JP2024014204A - タイヤ加硫金型の清掃方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 清掃装置を新たに設置することなくタイヤ加硫金型を清掃可能なタイヤ加硫金型の清掃方法を提供する。【解決手段】 タイヤ加硫金型の清掃方法は、タイヤの加硫成形後、前記タイヤの外表面がタイヤ成形面から離れると共に前記タイヤに形成されたスピューが前記タイヤ成形面と接触する清掃位置まで少なくとも１つのモールドを離隔させる離隔工程と、ブラダで保持された前記タイヤをタイヤ周方向に回転させる回転工程と、を含む。【選択図】図３

Description

本開示は、タイヤ加硫金型の清掃方法に関する。

特許文献１には、タイヤ加硫金型のタイヤ成形面に残留するスピューなどの残留物を吸引する清掃装置が開示されている。当該清掃装置でタイヤ成形面を清掃することによって、タイヤの加硫成形時に残留物が混入することを抑制している。

しかしながら、当該清掃装置の大きさによっては、タイヤ加硫金型の近くに当該清掃装置を設置できない恐れがある。また、当該清掃装置の導入にコストがかかる。

特開平４－３３６２１０号公報

本開示の目的は、清掃装置を新たに設置することなくタイヤ加硫金型を清掃可能なタイヤ加硫金型の清掃方法を提供することにある。

本開示のタイヤ加硫金型の清掃方法は、タイヤの加硫成形後、前記タイヤの外表面がタイヤ成形面から離れると共に前記タイヤに形成されたスピューが前記タイヤ成形面と接触する清掃位置まで少なくとも１つのモールドを離隔させる離隔工程と、ブラダで保持された前記タイヤをタイヤ周方向に回転させる回転工程と、を含む。

一実施形態における加硫装置のタイヤ子午線断面に沿った断面を模式的に示した図 同実施形態に係るタイヤ加硫金型の清掃方法を示すフロー図 同実施形態における回転工程を示す図 同実施形態におけるタイヤ取り出し工程を示す図

[加硫装置]
まずは、未加硫タイヤを加硫する加硫装置１００の構成の一例について、図１を参照しながら説明する。なお、各図（図２～図４も同様）において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致しておらず、また、各図面の間での寸法比も、必ずしも一致していない。

各図において、第１の方向Ｄ１は、空気入りタイヤＴ（以下、単に「タイヤＴ」ともいう）のタイヤ回転軸と平行であるタイヤ軸方向Ｄ１であり、第２の方向Ｄ２は、タイヤＴの直径方向であるタイヤ径方向Ｄ２である。タイヤ回転軸周りの方向をタイヤ周方向という。

タイヤ径方向Ｄ２において、内側は、タイヤ回転軸に近い側となり、外側は、タイヤ回転軸から遠い側となる。タイヤ子午線断面とは、タイヤ回転軸を含む面で且つタイヤ赤道面Ｓ１と直交する断面のことであり、タイヤ赤道面Ｓ１とは、タイヤ回転軸に直交する面で且つタイヤ軸方向Ｄ１の中心に位置する面のことである。

図１は、加硫装置１００のタイヤ子午線断面に沿った断面を模式的に示した図である。本実施形態の加硫装置１００は、タイヤ加硫金型１（以下、単に「加硫金型１」と呼ぶ場合がある）と、その加硫金型１を保持するコンテナ２と、ゴム製の袋体であるタイヤ加硫用ブラダ３（以下、単に「ブラダ３」と呼ぶ場合がある）と、加硫金型１の中心部に設けられた中心機構４と、を備える。図１では、加硫金型１が型閉め状態にあり、タイヤＴ（未加硫タイヤ）はタイヤ軸方向Ｄ１を上下に向けてセットされている。図１における右方向はタイヤ径方向Ｄ２の外側であり、左方向はタイヤ径方向Ｄ２の内側である。

加硫金型１は、タイヤＴのトレッドを成形するトレッドモールド１１と、タイヤＴのサイドウォールを成形する上側サイドモールド１２及び下側サイドモールド１３と、タイヤＴのビード部が嵌合されるビードリング１４，１５とを備える。トレッドモールド１１及びサイドモールド１２，１３を総称してモールド１０という。トレッドモールド１１は、タイヤ周方向に分割された複数のセクターで構成されており、型閉め状態ではそれらが寄り集まって環状に連なっている。本実施形態に係る加硫金型１は、そのような分割タイプのトレッドモールド１１を備えたセグメンテッドモールドである。

加硫金型１は、セットされたタイヤＴの外表面に接するタイヤ成形面１６を備える。タイヤ成形面１６は、トレッドモールド１１の内面と、サイドモールド１２，１３の内面とを含む。図示を省略しているが、トレッドモールド１１の内面には、タイヤＴのトレッドパターンを形成するための凹凸が設けられている。

加硫金型１は、加硫成形時に未加硫タイヤの外表面とタイヤ成形面１６との間に介在する空気を排出する通気孔１７を備える。通気孔１７は、ベントホールとも呼ばれ、タイヤ成形面１６に開口して形成されている。サイドモールド１２，１３に設けられる通気孔１７は、後述するタイヤ成形面１６の清掃効果を高める観点から、タイヤ径方向Ｄ２に沿って４列以上設けられていることが好ましく、１列あたりタイヤ周方向に沿って６個以上設けられていることが好ましい。

加硫装置１００は、通気孔１７に連通する不図示の排気ラインを備える。加硫成形時において、未加硫タイヤの外表面とタイヤ成形面１６との間の余分な空気が、通気孔１７から排気ラインを経由して外部に排出される。その際、未加硫タイヤの一部が通気孔１７に侵入し、タイヤＴの外表面にスピューと呼ばれるひげ状のゴム突起が形成される。図１に示す通気孔１７は、模式的に示したものであり、実際の大きさ、配置数と異なる。スピューＳＰについても同様である（図３及び図４参照）。

コンテナ２は、トレッドモールド１１のセクターの各々に対応して設けられた複数のセグメント２１と、セグメント２１のタイヤ径方向Ｄ２の外側に配置されたアウターリング２２と、を備える。トレッドモールド１１は、セグメント２１によって保持されている。セグメント２１の外周面と、それに係合するアウターリング２２の内周面とは、互いに同じ傾斜を有するテーパ面によって形成されている。これらのテーパ面は、それぞれ下方に向かってタイヤ径方向Ｄ２の外側に傾斜している。トレッドモールド１１は、アウターリング２２の昇降に伴ってタイヤ径方向Ｄ２に移動自在に構成されている。

コンテナ２は、上側サイドモールド１２を支持する上側プラテン２３と、下側サイドモールド１３を支持する下側プラテン２４と、アウターリング２２を支持するアーム２５とを備える。上側プラテン２３は、昇降可能に構成されている。上側プラテン２３の下面には、セグメント２１がタイヤ径方向Ｄ２に沿って摺動可能に支持されている。アーム２５は、上側プラテン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。ガイド２６に対してアーム２５が相対的に昇降することで、セグメント２１に対してアウターリング２２が相対的に昇降し、セグメント２１に保持された各セクターがタイヤ径方向Ｄ２に移動する。

タイヤＴの加硫成形は、図１に示した型閉め状態において行われる。コンテナ２は、電気ヒータや蒸気ジャケットなどの熱源を有しており、それによって高温に保持された加硫金型１が未加硫タイヤを外側から加熱する。加硫成形が終了したら、上記したコンテナ２の機構によってトレッドモールド１１を拡径させる（各セクターをタイヤ径方向Ｄ２の外側に移動させる）と共に、トレッドモールド１１と上側サイドモールド１２を上昇させて、型開き状態に移行する（図４参照）。

ブラダ３は、加硫金型１にセットされた未加硫タイヤ（タイヤＴ）の内側に配置されている。ブラダ３は、後述する加硫媒体が供給されることにより膨張変形し、その内部に充填された加硫媒体が排出されることにより収縮変形する。加硫工程では、膨張変形したブラダ３によってタイヤ成形面１６に未加硫タイヤが押し付けられる。ブラダ３は、中心機構４によって支持されている。より具体的には、ブラダ３の上側端部が中心機構４の上部クランプ４２によって支持され、ブラダ３の下側端部が中心機構４の下部クランプ４３によって支持されている。

加硫装置１００は、ブラダ３の内部に連通する不図示の供給ライン及び排出ラインを備える。供給ラインは、ブラダ３の内部に加硫媒体を供給し、排出ラインは、ブラダ３の内部に充填された加硫媒体を外部に排出する。

中心機構４は、加硫金型１の中心部において上下方向（タイヤ軸方向Ｄ１）に延びるセンターポスト４１を備える。センターポスト４１は、加硫金型１に対して、タイヤ径方向Ｄ２内側に離間して配置されている。センターポスト４１には、上部クランプ４２及び下部クランプ４３が取り付けられている。上部クランプ４２及び下部クランプ４３の各々の少なくとも一部は、ブラダ３と一緒に、センターポスト４１に対して着脱自在に構成されている。

中心機構４は、下部クランプ４３から下方に延びる円筒部４４を備える。円筒部４４は、センターポスト４１と同心となるように設けられている。

型開き状態におけるタイヤ赤道面Ｓ２（図３参照）は、型閉め状態におけるタイヤ赤道面Ｓ１に対して上側にずれていることが好ましい。これにより、型閉め前において、未加硫タイヤが下側サイドモールド１３と接触して加硫されることを抑制できる。未加硫タイヤ（タイヤＴ）は、型閉め状態において上側サイドモールド１２によって下方に押し付けられて下側サイドモールド１３と接触する。ずれ量Ｇ１は、５ｍｍ以上で且つ１５ｍｍ以下であることが好ましい。本実施形態において、ずれ量Ｇ１は、例えば、１０ｍｍである。

加硫装置１００は、ブラダ３で保持されたタイヤＴをタイヤ周方向に回転させる回転機構５を備える。回転機構５は、回転駆動部５１と、回転駆動部５１の出力を中心機構４に伝達する回転伝達部５２と、を備える。本実施形態において、回転機構５は、中心機構４を回転させている。

回転駆動部５１は、例えば、ステッピングモータやサーボモーターなどである。本実施形態において、回転伝達部５２は、円筒部４４に固定された第１歯車５２１と、回転駆動部５１と第１歯車５２１との間に設けられる第２歯車５２２と、を備える。第１歯車５２１は、例えば、環状の平歯車である。第２歯車５２２は、例えば、フェースギヤ５２２ａと平歯車５２２ｂとを一体化させた歯車である。回転駆動部５１及び第２歯車５２２は、例えば、後述する昇降伝達部６２に固定される。なお、回転機構５は、上記に限られない。

加硫装置１００は、中心機構４を上下動（昇降）させる昇降機構６を備えることが好ましい。昇降機構６は、昇降駆動部６１と、昇降駆動部６１の出力を中心機構４に伝達する昇降伝達部６２、とを備える。昇降駆動部６１は、例えば、油圧シリンダやエアシリンダなどであり、コンテナ２の下部に固定されている。図１では、昇降駆動部６１を１つしか描いていないが、実際には、複数の昇降駆動部６１が設けられる。昇降伝達部６２は、例えば、昇降駆動部６１により昇降され且つセンターポスト４１を回転可能に支持する昇降板である。なお、昇降機構６は、上記に限られない。

加硫装置１００は、加硫金型１にエアを吹き付け可能な不図示のエアブロー装置を備えることが好ましい。エアブロー装置には、加圧エアを供給するためのエア供給管が接続されている。

［タイヤ加硫金型の清掃方法］
次に、タイヤ加硫金型１の清掃方法について、図２～図４を参照しながら説明する。図２は、タイヤ加硫金型１の清掃方法を示すフロー図である。図３は、回転工程ＳＴ２を示す図である。図４は、タイヤ取り出し工程ＳＴ３を示す図である。図３及び図４では、加硫金型１に設けられた通気孔１７（図１参照）の図示を省略している。

まずは、図２及び図３に示すように、加硫成形後、清掃位置Ｘ１まで少なくとも１つのモールド１０を離隔させる（離隔工程ＳＴ１）。即ち、離隔工程ＳＴ１では、トレッドモールド１１、上側サイドモールド１２、及び、下側サイドモールド１３のうち少なくとも１つを清掃位置Ｘ１まで離隔させている。清掃位置Ｘ１は、タイヤＴの外表面がタイヤ成形面１６から離隔すると共にタイヤＴに形成されたスピューＳＰがタイヤ成形面１６と接触する位置である。

タイヤＴの外表面から清掃位置Ｘ１におけるタイヤ成形面１６までの離隔距離Ｇ２は、５ｍｍ以上で且つ１５ｍｍ以下であることが好ましい。本実施形態において、離隔距離Ｇ２は、例えば、１０ｍｍである。スピューＳＰの長さは、加硫温度や加硫時間などによって調整可能である。

清掃位置Ｘ１において、トレッドモールド１１のタイヤ成形面１６に設けられた突起（例えば、主溝を形成する突起）は、タイヤＴの外表面よりもタイヤ径方向Ｄ２に２ｍｍ以上離れていることが好ましい。後述する回転工程ＳＴ２において、タイヤＴとその突起とが接触することを避けるためである。

本実施形態における離隔工程ＳＴ１では、トレッドモールド１１及び上側サイドモールド１２を清掃位置Ｘ１まで離隔させている。具体的には、上側サイドモールド１２を上方向に離隔させ、トレッドモールド１１をタイヤ径方向Ｄ２の外側に離隔させている。なお、これに限られず、例えば、トレッドモールド１１及び上側サイドモールド１２のうち一方を清掃位置Ｘ１まで離隔させ、他方を清掃位置Ｘ１よりもタイヤＴの外表面から離れた位置（例えば、図４に示すタイヤ着脱位置Ｘ２）まで離隔させてもよい。また、少なくともトレッドモールド１１を清掃位置Ｘ１まで離隔させてもよい。

本実施形態においては、上述したずれ量Ｇ１を設けている。これにより、トレッドモールド１１及び上側サイドモールド１２の離隔時に、上側サイドモールド１２に押し付けられていたタイヤＴが元の位置（下側サイドモールド１３から離れる方向）に戻る（復元する）。その結果、加硫成形後に中心機構４を移動させることなく、タイヤＴを下側サイドモールド１３から離隔させることができる。なお、これに限られず、例えば、中心機構４を上昇させてタイヤＴを下側サイドモールド１３から離隔させてもよい。ずれ量Ｇ１は、タイヤＴに形成されるスピューＳＰの長さによって適宜設定される。

次に、ブラダ３で保持されたタイヤＴをタイヤ周方向に回転させる（回転工程ＳＴ２）。これにより、タイヤＴに形成されたスピューＳＰがタイヤ成形面１６と接触しながら回転する（スピューＳＰでタイヤ成形面１６を掃く）ことで、タイヤ成形面１６に付着した汚れ（タイヤＴから切り離されたスピューなどの残留物）をスピューＳＰで落とす（払い除く）ことができる。その結果、モールド１０内に残留物が溜まることを抑制でき、加硫金型１のメンテナンス間隔を延ばす（例えば、タイヤ２０００本毎に行っていたものをタイヤ４０００本毎とする）ことができる。また、スピューＳＰがタイヤ成形面１６と接触しながら回転することにより、例えば、トレッドモールド１１とサイドモールド１２，１３との嵌合面又はセクター同士の嵌合面に形成されるゴムバリにスピューＳＰが接触して絡みつくことによって、そのゴムバリを除去することができる。

回転工程ＳＴ２において、タイヤＴの回転回数は、５回転以上であることが好ましい。これにより、スピューＳＰによるタイヤ成形面１６の清掃効果を高めることができる。タイヤＴの回転時間は、３０秒以上であることが好ましい。これにより、タイヤ成形面１６の清掃効果を確保することができる。また、タイヤＴの回転時間は、６０秒以下であることが好ましい。これにより、タイヤ成形面１６の清掃による加硫成形工程の遅れを抑制し、タイヤＴの生産性が悪化することを抑制できる。

回転工程ＳＴ２では、昇降機構６によってタイヤＴを上下動させながら回転させることが好ましい。タイヤＴの上下動は、タイヤ成形面１６の清掃効果を高める観点から、片側５ｍｍ以上の移動であることが好ましい。タイヤＴの上下動は、タイヤ成形面１６の清掃効果を高める観点から、連続的な移動であることが好ましい。なお、タイヤＴの上下動は、例えば、断続的な移動であってもよい。

その次に、図２及び図４に示すように、トレッドモールド１１及び上側サイドモールド１２をタイヤ着脱位置Ｘ２まで離隔させ、タイヤＴを取り出す（タイヤ取り出し工程ＳＴ３）。タイヤ着脱位置Ｘ２は、未加硫タイヤの取り付け及び加硫成形後のタイヤＴの取り出しを行う位置である。トレッドモールド１１及び上側サイドモールド１２のタイヤ着脱位置Ｘ２への離隔時に、ブラダ３の内部に充填された加硫媒体を排出することが好ましい。なお、加硫媒体の排出は、トレッドモールド１１及び上側サイドモールド１２のタイヤ着脱位置Ｘ２への離隔後に行ってもよい。

最後に、加硫金型１からタイヤＴを取り出した（タイヤ取り出し工程ＳＴ３）後、少なくとも下側サイドモールド１３のタイヤ成形面１６にエアブロー装置によってエアを吹き付ける（エア吹付工程ＳＴ４）ことが好ましい。エア吹付工程ＳＴ４では、下側プラテン２４にエアを吹き付けることがより好ましい。これにより、下側プラテン２４に落ちた残留物を吹き飛ばし、下側プラテン２４に残留物が溜まることを抑制できる。エア吹付工程ＳＴ４では、トレッドモールド１１及び上側サイドモールド１２のタイヤ成形面１６にエアを吹き付けてもよい。

［１］
以上、タイヤ加硫金型１の清掃方法は、タイヤＴの加硫成形後、タイヤＴの外表面がタイヤ成形面１６から離れると共にタイヤＴに形成されたスピューＳＰがタイヤ成形面１６と接触する清掃位置Ｘ１まで少なくとも１つのモールド１０を離隔させる離隔工程ＳＴ１と、ブラダ３で保持されたタイヤＴをタイヤ周方向に回転させる回転工程ＳＴ２と、を含む。

斯かる方法によれば、スピューＳＰがタイヤ成形面１６と接触しながら回転することによって、タイヤ成形面１６の汚れ（残留物）をスピューＳＰで落とすことができる。これにより、清掃装置を新たに設置することなくタイヤ加硫金型１を清掃できる。

［２］
上記実施形態［１］に係るタイヤ加硫金型１の清掃方法は、回転工程ＳＴ２では、タイヤＴを上下動させながら回転させる、という方法が好ましい。

斯かる方法によれば、スピューＳＰを上下動させながら回転させることによって、タイヤ成形面１６の清掃範囲を増やすことができる。これにより、加硫金型１の清掃効果を高めることができる。トレッドモールド１１のタイヤ成形面１６においては、スピューＳＰがそのタイヤ成形面１６に対して上下動することによって、そのタイヤ成形面１６の清掃範囲が増える。サイドモールド１２，１３のタイヤ成形面１６においては、上下動によってスピューＳＰがそのタイヤ成形面１６に近づいた際、スピューＳＰとそのタイヤ成形面１６との接触範囲が増えることによって、そのタイヤ成形面１６の清掃範囲が増える。

［３］
上記実施形態［１］又は［２］に係るタイヤ加硫金型１の清掃方法は、タイヤ加硫金型１からタイヤＴを取り出した後、少なくとも下側サイドモールド１３のタイヤ成形面１６にエアを吹き付けるエア吹付工程ＳＴ４を含む、という方法が好ましい。

斯かる方法によれば、下側サイドモールド１３のタイヤ成形面１６に残った残留物をエアによって除去することができる。これにより、タイヤ成形面１６の清掃効果を高めることができる。

なお、タイヤ加硫金型１の清掃方法は、上記した実施形態の構成や方法に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものではない。また、タイヤ加硫金型１は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能である。

１００…加硫装置、１…タイヤ加硫金型、１０…モールド、１１…トレッドモールド、１２…上側サイドモールド、１３…下側サイドモールド、１４、１５…ビードリング、１６…タイヤ成形面、１７…通気孔、２…コンテナ、２１…セグメント、２２…アウターリング、２３…上側プラテン、２４…下側プラテン、２５…アーム、２６…ガイド、３…タイヤ加硫用ブラダ、４…中心機構、４１…センターポスト、４２…上部クランプ、４３…下部クランプ、４４…円筒部、５…回転機構、５１…回転駆動部、５２…回転伝達部、５２１…第１歯車、５２２…第２歯車、６…昇降機構、６１…昇降駆動部、６２…昇降伝達部、ＳＰ…スピュー、ＳＴ１…離隔工程、ＳＴ２…回転工程、ＳＴ３…タイヤ取り出し工程、ＳＴ４…エア吹付工程、Ｔ…タイヤ、Ｘ１…清掃位置、Ｘ２…タイヤ着脱位置

Claims (3)

1. タイヤの加硫成形後、前記タイヤの外表面がタイヤ成形面から離れると共に前記タイヤに形成されたスピューが前記タイヤ成形面と接触する清掃位置まで少なくとも１つのモールドを離隔させる離隔工程と、
   ブラダで保持された前記タイヤをタイヤ周方向に回転させる回転工程と、を含む、タイヤ加硫金型の清掃方法。
2. 前記回転工程では、前記タイヤを上下動させながら回転させる、請求項１に記載のタイヤ加硫金型の清掃方法。
3. 前記タイヤ加硫金型から前記タイヤを取り出した後、少なくとも下側サイドモールドの前記タイヤ成形面にエアを吹き付けるエア吹付工程を含む、請求項１又は２に記載のタイヤ加硫金型の清掃方法。