JP2019034472A - タイヤの加硫成型装置及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】加硫成型後のタイヤの上側ビードリングへの密着による取り出し不良を抑制する。【解決手段】グリーンタイヤTをその軸方向が上下になるように配置して加硫する加硫モールド10を備えたタイヤの加硫成型装置であり、加硫モールド10は、上側のサイドウォール部T2を成型するための上側サイドモールド20と、上側のビード部T3が嵌合可能な上側ビードリング26を備える。上側ビードリング26はタイヤ周方向Cに複数のセグメント48に分割されている。加硫モールド10を型開きする際に複数のセグメント48を半径方向内側Y1に移動させて、ビード部T3から上側ビードリング26を剥離させる。【選択図】図3
Description
本発明の実施形態は、空気入りタイヤの加硫成型装置、及び製造方法に関する。
空気入りタイヤを加硫成型するための装置として、未加硫のグリーンタイヤをその軸方向が上下になるように配置して加硫する加硫モールドを備えたものが知られている。加硫成型されたタイヤは、加硫モールドを型開きしてから加硫成型装置から取り出されるが、加硫モールドにタイヤが密着して取り出し不良となることがある。
例えば、特許文献1には、加硫成型後のタイヤが加硫モールドに密着する不具合やベントホール切れを抑制するために、加硫成型後の型開き動作の開始とともにブラダー内の圧力を降圧させることが開示されている。
しかしながら、特許文献1には、加硫成型後のタイヤが上側ビードリングに密着して取り出し不良となる不具合を解消する点については記載されていない。
本発明の実施形態は、加硫成型後のタイヤの上側ビードリングへの密着による取り出し不良を抑制することができるタイヤの加硫成型装置及び製造方法を提供することを目的とする。
本発明の実施形態に係るタイヤの加硫成型装置は、グリーンタイヤをその軸方向が上下になるように配置して加硫する加硫モールドを備えたタイヤの加硫成型装置であって、前記加硫モールドは、上側のサイドウォール部を成型するための上側サイドモールドと、上側のビード部が嵌合可能な上側ビードリングと、を備え、前記上側ビードリングはタイヤ周方向に複数のセグメントに分割され、前記加硫モールドを型開きする際に前記複数のセグメントが半径方向内側に移動するものである。
本発明の実施形態に係るタイヤの製造方法は、グリーンタイヤをその軸方向が上下になるように加硫モールドに配置し、上側のサイドウォール部を成型するための上側サイドモールドと上側のビード部が嵌合可能な上側ビードリングを型閉め位置に下降させて型閉めする工程と、前記加硫モールド内で前記グリーンタイヤを加硫成型する工程と、加硫成型後に前記加硫モールドを型開きする工程と、を含み、前記型開きする工程において、タイヤ周方向に複数のセグメントに分割された前記上側ビードリングの当該複数のセグメントを半径方向内側に移動させて、前記ビード部から前記上側ビードリングを剥離させるものである。
本発明の実施形態によれば、加硫モールドを型開きする際に、上側ビードリングを半径方向内側に縮径させることにより、加硫成型後のタイヤのビード部から上側ビードリングを剥離することができ、そのため、上側ビードリングへのタイヤの密着による取り出し不良を抑制することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
一実施形態に係るタイヤ加硫成型装置は、図1に示すように、加硫モールド10と、加硫モールド10が取り付けられるコンテナ12と、コンテナ12が取り付けられる上下のプラテン14,16と、ブラダー18とを備え、タイヤ軸方向Xが上下になるようにセットされた未加硫のグリーンタイヤTを加熱及び加圧により加硫成型する。なお、図中、グリーンタイヤ及びそれを加硫成型したタイヤを符号Tで示す。
加硫モールド10は、上下一対の上側サイドモールド20及び下側サイドモールド22と、セグメントモールド24と、上下一対の上側ビードリング26及び下側ビードリング28とを備え、タイヤTの外表面(即ち、意匠面)を成型する金型である。
セグメントモールド24は、タイヤTのトレッド部T1を成型するための金型であり、タイヤ周方向に複数に分割され、タイヤ放射方向(即ち、半径方向)に拡縮変位可能に設けられている。各セグメントモールド24が型閉め位置に配置した型閉め状態では互いに寄り集まって環状をなす。
上側サイドモールド20は、タイヤTの上側のサイドウォール部T2を成型するための環状の金型である。下側サイドモールド22は、タイヤTの下側のサイドウォール部T2を成型するための環状の金型である。
上側ビードリング26は、タイヤTの上側のビード部T3の少なくとも一部を成型するための金型であり、上側サイドモールド20の半径方向内側に配置され、上側のビード部T3が半径方向外側から嵌合可能に構成されている。下側ビードリング28は、タイヤTの下側のビード部T3の少なくとも一部を成型するための金型であり、下側サイドモールド22の半径方向内側に配置され、下側のビード部T3が半径方向外側から嵌合可能に構成されている。
コンテナ12は、セグメントモールド24を保持する複数のセクター30と、セクター30を半径方向に移動させるジャケットリング32と、上側サイドモールド20を支持する上側コンテナプレート34と、下側サイドモールド22を支持するとともにセクター30を摺動可能に支持する下側コンテナプレート36とを備える。
セクター30は、分割されたセグメントモールド24ごとに設けられ、半径方向内側にセグメントモールド24が固定されている。セクター30の半径方向外側の側面は、下方に向かって半径方向外方に傾斜する傾斜面30Aをなしている。
ジャケットリング32は、複数のセクター30の半径方向外側に設けられた環状の部材で、その内周面がセクター30の傾斜面30Aに沿って傾斜し、傾斜面30Aに摺動可能に取り付けられている。ジャケットリング32は、水平なアーム38を介して昇降手段40に接続されており、昇降手段40によってジャケットリング32をセクター30に対して相対的に上下動することで傾斜面30Aを摺動しながらセクター30を半径方向に移動させる。これにより、セクター30に保持されたセグメントモールド24が半径方向に拡縮変位可能に構成されている。
上側コンテナプレート34の下面には、上側サイドモールド20が固定されている。上側コンテナプレート34は、上プラテン14の下面に取り付けられている。下側コンテナプレート36の上面には、下側サイドモールド22が固定されている。下側コンテナプレート36は、下プラテン16の上面に取り付けられている。
上プラテン14は、上側コンテナプレート34及び上側サイドモールド20とともに昇降装置42に取り付けられており、昇降装置42によって下プラテン16に対して相対的に上下動するように設けられている。これにより、上側サイドモールド20及び上側コンテナプレート34が下側サイドモールド22及び下側コンテナプレート36に対して相対的に上下動する。上プラテン14及び下プラテン16には、それぞれ加熱装置44,46が設けられている。
ブラダー18は、軸方向中央部が外側に膨出したトロイダル状をなして拡縮可能なゴム弾性体からなり、グリーンタイヤTの内面側に配置されて加圧気体(通常は空気)の供給によって膨らみグリーンタイヤTを内側から加圧する。
以上の構成において、本実施形態に係る加硫成型装置では、加硫モールド10を型開きする際に、上側ビードリング26を縮径させることができるよう、上側ビードリング26はタイヤ周方向Cに複数のセグメント48に分割されている。一例としては、図5に示すように、周方向両端面が半径方向外側に向かって互いに接近するように傾斜した山形状セグメント48Aと、周方向両端面が半径方向外側に向かって互いに離隔するように傾斜した扇形状セグメント48Bと、を周方向Cに交互に配置することにより、全体として環状の上側ビードリング26が構成されている。
これら複数のセグメント48は、図2〜4に示すように、加硫モールド10を型開きする際に半径方向内側Y1に(即ち、タイヤTの軸心に向かって)移動するように、次のように構成されている。
上記昇降装置42は、加硫モールド10の軸心部に位置して上側サイドモールド20と上側ビードリング26を上下動させるための昇降手段であり、上下方向に延びる昇降ロッド50と、該昇降ロッド50の下端に設けられて上側サイドモールド20及び下側ビードリング26が取り付けられる取付部52とを備える。取付部52は、上下に分割されており、上側サイドモールド20が固定された下側の固定部54と、昇降ロッド50の下端に固定されて固定部50に対し上下動可能である上側の可動部56とで構成されている。
固定部54は、この例では円板状をなす本体部54Aの周縁部から上方に延びる筒状部54Bを有し、筒状部54Bの上端には内向きフランジ状にストッパ部54Cが設けられている。筒状部54Bの外周面に、上側サイドモールド20と上側コンテナプレート34と上プラテン14が固定されている。本体部54Aの下面には、上側ビードリング26の複数のセグメント48が半径方向に移動可能に取り付けられている。より詳細には、本体部54Aの下面には、各セグメント48を摺動可能に保持する摺動支持手段としてのレール57が放射状に、即ちタイヤ半径方向Yに延びて形成されている。各セグメント48の上面にはこのレール57と係合する溝が設けられている。これにより、昇降装置42は、各セグメント48を半径方向Yに移動可能に支持している。
上側ビードリング26の各セグメント48は、リンク58を介して可動部56に連結されており、これにより、固定部54に対する可動部56の上下動に伴って、各セグメント48が半径方向Yに移動可能に構成されている。リンク58は各セグメント48にそれぞれ設けられ、この例では各セグメント48から上方に向かって立設され、各セグメント48に固定されている。リンク58の先端には係合部60が突設され、該係合部60が可動部56に設けられた溝状のガイド部62にガイドされることにより、各セグメント48は半径方向Yに移動可能となっている。なお、各セグメント48におけるリンク58の固設位置は特に限定されず、例えば周方向Cの中央部に設けてもよい。また、ガイド部62は、例えば図6(A)に示すように、可動部56における各リンク58に対応する周方向位置に各リンク58が挿入される挿入部64をそれぞれ設けて、各挿入部64の側面に形成してもよい。
ガイド部62は、図4に拡大して示すように、可動部56の上端部から下方かつ半径方向内方に傾斜して延びる第1傾斜部62Aと、第1傾斜部62Aの下端から下方かつ半径方向外方に傾斜して延びる第2傾斜部62Bとからなり、くの字状をなしている。これにより、図2に示す状態から昇降装置42が矢印X1で示すように上昇すると、固定部54はそのままの状態で可動部56が上昇し、リンク58の係合部60がガイド部62の第1傾斜部62Aにガイドされて各セグメント48が半径方向内側Y1に移動する(図3参照)。すなわち、上側サイドモールド20を型閉め位置に維持したまま、上側ビードリング26の各セグメント48は昇降装置42(詳細には固定部54)の下面を半径方向内側Y1に摺動する。その状態から更に昇降装置42が上昇(X1)すると、リンク58の係合部60がガイド部62の第2傾斜部62Bにガイドされて各セグメント48は半径方向外側Y2に移動する(図4参照)。すなわち、各セグメント48は昇降装置42の下面を半径方向外側Y2に摺動して元の位置に戻る。
図5に示す複数のセグメント48を半径方向内側Y1に移動させるためには、山形状セグメント48Aを扇形状セグメント48Bよりも先に半径方向内側に移動させればよい。そのため、一実施形態として、ガイド部62の形状を図6(A)及び(B)に示すように2種類に設定している。
詳細には、ガイド部62における半径方向Yへの振れ幅を2種類に設定し、山形状セグメント48Aに対しては、可動部56に図6(B)に示す振れ幅の大きいガイド部62Lを設け、扇形状セグメント48Bに対しては、可動部56に図6(A)に示す振れ幅の小さいガイド部62Sを設ける。これにより、第1傾斜部62Aでは山形状セグメント48Aが扇形状セグメント48Bに対してより速くかつ大きく半径方向内側に移動するので(図5も参照)、複数のセグメント48からなる上側ビードリング26の縮径が可能となる。
なお、図示しないが、扇形状セグメント48Bをガイドするガイド部62Sの上端部に上下方向に延びるストレート部を設けて(即ち、ガイド部62Sを上から順にストレート部、第1傾斜部62A及び第2傾斜部62Bで形成)、より確実に扇形状セグメント48Bの半径方向内側Y1への移動を遅らせるようにしてもよい。
以上のような構成を備えた加硫成型装置を用いてグリーンタイヤTの加硫が行われる。
詳細には、まず、開状態にある加硫成型装置にグリーンタイヤTを供給し、加硫モールド10内に配置するとともに、グリーンタイヤTの内面側にブラダー18を装着して、加硫モールド10を型閉めする。その際、昇降装置42を下降させることで、加硫モールド10の上側サイドモールド20と上側ビードリング26を型閉め位置に下降させる。
このように加硫モールド10を型閉めして加硫成型装置を閉状態にするとともに、ブラダー18内に加圧気体を供給して膨張させることにより、加硫モールド10とブラダー18との間でグリーンタイヤTを加圧、加熱し、この状態を所定時間維持することにより、グリーンタイヤTは加硫モールド10内で加硫成型される。
加硫成型後に加硫モールド10を型開きして、加硫済みのタイヤTを加硫装置から取り出す。
型開き工程では、まず、図1に示す型閉め状態から、昇降装置42を動作させることなく、昇降手段40によりジャケットリング32を上昇させることにより、図2に示すように、セクター30に保持されたセグメントモールド24を半径方向外側に移動させて、セグメントモールド24を拡径させる。
セグメントモールド24の拡径が完了した後、昇降装置42を動作させ、即ち昇降ロッド50を上昇させる。これにより、図3に示すように、リンク58を介して可動部56に連結された上側ビードリング26の各セグメント48は、リンク58の係合部60がガイド部62にガイドされることで、半径方向内側Y1に移動し、上側ビードリング26が縮径される。これにより、ビード部T3から上側ビードリング26を剥離、即ち引き離すことができる。このとき、昇降装置42の固定部54は上昇しないので、上側サイドモールド20については型閉め位置にそのまま維持される。
昇降ロッド50を更に上昇させると、図4に示すように、各セグメント48は、リンク58の係合部60がガイド部62にガイドされることで、半径方向外側に移動し、上側ビードリング26は型閉め位置に戻る。すなわち、上側ビードリング26は、静止していた上側サイドモールド20とともに元の型閉め状態となる。
この段階で図4に示すように、可動部56が固定部54のストッパ部54Cにより係止されるので、昇降ロッド50を更に上昇させると、可動部56と固定部54とが一体となって昇降装置42は上昇し、図7に示すように、上側サイドモールド20と上側ビードリング26は、上側コンテナプレート34、上プラテン14及びセグメントモールド24とともに上昇し、下側サイドモールド22を含む加硫モールド10の下側部分に対して離隔移動するので、加硫モールド10は型開きされた状態となる。そのため、加硫成型後のタイヤTを加硫成型装置から取り出すことができる。
なお、型閉め工程については、装置自体の動作は上述した型開き工程での動作と逆になるだけである。すなわち、図7に示す加硫モールド10が型開きされた状態から、昇降装置42を下降させることにより、加硫モールド10の上側サイドモールド20と上側ビードリング26を型閉め位置に下降させる。その際、この例では、上側ビードリング26が拡径した状態、即ち図7及び図4に示すように上側サイドモールド20と上側ビードリング26が嵌合した状態にある。そのため、型閉め時にブラダー18に保持されたグリーンタイヤTに上側サイドモールド20が当接したとき、上側ビードリング26も当接することができるので、上側ビードリング26でもグリーンタイヤTの傾きを補正して、より正確な位置決めを行うことができる。
昇降装置42の下降により、セグメントモールド24と上側サイドモールド20が型閉め位置まで下降すると、昇降装置42の下端の固定部54が停止し(図4に示す状態)、その後は可動部56が下降する。固定部54が停止したまま可動部56が下降すると、リンク58の係合部60がガイド部62にガイドされることで、図3に示すように上側ビードリング26の各セグメント48は半径方向内側に移動し、その後、図2に示すように各セグメント48は半径方向外側に移動して、上側ビードリング26は型閉め位置となり、グリーンタイヤTのビード部T3に密着する。
その後、昇降手段40によりジャケットリング32を下降させることにより、図1に示すように、セクター30に保持されたセグメントモールド24を半径方向内側に移動させ、これにより加硫モールド10を型閉めした状態となる。
以上説明した本実施形態によれば、加硫モールド10を型開きする際に、上側ビードリング26の複数のセグメント48を半径方向内側Y1に移動させて上側ビードリング26を縮径させることにより、加硫成型後のタイヤTのビード部T3から上側ビードリング26を剥離させることができる。そのため、上側ビードリング26へのタイヤTの密着による取り出し不良を抑制することができ、空気入りタイヤの生産性を向上することができる。
また、この型開きする際に、上側サイドモールド20を型閉め位置に維持したまま、即ちサイドウォール部T2を押さえたままで、上側ビードリング26の複数のセグメント48を半径方向内側に移動させるので、より確実に上側ビードリング26をビード部T3から引きはがすことができる。
上記の実施形態では、ガイド部62をくの字状に形成して加硫モールド10を型開きする際に上側ビードリング26が縮径しその後拡径するように構成したが、例えば、上記第1傾斜部62Aのみを設けて縮径だけするように構成してもよい。また、縮径(半径方向内側Y1への移動)と拡径(半径方向外側Y2への移動)を交互に繰り返すように構成してもよい。
例えば、昇降装置42は、加硫モールド10を型開きする際に、当該昇降装置42の上昇動作により、複数のセグメント48を半径方向内側Y1に移動させ、次いで半径方向外側Y2に移動させ、更に半径方向内側Y1に移動させるよう構成されてもよい。図8及び図9は、その具体例を示したものである。
図8に示す例では、昇降装置42の可動部56に設けたガイド部62が、上から順に、半径方向内方に傾斜する第1傾斜部62Aと、半径方向外方に傾斜する第2傾斜部62Bと、半径方向内方に傾斜する第3傾斜部62Cと、半径方向外方に傾斜する第4傾斜部62Dとからなる、横倒しWの字状をなしている。
図9に示す例では、昇降装置42の可動部56に設けたガイド部62が、上から順に、半径方向内方に傾斜する第1傾斜部62Aと、半径方向外方に傾斜する第2傾斜部62Bと、半径方向内方に傾斜する第3傾斜部62Cとからなる、横倒しNの字状をなしている。
このように上側ビードリング26の複数のセグメント48を半径方向内側Y1に少なくとも2回移動させるように、当該複数のセグメント48の半径方向内側Y1への移動と半径方向外側Y2への移動を交互に行うように構成することで、より確実に上側ビードリング26をビード部T3から剥離させることができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
10…加硫モールド、20…上側サイドモールド、26…上側ビードリング、42…昇降装置、48…セグメント、T…タイヤ、T2…サイドウォール部、T3…ビード部、Y1…半径方向内側
Claims (8)
- グリーンタイヤをその軸方向が上下になるように配置して加硫する加硫モールドを備えたタイヤの加硫成型装置であって、
前記加硫モールドは、上側のサイドウォール部を成型するための上側サイドモールドと、上側のビード部が嵌合可能な上側ビードリングと、を備え、
前記上側ビードリングはタイヤ周方向に複数のセグメントに分割され、
前記加硫モールドを型開きする際に前記複数のセグメントが半径方向内側に移動する、
タイヤの加硫成型装置。 - 前記上側サイドモールド及び前記上側ビードリングを上下動させる昇降装置を備え、前記昇降装置は、前記上側ビードリングの前記複数のセグメントを半径方向に移動可能に支持しており、前記加硫モールドを型開きする際に、前記昇降装置の上昇動作により前記複数のセグメントを半径方向内側に移動させる、請求項1に記載のタイヤの加硫成型装置。
- 前記昇降装置は、前記加硫モールドを型開きする際に、前記上側サイドモールドを型閉め位置に維持したまま、前記上側ビードリングの前記複数のセグメントを半径方向内側に移動させる、請求項2に記載のタイヤの加硫成型装置。
- 前記昇降装置は、前記加硫モールドを型開きする際に、当該昇降装置の上昇動作により、前記複数のセグメントを半径方向内側に少なくとも2回移動させるように当該複数のセグメントの半径方向内側への移動と半径方向外側への移動を交互に行う、請求項2又は3に記載のタイヤの加硫成型装置。
- グリーンタイヤをその軸方向が上下になるように加硫モールドに配置し、上側のサイドウォール部を成型するための上側サイドモールドと上側のビード部が嵌合可能な上側ビードリングを型閉め位置に下降させて型閉めする工程と、
前記加硫モールド内で前記グリーンタイヤを加硫成型する工程と、
加硫成型後に前記加硫モールドを型開きする工程と、を含み、
前記型開きする工程において、タイヤ周方向に複数のセグメントに分割された前記上側ビードリングの当該複数のセグメントを半径方向内側に移動させて、前記ビード部から前記上側ビードリングを剥離させる、
タイヤの製造方法。 - 前記型開きする工程において、前記上側サイドモールド及び前記上側ビードリングを上下動させる昇降装置を用いて、前記昇降装置に対して半径方向に移動可能に取り付けられた前記上側ビードリングの前記複数のセグメントを、前記昇降装置の上昇動作により半径方向内側に移動させる、請求項5に記載のタイヤの製造方法。
- 前記型開きする工程において、前記上側サイドモールドを型閉め位置に維持したまま、前記上側ビードリングの前記複数のセグメントを半径方向内側に移動させる、請求項6に記載のタイヤの製造方法。
- 前記型開きする工程において、前記昇降装置の上昇動作により、前記複数のセグメントを半径方向内側に少なくとも2回移動させるように当該複数のセグメントの半径方向内側への移動と半径方向外側への移動を交互に行う、請求項6又は7に記載のタイヤの製造方法。
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