トレッド加硫装置
【課題】タイヤトレッドの踏面側をタイヤトレッドにおける加硫の最遅点とすることにより、タイヤトレッドの踏面側が過加硫となることを防止することが可能なトレッドの加硫装置を提供する。
【解決手段】踏面２Ｂ側にトレッド溝２Ｃを有するタイヤトレッド２を成型するトレッド加硫装置１であって、タイヤトレッドの踏面側を型付けする踏面金型６と、踏面金型とトレッド成型空間を形成し、タイヤトレッドの踏面側と反対側の非踏面２Ａ側を型付けする非踏面金型３と、踏面金型及び非踏面金型を同一温度で加熱する熱源とを有し、踏面金型が非踏面金型よりも熱伝導率の低い低熱伝導領域を含む構成とした。
【解決手段】踏面２Ｂ側にトレッド溝２Ｃを有するタイヤトレッド２を成型するトレッド加硫装置１であって、タイヤトレッドの踏面側を型付けする踏面金型６と、踏面金型とトレッド成型空間を形成し、タイヤトレッドの踏面側と反対側の非踏面２Ａ側を型付けする非踏面金型３と、踏面金型及び非踏面金型を同一温度で加熱する熱源とを有し、踏面金型が非踏面金型よりも熱伝導率の低い低熱伝導領域を含む構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤトレッドの加硫装置に関し、特にタイヤトレッド内における加硫の最遅点の制御が容易に可能なトレッド加硫装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤを製造する方法の１つとして、予め成型されたタイヤの土台となる台タイヤの外周面に対して、予め加硫成型されたタイヤトレッドをクッションゴムと呼ばれる未加硫のゴムを介して貼着し、当該クッションゴムが加硫装置によって加硫されることにより、台タイヤとタイヤトレッドとを一体化させるいわゆる更生タイヤの製造方法が提案されている。
上記更生タイヤに採用されるタイヤトレッドの加硫装置としては、未加硫のタイヤトレッドを加圧しながら加熱が可能なプレス型の装置が採用される。
当該装置は、長手状に成型された未加硫のタイヤトレッドを包囲して加圧する一対の金型と、一対の金型の外側から金型に対して熱を加える一対のプラテンとを備え、プラテンによって金型を加熱することにより、一対の金型の成型空間内に存する未加硫のタイヤトレッドを加圧加熱状態で成型する装置である。当該加硫装置によって加硫されたタイヤトレッドには、金型の型付け面の形状が反転した凹凸形状のトレッドパターンが形成される。
しかしながら、上記のような製造装置は、熱源である一対のプラテンが同じ温度に設定されるため、タイヤトレッドの外側から内側に対して伝わる熱の伝達速度も均一なものとなり、タイヤトレッドの厚さ方向の中心部が加硫の最遅点となる。そして、中心部の加硫を終えた時点においては、タイヤトレッド内における加硫の最速点であるトレッドパターンを有する踏面側が過加硫状態となり易い傾向にあった。
また、近年の研究により路面と接地するタイヤトレッドの踏面側が過加硫になるにつれ、タイヤの転がり抵抗が上昇し、結果として車両の燃費が上がることが報告されており、タイヤトレッドの踏面側が過加硫状態とならない加硫装置が強く望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２００４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、上記課題を解決するため、タイヤトレッドの踏面側をタイヤトレッドにおける加硫の最遅点とすることにより、タイヤトレッドの踏面側が過加硫となることを防止することが可能なトレッドの加硫装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための構成として、踏面側にトレッド溝を有するタイヤトレッドを成型するトレッド加硫装置であって、タイヤトレッドの踏面側を型付けする踏面金型と、踏面金型とトレッド成型空間を形成し、タイヤトレッドの踏面側と反対側の非踏面側を型付けする非踏面金型と、踏面金型及び非踏面金型を同一温度で加熱する熱源とを有し、踏面金型が非踏面金型よりも熱伝導率の低い低熱伝導領域を含む構成とした。
本構成によれば、成型空間内のタイヤトレッドにおける踏面側の温度が非踏面側の温度よりも低い状態で加硫されるため、踏面側がタイヤトレッドにおける加硫反応速度がタイヤトレッドにおいて最も遅い最遅点となり、加硫完了時点において過加硫となることを防止することができる。
なお、本構成において踏面金型は、その一部に低熱伝導領域を有する構成であっても、全体が低熱伝導部材によって構成されるものであってもよい。
また、他の構成として、低熱伝導領域は、踏面金型におけるタイヤトレッドの踏面側と対向する型付け面を含む領域である構成とした。
本構成によっても、前記構成から生じる効果を奏することができる。
また、他の構成として、低熱伝導領域は、踏面金型におけるタイヤトレッドの踏面側と対向する型付け面を被覆する領域である構成とした。
本構成によれば、前記構成から生じる効果に加え、既存の踏面金型に低熱伝導領域を容易に形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】トレッド加硫装置の幅方向断面図である（実施例１）。
【図２】タイヤトレッドの加硫における加硫時間と加硫度との関係を示すグラフである。
【図３】踏面金型の断面斜視図である（実施例２）。
【図４】踏面金型の断面斜視図である（実施例３）。
【図５】踏面金型の断面斜視図である（実施例４）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、トレッド加硫装置１の幅方向断面図である。
同図を用いて、トレッド加硫装置１の構造及び加硫方法について説明する。トレッド加硫装置１は、内部に配置される未加硫のタイヤトレッド２の長手方向に沿って延長する装置であって、一回の加硫が完了すると、後述の台タイヤの周長と略等しい長さの帯状のタイヤトレッド２を得ることが可能である。
同図において、トレッド加硫装置１は、概略、非踏面金型３、非踏面側プラテン４、非踏面基台５、踏面金型６、踏面側プラテン７、踏面基台８、加圧昇降機構９、熱源供給装置１０を備える。
非踏面金型３は、例えばアルミニウム製の矩形状金属体であって、上方に位置する熱源としての非踏面側プラテン４からの熱をタイヤトレッド２に伝達可能である。
非踏面金型３は、加硫時にタイヤトレッド２の非踏面２Ａ側と対向する内側面が型付け面３Ａとして形成される。型付け面３Ａは、タイヤトレッド２の非踏面２Ａと当接する平坦面として形成される。当該型付け面３Ａと当接するタイヤトレッド２の非踏面２Ａは、型付け面３Ａによって幅方向及び長手方向に沿って平坦な面として型付けされる。
また、非踏面２Ａは、後述の踏面２Ｂの反対側の面であって、台タイヤと一体化される際に台タイヤの外周面と対向する面である。
【０００８】
非踏面金型３の上面には、非踏面側プラテン４が固定される。非踏面側プラテン４は、非踏面金型３よりも大きな矩形状の板体であって、内部に長手方向に沿って延在する複数の流路４Ａを有する。流路４Ａは、後述の熱源供給装置１０から供給される高温の蒸気や液体等が流入する通路であって、非踏面金型３の幅方向に沿って複数開設されるとともに、各流路４Ａは、長手方向に波線的に延長する。非踏面側プラテン４は、流路４Ａ内に供給される蒸気や液体により、下方の非踏面金型３を加熱する熱源として機能し、非踏面金型３は、内部に配置されるタイヤトレッド２を熱伝導により徐々に加熱する。
【０００９】
非踏面側プラテン４の上面には、非踏面基台５が固定される。非踏面基台５は、非踏面側プラテン４よりも大きな矩形状の板体である。非踏面基台５は、床面上に立設される図外の固定フレームによって支持され、非踏面金型３及び非踏面側プラテン４が非踏面基台５によって固定される。
【００１０】
踏面金型６は、非踏面金型３よりも熱伝導率が低い領域を含む矩形状の金属体であって、上方に固定される非踏面金型３と対をなすように相対向して配置される。
また、踏面金型６は、下方に位置する熱源としての踏面側プラテン７からの熱をタイヤトレッド２に伝達可能である。踏面金型６は、加硫時にタイヤトレッド２の踏面２Ｂ側と対向する内側面が型付け面６Ａとして形成される。
型付け面６Ａは、幅方向に沿って連続する凹凸として形成され、型付け面６Ａと非踏面金型３の型付け面３Ａとによって形成される成型空間内に配置されるタイヤトレッド２が、当該型付け面６Ａに押し付けられることにより、ブロック状のトレッドパターンが幅方向及び長手方向に沿って連続して形成される。具体的には、型付け面６Ａの内、凹部と対向する部分が車両走行時に路面等と接地する踏面２Ｂを形成し、凸部と対向する部分が踏面２Ｂ同士を幅方向に区画する溝部２Ｃを形成する。
なお、本例においては、タイヤトレッド２のトレッドパターンを所謂ブロックパターンとして形成する例を示したが当該パターンに限定されるものではなく、他のパターンであってもよい。
【００１１】
踏面金型６は、非踏面金型３よりも熱伝導率が低い領域を含んで形成される。
具体的には、例えば、上述のとおり、非踏面金型３がアルミニウム製である場合には、踏面金型６全体をアルミニウムよりも熱伝導率が低い金属として亜鉛、真鍮、鉄又はステンレス鋼等の材料から形成することや、後述のとおり踏面金型６の一部をアルミニウムで形成し、他の部分を亜鉛、真鍮、鉄又はステンレス鋼等によって形成することが挙げられる。
【００１２】
踏面金型６の下面には、踏面側プラテン７が固定される。
踏面側プラテン７は、踏面金型６よりも大きな矩形状の板体であって、内部に長手方向に沿って延在する複数の流路７Ａを有する。流路７Ａは、後述の熱源供給装置１０から供給される高温の蒸気や液体等が流入する通路であって、踏面金型６の幅方向に沿って複数開設されるとともに、各流路７Ａは、長手方向に波線的に延長する。踏面側プラテン７は、流路７Ａ内に供給される蒸気や液体により、上方の踏面金型６を加熱する熱源として機能し、踏面金型６は、内部に配置されるタイヤトレッド２を熱伝導により徐々に加熱する。
【００１３】
踏面側プラテン７は、下方側の踏面基台８に固定される。
踏面基台８は、踏面側プラテン７よりも大きな矩形状の板体である。踏面基台８は、加圧昇降機構９の昇降動作によって昇降可能であって、上方の踏面金型６及び踏面側プラテン７と共に昇降する。
【００１４】
加圧昇降機構９は、踏面基台８の下方側に位置し、踏面基台８を水平状態で支持する。加圧昇降機構９は、踏面基台８の長手方向に沿って複数配置され、踏面基台８の幅方向両端部を下方から支持する。加圧昇降機構９は、図外の油圧ポンプの駆動によって、上下方向に伸縮動作するロッドを有し、ロッドの伸縮動作に伴って上方の踏面金型６及び非踏面金型３とのプレス動作又は開放動作が行われる。
【００１５】
熱源供給装置１０は、内部に加熱媒体としての高温の蒸気や液体を貯留するとともに、流路４Ａ及び流路７Ａに加熱媒体を供給する装置であって、加熱媒体が一定の温度になるように保温する。
熱源供給装置１０によって貯留される加熱媒体は、供給配管１１を経由して非踏面側プラテン４の流路４Ａ内及び踏面側プラテン７の流路７Ａ内へと供給される。流路４Ａ；７Ａ内に供給される加熱媒体は、長手方向前方から後方へと流れ、戻り配管１２を経由して熱源供給装置１０へと戻る。即ち、加熱媒体は、非踏面側プラテン４の流路４Ａ、踏面側プラテン７の流路７Ａ、及び熱源供給装置１０との間を循環する。
【００１６】
次に、図１を用いて、トレッド加硫装置１による未加硫のタイヤトレッド２の加硫方法を説明する。
タイヤトレッド２は、加圧昇降機構９を収縮動作することにより踏面金型６及び非踏面金型３を開放した状態で踏面金型６の型付け面６Ａ上に載置される。
なお、加硫前の未加硫のタイヤトレッド２は、図外の押出成形機で予め所定の断面形状及び長さに成形される帯状のゴム部材であって、その断面形状は例えば矩形である。
【００１７】
次に、加圧昇降機構９を作動させ、踏面基台８、踏面側プラテン７及び踏面金型６を上昇させる。踏面金型６が上方の非踏面金型３と当接すると、型付け面３Ａ及び型付け面６Ａによって成型空間が形成され、当該成型空間内のタイヤトレッド２は、所定の圧力が印加された状態で密閉される。即ち、タイヤトレッド２は、非踏面金型３と踏面金型６とによって加圧されるとともに、上下方向の表面が型付け面３Ａ及び型付け面６Ａに沿った形状に成型される。
【００１８】
非踏面金型３及び踏面金型６によるプレス動作完了後、非踏面側プラテン４の流路４Ａ及び踏面側プラテン７の流路７Ａ内には、熱源供給装置１０から加熱媒体が供給される。加熱媒体の供給により、非踏面側プラテン４及び踏面側プラテン７が加熱されるとともに、熱伝達によって非踏面金型３及び踏面金型６も加熱される。
非踏面金型３及び踏面金型６が加熱された状態において、内部のタイヤトレッド２の加硫反応は、タイヤトレッド２の非踏面２Ａ及び踏面２Ｂの側からタイヤトレッド２の中心部に向かって進行する。そして、タイヤトレッド２は、非踏面金型３及び踏面金型６によって加圧された状態で徐々に加熱され、踏面金型６の型付け面６Ａの凹部と当接する踏面２Ｂが必要加硫度に達するまで加硫される。
【００１９】
以下、本発明に係るトレッド加硫装置１によって加硫されるタイヤトレッド２について説明する。
図中に示すタイヤトレッド２内のＰ１は、タイヤトレッド２の踏面２Ｂ上の任意の点である。Ｐ２は、非踏面２Ａと踏面２Ｂとの中間に位置する中心点である。Ｐ３は、タイヤトレッド２の非踏面２Ａ上の任意の点である。
【００２０】
加硫時において、非踏面側プラテン４及び踏面側プラテン７からの熱は、それぞれＰ１，Ｐ３から中心点Ｐ２側へと伝達されるが、前述のとおり、踏面金型６は、非踏面金型３よりも熱伝導率が低い低熱伝導領域を含むため、非踏面側プラテン４及び踏面側プラテン７の温度を同一温度として設定した場合において、踏面金型６からタイヤトレッド２に伝達される熱の伝達速度は、非踏面金型３からタイヤトレッド２に伝達される熱の伝達速度よりも遅くなる。
よって、タイヤトレッド２の踏面２Ｂ側は、タイヤトレッド２の非踏面２Ａ側よりもゆっくりと加硫反応が進行するため、Ｐ１を加硫反応の進行が最も遅い最遅点とすることが可能となり、加硫完了時点においてＰ１、即ち、踏面２Ｂが過加硫の状態となることを防止することが可能となる。以下、実験例を参照し、上記効果について詳説する。
【００２１】
図２（ａ）は、非踏面金型３と踏面金型６とが同一の熱伝導率を有する材料によって成型された従来の加硫装置によってタイヤトレッド２を加硫したときの加硫時間と加硫度との関係を示すグラフである。
同図において、横軸は加硫開始からの加硫時間を示し、縦軸は加硫度を示す。また、縦軸と直交する方向に延長する破線は、タイヤトレッド２が製品としての機能を発揮するために必要とされる必要加硫度である。
図中の破線５１は、Ｐ１の加硫度を示すグラフである。従来の加硫装置による加硫においては、踏面側のＰ１がタイヤトレッド２の内、最も早く必要加硫度に到達することが分かる。
即ち、従来の加硫装置におけるタイヤトレッド２の加硫の最速点は踏面２Ｂ側のＰ１であることが分かる。
【００２２】
一点鎖線５２は、タイヤトレッド２の中心点Ｐ２を示すグラフである。加硫反応は、タイヤトレッド２の踏面及び踏面の反対側の非踏面から中心側へと進行するため、Ｐ１が必要加硫度に達した状態において、Ｐ２は必要加硫度に達しておらず、従来の加硫装置におけるタイヤトレッド２の加硫の最遅点は、Ｐ２であることが分かる。
また、実線５３は、Ｐ３の加硫度を示すグラフである。Ｐ３の加硫度は、Ｐ１の加硫度とほぼ同様の軌跡を描くが、Ｐ１よりも僅かに反応速度が遅いことが分かる。
【００２３】
つまり、従来の加硫装置にあっては、加硫の最遅点がＰ２であるため、Ｐ２を製品としての機能を発揮するために必要とされる必要加硫度まで上昇させようとすると、タイヤトレッド２のＰ３のみならず、路面と接する踏面に相当するＰ１の加硫度までも、加硫反応が進行し過ぎたいわゆる過加硫状態となることが分かる。
【００２４】
これに対して、図２（ｂ）は、本実施形態に係るトレッド加硫装置１によってタイヤトレッド２を加硫したときの加硫時間と加硫度との関係を示すグラフである。
図中の破線６１は、Ｐ１の加硫度を示すグラフである。本実施形態に係るトレッド加硫装置１による加硫においては、踏面２Ｂ側のＰ１がタイヤトレッド２の内、最も遅く必要加硫度に到達することが分かる。即ち、本実施形態に係るトレッド加硫装置１におけるタイヤトレッド２の加硫の最遅点は踏面２Ｂ側のＰ１であることが分かる。
また、一点鎖線６２及び実線６３は、タイヤトレッド２のＰ２及びＰ３の加硫度を示すグラフであって、Ｐ１が必要加硫度に達した時点で、Ｐ２及びＰ３の加硫度は、必要加硫度に達していることが分かる。
即ち、本実施形態に係るトレッド加硫装置１によれば、加硫の最遅点が踏面２Ｂに相当するＰ１であるため、Ｐ１を製品としての機能を発揮するために必要とされる必要加硫度まで上昇させた時点で、他のＰ２，Ｐ３の加硫度も必要加硫度に達しており、少なくとも転がり抵抗に影響する踏面２Ｂを過加硫の状態とすることなくタイヤトレッド２を得ることが可能となる。
【００２５】
図３は、踏面金型６の第一の変形例を示す断面斜視図である。
本実施形態における踏面金型６は、厚さ方向中間部に非踏面金型３よりも低い熱伝導率を有する領域が設けられる。なお、本実施形態における踏面金型６以外の構成は、上記実施形態における構成と同様であるので説明を省略する。
同図において、踏面金型６は、下面が踏面側プラテン７の表面と当接する基礎金属領域８０と、当該基礎金属領域８０に載置された状態で固定される低熱伝導領域８１と、当該低熱伝導領域８１に載置された状態で固定される型付け金属領域８２とにより構成される積層構造である。
基礎金属領域８０は、例えば非踏面金型３と同じ熱伝導率を有するアルミニウム製の板材であって、踏面側プラテン７上に固定される。低熱伝導領域８１は、少なくとも非踏面金型３よりも熱伝導率が低い、例えば、亜鉛、真鍮、鉄又はステンレス鋼等のうちから選択される材料からなる板材であって、基礎金属領域８０の表面上に載置される。下方の基礎金属領域８０と低熱伝導領域８１とは、例えば超音波接合や図外のネジ穴を介して接合されることにより一体化される。
型付け金属領域８２は、低熱伝導領域８１の表面上に載置される部材であって、非踏面金型３と同じ熱伝導率を有するアルミニウムによって成型される。踏面金型６のうち、最も上方に位置する型付け金属領域８２の上面は、前記実施形態と同様に型付け面６Ａとして成型され、当該型付け面６Ａによってタイヤトレッド２の踏面２Ｂ及び溝部２Ｃが成型される。型付け金属領域８２と低熱伝導領域８１とは、前記同様超音波接合や図外のネジ穴を介して接合されることにより一体化される。即ち、本形態に係る踏面金型６は、基礎金属領域８０と低熱伝導領域８１及び型付け金属領域８２とから構成される積層構造である。
【００２６】
本形態に係る踏面金型６を備えるトレッド加硫装置によっても、前述の実施形態に係るトレッド加硫装置１と同様の効果を得ることができる。即ち、本形態に係る踏面金型６は、厚さ方向中間部に非踏面金型３よりも低い熱伝導率を有する材料からなる低熱伝導領域８１を含んで構成されるため、下方に位置する踏面側プラテン７からの熱伝達が低熱伝導領域８１によって阻害され、非踏面側プラテン４及び踏面側プラテン７の温度を同一とした場合、タイヤトレッド２の踏面２Ｂをタイヤトレッド２内における加硫の最遅点とすることが可能となる。
なお、低熱伝導領域８１の形状は図示されるものに限られず、基礎金属領域８０及び型付け金属領域８２よりも面積が小さい形状や、ブロック形状としてもよく、これらの形状によっても踏面側プラテン７からの熱伝達を阻害することが可能となる。
【００２７】
図４は、踏面金型６の第二の変形例を示す断面斜視図である。
同図において踏面金型６は、型付け面６Ａを含む型付け金属領域９１が少なくとも非踏面金型３よりも熱伝導率が低い、例えば、亜鉛、真鍮、鉄又はステンレス鋼等のうちから選択される材料からなる低熱伝導領域として形成された点で前述の変形例と異なる。
即ち、本形態における踏面金型６は、基礎金属領域９０と型付け金属領域９１とからなる二層構造である。基礎金属領域９０は、非踏面金型３と同じ熱伝導率を有する例えばアルミニウム製の板材であって、踏面側プラテン７上に固定される。また、型付け金属領域９１は、基礎金属領域９０上に対して前述（第一の変形例）と同様の方法により固定される。
即ち、本形態に係る踏面金型６は、型付け面６Ａを含む型付け金属領域９１が低熱伝導領域として構成されるため、下方に位置する踏面側プラテン７からの熱伝導が型付け金属領域９１によって阻害され、非踏面側プラテン４及び踏面側プラテン７の温度を同一とした場合、タイヤトレッド２の踏面２Ｂをタイヤトレッド２内における加硫の最遅点とすることが可能となる。
また、型付け面６Ａを含む型付け金属領域９１が低熱伝導領域として構成されるため前述の第一の変形例に係る踏面金型６と比較して金型自体を容易に製作することが可能である。
【００２８】
図５は、踏面金型６の第三の変形例を示す断面図である。
同図において踏面金型６は、型付け面６Ａ上が非踏面金型３の部材よりも熱伝導率の低い低熱伝導領域９６で被覆された点で、前述の変形例と異なる。
即ち、本形態における踏面金型６は、基礎金属領域９５の型付け面６Ａの全域を覆う低熱伝導領域９６を有する構造である。基礎金属領域９５は、非踏面金型３と同じ熱伝導率を有する例えばアルミニウム製の板材であって、踏面側プラテン７上に固定される。
低熱伝導領域９６は、例えば非踏面金型３がアルミニウムである場合は、亜鉛、真鍮、鉄及びステンレス鋼、並びに、セラミックス等の材質により形成される。型付け面６Ａ表面への被覆方法の一例としては、電着や電析、若しくは蒸着等が挙げられる。また、低熱伝導領域９６の厚さは、例えば１ｍｍから５０ｍｍの間から選択される任意の厚さに設定される。
【００２９】
図２（ｃ）は、低熱伝導領域９６が、型付け面６Ａの表面を被覆する領域として形成された変形例に係る踏面金型６によってタイヤトレッド２を加硫したときの加硫時間と加硫度との関係を示すグラフである。
図中の破線７１は、点Ｐ１の加硫度を示すグラフであり、図２（ｂ）に示される結果と同様に、踏面２Ｂ側のＰ１がタイヤトレッド２の内、最も遅く必要加硫度に到達することが分かる。即ち、本変形例に係る踏面金型６を採用したトレッド加硫装置１におけるタイヤトレッド２の加硫の最遅点は、踏面２Ｂ側のＰ１であることが分かる。
また、一点鎖線７２及び実線７３は、Ｐ２及びＰ３の加硫度を示すグラフであって、Ｐ１が必要加硫度に達した時点で、Ｐ２及びＰ３の加硫度は、必要加硫度に達していることが分かる。
即ち、本変形例に係る踏面金型６を採用したトレッド加硫装置１によっても、加硫の最遅点を踏面２Ｂに相当するＰ１とすることができ、さらに、Ｐ１を製品としての機能を発揮するために必要とされる必要加硫度まで上昇させた時点で、他のＰ２，Ｐ３の加硫度も必要加硫度に達していることから、少なくとも転がり抵抗に影響する踏面２Ｂを過加硫の状態とすることなくタイヤトレッド２を得ることが可能となる。
また、低熱伝導領域９６が、型付け面６Ａの表面を被覆する領域として形成されることから、既存の踏面金型の型付け面に低熱伝導領域を容易に形成することが可能となる。
【００３０】
以上のとおり、本発明に係るトレッド加硫装置１によれば、踏面金型６が、非踏面金型３よりも熱伝導率の低い低熱伝導領域９６を含んで形成されることにより、タイヤトレッド２の踏面２Ｂへの熱の伝わり方が非踏面２Ａへの伝わり方よりも緩やかなものとなり、踏面２Ｂ側の加硫の進行が非踏面２Ａ側の進行よりも遅くなり、タイヤトレッド２の踏面２Ｂをタイヤトレッド２内における加硫の最遅点とすることが可能となる。また、踏面金型６に含まれる低熱伝導領域９６を構成する材質の熱伝導率を調整することにより、踏面２Ｂ側の加硫反応速度を容易に制御することが可能となる。
また、踏面２Ｂ側をタイヤトレッド２内における加硫の最遅点とすることができるため、踏面２Ｂが過加硫状態となることがなく、製品タイヤとした時の転がり抵抗を低減することができ、製品タイヤの品質を向上することが可能となる。
また、加硫の最遅点を踏面２Ｂとした場合であっても、タイヤトレッド２の製造時間は従来の加硫装置と比較してほとんど変わることがないので（図２（ａ）参照）、タイヤトレッド２の品質を向上させつつ、生産性を維持、向上させることが可能となる。
【００３１】
次に、上記複数の実施形態に係るトレッド加硫装置１によって加硫されたタイヤトレッド２を製品として成型する方法について概説する。トレッド加硫装置１によって加硫成型を終えたタイヤトレッド２は、バフ掛け工程、トレッド貼付工程及び加硫工程を経て、最終の製品タイヤとして成型される。
まず、バフ掛け工程においては、タイヤトレッド２の非踏面２Ａが図外のバフ掛け機によって研磨され、表面が目粗しされた状態とされる。
【００３２】
次に、トレッド貼付工程においては、予め図外の加硫装置等によって加硫成型された図外の台タイヤの外周面をバフ掛け機によって目粗しした状態とし、当該台タイヤの外周面に対してクッションゴムと呼ばれる未加硫ゴムを配置する。
そして、台タイヤの外周面に配置されたクッションゴムを介して台タイヤの周囲にタイヤトレッド２を巻きつけ、端部同士を接合する。なお、巻きつけ時において非踏面２Ａは、台タイヤの外周面と対向する面となる。
【００３３】
貼付工程によってクッションゴムを介して接着された台タイヤ及びタイヤトレッド２は、加硫工程へと搬送される。加硫工程においては、台タイヤ及びタイヤトレッド２が加硫缶と呼ばれる図外の加硫装置に投入され、台タイヤとタイヤトレッド２との間に介在する未加硫のクッションゴムが加硫されることにより、台タイヤとタイヤトレッド２とが一体化され、製品としての性能を発揮し得る製品タイヤが製造される。
【００３４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施の形態に多様な変更、改良を加え得ることは当業者にとって明らかであり、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
例えば、上記実施形態においては、一対の非踏面金型３及び踏面金型６と非踏面側プラテン４及び踏面側プラテン７とを有する装置としたが、両金型及びプラテンを直列に重畳配置したいわゆる多段プレス機として構成することも可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１ トレッド加硫装置、２ タイヤトレッド、２Ａ 非踏面、２Ｂ 踏面、２Ｃ 溝部、
３ 非踏面金型、３Ａ 型付け面、４ 非踏面側プラテン、４Ａ 流路、
５ 非踏面基台、６ 踏面金型、６Ａ 型付け面、７ 踏面側プラテン、７Ａ 流路、
８ 踏面基台、９ 加圧昇降機構、１０ 熱源供給装置、
８０ 基礎金属領域、８１ 低熱伝導領域、８２ 型付け金属領域、
９０ 基礎金属領域、９１ 型付け金属領域、
９５ 基礎金属領域、９６ 低熱伝導領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤトレッドの加硫装置に関し、特にタイヤトレッド内における加硫の最遅点の制御が容易に可能なトレッド加硫装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤを製造する方法の１つとして、予め成型されたタイヤの土台となる台タイヤの外周面に対して、予め加硫成型されたタイヤトレッドをクッションゴムと呼ばれる未加硫のゴムを介して貼着し、当該クッションゴムが加硫装置によって加硫されることにより、台タイヤとタイヤトレッドとを一体化させるいわゆる更生タイヤの製造方法が提案されている。
上記更生タイヤに採用されるタイヤトレッドの加硫装置としては、未加硫のタイヤトレッドを加圧しながら加熱が可能なプレス型の装置が採用される。
当該装置は、長手状に成型された未加硫のタイヤトレッドを包囲して加圧する一対の金型と、一対の金型の外側から金型に対して熱を加える一対のプラテンとを備え、プラテンによって金型を加熱することにより、一対の金型の成型空間内に存する未加硫のタイヤトレッドを加圧加熱状態で成型する装置である。当該加硫装置によって加硫されたタイヤトレッドには、金型の型付け面の形状が反転した凹凸形状のトレッドパターンが形成される。
しかしながら、上記のような製造装置は、熱源である一対のプラテンが同じ温度に設定されるため、タイヤトレッドの外側から内側に対して伝わる熱の伝達速度も均一なものとなり、タイヤトレッドの厚さ方向の中心部が加硫の最遅点となる。そして、中心部の加硫を終えた時点においては、タイヤトレッド内における加硫の最速点であるトレッドパターンを有する踏面側が過加硫状態となり易い傾向にあった。
また、近年の研究により路面と接地するタイヤトレッドの踏面側が過加硫になるにつれ、タイヤの転がり抵抗が上昇し、結果として車両の燃費が上がることが報告されており、タイヤトレッドの踏面側が過加硫状態とならない加硫装置が強く望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２００４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、上記課題を解決するため、タイヤトレッドの踏面側をタイヤトレッドにおける加硫の最遅点とすることにより、タイヤトレッドの踏面側が過加硫となることを防止することが可能なトレッドの加硫装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための構成として、踏面側にトレッド溝を有するタイヤトレッドを成型するトレッド加硫装置であって、タイヤトレッドの踏面側を型付けする踏面金型と、踏面金型とトレッド成型空間を形成し、タイヤトレッドの踏面側と反対側の非踏面側を型付けする非踏面金型と、踏面金型及び非踏面金型を同一温度で加熱する熱源とを有し、踏面金型が非踏面金型よりも熱伝導率の低い低熱伝導領域を含む構成とした。
本構成によれば、成型空間内のタイヤトレッドにおける踏面側の温度が非踏面側の温度よりも低い状態で加硫されるため、踏面側がタイヤトレッドにおける加硫反応速度がタイヤトレッドにおいて最も遅い最遅点となり、加硫完了時点において過加硫となることを防止することができる。
なお、本構成において踏面金型は、その一部に低熱伝導領域を有する構成であっても、全体が低熱伝導部材によって構成されるものであってもよい。
また、他の構成として、低熱伝導領域は、踏面金型におけるタイヤトレッドの踏面側と対向する型付け面を含む領域である構成とした。
本構成によっても、前記構成から生じる効果を奏することができる。
また、他の構成として、低熱伝導領域は、踏面金型におけるタイヤトレッドの踏面側と対向する型付け面を被覆する領域である構成とした。
本構成によれば、前記構成から生じる効果に加え、既存の踏面金型に低熱伝導領域を容易に形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】トレッド加硫装置の幅方向断面図である（実施例１）。
【図２】タイヤトレッドの加硫における加硫時間と加硫度との関係を示すグラフである。
【図３】踏面金型の断面斜視図である（実施例２）。
【図４】踏面金型の断面斜視図である（実施例３）。
【図５】踏面金型の断面斜視図である（実施例４）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、トレッド加硫装置１の幅方向断面図である。
同図を用いて、トレッド加硫装置１の構造及び加硫方法について説明する。トレッド加硫装置１は、内部に配置される未加硫のタイヤトレッド２の長手方向に沿って延長する装置であって、一回の加硫が完了すると、後述の台タイヤの周長と略等しい長さの帯状のタイヤトレッド２を得ることが可能である。
同図において、トレッド加硫装置１は、概略、非踏面金型３、非踏面側プラテン４、非踏面基台５、踏面金型６、踏面側プラテン７、踏面基台８、加圧昇降機構９、熱源供給装置１０を備える。
非踏面金型３は、例えばアルミニウム製の矩形状金属体であって、上方に位置する熱源としての非踏面側プラテン４からの熱をタイヤトレッド２に伝達可能である。
非踏面金型３は、加硫時にタイヤトレッド２の非踏面２Ａ側と対向する内側面が型付け面３Ａとして形成される。型付け面３Ａは、タイヤトレッド２の非踏面２Ａと当接する平坦面として形成される。当該型付け面３Ａと当接するタイヤトレッド２の非踏面２Ａは、型付け面３Ａによって幅方向及び長手方向に沿って平坦な面として型付けされる。
また、非踏面２Ａは、後述の踏面２Ｂの反対側の面であって、台タイヤと一体化される際に台タイヤの外周面と対向する面である。
【０００８】
非踏面金型３の上面には、非踏面側プラテン４が固定される。非踏面側プラテン４は、非踏面金型３よりも大きな矩形状の板体であって、内部に長手方向に沿って延在する複数の流路４Ａを有する。流路４Ａは、後述の熱源供給装置１０から供給される高温の蒸気や液体等が流入する通路であって、非踏面金型３の幅方向に沿って複数開設されるとともに、各流路４Ａは、長手方向に波線的に延長する。非踏面側プラテン４は、流路４Ａ内に供給される蒸気や液体により、下方の非踏面金型３を加熱する熱源として機能し、非踏面金型３は、内部に配置されるタイヤトレッド２を熱伝導により徐々に加熱する。
【０００９】
非踏面側プラテン４の上面には、非踏面基台５が固定される。非踏面基台５は、非踏面側プラテン４よりも大きな矩形状の板体である。非踏面基台５は、床面上に立設される図外の固定フレームによって支持され、非踏面金型３及び非踏面側プラテン４が非踏面基台５によって固定される。
【００１０】
踏面金型６は、非踏面金型３よりも熱伝導率が低い領域を含む矩形状の金属体であって、上方に固定される非踏面金型３と対をなすように相対向して配置される。
また、踏面金型６は、下方に位置する熱源としての踏面側プラテン７からの熱をタイヤトレッド２に伝達可能である。踏面金型６は、加硫時にタイヤトレッド２の踏面２Ｂ側と対向する内側面が型付け面６Ａとして形成される。
型付け面６Ａは、幅方向に沿って連続する凹凸として形成され、型付け面６Ａと非踏面金型３の型付け面３Ａとによって形成される成型空間内に配置されるタイヤトレッド２が、当該型付け面６Ａに押し付けられることにより、ブロック状のトレッドパターンが幅方向及び長手方向に沿って連続して形成される。具体的には、型付け面６Ａの内、凹部と対向する部分が車両走行時に路面等と接地する踏面２Ｂを形成し、凸部と対向する部分が踏面２Ｂ同士を幅方向に区画する溝部２Ｃを形成する。
なお、本例においては、タイヤトレッド２のトレッドパターンを所謂ブロックパターンとして形成する例を示したが当該パターンに限定されるものではなく、他のパターンであってもよい。
【００１１】
踏面金型６は、非踏面金型３よりも熱伝導率が低い領域を含んで形成される。
具体的には、例えば、上述のとおり、非踏面金型３がアルミニウム製である場合には、踏面金型６全体をアルミニウムよりも熱伝導率が低い金属として亜鉛、真鍮、鉄又はステンレス鋼等の材料から形成することや、後述のとおり踏面金型６の一部をアルミニウムで形成し、他の部分を亜鉛、真鍮、鉄又はステンレス鋼等によって形成することが挙げられる。
【００１２】
踏面金型６の下面には、踏面側プラテン７が固定される。
踏面側プラテン７は、踏面金型６よりも大きな矩形状の板体であって、内部に長手方向に沿って延在する複数の流路７Ａを有する。流路７Ａは、後述の熱源供給装置１０から供給される高温の蒸気や液体等が流入する通路であって、踏面金型６の幅方向に沿って複数開設されるとともに、各流路７Ａは、長手方向に波線的に延長する。踏面側プラテン７は、流路７Ａ内に供給される蒸気や液体により、上方の踏面金型６を加熱する熱源として機能し、踏面金型６は、内部に配置されるタイヤトレッド２を熱伝導により徐々に加熱する。
【００１３】
踏面側プラテン７は、下方側の踏面基台８に固定される。
踏面基台８は、踏面側プラテン７よりも大きな矩形状の板体である。踏面基台８は、加圧昇降機構９の昇降動作によって昇降可能であって、上方の踏面金型６及び踏面側プラテン７と共に昇降する。
【００１４】
加圧昇降機構９は、踏面基台８の下方側に位置し、踏面基台８を水平状態で支持する。加圧昇降機構９は、踏面基台８の長手方向に沿って複数配置され、踏面基台８の幅方向両端部を下方から支持する。加圧昇降機構９は、図外の油圧ポンプの駆動によって、上下方向に伸縮動作するロッドを有し、ロッドの伸縮動作に伴って上方の踏面金型６及び非踏面金型３とのプレス動作又は開放動作が行われる。
【００１５】
熱源供給装置１０は、内部に加熱媒体としての高温の蒸気や液体を貯留するとともに、流路４Ａ及び流路７Ａに加熱媒体を供給する装置であって、加熱媒体が一定の温度になるように保温する。
熱源供給装置１０によって貯留される加熱媒体は、供給配管１１を経由して非踏面側プラテン４の流路４Ａ内及び踏面側プラテン７の流路７Ａ内へと供給される。流路４Ａ；７Ａ内に供給される加熱媒体は、長手方向前方から後方へと流れ、戻り配管１２を経由して熱源供給装置１０へと戻る。即ち、加熱媒体は、非踏面側プラテン４の流路４Ａ、踏面側プラテン７の流路７Ａ、及び熱源供給装置１０との間を循環する。
【００１６】
次に、図１を用いて、トレッド加硫装置１による未加硫のタイヤトレッド２の加硫方法を説明する。
タイヤトレッド２は、加圧昇降機構９を収縮動作することにより踏面金型６及び非踏面金型３を開放した状態で踏面金型６の型付け面６Ａ上に載置される。
なお、加硫前の未加硫のタイヤトレッド２は、図外の押出成形機で予め所定の断面形状及び長さに成形される帯状のゴム部材であって、その断面形状は例えば矩形である。
【００１７】
次に、加圧昇降機構９を作動させ、踏面基台８、踏面側プラテン７及び踏面金型６を上昇させる。踏面金型６が上方の非踏面金型３と当接すると、型付け面３Ａ及び型付け面６Ａによって成型空間が形成され、当該成型空間内のタイヤトレッド２は、所定の圧力が印加された状態で密閉される。即ち、タイヤトレッド２は、非踏面金型３と踏面金型６とによって加圧されるとともに、上下方向の表面が型付け面３Ａ及び型付け面６Ａに沿った形状に成型される。
【００１８】
非踏面金型３及び踏面金型６によるプレス動作完了後、非踏面側プラテン４の流路４Ａ及び踏面側プラテン７の流路７Ａ内には、熱源供給装置１０から加熱媒体が供給される。加熱媒体の供給により、非踏面側プラテン４及び踏面側プラテン７が加熱されるとともに、熱伝達によって非踏面金型３及び踏面金型６も加熱される。
非踏面金型３及び踏面金型６が加熱された状態において、内部のタイヤトレッド２の加硫反応は、タイヤトレッド２の非踏面２Ａ及び踏面２Ｂの側からタイヤトレッド２の中心部に向かって進行する。そして、タイヤトレッド２は、非踏面金型３及び踏面金型６によって加圧された状態で徐々に加熱され、踏面金型６の型付け面６Ａの凹部と当接する踏面２Ｂが必要加硫度に達するまで加硫される。
【００１９】
以下、本発明に係るトレッド加硫装置１によって加硫されるタイヤトレッド２について説明する。
図中に示すタイヤトレッド２内のＰ１は、タイヤトレッド２の踏面２Ｂ上の任意の点である。Ｐ２は、非踏面２Ａと踏面２Ｂとの中間に位置する中心点である。Ｐ３は、タイヤトレッド２の非踏面２Ａ上の任意の点である。
【００２０】
加硫時において、非踏面側プラテン４及び踏面側プラテン７からの熱は、それぞれＰ１，Ｐ３から中心点Ｐ２側へと伝達されるが、前述のとおり、踏面金型６は、非踏面金型３よりも熱伝導率が低い低熱伝導領域を含むため、非踏面側プラテン４及び踏面側プラテン７の温度を同一温度として設定した場合において、踏面金型６からタイヤトレッド２に伝達される熱の伝達速度は、非踏面金型３からタイヤトレッド２に伝達される熱の伝達速度よりも遅くなる。
よって、タイヤトレッド２の踏面２Ｂ側は、タイヤトレッド２の非踏面２Ａ側よりもゆっくりと加硫反応が進行するため、Ｐ１を加硫反応の進行が最も遅い最遅点とすることが可能となり、加硫完了時点においてＰ１、即ち、踏面２Ｂが過加硫の状態となることを防止することが可能となる。以下、実験例を参照し、上記効果について詳説する。
【００２１】
図２（ａ）は、非踏面金型３と踏面金型６とが同一の熱伝導率を有する材料によって成型された従来の加硫装置によってタイヤトレッド２を加硫したときの加硫時間と加硫度との関係を示すグラフである。
同図において、横軸は加硫開始からの加硫時間を示し、縦軸は加硫度を示す。また、縦軸と直交する方向に延長する破線は、タイヤトレッド２が製品としての機能を発揮するために必要とされる必要加硫度である。
図中の破線５１は、Ｐ１の加硫度を示すグラフである。従来の加硫装置による加硫においては、踏面側のＰ１がタイヤトレッド２の内、最も早く必要加硫度に到達することが分かる。
即ち、従来の加硫装置におけるタイヤトレッド２の加硫の最速点は踏面２Ｂ側のＰ１であることが分かる。
【００２２】
一点鎖線５２は、タイヤトレッド２の中心点Ｐ２を示すグラフである。加硫反応は、タイヤトレッド２の踏面及び踏面の反対側の非踏面から中心側へと進行するため、Ｐ１が必要加硫度に達した状態において、Ｐ２は必要加硫度に達しておらず、従来の加硫装置におけるタイヤトレッド２の加硫の最遅点は、Ｐ２であることが分かる。
また、実線５３は、Ｐ３の加硫度を示すグラフである。Ｐ３の加硫度は、Ｐ１の加硫度とほぼ同様の軌跡を描くが、Ｐ１よりも僅かに反応速度が遅いことが分かる。
【００２３】
つまり、従来の加硫装置にあっては、加硫の最遅点がＰ２であるため、Ｐ２を製品としての機能を発揮するために必要とされる必要加硫度まで上昇させようとすると、タイヤトレッド２のＰ３のみならず、路面と接する踏面に相当するＰ１の加硫度までも、加硫反応が進行し過ぎたいわゆる過加硫状態となることが分かる。
【００２４】
これに対して、図２（ｂ）は、本実施形態に係るトレッド加硫装置１によってタイヤトレッド２を加硫したときの加硫時間と加硫度との関係を示すグラフである。
図中の破線６１は、Ｐ１の加硫度を示すグラフである。本実施形態に係るトレッド加硫装置１による加硫においては、踏面２Ｂ側のＰ１がタイヤトレッド２の内、最も遅く必要加硫度に到達することが分かる。即ち、本実施形態に係るトレッド加硫装置１におけるタイヤトレッド２の加硫の最遅点は踏面２Ｂ側のＰ１であることが分かる。
また、一点鎖線６２及び実線６３は、タイヤトレッド２のＰ２及びＰ３の加硫度を示すグラフであって、Ｐ１が必要加硫度に達した時点で、Ｐ２及びＰ３の加硫度は、必要加硫度に達していることが分かる。
即ち、本実施形態に係るトレッド加硫装置１によれば、加硫の最遅点が踏面２Ｂに相当するＰ１であるため、Ｐ１を製品としての機能を発揮するために必要とされる必要加硫度まで上昇させた時点で、他のＰ２，Ｐ３の加硫度も必要加硫度に達しており、少なくとも転がり抵抗に影響する踏面２Ｂを過加硫の状態とすることなくタイヤトレッド２を得ることが可能となる。
【００２５】
図３は、踏面金型６の第一の変形例を示す断面斜視図である。
本実施形態における踏面金型６は、厚さ方向中間部に非踏面金型３よりも低い熱伝導率を有する領域が設けられる。なお、本実施形態における踏面金型６以外の構成は、上記実施形態における構成と同様であるので説明を省略する。
同図において、踏面金型６は、下面が踏面側プラテン７の表面と当接する基礎金属領域８０と、当該基礎金属領域８０に載置された状態で固定される低熱伝導領域８１と、当該低熱伝導領域８１に載置された状態で固定される型付け金属領域８２とにより構成される積層構造である。
基礎金属領域８０は、例えば非踏面金型３と同じ熱伝導率を有するアルミニウム製の板材であって、踏面側プラテン７上に固定される。低熱伝導領域８１は、少なくとも非踏面金型３よりも熱伝導率が低い、例えば、亜鉛、真鍮、鉄又はステンレス鋼等のうちから選択される材料からなる板材であって、基礎金属領域８０の表面上に載置される。下方の基礎金属領域８０と低熱伝導領域８１とは、例えば超音波接合や図外のネジ穴を介して接合されることにより一体化される。
型付け金属領域８２は、低熱伝導領域８１の表面上に載置される部材であって、非踏面金型３と同じ熱伝導率を有するアルミニウムによって成型される。踏面金型６のうち、最も上方に位置する型付け金属領域８２の上面は、前記実施形態と同様に型付け面６Ａとして成型され、当該型付け面６Ａによってタイヤトレッド２の踏面２Ｂ及び溝部２Ｃが成型される。型付け金属領域８２と低熱伝導領域８１とは、前記同様超音波接合や図外のネジ穴を介して接合されることにより一体化される。即ち、本形態に係る踏面金型６は、基礎金属領域８０と低熱伝導領域８１及び型付け金属領域８２とから構成される積層構造である。
【００２６】
本形態に係る踏面金型６を備えるトレッド加硫装置によっても、前述の実施形態に係るトレッド加硫装置１と同様の効果を得ることができる。即ち、本形態に係る踏面金型６は、厚さ方向中間部に非踏面金型３よりも低い熱伝導率を有する材料からなる低熱伝導領域８１を含んで構成されるため、下方に位置する踏面側プラテン７からの熱伝達が低熱伝導領域８１によって阻害され、非踏面側プラテン４及び踏面側プラテン７の温度を同一とした場合、タイヤトレッド２の踏面２Ｂをタイヤトレッド２内における加硫の最遅点とすることが可能となる。
なお、低熱伝導領域８１の形状は図示されるものに限られず、基礎金属領域８０及び型付け金属領域８２よりも面積が小さい形状や、ブロック形状としてもよく、これらの形状によっても踏面側プラテン７からの熱伝達を阻害することが可能となる。
【００２７】
図４は、踏面金型６の第二の変形例を示す断面斜視図である。
同図において踏面金型６は、型付け面６Ａを含む型付け金属領域９１が少なくとも非踏面金型３よりも熱伝導率が低い、例えば、亜鉛、真鍮、鉄又はステンレス鋼等のうちから選択される材料からなる低熱伝導領域として形成された点で前述の変形例と異なる。
即ち、本形態における踏面金型６は、基礎金属領域９０と型付け金属領域９１とからなる二層構造である。基礎金属領域９０は、非踏面金型３と同じ熱伝導率を有する例えばアルミニウム製の板材であって、踏面側プラテン７上に固定される。また、型付け金属領域９１は、基礎金属領域９０上に対して前述（第一の変形例）と同様の方法により固定される。
即ち、本形態に係る踏面金型６は、型付け面６Ａを含む型付け金属領域９１が低熱伝導領域として構成されるため、下方に位置する踏面側プラテン７からの熱伝導が型付け金属領域９１によって阻害され、非踏面側プラテン４及び踏面側プラテン７の温度を同一とした場合、タイヤトレッド２の踏面２Ｂをタイヤトレッド２内における加硫の最遅点とすることが可能となる。
また、型付け面６Ａを含む型付け金属領域９１が低熱伝導領域として構成されるため前述の第一の変形例に係る踏面金型６と比較して金型自体を容易に製作することが可能である。
【００２８】
図５は、踏面金型６の第三の変形例を示す断面図である。
同図において踏面金型６は、型付け面６Ａ上が非踏面金型３の部材よりも熱伝導率の低い低熱伝導領域９６で被覆された点で、前述の変形例と異なる。
即ち、本形態における踏面金型６は、基礎金属領域９５の型付け面６Ａの全域を覆う低熱伝導領域９６を有する構造である。基礎金属領域９５は、非踏面金型３と同じ熱伝導率を有する例えばアルミニウム製の板材であって、踏面側プラテン７上に固定される。
低熱伝導領域９６は、例えば非踏面金型３がアルミニウムである場合は、亜鉛、真鍮、鉄及びステンレス鋼、並びに、セラミックス等の材質により形成される。型付け面６Ａ表面への被覆方法の一例としては、電着や電析、若しくは蒸着等が挙げられる。また、低熱伝導領域９６の厚さは、例えば１ｍｍから５０ｍｍの間から選択される任意の厚さに設定される。
【００２９】
図２（ｃ）は、低熱伝導領域９６が、型付け面６Ａの表面を被覆する領域として形成された変形例に係る踏面金型６によってタイヤトレッド２を加硫したときの加硫時間と加硫度との関係を示すグラフである。
図中の破線７１は、点Ｐ１の加硫度を示すグラフであり、図２（ｂ）に示される結果と同様に、踏面２Ｂ側のＰ１がタイヤトレッド２の内、最も遅く必要加硫度に到達することが分かる。即ち、本変形例に係る踏面金型６を採用したトレッド加硫装置１におけるタイヤトレッド２の加硫の最遅点は、踏面２Ｂ側のＰ１であることが分かる。
また、一点鎖線７２及び実線７３は、Ｐ２及びＰ３の加硫度を示すグラフであって、Ｐ１が必要加硫度に達した時点で、Ｐ２及びＰ３の加硫度は、必要加硫度に達していることが分かる。
即ち、本変形例に係る踏面金型６を採用したトレッド加硫装置１によっても、加硫の最遅点を踏面２Ｂに相当するＰ１とすることができ、さらに、Ｐ１を製品としての機能を発揮するために必要とされる必要加硫度まで上昇させた時点で、他のＰ２，Ｐ３の加硫度も必要加硫度に達していることから、少なくとも転がり抵抗に影響する踏面２Ｂを過加硫の状態とすることなくタイヤトレッド２を得ることが可能となる。
また、低熱伝導領域９６が、型付け面６Ａの表面を被覆する領域として形成されることから、既存の踏面金型の型付け面に低熱伝導領域を容易に形成することが可能となる。
【００３０】
以上のとおり、本発明に係るトレッド加硫装置１によれば、踏面金型６が、非踏面金型３よりも熱伝導率の低い低熱伝導領域９６を含んで形成されることにより、タイヤトレッド２の踏面２Ｂへの熱の伝わり方が非踏面２Ａへの伝わり方よりも緩やかなものとなり、踏面２Ｂ側の加硫の進行が非踏面２Ａ側の進行よりも遅くなり、タイヤトレッド２の踏面２Ｂをタイヤトレッド２内における加硫の最遅点とすることが可能となる。また、踏面金型６に含まれる低熱伝導領域９６を構成する材質の熱伝導率を調整することにより、踏面２Ｂ側の加硫反応速度を容易に制御することが可能となる。
また、踏面２Ｂ側をタイヤトレッド２内における加硫の最遅点とすることができるため、踏面２Ｂが過加硫状態となることがなく、製品タイヤとした時の転がり抵抗を低減することができ、製品タイヤの品質を向上することが可能となる。
また、加硫の最遅点を踏面２Ｂとした場合であっても、タイヤトレッド２の製造時間は従来の加硫装置と比較してほとんど変わることがないので（図２（ａ）参照）、タイヤトレッド２の品質を向上させつつ、生産性を維持、向上させることが可能となる。
【００３１】
次に、上記複数の実施形態に係るトレッド加硫装置１によって加硫されたタイヤトレッド２を製品として成型する方法について概説する。トレッド加硫装置１によって加硫成型を終えたタイヤトレッド２は、バフ掛け工程、トレッド貼付工程及び加硫工程を経て、最終の製品タイヤとして成型される。
まず、バフ掛け工程においては、タイヤトレッド２の非踏面２Ａが図外のバフ掛け機によって研磨され、表面が目粗しされた状態とされる。
【００３２】
次に、トレッド貼付工程においては、予め図外の加硫装置等によって加硫成型された図外の台タイヤの外周面をバフ掛け機によって目粗しした状態とし、当該台タイヤの外周面に対してクッションゴムと呼ばれる未加硫ゴムを配置する。
そして、台タイヤの外周面に配置されたクッションゴムを介して台タイヤの周囲にタイヤトレッド２を巻きつけ、端部同士を接合する。なお、巻きつけ時において非踏面２Ａは、台タイヤの外周面と対向する面となる。
【００３３】
貼付工程によってクッションゴムを介して接着された台タイヤ及びタイヤトレッド２は、加硫工程へと搬送される。加硫工程においては、台タイヤ及びタイヤトレッド２が加硫缶と呼ばれる図外の加硫装置に投入され、台タイヤとタイヤトレッド２との間に介在する未加硫のクッションゴムが加硫されることにより、台タイヤとタイヤトレッド２とが一体化され、製品としての性能を発揮し得る製品タイヤが製造される。
【００３４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施の形態に多様な変更、改良を加え得ることは当業者にとって明らかであり、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
例えば、上記実施形態においては、一対の非踏面金型３及び踏面金型６と非踏面側プラテン４及び踏面側プラテン７とを有する装置としたが、両金型及びプラテンを直列に重畳配置したいわゆる多段プレス機として構成することも可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１ トレッド加硫装置、２ タイヤトレッド、２Ａ 非踏面、２Ｂ 踏面、２Ｃ 溝部、
３ 非踏面金型、３Ａ 型付け面、４ 非踏面側プラテン、４Ａ 流路、
５ 非踏面基台、６ 踏面金型、６Ａ 型付け面、７ 踏面側プラテン、７Ａ 流路、
８ 踏面基台、９ 加圧昇降機構、１０ 熱源供給装置、
８０ 基礎金属領域、８１ 低熱伝導領域、８２ 型付け金属領域、
９０ 基礎金属領域、９１ 型付け金属領域、
９５ 基礎金属領域、９６ 低熱伝導領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
踏面側にトレッド溝を有するタイヤトレッドを成型するトレッド加硫装置であって、
前記タイヤトレッドの踏面側を型付けする踏面金型と、
前記踏面金型とトレッド成型空間を形成し、前記タイヤトレッドの踏面側と反対側の非踏面側を型付けする非踏面金型と、
前記踏面金型及び非踏面金型を同一温度で加熱する熱源とを有し、
前記踏面金型が前記非踏面金型よりも熱伝導率の低い低熱伝導領域を含むことを特徴とするトレッド加硫装置。
【請求項２】
前記低熱伝導領域は、前記踏面金型における前記タイヤトレッドの踏面側と対向する型付け面を含む領域であることを特徴とする請求項１記載のトレッド加硫装置。
【請求項３】
前記低熱伝導領域は、前記踏面金型における前記タイヤトレッドの踏面側と対向する型付け面を被覆する領域であることを特徴とする請求項１記載のトレッド加硫装置。
【請求項１】
踏面側にトレッド溝を有するタイヤトレッドを成型するトレッド加硫装置であって、
前記タイヤトレッドの踏面側を型付けする踏面金型と、
前記踏面金型とトレッド成型空間を形成し、前記タイヤトレッドの踏面側と反対側の非踏面側を型付けする非踏面金型と、
前記踏面金型及び非踏面金型を同一温度で加熱する熱源とを有し、
前記踏面金型が前記非踏面金型よりも熱伝導率の低い低熱伝導領域を含むことを特徴とするトレッド加硫装置。
【請求項２】
前記低熱伝導領域は、前記踏面金型における前記タイヤトレッドの踏面側と対向する型付け面を含む領域であることを特徴とする請求項１記載のトレッド加硫装置。
【請求項３】
前記低熱伝導領域は、前記踏面金型における前記タイヤトレッドの踏面側と対向する型付け面を被覆する領域であることを特徴とする請求項１記載のトレッド加硫装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２０５１２（Ｐ２０１２−２０５１２Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６０６１９（Ｐ２０１０−１６０６１９）
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【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２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【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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