(57)【要約】【課題】タイヤ加硫用金型の外型に生タイヤを充分な力で押し付け、加硫成型後のタイヤの形状や外観の品質を向上させる。【解決手段】タイヤ加硫用金型１の内型２の外面に、キャビティＫよりも小さい生タイヤＴを形成して外型１０内に収納し、内型２の流通孔Ｈを通して、内型２と生タイヤＴとの間に加圧流体を供給する。これにより、生タイヤＴを外型１０の内面に押し付けて密着させ、外型１０を加熱して生タイヤＴの外面を加熱し、生タイヤＴを外面側から加硫する。また、熱膨張する生タイヤＴによりキャビティＫが充填された後に、加圧流体の供給を停止し、内型２内に加熱流体を供給して、生タイヤＴを内型２からも加熱して加硫成型を進行させる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの内面形状を規定する内型と、タイヤの外面形状を規定する外型との間に形成されるキャビティ内に生タイヤを収納して加硫成型するタイヤ加硫方法であって、
前記キャビティ内の生タイヤと前記内型との間に加圧流体を供給し、該生タイヤを前記外型に押圧する工程と、
前記外型を加熱して前記加圧流体により押圧される生タイヤを加熱する工程と、
前記加圧流体の供給を停止して前記内型内に加熱流体を供給し、前記生タイヤを前記内型側から加熱する工程と、
を有することを特徴とするタイヤ加硫方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたタイヤ加硫方法において、
前記内型の外面に、前記キャビティよりも小さい生タイヤを形成する工程と、
前記内型と前記外型とを組み合わせて、前記形成した生タイヤを前記キャビティ内に収納する工程と、
を有することを特徴とするタイヤ加硫方法。
【請求項３】
請求項２に記載されたタイヤ加硫方法において、
前記内型側から加熱する工程は、前記外型から加熱されて熱膨張した生タイヤで前記キャビティが充填され、該生タイヤに作用する圧力が所定圧力以上に達したことを条件に、前記加圧流体の供給を停止して前記加熱流体の供給を開始することを特徴とするタイヤ加硫方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載されたタイヤ加硫方法において、
前記生タイヤを形成する工程は、該生タイヤの常温での体積を前記キャビティの体積の９５〜９９％の範囲内の体積に形成することを特徴とするタイヤ加硫方法。
【請求項５】
タイヤの内面形状を規定する内型と、タイヤの外面形状を規定する外型とを有する加硫用金型を備え、前記内型と前記外型との間に形成されるキャビティ内に生タイヤを収納して加硫成型するタイヤ加硫装置であって、
前記キャビティ内の生タイヤと前記内型との間に加圧流体を供給し、該生タイヤを前記外型に押圧する加圧流体供給手段と、
前記外型を加熱して前記加圧流体により押圧される生タイヤを加熱する手段と、
前記加圧流体の供給を停止して前記内型内に加熱流体を供給し、前記生タイヤを前記内型側から加熱する手段と、
を備えたことを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項６】
請求項５に記載されたタイヤ加硫装置において、
前記加圧流体供給手段は、前記内型の内面側に前記加圧流体を供給する手段と、該供給される加圧流体を前記内型の外面側まで流通させる該内型に形成された流通孔と、を有することを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載されたタイヤ加硫装置において、
前記キャビティ内に収納される生タイヤが該キャビティよりも小さく形成され、
前記内型側から加熱する手段は、前記外型から加熱されて熱膨張した生タイヤで前記キャビティが充填され、該生タイヤに作用する圧力が所定圧力以上に達したことを条件に、前記加圧流体の供給を停止して前記加熱流体の供給を開始することを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項８】
請求項７に記載されたタイヤ加硫装置において、
前記生タイヤは、常温での体積が前記キャビティの体積の９５〜９９％の範囲内の体積に形成されていることを特徴とするタイヤ加硫装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ加硫用金型の内型と外型との間に形成されるキャビティ内に生タイヤ（グリーンタイヤ）を収納し、加硫成型して所定形状に形成するタイヤ加硫方法及びタイヤ加硫装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ加硫装置として、従来、生タイヤ内に膨張可能なブラダーを配置し、その中にスチームや温水を供給する等して膨張させ、ブラダーを介して生タイヤの内面を加熱しつつ加硫成型するブラダー式のタイヤ加硫装置が広く採用されている。また、近年では、中空環状をなす金属製の剛体コアを内型として使用し、その外面に生タイヤを形成して剛体の外型内（キャビティ）に収納し、内型及び外型を介して生タイヤを加熱して加硫成型するタイヤ加硫装置も普及している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、このような剛体コアを備えたタイヤ加硫装置では、剛体コアの加熱にスチームや温水を使用すると、剛体コアに錆が発生したり、水蒸気が凝縮して剛体コア内に水（いわゆるドレン）が溜まり、或いは、生タイヤに水分が接触して不具合が生じる等、種々の問題が生じることがある。そのため、従来は、剛体コアの加熱媒体として加熱気体を使用し、これを剛体コア内に供給して送風・循環させ、この熱風により剛体コア及び生タイヤを加熱するのが一般的である。
【０００４】
しかしながら、このように熱風の送風により加硫成型を行う場合には、生タイヤは、主に熱膨張によりキャビティ内での圧力が発生して外型の内面（成型面）に押し付けられるため、その押圧力が低くなり、生タイヤを外型に押し付ける効果が充分に得られないことがある。その結果、特に、トレッドパターンの形成や、タイヤ内部部材の接着性及び内部構造の維持等のために重要な加硫初期での圧力が低くなり、低圧状態で加硫成型が進行して、タイヤを所定形状及び性能に加硫成型するのが阻害される恐れがある。
【０００５】
このように、従来のタイヤ加硫装置では、設定形状の製品タイヤを製造するのに非常な困難が伴い、剛体コア上に形成する生タイヤの形状精度が低下すると、加硫成型後のタイヤにベアやはみ出しゴム等の製品不良が発生し易くなる傾向がある。また、例えば生タイヤの体積が、収納されるべきキャビティよりも小さいときには、型閉めした際に、収納した生タイヤが外型内面に接しないため、タイヤ外面を所定形状に加硫成型できず、トレッドパターンを含む設定形状の製品タイヤが得られない恐れもある。
【０００６】
従って、適正な製品タイヤを製造するためには、生タイヤの形状や体積の形成精度をキャビティに合わせて適切に維持することが要求されるものの、生タイヤの形状等を正確に制御するのは困難であり、生タイヤの形状や形成精度には、その形成毎にある程度の変動が生じる。そのため、加硫成型後のタイヤの形状、特に、規定の溝形状等からなる所定のトレッドパターンを得るためには、キャビティに対して、予め体積の大きな生タイヤを形成して加硫成型する必要がある。これにより、外型と剛体コアとで挟み込まれた生タイヤに圧力が作用し、生タイヤを外型の内面に押し付ける効果が得られるため、上記した加硫初期に生タイヤが低圧状態で加硫成型されることに伴う問題も併せて回避でき、所定形状及び性能の製品タイヤを製造することができる。
【０００７】
ところが、このように生タイヤの体積をキャビティよりも大きくすると、外型を閉じる際に、それらの間に生タイヤのゴムが挟まれて咬み込みが生じ、加硫成型後のタイヤに、ゴムのはみ出しによるバリが多量に発生して外観品質が低下することがある。加えて、この場合には、外型が完全に閉まらずに加硫成型が妨げられ、又は、加硫後半に、タイヤゴムの熱膨張により外型と剛体コアとに高い圧力が作用し、それらが変形する不具合や故障が発生する恐れもある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１９０８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、タイヤの加硫用金型の外型に生タイヤを充分な力で押し付けて加硫成型後のタイヤの形状や外観の品質を向上させることであり、また、タイヤにベアやバリ等の不良が発生するのを抑制しつつ、加硫用金型の変形や故障の発生を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、タイヤの内面形状を規定する内型と、タイヤの外面形状を規定する外型との間に形成されるキャビティ内に生タイヤを収納して加硫成型するタイヤ加硫方法であって、前記キャビティ内の生タイヤと前記内型との間に加圧流体を供給し、該生タイヤを前記外型に押圧する工程と、前記外型を加熱して前記加圧流体により押圧される生タイヤを加熱する工程と、前記加圧流体の供給を停止して前記内型内に加熱流体を供給し、前記生タイヤを前記内型側から加熱する工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明は、タイヤの内面形状を規定する内型と、タイヤの外面形状を規定する外型とを有する加硫用金型を備え、前記内型と前記外型との間に形成されるキャビティ内に生タイヤを収納して加硫成型するタイヤ加硫装置であって、前記キャビティ内の生タイヤと前記内型との間に加圧流体を供給し、該生タイヤを前記外型に押圧する加圧流体供給手段と、前記外型を加熱して前記加圧流体により押圧される生タイヤを加熱する手段と、前記加圧流体の供給を停止して前記内型内に加熱流体を供給し、前記生タイヤを前記内型側から加熱する手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タイヤの加硫用金型の外型に生タイヤを充分な力で押し付けて加硫成型後のタイヤの形状や外観の品質を向上させることができ、また、タイヤにベアやバリ等の不良が発生するのを抑制しつつ、加硫用金型の変形や故障の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のタイヤ加硫装置は、生タイヤを加硫成型するための加硫用金型（以下、タイヤ加硫用金型という）を備え、その中で生タイヤを加熱・型付けして加硫成型し、空気入りタイヤ等の製品タイヤを、所定のトレッドパターンを含む所定形状に形成する。
【００１３】
図１は、本実施形態のタイヤ加硫装置が備えるタイヤ加硫用金型の要部を模式的に示す断面図であり、加硫成型する生タイヤの幅方向に対応する方向の断面を、かつ、その断面の一方側（図では左側）を拡大して示す半断面図である。
このタイヤ加硫用金型１は、図示のように、タイヤの外面形状を規定する外型１０と、タイヤの内面形状を規定する内型２とを有し、外型１０の内面と内型２の外面との間に形成されるキャビティＫ内に生タイヤＴを収納して加硫成型する。また、タイヤ加硫装置は、外型１０を複数の金型１１、１２、１３から構成するとともに、それらを互いに接触及び離間させる手段や、内型２の移動手段等、通常のタイヤ加硫装置が備える周知の各手段を備えている。
【００１４】
外型１０は、金属（例えばアルミニウムや鉄基材料）等の剛体からなり、上下に対向して配置された略円盤状の一対のサイド金型１１、１２と、それらの間に挟まれて配置され、周方向に複数（図では１つのみ示す）に分割された略環状のトレッド金型１３と、を備えている。これら金型１１、１２、１３は、全体として内部に略環状の空間（凹所）を形成し、その内面に、成型すべきタイヤの外面形状に応じた内面形状（成型面）を有する。また、外型１０は、これら各金型１１、１２、１３が、上下方向や半径方向等に移動して相対的に接近及び離間可能に構成され、それらを互いに当接（型閉め）させて、各成型面により、内部に収納した生タイヤＴを加熱・型付けして、生タイヤＴの外面形状を所定形状に成型する。一方、加硫成型の前後には、各金型１１、１２、１３を、互いに離間させて内部を開放（型開き）し、内型２及び生タイヤＴの内部への挿入と、その加硫成型後の取り出しとが行われる。
【００１５】
より具体的には、上下のサイド金型１１、１２は、各成型面（対向する内面）がそれぞれ、タイヤのビード部からサイドウォール部にかけての側面形状に応じた形状に形成され、その少なくとも一方が、タイヤ等の挿入及び取り出しを行うため、型開き方向へ移動可能になっている。これに対し、トレッド金型１３は、分割された各ピースの成型面（半径方向内側面）が、タイヤのトレッドパターンを含むトレッド部形状に応じた形状に形成され、各分割ピースが半径方向の内外方向に放射状に移動可能になっている。
【００１６】
また、このタイヤ加硫用金型１には、図示は省略するが、サイド金型１１、１２の背面（外面）側に当接するプラテンや、トレッド金型１３の各分割ピースを半径方向外側から保持する複数のセクターセグメント、及び、それらにスチーム等の加熱媒体を供給して加熱するための供給源やその循環通路等が設けられている。これにより、タイヤ加硫装置は、加硫成型時に、各金型１１、１２、１３を加熱して外型１０を所定温度に加熱し、その内部に収納した生タイヤＴを外面側から加熱する手段（外型加熱手段）を構成している。
【００１７】
内型２は、外型１０と同様の剛体からなる剛体コアであり、中空構造の略環状（トロイダル状）をなし、その外面が、成型すべきタイヤの内面形状に応じた成型面に形成されている。また、内型２には、外型１０への挿入前の工程において、成型面上に各タイヤ構成部材やリボン状のゴム部材等が順次配置や積層される等して、所定形状及び大きさ（体積）の生タイヤＴが形成される。タイヤ加硫装置は、この内型２を外型１０内に収納して各金型１１、１２、１３を型閉めし、外型１０内面と内型２外面との間に、製品タイヤの形状に対応した略トロイダル状のキャビティＫを形成し、その中に収納した生タイヤＴに各成型面形状を転写しつつ加硫成型を行う。
【００１８】
加えて、このタイヤ加硫装置は、図示は省略するが、内型２内の中空状の内部空間に加熱媒体である加熱流体を供給して内型２を所定温度に加熱し、その外面上の生タイヤＴを内面（内型２）側から加熱する手段（内型加熱手段）を備えている。この加熱手段は、例えば加熱流体を所定温度に加熱して供給する供給源や、そこから供給される加熱流体を内型２内に導いて再び外部に排気させる循環通路、加熱流体の供給及び停止を切り替える電磁弁等からなる切替手段等から構成される。ここでは、加熱流体として加熱気体（例えば窒素や空気等）を使用し、加硫成型時に、内型２内に加熱気体を供給して送風及び循環させ、この熱風により内型２及び生タイヤＴを加熱して加硫成型する。
【００１９】
更に、このタイヤ加硫装置は、キャビティＫ内の生タイヤＴと内型２の外面との間に加圧流体を供給し、生タイヤＴの外面を外型１０の内面（成型面）に押し付けて押圧し、それらを互いに密着させるための加圧流体供給手段を備えている。本実施形態では、この加圧流体供給手段を、例えば上記した内型２の加熱手段と同様に、所定圧力に加圧した加圧流体の供給源とその循環通路等からなる、内型２の内面側に加圧流体を供給する手段と、それにより供給される加圧流体を内型２の外面側まで流通させる、内型２の所定位置に形成された１又は複数（ここでは複数）の流通孔Ｈ等から構成している。これら複数の流通孔Ｈは、それぞれ内型２の内外面間を貫通して形成され、内型２の内部と生タイヤＴの内面と当接する外部とを連通される小孔（貫通孔）であり、内型２の全体に亘って略均等に配置されている。
【００２０】
また、ここでは、この加圧流体として、所定圧力に加圧された窒素や空気等の気体を使用し、これを内型２内に供給して各流通孔Ｈを通して生タイヤＴの内面側まで導入し、その循環通路の出口を閉鎖して内型２の内部空間に封入等する。これにより、生タイヤＴを外型１０に所定圧力で押し付けて押圧した後、後述するように、所定の条件が成立したときに、循環通路の出口を開放する等して加圧流体による加圧を停止し、内型２内に供給する流体を上記した加熱流体へ切り替える等して加硫成型を行う。このとき、本実施形態では、キャビティＫ内の生タイヤＴに作用する圧力や加圧流体による圧力を測定し、その測定結果等に基づいて、供給する流体の切り替え動作等を行う。そのため、タイヤ加硫装置は、外型１０（例えばトレッド金型１３）か内型２の一方或いは両方の所定位置に、周知の圧力センサ等からなるキャビティＫ内の圧力測定手段（図示せず）を１又は複数備え、それにより、生タイヤＴに作用する圧力や加圧流体からの圧力を測定するようになっている。
【００２１】
次に、以上説明したタイヤ加硫装置による生タイヤＴの加硫成型手順や動作等、タイヤ加硫方法について説明する。
なお、以下で説明する手順や動作は、タイヤ加硫装置が備える制御装置（図示せず）により制御され、所定のプログラムに基づいて装置各部を予め設定されたタイミングや条件で関連動作させる等、それらを連動して作動させて実行される。
【００２２】
また、この制御装置は、例えば、各種のデータ処理や演算等を行うＣＰＵや、制御プログラム等を格納するＲＯＭ、及びＣＰＵの処理用データ等を一時的に格納するＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータから構成され、装置各部や上記した圧力測定手段を含むセンサがインターフェースを介して接続されて、それらとの間で各種データを送受信する。これにより、制御装置は、タイヤ加硫装置を制御して生タイヤＴの加硫動作を実行させるとともに、上記した外型１０及び内型２の各加熱手段の加熱流体や、内型２への加圧流体供給手段による加圧流体の供給・停止や切り替え等を制御して実行させる。従って、制御装置は、これら各手段と共に、以下説明する生タイヤＴの加硫成型の各動作（工程）を実行するための各手段を構成している。
【００２３】
図２は、タイヤ加硫装置により生タイヤＴを加硫成型する手順を示すフローチャートである。また、図３は、この生タイヤＴの加硫成型時の各状態を順に示す断面図であり、図１に対応して各要部を模式的に示している。
本実施形態では、内型２外面の成型面に、各種タイヤ構成部材を配置や積層する等して組み合わせ、予め、収納されるキャビティＫよりも小さい生タイヤＴ（図３Ａ参照）を所定形状及び構造に形成する（Ｓ１０１）。このように、キャビティＫ内に収納される生タイヤＴを、キャビティＫの体積よりも体積が小さくなり、キャビティＫよりも一回り小さな形状になるように形成する。その際、ここでは、生タイヤＴを、その常温での体積がキャビティＫの体積の９５〜９９％の範囲内の体積になるように形成する。
【００２４】
次に、この内型２を外型１０内に挿入してタイヤ加硫用金型１を型閉めし（図３Ｂ参照）、内型２と外型１０の各金型１１、１２、１３とを組み合わせてキャビティＫを形成し、内型２外面に形成した生タイヤＴをキャビティＫ内に収納する（Ｓ１０２）。ただし、この状態では、キャビティＫよりも小さい生タイヤＴの外面と外型１０の内面との間には隙間ができ、キャビティＫ内に空隙Ｓが生じる。
【００２５】
続いて、上記した加圧流体供給手段により、内型２の各流通孔Ｈを介して、キャビティＫ内の生タイヤＴと内型２との間に加圧流体を供給（図３Ｃの矢印参照）する（Ｓ１０３）。この加圧流体により、生タイヤＴと内型２との間に空間を形成して生タイヤＴを拡張させ、生タイヤＴの外面を外型１０の内面に押し付けて所定圧力で押圧し、それらを全体に亘って互いに密着させる。これにより、生タイヤＴの外面を外型１０の内面（成型面）で型付けし、その外面形状を、規定のトレッドパターンを含む所定の製品形状に成型する。その際、外型１０を所定の加硫温度に加熱しておき、加圧流体により押圧されて密着する生タイヤＴの外面を外型１０により加熱し（Ｓ１０４）、生タイヤＴの加硫を外面側から進行させる。
【００２６】
このように、加硫の初期段階では、生タイヤＴを加圧しつつ、その外面に対して外型１０により成型と伝熱による加熱（加硫）とを行い、その状態を所定時間維持する等して、生タイヤＴを所定のトレッドパターンを含む外面形状に形成する。次に、内型２への加圧流体の供給を停止し（Ｓ１０５）、内型２内等の圧力を常圧（大気圧）にしてから、内型２内への流体の供給経路を切り替える等して、内型２内に加熱流体（図３Ｄの矢印Ｊ参照）を供給する（Ｓ１０６）。この加熱流体（ここでは熱風）を、内型２内に挿入した整流板３により整流しつつ、内型２内の全体に亘って循環して送風させ、内型２を所定の加硫温度に加熱する。これにより、外型１０からの加熱に加えて、その加熱により熱膨張した加硫中の生タイヤＴに対して、内面の内型２側からも加熱を開始し、生タイヤＴの加硫成型を内外両面から進行させる。
【００２７】
ただし、本実施形態では、外型１０からの加熱により昇温して熱膨張した生タイヤＴでキャビティＫが充填され、同空間の略全体が満たされた後に、所定のタイミングで加圧流体の供給を停止して加熱流体の供給を開始し、生タイヤＴを内型２側から加熱する。その際、キャビティＫを充填した生タイヤＴは、さらに熱膨張しようとしてキャビティＫ内（生タイヤＴ）の圧力が上昇するが、ここでは、この圧力を上記した圧力測定手段により測定し、生タイヤＴに作用する圧力が所定圧力以上に達したことを条件に、内型２の内面側へ供給する流体を切り替える。このようにして、生タイヤＴに作用する圧力を維持したまま内型２側からの加圧を加熱に切り替え、以降の加硫の中盤や後半段階を続行する。
【００２８】
図４は、この加硫成型時の生タイヤＴに作用する圧力変化を説明するための模式図（グラフ）であり、図４Ａに比較例を、図４Ｂに本実施形態の圧力変化の状態を、それぞれ概略的に示す。
図４Ａに示すように、例えばキャビティＫが生タイヤＴで充填される前に、加圧流体を加熱流体に切り替えると、その時点（図４Ａの時間Ｃ）で生タイヤＴと内型２間に残存する空間内の圧力が低下し、生タイヤＴが加圧状態から解放されて同圧力が一旦低下する。その後、加硫中の生タイヤＴが加熱されて熱膨張することでキャビティＫが充填され、その熱膨張に伴い、再び生タイヤＴに作用する圧力が次第に上昇する。ところが、このように生タイヤＴにかかる圧力が加硫中に一旦低下すると、その内部に気泡が発生してベア等の欠陥が生じる恐れがある。
【００２９】
これに対し、本実施形態のように、熱膨張した生タイヤＴでキャビティＫを充填させると、生タイヤＴが内型２と外型１０とにより挟み込まれて両接触面に押し付けられ、図４Ｂに示すように、加圧流体からの圧力とは別に、加硫中の生タイヤＴに内型２と外型１０とによる圧力が発生する。その後、このタイヤ加硫装置では、温度の上昇等に伴い、生タイヤＴに作用する圧力が上昇して所定圧力以上になってから、加圧流体を加熱流体に切り替える（図４Ｂの時間Ｃ）。これにより、加圧流体の供給停止時における生タイヤＴの圧力低下を抑制して、加圧状態に維持しながら前記切り替えを行い、加硫中の生タイヤＴに気泡等が発生するのを抑制しつつ加硫成型を行う。続いて、生タイヤＴは、外型１０及び内型２側の両面からより急速に加熱されて熱膨張し、キャビティＫ内での圧力が次第に上昇して、内外面が、それぞれ内型２外面と外型１０内面の各成型面に押し付けられて同形状に成型される。
【００３０】
ここで、この流体の切替条件である所定圧力は、切替時に、生タイヤＴに作用する圧力の低下を抑制し得る圧力であり、その例としては、加圧流体の圧力や１ＭＰａが挙げられる。即ち、生タイヤＴの熱膨張により生じる圧力が加圧流体による圧力以上になってから、加圧流体を加熱流体に切り替えると、その切替時に生タイヤＴの圧力が低下せず、上記した生タイヤＴ内の気泡の発生が確実に防止される。一方、供給される加圧流体の圧力が高い場合には、生タイヤＴの熱膨張による圧力が加圧流体の圧力を超えるまでに比較的長時間を要することになる。従って、この場合には、熱膨張により発生して生タイヤＴに作用する圧力が、１ＭＰａ以上に達してから、１ＭＰａ以下にならないようにして切り替えを行うようにしてもよい。このように、生タイヤＴの熱膨張による圧力が１ＭＰａ以上であれば、加圧流体による圧力を超えていなくてもベア等が発生し難く、好適に生タイヤＴ内の気泡の発生を抑制できる。
【００３１】
なお、キャビティＫ内の圧力を外型１０に設けた圧力測定手段で測定するときには、まず、加圧流体により押圧される生タイヤＴからの圧力で、加圧流体と同じか、又は生タイヤＴの緩衝作用により若干小さい圧力が測定される。その後、生タイヤＴの熱膨張によりキャビティＫが充填されて、キャビティＫ内の圧力が上昇するのに伴い、加圧流体の圧力よりも大きな圧力が測定される。これに対し、キャビティＫ内の圧力を内型２に設けた圧力測定手段で測定するときには、まず、生タイヤＴと内型２との間に供給される加圧流体の圧力が測定され、その後、上記と同様の生タイヤＴの熱膨張によるキャビティＫ内の圧力上昇により、加圧流体よりも大きな圧力が測定される。従って、圧力測定手段を外型１０と内型２のいずれに設けても、同等の圧力を測定して、同様の流体の切り替え動作が可能である。
【００３２】
その後、所定時間経過等して加硫成型が終了するまで（Ｓ１０７、ＮＯ）、上記した状態を維持して生タイヤＴの加熱・型付けを進行させ、加硫成型が終了した後に（Ｓ１０７、ＹＥＳ）、内型２内への加熱流体の供給を停止する（Ｓ１０８）。このようして、１つの生タイヤＴを加硫成型し、加硫成型後のタイヤを、内型２と共に、タイヤ加硫用金型１（外型１０）内から取り出して加硫成型工程を完了させる（Ｓ１０９）。続いて、タイヤ加硫装置は、内型２と外型１０間のキャビティＫ内に次の生タイヤＴを収納し、以上の各手順（工程）を繰り返して、生タイヤＴの加硫成型を連続して行う。一方、加硫成型後のタイヤは、その中から内型２が取り出され、検査等の後工程を経て製品タイヤが完成する。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態では、加硫の開始時から初期段階では、キャビティＫ内に収納した生タイヤＴと内型２との間に加圧流体を供給し、生タイヤＴを外型１０に押し付けて、生タイヤＴの外面を外型１０の成型面に所定圧力で押圧して加熱する。これにより、生タイヤＴを外型１０に大きな力で押し付けて、それらを確実に密着できるため、製品タイヤの外面にベア等の欠陥が発生するのを抑制することができる。同時に、キャビティＫよりも小体積な生タイヤＴであっても、外型１０への充分な押し付け効果が得られるため、その外面形状を、トレッドパターンを含む所定のタイヤ外面形状に正確に形成でき、形成毎の生タイヤＴの形成精度等の変動に効果的に対処できる。併せて、タイヤの形状や性能等に対する影響が比較的大きい加硫初期の圧力を確実に高めて維持できるため、加硫成型後のタイヤのトレッドパターン形状や、その内部部材の接着性及び内部構造等の状態を向上でき、製品タイヤの外観品質や性能を高めることもできる。
【００３４】
また、このタイヤ加硫装置では、所定のタイミングで加圧流体の供給を停止して、以降は内型２内に加熱流体を供給し、生タイヤＴを内側からも加熱するため、その加硫成型終了までの時間が長くなるのを抑制して、加硫成型を効率的に行うことができる。加えて、ここでは、内型２上の生タイヤＴを、キャビティＫよりも小さく形成して外型１０内に収納するため、生タイヤＴが、収納（型閉め）時に外型１０の各金型１１、１２、１３間に挟まれて咬み込みが生じるのを防止することができる。その結果、外型１０の型閉めが妨げられる不具合や、タイヤ加硫用金型１が変形や故障するのを抑制できるとともに、加硫成型後のタイヤに、ゴムのはみ出しによるバリが発生するのを抑制して、その外観品質を効果的に高めることができる。
【００３５】
従って、本実施形態によれば、タイヤ加硫用金型１の外型１０に生タイヤＴを充分な力で押し付けて加硫成型後のタイヤの形状や外観の品質を向上させることができる。また、加硫成型後の製品タイヤにベアやバリ等の不良が発生するのを抑制しつつ、タイヤ加硫用金型１の変形や故障の発生を抑制することもできる。
【００３６】
更に、ここでは、キャビティＫよりも小さい生タイヤＴを、加圧流体で加圧しながら外型１０により加熱し、かつ、これにより熱膨張した生タイヤＴでキャビティＫが充填されて所定圧力以上になった後に、加圧流体の供給を停止して加熱流体の供給を開始する。そのため、上記したように、流体を切り替える際に、生タイヤＴに作用する圧力が低下するのを抑制しながら切り替えを行うことができ、加硫中の生タイヤＴ内に圧力低下に伴う気泡が発生するのを防止して、内部にベア等の欠陥が生じるのを、より一層抑制することができる。
【００３７】
ここで、内型２上に形成する生タイヤＴの大きさや形状は、加硫成型時の熱膨張量に応じて、タイヤサイズ等毎に計算して適宜設定される。ただし、その際、生タイヤＴの常温での体積をキャビティＫの体積の９５％よりも小さくすると、生タイヤＴが熱膨張してもキャビティＫ内を充分に充填できず、加硫成型時の生タイヤＴに充分な圧力が発生しない恐れがある。一方、生タイヤＴの体積を、キャビティＫの体積の９９％よりも大きくすると、型閉め時に生タイヤＴが外型１０の各金型１１、１２、１３間に挟み込まれて、バリが発生し易くなる。従って、生タイヤＴは、常温での体積がキャビティＫの体積の９５〜９９％の範囲内の体積になるように形成するのがより望ましい。
【００３８】
また、このタイヤ加硫装置では、加圧流体の供給手段を、内型２の内面側に加圧流体を供給する手段と、供給される加圧流体を内型２の外面側まで流通させる流通孔Ｈ等から構成したため、加圧流体を、比較的簡単な構成で、かつ確実に内型２と生タイヤＴ間に導いて供給することができる。
【００３９】
なお、この加圧流体として、スチームや温水を使用すると、未硬化状態の生タイヤＴの内表面に水分が染み込み、ゴムの物性が変質等して不具合が生じる恐れがある。従って、加圧流体には、窒素や空気等、水分の含有量が比較的少ない気体等の流体を使用するのがより望ましい。また、本実施形態では、加圧流体と加熱流体とを内型２に順次供給したが、例えば、加硫初期に内型２内に供給する加熱流体の圧力を高めて加圧流体として使用し、これにより生タイヤＴの押圧を行うようにしてもよい。ただし、このようにすると、装置全体が複雑になり大型化するため、加圧流体と加熱流体とは別途供給するのが望ましい。
【００４０】
また、このタイヤ加硫装置では、内型２内へ供給する流体を、圧力測定手段による測定結果に基づいて加圧流体から加熱流体へ切り替えたが、予め生タイヤＴに作用する圧力と時間との関係を測定し、その関係に基づいて流体の切り替えを行うようにしてもよい。この場合には、例えば、熱膨張により生タイヤＴに発生する圧力が所定圧力以上になるまでの時間を、予めタイヤサイズ毎に測定して流体切替時間テーブルを作成し、そのデータ及び加硫開始時からの測定時間に基づき、生タイヤＴの圧力を把握して流体の切り替え動作を上記と同様に行う。その際、内型２上に形成する生タイヤＴのキャビティＫに対する体積率毎（例えば、９５、９７、９９％等）に、所定圧力発生までの時間を予め測定することで、より適切に切替時間の設定やコントロールを行うことができる。加えて、タイヤサイズ毎のデータを増やして、熱膨張予測計算と組み合わせることで、より精度よく切替時間の設定が可能となる。
【００４１】
以上、本実施形態では、３種類の金型１１、１２、１３からなる外型１０を備えたタイヤ加硫装置を例に採り説明したが、この外型１０は、例えばタイヤ赤道面を挟んで２つに分割された金型等、生タイヤＴの外面形状を主に成型する他の種類の外型であってもよい。また、内型２も、加硫成型時に、生タイヤＴの内側に配置されて、その内面形状を主に成型する他の種類の内型であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施形態のタイヤ加硫装置が備えるタイヤ加硫用金型の要部を模式的に示す断面図である。
【図２】本実施形態のタイヤ加硫装置により生タイヤを加硫成型する手順を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態の生タイヤの加硫成型時の状態を順に示す断面図である。
【図４】加硫成型時の生タイヤに作用する圧力変化を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・タイヤ加硫用金型、２・・・内型、３・・・整流板、１０・・・外型、１１・・・サイド金型、１２・・・サイド金型、１３・・・トレッド金型、Ｈ・・・流通孔、Ｋ・・・キャビティ、Ｔ・・・生タイヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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