(57)【要約】【課題】後加硫工程において上下の温度差によるタイヤ加硫度の進行度合いを改善し、品質を向上することが可能なタイヤ加硫装置及び加硫方法を提供する。【解決手段】加硫直後の空気入りタイヤ１を、タイヤ軸を上下方向にし、密閉したタイヤ空洞部７内に気体を充填してインフレートした状態で所定の温度まで冷却することにより後加硫するタイヤ加硫装置である。空気入りタイヤ１の赤道面ＥＱの上側及び下側に位置するタイヤ表面１１の温度をそれぞれ検出する温度センサ１２，１３と、タイヤ空洞部７内の気体を攪拌する攪拌手段１５と、温度センサ１２，１３で検出された温度に基づいて攪拌手段１５を制御する制御手段１６を備えている。【選択図】図１
2006205576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫直後の空気入りタイヤを、タイヤ軸を上下方向にし、密閉したタイヤ空洞部内に気体を充填してインフレートした状態で所定の温度まで冷却することにより後加硫するタイヤ加硫装置において、前記空気入りタイヤの赤道面の上側及び下側に位置するタイヤ表面の温度をそれぞれ検出する温度センサと、前記タイヤ空洞部内の気体を攪拌する攪拌手段と、前記温度センサで検出された温度に基づいて前記攪拌手段を制御する制御手段とを具備するタイヤ加硫装置。
【請求項２】
前記攪拌手段が前記タイヤ空洞部内にタイヤを冷却する気体を吹き付け可能な吹き付け手段を備える請求項１に記載のタイヤ加硫装置。
【請求項３】
前記温度センサが前記タイヤ空洞部内のタイヤ内表面温度をタイヤ赤道面に対して上下対称位置で検出するように配置される請求項１または２に記載のタイヤ加硫装置。
【請求項４】
加硫直後の空気入りタイヤを、タイヤ軸を上下方向にし、密閉したタイヤ空洞部内に気体を充填してインフレートした状態で所定の温度まで冷却することにより後加硫するタイヤ加硫方法において、冷却中に温度センサにより前記空気入りタイヤの赤道面の上側及び下側に位置するタイヤ表面の温度をそれぞれ検出し、前記温度センサで検出された温度に基づいてタイヤ空洞部内の気体を攪拌するタイヤ加硫方法。
【請求項５】
加硫直後の空気入りタイヤを、タイヤ軸を上下方向にし、密閉したタイヤ空洞部内に気体を充填してインフレートした状態で所定の温度まで冷却することにより後加硫するタイヤ加硫装置において、前記空気入りタイヤの赤道面の上側及び下側に位置するタイヤ表面の温度をそれぞれ検出する温度センサと、タイヤ赤道面より上側に位置するタイヤ外表面に冷却用気体を吹き付け可能な冷却手段と、前記温度センサで検出された温度に基づいて前記冷却手段を制御する制御手段とを具備するタイヤ加硫装置。
【請求項６】
タイヤ赤道面より下側に位置するタイヤ外表面に冷却用気体を吹き付け可能な冷却手段を有する請求項５に記載のタイヤ加硫装置。
【請求項７】
前記温度センサを前記空気入りタイヤの外側に配置し、タイヤ赤道面の上側及び下側に位置するタイヤ外表面の温度を検出するようにした請求項５または６に記載のタイヤ加硫装置。
【請求項８】
加硫直後の空気入りタイヤを、タイヤ軸を上下方向にし、密閉したタイヤ空洞部内に気体を充填してインフレートした状態で所定の温度まで冷却することにより後加硫するタイヤ加硫方法において、冷却中に温度センサにより前記空気入りタイヤの赤道面の上側及び下側に位置するタイヤ表面の温度をそれぞれ検出し、前記温度センサで検出された温度に基づいてタイヤ赤道面より上側に位置するタイヤ外表面を冷却するタイヤ加硫方法。
【請求項９】
前記空気入りタイヤの赤道面の上側及び下側に位置するタイヤ外表面をそれぞれ冷却し、前記温度センサで検出された温度に基づいてタイヤ赤道面の上側に位置するタイヤ外表面を更に冷却する請求項９に記載のタイヤ加硫方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫直後の空気入りタイヤをインフレートした状態で所定の温度まで冷却することにより後加硫するタイヤ加硫装置と加硫方法に関し、更に詳しくは、タイヤ品質を改善することができるタイヤ加硫装置及び加硫方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの製造工程において、加硫機のモールドから取り出した加硫直後の空気入りタイヤを冷却する後加硫工程がある。この後加硫工程では、ポストキュアインフレータ（ＰＣＩ装置）と呼称されるタイヤ加硫装置が使用され、加硫直後の空気入りタイヤをタイヤ軸を上下方向にしてシートリングに装着し、密閉したタイヤ空洞部内にエアを充填してインフレートした状態で所定の温度まで自然冷却等により冷却するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、加硫直後の空気入りタイヤは高温であるため、密閉したタイヤ空洞部内で上下に温度差が生じ、それによりタイヤの上下で温度差が発生して加硫度の進行度合いがタイヤの上下で相違し、それがタイヤ品質に悪影響を与えるという問題があった。
【特許文献１】特開平７−３２３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、後加硫工程において上下の温度差によるタイヤ加硫度の進行度合いを改善し、品質を向上することが可能なタイヤ加硫装置及び加硫方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明の第１のタイヤ加硫装置は、加硫直後の空気入りタイヤを、タイヤ軸を上下方向にし、密閉したタイヤ空洞部内に気体を充填してインフレートした状態で所定の温度まで冷却することにより後加硫するタイヤ加硫装置において、前記空気入りタイヤの赤道面の上側及び下側に位置するタイヤ表面の温度をそれぞれ検出する温度センサと、前記タイヤ空洞部内の気体を攪拌する攪拌手段と、前記温度センサで検出された温度に基づいて前記攪拌手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００６】
本発明の第１のタイヤ加硫方法は、加硫直後の空気入りタイヤを、タイヤ軸を上下方向にし、密閉したタイヤ空洞部内に気体を充填してインフレートした状態で所定の温度まで冷却することにより後加硫するタイヤ加硫方法において、冷却中に温度センサにより前記空気入りタイヤの赤道面の上側及び下側に位置するタイヤ表面の温度をそれぞれ検出し、前記温度センサで検出された温度に基づいてタイヤ空洞部内の気体を攪拌することを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２のタイヤ加硫装置は、加硫直後の空気入りタイヤを、タイヤ軸を上下方向にし、密閉したタイヤ空洞部内に気体を充填してインフレートした状態で所定の温度まで冷却することにより後加硫するタイヤ加硫装置において、前記空気入りタイヤの赤道面の上側及び下側に位置するタイヤ表面の温度をそれぞれ検出する温度センサと、タイヤ赤道面より上側に位置するタイヤ外表面に冷却用気体を吹き付け可能な冷却手段と、前記温度センサで検出された温度に基づいて前記冷却手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２のタイヤ加硫方法は、加硫直後の空気入りタイヤを、タイヤ軸を上下方向にし、密閉したタイヤ空洞部内に気体を充填してインフレートした状態で所定の温度まで冷却することにより後加硫するタイヤ加硫方法において、冷却中に温度センサにより前記空気入りタイヤの赤道面の上側及び下側に位置するタイヤ表面の温度をそれぞれ検出し、前記温度センサで検出された温度に基づいてタイヤ赤道面より上側に位置するタイヤ外表面を冷却することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述した本発明の第１のタイヤ加硫装置及び加硫方法によれば、冷却中に温度センサにより空気入りタイヤの赤道面の上側及び下側に位置するタイヤ表面の温度をそれぞれ検出し、それに基づいてタイヤ空洞部内の気体を攪拌するので、密閉したタイヤ空洞部内の上下の温度差を小さくして、タイヤの加硫度の差を上下で従来より低減することが可能になる。従って、タイヤ品質を改善することができる。
【００１０】
また、上述した本発明の第２のタイヤ加硫装置及び加硫方法によれば、冷却中に温度センサにより空気入りタイヤの赤道面の上側及び下側に位置するタイヤ表面の温度をそれぞれ検出し、それに基づいてタイヤ赤道面より上側に位置するタイヤ表面を冷却するので、密閉したタイヤ空洞部内の上下の温度差により、タイヤの上側の部分の温度が高くなるのを抑制し、タイヤの上下で加硫度の差を従来より小さくすることができる。従って、タイヤ品質の改善が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明のタイヤ加硫装置（ＰＣＩ装置）の第１の実施形態を示し、このタイヤ加硫装置は、タイヤ軸を上下方向にして加硫直後の空気入りタイヤ１のビード部２に装着する上下一対のシートリング３，４を備えている。下側のシートリング４が立設された下側の支柱５の上端に固定され、上側のシートリング３が上方から垂設された上側の支柱６の下端に固設されている。支柱６は、不図示の駆動手段により昇降可能に構成されている。
【００１３】
下側の支柱５内には、シートリング３，４に取り付けられた空気入りタイヤ１の密閉した空洞部７内にエアなどの気体を供給するための供給路８と、空洞部７内の気体を外部に排出するための排出路９が設けられている。支柱５内を上下に延在する供給路８の下端側が気体供給源１０に接続されている。気体供給源１０から供給路８を介して密閉したタイヤ空洞部７内に気体を充填し、加硫直後の空気入りタイヤ１を所定のインフレートした状態に維持できるようになっている。
【００１４】
上側のシートリング３には、タイヤ赤道面ＥＱより下側に位置するタイヤ内表面１１の部分１１ａの温度を検出する非接触式の温度センサ１２がシートリング３の周方向に沿って所定の間隔で複数配置されている。下側のシートリング４には、タイヤ赤道面ＥＱより上側に位置するタイヤ内表面１１の部分１１ｂの温度を検出する非接触式の温度センサ１３がシートリング４の周方向に沿って所定の間隔で複数配置され、タイヤ赤道面ＥＱの上側及び下側に対称的に位置するタイヤ内表面１１の温度をそれぞれ検出できるようにしている。図１では、空気入りタイヤ１の両バットレス部１４に位置するタイヤ内表面１１の部分１１ａ，１１ｂを例示している。
【００１５】
上記装置は、更にタイヤ空洞部７内の気体を攪拌する攪拌手段１５と、温度センサ１２，１３で検出された温度に基づいて攪拌手段１５を制御する制御手段１６備えている。
【００１６】
攪拌手段１５は、タイヤ空洞部７内の気体を攪拌するためにエアなどの気体を吹き付ける吹き付け手段から構成され、吹き付ける気体を所定の圧力で供給する気体供給源１７と、この気体供給源１７から気体をタイヤ空洞部７内に供給する供給路１８を備えている。
【００１７】
気体供給源１７は、空気入りタイヤ１より温度の低いエアなどの気体を供給し、空気入りタイヤ１を冷却できるようにしている。供給路１８は、供給路８の中途部に接続され、供給路８と兼用している。
【００１８】
吹き付け用の供給路１８が接続された供給路８の上端には、シートリング４の径方向に略等間隔で放射状に延在する複数の分岐路１９の一端が接続され、その分岐路１９の他端がタイヤ空洞部７内に開口している。開口１９ａを有する分岐路１９の他端部１９ｂは傾斜し、矢印で示すように開口１９ａから空気入りタイヤ１の上側のサイドウォール部２０に気体を吹き付け、タイヤ空洞部７内の気体を攪拌できるようになっている。
【００１９】
制御手段１６は、温度センサ１２，１３に接続される処理部１６Ａと、攪拌手段１５の気体供給源１７と排出路９及び供給路１８に設けた電磁制御弁２１，２２に接続される制御部１６Ｂを有している。タイヤ内部の表面温度は、上側が下側より温度が高いので、処理部１６Ａは、上側の表面温度を検出する複数の温度センサ１３から入力された温度信号の内の最も温度が高いデータと、下側の表面温度を検出する複数の温度センサ１２から入力された温度信号の内の最も温度が低いデータを用いて、空気入りタイヤ１の上下の温度差を算出し、その温度差を予め設定した温度差の閾値と比較する。この温度差の閾値としては５℃、好ましくは３℃にすることができる。
【００２０】
算出された温度差が閾値を超えたと処理部１６Ａが判定した場合には、制御部１６Ｂが気体供給源１７に作動信号を出力し、気体供給源１７を作動させるようになっている。また、電磁制御弁２１，２２にも作動信号を出力し、電磁制御弁２１，２２を所定量開にする。これにより、排出路９からタイヤ空洞部７内の気体を排出しながら、気体供給源１７から供給される気体により攪拌し、タイヤ空洞部７内の圧力を常に所定の圧力に維持するようにしている。
【００２１】
作動信号を出力した後、算出された温度差が所定の範囲（例えば、０．５℃）になったと制御部１６Ａが判定すると、制御部１６Ｂが停止信号を気体供給源１７に出力し、気体供給源１７の作動を停止させる。また、電磁制御弁２１，２２に閉止信号を出力し、電磁制御弁２１，２２を閉にするようになっている。
【００２２】
以下、上述したタイヤ加硫装置を参照しながら、加硫直後の空気入りタイヤ１をインフレートした状態で所定の温度まで冷却することにより後加硫する本発明の第１のタイヤ加硫方法について説明する。
【００２３】
まず、加硫直後の空気入りタイヤ１をタイヤ軸を上下方向にして、下側のシートリング４上に下側のビード部２が当接するようにして載置する。上側のシートリング３を降下させて上側のビード部２に当接させ、タイヤ空洞部７を密閉した状態にする。この状態で、気体供給源１０から供給路８を介して密閉したタイヤ空洞部７内に気体が充填され、加硫直後の空気入りタイヤ１を所定のインフレートした状態にする。
【００２４】
このインフレートした状態で空気入りタイヤ１が外部の空気により所定の温度まで冷却され、後加硫されるが、本発明ではこの冷却中に、温度センサ１２，１３により空気入りタイヤ１のタイヤ赤道面ＥＱの上側及び下側に位置するタイヤ内表面１１の部分１１ａ，１１ｂの温度を検出し、その検出信号を制御手段１６の処理部１６Ａに逐次入力する。
【００２５】
処理部１６Ａでは、両温度センサ１２，１３から入力された検出信号に基づいて、空気入りタイヤ１の上下の温度差を算出し、その温度差が予め設定した温度差の閾値を超えると、制御部１６Ｂが気体供給源１７に作動信号を出力し、気体供給源１７を作動させる。
【００２６】
気体供給源１７の作動により、分岐路１９の開口１９ａから、矢印で示すように空気入りタイヤ１の上側のサイドウォール部２０に気体が吹き付けられ、その気体によりタイヤ空洞部７内の気体が攪拌される。それにより密閉したタイヤ空洞部７内の気体の上下の温度差が解消され、上下で略同じ温度になる。温度センサ１２，１３で検出された上下の温度差が所定の範囲になると、気体供給源１７の作動が停止される。
【００２７】
空気入りタイヤ１が所定の温度に冷却されるまで、上述した動作を繰り返し行う。所定の温度まで冷却されると、空気入りタイヤ１の空洞部７内の気体を排出路９から排出し、装置から後加硫が終了したタイヤを取り出し、後加硫工程が終了する。
【００２８】
上述した本発明によれば、冷却中に温度センサ１２，１３により空気入りタイヤ１の赤道面ＥＱの上側及び下側に位置するタイヤ内表面１１の温度をそれぞれ検出し、それに基づいてタイヤ空洞部７内の気体を攪拌するので、密閉したタイヤ空洞部７内の上下の温度差を低減し、タイヤの上下で加硫度の差を従来より小さくすることができるため、タイヤ品質の改善が可能になる。
【００２９】
また、タイヤ空洞部７内にタイヤを冷却する気体を吹き付けることで、空洞部７内の気体の温度を従来より低くすることができるので、内側からタイヤの冷却を促進し、それにより後加硫時間を短縮して生産性を高めることができる。
【００３０】
上記図１の実施形態において、攪拌手段１５を上述した吹き付け手段から構成するのが後加硫時間の短縮も可能になるため好ましいが、攪拌羽根などを下側のシートリング４などに設け、それによりタイヤ空洞部７内の気体を攪拌するようにしてもよい。
【００３１】
また、温度センサ１２，１３は、上記図１の実施形態ではタイヤ内表面１１の温度を検出するようにしたが、タイヤ空洞部７内の上下の温度差の影響がタイヤ外表面にも現れるので、温度センサ１２，１３をタイヤの外表面に対面するように配置し、空気入りタイヤ１の赤道面ＥＱの上側及び下側に位置するタイヤ外表面の温度をそれぞれ検出するようにしてもよい。
【００３２】
また、空気入りタイヤ１を支柱５，６を中心に回転できるように構成した場合には、複数の分岐路１９は１本であってもよい。また、上下の温度センサ１２，１３は、それぞれ少なくとも１つあればよく、後述する図２の実施形態も同様である。
【００３３】
図２は、本発明のタイヤ加硫装置（ＰＣＩ装置）の第２の実施形態を示す。このタイヤ加硫装置では、上述した非接触式の温度センサ１２，１３を空気入りタイヤ１の外側となる位置に配置し、タイヤ赤道面ＥＱの上側及び下側に位置するタイヤ外表面２３の温度をそれぞれ検出するようにしたものである。
【００３４】
温度センサ１２が、タイヤ赤道面ＥＱより下側に位置するタイヤ外表面２３の部分２３ａに対面する位置に周方向に所定の間隔で配置される一方、温度センサ１３は、タイヤ赤道面ＥＱより上側に位置するタイヤ外表面２３の部分２３ｂに対面する位置に周方向に所定の間隔で配置されている。図示する例では、図１の実施例と同様に、空気入りタイヤ１の両バットレス部１４に位置するタイヤ外表面２３の部分２３ａ，２３ｂ（タイヤ赤道面ＥＱに対して対称となる部分）の温度をそれぞれ検出するようになっている。
【００３５】
また、タイヤ赤道面ＥＱより上側に位置するタイヤ外表面に冷却用気体を吹き付け可能な第１冷却手段２４と、タイヤ赤道面ＥＱより下側に位置するタイヤ外表面に冷却用気体を吹き付け可能な第２冷却手段２５を備え、両冷却手段２４，２５により空気入りタイヤ１を強制冷却することにより、冷却時間を短縮できるようにしている。上述した攪拌手段１５は設けられていない。
【００３６】
第１冷却手段２４は、空気入りタイヤ１の外側に配置される環状のパイプ２６と、このパイプ２６に接続される冷却用気体供給源２７を備え、パイプ２６の内側が冷却用気体の供給路２６ａになっている。環状のパイプ２６の内周側に周方向に沿って所定の間隔で複数の孔２８が形成され、この孔２８から冷却用の気体をタイヤ赤道面ＥＱより上側に位置するタイヤ外表面２３の部分２３ｂに吹き付けるようになっている。
【００３７】
第２冷却手段２５も、空気入りタイヤ１の外側に配置される環状のパイプ２９と、このパイプ２９に接続される冷却用気体供給源３０を備え、パイプ２９の内側が冷却用気体の供給路２９ａになっている。環状のパイプ２９の内周側に周方向に沿って所定の間隔で複数の孔３１が形成され、この孔３１から冷却用の気体をタイヤ赤道面ＥＱより下側に位置するタイヤ外表面２３の部分２３ａに吹き付けるようになっている。
【００３８】
第１冷却手段２４の冷却用気体供給源２７が制御手段１６の制御部１６Ｂに接続され、温度センサ１２，１３から入力された検出信号に基づいて、空気入りタイヤ１の上下の温度差を算出し、その温度差が上述した閾値を超えたと処理部１６Ａが判定すると、制御部１６Ｂが冷却用気体供給源２７に信号を出力し、冷却用気体供給源２７から供給される冷却用気体の風量を増加させ、冷却効果を高めるようになっている。温度センサ１２，１３の検出信号に基づいて温度差が所定の設定範囲内になるように制御部１６Ａが冷却用気体供給源２７の風量を調節し、タイヤの上下の温度差を小さくする。
【００３９】
他の構成は図１の装置と同じであり、同一構成要素には同じ番号を付し、説明は省略する。
【００４０】
以下、上述した図２の装置を参照しながら、加硫直後の空気入りタイヤ１をインフレートした状態で所定の温度まで冷却することにより後加硫する本発明の第２のタイヤ加硫方法について説明する。
【００４１】
まず、上記と同様にして、加硫直後の空気入りタイヤ１を上下のシートリング３，４間にセットして空気入りタイヤ１を所定のインフレートした状態にする。
【００４２】
このインフレート状態で第１冷却手段２４及び第２冷却手段２５のパイプ２６，２９の孔２８，３１から冷却されたエアなどの冷却用気体が空気入りタイヤ１のタイヤ赤道面ＥＱの上側及び下側に位置するタイヤ外表面２３の部分２３ａ，２３ｂに吹き付けられ、強制冷却される。温度センサ１２，１３により空気入りタイヤ１のタイヤ赤道面ＥＱの上側及び下側に位置するタイヤ外表面２３の部分２３ａ，２３ｂの温度を検出し、その検出信号を制御手段１６の処理部１６Ａに逐次入力する。
【００４３】
処理部１６Ａでは、両温度センサ１２，１３から入力された検出信号に基づいて、空気入りタイヤ１の上下の温度差を算出し、その温度差が予め設定した温度差の閾値を超えると、制御部１６Ｂから信号が冷却用気体供給源２７に入力され、冷却用気体供給源２７が供給する冷却用気体の風量を増加させて、タイヤ赤道面ＥＱより上側に位置するタイヤ外表面２３を更に冷却する。
【００４４】
両温度センサ１２，１３の検出信号から、空気入りタイヤ１が上下で略同じ温度（温度差が所定の範囲）になったと処理部１６Ａが判定すると、制御部１６Ｂを介して第１冷却手段２４の冷却用気体の風量を減少させ、元の送風量の状態に戻す。
【００４５】
空気入りタイヤ１が所定の温度に冷却されるまで、上述した動作が繰り返し行われ、所定の温度まで冷却されると、空気入りタイヤ１の空洞部７内の気体を排出路９から排出し、装置から後加硫が終了したタイヤを取り出し、後加硫工程が終了する。
【００４６】
この図２の実施形態によれば、冷却中に温度センサ１２，１３により空気入りタイヤ１のタイヤ赤道面ＥＱの上側及び下側に位置するタイヤ外表面２３の温度をそれぞれ検出し、それに基づいてタイヤ赤道面ＥＱより上側に位置するタイヤ外表面２３を冷却するので、密閉したタイヤ空洞部７内の上下の温度差により、タイヤの上側の部分の温度が高くなるのを抑制し、タイヤの上下で加硫度の差を従来より小さくすることができる。従って、タイヤ品質を改善することができる。
【００４７】
また、常時両冷却手段２４，２５により空気入りタイヤ１を強制冷却することにより、タイヤの冷却を促進して後加硫時間を短縮し、生産性を高めることができる。
【００４８】
上記図２の実施形態において、両冷却手段２４，２５を設けるのが後加硫時間の短縮も可能になるため好ましいが、タイヤ赤道面ＥＱより上側に位置するタイヤ外表面を冷却する第１冷却手段２４のみを設けるようにしてもよい。
【００４９】
また、温度センサ１２，１３は、タイヤ外表面２３の温度を検出するようにしたが、図１の装置と同様に、タイヤ内表面１１の温度を検出するようにしてもよく、またタイヤ両表面の温度をそれぞれ検出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明のタイヤ加硫装置の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明のタイヤ加硫装置の第２の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  空気入りタイヤ
２  ビード部
3 ，4   シートリング
７  タイヤ空洞部
１１  タイヤ内表面
１２，１３  温度センサ
１５  攪拌手段
１６  制御手段
２３  タイヤ外表面
２４  第１冷却手段
２５  第２冷却手段
ＥＱ、赤道面  
【図１】
2006205576.tif 000003
【図２】
2006205576.tif 000004