JP2022092368A - タイヤ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 バキューム加硫において、ブラダーを減圧してタイヤを加硫金型から取り出す際のタイヤの変形を防止する。
【解決手段】 コンテナ１１の内部を減圧した状態にてブラダー３内に加熱加圧媒体を注入してタイヤＴを加硫する加硫工程Ｓ３と、ブラダー３を減圧した状態にて加硫金型２を開く金型開工程Ｓ４とを含む。ブラダー２内への加熱加圧媒体の注入の完了以降において、少なくともブラダー３とタイヤとの間を大気に導通させる大気導通が行われ、この大気導通は、ブラダー３の内圧が負圧となる前に行われる。
【選択図】図６

Description

本発明は、加硫されたタイヤを加硫金型から取り出す際に、ブラダーを減圧することに起因するタイヤの変形を防止しうるタイヤ製造方法に関する。

従来より、タイヤを加硫する際、加硫金型とタイヤとの間の空気をバキューム手段によって外部に排気させ、これにより空気溜まりに起因するタイヤの外観品質の低下を防止する方法（便宜上、「バキューム加硫」という場合がある。）が提案されている（例えば特許文献１参照）。

上記特許文献１で用いる加硫装置は、加硫金型と、加硫金型を密閉状態で囲みうるとコンテナと、加硫金型内に配されるブラダーとを具える。そして、コンテナ内の空気を減圧手段により吸引することにより、加硫金型とタイヤとの間の空気を外部に排出させている。

特開平０４－１９７７１３

又前記加硫装置では、コンテナの内部が減圧された状態にてブラダーに加熱加圧媒体を注入することで、タイヤを加硫する。又加硫されたタイヤを加硫金型から取り出す際には、ブラダーを減圧しブラダーをタイヤから引き出すことが行われる。

しかし、「バキューム加硫」で用いる加硫装置では、コンテナ内の気密性が高く形成されている。そのため、図７に一点鎖線で示すように、ブラダーａを減圧する際、ブラダーａとタイヤｔとの間が真空状態になり、ブラダーａに合わせてタイヤｔ、特にはトレッド部ｔａが変形してしまうという問題が生じる。このような変形は、タイヤ振動などの原因となりうる。

本発明は、バキューム加硫において、ブラダーを減圧してタイヤを加硫金型から取り出す際のタイヤの変形を防止しうるタイヤ製造方法を提供することを課題としている。

本発明は、加硫金型とコンテナとブラダーとを含む加硫装置を用いて、未加硫のタイヤを加硫するタイヤ製造方法であって、
前記タイヤが投入された開状態の前記加硫金型を、前記コンテナで囲みながら閉じる金型閉工程と、
前記コンテナの内部の減圧状態にて前記ブラダーに加熱加圧媒体を注入し、前記タイヤを加硫する加硫工程と、
前記ブラダーから前記加熱加圧媒体を排出しかつ前記ブラダーを減圧した状態にて前記加硫金型を開く金型開工程とを含み、
前記ブラダーへの前記加熱加圧媒体の注入の完了以降において、少なくとも前記ブラダーと前記タイヤとの間を大気に導通させる大気導通が行われる。

また、前記大気導通は、前記ブラダーの内圧が負圧となる前に行われるのが好ましい。

本発明に係るタイヤ製造方法において、前記大気導通は、前記コンテナの内部を大気に導通させることにより行われるのが好ましい。

本発明に係るタイヤ製造方法において、前記加硫金型は、前記ブラダーと前記タイヤとの間に通じる流路を有するのが好ましい。

本発明は、コンテナの内部の減圧状態にてブラダーに加熱加圧媒体を注入し、タイヤを加硫する加硫工程を具える。これにより、加硫金型とタイヤとの間の空気を排気させて加硫でき、空気溜まりに起因する外観品質の低下を防止しうる。

又本発明は、ブラダーへの加熱加圧媒体の注入の完了以降において、少なくともブラダーとタイヤとの間を大気に導通させる大気導通が行われる。これにより、ブラダーを減圧してブラダーをタイヤから引き出す際、タイヤが変形するのを防止できる。

本発明のタイヤ製造方法に用いられる加硫装置の一実施例を示す断面図である。 加硫装置の主要部を拡大して示す断面図である。 加硫金型の流路を拡大して示す断面図である。 （ａ）～（ｃ）はタイヤ投入工程と金型閉工程とを示す断面図である。 （ａ）、（ｂ）は加硫工程と金型開工程とを示す断面図である。 大気導通による作用効果を示す断面図である。 従来の問題点を説明する部分断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明のタイヤ製造方法に用いられる加硫装置１の一実施例を示す断面図である。図１において、本実施形態の加硫装置１は、加硫金型２とコンテナ１１とブラダー３とを含んで構成される。

加硫金型２は、下部プレート４に取り付く下の金型部２Ｌと、昇降移動可能な上部プレート５に取り付く上の金型部２Ｕとを有する。下部プレート４は、例えばプレス機のテーブル台（図示しない）等に支持される。また上部プレート５は、本例では、プレス機の昇降台９に、シリンダ１０を介して保持される。従って、本例では、昇降台９自体が昇降移動するとともに、上部プレート５は前記昇降台９に対して相対的に昇降移動しうる。下部プレート４及び上部プレート５は、例えば加熱用のプラテン板を含んで構成される。

加硫金型２は、上部プレート５の上昇により、開状態Ｙ１となり、加硫金型２内への未加硫のタイヤＴの投入、及び加硫されたタイヤの取り出しが行われる。又上部プレート５の下降により、加硫金型２は閉状態Ｙ２（図２に示す）となり加硫が行われる。

下の金型部２Ｌは、未加硫のタイヤＴの下ビード部及び下サイドウォール部を成形する面ＳＬを有する下サイドモールド７Ｌを具える。なお下の金型部２Ｌとしては、下ビード部を成形するモールド部分と、下サイドウォール部を成形するモールド部分とに分割されていてもよい。

上の金型部２Ｕは、タイヤＴの上ビード部及び上サイドウォール部を成形する面ＳＵを有する上サイドモールド７Ｕと、タイヤＴのトレッド部を成形する面ＳＴを有するトレッドモールド８とを具える。上の金型部２Ｕとしては、上ビード部を成形するモールド部分と、上サイドウォール部を成形するモールド部分とに分割されていてもよい。トレッドモールド８は、周方向に分割される複数のセグメント８Ａから構成される。各セグメント８Ａは、その上端部が、前記上部プレート５に、タイヤ半径方向に移動可能に支持される。また昇降台９には、下降の際、各セグメント８Ａを半径方向内側に移動させる円筒状のコンテナ１１が取り付く。

前記面ＳＬ、ＳＵ、ＳＴを総称してタイヤ成形面Ｓと云う場合がある。

コンテナ１１は、その内周面に下方に向かって大径となるコーン状の案内面１１ｓを有する。各セグメント８Ａは、適宜のガイド手段（図示しない。）を介して、前記案内面１１ｓに沿って摺動可能に保持される。従って、コンテナ１１の下降により、各セグメント８Ａは、閉状態Ｙ２となるまで、案内面１１ｓに押されて下部プレート４上をタイヤ半径方向内側に移動しうる。

図２に示すように、下部プレート４には、本例では、シール壁部１２が立設する。このシール壁部１２は、コンテナ１１と同心な円筒状をなし、例えばＯリング等のシールリング１８を介して、下降状態のコンテナ１１との間をシールする。これにより、閉状態Ｙ２において、コンテナ１１とシール壁部１２とで囲む内部スペースＨを密閉しうる。シールリング１８は、コンテナ１１の外周面に配されても良く、又シール壁部１２の内周面に配されても良い。又シール壁部１２には、内部スペースＨに通じる排気孔１９が形成される。

なおシール壁部１２の他の実施例として、シール壁部１２をコンテナ１１の一部として、コンテナ１１の外周に上下にスライド自在に設けても良い。この場合、シール壁部１２の下端部に、閉状態Ｙ２において下部プレート４との間をシールするシール部材を設けるのが好ましい。

加硫金型２の中心位置には、ブラダー３を有するブラダー中心機構１３が配される。本例のブラダー中心機構１３は、前記ブラダー３と、上下のクランプリング１４Ｕ、１４Ｌと、センタポスト１５とを含む。

下のクランプリング１４Ｌは、ブラダー３の下開口部を保持する。この下のクランプリング１４Ｌは、下の金型部２Ｌを介して下部プレート４に支持される。上のクランプリング１４Ｕは、ブラダー３の上開口部を保持する。この上のクランプリング１４Ｕは、センタポスト１５の上端部に取り付けられる。センタポスト１５は、下部プレート４に例えばシリンダ等の昇降手段（図示省略）を介して昇降移動可能に取り付けられる。

ブラダー中心機構１３は、センタポスト１５を摺動可能に保持するとともに、ブラダー３内に、加熱加圧媒体を給排しうる給排口１６Ａを具える筒部１６をさらに具える。

加熱加圧媒体として、本例では、窒素ガスなどの不活性ガスが使用される。しかし、不活性ガスとスチームとの混合ガスを使用しても良く、さらには、スチームを使用した後、このスチームに引き続いて不活性ガスを供給することも好ましい。

加硫金型２は、ブラダー３とタイヤＴとの間に通じる第１の流路２０、及び加硫金型２とタイヤＴとの間に通じる第２の流路２１とを有する。

図３に、下の金型部２Ｌを代表して示すように、第１の流路２０は、下サイドモールド７Ｌをタイヤ軸方向に貫通して延びる。第１の流路２０の一端部２０ａは、下サイドモールド７Ｌのタイヤ軸方向内面上かつタイヤ成形面Ｓよりもタイヤ半径方向内側の位置で開口する。これにより、第１の流路２０は、ブラダー３と下サイドモールド７Ｌとの間を介して、ブラダー３とタイヤＴとの間に導通しうる。第１の流路２０は、上サイドモールド７Ｕにも同様に形成される。

第２の流路２１は、下サイドモールド７Ｌをタイヤ軸方向に貫通して延びる。第２の流路２１の一端部２１ａは、タイヤ成形面Ｓで開口する。これにより、第２の流路２１は、下サイドモールド７ＬとタイヤＴとの間に導通しうる。第２の流路２１は、上サイドモールド７Ｕにも同様に形成される。

第１、第２の流路２０、２１は、下サイドモールド７Ｌと下部プレート４との間の流路２２、及び上サイドモールド７Ｕと上部プレート５との間の流路２３を含む流路、及び前記内部スペースＨをへて排気孔１９に導通している。

図２に示すように、加硫装置１は、内部スペースＨを減圧するための減圧手段２５をさらに具える。減圧手段２５は、排気孔１９に、切替弁２６を介して通じる真空タンク２７と、この真空タンク２７に通じる真空ポンプ２８とを具える。切替弁２６には、大気との導通を入切りするＯＮ－ＯＦＦ弁３３が接続される。従って、切替弁２６とＯＮ－ＯＦＦ弁３３との操作により、
・排気孔１９と真空タンク２７との連通により、内部スペースＨを減圧させる；
・連通の遮断により、内部スペースＨの減圧を維持させる：
・減圧を解除して内部スペースＨを大気に開放させる：
を選択させうる。

図中の符号２８はストレーナであり、符号２９は、真空タンク２７と真空ポンプ２８との導通を入切りするＯＮ－ＯＦＦ弁、符号３０は真空ポンプ２８からの空気の逆流を防ぐ一方弁である。

次に、タイヤ製造方法は、図４、５に示すように、タイヤ投入工程Ｓ１と、金型閉工程Ｓ２と、加硫工程Ｓ３と、金型開工程Ｓ４とを含む。

図４（ａ）に示すように、タイヤ投入工程Ｓ１では、開状態Ｙ１において、予め形成された未加硫のタイヤＴを、周知のローダ（図示省略）を用いて下サイドモールド７Ｌ上に投入する。投入時、ブラダー３は減圧状態であり、タイヤＴとの接触が避けられる。又投入後、一点鎖線で示すように、ブラダー３を保持内圧にて膨張させる。これにより、タイヤＴを内側から支えて垂直に保持する。保持内圧として、４０～７０kPa（ゲージ圧）の範囲が好適である。

図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、金型閉工程Ｓ２では、タイヤＴが投入された開状態Ｙ１の加硫金型２を、コンテナ１１で囲みながら閉じる。具体的には、本例では、昇降台９が上部プレート５とともに下降し、セグメント８Ａが下部プレート４上に到達した時点で上部プレート５の下降が終了する。このとき、下サイドモールド７Ｌと上サイドモールド７Ｕとの間でタイヤＴは狭持される。その後、昇降台９がさらに下降し、コンテナ１１がセグメント８Ａをタイヤ半径方向内側に押進する。これにより、閉状態Ｙ２になるとともに、コンテナ１１とシール壁部１２とで囲む内部スペースＨを密閉する。

図５（ａ）に示すように、加硫工程Ｓ３では、減圧手段２５を作動させ、コンテナ１１内の内部スペースＨを減圧させる。そしてこの減圧状態にてブラダー３内に加熱加圧媒体を注入し、タイヤＴを加硫する。なおコンテナ１１が下降し、内部スペースＨが密閉された時点で、減圧を開始しても良い。又減圧の開始後であれば、減圧が完了する前にブラダー３内への加熱加圧媒体の注入を開始しても良い。

減圧に伴い、タイヤＴと加硫金型２との間の空気は、第２の流路２１を介して外部に強制排気される。同様に、減圧に伴い、タイヤＴとブラダー３との間の空気も、第１の流路２０を介して外部に強制排気される。これにより、空気溜まりの発生が防止され、タイヤの外観品質の低下が抑制される。

図５（ｂ）に示すように、金型開工程Ｓ４では、ブラダー３から加熱加圧媒体を排出しかつブラダー３を減圧した状態（負圧となった状態）、即ち、加硫されたタイヤＴ１からブラダー３を引き出した状態にて、加硫金型２が開かれる。

又タイヤ製造方法では、ブラダー３内への加熱加圧媒体の注入の完了以降（完了時を含む）において、少なくともブラダー３とタイヤＴとの間を大気に導通させる大気導通が行われる。この大気導通は、本例では、切替弁２６とＯＮ－ＯＦＦ弁３３との操作により、内部スペースＨへの減圧を解除し内部スペースＨを大気に導通させることにより行われる。

これにより、図６に示すように、金型開工程Ｓ４においてブラダー３を減圧させる際、ブラダー３とタイヤＴ１との間に、大気Ｅを第１の流路２０から送り込むことができる。その結果、加硫されたタイヤＴ１からブラダー３を引き出す際のタイヤＴ１の変形を防止することができる。

大気導通としては、ブラダー３とタイヤＴとの間に通じるが内部スペースＨとは独立する流路を別途設け、ブラダー３とタイヤＴとの間のみを大気に導通させても良い。

この大気導通は、加熱加圧媒体の注入の完了以降であれば、加硫中に行っても良い。なお、タイヤＴ１の変形防止のためには、ブラダー３の内圧が負圧となる前に行うことが好ましい。言い換えれば、加熱加圧媒体がブラダー３から排気途中であっても、ブラダー３の内圧が０からマイナスに切り替わるまでは、大気導通を行うことができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

本発明の効果を確認するために、図２に示す構造を有する加硫装置を用い、表１の仕様に基づいてタイヤサイズ２３５／６０Ｒのタイヤが、それぞれ３０本、バキューム加硫によって製造された。そして、タイヤの空気残りによる不良、及びブラダーを引き出す際のタイヤの変形不良の発生の有無が、目視検査によって全数（各３０本）チェックされた。不良の発生したタイヤが０本の場合を「無」、１本以上ある場合を「有」としている。

従来例と比較例と実施例は、大気導通の有無及び大気導通のタイミング以外、実質的に同仕様である。

１ 加硫装置
２ 加硫金型
３ ブラダー
１１ コンテナ
２０ 流路
Ｓ２ 金型閉工程
Ｓ３ 加硫工程
Ｓ４ 金型開工程
Ｔ タイヤ

Claims (3)

1. 加硫金型とコンテナとブラダーとを含む加硫装置を用いて、未加硫のタイヤを加硫するタイヤ製造方法であって、
   前記タイヤが投入された開状態の前記加硫金型を、前記コンテナで囲みながら閉じる金型閉工程と、
   前記コンテナの内部の減圧状態にて前記ブラダーに加熱加圧媒体を注入し、前記タイヤを加硫する加硫工程と、
   前記ブラダーから前記加熱加圧媒体を排出しかつ前記ブラダーを減圧した状態にて前記加硫金型を開く金型開工程とを含み、
   前記ブラダーへの前記加熱加圧媒体の注入の完了以降において、少なくとも前記ブラダーと前記タイヤとの間を大気に導通させる大気導通が行われ、
   前記大気導通は、前記ブラダーの内圧が負圧となる前に行われる、
   タイヤ製造方法。
2. 前記大気導通は、前記コンテナの内部を大気に導通させることにより行われる、請求項１に記載のタイヤ製造方法。
3. 前記加硫金型は、前記ブラダーと前記タイヤとの間に通じる流路を有する、請求項１又は２に記載のタイヤ製造方法。

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