JP6520014B2 - 空気入りタイヤの加硫装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの加硫装置に関し、さらに詳しくは、簡易な構成でありながら加硫ブラダの上下温度差を効果的に低減できるとともに、タイヤの生産性に悪影響を生じさせない空気入りタイヤの加硫装置に関するものである。

モールド内部に設置されたグリーンタイヤに加硫ブラダを挿入し、この加硫ブラダにスチーム（加熱媒体）および窒素ガス（加圧媒体）を注入してグリーンタイヤを加硫する方法が知られている。このようにスチームと窒素ガスとを用いる加硫方法では、スチームに比して窒素ガスの比重が大きいため、膨張した加硫ブラダの中では、上方にスチームが圧縮された状態で存在し、その下方に窒素ガスが存在した状態になる。そのため、加硫中の加硫ブラダでは、上側の温度が下側に比して高くなって上下温度差が生じる。これに起因して加硫したタイヤでは、加硫した際の上下方向で加硫程度のばらつきが大きくなるという問題がある。

このような問題を解決するため、種々の加硫方法、加硫装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１では、加硫ブラダ内部に攪拌羽根を設置した加硫機が提案されている。この加硫機では、攪拌羽根を回転させることにより、加硫ブラダ内部のスチームと窒素ガスとが攪拌混合されて加硫ブラダの上下温度差を小さくすることができる。しかしながら、この提案では、加硫ブラダ内部に攪拌羽根を新設しなければならない。これに伴なって加硫設備が複雑になるという問題がある。加硫設備が複雑になると設備故障が発生し易くなるため、簡素な設備にすることが好ましい。

特許文献２では、注入口および排出口を備えてセンターポストの外周側の位置に配置されるハブ部に、ガイド部材を外嵌する構造が提案されている。このガイド部材には、注入口に接続されるノズルが形成されていて、このノズルを通じて加熱媒体や加圧媒体を加硫ブラダに注入する。しかしながら、ガイド部材に形成されているノズルはすべて同じ仕様になっている。そのため、加熱媒体や加圧媒体の注入方向を変化させるには、その都度、ガイド部材を交換する必要がある。これに伴い多大な作業工数を要し、また、その加硫装置での加硫工程が中断するので、タイヤの生産性が大幅に低下するという問題がある。

特開２００９−２９０３５号公報 特開昭６１−３７４０５号公報

本発明の目的は、簡易な構成でありながら加硫ブラダの上下温度差を効果的に低減できるとともに、タイヤの生産性に与える影響を最小限にすることができる空気入りタイヤの加硫装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の空気入りタイヤの加硫装置は、クランプ保持部を介して中心機構のセンターポストに支持される加硫ブラダと、前記センターポストの外周側の位置で前記加硫ブラダの内部に配置されて注入口および排出口が形成されたハブ部とを備え、前記注入口から加熱媒体および加圧媒体を前記加硫ブラダに注入して膨張させることにより、タイヤモールドの内部に横置き状態で配置されたグリーンタイヤを加硫する空気入りタイヤの加硫装置において、前記ハブ部に外嵌されて前記ハブ部に対して移動可能な筒状のアダプタを備え、このアダプタに仕様の異なる複数の貫通穴が形成されていて、前記アダプタを前記センターポストの長手方向を中心軸方向として回転させて所望の異なる仕様の前記貫通穴を選択して前記注入口に接続することにより、前記加熱媒体および前記加圧媒体を前記加硫ブラダに注入する方向を可変にしたことを特徴とする。

本発明によれば、ハブ部に外嵌された筒状のアダプタをハブ部に対して移動させて、所望の仕様の貫通穴を選択して注入口に接続することで、加熱媒体および加圧媒体を加硫ブラダに注入する方向を変えることができる。即ち、選択する貫通穴によって加熱媒体および加圧媒体の注入方向を適切に設定できるので、加硫ブラダの上下温度差を効果的に低減できる。この加熱媒体および加圧媒体の注入方向の変更は、アダプタをハブ部に対して移動させるだけの作業で済むので多大な工数が不要となり、タイヤの生産性に与える影響を最小限にすることができる。そして、仕様の異なる複数の貫通穴が形成されている筒状のアダプタを、ハブ部に対して移動可能に外嵌するだけの簡易な構成なので、装置の複雑化を回避することができる。

ここで、前記複数の貫通穴が、前記加熱媒体および前記加圧媒体を前記加硫ブラダに注入する上下方向向きが異なる仕様にすることもできる。加硫ブラダの上下温度差を低減させるには、注入する加熱媒体および加圧媒体の上下方向の向きが最も影響する。それ故、この構成によれば、加熱媒体および加圧媒体を加硫ブラダに注入する上下方向向きが可変になるので、加硫ブラダの上下温度差を低減させるには最も効果的である。

前記アダプタを前記センターポストの長手方向を中心軸方向として回転させることにより、所望の仕様の前記貫通穴を選択して前記注入口に接続する構成にすることもできる。この構成によれば、アダプタを回転させる単純な操作だけで、加熱媒体および加圧媒体の注入方向を所望の向きに設定できる。

前記アダプタを前記ハブ部に対して移動させて任意の仕様の貫通穴を選択可能にする移動制御手段を備えた構成にすることもできる。この構成によれば、手動ではなく自動的に加熱媒体および加圧媒体の注入方向を所望の向きに設定できるので、タイヤの生産性に与える影響を最小限にするには有利になる。

本発明の空気入りタイヤの加硫装置の全体概要を縦断面視で例示する説明図である。 図１の一部拡大図である。 図１のアダプタ周辺を例示する正面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 加硫装置の別の実施形態のアダプタ周辺を縦断面視で例示する説明図である。

以下、本発明の空気入りタイヤの加硫装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１〜図５に例示する本発明の空気入りタイヤの加硫装置１（以下、加硫装置１という）は、ゴム製の筒状の加硫ブラダ２を有している。加硫ブラダ２の上側クランプ部３ａ、下側クランプ部３ｂはそれぞれ、中心機構４を構成するセンターポスト４ａに取り付けられた円盤状の上側クランプ保持部５ａ、下側クランプ保持部５ｂにより保持される。

センターポスト４ａの外周側の位置には、円筒状のハブ部４ｂが配置されている。ハブ部４ｂの外周面には、加硫ブラダ２の内部に加熱媒体となるスチームや加圧媒体となる窒素ガスを注入する注入口６と、加硫ブラダ２の内部の加熱媒体や加圧媒体を外部に排出する排出口７とが形成されている。注入口６、排出口７はそれぞれ、加硫装置１から下方に延びる注入ライン６Ｌ、排出ライン７Ｌに接続されている。注入口６は排出口７よりも上方位置に配置されている。

この実施形態ではハブ部４ｂには、４つの注入口６が周方向に均等の位置に形成され、１つの排出口７が形成されている。注入口６および排出口７の数は任意に設定できる。ハブ部４ｂには、１本の注入ライン６Ｌの上端の位置に、センターポスト４ａの外周面に沿った環状孔６ａが形成されている。この環状孔６ａにそれぞれの位置で注入口６が連通している。

ハブ部４ｂにはハブ部４ｂに対して移動可能な筒状のアダプタ８が外嵌されている。アダプタ８には内周面から外周面に貫通する仕様の異なる複数の注入用貫通穴８ａ、８ｂが形成されている。この仕様とは例えば、注入用貫通穴８ａ、８ｂの上下方向向き、アダプタ８の外周縁に対する注入用貫通穴８ａ、８ｂの平面視の向き、注入用貫通穴８ａ、８ｂの上下位置、形状等である。アダプタ８には注入用貫通穴８ａ、８ｂの他に排出用貫通穴８ｄが形成されている。

この実施形態では、上下方向向きが異なる２種類の注入用貫通穴８ａ、８ｂがアダプタ８に形成されている。一方の仕様の注入用貫通穴８ａの水平方向に対する向きは、内周側から外周側に上向きの角度Ｓ１に設定されている。他方の仕様の注入用貫通穴８ｂの水平方向に対する向きは、内周側から外周側に上向きの角度Ｓ２（Ｓ１＜Ｓ２）に設定されている。

このアダプタ８は、ハブ部４ｂに対して移動させて任意の仕様の注入用貫通穴８ａまたは貫通穴８ｂを選択して注入口６に接続できる構成になっている。そして、異なる仕様の注入用貫通穴８ａまたは貫通穴８ｂを選択して注入口６に接続することにより、選択した注入用貫通穴８ａ（８ｂ）を通じて加熱媒体および加圧媒体を加硫ブラダ２の内部に注入する。即ち、選択した注入用貫通穴８ａ（８ｂ）によって、加熱媒体および加圧媒体を加硫ブラダ２に注入する方向を可変にしている。尚、排出用貫通穴８ｄは排出口７に接続できる構成になっている。

この実施形態では、アダプタ８をセンターポスト４ａの長手方向を中心軸方向として回転させることにより、所望の仕様の貫通穴８ａ（８ｂ）を選択して注入口６に接続する構成になっている。そのため、アダプタ８を回転させる単純な操作だけで、加熱媒体および加圧媒体の注入方向を所望の向きに設定できる。

具体的には、アダプタ８には異なる仕様の注入用貫通穴８ａ、８ｂが周方向に交互に配置されるとともに、同じ仕様の注入用貫通穴８ａ、８ｂがそれぞれ、注入口６と同じ周方向ピッチでアダプタ８に形成されている。そのため、一方の仕様の注入用貫通穴８ａを注入口６に位置合わせすると、すべての注入用貫通穴８ａがすべての注入口６に接続され、他方の仕様の注入用貫通穴８ｂはすべて塞がれる。他方の仕様の注入用貫通穴８ｂを注入口６に位置合わせすると、すべての注入用貫通穴８ｂがすべての注入口６に接続され、一方の仕様の注入用貫通穴８ａはすべて塞がれる。したがって、注入口６に接続される注入用貫通穴８ａ（８ｂ）を選択することにより、加硫ブラダ２の内部に加熱媒体や加圧媒体を注入する際の上下方向の注入方向を変えることができる。

本発明の加硫装置１を用いてグリーンタイヤＧを加硫するには、まず、グリーンタイヤＧをモールド１０の内部に横置き状態で配置する。この実施形態では、モールド１０は周方向に複数に分割された環状のセクタ１０ａと、上側に配置される環状のサイドプレート１０ｂ、下側に配置される環状のサイドプレート１０ｃで構成されている。加硫ブラダ２はグリーンタイヤＧの内側に挿入され、モールド１０を閉型した状態にする。

次いで、注入ライン６Ｌを通じて供給した加熱媒体を、注入口６および選択した注入用貫通穴８ａ（８ｂ）を介して加硫ブラダ２の内部に注入する。次いで、注入ライン６Ｌを通じて供給した加圧媒体を、注入口６および選択した注入用貫通穴８ａ（８ｂ）を介して加硫ブラダ２の内部に注入する。注入した加熱媒体および加圧媒体によって膨張した加硫ブラダ２により、グリーンタイヤＧの内周面は押圧され、これに伴い、グリーンタイヤＧはモールド１０に押圧されつつ加熱される。

加熱媒体（スチーム）を注入する際には、できるだけ下向きの注入用貫通穴８ａを選択して注入口６に接続する。加圧媒体（窒素ガス）を注入する際には、できるだけ上向きの注入用貫通穴８ｂを選択して注入口６に接続する。このようにアダプタ８を移動させると、相対的に比重が小さいスチームが加硫ブラダ２の上方位置に偏在し、比重が大きい窒素ガスが加硫ブラダ２の下方位置に偏在する不具合を是正できるので、加硫ブラダの上下温度差を効果的に低減できる。ひいては、タイヤの加硫程度のばらつきが上下で小さくなるので、タイヤ品質の向上にもつながる。

予め設定された加硫時間が経過した後は、排気ライン７Ｌを通じて、加硫ブラダ２の内部に存在している加熱媒体や加圧媒体を外部に排出する。その際に、排出用貫通穴８ｄを排出口７に位置合わせして互いを連通させて、開弁した排気ライン７Ｌに加熱媒体や加圧媒体を排出する。この実施形態では、排出用貫通穴８ｄが周方向に延びる横長穴に形成されているので、アダプタ８を回転させない、或いは、回転移動量が小さくても排出用貫通穴８ｄと排出口７とを連通できる構造になっている。上側のサイドプレート１０ｂを上方移動させ、それぞれのセクタ１０ａを拡径方向に移動させてモールド１０を開型する。次いで、加硫したタイヤを上方移動させて収縮した加硫ブラダ２から抜き出して加硫装置１から取り出す。

本発明によれば、加硫ブラダ２に対する加熱媒体や加圧媒体の注入方向を変更するために、アダプタ８をハブ部４ｂに対して移動させて、所望の仕様の貫通穴８ａ（８ｂ）を選択して注入口６に接続する作業で済む。即ち、アダプタ８を交換する作業やそれに付随する多大な工数が不要となるので、タイヤの生産性に与える影響を最小限にすることができる。

また、選択する貫通穴８ａ（８ｂ）によって加熱媒体および加圧媒体の注入方向を適切に設定できるので、加硫ブラダ２の上下温度差を効果的に低減できる。そして、仕様の異なる複数の貫通穴８ａ、８ｂが形成されている筒状のアダプタ８を、ハブ部４ｂに対して移動可能に外嵌するだけの簡易な構成なので、加硫装置１の複雑化を回避することができる。

この実施形態では、複数の貫通穴８ａ、８ｂが、加熱媒体および加圧媒体を加硫ブラダ２に注入する上下方向向きが異なる仕様になっている。加硫ブラダ２の上下温度差を低減させるには、注入する加熱媒体および加圧媒体の上下方向の向きが最も影響するので、この構成によれば、加硫ブラダ２の上下温度差を低減させるには最も効果的である。

仕様の異なる注入用貫通穴８ａ（８ｂ）の種類は２種類に限らず、３種類以上にすることもできる。また、加熱媒体や加圧媒体を注入する際の上下方向の注入方向だけでなく、アダプタ８の外周縁に対する平面視の注入方向を変えて、加硫ブラダ２内での加熱媒体や加圧媒体の旋回具合を異ならせることができる。

アダプタ８をハブ部４ｂに対して移動させるのは、手動で行なうこともできるが、この実施形態では、移動制御手段９によってアダプタ８の移動を制御している。移動制御手段９としては、例えば、アダプタ８を移動させる移動用モータおよび移動用モータの作動を制御する制御装置を用いる。このように移動制御手段９を用いると、自動的に加熱媒体および加圧媒体の注入方向を所望の向きに設定できるので、作業工数がより低減し、タイヤの生産性に与える影響を最小限にするには益々有利になる。

図６に例示する加硫装置１の別の実施形態は、先の実施形態とアダプタ８のみが異なるだけで他の構成は同じである。このアダプタ８は、ハブ部４ｂに対して上下方向に移動可能に外嵌されている。アダプタ８には仕様の異なる３種類の注入用貫通穴８ａ、８ｂ、８ｃが上下方向位置を異ならせて形成されている。

具体的には、最上段の位置に形成された注入用貫通穴８ｂの水平方向に対する向きは、内周側から外周側に上向きの角度Ｓ２に設定されている。中段の位置に形成された注入用貫通穴８ａの水平方向に対する向きは、内周側から外周側に上向きの角度Ｓ１に設定されている（Ｓ１＜Ｓ２）。最下段の位置に形成された注入用貫通穴８ｃの水平方向に対する向きは、内周側から外周側に下向きの角度Ｓ３に設定されている。

この実施形態では、アダプタ８をセンターポスト４ａの長手方向に沿って上下方向に移動させることにより、所望の仕様の貫通穴８ａ（８ｂ）を選択して注入口６に接続する構成になっている。そのため、アダプタ８を上下移動させる単純な操作だけで、加熱媒体および加圧媒体の注入方向を所望の向きに設定できる。

アダプタ８は、加熱媒体および加圧媒体の注入方向を可変にできるものであればよく、上述した実施形態に例示したものに限らない。例えば、アダプタ８をハブ部４ｂに対して移動させて、注入口６の開口面積を変化させたり、注入口６の開口している範囲の位置を変化させることにより、加熱媒体および加圧媒体の注入方向を可変にする構造を採用することもできる。

本発明の加硫装置１は、上記のとおり従来の加硫装置に対して、工夫を施したアダプタ８を追加した簡易な構造である。それ故、既存の加硫装置であっても大掛かりな改造をすることなく容易に本発明を適用することが可能である。

１ 加硫装置
２ 加硫ブラダ
３ａ 上側クランプ部
３ｂ 下側クランプ部
４ 中心機構
４ａ センターポスト
４ｂ ハブ部
５ａ 上側クランプ保持部
５ｂ 下側クランプ保持部
６ 注入口
６ａ 環状孔
６Ｌ 注入ライン
７ 排出口
７Ｌ 排出ライン
８ アダプタ
８ａ、８ｂ、８ｃ 注入用貫通穴
８ｄ 排出用貫通穴
９ 移動制御手段
１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ） モールド
Ｇ グリーンタイヤ

Claims (3)

1. クランプ保持部を介して中心機構のセンターポストに支持される加硫ブラダと、前記センターポストの外周側の位置で前記加硫ブラダの内部に配置されて注入口および排出口が形成されたハブ部とを備え、前記注入口から加熱媒体および加圧媒体を前記加硫ブラダに注入して膨張させることにより、タイヤモールドの内部に横置き状態で配置されたグリーンタイヤを加硫する空気入りタイヤの加硫装置において、
   前記ハブ部に外嵌されて前記ハブ部に対して移動可能な筒状のアダプタを備え、このアダプタに仕様の異なる複数の貫通穴が形成されていて、前記アダプタを前記センターポストの長手方向を中心軸方向として回転させて所望の異なる仕様の前記貫通穴を選択して前記注入口に接続することにより、前記加熱媒体および前記加圧媒体を前記加硫ブラダに注入する方向を可変にしたことを特徴とする空気入りタイヤの加硫装置。
2. 前記複数の貫通穴が、前記加熱媒体および前記加圧媒体を前記加硫ブラダに注入する上下方向向きが異なる仕様になっている請求項１に記載の空気入りタイヤの加硫装置。
3. 前記アダプタを前記センターポストの長手方向を中心軸方向として回転させることにより前記ハブ部に対して移動させて所望の異なる仕様の前記貫通穴を選択可能にする移動制御手段を備えた請求項１または２に記載の空気入りタイヤの加硫装置。

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