JP6798190B2 - 空気入りタイヤの加硫装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの加硫装置及び製造方法に関し、詳しくは、内型を加熱するための熱媒の漏れ等を早期に発見するのに役立つ技術に関する。

例えば、下記特許文献１には、空気入りタイヤの加硫装置が提案されている。特許文献１の加硫装置は、タイヤの内腔面を成形するための内型、及び、タイヤの外表面を成形するための外型を含んでいる。また、前記加硫装置は、タイヤ加硫時に前記内型を加熱するために、内型の内部に熱媒を供給するための熱媒供給手段と、内型の内部から熱媒を排出するための熱媒排出手段とを含んでいる。

ところで、何らかの原因により、熱媒の漏れが生じると、内型に適切に熱媒が供給されず、ひいてはタイヤが十分に加硫されないという問題がある。従って、加硫不足が発生するのを防止するために、熱媒の漏れを簡単に検知し得る加硫装置等の出現が望まれていた。

特開２０１５−１８２２９６号公報

本発明は、以上のような問題に鑑み案出されたもので、熱媒の漏れ等を早期に検知することが可能な空気入りタイヤの加硫装置及び製造方法を提供することを主たる目的としている。

本発明の第１態様は、空気入りタイヤを加硫するための装置であって、前記空気入りタイヤの内腔面を成形するための内型と、前記空気入りタイヤの外表面を成形するための外型と、前記内型の内部に、前記内型を加熱するための熱媒を供給するための熱媒供給手段と、前記内型の内部から熱媒を取り出すための熱媒排出手段と、前記内型の内部に供給された前記熱媒の流量を検出する第１流量検出手段と、前記内型の内部から排出された前記熱媒の流量を検出する第２流量検出手段とを含む。

本発明の空気入りタイヤの加硫装置において、前記第１流量検出手段で検出された供給流量と、前記第２流量検出手段で検出された排出流量との差を計算し、前記流量の差に基づいて警告信号を発する監視手段をさらに含むのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの加硫装置において、前記内型は、複数のセグメントから構成されており、前記各セグメントの内部には、それぞれ独立して熱媒が供給されかつ排出されるチャンバーが形成されており、前記第１流量検出手段は、前記各チャンバーに供給された前記熱媒の流量をそれぞれ検出するものであり、前記第２流量検出手段は、前記各チャンバーから排出された前記熱媒の流量をそれぞれ検出するものであるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの加硫装置において、前記監視手段は、前記各セグメント毎に、前記第１流量検出手段で検出された流量と、前記第２流量検出手段で検出された流量との差を計算し、各セグメント毎に、前記流量の差に基づいて警告信号を発するのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの加硫装置において、前記監視手段は、前記流量の差が、いずれかのセグメントについてのみ異常値を示していると判断したときに、当該セグメントに関連付けられた第１警告信号を出力するのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの加硫装置において、前記監視手段は、前記流量の差が、すべてのセグメントについて異常値を示していると判断したときに、前記第１警告信号とは異なる第２警告信号を出力するのが望ましい。

本発明の第２の態様は、空気入りタイヤを製造するための方法であって、前記空気入りタイヤの内腔面を成形するための内型と、前記空気入りタイヤの外表面を成形するための外型との間に生タイヤを配置し、前記内型の内部に、熱媒を供給しつつ排出することにより前記内型を加熱して、前記生タイヤを加硫する加硫工程と、前記内型の内部に供給された前記熱媒の流量を検出する工程と、前記内型の内部から排出された前記熱媒の流量を検出する工程と、前記内型に供給された前記熱媒の流量と、前記内型から排出された前記熱媒の流量との差に基づいて、前記熱媒が流れる流路の漏れの有無を判断する工程とを含む。

本発明の第１の態様は、空気入りタイヤを製造するための装置であって、空気入りタイヤの内腔面を成形するための内型と、空気入りタイヤの外表面を成形するための外型と、内型の内部に、内型を加熱するための熱媒を供給するための熱媒供給手段と、内型の内部から熱媒を取り出すための熱媒排出手段と、内型の内部に供給された熱媒の流量を検出する第１流量検出手段と、内型の内部から排出された熱媒の流量を検出する第２流量検出手段とを含む。

このような空気入りタイヤの加硫装置は、内型の内部に出入りする熱媒の流量を容易に管理できる。従って、例えば、第１流量検出手段で検出された供給流量と、第２流量検出手段で検出された排出流量との差に基づいて、熱媒の漏れ等を簡単に検知することができる。

本発明の第２の態様は、空気入りタイヤを製造するための方法であって、空気入りタイヤの内腔面を成形するための内型と、空気入りタイヤの外表面を成形するための外型との間に生タイヤを配置し、内型の内部に、熱媒を供給しつつ排出することにより内型を加熱して、生タイヤを加硫する加硫工程と、内型の内部に供給された前記熱媒の流量を検出する工程と、内型の内部から排出された前記熱媒の流量を検出する工程と、内型に供給された熱媒の流量と、内型から排出された熱媒の流量との差に基づいて、熱媒が流れる流路の漏れの有無を判断する工程とを含む。

このような空気入りタイヤの製造方法は、早期に熱媒の漏れを検知することができ、ひいては前記漏れを原因とするタイヤの加硫不足等を未然に防止することができる。

本発明の一実施形態の加硫装置を概念的に示す断面図である。 本発明の他の実施形態の内型の底面図である。 熱媒供給手段及び第１流量検出手段の説明図である。 熱媒排出手段及び第２流量検出手段の説明図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。図１は、本実施形態の空気入りタイヤの加硫装置１の断面図である。図１に示されるように、本実施形態の加硫装置１は、空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）Ｔの内腔面を成形するための内型２と、タイヤＴの外表面を成形するための外型３とを含んでいる。加硫装置１は、さらに、熱媒供給手段１５及び熱媒排出手段１６、並びに、第１流量検出手段２１及び第２流量検出手段２２を含んでいる。

外型３は、例えば、タイヤＴのトレッド部を成形するトレッドセグメント４、サイドウォール部を成形するサイドリング５、及び、ビード部を成形するビードリングを含んでいる。但し、外型３は、このような態様に限定されるものではない。

本実施形態の内型２は、例えば、金属製の組立式内型であって、成形すべきタイヤの内面形状と実質的に同一の外表面を有している。

内型２は、内型２を加熱するための熱媒１０が通るためのチャンバー２０を有している。図１では、熱媒１０の流れる方向が矢印で示されている。本実施形態では、熱媒１０として、例えば、スチームやその他の高温ガス等が用いられるが、これに限定されるものではない。チャンバー２０は、例えば、内型２の内部をくり抜いて形成されている。本実施形態のチャンバー２０は、例えば、内型２の全周に亘って１つの空間として形成されている。但し、このような態様に限定されるものではなく、分割された複数のチャンバーが内型の周方向に隔設されるものでも良い（この態様は後述される。）。

内型２は、さらに、内型２の外部とチャンバー２０とを連通させる第１流路１１及び第２流路１２を含んでいる。第１流路１１は、例えば、一端１１ａが内型２の外面で開口し、かつ、他端１１ｂがチャンバー２０で開口している。第２流路１２は、第１流路１１とは内型２の周方向の異なる位置に設けられている。第２流路１２も、一端１２ａが内型２の外面で開口し、かつ、他端１１ｂがチャンバー２０で開口している。

熱媒供給手段１５は、例えば、着脱自在なコネクタ対１３を介して第１流路１１の一端１１ａと気密に接続することができる。熱媒供給手段１５は、内型２のチャンバー２０に、内型２を加熱するための熱媒１０を供給する。本実施形態の熱媒供給手段１５は、例えば、熱媒１０を加熱するための加熱手段１７と、加熱された熱媒１０を移送するためのブロアー等の第１移送手段１８とを含んでいる。熱媒供給手段１５は、加熱手段１７で加熱された熱媒１０を、第１移送手段１８を稼動させて供給する。

熱媒排出手段１６は、例えば、着脱自在なコネクタ対１４を介して第２流路１２の一端１２ａと気密に接続することができる。熱媒排出手段１６は、例えば、ブロアー等の第２移送手段１９を含んでいる。熱媒排出手段１６は、第２移送手段１９を稼動させ、内型２の内部から熱媒１０を排出することができる。

第１流量検出手段２１は、例えば、第１移送手段１８と第１流路１１の一端１１ａとの間に配されている。第１流量検出手段２１は、内型２の内部に供給された熱媒１０の流量（例えば、単位時間当たりの流量であり、以下同じ）を検出するための第１流量センサ４１を含んでいる。

第２流量検出手段２２は、例えば、第２移送手段１９と第２流路１２の一端１２ａとの間に配されている。第２流量検出手段２２は、内型２から排出された熱媒１０の流量を検出するための第２流量センサ４２を含んでいる。

第１流量センサ４１及び第２流量センサ４２は、熱媒１０の種類に応じて最適なものが用いられる。本実施形態では、熱媒としてスチームが採用され、流量センサ４１、４２としては、例えば、カルマン渦式流量センサ、浮子式流量センサ、又は、ダイヤフラム式流量センサ等が採用され得る。

次に、以上のように構成された本実施形態の加硫装置１を用いた空気入りタイヤの製造方法について説明する。

まず、本実施形態の空気入りタイヤの製造方法では、生タイヤＴｎを加硫する加硫工程が実施される。加硫工程では、内型２と外型３との間に生タイヤＴｎが配置される。生タイヤＴｎは、例えば、外型３の外側に置かれた内型２の外表面上に、トレッドゴムやサイドウォールゴム等の未加硫のゴム部材を貼り付けることで形成される。次に、内型２は、生タイヤＴｎとともに、外型３の中に配置される。

次に、加硫工程では、内型２のチャンバー２０に、熱媒１０を供給しつつ排出することにより内型２が加熱され、生タイヤＴｎが加硫される。具体的には、加熱手段１７で所定の温度に加熱された熱媒１０が、第１移送手段１８によってチャンバー２０に供給され、内型２が加熱される。チャンバー２０を加熱した熱媒１０は、熱媒排出手段１６によって、チャンバー２０外に排出される。チャンバー２０から排出された熱媒１０は、例えば、その一部が再度、熱媒供給手段１５に案内されても良い。

次に、本実施形態の製造方法は、第１流量検出手段２１を用いて内型２のチャンバー２０内部に供給された熱媒１０の流量を検出するとともに、第２流量検出手段２２を用いて内型２の内部から排出された熱媒１０の流量を検出する。

このような加硫装置１及び空気入りタイヤの製造方法は、内型２の内部に出入りする熱媒１０の流量を容易に管理することができる。例えば、第１流量検出手段２１で検出される供給流量、及び、第２流量検出手段２２で検出される排出流量の管理値を予め決めておけば、この管理値と検出値とを比較することによって、早期に熱媒の漏れ等の不具合の発生を検知することができる。

より望ましい態様として、加硫装置１は、供給流量及び排出流量の実測値、並びに、これらの管理値に基づいて、不具合の発生を検知する監視手段２５を含むことができる。

本実施形態の監視手段２５は、内型２に供給された熱媒１０の流量と、内型２から排出された熱媒１０の流量との差に基づいて、熱媒１０が流れる流路の漏れの有無を判断する工程を行う。より好ましい態様では、監視手段２５は、第１流量検出手段２１で検出された供給流量と、第２流量検出手段２２で検出された排出流量との差を計算し、この流量の差に基づいて警告信号を発することができる。監視手段２５は、例えば、前記流量の差と予め定められた管理値とを比較し、前記流量の差が管理値で認められる範囲を超えた場合に、警告信号を発することができる。この警告信号に基づき、警報装置２６から警報が発せられ、加硫装置１が自動で、又はユーザーにより停止される。

警報装置２６が発する警報は、例えば、ブザーやランプ等、作業者が他の作業中であっても認識できるものが用いられる。

以上のような空気入りタイヤの製造方法によれば、早期に熱媒１０の漏れをより確実に検知することができ、ひいては前記漏れを原因とするタイヤの加硫不足等を未然に防止することができる。

本実施形態の監視手段２５は、上述の態様に限定されるものではない。監視手段２５の他の態様としては、第１流量検出手段２１で検出された供給流量の絶対値、及び／又は、第２流量検出手段２２で検出された排出流量の絶対値に基づいて警告信号を発することができる。例えば、監視手段２５は、前記各絶対値と予め定められた管理値とを比較し、前記各絶対値が管理値で認められる範囲を外れた場合にも、警告信号を発することができる。このような監視手段２５は、熱媒供給手段１５側及び熱媒排出手段１６側での熱媒１０の漏れや不具合を早期に検出することができる。

図２には、本発明の他の実施形態として、内型２の底面図が示されている。図２に示されるように、本実施形態の内型２は、周方向に分割された複数のセグメント３０で構成されている。内型２は、複数のセグメント３０が周方向に並べて組み立てられることにより、円環状に形成される。

各セグメント３０の内部には、それぞれ独立して熱媒１０が供給されかつ排出されるチャンバー２０が形成されている。各チャンバー２０は、例えば、略直方体状に形成されている。本実施形態では、各セグメント３０に設けられたチャンバー２０が、例えば、実質的に同一の形状を有している。

各チャンバー２０内には、例えば、内部の空間を部分的に隔てる隔壁板３４が設けられている。隔壁板３４は、例えば、チャンバー２０内の半径方向内側の壁から半径方向外側にのびている。これにより、各チャンバー２０は、隔壁板３４の周方向の一方側の第１領域３５と、他方側の第２領域３６とを有している。

各チャンバー２０には、上述した第１流路１１及び第２流路１２が接続されている。本実施形態では、第１流路１１は、例えば、一端１１ａがセグメント３０の下面側で開口し、他端１１ｂがチャンバー２０の第１領域３５で開口している。第２流路１２は、例えば、一端１２ａがセグメント３０の下面側で開口し、他端１２ｂがチャンバー２０の第２領域３６で開口している。これにより、第１流路１１の一端１１ａから供給された熱媒１０は、例えば、第１領域３５及び第２領域３６を通って、第２流路１２の一端１２ａから排出されるため、チャンバー２０と万遍なく熱交換することができる。

図３は、熱媒供給手段１５及び第１流量検出手段２１を説明するための図である。図３では、熱媒排出手段１６及び第２流量検出手段２２は省略されている。図３に示されるように、本実施形態の熱媒供給手段１５は、熱媒１０を各チャンバー２０に分配する分配部３７を含んでいる。分配部３７は、セグメント３０と同一の個数（本実施形態では１０個）の分配路３８を有している。各分配路３８は、セグメント３０の第１流路１１の一端１１ａと連なっている。分配部３７に供給された熱媒１０は、分配路３８を通って、チャンバー２０内に供給される。

本実施形態の第１流量検出手段２１は、各分配路３８に配された第１流量センサ４１を含んでいる。これにより、第１流量検出手段２１は、各チャンバー２０に供給された熱媒１０の流量をそれぞれ検出することができる。

図４は、熱媒排出手段１６及び第２流量検出手段２２を説明するための図である。図４では、熱媒供給手段１５及び第１流量検出手段２１は省略されている。図４に示されるように、本実施形態の熱媒排出手段１６は、各チャンバー２０から排出された熱媒１０を集約する集約部３９を含んでいる。集約部３９は、セグメント３０と同一の個数（本実施形態では１０個）の集約路４０を有している。各集約路４０は、セグメント３０の第２流路１２の一端１２ａと連なっている。チャンバー２０から排出された熱媒１０は、集約路４０を通って集約部３９に排出される。このように、本実施形態では、上述の分配部３７及び集約部３９により、各チャンバー２０に独立して熱媒１０が供給されかつ排出される。

本実施形態の第２流量検出手段２２は、各集約路４０に配された第２流量センサ４２を含んでいる。これにより、第２流量検出手段２２は、各チャンバー２０から排出された熱媒１０の流量をそれぞれ検出できる。

本実施形態において、上述の監視手段２５（図１に示す）は、各セグメント３０毎に、熱媒１０の供給流量及び排出流量を検知でき、ひいては各セグメント３０毎に熱媒１０の漏れ等の不具合を検知できる。

好ましい態様では、監視手段２５は、各セグメント３０毎に、第１流量検出手段２１で検出された流量と、第２流量検出手段２２で検出された流量との差を計算し、前記流量の差に基づいて警告信号を発することができる。監視手段２５は、例えば、各セグメント３０毎に、前記流量の差と予め定められた管理値とを比較し、前記流量の差が管理値を超えた場合に、警告信号を発することができる。これにより、各セグメント３０の漏れをより確実に検知することができる。

本実施形態の監視手段２５は、前記流量の差が、いずれかのセグメント３０についてのみ異常値を示していると判断したときに、当該セグメント３０に関連付けられた第１警告信号を出力する。

また、監視手段２５は、前記流量の差が、すべてのセグメント３０について異常値を示していると判断したときに、第１警告信号とは異なる第２警告信号を出力する。

さらに望ましい態様として、監視手段２５は、前記流量の差が、すべてのセグメント３０ではないが複数のセグメント３０について異常値を示していると判断したときに、上記警告信号とは異なる第３警告信号を出力する。警報装置２６（図１に示す）は、出力された各警告信号に基づき、その違いを識別できる態様で作業者に警報を発する。

例えば、前記流量の差が、いずれかのセグメント３０についてのみ異常値を示している場合、そのセグメント３０の第１流路１１又は第２流路１２、とりわけコネクタ対１３、１４（図１に示す）のセグメント３０側のパッキンで熱媒１０の漏れが生じている可能性が高い。

一方、前記流量の差が、すべてのセグメント３０について異常値を示している場合、とりわけコネクタ対１３、１４の熱媒供給手段１５側又は熱媒排出手段１６側のパッキンで熱媒１０の漏れが生じている可能性が高い。

また、前記流量の差が、すべてのセグメント３０ではないが複数のセグメント３０について異常値を示している場合、コネクタ対１３、１４の前記各パッキンの両方で熱媒１０の漏れが生じている可能性が高い。

本実施形態の監視手段２５は、上述の通り、前記流量の差の異常値の現れ方の違いにより、異なる種類の警告信号が出力されるため、作業者は、警告信号の種類に従って、熱媒の漏れの発生原因又は箇所を即座に予測でき、迅速に加硫装置１のメンテナンスを実施することができる。

本発明の他の態様では、第１流量検出手段２１は、例えば、分配部３７の入口に１つだけ第１流量センサ４１が設けられる態様や、例えば２〜５個の分配路３８を有する分配部３７が複数設けられ、各分配部３７の入口に１つだけ第１流量センサ４１が設けられる態様を含む。同様に、第２流量検出手段２２は、例えば、集約部３９の出口に１つだけ第２流量センサ４２が設けられる態様や、例えば２〜５個の集約路４０を有する集約部３９が複数設けられ、各集約部３９の出口に１つだけ第２流量センサ４２が設けられる態様を含む。このような態様は、第１流量センサ４１及び第２流量センサ４２の数を少なくすることができ、より簡単な制御で熱媒１０の漏れを検出することができる。

以上、空気入りタイヤの加硫装置及び製造方法の一実施形態が詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

２ 内型
３ 外型
１０ 熱媒
１５ 熱媒供給手段
１６ 熱媒排出手段
２１ 第１流量検出手段
２２ 第２流量検出手段

Claims (7)

1. 空気入りタイヤを加硫するための装置であって、
   前記空気入りタイヤの内腔面を成形するための内型と、
   前記空気入りタイヤの外表面を成形するための外型と、
   前記内型の内部に、前記内型を加熱するための熱媒を供給するための熱媒供給手段と、
   前記内型の内部から熱媒を取り出すための熱媒排出手段と、
   前記内型の内部に供給された前記熱媒の流量を検出する第１流量検出手段と、
   前記内型の内部から排出された前記熱媒の流量を検出する第２流量検出手段とを含む空気入りタイヤの加硫装置。
2. 前記第１流量検出手段で検出された供給流量と、前記第２流量検出手段で検出された排出流量との差を計算し、前記流量の差に基づいて警告信号を発する監視手段をさらに含む請求項１記載の空気入りタイヤの加硫装置。
3. 前記内型は、複数のセグメントから構成されており、
   前記各セグメントの内部には、それぞれ独立して熱媒が供給されかつ排出されるチャンバーが形成されており、
   前記第１流量検出手段は、前記各チャンバーに供給された前記熱媒の流量をそれぞれ検出するものであり、
   前記第２流量検出手段は、前記各チャンバーから排出された前記熱媒の流量をそれぞれ検出するものである請求項２記載の空気入りタイヤの加硫装置。
4. 前記監視手段は、前記各セグメント毎に、前記第１流量検出手段で検出された流量と、前記第２流量検出手段で検出された流量との差を計算し、各セグメント毎に、前記流量の差に基づいて警告信号を発する請求項３記載の空気入りタイヤの加硫装置。
5. 前記監視手段は、前記流量の差が、いずれかのセグメントについてのみ異常値を示していると判断したときに、当該セグメントに関連付けられた第１警告信号を出力する請求項４記載の空気入りタイヤの加硫装置。
6. 前記監視手段は、前記流量の差が、すべてのセグメントについて異常値を示していると判断したときに、前記第１警告信号とは異なる第２警告信号を出力する請求項５記載の空気入りタイヤの加硫装置。
7. 空気入りタイヤを製造するための方法であって、
   前記空気入りタイヤの内腔面を成形するための内型と、前記空気入りタイヤの外表面を成形するための外型との間に生タイヤを配置し、前記内型の内部に、熱媒を供給しつつ排出することにより前記内型を加熱して、前記生タイヤを加硫する加硫工程と、
   前記内型の内部に供給された前記熱媒の流量を検出する工程と、
   前記内型の内部から排出された前記熱媒の流量を検出する工程と、
   前記内型に供給された前記熱媒の流量と、前記内型から排出された前記熱媒の流量との差に基づいて、前記熱媒が流れる流路の漏れの有無を判断する工程とを含む空気入りタイヤの製造方法。

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