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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-29
(45)【発行日】2022-09-06
(54)【発明の名称】タイヤ加硫装置
(51)【国際特許分類】
   B29C 33/02 20060101AFI20220830BHJP
   B29C 35/02 20060101ALI20220830BHJP
【FI】
B29C33/02
B29C35/02
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2018230661
(22)【出願日】2018-12-10
(65)【公開番号】P2020093398
(43)【公開日】2020-06-18
【審査請求日】2021-10-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】横田 正哉
(72)【発明者】
【氏名】新川 耕司
(72)【発明者】
【氏名】井手 豪
【審査官】今井 拓也
(56)【参考文献】
【文献】特開2012-126089(JP,A)
【文献】特開2004-090520(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2006/0260735(US,A1)
【文献】特開2010-076257(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B29C 33/02
B29C 35/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
タイヤ用ローカバーのビード部に当接する上型ビードリングと、前記ローカバーの内側で膨張収縮するブラダーと、前記上型ビードリングの半径方向内側で前記ブラダーに当接するブラダー当接面が形成されたクランプリングと、を備えており、
前記ブラダー当接面が曲面領域を備えており、
前記曲面領域が、前記ブラダー当接面の半径方向外側部分に位置しており、軸方向外向きに凹み且つ軸方向外向きに凸状であり、半径方向内側から外側に向かって軸方向外向きに傾斜している、加硫装置。
【請求項2】
周方向に垂直な断面において、前記曲面領域の輪郭が曲率半径Rの円弧であり、この曲率半径Rが55mm以上65mm以下である、請求項1に記載の加硫装置。
【請求項3】
前記クランプリングが前記ブラダー当接面から凹む凹部を備える、請求項1又は2に記載の加硫装置。
【請求項4】
前記凹部が、前記曲面領域より半径方向内側に位置しており、1又は2以上の溝である、請求項3に記載の加硫装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤ加硫装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1(特開2010-76257号公報)には、タイヤの加硫装置が開示されている。この加硫装置は、所謂AFV(Autoform Vulcanizer)型である。この加硫装置は、下型と上型とブラダーとを備えている。下型と上型とが開いた状態で、ローカバーが下型に載置される。ブラダーが膨張して、所定の姿勢にローカバーを保持する。ブラダーがローカバーを保持した状態で、上型が下降して、上型と下型とが閉じられる。この下型と上型とが閉じられて、ローカバーは加硫される。この加硫によって、ローカバーからタイヤが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2010-76257号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この加硫装置では、上型とローカバーとの当接に先立って、ブラダーにボールノーズが当接する。このボールノーズがブラダーに当接することで、ブラダーの位置が矯正される。このブラダーの位置が矯正されることで、ブラダーに保持されるローカバーの姿勢が矯正される。このローカバーの姿勢の矯正は、タイヤのユニフォミティの向上に寄与する。
【0005】
しかしながら、タイヤには、更なるユニフォミティの向上が求められている。種々の試験の結果、前述のボールノーズによる矯正では、ブラダーの位置にバラツキがあることが確認された。このブラダーの位置のバラツキは、ブラダーに保持されるローカバーの姿勢にバラツキを生じさせる。このローカバーの姿勢のバラツキは、タイヤのユニフォミティを低下させる。
【0006】
本発明の目的は、ユニフォミティに優れるタイヤを製造しうる加硫装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る加硫装置は、タイヤ用ローカバーのビード部に当接する上型ビードリングと、前記ローカバーの内側で膨張収縮するブラダーと、前記上型ビードリングの半径方向内側で前記ブラダーに当接するブラダー当接面が形成されたクランプリングと、を備えている。
前記ブラダー当接面は、曲面領域を備えている。前記曲面領域は、前記当接面の半径方向外側部分に位置しており、軸方向外向きに凹み且つ軸方向外向きに凸状であり、半径方向内側から外側に向かって軸方向外向きに傾斜している。
【0008】
好ましくは、周方向に垂直な断面において、前記曲面領域の輪郭は曲率半径Rの円弧である。この曲率半径Rは、55mm以上65mm以下である。
【0009】
好ましくは、前記クランプリングは、前記ブラダー当接面から凹む凹部を備える。
【0010】
好ましくは、前記凹部は、前記曲面領域より半径方向内側に位置している。この凹部は、1又は2以上の溝である。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1図1は、本発明の一実施形態に係る加硫装置が示された概念図である。
図2図2は、図1の加硫装置のクランプリングの断面図である。
図3図3は、図2のクランプリングの部分拡大断面図である。
図4図4は、図1の加硫装置の使用状態が示された説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【0013】
図1には、加硫装置2が示されている。この加硫装置2は、モールド4、上部フレーム6、上プラテン8、下プラテン10、ブラダー12、バグウェル14、駆動軸16、ボールノーズ18及びクランプリング20を備えている。図1には、加硫装置2と共に、ローカバー22が示されている。図1において、上下方向がこの加硫装置2の軸方向であり、左右方向が半径方向であり、紙面に垂直な方向が周方向である。
【0014】
モールド4は、上型24、下型26、上型ビードリング28及び下型ビードリング30を備えている。図1では、上型24と下型26とが当接している。このモールド4は閉姿勢にある。
【0015】
上型24は、リング形状を備えている。上型24は、キャビティ面24a、当接面24b及び当接面24cを備えている。図1において、キャビティ面24aは、ローカバー22に当接している。このキャビティ面24aは、主に、タイヤのトレッド面の一方の一部と、一方のサイドウォールの外表面とを成形する。当接面24bは、下型26に当接している。当接面24cは、上型ビードリング28に当接している。
【0016】
下型26は、リング形状を備えている。下型26は、キャビティ面26a、当接面26b及び当接面26cを備えている。図1において、キャビティ面26aは、ローカバー22に当接している。このキャビティ面26aは、主に、タイヤの、トレッド面の他方の一部と、他方のサイドウォールの外表面とを成形する。当接面26bは、上型24の当接面24bに当接している。当接面26cは、下型ビードリング30に当接している。
【0017】
上型ビードリング28は、リング形状を備えている。上型ビードリング28は、キャビティ面28a、当接面28b、当接面28c及び当接面28dを備えている。図1において、キャビティ面28aは、ローカバー22に当接している。キャビティ面28aは、主に、タイヤの一方のビード部の外表面を成形する。当接面28bは、上型24の当接面24cに当接している。当接面28cは、ブラダー12に当接している。当接面28cは、半径方向に沿って延びている。当接面28dは、クランプリング20に当接している。
【0018】
下型ビードリング30は、リング形状を備えている。下型ビードリング30は、キャビティ面30a、当接面30b及び当接面30cを備えている。図1において、キャビティ面30aは、ローカバー22に当接している。キャビティ面30aは、主に、タイヤの他方のビード部の外表面を成形する。当接面30bは、下型26の当接面26cに当接している。当接面30cは、ブラダー12に当接している。
【0019】
この加硫装置2では、上型24、下型26、上型ビードリング28及び下型ビードリング30とブラダー12とが、タイヤを成形するキャビティ32を形成している。
【0020】
上部フレーム6に、上プラテン8が取り付けられている。この上プラテン8に、上型24が取り付けられている。上型24に、上型ビードリング28が取り付けられている。上部フレーム6は、上プラテン8、上型24及び上型ビードリング28と共に、軸方向に移動可能である。
【0021】
下プラテン10に、下型26が取り付けられている。下型26に、下型ビードリング30が取り付けられている。下プラテン10には、半径方向中央に開口が形成されている。
【0022】
ブラダー12は、架橋ゴムからなる。ブラダー12の形状は、袋状である。ブラダー12は、下方に開口部12aを備える。開口部12aは、バグウェル14に取り付けられている。図1では、開口部12aからブラダー12に流体が充填されて、ブラダー12は膨張している。図1の加硫装置2では、ブラダー12は膨張状態にある。このブラダー12は、下型ビードリング30、ローカバー22、上型ビードリング28、クランプリング20及びボールノーズ18に当接している。ブラダー12は、モールド4とキャビティ32を形成している。この開口部12aから流体が排出されることで、ブラダー12は収縮しうる。
【0023】
バグウェル14は、下プラテン10の半径方向中央の開口に位置している。バグウェル14の形状は、円筒状である。このバグウェル14は、収縮したブラダー12を収容可能である。このバグウェル14を介して、ブラダー12に流体が充填され、排出される。
【0024】
駆動軸16は、上部フレーム6に支持されている。駆動軸16は、上部フレーム6に対して、軸方向に移動可能である。図示されないが、この駆動軸16には、シリンダーが内装されている。
【0025】
ボールノーズ18の形状は、下向きに先細りの凸状である。ボールノーズ18の外面は、滑らかな曲面で形成されている。ボールノーズ18は、駆動軸16に内装されたシリンダーのロッドに連結されている。ボーズノーズは、このシリンダーによって、駆動軸16に対して、軸方向に移動可能である。
【0026】
クランプリング20の形状は、リング状である。クランプリング20は、駆動軸16に取り付けられている。クランプリング20は、半径方向において、ボールノーズ18と上型ビードリング28との間に位置している。
【0027】
図2には、クランプリング20の周方向に垂直な断面が示されている。このクランプリング20は、ボールノーズ当接面34と、貫通孔36と、ブラダー当接面38と、ビードリング当接面40と、凹部としての複数の溝42とを備えている。ボールノーズ当接面34は半径方向において、クランプリング20の中央に形成されている。このボールノーズ当接面34は、図1に示される様に、モールド4の閉姿勢において、ボールノーズ18に当接する。貫通孔36は、ボールノーズ当接面34の底から、クランプリング20を軸方向に貫通している。この貫通孔36には、ボールノーズ18の軸が通されて、この軸は駆動軸16に内装されたシリンダーのロッドに連結される。
【0028】
図2に示されるブラダー当接面38は、このボールノーズ当接面34の半径方向外側に位置している。ブラダー当接面38は、モールド4の閉姿勢において、ブラダー12が当接する面である。このブラダー当接面38は、半径方向において、ボールノーズ18の外側に隣接する第一領域38aと、第一領域38aの外側に位置する第二領域38bと、最も外側に位置する曲面領域として第三領域38cと、第二領域38bと第三領域38cとの間に位置する接続領域38dとを備えている。この第三領域38cは、半径方向において、上型ビードリング28の内側に隣接する。
【0029】
このブラダー当接面38の第二領域38bは、半径方向に延びる平面で形成されている。第三領域38cは、図2に示される様に、軸方向外向きに凹み、且つ軸方向外向きに凸状である。第三領域38cは、滑らかな曲面で形成されている。第三領域38cは、半径方向内側から外側に向かって軸方向外向きに傾斜して延びる。この第三領域38cでは、図2に示される様に、半径方向に対する傾斜角度が半径方向内側から外側に向かって漸減している。図1のモールド4の閉姿勢において、第三領域38cでは、半径方向外端における第三領域38cの接線は、上型ビードリング28の当接面28cに接して延びている。接続領域38dは、第二領域38bと第三領域38cとの間を滑らかに連続させる曲面で形成されている。
【0030】
ビードリング当接面40は、上型ビードリング28の当接面28dに当接する(図1参照)。このビードリング当接面40とブラダー当接面38の第三領域38cとは、R面取りされた曲面によって、滑らかに接続されている。
【0031】
それぞれの溝42は、ブラダー当接面38から凹んでいる。このクランプリング20では、第二領域38bから軸方向外向きに凹んでいる。この溝42は、半径方向において、第三領域38cより内側に形成されている。このクランプリング20では、溝42は、周方向に延びて一周している。複数の溝42は、半径方向に間隔を空けて並んでいる。モールド4の閉姿勢において、これらの溝42は、ブラダー12に当接しない。
【0032】
図3には、図2のクランプリング20の部分拡大図が示されている。図3の片矢印Abは、第二領域38bの範囲を表している。両矢印Acは、第三領域38cの範囲を表している。両矢印Adは、接続領域38dの範囲を表している。
【0033】
図3の矢印Rcは、第三領域38cの曲率半径を表している。矢印Rdは、接続領域38dの曲率半径を表している。両矢印Wは、溝42の半径方向の幅を表している。両矢印Dは、溝42の軸方向の深さを表している。両矢印Sは、半径方向に隣合う溝42の間隔を表している。このクランプリング20では、溝42は、それぞれ幅W及び深さDで形成されている。これらの溝42は、半径方向に間隔Sで並んでいる。
【0034】
図4には、加硫装置2の使用状態が示されている。この加硫装置2では、下型26及び下型ビードリング30に対して、上型24及び上型ビードリング28が上方に離れて位置している。このモールド4は開姿勢にある。この図4では、ブラダー12は、膨張している。ブラダー12はローカバー22を保持している。ボールノーズ18及びクランプリング20は、ブラダー12から上方に離れている。
【0035】
この加硫装置2を用いたタイヤの製造方法が説明される。この製造方法では、ローカバー22が準備される(STEP1)。このローカバー22が、加硫装置2に投入される(STEP2)。図示されないが、このSTEP2では、ブラダー12は収縮した状態で、バグウェル14に収容されている。図4に示される様に、モールド4は、下型26及び下型ビードリング30に対して、上型24及び上型ビードリング28が上方に離れた開姿勢にある。
【0036】
次に、このブラダー12に流体、例えばスチームが充填される。ブラダー12は、バグウェル14から上方に突出して、膨張する。図4に示される様に、ブラダー12がローカバー22を保持する(STEP3)。このSTEP3では、ブラダー12とボールノーズ18及びクランプリング20とは離れている。
【0037】
更に、ボールノーズ18、クランプリング20、上型24及び上型ビードリング28を下降させつつ、ブラダー12にSTEP3より高圧でスチームが充填される。これにより、ボールノーズ18及びクランプリング20が、上型ビードリング28に先立って、ブラダー12に当接する(STEP4)。このSTEP4では、上型24とローカバー22とは離れており、上型ビードリング28とローカバー22及びブラダー12とは離れている。このSTEP4では、ボールノーズ18及びクランプリング20がブラダー12に当接して、ブラダー12の姿勢を矯正する。このブラダー12の姿勢の矯正によって、ローカバー22の姿勢が矯正される。
【0038】
更に、ボールノーズ18、クランプリング20、上型24及び上型ビードリング28を下降させつつ、ブラダー12にSTEP4より更に高圧でスチームが充填される。これにより、上型ビードリング28とローカバー22及びブラダー12とが当接し、上型24とローカバー22とが当接する(STEP5)。更に、ボールノーズ18、クランプリング20、上型24及び上型ビードリング28が下降して、上型24と下型26とが当接する。図1に示されるように、モールド4が閉姿勢にされる(STEP6)。
【0039】
閉姿勢のモールド4でローカバー22が加硫される(STEP7)。ブラダー12にスチーム及び加圧ガスが充填されて、ローカバー22が加圧及び加熱される。加圧及び加熱によって、ローカバー22が加硫される。この加硫によって、ローカバー22からタイヤが得られる。このタイヤの外表面は、上型24、下型26、上型ビードリング28及び下型ビードリング30で成形される。タイヤの内表面は、ローカバー22で成形される。
【0040】
このSTEP7の後に、ブラダー12からスチーム及び加圧ガスが排出される(STEP8)。ブラダー12が収縮させられる。ボールノーズ18は、駆動軸16に内装されたシリンダーによって、駆動軸16に対して下降する。ブラダー12は、クランプリング20、上型ビードリング28、タイヤ及び下型ビードリング30から剥がされる。ボールノーズ18がブラダー12をバグウェル14に押し込む(STEP9)。バグウェル14に収縮したブラダー12が収容される。
【0041】
このSTEP9の後に、ボールノーズ18は、駆動軸16に内装されたシリンダーによって、上昇する。ボールノーズ18は、クランプリング20のボールノーズ当接面34に当接する位置に戻る。モールド4が開姿勢される(STEP10)。モールド4からタイヤが取り出される(STEP11)。
【0042】
加硫装置2では、上型ビードリング28とブラダー12との当接に先立って、ブラダー12に当接するクランプリング20を備えている。このクランプリング20のブラダー当接面38は、半径方向において、ボールノーズ18と上型ビードリング28との間で、ブラダー12に当接する。
【0043】
このブラダー当接面38は、曲面領域としての第三領域38cを備えている。この第三領域38cは、軸方向外向きに突出している。第三領域38cは、半径方向内側から外側に向かって軸方向外向きに傾斜している。これにより、第三領域38cは、半径方向に対する傾斜角度が半径方向内側から外側に向かって漸減している。この第三領域38cによって、半径方向において、クランプリング20の外端から外向きに延びるブラダー12の部分は、半径方向に近い方向に延びる。このクランプリング20は、上型ビードリング28とブラダー12とをスムーズに当接させる。
【0044】
このブラダー当接面38の第三領域38cは、半径方向において、クランプリング20の外端から外向きに延びるブラダー12の延在方向を安定させる。これにより、ブラダー12に保持されるローカバー22の姿勢が安定する。このクランプリング20を備える加硫装置2は、タイヤのユニフォミティの向上に寄与する。
【0045】
第三領域38cの曲率半径Rcが小さ過ぎるクランプリング20では、第三領域38cにブラダー12が沿い難い。このクランプリング20では、膨張するブラダー12の姿勢がばらつき易い。ブラダー12の姿勢を安定させる観点から、曲率半径Rcは、好ましくは50mm以上であり、更に好ましくは55mm以上である。一方で、曲率半径Rcが大き過ぎるクランプリング20でも、膨張するブラダー12の姿勢がばらつき易い。ブラダー12の姿勢を安定させる観点から、曲率半径Rcは、好ましくは70mm以下であり、更に好ましくは65mm以下である。
【0046】
このクランプリング20では、ブラダー当接面38は、ブラダー12が沿い易い形状にされている。このため、ブラダー当接面38に、ブラダー12が密着し易い。密着し剥がれ難いブラダー12は、収縮し難く、損傷を生じ易い。このクランプリング20は、ブラダー当接面38から凹む凹部として、複数の溝42を備える。この溝42は、ブラダー12に当接しない。この溝42を備えることで、クランプリング20は、ブラダー12から剥がれ易い。これにより、この加硫装置2では、クランプリング20を備えるにも関わらず、ブラダー12の収縮性に優れている。この溝42は、ブラダー12の耐久性の向上に寄与する。
【0047】
溝42は、第三領域38cより半径方向内側に位置している。このクランプリング20の第三領域38c対して、ブラダー12は滑り易い。この第三領域38cでブラダー12を案内することで、クランプリング20は、ブラダー12の姿勢の安定に寄与する。
【0048】
溝42の幅Wが大きいクランプリング20は、ブラダー12が剥がれ易い。この観点から、幅Wは、好ましくは1mm以上であり、更に好ましくは2mm以上である。また、溝42の深さDが大きいクランプリング20は、ブラダー12が剥がれ易い。この観点から、深さDは、好ましくは1mm以上であり、更に好ましくは2mm以上である。間隔Sが大きいクランプリング20は、ブラダー12が溝42に引っかかることが抑制される。このクランプリング20は、ブラダー12の姿勢の安定に寄与する。この観点から、この間隔Sは、好ましくは1mm以上であり、更に好ましくは2mm以上である。
【0049】
このクランプリング20では、凹部として溝42が形成されている。この溝42が多いクランプリング20は、ブラダー12が剥がれ易い。この観点から、この溝42の数は、好ましくは2以上の複数であり、更に好ましくは3以上であり、特に好ましくは5以上である。一方で、この溝42の幅W及び間隔Sを十分に確保する観点から、この溝42の数は、好ましくは7以下である。
【実施例
【0050】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【0051】
[実施例1]
図1の加硫装置が準備された。クランプリングの第三領域の曲率半径Rcは60mmであった。この加硫装置を用いて、ローカバーからタイヤが得られた。
【0052】
[比較例1]
クランプリングの第三領域が、周方向に垂直な断面において、半径方向内側から外側に向かって軸方向外向きに傾斜して延びる直線状にされた。その他の構成は、実施例1の加硫装置と同様にして、ローカバーからタイヤが得られた。
【0053】
[実施例2-5]
曲率半径Rcが表1に示される様にされた他は、実施例1の加硫装置と同様にして、ローカバーからタイヤが得られた。
【0054】
[実施例6]
クランプリングのブラダー当接面に溝が形成されなかった他は、実施例1の加硫装置と同様にして、ローカバーからタイヤが得られた。
【0055】
[耐久性評価]
ブラダーの耐久性が評価された。この評価結果が表1に示されている。この評価結果は、比較例1の耐久性を1とする指数で表されている。この指数は、比較例1の加硫装置でのブラダーの寿命(タイヤの加硫本数)に対する、それぞれの加硫装置のブラダーの寿命(タイヤの加硫本数)の比で、表1に示されている。この指数は、大きいほど耐久性に優れており、好ましい。
【0056】
[ユニフォミティ評価]
得られたタイヤについて、LRO(Lateral Runout)が測定された。その結果が、比較例1を3とする指数で、表1に示されている。この指数は、大きいほど、LROに優れている。この指数は、大きいほど、ユニフォミティに優れている。
【0057】
【表1】
【0058】
表1に示されるように、実施例の加硫装置では、比較例の加硫装置に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【0059】
[実施例7-8]
溝の本数が表2に示された通りにされた他は、実施例1の加硫装置と同様にして、ローカバーからタイヤが得られた。
【0060】
[耐久性評価]
溝の本数によるブラダーの耐久性が評価された。実施例1と実施例6-8の評価結果が表2に示されている。この評価結果は、実施例6の耐久性を1とする指数で表されている。この指数は、大きいほど耐久性に優れており、好ましい。
【0061】
[収縮性評価]
加硫後のブラダーの収縮し易さが評価された。この評価結果が、実施例6の収縮性を3とする指数で表されている。この指数は、大きいほど、ブラダーの収縮性に優れている。
【0062】
【表2】
【0063】
表2に示されるように、溝を備えることで、ブラダーの耐久性及び収縮性の評価が高い。
【産業上の利用可能性】
【0064】
以上説明された方法は、タイヤの加硫に用いられる、所謂AFV型加硫装置に広く適用されうる。
【符号の説明】
【0065】
2・・・加硫装置
4・・・モールド
12・・・ブラダー
14・・・バグウェル
18・・・ボールノーズ
20・・・クランプリング
22・・・ローカバー
24・・・上型
26・・・下型
28・・・上型ビードリング
30・・・下型ビードリング
34・・・ボールノーズ当接部
38・・・ブラダー当接面
38c・・・第三領域(曲面領域)
40・・・ビードリング当接面
42・・・凹部
図1
図2
図3
図4