JP6660152B2 - タイヤの加硫方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの加硫方法に関する。

空気入りタイヤは、一般に、未加硫のグリーンタイヤを作製し、加硫装置を用いてグリーンタイヤを加硫することにより製造される。かかる加硫は、グリーンタイヤを加硫モールド内においてブラダーにより内側から押圧するとともに、加硫モールドを介して加熱することにより行われる。そして、加硫済みのタイヤは、加硫装置を開状態にしてから取り出される。

従来、加硫済みのタイヤを加硫装置から取り出す際には、加硫終了後に、ブラダー内の圧力を加硫時に設定されていた圧力を維持したままで型開き動作を行っており、加硫済みのタイヤが露出するまで型開きしてからブラダー内の圧力を降圧し、その後、型開きを完了させて加硫済みのタイヤを取り出している。しかしながら、このような取り出し方法では、加硫モールドに設けられたベントホールやリブ（タイヤ表面に溝を成型するための凸条）などが抵抗になり、タイヤの加硫ゴムが加硫モールドに密着して、加硫モールドからタイヤをスムーズに剥がすことができない場合がある。また、ベントホール内のゴムはスピューとしてタイヤ表面に形成されるものであるが、型開き時にこのゴムが切れてベルトホール内に残る、いわゆるベントホール切れの不具合が発生する場合がある。

加硫ゴムが加硫モールドに密着して剥がれないことによる不具合を防止するために、下記特許文献１には、加硫装置が完全に開状態となるまでの途中段階で、加硫装置の開動作を一時的に停止させるとともに、ブラダーに圧力を加えることにより、加硫タイヤを加硫モールドから引き剥がすことが開示されている。また、下記特許文献２には、加硫終了後のアクチュエータ（コンテナ）の上昇の開始とともに、ブラダー内の圧力を加硫時に設定されていた圧力よりも昇圧させ、加硫モールドのセグメントが完全に拡径した時点で、アクチュエータの上昇を一旦停止させることが開示されている。これらの特許文献では、加硫モールドへの加硫ゴムの食い込みを抑制するために、型開き時にブラダー内の圧力を昇圧するという手段を採用しており、型開き動作の開始とともにブラダー内の圧力を降圧させることは開示されていない。

特開２０１４−１１７８０５号公報 特開２０１４−２３１１６０号公報

本発明は、加硫済みのタイヤを加硫装置から取り出す際に、加硫ゴムが加硫モールドに密着する不具合やベントホール切れを抑制することができるタイヤの加硫方法を提供することを目的とする。

本発明に係るタイヤの加硫方法は、周方向に複数のセグメントモールドを有する加硫モールドと、ブラダーと、を備えた加硫装置を用いて、グリーンタイヤを加硫した後、加硫済みのタイヤを前記加硫装置から取り出すタイヤの加硫方法であって、前記加硫装置を開状態にして前記加硫済みのタイヤを取り出す工程において、加硫終了後の前記セグメントモールドの拡径動作の開始とともに、前記ブラダー内の圧力を加硫時に設定されていた圧力よりも低い圧力まで降圧させ、前記セグメントモールドが完全に拡径する前であって、前記セグメントモールドに設けられた主溝成型用のリブが、前記加硫済みのタイヤのトレッド部に成型された主溝から完全に脱出する前までに、前記セグメントモールドの拡径動作を一時停止した後、当該拡径動作を再開して前記セグメントモールドの拡径を完了させることを特徴とする。

本発明によれば、加硫済みのタイヤを加硫装置から取り出す際に、加硫ゴムが加硫モールドに密着してタイヤが剥がれにくいという不具合やベントホール切れを抑制することができる。

一実施形態に係るタイヤの加硫装置の加硫時における状態を示す半断面図。 同加硫装置のセグメントモールドが一時停止した段階での半断面図。 同加硫装置のセグメントモールドが完全に拡径した段階での半断面図。 同加硫装置のセグメントモールドが上昇している段階での半断面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

タイヤ加硫装置は、図１に示すように、加硫モールド１０と、加硫モールド１０が取り付けられるコンテナ２０と、コンテナ２０が取り付けられる上下のプラテン４０，４２と、ブラダー４４とを備え、タイヤ軸方向が上下になるようにセットされた未加硫のグリーンタイヤＴを加熱及び加圧により加硫成型する。

加硫モールド１０は、上下一対の上側モールド１１及び下側モールド１２と、周方向に複数のセグメントモールド１３と、上下一対のビードリング１４，１５とを備え、タイヤＴの外表面（意匠面）を形成する成形金型である。

セグメントモールド１３は、タイヤＴのトレッド部２を成型する金型であり、タイヤ周方向に複数（例えば、７個）に分割され、タイヤ放射方向（タイヤ径方向）に拡縮変位可能に設けられている。各セグメントモールド１３が型閉め位置に配置した型閉め状態では互いに寄り集まって環状をなしている。セグメントモールド１３には、トレッド部２に複数の主溝５（即ち、トレッド表面において一般にタイヤ周方向に延びる溝）を成型するための複数の主溝成型用リブ１６が設けられている。

上側モールド１１は、タイヤＴの上方に配置されたサイドウォール部３及びビード部４を成型する金型であり、下側モールド１２は、下方に配置されたサイドウォール部３及びビード部４を成型する金型である。上側モールド１１及び下側モールド１２のタイヤ径方向内側にはそれぞれビードリング１４，１５が設けられており、タイヤＴのビード部４が嵌合可能に構成されている。

コンテナ２０は、セグメントモールド１３を保持する複数のセクター２１と、セクター２１をタイヤ径方向に移動させるジャケットリング２２と、上側モールド１１及び上側のビードリング１４を支持する上側コンテナプレート２３と、下側モールド１２及び下側のビードリング１５を支持するとともにセクター２１の下側に配置されてセクター２１を摺動可能に支持する下側コンテナプレート２４とを備える。

セクター２１は、分割されたセグメントモールド１３ごとに設けられ、タイヤ径方向内側にセグメントモールド１３がボルト等により固定されている。セクター２１は、セグメントモールド１３が取り付けられた側面と反対側（つまり、タイヤ径方向外側）の側面が、下方に向かってタイヤ径方向外方に傾斜する傾斜面２１ａをなしている。

ジャケットリング２２は、複数のセクター２１の径方向外側に設けられた環状の部材で、その内周面がセクター２１の傾斜面２１ａに沿って傾斜しており、傾斜面２１ａに摺動可能な状態で取り付けられている。このジャケットリング２２は、セクター２１に対して相対的に上下動することでセクター２１の傾斜面２１ａを摺動しながらセクター２１をタイヤ径方向に移動させる。これにより、セクター２１に保持されたセグメントモールド１３がタイヤ径方向に拡縮変位可能に構成されている。

上側コンテナプレート２３には、上側モールド１１と上側スライド２６が固定されている。上側スライド２６は、上側モールド１１のタイヤ径方向外側に配置され、セクター２１をタイヤ径方向に摺動可能に支持する。上側コンテナプレート２３は、上プラテン４０の下面に取り付けられている。

下側コンテナプレート２４には、下側モールド１２と下側スライド２７が固定されている。下側スライド２７は、下側モールド１２のタイヤ径方向外側に配置され、セクター２１の底面をタイヤ径方向に摺動可能に支持する。下側コンテナプレート２４は、下プラテン４２の上面に取り付けられている。

上プラテン４０は、昇降手段４６によって下プラテン４２に対して相対的に上下動するように設けられており、これにより、上側コンテナプレート２３が下側コンテナプレート２４に対して相対的に上下動する。また、ジャケットリング２２は、昇降手段４７によって上下動するように設けられており、上側コンテナプレート２３に支持されたセクター２１とは別個に上下動させることができるようになっている。

上プラテン４０及び下プラテン４２には、それぞれ加熱装置４８，４９が設けられている。加熱装置４８，４９は、この例では熱媒体が流通するパイプから構成されており、上側の加熱装置４８が上プラテン４０に取り付けられた上側コンテナプレート２３を介して上側モールド１１やビードリング１４やセグメントモールド１３を加熱するとともに、下側の加熱装置４９が下プラテン４２を介して下側モールド１２やビードリング１５やセグメントモールド１３を加熱する。

ブラダー４４は、軸方向中央部が外側に膨出したトロイダル状をなして拡縮可能なゴム弾性体からなり、グリーンタイヤＴの内面側に配置されて加圧気体（通常は空気）の供給によって膨らみグリーンタイヤＴを内側から加圧する。ブラダー４４は、その軸方向両端部である上端部と下端部が伸縮支持部５０により支持されており、不図示の流体ポートを介して、内部に加圧気体を供給し、また排出されるように構成されている。伸縮支持部５０は、ブラダー４４の上端部と下端部の間隔を伸縮可能に支持する部材であり、ブラダー４４の上端部を固定する上側クランプリング５０ａと、ブラダー４４の下端部を固定する下側クランプリング５０ｂと、伸縮可能な伸縮軸部５０ｃとを備えてなる。

以上のような構成を備えた加硫装置を用いてグリーンタイヤＴの加硫が行われる。

詳細には、まず、開状態にある加硫装置にグリーンタイヤＴが供給され、加硫モールド１０に装着されるとともに、グリーンタイヤＴの内面側にブラダー４４が装着される。次いで、図１に示すように、加硫モールド１０を型閉めして加硫装置を閉状態にするとともに、ブラダー４４内に加圧気体を供給して膨張させることにより、加硫モールド１０とブラダー４４との間でグリーンタイヤＴを加圧、加熱し、この状態を所定時間維持することにより、タイヤＴの加硫成型が行われる。

グリーンタイヤＴを加硫した後、加硫装置を開状態にして、加硫済みのタイヤＴを加硫装置から取り出す取り出し工程を行う。

加硫装置を閉状態から開状態にするには、まず、上側モールド１１と下側モールド１２を型閉めした状態のまま、昇降手段４７によりジャケットリング２２を上昇させることにより、セクター２１に保持されたセグメントモールド１３をタイヤ径方向外方に移動させ、セグメントモールド１３を拡径させる。そして、図３に示すようにセグメントモールド１３の拡径が完了した後、昇降手段４６により上プラテン４０を上昇させて、図４に示すように上プラテン４０に設けられた上側モールド１１及びセグメントモールド１３を上昇させ、すなわち下側モールド１２に対して離間移動させて、上側モールド１１と下側モールド１２の型開き動作を行う。なお、上側モールド１１及びセグメントモールド１３が上方に移動している間、ジャケットリング２２は、セグメントモールド１３を拡径した状態のまま、昇降手段４７によって上側モールド１１に同期して上昇する。

このような型開き動作を行う取り出し工程において、本実施形態では次のように動作させる。まず、図１に示す状態から、セグメントモールド１３の拡径動作を開始させる。そして、この拡径動作の開始とともに、ブラダー４４内に充填されていた加圧気体の一部を抜くことにより、ブラダー４４内の圧力（内圧）を加硫時に設定されていた圧力（Ｐ０）よりも低い所定の圧力（Ｐ１）まで降圧させ、この降下させた圧力（Ｐ１）を維持しておく。例えば、降圧後の圧力（Ｐ１）は、加硫時に設定されていた圧力（Ｐ０）よりも４０〜７０％（より好ましくは５０〜６０％）低い圧力（即ち、Ｐ１＝（０．３〜０．６）×Ｐ０、より好ましくは、Ｐ１＝（０．４〜０．５）×Ｐ０）に設定することができる。なお、加硫時におけるブラダー内の圧力（Ｐ０）としては、例として０．０８〜０．０９ＭＰａでもよい。

このように、セグメントモールド１３の拡径開始とともに、ブラダー４４から圧力を抜くことにより、型開き動作の初期の段階からブラダー４４によるセグメントモールド１３に対するタイヤＴの押圧力が小さくなり、加硫モールド１０への加硫ゴムの密着を抑制して、加硫モールド１０からタイヤを剥がれやすくすることができる。また、ブラダー４４内の圧力を降圧することにより、加硫済みのタイヤＴがタイヤ径方向に縮む作用が発生し、加硫モールドに設けられたベントホール（不図示）内のゴムが抜け易くなり、ベントホール切れの不具合を抑制することができる。

上記のようにブラダー４４内の圧力を降圧させた状態（Ｐ１）でセグメントモールド１３を拡径していく過程において、本実施形態では、セグメントモールド１３が完全に拡径する前までに、昇降手段４７の動作を停止させることで、セグメントモールド１３の拡径動作を所定時間停止させる。このようにタイヤＴがセグメントモールド１３から完全に離れる前にセグメントモールド１３を一時停止させることにより、惰性でセグメントモールド１３とタイヤＴの剥離を促進することができる。

セグメントモールド１３の一時停止のタイミングは、セグメントモールド１３が完全に拡径する前までであればよいが、上記の剥離効果を高める上では、比較的早い時機であることが好ましい。例えば、図２に示すように、セグメントモールド１３に設けられた主溝成型用のリブ１６が、タイヤＴのトレッド部２に成型された主溝５から完全に脱出する前までに、セグメントモールド１３の拡径動作を一時停止させることが好ましい。一例として、リブ１６の先端１６ａが、主溝５の開口面からその溝深さＤの半分（２／Ｄ）までの範囲Ｒ内にあるときに一時停止することが好ましい。なお、トレッド部に設けられる複数の主溝５の溝深さが異なる場合、最も深い主溝を基準として、上記の構成を適用すればよい。

セグメントモールド１３を一時停止させる時間は、特に限定されず、例えば２〜５秒間でもよく、２〜３秒間でもよい。一時停止後、再び昇降手段４７を動作させてセグメントモールド１３の拡径動作を再開し、図３に示すように、セグメントモールド１３の拡径を完了させる。

このように降圧させたブラダー４４内の圧力（Ｐ１）を維持したまま、セグメントモールド１３の拡径を完了させてから、更に昇降手段４６を動作させて、図４に示すようにセグメントモールド１３を所定距離上昇させる。ブラダー４４の降圧状態を維持したまま、セグメントモールド１３を拡径させ更に上昇させることにより、タイヤＴを加硫モールド１０から完全に離すことができる。その際のセグメントモールド１３の上昇位置は、加硫済みのタイヤＴがセグメントモールド１３から露出するまでであることが好ましい。より好ましくはタイヤＴの上端（図４に示すサイドウォール部３の一番高い位置）３ａが加硫装置の側方から見える位置までセグメントモールド１３を上昇させることであり、例えば、セグメントモールド１３の下端１３ａが上記タイヤＴの上端３ａよりも高く、かつ当該下端１３ａとタイヤＴの上端３ａとの上下方向での間隔Ｇが０〜２０ｍｍ（一例として１０ｍｍ）であることが好ましい。

上記のように降圧させたブラダー４４内の圧力（Ｐ１）を維持したままセグメントモールド１３を上昇させた後、ブラダー４４内の圧力を更に降圧させる（詳細には、ブラダー内圧が実質的に大気圧になるまで降圧させてブラダー４４を収縮させる）とともに、加硫装置が開状態となるまで、セグメントモールド１３を更に上昇させ、開状態になった加硫装置から加硫済みのタイヤＴを取り出す。

以上のように本実施形態によれば、加硫済みのタイヤＴを加硫装置から取り出す際に、セグメントモールド１３の拡径とともにブラダー４４内を降圧し、またセグメントモールド１３が完全に拡径する前までに拡径動作を一時停止させることにより、加硫モールド１０からのタイヤの剥がれ不良とベントホール切れの不具合を効果的に抑制することができ、空気入りタイヤの生産性を向上することができる。

なお、上記の実施形態では、セグメントモールド１３の拡径動作を一時停止させる構成を採用したが、例えば、セグメントモールド１３の拡径速度を拡径過程の全体にわたって遅く設定することにより、一時停止させなくても、加硫モールド１０への加硫ゴムの密着を抑制することは可能である。但し、その場合、サイクルタイムが長くなって生産性が低くなる。従って、上記の実施形態のように拡径動作を一時停止させることにより、生産性を損なうことなく、加硫モールドからのタイヤの剥がれ不良とベントホール切れの不具合を効果的に抑制することができる。

また、上記の実施形態では、セグメントモールド１３の拡径を行う昇降手段４７と、上側モールド１１及び下側モールド１２の型開き動作を行う昇降手段４６とを別々に設けたが、共通の昇降手段を用いて、セグメントモールドの拡径に同期して上側モールドが上昇し、拡径完了後にそのまま当該昇降手段の動作によりセグメントモールド及び上側モールドが上昇するように構成された加硫装置を用いてもよい。

以上の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

上記実施形態の効果を確認するため、図１に示す加硫装置を用いて、後述する実施例１及び比較例１，２によって２０本のグリーンタイヤ（タイヤサイズ：２２５／４５Ｒ１８）をそれぞれ加硫成型し、タイヤ取り出し工程でのタイヤの加硫モールド（セグメントモールド）への密着の有無と、ベントホール切れの不具合の有無を調べた。加硫モールドへの密着が全く発生しなかった場合を「○」と評価し、１本のタイヤでも密着による脱型不良が生じた場合を「×」と評価した。また、ベントホール切れの不具合が全く発生しなかった場合「○」と評価し、１本のタイヤでもベントホール切れの不具合が発生した場合を「×」と評価した。

実施例１では、上記の実施形態の通り、加硫終了後のセグメントモールドの拡径動作の開始とともに、ブラダー内の圧力を加硫時の０．０８ＭＰａから０．０４ＭＰａに降圧し、降圧した状態を維持したまま、主溝成型用リブが主溝から完全に脱出する前にセグメントモールドの拡径動作を３秒停止し、その後、拡径動作を再開してセグメントモールドの拡径を完了させた後、更にタイヤがセグメントモールドから露出するまでセグメントモールドを上昇させ（Ｇ＝１０ｍｍ）、次いで、ブラダー内の圧力を更に降圧させるとともに、加硫装置が開状態となるまでセグメントモールドを上昇させて、タイヤを取り出した。

比較例２では、実施例１に対し、拡径動作開始時に降圧動作を行わずに加硫時の圧力を維持したまま、セグメントモールドの拡径動作を行い、拡径を完了させた後、セグメントモールドをＧ＝１０ｍｍの位置まで上昇させてから、ブラダー内の圧力を降圧させて、加硫装置が開状態となるまでセグメントモールドを上昇させ、その他は実施例１と同様にした。比較例１では、比較例２に対し、セグメントモールドの拡径動作の一時停止を行わず、その他は比較例２と同様にした。

結果は、表１に示すとおりであり、降圧動作と一時停止を実施していない比較例１では、加硫モールドへのタイヤの密着とベントホール切れの不具合が発生し、また、一時停止は実施したものの降圧動作を実施していない比較例２では、加硫モールドへのタイヤの密着は生じなかったものの、ベントホール切れの不具合が発生した。これに対し、降圧動作を行った実施例１であると、加硫モールドへのタイヤの密着とベントホール切れの不具合が発生せず、生産性に優れていた。

Ｔ…タイヤ（グリーンタイヤ）、２…トレッド部、５…主溝、１０…加硫モールド、１３…セグメントモールド、１６…主溝成型用リブ、４４…ブラダー

Claims (3)

1. 周方向に複数のセグメントモールドを有する加硫モールドと、ブラダーと、を備えた加硫装置を用いて、グリーンタイヤを加硫した後、加硫済みのタイヤを前記加硫装置から取り出すタイヤの加硫方法であって、
   前記加硫装置を開状態にして前記加硫済みのタイヤを取り出す工程において、
   加硫終了後の前記セグメントモールドの拡径動作の開始とともに、前記ブラダー内の圧力を加硫時に設定されていた圧力よりも低い圧力まで降圧させ、
   前記セグメントモールドが完全に拡径する前であって、前記セグメントモールドに設けられた主溝成型用のリブが、前記加硫済みのタイヤのトレッド部に成型された主溝から完全に脱出する前までに、前記セグメントモールドの拡径動作を一時停止した後、当該拡径動作を再開して前記セグメントモールドの拡径を完了させる
   ことを特徴とするタイヤの加硫方法。
2. 降圧させた前記ブラダー内の圧力を維持したまま、前記セグメントモールドの拡径を完了させ、更に前記加硫済みのタイヤが前記セグメントモールドから露出するまで前記セグメントモールドを上昇させることを特徴とする請求項１に記載のタイヤの加硫方法。
3. 降圧させた前記ブラダー内の圧力を維持したまま前記セグメントモールドを上昇させた後、前記ブラダー内の圧力を更に降圧させるとともに、前記加硫装置が開状態となるまで、前記セグメントモールドを更に上昇させ、開状態になった加硫装置から前記加硫済みのタイヤを取り出すことを特徴とする請求項２記載のタイヤの加硫方法。

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