(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ成形面にベントホールが穿設されたタイヤ成形金型と、前記ベントホールに装着され前記ベントホールを開閉する弁部材と、前記弁部材が装着された前記タイヤ成形金型を加熱する加熱装置とを備えた加硫成形装置において、
加熱された前記タイヤ成形金型の前記タイヤ成形面の温度分布を測定する非接触型の温度センサと、
前記温度センサで取得した温度分布から前記ベントホールに装着された前記弁部材の脱落を検出する検出部とを備える加硫成形装置。
【請求項２】
タイヤ成形面にベントホールが穿設されたタイヤ成形金型と、前記ベントホールに装着され前記ベントホールを開閉する弁部材と、前記弁部材が装着された前記タイヤ成形金型を加熱する加熱装置とを備えた加硫成形装置において、
加熱された前記タイヤ成形金型の前記タイヤ成形面の温度分布を測定する非接触型の温度センサと、
基準とする前記タイヤ成形面の温度分布に関するデータを基準温度分布データとして記憶する記憶部と、
前記温度センサで取得した温度分布を前記記憶部に記憶した基準温度分布データと比較して前記ベントホールに装着された前記弁部材の脱落を検出する検出部とを備える加硫成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加硫成形装置は、未加硫のタイヤを成形するタイヤ成形金型と、このタイヤ成形金型を加熱する加硫機（加熱装置）とから構成されている。タイヤ成形金型には、タイヤの外表面を成形するタイヤ成形面に複数のベントホールが設けられている。
【０００３】
このような加硫成形装置では、加硫成形時に、未加硫のタイヤとタイヤ成形面との間の空気がベントホールを通じて排出され、それによりベアと呼ばれる空気溜りの発生を防止することができるが、ベントホールに流入したゴムによって、スピューと呼ばれる多数のゴム突起が加硫成形後のタイヤの外表面に形成されることがある。そこで、ベントホールには、スピューの形成を防ぐため、排気プラグを利用してベントホールへのゴムの流入を防ぐ機構が知られている（例えば、下記特許文献１、２参照）
排気プラグは、筒状のハウジング内に取り付けられた弁部材をタイヤ成形面側へ向けてスプリングで付勢することで、加硫成形の初期段階では、ベントホールを開放して空気を外部へ排気し、タイヤがタイヤ成形面に接触した後は、その接触圧により弁部材をスプリングの付勢力に抗して押圧してベントホールを閉止し、スピューの発生を防止するようになっている。
【０００４】
しかしながら、このような排気プラグでは、加硫成形の初期段階に弁部材の先端部がタイヤ成形金型の内部へ突出しているため、未加硫ゴムが弁部材の先端部とタイヤ成形面との間に挟まった状態で加硫されると、タイヤ脱型時に弁部材がタイヤとともに引き抜かれハウジングから脱落したり、場合によっては弁部材が異物として加硫されたタイヤに混入するおそれがある。
加硫成形装置は、通常、多数の未加硫タイヤの加硫成形を連続して行うため、弁部材の脱落直後にそれを検出することができず、意図しないスピューが生じたタイヤが多数得られたり、弁部材が混入したタイヤが加硫成形の後工程に流れたりするおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１４１６６０号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１６０１２号公報
【発明の概要】
【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を考慮してなされたものであり、タイヤ成形金型のタイヤ成形面に穿設されたベントホールに、当該ベントホールを開閉する弁部材が設けられた加硫成形装置において、弁部材の脱落直後にそれを検出することができる加硫成形装置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】
本発明に係る加硫成形装置は、タイヤ成形面にベントホールが穿設されたタイヤ成形金型と、前記ベントホールに装着され前記ベントホールを開閉する弁部材と、前記弁部材が装着された前記タイヤ成形金型を加熱する加熱装置とを備えた加硫成形装置において、加熱された前記タイヤ成形金型の前記タイヤ成形面の温度分布を測定する非接触型の温度センサと、前記温度センサで取得した温度分布から前記ベントホールに装着された前記弁部材の脱落を検出する検出部とを備える。
【０００８】
また、本発明に係る他の加硫成形装置は、タイヤ成形面にベントホールが穿設されたタイヤ成形金型と、前記ベントホールに装着され前記ベントホールを開閉する弁部材と、前記弁部材が装着された前記タイヤ成形金型を加熱する加熱装置とを備えた加硫成形装置において、加熱された前記タイヤ成形金型の前記タイヤ成形面の温度分布を測定する非接触型の温度センサと、基準とする前記タイヤ成形面の温度分布に関するデータを基準温度分布データとして記憶する記憶部と、前記温度センサで取得した温度分布を前記記憶部に記憶した基準温度分布データと比較して前記ベントホールに装着された前記弁部材の脱落を検出する検出部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、加硫成形されたタイヤをタイヤ成形金型から取り出してから次の未加硫のタイヤを加硫成形するまでに弁部材の脱落の有無を検出することができ、弁部材の脱落直後にそれを検出することができるため、意図しないスピューが生じたタイヤが多数得られたり、弁部材が混入したタイヤが加硫成形の後工程に流れたりするのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る加硫成形装置の断面図である。
【図２】ベントホールの断面図である。
【図３】第１実施形態に係る加硫成形装置の型開き状態における断面図である。
【図４】第１実施形態に係る加硫成形装置のフロー図である。
【図５】第２実施形態に係る加硫成形装置の型開き状態における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
本実施形態の加硫成形装置１は、タイヤ軸方向が上下になるようにセットされた未加硫のタイヤＴを加熱及び加圧により加硫成形するものであり、図１、３に示すように、タイヤＴを成形するタイヤ成形金型１０と、タイヤ成形金型１０が取り付けられるコンテナ２０と、コンテナ２０を介してタイヤ成形金型１０を駆動及び加熱する加硫機３０と、タイヤ成形面の温度分布を測定する非接触型の温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄと、加硫成形装置１を制御するとともにベントホール１８に装着されたステム５４の脱落を検出する検出部としても機能する制御部６０とを備える。
【００１３】
タイヤ成形金型１０は、タイヤＴのトレッド部に当接するセクタ１２と、タイヤＴのサイドウォール部に当接する上型１４及び下型１５と、タイヤＴのビード部が嵌合される上下一対のビードリング１７とを備える。
【００１４】
タイヤ成形金型１０を構成するセクタ１２、上型１４、下型１５，ビードリング１７は、鉄等の耐熱性の金属材料からなり、タイヤＴの外表面を成形するタイヤ成形面１０ａには、溝部を形成するための凸部と陸部を形成するための凹部が設けられており、タイヤＴの加硫成形によって、その凹凸形状に対応したトレッドパターンがトレッド面に形成される。
【００１５】
また、タイヤ成形面１０ａには、図２のように、加硫成形時に未加硫のタイヤＴとタイヤ成形面１０ａとの間の空気を排出するためのベントホール１８が設けられている。ベントホール１８には、排気プラグ５０が装着されている。
【００１６】
この排気プラグ５０は、ベントホール１８に嵌入される筒状のハウジング５２と、ハウジング５２の中空部５２ａに挿通されたステム（弁部材）５４を備える。ハウジング５２及びステム５４は、ステンレス等の耐熱性の金属材料からなる。ステム５４は、スプリング５６によりタイヤ成形面１０ａ側へ付勢されるが、ストッパ５８の作用により通常抜け出ないようになっている。ストッパ５８は、スリット５９を閉じるようにステム５４を弾性変形させることで、ハウジングの中空部５２ａを通過できる。
【００１７】
このような構成の排気プラグ５０は、タイヤ成形金型１０内に配置された未加硫のタイヤＴがタイヤ成形面１０ａに押し付けられる前は、図２に示すように、ステム５４がスプリング５６によってタイヤ成形金型１０内部へ向けて付勢された状態で、ステム５４のストッパ５８がハウジング５２の中空部５２ａの周縁部に係止することにより、ハウジング５２の中空部５２ａを介してタイヤ成形金型１０の内外が連通して、排気プラグ５０は開弁状態となる。一方、タイヤ成形金型１０内に配置された未加硫のタイヤＴがタイヤ成形面１０ａに押し付けられると、ステム５４は、タイヤＴを構成する未加硫ゴムによってスプリング５６の付勢力に抗して通気部１１内部へ押し込まれ、ハウジング５２の中空部５２ａをタイヤ成形面１０ａ側から覆うことにより、排気プラグ５０が閉弁状態となる。
【００１８】
コンテナ２０は、セクタ１２と連結されるセグメント２１と、セグメント２１をタイヤ径方向に移動させるジャケットリング２２と、上型１４及び上側のビードリング１７を支持する上側コンテナプレート２３と、下型１５及び下側のビードリング１７を支持するとともにセグメント２１の下側に配置されセグメント２１を摺動可能に支持する下側コンテナプレート２４とを備える。
【００１９】
セグメント２１は、分割されたセクタ１２ごとに設けられ、タイヤ径方向内側にセクタ１２がボルトにより固定されている。セグメント２１は、セクタ１２が取り付けられた側面と反対側（つまり、タイヤ径方向外側）の側面が、下方に向かってタイヤ径方向外方に傾斜する傾斜面２１ａをなしている。
【００２０】
ジャケットリング２２は、複数のセグメント２１の径方向外側に設けられた環状の部材で、その内周面がセグメント２１の傾斜面２１ａに沿って傾斜しており、傾斜面２１ａに摺動可能な状態で取り付けられている。このジャケットリング２２は、セグメント２１に対して相対的に上下動することでセグメント２１の傾斜面２１ａを摺動しながらセグメント２１をタイヤ径方向に移動させる。
【００２１】
上側コンテナプレート２３は、上型１４及び上側のビードリング１７が固定され、上型１４のタイヤ径方向外側に上側スライド２６を介してセグメント２１をタイヤ径方向に摺動可能に支持する。上側コンテナプレート２３は、加硫機３０に設けられた上プラテン３１に取り付けられており、上プラテン３１に設けられた加熱装置３２により加熱されるとともに、上プラテン３１に接続された昇降手段３３によって下側コンテナプレート２４に対して相対的に上下動する。
【００２２】
下側コンテナプレート２４は、下型１５及び下側のビードリング１７が固定され、セグメント２１が載置されタイヤ径方向に摺動可能にセグメント２１の底面を支持する下側スライド２７が設けられている。下側コンテナプレート２４は、加硫機３０に設けられた下プラテン３４に取り付けられており、下プラテン３４に設けられた加熱装置３５により加熱される。
【００２３】
加硫機３０は、上記した上プラテン３１、下プラテン３４、昇降手段３３、及び加熱装置３２、３５以外にジャケットリング２２を上下動させる昇降手段３６を備え、これにより、セグメント２１とジャケットリング２２とを別個に上下動させることができるようになっている。
【００２４】
温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、図３に示すように、セクタ１２及び上型１４が下型１５から上方に離間しており、タイヤ成形金型１０の内部にタイヤＴが存在しない状態でタイヤ成形金型１０のタイヤ成形面１０ａの温度分布を測定する非接触型の温度センサである。この非接触型の温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄとしては、例えば、タイヤ成形面１０ａから放出される赤外線放射エネルギーを測定する放射温度センサを用いることができる。
【００２５】
本実施形態では、タイヤ成形金型１０にセットされるタイヤＴの回転軸と同心状に回転する回転体４２が上型１４と下型１５との間に配置され、回転体４２の上側に３つの温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃが配設され、回転体４２の下側に１つの温度センサ４０ｄが配設されている。
【００２６】
回転体４２の上側に設けられた３つ温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃのうち、温度センサ４０ａは、セクタ１２のタイヤ成形面１０ａ上部に向けられ、温度センサ４０ｂは、セクタ１２のタイヤ成形面１０ａ下部に向けられ、温度センサ４０ｃは、上型１４のタイヤ成形面１０ａに向けられている。また、回転体４２の下側に設けられた温度センサ４０ｄは、下型１５のタイヤ成形面１０ａに向けられている。
【００２７】
回転体４２に設けられた各温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、回転体４２の回転によりタイヤＴの回転軸周りに回転移動しながらタイヤ成形面１０ａの温度を測定する。これにより、温度センサ４０ａは、セクタ１２のタイヤ成形面１０ａ上部の周方向全体の温度分布を測定し、温度センサ４０ｂは、セクタ１２のタイヤ成形面１０ａ下部の周方向全体の温度分布を測定し、温度センサ４０ｃは、上型１４のタイヤ成形面１０ａの周方向全体の温度分布を測定し、温度センサ４０ｄは、下型１５のタイヤ成形面１０ａの周方向全体の温度分布を測定する。
【００２８】
制御部６０は、あらかじめ設定された制御プログラムに基づいて、加熱装置３２、３５、及び昇降手段３３、３６を制御してタイヤ成形金型１０の内部に設けられた未加硫のタイヤＴを加硫成形するとともに、加硫成形後のタイヤをタイヤ成形金型１０から脱型してから、次の未加硫のタイヤＴをタイヤ成形金型１０にセットするまでの間に、温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄで検出されたタイヤ成形面１０ａの温度分布に基づいて、ハウジング５２から脱落したステム５４の有無を検出する。
【００２９】
次に、加硫成型装置１の動作について図４に基づいて説明する。
【００３０】
まず、セクタ１２及び上型１４が、下型１５から上方に離間した状態において、ビードリング１７にビード部を嵌合させて未加硫のタイヤＴをタイヤ成形金型１０の下型１５に載置（セット）した後、不図示のブラダに加圧空気を供給して膨張させてタイヤＴを内側から保持する（図４のステップＳ１）。この状態では、ジャケットリング２２は、セグメント２１の上部に位置しており、セグメント２１がタイヤ径方向外方に配置されている。
【００３１】
なお、加硫成形装置１では、タイヤＴの加硫時間を短縮するため、タイヤＴをタイヤ成形金型１０内で加硫成形する間だけでなく、タイヤＴをタイヤ成形金型１０にセットしている間や、後述するタイヤ成形金型１０の型閉めや型開きを行っている間も加熱装置３２、３５によってタイヤ成形金型１０やセグメント２１を常に所定温度に加熱している。
【００３２】
そして、昇降手段３３により上プラテン３１を下降させて上プラテン３１に設けられた上型１４を下型１５に対して近接移動させて、上型１４がグリーンタイヤＴのサイドウォールに接触する位置まで上型１４を移動させて上型１４の型閉めを完了させる。なお、上型１４が下方へ移動している間、ジャケットリング２２は、セグメント２１をタイヤ径方向外方に配置した状態で昇降手段３６によって上型１４に同期して下降する。
【００３３】
このように上型１４の型閉めが完了した状態では、上型１４だけでなく下型１５もグリーンタイヤＴのサイドウォール部に接触しているが、セグメント２１に連結されたセクタ１２は、グリーンタイヤＴのトレッド部よりタイヤ径方向外方に離間した位置に配置されている。
【００３４】
次いで、上プラテン３１に接続された昇降手段３３を停止させ、ジャケットリング２２に接続された昇降手段３６を動作させセグメント２１の傾斜面２１ａを摺動させながらジャケットリング２２を降下させる。これにより、セグメント２１とともにセクタ１２が、タイヤ径方向内方へ移動してタイヤＴのトレッド部に当接し、タイヤ成形金型１０の型閉めが完了する（図４のステップＳ２）。
【００３５】
次いで、タイヤ成形金型１０の型閉めが完了すると、この状態を所定時間維持して不図示のブラダとタイヤ成形金型１０との間でタイヤＴが、加圧変形されるとともに加熱装置３２、３５からの熱により加硫される（図４のステップＳ３）。
【００３６】
次いで、タイヤＴの加硫成形が完了すると、昇降手段３３を停止させつつ昇降手段３６を動作させ、セグメント２１の傾斜面２１ａを摺動させながらジャケットリング２２を上昇させて、セグメント２１及びセクタ１２をタイヤ径方向外方へ移動させた後、昇降手段３３及び昇降手段３６を動作させ、上型１４及びセクタ１２を下型１５に対して離隔移動させて図３に示すような型開き状態として（図４のステップＳ４）、加硫成形されたタイヤＴを下型１５から取り出す（図４のステップＳ５）。
【００３７】
そして、加硫成形されたタイヤＴを取り出した後、次に加硫成形する未加硫のタイヤＴを下型１５にセットする前に、上方に配置された上型１４及びセクタ１２と下方に配置された下型１５との間に、温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを設けた回転体４２を配置し（図４のステップＳ６）、回転体４２を回転させながら温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが、タイヤ成形金型１０のタイヤ成形面１０ａの温度分布を測定する（図４のステップＳ７）。
【００３８】
温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄで測定されたタイヤ成形金型１０のタイヤ成形面１０ａの温度分布に関するデータが制御部６０に入力される。制御部６０は、温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄから入力されたタイヤ成形面１０ａの温度分布に関するデータに基づいて、ベントホール１８に装着された排気プラグ５０の中に、ハウジング５２からステム５４の脱落した排気プラグ５０が存在するか否か判断する（図４のステップＳ８）。
【００３９】
加硫成形装置１では、上型１４及びセクタ１２を下型１５に対して離隔移動させた型開き状態においても加熱装置３２、３５によってセクタ１２、上型１４、及び下型１５が加熱されているため、タイヤ成形面１０ａが所定温度に加熱され、ベントホール１８に装着された排気プラグ５０を構成するハウジング５２やステム５４もタイヤ成形面１０ａとほぼ等しい温度に加熱される。一方、ステム５４がハウジング５２から脱落すると、筒状のハウジング５２の中空部５２ａが、タイヤ成形金型１０のタイヤ成形面１０ａに露出するため、ステム５４が脱落した排気プラグ５０は、タイヤ成形面１０ａやステム５４が装着された排気プラグ５０に比べて表面温度が低くなる。したがって、タイヤ成形金型１０を加熱した状態で温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが測定したタイヤ成形面１０ａの温度分布において、他の領域より所定温度（例えば、０．５℃）以上低い低温領域が存在すれば、制御部６０は、当該低温領域をステム５４の脱落箇所と判断し、ステム５４の脱落を検出する。
【００４０】
そして、制御部６０は、ハウジング５２からステム５４の脱落した排気プラグ５０が存在しない場合は、ステップＳ１に戻って、次に加硫成形する未加硫のタイヤＴをタイヤ成形金型１０の下型１５にセットして次の未加硫タイヤＴの加硫成形を行う。
【００４１】
一方、ステム５４の脱落した排気プラグ５０が存在する場合は、加熱装置３２、３５によるタイヤ成形金型１０の加熱を中止して加硫成形装置１を停止し、ステム５４が脱落していることを報知する。
【００４２】
本実施形態の加硫成形装置１では、加硫成形されたタイヤＴをタイヤ成形金型１０から取り出してから次の未加硫のタイヤＴを加硫成形するまでにステム５４の脱落の有無を検出することができため、ステム５４が脱落した状態で未加硫のタイヤＴが加硫成形されることがなくなり、意図しないスピューが生じたタイヤが多数得られたり、弁部材が混入したタイヤが加硫成形の後工程に流れたりするのを防ぐことができる。
【００４３】
しかも、本実施形態では、ステム５４の脱落を検出するためにタイヤ成形金型１０を冷却すること無く加熱装置３２、３５がタイヤ成形金型１０を加熱した状態でステム５４の脱落を検出することができるため、多数のタイヤＴを連続して加硫成形する場合にタイヤＴの加硫成形時間が長くなるのを抑えることができる。
【００４４】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について図５に基づいて説明する。
【００４５】
本実施形態では、温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄで測定したタイヤ成形面１０ａの温度分布と、制御部６０に設けられた記憶部６２にあらかじめ記憶させておいた基準温度分布データとを比較してベントホール１８に装着された排気プラグ５０のステム５４の脱落を検出する点で、上記の第１実施形態と相違する。
【００４６】
具体的には、タイヤ成形金型１０に設けられた全てのベントホール１８において排気プラグ５０のステム５４が脱落することなく全て装着されている状態で、タイヤＴを加硫成形する加熱条件と同一条件でタイヤ成形金型１０を加熱装置３２，３５により加熱した時のタイヤ成形面１０ａの温度分布を基準温度分布データとして、制御部６０は記憶部に記憶する。
【００４７】
そして、タイヤ成形金型１０から加硫成形されたタイヤＴを取り出した後、次に加硫成形する未加硫のタイヤＴを下型１５にセットする前に、上方に配置された上型１４及びセクタ１２と下方に配置された下型１５との間に、温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを設けた回転体４２を配置し、回転体４２を回転させながら温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが、タイヤ成形金型１０のタイヤ成形面１０ａの温度分布を測定する。
【００４８】
制御部６０は、温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄで測定されたタイヤ成形金型１０のタイヤ成形面１０ａの温度分布に関するデータが入力され、当該データを記憶部６２に記憶した基準温度分布データと比較し、温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが測定したタイヤ成形面１０ａの温度分布において、基準温度分布データより所定温度（例えば、０．５℃）以上低い低温領域が存在すれば、当該低温領域をステム５４の脱落箇所と判断し、ステム５４の脱落を検出する。
【００４９】
なお、制御部６０は、加硫成形装置１の始動後、未加硫のタイヤＴを下型１５にセットする前に温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄで測定されたタイヤ成形面１０ａの温度分布を基準温度分布データとしたり、多数の未加硫タイヤの加硫成形を連続して行う場合に、前回の加硫成形後に測定したタイヤ成形面１０ａの温度分布を基準温度分布データとして記憶部６２に記憶することができる。
【００５０】
このような本実施形態では、温度センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄで測定されたタイヤ成形面１０ａの温度分布を、ステム５４が脱落することなく全て装着されているタイヤ成形金型１０を加熱装置３２，３５で加熱した時のタイヤ成形面１０ａの温度分布である基準温度分布データと比較してステム５４の脱落を検出するため、例えば、タイヤ成形面１０ａにおいて温度差がある場合にもステム５４の脱落を正確に検出することができる。
【００５１】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。
【符号の説明】
【００５２】
１…加硫成形装置
１０…タイヤ成形金型
１０ａ…タイヤ成形面
１８…ベントホール
３０…加硫機
３２…加熱装置
３３…昇降手段
３５…加熱装置
３６…昇降手段
４０ａ…温度センサ
４０ｂ…温度センサ
４０ｃ…温度センサ
４０ｄ…温度センサ
４２…回転体
５０…排気プラグ
５２…ハウジング
５２ａ…中空部
５４…ステム
５６…スプリング
６０…制御部
【図１】
0006453018.tif 000002
【図２】
0006453018.tif 000003
【図３】
0006453018.tif 000004
【図４】
0006453018.tif 000005
【図５】
0006453018.tif 000006