JP6689493B2 - タイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置、パンク検出方法およびタイヤ加硫装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ加硫用ブラダーから漏れた蒸気を検知することによりタイヤ加硫用ブラダーのパンクを検出するタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置、前記パンク検出装置を用いたパンク検出方法およびタイヤ加硫装置に関する。

一般に、タイヤの加硫は、生タイヤをタイヤ加硫装置の金型に装着後、生タイヤの内側に挿入したタイヤ加硫用ブラダー（以下、単に「ブラダー」ともいう）を膨張させて生タイヤを金型面に押しつけながら加熱することにより行われている。そして、前記のブラダーの膨張は、ブラダー内に高温、高圧の蒸気等を供給することにより行われる。

このタイヤの加硫においては、劣化や損傷などによりブラダーにパンク（穴あき）が発生することがある。このようなパンクが発生すると、蒸気が漏れて加硫不具合となることにより不良タイヤが発生する。

このようなブラダーのパンクによる不良タイヤの発生を防止するために、ブラダーの使用回数の計画を定める方法や、パンクによって漏れた蒸気を検知するセンサーをタイヤ加硫装置に取付けてパンクの発生を早期に検出する方法などがあり、これらの方法の中でもセンサーを用いる方法が好ましく用いられている。

そして、上記したセンサーを取り付ける技術においては、パンクの検出率を向上させるために、蒸気をセンサーまで導入する導入部の内部にファンを設けて、蒸気をセンサーに移送することが行なわれている（特許文献１）。

特開２０１３−１３２８５９号公報

しかしながら、上記したセンサーを用いる方法においてパンクしたブラダーから漏れた蒸気がセンサーまで到達するのは加硫終了後の金型が開状態になっている間であるが、この開状態においては蒸気が装置外に拡散し易いため、ブラダーから漏れた蒸気の量が少ないと、センサーにより蒸気を検知することが困難になる。

そこで、本発明は、金型の開状態において蒸気が装置外に拡散することを防止して、センサーによってパンクの発生を精度高く検出することにより、不良タイヤの発生を防止することができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
上下一対の金型ホルダーと、前記金型ホルダー内に収納された金型と、タイヤ加硫用ブラダーとを有するタイヤ加硫装置に取付けられており、前記金型の開状態において前記タイヤ加硫用ブラダーから漏れた蒸気をセンサーで検知して前記タイヤ加硫用ブラダーのパンクの発生を検出するタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置であって、
前記センサーを収納するセンサーボックスと、
一端が上側の前記金型ホルダーに連結されていると共に、他端が前記センサーボックスに連結されており、前記タイヤ加硫用ブラダーから漏れた蒸気を前記センサーボックスの内部に導入する導入部と、
下側の前記金型ホルダーに配置されており、前記金型の周囲に渦巻状の上昇気流によるエアカーテンを形成する複数のエアノズルと
を備えており、
前記エアノズルからエアーを噴出させることにより、前記金型の周囲に渦巻状の上昇気流によるエアカーテンを形成して、前記タイヤ加硫用ブラダーから漏れた蒸気の拡散を防止すると共に、前記蒸気を前記導入部に誘導するように構成されていることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置である。

請求項２に記載の発明は、
前記複数のエアノズルが、下側の前記金型ホルダーの周縁部に所定の間隔で配置されており、
前記複数のエアノズルの各々のエアー噴出方向が、前記金型の周囲に渦巻状の上昇気流が形成されるように、所定の方向に向けられていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置である。

請求項３に記載の発明は、
前記複数のエアノズルの各々のエアー噴出方向が、
水平方向において時計回り又は反時計回りの方向に向けられていると共に、
水平面に対して所定の角度で上方に向けられていることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置である。

請求項４に記載の発明は、
前記下側の金型ホルダーが四角形であり、
前記エアノズルが、四角形の前記下側の金型ホルダーの四隅に設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置である。

請求項５に記載の発明は、
前記タイヤ加硫用ブラダーから漏れた蒸気を前記センサーボックスの内部に導入する前記導入部の内部に、ファンが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置である。

請求項６に記載の発明は、
前記導入部が、前記ファンを収納するファンボックスを備えていることを特徴とする請求項５に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置である。

請求項７に記載の発明は、
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置を用いてタイヤ加硫用ブラダーのパンクを検出するタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出方法であって、
前記複数のエアノズルの各々からエアーを噴出することにより、前記金型の周囲に渦巻状の上昇気流によるエアカーテンを形成して、前記タイヤ加硫用ブラダーから漏れた蒸気の拡散を防止すると共に、前記蒸気を前記導入部に誘導することを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出方法である。

請求項８に記載の発明は、
前記タイヤ加硫装置による加硫の終了後、前記金型が開動作を開始する際に、前記複数のエアノズルの各々からエアーを噴出することを特徴とする請求項７に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出方法である。

請求項９に記載の発明は、
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置を備えていることを特徴とするタイヤ加硫装置である。

本発明によれば、金型の開状態において蒸気が装置外に拡散することを防止して、センサーによってパンクの発生を精度高く検出することにより、不良タイヤの発生を防止することができる技術を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置を備えたタイヤ加硫装置を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置を備えたタイヤ加硫装置の下側の金型ホルダーを模式的に示す平面図である。 図２に示すパンク検出装置において、渦巻状の上昇気流によるエアカーテンの形成を説明する側方からの概念図である。

以下、本発明を実施の形態に基づいて図面を参照しつつ説明する。

１．タイヤ加硫装置の全体構成
はじめに、本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置（以下、単に「パンク検出装置」という）を備えたタイヤ加硫装置の全体構成を説明する。

図１は本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置を備えたタイヤ加硫装置を模式的に示す断面図である。図１に示すタイヤ加硫装置１は、上下一対の金型ホルダーＡ２、Ａ５と、金型ホルダーＡ２、Ａ５内に収納された金型Ａ１と、タイヤＢ内部に挿入されるブラダーＡ３を備えている。

このタイヤ加硫装置１は、金型Ａ１内にタイヤＢを保持した後、上側の金型ホルダーＡ２を下降させる閉動作を行い、ブラダーＡ３内に蒸気、ガス等を供給する。これにより、ブラダーＡ３を膨張させてタイヤＢを金型Ａ１に押しつけながら加熱することによりタイヤＢを加硫する。

そして、加硫終了後に、上側の金型ホルダーＡ２を上昇させて金型Ａ１を開状態にした後に金型Ａ１内のタイヤＢを取り出す。なお、本実施の形態において金型の開状態とは、加硫終了後に金型Ａ１の開動作を開始した後、金型Ａ１が完全に開くまでの状態を示す。

２．本実施の形態に係るパンク検出装置
次に、上記したタイヤ加硫装置に取付けられた本実施の形態に係るパンク検出装置について説明する。

本実施の形態に係るパンク検出装置は、センサー５を収納するセンサーボックス３と、タイヤ加硫用ブラダーＡ３から漏れた蒸気をセンサーボックス３の内部に導入する導入部４と、下側の金型ホルダーＡ５に配置されたエアノズル９とを備えている。

（１）センサーボックスおよび導入部
上記したように、センサーボックス３の内部にはセンサー５が収納されている。そして、導入部４の一端が上側の金型ホルダーＡ２に連結され、他端がセンサーボックス３に連結されており、パンクの発生によってブラダーＡ３から蒸気が漏れると、金型Ａ１と上側の金型ホルダーＡ２との隙間Ａ４を通って蒸気が導入部４に達し、この導入部４を通って蒸気がセンサーボックス３内のセンサー５まで導入される。

（２）エアノズル
本実施の形態に係るパンク検出装置は、複数のエアノズル９が下側の金型ホルダーＡ５に設けられていることを特徴とする。金型Ａ１の開状態において、このエアノズル９よりエアーを噴出させることにより、金型Ａ１の周囲に渦巻状の上昇気流によってエアカーテンが形成される。

このような渦巻状の上昇気流によりエアカーテンが形成されることにより、金型Ａ１の開状態においてブラダーＡ３から漏れた蒸気が装置外に拡散することを防止することができる。そして、このエアカーテンは上昇気流により形成されているため、ブラダーＡ３から漏れた蒸気を導入部４に効率良く誘導することができる。

このため、本実施の形態によれば、ブラダーＡ３から漏れた蒸気が少量であっても蒸気を検知することができるため、ブラダーＡ３のパンクの発生を精度高く検出して、パンクしたブラダーＡ３で加硫が行われることを防止することにより不良タイヤの発生を防止することができる。

以下、本実施の形態におけるエアノズル９を具体的に説明する。

図２は本実施の形態に係るパンク検出装置を備えたタイヤ加硫装置の下側の金型ホルダーを模式的に示す平面図であり、図３は図２に示すパンク検出装置において、渦巻状の上昇気流によるエアカーテンの形成を説明する側方からの概念図である。なお、図２中の点線で示される円の部分は、上方に金型Ａ１（図１参照）があることを示している。

上記したように、エアノズル９は下側の金型ホルダーＡ５に設けられている。本実施の形態においては、略正方形である下側の金型ホルダーＡ５の四隅の各々にエアノズル９が配置されている。

各々のエアノズル９のエアー噴出方向は、エアーを噴出したときに金型Ａ１の周囲に渦巻状の上昇気流によるエアカーテンＳＣ（図３参照）が効率良く形成されるように調整されている。

具体的には、本実施の形態においては、図２に示すように各々のエアノズル９を上方から見た場合、エアーの噴出方向が水平方向において時計回りの方向に向けられており、図３に示すように側面から見た場合、各々のエアー噴出方向が水平面に対して所定の角度で上方に向けられている。

このように配置されたエアノズル９からエアーを噴出させると、金型Ａ１の周囲に、時計回りの渦巻状の上昇気流によりエアカーテンＳＣを効率良く形成させることができる。そして、このようなエアカーテンＳＣによって、ブラダーＡ３から漏れた蒸気Ｖが装置外に拡散することを防止すると共に、上側の金型ホルダーＡ２に取付けられた導入部４まで蒸気Ｖを誘導できるため、導入部４に連結されたセンサーボックス３（図１参照）内部に十分な量の蒸気Ｖを導入して、センサーボックス３内のセンサー５によりブラダーのパンクを精度高く検出することができる。

なお、本実施の形態においては、図２に示すようにエアノズル９のエアー噴出方向が時計回りの方向に向けられているが、エアー噴出方向は反時計回りの方向に向けられていてもよい。

また、各々のエアノズル９のエアー噴出方向は、渦巻状の上昇気流によるエアカーテンＳＣが金型Ａ１の周囲に適切に形成されるように、金型ホルダーＡ２、Ａ５や金型Ａ１の大きさ、形状などを考慮して適宜調整することが好ましい。

（３）その他の構成
なお、図１に示す本実施の形態のパンク検出装置においては、パンクの検出精度をより向上させるという観点から、蒸気をセンサー５まで送るファン６が導入部４に設けられている。

具体的には、図１に示す導入部４には、ファンボックス７が設けられており、このファンボックス７内部にファン６が収納されている。そして、センサーボックス３とファンボックス７が上部導入管８により連結されていると共に、上側の金型ホルダーＡ２とファンボックス７が下部導入管１０により連結されている。

そして、金型Ａ１の開状態においてファン６を稼働させることにより、下部導入管１０まで誘導された蒸気Ｖ（図３参照）を、上方に送ってセンサーボックス３内のセンサー５まで効率的に導入することができる。

本実施の形態においては、ファン６を用いて導入部４内の蒸気をセンサー５まで導入することにより、上記した渦巻状の上昇気流によりエアカーテンが形成され、導入部４まで誘導された蒸気を効率良くセンサー５に送ることができるため、より精度高くブラダーＡ３のパンクを検出することができる。

また、このファンボックス７には排気口１１が設けられている。パンクの検出を開始する前に、この排気口１１を開き、不必要な蒸気やセンサー５を汚染するヒュームを、センサーボックス３やファンボックス７の内部から排出することにより、パンクの検出の精度をより高めることができる。

なお、本実施の形態においては、上記したような構造の導入部４を設けているが、導入部の構造は特に限定されない。例えば、導入部として、センサーボックス３と上側の金型ホルダーＡ２を直接接続する筒状の導入部（導入管）を設けてもよい。

１．実施例および比較例
（１）実施例１
上記した実施の形態のように、渦巻状の上昇気流により金型の周囲にエアカーテンが形成されるように４つのエアノズルを設けると共に、導入部にファンが設けられたパンク検出装置を用い、タイヤ加硫装置のブラダーのパンクの検出精度を調べた。

なお、パンクの検出精度を調べるために、既にパンクが生じていることが判明している１０個のブラダーを用いてタイヤの加硫を行い、金型の開状態においてパンクを検出できた個数を調べてパンクの検出率を算出した。

（２）実施例２
渦巻状の上昇気流により金型の周囲にエアカーテンを形成するためのエアノズルのみが設けられているが、導入部にファンが設けられていないパンク検出装置を用いたことを除いて、実施例１と同じ条件でパンクの検出率を求めた。

（３）比較例１
エアノズルが設けられておらず、導入部にファンが設けられているパンク検出装置を用いたことを除いて、実施例１と同じ条件でパンクの検出率を求めた。

（４）比較例２
エアノズルとファンの両方が設けられていないパンク検出装置を用いたことを除いて、実施例１と同じ条件でパンクの検出率を求めた。

２．評価結果
上記した実施例１、２および比較例１、２において求めたパンク検出率の結果を表１に示す。

表１より、実施例１、２の方が比較例１、２よりもパンク検出率が高くなっていることが分かった。このことから、本発明のように、渦巻状の上昇気流により金型の周囲にエアカーテンが形成されるようにエアノズルを設けることにより、パンクの検出精度を向上できることが確認できた。

また、実施例１と実施例２を比較すると、実施例１の方がパンクの検出精度が向上していることが分かった。このことから、導入部にファンを設けることにより、パンクの検出精度をさらに向上できることが確認できた。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は前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、前記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１ タイヤ加硫装置
３ センサーボックス
４ 導入部
５ センサー
６ ファン
７ ファンボックス
８ 上部導入管
９ エアノズル
１０ 下部導入管
１１ 排気口
Ａ１ 金型
Ａ２ 上側の金型ホルダー
Ａ３ ブラダー
Ａ４ 金型と上側の金型ホルダーとの隙間
Ａ５ 下側の金型ホルダー
Ｂ タイヤ
ＳＣ エアカーテン
Ｖ 蒸気

Claims (9)

1. 上下一対の金型ホルダーと、前記金型ホルダー内に収納された金型と、タイヤ加硫用ブラダーとを有するタイヤ加硫装置に取付けられており、前記金型の開状態において前記タイヤ加硫用ブラダーから漏れた蒸気をセンサーで検知して前記タイヤ加硫用ブラダーのパンクの発生を検出するタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置であって、
   前記センサーを収納するセンサーボックスと、
   一端が上側の前記金型ホルダーに連結されていると共に、他端が前記センサーボックスに連結されており、前記タイヤ加硫用ブラダーから漏れた蒸気を前記センサーボックスの内部に導入する導入部と、
   下側の前記金型ホルダーに配置されており、前記金型の周囲に渦巻状の上昇気流によるエアカーテンを形成する複数のエアノズルと
   を備えており、
   前記エアノズルからエアーを噴出させることにより、前記金型の周囲に渦巻状の上昇気流によるエアカーテンを形成して、前記タイヤ加硫用ブラダーから漏れた蒸気の拡散を防止すると共に、前記蒸気を前記導入部に誘導するように構成されていることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置。
2. 前記複数のエアノズルが、下側の前記金型ホルダーの周縁部に所定の間隔で配置されており、
   前記複数のエアノズルの各々のエアー噴出方向が、前記金型の周囲に渦巻状の上昇気流が形成されるように、所定の方向に向けられていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置。
3. 前記複数のエアノズルの各々のエアー噴出方向が、
   水平方向において時計回り又は反時計回りの方向に向けられていると共に、
   水平面に対して所定の角度で上方に向けられていることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置。
4. 前記下側の金型ホルダーが四角形であり、
   前記エアノズルが、四角形の前記下側の金型ホルダーの四隅に設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置。
5. 前記タイヤ加硫用ブラダーから漏れた蒸気を前記センサーボックスの内部に導入する前記導入部の内部に、ファンが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置。
6. 前記導入部が、前記ファンを収納するファンボックスを備えていることを特徴とする請求項５に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置を用いてタイヤ加硫用ブラダーのパンクを検出するタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出方法であって、
   前記複数のエアノズルの各々からエアーを噴出することにより、前記金型の周囲に渦巻状の上昇気流によるエアカーテンを形成して、前記タイヤ加硫用ブラダーから漏れた蒸気の拡散を防止すると共に、前記蒸気を前記導入部に誘導することを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出方法。
8. 前記タイヤ加硫装置による加硫の終了後、前記金型が開動作を開始する際に、前記複数のエアノズルの各々からエアーを噴出することを特徴とする請求項７に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出方法。
9. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダーのパンク検出装置を備えていることを特徴とするタイヤ加硫装置。

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