JP5302804B2

JP5302804B2 - 金型加熱装置

Info

Publication number: JP5302804B2
Application number: JP2009167706A
Authority: JP
Inventors: 靖彦藤枝; 正剛戸島; 裕一郎水田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-07-16
Also published as: EP2455203B1; CN102470563B; KR20120031064A; HRP20131072T1; JP2011020367A; CN102470563A; WO2011007509A1; US20120074133A1; US9827694B2; EP2455203A1; EP2455203A4; KR101342804B1

Description

本発明は、タイヤが収容されたタイヤ金型を加熱するための金型加熱装置に関する。

従来、タイヤが収容されたタイヤ金型を加熱するための金型加熱装置として、特許文献１の図１２及び図１３に記載のものが知られている。
特許文献１の図１２に記載の金型加熱装置は、タイヤを収容する金型（以下、タイヤ金型という）の側面を包囲するように配置された筒状の熱シールドと、当該筒状の熱シールドの内面に固定された筒状の強磁性非導体部材と、当該強磁性非導体部材の内面に固定された誘導加熱コイルとを有して構成されている。尚、熱シールドは、内面側から順に、非金属材料と断熱材料と非磁性金属材料とが積層されたものである。
特許文献１の図１３に記載の金型加熱装置は、タイヤ金型の側面を包囲するように配置された筒状の熱シールドと、当該筒状の熱シールドの外面に固定された誘導加熱コイルと、当該誘導加熱コイルの外面に固定された筒状の強磁性非導体部材と、当該強磁性非導体部材の外面に固定された筒状の非磁性金属材料とを有して構成されている。尚、熱シールドは、内面側から順に、非金属材料と断熱材料とが積層されたものである。

ここで、タイヤ金型は種類が多く、通常、工場では、金型加熱装置の台数に比べてはるかに多くのタイヤ金型を所有している。そのため、例えば、誘導加熱コイルをタイヤ金型に取り付ける構成（特許文献１の図７及び図８参照）を採用した場合、所有する全てのタイヤ金型に対して、それぞれ誘導加熱コイルを取り付けなければならず、必要なコイルの量が多くなってしまう。
この点、上記特許文献１の図１２及び図１３で示す構成によると、タイヤ金型に誘導加熱コイルを取り付ける必要はないため、経済的である。

また、上記特許文献１の図１２及び図１３で示す構成によると、断熱材でタイヤ金型の周囲が覆われるので、加熱されたタイヤ金型から外部への放熱を抑制することができ、エネルギー消費を削減することができる。

特開２００８−１００５１３号公報

しかしながら、特許文献１の図１２に記載された金型加熱装置は、筒状の非金属材料及び非磁性金属材料を有する熱シールドの内面に、強磁性非導体部材を介して誘導加熱コイルを設置する必要があり、装置の組み立てが困難である。
また、特許文献１の図１３に記載された金型加熱装置は、筒状の熱シールドの外面に誘導加熱コイルを取り付ける構成であるため、誘導加熱コイルの設置は容易になるものの、誘導加熱コイルと、当該誘導加熱コイルの外側の強磁性非導体部材と、当該強磁性非導体部材の外側の非磁性金属材料とを、熱シールドで支持する必要がある。そのため、熱シールドを構成する非金属材料を高強度に形成する必要がある。しかしながら、タイヤ加熱装置に取り付けられるような筒状で高強度の非金属材料からなる熱シールドは製作が困難であり、上記特許文献１の図１３に記載された構成を採用した場合、製作コストが大幅に増加するという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、製造容易な金型加熱装置を提供することを目的とする。

本発明に係る金型加熱装置における第１の特徴は、タイヤが収容されたタイヤ金型を加熱するための金型加熱装置であって、前記タイヤ金型が配置される空間を挟んで、互いに対向する一対のリング状部材と、前記一対のリング状部材の周方向において複数設けられ、当該一対のリング状部材を連結する非磁性部材と、前記非磁性部材における、前記リング状部材の中心軸側を向く面に設けられた強磁性非導体部材と、前記タイヤ金型が配置される空間を側方から取り巻くように、前記強磁性非導体部材を介して前記複数の非磁性部材に支持されたコイルと、を備えることである。

この構成によると、コイルを支持する非磁性部材は、一対のリング状部材の周方向において複数設けられているので、タイヤ金型の全周を覆う一つの円筒として非磁性部材を成形する場合に比べて、タイヤ加熱装置に取り付けられるように製作することが容易になり、製作コストを減らすことができる。これにより、安価な金型加熱装置を提供することができる。
更に、リング状部材の周方向に複数の非磁性部材を設けているので、コイルを外周側から各非磁性部材で支持することができ、非磁性部材をタイヤ金型の全周を覆う一つの円筒形状とする場合に比べて、非磁性部材の内面への強磁性非導体部材を介してのコイルの設置が容易である。したがって、金型加熱装置の製作が容易になる。

また、本発明に係る金型加熱装置における第２の特徴は、前記コイルは、前記一対のリング状部材が互いに対向する方向における中間部で、両端側に比べて、隣り合う線材の間隔が広くなるように巻回されていることである。

この構成によると、例えば、金型加熱装置に設置されたタイヤ金型において、一対のリング状部材が互いに対向する方向における中間部に、厚さの薄い鋼板などで形成された薄肉部分などがある場合、当該薄肉部分と面する範囲に対して、コイルの隣り合う線材の間隔を広く離間させている部分を対向させることで、当該薄肉部分が局所的に温度上昇してしまうことを防止できる。

また、本発明に係る金型加熱装置における第３の特徴は、前記タイヤ金型が配置される空間を、側方から覆うように断熱材が設けられており、当該断熱材は、前記コイルと、当該コイルの内側に設けられ前記非磁性部材に対して固定された非金属部材との間に挟まれて保持されていることである。

この構成によると、加熱されたタイヤ金型から外部への放熱を抑制することができ、タイヤ金型を加熱する際のエネルギー消費を削減することができる。
更に、非金属部材によって断熱材の内側への変形を抑えることができるので、当該断熱材を、過度に剛性の高い材料で構成する必要はない。したがって、当該断熱材として、断熱効果が大きく価格の安い材料（例えば、グラスウールやロックウールに代表される繊維系の材料など）を採用することができる。

本発明によれば、製造容易な金型加熱装置を提供できる。

本発明の実施形態に係る金型加熱装置を含むタイヤ加熱装置の断面図。図１に示す側部加熱ユニットの斜視模式図。図１に示す側部加熱ユニットの平面図。図１に示す側部加熱ユニットの断面拡大図。図４に示す側部加熱ユニットのＳ２−Ｓ２断面図。図３に示す側部加熱ユニットを矢印Ｘ方向から見た側面拡大図。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態に係る金型加熱装置（側部加熱ユニットＨ１）を含むタイヤ加熱装置１００の断面図であり、図３に示す側部加熱ユニットの平面図におけるＳ１−Ｏ−Ｓ１断面を含む断面図に相当する。尚、図１では、適宜断面を示す斜線を省略している。

図１に示すように、タイヤ加熱装置１００は、ベース板１０１上に設けられており、上部プラテン３と、下部プラテン７と、タイヤ金型Ｍと、当該タイヤ金型Ｍを加熱するための加熱ユニットＨ１〜Ｈ３とを含んで構成されている。

（タイヤ金型）
タイヤ金型Ｍは、タイヤＴを収容する鋼製の金型であって、タイヤＴの上面に当接する上モールドＭ１と、タイヤＴの下面に当接する下モールドＭ２と、タイヤＴの外周面に当接するサイドモールドＭ３と、サイドモールドＭ３を外周側から支持するためのコンテナリングＭ４とを有する。

サイドモールドＭ３は、周方向（タイヤＴの中心軸Ｃを中心とする円周方向）において複数に分割（例えば、７〜９分割）されており、分割されたモールドは、それぞれ上モールドＭ１に対して径方向に移動自在に設けられている。また、サイドモールドＭ３における径方向内側を向く面（タイヤとの当接面）には凹凸のパターンが形成されている。
また、サイドモールドＭ３の径方向外側には円筒状のコンテナリングＭ４が設けられている。当該コンテナリングＭ４における径方向内側を向く面には傾斜部Ｍａが設けられている。当該コンテナリングＭ４の傾斜部Ｍａは、サイドモールドＭ３における径方向外側を向く面に形成された傾斜部に係合しており、サイドモールドＭ３は、コンテナリングＭ４の傾斜部Ｍａに沿って移動可能である。

コンテナリングＭ４は、上部加熱ユニットＨ２を挟んで、板状の上部プラテン３に対して固定されている。上部プラテン３は、ベース板１０１に対して上下方向に移動可能に設けられた上部部材４に固定されている。
また、コンテナリングＭ４には、タイヤ金型Ｍの周方向に貫通するように環状孔Ｍｂが形成されている。後述するように加熱ユニットＨ１〜Ｈ３によってタイヤ金型Ｍを加熱する場合に限らず、当該環状孔Ｍｂに加熱用の蒸気を通過させることによっても、タイヤ金型Ｍを加熱することが可能である。

また、上モールドＭ１及びサイドモールドＭ３は、上部板５及びアダプタ６を介して流体圧シリンダ（図示せず）に連結されている。そして、当該流体圧シリンダを作動させることにより、上モールドＭ１及びサイドモールドＭ３を、上部プラテン３に対して上下方向に移動可能である。

また、下モールドＭ２は、下部加熱ユニットＨ３を介して、ベース板１０１に固定された板状の下部プラテン７に対して固定されている。

上記構成によると、上部部材４を上昇させてコンテナリングＭ４を上昇させるとともに、流体圧シリンダで上モールドＭ１を下降させることで、サイドモールドＭ３を開き、次に上部部材４と上モールドＭ１とを上昇させることで、上モールドＭ１と、下モールドＭ２との間にスペースを作り、これらのモールドＭ１〜Ｍ３で囲まれたタイヤ収容空間αを開放することができる。

尚、コンテナリングＭ４、上モールドＭ１、及びサイドモールドＭ３を下モールドＭ２に対して上昇させた状態で、流体圧シリンダを作動させて、上モールドＭ１及びサイドモールドＭ３を、コンテナリングＭ４に対して、下方に移動させることにより、サイドモールドＭ３が、コンテナリングＭ４の傾斜部に沿って移動する。即ち、分割されたサイドモールドＭ３が、それぞれ、径方向外側に移動し、当該サイドモールドＭ３で囲まれるタイヤ収容空間αが径方向外側に広がることになる。

タイヤを加硫する場合には、図１に示すように、タイヤ加熱装置１００のタイヤ金型Ｍ内（タイヤ収容空間α）にドーナツ状の生タイヤＴ（グリーンタイヤ）を配置する。尚、タイヤ加熱装置１００の下方からタイヤ金型Ｍ内に延びる中心機構８に設けられたブラダ８ａ（ゴム袋）の外面を生タイヤＴの内面に沿わせた状態で、生タイヤＴの加熱が行われる。

（金型加熱装置）
本実施形態においては、金型を加熱するための加熱装置として、タイヤ金型Ｍの径方向外側に配置された側部加熱ユニットＨ１と、上部プラテン３とタイヤ金型Ｍとの間に設けられた上部加熱ユニットＨ２と、下部プラテン７とタイヤ金型Ｍとの間に設けられた下部加熱ユニットＨ３とが設けられている。

（側部加熱ユニット）
図２〜図６を用いて、側部加熱ユニットＨ１について説明する。
図２は、図１に示す側部加熱ユニットの斜視模式図である。また、図３は、図１に示す側部加熱ユニットＨ１を上側リング状部材１１側から見た平面図である。また、図４は、図１に示す側部加熱ユニットＨ１（図１において中心軸Ｃの左側に位置する部分）の断面拡大図である。また、図５は、図４に示す側部加熱ユニットＨ１のＳ２−Ｓ２断面図である。尚、図５において、カバー２７は省略している。また、図６は、図３に示す側部加熱ユニットＨ１を矢印Ｘ方向から見た側面拡大図である。

図２〜図６に示すように、側部加熱ユニットＨ１は、タイヤ金型Ｍの上方に配置される上側リング状部材１１と、タイヤ金型Ｍの下方に配置される下側リング状部材１２と、上側リング状部材１１と下側リング状部材１２とを互いに連結する第１板状部材１３（非磁性部材）と、第１板状部材１３におけるタイヤ金型Ｍに対向する面に設けられた第２板状部材１４（強磁性非導体部材）と、第２板状部材１４におけるタイヤ金型Ｍに対向する面に固定されたコイル１５とを備えている。

図４に示すように、上側リング状部材１１は、内径がコンテナリングＭ４の外径よりも大きい円筒状部１１ａと、当該円筒状部分の一端から径方向外側に延びるフランジ部１１ｂとからなる、周方向垂直断面がＬ字状のリング状部材である。当該上側リング状部材１１は、フランジ部１１ｂを貫通するボルトで上部プラテン３に固定されている。当該上側リング状部材１１としては、耐熱性、強度、及び加工性に優れた材料からなるものが望ましく、例えば、鋼材を用いることができる。
尚、当該上側リング状部材１１及び後述する下側リング状部材１２は、中心軸が、タイヤ金型Ｍに設置されたタイヤＴの中心軸Ｃと同軸となるように設置される。

上側リング状部材１１のフランジ部１１ｂの下面には、板状部材１６が溶接されている。当該板状部材１６に対してＬ字状の上ブラケット１７がボルトで固定されている。上ブラケット１７は、一端が、板状部材１６から略鉛直下方に延びるように固定されている。そして、この下方に延出する部分１７ａに対して、板状のスペーサを介して、第１板状部材１３の上端部がボルトで固定されている。
第１板状部材１３は、上ブラケット１７から略鉛直下方に延びるように配置されており、下端部にて、Ｌ字状の下ブラケット１８にボルトで固定されている。

下ブラケット１８は、下側リング状部材１２の上面に固定されている。
当該下側リング状部材１２は、平板状に形成されたリングであり、内径がコンテナリングＭ４の外径よりも大きくなるように形成されている。当該下側リング状部材１２としては、上側リング状部材１１に用いることができる材料からなるものが望ましく、例えば、鋼材を用いることができる。

下ブラケット１８は、一端側が下側リング状部材１２から略鉛直上方に延びるように当該下側リング状部材１２の上面に固定されている。そして、当該下ブラケット１８の上方に延出する部分１８ａに対して、第１板状部材１３の下端部が、板状のスペーサを介して、固定されている。

第１板状部材１３は、細長い板状に形成された部材であり、上側リング状部材１１及び下側リング状部材１２の円周方向において略等間隔となるように複数本（本実施形態では計１６本）配置されている。当該第１板状部材１３としては、例えばアルミニウム等の非磁性の金属部材、または、金属部材以外の耐熱性や強度に優れた非磁性材料（スーパーエンジニアリングプラスチック等）が用いられる。

図５に示すように、第１板状部材１３は、内側（タイヤ金型側）を向く面に、長手方向に延びる溝１３ａが設けられており、当該溝１３ａに沿って第２板状部材１４が固定されている。第２板状部材１４としては、例えば、フェライト等の強磁性非導体部材が用いられる。また、図４に示すように、当該第２板状部材１４は、上下方向に複数枚（本実施形態では６枚）並べて設置されている。

コイル１５は、リッツ線からなるコイルであり、図４に示すように、第２板状部材１４の内側（タイヤ金型側）を向く面に図示しない結束バンド（例えば、インシュロック（登録商標）や、タイラップ（登録商標）など）を用いて固定されている。当該コイル１５は、第２板状部材１４の内面に沿って、タイヤ金型Ｍを側方から取り巻くように巻きつけられている（図２参照）。

ここで、図４に示すように、コイル１５は、６枚並んだ第２板状部材１４の上端部近傍および下端部の近傍においては、上下方向において、コイル１５の線材の直径（即ち、リッツ線の直径）よりも小さい間隔で、密に巻きつけられている。一方、６枚並んだ第２板状部材１４の上下方向中央部には、コイル１５は巻きつけられていない。

タイヤ金型Ｍを閉じた状態（図１に示す状態）において、６枚並んだ第２板状部材１４の当該上下方向中央部のコイル１５が巻きつけられていない部分に、コンテナリングＭ４外周面近傍に形成された環状孔Ｍｂが対向する。
即ち、環状孔Ｍｂがタイヤ金型Ｍの径方向外側に向かって対向する位置には、コイル１５が巻きつけられていない。

図４及び図５に示すように、コイル１５の内側には、断熱材２１が設けられている。
断熱材２１は、柔軟性のある布団状の部材であり、円筒形状に形成されている。当該断熱材２１は、例えば、グラスウールやロックウール等に代表される繊維系の材料で形成することができる。
当該断熱材２１は、第１板状部材１３に対して固定されたブラケット２４で、内面側から支持されている。

ブラケット２４は、非金属の長方形状の板状部材であり、図４に示すように、上側及び下側の端部近傍で、第１板状部材１３に対して、ボルト２５で固定されている。尚、ブラケット２４としては、例えばエポキシ樹脂、ナイロン樹脂等が用いられる。

ボルト２５の軸周りには、第１板状部材１３とブラケット２４との間隔を所定の間隔にするためのスペーサ２６が設けられている。これにより、当該ボルト２５を最後まで締め込んだときのブラケット２４とコイル１５との間隔を、スペーサ２６の長さに基づいて調整できる。結果として、当該ボルト２５を最後まで締め込むことで、断熱材２１を挟み込む力が適切な力に調整されるとともに、断熱材２１とコンテナリングＭ４との間に所定の隙間を容易かつ確実に確保することができる。

断熱材２１は、上下方向において、最上部にあるコイル１５の位置から最下部にあるコイル１５の位置までを全て覆うように配置されている。
また、断熱材２１の上方には、円筒状の断熱材２２が設けられている。当該断熱材２２は、上側リング状部材１１の円筒状部１１ａと、第１板状部材１３との間に、上端部を挟みこまれて配置されている。
当該断熱材２２は、上部加熱ユニットＨ２を側方から覆うように設けられている。
また、断熱材２１の下方には、円筒状の断熱材２３が設けられている。当該断熱材２３は、下部加熱ユニットＨ３を側方から覆うように設けられている。

図２において二点鎖線で示すように、第１板状部材１３の外側には、非金属製（例えばエポキシ樹脂、ナイロン樹脂等）のカバー２７が設けられている。当該カバー２７は、コイル１５が密に巻回されている部分（上下二箇所）を径方向外側から覆うように設けられている。
具体的には、カバー２７は、全周にわたってコイル１５を外側から覆うように、周方向において、複数並んで設けられている。そして、各カバー２７は、周方向における両端を、それぞれ、周方向において隣り合う一対の第１板状部材１３に対してボルトで固定されている（図６参照）。

尚、コイル１５とカバー２７との間の空気を上方又は下方に逃がすことができるように、コイル１５とカバー２７との間の空間の、上端及び下端は開放されている。

（上部加熱ユニット及び下部加熱ユニット）
図１に示すように、タイヤ金型Ｍの上方及び下方には、それぞれ、上部加熱ユニットＨ２及び下部加熱ユニットＨ３が設けられている。
上部加熱ユニットＨ２は、タイヤ金型Ｍの中心軸Ｃと平行な方向から見たときに、渦巻線状となるように、タイヤ金型Ｍの中心軸Ｃに直交する平面上に配置されたコイル３１と、当該コイル３１とタイヤ金型Ｍとの間に配置された強磁性金属部材３２と、コイル３１と強磁性金属部材３２との間に配置された断熱材３３と、を備えている。
下部加熱ユニットＨ３は、タイヤ金型Ｍの中心軸Ｃと平行な方向から見たときに、渦巻線状となるように、タイヤ金型Ｍの中心軸Ｃに直交する平面上に配置されたコイル３４と、当該コイル３４とタイヤ金型Ｍとの間に配置された強磁性金属部材３５と、コイル３４と強磁性金属部材３５との間に配置された断熱材３６と、を備えている。
尚、強磁性金属部材３２、３５としては、例えば、鋼材を用いることができる。

（タイヤの加熱方法）
タイヤを加熱する際は、タイヤ金型Ｍを開いて生タイヤＴを金型の中心に配置し、中心機構８でブラダ８ａを生タイヤＴの内面に沿わせる。その後、タイヤ金型Ｍを閉じて、生タイヤＴを内面側及び外面側から同時に加熱する。

生タイヤＴの内面側からの加熱は、中心機構８の配管を介してブラダ８ａ内に高温高圧の加熱流体を導入し、ブラダ８ａを伸展させて生タイヤＴの内面に密着させ、高温高圧の加熱流体の熱をブラダ８ａを介して生タイヤＴに伝達することによって行う。

生タイヤＴの外面側からの加熱は、タイヤ金型Ｍを加熱することにより行う。
具体的には、タイヤ金型Ｍの側面を包囲して配置されるコイル１５に、高周波の電流を流す。この高周波電流によって当該コイル１５の近傍に磁力線が発生する。この磁力線は、コイル１５の外側に配置された透磁率の大きい第２板状部材１４と、コイル１５の内側に配置された鋼製のタイヤ金型Ｍに集中する。タイヤ金型Ｍには、この磁力線によって密度の高い渦電流が発生する。この渦電流によるジュール加熱（抵抗加熱）と高周波によって発生した交番磁界によるヒステリシス損失によって、タイヤ金型Ｍのコイル１５に近い外表面が加熱される。

ここで、コイル１５の外側に透磁率の大きい第２板状部材１４が配置されているため、コイル１５から見てタイヤ金型Ｍとは逆側に発生する磁束を集中させることができる。これにより、加熱効率向上させることができる。更に、当該第２板状部材１４を配置することで、外部への磁力線の漏れを防ぐことができる。

上記の様にしてタイヤ金型Ｍの外表面近傍部が加熱されると、その熱はタイヤ金型Ｍを伝わり、タイヤ金型Ｍ内に設けられた生タイヤＴが加熱されることになる。

また、コイル１５に、高周波の電流を流すのと同時に、上部加熱ユニットＨ２及び下部加熱ユニットＨ３におけるコイル３１、３４に高周波の電流を流すことにより、強磁性金属部材３２、３５を誘導加熱し、そこで発生した熱がタイヤ金型Ｍを介して生タイヤＴまで伝達され、当該生タイヤＴが加熱される。

尚、側部加熱ユニットＨ１、上部加熱ユニットＨ２、及び下部加熱ユニットＨ３による生タイヤＴの外側からの加熱は、タイヤ加熱装置１００による金型の開閉動作とは無関係に常時行われるように構成できる。

また、タイヤ金型Ｍには、その外周部に図示しない温度センサーが設けられており、当該温度センサーで検知された温度が、所定の温度まで達すると、温度調節器から高周波電源の出力を制御する信号が送信される。これにより、タイヤ金型Ｍは一定温度に制御される。
尚、本実施形態のように上部加熱ユニットＨ２及び下部加熱ユニットＨ３を用いて加熱する場合は、タイヤ金型Ｍの上端及び下端にそれぞれ温度センサーを設け、当該温度センサーで検知される温度に基づいて、高周波電源の出力を制御し、タイヤ金型Ｍの温度を一定に保つように制御することができる。

加硫する生タイヤＴのサイズを変更する場合、タイヤ金型Ｍの変更が必要となるが、金型加熱装置（側部加熱ユニットＨ１、上部加熱ユニットＨ２、及び下部加熱ユニットＨ３）の変更は不要である。即ち、タイヤ金型Ｍのみを交換することで、容易に加硫する生タイヤＴのサイズを変更することができる。

（本実施形態の効果）
（１）
以上、説明したように、本実施形態に係る側部加熱ユニットＨ１（金型加熱装置）は、生タイヤＴが収容されたタイヤ金型Ｍを加熱するための加熱ユニットであって、タイヤ金型Ｍが配置される空間を挟んで、互いに対向する上側リング状部材１１及び下側リング状部材１２（一対のリング状部材）と、上側リング状部材１１及び下側リング状部材１２の周方向において複数（本実施形態では１６本）設けられ、上側リング状部材１１及び下側リング状部材１２を連結する第１板状部材１３（非磁性部材）と、第１板状部材１３における、リング状部材１１、１２の中心軸Ｃ側を向く面に設けられた第２板状部材１４（強磁性非導体部材）と、タイヤ金型Ｍが配置される空間を側方から取り巻くように、第２板状部材１４を介して複数の第１板状部材１３に支持されたコイル１５と、を備える。

この構成によると、コイル１５を支持する非磁性部材としての第１板状部材１３は、上側リング状部材１１及び下側リング状部材１２の周方向において複数設けられているので、タイヤ金型Ｍの全周を覆う一つの円筒として当該非磁性部材を成形する場合に比べて、タイヤ加熱装置に取り付けられるように製作することが容易になり、製作コストを減らすことができる。これにより、安価な金型加熱装置を提供することができる。
本実施形態においては、コイル１５を支持する非磁性部材として複数設けられた第１板状部材１３は、細長い板状に形成されているので、成形が非常に容易であり、製作コスト削減の効果が大きい。
尚、第１板状部材１３を板状に形成する場合に限らず、成形が容易な形状であればよい。例えば、角棒、丸棒状などでもよい。

更に、コイルを支持する非磁性部材を、タイヤ金型Ｍの全周を覆う一つの円筒形状とする場合に比べて、非磁性部材の内面へのコイル１５の設置が容易である。したがって、金型加熱装置の製作が容易になる。
尚、具体的には、上側リング状部材１１、下側リング状部材１２、及び複数の第１板状部材１３を予め組み立てて、複数の第１板状部材１３を円筒状に配置した後、コイル１５を巻きつける。その後、断熱材２１をはめ込み、非金属のブラケット２４で断熱材２１を固定する。

また、第１板状部材１３は、上側リング状部材１１及び下側リング状部材１２の周方向において互いに間隔を空けて複数設けられているので、コイルを支持する部材としての非磁性部材をタイヤ金型Ｍの全周を覆うような円筒形状とする場合に比べて、非磁性部材の量を減らすことができる。これにより、より安価な金型加熱装置を提供することができる。

また、高強度かつ安価な鋼を用いて上側リング状部材１１及び下側リング状部材１２が形成されており、第１板状部材１３は、その上下端において当該上側リング状部材１１及び下側リング状部材１２に固定されている。そのため、複数の第１板状部材１３の互いの位置関係が崩れてしまうことを、安価な構成で確実に防止できる。したがって、当該複数の第１板状部材１３に固定されたコイル１５の変形を防ぐことができる。

（２）
また、側部加熱ユニットＨ１において、コイル１５は、上側リング状部材１１及び下側リング状部材１２が互いに対向する方向（上下方向）における中間部で、両端側に比べて、隣り合う線材の間隔が広くなるように設けられている。
ここで、タイヤ加熱装置１００に設置されるタイヤ金型Ｍとの関係は以下の通りである。
即ち、タイヤ金型Ｍに形成された金型加熱用の加熱蒸気を通過させるための環状孔Ｍｂに対向する位置には、コイル１５が巻かれておらず、当該環状孔Ｍｂの上方及び下方の金型に対向する位置にコイル１５が巻かれている。

この構成によると、コイル１５を用いて誘導加熱されたタイヤ金型Ｍの温度分布を均一に近づけることができる。つまり、環状孔Ｍｂの外側に位置する金型部分の肉厚は薄いため、熱容量が小さく、当該薄肉の金型部分が誘導加熱されると、当該薄肉の金型部分の温度が急上昇してしまう。この点、側部加熱ユニットＨ１では、金型の肉厚が薄い部分に対向する位置には、コイル１５が巻かれていないので、局所的に金型の温度が急上昇することを抑制できる。

尚、上記実施形態のように、環状孔Ｍｂに対向する位置に、全くコイルが巻かれていない場合に限らず、環状孔Ｍｂに対向する位置においては、当該位置の上方及び下方に比べてコイルの線材の間隔が広くなるように、コイルを巻きつけてもよい。

（３）
また、側部加熱ユニットＨ１は、タイヤ金型Ｍが配置される空間を、側方から覆うように断熱材２１が設けられており、当該断熱材２１は、コイル１５と、当該コイル１５の内側に設けられ第１板状部材１３に対して固定されたブラケット２４（非金属部材）との間に挟まれて保持されている。

この構成によると、加熱されたタイヤ金型Ｍから外部への放熱を抑制することができ、タイヤを加熱する際のエネルギー消費を削減することができる。特に、タイヤ金型Ｍの全周を隙間なく覆うように、筒状の断熱材２１が配置されているので、放熱を顕著に抑制することができる。
更に、ブラケット２４で断熱材２１の内側への変形を抑える構成であるので、過度に剛性の高い材料で当該断熱材２１を構成する必要はない。したがって、当該断熱材２１として、断熱効果が大きく価格の安い布団状の繊維材料を採用することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。

本発明は、タイヤが収容されたタイヤ金型を加熱するために利用することができる。

Ｈ１側部加熱ユニット（金型加熱装置）
Ｍタイヤ金型
１１上側リング状部材
１２下側リング状部材
１３第１板状部材（非磁性部材）
１４第２板状部材１４（強磁性非導体部材）
１５コイル
１００タイヤ加熱装置

Claims

タイヤが収容されたタイヤ金型を加熱するための金型加熱装置であって、
前記タイヤ金型が配置される空間を挟んで、互いに対向する一対のリング状部材と、
前記一対のリング状部材の周方向において複数設けられ、当該一対のリング状部材を連結する非磁性部材と、
前記非磁性部材における、前記リング状部材の中心軸側を向く面に設けられた強磁性非導体部材と、
前記タイヤ金型が配置される空間を、側方から取り巻くように、前記強磁性非導体部材を介して前記複数の非磁性部材に支持されたコイルと、
を備える金型加熱装置。
前記コイルは、前記一対のリング状部材が互いに対向する方向における中間部で、両端側に比べて、隣り合う線材の間隔が広くなるように巻回されている
請求項１に記載の金型加熱装置。
前記タイヤ金型が配置される空間を、側方から覆うように断熱材が設けられており、
当該断熱材は、前記コイルと、当該コイルの内側に設けられ前記非磁性部材に対して固定された非金属部材との間に挟まれて保持されている
請求項１又は請求項２に記載の金型加熱装置。