(57)【要約】      （修正有）【課題】サイドウォール部を適正に加硫するタイヤ加硫装置の提供。【解決手段】サイド成形面１５を有するサイドモールド７Ｕ，７Ｌ、及び、サイドモールド７Ｕ，７Ｌを加熱してサイド成形面１５と接する生タイヤＴａを加硫する加熱部Ｊ１を含むタイヤ加硫装置１において、サイド成形面１５は、生タイヤＴａの軸方向の外側に最も突出する最大幅位置Ｍを有し、サイドモールド７Ｕ，７Ｌは、加硫温度よりも低い温度の第１の流体Ｒ１が流れる第１流路１８を含んでおり、第１流路１８は、最大幅位置Ｍから生タイヤＴａの半径方向の内外に、タイヤのビードベースラインからトレッド端までのタイヤ半径方向の長さであるサイドウォール高さの２０％以内の位置を生タイヤＴａの周方向に延びており、第１の流体Ｒ１の温度は、１００〜１６０℃である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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を有するサイドモールド、及び、前記サイドモールドを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、
前記サイド成形面は、前記生タイヤの軸方向の外側に最も突出する最大幅位置を有し、
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の流体が流れる第１流路を含み、
前記第１流路は、前記最大幅位置から前記生タイヤの半径方向の内外に、前記タイヤのビードベースラインからトレッド端までのタイヤ半径方向の長さであるサイドウォール高さの２０％以内の位置を前記生タイヤの周方向に延び、
前記第１の流体の温度は、１００〜１６０℃である、
タイヤ加硫装置。
【請求項２】
前記第１流路は、前記サイド成形面からの前記生タイヤの軸方向の距離の最小が５〜１５mmである、請求項１記載のタイヤ加硫装置。
【請求項３】
前記第１流路の円相当直径は、前記サイドウォール高さの１０％〜３０％である、請求項１又は２に記載のタイヤ加硫装置。
【請求項４】
前記第１流路の横断面は、円形状である、請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ加硫装置。
【請求項５】
前記第１の流体の前記第１流路内の圧力は、０．１〜１．０MPaである、請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ加硫装置。
【請求項６】
前記第１の流体は、水又は油である、請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤ加硫装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、サイドモールドと加熱部とを含み、生タイヤを加硫するためのタイヤ加硫装置が記載されている。前記加熱部は、前記サイドモールドを加熱して生タイヤのサイドウォール部を加硫する。前記サイドモールドは、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、かつ、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流路を有する。このような流路は、前記加熱部で発生した熱の一部を、前記サイドウォール部へ熱伝達することなく遮るので、厚さの小さいサイドウォール部の過加硫を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−７１１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、発明者らは、このようなタイヤ加硫装置にも、前記サイドウォール部をさらに適正に加硫させることのできる余地が残されていることを突き止めた。
【０００５】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、サイドウォール部を適正に加硫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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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を有するサイドモールド、及び、前記サイドモールドを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、前記サイド成形面は、前記生タイヤの軸方向の外側に最も突出する最大幅位置を有し、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の流体が流れる第１流路を含み、前記第１流路は、前記最大幅位置から前記生タイヤの半径方向の内外に、前記タイヤのビードベースラインからトレッド端までのタイヤ半径方向の長さであるサイドウォール高さの２０％以内の位置を前記生タイヤの周方向に延び、前記第１の流体の温度は、１００〜１６０℃である。
【０００７】
本発明に係るタイヤ加硫装置は、前記第１流路が、前記サイド成形面からの前記生タイヤの軸方向の距離の最小が５〜１５mmであるのが望ましい。
【０００８】
本発明に係るタイヤ加硫装置は、前記第１流路の円相当直径が、前記サイドウォール高さの１０％〜３０％であるのが望ましい。
【０００９】
本発明に係るタイヤ加硫装置は、前記第１流路の横断面が、円形状であるのが望ましい。
【００１０】
本発明に係るタイヤ加硫装置は、前記第１の流体の前記第１流路内の圧力が、０．１〜１．０MPaであるのが望ましい。
【００１１】
本発明に係るタイヤ加硫装置は、前記第１の流体が、水又は油であるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のタイヤ加硫装置は、サイド成形面を有するサイドモールド、及び、前記サイドモールドを加熱して生タイヤを加硫する加熱部を含むタイヤ加硫装置である。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の流体が流れる第１流路を含んでいる。前記第１流路は、最大幅位置から前記生タイヤの半径方向の内外に、サイドウォール高さの２０％以内の位置を前記生タイヤの周方向に延びている。前記第１の流体の温度は、１００〜１６０℃である。これにより、一般に、ゴム厚さの小さいサイドウォール部を適正に加硫することができる。このようなタイヤ加硫装置で製造されたタイヤは、例えば、サイドウォール部の損失正接の増加が抑えられるので、優れた転がり抵抗性能を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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２】図１のタイヤ加硫装置の拡大図である。
【図３】図１のサイドモールドのＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のサイドモールドの拡大図である。
【図５】加硫後のタイヤの一実施形態の断面図である。
【図６】他の実施形態のサイドモールドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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は、本実施形態のタイヤ加硫装置（以下、単に「加硫装置」という場合がある。）１全体の側面断面図である。図２は、図１の加硫装置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、加硫装置１は、加硫金型２とブラダー部３とを含んで構成される。本実施形態の加硫装置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。これにより、生タイヤＴａは、加硫される。
【００１５】
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。
【００１６】
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、本明細書では、「下側」とは、加硫装置１の下部プレート４側をいい、「上側」とは、加硫装置１の上部プレート５側をいう。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
第１の加熱部Ｊ１は、本実施形態では、加熱媒体としてスチーム（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、加硫装置１の外部に設けられたボイラなどの周知の加熱媒体供給源（図示省略）から第１の加熱部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、１８０〜２２０℃で０．５〜２．５MPa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。
【００２１】
上下のサイドモールド７Ｕ、７Ｌには、それぞれタイヤＴ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る。非成形面１６は、加硫成形時、生タイヤＴａと接すること上のプラテン９Ｕ又は下のプラテン９Ｌと接する部分である。上下のサイドモールド７Ｕ、７Ｌの材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、ステンレス、鉄、アルミ、銅などが好ましい。
【００２２】
サイド成形面１５は、本実施形態では、生タイヤＴａの軸方向の外側に最も突出する最大幅位置Ｍを有している。一般に、最大幅位置Ｍは、生タイヤＴａのサイドウォール部のゴム厚さが相対的に小となる部分が接触する位置である。
【００２３】
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流路１８が埋設されている。第１の流体Ｒ１は、生タイヤＴａの加硫温度よりも低い温度である。第１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から生タイヤＴａのサイドウォール部へ熱伝達することなく遮る。
【００２４】
図３は、図１の各サイドモールド７Ｕ、７ＬのＡ−Ａ線断面図である。図３に示されるように、第１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。このように、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から排出されるので、第１流路１８内の温度上昇が抑えられる。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。主部１８ｃは、例えば、各サイドモールド７Ｕ、７Ｌのほぼ１周分を形成するように延びている。このような第１流路１８は、生タイヤＴａの周方向に亘ってサイドウォール部の過加硫を抑制する。第１の流体Ｒ１は、例えば、加硫装置１の外部に設けられた供給装置Ｓと第１流路１８との間を循環している。
【００２５】
本実施形態の第１流路１８は、各サイドモールド７Ｕ、７Ｌ内に埋設されている。このような第１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。
【００２６】
図４は、図２のサイドモールド７Ｕ、７Ｌの拡大図である。図４に示されるように、第１流路１８の主部１８ｃは、本実施形態では、最大幅位置Ｍから生タイヤＴａの半径方向の内外に、サイドウォール高さｈ（図５に示す）の２０％以内の位置ｋを生タイヤＴａの周方向に延びている。これにより、ゴム厚さの小さい部分の過加硫を効果的に抑制できる。位置ｋは、最大幅位置Ｍと主部１８ｃの中心ｃ１との間のタイヤ半径方向の距離である。
【００２７】
図５は、加硫後のタイヤＴの右半分の断面図である。図５に示されるように、「サイドウォール高さｈ」は、本明細書では、加硫後のタイヤＴのビードベースラインＢＬからトレッド端Ｔｅまでのタイヤ半径方向の長さである。前記「ビードベースラインＢＬ」は、JATMAの規格で定められるリム径位置を通るタイヤ軸方向線である。前記「トレッド端Ｔｅ」は、正規状態のタイヤＴに、正規荷重を負荷しかつキャンバー角０度で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置を意味する。
【００２８】
前記「正規状態」は、タイヤＴが正規リム（図示せず）にリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の状態である。前記「正規リム」とは、タイヤＴが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば標準リム、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim"である。前記「正規内圧」とは、タイヤＴが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE"である。
【００２９】
第１の流体Ｒ１は、１００〜１６０℃で各サイドモールド７Ｕ、７Ｌに供給される。これにより、厚さの小さい生タイヤＴａのサイドウォール部を適正に加硫することができる。したがって、本実施形態の加硫装置１で製造されたタイヤＴは、例えば、サイドウォール部の損失正接の増加が抑えられるので、優れた転がり抵抗性能を有する。
【００３０】
第１の流体Ｒ１は、０．１〜１．０MPaであるのが望ましい。また、第１の流体Ｒ１は、水又は油であるのが望ましい。このような第１の流体Ｒ１は、液体として存在しているので、高い熱伝導率を有する。また、第１の流体Ｒ１は、サイドモールド７Ｕ、７Ｌを錆による腐食から防ぐことができる。なお、第１流路１８は、第１の流体Ｒ１による腐食を抑制するために、耐食性の高い材料による配管で形成されても良い。
【００３１】
図４に示されるように、第１流路１８は、サイド成形面１５からの生タイヤＴａの軸方向の距離Ｌ１の最小が５〜１５mmであるのが望ましい。距離Ｌ１の最小が１５mmを超える場合、生タイヤＴａのサイドウォール部への熱伝達を効果的に遮断できなくなるおそれがある。距離Ｌ１の最小が５mm未満の場合、サイドモールド７Ｕ、７Ｌの耐久性能が悪化するおそれがある。距離Ｌ１は、サイド成形面１５と第１流路１８の最もサイド成形面１５に近い位置との間の生タイヤＴａの軸方向の長さである。
【００３２】
第１流路１８の主部１８ｃは、その横断面が円形状であるの望ましい。これにより、第１の流体Ｒ１は、サイドモールド７Ｕ、７Ｌ内の熱を効果的に吸収することができる。なお、第１流路１８の主部１８ｃの横断面は、円形状に限定されるものではなく、楕円状や矩形状でも構わない。
【００３３】
上述のような作用を効果的に発揮させるために、第１流路１８の円相当直径ｄは、サイドウォール高さｈの１０％〜３０％であるのが望ましい。第１流路１８の円相当直径ｄがサイドウォール高さｈの１０％未満の場合、生タイヤＴａのサイドウォール部の過加硫を抑制できないおそれがある。また、第１流路１８の円相当直径ｄがサイドウォール高さｈの３０％を超える場合、かえって、生タイヤＴａのサイドウォール部が未加硫状態となるおそれがある。「円相当直径ｄ」は、本明細書では、第１流路１８の横断面の面積に相当する、真円の直径のことである。
【００３４】
第１流路１８内での第１の流体Ｒ１は、特に限定されるものではないが、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。
【００３５】
図１及び図２に示されるように、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。
【００３６】
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。第２の加熱部Ｊ２は、例えば、第１の加熱部Ｊ１と同じ加熱媒体供給源（図示省略）から供給される。なお、第２の加熱部Ｊ２は、このような態様に限定されるものではない。
【００３７】
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流路２２とを具える。センタポスト１３は、例えば、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、例えば、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、例えば、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流路２２は、例えば、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。このようなゴムブラダー１２、センタポスト１３、下のクランプリング１４Ｌ、上のクランプリング１４Ｕ及び第２流路２２は、本実施形態では、それぞれ、周知の構造で形成されている。
【００３８】
図６は、上下のサイドモールド７Ｕ、７Ｌの他の実施形態を示す断面図である。図１〜４に示された構成要素と同じ構成要素は、同じ符号が付されてその説明が省略される。図６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流路１８の主部１８ｃが、往き部２０ａと還り部２０ｂと折返し部２０ｃとで形成されている。本実施形態の往き部２０ａは、第１の流体Ｒ１が周方向の一方側（図では、右回り）に向かって流れる。本実施形態の還り部２０ｂは、第１の流体Ｒ１が周方向の他方側（図では、左回り）に向かって流れる。本実施形態の折返し部２０ｃは、往き部２０ａと還り部２０ｂとを継ぐＵ字状で形成されている。このような主部１８ｃは、生タイヤＴａの各周方向位置において、往き部２０ａと還り部２０ｂとの温度の平均が、同じようになる。このため、生タイヤＴａのサイドウォール部の加硫状態を周方向で均一化できるので、例えば、転がり性能に優れたタイヤＴを製造することができる。
【００３９】
上述のような作用を効果的に発揮させるために、往き部２０ａ及び還り部２０ｂは、それぞれ、加硫金型２の軸芯ｃと同心で形成されるのが望ましい。
【００４０】
次に、図１〜４に示された加硫装置１を用いて生タイヤＴａを加硫する方法が説明される。
【００４１】
先ず、生タイヤＴａが加硫装置１の所定の位置にセットされ、図示しない前記昇降台によって、上の金型部２Ｕと下の金型部２Ｕとが閉じられる。
【００４２】
次に、例えば、図示しない前記加熱媒体供給源から第１の加熱部Ｊ１及び第２の加熱部Ｊ２にスチームが供給されて、上下のビードリング６Ｕ、６Ｌ、上下のサイドモールド７Ｕ、７Ｌ及びトレッドモールド８が加熱される。前記スチームは、例えば、１８０〜２２０℃で０．５〜２．５MPaに制御されている。
【００４３】
次に、供給装置Ｓから第１の流体Ｒ１が第１流路１８に供給される。第１の流体Ｒ１は、例えば、水又は油である。第１の流体Ｒ１は、例えば、１００〜１６０℃に制御されている。また、第１の流体Ｒ１は、例えば、０．１〜１．０MPaの圧力に制御されている。第１流路１８は、上述の通りの位置に配されている。これにより、ゴム厚さの小さい生タイヤＴａのサイドウォール部を適正に加硫することができる。
【００４４】
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。
【実施例】
【００４５】
図１のタイヤ加硫装置を用いて乗用車用の空気入りタイヤが試作され、各試供タイヤの損失正接及び転がり抵抗性能がテストされた。各試供タイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。表１に記載された仕様を除いて、各実施例及び各比較例の仕様は同じである。
タイヤサイズ：２１５／４５Ｒ１７
第１の加熱部内の温度及び第２の加熱部内の温度：２００℃
比較例１の加硫装置には、第１流路が設けられていない。
【００４６】
＜損失正接（tanδ）＞
粘弾性スペクトロメータを用い、JIS-K6394の規定に準拠して、下記の条件で試供タイヤのサイドウォール部のサイドウォールゴムの損失正接が測定された。結果は、比較例１の測定値と損失正接の目標値との差を１００とする指数で表示されている。数値が小さいほど、良好である。損失正接の目標値は、何れの比較例及び実施例において同じである。
初期歪：１０％
振幅：±２％
周波数：１０Hz
変形モード：引張
測定温度：７０℃
【００４７】
＜転がり抵抗性能＞
転がり抵抗試験機を用い、下記の条件で試供タイヤの転がり抵抗が測定された。結果は、比較例１の値を１００とする指数で表示されている。数値が小さい程、転がり抵抗が小さく良好である。
リム：１５×６JJ
内圧：２３０kPa
荷重：３．４３kN
速度：８０km/h
【００４８】
【表１】
2020090024.tif 000003
【００４９】
テストの結果、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比して、損失正接の目標値に近く、転がり抵抗性能に優れていることが理解される。
【符号の説明】
【００５０】
１    タイヤ加硫装置
７    サイドモールド
１５    サイド成形面
１８    第１流路
ＢＬ    ビードベースライン
Ｊ１  加熱部
ｈ    サイドウォール高さ
Ｍ    最大幅位置
Ｒ１  第１の流体
Ｔ    タイヤ
Ｔａ  生タイヤ
Ｔｅ  トレッド端
【図１】
2020090024.tif 000004
【図２】
2020090024.tif 000005
【図３】
2020090024.tif 000006
【図４】
2020090024.tif 000007
【図５】
2020090024.tif 000008
【図６】
2020090024.tif 000009