JP2019034472A - タイヤの加硫成型装置及び製造方法 - Google Patents

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。

特開２０１７−８７５９３号公報

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。

一実施形態に係るタイヤの加硫成型装置の加硫工程での半断面図 同加硫成型装置の型開き工程での半断面図 同加硫成型装置の型開き工程での半断面図 同加硫成型装置の型開き工程での要部拡大断面図 上側ビードリングの概略平面図 （Ａ）上側ビードリングの扇形状セグメントでの要部拡大断面図、（Ｂ）上側ビードリングの山形状セグメントでの要部拡大断面図 同加硫成型装置を型開きした状態での半断面図 他の実施形態に係る加硫成型装置の要部拡大断面図 更に他の実施形態に係る加硫成型装置の要部拡大断面図

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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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