JP6955500B2

JP6955500B2 - 車両タイヤの加硫装置

Info

Publication number: JP6955500B2
Application number: JP2018541167A
Authority: JP
Inventors: ペンキマキ，ペッカ
Original assignee: ダヴリューデーレーシングオイ
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2017-02-10
Publication date: 2021-10-27
Anticipated expiration: 2037-02-10
Also published as: KR102653188B1; CN108698346A; WO2017137666A1; US20220063221A1; KR20180114052A; FI20165104A; EP3414084B1; ES2917616T3; RS63327B1; JP2019504784A; FI129386B; EP3414084A4; EP3414084A1; US20200230903A1; HUE059009T2; PL3414084T3

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載の車両タイヤの加硫装置に関する。

車両タイヤの製造プロセスの間に、タイヤの異なる構成要素からタイヤブランクが形成され、タイヤブランクは加硫装置において加圧下および高温で加硫される。加硫装置は蒸気が導入される硬化バッグを備え、蒸気は加硫装置の加硫金型内の表面パターンおよびサイドテキストに当接させてタイヤブランクを加圧する。このようにして、タイヤは最終形態となる。

加硫金型は、トレッドパターンを構成する輪郭セグメントを含み、輪郭セグメントは、加硫の間タイヤブランクに当接している。輪郭セグメントはセグメントシュー上に配置され、その周囲にはセグメントシューの背面に当接する円錐形の閉鎖リングがある。セグメントシューの背面の閉鎖リングをタイヤブランクの軸方向に移動させることにより、セグメントシューは、タイヤブランクのタイヤトレッドに向かってタイヤブランクの径方向に、またはタイヤトレッドから遠ざかるように移動する。

加硫装置の欠点は、加硫装置が開閉されるときに互いに当接して動く金属面の摩耗である。特に、それに当接して閉鎖リングが動くセグメントシューの背面と閉鎖リングの内面とに摩耗が生じる。さらに、摩耗は、加硫装置の下部プレートの表面ならびにセグメントシューの下面において顕著であり、下面は下部プレートに当接している。特に、摩耗は、２つの金属面が高い面圧で互いに摺動接触するいわゆる微細溶接によって引き起こされる。そのとき、互いに接触している金属面は一瞬互いに溶着し、それによって表面が摩耗する。摩耗により加硫装置の部品の位置が変わることがあり、それによって加硫されたタイヤにおいていわゆるステップ・オフ欠陥、つまりコニシティおよびサイドスラスト変動が起きる可能性がある。その結果、摩耗に曝される部品をしばしば交換しなければならず、これは加硫装置の運転コストを増加させ、加硫プロセスを中断する。

本発明の目的は、上述の欠点を軽減することができる改良された解決策を提供することである。

本発明による目的は、請求項１に記載の加硫装置によって達成される。

本発明による車両タイヤの加硫装置は、セグメントシューが嵌合され、かつ加硫対象のタイヤブランク上にトレッドパターンを形成するためにその輪郭シュー上に輪郭セグメントが配置可能な下部プレートと、セグメントシューを加硫対象のタイヤの径方向に移動させるための閉鎖リングとを含む。閉鎖リングは、セグメントシューの周りでセグメントシューの背面に当接して嵌合される。閉鎖リングは、セラミックコーティング層でコーティングされた摩耗プレートを備え、摩耗プレートは、セラミックコーティング層がセグメントシューの背面に当接して嵌合されるように閉鎖リングの内面に配置され、および／またはセラミックコーティング層でコーティングされた摩耗プレートを含む下部プレートを備え、摩耗プレートは、セラミックコーティング層がセグメントシューの下面に当接して嵌合されるように、下部プレートの表面上に配置される。

重要な利点は、本発明によって達成される。摩耗プレートの非金属セラミックコーティングは、２つの金属面が接触するのを防止し、加硫装置の使用中に表面間に微細溶接が起こらないので、表面の摩耗は少なく、加硫装置の部品の位置は所望の通りであることが多い。その結果、加硫したタイヤの品質を向上させることができ、すなわち、製造工程中にタイヤを放棄することになったり、運転中またはタイヤのバランスをとっている間に問題を引き起こしたりする可能性があるタイヤのコニシティおよびサイドスラスト変動を低減することができる。セラミックコーティング層は、熱、機械的応力および摩耗によく耐えるので、その作動寿命は長い。さらに、セラミックコーティング層とセグメントシューとの摩擦は小さい。本発明による解決策は、既存の加硫装置においても使用することができる。

以下において、添付の図面を参照して実施例により本発明をより詳細に説明する。

本発明の一実施形態による加硫装置の断面図である。図１の加硫装置の閉鎖リングと下部プレートの摩耗プレートを示す。図２の摩耗プレートの断面図である。

図に示す車両タイヤの加硫装置１は、上部サイドプレート３と下部サイドプレート４とを備え、その間に加硫対象のタイヤブランク（図示せず）が嵌合可能である。サイドプレート３、４は、タイヤブランクの両側に当接して嵌合可能である。パターン用のサイドプレート３、４には、例えばタイヤの側面に形成されるテキストのためのパターンがある。サイドプレート３、４は円形である。

さらに、加硫装置１は、タイヤブランク上にトレッドパターンを形成するための輪郭セグメント５を含む。輪郭セグメント５は、下部サイドプレート４の周りに円形状に配置されている。タイヤブランクは、輪郭セグメント５によって形成された円の内側に嵌合可能である。加硫装置１は、典型的には７〜１０個の輪郭セグメント５を含む。輪郭セグメント５には、タイヤにトレッドパターンを形成するためのパターンが設けられている。加硫の間、輪郭セグメント５は、タイヤブランクの外周、すなわちタイヤトレッドに当接する。サイドプレート３、４および輪郭セグメント５は、加硫装置１の加硫金型を形成する。上部サイドプレート３、下部サイドプレート４および輪郭セグメント５は空間２を画定し、そこに加硫対象のタイヤブランクが嵌合可能である。

輪郭セグメント５は、セグメントシュー６に取り付けられている。各輪郭セグメント５は、別個のセグメントシュー６に配置されている。輪郭セグメント５は、例えば、清掃または交換のためにセグメントシュー６から取り外すことができる。セグメントシュー６の背面は、円錐形である。セグメントシュー６は、下部サイドプレート４の周りに円状に配置されている。閉鎖リング７は、セグメントシュー６を閉鎖リング７、すなわち加硫対象のタイヤブランクの径方向Ｘに移動させるために、セグメントシュー６の背面１５に当接してセグメントシュー６の周りに嵌合される。図１では、分かり易くするために、交じわった状態の２つのセグメントシュー６および輪郭セグメント５のみが示されている。これらの間、すなわち加硫装置１の後部において、セグメントシュー６およびセグメント輪郭５は図示されていないので、閉鎖リング７の内面の構造をより良く示すことができる。

さらに、加硫装置１は上部プレート１２と下部プレート１３とを備え、その間にサイドプレート２、３とセグメントシュー６とが嵌合されている。上部サイドプレート３は、上部プレート１２に取り付けられている。下部サイドプレート４は、下部プレート１３に取り付けられている。セグメントシュー６は、上部プレート１２に移動可能に固定され、径方向Ｘに移動可能である。セグメントシュー６を固定するために、上部プレート１２に取付点１６がある。セグメントシュー６は、下部プレート１３の上面に嵌合されている。セグメントシュー６によって形成される円の外径は、下部プレート１３に向かって広がっている。閉鎖リング７、セグメントシュー６、下部プレート１３および上部プレート１２は、その目的に適した金属、例えば鋼から製造される。

セグメントシュー６の径方向運動Ｘは、セグメントシュー６の背面１５に沿って閉鎖リング７を移動させることによって引き起こされる。次に、閉鎖リング７を閉鎖リング７の軸方向Ｙに移動させる。軸方向Ｙは径方向Ｘに垂直である。例えば、閉鎖リング７が軸方向Ｙに沿って下部プレート１３に向かって移動しているとき、セグメントシュー６は径方向Ｘに沿って内側へ移動している。セグメントシュー６の反対の動きは、閉鎖リング７を軸方向Ｙに沿って反対方向に、すなわち上方に移動させることによって達成される。閉鎖リング７の内面は円錐形である。閉鎖リング７の内径は、閉鎖リング７の下部に向かって広がっている。閉鎖リング７には蒸気空間（図示せず）が設けられており、加硫中その中に蒸気が導かれ、蒸気は閉鎖リング７を加熱する。熱は、閉鎖リング７からセグメントシュー６へ、さらに輪郭セグメント５へ伝わる。

閉鎖リング７は、セグメントシュー６に移動可能に固定されているので、閉鎖リング７は、セグメントシュー６に対して軸方向Ｙに移動することができる。固定のために、閉鎖リング７の内面には突起１１が設けられており、それは例えばＴ字型の断面形状を有する突起であり、突起の一部は、閉鎖リング７の内面に例えばネジ止めによって固定されている。Ｔ字型突起１１の脚部は、その端部から閉鎖リング７の内面に固定されている。セグメントシュー６は、セグメントシュー６の外面に向かって開口する突起形状の細長い溝を含む。閉鎖リング７の突起１１は、セグメントシュー６の溝に嵌合される。各セグメントシュー６には、１つの突起１１および１つの溝がある。溝は垂直であり、突起は溝内を軸方向Ｙに移動することができる。閉鎖リング７が持ち上げられると、溝内の突起１１は、セグメントシュー６を径方向Ｘに外側に引く。閉鎖リング７が下方に移動すると、閉鎖リング７は、セグメントシュー６を径方向Ｘに内側に押す。

閉鎖リング７は、セラミックコーティング層９でコーティングされた摩耗プレート８を含む。摩耗プレート８は、閉鎖リング７の内面、すなわちセグメントシュー６の背面１５に向かう面に配置され、セラミックコーティング層９がセグメントシュー６の背面１５に当接する。摩耗プレート８は、円形、正方形、三角形、長方形、平行四辺形、またはダイヤモンド形状であってもよい。セラミックコーティング層９は、閉鎖リング７が軸方向Ｙに動かされると、セグメントシュー６の背面１５に沿って摺動する。摩耗プレート８は、例えば、ねじによって閉鎖リング７の内面に固定される。このために、摩耗プレート８にはねじ穴１４が設けられている。少なくとも１つの摩耗プレート８、典型的には各セグメントシュー６について２つの摩耗プレート８が、閉鎖リング７の内面に配置されている。摩耗プレート８のセラミックコーティング層９は、閉鎖リング７の金属面とセグメントシュー６の金属面との接触を防止する。

さらに、閉鎖リング７の摩耗プレート８のセラミックコーティング層９およびセグメントシュー６の背面の摩耗プレート８のセラミックコーティング層９が互いに当接するように、摩耗プレート８をセグメントシュー６の背面に配置することができる。

摩耗プレート８は、例えば金属プレートのプレート部分１０を含み、その表面上にセラミックコーティング層９が形成されている。プレート１０の厚さは、典型的には２．５〜３．５ｍｍである。セラミックコーティング層の厚さは０．００１〜０．５ｍｍ、典型的には５〜４０マイクロメートル（μｍ）である。したがって、摩耗プレート８の厚さは、せいぜい４ｍｍである。セラミックコーティング層９は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化アルミクロム（ＡｌＣｒＮ）、あるいは炭化ケイ素（ＳｉＣ）または窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）などのケイ素系セラミックスであってもよい。セラミックコーティング層９は、ＰＶＤ（ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、物理蒸着）法などの、目的に適した方法で形成することができる。コーティング層９は、細孔のような、コーティング層９の表面に開口する溝、突起または切れ目（cuttings）を含むことができる。コーティング層９に切れ目がある場合には、それらをテフロン（登録商標）、すなわちポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で充填することができ、ここで加硫装置１の使用中、切れ目内のポリテトラフルオロエチレンは、コーティング層９の表面上およびその対向面上を移動し、その結果、表面間の摺動摩擦が低減される。摩耗プレート８は、それらが取り付けられている表面と同じ形状に曲げられている。

摩耗プレート８は、セグメントシュー６が摩耗プレート８のセラミックコーティング層９に当接するように、下部プレート１３の上面に配置することもできる。下部プレート１３の摩耗プレート８は、閉鎖リング７の内面の摩耗プレート８と同じ種類のものであってもよい。セグメントシュー６は、下部プレート１３内の摩耗プレート８のセラミックコーティング層９に沿って径方向Ｘに摺動するように配置されている。したがって、摩耗プレートのセラミックコーティング層９は、セグメントシュー６の金属面と下部プレート１３の金属面との接触を防止する。さらに、下部プレート１３のセラミックコーティング層およびセグメントシュー６のセラミックコーティング層が互いに当接するように、摩耗プレート８をセグメントシュー６の下面に配置することができる。

上述したセラミックコーティング層９を備えた摩耗プレート８は、加硫装置１の摺動接触している他の表面上に配置することもでき、例えば突起１１の表面および／またはその表面のセグメントシュー６内での対向面、セグメントシュー６の上面および／または上部プレート１２の下面に配置することができるが、これらが互いに摺動接触している場合となる。また、セグメントシュー６および上部プレート１２上の取付点１６には、セラミックコーティング層９を備えた摩耗プレート８を設けることができ、摩耗プレート８は、セグメントシュー６を径方向Ｘに移動させたときに２つの金属面が接触するのを防止する。

摩耗プレート８を含む表面には、摩耗プレート８が嵌合される凹部が設けられていてもよい。凹部の深さは、コーティング層９が凹部から突出するように選択される。したがって、摩耗プレート８は大きな隙間を必要とせず、既存の加硫装置に使用することができる。

アクチュエータは加硫装置１に接続することができ、これを使用して加硫装置の上部、すなわち上部プレート１２、上部サイドプレート３、閉鎖リング７、セグメントシュー６、輪郭セグメント５および閉鎖リング７が軸方向Ｙに移動される。アクチュエータは閉鎖リング７に接続することもでき、これを使用して閉鎖リング７が他の上部に対して軸方向Ｙに移動される。

加硫装置１は以下のように使用される。加硫装置１の上部は、下部サイドプレート４上の加硫済タイヤを取り除くことができるような距離になるまで、加硫装置の下部から、すなわち下部１３および下部サイドプレート４から持ち上げられる。その後、新たなタイヤブランクが下部サイドプレート４上に配置される。タイヤブランクの中央には硬化バッグがあり、その中に蒸気が導かれ、それによってタイヤブランクが下部サイドプレート４上の正しい場所に移動する。セグメントシュー６が下部プレート１３上の摩耗プレート８のコーティング層９に当接するように、加硫装置１の上部を下降させる。その後、閉鎖リング７を下部プレート１３に向かって軸方向Ｙに移動させる。閉鎖リング７の摩耗プレート８は、セグメントシュー６の背面に当接して滑動し、セグメントシュー６および輪郭セグメント５をタイヤブランクのタイヤトレッドに向かって径方向Ｘに押す。輪郭セグメント５がタイヤトレッドに当接すると、閉鎖リング７の移動が停止される。硬化バッグの蒸気圧が上昇し、タイヤブランクのタイヤトレッドが輪郭セグメント５に押し付けられ、タイヤブランクの側面が上部サイドプレート３および下部サイドプレート４に押し付けられる。その後、タイヤブランクは、タイヤのサイズに応じて、１５０℃を超える温度で１２〜２５分間加硫される。加硫後、蒸気圧は低下し、閉鎖リング７は軸方向Ｙに上方に移動するが、ここで閉鎖リング７は、セグメントシュー６を加硫タイヤから離すように径方向Ｘに引く。セグメントシュー６が十分に移動すると、加硫装置１の上部が上方に持ち上げられ、その後、加硫済タイヤを加硫装置１の下部の頂部から取り外すことができる。

本発明は、上記の実施形態にのみ限定されるものではなく、以下に示す特許請求の範囲内で変形可能であることは、当業者には明らかである。

Claims

車両タイヤの加硫装置（１）であって、
セグメントシュー（６）が嵌合され、加硫対象のタイヤブランク上にトレッドパターンを形成するためにそのセグメントシュー（６）上に輪郭セグメント（５）が配置可能な下部プレート（１３）と、
閉鎖リング（７）の径方向（Ｘ）にセグメントシュー（６）を移動させるための閉鎖リング（７）であって、前記セグメントシュー（６）の周りに前記セグメントシュー（６）の背面（１５）に当接して嵌合された、閉鎖リング（７）と、
を備え、
前記閉鎖リング（７）がセラミックコーティング層（９）でコーティングされた摩耗プレート（８）を含み、摩耗プレート（８）が、前記セラミックコーティング層（９）が前記セグメントシュー（６）の前記背面（１５）に当接して嵌合されるように前記閉鎖リング（７）の内面に配置され、および／または、
下部プレート（１３）が、セラミックコーティング層（９）でコーティングされた摩耗プレート（８）を含み、摩耗プレート（８）が、前記セラミックコーティング層（９）が前記セグメントシュー（６）の下面に当接して嵌合されるように前記下部プレート（１３）の表面に配置され、
前記摩耗プレート（８）の前記セラミックコーティング層の厚さは、５〜４０マイクロメートル（０．００５〜０．０４ｍｍ）となっており、
前記摩耗プレート（８）の前記セラミックコーティング層は、前記閉鎖リング（７）と前記セグメントシュー（６）の金属面、および／または、前記セグメントシュー（６）と前記下部プレート（１３）の金属面が互いに接触するのを防止すると共に、前記金属面の間で微細溶接が起こるのを防止するために、ＰＶＤ（ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって形成されている、ことを特徴とする、
加硫装置（１）。
前記摩耗プレート（８）の前記セラミックコーティング層（９）が、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化アルミクロム（ＡｌＣｒＮ）、あるいは炭化ケイ素（ＳｉＣ）または窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）からなるケイ素系セラミックスであることを特徴とする、請求項１に記載の加硫装置（１）。
前記摩耗プレート（８）が、前記コーティング層（９）の表面に開口する切れ目を含み、この切れ目がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で充填されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の加硫装置（１）。
少なくとも１つの摩耗プレート（８）、又は、各セグメントシュー（６）について２つの摩耗プレート（８）が前記閉鎖リング（７）の前記内面に固定されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の加硫装置（１）。
前記閉鎖リング（７）が、前記セグメントシュー（６）を前記径方向（Ｘ）に移動させるために前記閉鎖リング（７）の軸方向（Ｙ）に移動可能であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の加硫装置（１）。
前記セグメントシュー（６）が、セラミックコーティング層（９）でコーティングされた摩耗プレート（８）を含み、前記セグメントシュー（６）の前記摩耗プレートの前記セラミックコーティング層（９）と前記閉鎖リング（７）の前記摩耗プレート（８）の前記セラミックコーティング層（９）とが互いに当接するように、前記摩耗プレート（８）が前記セグメントシュー（６）の前記背面（１５）に配置されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の加硫装置（１）。
少なくとも１つの摩耗プレート（８）、又は、各セグメントシュー（６）について２つの摩耗プレート（８）が前記下部プレート（１３）の上面に配置されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の加硫装置（１）。
前記下部プレート（１３）の前記摩耗プレート（８）の前記セラミックコーティング層（９）と前記セグメントシュー（６）の前記下面の前記摩耗プレート（８）の前記セラミックコーティング層（９）とが互いに当接するように、前記セグメントシュー（６）の前記下面にセラミックコーティング層（９）でコーティングされた前記摩耗プレート（８）が配置されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の加硫装置（１）。
前記加硫装置（１）が上部サイドプレート（３）および下部サイドプレート（４）を備え、それらが前記加硫対象のタイヤブランクの両側に当接して嵌合可能であり、その周りに前記セグメントシュー（６）が嵌合されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の加硫装置（１）。