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JP6651779B2 - タイヤ加硫装置 - Google Patents

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Description

本発明は、生タイヤを加硫成形するタイヤ加硫装置に関する。
下記特許文献１には、サイドモールドと、トレッドモールドと、加熱部とを含むタイヤ加硫装置が開示されている。サイドモールドは、タイヤのサイドウォール部の外面を成形するサイド成形面を有している。トレッドモールドは、タイヤのトレッド部の外面を成形する。加熱部は、サイドモールド及びトレッドモールドを加熱して生タイヤを加硫する。また、加硫装置は、サイドモールド内に、サイドウォール部に沿ってのびる空隙部が設けられている。このような空隙部は、加熱部で発生した熱の一部を、サイドウォール部へ熱伝達することなく遮る。これにより、厚さの大きいトレッド部と厚さの小さいサイドウォール部とを均一に加硫することができる。
しかしながら、このようなタイヤ加硫装置では、例えば、加硫時間が長くなる場合では、空隙部内の温度が加硫温度に近づくため、サイドウォール部への熱伝達を抑えることができず、サイドウォール部が過加硫される。このため、このタイヤ加硫装置で製造されたタイヤは、耐久性能や転がり抵抗性能等が悪化するおそれがあるという問題があった。
特開２０１３−２３７１９９号公報
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、サイドモールドを改善することを基本として、サイドウォール部の過加硫を確実に抑制することができるタイヤ加硫装置を提供することを主たる目的としている。
本発明は、タイヤのサイドウォール部の外面を成形するサイド成形面と、前記サイド成形面の逆側を向く非成形面とを有するサイドモールド、及び、前記サイドモールドに隣接しかつ前記非成形面側から加熱して前記サイド成形面と接する生タイヤを加硫する加熱部を含むタイヤ加硫装置であって、前記サイドモールドは、前記生タイヤの加硫温度よりも低い温度の第１の流体が供給される供給側部と、前記第１の流体が排出される排出側部とを含む流路を有することを特徴とする。
本発明に係るタイヤ加硫装置は、前記生タイヤのタイヤ内腔面を成形するゴムブラダーと、前記ゴムブラダーを膨張させるための第２の流体を前記ゴムブラダーに供給する供給路とを含み、前記排出側部は、前記供給路に接続されるのが望ましい。
本発明に係るタイヤ加硫装置は、前記流路が、サイドウォール部に沿って円周方向にのびるのが望ましい。
本発明に係るタイヤ加硫装置は、前記流路が、前記非成形面から前記サイド成形面に向かって凹む溝状部であるのが望ましい。
本発明に係るタイヤ加硫装置は、前記第１の流体が、２MPa以上の窒素ガスであるのが望ましい。
本発明のタイヤ加硫装置は、タイヤのサイドウォール部の外面を成形するサイド成形面と、サイド成形面の逆側を向く非成形面とを有するサイドモールド、及び、サイドモールドに隣接しかつ非成形面側から加熱してサイド成形面と接する生タイヤを加硫する加熱部を含んでいる。そして、サイドモールドは、生タイヤの加硫温度よりも低い温度の第１の流体が供給される供給側部と、第１の流体が排出される排出側部とを含む流路を有している。このような流路は、加熱部で発生した熱の一部を、サイドモールドからサイドウォール部へ熱伝達することなく遮る。また、加熱部の熱を取得した流路内の第１の流体が排出側部より排出されるので、流路内の温度上昇を長時間に亘って抑制することができる。従って、本発明のタイヤ加硫装置では、厚さの小さいサイドウォール部の過加硫を確実に抑制することができるので、このタイヤ加硫装置で製造されたタイヤは、優れた耐久性能や転がり抵抗性能等を発揮する。
本発明の一実施形態を示すタイヤ加硫装置の側面断面図である。 図１のタイヤ加硫装置の拡大図である。 （ａ）は、サイドモールドの平面図、（ｂ）は、（ａ）の供給側部及び排出側部の斜視図である。 図１のタイヤ加硫装置の流路を説明する系統図である。 他の実施形態のサイドモールドの平面図である。
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及び図２は、本実施形態のタイヤ加硫装置１全体の側面断面図である。図２は、図１のタイヤ加硫装置１の左側半分の拡大図である。図１及び図２に示されるように、タイヤ加硫装置１は、加硫金型２とブラダー部３を含んで構成される。本実施形態のタイヤ加硫装置１は、加硫金型２内に装着される加硫前の生タイヤＴａに、加硫金型２から加熱する外側加熱と、生タイヤＴａのタイヤ内腔面Ｔｉをブラダー部３で加熱する内側加熱とを行うことにより、生タイヤＴａを加硫するものである。
加硫金型２は、下部プレート４に取り付く下の金型部２Ｌと、昇降移動可能な上部プレート５に取り付く上の金型部２Ｕとを含んでいる。下部プレート４は、例えば、プレス機のテーブル台（図示省略）等に支持されている。上部プレート５は、図示しない昇降台に取り付けられ、下の金型部２Ｕに対して相対的に昇降移動しうる。
下の金型部２Ｌは、生タイヤＴａの下側のビード部を成形する下のビードリング６Ｌと、生タイヤＴａの下側のサイドウォール部を成形する下のサイドモールド７Ｌとを具えている。なお、本明細書において、「下側」とは、タイヤ加硫装置１の下部プレート４側をいい、「上側」とは、タイヤ加硫装置１の上部プレート５側をいう。
上の金型部２Ｕは、生タイヤＴａの上側のビード部を成形する上のビードリング６Ｕと、生タイヤＴａの上側のサイドウォール部を成形する上のサイドモールド７Ｕと、生タイヤＴａのトレッド部を成形するトレッドモールド８とを含んでいる。
下のサイドモールド７Ｌは、本実施形態では、下部プレート４に固定された下のプラテン９Ｌに隣接して取り付けられる。上のサイドモールド７Ｕは、上部プレート５に支持される上のプラテン９Ｕに隣接して取り付けられている。なお、上下のプラテン９Ｕ、９Ｌは、それぞれ図示しないプレートを介して上下のサイドモールド７Ｕ、７Ｌに取り付けても良い。
本実施形態の上下のプラテン９Ｕ、９Ｌには、それぞれ生タイヤＴａのサイドウォール部を加熱する第１の加熱部Ｊ１が内蔵されている。第１の加熱部Ｊ１が加熱されると、上下のプラテン９Ｕ、９Ｌから上下のサイドモールド７Ｕ、７Ｌへと熱伝達されて、生タイヤＴａのサイドウォール部が加硫される。
第１の加熱部Ｊ１は、本実施形態では、加熱媒体Ｖとしてスチーム（飽和水蒸気）を用いたスチームジャケットである。本実施形態では、例えば、タイヤ加硫装置１の外部に設けられたボイラなどの加熱媒体供給源Ｂからのびる加熱流路２０（図４に示す）によって各加熱部Ｊ１にスチームが供給されている。このようなスチームとしては、２００℃で１．５MPaの高温高圧のものが望ましい。なお、第１の加熱部Ｊ１は、スチームで加熱するものに限定されるものではなく、例えば、電気ヒータ等で加熱しても良い。
上下のサイドモールド７Ｕ、７Ｌには、それぞれタイヤのサイドウォール部の外面を形成するサイド成形面１５と、サイド成形面１５の逆側を向く非成形面１６とを含んでいる。即ち、サイド成形面１５は、加硫成形時、生タイヤＴａのサイドウォール部と接する部分であり、非成形面１６は、加硫時、生タイヤＴａと接していない部分である。
上下のサイドモールド７Ｕ、７Ｌには、それぞれ第１の流体Ｒ１が流れる第１の流路１８が設けられている。第１の流体Ｒ１は、加硫温度よりも低い温度である。図３（ａ）は、各サイドモールド７Ｕ、７Ｌを外側から見た平面図、（ｂ）は、各サイドモールド７Ｕ、７Ｌの斜視拡大図である。図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、第１の流路１８は、供給側部１８ａ、排出側部１８ｂ、及び、主部１８ｃを含んでいる。供給側部１８ａは、第１の流体Ｒ１が各サイドモールド７Ｕ、７Ｌに供給される部分である。排出側部１８ｂは、第１の流体Ｒ１が各サイドモールド７Ｕ、７Ｌから排出される部分である。主部１８ｃは、供給側部１８ａと排出側部１８ｂとを継ぎ、各サイドモールド７Ｕ、７Ｌで大きく形成される部分である。このような第１の流路１８は、第１の加熱部Ｊ１で発生した熱の一部を、各サイドモールド７Ｕ、７Ｌからサイドウォール部へ熱伝達することなく遮る。また、第１の加熱部Ｊ１の熱を取得した第１の流体Ｒ１が排出側部１８ｂより排出されるので、第１の流路１８内の温度上昇が長時間に亘って抑えられる。従って、本発明のタイヤ加硫装置１では、厚さの小さいサイドウォール部の過加硫を確実に抑制することができるので、このタイヤ加硫装置１で製造されたタイヤは、優れた耐久性能や転がり抵抗性能等を発揮する。
本実施形態の第１の流路１８は、非成形面１６からサイド成形面１５に向かって凹む溝状部として形成されている。このような第１の流路１８は、第１の加熱部Ｊ１に近い位置に配されるので、その熱を効果的に遮るとともに排出することができる。第１の流路１８の長さや断面積は、例えば、トレッド部とサイドウォール部とを均一に加硫する観点から、適宜決定されるのが望ましい。
第１の流路１８の主部１８ｃは、本実施形態では、サイドウォール部のうち、タイヤ最大幅位置付近の厚さの小さい部分に対向する位置に、タイヤ周方向のほぼ全周に亘って円弧状に設けられている。
第１の流体Ｒ１は、特に限定されるわけではないが、例えば、３０℃程度で各サイドモールド７Ｕ、７Ｌに供給されるのが望ましい。また、第１の流体Ｒ１は、２MPa以上の窒素ガスであるのが望ましい。これにより、サイドモールド７Ｕ、７Ｌを錆による腐食から防ぐとともに、第１の流体Ｒ１が第１の流路１８内を確実に流れる。第１の流体Ｒ１は、例えば、外部に設けられた供給装置Ｔからメイン流路２１（図４に示す）を経て第１の流路１８から供給される。
また、第１の流路１８内での第１の流体Ｒ１は、レイノズル数が５０００以上の乱流であるのが望ましい。これにより、第１の流体Ｒ１は、各サイドモールド７Ｕ、７Ｌの熱を効果的に取得することができる。
なお、このような第１の流体Ｒ１が流れる第1の流路１８は、上下のプラテン９Ｕ、９Ｌにも設けても良い。これのより、さらに第１の加熱部Ｊ１の熱を遮る及び排出することができる。
トレッドモールド８は、上部プレート５に取り付けられたアクチェータ１１により、昇降自在に支持されている。トレッドモールド８は、タイヤ周方向に分割される複数の分割セグメント８Ａからなる。アクチェータ１１の下降により、隣り合う分割セグメント８Ａ同士が互いに接合して環状に合体する縮径状態Ｙ１（図１に示す）になる。また、アクチェータ１１の上昇により、トレッドモールド８は、分割セグメント８Ａ同士が半径方向外側（アクチェータ１１側）に移動して互いに離間する拡径状態Ｙ２（図２に示す）になる。
アクチェータ１１は、例えば、トレッドモールド８を囲んで加硫金型２の軸芯ｃと同心に配される環状体である。アクチェータ１１には、生タイヤＴａのトレッド部を加熱する第２の加熱部Ｊ２が内蔵されている。第２の加熱部Ｊ２が加熱されると、アクチェータ１１からトレッドモールド８へと熱が伝達されて生タイヤＴａのトレッド部が加熱される。図４に示されるように、本実施形態では、第２の加熱部Ｊ２は、第１の加熱部Ｊ１と同じ加熱媒体供給源Ｂから供給される加熱媒体Ｖが用いられたスチームジャケットである。
図１、図２に示されるように、ブラダー部３は、加硫金型２の中心位置に配されている。本実施形態のブラダー部３は、ゴムブラダー１２と、センタポスト１３と、下のクランプリング１４Ｌと、上のクランプリング１４Ｕと、第２の流路２２とを具える。センタポスト１３は、下部プレート４から上側へのびかつ加硫金型２の軸芯ｃ上に設けられている。下のクランプリング１４Ｌは、ゴムブラダー１２の下開口部を保持しかつセンタポスト１３の下端側に取り付けられている。上のクランプリング１４Ｕは、ゴムブラダー１２の上開口部を保持しかつセンタポスト１３の上端側に取り付けられている。第２の流路２２は、ゴムブラダー１２の内部空間に連通し、ゴムブラダー１２を膨張させる第２の流体Ｒ２を給排しうる。
センタポスト１３は、図示しない昇降手段によって、昇降移動可能に構成されている。センタポスト１３を下降させることにより、ゴムブラダー１２のタイヤ半径方向の拡張が許容される。センタポスト１３は、本実施形態では、下のクランプリング１４Ｌ及び上のクランプリング１４Ｕが取り付けられるシャフト１３ａと、シャフト１３ａと同芯で、下のクランプリング１４Ｌと接するプレート部１３ｂとを含んでいる。
第２の流路２２は、本実施形態では、第２の流体Ｒ２をゴムブラダー１２の内部空間に供給する供給路２２ａと、第２の流体Ｒ２をゴムブラダー１２の内部空間から排出する排出路２２ｂとを含んでいる。
供給路２２ａは、本実施形態では、下部プレート４の外側のバルブ２３ａを介して第２の流体Ｒ２が供給される供給流路２５に接続されている。排出路２２ｂは、本実施形態では、下部プレート４の外側のバルブ２３ｂを介して第２の流体Ｒ２を外部に排出する。
図４に示されるように、供給路２２ａは、本実施形態では、バルブ２３ｃを介して各サイドモールド７Ｕ、７Ｌの第１の流路１８の排出側部１８ｂに接続されている。これにより、加熱された各サイドモールド７Ｕ、７Ｌを通過して温度が高められた第１の流体Ｒ１をゴムブラダー１２に供給することができるので、内部加熱の時間を短縮することができる。なお、ゴムブラダー１２を充分に膨張させるため、供給路２２ａと排出側部１８ｂとの間に、例えば、第１の流体Ｒ１を昇圧させるためのブロア等の昇圧装置や第１の流体Ｒ１を集積するタンク（図示省略）を設けても良い。
供給路２２ａは、各サイドモールド７Ｕ、７Ｌを通過することなく、第１の流体Ｒ１が供給されるバイパス流路２６にバルブ２３ｄを介して接続されているのが望ましい。これにより、各サイドモールド７Ｕ、７Ｌを通過した第１の流体Ｒ１に加えて、第１の流体Ｒ１をゴムブラダー１２の内部空間に供給できるので、ゴムブラダー１２を充分に膨張させることができる。
また、供給路２２ａは、バルブ２３ｅを介して第１及び第２の加熱部Ｊ１、Ｊ２を加熱する加熱媒体供給源Ｂと接続されている。これにより、ゴムブラダー１２は、生タイヤＴａを高温高圧のスチームで効率良く内部加熱することができる。このように、本実施形態では、第２の流体Ｒ２として、加熱媒体Ｖ又は第１の流体Ｒ１が採用される。
図５は、上下のサイドモールド７Ｕ、７Ｌの他の実施形態を示す平面図である。図５に示されるように、この実施形態では、上下のサイドモールド７Ｕ、７Ｌに設けられた第１の流路１８が、各サイドモールド７Ｕ、７Ｌの半径方向の内外に２本ずつ形成されている。そして、内外の第１の流路１８Ａ、１８Ｂは、第１の流体Ｒ１の流れが互いに逆向きになるように、供給側部１８ａ、排出側部１８ｂが配されている。このような第１の流路１８は、タイヤ周方向に亘って、サイドウォール部への熱を均一に遮りかつ排出することができるので、サイドウォール部をタイヤ周方向に均一に加硫することができる。
以上、本発明のタイヤ加硫装置について詳細に説明したが、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る。
１ タイヤ加硫装置
７ サイドモールド
１５ サイド成形面
１６ 非成形面
１８ 第１の流路
１８ａ 供給側部
１８ｂ 排出側部
Ｊ１ 加熱部
Ｒ１ 第１の流体
Ｔａ 生タイヤ

Claims (4)

  1. タイヤのサイドウォール部の外面を成形するサイド成形面と、前記サイド成形面の逆側を向く非成形面とを有するサイドモールド、及び、前記サイドモールドに隣接しかつ前記非成形面側から加熱して前記サイド成形面と接する生タイヤを加硫する加熱部を含むタイヤ加硫装置であって、
    前記サイドモールドは、前記生タイヤの加硫温度よりも低い温度の第１の流体が供給される供給側部と、前記第１の流体が排出される排出側部とを含む流路を有し、
    前記生タイヤのタイヤ内腔面を成形するゴムブラダーと、前記ゴムブラダーを膨張させるための第２の流体を前記ゴムブラダーに供給する供給路とを含み、
    前記排出側部は、前記供給路に接続されることを特徴とするタイヤ加硫装置。
  2. 前記流路は、サイドウォール部に沿って円周方向にのびる請求項１記載のタイヤ加硫装置。
  3. 前記流路は、前記非成形面から前記サイド成形面に向かって凹む溝状部である請求項１又は２に記載のタイヤ加硫装置。
  4. 前記第１の流体は、２MPa以上の窒素ガスである請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ加硫装置。
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