JP4434144B2

JP4434144B2 - タイヤ加硫装置およびタイヤ加硫方法

Info

Publication number: JP4434144B2
Application number: JP2005511420A
Authority: JP
Inventors: 春雄豊田; 章男大林
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2024-07-02
Also published as: US20070126153A1; EP1642695A4; EP1642695A1; WO2005002822A1; EP1642695B1; JPWO2005002822A1

Description

本発明はタイヤ加硫装置およびタイヤ加硫方法に関し、より詳細には、ポストキュアインフレータ（以下ＰＣＩと呼ぶ）での加硫済みタイヤのインフレート時に、加硫済みタイヤのラジアルフォースバリエーション（以下ＲＦＶと呼ぶ）を向上させるように、加硫済みタイヤをＰＣＩに取り付けることを可能にしたタイヤ加硫装置およびタイヤ加硫方法に関する。

タイヤの性能の良否を左右する指標であるユニフォーミティは、タイヤ生産においては重要な品質評価基準である。特にＲＦＶ値（回転するドラムにタイヤを押し付け荷重を付加し、タイヤと軸間隔を固定した状態でタイヤが回転したときの半径方向の力の変動値）は、タイヤの操縦安定性能、振動・騒音等の乗り心地に大きな影響を与えるために、タイヤ生産においては一定の基準値内に収めるように、品質管理を行っている。従来は、加硫およびＰＣＩ工程を完了した製品タイヤを、ユニフォーミティ試験機に取り付けてＲＦＶ値を測定し、合否を判定している。基準値を超えた不合格品は、廃棄するか、または基準値のＲＦＶ値に収めるような修正加工を施している。製品タイヤの歩留まりは、生産コストに大きな影響を与えるため、タイヤの生産工程の中で、種々のユニフォーミティ向上のための対策が行われている。

特許文献ではないが、タイヤ成形機で成形したグリーンタイヤの寸法を測定して、半径方向の寸法の不均一性（以下ＲＲと呼ぶ）を求め、このＲＲの値に基づいて、加硫機のモールドの特性方向にグリーンタイヤをセットして、ユニフォーミティを向上させる方法がある。この方法を実施した結果の品質については、加硫工程、ＰＣＩ工程を完了した製品タイヤを、ユニフォーミティ試験機に取り付けてＲＦＶ値を測定することで判定している。

特開２００１−１６２６２２号公報（特許文献１）に示された技術は、ＰＣＩ工程内で、加硫済みタイヤのＲＦＶを修正する方法及び装置に関するものである。生産開始に先立って、予め未加硫タイヤの基準位置と金型の基準位置とを一致させた状態で、多数本の未加硫タイヤに加硫成形とＰＣＩを施す。ＰＣＩ工程が終了した製品タイヤ全数のＲＦＶを測定し、金型の基準位置から製品タイヤのＲＦＶの最大値を示すタイヤ位置までの角度を求めて、そのデータを記憶装置に記憶する。生産時は、未加硫タイヤの基準位置と金型の基準位置とを一致させた状態で、加硫工程を行う。加硫工程が完了した加硫済みタイヤをＰＣＩに取り付け、ＰＣＩでのインフレートが完了したら、上記記憶装置のデータに基づいて、加硫済みタイヤのＲＦＶの最大値を示す角度位置の外周を、押圧板で所定時間押し付ける。これによって、押圧部のタイヤ外周の半径を小さくして、ＰＣＩ工程内でＲＦＶを修正するものである。

しかしながら、上記従来技術および特許文献１記載の技術では、ＰＣＩ工程での加硫済みタイヤと、このタイヤをセットするＰＣＩのリムとの取付位置関係は全く考慮されていない。したがって、加硫機・ＰＣＩ・搬送装置を含むタイヤ加硫装置全体として、製品タイヤのユニフォーミティを向上させるという視点が欠けているため、タイヤ加硫装置のユニフォーミティ向上技術としては不十分であった。
特開２００１−１６２６２２号公報

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、ＰＣＩ工程で、加硫済みタイヤと、このタイヤをセットするＰＣＩのリムとの取付位置関係を、ユニフォーミティが向上する位置関係になるようにセットすることによって、ＰＣＩ工程でのインフレート中においても、ＲＦＶを向上させるようにすることである。

請求項１の発明は、未加硫タイヤを加硫する加硫機と、ポストキュアインフレータと、前記加硫機から加硫済みタイヤを受け取り、前記ポストキュアインフレータに搬送して、ポストキュアインフレータのリムに加硫済みタイヤを受け渡す搬送装置とを備えたタイヤ加硫装置において、前記搬送装置は、加硫済みタイヤを回転自在に保持する保持手段を備え、前記保持手段は、前記加硫済みタイヤを、そのＲＦＶが最大となる位置と前記加硫済みタイヤを装着するリムのリムフィット性ピーク値を持つ位置とが一致するよう、前記リム上に配置することを特徴とするタイヤ加硫装置である。
請求項２の発明は、請求項１に記載のタイヤ加硫装置において、前記搬送装置は、前記加硫済みタイヤを保持する一対の保持手段を有し、加硫済みタイヤの回転中心軸線と同軸の回転中心軸線を中心として前記一対の保持手段を回転可能に、かつ回転角度位置を制御可能に支持し、前記ポストキュアインフレータのリムのリムフィット性ピーク値を持つ部分と加硫済みタイヤのＲＦＶのピーク値を持つ部分とを一致させる回転角度位置に、前記一対の保持手段の回転角度位置を制御することを特徴とするタイヤ加硫装置である。
請求項３の発明は、未加硫タイヤを加硫する工程と、ポストキュアインフレーション工程と、前記加硫機から加硫済みタイヤを受け取り、前記ポストキュアインフレータに搬送して、ポストキュアインフレータのリムに加硫済みタイヤを受け渡す搬送工程とを有するタイヤ加硫方法において、前記搬送工程において、加硫済みタイヤを回転自在に保持する保持工程を備え、前記保持工程では、前記加硫済みタイヤを、そのＲＦＶが最大となる位置と前記加硫済みタイヤを装着するリムのリムフィット性ピーク値を持つ位置とが一致するよう、前記リム上に配置することを特徴とするタイヤ加硫方法である。

請求項１ないし３の発明に対応する効果：加硫装置からＰＣＩに加硫済みタイヤを搬送する搬送装置で加硫済みタイヤを回転させ、加硫済みタイヤと、このタイヤをセットするＰＣＩのリムとの取付位置関係を、ユニフォーミティが向上する位置関係になるようにセットすることができ、それによってＰＣＩでタイヤの加圧冷却中においても、タイヤのＲＦＶを向上させることができるため、タイヤ加硫装置全体のＲＦＶを向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のタイヤ加硫装置の平面図、図２は本発明のタイヤ加硫装置に使用する搬送装置の拡大側面図である。図１で、タイヤ加硫装置１００は、加硫機１、ＰＣＩ（ポストキュアインフレータ）２、搬送コンベア３、第１の搬送装置４、第２の搬送装置５から構成されている。搬送コンベア３は、図の上下に直線状に延びる固定フレーム６を有し、固定フレーム６の上方側のグリーンタイヤ成形機（図示せず）によって成形されたグリーンタイヤＧを、横置きにして、矢印Ａ方向に向かって搬送するとともに、ＰＣＩ２でのインフレートが完了した製品タイヤＳを、矢印Ｂ方向に向かって搬送し、次工程へ送り出すものである。

固定フレーム６には、２台の水平な上コンベア７と下コンベア８が紙面に垂直に上下に離間して配置され、固定フレーム６に沿って各々移動する。上コンベア７は、グリーンタイヤＧを矢印Ａ方向に向かって搬送し、上コンベア７の下端の搬入ステーションＨに、グリーンタイヤＧを位置決めする。
一方、下段側に設けられた下コンベア８は、上コンベア７よりもグリーンタイヤＧの略直径分だけ下方に延び、ＰＣＩでのインフレートが完了した製品タイヤＳを、下コンベア８下端の搬出ステーションＪで受け入れ、そこから、矢印Ｂ方向に向かって次工程まで搬送する。下コンベア８の下方の固定フレーム６上には、グリーンタイヤＧの略直径分だけ図中Ａ方向に延びる処理ステーションＲが配置されている。
なお、搬送コンベア３に搬出入するグリーンタイヤＧの回転角度位置がずれないようにするために、上コンベア７、下コンベア８、処理ステーションＲには、グリーンタイヤＧを保持する治具（図示せず）が設けられている。

固定フレーム６には、搬入ステーションＨ、搬出ステーションＪ、処理ステーションＲの３カ所のステーション間で、タイヤを受け渡す受渡機構９が配置されている。受渡機構９は、固定フレーム６に案内されて、固定フレーム６の上下方向の略全長にわたって移動する。この受渡機構９は、紙面に垂直に昇降する把持機構（図示せず）を有し、タイヤの上側ビード部を半径方向内側から把持する。
受渡機構９は、搬入ステーションＨのグリーンタイヤＧを処理ステーションＲに受渡し、またＰＣＩ２でのインフレートが完了した製品タイヤＳを、処理ステーションＲから搬出ステーションＪに受け渡す。

搬送コンベア３の左側に配置されたＰＣＩ２は、紙面に水平な回転テーブル１０を有し、図示しないモータにより垂直軸回りに間欠的に割り出し回転する。この回転テーブル１０には、円周方向に等角度間隔に４箇所のステーションが配置され、各ステーションには、インフレート処理を行うタイヤを保持するための二つ割りのリムが設置されている。
このリムの詳細形状については後記する。搬送コンベア３の図中Ａ方向に、加硫機１が配置されている。加硫機１、ＰＣＩ２、搬送コンベア３の間には、第１の搬送装置４が配置されている。

また、ＰＣＩ２と搬送コンベア３との間には、第２の搬送装置５が配置されている。第１の搬送装置４は、処理ステーションＲからグリーンタイヤＧを受け取り、加硫機１に移送する。また、加硫機１で加硫が終了した加硫済みタイヤＫを、ＰＣＩ２の受け入れステーションＵに移送する。
第２の搬送装置５は、ＰＣＩ２でインフレートが終了したインフレート済みタイヤＩを、ＰＣＩ２の排出ステーションＶから受け取り、処理ステーションＲに移送する。回転テーブル１０は、インフレート処理中は回転が停止しており、インフレート済みタイヤＩが排出ステーションＶから処理ステーションＲに排出されると、矢印１１の方向に１／４回転し、タイヤが載置されていない二つ割りリムを、受け入れステーションＵに位置決めする。第１の搬送装置４および第２の搬送装置５は、各々の揺動アーム１２、１３が、常時は各々待機位置Ｗ１、Ｗ２に待機して、加硫機１およびＰＣＩ２の各処理動作に干渉しないようにしている。

第１の搬送装置４の詳細な構成について説明する。なお、第２の搬送装置５は第１の搬送装置４と同一の構成を有しているため、その詳細な説明は省略する。
図２は、第１の搬送装置４が、ＰＣＩ２の受け入れステーションＵ位置で、加硫済みタイヤＫをＰＣＩ２側に受け渡している状態を示している。
第１の搬送装置４は、床面ＦＬに垂直に立設された支柱１４と、この支柱１４の上端近傍に、Ｙ１方向（垂直方向）に昇降可能に設けられた揺動アーム１２とから構成されている。また、揺動アーム１２は、支柱１４の中心軸を揺動中心１５として揺動可能に設けられている。揺動アーム１２の昇降および揺動は、図示しないシリンダ・モータ等の駆動源により行われる。揺動アーム１２の先端部には、軸受（図示せず）を介して回転軸１６が回転可能に支持されており、回転軸１６の下端には回転板１７が固定されている。

回転軸１６は、揺動アーム１２の上面に取り付けられたサーボモータ１８によって回転駆動される。サーボモータ１８は、サーボモータ１８を制御するサーボ制御装置２３、および制御データを記憶する記憶装置２２に接続されている。
回転板１７の下面には、加硫済みタイヤの保持手段として一対の把持爪１９Ａ、１９Ｂが設けられている。把持爪１９Ａ、１９Ｂは、回転板１７に平行なＸ１方向に、回転軸１６の回転中心軸線２０を中心として対称的に、開閉可能である。把持爪１９Ａ、１９Ｂは、加硫済みタイヤＫの上側ビード部を、半径方向内側から把持する。従って、加硫済みタイヤＫの回転中心軸線と把持爪１９Ａ、１９Ｂの回転中心軸線２０は一致する。なお、第２の搬送装置５の場合には、次工程の処理内容によっては、把持爪の回転機構が無くても構わない。

ＰＣＩ２の回転テーブル１０上には、上記した４カ所のステーションに、図２に示すような、二つ割りのリムの一方の下リム２１が固定されている。上リム２２は、回転テーブル１０上に、Ｙ２方向およびＸ２方向に移動可能に設けられている。加硫済みタイヤＫを加硫機１から受け入れステーションＵに搬入する時には、図２に示すように、上リム２２は、Ｘ２方向左側の待避位置Ｔに待避している。加硫済みタイヤＫの搬入が完了して、揺動アーム１２が受け入れステーションＵから処理ステーションＲ側に揺動した後、上リム２２は、Ｘ２方向右側およびＹ２方向下側に移動して、加硫済みタイヤＫを上側から押しつけ、下リム２１との間で加硫済みタイヤＫを挟み込み、回転テーブル１０に対して加硫済みタイヤＫを固定する。

以上のように構成されたタイヤ加硫装置の動作を説明する。ここで、未加硫タイヤを成形する前に、所定サイズの全生産本数を対象として同一基準位置を決め、この位置に目印を付しておく。
この基準位置は、それまでの蓄積データに基づき、製品タイヤＳのＲＦＶ最大値位置との間で、安定した相互位置関係を有する位置を見出して決めればよい。
以上の事前措置を施した上でタイヤの生産を開始するものとし、まず、量産タイヤのグリーンタイヤＧの複数本ｎについて、図１のタイヤ加硫装置１００で、加硫機１とＰＣＩ２での処理工程を行い、完成した製品タイヤＳが常温に達するまで自然冷却させる。室温に達した製品タイヤは、検査工程で全本数をユニフォーミティ試験機で、所定内圧充填状態でＲＦＶを測定する。ＲＦＶ波形から一次成分波形のみを取り出し、ＲＦＶの最大値位置Ａと最小値位置Ｂの２カ所の位置を特定する。最大値位置Ａの製品タイヤ位置にはマークを付しておく。最大値位置Ａと目印との間の円周方向の角度を求める。このデータを記憶装置２２に記憶させておく。

加硫機１での加硫処理が終了すると、待機位置Ｗ１から揺動アーム１２が時計回りに揺動し、加硫機１の真上で停止する。揺動アーム１２が下降して、把持爪１９Ａ、１９Ｂで加硫済みタイヤＫを把持する。サーボモータ１８はサーボロックしているため、回転軸１６は停止状態を維持し、加硫済みタイヤＫの角度位置がずれることはない。揺動アーム１２が上昇して、加硫機１から加硫済みタイヤＫを取り外す。揺動アーム１２が上昇端に達すると、揺動アーム１２は時計方向に揺動して、受け入れステーションＵの真上に移動する。これに先だって、受け入れステーションＵの上リム２２は、待避位置Ｔに待避している。サーボ制御装置２３は、記憶装置２２の上記データに基づいて、回転軸１６を所定角度回転し、ＰＣＩ側の二つ割りリムとのリムフィット性ピーク位置と、タイヤのＲＦＶの最大値を合わせる角度位置に、回転軸１６を位置決めして停止する。揺動アーム１２が下降して、加硫済みタイヤＫを下リム２１に載せ、その後、揺動アーム１２は上昇して、処理ステーションＲに向かって時計方向に揺動する。
上リム２２がＸ２方向に右側に移動して受け入れステーションＵの真上にくると、さらにＹ２方向に下降して、下リム２１と上リム２２との間で加硫済みタイヤＫを固定する。この加硫済みタイヤＫの固走が完了すれば、いま固定した加硫済みタイヤＫのＰＣＩ２でのインフレート処理が開始される。上記したＲＦＶの測定と把持爪１９Ａ、１９Ｂの回転位置の修正を繰り返すことによって、ＰＣＩ工程を含むタイヤ加硫装置１００全体としての、ユニフォーミティが向上する。

本発明の実施形態では、把持爪１９Ａ、１９Ｂは、加硫済みタイヤＫの上側ビード部を半径方向内側から把持する構造であったが、加硫済みタイヤＫの外周トレッド部を外側から把持する構造にしてもよい。本発明の実施形態では、上リム２２は、Ｙ２方向およびＸ２方向の２方向に移動して待避するが、Ｙ２方向にのみ移動して待避するようにしてもよい。その場合、揺動アーム１２やサーボモータ１８との干渉を避けるために、Ｙ２方向の待避量を大きくすればよい。

本発明のタイヤ加硫装置の平面図である。本発明のタイヤ加硫装置に使用する搬送装置の拡大側面図である。

Claims

未加硫タイヤを加硫する加硫機と、ポストキュアインフレータと、前記加硫機から加硫済みタイヤを受け取り、前記ポストキュアインフレータに搬送して、ポストキュアインフレータのリムに加硫済みタイヤを受け渡す搬送装置とを備えたタイヤ加硫装置において、
前記搬送装置は、加硫済みタイヤを回転自在に保持する保持手段を備え、
前記保持手段は、前記加硫済みタイヤを、そのＲＦＶが最大となる位置と前記加硫済みタイヤを装着するリムのリムフィット性ピーク値を持つ位置とが一致するよう、前記リム上に配置することを特徴とするタイヤ加硫装置。
請求項１に記載のタイヤ加硫装置において、
前記搬送装置は、前記加硫済みタイヤを保持する一対の保持手段を有し、加硫済みタイヤの回転中心軸線と同軸の回転中心軸線を中心として前記一対の保持手段を回転可能に、かつ回転角度位置を制御可能に支持し、前記ポストキュアインフレータのリムのリムフィット性ピーク値を持つ部分と加硫済みタイヤのＲＦＶのピーク値を持つ部分とを一致させる回転角度位置に、前記一対の保持手段の回転角度位置を制御することを特徴とするタイヤ加硫装置。
未加硫タイヤを加硫する工程と、ポストキュアインフレーション工程と、前記加硫機から加硫済みタイヤを受け取り、前記ポストキュアインフレータに搬送して、ポストキュアインフレータのリムに加硫済みタイヤを受け渡す搬送工程とを有するタイヤ加硫方法において、
前記搬送工程において、加硫済みタイヤを回転自在に保持する保持工程を備え、
前記保持工程では、前記加硫済みタイヤを、そのＲＦＶが最大となる位置と前記加硫済みタイヤを装着するリムのリムフィット性ピーク値を持つ位置とが一致するよう、前記リム上に配置することを特徴とするタイヤ加硫方法。