加硫を繰り返すうち、劣化等によりブラダーがパンクし、ブラダーから気体が漏れることがある。ブラダーからの気体が漏れは、タイヤの品質に影響を及ぼす。ブラダーのパンクを検出するため、ブラダーから漏れた気体を検知するセンサーを備える加硫装置がある。センサーを用いたブラダーのパンクの検出方法についての検討が、特開２０１７−３９２８８公報で報告されている。

特開２０１７−３９２８８公報

ブラダーのパンクを精度よく検出するには、ブラダーから漏れた気体を効果的にセンサーまで導くことが重要となる。複数のセグメントを有する割モールドでは、セグメントを開く際にこれらの隙間からブラダーから漏れた気体をセンサーに導くことができる。一方、上モールド片及び下モールド片からなるツーピースモールドでは、ブラダーから漏れた気体をセンサーに導くことが容易ではなかった。

本発明の目的は、ブラダーのパンクを精度よく検出しうる、ツーピースモールドを備えるタイヤ用の加硫装置の提供にある。

本発明に係る空気入りタイヤ用の加硫装置は、それぞれがリング状を呈する上下一対のモールド片を備えるモールドと、このモールドの内側に位置するブラダーと、このモールドを覆うホルダーとを備える。一方のモールド片は、その背面に、内周面側の端から延びる溝を備える。上記ホルダーは、その内面から外面まで貫通し、上記溝と繋がる孔を備える。上記溝と孔とにより、上記ブラダー内から漏れた気体を外部に導く気道が形成されている。

好ましくは、上記溝の幅は、１５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。

好ましくは、上記溝の深さは、３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、
ローカバーを形成する工程、
及び
それぞれがリング状を呈する上下一対のモールド片を備えるモールドと、このモールドの内側に位置するブラダーと、このモールドを覆うホルダーとを備え、一方のモールド片が、その背面に内周面側の端から延びる溝を備え、上記ホルダーが、その内面から外面まで貫通し上記溝と繋がる孔を備え、上記溝と孔とにより、上記ブラダー内から漏れた気体を外部に導く気道が形成されている空気入りタイヤ用の加硫装置において、上記ローカバーを加硫する工程
を含む。

本発明に係る加硫装置では、ツーピースモールドの一方のモールド片の背面に、溝が設けられている。この溝と、ホルダーに設けられた孔とが、ブラダー内から漏れた気体を外部に導く気道を形成する。この気道により、ブラダー内から漏れた気体を、効果的にセンサーまで導くことができる。この加硫装置では、ブラダーのパンクを精度よく検出することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る加硫装置が示された模式図である。 図２は、図１の加硫装置のモールド片の背面の一部が示された、平面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ用の加硫装置２が示された、模式図である。この装置２は、モールド４、ブラダー６、ホルダー８、上部リング１０、下部リング１２、供給管１４、排出管１６、検出管１８及びセンサー２０を備える。この図には、この装置２で加硫されるローカバーＲも示されている。モールド４、ブラダー６、ホルダー８、上部リング１０、下部リング１２及びローカバーＲについては、断面が示されている。

モールド４は、リング状である。図１では、このモールド４の周方向に垂直な断面が示されている。図１において、左右方向がこのモールド４の半径方向であり、上下方向がこのモールド４の軸方向である。

このモールド４は、それぞれがリング状の上下一対のモールド片（上モールド片２２及び下モールド片２４）を備える。換言すれば、このモールド４は、軸方向に垂直な面で、上モールド片２２と下モールド片２４とに分割されている。このモールド４は、ツーピースモールドである。モールド４は、内部にローカバーＲが入れられる空洞（キャビティ）を有する。上モールド片２２の内面及び下モールド片２４の内面は、ローカバーＲと当接するキャビティ面２８を構成する。上モールド片２２の上側の外面は、背面３０と称される。下モールド片２４の下側の外面も、背面３２と称される。

図２は、上モールド片２２の背面３０の一部が示された、平面図である。図２において、矢印Ａで示されるのがこのモールド４の周方向であり、紙面と垂直な方向がこのモールド４の軸方向である。図１及び２で示されるように、上モールド片２２は、背面３０に溝３４を備えている。溝３４は、背面３０の、内周面３６側の端から延びている。

ブラダー６は、モールド４の空洞の内側に位置する。ブラダー６は、ローカバーＲがモールド４に入れられたとき、ローカバーＲの内側に位置する。ブラダー６は、内部に気体を充填することで、膨張する。膨張したブラダー６は、内周面が開口した円環状を呈する。図１で示されるように、膨張したブラダー６は、ローカバーＲをキャビティ面２８に押しつける。

ホルダー８は、モールド４を固定する。この実施形態では、ホルダー８は、上蓋部３８と下蓋部４０とを備える。上蓋部３８は、上モールド片２２の背面３０を覆っている。上蓋部３８の内面４２は、上モールド片２２の背面３２と接触している。下蓋部４０は、下モールド片２４の背面３２を覆っている。下蓋部４０の内面４４は、下モールド片２４の背面３２と接触している。図１で示されるように、上蓋部３８は、内面４２から外面４６に貫通する、孔４８を備えている。この孔４８の開口は、上モールド片２２の溝３４の上側に位置している。この孔４８は、上モールド片２２の溝３４と繋がっている。この実施形態では、孔４８の開口は円形である。孔４８の開口が、矩形であってもよい。孔４８の開口が、その他の多角形であってもよい。

上部リング１０は、円盤状である。上部リング１０は、ブラダー６の内周面の上端側に嵌め込まれている。下部リング１２は、円盤状である。下部リング１２は、ブラダー６の内周面の下端側に嵌め込まれている。ブラダー６と上部リング１０と下部リング１２とで、密閉された空間が形成される。

供給管１４は、ブラダー６内部の空間に繋がっている。供給管１４を通して、ブラダー６内部に気体が充填される。供給管１４には、高温のスチーム及び加圧ガスが通される。この実施形態では、スチームとして水蒸気が使用され、加圧ガスとして窒素ガスが使用される。この装置２が、スチームを通すための供給管１４と、加圧ガスを通すための供給管１４とを別々に備えていてもよい。

排出管１６は、ブラダー６内部の空間に繋がっている。排出管１６を通して、ブラダー６内部の気体が外部に排出される。ブラダー６内に供給されたスチームは、熱が奪われると液化する。排出管１６からは、このスチーム液化物（ドレンとも称される）も排出される。

検出管１８の一端は、ホルダー８の上蓋部３８の孔４８と繋がり、もう一端はセンサー２０と繋がる。検出管１８は、孔４８から排出される気体を、センサー２０に導く。

センサー２０は、上蓋部３８の孔４８から送られた気体中に、ブラダー６に充填されていた気体が混入しているか否かを判定する。この実施形態では、センサー２０は、水蒸気を検出する。センサー２０は、上蓋部３８の孔４８から送られた気体に含まれる水蒸気の量を測定する。

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、ローカバーＲを形成する工程及びローカバーＲを加硫する工程を含む。ローカバーＲを形成する工程では、ドラムの周りに、カーカス、ベルト、トレッド等の構成部材が積層され、ローカバーＲが得られる。ローカバーＲを加硫する工程では、このローカバーＲがモールド４において加熱及び加圧される。ローカバーＲのゴム組成物が架橋反応をおこし、タイヤが得られる。

ローカバーＲを加硫する工程では、図１の装置２が使用される。この工程は、
（１）ローカバーＲをモールド４にセットする工程、
（２）ローカバーＲを加熱及び加圧する第一加硫工程、
（３）ローカバーＲをさらに加熱及び加圧する第二加硫工程
及び
（４）ブラダー６のパンクを検査しつつタイヤをモールド４から取り出す工程
を含む。

上記（１）の工程では、上モールド片２２が下モールド片２４から外された状態で、下モールド片２４内にローカバーＲがセットされる。上モールド片２２が、下モールド片２４に被せられ、モールド４が閉じられる。モールド４内の空洞にローカバーＲが収容される。

上記（２）の工程では、供給管１４を通して、ブラダー６内に高温のスチームが供給される。この実施形態では、水蒸気が供給される。ブラダー６が膨張し、ローカバーＲがモールド４のキャビティ面２８に押しつけられる。水蒸気の熱により、ローカバーＲが加熱される。この水蒸気の供給により、ローカバーＲが加熱及び加圧される。

上記（３）の工程では、供給管１４を通して、ブラダー６内に加圧ガスが供給される。この実施形態では、窒素ガスが供給される。ブラダー６内の圧力がさらに上昇し、モールド４の中で、ローカバーＲがさらに加熱及び加圧される。これにより、ローカバーＲが加硫されて、タイヤが得られる。

上記（４）の工程では、排出管１６を通して、ブラダー６内の気体が排出される。併せて水蒸気が液化した水も排出される。これにより、ブラダー６が収縮する。上モールド片２２が下モールド片２４から取り外されて、モールド４が開かれる。タイヤが、モールド４から取り出される。

上記（４）の工程では、上記のタイヤの取り外しと併せて、ブラダー６のパンクが検査される。ブラダー６がパンクすると、ブラダー６内の気体がブラダー６とローカバーＲ（又はタイヤ）との間に漏れ出る。ブラダー６が収縮し、さらにモールド４が開かれると、この気体がブラダー６とタイヤとの間から流出する。この気体が、上モールド片２２の溝３４及び上蓋部３８の孔４８を通り、ホルダー８の外部へ導かれる。溝３４及び孔４８は、ブラダー６内の気体を外部に導く気道を形成する。この気体は、検出管１８を通りセンサー２０まで導かれる。センサー２０は、この気体中の水蒸気の量を検査する。水蒸気の量が所定の量以上であると、ブラダー６がパンクしていると判断される。これにより、ブラダー６のパンクが検査される。

以下では、本発明の作用効果が説明される。

本発明に係る加硫装置２では、上モールド片２２の背面３０に、溝３４が設けられている。ホルダー８の上蓋部３８に、内面４２から外面４６まで貫通する孔４８が設けられている。この孔４８は、上モールド片２２の溝３４と繋がる。この溝３４と孔４８とが、ブラダー６内から漏れた気体を外部に導く気道を形成する。この気道により、ブラダー６内から漏れた気体を、効果的にセンサー２０まで導くことができる。この加硫装置２では、ブラダー６のパンクを精度よく検出することができる。

図２において、両矢印Ｗは、溝３４の幅を表す。幅Ｗは、１５ｍｍ以上が好ましい。幅Ｗを１５ｍｍ以上とすることで、この溝３４は、効果的にブラダー６から漏れた気体を、外部に導くことができる。この加硫装置２では、ブラダー６のパンクを精度よく検出することができる。この観点から、幅Ｗは、１７ｍｍ以上がより好ましい。幅Ｗは、２０ｍｍ以下が好ましい。幅Ｗを２０ｍｍ以下とすることで、この溝３４の部分が大気に触れることによる、モールド４からの熱放出が抑えられる。

図１において、両矢印Ｔは、溝３４の深さを表す。深さＴは、３．０ｍｍ以上が好ましい。深さＴを３ｍｍ以上とすることで、この溝３４は、効果的にブラダー６から漏れた気体を、外部に導くことができる。この加硫装置２では、ブラダー６のパンクを精度よく検出することができる。この観点から、深さＴは、４．０ｍｍ以上がより好ましい。深さＴは、５．０ｍｍ以下が好ましい。深さＴを５．０ｍｍ以下とすることで、この溝３４の部分が大気に触れることによる、モールド４からの熱放出が抑えられる。

溝３４の幅の方向に計測した孔４８の幅Ｄは、溝３４の幅Ｗ以上が好ましい。幅Ｄを幅Ｗ以上とすることで、この孔４８は、効果的にブラダー６から漏れた気体を、外部に導くことができる。この加硫装置２では、ブラダー６のパンクを精度よく検出することができる。

孔４８の開口の面積Ｓｈは、溝３４が延びる方向と垂直な断面における溝３４の断面積Ｓｇより大きいのが好ましい。面積Ｓｈを面積Ｓｇより大きくすることで、この孔４８は、効果的にブラダー６から漏れた気体を、外部に導くことができる。この加硫装置２では、ブラダー６のパンクを精度よく検出することができる。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１に示された加硫装置を作製した。この加硫装置のモールドは、１８５Ｒ１４Ｃのサイズのタイヤ用である。この上モールド片の背面に設けられた溝の幅と深さが、表１に示されている。上蓋部の孔の開口の形状は円形とされた。この孔の外径は、溝の幅と同じとされた。

［比較例１］
上モールド片が溝を備えないことの他は実施例１と同様にして、比較例１の装置を作製した。

［実施例２−５］
溝の幅と深さを表１に示される値とした他は実施例１と同様にして、実施例２−５の装置を作製した。

［パンク検出率］
比較例及び実施例のモールドを、タイヤの製造に適用した。ブラダーのパンクが検出された割合が、比較例１を１０とした指数で表１に示されている。値が大きいほど、ブラダーのパンクの検出精度が高い。値が大きいほど好ましい。

表１に示されるように、実施例の結果は、総合的に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された製造方法は、種々のタイヤに適用されうる。

２・・・加硫装置
４・・・モールド
６・・・ブラダー
８・・・ホルダー
１０・・・上部リング
１２・・・下部リング
１４・・・供給管
１６・・・排出管
１８・・・検出管
２０・・・センサー
２２・・・上モールド片
２４・・・下モールド片
２８・・・キャビティ面
３０・・・上モールド片の背面
３２・・・下モールド片の背面
３４・・・溝
３６・・・上モールド片の内周面
３８・・・上蓋部
４０・・・下蓋部
４２・・・上蓋部の内面
４４・・・下蓋部の内面
４６・・・上蓋部の外面
４８・・・孔

Claims (4)

1. それぞれがリング状を呈する上下一対のモールド片を備えるモールドと、このモールドの内側に位置するブラダーと、このモールドを覆うホルダーとを備え、
   一方のモールド片が、その背面に、内周面側の端から延びる溝を備え、
   上記ホルダーが、その内面から外面まで貫通し、上記溝と繋がる孔を備え、
   上記溝と孔とにより、上記ブラダー内から漏れた気体を外部に導く気道が形成されている、空気入りタイヤ用の加硫装置。
2. 上記溝の幅が、１５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である、請求項１に記載の加硫装置。
3. 上記溝の深さが、３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の加硫装置。
4. ローカバーを形成する工程、
   及び
   それぞれがリング状を呈する上下一対のモールド片を備えるモールドと、このモールドの内側に位置するブラダーと、このモールドを覆うホルダーとを備え、一方のモールド片が、その背面に内周面側の端から延びる溝を備え、上記ホルダーが、その内面から外面まで貫通し上記溝と繋がる孔を備え、上記溝と孔とにより、上記ブラダー内から漏れた気体を外部に導く気道が形成されている空気入りタイヤ用の加硫装置において、上記ローカバーを加硫する工程
   を含む、空気入りタイヤの製造方法。

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