(57)【要約】【課題】温度計をキャビティ内に突出させる姿勢で取付けた金型に未加硫タイヤを収容してこのタイヤを加硫し、温度計のよるタイヤ内部の温測データに基づいて、加硫中のタイヤの加硫時間を決定するタイヤの加硫方法において、温度計をタイヤ内に配置して温度を測定しても破損することなく、しかも、温度計を取り去ったあとの穴がタイヤの耐久性に影響がすることのない方法でタイヤの温度を測定し、その温度測定結果にもとづいて加硫中の加硫終了時間を決定するタイヤの加硫方法を提供する。【解決手段】  加硫終了前の時点ｔｉで、温度計をタイヤから退出させるとともに、加硫終了前の時点で、温度計によって形成されたタイヤの空隙部分に未加硫ゴムを注入して空隙部分を埋め戻し、温度計をタイヤから退出させるまでに得られた温度測定データに基づいて所要加硫度に到達するまでの時間を推定してそれを加硫時間ｔｅとする。【選択図】図１
2006027115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度計をキャビティ内に突出させる姿勢で取付けた金型に未加硫タイヤを収容してこのタイヤを加硫し、温度計によって測定されたタイヤ内部の温度データに基づいて、加硫中のタイヤの加硫時間を決定するタイヤの加硫方法において、
タイヤの加硫を終了する前の時点で、温度計をタイヤから退出させるとともに、タイヤの加硫を終了する前の時点で、温度計によって形成されたタイヤの空隙部分に未加硫ゴムを注入して空隙部分を埋め戻し、温度計をタイヤから退出させるまでに得られた温度測定データに基づいて所要加硫度に到達するまでの時間を推定してそれを加硫時間とするタイヤの加硫方法。
【請求項２】
温度計を退出させるタイミングを、加硫の進行がもっとも遅いタイヤ部分における温度上昇カーブの勾配が０〜0.3℃/secの範囲で行う請求項１に記載のタイヤの加硫方法。
【請求項３】
前記タイヤ空隙部分に注入する未加硫ゴムを、空隙部分を囲繞するタイヤ部分のゴムと同じ材料のものとする請求項１もしくは２に記載のタイヤの加硫方法。
【請求項４】
重荷重用タイヤを加硫する請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤの加硫方法。
【請求項５】
建設車両用タイヤを加硫する請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤの加硫方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの加硫方法に関し、特に、タイヤの温度を計測しながら加硫時間を決定する方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にタイヤは、大量に生産されるため、サイズが同じであれば、サンプリングされたタイヤの実験に基づいて予め決められた一定の加硫時間（金型を閉止してから開放するまでの時間）で加硫されるが、この加硫時間は、タイヤ個々のバラツキや予熱温度等の環境条件の差があっても加硫不足とならないよう、最適加硫時間に安全率を付加した長い目の時間に設定されている。しかしながら、このことは、この方法では安全率を付加した分だけ時間とエネルギーとが無駄に消費されることを意味する。
【０００３】
この対応策として、加硫中のタイヤに温度計を挿入してタイヤの温度を測定し、測定結果にもとづいて、加硫中のタイヤの加硫を終了する時間（加硫時間）を決定する方法が提案されており、そのための、タイヤの内部の温度を測定する方法として、大別して二つの方法が知られている。
【０００４】
第１の方法は、温度計を、その先端が測定しようとするタイヤの部分に位置するよう、キャビティ内に突出する姿勢で金型に固定してタイヤの加硫の最初から最後までの温度変化を測定する方法であり（例えば、特許文献１参照。）、この方法は、簡易に温度測定を行うことができるものの、突出する温度計部分が破損しないよう太くする必要があり、その結果、温度計を抜き取った太い穴がタイヤに形成されてしまい、加硫後、この穴にゴム等を注入して外観上、穴を埋め戻すことはできるものの、タイヤの耐久性を損なう虞があった。
【０００５】
タイヤの内部の温度を測定する第２の方法は、加硫開始後、生タイヤのゴムをキャビティ内に充満させたあと、タイヤの表面から細径の温度計を突き刺してタイヤ内部の温度データの収集を開始し、そのあとは、第１の方法と同様に、加硫の最後まで温度の測定を継続したあと金型を開放する直前に温度計を引き抜くものであるが（例えば、特許文献２参照。）、この方法は、温度プローブが細いため、加硫後にできた穴によるタイヤ耐久性への影響を小さくすることはできるものの、ゴム中に温度計を挿入する必要がありその際温度計を破損する可能性が高いという問題がある。
【特許文献１】特昭５６−１３７９４４号公報
【特許文献２】特昭５４−１２３０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、温度計をタイヤ内に配置して温度を測定しても破損することなく、しかも、温度計を取り去ったあとの穴がタイヤの耐久性に影響がすることのない方法でタイヤの温度を測定し、その温度測定結果にもとづいて加硫中の加硫終了時間を決定するタイヤの加硫方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）は、温度計をキャビティ内に突出させる姿勢で取付けた金型に未加硫タイヤを収容してこのタイヤを加硫し、温度計によって測定されたタイヤ内部の温度データに基づいて、加硫中のタイヤの加硫時間を決定するタイヤの加硫方法において、
タイヤの加硫を終了する前の時点で、温度計をタイヤから退出させるとともに、タイヤの加硫を終了する前の時点で、温度計によって形成されたタイヤの空隙部分に未加硫ゴムを注入して空隙部分を埋め戻し、温度計をタイヤから退出させるまでに得られた温度測定データに基づいて所要加硫度に到達するまでの時間を推定してそれを加硫時間とするタイヤの加硫方法である。
【０００８】
（２）は、（１）において、温度計を退出させるタイミングを、加硫の進行がもっとも遅いタイヤ部分における温度上昇カーブの勾配が０〜0.3℃/secの範囲で行うタイヤの加硫方法である。
【０００９】
（３）は、（１）もしくは（２）において、前記タイヤ空隙部分に注入する未加硫ゴムを、空隙部分を囲繞するタイヤ部分のゴムと同じ材料のものとするタイヤの加硫方法である。
【００１０】
（４）は、（１）〜（３）のいずれかにおいて、重荷重用タイヤを加硫するタイヤの加硫方法である。
【００１１】
（５）は、（１）〜（３）のいずれかにおいて、建設車両用タイヤを加硫するタイヤの加硫方法である。
【発明の効果】
【００１２】
（１）の発明によれば、温度計によるタイヤ内部の温測データに基づいて、加硫中のタイヤの加硫時間を決定するので、それぞれのタイヤに応じて、最短の加硫時間を設定することができ、エネルギーおよび時間の節減することができ、しかも、タイヤ加硫の終了前に、温度計をタイヤから退出させるとともに、温度計によって形成されたタイヤの空隙部分に未加硫ゴムを注入して空隙部分を埋め戻すので、注入された未加硫ゴムに、十分にこれを加硫するだけの温度と時間を与えることができ、このゴムの加硫後の強度を所定のものにしてタイヤの耐久性の低下を防止することができる。
【００１３】
（２）の発明によれば、温度計を退出させるタイミングを、温度上昇カーブの勾配が０〜03℃/secの範囲である温度立ち上がり初期の段階とするので、温度計を退出させたあと、すぐ、温度計の退出穴にゴムを充填することにより、充填されたゴムにタイヤとほぼ同等の加硫度を付与することができ、タイヤの耐久性を一層向上させることができる。
【００１４】
（３）の発明によれば、前記タイヤ空隙部分に注入する未加硫ゴムを、空隙部分を囲繞するタイヤ部分のゴム材料と同じにするので、周囲のゴムとほぼ同じ加硫度をこの未加硫ゴムに与えることによって、ゴムの部分的な物性変化を最小限に抑えることができ、その点においても、タイヤの耐久性をさらに向上させることができる。
【００１５】
（４）の発明によれば、加硫時間の長い、しかも、必要加硫度を得るための加硫時間がばらつきやすい重荷重用タイヤを加硫するのに用いるので、大きな加硫時間短縮効果を得ることができる。
【００１６】
（５）の発明によれば、重荷重用タイヤよりも、加硫時間のさらに長い、しかも、必要加硫度を得るための加硫時間のバラツキがさらに大きい建設車両用タイヤに用いるので、一層大きな加硫時間短縮効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図１は、横軸にタイヤの加硫開始後の時間を、縦軸に、例えばショルダ部等の加硫の進行が最も遅い部分Ｐの温度をとって示す、温度カーブである。温度カーブは、一般的に、加硫開始直後においてはゼロであった勾配θが、徐々に増加したあと、ある時点で放熱の増加等により減少に転じ、そのまま徐々に減少する形状をなす。
【００１８】
そして、最遅部分Ｐにおける加硫度の増加度合は、加硫開始後の温度カーブから求めることができるので、最遅部分Ｐに温度計の検知部分を埋設して温度データを所定のサンプリングタイムでリアルタイムに取り込んでゆけば、変化する加硫度を時々刻々算出することができ、したがって、この加硫度が、必要加硫度として予め定められた所定の値に到達した時点ｔｅを到達直後に知ることができ、この時点ｔｅで加硫を終了することにより、必要加硫度を満たしたタイヤを最短時間で加硫することができる。
【００１９】
しかしながら、このような温度測定のためにはタイヤ内部に温度計を挿入しなければならず、温度計をタイヤから取外したとき、その跡に大きな穴が形成されてしまい、タイヤの耐久性を低下させるおそれがある。
【００２０】
ここで、加硫の進行過程の途中、できればその過程の初期段階の時点ｔｉで温度計をタイヤから取外し、取外した跡にできた穴に未加硫ゴムを注入して穴を埋めたならば、充填した未加硫ゴムは、タイヤの加硫を終了してタイヤを金型から取り出すまでの間に、これを加硫するに十分な温度と時間とが与えられるので、周囲のゴムとほぼ同等の条件で、この未加硫ゴムを加硫することができ、その結果、周囲のゴム部分と同等の物性をこのゴムに付与することができ、タイヤの耐久性の低下を防止することができる。
【００２１】
すなわち、図１において、温度計を加硫開始後ｔｉだけ経過した時点でタイヤから取外した場合、温度計跡の穴を埋める装置を準備する等に時間ｔｘを要したのち、穴に充填された未加硫ゴムはｔｒの時間の間、加硫反応を進行させることができ、例えば、周囲のゴムと同じゴム材料の未加硫ゴムを注入することにより、周囲と同等の物性を付与することができる。
【００２２】
一方、この方法では、温度のデータを加硫終了の直前まで測定し続けることはできないので、加硫開始後からｔｉだけ経過した時点までに取り込んだ温度カーブA１だけから、必要加硫度に到達する時間ｔｅを推定しなければならないが、本発明は、この推定を高精度に行えることを見出してなされたものである。
【００２３】
必要加硫度に到達する時間ｔｅを推定方法の一例として、ｔｉを、温度カーブの勾配θ（すなわち、ｄＴ/ｄｔ）が０℃/sec の時点から0.2℃/secとなる時点までの時間とし、加硫時間ｔｅを、過去の実験データを基に定められた、ｔｉの関数Ｆとして、式（１）に基づいて求める方法を以下に説明する。
ｔｅ＝Ｆ（ｔｉ）                                                    （１）
【００２４】
以下は、この例を示すものであり、図２は、同じサイズのタイヤＡ、Ｂのそれぞれについての、温度カーブＡｉ、Ｂｉから加硫時間ｔｅＡ、ｔｅＢを求める場合を説明するための温度カーブを示し、タイヤＡについて、加硫開始から時々刻々温度データを取り込んでゆけば、その勾配θａが0.2℃/secになった時点ｔｉＡを知ることができ、その時点で温度計をタイヤから取外す。そして、必要加硫度に到達する間での時間ｔｅＡを式（２）に基づいて計算し、同様に、タイヤＢについての温度カーブＢｉにおいて、その勾配θａが0.2℃/secになった時点ｔｉＢの値を式（３）に代入して、必要加硫度に到達する間での時間ｔｅＢを求めることができる。
ｔｅＡ＝F（ｔｉＡ）                                                （２）
ｔｅＢ＝F（ｔｉＢ）                                                （３）
【００２５】
このように、同じサイズのタイヤであっても、タイヤのバラツキ、あるいは、予熱条件等、環境条件の違いのため、加硫の進行度合は、その時々の条件によって異なるが、上記のようにして加硫時間ｔｅＡ、ｔｅＢを求めることにより、必要加硫度を満足させる最短の加硫時間で加硫することができ、エネルギーおよびコストの無駄を防止することができ、しかも、温度計をタイヤから取外したあとの穴は、周囲のゴムとほぼ同一の物性を有するゴムで充填することにより、耐久性の低下を防止することができる。
【００２６】
以下に、温度計を所定のタイミングでタイヤから取外して、温度計跡の穴に未加硫ゴム充填するシステムについての例を説明する。図３は、温度計/ゴム充填器交換システム２０を示すブロック線図である。温度計/ゴム充填器交換システム２０は、加硫中のタイヤの内部温度を測定する温度計６、温度計から信号ケーブル７を介して温度測定データをリアルタイムに取り込む加硫制御装置２１、温度計６や、温度計６をタイヤから取外した跡の穴に未加硫ゴムを充填するゴム充填器を固定する温度計兼ゴム充填器固定装置２３、温度計６やゴム充填器を、温度計兼ゴム充填器固定装置２２から取外し、もしくはそこに取付けるためのハンドリングを行うハンドリングロボット２３、および、未加硫ゴム充填器に未加硫ゴムを供給する未加硫ゴム供給装置２４を具えて構成され、ハンドリングロボット２３、温度計兼ゴム充填器固定装置２２、および、未加硫ゴム供給装置２４には、これらを作動させるための信号が、加硫制御装置２１から発信される。
【００２７】
図４〜図６は、温度計兼ゴム充填器固定装置２２を示す部分断面図である。温度計兼ゴム充填器固定装置１０は加硫ドーム１に取付けられ、温度計挿入穴１４を有する固定手段４と、挿入穴開閉手段３とを具えて構成される。また、タイヤＴを加硫する際、加硫ドーム１内には加硫金型２が固定され、加硫金型２は、加硫金型２に設けられた温度測定用貫通穴１２と、温度計固定装置４に設けられた温度計挿入穴１４とが同じ中心軸線上に位置するよう配置されている。
【００２８】
図４は、温度計兼ゴム充填器固定装置２２に温度計６が固定された状態を、図５は、固定装置２２には何も取付けられていない状態を、図６は、温度計の代りにゴム充填器８が取付けられた状態を示す。
【００２９】
温度計/ゴム充填器交換システム２０において、温度計６を温度計兼ゴム充填器固定装置２２に固定するには、まず、所定の置き場からハンドリングロボット２３を用いて温度計を取り出し、温度計兼ゴム充填器固定装置２２まで運ぶ。このとき、加硫制御装置２１からの指示信号に基づいて、挿入穴開閉手段３は温度計挿入穴１４を開放し、ハンドリングロボット２３は、温度計６の先端に設けられた感温部６ａが、タイヤの最遅加硫部分に位置するよう、温度計挿入穴１４および温度測定用貫通穴１２を貫通させて、温度計６を所定の位置にホールドすると、加硫制御装置２１からの信号に基づいて、温度計兼ゴム充填器固定装置１０の固定手段４が作動して温度計６を温度計挿入穴１４に固定する。
【００３０】
その後、金型２を閉止してタイヤ内圧を加え、加硫ドーム１内にスチームを供給することにより金型２は加熱され、キャビティ５内でゴムは流動化するともに加硫反応を進行させる。この過程において、温度計６は所定のサンプリングタイムで温度データを加硫制御装置２１に送信し、加硫制御装置２１ではこの温度データに基づきリアルタイムに加硫度を計算し、温度データから求められる温度カーブの勾配が所定の値、たとえば、0.2℃/secに到達した時点において、ハンドリングロボット２３に、温度計６を温度計兼ゴム充填器固定装置２２から取外して置き場に戻すよう指示する信号を送信する。このとき、加硫制御装置２１は、同時に、加硫時間ｔeを算出しておく。
【００３１】
ハンドリングロボット２３が温度計６の基端を把持すると、温度計兼ゴム充填器固定装置２２の固定手段４は温度計６の固定を開放するよう作動し、ハンドリングロボット２３は温度計挿入穴１４から温度計６を取り出して所定置き場に戻す。また、温度計６が温度計挿入穴１４から取りだされた直後、挿入穴開閉手段３が作動して挿入穴を閉止し、加硫ドーム１内のスチームの漏洩を防止する。
【００３２】
ハンドリングロボット２３は、温度計６を置き場に戻したあと、所定の位置に置かれていたゴム充填器８を把持して、温度計兼ゴム充填器固定装置２２まで運ぶ。このとき、加硫制御装置２１からの指示信号に基づいて、挿入穴開閉手段３は温度計挿入穴１４を開放し、ハンドリングロボット２３は、ゴム充填器８の先端から温度計６が抜けた穴１１にゴムを注入できるよう、温度計挿入穴１４および温度測定用貫通穴１２を貫通させて、ゴム充填器８を所定の位置にホールドし、次に、加硫制御装置２１からの信号に基づいて、温度計兼ゴム充填器固定装置１０の固定手段４が作動してゴム充填器８を温度計挿入穴１４に固定する。
【００３３】
ゴム充填器８が固定されると、加硫制御装置２１から未加硫ゴム供給装置２４にゴムの供給を開始する信号を送信され、未加硫ゴム供給装置２４はゴム供給ホース９を介してゴム充填器８にゴムを供給する。そして、ゴム充填器８に供給されたゴムは、温度計が抜けた穴１１内に充填され、ちょうど、穴１１が未加硫ゴムで充満されると、未加硫ゴム供給装置２４はゴムの供給を停止する。その後、温度計６に行ったと同様の手順で、ゴム充填器８は、温度計兼ゴム充填器固定装置１０から取外される。そして、その後、加硫ドーム１は、挿入穴開閉装置４によって閉止されるとともに、穴１１に充填されたゴムは周囲からの熱によって加熱され、タイヤ加硫終了時間ｔｅには周囲のゴムと同様十分に加硫した状態を得ることができる。
【００３４】
さらに、加硫制御装置２１は、加硫開始後、先に算出した加硫時間ｔｅが経過すると、加硫機に熱媒体の供給を停止する信号を送り、その後、加硫金型２に開放を指示する信号を送信する。このようにして、経過時間ｔｉまでの温度カーブに基づいて加硫時間ｔｅを決定することができる。
【００３５】
以上説明した、温度計６やゴム充填器８を取付け、また取外す方法は、種々ある方法に一例であり、本発明はこの例に限定されるものではなく、また、温度カーブから加硫時間ｔｅを求める方法についても、先に説明したものは、その本発明の一例に過ぎない。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
種々のサイズのタイヤを加硫するのに用いることが出きる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】加硫の進行が最も遅い部分の温度温度カーブを示すグラフである。
【図２】同じサイズのタイヤＡ、Ｂのそれぞれについての、温度カーブを示すグラフである。
【図３】温度計/ゴム充填器交換システムを示すブロック線図である。
【図４】温度計が固定された状態における、温度計兼ゴム充填器固定装置を示す部分断面図である。
【図５】何も取付けられていない状態における、温度計兼ゴム充填器固定装置を示す部分断面図である。
【図６】ゴム充填器が取付けられた状態における、温度計兼ゴム充填器固定装置を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    加硫ドーム
２    加硫金型
３    挿入穴開閉手段
４    固定手段
５    キャビティ
６    温度計
６ａ    温度計の感温部
７    信号ケーブル
８    ゴム充填器
９    ゴム供給ホース
１１    温度計を取外した跡の穴
１１    温度計挿入穴
２０    温度計/ゴム充填器交換システム
２１    加硫制御装置
２２    温度計兼ゴム充填器固定装置
２３    ハンドリングロボット
２４    未加硫ゴム供給装置
【図１】
2006027115.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006027115.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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