(57)【要約】【課題】シリンダーパッキンを交換するための部品および工事のためのコスト、生産停止ロスの発生を低減することができる加硫機とその中心機構およびタイヤ加硫方法を提供する。【解決手段】空気入りタイヤ製造用の加硫機の中心機構であって、ブラダーの上端部を保持する上端保持部と、ブラダーの下端部を保持する下端保持部と、上端保持部を昇降させると共に所定の高さに保つシリンダーとを備え、シリンダーの作動流体が窒素ガスであり、シリンダーの窒素ガスの動作圧力とブラダーの内部圧力とを同一圧力に制御する圧力制御手段が設けられている加硫機の中心機構。上記の加硫機を用い、加硫中、窒素ガスの動作圧力をブラダーの内部圧力と等しい圧力に制御して、上端保持部を所定の高さに保つタイヤ加硫方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤ製造用の加硫機の中心機構であって、
ブラダーの上端部を保持する上端保持部と、
前記ブラダーの下端部を保持する下端保持部と、
前記上端保持部を昇降させると共に所定の高さに保つシリンダーとを備え、
前記シリンダーの作動流体が窒素ガスであり、
前記シリンダーの窒素ガスの動作圧力と前記ブラダーの内部圧力とを同一圧力に制御する圧力制御手段が設けられている
ことを特徴とする加硫機の中心機構。
【請求項２】
請求項１に記載の加硫機の中心機構を備えていることを特徴とする加硫機。
【請求項３】
機械式非垂直加硫機であることを特徴とする請求項２に記載の加硫機。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の加硫機を用い、加硫中、前記窒素ガスの動作圧力を前記ブラダーの内部圧力と等しい圧力に制御して、前記上端保持部を所定の高さに保つことを特徴とするタイヤ加硫方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤの製造に用いられる加硫機とその中心機構および前記加硫機を用いて行うタイヤ加硫方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、グリーンタイヤを加硫機にセットして、加熱された金型を閉状態にしてグリーンタイヤの外側から加圧・加熱すると共に、ブラダー内に蒸気および窒素ガス（Ｎ２ガス）を充満させてグリーンタイヤの内側から加圧・加熱して、加硫成形することにより製造されている（例えば、特許文献１〜３）。
【０００３】
図４は、従来の加硫機の中心機構の構成および動作を模式的に示す縦断面図である。図４に示すように、中心機構３は、シリンダー３１、シリンダー３１内を昇降するピストン３２、シリンダーパッキン３３、昇降筒３４、上部リング３５、および下部リング３６を備えている。ブラダー３７は、上端部が上部リング３５に、下端部が下部リング３６に保持されることにより、中心機構３にセットされている。昇降筒３４は、ピストン３２の上側に連結され、下部リング３６の中央を貫通して上部リング３５を下側から支えている。上部リング３５は、上下動するシリンダー３１に合わせて上下動する。シリンダーパッキン３３は、ピストン３２の外周に嵌めこまれ、シリンダー３１とピストン３２の間の隙間をシールしている。
【０００４】
シリンダー３１には水を作動流体とする水圧シリンダーが用いられており、上部リング３５の上昇時には、（ａ）図に示すようにピストン３２の下側から水圧が加えられ、下降時には（ｂ）図に示すようにピストン３２の下側の水圧が減圧される。また、シェーピングおよび加硫に際しては上部金型を下降させて（ｃ）図に示すように上部リング３５を所定の高さ位置まで押下げて加硫金型を閉じた後、ブラダー３７にＮ２ガス等の流体を充満させ、金型内にセットされたグリーンタイヤに内側から圧力をかけると共に加熱することにより、グリーンタイヤを加硫成形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−５７８６９号公報
【特許文献２】特開平１１−７７７０４号公報
【特許文献３】特開２０１３−４３４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の中心機構の場合、水とＮ２ガスとの間に圧力差があるため、シリンダーパッキン３３が摩耗したとき、ブラダー３７とシリンダー３１との間に水漏れやＮ２ガス漏れが発生する恐れがある。例えば、上部リング３５の上昇時および下降時にはそれぞれ図４の（ａ）図、（ｂ）図に示すように水がブラダー３７側に漏れ、ブラダー３７の内部温度が低下し、また、上部リング３５が金型に押されている加硫中は、（ｃ）図に示すようにＮ２ガスがシリンダー３１側に漏れてブラダー３７の内圧が低下する。このようなブラダー３７の内部温度の低下や内圧の低下は、タイヤ品質トラブルの発生を招く恐れがある。
【０００７】
そこで、このようなトラブルの発生を予防するため、全ての加硫機を対象としてシリンダーパッキン３３の交換を毎年１回／台で実施しているが、部品および工事のためのコストが多大で、生産停止ロスも多く発生するという問題があった。
【０００８】
このため、本発明はシリンダーパッキンを交換するための部品および工事のためのコスト、生産停止ロスの発生を低減することができる加硫機とその中心機構およびタイヤ加硫方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、
空気入りタイヤ製造用の加硫機の中心機構であって、
ブラダーの上端部を保持する上端保持部と、
前記ブラダーの下端部を保持する下端保持部と、
前記上端保持部を昇降させると共に所定の高さに保つシリンダーとを備え、
前記シリンダーの作動流体が窒素ガスであり、
前記シリンダーの窒素ガスの動作圧力と前記ブラダーの内部圧力とを同一圧力に制御する圧力制御手段が設けられている
ことを特徴とする加硫機の中心機構である。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の加硫機の中心機構を備えていることを特徴とする加硫機である。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、
機械式非垂直加硫機であることを特徴とする請求項２に記載の加硫機である。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、
請求項２または請求項３に記載の加硫機を用い、加硫中、前記窒素ガスの動作圧力を前記ブラダーの内部圧力と等しい圧力に制御して、前記上端保持部を所定の高さに保つことを特徴とするタイヤ加硫方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シリンダーパッキンを交換するための部品および工事のコスト、生産停止ロスの発生を低減することができる加硫機とその中心機構およびタイヤ加硫方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る加硫機の中心機構を模式的に示す縦断面図である。
【図２】加硫機の中心機構において、圧力の制御を行わない場合に発生する不具合を説明する縦断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る加硫機の中心機構の構成および動作を模式的に示す縦断面図である。
【図４】従来の加硫機の中心機構の構成および動作を模式的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。
【００１６】
１．中心機構
図１は本発明の一実施の形態に係る加硫機の中心機構を模式的に示す縦断面図である。図１に示すように、本実施の形態に係る加硫機の中心機構１は、従来の加硫機の中心機構と同様に、シリンダー１１、ピストン１２、シリンダーパッキン１３、昇降筒１４、上部リング１５、下部リング１６を備えている。
【００１７】
そして、ブラダー１７は、上端部が上部リング１５に、下端部が下部リング１６に保持されることにより、中心機構３にセットされている。上部リング１５は昇降筒１４に支えられており、シリンダー１１内をピストン１２が昇降することによって上部リング１５が昇降する。
【００１８】
しかし、本実施の形態に係る中心機構１は、シリンダー１１として、従来の水圧シリンダーに替えて、窒素ガス（Ｎ２ガス）を作動流体としてピストン１２を動作させる空圧式のシリンダー１１が用いられており、この点において従来の中心機構と相違する。このように作動流体に気体のＮ２ガスを用いているため、シリンダーパッキン１３が摩耗して、上部リングの上昇時や下降時、作動流体がシリンダー１１からブラダー１７側に漏れても従来の液体の水に比べてブラダー１７の内部温度の低下が抑制される。
【００１９】
また、本実施の形態の加硫機の中心機構１は、シリンダー１１のＮ２ガスの動作圧力とブラダー１７の内部圧力とを同一圧力に制御する圧力制御手段を備えている点でも従来の中心機構３と相違する。
【００２０】
一般的にブラダー１７にはグリーンタイヤの加硫成形に好適な所定の圧力と温度を有する加熱・加圧媒体、例えばＮ２ガスが充満される。一方、シリンダー１１の機能は上部リング１５を昇降させ、加硫中は昇降筒１４を介して上部リング１５を下側から支えるだけであるため、従来シリンダーの動作圧力をブラダーの内部圧力との関係で制御することは考えられていなかった。
【００２１】
この結果、単にシリンダーにＮ２ガスを導入してピストンを動作させた場合、加硫時には、シリンダーのＮ２ガスの動作圧力がブラダーの内部圧力より低くなるため、シリンダーパッキンが摩耗したときには、図２に示すように、ブラダー２７からシリンダー２１側にＮ２ガスが漏れ、ブラダー２７の内部圧力が低下するため、従来と同様に、タイヤ品質トラブルの発生を招く恐れがある。なお、図２において、２は中心機構であり、２４は昇降筒であり、２５は上部リングであり、２６は下部リングである。
【００２２】
これに対して、本実施の形態では、図１に示すシリンダー１１のＮ２ガスの動作圧力Ａ’（ＭＰａ）とブラダー１７の内部圧力Ａ（ＭＰａ）とを等しい圧力に制御して、両者の圧力差を無くしているため、シリンダーパッキン１３が摩耗しても、作動流体（Ｎ２ガス）がシリンダー１１からブラダー１７側に漏れることがなく、ブラダー１７の内部圧力の低下を防止することができる。
【００２３】
また、気体の作動流体は、液体の水と異なり、シリンダーパッキン１３が摩耗してブラダー１７内に漏れたとしても、ブラダー１７の内部温度の低下を招きにくい。
【００２４】
このように、本実施の形態によれば、シリンダーパッキン１３が摩耗した場合でもブラダー１７の内部温度の低下および内部圧力の低下を抑制することができるため、シリンダーパッキン１３の寿命が尽きるまで交換が不要となり、基本的にメンテナンスが不要となる。この結果、シリンダーパッキン１３の交換頻度を大幅に少なくすることが可能となり、部品および工事のコスト、生産停止ロスの発生を低減することができる。
【００２５】
本実施の形態に係る中心機構による上記効果は、いずれのタイプの加硫機においても発揮されるが、機械式非垂直加硫機に適用した場合、特に顕著に発揮させることができる。
【００２６】
２．タイヤ加硫方法
次に、本実施の形態に係るタイヤ加硫方法について説明する。まず、グリーンタイヤを加硫金型の下部金型にセットした後、シリンダー１１のピストン１２の下側からブラダー１７にＮ２ガスを供給し、シリンダー１１のピストン１２の下側の圧力を昇圧することにより、図３の（ａ）図で示すようにピストン１２を上昇させて、上部リング１５を上昇させる。このとき、作動流体として気体のＮ２ガスを使用しているため、シリンダーパッキン１３が摩耗して、上部リングの上昇時に作動流体がシリンダー１１からブラダー１７側に漏れてもブラダー１７の内部温度の低下を抑制することができ、タイヤ品質トラブルの発生を抑制することができる。
【００２７】
次に、加硫金型を閉にする。上部リング１５およびグリーンタイヤを介してブラダー１７が押圧されることにより、（ｃ）図に示すように所定の高さ位置にまで押下げられる。その後、ブラダー１７にＮ２ガスを充満させてブラダー１７を膨張させ、所定の内部圧力になるまでＮ２ガスを供給し、所定の温度に制御して、所定の時間保持して加硫成形を行う。
【００２８】
加硫成形中は、シリンダー１１のＮ２ガスの動作圧力をブラダー１７の内部圧力と等しい圧力に制御して、上部リング１５を所定の高さ位置に保つ。これにより、上記したように、シリンダーパッキン１３が摩耗している場合でもブラダー１７からＮ２ガスが漏れることがなくなり、正常な加硫成形を行うことができるため、シリンダーパッキン１３を寿命まで使用することができ、交換頻度を減少させることができる。
【００２９】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１、２、３          中心機構
１１、２１、３１    シリンダー
１２、２２、３２    ピストン
１３、２３、３３    シリンダーパッキン
１４、２４、３４    昇降筒
１５、２５、３５    上部リング
１６、２６、３６    下部リング
１７、２７、３７    ブラダー
【図１】
2016083915.tif 000003
【図２】
2016083915.tif 000004
【図３】
2016083915.tif 000005
【図４】
2016083915.tif 000006