JP6092711B2 - タイヤの加硫方法およびタイヤの加硫装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの加硫方法およびタイヤの加硫装置（以下、それぞれ単に、「加硫方法」および「加硫装置」とも称する）に関し、詳しくは、低偏平率のタイヤの加硫に好適なタイヤの加硫方法およびタイヤの加硫装置に関する。

空気入りタイヤの製造工程には、生タイヤ（いわゆる、グリーンタイヤ）の加硫が含まれる。生タイヤの加硫を実施する際は、まず、加硫用ブラダー（以下、単に「ブラダー」とも称する）にシェーピング用不活性ガスを圧入しながら生タイヤ内にブラダーを収納し、生タイヤの内面とブラダーとを密着させるシェーピングを実施する。その後に、加硫釜を閉め、ブラダーの内部に高温スチームや高温不活性ガス等を導入することによって、タイヤの加硫が行われる。

図２は、従来のタイヤの加硫方法に係るシェーピング工程の説明図であり、図示例においては、ブラダー１１は上下一対のブラダーリング１２、１３に固定されており、生タイヤ１４は下モールド１５上に配置されている。シェーピングは、この状態でブラダー１１内にシェーピング用不活性ガスを圧入して、ブラダー１１を膨張させて行われるが、従来のシェーピングにおいては、シェーピング中、ブラダーリングの下側のリング（下ブラダーリング１２）は下モールド１５上に設けられており、生タイヤ１４の下ビード部１４ａは下ブラダーリング１２と同じ高さとされていた。

この状態で、シェーピング用ガスをブラダー１１内部に圧入しながら、ブラダーリングの上側のリング（上ブラダーリング１３）を、下ブラダーリング１２に接近させて、生タイヤ１４の上ビード部１４ｂと同じ高さまで移動させてシェーピングを行っていた。図示する例は、下ブラダーリング１２をシェーピング中に動作させることはなく、下ブラダーリング１２を下モールド１５上に固定する、いわゆるボトムシェーピングと呼ばれる加硫方式であるが、ブラダー１１と生タイヤ１４の中心を合わせるために、上下一対のブラダーリング１２、１３を動作させる、いわゆるセンターシェーピングと呼ばれる加硫方式も知られている（例えば、特許文献１）。

特開平５−１６２１４０号公報

タイヤの加硫においては、シェーピング時にブラダー１１と生タイヤ１４の内面との間に空気１６が残ると、その後の加硫工程において、その部位が未加硫状態となり製造不良となってしまう。そのため、可能な限りブラダー１１と生タイヤ１４とを密着させ、ブラダー１１と生タイヤ１４の内面との間に空気１６を残さないことが重要となる。そこで、従来は、シェーピング時にブラダー１１内にシェーピング用ガスを封入した状態で上ブラダーリング１３を下降させて、ブラダー１１と生タイヤ１４の内面との間に閉じ込められた空気１６の排気が行われてきた。しかしながら、近年、市場要求が高まっている低偏平率のタイヤにおいては、ブラダー１１と生タイヤ１４のショルダー部内面との間に空気１６が残り易く、将来的には、これまでのシェーピング方法では対応しきれないタイヤも生産されることが予想される。

そこで、本発明の目的は、低偏平率のタイヤの加硫に好適なタイヤの加硫方法およびタイヤの加硫装置を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解消するためにシェーピング工程について鋭意検討した結果、ブラダー内にシェーピング用ガスを圧入した後、下ブラダーリングに向かって上ブラダーリングを下降させるとともに、下ブラダーリングを上ブラダーリングに向かって上昇させて、上下のブラダーリング間距離を生タイヤのビード部間距離よりも狭めることで、ブラダーと生タイヤ内面との間に残留する空気の排出性を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のタイヤの加硫方法は、加硫用ブラダーを固定する上下一対のブラダーリングの距離を、生タイヤのビード部間距離以上とした状態で、前記加硫用ブラダー内にシェーピング用ガスを圧入して前記加硫用ブラダーを膨張させるシェーピング工程と、前記シェーピング工程後に、加硫釜を閉じて前記生タイヤを加硫する加硫工程と、を有するタイヤの加硫方法において、
前記シェーピング工程後であって前記加硫工程前に、前記加硫用ブラダー内に圧入されたシェーピング用ガスを保持した状態で、前記上下一対のブラダーリングの下ブラダーリングと上ブラダーリングとを互いに近接する方向に移動させることで、前記上下一対のブラダーリングの距離を前記生タイヤのビード部間距離よりも狭め、その後、前記上下一対のブラダーリングの距離を、前記生タイヤのビード部間距離以上に広げる脱空気工程を有することを特徴とするものである。

本発明の加硫方法においては、前記シェーピング工程において、前記加硫用ブラダー内に圧入されたシェーピング用ガスを保持した状態で、前記脱空気工程を開始することが好ましい。また、本発明の加硫方法においては、前記脱空気工程において、前記上下一対のブラダーリングの下ブラダーリングと上ブラダーリングとを互いに近接する方向に移動させた後の下ブラダーリングと上ブラダーリングとの距離が、前記生タイヤのビード部間距離の０．７５〜０．９５倍であることが好ましい。本発明の加硫方法は、加硫して得られるタイヤの偏平率が３０〜６５である生タイヤの加硫に好適である。

本発明によれば、低偏平率のタイヤの加硫に好適なタイヤの加硫方法およびタイヤの加硫装置を提供することができる。

（ａ）は、生タイヤのシェーピング開始前の状態を示す図であり、（ｂ）は、上ブラダーリングが下ブラダーリングに向かって移動する様子を示す図であり、（ｃ）は、ブラダー内にシェーピング用ガスの圧入が終了した状態を示す図であり、（ｄ）は、脱空気工程を説明する図であり、（ｅ）は、生タイヤのショルダー部内面とブラダーとの間に閉じ込められた空気を排気した後の状態を示す図である。 従来のタイヤの加硫方法に係るシェーピング工程の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明のタイヤの加硫方法に係るシェーピング工程の説明図である。本発明のタイヤの加硫方法は、加硫用ブラダー１を固定する上下一対のブラダーリング２、３の距離Ｌ１を、生タイヤのビード部間距離Ｌ２以上とした状態で、ブラダー１内にシェーピング用ガスを圧入してブラダー１を膨張させるシェーピング工程と、シェーピング工程後に、加硫釜を閉じて生タイヤ４を加硫する加硫工程と、を経て、タイヤを加硫するものであり、本発明のタイヤ加硫方法においては、シェーピング工程と加硫工程との間に脱空気工程を有する。

図１（ａ）は、生タイヤ４のシェーピング開始前の状態を示す図であり、図示するとおり、ブラダー１は上ブラダーリング３および下ブラダーリング２に固定されており、生タイヤ４はタイヤ加硫用の下モールド５上に配置されている。生タイヤ４の下ビード部４ａと下ブラダーリング２は、同じ高さになるように配置されており、上ブラダーリング３は、生タイヤ４の上ビード部４ｂと同等または上ビード部４ｂよりも高い位置に配置されており、下ブラダーリング２と上ブラダーリング３の距離Ｌ１は、生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間距離Ｌ２以上となっている。

図１（ｂ）は、シェーピング工程において、上ブラダーリング３が下ブラダーリング２に向かって移動する様子を示す図である。シェーピング工程においては、図示するように、上ブラダーリング３は、生タイヤ４の上ビード部４ｂと同じ高さになるまで移動するが、これと同時にブラダー１内にシェーピング用ガスが圧入されて、ブラダー１は生タイヤ４の内部に向かって膨張し、図１（ｂ）に示すように、生タイヤ４内に収容されることになる。

図１（ｃ）は、シェーピング工程において、ブラダー１内にシェーピング用ガスの圧入が終了した状態を示す図である。ブラダー１にシェーピング用ガスを圧入すると、膨張したブラダー１は、まず、生タイヤ４のセンター部内面、およびビード部４ａ、４ｂの内面とに接触する。そのため、図示するように生タイヤ４のショルダー部内面とブラダー１との間に空気６が閉じ込められた状態になってしまう場合がある。特に、このような傾向は、低偏平率のタイヤにおいて顕著である。このような状態で生タイヤ４を加硫すると、生タイヤ４のショルダー部に十分に熱を加えることができず、加硫不良が発生してしまう。そこで、本発明の加硫方法においては、ブラダー１にシェーピング用ガスを圧入した後、生タイヤ４のショルダー部内面とブラダー１との間に閉じ込められた残留空気を除去する脱空気工程を設けている。

図１（ｄ）は、脱空気工程を説明する図である。本発明の加硫方法においては、図示するように、ブラダー１にシェーピング用ガスを圧入した後、下ブラダーリング２と上ブラダーリング３とを互いに近接する方向に移動させることで、下ブラダーリング２と上ブラダーリング３との距離Ｌ１を、生タイヤ４の下ビード部４ａと上ビード部４ｂとの距離Ｌ２よりも狭める。上下一対のブラダーリング２、３間の距離Ｌ１を、生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間の距離Ｌ２よりも短くすることで、生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂとブラダー１とのシール性が弱くなり、また、ブラダー１内の内圧が上昇するため、生タイヤ４のショルダー部内面とブラダー１との間に閉じ込められた空気６を排気することができる。その結果、ブラダー１が生タイヤ４のショルダー部内面と密着することになり、タイヤ、特に低偏平率のタイヤの加硫不良を防止することができる。

すなわち、脱空気工程において、ブラダー１内に圧入したシェーピング用ガスを保持した状態で、上下一対のブラダーリング２、３の距離を狭めると、ブラダー１の内圧が最も上昇する。これにより、生タイヤ４のショルダー部内面とブラダー１との間に閉じ込められた空気６を、最も効果的に排気し、タイヤの加硫不良を防止する。また、ブラダー１と生タイヤ４との密着状態が良化するため、ブラダー１の伸び率が平準化される。その結果、ブラダー１のシワが伸びるため、タイヤの加硫状態をより良好なものとすることができる。

なお、本発明の加硫方法においては、上下一対のブラダーリング２、３の距離Ｌ１を生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間距離Ｌ２よりも狭めるに当たっては、上ブラダーリング３と下ブラダーリング２を同時に移動させてもよいが、一方ずつ順に移動させてもよい。また、本発明の加硫方法においては、下ブラダーリング２および上ブラダーリング３の移動速度についての特に制限はなく、目的に応じて適宜設定すればよい。

図１（ｅ）は、生タイヤ４のショルダー部内面とブラダー１との間に閉じ込められた空気６を排気した後、上下一対のブラダーリング２、３間の距離Ｌ１を、生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間距離Ｌ２以上とした状態を示す説明図である。図示例においては、上下一対のブラダーリング２、３の距離Ｌ１と生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間距離Ｌ２は同じであるが、本発明のタイヤの加硫方法においては、上下一対のブラダーリング２、３の距離Ｌ１を、再び生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間距離Ｌ２より大きくしてもよい。すなわち、上ブラダーリング３を生タイヤ４の上側のビード部４ｂよりも高い位置まで上昇させてもよい。この状態で、後に続く加硫工程において、ブラダー１内に高温スチームや高温不活性ガスを導入して、タイヤの加硫を行うことになる。

本発明の加硫方法においては、脱空気工程をシェーピング工程終了後に開始してもよいが、シェーピング工程が終了する前から脱空気工程を開始してもよい。これにより、作業時間の短縮を図ることができ、タイヤの生産性を向上させることができる。

また、本発明の加硫方法においては、脱空気工程において、下ブラダーリング２と上ブラダーリング３とを互いに近接する方向に移動させた後の下ブラダーリング２と上ブラダーリング３との距離Ｌ１は、目的とするタイヤサイズや偏平率に応じて適宜設定すればよいが、生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間距離Ｌ２の０．７５〜０．９５倍とすることが好ましい（図１（ｄ）参照）。移動後の下ブラダーリング２と上ブラダーリング３との距離Ｌ１が生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間距離の０．９５倍未満であると、生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂとブラダー１とのシール性を十分に弱めることができず、生タイヤ４のショルダー部内面とブラダー１との間に閉じ込められた空気６を十分に排気することができない場合がある。一方移動後の下ブラダーリング２と上ブラダーリング３との距離Ｌ１が生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間距離Ｌ２の０．７５倍より大きくしても、得られる効果は変わらないばかりでなく、ブラダー１の内圧が大きくなりすぎてしまい、ブラダー１の寿命を縮めてしまうおそれがある。

本発明のタイヤの加硫方法は、ブラダー１にシェーピング用ガスを圧入した後、脱空気工程において、下ブラダーリング２と上ブラダーリング３とを互いに近接する方向に移動させて、下ブラダーリング２と上ブラダーリング３との距離Ｌ１を生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間距離Ｌ２よりも狭め、生タイヤ１のショルダー部内面とブラダー１との間に閉じ込められた空気６を排気することのみが重要であり、これによって、タイヤの加硫不良を防止することができるものである。特に、低偏平率のタイヤの場合は、生タイヤ１のショルダー部内面とブラダー１との間に空気６が残留しやすいため、本発明の加硫方法は低偏平率のタイヤの加硫に有効である。本発明のタイヤの加硫方法においては、上記以外については特に制限はなく、Ｌ１がＬ２よりも狭い状態を保持する時間やブラダー１の材質や構造等については、特に制限はない。また、上記本発明に係るシェーピング工程の後に続く加硫工程についても、従来、採用されている条件を用いればよく、タイヤ加硫モールドの材質や構造、および加硫条件等については、特に制限はない。

次に本発明のタイヤの加硫装置について説明する。
本発明のタイヤの加硫装置は、上記本発明のタイヤの加硫方法に用いるものであり、図１（ａ）〜（ｅ）に示すような、加硫用ブラダー１を固定する上下一対のブラダーリング２、３と、このブラダー１に圧入するシェーピング用ガスの導入路と、を有するものである。本発明の加硫装置においては、上下一対のブラダーリングを昇降自在とする昇降手段を有している。このように、上下のブラダーリング２、３を昇降自在とする昇降手段を設けることで、上下のブラダーリング２、３間の距離Ｌ１を、生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間距離Ｌ２よりも狭くすることが可能となる。これにより、上記本発明のタイヤの加硫方法が可能となる。

本発明の加硫装置においては、上下のブラダーリングの昇降手段としては特に制限はなく、既知の手法を用いることができる。昇降手段としては、例えば、ねじジャッキ、油圧ジャッキ、ラックジャッキ等を挙げることができる。本発明の加硫装置においては、上下のブラダーリングを昇降自在とする昇降手段を設けることのみが重要であり、その他の構成については特に制限はなく、既知の構成を採用することができ、従来用いられてきた装置を用いることができる。また、タイヤの加硫に用いる加硫用モールドの構造や材質等についても特に制限はなく、既知の加硫用モールドを、本発明のタイヤの加硫装置に用いることができる。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例＞
図１（ａ）〜（ｅ）に示す手順に従って、タイヤサイズ：ＰＳＲ ２７５／３５ Ｒ１９の生タイヤ３本に対してシェーピングをおこない、その後、生タイヤの加硫を実施してタイヤを製造した。まず、シェーピング工程として、生タイヤ４を下モールド５上にセットし（図１（ａ）参照）、次いで、生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間距離と上下一対のブラダーリング２、３間の距離が同じなる位置まで、上ブラダーリング３を下ブラダーリング２に向かって移動させた。その際、ブラダー１内にシェーピング用ガスを圧入して、ブラダー１を膨張させた（図１（ｂ）参照）。

次に、脱空気工程として、上下一対のブラダーリング２、３をそれぞれ接近する方向に同時に移動させた。下ブラダーリング２と上ブラダーリング３とを互いに近接する方向に移動させた後の下ブラダーリング２と上ブラダーリング３との距離Ｌ１は、生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間距離Ｌ２の０．９倍とした（図１（ｄ）参照）。この際、ブラダー１にシェーピングガスを圧入する導入路を閉じてブラダー１内に圧入したシェーピング用ガスが漏れないようにした。次いで、再び、上下一対のブラダーリング２、３を、それぞれ生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間距離Ｌ２と同じなるまで移動させた（図１（ｅ）参照）。その後、加硫釜を閉じて、ブラダー１内に高温スチームを圧入して、生タイヤ４を加硫させてタイヤを製造した。

＜従来例＞
タイヤサイズ：ＰＳＲ ２７５／３５ Ｒ１９の生タイヤ３本に対してシェーピングをおこない、その後、生タイヤの加硫を実施してタイヤを製造した。シェーピング工程として、生タイヤ４を下モールド５上にセットし、次いで、生タイヤ４のビード部４ａ、４ｂ間距離Ｌ２と上下一対のブラダーリング２、３間の距離Ｌ１が同じなる位置まで、上ブラダーリング３を下ブラダーリング２に向かって移動させた（図１（ｂ）に対応）。その際、ブラダー１内にシェーピング用ガスを圧入して、ブラダー１を膨張させた。この状態で加硫釜を閉じて、ブラダー１内に高温スチームを圧入して、生タイヤを加硫させてタイヤを製造した。

＜評価＞
得られた実施例および従来例の各タイヤにつき、加硫不良が発生したタイヤの本数を係数した。その結果、実施例のタイヤには加硫不良のタイヤは見られなかったが、従来例のタイヤでは、３本の不良タイヤが見られた。これより、本発明のタイヤ加硫方法によれば、低偏平率のタイヤであっても、加硫不良を起こすことなく製造することができることが確かめられた。

１、１１ 加硫用ブラダー
２、１２ 下ブラダーリング
３、１３ 上ブラダーリング
４、１４ 生タイヤ
４ａ、４ｂ ビード部
５、１５ 下モールド
６、１６ 空気

Claims (4)

1. 加硫用ブラダーを固定する上下一対のブラダーリングの距離を、生タイヤのビード部間距離以上とした状態で、前記加硫用ブラダー内にシェーピング用ガスを圧入して前記加硫用ブラダーを膨張させるシェーピング工程と、前記シェーピング工程後に、加硫釜を閉じて前記生タイヤを加硫する加硫工程と、を有するタイヤの加硫方法において、
   前記シェーピング工程後であって前記加硫工程前に、前記加硫用ブラダー内に圧入されたシェーピング用ガスを保持した状態で、前記上下一対のブラダーリングの下ブラダーリングと上ブラダーリングとを互いに近接する方向に移動させることで、前記上下一対のブラダーリングの距離を前記生タイヤのビード部間距離よりも狭め、その後、前記上下一対のブラダーリングの距離を、前記生タイヤのビード部間距離以上に広げる脱空気工程を有することを特徴とするタイヤの加硫方法。
2. 前記シェーピング工程において、前記加硫用ブラダー内に圧入されたシェーピング用ガスを保持した状態で、前記脱空気工程を開始する請求項１記載のタイヤの加硫方法。
3. 前記脱空気工程において、前記上下一対のブラダーリングの下ブラダーリングと上ブラダーリングとを互いに近接する方向に移動させた後の下ブラダーリングと上ブラダーリングとの距離が、前記生タイヤのビード部間距離の０．７５〜０．９５倍である請求項１または２記載のタイヤの加硫方法。
4. 前記生タイヤを加硫して得られるタイヤの偏平率が３０〜６５である請求項１〜３のうちいずれか一項記載のタイヤの加硫方法。

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