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JP3045492B2 - タイヤの加硫方法及び加硫装置 - Google Patents

タイヤの加硫方法及び加硫装置

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JP3045492B2
JP3045492B2 JP10219102A JP21910298A JP3045492B2 JP 3045492 B2 JP3045492 B2 JP 3045492B2 JP 10219102 A JP10219102 A JP 10219102A JP 21910298 A JP21910298 A JP 21910298A JP 3045492 B2 JP3045492 B2 JP 3045492B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤをその各部
位に応じた最適温度で加硫でき、タイヤ性能を向上しう
るタイヤの加硫方法及び加硫装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】タイヤの加硫には、一般に、図５に示す
ように、タイヤ成形腔ａ１を有する外金型ａと、このタ
イヤ成形腔ａ１の内周面に生タイヤｔを押付けるブラダ
ーｂとを具える加硫装置が用いられており、タイヤ外側
からは、上下のプラテン板ｃに設けるヒータｈから外金
型ａをへて伝達される熱によって加熱される。又タイヤ
内側からは、前記ブラダーｂ内に充填される高温度の熱
圧力媒体ｅにより加熱され、タイヤ外側及び内側は、夫
々一定温度で管理されている。
【０００３】他方タイヤでは、トレッド部、サイドウォ
ール部、ビード部等の各部位において、夫々要求特性が
異なり、例えばトレッド部では路面と接地し駆動・制動
力を伝達するため、グリップ性、耐摩耗性、耐クラック
性、低発熱性等が特に要求される。又サイドウォール部
ではカーカスを外傷から保護するとともに柔軟に屈曲し
うるよう、柔軟性、耐クラック性、耐候性が、又ビード
部ではタイヤをリムに嵌合・固定するため、剛性、耐摩
耗性、低発熱性等が要求される。従って、タイヤの各部
位には、夫々の要求特性を満たすために異なる配合ゴム
が使用されており、近年、車両の高性能化や高出力化と
ともに、配合ゴムの特性向上も図られている。
【０００４】ところで、各配合ゴムに夫々特有の性能を
充分に発揮させるためには、各配合ゴムを夫々最適な加
硫温度で加硫することが必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の加硫装
置では、前述の如くタイヤ外側及び内側の夫々が一定温
度で管理されているため、配合ゴム特有の性能を充分に
発揮させることが難しく、タイヤ性能の低下を招いてい
た。
【０００６】特に、熱圧力媒体として飽和蒸気であるス
チームを用いたスチーム加硫方法、或いはスチームと窒
素ガス等の不活性ガスとを混用した熱圧力媒体を用いる
ガス加硫方法では、加硫中に凝縮したスチームが液状の
ドレンｄとして下方側ｓ２に溜まったり、又ブラダーｂ
内で低温の不活性ガスと高温のスチームとが上下に分離
する傾向となる。その結果、タイヤｔの内面側におい
て、上方側ｓ１と下方側ｓ２とで温度ムラが発生し、加
硫の最適化を妨げるなどタイヤ性能の低下を助長してい
た。
【０００７】なお、特公平６−１８６９９号公報には、
配合ゴムを夫々最適な加硫温度で加硫するために、外金
型の温度を、タイヤの部位（トレッド部とサイドウォー
ル部）に応じて違えることが提案されている。しかし、
タイヤ内側からは、スチーム加硫方法或いはガス加硫方
法における熱圧力媒体によりブラダーを介して各部位が
一様に加熱され、しかも上下ｓ１、ｓ２での前記温度ム
ラも生じるため、加硫の最適化を充分に達成するのはむ
ずかしかった。
【０００８】そこで本発明は、タイヤ内表面を成形する
内金型を用い、タイヤ内側からの加熱温度をタイヤの部
位に応じて違えて加硫することを基本として、上下の温
度ムラを生じることなく、タイヤの各部位をより最適な
温度条件で加硫することができ、タイヤ性能を向上しう
るタイヤの加硫方法及び加硫装置の提供を目的としてい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の加硫方法の発明は、タイヤの外表面を成
形する外成形面を有する外金型と、内表面を成形する内
成形面を有する内金型とを具える加硫装置の前記外成形
面と内成形面とから加熱することにより加硫するタイヤ
の加硫方法であって、前記外金型の外成形面をタイヤ子
午断面の輪郭形状に沿いタイヤの部位に応じて複数の外
成形面部に区分し、かつ前記外成形面部の温度を違えて
前記タイヤの各部位を加硫するとともに、前記内金型の
内成形面をタイヤ子午断面の輪郭形状に沿いタイヤの部
位に応じて複数の内成形面部に区分し、かつ前記内成形
面部の温度を違えて前記タイヤの各部位を加硫すること
を特徴としている。
【００１０】又請求項２の発明は、タイヤの外表面を成
形する外成形面を有する外金型と、内表面を成形する内
成形面を有する内金型とを具え、前記外金型の外成形面
をタイヤの部位に応じてタイヤ子午断面の輪郭形状に沿
い、複数の外成形面部に区分するとともに、前記外金型
に、前記各外成形面部の温度を違えて加熱しうるヒータ
部を設け、かつ前記内金型の内成形面をタイヤの部位に
応じてタイヤ子午断面の輪郭形状に沿い、複数の内成形
面部に区分するとともに、前記内金型に、前記各内成形
面部の温度を違えて加熱しうるヒータ部を設けてなるタ
イヤの加硫装置である。
【００１１】又請求項３の加硫装置の発明では、前記内
金型は、サイドウォールに対応する側の内金型部片と、
トレッド部に対応する中央の内金型部片とが一体に接合
されることにより形成された金属体からなることを特徴
としている。
【００１２】又請求項４の加硫装置の発明では、前記内
金型は、前記内金型片間に、該内金型片間の温度差を保
つ断熱材を配したことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図１は、本発明に係わるタイヤ
の加硫装置１の断面図であり、本例では、サイドウォー
ルＴｓおよびトレッドＴｔであるタイヤの各部位（図２
に示す）をその配合ゴム等に応じた温度で加硫する。
【００１４】図において、加硫装置１は、タイヤＴの外
表面を成形する外成形面Ｓｏを有する外金型２と、内表
面を成形する内成形面Ｓｉを有する内金型３とを具え、
前記外成形面Ｓｏと内成形面Ｓｉとで囲むタイヤ成形腔
Ｈ内でタイヤＴを加硫成形する。
【００１５】前記外金型２は、前記外成形面Ｓｏを構成
する外金型本体６と、この外金型本体６を支持するヒー
タ内蔵の熱板状の上下のプラテン板７Ｕ、７Ｌとを具
え、下のプラテン板７Ｌは、テーブル台（図示しない）
に固定されるとともに、上のプラテン板７Ｕはプレス機
（図示しない）に上下動自在に取付く。
【００１６】前記外金型本体６は、本例では、周方向に
複数分割する割りモールドタイプの金型であって、サイ
ドウォール外表面成形用の上下のサイドモールド１０
Ｕ、１０Ｌと、周方向に分割されるトレッド外表面成型
用の複数のセグメント１１とからなり、上下のサイドモ
ールド１０Ｕ、１０Ｌとセグメント１１との各割面が当
接することによって、一連の外成形面Ｓｏを形成する。
【００１７】すなわち、外金型本体６は、図２に示すよ
うに、外成形面Ｓｏを、タイヤのサイドウォールＴｓに
対応するサイドモールド１０Ｕ、１０Ｌからなる外成形
面部Ｓｏ１、Ｓｏ１、およびトレッド部Ｔｔに対応する
セグメント１１からなる外成形面部Ｓｏ２に区分してお
り、従って、タイヤ子午断面の輪郭形状に沿い、前記外
成形面Ｓｏを、タイヤの部位に応じて複数の外成形面部
に区分している。
【００１８】なお前記セグメント１１は、前記上のプラ
テン板７Ｕに固定するアクチェータ１３の傾斜状の直線
軸受け部１３Ａに、摺動自在に保持される。又前記上の
サイドモールド１０Ｕは、前記セグメント１１・・・ の上
端間に載置されて架け渡される円盤状の保持板１２下面
に取付けられるとともに、下のサイドモールド１０Ｌ
は、下のプラテン板７Ｌに、保持板１４を介して固定さ
れる。
【００１９】従って、図３、４に示すように、プレス機
による前記上のプラテン板７Ｕの上昇に伴い、セグメン
ト１１は、いったん拡径しタイヤＴからタイヤ半径方向
外方に離間した後、その上端で載置する上のサイドモー
ルド１０Ｕとともに上昇する。このように、セグメント
１１及び上のサイドモールド１０Ｕが上昇したとき、タ
イヤＴの取付け及び既加硫タイヤの取外しが行われる。
又下降におけるタイヤ成形腔Ｈの閉鎖状態では、前記外
金型本体６は、保持板１２、１４及びアクチェータ１３
を介してプラテン板７Ｕ、７Ｌと密に当接する。
【００２０】又前記プラテン板７Ｕ、７Ｌ、及び前記ア
クチェータ１３には、例えば電気ヒータ、蒸気ジャケッ
ト等からなるヒータ部４Ｕ、４Ｌ、４Ｍが設けられ、従
って、外成形面部Ｓｏ１、Ｓｏ１は前記ヒータ部４Ｕ、
４Ｌからの加熱によって昇温し、又外成形面部Ｓｏ２は
前記ヒータ部４Ｍからの加熱によって昇温する。
【００２１】次に、前記内金型３は、図２に示すように
本例では、前記サイドウォールＴｓに対応する側の内金
型部片１６Ｕ、１６Ｌと、トレッド部Ｔｔに対応する中
央の内金型部片１７とを一体に接合したトロイド状の金
属剛性体であり、その外表面により前記内成形面Ｓｉを
形成する。従って、内金型３も同様に、タイヤ子午断面
の輪郭形状に沿い、内成形面Ｓｉを、タイヤの部位に応
じて複数の内成形面部に、すなわちサイドウォールＴｓ
に対応する側の内金型部片１６Ｕ、１６Ｌからなる内成
形面部Ｓｉ１、Ｓｉ１と、中央の内金型部片１７からな
る内成形面部Ｓｉ２とに区分している。
【００２２】又各内金型部片１６Ｕ、１６Ｌ、１７に
は、本例では電気ヒータであるヒータ部５Ｕ、５Ｌ、５
Ｍが設けられ、前記内成形面部Ｓｉ１、Ｓｉ１、Ｓｉ２
を個別に昇温する。
【００２３】なお前記内金型３は、タイヤ軸芯と同芯に
のびる支持軸２０によって上下動自在に支持され、図３
の如く、プラテン板７Ｕの上方待機位置において、支持
軸２０は上昇し、その内金型３の外周囲に生タイヤＴが
装着されるとともに、内金型３は、正規の加硫成形位置
まで下降する。又外金型２においては、プラテン板７Ｕ
の下降に伴い、図４に示すように、サイドモールド１０
Ｕ、１０Ｌ間でタイヤＴを保持する状態を経て、前記セ
グメント１１は、保持板１２、１４間を摺接しながらタ
イヤ半径方向内方に向って縮径移動をする。
【００２４】そして、前記プラテン板７Ｕの下降の終端
位置では、図２に示すように、上下のサイドモールド１
０Ｕ、１０Ｌとセグメント１１との各割面が当接し、閉
鎖されたタイヤ成形腔Ｈ内のタイヤＴを型締め圧縮する
ことにより加硫成形が行われる。
【００２５】ここで、本願の加硫装置１および加硫方法
では、少なくとも前記ヒータ部５Ｕ、５Ｌ、５Ｍを制御
することにより、内金型３の前記内成形面部Ｓｉ１、Ｓ
ｉ２の温度を違え、タイヤの各部位である前記サイドウ
ォールＴｓおよびトレッドＴｔを異なる加硫温度で加硫
することに特徴がある。
【００２６】すなわち本願は、タイヤの各部位に用いる
配合ゴムが狙いとする特性を最も効果的に引き出すこと
ができる加硫温度を選択して、その温度になるように、
各部位の温度を内成形面部Ｓｉ１、Ｓｉ２からコントロ
ールするものである。このように、従来、上下の温度ム
ラを招いていたタイヤ内側からの温度コントロールを可
能としたため、タイヤ外側から温度コントロールを行う
ものに比して、より適した温度条件で各配合ゴムを加硫
することができる。
【００２７】なお好ましくは、前記ヒータ部４Ｕ、４
Ｌ、４Ｍの制御によって、前記外成形面部Ｓｏ１、Ｓｏ
２の温度も同様に違え、タイヤの内外双方から、各配合
ゴムに適した温度条件で加熱するのが良い。
【００２８】又本願によれば、配合ゴムの種類に応じた
加硫の最適化だけでなく、ゴム厚さの相違に基づく、過
加硫、未加硫を防止することも可能である。具体的に
は、タイヤの加硫時間は、通常、タイヤ厚さが最も大な
トレッドＴｔが未加硫とならないように設定されてお
り、従って、転がり抵抗などのタイヤ性能に大きく寄与
するサイドウォールＴｓでは、タイヤ厚さが最も小であ
るため過加硫となって、その特性が発揮されていない。
従って、サイドウォールＴｓに対応する内外の成形面部
Ｓｉ１、Ｓｏ１の温度を、トレッドＴｔに対応する内外
の成形面部Ｓｉ２、Ｓｏ２の温度に比して減じることに
より、過加硫を抑止でき、要求されるタイヤ性能を最大
限に発揮することが可能となる。
【００２９】なお前記ヒータ部４、５として、前述の如
く電気ヒータ、蒸気ジャケット等種々のものが採用で
き、又その温度コントロールの方法も、採用するヒータ
の種類に応じて種々の制御方法を用いうる。
【００３０】又内金型部片１６Ｕ、１６Ｌ、１７間に断
熱材を介在させることが、前記内成形面部Ｓｉ１、Ｓｉ
２間の温度差を保つために好ましい。
【００３１】又本例では、タイヤの部位としてトレッド
ＴｔおよびサイドウォールＴｓを例示したが、ビードを
加えることもでき、さらには使用する配合ゴムの種類或
いはゴム厚さに応じて適宜区分することができる。
【００３２】
【実施例】低燃費性（転がり抵抗性）を重視したサイド
ウォール配合を用いたタイヤ（サイズ２０５／６０Ｒ１
５）において、図１に示す加硫装置を用い、外金型２の
ヒータ部４Ｕ、４Ｌ、４Ｍ、および内金型３のヒータ部
５Ｕ、５Ｌ、５Ｍを、表１の仕様に基づき異なる温度で
コントロールして加硫成形するとともに、仕上がりタイ
ヤの低燃費性を測定した。又加硫中における各成形面部
（比較例においては成形面部に相当する面部）に接する
側のタイヤ温度を測定し、表１に記載した。
【００３３】又比較例として、図５に示すように、ブラ
ダー内に１４ｋｇｆ／ｃｍ2 のスチームを押し切り状態
で封入する従来のスチーム加硫方法でタイヤを加硫成形
し、その仕上がりタイヤの低燃費性を測定し、実施例と
比較した。なお比較例において、タイヤ外側からは、ヒ
ータ部４Ｕ、４Ｌ、４Ｍにより実施例と同様の温度コン
トロールを行った。
【００３４】低燃費性は、転がり抵抗試験機を用い、各
タイヤを標準リムに装着し、標準内圧で時速８０km／
ｈ、荷重４００kgｆで転がり抵抗を測定し、比較例のタ
イヤを１００とした時の指数で表示した。指数は小さい
方が良好である。
【００３５】
【表１】
【００３６】表に示すように、実施例は、サイドウォー
ルＴｓでの加硫温度が抑えられるため過加硫が防止さ
れ、低燃費性が改善されたのが確認される。
【００３７】
【発明の効果】叙上の如く、本発明はタイヤ内表面を成
形する内金型を用い、タイヤ内側からの加熱温度をタイ
ヤの部位に応じて違えて加硫するため、上下の温度ムラ
を生じることなく、タイヤの各部位を最適な温度条件で
加硫することができ、タイヤ性能を向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の加硫装置の断面図である。
【図２】タイヤの加硫成形中の状態を示す断面図であ
る。
【図３】上のプラテン板が上昇した加硫装置の待機状態
を説明する断面図である。
【図４】上のプラテン板の下降に伴うサイドモールドお
よびセグメントの動きを説明する断面図である。
【図５】従来のタイヤ加硫方法及び装置を説明する略図
である。
【符号の説明】
１ 加硫装置 ２ 外金型 ３ 内金型 ４Ｕ、４Ｌ、４Ｍ、５Ｕ、５Ｌ、５Ｍ ヒータ部 Ｓｉ 内成形面 Ｓｉ１、Ｓｉ２ 内成形面部 Ｓｏ 外成形面 Ｓｏ１、Ｓｏ２ 外成形面部 Ｔ タイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−270308（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−223409（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−165320（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−195370（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−49232（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−39379（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−320567（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 33/02 B29C 35/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】タイヤの外表面を成形する外成形面を有す
    る外金型と、内表面を成形する内成形面を有する内金型
    とを具える加硫装置の前記外成形面と内成形面とから加
    熱することにより加硫するタイヤの加硫方法であって、前記外金型の外成形面をタイヤ子午断面の輪郭形状に沿
    いタイヤの部位に応じて複数の外成形面部に区分し、か
    つ前記外成形面部の温度を違えて前記タイヤの各部位を
    加硫するとともに、 前記内金型の内成形面をタイヤ子午
    断面の輪郭形状に沿いタイヤの部位に応じて複数の内成
    形面部に区分し、かつ前記内成形面部の温度を違えて前
    記タイヤの各部位を加硫することを特徴とするタイヤの
    加硫方法。
  2. 【請求項２】タイヤの外表面を成形する外成形面を有す
    る外金型と、内表面を成形する内成形面を有する内金型
    とを具え、 前記外金型の外成形面をタイヤの部位に応じてタイヤ子
    午断面の輪郭形状に沿い、複数の外成形面部に区分する
    とともに、前記外金型に、前記各外成形面部の温度を違
    えて加熱しうるヒータ部を設け、 かつ前記内金型の内成形面をタイヤの部位に応じてタイ
    ヤ子午断面の輪郭形状に沿い、複数の内成形面部に区分
    するとともに、前記内金型に、前記各内成形面部の温度
    を違えて加熱しうるヒータ部を設けてなるタイヤの加硫
    装置。
  3. 【請求項３】前記内金型は、サイドウォールに対応する
    側の内金型部片と、トレッド部に対応する中央の内金型
    部片とが一体に接合されることにより形成された金属体
    からなることを特徴とする請求項２記載のタイヤの加硫
    装置。
  4. 【請求項４】前記内金型は、前記内金型片間に、該内金
    型片間の温度差を保つ断熱材を配したことを特徴とする
    請求項３記載のタイヤの加硫装置。
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