(57)【要約】【課題】  ブラダー内に貯留したスチームの凝縮液を加硫中又は加硫後にブラダーの外部に排出することを可能にし、しかも既存の装置に対する改造を最小限に抑えることを可能にしたタイヤ加硫装置及びタイヤ加硫方法を提供する。【解決手段】  空気入りタイヤＴの外表面を成形するモールド１０と、該空気入りタイヤＴの内側に挿入される筒状のブラダー２０と、該ブラダー２０を操作する中心機構３０と、該ブラダー２０の内側にスチームを含む加熱加圧媒体を供給する媒体供給手段４０と、モールド１０を加熱する加熱手段５０とを備えたタイヤ加硫装置において、吸い込み口６３を備えた中空管６０をブラダー２０の内面に固定し、ブラダー２０内でスチームの凝縮液が貯留する部位に吸い込み口６３を配置すると共に、中空管６０を中心機構３０に配設された排水路３７に接続する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤの外表面を成形するモールドと、該空気入りタイヤの内側に挿入される筒状のブラダーと、該ブラダーを操作する中心機構と、該ブラダーの内側にスチームを含む加熱加圧媒体を供給する媒体供給手段と、前記モールドを加熱する加熱手段とを備えたタイヤ加硫装置において、吸い込み口を備えた中空管を前記ブラダーの内面に固定し、前記ブラダー内で前記スチームの凝縮液が貯留する部位に前記吸い込み口を配置すると共に、前記中空管を前記中心機構に配設された排水路に接続したことを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項２】
前記中空管が合成樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫装置。
【請求項３】
前記ブラダーの内面にゴム丘を形成し、該ゴム丘に形成された貫通孔に前記中空管を挿入することで前記中空管を前記ブラダーの内面に固定したことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ加硫装置。
【請求項４】
前記中空管の前記吸い込み口よりも先端側に棒状体を配設し、前記ブラダーの内面に一対のゴム丘を形成し、一方のゴム丘に形成された貫通孔に前記中空管を挿入すると共に他方のゴム丘に形成された貫通孔に前記棒状体を挿入することで前記一対のゴム丘間に前記吸い込み口を配置しつつ前記中空管を前記ブラダーの内面に固定したことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ加硫装置。
【請求項５】
前記中空管に前記吸い込み口を備えた吸引ヘッドを取り付けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ加硫装置。
【請求項６】
前記中空管に前記吸い込み口を直接形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ加硫装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のタイヤ加硫装置を用い、前記モールド内に未加硫の空気入りタイヤを投入し、該空気入りタイヤの内側に前記ブラダーを挿入し、該ブラダーの内側にスチームを含む加熱加圧媒体を導入すると共に前記モールドを加熱することで前記空気入りタイヤを加硫し、その加硫中又は加硫後に、前記ブラダー内に貯留した前記スチームの凝縮液を前記中空管を介して前記ブラダーの外部に排出する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、ブラダーを備えたタイヤ加硫装置及びそれを用いたタイヤ加硫方法に関し、更に詳しくは、ブラダー内に貯留したスチームの凝縮液を加硫中又は加硫後にブラダーの外部に排出することを可能にし、しかも既存の装置に対する改造を最小限に抑えることを可能にしたタイヤ加硫装置及びタイヤ加硫方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤを加硫する場合、モールド内にセットされたグリーンタイヤの内側にブラダーが挿入され、そのブラダー内に加熱加圧媒体が導入される。このような加熱加圧媒体としては、スチームや窒素ガスが挙げられる。ところで、スチームを用いた加硫では、ブラダー内でスチームの一部が凝縮してブラダーの下側部分に凝縮液として滞留する。また、加硫時にはブラダーの内部空間の上方に高温の相が形成され、ブラダーの上下方向において温度分布が不均一になる傾向があるが、上述のようなスチームの凝縮液はブラダー内部の上下温度差を増大させる要因になっている。
【０００３】
このようにしてブラダー内部の温度分布が不均一になると、得られる空気入りタイヤの加硫度が部位によって相違することになるため、要求されるタイヤ性能を十分に発揮できなくなる恐れがある。そのため、ブラダー内に貯留したスチームの凝縮液をブラダーの外部に排出することが求められている。
【０００４】
ブラダー内に貯留したスチームの凝縮液をブラダーの外部に排出する手段として、例えば、タイヤ加硫装置の中心機構を構成する下部クランプリングにブラダーの端部位置まで延在する排水路を形成し、ブラダー内に貯留したスチームの凝縮液をその排水路を介してブラダーの外部に排出することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しがしながら、この場合、ブラダー内部の最も低い位置（例えば、加硫される空気入りタイヤの最大幅位置）に貯留した凝縮液を加硫中に排出することができないため、加硫工程におけるブラダー内部の上下温度差を低減することができない。
【０００５】
また、タイヤ加硫装置の中心機構に進退自在の排水パイプを配設し、その排水パイプをブラダー内部の最も低い位置まで延長させることにより、ブラダー内に貯留したスチームの凝縮液をその排水パイプを介してブラダーの外部に排出することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、既存のタイヤ加硫装置に対して進退自在の排水パイプを配設し、その駆動機構を付加することは極めて困難であり、しかも装置の複雑化や装置コストの大幅な増大を招くという問題がある。そのため、このような装置は実用性が低いと言わざるを得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３６９０４号公報
【特許文献２】特開２００３−３２６５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ブラダー内に貯留したスチームの凝縮液を加硫中又は加硫後にブラダーの外部に排出することを可能にし、しかも既存の装置に対する改造を最小限に抑えることを可能にしたタイヤ加硫装置及びタイヤ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】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明のタイヤ加硫装置は、空気入りタイヤの外表面を成形するモールドと、該空気入りタイヤの内側に挿入される筒状のブラダーと、該ブラダーを操作する中心機構と、該ブラダーの内側にスチームを含む加熱加圧媒体を供給する媒体供給手段と、前記モールドを加熱する加熱手段とを備えたタイヤ加硫装置において、吸い込み口を備えた中空管を前記ブラダーの内面に固定し、前記ブラダー内で前記スチームの凝縮液が貯留する部位に前記吸い込み口を配置すると共に、前記中空管を前記中心機構に配設された排水路に接続したことを特徴とするものである。
【０００９】
上記目的を達成するための本発明のタイヤ加硫方法は、上述したタイヤ加硫装置を用い、前記モールド内に未加硫の空気入りタイヤを投入し、該空気入りタイヤの内側に前記ブラダーを挿入し、該ブラダーの内側にスチームを含む加熱加圧媒体を導入すると共に前記モールドを加熱することで前記空気入りタイヤを加硫し、その加硫中又は加硫後に、前記ブラダー内に貯留した前記スチームの凝縮液を前記中空管を介して前記ブラダーの外部に排出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、タイヤ加硫装置において、吸い込み口を備えた中空管をブラダーの内面に固定し、ブラダー内でスチームの凝縮液が貯留する部位に吸い込み口を配置すると共に、中空管を中心機構に配設された排水路に接続することにより、ブラダー内に貯留したスチームの凝縮液を加硫中又は加硫後に中空管を介してブラダーの外部に簡単かつ確実に排出することができる。これにより、ブラダー内に貯留したスチームの凝縮液に起因するブラダー内部の上下温度差を低減することができる。しかも、上記タイヤ加硫装置は、ブラダーの内面に中空管を固定し、その中空管を中心機構に配設された排水路に接続するという極めて簡単な構成を有しているので、既存の装置に対する改造を最小限に抑えることができる。
【００１１】
本発明において、中空管は合成樹脂製であることが好ましい。合成樹脂製の中空管はブラダーの内面に固定された状態でブラダーの変形に追従して任意に変形することが可能であり、しかも加硫時の温度環境にも適応可能である。
【００１２】
ブラダーの内面にはゴム丘を形成し、該ゴム丘に形成された貫通孔に中空管を挿入することで中空管をブラダーの内面に固定することが好ましい。このようなゴム丘はブラダーに対して一体的に成形可能であり、中空管をしっかりと保持することができる。
【００１３】
また、中空管の吸い込み口よりも先端側に棒状体を配設し、ブラダーの内面に一対のゴム丘を形成し、一方のゴム丘に形成された貫通孔に中空管を挿入すると共に他方のゴム丘に形成された貫通孔に棒状体を挿入することで一対のゴム丘間に吸い込み口を配置しつつ中空管をブラダーの内面に固定することが好ましい。このようなゴム丘はブラダーに対して一体的に成形可能であり、吸い込み口の位置が変動するのを防止しながら中空管をしっかりと保持することができる。
【００１４】
中空管には吸い込み口を備えた吸引ヘッドを取り付けることができる。このような吸引ヘッドにおいて複数の吸い込み口をより広い範囲に存在するように配置した場合、ブラダー内に貯留したスチームの凝縮液を効率良く吸引することが可能になる。
【００１５】
また、中空管には吸い込み口を直接形成することも可能である。この場合、部品点数を削減し、安価で堅牢な中空管を用いて排水を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態からなるタイヤ加硫装置を示す子午線半断面図である。
【図２】図２のタイヤ加硫装置のブラダー内に配置された中空管を示す平面図である。
【図３】ブラダーの内面に固定された中空管の一例を示す側面図である。
【図４】図３に示す中空管の平面図である。
【図５】ブラダーの内面に固定された中空管の変形例を示す側面図である。
【図６】図５に示す中空管の平面図である。
【図７】ブラダーの内面に固定された中空管の他の変形例を示す側面図である。
【図８】図７に示す中空管の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１〜図４は本発明の実施形態からなるタイヤ加硫装置を示すものである。
【００１８】
図１に示すように、このタイヤ加硫装置は、空気入りタイヤＴの外表面を成形するモールド１０と、空気入りタイヤＴの内側に挿入される筒状のブラダー２０と、該ブラダー２０を操作する中心機構３０と、該ブラダー２０の内側に加熱加圧媒体を供給する媒体供給手段４０と、モールド１０を加熱する加熱手段５０とを備えている。
【００１９】
モールド１０は、空気入りタイヤＴのサイドウォール部を成形するための下側サイドプレート１１及び上側サイドプレート１２と、空気入りタイヤＴのビード部を成形するための下側ビードリング１３及び上側ビードリング１４と、空気入りタイヤＴのトレッド部を成形するための複数のセクター１５とから構成され、そのモールド１０の内側で空気入りタイヤＴを加硫成形するようになっている。なお、モールド１０の構造は特に限定されるものではなく、図示のようなセクショナルタイプのモールドのほか、二つ割りタイプのモールドを使用することも可能である。
【００２０】
中心機構３０は、空気入りタイヤＴの中心位置に配置されていて鉛直方向に昇降自在に構成されたセンターポスト３１と、下側ビードリング１３に対して連接するように配置された下側クランプリング３２と、該下側クランプリング３２とセンターポスト３１との間に配置されたシリンダ３３と、センターポスト３１の上部に固定された上側クランプリング３４と、該上側クランプリング３４に装着される補助リング３５とから構成されている。シリンダ３３には、ブラダー２０内に加熱加圧媒体を供給するための媒体供給路３６やブラダー２０内から加熱加圧媒体を排出するための媒体排出路（不図示）が形成され、また、スチームの凝縮液を排出するための排水路３７が形成されている。
【００２１】
ブラダー２０は、その下端部が下側ビードリング１３と下側クランプリング３２との間に把持され、その上端部が上側クランプリング３４と補助リング３５との間に把持されている。図１に示すような加硫状態において、ブラダー２０は空気入りタイヤＴの径方向外側に向かって拡張した状態にあるが、加硫後に空気入りタイヤＴをモールド１０内から取り出す際には上側クランプリング３４が上方に移動し、それに伴ってブラダー２０が空気入りタイヤＴの内側から抜き取られるようになっている。
【００２２】
媒体供給手段４０は、所定の温度及び圧力に調整されたスチームと、所定の圧力に調整された窒素ガスとを加熱加圧媒体として適時供給するようになっている。このような加熱加圧媒体は媒体供給路３６を介してブラダー２０の内部に導入される。そして、加熱加圧媒体の圧力に基づいて加硫時に空気入りタイヤＴを内側からモールド１０の内面に向かって押圧するようになっている。また、加熱手段５０はモールド１０を構成する下側サイドプレート１１、上側サイドプレート１２及びセクター１５に付設されていて、この加熱手段５０によりモールド１０を加熱することにより、空気入りタイヤＴの加硫が行われるようになっている。加熱手段５０の配置及び構造は特に限定されるものではない。
【００２３】
上記タイヤ加硫装置において、ブラダー２０の内面には複数本の中空管６０が固定されている。より具体的には、図１及び図２に示すように、ブラダー２０の下側部分の内面にブラダー２０の周方向に沿って複数のゴム丘６１が等間隔で一体的に形成されており、これらゴム丘６１に形成された貫通孔６２に対して中空管６０が挿入されている（図３及び図４参照）。必要であれば、位置ずれを防止するために金具等により中空管６０を加締めるようにしても良い。これにより、中空管６０がブラダー２０の内面に対して固定されている。また、各中空管６０はその長手方向に沿って配置された複数のゴム丘６１により保持されており、ブラダー２０が変形する際に中空管６０が暴れないようになっている。図３及び図４に示すように、各中空管６０の先端部には複数の吸い込み口６３を備えた吸引ヘッド６４が取り付けられている。吸い込み口６３は、ブラダー２０内でスチームの凝縮液Ｌ（図２の斜線部）が貯留する部位（例えば、加硫される空気入りタイヤＴの最大幅位置に対応する部位）に配置されている。一方、各中空管６０の基端部は中心機構３０に配設された排水路３７に対して接続されている。
【００２４】
上述したタイヤ加硫装置を用いて空気入りタイヤＴを加硫する場合、モールド１０内に未加硫の空気入りタイヤＴを投入し、中心機構３０の操作により空気入りタイヤＴの内側にブラダー２０を挿入し、媒体供給手段４０によりブラダー２０の内側にスチームを含む加熱加圧媒体を導入すると共に加熱手段５０によりモールド１０を外側から加熱することで空気入りタイヤＴを加硫する。加硫時にはブラダー２０内にスチームの凝縮液Ｌが貯留することになるが、そのような凝縮液Ｌは加硫中又は加硫後に中空管６０を介してブラダー２０の外部に排出する。なお、加硫中又は加硫後にブラダー２０の内部が加圧された状態においては排水路３７のバルブを開放することにより、凝縮液Ｌをブラダー２０の外部に排出することができる。
【００２５】
上述したタイヤ加硫装置では、吸い込み口６３を備えた中空管６０をブラダー２０の内面に固定し、ブラダー２０内でスチームの凝縮液Ｌが貯留する部位に吸い込み口６３を配置すると共に、中空管６０を中心機構３０に配設された排水路３７に接続しているので、ブラダー２０内に貯留したスチームの凝縮液Ｌを加硫中又は加硫後に中空管６０を介してブラダー２０の外部に簡単かつ確実に排出することができる。特に、上記タイヤ加硫装置では、中空管２０に複数の吸い込み口６３を備えた吸引ヘッド６４を取り付けているので、ブラダー２０内に貯留したスチームの凝縮液Ｌを効率良く吸引することができる。これにより、ブラダー２０内に貯留したスチームの凝縮液Ｌに起因するブラダー２０の内部における上下温度差を低減することができ、延いては、空気入りタイヤＴの加硫度を全体的に均一化してタイヤ性能を改善することができる。
【００２６】
しかも、上述したタイヤ加硫装置は、ブラダー２０の内面に中空管６０を固定し、その中空管６０を中心機構３０に配設された排水路３７に接続するという極めて簡単な構成を有しているので、既存の装置に対する改造を最小限に抑えることができる。そのため、装置の複雑化や装置コストの大幅な増大を招くこともない。
【００２７】
上記タイヤ加硫装置において、中空管６０は合成樹脂から成形することが好ましい。合成樹脂製の中空管６０はブラダー２０の内面に固定された状態でブラダー２０の変形に追従して任意に変形することが可能であり、しかも加硫時の温度環境にも適応可能である。特に、タイヤ加硫工程におけるブラダー２０の内部温度を考慮すると、合成樹脂としては、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）やテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）に代表されるフッ素樹脂を用いると良い。このような材料からなる市販のチューブを中空管６０として利用することができる。なお、吸引ヘッド６４も中空管６０と同様に合成樹脂から構成することが望ましい。
【００２８】
上記タイヤ加硫装置において、ブラダー２０の内面にはゴム丘６１を形成し、そのゴム丘６１に形成された貫通孔６２に中空管６０を挿入することで中空管６０をブラダー２０の内面に固定すると良い。このようなゴム丘６１はブラダー２０の成形時にブラダー２０対して一体的に成形可能であり、中空管６０をしっかりと保持することができる。特に、貫通孔６２の内径を中空管６０の外径よりも小さくし、貫通孔６２内に中空管６０を圧入した状態にするのが良い。
【００２９】
図５及び図６はブラダーの内面に固定された中空管の変形例を示すものである。図５及び図６において、中空管６０の吸い込み口６３よりも先端側には棒状体６５が配設されている。即ち、中空管６０の先端部には吸い込み口６３を備えた吸引ヘッド６４が取り付けられており、この吸引ヘッド６４から棒状体６５が突き出している。棒状体６５は中空管６０の一部を利用したものであっても良く、或いは、吸引ヘッド６４に対して別途付加したものであっても良い。また、棒状体６５の材質は中空管６０と同じであっても良く、或いは、それとは異なる材質であっても良い。
【００３０】
一方、ブラダー２０の内面には一対のゴム丘６１，６１が形成されており、一方のゴム丘６１に形成された貫通孔６２に中空管６０が挿入され、他方のゴム丘６１に形成された貫通孔６２に棒状体６５が挿入されている。これにより、一対のゴム丘６１，６１間に吸い込み口６３を配置するようにして中空管６０がブラダー２０の内面に固定されている。これら一対のゴム丘６１はブラダー２０に対して一体的に成形可能であり、吸い込み口６３の位置が変動するのを防止しながら中空管２０をしっかりと保持することができる。
【００３１】
図７及び図８はブラダーの内面に固定された中空管の他の変形例を示すものである。図７及び図８において、中空管６０には複数の吸い込み口６３が直接形成されている。中空管６０の先端部を封止した場合、吸い込み口６３からの吸引力が増大することになるが、このような封止構造は必ずしも必要ではない。また、中空管６０は吸い込み口６３の両側の箇所でそれぞれゴム丘６１により固定されている。このように中空管６０に吸い込み口６３を直接形成した場合、部品点数を削減し、安価で堅牢な中空管６０による排水を行うことができる。
【実施例】
【００３２】
空気入りタイヤの外表面を成形するモールドと、該空気入りタイヤの内側に挿入されるブラダーと、該ブラダーを操作する中心機構と、該ブラダーの内側にスチームを含む加熱加圧媒体を供給する媒体供給手段と、モールドを加熱する加熱手段とを備え、ブラダー内に貯留したスチームの凝縮液をブラダーの外部に排出する手段だけを異ならせたタイヤ加硫装置（実施例１〜３及び比較例１〜２）を用いて空気入りタイヤの加硫を行った。
【００３３】
実施例１：
タイヤ加硫装置において、吸い込み口を備えた中空管をブラダーの内面に固定し、ブラダー内でスチームの凝縮液が貯留する部位に吸い込み口を配置すると共に、中空管を中心機構に配設された排水路に接続した。特に、図３及び図４に示すように、中空管の先端部に複数の吸い込み口を備えた吸引ヘッドを取り付けた。そして、スチームの凝縮液の排出は加硫中に行った。
【００３４】
実施例１では、加硫中の排水が可能であり、しかも既存の装置に対する改造を最小限に抑えることができた。より具体的には、中空管として安価なモジュールを使用可能であることに加えて、中心機構に排水路を追加し、ブラダーの内面に貫通孔を有するゴム丘を設けるという最小限の改造を伴うだけであった。
【００３５】
実施例２：
タイヤ加硫装置において、吸い込み口を備えた中空管をブラダーの内面に固定し、ブラダー内でスチームの凝縮液が貯留する部位に吸い込み口を配置すると共に、中空管を中心機構に配設された排水路に接続した。特に、図４及び図５に示すように、中空管の先端部に複数の吸い込み口を備えた吸引ヘッドを取り付けると共に吸引ヘッドに棒状体を設け、吸い込み口の両側で中空管と棒状体を固定した。そして、スチームの凝縮液の排出は加硫中に行った。
【００３６】
実施例２では、実施例１と同様に、加硫中の排水が可能であり、しかも既存の装置に対する改造を最小限に抑えることができた。この場合、中空管の吸い込み口が安定した状態で保持されていた。
【００３７】
実施例３：
タイヤ加硫装置において、吸い込み口を備えた中空管をブラダーの内面に固定し、ブラダー内でスチームの凝縮液が貯留する部位に吸い込み口を配置すると共に、中空管を中心機構に配設された排水路に接続した。特に、図７及び図８に示すように、中空管に複数の吸い込み口を直接形成し、吸い込み口の両側で中空管を固定した。そして、スチームの凝縮液の排出は加硫中に行った。
【００３８】
実施例３では、実施例１と同様に、加硫中の排水が可能であり、しかも既存の装置に対する改造を最小限に抑えることができた。この場合、中空管に吸い込み口を設けたシンプルな構造を採用したので、更なる低コスト化が可能であった。
【００３９】
比較例１：
タイヤ加硫装置の中心機構に進退自在の排水パイプを配設し、その排水パイプをブラダー内部の最も低い位置まで延長させるための駆動装置を設けた。そして、加硫中に排水パイプをブラダー内部の最も低い位置まで延長させることでスチームの凝縮液の排出を行った。
【００４０】
比較例１では、加硫中の排水が可能であるものの、既存の装置に対する改造が大規模になった。特に、高温高圧下で操業するブラダーの内部で排水パイプに複雑な運動をさせるために、気密性を確保した高度な機械装置を構築する必要があった。
【００４１】
比較例２：
ブラダー内に貯留したスチームの凝縮液をブラダーの外部に排出する手段として、タイヤ加硫装置の中心機構を構成する下部クランプリングにブラダーの端部位置まで延在する排水路を形成した。そして、加硫後にブラダーをタイヤ内から取り出す工程（ドライサイクル）においてスチームの凝縮液の排出を行った。
【００４２】
比較例２では、既存の装置に対する改造は小規模であるものの、スチームの凝縮液を加硫中に排水することができないという難点がある。
【符号の説明】
【００４３】
１０  モールド
２０  ブラダー
３０  中心機構
４０  媒体供給手段
５０  加熱手段
６０  中空管
６１  ゴム丘
６２  貫通孔
６３  吸い込み口
６４  吸引ヘッド
６５  棒状体
Ｔ  空気入りタイヤ
【図１】
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【図２】
2016083857.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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