JP2008195058A - タイヤ加硫機及び加硫方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生タイヤを熱損失が少なくかつ均一に加熱して加硫成形する。
【解決手段】タイヤＴ内面を熱風で加熱する加硫機１であって、生タイヤＴを収容する加硫金型１０と、送風機４０、ヒーター４２生タイヤ加熱用の熱風の給・排気用流路となる内外二重管２２ａ、２２ｂを有する中心機構と、該中心機構と加硫金型１０間における熱風の流路を閉鎖又は開放する遮断プレート４４と、前記二重管の内管２２ｂに設けられ前記流路を遮断したときの熱風の循環路を形成するための切欠部２５と、前記切欠部２５を閉鎖又は開放する円筒管２４とを有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、タイヤの加硫工程で剛性コア上に成型した未加硫タイヤを加硫するタイヤ加硫機及び加硫方法に関する。

生タイヤを加硫してタイヤに成形する方法として、タイヤ内面側をブラダーを介して加熱・加硫するブラダー加硫方法と、生タイヤを構成する各部材を金属製の剛性コア上に直接成型し、剛性コアごと生タイヤを加硫するコア加硫方法（例えば特許文献１参照）がある。
このコア加硫方法では、まず、内側金型となる剛性コア上に、例えばカーカスプライ、ベルト、トレッドゴムなどのタイヤを構成する部材を順次貼り付け又は巻き付けて生タイヤを形成し、このように生タイヤを形成した剛性コアを外側金型内にセットし、剛性コアを加熱して生タイヤを熱膨張させる。
このコア加硫方法で剛性コア（内側金型）を加熱する際は、さび、ドレン、シール性等の理由から、加熱媒体としてスチームや温水を使用することが困難なため、熱風をコア内に送風して加熱する方法が採用されている。

ところで、気体の比熱はスチームの潜熱や温水の比熱に比べて非常に小さく、熱風と金属材料（例えば、アルミニウム基合金鋳物）である剛性コア（内側金型）との熱交換効率が低いため剛性コアの昇温に時間が掛かる。したがって、剛性コア内への熱風の供給量は大きいほど望ましく、そのためタイヤ内部への熱風の供給はできるだけ大径の管、即ち、タイヤのビード径に近い径の配管により行うことが望ましい。

図８Ａは、コア加硫方法を採用した加硫機における好ましい送風構造を示す要部断面図である。
この加硫機１の加硫金型１０は、外側金型を構成するトレッド形成用金型１２、及び図中このトレッド形成用金型１２の内側に配置された上部、下部サイド金型１４、１６、前記トレッド形成用金型１２と上部、下部のサイド金型１４、１６で形成された凹所内に配置される剛性コア（内側金型）１８とから構成されており、これらの各金型内で生タイヤＴの加硫成形が行われる。

上記各金型１２、１４、１６、１８は、いずれもアルミニウム基材料や鉄基材料などの剛体からなり、トレッド形成用金型１２は、その内面にタイヤＴのトレッド部の外面形状を形成するための成形面を持ち、その径方向内外に移動可能な多数のセグメントで構成され、これらセグメントが全体として環状をなしている。
上部、下部サイド金型１４、１６は環状をなし、タイヤＴのサイドウォール部の外面形状を形成するための形成面を持ち、これらの上部、下部サイド金型１４，１６の少なくとも一方は、キャビティ内への生タイヤＴの挿入と、加硫済みタイヤＴの取り出しができるように、型開き方向に移動可能に構成されている。
剛性コア（内側金型）１８は中空環状で、その外周面はタイヤＴの内面形状を形成するための成形面となっている。

環状となる上部、下部サイド金型１４、１６の中央部の空所１７には、タイヤＴのビード径に近い大径のダクト（又は通気管）２０を取り付けると共に、中空環状の剛性コア１８の内部の上下方向中央に円盤状の仕切りプレート１５が配置されている。
ここで、仕切りプレート１５を剛性コア１８の内部に取り付けたときに、その外周と剛性コア１８の内周部との間には熱風が流通する隙間１５ａが形成されるように、仕切りプレート１５の外径は剛性コア１８の内径よりも小さく形成されている。これによって、この仕切りプレート１５は、熱風が剛性コア１８の内面に沿って流通するための流通路を形成する。

したがって、下側の給気ダクト２０ａから供給された加熱された気体は、仕切りプレート１５と剛性コア１８間の隙間１５ａを通って矢印で示すように仕切りプレート１５及び剛性コア１８の内側に沿って流れ、上側の排気ダクト２０ｂに排気される。
この構成では、タイヤＴのビード径に略等しい大径の給排気ダクト２０（２０ａ、２０ｂ）を用いているため、熱交換の効率がよい。しかしその反面、この構成では排気ダクト２０ｂが上方にも延在しているため、例えば、上サイド金型を上昇させる構成を採ると装置が大型化するという問題がある。

図８Ｂは、コア加硫方法を採用した加硫機における別の好ましい送風構造を示す要部断面図である。
この加硫機１の加硫金型１０は、図８Ｂに示すように、ダクト２２を外側給気ダクト２２ａと内側排気ダクト２２ｂの二重管構造にすると共に、内側排気ダクト２２ｂの上端部を加硫金型内１０にまで延在して、剛性コア１８内に取り付けた仕切りプレート１５にまで達する構造にして、外側のダクト２２ａから送風した加熱気体を、矢印に示すように内側のダクト２２ｂから排気する構造が採用されている。

しかし、この従来の加硫機においては、コア１８上に成型された生タイヤＴを加硫機１に載せる際に熱風が外気と接触するため、その温度が低下し、釜閉後（各型を閉じた後）に加硫を開始すると、加硫初期の温度が低下し狙った温度にできないという問題がある。
また、熱風が循環しないため均一な温度を維持することが難しく、タイヤ周方向の加熱のバラつきも大きくなり、タイヤ周方向で加硫ゴムの物性が変動してタイヤ品質が低下する懸念がある。
この問題は、生タイヤのセット前に熱風の供給を停止して、生タイヤを載せた後に熱風を供給しても解決できない。

コア加硫方法においては、タイヤ内面へ熱量を供給するため剛性コア内部に熱源（熱風）を通す必要がある。
しかし、剛性コアは加硫前後で生タイヤと一体になっているため、生タイヤを加硫機にセットする際や、加硫後にタイヤを加硫機から降ろす際に、そのままでは供給する熱風が外気に放出されてしまい、熱量を損失するとともに、熱風や熱風を供給する流路の温度が低下するため、次回の生タイヤ加硫時の熱風初期温度が低下したり、タイヤ周方向の熱風の供給温度がバラついてしまうといった問題が生じる。

他方、タイヤを加硫機へセットしたり或いは加硫後に取り出したりする際には、熱風の供給を停止することも考えられるが、一旦熱風の供給を停止すると、生タイヤをセットして加硫を再開したときの熱風の初期温度が低下してしまうため問題の解決にはならない。また、熱風はヒーターで加熱するため、ヒーターを通して循環しておかないと温度が安定しないという問題もある。
特開２００６−２６９１５号公報

本発明は、従来のコア加硫方法における上記問題を解決すべくなされたものであって、その目的は、コア加硫方法で生タイヤを熱風加硫する際に、熱の損失による熱風温度の低下をなくし、生タイヤの各部分を均一に加熱でき、しかも、加硫機を小型化できるようにすることである。

請求項１の発明は、タイヤ内面を熱風で加熱する加硫機において、生タイヤを収容する加硫金型と、生タイヤ加熱用媒体給送手段、ヒーター、加熱用媒体の給・排気用流路となる内外二重管を有する中心機構と、該中心機構と加硫金型間における熱風の流路を遮断する遮断手段と、該遮断手段が前記流路を遮断したときの熱風を前記内外二重管内で循環させる循環路と、を有することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたタイヤ加硫機において、前記生タイヤは剛性コア上に形成されたものであり、前記剛性コアは、前記加硫金型の内型を構成することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２に記載されたタイヤ加硫機において、前記生タイヤ加熱用媒体を剛性コア内面に沿って流通させる流通路を形成する仕切りプレートを剛性コア内に配置したことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載されたタイヤ加硫機において、前記中心機構と加硫金型間における加熱用媒体の流路を遮断する遮断手段は、前記流路に対し進退自在な遮断プレートであることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載されたタイヤ加硫機において、前記内管に設けられて、前記中心機構と加硫金型間における熱風の流路を遮断したときの加熱用媒体の前記循環路を形成するため切欠部と、前記切欠部を閉鎖する手段とを有することを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項５に記載されたタイヤ加硫機において、前記切欠部を閉鎖する手段は、内管の周面に沿って移動自在な円筒管であることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載されたタイヤ加硫機において、前記中心機構を、前記遮断手段に当接させて中心機構と加硫金型間における加熱用媒体の流路を遮断する第１の位置と、前記内外二重管を前記剛性コアの前記流通路に連通させる第２の位置、との間で移動させる手段を有することを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載されたタイヤ加硫機において、前記ヒーターは前記内管の内部に配置されており、かつ前記加熱用媒体給送手段は前記内管の端部に配置されていることを特徴とする。
請求項９の発明は、送風機、ヒーター、生タイヤ加熱用媒体の給・排気用流路となる内外二重管を有する中心機構を備えた加硫機における生タイヤの加硫方法であって、前記加熱用媒体を加熱しつつ中心機構内のみで循環させる予熱工程と、剛性コア上に形成された生タイヤを加硫金型内に収納する工程と、前記加熱用媒体を剛性コア内部及び前記中心機構内を循環させて生タイヤを加熱する工程と、を有することを特徴とする。

（作用）
（１）熱の損失がないことについて
本発明によれば、生タイヤを構成する各部材を金属製の剛性コア上に直接成型し、その状態で加硫金型内に収容して熱風をコア内に送風し、生タイヤ内面を加熱して加硫する。
剛性コア上に成型された生タイヤを加硫機に載せる際に、予め予熱された熱風と外気との接触があると、タイヤを加熱するための熱が失われて熱風温度が低下する。そのため、タイヤが加硫機に装着されるまでの予熱段階では、遮断プレートにより熱風と外気との接触を遮断しつつ、内管に設けた切欠部を通じて、熱風を中心機構内のみで循環させ、熱風温度を均一に保つ。
タイヤが加硫機に装着された後は、遮断プレートを引き抜き、内管の切欠部を塞ぐ円筒管を上昇させることにより、流路を変更し、前記剛性コア内部に熱風を送る。
これにより、熱の損失がなく、安定した温度の熱風をタイヤ加熱に利用することができる。
（２）タイヤに均等に熱を与えることについて
熱風循環にあっては、タイヤの中心軸線と同じ中心軸に位置した送風機を内蔵した構成を採用している。
この構成により、タイヤ周方向に均一な量の熱風を供給できる。
（３）加硫機がコンパクト化できることについて
送風機を内蔵し、予熱時、加硫時の循環流路が二重管の内部で完結しているため、極めてコンパクトで場所をとらない。

本発明によれば、コア加硫方法による熱風加硫を行うものにおいて（１）熱の損失（熱風温度の低下）がなく、（２）均等にタイヤに熱を与えることができ、（３）加硫機をコンパクトにすることができる。

（第１の実施形態）
本発明のタイヤの加硫機及び加硫方法の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る加硫機の加硫待機状態を示す要部縦断面図であり、図２は、加硫中における上記加硫機の縦断面図である。
図示の加硫機１について、既に説明した加硫機１と同一の箇所には同一の番号を付している。即ち、加硫機１の金型１０は、外側金型を構成するトレッド形成用金型１２、及びこのトレッド形成用金型１２の上下に配置された上部、下部サイド金型１４、１６、剛性コア（内側金型）１８とから構成されている。

上記各金型１２、１４、１６、１８は、その材質や構成は既に説明したものと同様である。
上部、下部サイド金型１４、１６の中央の空所１７には、加硫機の中心機構を構成するタイヤＴのビード径に近い大径のダクト（通気管）２２が取り付けられている。このダクト２２は、図８Ｂに示したものと同様に外側ダクト２２ａと、これよりも小径で外側ダクト２２ａと同芯状に配置された内側ダクト２２ｂとからなる二重構造に形成されており、内側ダクト２２ｂの上端は、剛性コア１８を上記空所１７内に配置したとき、剛性コア１８内に固定され、剛性コア１８内の加熱用媒体である熱風の流路を形成する仕切りプレート１５（図２参照）にまで達するように構成されている。
仕切りプレート１５は、既に説明したと同様に、それを剛性コア１８の内部に配置したときに、外周と剛性コア１８の内周部との間には熱風が流通する隙間１５ａが形成されるように、その外径は剛性コア１８の内径よりも小さく形成されている。

内側ダクト２２ｂからの熱風を外側ダクト２２ａに給送して、熱風を内外側ダクト２２ｂ、２２ａを通して強制循環させるため、内側ダクト２２ｂの下端部には加熱用媒体給送手段である送風機４０が配置されている。
また、内側ダクト２２ｂ中には、ヒーター４２が配置されており、上記送風機４０により強制循環される熱風が内側ダクト２２ｂを通過する際に、このヒーター４２で加熱されるように構成されている。
また、外側ダクト２２ａと加硫金型１０の下部サイド金型１６との接続部には、ダクト２２と加硫金型１０との熱風の流通を遮断するための本願発明の遮断手段に対応する遮断プレート４４が図示しない駆動機構により引き抜き自在（即ち図中左右に摺動自在）に配置されている。

内側ダクト２２ｂには、上記遮断プレート４４の下側にその周壁に適当な間隔を隔てて切欠部２５が設けられている。この切欠部２５は、遮断プレート４４がダクト２２と下部サイド金型１６の開口との熱風の流通を遮断したときに、送風機４０によって外側ダクト２２ａに圧送された熱風が上記切欠部２５を通して内側ダクト２２ｂに流入して内外側ダクト２２ｂ、２２ａ間で熱風が強制循環される循環路を形成している。

内側ダクト２２ｂの外周には本願発明の切欠部を閉鎖する手段に対応する円筒管２４が嵌合されており、この円筒管２４は、図示しない駆動機構により内側ダクト２２ｂの外周に沿って上下動自在に構成されており、上昇位置（図２）においては、上記切欠部２５を覆って切欠部２５を通る熱風の循環を遮断し、かつ下降位置（図１）においては、上記切欠部２５を露出して内外側ダクト２２ｂ、２２ａ間で熱風が流通できるようにしている。

次に、本実施形態に係るタイヤ加硫機１の動作について図１及び図２を参照して説明する。
図１は、遮断プレート４４がダクト２２と加硫金型１０の中央空所１７を遮断した状態を示し、かつ図２は、遮断プレート４４がダクト２２と加硫金型１０の中央空所１７とを開放した状態を示している。

図１に示す予熱待機中における加硫機１においては、遮断プレート４４を作動させてダクト２２と下部サイド金型１６の中央の空所１７間を遮断する。同時に円筒管２４を下降して内側ダクト２２ｂの切欠部２５を露出させる。
この状態では、内側ダクト２２ｂ中のヒーター４２で加熱された熱風は、送風機４０によって外側ダクト２２ａに圧送されるが、遮断プレート４４により加硫金型１０内への流入が阻止される結果、前記切欠部２５を通して内側ダクト２２ｂ内に流入し、ヒーター４２で加熱されて送風機４０により再度外側ダクト２２ａ中に圧送される。
このように、熱風は、中心機構内、即ち内外側ダクト２２ｂ、２２ａ間だけで強制循環され、外気と接触することはないから外側ダクト２２ａに送出される熱風の温度は常に安定した一定の温度に維持される。

次に、トレッド形成用金型１２を図１の状態から直径方向外方に開き、かつ、上部サイド金型１４を上昇させ、剛性コア１８上に形成された生タイヤＴを下部サイド金型１６上に載置する。
生タイヤＴの下部サイド金型１６上への載置が終了すると、トレッド形成用金型１２を内方に閉じ、上部サイド金型１４を下降して、トレッド形成用金型１２及び上部、下部サイド金型１４、１６を閉じる。

この状態で、遮断プレート４４を図２に示すように図中左側に移動させて（引き抜いて）、ダクト２２の外に退避させる。またこれと同時に、図示しない駆動機構により円筒管２４を内側ダクト２２ｂの外周面に沿って上昇させて、上記切欠部２５を閉鎖又は遮蔽する。
この操作により、内側ダクト２２ｂの下端部に設けた送風機４０で外側ダクト２２ａに送出された熱風は、矢印で示すように下部サイド金型１６の中央空所１７から金型１０内に侵入し、仕切りプレート１５に当たり仕切りプレート１５に沿って方向を変えて剛性コア１８内面に沿って流れ、仕切りプレート１５と剛性コア１８の内側間の隙間１５ａを通って、剛性コア１８の下側から上側に向かって、更に剛性コア１８の内側に沿って流れて、内側ダクト２２ｂ中を下降する。

熱風は上記一連の流れの中で剛性コア１８との熱交換を行い、剛性コア１８を加熱し、かつ剛性コア１８の外周面に形成された生タイヤＴを加熱する。加熱された生タイヤＴは熱膨張してトレッド形成用金型１２、上部、下部サイド金型１４、１６及び剛性コア１８の外面に強く圧接される結果、タイヤの内外面の成形が行われる。

熱交換の結果、温度が下がった熱風は、内側ダクト２２ｂ中を下降中に上記ヒーター４２で再加熱され、送風機４０で外側ダクト２２ａに送り出される。外側ダクト２２ａに送り出された熱風は上述の経路に沿って流動しつつ剛性コア１８と熱交換を行う。この熱交換により加熱された剛性コア１８によりその外周面に形成された生タイヤＴの加硫成形が行われる。このような熱風の強制循環はタイヤＴの加硫が終了するまで行われる。

タイヤＴの加硫が終了したときは、遮断プレート４４を退避位置から図１の遮断位置まで移動させて、ダクト２２と加硫金型１０との熱風の流路を遮断し、加硫金型１０が開いても熱風が外気に接触しないようにする。また、それと同時に円筒管２４を内側ダクト２２ｂの外周面に沿って下降して、上述のように内側ダクト２２ｂの上記切欠部２５を外部ダクトに露出させ、遮断プレート４４が管路を遮断したことにより行き場のなくなった熱風を外側ダクト２２ａから内側ダクト２２ｂに直接流入させる。
このようにして、熱風を加硫機の中心機構中で外気と完全に遮断した状態で強制循環させながら、加硫金型１０を開き、加硫済みのタイヤＴを同金型１０から取り出す。

以上のように、本実施形態によれば、生タイヤＴを加硫機の加硫金型１０に装着する場合は、遮断プレート４４により金型１０内に流入する熱風を遮断して、熱風が外気と接触することを防止し、かつ、遮断した熱風を加硫機１の中心機構内のみで強制循環させる、つまり内外側ダクト２２ｂ、２２ａ間で加熱しつつ強制循環させることで、熱風を所定の温度に維持することができる。
その結果、生タイヤを加硫金型１０内に収容して型閉めした後、従来のように加硫開始初期の熱風温度が下がったり、或いはタイヤ周方向の加熱のばらつきが大きくなり、タイヤの物性に悪影響を与えるなどの問題を生じることがない。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るタイヤの加硫機及び加硫方法について、図面を参照して説明する。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る加硫機の加硫待機状態を示す要部縦断面図、図４は、上記加硫機に生タイヤ及び剛性コア１８をセットした状態を示す縦断面図、図５は、加硫機の遮断プレートを退避させた状態を示す縦断面図、図６は、加硫中における加硫機の縦断面図である。

図示の加硫機１について、既に説明した第１の実施形態における加硫機１と同一の箇所には同一の番号を付している。即ち、加硫機１の金型１０は、第１の実施形態と同様、図３〜図６に示すように、外側金型を構成するトレッド形成用金型１２、及びこのトレッド形成用金型１２の上下に配置された上部、下部サイド金型１４、１６、剛性コア（内側金型）１８とから構成されている。
上記各金型１２、１４、１６、１８は、その材質や構成は既に説明したものと同様である。

第２の実施形態における加硫機１は、図３に示すように、上部、下部サイド金型１４、１６の中央の空所１７の上部側に、加硫機１の中心機構を構成するダクト（通気管）２２が取り付けられている。このダクト２２は、図８Ｂに示した従来のものと同様に外側ダクト２２ａと、これよりも小径で外側ダクト２２ａと同芯状に配置された内側ダクト２２ｂとからなる二重管構造に形成されており、図中、外側ダクト２２ａの下端は、上部サイド金型１４の上面に配置された遮断プレート４４にまで達している。

内側ダクト２２ｂは、その下端と遮断プレート４４との間に外側ダクト２２ａから給送される熱風を循環させるための循環路２２ｃが形成されるように、その下端は外側ダクト２２ａの下端よりも上側に位置している。
内側ダクト２２ｂの上端部には、内側ダクト２２ｂからの熱風を、内側ダクト２２ｂと外側ダクト２２ａとの間の隙間を通して外側ダクト２２ａに給送して、熱風を内外側ダクト２２ｂ、２２ａを通して強制循環させるための加熱用媒体給送手段である送風機４０が配置されている。
また、内側ダクト２２ｂ中には、ヒーター４２が配置されており、上記送風機４０により強制循環される熱風が内側ダクト２２ｂを通過する際に、このヒーター４２で加熱されるように構成されている。

上部サイド金型１４の上面には、ダクト２２と加硫金型１０との熱風の流通を遮断するための遮断プレート４４（４４ａ、４４ｂ）が図示しない駆動機構により引き抜き自在（即ち、図中左右に摺動自在）に配置されている。遮断プレート４４は、その中央部で分割可能であり、図３に示す状態において左方向に摺動可能な左遮断プレート４４ａと、右方向に摺動可能な右遮断プレート４４ｂとから構成されている。
左遮断プレート４４ａと右遮断プレート４４ｂとが閉鎖してダクト２２と上部サイド金型１４の開口との熱風の流通を遮断したときに、送風機４０によって外側ダクト２２ａに圧送された熱風が上記循環路２２ｃを通じて内側ダクト２２ｂに流入して内外側ダクト２２ｂ、２２ａ間で熱風が強制循環されるように構成されている。

剛性コア１８の内部には、図４に示すように、仕切りプレート１５が配置されており、第１の実施形態と同様に、仕切りプレート１５の外周と剛性コア１８の内周部との間には熱風が流通する隙間１５ａが形成さている。

上部、下部サイド金型１４、１６の中央の空所１７には、上記内外側ダクト２２ｂ、２２ａとそれぞれ嵌合可能な内外側ガイド２３ｂ、２３ａが配置されている。
内外側ダクト２２ｂ、２２ａ等で構成される中心機構は、遮断プレート４４を開放した状態では図示しない駆動機構により軸方向に上下動可能である。即ち、遮断プレート４４を閉鎖したときは、上昇位置にある外側ダクト２２ａの下端部が閉鎖した遮断プレート４４の上面と当接して、中心機構と加硫金型１０間における熱風の流路を遮断し（図３〜図４参照）、遮断プレート４４を開放したときは、中心機構が下降して内外側ダクト２２ｂ、２２ａの下端部をそれぞれ上記内外側ガイド２３ｂ、２３ａの上端部に嵌合する。これによって、内外側ダクト２２ｂ、２２ａを剛性コア１８内部に形成された前記流通路に連通させる（図６参照）。

次に、以上の構成から成る第２の実施形態に係るタイヤ加硫機１の動作について図３〜図６を参照して説明する。
図３に示す予熱待機中における加硫機１では、遮断プレート４４を作動させてダクト２２と上部サイド金型１４側の中央の空所１７間を遮断する。
この状態では、内側ダクト２２ｂ中のヒーター４２で加熱された熱風は、送風機４０によって外側ダクト２２ａに給送されるが、遮断プレート４４により加硫金型１０内への流入が阻止される結果、前記循環路２２ｃを通して内側ダクト２２ｂ内に流入する。
このように、熱風は、中心機構内、即ち内外側ダクト２２ｂ、２２ａ間だけで強制循環され、外気と接触することはないから外側ダクト２２ａに送出される熱風の温度は常に安定した一定の温度に維持される。

次に、トレッド形成用金型１２を図３の状態から直径方向外方に開き、かつ、上部サイド金型１４を中心機構と共に上昇させ、剛性コア１８上に形成された生タイヤＴを下部サイド金型１６上に載置する。その後、トレッド形成用金型１２を内方に閉じ、上部サイド金型１４を下降して、トレッド形成用金型１２及び上部、下部サイド金型１４、１６を閉じる（図４参照）。

この状態で、遮断プレート４４（４４ａ、４４ｂ）を図５に示すように図中左右に移動させて（引き抜いて）、ダクト２２の外に退避させる。
次に、図示しない駆動機構により中心機構をダクト２２の軸方向に沿って下降させ、図６に示すように、外側ダクト２２ａの下端部を外側ガイド２３ａの上端部に、内側ダクト２２ｂの下端部を内側ガイド２３ａの上端部に嵌合する。
これにより、内側ダクト２２ｂの上端部に設けた送風機４０で外側ダクト２２ａに送出された熱風は、図中矢印で示すように上部サイド金型１４の中央空所１７内で内外側ガイド２３ｂ、２３ａ間を通って仕切りプレート１５の上面に沿って剛性コア１８内に流入し、剛性コア１８の内部終端に達すると上記隙間１５ａから、同プレート１５の下面と剛性コア１８の間の空間に流入し、さらに、内側ガイド２３ｂを通して内側ダクト２２ｂ中に流れて循環する。

熱風はこの循環中に剛性コア１８と熱交換して剛性コア１８を加熱し、それによって剛性コア１８の外周面に形成された生タイヤＴを加熱する。加熱された生タイヤＴは熱膨張してトレッド形成用金型１２、上部、下部サイド金型１４、１６及び剛性コア１８の外面に強く圧接される結果、生タイヤＴの内外面の成形、つまり加硫成形が行われる。

タイヤＴの加硫が終了したときは、中心機構を図３に示す位置まで移動させるとともに、遮断プレート４４（４４ａ、４４ｂ）を退避位置から図３に示した遮断位置まで移動させて、ダクト２２と加硫金型１０との熱風の流路を遮断して加硫金型１０が開いても熱風が外気に接触しないようにする。
このようにして、熱風を中心機構中で外気と完全に遮断して強制循環させながら、加硫金型１０を開き、加硫済みのタイヤＴを同金型１０から取り出す。

以上のように、本実施形態によれば、中心機構内に循環路２２ｃを形成するとともに中心機構自体を上下に駆動可能に構成したため、第１の実施形態と同様、生タイヤＴを加硫金型１０に装着するとき、遮断プレート４４により金型１０内に流入する熱風を遮断して、熱風が外気と接触することを防止し、遮断した熱風を加硫機１の中心機構内のみで強制循環させて、熱風を所定の温度に維持することができる。

なお、以上で説明した第１及び第２の実施形態における加硫機及び加硫方法においては、前記遮断プレート４４は退避位置と遮断位置間で横に摺動するものとして説明したが、これに限定されず、回転することで退避位置と遮断位置間で移動するものであってもよい。
また、中心機構は、第１の実施形態においては金型１０の下部に、第２の実施形態においては金型１０の上部に取り付けられているが、この取り付け位置は、上部／下部のいずれであってもよい。

図７は、本発明の各実施形態との対比のために示した外置型の送風機（ブロア）を用いた場合の加硫機の縦断面図である。
この加硫機においてもダクト２２は内外二重管に構成されているが、このようにブロア（送風機）４０をダクト２２内ではなく加硫機の外部に設置してダクト２２とは直角方向から熱風を吸引かつ圧送すると、熱風のヒーター４２から剛性コア（又はコア）１８内部に達する流路長にバラつきが出る結果剛性コア１８内に流れる周方向の流量及び温度のバラつきが大きくなる。
本実施の形態では、送風機４０を内側ダクト２２ｂの下端部又は上端部に配置したため、ヒーター４２から剛性コア１８までの熱風の流路長はタイヤの周方向のどの位置においても全て等しいから熱風温度がバラつくことは殆んどない。

また、送風機４０を内側ダクト２２ｂの下端部又は上端部に配置するとともに、予熱時、加硫時における循環経路を二重管状の内外側ダクト２２の内部で完結するようにしたため、加硫機をコンパクトに構成することができる。

（実施例）
本発明の加硫機と従来の加硫機との差異を見るために、上記第１の実施形態と従来の加硫機との対比実験を行った。
図９は、熱風の温度を測定するために、従来及び第１の実施形態の加硫機における温度測定位置を説明するための図であり、図９Ａは温度計の設置位置を示す要部縦断面図、図９Ｂは、同温度計のタイヤの周方向における設置位置を模式的に示す図である。

図１０は、従来の加硫機において、それぞれ中心角９０°毎に配置されたタイヤの位置（０°、９０°、１８０°、２７０°）における加硫中の金型内の熱風温度（°Ｃ）を測定し、それが加硫時間（分）の経過とともにどのように変化するか、また、それぞれの位置間における温度のバラつき（°Ｃ）とその経時変化を示したグラフである。

まず、加硫時における設定温度（目標又は狙った温度）は、加硫開始時から１５分間は２００°であり、その後は１５０°に下げている。
ここで、このグラフから明らかなように、従来の加硫機では初期温度は、設定温度が２００°Ｃであるのに対し、１８０〜１９０°Ｃの間にあり１０°Ｃ以上の温度降下が認められる。そのため、約１０分後には最高で約２１５°Ｃ以上、最低で２０７°Ｃまで熱風の温度を上昇させている。また、タイヤの全ての測定箇所で２００°Ｃに達するのに約１０分間を要した。
さらに、周方向のバラつきは、加硫時の最初の状態で約６°Ｃ、１０分経過後には最大約１０°Ｃに達した。この温度のバラつきがタイヤの物性に悪影響を与える。

図１１は、第１の実施形態に係る加硫機における従来の加硫機と同様の試験結果を示すグラフである。
このグラフから明らかなように、本発明の第１の実施形態では、加硫開始時における熱風は約２００°Ｃでほぼ設定温度であり、その後僅かに上昇するが１５分間はほぼ一定であり、その後１７０°Ｃ程度まで徐々に低下することが分かる。また、タイヤの９０°の角度間隔を隔てた各測定位置における温度のバラつきは、２°Ｃ以下であり、この温度のバラつきは加硫期間中ほぼ一定に維持されていることが分かった。
以上から、本発明の加硫機では、加硫が計画通りにかつ均一な加熱により良好に行われることが明らかである。

第１の実施形態に係る加硫機の加硫待機状態を示す要部縦断面図である。 加硫中における加硫機の縦断面図である。 第２の実施形態に係る加硫機の加硫待機状態を示す要部縦断面図である。 加硫機に生タイヤ及び剛性コアをセットした状態を示す縦断面図である。 加硫機の遮断プレートを退避させた状態を示す縦断面図である。 加硫中における加硫機の縦断面図である。 外置型のブロアを用いた加硫機の縦断面図である。 図８Ａは加硫機における温度計の設置位置を示す要部縦断面図、図８Ｂは、同温度計のタイヤの周方向における設置位置を模式的に示す図である。 従来の加硫機において、加硫中の金型内の熱風温度（°Ｃ）と加硫時間（分）の経過との関係、及びタイヤ位置間における温度のバラつき（°Ｃ）とその経時変化を示したグラフである。 第１の実施形態に係る加硫機における従来の加硫機と同様の試験結果を示す図９と同様のグラフである。 図１１Ａは、コア加硫方法を採用した従来の加硫機における好ましい送風構造を示す要部断面図であり、図１１Ｂは、コア加硫方法を採用した加硫機における他の送風構造を示す要部断面図である。

符号の説明

１・・・加硫機、１０・・・加硫金型、１２・・・トレッド形成用金型、１４・・・上部サイド金型、１５・・・仕切りプレート、１５ａ・・・隙間、１６・・・下部サイド金型、１７・・・中央空所、１８・・・剛性コア（内側金型）、２０、２２（２２ａ、２２ｂ）・・・ダクト（通気管）、２２ｃ・・・循環路、２３（２３ａ、２３ｂ）・・・ガイド、２４・・・円筒管、２５・・・切欠部、４０・・・送風機、４２・・・ヒーター、４４（４４ａ、４４ｂ）・・・遮断プレート。

Claims (9)

1. タイヤ内面を熱風で加熱する加硫機において、
   生タイヤを収容する加硫金型と、生タイヤ加熱用媒体給送手段、ヒーター、加熱用媒体の給・排気用流路となる内外二重管を有する中心機構と、該中心機構と加硫金型間における熱風の流路を遮断する遮断手段と、該遮断手段が前記流路を遮断したときの熱風を前記内外二重管内で循環させる循環路と、を有することを特徴とするタイヤ加硫機。
2. 請求項１に記載されたタイヤ加硫機において、
   前記生タイヤは剛性コア上に形成されたものであり、前記剛性コアは、前記加硫金型の内型を構成することを特徴とするタイヤ加硫機。
3. 請求項２に記載されたタイヤ加硫機において、
   前記生タイヤ加熱用媒体を剛性コア内面に沿って流通させる流通路を形成する仕切りプレートを剛性コア内に配置したことを特徴とするタイヤ加硫機。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載されたタイヤ加硫機において、
   前記中心機構と加硫金型間における加熱用媒体の流路を遮断する遮断手段は、前記流路に対し進退自在な遮断プレートであることを特徴とするタイヤ加硫機。
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機において、
   前記内管に設けられて、前記中心機構と加硫金型間における熱風の流路を遮断したときの加熱用媒体の前記循環路を形成するため切欠部と、前記切欠部を閉鎖する手段とを有することを特徴とするタイヤ加硫機。
6. 請求項５に記載されたタイヤ加硫機において、
   前記切欠部を閉鎖する手段は、内管の周面に沿って移動自在な円筒管であることを特徴とするタイヤ加硫機。
7. 請求項１ないし４のいずれかに記載されたタイヤ加硫機において、
   前記中心機構を、前記遮断手段に当接させて中心機構と加硫金型間における加熱用媒体の流路を遮断する第１の位置と、前記内外二重管を前記剛性コアの前記流通路に連通させる第２の位置、との間で移動させる手段を有することを特徴とするタイヤ加硫機。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載されたタイヤ加硫機において、
   前記ヒーターは前記内管の内部に配置されており、かつ前記加熱用媒体給送手段は前記内管の端部に配置されていることを特徴とするタイヤ加硫機。
9. 送風機、ヒーター、生タイヤ加熱用媒体の給・排気用流路となる内外二重管を有する中心機構を備えた加硫機における生タイヤの加硫方法であって、
   前記加熱用媒体を加熱しつつ中心機構内のみで循環させる予熱工程と、剛性コア上に形成された生タイヤを加硫金型内に収納する工程と、前記加熱用媒体を剛性コア内部及び前記中心機構内を循環させて生タイヤを加熱する工程と、を有することを特徴とする加硫方法。

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