タイヤ加硫装置及びタイヤ製造方法
【課題】タイヤ加硫装置のブラダ内の温度分布の均一性を高めつつ、ブラダが局部的に損傷するのを抑制する。
【解決手段】加硫モールド内に収納した生タイヤ内でブラダ２０を膨張させ、複数の噴出口４３からスチームＳをブラダ２０内に噴き出して供給する。噴出口４３のスチームＳの噴出方向をセンターポスト３０に向け、噴出口４３から噴き出したスチームＳをセンターポスト３０に当てて、スチームＳを所定方向に拡散させるようにしてブラダ２０内に供給する。これにより、スチームＳがブラダ２０に直接噴き出されて当たるのを防止しつつ、各噴出口４３からブラダ２０の周方向の同じ側に向けてスチームＳを噴き出して、ブラダ２０内にスチームＳの螺旋流を発生させ、生タイヤを加熱して加硫成型を進行させる。
【解決手段】加硫モールド内に収納した生タイヤ内でブラダ２０を膨張させ、複数の噴出口４３からスチームＳをブラダ２０内に噴き出して供給する。噴出口４３のスチームＳの噴出方向をセンターポスト３０に向け、噴出口４３から噴き出したスチームＳをセンターポスト３０に当てて、スチームＳを所定方向に拡散させるようにしてブラダ２０内に供給する。これにより、スチームＳがブラダ２０に直接噴き出されて当たるのを防止しつつ、各噴出口４３からブラダ２０の周方向の同じ側に向けてスチームＳを噴き出して、ブラダ２０内にスチームＳの螺旋流を発生させ、生タイヤを加熱して加硫成型を進行させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫モールドに収納した生タイヤ（グリーンタイヤ）内でブラダを膨張させて生タイヤを加硫するタイヤ加硫装置及びタイヤ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、一般に、未加硫ゴム等からなるタイヤ構成部材により生タイヤを成形した後、タイヤ加硫装置の加硫モールド内に収納して加硫成型して製造される。また、このタイヤ加硫装置として、従来、センターポスト等に取り付けたブラダを生タイヤ内に配置して膨張させ、ブラダ内にスチームを供給して生タイヤを加熱及び加硫するタイヤ加硫装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
図４Ａは、このような従来のタイヤ加硫装置が備えるブラダ機構の例を模式的に示す要部正面図、図４Ｂは、図４ＡのＸ−Ｘ線矢視断面図である。また、図４Ａでは、膨張した状態のブラダ等を透視して内部の構成も示している。
この従来のタイヤ加硫装置１００は、図示のように、膨張収縮可能な袋状のブラダ１０１と、ブラダ１０１の上下端部を各々保持する上下のクランプ部材１０２、１０３と、上下方向に進退して上クランプ部材１０２を上下方向に移動させるブラダ１０１の中央部に配置されたセンターポスト１０４とを備えている。
【０００４】
また、タイヤ加硫装置１００は、下クランプ部材１０３に、スチーム供給手段の供給管路１０５が接続されたスチーム供給孔（傾斜ザグリ孔）１０３Ｈが形成され、その内部にノズル等からなるスチームＳの噴出口１０６が設けられている。この噴出口１０６は、センターポスト１０４の周りに等間隔で３つ、それぞれ斜め上方に向けて配置され、スチームＳを、センターポスト１０４側からブラダ１０１内面の所定位置（ここでは、上下の中央付近）に向かって斜め上方に噴き出す。タイヤ加硫装置１００は、加硫時の所定のタイミングで、この各噴出口１０６からスチームＳを噴き出してブラダ１０１内に供給し、スチームＳをブラダ１０１内に充填して、スチームＳからの熱伝達により生タイヤを加熱して加硫する。
【０００５】
このように、従来は、スチームＳ等の加熱媒体の噴出口１０６を、その加熱媒体の噴出方向がブラダ１０１の所定位置に向くようにブラダ１０１内に配置し、噴出口１０６から加熱媒体をブラダ１０１に向かって直接噴出させるのが一般的である。ところが、このようにすると、噴出口１０６から噴き出した加熱媒体が、ブラダ１０１内面の所定箇所に繰り返し直接当たるため、ブラダ１０１の加熱媒体が当たる特定範囲が、熱や圧力等により局部的に損傷する傾向があり、その内面側から損傷が優先的に進行し易くなる。その結果、ブラダ１０１が局部的に劣化や老化して耐久性が低下し、その寿命も短くなって使用可能時間や回数が減少し、ブラダ１０１の交換頻度も高くなることがある。
【０００６】
また、ブラダ１０１の局部的な劣化に伴い、その部分の膨張が設定よりも大きくなり、タイヤの内面が部分的に変形するとともに、加熱媒体としてスチームＳを使用すると、ブラダ１０１が劣化して部材内部に水が溜まる等し、より劣化が進行し易くなる。加えて、この従来のタイヤ加硫装置１００では、供給する加熱媒体をブラダ１０１に向けて噴き出すだけであり、ブラダ１０１内の加熱媒体の流れを適宜調整して温度分布の均一性を高めるのが難しく、ブラダ１０１の周方向や上下方向で温度差が生じる恐れもある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１２２６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、タイヤ加硫装置のブラダ内の温度分布の均一性を高めつつ、ブラダが局部的に損傷するのを抑制し、ブラダの耐久性を高めて寿命を延長させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、生タイヤを収納する加硫モールドと、生タイヤ内に配置されて膨張するブラダと、ブラダ内に配置されるセンターポストと、ブラダ内に加熱媒体を噴き出して供給する供給手段とを備え、加硫モールドに収納した生タイヤ内でブラダを膨張させ、ブラダ内に加熱媒体を供給して生タイヤを加硫するタイヤ加硫装置であって、供給手段は、加熱媒体の噴出方向がセンターポストに向けて配置された噴出口を有し、噴出口から噴き出した加熱媒体をセンターポストに当てて供給することを特徴とする。
また、本発明は、加硫モールドに収納した生タイヤ内でブラダを膨張させ、ブラダ内に加熱媒体を供給して生タイヤを加硫するタイヤ製造方法であって、ブラダ内のセンターポストに向けて噴出口から加熱媒体を噴き出す工程と、噴き出した加熱媒体をセンターポストに当ててブラダ内に供給する工程と、供給した加熱媒体により生タイヤを加熱する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、タイヤ加硫装置のブラダ内の温度分布の均一性を高めつつ、ブラダが局部的に損傷するのを抑制でき、ブラダの耐久性を高めて寿命を延長させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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、加硫モールドに収納した生タイヤ内でブラダを膨張させ、ブラダ内に加熱媒体を供給して生タイヤを加熱し、加硫成型して製品タイヤを製造する。また、この加熱媒体は、所定温度に加熱された流体（気体や液体）等であり、以下では、加熱媒体としてスチームを使用する例を説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態のタイヤ加硫装置を模式的に示す要部断面図であり、型閉めした状態のタイヤ加硫装置の概略構成を、加硫する生タイヤの軸線を含む面で切断した断面（一部を除く）により示している。
このタイヤ加硫装置１は、図示のように、生タイヤＧＴを収納する加硫モールド１０と、生タイヤＧＴ内に配置されて膨張するブラダ２０と、生タイヤＧＴ内のブラダ２０内に配置されるセンターポスト３０と、ブラダ２０内に加熱媒体であるスチームＳを噴き出して供給するスチーム供給手段４０とを備えている。
【００１３】
加硫モールド１０は、タイヤの外面形状を規定する外型であり、ここでは、生タイヤＧＴの赤道面付近で上下に分割された上型１１及び下型１２からなる。これら上型１１と下型１２は、生タイヤＧＴを挟んで対向して配置され、上下方向から組み合わされて、内部に生タイヤＧＴを収納可能なキャビティを区画する。また、各型１１、１２の生タイヤＧＴ側の内面は、成型するタイヤのトレッドパターンを含む外面形状に応じて、各面がタイヤ各部の成型面に各々形成され、収納した生タイヤＧＴを型付けする。更に、加硫モールド１０は、上型１１や下型１２を上下方向に相対移動させて互いに接近及び離反させ、型閉め及び型開きさせる移動機構（図示せず）を備え、これにより、キャビティを開放及び閉鎖して、生タイヤＧＴの内部への収納と、加硫後のタイヤの取り出しとが行われる。
【００１４】
ブラダ２０は、ゴム等の耐熱性や伸縮性を有する材料により膨張収縮可能な袋状に形成され、加硫時に、スチーム供給手段４０からのスチームＳ、又は他の供給手段（図示せず）から供給される加圧媒体により内圧が付加されて生タイヤＧＴ内で膨張し、生タイヤＧＴを押圧して加硫モールド１０に押し付ける。また、ブラダ２０には、内部のスチームＳ等を排出する手段（図示せず）が接続され、これにより、加硫の所定段階で加圧媒体やスチームＳが排出され、或いは、加硫終了後に、内部の開放とスチームＳの排出とに応じて、タイヤの押圧を解除して収縮する。加えて、ブラダ２０は、その上下の中心孔を囲む環状の端部２１、２２が、それぞれ上下のクランプ部材３１、３２により気密状に保持されている。
【００１５】
クランプ部材３１、３２は、ブラダ２０の断面Ｔ字状の各端部を挟み込んで係止し、同芯状に保持する挟込部材等（図示せず）からなる係止（保持）手段であり、それぞれ全体として、加硫モールド１０の内周部に当接した状態で配置可能なリング状（円盤状）に形成されている。本実施形態では、下クランプ部材３２が、下型１２と共に位置が固定され、それらに対し、上クランプ部材３１と上型１１が互いに独立して上下方向に移動可能に構成され、上クランプ部材３１を移動させてブラダ２０の両端部２１、２２間の距離を変化させる。これにより、ブラダ２０は、上クランプ部材３１の上昇に伴い筒状に変形し、その下降による両クランプ部材３１、３２の接近及び、上記した内圧の付加により生タイヤＧＴ内で膨張する。
【００１６】
その際、このタイヤ加硫装置１では、筒状や柱状等（ここでは円筒状）のセンターポスト３０を、下クランプ部材３２の中央孔を摺動可能に貫通させてブラダ２０内に配置し、その上端部に上クランプ部材３１の中央部を取り付け、センターポスト３０を上下方向に進退させて上クランプ部材３１を移動させる。このように、センターポスト３０は、ブラダ２０の両端部２１、２２間に亘って配置され、膨張するブラダ２０内の中央部に位置する中央部材であり、ピストン・シリンダ機構等からなる駆動機構（図示せず）により駆動されて、所定のタイミングで上下方向に進退する。これにより、上クランプ部材３１を移動させて、ブラダ２０を筒状形状と膨張形状との間で変形させる。
【００１７】
本実施形態のタイヤ加硫装置１は、上型１１を上昇させて加硫モールド１０を型開きし、かつ、上クランプ部材３１を上昇させた状態で、生タイヤＧＴを筒状のブラダ２０の周囲に沿って下降させて下型１２上に載置する。続いて、上クランプ部材３１を下降させつつブラダ２０を膨張させて、ブラダ２０を、生タイヤＧＴ内に挿入及び配置して生タイヤＧＴの内面に密着させる。その後、上型１１を下降させて加硫モールド１０を型閉めし、その内側に生タイヤＧＴやブラダ２０等を収納する。また、タイヤ加硫装置１は、スチーム供給手段４０の供給源４１（例えば、ボイラ）から、加熱及び加圧したスチームＳを供給管路４２に供給し、スチームＳを、供給管路４２に連通してブラダ２０内に位置する噴出口４３から噴き出す。このスチームＳを、ブラダ２０内に拡散等させて供給し、ブラダ２０に内圧を付加して生タイヤＧＴを所定圧力で押圧しながら、ブラダ２０を介して生タイヤＧＴを所定の加硫温度に加熱する。
【００１８】
図２は、このタイヤ加硫装置１のブラダ２０を透視して内部に配置された構成と共に模式的に示す要部正面図であり、図３は図２のＹ−Ｙ線矢視断面図である。
タイヤ加硫装置１は、図示のように、下クランプ部材３２に、スチーム供給孔３２Ｈ（図２では、その付近を透視して示す）と、その内部に設けられた噴出口４３とを備え、それらが膨張したブラダ２０内（図３参照）の周方向に沿って複数（ここでは３つ）配置されている。
【００１９】
スチーム供給孔３２Ｈは、下クランプ部材３２の上面に開口するザグリ孔であり、その下クランプ部材３２内の終端部に、スチーム供給手段４０の供給管路４２が接続されている。また、スチーム供給孔３２Ｈは、後述する噴出口４３の配置方向や角度に応じて、所定方向及び角度で、下クランプ部材３２の外周側に向かって傾斜して形成されている。
【００２０】
噴出口４３は、スチームＳをブラダ２０内に噴き出す噴出手段（噴出部材）であり、スチーム供給孔３２Ｈ内に収容されて取り付けられ、供給管路４２からのスチームＳを所定方向に向けて噴出（噴射）するノズル等からなる。また、噴出口４３は、センターポスト３０の周りに等間隔で、かつ、それぞれセンターポスト３０から所定距離を隔てた位置で、各スチームＳの噴出方向をセンターポスト３０に向けて配置され、噴き出したスチームＳをセンターポスト３０の所定位置に向けて噴き出す。噴出口４３は、このスチームＳを、噴出方向前方側のセンターポスト３０の対向面に当てて、その流れをセンターポスト３０で遮り、ブラダ２０内の他の所定方向に向かって反射させるようにして拡散させてブラダ２０内に供給する。このように、スチームＳがブラダ２０に直接噴き出されて特定範囲に当たるのを防止しつつ、スチームＳを、ブラダ２０内の下方から上方のセンターポスト３０に向けて傾斜等させて噴き出し、センターポスト３０を介してスチームＳをブラダ２０内に各々拡散して充填する。
【００２１】
その際、この噴出口４３は、スチームＳの噴出方向が水平方向から上方に所定角度Ｋ（図２参照）（ここでは１０〜３０°）で傾斜して配置され、スチームＳを、膨張したブラダ２０内の下方の配置位置から上方のセンターポスト３０に向けて、斜め上方に向かって傾斜させて噴き出す。また、噴出口４３は、スチームＳを、センターポスト３０の上下方向の中央部Ｔ（ここでは、センターポスト３０の上下方向の中心Ｃから上下の両方向にそれぞれ、そのブラダ２０内長さＬの１０％の距離内の領域）に向けて噴き出すように、その方向に向けて噴出方向が設定されている。これにより、スチームＳを、センターポスト３０に当てて、その入射側の逆側の上方側に向けて主に反射させ、センターポスト３０により、その各位置の外面の形状や湾曲等に応じた各方向に向けて拡散させる。
【００２２】
更に、噴出口４３は、スチームＳの噴出方向を膨張した状態のブラダ２０の周方向側（図３参照）に向けて、同方向に傾斜等して配置され、スチームＳをブラダ２０の周方向側に向けて、センターポスト３０の接線方向に沿うように噴き出す。このようにして、スチームＳをセンターポスト３０の外周面に沿うように当てて、噴出方向前方側のブラダ２０の周方向側に向けて拡散させて供給する。また、ここでは、複数の噴出口４３は、それぞれのスチームＳの噴出方向が、ブラダ２０の周方向の同じ側（図３では反時計回りのＲ方向側）に向けて、同方向に対する傾斜角度を揃える等して同じ状態に配置されている。これにより、各スチームＳをブラダ２０の周方向の同じ側に向けて、互いに同じ角度Ｋで噴き出し、センターポスト３０により同様に拡散させるようになっている。
【００２３】
加えて、このタイヤ加硫装置１は、噴出口４３のセンターポスト３０に対するスチームＳの噴出角度又は方向を変更する変更手段（図示せず）を有し、これらを各々変更することで、スチームＳの噴出態様を各位置で変化させる。この変更手段は、例えば、噴出口４３の先端に、スチームＳを案内してその流れの方向を変更可能な筒状やラッパ状のガイド部材を取り付けて構成し、その案内方向を任意に変更してスチームＳの噴出角度等を変化させる。或いは、変更手段は、噴出口４３のノズルを、それよりも大きなスチーム供給孔３２Ｈ内に首振り変位可能に取り付けるとともに、その状態を所定状態で固定するロック機構を設ける等して構成される。これにより、噴出口４３は、スチームＳがセンターポスト３０に当たる位置や角度、又は方向等を変更し、それぞれに応じて、ブラダ２０内におけるスチームＳの拡散する角度や方向、又は拡散の仕方等を適宜変化させる。
【００２４】
次に、このタイヤ加硫装置１により、生タイヤＧＴを加硫してタイヤを製造する手順や動作について説明する。なお、以下の手順等は、タイヤ加硫装置１が備える制御装置（図示せず）により制御され、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、連動して作動させて実行される。この制御装置は、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、各種プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＭＰＵが直接アクセスするデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたコンピュータから構成され、接続手段を介して装置各部が接続されている。これにより、制御装置は、装置各部と制御信号や各種データを送受信し、加硫に関する各動作を各々実行させる。
【００２５】
タイヤ加硫装置１は、まず、上記したように、加硫モールド１０（図１参照）内に生タイヤＧＴを収納し、その内部にブラダ２０を配置して、加圧媒体、又は加熱媒体でもあるスチームＳを供給し、ブラダ２０を膨張させて生タイヤＧＴの内面に密着させる。また、所定のタイミングで、ブラダ２０内のセンターポスト３０に向けて各噴出口４３（図２、図３参照）からスチームＳを噴き出してブラダ２０内に供給し、スチームＳをブラダ２０内に充填する。その際、噴出口４３から噴き出したスチームＳをセンターポスト３０に当てて、所定方向に反射させるようにしてブラダ２０内に拡散させて供給する。このスチームＳをブラダ２０内に充填して生タイヤＧＴを加熱しつつ加圧し、所定のタイミングで、スチームＳを止めてブラダ２０内を密閉し、或いは、スチームＳの供給を再開等させて、生タイヤＧＴを所定の加硫温度に維持して加硫成型を進行させる。このように、加硫モールド１０に収納した生タイヤＧＴ内でブラダ２０を膨張させ、膨張したブラダ２０内にスチームＳを供給して生タイヤＧＴを加硫し、所定形状に成型して製品タイヤを順次製造する。
【００２６】
このように、本実施形態では、噴出口４３からスチームＳをセンターポスト３０に向けて噴き出し、スチームＳをセンターポスト３０に当てて拡散等させてブラダ２０内に供給する。即ち、スチームＳをセンターポスト３０に一旦当ててから供給するため、スチームＳがブラダ２０に向けて直接噴き出し、流速を維持して当たるのを防止することができる。同時に、スチームＳが拡散するため、圧力を分散させて略均等にした状態で、スチームＳをブラダ２０の広範囲に向けて供給でき、ブラダ２０内面の所定箇所に繰り返し高圧のスチームＳが当たるのを防止することもできる。その結果、ブラダ２０の特定範囲が損傷し、局部的に劣化や老化が進行するのを抑制できるため、ブラダ２０の耐久性を高めて寿命も長くでき、その使用可能時間や回数を増加させて交換頻度を減少させることもできる。これに伴い、ブラダ２０の膨張が部分的に大きくなり、タイヤ内面が部分的に変形するのを抑制できるため、製品タイヤの内面形状の精度を高めることもできる。
【００２７】
また、スチームＳの流れを拡散（又は散乱）させて、ブラダ２０内の全体に亘って、より均等に供給できるため、ブラダ２０内の温度分布の均一性を高めることができる。その際、噴出口４３のスチームＳの噴出方向や角度等を任意に変更して、スチームＳがセンターポスト３０に当たる位置、角度、方向、或いは、スチームＳの拡散の方向や仕方等を変化させることで、容易にブラダ２０内のスチームＳの流れを変化させて適宜調整することができる。これにより、例えばスチームＳをブラダ２０内の必要な部分に向かって優先して供給し、或いは、スチームＳをブラダ２０内で螺旋状をなすように周方向に回転（図３の矢印Ｒ参照）させ、ブラダ２０内に螺旋流を発生させて撹拌等し、スチームＳをブラダ２０の全体に効率的に供給することもできる。その結果、ブラダ２０内全体のスチームＳ及び熱の流れを円滑かつ適切にすることができ、温度やスチームＳによる損傷を最小限に抑制しながら、ブラダ２０の周方向や上下方向の温度差の発生を抑制して温度分布を一層均一にすることができる。
【００２８】
併せて、スチームＳが凝縮してブラダ２０の下部に水（ドレン水）が溜まり、その部分の温度が上昇し難くなっても、スチームＳを順次供給して同温度を早期に上昇させて、ブラダ２０の上下の温度差を緩和することができる。更に、ブラダ２０各部における温度の上昇率の差を減少させて、ブラダ２０内全体の温度分布を、加硫の間を通して、より均一にすることができ、生タイヤＧＴの加硫も、全体に亘って均一に進行して、その加硫時間を短縮することもできる。
【００２９】
従って、本実施形態によれば、タイヤ加硫装置１のブラダ２０内の温度分布の均一性を高めつつ、ブラダ２０が局部的に損傷するのを抑制でき、ブラダ２０の耐久性を高めて寿命を延長させることができる。また、本発明は、噴出口４３によるスチームＳの噴出方向をセンターポスト３０に向けることで実現できるため、ブラダ２０内に他の部材等を設ける必要がなく、装置の構成を簡略にして、コストの増加や装置の複雑化を防止することもできる。更に、このタイヤ加硫装置１は、上記したように、センターポスト３０に対する噴出口４３のスチームＳの噴出角度又は方向を変更する手段を有するため、噴出口４３の配置及びスチームＳの流れの調整を容易に行え、スチームＳをブラダ２０内に一層適切に供給することができる。その結果、タイヤサイズにより異なる上記した各効果を最大限に得るためのスチームＳの噴出角度や方向を、それぞれに応じて適宜調整でき、様々なタイヤサイズに対応して、それぞれ最適な位置にスチームＳを拡散等させることができる。
【００３０】
ここで、このタイヤ加硫装置１では、スチームＳをブラダ２０内の下方から上方のセンターポスト３０に向けて傾斜させて噴き出したが、スチームＳは、噴出口４３のブラダ２０内における配置位置等に応じて、上方から下方に向けて傾斜させ、或いは、傾斜させずにセンターポスト３０に向けて噴き出すようにしてもよい。ただし、噴出口４３を、下方から上方に傾斜させてスチームＳを噴き出すように配置するときには、センターポスト３０に当たる前後のスチームＳが互いに干渉せず、拡散されたスチームＳを滞留無くブラダ２０の上方側等の必要な方向に円滑に供給することができる。同時に、ブラダ２０内の上記した螺旋流もより確実に発生するため、ブラダ２０内の全体のスチームＳの流れを円滑にして温度分布を更に均一にできる。併せて、噴出口４３から、センターポスト３０の中央部Ｔ（図２参照）に向けてスチームＳを噴き出すことで、よりスチームＳを供給する必要がある膨張したブラダ２０の上下方向の中央部付近に向けてスチームＳを拡散させて供給でき、生タイヤＧＴの加硫を適切に行うこともできる。
【００３１】
その際、スチームＳの噴出方向の角度Ｋは、噴出口４３とセンターポスト３０間の距離やブラダ２０の大きさ等にもよるが、１０°よりも小さいと、ブラダ２０の下方側に拡散するスチームＳが増加して、上方側へのスチームＳの供給量が必要量よりも少なくなる恐れがある。これに対し、角度Ｋが３０°よりも大きいと、ブラダ２０の下方側へ供給されるスチームＳの供給量を確保できずに、上下の温度差が大きくなる恐れがある。従って、スチームＳの噴出方向の角度Ｋは、１０〜３０°の角度に設定するのがより望ましい。これにより、スチームＳを適切に拡散させてブラダ２０内の全体に螺旋流を確実に発生させ、ドレン水の発生等に伴うブラダ２０内の上下の温度差を一層低減させて温度分布の均一性を効果的に高めることができる。
【００３２】
また、噴出口４３を、そのスチームＳの噴出方向をブラダ２０の周方向側に向けて配置すると、センターポスト３０を介して、拡散等したスチームＳがブラダ２０内で周方向に回転するように供給される結果、上記した螺旋流がブラダ２０内の全体に亘って確実に発生する。従って、噴出口４３は、そのように配置するのがより望ましい。同様に、複数の噴出口４３を、それぞれのスチームＳの噴出方向をブラダ２０の周方向の同じ側に向けて配置するときには、各スチームＳの流れの方向が揃い、より確実、強力に螺旋流がブラダ２０内の全体で発生して、ブラダ２０内の温度分布をより均一にすることができる。その際、噴出口４３をセンターポスト３０の周りに３つ以上設けた場合には、スチームＳをブラダ２０の周方向に沿ってより均等に供給でき、周方向の流れや螺旋流を円滑かつ適切に発生させることができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、スチームＳを加熱媒体として使用したが、スチームＳは、ブラダ２０の膨張開始時等の加圧媒体として使用してもよい。即ち、加熱媒体は、加熱だけでなく、同時に、加圧するための加圧媒体をかねるように作用させてもよい。また、加熱媒体には、スチームＳ以外に、加熱された空気や窒素等、他の加熱された流体を使用してもよい。ただし、加熱媒体にスチームＳを使用するときには、ブラダ２０の部材内部に水が溜まる現象が生じ難くなり、劣化の進行を効果的に抑制して、より大きな効果が得られるため、本発明は、このような場合に好適である。一方、噴出口４３は、スチームＳを、ある程度の広がりを持たせて所定方向に噴き出すようにしてもよく、その噴き出したスチームＳの流速や噴出範囲も、ブラダ２０の大きさや形状、センターポスト３０の外面形状や離間距離等に応じて適宜設定すればよい。
【００３４】
（タイヤ加硫試験）
本発明の効果を確認するため、以上説明したタイヤ加硫装置１により生タイヤＧＴを加硫（以下、実施例という）し、スチームＳをブラダ１０１（図４参照）に向かって直接噴出させる従来のタイヤ加硫装置１００による生タイヤＧＴの加硫（以下、従来例という）と比較した。その際、実施例及び従来例では、いずれも加硫する生タイヤＧＴの３本に１回の割合で、生タイヤＧＴの内面に離型剤（タイヤ内面液）を塗布し、この離型剤をブラダ２０の外面に転写して、ブラダ２０と加硫後のタイヤとの離型性を確保した。
【００３５】
このようにして、それぞれのブラダ２０の耐久限界（使用可能加硫回数）を調査してブラダ寿命を比較するとともに、生タイヤＧＴの加硫に要した時間（タイヤ加硫時間）を比較した。表１に、この比較結果を示すが、ブラダ寿命とタイヤ加硫時間は、それぞれ従来例を１００とした指数で表す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
その結果、表１に示すように、ブラダ寿命は、従来例の１００に対し、実施例では２倍の２００であり、大幅にブラダ寿命が長くなることが分かった。また、タイヤ加硫時間は、従来例の１００に対し、実施例では９０であり、ブラダ２０内の温度分布の均一性が高くなる等して、タイヤ加硫時間が従来よりも短くなることが分かった。これより、本発明により、タイヤ加硫装置１のブラダ２０内の温度分布の均一性を高めつつ、ブラダ２０が局部的に損傷するのを抑制でき、ブラダ２０の耐久性を高めて寿命を延長できることが証明された。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態のタイヤ加硫装置を模式的に示す要部断面図である。
【図２】図１のタイヤ加硫装置のブラダを透視して内部に配置された構成と共に模式的に示す要部正面図である。
【図３】図２のＹ−Ｙ線矢視断面図である。
【図４】図４Ａは従来のタイヤ加硫装置が備えるブラダ機構の例を模式的に示す要部正面図、図４Ｂは図４ＡのＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・タイヤ加硫装置、１０・・・加硫モールド、１１・・・上型、１２・・・下型、２０・・・ブラダ、３０・・・センターポスト、３１・・・上クランプ部材、３２・・・下クランプ部材、４０・・・スチーム供給手段、４３・・・噴出口、ＧＴ・・・生タイヤ、Ｓ・・・スチーム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫モールドに収納した生タイヤ（グリーンタイヤ）内でブラダを膨張させて生タイヤを加硫するタイヤ加硫装置及びタイヤ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、一般に、未加硫ゴム等からなるタイヤ構成部材により生タイヤを成形した後、タイヤ加硫装置の加硫モールド内に収納して加硫成型して製造される。また、このタイヤ加硫装置として、従来、センターポスト等に取り付けたブラダを生タイヤ内に配置して膨張させ、ブラダ内にスチームを供給して生タイヤを加熱及び加硫するタイヤ加硫装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
図４Ａは、このような従来のタイヤ加硫装置が備えるブラダ機構の例を模式的に示す要部正面図、図４Ｂは、図４ＡのＸ−Ｘ線矢視断面図である。また、図４Ａでは、膨張した状態のブラダ等を透視して内部の構成も示している。
この従来のタイヤ加硫装置１００は、図示のように、膨張収縮可能な袋状のブラダ１０１と、ブラダ１０１の上下端部を各々保持する上下のクランプ部材１０２、１０３と、上下方向に進退して上クランプ部材１０２を上下方向に移動させるブラダ１０１の中央部に配置されたセンターポスト１０４とを備えている。
【０００４】
また、タイヤ加硫装置１００は、下クランプ部材１０３に、スチーム供給手段の供給管路１０５が接続されたスチーム供給孔（傾斜ザグリ孔）１０３Ｈが形成され、その内部にノズル等からなるスチームＳの噴出口１０６が設けられている。この噴出口１０６は、センターポスト１０４の周りに等間隔で３つ、それぞれ斜め上方に向けて配置され、スチームＳを、センターポスト１０４側からブラダ１０１内面の所定位置（ここでは、上下の中央付近）に向かって斜め上方に噴き出す。タイヤ加硫装置１００は、加硫時の所定のタイミングで、この各噴出口１０６からスチームＳを噴き出してブラダ１０１内に供給し、スチームＳをブラダ１０１内に充填して、スチームＳからの熱伝達により生タイヤを加熱して加硫する。
【０００５】
このように、従来は、スチームＳ等の加熱媒体の噴出口１０６を、その加熱媒体の噴出方向がブラダ１０１の所定位置に向くようにブラダ１０１内に配置し、噴出口１０６から加熱媒体をブラダ１０１に向かって直接噴出させるのが一般的である。ところが、このようにすると、噴出口１０６から噴き出した加熱媒体が、ブラダ１０１内面の所定箇所に繰り返し直接当たるため、ブラダ１０１の加熱媒体が当たる特定範囲が、熱や圧力等により局部的に損傷する傾向があり、その内面側から損傷が優先的に進行し易くなる。その結果、ブラダ１０１が局部的に劣化や老化して耐久性が低下し、その寿命も短くなって使用可能時間や回数が減少し、ブラダ１０１の交換頻度も高くなることがある。
【０００６】
また、ブラダ１０１の局部的な劣化に伴い、その部分の膨張が設定よりも大きくなり、タイヤの内面が部分的に変形するとともに、加熱媒体としてスチームＳを使用すると、ブラダ１０１が劣化して部材内部に水が溜まる等し、より劣化が進行し易くなる。加えて、この従来のタイヤ加硫装置１００では、供給する加熱媒体をブラダ１０１に向けて噴き出すだけであり、ブラダ１０１内の加熱媒体の流れを適宜調整して温度分布の均一性を高めるのが難しく、ブラダ１０１の周方向や上下方向で温度差が生じる恐れもある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１２２６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、タイヤ加硫装置のブラダ内の温度分布の均一性を高めつつ、ブラダが局部的に損傷するのを抑制し、ブラダの耐久性を高めて寿命を延長させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、生タイヤを収納する加硫モールドと、生タイヤ内に配置されて膨張するブラダと、ブラダ内に配置されるセンターポストと、ブラダ内に加熱媒体を噴き出して供給する供給手段とを備え、加硫モールドに収納した生タイヤ内でブラダを膨張させ、ブラダ内に加熱媒体を供給して生タイヤを加硫するタイヤ加硫装置であって、供給手段は、加熱媒体の噴出方向がセンターポストに向けて配置された噴出口を有し、噴出口から噴き出した加熱媒体をセンターポストに当てて供給することを特徴とする。
また、本発明は、加硫モールドに収納した生タイヤ内でブラダを膨張させ、ブラダ内に加熱媒体を供給して生タイヤを加硫するタイヤ製造方法であって、ブラダ内のセンターポストに向けて噴出口から加熱媒体を噴き出す工程と、噴き出した加熱媒体をセンターポストに当ててブラダ内に供給する工程と、供給した加熱媒体により生タイヤを加熱する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、タイヤ加硫装置のブラダ内の温度分布の均一性を高めつつ、ブラダが局部的に損傷するのを抑制でき、ブラダの耐久性を高めて寿命を延長させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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、加硫モールドに収納した生タイヤ内でブラダを膨張させ、ブラダ内に加熱媒体を供給して生タイヤを加熱し、加硫成型して製品タイヤを製造する。また、この加熱媒体は、所定温度に加熱された流体（気体や液体）等であり、以下では、加熱媒体としてスチームを使用する例を説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態のタイヤ加硫装置を模式的に示す要部断面図であり、型閉めした状態のタイヤ加硫装置の概略構成を、加硫する生タイヤの軸線を含む面で切断した断面（一部を除く）により示している。
このタイヤ加硫装置１は、図示のように、生タイヤＧＴを収納する加硫モールド１０と、生タイヤＧＴ内に配置されて膨張するブラダ２０と、生タイヤＧＴ内のブラダ２０内に配置されるセンターポスト３０と、ブラダ２０内に加熱媒体であるスチームＳを噴き出して供給するスチーム供給手段４０とを備えている。
【００１３】
加硫モールド１０は、タイヤの外面形状を規定する外型であり、ここでは、生タイヤＧＴの赤道面付近で上下に分割された上型１１及び下型１２からなる。これら上型１１と下型１２は、生タイヤＧＴを挟んで対向して配置され、上下方向から組み合わされて、内部に生タイヤＧＴを収納可能なキャビティを区画する。また、各型１１、１２の生タイヤＧＴ側の内面は、成型するタイヤのトレッドパターンを含む外面形状に応じて、各面がタイヤ各部の成型面に各々形成され、収納した生タイヤＧＴを型付けする。更に、加硫モールド１０は、上型１１や下型１２を上下方向に相対移動させて互いに接近及び離反させ、型閉め及び型開きさせる移動機構（図示せず）を備え、これにより、キャビティを開放及び閉鎖して、生タイヤＧＴの内部への収納と、加硫後のタイヤの取り出しとが行われる。
【００１４】
ブラダ２０は、ゴム等の耐熱性や伸縮性を有する材料により膨張収縮可能な袋状に形成され、加硫時に、スチーム供給手段４０からのスチームＳ、又は他の供給手段（図示せず）から供給される加圧媒体により内圧が付加されて生タイヤＧＴ内で膨張し、生タイヤＧＴを押圧して加硫モールド１０に押し付ける。また、ブラダ２０には、内部のスチームＳ等を排出する手段（図示せず）が接続され、これにより、加硫の所定段階で加圧媒体やスチームＳが排出され、或いは、加硫終了後に、内部の開放とスチームＳの排出とに応じて、タイヤの押圧を解除して収縮する。加えて、ブラダ２０は、その上下の中心孔を囲む環状の端部２１、２２が、それぞれ上下のクランプ部材３１、３２により気密状に保持されている。
【００１５】
クランプ部材３１、３２は、ブラダ２０の断面Ｔ字状の各端部を挟み込んで係止し、同芯状に保持する挟込部材等（図示せず）からなる係止（保持）手段であり、それぞれ全体として、加硫モールド１０の内周部に当接した状態で配置可能なリング状（円盤状）に形成されている。本実施形態では、下クランプ部材３２が、下型１２と共に位置が固定され、それらに対し、上クランプ部材３１と上型１１が互いに独立して上下方向に移動可能に構成され、上クランプ部材３１を移動させてブラダ２０の両端部２１、２２間の距離を変化させる。これにより、ブラダ２０は、上クランプ部材３１の上昇に伴い筒状に変形し、その下降による両クランプ部材３１、３２の接近及び、上記した内圧の付加により生タイヤＧＴ内で膨張する。
【００１６】
その際、このタイヤ加硫装置１では、筒状や柱状等（ここでは円筒状）のセンターポスト３０を、下クランプ部材３２の中央孔を摺動可能に貫通させてブラダ２０内に配置し、その上端部に上クランプ部材３１の中央部を取り付け、センターポスト３０を上下方向に進退させて上クランプ部材３１を移動させる。このように、センターポスト３０は、ブラダ２０の両端部２１、２２間に亘って配置され、膨張するブラダ２０内の中央部に位置する中央部材であり、ピストン・シリンダ機構等からなる駆動機構（図示せず）により駆動されて、所定のタイミングで上下方向に進退する。これにより、上クランプ部材３１を移動させて、ブラダ２０を筒状形状と膨張形状との間で変形させる。
【００１７】
本実施形態のタイヤ加硫装置１は、上型１１を上昇させて加硫モールド１０を型開きし、かつ、上クランプ部材３１を上昇させた状態で、生タイヤＧＴを筒状のブラダ２０の周囲に沿って下降させて下型１２上に載置する。続いて、上クランプ部材３１を下降させつつブラダ２０を膨張させて、ブラダ２０を、生タイヤＧＴ内に挿入及び配置して生タイヤＧＴの内面に密着させる。その後、上型１１を下降させて加硫モールド１０を型閉めし、その内側に生タイヤＧＴやブラダ２０等を収納する。また、タイヤ加硫装置１は、スチーム供給手段４０の供給源４１（例えば、ボイラ）から、加熱及び加圧したスチームＳを供給管路４２に供給し、スチームＳを、供給管路４２に連通してブラダ２０内に位置する噴出口４３から噴き出す。このスチームＳを、ブラダ２０内に拡散等させて供給し、ブラダ２０に内圧を付加して生タイヤＧＴを所定圧力で押圧しながら、ブラダ２０を介して生タイヤＧＴを所定の加硫温度に加熱する。
【００１８】
図２は、このタイヤ加硫装置１のブラダ２０を透視して内部に配置された構成と共に模式的に示す要部正面図であり、図３は図２のＹ−Ｙ線矢視断面図である。
タイヤ加硫装置１は、図示のように、下クランプ部材３２に、スチーム供給孔３２Ｈ（図２では、その付近を透視して示す）と、その内部に設けられた噴出口４３とを備え、それらが膨張したブラダ２０内（図３参照）の周方向に沿って複数（ここでは３つ）配置されている。
【００１９】
スチーム供給孔３２Ｈは、下クランプ部材３２の上面に開口するザグリ孔であり、その下クランプ部材３２内の終端部に、スチーム供給手段４０の供給管路４２が接続されている。また、スチーム供給孔３２Ｈは、後述する噴出口４３の配置方向や角度に応じて、所定方向及び角度で、下クランプ部材３２の外周側に向かって傾斜して形成されている。
【００２０】
噴出口４３は、スチームＳをブラダ２０内に噴き出す噴出手段（噴出部材）であり、スチーム供給孔３２Ｈ内に収容されて取り付けられ、供給管路４２からのスチームＳを所定方向に向けて噴出（噴射）するノズル等からなる。また、噴出口４３は、センターポスト３０の周りに等間隔で、かつ、それぞれセンターポスト３０から所定距離を隔てた位置で、各スチームＳの噴出方向をセンターポスト３０に向けて配置され、噴き出したスチームＳをセンターポスト３０の所定位置に向けて噴き出す。噴出口４３は、このスチームＳを、噴出方向前方側のセンターポスト３０の対向面に当てて、その流れをセンターポスト３０で遮り、ブラダ２０内の他の所定方向に向かって反射させるようにして拡散させてブラダ２０内に供給する。このように、スチームＳがブラダ２０に直接噴き出されて特定範囲に当たるのを防止しつつ、スチームＳを、ブラダ２０内の下方から上方のセンターポスト３０に向けて傾斜等させて噴き出し、センターポスト３０を介してスチームＳをブラダ２０内に各々拡散して充填する。
【００２１】
その際、この噴出口４３は、スチームＳの噴出方向が水平方向から上方に所定角度Ｋ（図２参照）（ここでは１０〜３０°）で傾斜して配置され、スチームＳを、膨張したブラダ２０内の下方の配置位置から上方のセンターポスト３０に向けて、斜め上方に向かって傾斜させて噴き出す。また、噴出口４３は、スチームＳを、センターポスト３０の上下方向の中央部Ｔ（ここでは、センターポスト３０の上下方向の中心Ｃから上下の両方向にそれぞれ、そのブラダ２０内長さＬの１０％の距離内の領域）に向けて噴き出すように、その方向に向けて噴出方向が設定されている。これにより、スチームＳを、センターポスト３０に当てて、その入射側の逆側の上方側に向けて主に反射させ、センターポスト３０により、その各位置の外面の形状や湾曲等に応じた各方向に向けて拡散させる。
【００２２】
更に、噴出口４３は、スチームＳの噴出方向を膨張した状態のブラダ２０の周方向側（図３参照）に向けて、同方向に傾斜等して配置され、スチームＳをブラダ２０の周方向側に向けて、センターポスト３０の接線方向に沿うように噴き出す。このようにして、スチームＳをセンターポスト３０の外周面に沿うように当てて、噴出方向前方側のブラダ２０の周方向側に向けて拡散させて供給する。また、ここでは、複数の噴出口４３は、それぞれのスチームＳの噴出方向が、ブラダ２０の周方向の同じ側（図３では反時計回りのＲ方向側）に向けて、同方向に対する傾斜角度を揃える等して同じ状態に配置されている。これにより、各スチームＳをブラダ２０の周方向の同じ側に向けて、互いに同じ角度Ｋで噴き出し、センターポスト３０により同様に拡散させるようになっている。
【００２３】
加えて、このタイヤ加硫装置１は、噴出口４３のセンターポスト３０に対するスチームＳの噴出角度又は方向を変更する変更手段（図示せず）を有し、これらを各々変更することで、スチームＳの噴出態様を各位置で変化させる。この変更手段は、例えば、噴出口４３の先端に、スチームＳを案内してその流れの方向を変更可能な筒状やラッパ状のガイド部材を取り付けて構成し、その案内方向を任意に変更してスチームＳの噴出角度等を変化させる。或いは、変更手段は、噴出口４３のノズルを、それよりも大きなスチーム供給孔３２Ｈ内に首振り変位可能に取り付けるとともに、その状態を所定状態で固定するロック機構を設ける等して構成される。これにより、噴出口４３は、スチームＳがセンターポスト３０に当たる位置や角度、又は方向等を変更し、それぞれに応じて、ブラダ２０内におけるスチームＳの拡散する角度や方向、又は拡散の仕方等を適宜変化させる。
【００２４】
次に、このタイヤ加硫装置１により、生タイヤＧＴを加硫してタイヤを製造する手順や動作について説明する。なお、以下の手順等は、タイヤ加硫装置１が備える制御装置（図示せず）により制御され、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、連動して作動させて実行される。この制御装置は、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、各種プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＭＰＵが直接アクセスするデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたコンピュータから構成され、接続手段を介して装置各部が接続されている。これにより、制御装置は、装置各部と制御信号や各種データを送受信し、加硫に関する各動作を各々実行させる。
【００２５】
タイヤ加硫装置１は、まず、上記したように、加硫モールド１０（図１参照）内に生タイヤＧＴを収納し、その内部にブラダ２０を配置して、加圧媒体、又は加熱媒体でもあるスチームＳを供給し、ブラダ２０を膨張させて生タイヤＧＴの内面に密着させる。また、所定のタイミングで、ブラダ２０内のセンターポスト３０に向けて各噴出口４３（図２、図３参照）からスチームＳを噴き出してブラダ２０内に供給し、スチームＳをブラダ２０内に充填する。その際、噴出口４３から噴き出したスチームＳをセンターポスト３０に当てて、所定方向に反射させるようにしてブラダ２０内に拡散させて供給する。このスチームＳをブラダ２０内に充填して生タイヤＧＴを加熱しつつ加圧し、所定のタイミングで、スチームＳを止めてブラダ２０内を密閉し、或いは、スチームＳの供給を再開等させて、生タイヤＧＴを所定の加硫温度に維持して加硫成型を進行させる。このように、加硫モールド１０に収納した生タイヤＧＴ内でブラダ２０を膨張させ、膨張したブラダ２０内にスチームＳを供給して生タイヤＧＴを加硫し、所定形状に成型して製品タイヤを順次製造する。
【００２６】
このように、本実施形態では、噴出口４３からスチームＳをセンターポスト３０に向けて噴き出し、スチームＳをセンターポスト３０に当てて拡散等させてブラダ２０内に供給する。即ち、スチームＳをセンターポスト３０に一旦当ててから供給するため、スチームＳがブラダ２０に向けて直接噴き出し、流速を維持して当たるのを防止することができる。同時に、スチームＳが拡散するため、圧力を分散させて略均等にした状態で、スチームＳをブラダ２０の広範囲に向けて供給でき、ブラダ２０内面の所定箇所に繰り返し高圧のスチームＳが当たるのを防止することもできる。その結果、ブラダ２０の特定範囲が損傷し、局部的に劣化や老化が進行するのを抑制できるため、ブラダ２０の耐久性を高めて寿命も長くでき、その使用可能時間や回数を増加させて交換頻度を減少させることもできる。これに伴い、ブラダ２０の膨張が部分的に大きくなり、タイヤ内面が部分的に変形するのを抑制できるため、製品タイヤの内面形状の精度を高めることもできる。
【００２７】
また、スチームＳの流れを拡散（又は散乱）させて、ブラダ２０内の全体に亘って、より均等に供給できるため、ブラダ２０内の温度分布の均一性を高めることができる。その際、噴出口４３のスチームＳの噴出方向や角度等を任意に変更して、スチームＳがセンターポスト３０に当たる位置、角度、方向、或いは、スチームＳの拡散の方向や仕方等を変化させることで、容易にブラダ２０内のスチームＳの流れを変化させて適宜調整することができる。これにより、例えばスチームＳをブラダ２０内の必要な部分に向かって優先して供給し、或いは、スチームＳをブラダ２０内で螺旋状をなすように周方向に回転（図３の矢印Ｒ参照）させ、ブラダ２０内に螺旋流を発生させて撹拌等し、スチームＳをブラダ２０の全体に効率的に供給することもできる。その結果、ブラダ２０内全体のスチームＳ及び熱の流れを円滑かつ適切にすることができ、温度やスチームＳによる損傷を最小限に抑制しながら、ブラダ２０の周方向や上下方向の温度差の発生を抑制して温度分布を一層均一にすることができる。
【００２８】
併せて、スチームＳが凝縮してブラダ２０の下部に水（ドレン水）が溜まり、その部分の温度が上昇し難くなっても、スチームＳを順次供給して同温度を早期に上昇させて、ブラダ２０の上下の温度差を緩和することができる。更に、ブラダ２０各部における温度の上昇率の差を減少させて、ブラダ２０内全体の温度分布を、加硫の間を通して、より均一にすることができ、生タイヤＧＴの加硫も、全体に亘って均一に進行して、その加硫時間を短縮することもできる。
【００２９】
従って、本実施形態によれば、タイヤ加硫装置１のブラダ２０内の温度分布の均一性を高めつつ、ブラダ２０が局部的に損傷するのを抑制でき、ブラダ２０の耐久性を高めて寿命を延長させることができる。また、本発明は、噴出口４３によるスチームＳの噴出方向をセンターポスト３０に向けることで実現できるため、ブラダ２０内に他の部材等を設ける必要がなく、装置の構成を簡略にして、コストの増加や装置の複雑化を防止することもできる。更に、このタイヤ加硫装置１は、上記したように、センターポスト３０に対する噴出口４３のスチームＳの噴出角度又は方向を変更する手段を有するため、噴出口４３の配置及びスチームＳの流れの調整を容易に行え、スチームＳをブラダ２０内に一層適切に供給することができる。その結果、タイヤサイズにより異なる上記した各効果を最大限に得るためのスチームＳの噴出角度や方向を、それぞれに応じて適宜調整でき、様々なタイヤサイズに対応して、それぞれ最適な位置にスチームＳを拡散等させることができる。
【００３０】
ここで、このタイヤ加硫装置１では、スチームＳをブラダ２０内の下方から上方のセンターポスト３０に向けて傾斜させて噴き出したが、スチームＳは、噴出口４３のブラダ２０内における配置位置等に応じて、上方から下方に向けて傾斜させ、或いは、傾斜させずにセンターポスト３０に向けて噴き出すようにしてもよい。ただし、噴出口４３を、下方から上方に傾斜させてスチームＳを噴き出すように配置するときには、センターポスト３０に当たる前後のスチームＳが互いに干渉せず、拡散されたスチームＳを滞留無くブラダ２０の上方側等の必要な方向に円滑に供給することができる。同時に、ブラダ２０内の上記した螺旋流もより確実に発生するため、ブラダ２０内の全体のスチームＳの流れを円滑にして温度分布を更に均一にできる。併せて、噴出口４３から、センターポスト３０の中央部Ｔ（図２参照）に向けてスチームＳを噴き出すことで、よりスチームＳを供給する必要がある膨張したブラダ２０の上下方向の中央部付近に向けてスチームＳを拡散させて供給でき、生タイヤＧＴの加硫を適切に行うこともできる。
【００３１】
その際、スチームＳの噴出方向の角度Ｋは、噴出口４３とセンターポスト３０間の距離やブラダ２０の大きさ等にもよるが、１０°よりも小さいと、ブラダ２０の下方側に拡散するスチームＳが増加して、上方側へのスチームＳの供給量が必要量よりも少なくなる恐れがある。これに対し、角度Ｋが３０°よりも大きいと、ブラダ２０の下方側へ供給されるスチームＳの供給量を確保できずに、上下の温度差が大きくなる恐れがある。従って、スチームＳの噴出方向の角度Ｋは、１０〜３０°の角度に設定するのがより望ましい。これにより、スチームＳを適切に拡散させてブラダ２０内の全体に螺旋流を確実に発生させ、ドレン水の発生等に伴うブラダ２０内の上下の温度差を一層低減させて温度分布の均一性を効果的に高めることができる。
【００３２】
また、噴出口４３を、そのスチームＳの噴出方向をブラダ２０の周方向側に向けて配置すると、センターポスト３０を介して、拡散等したスチームＳがブラダ２０内で周方向に回転するように供給される結果、上記した螺旋流がブラダ２０内の全体に亘って確実に発生する。従って、噴出口４３は、そのように配置するのがより望ましい。同様に、複数の噴出口４３を、それぞれのスチームＳの噴出方向をブラダ２０の周方向の同じ側に向けて配置するときには、各スチームＳの流れの方向が揃い、より確実、強力に螺旋流がブラダ２０内の全体で発生して、ブラダ２０内の温度分布をより均一にすることができる。その際、噴出口４３をセンターポスト３０の周りに３つ以上設けた場合には、スチームＳをブラダ２０の周方向に沿ってより均等に供給でき、周方向の流れや螺旋流を円滑かつ適切に発生させることができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、スチームＳを加熱媒体として使用したが、スチームＳは、ブラダ２０の膨張開始時等の加圧媒体として使用してもよい。即ち、加熱媒体は、加熱だけでなく、同時に、加圧するための加圧媒体をかねるように作用させてもよい。また、加熱媒体には、スチームＳ以外に、加熱された空気や窒素等、他の加熱された流体を使用してもよい。ただし、加熱媒体にスチームＳを使用するときには、ブラダ２０の部材内部に水が溜まる現象が生じ難くなり、劣化の進行を効果的に抑制して、より大きな効果が得られるため、本発明は、このような場合に好適である。一方、噴出口４３は、スチームＳを、ある程度の広がりを持たせて所定方向に噴き出すようにしてもよく、その噴き出したスチームＳの流速や噴出範囲も、ブラダ２０の大きさや形状、センターポスト３０の外面形状や離間距離等に応じて適宜設定すればよい。
【００３４】
（タイヤ加硫試験）
本発明の効果を確認するため、以上説明したタイヤ加硫装置１により生タイヤＧＴを加硫（以下、実施例という）し、スチームＳをブラダ１０１（図４参照）に向かって直接噴出させる従来のタイヤ加硫装置１００による生タイヤＧＴの加硫（以下、従来例という）と比較した。その際、実施例及び従来例では、いずれも加硫する生タイヤＧＴの３本に１回の割合で、生タイヤＧＴの内面に離型剤（タイヤ内面液）を塗布し、この離型剤をブラダ２０の外面に転写して、ブラダ２０と加硫後のタイヤとの離型性を確保した。
【００３５】
このようにして、それぞれのブラダ２０の耐久限界（使用可能加硫回数）を調査してブラダ寿命を比較するとともに、生タイヤＧＴの加硫に要した時間（タイヤ加硫時間）を比較した。表１に、この比較結果を示すが、ブラダ寿命とタイヤ加硫時間は、それぞれ従来例を１００とした指数で表す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
その結果、表１に示すように、ブラダ寿命は、従来例の１００に対し、実施例では２倍の２００であり、大幅にブラダ寿命が長くなることが分かった。また、タイヤ加硫時間は、従来例の１００に対し、実施例では９０であり、ブラダ２０内の温度分布の均一性が高くなる等して、タイヤ加硫時間が従来よりも短くなることが分かった。これより、本発明により、タイヤ加硫装置１のブラダ２０内の温度分布の均一性を高めつつ、ブラダ２０が局部的に損傷するのを抑制でき、ブラダ２０の耐久性を高めて寿命を延長できることが証明された。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態のタイヤ加硫装置を模式的に示す要部断面図である。
【図２】図１のタイヤ加硫装置のブラダを透視して内部に配置された構成と共に模式的に示す要部正面図である。
【図３】図２のＹ−Ｙ線矢視断面図である。
【図４】図４Ａは従来のタイヤ加硫装置が備えるブラダ機構の例を模式的に示す要部正面図、図４Ｂは図４ＡのＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・タイヤ加硫装置、１０・・・加硫モールド、１１・・・上型、１２・・・下型、２０・・・ブラダ、３０・・・センターポスト、３１・・・上クランプ部材、３２・・・下クランプ部材、４０・・・スチーム供給手段、４３・・・噴出口、ＧＴ・・・生タイヤ、Ｓ・・・スチーム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生タイヤを収納する加硫モールドと、生タイヤ内に配置されて膨張するブラダと、ブラダ内に配置されるセンターポストと、ブラダ内に加熱媒体を噴き出して供給する供給手段とを備え、加硫モールドに収納した生タイヤ内でブラダを膨張させ、ブラダ内に加熱媒体を供給して生タイヤを加硫するタイヤ加硫装置であって、
供給手段は、加熱媒体の噴出方向がセンターポストに向けて配置された噴出口を有し、噴出口から噴き出した加熱媒体をセンターポストに当てて供給することを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたタイヤ加硫装置において、
噴出口のセンターポストに対する加熱媒体の噴出角度又は方向を変更する変更手段を有することを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたタイヤ加硫装置において、
噴出口が、ブラダ内の下方から上方のセンターポストに向けて傾斜させて加熱媒体を噴き出すことを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたタイヤ加硫装置において、
噴出口が、センターポストの上下方向の中央部に向けて加熱媒体を噴き出すことを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載されたタイヤ加硫装置において、
噴出口が、加熱媒体の噴出方向をブラダの周方向側に向けて配置されていることを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載されたタイヤ加硫装置において、
供給手段は、それぞれの加熱媒体の噴出方向がブラダの周方向の同じ側に向けて配置された複数の噴出口を有することを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項７】
加硫モールドに収納した生タイヤ内でブラダを膨張させ、ブラダ内に加熱媒体を供給して生タイヤを加硫するタイヤ製造方法であって、
ブラダ内のセンターポストに向けて噴出口から加熱媒体を噴き出す工程と、
噴き出した加熱媒体をセンターポストに当ててブラダ内に供給する工程と、
供給した加熱媒体により生タイヤを加熱する工程と、
を有することを特徴とするタイヤ製造方法。
【請求項１】
生タイヤを収納する加硫モールドと、生タイヤ内に配置されて膨張するブラダと、ブラダ内に配置されるセンターポストと、ブラダ内に加熱媒体を噴き出して供給する供給手段とを備え、加硫モールドに収納した生タイヤ内でブラダを膨張させ、ブラダ内に加熱媒体を供給して生タイヤを加硫するタイヤ加硫装置であって、
供給手段は、加熱媒体の噴出方向がセンターポストに向けて配置された噴出口を有し、噴出口から噴き出した加熱媒体をセンターポストに当てて供給することを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたタイヤ加硫装置において、
噴出口のセンターポストに対する加熱媒体の噴出角度又は方向を変更する変更手段を有することを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたタイヤ加硫装置において、
噴出口が、ブラダ内の下方から上方のセンターポストに向けて傾斜させて加熱媒体を噴き出すことを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたタイヤ加硫装置において、
噴出口が、センターポストの上下方向の中央部に向けて加熱媒体を噴き出すことを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載されたタイヤ加硫装置において、
噴出口が、加熱媒体の噴出方向をブラダの周方向側に向けて配置されていることを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載されたタイヤ加硫装置において、
供給手段は、それぞれの加熱媒体の噴出方向がブラダの周方向の同じ側に向けて配置された複数の噴出口を有することを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項７】
加硫モールドに収納した生タイヤ内でブラダを膨張させ、ブラダ内に加熱媒体を供給して生タイヤを加硫するタイヤ製造方法であって、
ブラダ内のセンターポストに向けて噴出口から加熱媒体を噴き出す工程と、
噴き出した加熱媒体をセンターポストに当ててブラダ内に供給する工程と、
供給した加熱媒体により生タイヤを加熱する工程と、
を有することを特徴とするタイヤ製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１１０９７１（Ｐ２０１０−１１０９７１Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８４６５１（Ｐ２００８−２８４６５１）
【出願日】平成２０年１１月５日（２００８．１１．５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月５日（２００８．１１．５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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