JP4746546B2 - タイヤ保持ユニット、それを有するモールド金型、及び、タイヤ加硫方法 - Google Patents

Description

本発明は、未加硫タイヤを保持するタイヤ保持ユニット、それを有するモールド金型、及び、タイヤ加硫方法に関し、更に詳細には、特に高重量タイヤに最適なタイヤ保持ユニット、それを有するモールド金型、及び、タイヤ加硫方法に関する。

乗用車用の空気入りタイヤでは、加硫成形する際、金型が一方向にのみ移動して開閉するタイプのモールド金型を用い、膨らませたブラダで生タイヤを保持した状態で運搬し、下側の金型内に入れることが一般的である。しかし、トラック車輛用タイヤや建設車輛用タイヤのように高重量タイヤ（高質量タイヤ）を製造する際、このタイプのモールド金型を用いると、運搬時、自重による垂れ下がり等の変形が生タイヤに生じ、モールド金型に良好に収容させることができず、均一に加硫することができない。このため、このような高重量タイヤを加硫成形する場合、上金型、中金型、及び下金型の３分割部材でモールド金型を構成させ、上金型を鉛直方向に、中金型を水平方向にそれぞれ移動させることにより金型の開閉を行っている（例えば特許文献１参照）。

以下、例を挙げ、添付図面を用い、高重量タイヤを製造する際に用いる従来のモールド金型について説明する。

図５に示すように、高重量タイヤを加硫する従来のモールド金型８０は、センターポスト８６と、センターポスト８６に取付けられたブラダ８８と、一方のタイヤ側面側をモールド成形する上金型８１と、他方のタイヤ側面側をモールド成形する下金型８９と、トレッド部をモールド成形する中金型８５と、を備えている。

このモールド金型８０で加硫成形するには、下金型８９上に生タイヤ９０を載せ、中金型８５及び上金型８１により金型を閉じた状態にし、加硫成形を行う。なお、生タイヤ９０の内圧はブラダ８８により所定内圧とする。
特開平１−３０１２３３号公報

ところで、このように、上金型を鉛直方向に、中金型を水平方向にそれぞれ移動させることは、装置構成が複雑になると共に、パターンデザインの制約を受け、しかも産性向上の妨げになっているという問題があった。また、下金型上に生タイヤを運搬して載せる際、生タイヤが自重で変形し易いという問題もあった。

本発明は、上記事実を考慮して、加硫成形を効率的に行うことができると共に、生タイヤの変形を防止した使い勝手の良いタイヤ保持ユニット、それを有するモールド金型、及び、タイヤ加硫方法を提供することを課題とする。

本発明者は、加硫する際、乗用車用の空気入りタイヤでは、生タイヤを均一にモールド金型内へ入れることができるように、ブラダへの空気充填圧力を低く制御することが有効であることに着目した。しかし、高重量タイヤでは、自重が重いので、ブラダへの空気充填圧力を低くすると、主として垂れ下がりによる変形が生タイヤに生じてしまい、均一に加硫することができない。従って、高重量タイヤでは、ブラダへの空気充填圧力を低くすることはできない。

そこで、本発明者は、鋭意検討し、ビードからリムラインまでのモールド成形を行うツバ状金型部をセンターポストに組み付け、高重量の生タイヤをこのツバ状金型部で支えつつ運搬することを考え付いた。しかし、垂れ下がりが若干緩和された程度であり、問題解決には至らなかった。

そこで、本発明者は、鋭意検討の結果、ツバ状金型部を更に広げることを考え付き、更に検討を重ね、本発明を完成するに至った。

本発明の第１態様に係るタイヤ保持ユニットは、加硫用のモールド金型の中央に配置されるセンターポストと、前記センターポストに取付けられたブラダと、前記センターポストの前記ブラダ両端側にそれぞれ取付けられ、前記モールド金型の一部を構成する中央上金型部及び中央下金型部と、を備え、前記中央上金型部が前記センターポストに着脱自在であり、前記中央下金型部の金型径方向外側端が、前記モールド金型のタイヤセクションハイトの１／２となる位置から金型径方向外側に位置することを特徴とする。

中央下金型は、センターポスト方向から見て円盤状であってもよいし、放射状であってもよい。

第１態様に記載の発明のタイヤ保持ユニットを用いて加硫成形するには、センターポストをモールド金型から取り外し、このセンターポストに中央下金型部を取付けた状態で、生タイヤをセンターポストに挿通させる。

そして、中央上金型部をセンターポストに取付けると共に、ブラダを生タイヤ内で膨らませて所定圧の空気充填圧力にして生タイヤをタイヤ内側から支えることにより、生タイヤをタイヤ保持ユニットで保持する。

そして、タイヤ保持ユニットがモールド金型に装填される向きになった状態、すなわち、中央下金型部が下側で中央上金型部が上側になった状態で、生タイヤを保持しているタイヤ保持ユニットをモールド金型にまで運搬する。

この状態では、中央下金型部の金型径方向外側端が、モールド金型のタイヤセクションハイトの１／２となる位置から金型径方向外側（タイヤ径方向外側）に位置する。これにより、上記運搬を行う際、生タイヤの重量が大きくても、生タイヤの垂れ下がり等の自重による変形を防止できる。

中央下金型部の金型径方向外側端が、前記モールド金型のセクションハイトの１／２となる位置から金型径方向外側に位置していないと、生タイヤが自重により変形し易くなり、好ましくない。

本発明の第２態様に係るモールド金型は、第１態様に記載のタイヤ保持ユニットを構成部材として有するモールド金型であることを特徴とする。

これにより、モールド金型にまで運搬された第１態様又は第２態様に記載のタイヤ保持ユニットをモールド金型に装填して加硫成形を行っても、均一に良好に加硫を行うことができる。

ところで、第１態様に記載のタイヤ保持ユニットでは、中央下金型部の金型径方向外側端が、モールド金型のタイヤセクションハイトの１／２となる位置からタイヤ径方向外側に位置しており、運搬時に生タイヤが自重で変形することが防止されている。従って、高重量の生タイヤを、ブラダの内圧を通常よりも低い状態で運搬しても、生タイヤが自重で変形することがない。一方、ブラダの内圧が低いと、タイヤ保持ユニットで保持されている生タイヤの径を小さくすることができる。よって、モールド金型を構成する金型部材を、鉛直方向、水平方向にそれぞれ個別に移動させる構成にせずに、トレッド部を形成する金型部を上下側の金型と一体的に形成して、移動方向を２方向のみとした構成にしても、ブラダの内圧を低くしてモールド金型に上方から入れることができる。

そこで、本発明の第３態様に係るモールド金型は、高重量タイヤを加硫成形するのに用いられるモールド金型であって、タイヤ外面に当接する金型部材が上金型と下金型とで構成され、前記中央上金型部が前記上金型の一部を構成し、前記中央下金型部が前記下金型の一部を構成することを特徴とする。

これにより、パターンデザインの自由度が著しく増大し、また、モールド金型の構成が簡素になると共に生産性が向上する。

本発明の第４態様に係るタイヤ加硫方法は、第３態様に記載のモールド金型を用いたタイヤ加硫方法であって、
前記モールド金型から取外された前記センターポストに生タイヤを挿通させ、前記中央上金型部と前記中央下金型部とで前記生タイヤを挟むと共に、５０ｋＰａ以下の空気充填圧力で前記ブラダを前記生タイヤ内で膨らませることにより、第１態様に記載のタイヤ保持ユニットで前記生タイヤを保持し、前記タイヤ保持ユニットを前記下金型の上方位置にまで運搬し下降させることにより、前記生タイヤと前記タイヤ保持ユニットとを前記下金型に装填し、前記モールド金型を閉じ、加硫することを特徴とする。

上述したように、中央下金型部により、運搬時に生タイヤが自重で変形することが防止されている。このため、高重量タイヤであっても、ブラダへの空気充填圧力を、従来の約１／２以下である５０ｋＰａ以下にすることができる。

従って、第４態様に記載の発明により、生タイヤの成長のばらつきを従来の１／２以下に抑えても、良好に加硫成形することができる。

本発明は上記構成としたので、加硫成形を効率的に行うことができると共に、生タイヤの変形を防止した使い勝手の良いタイヤ保持ユニット、それを有するモールド金型、及び、タイヤ加硫方法を実現させることができる。

本発明に係る一実施形態で、センターポストに挿通する前の生タイヤを示すタイヤ径方向断面図である。 本発明に係る一実施形態で、タイヤ保持ユニットに生タイヤを保持させることを示す側面断面図である。 本発明に係る一実施形態で、タイヤ保持ユニットに生タイヤを保持させたことを示す側面断面図である。 本発明に係る一実施形態で、生タイヤを保持したタイヤ保持ユニットをモールド金型にセットしたことを示す側面断面図である。 従来のモールド金型で加硫成形することを示す側面断面図である。

以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図４に示すように、本発明の一実施形態に係るモールド金型１２は、超大型ＯＲＲ用の金型であり、金型に着脱自在なタイヤ保持ユニット１４を備えている。

タイヤ保持ユニット１４は、モールド金型１２に着脱自在に取付けられるセンターポスト１６と、センターポスト１６に取付けられたブラダ１８と、を備えている。また、タイヤ保持ユニット１４は、センターポスト１６のブラダ両端側にそれぞれ取付けられ、タイヤ加硫成形用のモールド金型１２を構成する中央上金型部２４及び中央下金型部２６を備えている。中央上金型部２４及び中央下金型部２６は、何れもセンターポスト１６に着脱自在になっている。

中央下金型部２６及び中央上金型部２４の金型径方向外側端２４Ｅ、２６Ｅは、何れも、モールド金型１２のタイヤセクションハイトＨの１／２となる金型径方向高さ位置Ｐから金型径方向外側に位置する。中央上金型部２４及び中央下金型部２６は、平面視で略円盤状であり、それぞれの金型径方向外側端２４Ｅ、２６Ｅは何れも円周状である。

なお、タイヤセクションハイトＨとは、周知のように、ビードシートを通る直線と、タイヤ回転軸に垂直なリムフランジの内壁面の延長線との交点を通り、タイヤ回転軸に対して平行な基準線から、タイヤ径方向に沿って計測したタイヤ径方向最外位置までの寸法である。

また、モールド金型１２は、収容するタイヤの略タイヤ赤道面で上下に分割された上金型本体２２と下金型本体２８とを備えており、タイヤをモールド金型１２内に出し入れできるように、上金型本体２２は昇降動可能になっている。この構成により、タイヤ外面に当接する金型部材は、上金型本体２２と中央上金型部２４とからなる上金型２１と、下金型本体２８と中央下金型部２６とからなる下金型２９と、で構成される。

本実施形態に係るモールド金型１２を用いて加硫成形を行うには、まず、モールド金型１２からセンターポスト１６を取外しておく。このセンターポスト１６には中央下金型部２６を取付けておき、また、モールド金型１２に装着されているときと同じ方向に向けておく。

そして、生タイヤ３０（図１参照）をセンターポスト１６に挿通させ、中央下金型部２６でこの生タイヤ３０を支えさせる（図２参照）。

更に、図３に示すように、中央上金型部２４をセンターポスト１６に取付けて、中央上金型ブラダ１８と中央下金型部２６とで生タイヤ３０を挟むと共に、５０ｋＰａ以下の空気充填圧力でブラダ１８を膨らませて生タイヤ３０をタイヤ内側から支えることにより、タイヤ保持ユニット１４で生タイヤ３０を保持する。

そして、上金型本体２２を上昇させてモールド金型１２を開けた状態にしておき、タイヤ保持ユニット１４を下金型本体２８の上方位置にまで運搬して下降させることにより、タイヤ保持ユニット１４に保持された生タイヤ３０を下金型本体２８に挿入して装填する。

そして、上金型本体２２を下降させることによりモールド金型１２を閉じる（図４参照）。

更に、図示しない金具で金型外側から締め、ブラダ１８の内圧を更に上げて生タイヤ３０をモールド金型１２の金型面に密着させた状態にし、加硫成形を行う。

なお、トレッドパターンの形成を、モールド金型１２で行わずに、加硫成形後に切削等を行って形成してもよい。

以上説明したように、本実施形態では、中央下金型部２６の金型径方向外側端２６Ｅが、モールド金型１２のタイヤセクションハイトＨの１／２となる金型径方向高さ位置Ｐから金型径方向外側（タイヤ径方向外側）に位置するので、運搬中に生タイヤ３０が自重により変形することを充分に防止することができる。また、ブラダ１８の内圧が５０ｋＰａ以下であり、運搬する生タイヤ３０のタイヤ径が比較的小さい。

これにより、この状態でタイヤ保持ユニット１４を下金型本体２８にまで運搬する際、生タイヤ３０の重量が大きくても、生タイヤ３０の垂れ下がり等の自重による変形を防止できる。また、モールド金型１２が上下方向にのみ移動して開閉するタイプの金型であっても、運搬中の生タイヤ３０の変形を防止して均一に加硫することができ、生産性が向上する。また、生タイヤ３０が高重量タイヤを成形するものであっても、ブラダ１８への空気充填圧力を、従来の約１／２以下である５０ｋＰａ以下にすることができるので、生タイヤ３０の膨らみのばらつきを従来の１／２以下に抑えることができ、良好に加硫成形することができる。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。

以上のように、本発明に係るタイヤ保持ユニット、それを有するモールド金型、及び、タイヤ加硫方法は、加硫成形を効率的に行うことができると共に、生タイヤの変形を防止することとして用いるのに好適である。

符号の説明

１２ モールド金型
１４ タイヤ保持ユニット
１６ センターポスト
１８ ブラダ
２１ 上金型
２４ 中央上金型部
２６ 中央下金型部
２９ 下金型
３０ 生タイヤ
８０ モールド金型
８１ 上金型
８６ センターポスト
８８ ブラダ
８９ 下金型
９０ 生タイヤ

Claims (1)

1. トラック車輛用タイヤ又は建設車輛用タイヤを加硫成形するのに用いられ、生タイヤを保持するタイヤ保持ユニットと、前記生タイヤの外面に当接する上金型及び下金型と、で構成されるモールド金型を用いたタイヤ加硫方法であって、
   前記タイヤ保持ユニットは、
   前記モールド金型の中央に配置されるセンターポストと、
   前記センターポストに取付けられたブラダと、
   前記センターポストの前記ブラダ両端側にそれぞれ取付けられ、前記上金型の一部を構成する中央上金型部及び前記下金型の一部を構成する中央下金型部と、を備え、
   前記中央上金型部が前記センターポストに着脱自在であり、
   前記中央下金型部の金型径方向外側端が、前記モールド金型のタイヤセクションハイトの１／２となる位置から金型径方向外側に位置するもので、
   前記モールド金型から取外された前記センターポストに生タイヤを挿通させ、前記中央上金型部と前記中央下金型部とで前記生タイヤを挟むと共に、５０ｋＰａ以下の空気充填圧力で前記ブラダを前記生タイヤ内で膨らませることにより、前記タイヤ保持ユニットで前記生タイヤを保持し、
   前記タイヤ保持ユニットを前記下金型の上方位置にまで運搬し下降させることにより、前記生タイヤと前記タイヤ保持ユニットとを前記下金型に装填し、
   前記上金型を閉じた後加硫して、前記トラック車輛用タイヤ又は前記建設車輛用タイヤを成形することを特徴とするタイヤ加硫方法。

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