(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部とビード部に埋め込まれた金属製ワイヤの少なくとも一方を電磁誘導加熱することにより生タイヤを予熱する方法であって、
生タイヤの外側に配置されたトレッド部用及び／またはビード部用の部分予熱用コイルで前記金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成することを特徴とする生タイヤ予熱方法。
【請求項２】
トレッド部にリングベルト状に埋め込まれた金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成することを特徴とする請求項１記載の生タイヤ予熱方法。
【請求項３】
ビード部にワイヤリング状に埋め込まれた金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成することを特徴とする請求項１記載の生タイヤ予熱方法。
【請求項４】
トレッド部とビード部に埋め込まれた金属製ワイヤの少なくとも一方を電磁誘導加熱することにより生タイヤを予熱する生タイヤ予熱装置であって、
生タイヤの外側に配置されたトレッド部用及び／またはビード部用の部分予熱用コイルを有しており、前記金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成する部分加熱用コイル手段と、
前記部分予熱用コイルを前記金属製ワイヤに対して相対移動させる移動手段と、を有することを特徴とする生タイヤ予熱装置。
【請求項５】
前記部分加熱用コイル手段は、トレッド部にリングベルト状に埋め込まれた金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成する第１コイル手段と、ビード部にワイヤリング状に埋め込まれた金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成する第２コイル手段とのいずれか又は両方であることを特徴とする請求項４記載の生タイヤ予熱装置。
【請求項６】
前記第１コイル手段は、センターコアと、サイドコアと、コイルとを有してなり、前記センターコア、前記サイドコア及び前記コイルのいずれか一つ以上が、形成される高周波磁界を前記トレッド部に続くショルダー部又は前記トレッド部に集中するように変形部を有することを特徴とする請求項５記載の生タイヤ予熱装置。
【請求項７】
前記第１コイル手段は、センターコアを有し、このセンターコアが前記生タイヤの外径に沿うように曲面又は階段状に形成されていることを特徴とする請求項５または６記載の生タイヤ予熱装置。
【請求項８】
前記第１コイル手段は、前記トレッド部の幅方向に分離して設置され、生タイヤのサイズに応じて設置間隔が可変に構成されていることを特徴とする請求項６記載の生タイヤ予熱装置。
【請求項９】
前記第２コイル手段は、渦巻き状コイルと、この渦巻き状コイルの片面側に配設されたコアとを有して構成されていることを特徴とする請求項５記載の生タイヤ予熱装置。
【請求項１０】
前記渦巻き状コイルは、前記ワイヤリング状の金属製ワイヤに沿った略楕円形であり、前記コアは前記ワイヤリング状の金属製ワイヤに沿った短冊状であること特徴とする請求項９記載の生タイヤ予熱装置。
【請求項１１】
前記生タイヤの内部を加圧し、前記生タイヤの形状を保持する加圧手段を備えることを特徴とする請求項４または５記載の生タイヤ予熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加硫成形前の生タイヤに対して予熱を行う生タイヤ予熱方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、成形機で成形された生タイヤは、加硫設備の建屋内等に設定された保管場所のラックに室温の環境下で保管され、生産計画に基づいてラックから取り出されて加硫機へ運搬される。加硫機に生タイヤが搬入されると、例えばブラダ方式の加硫機においては、生タイヤをモールドの型締めによりモールド内に装填した後、タイヤ穴に挿入されたブラダ内に高温高圧の熱媒体を供給することによって、ブラダを伸展させてタイヤ内壁面に密接させる。そして、ブラダを介してタイヤ内壁面を加熱しながらモールド方向に押圧することによって、生タイヤのトレッド部にモールドのタイヤ溝を形成する。また、加熱されたモールドと高温の熱媒体に接するブラダとで生タイヤを外側および内側から加熱し、生タイヤを早期に加硫開始温度（１００℃〜１２０℃以上）にまで昇温させることによって、短時間で加硫成形を完了するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のように、生タイヤを室温の環境下で長時間保管すると、生タイヤが例えば２５℃等の室温に近い温度になるため、加硫機で生タイヤを加硫成形する際に、生タイヤを室温から加硫開始温度にまで昇温させる必要がある。従来においては、上述のように、モールドおよびブラダにより生タイヤの外側および内側から加熱することにより短時間で加硫成形を完了するようにしているが、生タイヤが熱伝導率の低いゴムを主要な構成材料としているため、生タイヤの表面側が短時間で昇温しても、内部側の昇温が遅れ、特に大きな厚みを有したトレッド肉厚部やビード部における内部中心の昇温の遅れが顕著になる。従って、生タイヤの表面側の加硫を終えた場合でも、生タイヤの内部側が加硫温度に昇温して加硫を終えるまでは加硫成形を継続する必要があるため、加硫成形を十分に短時間で完了することができないという問題がある。
【０００４】
また、生タイヤの保管時に生タイヤに対してマイクロ波を照射することによって、加硫成形前に生タイヤを予熱する方法が採用されることもあるが、この方法では、マイクロ波が生タイヤの表面側を主に予熱（加熱）し、加硫成形時に最も昇温の遅れる内部側を十分に予熱することができないため、加硫成形を短時間で完了するための根本的な解決策とはならない。
【０００５】
そして、このような問題は、ブラダ方式やブラダレス方式等の各種の加硫機において生じており、特にブラダ方式の加硫機にあっては、ブラダ自体も熱伝導率の低いゴムにより形成されているため、一層大きな問題になっている。
【０００６】
そこで、本発明は、加硫成形を十分に短時間で完了することができる生タイヤ予熱方法およびその装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１の生タイヤ予熱方法は、トレッド部とビード部に埋め込まれた金属製ワイヤの少なくとも一方を電磁誘導加熱することにより生タイヤを予熱する方法であって、生タイヤの外側に配置されたトレッド部用及び／またはビード部用の部分予熱用コイルで前記金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成することを特徴としている。上記の構成によれば、高周波磁界の磁路中において透磁率の低い部分を減らし、金属製ワイヤへの磁束密度を増加させることにより、金属製ワイヤを効果的に誘導加熱することができる。
【０００８】
請求項２の生タイヤ予熱方法は、請求項１において、トレッド部にリングベルト状に埋め込まれた金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成することを特徴としている。上記の構成によれば、磁場がリングベルト状の金属製ワイヤの長手方向に沿って形成され、リングベルト状の金属製ワイヤの発熱効率が向上する。
【０００９】
請求項３の生タイヤ予熱方法は、請求項１において、ビード部にワイヤリング状に埋め込まれた金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成することを特徴としている。上記の構成によれば、磁場がワイヤリング状の金属製ワイヤの長手方向に沿って形成され、ワイヤリング状の金属製ワイヤの発熱効率が向上する。
【００１０】
請求項４の生タイヤ予熱装置は、トレッド部とビード部に埋め込まれた金属製ワイヤの少なくとも一方を電磁誘導加熱することにより生タイヤを予熱する生タイヤ予熱装置であって、生タイヤの外側に配置されたトレッド部用及び／またはビード部用の部分予熱用コイルを有しており、前記金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成する部分加熱用コイル手段と、前記部分予熱用コイルを前記金属製ワイヤに対して相対移動させる移動手段と、を有することを特徴としている。上記の構成によれば、生タイヤの外側に配置された部分予熱用コイルが、生タイヤに埋め込まれた金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成するため、金属製ワイヤの発熱効率が上がり、この部分予熱用コイルと前記金属製ワイヤの相対移動によって、前記金属製ワイヤが均一且つ効率的に加熱される。
【００１１】
請求項５の生タイヤ予熱装置は、請求項４において、前記部分加熱用コイル手段が、トレッド部にリングベルト状に埋め込まれた金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成する第１コイル手段と、ビード部にワイヤリング状に埋め込まれた金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成する第２コイル手段とのいずれか又は両方であることを特徴としている。上記の構成によれば、トレッド部に埋め込まれたリングベルト状の金属製ワイヤ、ビード部に埋め込まれたワイヤリング状の金属製ワイヤのそれぞれが第１コイル手段又は第２コイル手段により、均一且つ効率的に加熱される。
【００１２】
請求項６の生タイヤ予熱装置は、請求項５において、前記第１コイル手段は、センターコアと、サイドコアと、コイルとを有してなり、前記センターコア、前記サイドコア及び前記コイルのいずれか一つ以上が、形成される高周波磁界を前記トレッド部に続くショルダー部に集中するように変形部を有することを特徴としている。上記の構成によれば、ショルダー部はリングベルト状の金属製ワイヤの両端に位置するとともに、幅方向で湾曲している場合やショルダー部の厚みがトレッド部より厚い場合もあり、ショルダー部への加熱がより必要になるため、変形部がショルダー部に位置するリングベルト状の金属製ワイヤの幅方向の両端に磁束を集中させ、この部分の発熱効率を高める。
【００１３】
請求項７の生タイヤ予熱装置は、請求項５または６において、前記第１コイル手段は、センターコアを有し、このセンターコアが前記生タイヤの外径に沿うように曲面又は階段状に形成されていることを特徴としている。上記の構成によれば、生タイヤの周方向のＲ形状に合わせて、センターコアが曲面又は階段状に形成されると、磁束がリングベルト状の周方向に沿って形成されやすくなり、リングベルト状の発熱効率を向上することが出来る。
【００１４】
請求項８の生タイヤ予熱装置は、請求項６において、前記第１コイル手段は、前記トレッド部の幅方向に分離して設置され、生タイヤのサイズに応じて設置間隔が可変に構成されていることを特徴としている。上記の構成によれば、リングベルト状の金属製ワイヤが変わってトレッド部の幅方向の距離が変わると、分離された第１コイル手段の間隔が広くなるように設置し、幅方向の全体に磁束を形成することができる。
【００１５】
請求項９の生タイヤ予熱装置は、請求項５において、前記第２コイル手段は、渦巻き状コイルと、この渦巻き状コイルの片面側に配設されたコアとを有して構成されていることを特徴としている。上記の構成によれば、ワイヤリングの周方向に沿って高周波磁界が形成され、ワイヤリングが効率的に加熱される。
【００１６】
請求項１０の生タイヤ予熱装置は、請求項９において、前記渦巻き状コイルは、前記ワイヤリング状の金属製ワイヤに沿った略楕円形であり、前記コアは前記ワイヤリング状の金属製ワイヤに沿った短冊状であることを特徴としている。上記の構成によれば、略楕円形の渦巻き状コイルがワイヤリング状の金属製ワイヤに沿って効率的に磁界を形成する。
【００１７】
請求項１１の生タイヤ予熱装置は、請求項４または５において、前記生タイヤの内部を加圧し、前記生タイヤの形状を保持する加圧手段を備えることを特徴としている。上記の構成によれば、変形し易い生タイヤの形状が内部加圧で一定に保たれ、トレッド部とビード部に埋め込まれた金属製ワイヤに沿った高周波加熱が均一に行われる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態に係る生タイヤ予熱装置及び生タイヤ予熱方法を、図１にもとづいて以下に説明する。図１（ａ）は、生タイヤ予熱装置１の要部の上面図であり、図１（ｂ）は生タイヤ予熱装置１の要部の側面の断面図である。
【００１９】
図１の装置構成を説明すると、生タイヤ予熱装置１は、生タイヤ４を回転可能に保持する保持機構１１と、第１コイル手段又はトレッド部用の部分予熱用コイル１２と、第２コイル手段又はビード部用の一対の部分予熱用コイル１３と、保持機構１１で保持される生タイヤ４の内部を加圧する加圧手段１４と、を備えて構成される。
【００２０】
なお、生タイヤ４は、図２に示すように、トレッド部４ａと、サイドウォール部４ｂ，４ｂと、ビード部４ｃ，４ｃとを有し、トレッド部４ａにリングベルト状のスチールベルト（金属製ワイヤ）５が埋設され、ビード部４ｂ，４ｂにリングワイヤ状のビード（金属製ワイヤ）６が埋設される形状である。スチールベルト５は、金属ワイヤが周方向に１０〜３０°の角度で並べられたものが、勝手反対同志で重ね合わされて、リングベルト状に形成されている。このスチールベルト５は、内周面にゴム製のインナーライナ７ｂが貼設されたカーカス組立体７ａと、カーカス組立体７ａの外周面に貼設されるゴム製のトレッド部材７ｃの間に挟み込まれ、スチールベルト５の幅方向の両端には、ゴム製のサイドウオール部材７ｄがカーカス組立体７ａ間に貼設されている。ビード６，６は、複数の金属ワイヤが撚られて、ワイヤリング状に形成されている。このビード６，６は、カーカス組立体７ａの曲折部に設けられ、ゴム製のサイドウオール部７ｄとインナーライナ７ｂで覆われている。
【００２１】
図１に戻り、保持機構１１は、生タイヤ４の上ビード部４ｃの上支持プレート２１と、生タイヤ４の下ビード部４ｃの下支持プレート２２と、上支持プレート２１の支持軸２３と、下支持プレート２２の回転軸２４とを有する構成である。支持軸２３には図示しない昇降装置が連結され、上支持プレート２１は生タイヤ４の着脱時に昇降自在となっている。回転軸２４には図示しない回転駆動装置が連結されており、生タイヤ４を水平方向に回転させることができる。加圧手段１４は、回転軸２４の中心の通路２５と、通路２５に対する圧力流体供給源２６とからなる。ビード部４ｃの部分で気密に保持される生タイヤ４の内部に通路２５を経て圧力流体を供給すると、生タイヤ４が所定形状で膨らみ、変形が生じない。
【００２２】
トレッド部４ａに対する第１コイル手段又は部分予熱用コイル１２は、生タイヤ４のトレッド部４ａの一部に沿うように、生タイヤ４の外側に配置されている。図３に示すように、部分予熱用コイル１２は、コイル３１と、センターコア３２とサイドコア３３，３３とを有する構成である。コイル３１は、平板状のセンターコア３２の周囲に巻かれ、両端が空芯状の拡張部又は変形部３１ａとなってサイドウォール部４ｂに向かって膨れている。サイドコア３３，３３はセンターコア３２の厚みより大きな幅を有し、ショルダー部４ｄに向かって突出した突出部又は変形部３３ａ，３３ａが形成されている。コイル３１による高周波磁界は、センターコア３２及びサイドコア３３，３３を経て、生タイヤ４の周方向でループ状に形成される。生タイヤ４の周方向にスチールベルト５があり、高周波磁界はスチールベルト５の金属製ワイヤの長手方向に沿って形成され、スチールベルト５に磁界が集まり、効率的に電磁誘導加熱される。
【００２３】
スチールベルト５の幅方向の両端は、サイドウォール部４ｂの端のショルダー部の中央までに位置しており、スチールベルト５の発熱密度が均一であるとすると、トレッド部４ａの中央部に比較してサイドウォール部４ｂの端のショルダー部の加熱が遅れ気味になる。また、スチールベルト５自体が幅方向に湾曲しており、コイル３１とスチールベルト５の幅方向の端の距離がトレッド部４ａの中央部に比べてサイドウォール部４ｂの端のショルダー部では遠くなる。そのため、スチールベルト５の幅方向の両端の磁束密度を上げて、サイドウォール部４ｂの端のショルダー部の加熱を促進する必要があり、コイル３１の上下が拡張部又は変形部３１ａとなり、高周波磁界がサイドウォール部４ｂに向かって曲がる。また、サイドコア３３，３３の突出部又は変形部３３ａ，３３ａにより、トレッド部４ａの中央部よりサイドウォール部４ｂの端のショルダー部で磁束が密になる。このように、サイドウォール部４ｂの端のショルダー部の磁束密度をトレッド部４ａに比べて上げるような、コイル３１の拡張部又は変形部３１ａ又は／及びサイドコア３３，３３の突出部又は変形部３３ａ，３３ａにより、生タイヤ４の幅方向を均一に加熱し、温度ムラを低減することが可能になる。また、ＲＶ車やトラック／バス用のタイヤのようにサイドウォール部４ｂの端のショルダー部の厚みがトレッド部４ａの中央部より厚い場合、更にショルダー部の磁束密度を上げることで、ショルダー部をトレッド部４ａ中央部より強く加熱することが可能になる。
【００２４】
図１に戻り、ビード部４ｃに対する一対の第２コイル手段又は部分予熱用コイル１３は、下ビード部４ｃのビードワイヤ６（金属製ワイヤ）に強度の高周波磁界を印加するため、下ビード部４ｃの僅かに下方位置で下ビード部４ｃに沿うように配置され、上ビード部４ｃのビードワイヤ６（金属製ワイヤ）に強度の高周波磁界を印加するため、上ビード部４ｃの僅かに上方位置で上ビード部４ｃに沿うように配置されている。図４に示すように、このビード部に対する部分予熱用コイル１３は、コイル３５を面状に渦巻き状に巻き、コイル３５の片面のコア３６とを有する構成である。
【００２５】
渦巻き状のコイル３５は、中央貫通部の周りを囲むようにコイル電線の束なった電線巻部で構成されている。ここでは、その電線巻部が６０ｍｍ以上で、かつ中央貫通部の幅が電線巻部と同程度であるものを使用している。この電線巻部は楕円形であって、ビード部４ｃの延在方向が長軸になるように配置されている。コア３６は、楕円形の渦巻きとなったコイル３５の長軸に沿って延在する短冊状であって、コイル３５の短軸側が露出している。図４（ｂ）のように、コア３６は、コイル３５が通過する凹部３６ａ，３６ａを有している。楕円形の渦巻きとなったコイル３５と、凹部３６ａ，３６ａを有する短冊状のコア３６により、ビード部４ｃに埋設されたビードワイヤ６の金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界が形成される。コイル３５は円形渦巻きであり、コア３６がリング状凹部を有する円板であってもよいが、加熱効率は楕円形渦巻きのコイル３５と短冊状のコア３６の組み合わせの方が高い。また、コア３６を一体ではなく、センターコア３６ｂと、中間コア３６ｃ，３６ｃと、サイドコア３６ｄ，３６ｄに分割すると、ビードワイヤ６に沿った磁束密度が増加し、ビードワイヤ６をより効果的に加熱できる。
【００２６】
上記の構成において、生タイヤ４を予熱する工程を図１により説明する。図示しない搬送装置により生タイヤ４を水平方向に移動して下支持プレート２２の上方に位置決めした後、垂直方向に上支持プレート２１を下降させ、生タイヤ４を上下支持プレート２１，２２の間に保持する。つぎに、図示しない回転駆動装置により回転軸２４を介して生タイヤ４を水平方向に回転させるとともに、圧力流体供給源２６から通路２５を経て生タイヤ４内に圧力流体を流入させ、生タイヤ４を所定形状に膨らませる。
【００２７】
つぎに、トレッド部４ａに対する第１コイル手段又は部分予熱用コイル１２を、生タイヤ４に向けて進出させる。このとき、部分予熱用コイル１２の両側にガイドローラ１５による案内手段が設けられており、部分予熱用コイル１２とトレッド部４ａ即ちスチールベルト５との距離が一定に保たれる。また、上下のビード部４ｃに対する第２コイル手段又は部分予熱用コイル１３，１３を、生タイヤ４に向けて進出させる。
【００２８】
そして、図示しない高周波電源から高周波電力を各予熱用コイル１２，１３，１３に供給する。高周波電力が供給されたトレッド部用の部分予熱用コイル１２は、トレッド部４ａに高周波磁界を高い磁束密度で印加することによりトレッド部４ａのスチールベルト５を効率良く誘導加熱する。特に、トレッド部４ａの金属製のスチールベルト５に対して、その幅方向の面内に高周波磁界が形成されており、高周波磁界は金属製のスチールベルト５の金属製ワイヤの長手方向に沿って形成されるため、金属製のスチールベルト５を通過する磁束密度が大きくなり、トレッド部４ａのスチールベルト５の周方向を効率良く誘導加熱することができる。
【００２９】
一方、ビード部用の部分予熱用コイル１３，１３は、上下ビード部４ｃ、４ｃに対して高周波磁界を高い磁束密度でそれぞれ印加することにより上下ビード部４ｃ、４ｃのビードワイヤ６を効率良く誘導加熱する。特に、渦巻き状の部分予熱用コイル１３，１３を使用した場合には、上下ビード部４ｃ，４ｃのビードワイヤ６の金属製ワイヤの長手方向に沿った高周波磁界が形成される。したがって、加硫成形時に特に昇温の遅れる大きな肉厚のビード部４ｃ、４ｃに対して、ビードワイヤ６に対して十分な交番磁界を印加することで、十分な予熱を施すことが可能になる。
【００３０】
また、生タイヤ４は水平方向に回転されているため、生タイヤ４に沿ってトレッド部４ａ用の部分予熱用コイル１２、ビード部４ｃ用の部分予熱用コイル１３，１３が相対移動した状態となる。したがって、部分予熱用コイル１２，１３，１３がきっちりした位置決めがなされない場合であって、生タイヤ４におけるトレッド部４ａ、上下ビード部４ｃ，４ｃに不均一に高周波磁界を印加することになっていても、生タイヤ４の全体にわたって高周波磁界を均等に印加して誘導加熱することができる。これにより、部分予熱用コイル１２，１３，１３を高精度に組付けたり、加工したりする必要がないため、組付け作業および加工作業を容易化することができる。
【００３１】
以上、図１に示すように、本実施形態においては、タイヤ内部にリングベルト状のスチールベルト５やワイヤリング状のビードワイヤ６等の金属製ワイヤが埋め込まれた生タイヤ４の加硫成形前に、これら金属製ワイヤの長手方向に沿って高密度の高周波磁界を形成して誘導加熱するという生タイヤ予熱方法を実施することによって、加硫成形時に最も昇温の遅れる生タイヤ内部側を優先的に加熱しながら予熱して加硫成形を短時間で完了することを可能にしている。具体的には、トレッド部４ａおよび上下ビード部４ｃ，４ｃのタイヤ内部にそれぞれ埋め込まれたリングベルト状のスチールベルト５およびワイヤリング状のビードワイヤ６（金属製ワイヤ）のうちの少なくとも一方を誘導加熱することによって、特に大きな肉厚を有したトレッド部４ａおよび／またはビード部４ｃ・４ｃのタイヤ内部を効率的に予熱して加硫成形をより確実に短時間で完了することを可能にしている。
【００３２】
なお、本実施形態においては、トレッド部４ａとビード部４ｃ、４ｃとに金属製ワイヤを埋め込んだ場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、大きな肉厚を有した任意の部分に金属製ワイヤを埋め込むことができる。したがって、例えばサイドウオール部となるサイドウオール４ｂ、４ｂに金属製ワイヤを埋め込んだ場合には、トレッド部４ａ、ビード部４ｃ、４ｃおよびサイドウオール４ｂ、４ｂに埋め込まれた金属製ワイヤのうちの少なくとも一方を誘導加熱すれば良い。
【００３３】
なお、図１の生タイヤ予熱装置１においては、図示しない回転駆動装置等により生タイヤ４を回転させる移動手段を設けているが、これに限定されるものではない。すなわち、移動手段は、生タイヤ４の周方向に部分予熱用コイルを相対移動させるような移動手段を備えた構成であっても良い。なお、図１において、第１コイル手段又はトレッド用の部分予熱コイル手段１２は、一対の生タイヤ４，４の間に位置し、これらを同時に予熱できるように形成されている。ただし、同じ部分予熱コイル手段１２を用いて、一つの生タイヤ４を予熱することも可能である。このとき、部分予熱コイル手段１２の生タイヤ４と対向する側にフェライトコアを配置すると、生タイヤ４と反対側の磁束が集束され、加熱効率を上げることができる。
【００３４】
また、生タイヤ予熱装置１におけるトレッド４ａ用の部分予熱用コイル１２の形状および配置方法は、図３〜図１３のような構成であってもよい。
【００３５】
図５に示すように、センターコアの形状に変形部を加えて、ショルダー部４ｄの加熱を促進することができる。図５（ａ）では、センターコア４１は、上下に生タイヤ４の側に向かう突出部４１ａ，４１ａを有しており、高周波磁界がショルダー部４ｄ付近で高密度になる。また、図５（ｂ）では、突出部４１ａ，４１ａを有するセンターコア４１に加えて、突出部４１ａ，４１ａからの磁束に加えてショルダー部４ｄに対して、補助コア４２，４２が付設されている。補助コア４２，４２により、高周波磁界がショルダー部４ｄ付近で更に高密度になる。
【００３６】
図６に示すように、センターコア４３を、生タイヤ４の外径のＲ形状に合わせて、曲面状又は階段状に厚肉部４３ａと薄肉部４３ｂとを有するものにする。コイル４４によって形成される磁場を有効に利用し、スチールベルト５の発熱効率を増やすことで生タイヤ４が効果的に加熱される。
【００３７】
図７に示すように、サイドコアの形状に変形部を加えて、ショルダー部４ｄ等の加熱を促進することができる。図７（ａ）のサイドコア３３は図３で説明したものと同様に生タイヤに向かう突出部３３ａ，３３ａを有する形状であるが、図７（ｂ）のサイドコア４５は、生タイヤの周方向に向かう突出部４５ａ，４５ａを有するものであってもよい。図７（ｃ）に示すサイドコア４６のように、幅方向の中央に生タイヤ４に向かう突出部４６ａを有し、生タイヤ４のトレッド部４ａの中央部に対する加熱もショルダー部４ｄと同様に集中させることができる。また、図７（ｄ）に示すサイドコア４７のように、幅方向の中央だけに突出部４７ａを形成し、生タイヤ４のトレッド部４ａの中央部に対する加熱を集中させることができる。このように、生タイヤ４のスチールベルト５の金属製ワイヤの長手方向に高周波磁界を沿わせるものにあっては、サイドコア３３，４５，４６，４７に適宜の突出部を設けるだけで、生タイヤ４のトレッド部４ａ及びショルダー部４ｄの加熱の程度を調整できる。
【００３８】
図８に示すトレッド部用の部分予熱用コイル５０に関して詳細を説明すると、空芯部のコイル電線５０ａを扇状にして互いの隙間を大きくしたフィン型形状にしたものを使用している。これにより、コイル電線５０ａの放熱面積が増加して、電流によるコイル電線５０ａからの発熱を低減することができる。
【００３９】
図９に示すものは、生タイヤ４の周方向に高周波磁界を形成するものである。コイル５１が巻かれた矩形状のコア５２を周方向に所定間隔隔てて並べてコイル手段５３を形成している。二つのコア５２に対する巻き線方向が逆になっており、二つのコア５２の間に生タイヤ４に埋め込まれた金属製ワイヤの長手方向に沿った高周波磁界が形成される。
【００４０】
図１０に示すものは、図９の一対のコア５２を生タイヤ４の幅方向に所定間隔隔てて並べコイル手段５４を形成している。二つのコア５２の間に生タイヤ４に埋め込まれた金属製ワイヤの長手方向に沿った高周波磁界が形成される。図１１に示すものは、図１０のコア５２の周囲に巻かれるコイル５５が蚊とり線香のように渦巻きとなったものであり、上下のコア５２で巻き方向を異ならせてコイル手段５６を形成している。二つのコア５２の間に生タイヤ４に埋め込まれた金属製ワイヤの長手方向に沿った高周波磁界が形成される。なお、図９乃至図１１において、コイル手段５３，５４，５６の二つのコイルユニットを生タイヤ４の周方向と幅方向の中間の斜め方向に配置することもできる。特に、図２に示すように、スチールベルト５の金属ワイヤは周方向に１０〜３０°の角度を有して配設されているため、この向きに二つのコイルユニットを配設し、金属ワイヤの長手方向に高周波磁界を形成することができる。金属ワイヤは周方向に±１０〜３０°で交叉するように配設されているため、向きが異なるコイル手段５３，５４，５６の二組を周方向に所定間隔を隔てて生タイヤ４に対して配設することで、スチールベルト５の金属ワイヤの長手方向に高周波磁界を完全に沿わせることができる。
【００４１】
図１２に示すトレッド部４ａの部分予熱用コイルに関して詳細を説明すると、センターコア６１，６１を上下２つに分割して、センターコア６１，６１の周囲に別々にコイル６２を同方向にらせん状に巻き、同じコイルユニットを２個上下に平行に並べて使用している。上記の構成によれば、生タイヤ４のサイズが変わり、リングベルト状のスチールベルト５の幅が変更になった場合でも、分割したコイルユニットＵ１，Ｕ２を生タイヤ４の幅方向に相対移動させることにより生タイヤ４に埋め込まれた金属製ワイヤの長手方向に沿った高周波磁界の幅を調整することができるため、生タイヤ４のサイズが変更になる度に部分予熱用コイルを交換する作業を必要とせず、生タイヤ４を効果的に誘導加熱することができる。
【００４２】
図１３は、トレッド部４ａの部分予熱用コイルのその他の幅調整対応例を示す。図１３（ａ）は、生タイヤ４の幅方向に二つのコイルユニットＵ１１，Ｕ１２を並べ、コイルユニットＵ１１，Ｕ１２の間隔を変えて、生タイヤ４のサイズ変更に対応している。図１３（ｂ）は、図１２のものの、センターコア６２の形状をショルダー部４ｄに向けて変形させたものであり、コイルユニットの上下間隔変更しても、ショルダー部４ｄに対する加熱の集中が変わらないようになっている。図１３（ｃ）は、センターコア６３の形状をショルダー部４ｄに沿って屈曲変形させたものであり、コイルユニットの上下間隔を変更しても、ショルダー部４ｄに対する加熱の集中が変わらないようになっている。図１３（ｄ）は、コイルユニットを上中下の３ユニットとし、中央のコイルユニットＵ２１の位置を変えずに、上下のコイルユニットＵ２２，２３のコイルユニットＵ２１に対する間隔を変更し、生タイヤ４のサイズ変更によってコイルユニットＵ２２，２３の位置を変えても、コイルユニットＵ２１によってトレッド部４ａの加熱が減少しないようになっている。
【００４３】
なお、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように変更して実施してもよい。
（１）図１において、第１コイル手段１２は生タイヤ４に対して一組だけとは限らず、二組以上の第１コイル手段１２を生タイヤ４の外周に配設し、生タイヤ４に埋め込まれた金属製ワイヤの殆どに沿って高周波磁界を形成することができる。第２コイル手段１３，１３も上下ビード部４ｃ，４ｃに対して各一組だけとは限らず、二組以上の第２コイル手段１３を上下のビード部４ｃに沿って配設することができる。また、第１コイル手段１２を一組とし、上下のビード部４ｃに対する第２コイル手段１３を二組以上とするように数を変えることにより、トレッド部４ａとビード部４ｃの予熱のバランスを取ることも可能である。なお、第１コイル手段１２を一つの生タイヤ４に対する専用とする場合、反対側の磁束をフェライトコアで集束させることが好ましい。
（２）また、第１コイル手段１２、第２コイル手段１３のコイルに印加される高周波電源の周波数は、５０Ｈｚ〜１００ｋＨｚ、好ましくは１０〜５０ｋＨｚの範囲で適宜選択される。生タイヤ４の種類又はサイズによって、内部のスチールベルト５をビード６の構成が異なるため、これら金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界の形成に適した上記範囲での周波数が選択される。
【００４４】
【実施例】
図３の第１コイル手段を用い、３０ｋＨｚの電磁誘導加熱で生タイヤを加熱した場合に、トレッド４ａのセンター部分及びショルダー部４ｄのベルトエッジの温度上昇カーブを示す。図３のコイル手段のサイドコア３３が突出部３３ａ，３３ａを有するために、ベルトエッジの温度上昇カーブがセンター部分の温度上昇カーブより上になっている。サイドコア３３が突出部３３ａ，３３ａを有しないものであると、ベルトエッジの温度上昇カーブとセンター部分の温度上昇カーブとは逆転する。このように、サイドコア３３の突出部３３ａ，３３ａの程度によって、生タイヤ４の幅方向の均一加熱が可能になる。
【００４５】
図４の第２コイル手段を用い、３０ｋＨｚの電磁誘導加熱で生タイヤを加熱した場合に、ビード部４ｃのコイル側及びタイヤ側の温度上昇カーブを示す。ワイヤリング状の金属製ワイヤであっても、内外の温度差が少ない加熱が実現できていることが判る。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１〜３の生タイヤ予熱方法によると、金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成することにより、高周波磁界の磁路中において透磁率の低い部分を減らし、金属製ワイヤへの磁束密度を増加させることにより、ワイヤリング状のビードリングやリングベルト状の金属製ワイヤを効果的に誘導加熱することができる。
【００４７】
請求項４または５の生タイヤ予熱装置によると、生タイヤの外側に配置された部分予熱用コイルが、生タイヤに埋め込まれた金属製ワイヤの長手方向に沿って高周波磁界を形成するため、金属製ワイヤの発熱効率が上がり、この部分予熱用コイルと前記金属製ワイヤの相対移動によって、ワイヤリング状のビードリングやリングベルト状の加熱し難い金属製ワイヤを均一且つ効率的に加熱することができるという効果を奏する。
【００４８】
請求項６〜８の生タイヤ予熱装置によると、リングベルト状の金属製ワイヤに対する第１コイル手段の各部分を所定の形状にすることにより、加熱が不足しがちなショルダー部の加熱効率を高くしたり、リングベルト状の金属製ワイヤに沿った発熱面積を増やしたり、タイヤサイズの変更に対応して、リングベルト状の金属製ワイヤの長手方向の全体に加熱したり、することができる。コイル手段の間隔が広くなるように設置し、幅方向の全体に磁束を形成することができる。
【００４９】
請求項９〜１０の生タイヤ予熱装置によると、第２コイル手段の形状を所定のものにすることにより、ワイヤリング状のビードリングに沿った高周波磁界を効果的に形成するという効果を奏する。
【００５０】
請求項１１の生タイヤ予熱装置によると、変形し易い生タイヤの形状が内部加圧で一定に保たれ、トレッド部とビード部に埋め込まれた金属製ワイヤに沿った高周波加熱を均一に行うという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態に係る生タイヤ予熱装置を模式的に示す図である。
【図２】  生タイヤの構造例を示す分解斜視図である。
【図３】  リングベルト状の金属製ワイヤの長手方向に高周波磁界を形成する第１コイル手段を示す図である。
【図４】  ワイヤリング状の金属製ワイヤの長手方向に高周波磁界を形成する第２コイル手段を示す図である。
【図５】  第１コイル手段のセンターコアの他の形状例を示す図である。
【図６】  第１コイル手段のセンターコアの更に他の形状例を示す図である。
【図７】  第１コイル手段のサイドコアの他の形状例を示す図である。
【図８】  第１コイル手段のコイルの他の形状例を示す図である。
【図９】  第１コイル手段の他の例を示す図である。
【図１０】  第１コイル手段の他の例を示す図である。
【図１１】  第１コイル手段の他の例を示す図である。
【図１２】  幅方向に分割された第１コイル手段の例を示す図である。
【図１３】  幅方向に分割された第１コイル手段の例を示す図である。
【図１４】  第１コイル手段によるトレッド部の加熱例を示すグラフ図である。
【図１５】  第２コイル手段によるビード部の加熱例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１生タイヤ予熱装置
４生タイヤ
４ａトレッド部
４ｂサイドウォール部
４ｃビード部
４ｄショルダー部
５スチールベルト（リングベルト状の金属製ワイヤ）
６ビードワイヤ（ワイヤリング状の金属製ワイヤ）
１２第１コイル手段（スチールベルトに対する部分加熱用コイル）
１３第２コイル手段（ビードワイヤに対する部分加熱用コイル）
１４加圧手段
２１上支持プレート
２２下支持プレート
２３支持軸
２４回転軸
２５通路
２６圧力流体供給源
３１コイル
３２センターコア
３３サイドコア
３１ａ 拡張部又は変形部
３３ａ 突出部又は変形部
３５渦巻き状のコイル
３６短冊状のコア
【図１】
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【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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