JP6022269B2

JP6022269B2 - タイヤの加硫方法

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Publication number: JP6022269B2
Application number: JP2012197263A
Authority: JP
Inventors: 伸明高橋
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2032-09-07
Also published as: JP2014051032A

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造において生タイヤを加硫成形するタイヤの加硫方法に関する。

一般に、空気入りタイヤは、生タイヤを加硫成形することにより製造される。具体的には、生タイヤを加硫金型にセットして生タイヤを外側から加熱、加圧すると共に、生タイヤの内腔に膨張するブラダーを配して生タイヤの内側からも加熱、加圧することにより、生タイヤの加硫成形を行う。

このような加硫成形に際して、生タイヤとモールドとの間に空気が残留して、空気溜まりが発生すると、完成タイヤにベアー（傷）を生じさせてしまうため、従来は、ベントホール（排気口）が加硫金型に設けられていた。

しかし、ベントホールが設けられた加硫金型を用いて加硫成形を行うと、加硫時、ベントホールにゴムが侵入して、完成タイヤに多数のスピュー（突起）が発生する恐れがあった。

そこで、加硫金型の密閉に先立って、生タイヤとモールドとの間の空気を真空引きすることにより、加硫金型にベントホールを設ける必要がない加硫装置が提案されている（例えば、特許文献１、２）。

このような加硫装置の一例を図５に示す。図５に示すように、加硫金型３１の上部プレート周りには円筒状の真空隔壁３２が設けられおり、真空隔壁３２が上部プレートと一体となって下降することにより、モールドユニット全体を囲う空間３３が形成される。そして、この空間３３を真空引きし、加硫中、負圧を掛け続けることにより、ベアーの発生を低減することができる。なお、図５において、Ｔは加硫金型３１内に配置された生タイヤである。

特開平９−２１６２２８号公報特開平１１−２０７７４５号公報

しかしながら、上記のような加硫装置は、一般に、元々サイズが大きな加硫金型のプレスを外側から包み込んでシールしているため、開発コストや大きさの面で問題となっていた。

また、このような加硫装置は、シーリング性が十分とは言えなかったため、加硫開始から加硫終了まで負圧をかけ続けているにも拘わらず、ベアーの発生を低減する効果は十分とは言えなかった。

そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、空気溜まりによるベアーの発生が十分に低減された製品タイヤを製造することができるタイヤの加硫方法を提供することを課題とする。

本発明に関連する第１の技術は、
モールドユニットとコンテナとを備えるタイヤの加硫装置であって、
前記コンテナに、前記コンテナ内の空気を吸引して外部に排出する排気装置が繋がれており、
さらに、前記コンテナを構成する部材間の合わせ面にシール部材が装着されていると共に、前記部材同士を固定するためのボルトにシール部材が装着されており、
前記排気装置による空気の排出と前記シール部材によるシールとにより、タイヤの加硫成形時に前記コンテナ内を所定の負圧に維持できるように構成されている
ことを特徴とするタイヤの加硫装置である。

本発明に関連する第２の技術は、
前記コンテナのセクターシューの隙間を経由して排気を行うように、前記排気装置が前記コンテナに繋がれている
ことを特徴とする第１の技術に記載のタイヤの加硫装置である。

本発明に関連する第３の技術は、
第１の技術または第２の技術に記載のタイヤの加硫装置を用いて生タイヤを加硫するタイヤの加硫方法であって、
前記生タイヤを収容した前記モールドユニットを閉状態とし、
前記排気装置を用いて、前記コンテナ内の空気を吸引して外部に排出し、
その後、前記コンテナ内を所定の負圧に維持した状態で、生タイヤを加硫する
ことを特徴とするタイヤの加硫方法である。

本発明に関連する第４の技術は、
前記生タイヤを前記モールドユニットに収容する際のシェーピング圧が、２５ｋＰａ〜１２０ｋＰａであることを特徴とする第３の技術に記載のタイヤの加硫方法である。

本発明に関連する第５の技術は、
前記コンテナ内の空気を吸引して外部に排出するに際して、前記排気装置を用いて、１０ｋＰａ以上の負圧を５秒以上維持する
ことを特徴とする第３の技術または第４の技術に記載のタイヤの加硫方法である。

本発明は前記第１〜第５の技術に基づいてなされたものであり、請求項１に記載の発明は、
タイヤの加硫装置を用いて生タイヤを加硫するタイヤの加硫方法であって、
前記タイヤの加硫装置が、
モールドユニットとコンテナとを備えるタイヤの加硫装置であって、
前記コンテナに、前記コンテナ内の空気を吸引して外部に排出する排気装置が繋がれており、
さらに、前記コンテナを構成する部材間の合わせ面にシール部材が装着されていると共に、前記部材同士を固定するためのボルトにシール部材が装着されており、
前記排気装置による空気の排出と前記シール部材によるシールとにより、タイヤの加硫成形時に前記コンテナ内を所定の負圧に維持できるように構成されており、
前記排気装置は、真空ポンプと前記真空ポンプに接続された真空タンクと前記真空タンクに接続され真空引きの入切および前記コンテナに掛ける負圧の大きさを制御する電磁弁とを有し、
前記コンテナのセクターシューの隙間を経由して排気を行うように、前記排気装置が前記コンテナに繋がれているタイヤの加硫装置であり、
前記タイヤの加硫装置を用いて生タイヤを加硫するに際して、
前記生タイヤを収容した前記モールドユニットを閉状態とし、
前記排気装置を用いて、前記コンテナ内の空気を吸引して外部に排出し、
その後、前記コンテナ内を所定の負圧に維持した状態で、生タイヤを加硫し、
前記生タイヤを前記モールドユニットに収容する際のシェーピング圧を５０ｋＰａ〜１２０ｋＰａとし、
前記コンテナ内の空気を吸引して外部に排出するに際して、前記排気装置を用いて、１０ｋＰａ以上の負圧を５秒以上維持する
ことを特徴とするタイヤの加硫方法である。

本発明によれば、空気溜まりによるベアーの発生が十分に低減された製品タイヤを製造することができるタイヤの加硫方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態のタイヤの加硫装置のコンテナの要部断面図である。本発明の一実施の形態のタイヤの加硫装置のコンテナに使用されるボルトとシール部材を説明する図である。本発明の一実施の形態のタイヤの加硫装置に繋がれた排気装置の構成を説明する平面図である。本発明の一実施の形態のタイヤの加硫方法のフローである。真空引き下で加硫成形を行う従来の加硫装置の構造の一例を模式的に示す断面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。

［１］加硫装置
１．コンテナ
はじめに、本実施の形態において使用するタイヤの加硫装置のコンテナについて説明する。図１は本実施の形態におけるタイヤの加硫装置のコンテナの要部断面図であり、図２は前記コンテナに使用されるボルトとシール部材を説明する図である。

図１に示すように、本実施の形態において、コンテナ２は、上部プレート７、セクターシュー９、アクチュエータ１０を有する上部コンテナと、下部プレート８を有する下部コンテナとを備えている。そして、セクターシュー９に図示しないモールドユニットを取り付け、このモールドユニットに生タイヤを収容することにより、生タイヤの加硫が開始される。

アクチュエータ１０はボルト（図示省略）により上部プレート７に取り付けられ、上部プレート７は上側プラテン板１２Ｕに取り付けられている。そして、上部プレート７には、ボルトＢ１によりモールドユニットの上側サイドモールドが取り付けられている。

そして、下部プレート８は、ボルトＢ２により下側プラテン板１２Ｌに取り付けられていると共に、ボルトＢ１によりモールドユニットの下側サイドモールドに取り付けられている。なお、アクチュエータ１０の下側にはリング２０が取り付けられている。

そして、上記した各部材の合わせ面、例えば上部プレート７の上側プラテン板１２Ｕおよびアクチュエータ１０とのそれぞれの合わせ面、リング２０のアクチュエータ１０および下部プレート８とのそれぞれの合わせ面には、Ｏリングなどのシール部材（図示省略）が配置されている。これにより、プレスを下降させて、モールドユニットを閉状態とした時には、これらのシール部材が締め付けられて各部材の合わせ面が確実にシールされる。

また、図２（ａ）に示すように、ボルトＢ１にはシーリングワッシャー２１が装着され、ボルトＢ２にはＯリング２２が装着されている。このようなシーリングワッシャーやＯリングのようなシール部材を装着することにより、ボルトＢ１およびＢ２を締め付けた時、ボルトを通すために設けられた貫通孔が確実にシールされる。なお、ボルトＢ２としては、六角傘付きのボルトを用いることが好ましい。

このように、合わせ面やボルトにＯリングなどのシール部材を用いることにより、密閉性が高いコンテナとすることができるため、排気装置を用いてコンテナ内の負圧を安定して維持することができ、空気溜まりによるベアーの発生を十分に低減させることができる。

なお、上記において、上側プラテン板１２Ｕと上部プレート７との間に、８．０ｍｍ程度のプレートを挿入すると、よりシール性を向上させることができ好ましい。このとき、下部プレート８を同じ厚みだけ切削して、プレートが挿入されても、上部プラテン板１２とＵ下部プラテン板１２Ｌとの間隔が一定に保たれるようにしておく。

以上のように、本実施の形態においては、従来の加硫装置のように真空隔壁を設ける場合と異なり、コンテナを十分にシールすることにより密閉性を高めているため、加硫装置を大型化することなく、コンテナ内の負圧を安定して維持することができる。また、これらのシール部材は安価であり、開発コストの増加を招くことがない。

２．排気装置
次に、排気装置について説明する。図３は本実施の形態におけるタイヤの加硫装置に繋がれた排気装置の構成を説明する平面図であり、理解し易くするため、排気装置が繋がれるコンテナ２にはセクターシュー９とアクチュエータ１０のみを記載している。排気装置は、電磁弁、真空タンク、真空ポンプを備えており、排気管がアクチュエータ１０に繋がれている。

コンテナ内の空気は、真空引きによりセクターシュー９の隙間を経由した後、排気管を通って外に排気される。これにより、コンテナ内が所定の負圧に保たれる。なお、図３では排気管を１箇所のみに取り付けているが複数の箇所に取り付けてもよい。例えば排気管を前後２箇所に取り付けることにより、より均一に真空引きすることができる。

真空タンクには、常時コンテナ２に掛ける負圧よりも充分に大きな負圧が掛けられており、真空引きの入・切およびコンテナに掛ける負圧の大きさは、電磁弁により制御される。これにより、コンテナに掛ける負圧の大きさをより安定させることができ、また、より迅速に真空引きをすることができる。なお、真空タンクにはコンテナの大きさなどにより適宜適切な大きさのものが用いられる。

［２］加硫方法
次に、加硫方法について説明する。図４は本実施の形態のタイヤの加硫方法のフローである。

１．生タイヤ配置工程からプレス下降工程まで
まず、加硫しようとする生タイヤをモールドユニットの下部モールドに配置する。次に、所定のシェーピング圧でブラダーと生タイヤとを密着させる。このとき、シェーピング圧は２５ｋＰａ〜１２０ｋＰａが好ましい。

その後、モールドユニットの上部モールド、およびコンテナのプレスを下降させ、コンテナを閉状態にする。このとき、前記のシェーピング圧は、２０ｋＰａ〜２００ｋＰａとなっていることが好ましい。

２．排気工程
次に、電磁弁を開にしてバキューム（真空引き）を開始し、コンテナ内に残存する空気を吸引して外部に排出することにより、コンテナ内が所定の負圧となるようにする。好ましい負圧は１０ｋＰａ以上である。この負圧を維持する時間としては、５秒以上が好ましく、１５秒以上であるとより好ましい。これにより生タイヤとモールドの間に残存する空気を確実に十分に吸引して外部に排出することができると共に、コンテナ内の負圧を安定して維持することができる。

３．バキューム加硫工程からバキューム切まで
次に、この負圧を維持した状態で、ブラダーに所定温度、所定圧力の加熱加圧媒体、具体的には例えばスチームをインフレートし加硫成形を行う。バキュームは、ゴム流れが完全に終了するまで行い、その後は負圧を解放する（バキューム切）。

［３］本実施の形態の効果

１．コンテナを構成する複数の部材の合わせ面、さらにはそれらの部材同士を固定するためのボルトにまでシール部材を用いて密閉しているため、シール機能に優れ、タイヤ成形空間を安定して一定の負圧に保つことができるため、生タイヤとモールドの間に残存する空気をより確実に排気除去することができる。

２．この結果、エア溜まりによるベアーの発生を十分に低減させることができる。

３．コンテナのまま密閉可能とし、コンテナに排気装置を連結する構造としているため、小型であり、また、大幅な設計変更を行う必要がないため高額な開発費を必要としない。

以下実験例により、本発明をより具体的に説明する。

１．生タイヤの加硫
（実験例１〜４）
実験例１〜４においては、コンテナ負圧、シェーピング圧を一定にし、バキューム時間を変化させてその影響を調べた。

（１）サイズおよび加硫本数
サイズ：２１５／４５Ｒ１７ＬＭ７０４（５５Ｔ）
加硫本数：各実験例共に１００本

（２）加硫方法
真空タンクに６０ｋＰａの負圧を掛けて連続生産を行った。コンテナに掛ける負圧、バキューム時間は電磁弁により制御した。コンテナ負圧、バキューム時間、シェーピング圧は、それぞれ表１に記載の通りである。

（実験例５〜８）
実験例５〜８においては、コンテナ負圧、バキューム時間を一定にし、シェーピング圧を変化させてその影響を調べた。コンテナ負圧、バキューム時間、シェーピング圧は、それぞれ表１に記載の通りである。なお、サイズおよび加硫本数は実験例１〜４と同じにした。

（実験例９〜１１）
実験例９〜１１においては、バキューム時間、シェーピング圧を一定にし、コンテナ負圧を変化させてその影響を調べた。コンテナ負圧、バキューム時間、シェーピング圧は、それぞれ表１に記載の通りである。なお、サイズおよび加硫本数は実験例１〜４と同じにした。

（従来例１〜３）
従来例１〜３においては、バキュームを行わずに加硫を行った。シェーピング圧は、それぞれ表１に記載の通りとした。なお、サイズおよび加硫本数は実験例１〜４と同じにした。

２．評価
（１）評価方法
ベアー発生箇所数を調べた。また、発生したベアーの発生箇所の内、手直しを必要とする箇所数を調べた。

（２）評価結果
実験例１〜１１、従来例１〜３の評価結果をまとめて表１に示す。

表１より、バキューム加硫を行った実験例１〜１１は、行わなかった従来例１〜３に比べてベアー発生箇所数が低減していることが分かる。

また、実験例１〜４の内では、バキューム時間が５秒（ｓ）〜３０秒（ｓ）の実験例２〜４が、ベアー発生箇所数がより少なくて、手直しを必要とするベアー発生箇所が無く、１５ｓ〜３０ｓの実験例３、４ではベアー発生箇所数がより一層少ないことが分かる。

実験例５〜８の内では、シェーピング圧が５０ｋＰａ〜１２０ｋＰａの実験例６〜８が、ベアー発生箇所数がより少なくて、手直しを必要とするベアー発生箇所が無いことが分かる。

実験例９〜１１の内では、負圧が２５ｋＰａ、４０ｋＰａの実験例１０、１１が、ベアー発生箇所数がより少なくて、手直しを必要とするベアー発生箇所が無いことが分かった。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

２コンテナ
７上部プレート
８下部プレート
９セクターシュー
１０アクチュエータ
１２Ｕ上側プラテン板
１２Ｌ下側プラテン板
２０リング
２１シーリングワッシャー
２２Ｏリング
３１加硫金型
３２真空隔壁
３３内側の空間
Ｂ１、Ｂ２ボルト
Ｔ生タイヤ

Claims

タイヤの加硫装置を用いて生タイヤを加硫するタイヤの加硫方法であって、
前記タイヤの加硫装置が、
モールドユニットとコンテナとを備えるタイヤの加硫装置であって、
前記コンテナに、前記コンテナ内の空気を吸引して外部に排出する排気装置が繋がれており、
さらに、前記コンテナを構成する部材間の合わせ面にシール部材が装着されていると共に、前記部材同士を固定するためのボルトにシール部材が装着されており、
前記排気装置による空気の排出と前記シール部材によるシールとにより、タイヤの加硫成形時に前記コンテナ内を所定の負圧に維持できるように構成されており、
前記排気装置は、真空ポンプと前記真空ポンプに接続された真空タンクと前記真空タンクに接続され真空引きの入切および前記コンテナに掛ける負圧の大きさを制御する電磁弁とを有し、
前記コンテナのセクターシューの隙間を経由して排気を行うように、前記排気装置が前記コンテナに繋がれているタイヤの加硫装置であり、
前記タイヤの加硫装置を用いて生タイヤを加硫するに際して、
前記生タイヤを収容した前記モールドユニットを閉状態とし、
前記排気装置を用いて、前記コンテナ内の空気を吸引して外部に排出し、
その後、前記コンテナ内を所定の負圧に維持した状態で、生タイヤを加硫し、
前記生タイヤを前記モールドユニットに収容する際のシェーピング圧を５０ｋＰａ〜１２０ｋＰａとし、
前記コンテナ内の空気を吸引して外部に排出するに際して、前記排気装置を用いて、１０ｋＰａ以上の負圧を５秒以上維持する
ことを特徴とするタイヤの加硫方法。