JP6837323B2 - タイヤの加硫方法 - Google Patents

Description

本発明は、いわゆる２ピースモールドを用いたタイヤの加硫方法に関する。

空気入りタイヤの加硫に用いられるモールドとして、いわゆる２ピースモールドが知られている（例えば、特許文献１〜３）。２ピースモールドは、タイヤ径方向に沿って延びた分割面により分割された上型と下型を備え、タイヤの加硫時には、それらが互いに密着して型閉め状態となる。加硫後は、上型が上昇して下型から分離し、型開き状態となったモールドから加硫済みタイヤが取り出される。

加硫後のタイヤが上型または下型に密着することにより、タイヤをスムーズに取り出せないことがある。この密着したタイヤを引き離す作業は、モールドの動作を一時的に停止させて行われるため、サイクルタイムが延びてしまい、生産性が悪化する。したがって、加硫のサイクルタイムに影響を及ぼすことなく、タイヤを確実に離型させてスムーズな取り出しを可能とする手法の提案が望まれる。

特開昭５３−３１７８２号公報 特開平８−１６９０１８号公報 特開２００７−１８５８５５号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、２ピースモールドを用いたタイヤの加硫方法において、サイクルタイムに影響を及ぼすことなく、タイヤを確実に離型させてスムーズに取り出せるようにすることにある。

本発明に係るタイヤの加硫方法は、タイヤ径方向に沿って延びた分割面によって上型と下型に分割されているモールドを用いたタイヤの加硫方法において、型開き状態にある前記モールドに未加硫のタイヤをセットする工程と、前記モールドを型閉め状態とし、互いに密着させた前記上型と前記下型を前記タイヤの外面に押し当てるとともに、膨張させたブラダーを前記タイヤの内面に押し当てて、前記タイヤの加硫を行う工程と、前記タイヤの加硫後、前記上型を上昇させて前記下型から分離し、前記モールドを型開き状態にする工程と、型開き状態にある前記モールドから加硫後の前記タイヤを取り出す工程とを有し、前記モールドを型開き状態にする工程では、前記上型の上昇動作を一時停止することなく連続的に行い、その上昇動作の途中で前記ブラダーを膨張させることにより前記上型と前記下型の両方から離れた高さで前記タイヤを一時的に保持するものである。

この方法では、いわゆる２ピースモールドを用いてタイヤを加硫するに際し、上型の上昇動作を一時停止することなく連続的に行うので、サイクルタイムに影響を及ぼさず、したがって生産性を悪化させない。そして、その上型の上昇動作の途中でブラダーを膨張させることにより上型と下型の両方から離れた高さでタイヤを一時的に保持するため、タイヤを確実に離型させることができ、スムーズな取り出しが可能となる。

前記上型が上昇動作を開始する前に前記ブラダーを収縮させておくことが好ましい。ブラダーを収縮させることにより、タイヤ（特にトレッド）が多少変形しうる状態になる。それ故、上型が上昇動作を開始したときに、その上型の溝形成用突起がトレッドから抜け出しやすくなり、上昇動作を円滑に開始することができる。

前記モールドを型開き状態にする工程では、前記上型と前記下型との間隔が全開時の３０％以上となる段階で、膨張させた前記ブラダーにより前記タイヤを保持することが好ましい。かかる方法によれば、タイヤが下型に密着した状況において、膨張させたブラダーにより下型から引き離したタイヤが、その反動で上型に衝突することを防止できる。タイヤが上型に衝突した場合には、タイヤが外傷を負ったり、上型が損傷を受けたりすることが懸念される。

前記モールドを型開き状態にする工程では、前記上型と前記下型との間隔が全開時の５０％を超えない段階で、膨張させた前記ブラダーにより前記タイヤを保持することが好ましい。かかる方法によれば、タイヤが上型に密着した状況において、膨張させたブラダーにより上型から引き離したタイヤが、その反動で強く振り下ろされる現象を防止できる。タイヤが強く振り下ろされると、下型に衝突したタイヤが外傷を負ったり、下型が損傷を受けたりする懸念がある。

前記分割面がタイヤ赤道位置よりも上方または下方に設定されていることが好ましい。分割面がタイヤ赤道位置よりも上方に設定されている場合には、タイヤが下型に密着しやすい傾向にあるため、ブラダーを膨張させるタイミングなどの条件設定に役立てられる。逆の場合には、タイヤが上型に密着しやすい傾向にあり、これも同様である。

空気入りタイヤの加硫に用いられるモールドの一例を概略的に示す断面図 型閉め状態にあるモールドを示す断面図 上型の上昇動作の途中段階におけるモールドを示す断面図 モールドの型開き率及びブラダーの内圧の経時的変化を示すグラフ 上型が上昇動作を開始する直前のモールドを示す断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、空気入りタイヤの加硫に用いられるモールド１を示す。モールド１は、タイヤ径方向（図１の左右方向）に沿って延びた分割面１０によって上型１１と下型１２に分割された、いわゆる２ピースモールドである。図示していないが、上型１１と下型１２には、トレッドと接触する部分に溝形成用突起が設けられている。モールド１の内部には、ゴム袋状のブラダー２が配置されている。ブラダー２は、加熱加圧媒体が供給されることによって膨張し、加硫時にはタイヤの内面に押し当てられる。

モールド１は、上型１１と下型１２とが互いに分離した型開き状態（図１参照）と、上型１１と下型１２とが互いに密着した型閉め状態（図２参照）との間で、開閉自在に構成されている。型開き状態では、タイヤの出し入れが可能となる。型閉め状態では、後述する間隔Ｇと型開き率が共にゼロである。図示していないが、モールド１には、モールド１の開閉動作を行う移動機構や、上型１１と下型１２を加熱する加熱手段、モールド１やブラダー２など各部材の動作を制御する制御部が設けられており、これらには従来公知の構成を適用可能である。

このモールド１を用いたタイヤの加硫方法について説明する。まず、型開き状態にあるモールド１に、図１では図示しない未加硫のタイヤＴをセットする。タイヤＴは、タイヤ軸方向を上下に向けてセットされる。タイヤＴをセットしたら、上型１１を下降させてモールド１を型閉め状態とし、図２に示すように、互いに密着させた上型１１と下型１２をタイヤＴの外面に押し当てるとともに、膨張させたブラダー２をタイヤＴの内面に押し当てて、タイヤＴの加硫を行う。加硫においては、従来公知の加硫条件を適用することができる。

タイヤＴの加硫後、上型１１を上昇させて下型１２から分離し、モールド１を型開き状態にする。この上型１１の上昇動作は、下型１２に対して上型１１を相対的に上昇させる動作であればよい。一般には、上型１１が鉛直方向に沿って上昇する。そして、その型開き状態にあるモールド１から加硫後のタイヤＴを取り出す。このとき、加硫後のタイヤＴが上型１１または下型１２に密着することにより、タイヤＴをスムーズに取り出せない場合があるため、本実施形態では、モールド１を型開き状態にする工程を下記のように実行する。

即ち、モールド１を型開き状態にする工程では、上型１１の上昇動作を一時停止することなく連続的に行い、その上昇動作の途中でブラダー２を膨張させることにより上型１１と下型１２の両方から離れた高さでタイヤＴを一時的に保持する。図３は、上型１１の上昇動作の途中で膨張させたブラダー２によってタイヤＴを保持した状態を示しており、上型１１と下型１２の両方からタイヤＴが離れている。これにより、サイクルタイムに影響を及ぼすことなく、タイヤＴを確実に離型させてスムーズに取り出すことができる。

図４のグラフは、モールド１の型開き率及びブラダー２の内圧の経時的変化を示している。横軸の時間は、上型１１が上昇動作を開始する時点を原点とする。縦軸の型開き率は、全開時における上型１１と下型１２との間隔Ｇｍａｘに対する、上型１１と下型１２との間隔Ｇの比Ｇ／Ｇｍａｘ（％）として求められる。全開時は、下型１２に密着した上型１１が真上に移動して最も高い位置にある時点を指すが、間隔Ｇｍａｘは最大でもタイヤ幅ＴＷ（タイヤＴの断面幅）の１．５倍とする。モールド１のタイプによっては、全開時から上型１１が水平移動したり９０度回転したりする場合がある。

図４のように、時間の経過に対してモールド１の型開き率は直線的に変化しており、上型１１の上昇動作は一時停止することなく連続的に行われる。よって、サイクルタイムが悪化しないという既述の効果とともに、移動機構の負荷を軽減しうるという利点も得られる。また、図４のように、上型１１の上昇動作の途中段階において、ブラダー２の内圧が一時的に高い。この内圧の高いピーク付近ではブラダー２が図３のように膨張し、これにより上型１１及び下型１２からタイヤＴが確実に引き離される。このブラダー２の再膨張は短時間でよく、例えば３〜４秒に設定される。

本実施形態では、図５に例示するように、上型１１が上昇動作を開始する前にブラダー２を収縮させておく。ブラダー２は、加熱加圧媒体が排出されることによって収縮する。収縮させたブラダー２はタイヤＴの内面に押し当たらないため、タイヤＴ（特にトレッド）が多少変形しうる状態になる。その結果、上型１１が上昇動作を開始したときに、溝形成用突起がトレッドから抜け出しやすくなるので、上昇動作を円滑に開始できる。２ピースモールドでは、いわゆるセグメンテッドモールドとは異なり、溝形成用突起を有する部材がタイヤ軸方向に沿って移動するので、かかる方法が有用となる。

モールド１を型開き状態にする工程では、上型１１と下型１２との間隔Ｇが全開時の３０％以上となる段階（即ち、型開き率が３０％以上の段階）で、膨張させたブラダー２によりタイヤＴを保持することが好ましい。かかる方法によれば、タイヤＴが下型１２に密着した状況において、膨張させたブラダー２により下型１２から引き離したタイヤＴが、その反動で上型１１に衝突することを防止できる。タイヤＴが上型１１に衝突した場合には、タイヤＴが外傷を負ったり、上型１１が損傷を受けたりすることが懸念される。

また、モールド１を型開き状態にする工程では、上型１１と下型１２との間隔Ｇが全開時の５０％を超えない段階（即ち、型開き率が５０％以下の段階）で、膨張させたブラダー２によりタイヤＴを保持することが好ましい。かかる方法によれば、タイヤＴが上型１１に密着した状況において、膨張させたブラダー２により上型１１から引き離したタイヤＴが、その反動で強く振り下ろされることを防止できる。タイヤＴが強く振り下ろされた場合には、下型１２に衝突したタイヤＴが外傷を負ったり、下型１２が損傷を受けたりすることが懸念される。

タイヤＴが外傷を負ったり下型１２が損傷を受けたりすることを防止する観点から、ブラダー２の膨張は、間隔Ｇがタイヤ幅ＴＷの３％となるまでに完了しておくことが好ましい。

本実施形態では、図２のように、分割面１０がタイヤ赤道位置ＴＥ（タイヤ幅方向の中心位置）よりも上方に設定されている。この場合、上型１１よりも下型１２の方が厚い形状となり、タイヤＴが下型１２に密着しやすい傾向となる。かかる傾向を踏まえ、例えば、上述のように型開き率が３０％以上の段階でブラダー２によりタイヤＴが保持される条件設定にすることで、その実効性が高められる。タイヤ赤道位置ＴＥを基準とした分割面１０の位置ずれは、例えば２ｍｍ以上であるが、本発明は、かかる位置ずれを有するものに限られない。

分割面１０はタイヤ赤道位置ＴＥよりも下方に設定されていてもよい。その場合、下型１２よりも上型１１の方が厚い形状となり、タイヤＴが上型１１に密着しやすい傾向となる。そのため、例えば、上述のようにブラダー２の膨張が型開き率５０％以下の段階でブラダー２によりタイヤＴが保持される条件設定にすることで、その実効性が高められる。なお、上型１１からタイヤＴを引き離す場合の抵抗は比較的に大きいため、移動機構などの負荷を考慮すると、本実施形態のように下型１２の方を厚くすることが好ましい。

既述のように、モールド１を型開き状態にする工程の後で、そのモールド１から加硫後のタイヤＴが取り出される。図４のように、モールド１からタイヤＴを取り出すまでに、更に言えばモールド１が全開時となるまでには、ブラダー２を収縮させることになる。タイヤＴを取り出した後は図１に示す状態となり、別の未加硫タイヤをセットできる。

本発明に係るタイヤの加硫方法は、２ピースモールドを用いてタイヤの加硫を行うに際し、モールドを型開き状態にする工程を上記の如く実施する点を除けば、通常のタイヤの加硫方法と同様であり、従来公知の工程や装置などは何れも本発明に適用できる。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

１ モールド
２ ブラダー
１０ 分割面
１１ 上型
１２ 下型
Ｔ タイヤ

Claims (4)

1. タイヤ径方向に沿って延びた分割面によって上型と下型に分割されているモールドを用いたタイヤの加硫方法において、
   型開き状態にある前記モールドに未加硫のタイヤをセットする工程と、
   前記モールドを型閉め状態とし、互いに密着させた前記上型と前記下型を前記タイヤの外面に押し当てるとともに、膨張させたブラダーを前記タイヤの内面に押し当てて、前記タイヤの加硫を行う工程と、
   前記タイヤの加硫後、前記上型を上昇させて前記下型から分離し、前記モールドを型開き状態にする工程と、
   型開き状態にある前記モールドから加硫後の前記タイヤを取り出す工程とを有し、
   前記上型が上昇動作を開始する前に前記ブラダーを収縮させておき、
   前記モールドを型開き状態にする工程では、前記上型の上昇動作を一時停止することなく連続的に行い、その上昇動作の途中で前記ブラダーを膨張させることにより前記上型と前記下型の両方から離れた高さで前記タイヤを一時的に保持することを特徴とするタイヤの加硫方法。
2. 前記モールドを型開き状態にする工程では、前記上型と前記下型との間隔が全開時の３０％以上となる段階で、膨張させた前記ブラダーにより前記タイヤを保持する請求項１に記載のタイヤの加硫方法。
3. 前記モールドを型開き状態にする工程では、前記上型と前記下型との間隔が全開時の５０％を超えない段階で、膨張させた前記ブラダーにより前記タイヤを保持する請求項１又は２に記載のタイヤの加硫方法。
4. 前記分割面がタイヤ赤道位置よりも上方または下方に設定されている請求項１〜３いずれか１項に記載のタイヤの加硫方法。

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