KR100537975B1

KR100537975B1 - 미가공 타이어 예열 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100537975B1
Application number: KR10-2003-7002976A
Authority: KR
Inventors: 오까다가즈또; 미따무라히사시; 이노우에겐이찌; 아다찌시게또
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2001-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2005-12-21
Also published as: EP1440781A1; WO2003004240A1; US7084380B2; EP1440781B1; EP1440781A4; JP2003080522A; DE60224077D1; JP3916969B2; KR20030031999A; DE60224077T2; US20030183622A1

Abstract

미가공 타이어 예열 장치는 트레드부(4a)에 대향 배치되고, 트레드부(4a)에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 전방 코일(21)과, 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성되고, 트레드부(4a)의 타이어 폭 방향의 전체를 균등하게 예열하는 분포 상태로 고주파 자계를 설정하는 센터 코어(24), 세퍼레이션 코어(25) 및 사이드 코어(26)로 이루어지는 코어 기구를 구비한 트레드부 예열 기구(16), 트레드부 예열 기구(16) 및 미가공 타이어(4) 중 적어도 한 쪽을 이동시키는 기구를 갖고 있다.

Description

미가공 타이어 예열 방법 및 그 장치{RAW TIRE PREHEATING METHOD AND DEVICE THEREFOR}

본 발명은 가류 성형 전의 미가공 타이어에 대해 예열을 행하는 미가공 타이어 예열 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

통상, 성형기로 성형된 미가공 타이어는 가류 설비의 건물 내 등에 설정된 보관 장소의 래크에 실온 환경 하에서 보관되고, 생산 계획에 의거하여 래크로부터 취출되어 가류기로 운반된다. 그리고, 이 가류기로 미가공 타이어가 가열되어 가류 온도로 승온됨으로써, 미가공 타이어의 가류 성형이 행해진다. 이 때, 미가공 타이어가 실온 환경 하에서 장시간 보관되어 있으면, 미가공 타이어가 가류 개시 온도보다도 대폭으로 낮은 온도, 예를 들어 25 ℃ 등의 실온에 가까운 온도로까지 냉각되므로, 이 온도로부터 가류 개시 온도 이상으로 승온시켜 미가공 타이어의 가류 성형을 완료하기까지 장시간을 요하게 된다. 따라서, 종래 미가공 타이어의 보관시에 있어서는, 예를 들어 가류 개시 온도에 가까운 예열 온도로 보관실의 분위기를 설정하고, 이 보관실에서 미가공 타이어를 보관하는 방법이나, 미가공 타이어에 대해 마이크로파를 조사함으로써, 미가공 타이어를 직접적으로 가열하여 예열하는 방법이 실시 및 고려되고 있다.

그러나, 상기 종래와 같이 보관실의 분위기를 예열 온도로 설정하여 미가공 타이어의 예열을 행하는 방법에서는 보관실 전체를 예열 온도로 승온 및 유지할 필요가 있는 것이나, 미가공 타이어의 표면측을 주로 예열(가열)하고, 가류 성형시에 가장 승온이 지연되는 내부측을 충분히 예열할 수 없으므로, 운전 비용이 상승하기 쉽다고 하는 문제가 있다.

또한, 마이크로파를 미가공 타이어에 조사하는 방법에서는 미가공 타이어에 대해 마이크로파가 전체적으로 조사되므로, 복잡한 형상, 두께 및 내부 구조를 가진 미가공 타이어를 타이어 폭 방향에 있어서 균등하게 예열하는 것이 매우 곤란하다고 하는 문제가 있다.

그래서, 본 발명은 적은 운전 비용으로 예열을 균등하게 행할 수 있는 미가공 타이어 예열 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

도1은 트레드부 예열 기구의 사시도이다.

도2는 미가공 타이어 예열 장치가 미가공 타이어를 예열하는 상태를 도시하는 설명도이며, (a)는 평면에서 본 상태, (b)는 정면에서 본 상태이다.

도3은 트레드부 예열 기구의 정면도이다.

도4는 트레드부 예열 기구의 주요부 정면도이다.

도5는 후방 코일의 정면도이다.

도6은 도3의 B선 위치에 있어서의 고주파 자계의 상태를 도시한 설명도이다.

도7은 도3의 A선 위치에 있어서의 고주파 자계의 상태를 도시한 설명도이다.

도8은 미가공 타이어의 분해 사시도이다.

도9는 미가공 타이어를 전자 유도 가열했을 때의 승온 상태를 나타낸 그래프이다.

도10은 미가공 타이어를 전자 유도 가열한 때의 승온 상태를 나타낸 그래프이다.

도11은 트레드부 예열 기구의 구성을 도시한 것이며, (a)는 정면도, (b)는 (a) 도면에 있어서의 B-B선 화살표 단면도, (c)는 (a) 도면에 있어서의 A-A선 화살표 단면도이다.

도12는 트레드부 예열 기구의 구성을 도시한 것이며, (a)는 정면도, (b)는 (a) 도면에 있어서의 B-B선 화살표 단면도, (c)는 (a) 도면에 있어서의 A-A선 화살표 단면도이다.

도13은 미가공 타이어를 전자 유도 가열했을 때의 승온 상태를 나타낸 그래프이다.

도14는 미가공 타이어를 전자 유도 가열했을 때의 승온 상태를 나타낸 그래프이다.

도15는 트레드부 예열 기구의 사시도이다.

도16은 트레드부 예열 기구의 구성을 도시한 것이며, (a)는 정면도, (b)는 측면도이다.

도17은 트레드부 예열 기구의 구성을 도시한 것이며, (a)는 정면도, (b)는 측면도이다.

도18은 트레드부 예열 기구의 구성을 도시한 것이며, (a)는 정면도, (b)는 측면도이다.

도19는 트레드부 예열 기구의 구성을 도시한 것이며, (a)는 정면도, (b)는 측면도이다.

도20은 트레드부 예열 기구의 정면도이다.

도21은 트레드부 예열 기구의 구성을 도시한 것이며, (a)는 정면도, (b)는 (a) 도면에 있어서의 A-A선 화살표 단면도이다.

도22는 트레드부 예열 기구의 사시도이다.

도23은 트레드부 예열 기구가 미가공 타이어의 상부 비트부의 예열에 적용된 상태를 도시한 설명도이다.

도24는 미가공 타이어의 트레드부를 롤러 부재로 보유 지지한 상태를 도시한 설명도이다.

도25는 미가공 타이어 예열 장치의 정면도이다.

도26은 미가공 타이어 예열 장치의 구성을 도시한 정면도이다.

도27은 도26에 있어서의 A-A선 화살표 단면도이다.

도28은 미가공 타이어 예열 장치의 구성을 도시한 정면도이다.

도29는 코일과 코어 세트의 구성을 도시한 단면도이다.

도30은 미가공 타이어를 전자 유도 가열했을 때의 승온 상태를 나타낸 그래프이다.

제1 발명은 미가공 타이어의 내부에 매립된 금속제 부재를 전자 유도 가열함으로써, 상기 미가공 타이어를 예열하는 미가공 타이어 예열 장치이며, 상기 미가공 타이어에 대향 배치되어, 상기 미가공 타이어에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 코일 수단과, 상기 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성되고, 상기 미가공 타이어의 전체를 균등하게 예열하는 분포 상태로 상기 고주파 자계를 설정하는 코어 수단을 갖는 것이다.

이에 의해, 제1 발명에서는 미가공 타이어에 매립된 금속제 부재가 코일 수단으로 생성된 고주파 자계에 의해 전자 유도 가열됨으로써, 미가공 타이어가 내부로부터의 가열에 의해 예열된다. 따라서, 종래와 같이 보관실 전체를 예열 온도로 승온하여 유지할 필요가 없으므로, 예열시의 운전 비용을 저감할 수 있다. 또한, 코어 수단의 강자성 저도전율재에 의해 고주파 자계를 인입하여 임의의 분포 상태로 변경 및 설정할 수 있으므로, 미가공 타이어가 복잡한 형상, 두께 및 내부 구조를 갖고 있어도, 미가공 타이어의 전체를 대부분 균일한 온도로 혹은 원하는 온도 분포로 예열할 수 있다.

제2 발명은 미가공 타이어의 내부에 매립된 금속제 부재를 전자 유도 가열함으로써, 상기 미가공 타이어를 예열하는 미가공 타이어 예열 장치이며, 상기 트레드부에 대향 배치되고, 상기 트레드부에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 전방 코일과, 상기 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성되고, 상기 트레드부의 타이어 폭 방향의 전체를 균등하게 예열하도록 상기 고주파 자계를 설정하는 코어 기구를 구비한 트레드부 예열 기구와, 상기 트레드부 예열 기구를 트레드부에 따라서 상대 이동시키도록, 상기 트레드부 예열 기구 및 상기 미가공 타이어의 적어도 한 쪽을 이동시키는 이동 기구를 갖는 것이다.

제3 발명은 미가공 타이어의 내부에 매립된 금속제 부재를 전자 유도 가열함으로써, 상기 미가공 타이어를 예열하는 미가공 타이어 예열 장치이며, 상기 트레드부에 대향 배치되고, 상기 트레드부에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 전방 코일과, 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성된 코어 기구를 구비한 트레드부 예열 기구와, 상기 트레드부 예열 기구를 트레드부에 따라서 상대 이동시키도록, 상기 트레드부 예열 기구 및 상기 미가공 타이어 중 적어도 한 쪽을 이동시키는 이동 기구를 갖는 것이다.

이에 의해, 제2 발명과 제3 발명에서는 미가공 타이어의 트레드부에 매립된 금속제 부재가 전방 코일에서 생성된 고주파 자계에 의해 전자 유도 가열됨으로써, 트레드부가 내부로부터의 가열에 의해 예열된다. 따라서, 종래와 같이 보관실 전체를 예열 온도로 승온하여 유지할 필요가 없으므로, 예열시의 운전 비용을 저감할 수 있다. 또한, 코어 기구의 강자성 저도전율재에 의해 고주파 자계를 인입하여 임의의 분포 상태로 변경 및 설정할 수 있으므로, 트레드부가 복잡한 형상, 두께 및 내부 구조를 갖고 있어도, 트레드부의 전체를 대략 균일한 온도로 예열할 수 있다.

제4 발명은 상기 코어 기구는 상기 트레드부 및 상기 전방 코일 사이에 있어서 상기 트레드부의 내측 부분에 대향하도록 설치된 실드 코어를 갖는 것이다.

이에 의해, 제4 발명에서는 트레드부의 내측 부분에 대향하도록 설치된 실드 코어가 전방 코일의 고주파 자계를 차폐한 상태로 하기 때문에, 트레드부의 내측 부분보다도 외측 부분을 우선적으로 전자 유도 가열시킬 수 있다. 이에 의해, 실드 코어에 의한 간단한 구성으로 고주파 자계를 원하는 상태로 설정할 수 있다.

제5 발명은 상기 전방 코일은 개구부를 상기 트레드부에 대향시키도록 배치되어 있고, 상기 코어 기구는 상기 개구부 내에 있어서 상기 트레드부의 외측 부분에 근접하도록 선단부면을 위치시킨 센터 코어를 갖는 것이다.

이에 의해, 제5 발명에서는 트레드부의 내측 부분에 대향하도록 설치된 실드 코어가 전방 코일의 고주파 자계를 차폐한 상태로 한다. 한편, 센터 코어가 전방 코일의 고주파 자계를 인입하여 선단부면에 고주파 자계를 집합시킨 상태로 하고, 근접한 위치로부터 고밀도의 자계를 트레드부 외측 부분에 인가한다. 이 결과, 트레드부의 내측 부분보다도 외측 부분을 더 우선적으로 전자 유도 가열할 수 있다.

제6 발명은 상기 코어 기구는 상기 트레드부의 외측 부분에 선단부면을 근접시키도록 전방 코일의 양측면에 설치된 사이드 코어를 갖는 것이다.

이에 의해, 제6 발명에서는 사이드 코어와 센터 코어가 병렬 배치된 상태가 되어, 양 코어가 전방 코일의 고주파 자계를 인입하여 선단부면에 집합시킨 상태로 하고, 근접한 위치로부터 고밀도의 자계를 트레드부의 외측 부분에 인가한다. 이 결과, 트레드부의 내측 부분보다도 외측 부분을 더 우선적으로 전자 유도 가열할 수 있다.

제7 발명은 상기 전방 코일은 개구부를 상기 트레드부에 대향시키도록 배치되어 있고, 상기 코어 기구는 상기 개구부 내에 있어서 상기 트레드부의 내측 부분으로부터 외측 부분에 걸쳐서 서서히 근접하도록 선단부면을 위치시킨 코어 블럭을 갖는 것이다.

이에 의해, 제7 발명에서는 코어 블럭이 전방 코일의 고주파 자계를 인입하여 선단부면에 집합시킨 상태로 하고, 선단부면에 근접한 트레드부의 외측 부분을 내측 부분보다도 우선적으로 전자 유도 가열할 수 있다.

제8 발명은 미가공 타이어의 내부에 매립된 금속제 부재를 전자 유도 가열함으로써, 상기 미가공 타이어를 예열하는 미가공 타이어 예열 장치이며, 상기 트레드부에 개구부를 대향시키도록 배치되고, 상기 트레드부에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 전방 코일과, 상기 전방 코일의 배면측에 배치되고, 상기 전방 코일의 고주파 자계와는 반대 방향의 고주파 자계를 생성하는 후방 코일과, 상기 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성되고, 상기 전방 코일 및 후방 코일 사이에 있어서 상기 트레드부의 외측 부분에 대응한 부위에 설치된 세퍼레이션 코어를 구비한 트레드부 예열 기구와, 상기 트레드부 예열 기구를 트레드부에 따라서 상대 이동시키도록, 상기 트레드부 예열 기구 및 상기 미가공 타이어 중 적어도 한 쪽을 이동시키는 이동 기구를 갖는 것이다.

제9 발명은 미가공 타이어의 내부에 매립된 금속제 부재를 전자 유도 가열함으로써, 상기 미가공 타이어를 예열하는 미가공 타이어 예열 장치이며, 상기 트레드부에 개구부를 대향시키도록 배치되고, 상기 트레드부에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 전방 코일과, 상기 전방 코일의 배면측에 배치되고, 상기 전방 코일의 고주파 자계와는 반대 방향의 고주파 자계를 생성하는 후방 코일과, 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성되고, 상기 전방 코일 및 후방 코일 사이에 있어서 상기 트레드부의 외측 부분에 대응한 부위에 설치된 세퍼레이션 코어를 구비한 트레드부 예열 기구와, 상기 트레드부 예열 기구를 트레드부에 따라서 상대 이동시키도록, 상기 트레드부 예열 기구 및 상기 미가공 타이어 중 적어도 한 쪽을 이동시키는 이동 기구를 갖는 것이다.

이에 의해, 제8 발명과 제9 발명에서는 미가공 타이어의 트레드부에 매립된 금속제 부재가 전방 코일에서 생성된 고주파 자계에 의해 전자 유도 가열됨으로써, 트레드부가 내부로부터의 가열에 의해 예열된다. 따라서, 종래와 같이 보관실 전체를 예열 온도로 승온하여 유지할 필요가 없으므로, 예열시의 운전 비용을 저감할 수 있다. 또한, 전방 코일에서 생성된 고주파 자계와 전방 코일의 배면측에 설치된 후방 코일에서 생성된 고주파 자계는, 서로 상쇄하도록 작용한다. 따라서, 세퍼레이션 코어가 설치되어 있지 않은 트레드부의 내측 부분에 있어서는, 전방 코일의 고주파 자계가 거의 인가되지 않는 상태가 된다. 한편, 세퍼레이션 코어가 설치된 트레드부의 외측 부분에 있어서는, 세퍼레이션 코어가 고주파 자계의 차폐판으로서 기능하므로, 전방 코일의 고주파 자계가 고강도로 인가된다. 이 결과, 트레드부의 내측 부분보다도 외측 부분을 우선적으로 유도 가열함으로써, 트레드부의 외측 부분이 내측 부분보다도 두껍더라도, 트레드부의 전체를 대부분 균일한 온도로 예열할 수 있다.

제10 발명은 상기 트레드부 예열 기구는 상기 개구부 내에 있어서 상기 트레드부의 외측 부분에 근접하도록 선단부면을 위치시킨 센터 코어를 갖는 것이다.

이에 의해, 제10 발명에서는 센터 코어가 전방 코일의 고주파 자계를 인입하여 선단부면에 고주파 자계를 집합시킨 상태로 하고, 근접한 위치로부터 고밀도의 자계를 트레드부 외측 부분에 인가한다. 이 결과, 트레드부의 내측 부분보다도 외측 부분을 더 우선적으로 전자 유도 가열할 수 있다.

제11 발명은 상기 트레드부 예열 기구는 상기 트레드부의 외측 부분에 선단부면을 근접시키도록 전방 코일의 양측면에 설치된 사이드 코어를 갖는 것이다.

이에 의해, 제11 발명에서는 사이드 코어와 센터 코어가 병렬 배치된 상태가 되어, 양 코어가 전방 코일의 고주파 자계를 인입하여 선단부면에 집합시킨 상태로 하고, 근접한 위치로부터 고밀도의 자계를 트레드부의 외측 부분에 인가한다. 이 결과, 트레드부의 내측 부분보다도 외측 부분을 더 우선적으로 전자 유도 가열할 수 있다.

제12 발명은 상기 트레드부 예열 기구는 복수대가 상기 트레드부에 따라서 설치되어 있는 것이다.

이에 의해, 제12 발명에서는 복수의 트레드부 예열 기구에 의해 유도 가열함으로써, 트레드부를 거의 균일하게 예열할 수 있다.

제13 발명은 미가공 타이어의 내부에 매립된 금속제 부재에 고주파 자계를 인가하여 전자 유도 가열함으로써, 상기 미가공 타이어를 예열하는 미가공 타이어 예열 방법이며, 상기 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성된 코어 수단을 상기 미가공 타이어(4)에 따라서 배치함으로써, 상기 미가공 타이어의 전체를 균등하게 예열하는 분포 상태로 상기 고주파 자계를 설정하는 것이다.

이에 의해, 제13 발명에서는 미가공 타이어에 매립된 금속제 부재가 코일 수단으로 생성된 고주파 자계에 의해 전자 유도 가열됨으로써, 미가공 타이어가 내부로부터의 가열에 의해 예열된다. 따라서, 종래와 같이 보관실 전체를 예열 온도로 승온하여 유지할 필요가 없으므로, 예열시의 운전 비용을 저감할 수 있다. 또한, 코어 수단의 강자성 저도전율재에 의해 고주파 자계를 인입하여 임의의 분포 상태로 변경 및 설정할 수 있으므로, 미가공 타이어가 복잡한 형상, 두께 및 내부 구조를 갖고 있어도, 미가공 타이어의 전체를 대부분 균일한 온도로 예열할 수 있다.

제14 발명은 미가공 타이어의 내부에 매립된 금속제 부재를 전자 유도 가열함으로써, 상기 미가공 타이어를 예열하는 미가공 타이어 예열 장치이며, 상기 미가공 타이어에 대향 배치되고, 상기 미가공 타이어에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 코일 수단과, 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성된 코어 수단을 갖고, 상기 코일 수단 및 상기 코어 수단 세트의 2 이상이 상기 미가공 타이어의 폭 방향에 설치되어 있는 것이다.

이에 의해, 제14 발명에서는 2 이상의 코일 수단에 의해 전자 유도 가열함으로써, 저용량의 고주파 전원을 이용해도 단시간에 예열이 가능해진다. 또한, 코일 수단과 코어 수단의 세트가 2 이상이므로, 미가공 타이어의 폭 방향의 입열 분포를 제어할 수 있고, 미가공 타이어의 폭 방향의 가열 분포를 조정하는 것도 용이해진다.

제15 발명은 상기 미가공 타이어의 폭 방향에 설치되어 있는 2 이상의 상기 코일 수단 및 상기 코어 수단의 세트는, 상기 미가공 타이어의 주위 방향으로 어긋나 배치되어 있는 것이다.

이에 의해, 제15 발명에서는 2 이상의 코일 수단과 코어 수단의 세트가 배치 상 타이어 폭 방향으로 서로 겹치는 것을 피할 수 있다.

<제1 실시 형태>

본 발명의 제1 실시 형태를 도1 내지 도10에 의거하여 이하에 설명한다. 본실시 형태에 관한 미가공 타이어 예열 장치(1)는 보관 공정에 설치되어 있다. 보관 공정은 미가공 타이어(4)를 성형하는 성형 공정과, 미가공 타이어(4)를 가류 성형하는 가류 공정 사이에 위치되어 있다.

상기 미가공 타이어(4)는, 도8에 도시한 바와 같이 양단부가 곡절된 카커스 조립체(51)와, 카커스 조립체(51)의 곡절부에 설치된 금속으로 된 비이드 와이어(52)와, 카커스 조립체(51)의 내주면에 부착된 고무로 된 내측 라이너(53)와, 카커스 조립체(51)의 외주면 및 측주위면에 각각 부착된 고무로 된 트레드 부재(54) 및 사이드월 부재(55)와, 트레드 부재(54) 및 카커스 조립체(51) 사이에 설치된 금속으로 된 벨트 부재(56)를 가짐으로써, 큰 두께의 트레드부(4a) 및 비이드부(4c, 4c')의 타이어 내부에 금속제 부재[비이드 와이어(52), 벨트 부재(56)]를 가진 구성으로 되어 있다. 또한, 미가공 타이어(4)는 상기의 구성에 한정되는 것은 아니며, 벨트 부재(56) 등의 금속제 부재가 미가공 타이어(4)의 일부에 설치된 구성이라도 좋다.

상기한 바와 같이 구성된 미가공 타이어(4)를 보관하는 보관 공정은, 도시하지 않은 보관 장치를 갖고 있다. 보관 장치는, 도2의 (a), (b)에 도시한 바와 같이 미가공 타이어(4)를 보유 지지 기구(10)로 보유 지지하면서 보관하는 복수의 보관부를 갖고 있다. 각 보관부는 미가공 타이어 예열 장치(1)를 구비하고 있다. 미가공 타이어 예열 장치(1)는 미가공 타이어(4)를 적재하는 적재대(11)를 갖고 있다. 적재대(11)의 하부면 중심부에는, 회전축(12)을 거쳐서 도시하지 않은 회전 구동 기구가 연결되어 있다. 회전 구동 기구는 미가공 타이어(4)의 보관시에 적재대(11)와 함께 미가공 타이어(4)를 수평 방향으로 회전시키는 기능을 갖고 있다.

적재대(11)의 내부에는 하부 비이드부 예열용 코일(13)이 설치되어 있다. 하부 비이드부 예열용 코일(13)은 하부 비이드부(4c)에 따르도록 배치되어 있다. 또한, 적재대(11)의 상방에는 코일을 구비한 상부 비이드부 예열 기구(15)가 설치되어 있다. 상부 비이드부 예열 기구(15)는 상부 비이드부(4c')의 약간 상방 위치에 있어서 상부 비이드부(4c')의 일부분에 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 적재대(11)의 경사 상방에는 후술하는 트레드부 예열 기구(16)가 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a) 일부에 따르도록 배치되어 있다.

상기의 하부 비이드부 예열용 코일(13), 상부 비이드부 예열 기구(15) 및 트레드부 예열 기구(16)는, 고주파 전원(17)에 각각 접속되어 있다. 그리고, 하부 비이드부 예열용 코일(13)은 고주파 전원(17)으로부터 고주파 전력이 공급됨으로써, 하부 비이드부(4c)의 비이드 와이어(52)(금속제 부재)에 고강도의 고주파 자계를 인가함으로써 하부 비이드부(4c)를 우선적으로 유도 가열한다. 또한, 상부 비이드부 예열 기구(15)는 고주파 전원(17)으로부터 고주파 전력이 공급됨으로써, 상부 비이드부(4c)의 비이드 와이어(52)(금속제 부재)에 고강도의 고주파 자계를 인가함으로써 상부 비이드부(4c')를 우선적으로 유도 가열한다. 또한, 트레드부 예열 기구(16)는 고주파 전원(17)으로부터 고주파 전력이 공급됨으로써, 트레드부(4a)의 벨트부 부재(56)(금속제 부재)에 고강도의 고주파 자계를 인가함으로써 트레드부(4a)를 우선적으로 유도 가열한다.

상기의 트레드부 예열 기구(16)는, 도1에 도시한 바와 같이 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)에 대향하도록 배치된 전방 코일(21)을 구비하고 있다. 전방 코일(21)은, 도3에도 도시한 바와 같은 좌측 전방 코일부(22)와 우측 전방 코일부(23)를 좌우 대칭으로 구비하고 있다. 좌측 전방 코일부(22)와 우측 전방 코일부(23)는, 양 코일부(22, 23)의 접합부[전방 코일(21)의 중심부]보다도 좌우 단부측이 트레드부(4a)측에 위치됨으로써, 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)의 곡면 형상에 따른 V자 형상의 상태로 배치되어 있다.

각 전방 코일부(22, 23)는 환형의 타원 형상으로 코일을 권취함으로써 형성되어 있고, 코일의 권취 방향이 서로 역방향이 되도록 설정되어 있다. 또한, 각 전방 코일부(22, 23)는 장축 방향이 미가공 타이어(4)의 타이어 폭 방향으로 일치하도록 설정되어 있다. 그리고, 각 전방 코일부(22, 23)는 내측의 개구부(22a, 23a)가 미가공 타이어(4)의 타이어 폭보다도 충분히 큰 장축 방향의 길이를 갖도록 형성되어 있다.

상기 각 전방 코일부(22, 23)의 개구부(22a, 23a) 내에는, 자력을 인입하는 기능을 가진 강자성 저도전율재로 이루어지는 센터 코어(24, 24)가 상하 한 쌍 설치되어 있다. 또한, 강자성 저도전율재로서는 페라이트 코어나 적층 규소 강판 등을 이용할 수 있다. 각 센터 코어(24, 24)는 상면이 전방 코일(21)보다도 미가공 타이어(4)측에 위치하도록 형성되어 있는 동시에, 미가공 타이어(4)의 트레드부의 외측 부분(숄더 부분)에 근접하고 있다. 이에 의해, 센터 코어(24)는 전방 코일(21) 내에 있어서 미가공 타이어(4)를 중심으로 하여 사방에 배치된 상태로 되어 있다.

상기 센터 코어(24, 24)는 강자성 저도전율재로 이루어지는 세퍼레이션 코어(25, 25)에 각각 설치되어 있다. 세퍼레이션 코어(25)는 전방 코일(21)의 이면측에 있어서 수평 방향으로 상하 한 쌍 배치되어 있다. 또한, 세퍼레이션 코어(25)는 도6에 도시한 바와 같이, 상술한 좌측 전방 코일부(22) 및 우측 전방 코일부(23)에 따르도록 V자 형상으로 형성되어 있고, 양단부가 전방 코일(21)의 외주측에 위치하도록 설정되어 있다. 그리고, 도1에 도시한 바와 같이 각 세퍼레이션 코어(25)의 양단부에는 강자성 저도전율재로 이루어지는 사이드 코어(26, 26)가 각각 설치되어 있다. 각 사이드 코어(26)는 상면이 전방 코일(21)보다도 미가공 타이어(4)측에 위치하도록 설정되어 있다. 이에 의해, 전방 코일(21)의 상부 및 하부는 세퍼레이션(25)을 거쳐서 연결된 사이드 코어(26, 26)와 센터 코어(24, 24)로 협지된 상태로 되어 있고, 도6에도 도시한 바와 같이 이들 코어(26, 26, 24, 24)에 자력선을 집중시키면서 트레드부의 내측 부분보다도 외측 부분(숄더 부분)을 우선적으로 유도 가열한다.

상기 세퍼레이션 코어(25)의 이면측에는, 도4에 도시한 바와 같이 후방 코일(27)이 설치되어 있다. 후방 코일(27)은 상부 및 하부가 세퍼레이션 코어(25)에 가려진 상태가 되도록 설치되어 있다. 또한, 후방 코일(27)은 도5에 도시한 바와 같이, 좌측 후방 코일부(28)와 우측 후방 코일부(29)를 구비하고 있다. 이들의 좌측 후방 코일부(28) 및 우측 후방 코일부(29)는 전방 코일(21)의 좌측 전방 코일부(22) 및 우측 전방 코일부(23)에 각각 대향되어 있다. 또한, 각 후방 코일부(28, 29)는 환형의 타원 형상으로 코일을 권취함으로써 형성되어 있고, 대향하는 전방 코일부(22, 23)에 대해 코일의 권취 방향이 역방향이 되도록 설정되어 있다. 이에 의해, 전방 코일(21)의 세퍼레이션 코어(25, 25) 사이에 있어서는, 도7에 도시한 바와 같이 후방 코일(27)의 자력이 전방 코일(21)의 자력을 상쇄하도록 작용함으로써, 자계가 거의 발생하지 않는 상태가 된다.

상기의 구성에 있어서, 미가공 타이어 예열 장치의 동작을 통해 미가공 타이어 예열 방법에 대해 설명한다.

우선, 성형 공정에 있어서 도8에 도시한 바와 같이, 타이어 성형기에 의해 벨트 부재(56)나 비이드 와이어(52)를 내부에 가진 복수 층으로 이루어지는 미가공 타이어(4)가 작성되면, 미가공 타이어(4)가 타이어 성형기로부터 제거된다. 그리고, 미가공 타이어(4)를 가류 성형하기까지 기다리는 시간이 존재하는 경우에는, 도2에 도시한 바와 같이 미가공 타이어(4)가 보관 공정으로 반송되고, 미가공 타이어 예열 장치(1)에 있어서 예열되면서 보관된다.

즉, 미가공 타이어(4)가 보관 공정으로 반송되면, 미가공 타이어(4)가 미가공 타이어 예열 장치(1)의 적재대(11)에 적재된다. 그리고, 도시하지 않은 회전 구동 기구가 작동되고, 회전축(12)을 거쳐서 적재대(11)와 함께 미가공 타이어(4)가 회전된다. 이 후, 고주파 전원(17)으로부터 고주파 전력이 하부 비이드부 예열용 코일(13), 상부 비이드부 예열 기구(15) 및 트레드부 예열 기구(16)로 공급된다.

하부 비이드부 예열용 코일(13)에 있어서는, 고주파 전력의 공급에 의해 미가공 타이어(4)의 하부 비이드부(4c)에 고강도의 고주파 자계를 인가하고, 하부 비이드부(4c)의 비이드 와이어(52)를 유도 가열한다. 한편, 상부 비이드부 예열 기구(15)에 있어서는, 고주파 전력의 공급에 의해 미가공 타이어(4)의 상부 비이드부(4c')에 고강도의 고주파 자계를 인가하고, 상부 비이드부(4c')의 비이드 와이어(52)를 유도 가열한다. 이 결과, 미가공 타이어(4)의 큰 두께의 비이드부(4c, 4c')가 타이어 내부로부터 가열되므로, 비이드부(4c, 4c')의 온도 저하가 생기는 일이 없으며, 또한 고주파 자계의 인가 정도에 따라서는 가류 온도에 가까운 온도로까지 승온된다.

또한, 트레드부 예열 기구(16)에 있어서는 도1에 도시한 바와 같이, 전방 코일(21) 및 후방 코일(27)이 고주파 자계를 각각 생성한다. 이 때, 전방 코일(21)의 상부 및 하부에는 세퍼레이션 코어(25)로 연결된 센터 코어(24) 및 사이드 코어(26)가 설치되어 있고, 이들 코어(24, 25, 26)는 강자성 저도전율재에 의해 자력을 인입하는 기능을 갖고 있다. 이에 의해, 전방 코일(21)에서 생성된 고주파 자계는 도6에도 도시한 바와 같이, 세퍼레이션 코어(25)를 통과한 후, 센터 코어(24) 및 사이드 코어(26)에 집중하면서 미가공 타이어(4)측인 표면측으로 출현한 상태가 된다. 또한, 후방 코일(27)에서 생성된 자계는 세퍼레이션 코어(25)에 의해 차폐되므로, 전방 코일(21)의 자계에 영향을 끼치는 일은 없다. 또한, 이들의 코어(24, 25, 26)가 설치된 전방 코일(21)의 상부 및 하부는 미가공 타이어(4)의 타이어 폭 방향의 양단부, 즉 트레드부(4a)의 양단부에 가까운 부분에 설정되어 있다. 이 결과, 전방 코일(21)의 상부 및 하부에서 생성된 고주파 자계는 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)의 양단부 부분(숄더 부분)에 고강도로 인가되어 우선적으로 유도 가열한다.

한편, 세퍼레이션 코어(25, 25) 사이인 미가공 타이어 예열 장치(1)의 중간 부분에 있어서는, 전방 코일(21)에 대해 후방 코일(27)이 대향되어 있는 동시에, 전방 코일(21)과 후방 코일(27)이 서로 역방향의 권취 방향으로 설정되어 있다. 이에 의해, 도7에 도시한 바와 같이 전방 코일(21)에서 생성된 고주파 자계와 후방 코일부(28)에서 생성된 고주파 자계가 서로 상쇄함으로써, 전방 코일(21)의 중간 부분에서 생성된 고주파 자계의 대부분이 소실하게 된다. 이 결과, 전방 코일(21)의 중간 부분에 대향된 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)의 내측 부분은, 전방 코일(21)의 상부 및 하부에 설치된 코어(24, 25, 26)에 의한 고주파 자계에 의해 저강도로 유도 가열되게 된다. 그리고, 이와 같이 트레드부(4a)의 내측 부분으로부터 외측 부분(숄더 부분)에 걸쳐 유도 가열의 강도가 높여진 가열 분포로 됨으로써, 트레드부(4a)의 두께 비율이 내측으로부터 외측(숄더 부분)에 걸쳐 두꺼워져 있어도, 트레드부(4a)의 전체가 대략 균등하게 승온한 상태로 예열된다.

또한, 상기한 바와 같이 하여 미가공 타이어(4)에 대해 예열이 행해질 때에, 미가공 타이어(4)가 회전되고 있으므로, 미가공 타이어(4)에 따라서 상부 비이드부 예열 기구(15) 및 트레드부 예열 기구(16)가 상대 이동하는 상태가 된다. 따라서, 이들 예열 기구(15, 16)가 낮은 부착 정밀도나 가공 정밀도 등에 의해 미가공 타이어(4)에 있어서의 트레드부(4a) 및 상부 비이드부(4c')에 불균일하게 고주파 자계를 인가하게 되어 있어도, 미가공 타이어(4)의 전체 둘레에 걸쳐 고주파 자계를 균등하게 인가하여 유도 가열할 수 있다. 이에 의해, 예열 기구(15, 16)를 고정밀도로 부착하거나, 가공하거나 할 필요가 없으므로, 부착 작업 및 가공 작업을 용이화할 수 있다.

다음에, 트레드부 예열 기구(16)에 의해 트레드부(4a)를 실제로 유도 가열함으로써, 트레드부(4a)의 양단부(“top”,“bottom”)와 중간부(“center”)와의 승온 특성을 조사하였다. 또한, 이들과의 비교를 위해, 전방 코일(21)만을 이용하여 트레드부(4a)를 예열한 경우의 양단부와 중간부와의 승온 특성도 조사하였다. 이 결과, 본 실시 형태의 트레드부 예열 기구(16)로 예열을 행한 경우에는 도9에 도시한 바와 같이, 양단부 및 중간부의 예열 상태를 대략 동일한 승온 속도로 대략 동일한 예열 온도로 설정할 수 있는 것이 확인되었다. 이에 대해, 전방 코일(21)만으로 예열을 행한 경우에는 도10에 도시한 바와 같이, 중간부가 단부보다도 승온 속도가 커 예열 온도가 고온의 예열 상태가 되는 것이 확인되었다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 미가공 타이어 예열 장치(1)는 도1에 도시한 바와 같이, 트레드부(4a)에 대향 배치되고, 트레드부(4a)에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 전방 코일(21)과, 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성되고, 트레드부(4a)의 타이어 폭 방향의 전체를 균등하게 예열하는 분포 상태로 고주파 자계를 설정하는 코어 기구[센터 코어(24), 세퍼레이션 코어(25), 사이드 코어(26)]를 구비한 트레드부 예열 기구(16)와, 트레드부 예열 기구(16)를 트레드부(4a)에 따라서 상대 이동시키도록, 트레드부 예열 기구(16) 및 미가공 타이어(4) 중 적어도 한 쪽을 이동시키는 도2의 (b)의 이동 기구[보유 지지 기구(10)]를 가진 구성으로 되어 있다. 그리고, 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성된 코어 수단을 미가공 타이어(4)에 따라서 배치함으로써, 미가공 타이어(4)의 전체를 균등하게 예열하는 분포 상태로 상기 고주파 자계를 설정하는 미가공 타이어 예열 방법을 실현하고 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는 이동 기구인 보유 지지 기구(10)가 미가공 타이어(4)를 회전 구동시킴으로써, 트레드부 예열 기구(16)를 트레드부(4a)에 따라서 상대 이동시키도록 되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 트레드부 예열 기구(16)를 트레드부(4a)에 따라서 회전(선회)시키도록 되어 있어도 좋고, 트레드부 예열 기구(16)와 미가공 타이어(4)와의 양방을 회전시키도록 되어 있어도 좋다.

상기의 구성에 따르면, 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)에 매립된 금속제 부재가 전방 코일(21)에서 생성된 고주파 자계에 의해 전자 유도 가열됨으로써, 트레드부(4a)가 내부로부터의 가열에 의해 예열된다. 따라서, 종래와 같이 보관실 전체를 예열 온도로 승온하여 유지할 필요가 없으므로, 예열시의 운전 비용을 저감할 수 있다. 또한, 코어 기구의 강자성 저도전율재에 의해 고주파 자계를 인입하여 임의의 분포 상태로 변경 및 설정할 수 있으므로, 트레드부(4a)가 복잡한 형상, 두께 및 내부 구조를 갖고 있어도, 트레드부(4a)의 전체를 확실하게 균일한 온도로 예열할 수 있다.

보다 구체적으로는, 본 실시 형태의 미가공 타이어 예열 장치(1)는 도1에 도시한 바와 같이, 미가공 타이어(4)의 내부에 매립된 금속제 부재[비이드 와이어(52)나 벨트 부재(56)]를 전자 유도 가열함으로써, 미가공 타이어(4)를 예열하는 것이며, 트레드부(4a)에 개구부(22a, 23a)를 대향시키도록 배치되고, 트레드부(4a)에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 전방 코일(21)과, 전방 코일(21)의 배면측에 배치되고, 전방 코일(21)의 고주파 자계와는 역방향의 고주파 자계를 생성하는 후방 코일(27)과, 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성되고, 전방 코일(21) 및 후방 코일(27) 사이에 있어서 트레드부(4a)의 외측 부분(숄더 부분)에 대응한 부위에 설치된 세퍼레이션 코어(25)를 구비한 트레드부 예열 기구(16)와, 트레드부 예열 기구(16)를 트레드부(4a)에 따라서 상대 이동시키도록, 트레드부 예열 기구(16) 및 미가공 타이어(4) 중 적어도 한 쪽을 이동시키는 이동 기구[도2의 보유 지지 기구(10)]를 가진 구성으로 되어 있다.

상기 구성에 따르면, 전방 코일(21)에서 생성된 고주파 자계와 전방 코일(21)의 배면측에 설치된 후방 코일(27)에서 생성된 고주파 자계는 서로 상쇄하도록 작용한다. 따라서, 세퍼레이션 코어(25)가 설치되어 있지 않은 트레드부(4a)의 내측 부분에 있어서는, 전방 코일(21)의 고주파 자계가 거의 인가되지 않은 상태가 된다. 한편, 세퍼레이션 코어(25)가 설치된 트레드부(4a)의 외측 부분(숄더 부분)에 있어서는, 세퍼레이션 코어(25)가 고주파 자계의 차폐판으로서 기능하므로, 전방 코일(21)의 고주파 자계가 고강도로 인가된다. 이 결과, 트레드부(4a)의 내측 부분보다도 외측 부분(숄더 부분)을 우선적으로 유도 가열함으로써, 트레드부(4a)의 외측 부분(숄더 부분)이 내측 부분보다도 두껍더라도, 트레드부(4a)의 전체를 균일한 온도로 예열할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 트레드부 예열 기구(16)는 개구부(22a, 23a) 내에 있어서 트레드부(4a)의 외측 부분(숄더 부분)에 근접하도록 선단부면을 위치시킨 센터 코어(24)를 가진 구성으로 되어 있다. 이에 의해, 센터 코어(24)가 전방 코일(21)의 고주파 자계를 인입하여 선단부면에 고주파 자계를 집합시킨 상태로 하고, 근접한 위치로부터 고밀도의 자계를 트레드부(4a)의 외측 부분(숄더 부분)에 인가한다. 이 결과, 트레드부(4a)의 내측 부분보다도 외측 부분(숄더 부분)을 더 우선적으로 전자 유도 가열할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 트레드부 예열 기구(16)는 트레드부(4a)의 외측 부분(숄더 부분)에 선단부면을 근접시키도록 전방 코일(21)의 양측면에 설치된 사이드 코어(26)를 가진 구성으로 되어 있다. 이에 의해, 사이드 코어(26)와 센터 코어(24)가 병렬로 배치된 상태가 되어, 양 코어(26, 24)가 전방 코일(21)의 고주파 자계를 인입하여 선단부면에 집합시킨 상태로 하고, 근접한 위치로부터 고밀도의 자계를 트레드부(4a)의 외측 부분(숄더 부분)에 인가한다. 이 결과, 트레드부(4a)의 내측 부분보다도 외측 부분(숄더 부분)을 더 우선적으로 전자 유도 가열할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 트레드부 예열 기구(1)는 복수대가 트레드부(4a)에 따라서 설치되어 있어도 좋고, 이 경우에는 복수의 트레드부 예열 기구(16)에 의해 유도 가열함으로써, 트레드부(4a)를 확실하게 예열할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는 각 코어(24ㆍ25ㆍ26)가 페라이트 코어 등의 강자성 저도전율재만으로 구성된 경우에 대해 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 각 코어(24ㆍ25ㆍ26)는 철계 자성 분말이나 산화 금속 자성 분말 등의 강자성 저도전율재의 분상체를 내열성 수지와 혼합함으로써 형성된 것이라도 좋다. 여기서, 내열성 수지로서는 실리콘 실란트나 에폭시 등을 예로 들 수 있다. 그리고, 이 경우에는 내열성 수지가 분상체인 바인더로서의 기능을 발휘하므로, 복잡한 형상의 코어(24ㆍ25ㆍ26)를 용이하게 형성할 수 있다. 이 결과, 미가공 타이어(4)의 표면 형상에 대응한 코어(24ㆍ25ㆍ26)를 형성하여 누설 자장을 최소한으로 억제할 수 있으므로, 저용량의 고주파 전원을 이용해도 단시간에 미가공 타이어(4)를 예열할 수 있다. 또한, 내열성 수지가 코어(24ㆍ25ㆍ26)의 내충격성을 향상시킬 수 있다.

또한, 각 코어(24ㆍ25ㆍ26)는 철계 자성 분말이나 산화 금속 자성 분말 등의 강자성 저도전율재의 분상체를 내열성 오일과 혼합하고, 이 혼합물을 비자성 케이스에 봉입함으로써 형성된 것이라도 좋다. 여기서, 내열성 오일로서는 실리콘 오일이나 그리스, 그 밖의 불연 오일 등을 예로 들 수 있다. 비자성 케이스의 재료로서는, 염화비닐 시트나 아크릴 시트, 세라믹판, 목재 등을 예로 들 수 있다. 그리고, 이 경우에는 케이스를 원하는 형상으로 형성해 둠으로써, 복잡한 형상의 코어(24ㆍ25ㆍ26)를 용이하게 형성할 수 있는 동시에, 코어(24ㆍ25ㆍ26)의 표면이 케이스로 보호된 상태가 되므로 매우 큰 강도(내충격성)를 코어(24ㆍ25ㆍ26)에 갖게 할 수 있다. 또한, 비자성 케이스에 강자성 저도전율재의 분상체만을 봉입함으로써 각 코어(24ㆍ25ㆍ26)를 형성해도 좋다.

또한, 강자성 저도전율재의 분상체를 내열성 수지나 내열성 오일과 혼합하여 각 코어(24ㆍ25ㆍ26)를 형성하는 경우에는, 강자성 저도전율재의 함유율이 미가공 타이어(4)의 표면 형상이나 내부 구조에 대응하여 부위마다 변경되는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 강자성 저도전율재의 함유율에 따른 강도 분포의 자장을 미가공 타이어(4)에 인가할 수 있으므로, 미가공 타이어(4)의 예열을 한층 더 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는 전방 코일(21)이 좌측 전방 코일부(22)와 우측 전방 코일부(23)를 좌우 대칭으로 구비한 경우에 대해 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 어느 한 쪽의 코일만이라도 좋다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는 미가공 타이어(4)의 곡면 형상에 대응한 상태가 되도록 전방 코일(21)의 각 코일부(2223)를 배치하는 동시에 세퍼레이션 코어(25)를 V자 형상으로 곡절하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 직선적으로 배치되어 있어도 좋다. 또한, 이 경우에는 센터 코어(24) 및 사이드 코어(26)의 표면이 미가공 타이어(4)의 곡면 형상에 대응하도록 각 코어(2426)의 높이가 조정되어 있는 것이 바람직하다.

[제2 실시 형태]

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태를 도11 내지 도14에 의거하여 이하에 설명한다. 또한, 제1 실시 형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 부기하여 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태에 관한 미가공 타이어 예열 장치(1)는 도11의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 트레드부 예열 기구(31)를 구비하고 있다. 트레드부 예열 기구(31)는 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)에 대향하도록 배치된 전방 코일(32)을 구비하고 있다. 전방 코일(32)의 중간부인 트레드부(4a)의 내측 부분에 대향하는 부분에는, 전방 코일(32)에서 생성된 고주파 자계를 가두도록 작용하는 강자성 저도전율재로 이루어지는 실드 코어(33)가 설치되어 있다. 또한, 전방 코일(32)의 개구부(32a)에는 강자성 저도전율재로 이루어지는 센터 코어(34)가 상하 대칭으로 설치되어 있다. 각 센터 코어(34)는 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)의 양단부에 대응하도록 배치되어 있다.

상기 실드 코어(33)는 전방 코일(32)의 표면측 및 이면측에 각각 설치되어 있다. 또한, 센터 코어(34)는 전방 코일(32)의 표면측 및 이면측에 각각 동일한 돌출량으로 돌출되어 있다. 이에 의해, 트레드부 예열 기구(31)는 표면측 및 이면측에 미가공 타이어(4)가 대칭으로 배치되었을 때에, 이들의 미가공 타이어(4)를 동일 조건으로 유도 가열하여 예열 가능하게 되어 있다. 그 밖의 구성은, 제1 실시 형태와 동일하다.

상기한 구성에 있어서, 미가공 타이어 예열 장치의 동작을 통해 미가공 타이어 예열 방법에 대해 설명한다.

미가공 타이어(4)가 보관 공정으로 반송되어 제1 실시 형태와 마찬가지로 회전되면서 보관되면, 고주파 전원(17)으로부터 트레드부 예열 기구(31)에 고주파 전력이 공급됨으로써 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)에 대한 유도 가열에 의한 예열이 행해진다. 또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로 하부 비이드부 예열용 코일이나 상부 비이드부 예열 기구(도2 참조)에 대해 고주파 전력이 공급됨으로써, 미가공 타이어(4)의 비이드부(4cㆍ4c')에 대해서도 유도 가열에 의한 예열이 행해진다.

트레드부 예열 기구(31)에 고주파 전력이 공급되면, 전방 코일(32)이 고주파 자계를 생성한다. 이 때, 전방 코일(32)의 개구부(32a)에는 센터 코어(34)가 상부 및 하부에 설치되어 있고, 이 센터 코어(34)는 강자성 저도전율재에 의해 자력을 인입하는 기능을 갖고 있다. 이에 의해, 전방 코일(32)에서 생성된 고주파 자계는 센터 코어(34)에 집중하면서 표면측 및 이면측에 출현한 상태가 된다. 그리고, 센터 코어(34)가 설치된 전방 코일(32)의 상부 및 하부는 미가공 타이어(4)의 타이어 폭 방향의 양단부, 즉 트레드부(4a)의 양단부에 가까운 부분에 설정되어 있다. 이 결과, 전방 코일(32)의 상부 및 하부에서 생성된 고주파 자계는 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)의 양단부 부분(숄더 부분)에 고강도로 인가되어 우선적으로 유도 가열한다.

한편, 센터 코어(34ㆍ34) 사이인 트레드부 예열 기구(31)[전방 코일(32)]의 중간 부분에 있어서는, 실드 코어(33)가 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)에 대향하도록 배치되어 있다. 실드 코어(33)는 강자성 저도전율재로 이루어져 있으므로, 전방 코일(32)에서 생성된 고주파 자계를 가두도록 작용한다. 이 결과, 전방 코일(32)의 중간 부분에 대향된 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)의 내측 부분은 전방 코일(32)의 상부 및 하부에 설치된 센터 코어(34ㆍ34)에 의한 고주파 자계에 의해 저강도로 유도 가열되게 된다. 이 결과, 트레드부(4a)의 내측 부분으로부터 외측 부분(숄더 부분)에 걸쳐서 유도 가열의 강도가 높아진 가열 분포로 됨으로써, 트레드부(4a)의 두께 비율이 내측으로부터 외측(숄더 부분)에 걸쳐 두꺼워져 있어도, 트레드부(4a)의 전체가 대략 균등하게 승온한 상태에서 예열된다. 그 밖의 동작은 제1 실시 형태와 동일하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는 개구부(32a)의 상하에 설치된 센터 코어(34ㆍ34)만으로 자력을 집중시키도록 되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도12의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 트레드부 예열 기구(31)는 센터 코어(34)의 측방에 사이드 코어(35)를 설치하고, 이들 코어(3435)끼리가 전방 코일(32)을 협입한 구성으로 되어 있어도 좋다.

다음에, 상기 트레드부 예열 기구(31)에 의해 트레드부(4a)를 실제로 유도 가열함으로써, 트레드부(4a)의 양단부("top", "bottom")와 중간부("center")의 승온 특성을 조사하였다. 또한, 이와의 비교를 위해, 전방 코일(32)만을 이용하여 트레드부(4a)를 예열한 경우의 양단부(숄더 부분)와 중간부의 승온 특성도 조사하였다. 이 결과, 본 실시 형태의 트레드부 예열 기구(31)에 의해 예열을 행한 경우에는 도13에 도시한 바와 같이 양단부(숄더 부분) 및 중간부의 예열 상태를 대략 동일한 승온 속도로 대략 동일한 예열 온도로 설정할 수 있는 것이 확인되었다. 이에 반해, 전방 코일(32)만으로 예열을 행한 경우에는, 도14에 도시한 바와 같이 중간부가 단부(숄더 부분)보다도 승온 속도가 커 예열 온도가 고온의 예열 상태가 되는 것이 확인되었다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 미가공 타이어 예열 장치(1)는 도11 및 도12의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이 트레드부(4a)에 대향 배치되고, 트레드부(4a)에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 전방 코일(32)과, 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성되고, 트레드부(4a)의 타이어 폭 방향의 전체를 균등하게 예열하는 분포 상태로 고주파 자계를 설정하는 코어 기구[실드 코어(33), 센터 코어(34), 사이드 코어(35)]를 구비한 트레드부 예열 기구(31)와, 트레드부 예열 기구(31)를 트레드부(4a)에 따라서 상대 이동시키도록 트레드부 예열 기구(16) 및 미가공 타이어(4) 중 적어도 한 쪽을 이동시키는 도2의 (b)의 이동 기구[보유 지지 기구(10)]를 가진 구성으로 되어 있다.

이에 의해, 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)에 매립된 금속제 부재가 전방 코일(32)에서 생성된 고주파 자계에 의해 전자 유도 가열됨으로써, 트레드부(4a)가 내부로부터의 가열에 의해 예열된다. 따라서, 종래와 같이 보관실 전체를 예열 온도로 승온하여 유지할 필요가 없으므로, 예열시의 운전 비용을 저감할 수 있다. 또한, 코어 기구의 강자성 저도전율재에 의해 고주파 자계를 인입하여 임의의 분포 상태로 변경 및 설정할 수 있으므로, 트레드부(4a)가 복잡한 형상, 두께 및 내부 구조를 갖고 있어도 트레드부(4a)의 전체를 확실하게 균일한 온도로 예열할 수 있다.

또한, 코어 기구는 고주파 자계를 원하는 상태로 설정할 수 있으면, 부착 장소가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태와 같이 트레드부(4a) 및 전방 코일(32) 사이에 있어서 트레드부(4a)의 내측 부분에 대향하도록 설치된 실드 코어(33)를 갖는 것이 바람직하다. 이 경우에는 트레드부(4a)의 내측 부분에 대향하도록 설치된 실드 코어(33)가 전방 코일(32)의 고주파 자계를 차폐한 상태로 하기 위해, 트레드부(4a)의 내측 부분보다도 외측 부분(숄더 부분)을 우선적으로 전자 유도 가열시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는 전방 코일(32)의 개구부(32a)를 트레드부(4a)에 대향시키도록 배치하고, 개구부(32a) 내에 있어서 트레드부(4a)의 외측 부분(숄더 부분)에 근접하도록 선단부면을 위치시킨 센터 코어(34)를 코어 기구가 구비한 구성으로 되어 있다. 이 경우에는 트레드부(4a)의 내측 부분에 대향하도록 설치된 실드 코어(33)가 전방 코일(21)의 고주파 자계를 차폐한 상태로 한다. 한편, 센터 코어(24)가 전방 코일(21)의 고주파 자계를 인입하여 선단부면에 고주파 자계를 집합시킨 상태로 하고, 근접한 위치로부터 고밀도의 자계를 트레드부(4a)의 외측 부분(숄더 부분)에 인가한다. 이 결과, 트레드부(4a)의 내측 부분보다도 외측 부분(숄더 부분)을 더 우선적으로 전자 유도 가열할 수 있다.

또한, 도12의 (a) 내지 (c)에 있어서는 트레드부(4a)의 외측 부분(숄더 부분)에 선단부면을 근접시키도록 전방 코일(32)의 양측면에 설치된 사이드 코어(35)를 코어 기구가 구비된 구성으로 되어 있다. 이 구성에 따르면, 사이드 코어(26)와 센터 코어(24)가 병렬 배치된 상태가 되어, 양 코어(2624)가 전방 코일(21)의 고주파 자계를 인입하여 선단부면에 집합시킨 상태로 하고, 근접한 위치로부터 고밀도의 자계를 트레드부(4a)의 외측 부분(숄더 부분)에 인가한다. 이에 의해, 트레드부(4a)의 내측 부분보다도 외측 부분(숄더 부분)을 더욱 우선적으로 전자 유도 가열할 수 있다.

[제3 실시 형태]

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태를 도15 내지 도24에 의거하여 이하에 설명한다. 또한, 제1 실시 형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 부기하여 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태에 관한 미가공 타이어 예열 장치(1)는, 도15에 도시한 바와 같이 트레드부 예열 기구(41)를 구비하고 있다. 트레드부 예열 기구(41)는 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)에 대향하도록 배치된 전방 코일(42)을 구비하고 있다. 전방 코일(42)은 타원 형상의 환형으로 형성되어 있고, 긴 직경 방향이 미가공 타이어(4)의 폭 방향에 일치되고, 길이 방향의 개구경이 트레드부(4a)보다도 큰 길이로 설정되어 있다.

상기 전방 코일(42)의 개구부(42a)에는 강자성 저도전율재로 이루어지는 복수의 코어 블럭(43)이 긴 직경 방향으로 직렬 상태로 삽통되어 있다. 각 코어 블럭(43)은 직사각 형상으로 형성되어 있고, 선단부면이 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)에 대향되어 있다. 한편, 코어 블럭(43)의 후단부면에는 공기식이나 유압식 실린더 장치 등의 블럭 구동 기구(44)가 설치되어 있고, 블럭 구동 기구(44)는 코어 블럭(43)을 미가공 타이어(4) 방향으로 진퇴 이동시킴으로써, 코어 블럭(43)의 선단부면을 트레드부(4a)로부터 원하는 거리에 위치 결정 가능하게 되어 있다. 그 밖의 구성은 제1 실시 형태와 동일하다.

상기 구성에 있어서, 미가공 타이어 예열 장치의 동작을 통해 미가공 타이어 예열 방법에 대해 설명한다.

미가공 타이어(4)가 보관 공정으로 반송되어 제1 실시 형태와 마찬가지로 회전되면서 보관되면, 도16의 (a) 및 (b)에도 도시한 바와 같이 블럭 구동 기구(44)에 의해 코어 블럭(43)이 진퇴 이동되고, 코어 블럭(43)의 선단부면과 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)와의 거리가 내측으로부터 외측에 걸쳐서 축소하도록 위치 결정된다. 이 후, 고주파 전원(17)으로부터 트레드부 예열 기구(41)에 고주파 전력이 공급됨으로써, 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)에 대한 유도 가열에 의한 예열이 행해진다. 또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로 하부 비이드부 예열용 코일이나 상부 비이드부 예열 기구(도2 참조)에 대해 고주파 전력이 공급됨으로써, 미가공 타이어(4)의 비이드부(4cㆍ4c')에 대해서도 유도 가열에 의한 예열이 행해진다.

트레드부 예열 기구(41)에 고주파 전력이 공급되면, 전방 코일(42)에 의해 고주파 자계가 생성된다. 그리고, 고주파 자계가 전방 코일(42)의 개구부(42a)에 설치된 각 코어 블럭(43)으로 인입되고, 각 코어 블럭(43)의 선단부면에 있어서 집중한 분포 상태가 된다. 이 때, 각 코어 블럭(43)은 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)와의 거리가 내측으로부터 외측에 걸쳐서 축소하도록 위치 결정되어 있다. 따라서, 각 코어 블럭(43)으로부터 같은 정도의 자속 밀도로 집중된 고주파 자계는 떨어진 부위인 트레드부(4a)의 내측 부분을 저강도로 유도 가열하고, 가까운 부위인 트레드부(4a)의 외측 부분(숄더 부분)을 고강도로 유도 가열한다. 이 결과, 트레드부(4a)의 내측 부분으로부터 외측 부분(숄더 부분)에 걸쳐서 유도 가열의 강도가 높아진 가열 분포가 됨으로써, 트레드부(4a)의 두께 비율이 내측으로부터 외측(숄더 부분)에 걸쳐서 두꺼워져 있어도, 트레드부(4a)의 전체가 대략 균등하게 승온한 상태에서 예열된다. 그 밖의 동작은 제1 실시 형태와 동일하다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 있어서의 미가공 타이어 예열 장치(1)는 개구부(42a)를 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)에 대향시키도록 배치된 전방 코일(42)과, 개구부(42a) 내에 있어서 트레드부(4a)의 내측 부분으로부터 외측 부분(숄더 부분)에 걸쳐서 서서히 근접하도록 선단부면을 위치시킨 코어 블럭(43)을 가진 트레드부 예열 기구(41)를 구비한 구성으로 되어 있다. 이에 의해, 코어 블럭(43)이 전방 코일(42)의 고주파 자계를 인입하여 선단부면에 집합시킨 상태로 하고, 선단부면에 근접한 트레드부(4a)의 외측 부분(숄더 부분)을 내측 부분보다도 우선적으로 전자 유도 가열할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 트레드부 예열 기구(41)는 복수의 코어 블럭(43)을 구비한 구성으로 되어 있지만, 이들의 코어 블럭(43)을 일체적으로 형성한 것을 구비한 구성이라도 좋다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 트레드부 예열 기구(41)는 코어 블럭(43)을 블럭 구동 기구(44)에 의해 각각 위치 결정 가능하게 하고 있지만, 이에 한정되는 것도 아니다. 즉, 도17의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 모든 코어 블럭(43)의 후단부면에 비자성 스페이서(45)를 접합하고, 이 스페이서(45)에 의해 모든 코어 블럭(43)을 위치 결정하도록 되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 코어 블럭(43)을 높은 위치 결정 정밀도로 보유 지지할 수 있는 동시에, 예열 대상이 되는 미가공 타이어(4)의 종류에 따라서 스페이서(45)를 준비해 둠으로써, 간단하고도 또한 빠르게 모든 코어 블럭(43)의 위치 결정 작업을 완료할 수 있다.

또한, 트레드부 예열 기구(41)는 도18의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 각 코어 블럭(43)의 후단부면에 접촉된 비자성 나사 부재(46)와, 이들의 나사 부재(46)를 나사 결합시켜 미가공 타이어(4) 방향으로 진퇴 이동 가능하게 보유 지지한 나사 보유 지지 부재(47)를 구비한 나사 기구(48)에 의해, 코어 블럭(43)을 위치 결정하도록 되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 나사 부재(46)를 회전시킴으로써 코어 블럭(43)의 위치를 미조정할 수 있다.

또한, 트레드부 예열 기구(41)는 도19의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 코어 블럭(43) 사이에 비자성의 판형 스페이서(48)가 협입되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 판형 스페이서(48)의 두께를 조정함으로써 미가공 타이어(4)에 인가되는 고주파 자계의 분포 상태를 타이어 폭 방향에 있어서 조정할 수 있다. 또한, 트레드부 예열 기구(41)는, 도20에 도시한 바와 같이 각 코어 블럭(43)의 두께가 동일하지 않아도 좋고, 이 경우에는 각종 두께의 코어 블럭(43)을 조합함으로써, 미가공 타이어(4)의 타이어 폭에 적절한 코어 블럭(43)의 배치 상태로 할 수 있다.

또한, 트레드부 예열 기구(41)는 도21의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 각 코어 블럭(43)이 전방 코일(42)의 개구부(42a)에 끼움 삽입된 중간 볼록부(43a)와, 중간 볼록부(43a)의 양측에 전방 코일(42)을 끼워 넣도록 형성된 코일 홈부(43b)를 구비한 구성으로 되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 코어 블럭(43)으로부터 외부로 새는 자장을 충분히 억제할 수 있다. 또한, 트레드부 예열 기구(41)는 도22에 도시한 바와 같이, 코어 블럭(43)의 선단부면이 곡면 형상으로 되어 있어도 좋고, 이 경우에는 고주파 자계를 미가공 타이어(4)측에 있어서 집중한 분포 상태로 할 수 있다.

또한, 트레드부 예열 기구(41)는 도23에 도시한 바와 같이, 상부 비이드부(4c')의 상방에 상부 비이드부 예열 기구(15)로서 적용되어 있어도 좋다. 이 경우에는 상부 비이드부(4c')에 대해 고주파 자계를 집중시키는 것이 가능해진다. 또한, 트레드부 예열 기구(41)는 도24에 도시한 바와 같이, 회전 가능하게 설치된 롤러 부재(49aㆍ49b)를 구비하고, 이들의 롤러 부재(49aㆍ49b)에 의해 트레드부(4a)의 외면 및 내면을 협지하도록 되어 있어도 좋다. 이 경우에는 미가공 타이어(4)를 회전시켰을 때에, 트레드부(4a)를 롤러 부재(49aㆍ49b)에 의해 보유 지지함으로써 트레드부(4a)와 코어 블럭(43)과의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있다.

[제4 실시 형태]

다음에, 본 발명의 제4 실시 형태를 도25 내지 도30에 의거하여 이하에 설명한다. 또한, 제1 실시 형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 부기하여 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태에 관한 미가공 타이어 예열 장치(1)는 도25에 도시한 바와 같이, 좌우 한 쌍의 코일부(61ㆍ62)로 이루어지는 상부 코일(60)과 상부 코어(72)의 세트와, 상기 좌우 한 쌍의 코일부(64ㆍ65)로 이루어지는 하부 코일(63)과 하부 코어(73)의 세트를 구비하고 있다. 상부 코일(60)은 미가공 타이어(4)의 상부 숄더(4d')의 전방면에 근접하여 배치되어 있다. 또한, 하부 코일(63)은 미가공 타이어(4)의 하부 숄더부(4d)의 전방면에 근접하여 배치되어 있다. 여기서, 상부 숄더(4d')는 도8에 도시한 상부 사이드월(4b')과 트레드부(4a)가 중복되는 부분을 말하고, 하부 숄더부(4d)는 도8에 도시한 하부 사이드월(4b)과 트레드부(4a)가 중복되는 부분을 말한다.

각 코일부(61ㆍ62) 및 각 코일부(64ㆍ65)는 도26에 도시한 바와 같이, 환형의 타원 형상으로 코일을 권취함으로써 형성되어 있고, 코일의 권취 방향이 서로 반대 방향이 되도록 설정되어 있다. 또한, 각 코일부(61ㆍ62) 및 각 코일부(64ㆍ65)는 장축 방향이 미가공 타이어(4)의 타이어 폭 방향에 일치하도록 설정되어 있다. 또한, 코일부(61)와 코일부(64)는 직렬로 접속되어 있고, 코일부(62)와 코일부(65)는 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 코일부(61)와 코일부(62)는 병렬로 접속되어 있고, 코일부(64)와 코일부(65)는 병렬로 접속되어 있다. 또한, 각 코일부는 상부 코일(60)의 코일부 중 하나와 하부 코일(63)의 코일부 중 하나를 직렬로 접속하고, 상부 코일(60)의 코일부 중 나머지 하나와 하부 코일(63)의 코일부 중 나머지 하나를 직렬로 접속하고, 또한 그들이 병렬로 접속되어 있으면 좋다. 따라서, 코일부(61)와 코일부(65)를 직렬로 접속하고, 코일부(62)와 코일부(64)를 직렬로 접속하고, 또한 그들을 병렬로 접속해도 좋다.

도26에 도시한 바와 같이, 상기한 각 코일부(61ㆍ62)의 개구부(61aㆍ62a) 및 각 코일부(64ㆍ65)의 개구부(64aㆍ65a) 내에는 자력을 인입하는 기능을 가진 강자성 저도전율재로 이루어지는 센터 코어(66ㆍ66) 및 센터 코어(67ㆍ67)가 설치되어 있다. 또한, 강자성 저도전율재로서는 페라이트 코어나 적층 규소 강판 등을 이용할 수 있다. 각 센터 코어(66ㆍ66 및 67ㆍ67)는 상면이 상부 코일(60) 또는 하부 코일(63)보다도 미가공 타이어(4)측에 위치하도록 형성되어 있는 동시에, 미가공 타이어(4)의 상하 숄더부(4d'ㆍ4d)에 근접하고 있다.

도26에 도시한 바와 같이, 상기 센터 코어(66ㆍ66 및 67ㆍ67)는 강자성 저도전율재로 이루어지는 후방 코어(68 및 69)에 각각 설치되어 있다. 후방 코어(68)는 상부 코일(60)의 이면측에 있어서 수평 방향으로 배치되어 있다. 후방 코어(69)는 하부 코일(60)의 이면측에 있어서 수평 방향으로 배치되어 있다. 또한, 각 후방 코어(68ㆍ69)는, 도27에 도시한 바와 같이 미가공 타이어(4)의 외주의 곡율에 맞추어 상술한 좌측 코일부(61ㆍ64) 및 우측 코일부(62ㆍ65)에 따르도록 V자 형상으로 형성되어 있고, 양단부가 상하 코일(60ㆍ63)의 외주측에 위치하도록 설정되어 있다. 그리고, 도26에 도시한 바와 같이 각 후방 코어(68ㆍ69)의 양단부에는 강자성 저도전율재로 이루어지는 사이드 코어(70ㆍ70 및 71ㆍ71)가 각각 설치되어 있다. 각 사이드 코어(70) 또는 각 사이드 코어(71)는 상면이 상하 코일(60ㆍ63)보다도 미가공 타이어(4)측에 위치하도록 설정되어 있다. 이에 의해, 상부 코일(60)은 후방 코어(68)를 거쳐서 연결된 사이드 코어(70ㆍ70)와 센터 코어(66ㆍ66)에 의해 협지된 상태로 되어 있고, 도27에도 도시한 바와 같이, 이들의 코어(70ㆍ70ㆍ66ㆍ66)에 자력선을 집중시키면서 상부 숄더(4d')를 우선적으로 유도 가열한다. 또한, 하부 코일(63)은 후방 코어(69)를 거쳐서 연결된 사이드 코어(71ㆍ71)와 센터 코어(67ㆍ67)에 의해 협지된 상태로 되어 있고, 도27에도 도시한 바와 같이 이들의 코어(71ㆍ71ㆍ67ㆍ67)에 자력선을 집중시키면서 하부 숄더부(4d)를 우선적으로 유도 가열한다.

미가공 타이어(4)가 보관 공정으로 반송되어 제1 실시 형태와 마찬가지로 회전되면서 보관되면, 고주파 전원(17)으로부터 미가공 타이어 예열 장치(1)에 고주파 전력이 공급됨으로써 미가공 타이어(4)의 숄더부(4d, 4d')에 대한 유도 가열이 행해진다.

미가공 타이어 예열 장치(1)에 고주파 전력이 공급되면, 도25에 도시한 바와 같이 상부 코일(60) 및 하부 코일(63)이 고주파 자계를 생성한다. 이 때, 상부 코일(60)에는 후방 코어(68)가 연결된 센터 코어(66) 및 사이드 코어(70)가 설치되어 있고, 이 코어(66ㆍ68ㆍ70)는 강자성 저도전율재에 의해 자력을 인입하는 기능을 갖고 있다. 이에 의해 상부 코일(60)에서 생성된 고주파 자계는, 도27에도 도시한 바와 같이 후방 코어(68)를 통과한 후, 센터 코어(66) 및 사이드 코어(70)에 집중하면서 미가공 타이어(4)측인 표면측으로 출현한 상태가 된다. 또한, 하부 코일(63)에도 마찬가지로, 후방 코어(69)가 연결된 센터 코어(67) 및 사이드 코어(71)가 설치되어 있고, 이 코어(67ㆍ69ㆍ71)는 강자성 저도전율재에 의해 자력을 인입하는 기능을 갖고 있다. 이에 의해 하부 코일(63)에서 생성된 고주파 자계는 도27에도 도시한 바와 같이, 후방 코어(69)를 통과한 후, 센터 코어(67) 및 사이드 코어(71)에 집중하면서 미가공 타이어(4)측인 표면측으로 출현한 상태가 된다. 이 결과, 상부 코일(60) 및 하부 코일(63)에서 생성된 고주파 자계는 미가공 타이어(4)의 숄더부(4d, 4d')를 고강도로 인가하여 우선적으로 유도 가열한다. 즉, 타이어 내부의 벨트 부재(56)(금속성 부재)에 도달하는 자력선이 증가하고, 또한 벨트 부재(56)의 주사 방향으로 대략 평행하게 진행한다. 따라서, 상기 자력선은 와전류를 효과적으로 유기하여 벨트 부재(56)를 효과적으로 줄 가열한다. 또한, 이 때 상부 코일(60)과 하부 코일(63)은 숄더부(4d, 4d')에 대향하고 있으므로, 트레드부(4a)의 센터 부분의 발열은 상대적으로 낮게 억제된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는 상부 코일(60)과 상부 코어(72)의 세트와, 하부 코일(63)과 하부 코어(73)의 세트를 미가공 타이어(4)의 주위 방향으로 어긋나게 한 배치로 되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도28에 도시한 바와 같이, 상부 코일(60)과 하부 코일(63)이 배치상 서로 포개지는 일이 없는 경우는, 미가공 타이어(4)의 주위 방향으로 어긋나는 일 없이, 미가공 타이어(4)의 폭 방향으로 나란히 배치해도 좋다. 단, 상부 코일(60)과 하부 코일(63)의 간섭을 피하기 위해, 도28에 도시한 바와 같이 각각의 자극의 방향을 같은 방향으로 한다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 상부 코어(72) 및 하부 코어(73)는 도27에 도시한 바와 같이, 미가공 타이어(4)의 외주의 곡율에 맞추어 V자 형상으로 구부리고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도29에 도시한 바와 같이, 후방 코일(68, 69)를 직선 형상으로 형성하고, 센터 코어(66, 67) 및 사이드 코어(70, 71)를 미가공 타이어(4)측으로 연장시켜 형성해도 좋다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 각 코일부(61ㆍ62ㆍ64ㆍ65)는 환형의 타원 형상으로 코일을 권취함으로써 형성되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 환형의 원형상 혹은 직사각 형상으로 코일을 권취함으로써 형성되어 있는 것이라도 좋다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는 코일과 코어의 세트는 상부와 하부의 2개로 구성되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상부와 하부의 코일과 코어의 세트에다가 미가공 타이어(4)의 트레드부(4a)의 중심부에 코일과 코어의 세트를 배치해도 좋다.

다음에, 상기 미가공 타이어 예열 장치(1)에 의해 미가공 타이어(4)를 실제 유도 가열함으로써, 트레드부(4a)의 양단부("top", "bottom")와 중간부("center")의 승온 특성을 조사하였다. 이 결과, 본 실시 형태의 미가공 타이어 예열 장치(1)로 예열을 행한 경우에는, 도30에 도시한 바와 같이 양단부 및 중간부의 예열 상태를 대략 동일한 승온 속도로, 대략 동일한 예열 온도로 설정할 수 있는 것이 확인되었다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 미가공 타이어 예열 장치(1)는 도25 내지 도27에 도시한 바와 같이, 미가공 타이어(4)의 상부 숄더부(4d')에 대향 배치되고, 상부 숄더(4d')에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 상부 코일(60)과, 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성된 상부 코어(72)[센터 코어(66), 후방 코어(68), 사이드 코어(70)]와의 세트와, 미가공 타이어(4)의 하부 숄더부(4d)에 대향 배치되고, 하부 숄더부(4d)에 고주파자계를 생성하여 인가하는 하부 코일(63)과, 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성된 하부 코어(73)[센터 코어(67), 후방 코어(69), 사이드 코어(71)]와의 세트를 가진 구성으로 되어 있다. 그리고, 그들의 세트를 미가공 타이어(4)의 폭 방향에 구비하여 주위 방향으로 어긋나게 하여 배치함으로써, 미가공 타이어(4)의 상하 숄더부(4d'ㆍ4d)를 집중적으로 예열하여 트레드부(4a)의 센터 부분의 발열을 낮게 억제하는 분포 상태로 상기 고주파 자계를 설정하는 미가공 타이어 예열 방법을 실현하고 있다.

또한, 도26에 도시한 바와 같이 코일부(61)와 코일부(64) 및 코일부(62)와 코일부(65)는 직렬로 접속되어 있고, 코일부(61)와 코일부(62) 및 코일부(64)와 코일부(65)는 병렬로 접속되어 있음으로써, 코일 인덕턴스를 불필요하게 크게 하는 일 없이, 또한 병렬 접속으로 문제가 되는 지류 전류의 치우침에 기인하는 자속 밀도의 편차, 즉 발열 편차를 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 미가공 타이어 예열 방법 및 그 장치는 적은 운전 비용으로 예열을 균등하게 행하는 데 적합하다.

Claims

미가공 타이어의 내부에 매립된 금속제 부재를 전자 유도 가열함으로써 상기 미가공 타이어를 예열하는 미가공 타이어 예열 장치이며,

상기 미가공 타이어에 대향 배치되고, 상기 미가공 타이어에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 코일 수단과, 상기 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성되고, 상기 미가공 타이어의 전체를 균등하게 예열하는 분포 상태로 상기 고주파 자계를 설정하는 코어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 장치.
미가공 타이어의 내부에 매립된 금속제 부재를 전자 유도 가열함으로써 상기 미가공 타이어를 예열하는 미가공 타이어 예열 장치이며,

트레드부에 대향 배치되고, 상기 트레드부에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 전방 코일과,

상기 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성되고, 상기 트레드부의 타이어 폭 방향의 전체를 균등하게 예열하도록 상기 고주파 자계를 설정하는 코어 기구를 구비한 트레드부 예열 기구와,

상기 트레드부 예열 기구를 트레드부에 따라서 상대 이동시키도록, 상기 트레드부 예열 기구 및 상기 미가공 타이어 중 적어도 한 쪽을 이동시키는 이동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 장치.
미가공 타이어의 내부에 매립된 금속제 부재를 전자 유도 가열함으로써 상기 미가공 타이어를 예열하는 미가공 타이어 예열 장치이며,

트레드부에 대향 배치되고, 상기 트레드부에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 전방 코일과,

강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성된 코어 기구를 구비한 트레드부 예열 기구와,

상기 트레드부 예열 기구를 트레드부에 따라서 상대 이동시키도록 상기 트레드부 예열 기구 및 상기 미가공 타이어 중 적어도 한 쪽을 이동시키는 이동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 코어 기구는 상기 트레드부 및 상기 전방 코일 사이에 있어서 상기 트레드부의 내측 부분에 대향하도록 설치된 실드 코어를 갖는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전방 코일은 개구부를 상기 트레드부에 대향시키도록 배치되어 있고,

상기 코어 기구는 상기 트레드부 및 상기 전방 코일 사이에 있어서 상기 트레드부의 내측 부분에 대향하도록 설치된 실드 코어를 갖고,

상기 개구부 내에 있어서 상기 트레드부의 외측 부분에 근접하도록 선단부면을 위치시킨 센터 코어를 갖는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 코어 기구는 상기 트레드부 및 상기 전방 코일 사이에 있어서 상기 트레드부의 내측 부분에 대향하도록 설치된 실드 코어를 갖고,

상기 트레드부의 외측 부분에 선단부면을 근접시키도록 전방 코일의 양측면에 설치된 사이드 코어를 갖는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전방 코일은 개구부를 상기 트레드부에 대향시키도록 배치되어 있고,

상기 코어 기구는 상기 개구부 내에 있어서 상기 트레드부의 내측 부분으로부터 외측 부분에 걸쳐서 서서히 근접하도록 선단부면을 위치시킨 코어 블럭을 갖는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 장치.
미가공 타이어의 내부에 매립된 금속제 부재를 전자 유도 가열함으로써 상기 미가공 타이어를 예열하는 미가공 타이어 예열 장치이며,

트레드부에 개구부를 대향시키도록 배치되고, 상기 트레드부에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 전방 코일과,

상기 전방 코일의 배면측에 배치되고, 상기 전방 코일의 고주파 자계와는 반대 방향의 고주파 자계를 생성하는 후방 코일과,

상기 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성되고, 상기 전방 코일 및 후방 코일 사이에 있어서 상기 트레드부의 외측 부분에 대응한 부위에 설치된 세퍼레이션 코어를 구비한 트레드부 예열 기구와,

상기 트레드부 예열 기구를 트레드부에 따라서 상대 이동시키도록 상기 트레드부 예열 기구 및 상기 미가공 타이어 중 적어도 한 쪽을 이동시키는 이동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 장치.
미가공 타이어의 내부에 매립된 금속제 부재를 전자 유도 가열함으로써 상기 미가공 타이어를 예열하는 미가공 타이어 예열 장치이며,

트레드부에 개구부를 대향시키도록 배치되고, 상기 트레드부에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 전방 코일과,

상기 전방 코일의 배면측에 배치되고, 상기 전방 코일의 고주파 자계와는 반대 방향의 고주파 자계를 생성하는 후방 코일과,

강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성되고, 상기 전방 코일 및 후방 코일 사이에 있어서 상기 트레드부의 외측 부분에 대응한 부위에 설치된 세퍼레이션 코어를 구비한 트레드부 예열 기구와,

상기 트레드부 예열 기구를 트레드부에 따라서 상대 이동시키도록 상기 트레드부 예열 기구 및 상기 미가공 타이어 중 적어도 한 쪽을 이동시키는 이동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 트레드부 예열 기구는 상기 개구부 내에 있어서 상기 트레드부의 외측 부분에 근접하도록 선단부면을 위치시킨 센터 코어를 갖는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 트레드부 예열 기구는 상기 트레드부의 외측 부분에 선단부면을 근접시키도록 전방 코일의 양측면에 설치된 사이드 코어를 갖는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 장치.
제2항, 제3항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트레드부 예열 기구는 복수대가 상기 트레드부에 따라서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 장치.
미가공 타이어의 내부에 매립된 금속제 부재에 고주파 자계를 인가하여 전자 유도 가열함으로써 상기 미가공 타이어를 예열하는 미가공 타이어 예열 방법이며,

상기 고주파 자계를 인입하는 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성된 코어 수단을 상기 미가공 타이어에 따라서 배치함으로써, 상기 미가공 타이어의 전체를 균등하게 예열하는 분포 상태로 상기 고주파 자계를 설정하는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 방법.
미가공 타이어의 내부에 매립된 금속제 부재를 전자 유도 가열함으로써 상기 미가공 타이어를 예열하는 미가공 타이어 예열 장치이며,

상기 미가공 타이어에 대향 배치되고, 상기 미가공 타이어에 고주파 자계를 생성하여 인가하는 코일 수단과, 강자성 저도전율재를 가진 재질로 형성된 코어 수단을 갖고,

상기 코일 수단 및 상기 코어 수단 세트의 2 이상이 상기 미가공 타이어의 폭 방향으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 장치.
제14항에 있어서, 상기 미가공 타이어의 폭 방향으로 설치되어 있는 2 이상의 상기 코일 수단 및 상기 코어 수단의 세트는 상기 미가공 타이어의 주위 방향으로 어긋나게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 미가공 타이어 예열 장치.