JP2003118010A - タイヤ用コア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来コアに比してはるかにすぐれた弾性の下
で、グリーンタイヤのゴム体積の比較的大きな変動をも
十分に吸収することができ、厚み寸法のばらつきを生じ
ることもない、製造等が簡易で低廉なタイヤ用コアを提
供するにある。 【解決手段】 全体としてほぼドーナツ状をなす、複数
個のセグメント２，３の組立体になり、各セグメント
２，３の、少なくともタイヤとの接触部分を複数枚の金
属板４の積層体により構成してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、タイヤの成型か
ら加硫の終了に至るまでの間にわたってタイヤの内面形
状を特定するタイヤ用の剛性コアに関するものであり、
とくには、コア上で成型されたグリーンタイヤのゴム体
積に若干の変動があっても、コア上のグリーンタイヤの
定常的な加硫を可能とするものである。

【０００２】

【従来の技術】全体としてほぼドーナツ状をなす、複数
個のセグメント組立体になる従来のこの種のタイヤ用コ
アとしては、たとえば、出願人が先に特開平１１−３４
０６２号として提案したものがある。これは、大小二種
類のセグメントのそれぞれを、周方向に、交互に密着さ
せて配置するものであり、セグメントの組立姿勢を、そ
れの内周側に配設した一対のリングの螺合によって維持
するものである。ここで、このようなタイヤ用コアは一
般に、各セグメントを、アルミニウムもしくはアルミニ
ウム合金鋳物で製造し、そして、鋳造後の各セグメント
の表面や、セグメント相互の合わせ面となる周方向端面
等に機械加工を施すことにより構成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、タイヤ用コ
ア上で成型を終えたグリーンタイヤを、コアとともに加
硫金型内へ搬入してそこで加硫を行う場合にあって、た
とえば、グリーンタイヤのゴム体積が所定のものより大
きくなったときには、ゴム体積の余剰分を、コアおよび
加硫金型のそれぞれの撓み変形によって吸収することが
必要になるところ、アルミニウム等の鋳造物からなる従
来のコアは高い剛性を具えることから、それによって
は、グリーンタイヤのゴム体積の変動を十分に吸収する
ことが困難であり、また、コア剛性の調整のために鋳造
厚みを変更する場合には、鋳造という製法に由来する砂
型精度の低さの故に、コアの厚みのばらつきが大きくな
るという問題があった。

【０００４】一方、コアそれ自体の製造およびコアの大
きな寸法変更等に当っては、鋳物木型の製造にはじま
る、鋳造に固有の多くの工程が必須となるため、コスト
も時間も大きく嵩むという問題があった。

【０００５】この発明は、従来の鋳物製タイヤ用コアの
このような問題点を解決することを課題とするものであ
り、それの目的とするところは、従来コアに比してはる
かにすぐれた弾性、いいかえれば低い剛性の下で、グリ
ーンタイヤのゴム体積の比較的大きな変動をも十分に吸
収することができ、厚み寸法のばらつきを生じることも
ない、製造等が簡易で低廉なタイヤ用コアを提供するに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係るタイヤ用
コアは、全体としてほぼドーナツ状をなす、複数個のセ
グメントの組立体になり、タイヤの成型の開始から加硫
の終了までの間にわたってタイヤの内面形状を特定する
ものであり、各セグメントの、少なくともタイヤとの接
触部分を、複数枚の剛性薄板、たとえば金属板の積層体
により構成したものである。

【０００７】ここで、金属板は、プレス加工等によって
簡単に、しかも、設計上の高い自由度の下に、所期した
通りの形状および寸法に正確に形成することができるの
で、金属板の積層体になる各セグメント、ひいては、コ
アを、簡単かつ安価に製造することができる他、そのコ
アに、所要に応じた弾性を容易に付与するとともに、高
い寸法精度を付与することができる。従って、加硫金型
内でのグリーンタイヤの加硫に当り、グリーンタイヤの
ゴム体積に、たとえ相当大きな変動があっても、その体
積の余剰分を、コアの弾性変形に基づいて十分に吸収す
ることができ、また、金属板積層体の、十分均等な厚み
をもって、コアから、その周面上のタイヤの全体への均
一な熱伝達を行わせることができる。しかもここでは、
積層体の金属板間隙をガス抜き流路として機能させるこ
とで、グリーンタイヤの加硫によって発生するガスをよ
り円滑に排出させることができる。

【０００８】またここでは、プレス加工等により形成さ
れる金属板の形状等を変更することで、各種寸法のコア
を、短時間のうちに容易にそして安価に製造できること
はもちろん、コアの内周面に相当する部分、コアの厚み
の中間部に相当する部分に所要に応じた加工を施すこと
で、コアそれ自体の熱伝導率、グリーンタイヤへの伝達
熱量等を適宜に調整することもできる。

【０００９】ところで、セグメントの全部もしくは主要
部をなす積層体における、複数枚の金属板等の積層方向
は、コアの中心軸線の周りの円周方向もしくは、その中
心軸線に対する半径方向またはその中心軸線の方向とす
ることができ、この場合の積層枚数は、コアの所要の弾
性その他との関連において適宜に選択することができ
る。なお、これらの積層方向のうち、円周方向の積層
は、複数枚の金属板等の全てを同一の形状および寸法に
形成できるという利点がある。

【００１０】そして、このようにして積層される金属板
等の一体化は、金属板等のそれぞれを、好ましくは耐熱
製の接着剤をもって接着させることまたは、複数本のピ
ンによって連結することにより行うことができ、とくに
後者のピン連結は、隣接する金属板間にガス抜き流路を
確保する上で有利である。

【００１１】また、複数枚の金属板等を円周方向に積層
するとともに、その積層体の内周側端部分を枠体に嵌合
させた場合には、金属板等のばらけをより有利に拘束す
ることができ、このことは、複数枚の金属板等を、上述
したように、ピン等をもって一体化させた場合により効
果的である。

【００１２】そしてさらに、複数枚の金属板等をピン連
結してなる積層体を、セグメントの全部もしくは主要部
とする場合にあって、セグメントの相互の隣接面に、対
向するセグメントから突出するピンの頭部を収容する窪
みを設け、それぞれの窪みの底面を、相互に隣接する一
方のコアの、半径方向内方への抜き出しを許容する方向
に傾斜させる。

【００１３】コアを構成する複数個のセグメントを、た
とえば、交互に配置される、扇状をなす大型セグメント
と、逆扇状をなす小型セグメントとの二種類とした場
合、組立体としてのコアの、たとえば加硫済みタイヤか
らの取り出しのための分解に当っては、はじめに、小型
セグメントを半径方向内方へ抜き出すことが必要にな
る。

【００１４】従ってこの場合、それぞれのセグメントの
相互の対向面に連結ピンの頭部が突出するときは、それ
ぞれのセグメントは、それらの組立て姿勢において、隣
接するセグメントのピン頭部を収容する窪みを有するこ
とが必要になり、この一方で、コアの分解のための小型
セグメントの抜き出し変位、とくにその変位の初期に
は、ピン頭部を収容するそれぞれの窪みの底面を、その
抜き出しを妨げない方向に傾斜させることが必要とな
る。

【００１５】かくして、セグメントの上記構成によれ
ば、ピン頭部の、上述したような突出があっても、セグ
メントの相互の組立てはもちろん、それらの分解をもま
た簡単に、かつ円滑に行うことができる。

【００１６】なお、金属板等の、セグメントの厚み方向
の中間部と対応する部分には、コアの剛性、すなわち、
弾性もしくは熱伝導率の調整用の孔を設けることもで
き、これによれば、より広範にして微細な各種調整を行
うことができる。そしてまた、複数枚の金属板等の積層
体に、熱媒もしくは冷媒の流路を設けることもでき、か
かる構成の下では、コア上のタイヤに対する供給熱量お
よび、そこからの吸熱量等を所要に応じて増加させるこ
とが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態を示
す図であり、これは、大小五個ずつのセグメントを組合
わせて、全体としてほぼドーナツ状をなす中空のタイヤ
用コア１を構成する場合を示す。

【００１８】ここで、大型セグメント２は、コア１の平
面視で、周方向長さが半径方向外方に向けて漸増するほ
ぼ扇状形状をなし、一方、小型セグメント３は、周方向
長さが半径方向外方に向けて漸減する逆扇状の形状を有
する。ここでは、大小それぞれのセグメント２，３を、
図１（ｂ）に示すところから明らかなように、複数枚の
剛性薄板、たとえば金属板４を、コア１の中心軸線周り
の円周方向に積層するとともに、それらの金属板４を、
固着または固定によって一体化させてなる積層体により
構成する。

【００１９】金属板４をこのように積層するに当り、各
金属板４の厚さを、それぞれのセグメント２，３の、半
径方向内外の周長差に応じて変化させた場合、たとえば
大型セグメント２については、図２（ａ）に示すよう
に、各金属板４の厚みを、半径方向の内側から外側に向
けて漸増させた場合には、ともに同一の形状および寸法
を有する所要枚数の金属板４を積層することで、所要の
大型セグメント２を構成することができる。この一方
で、各金属板４の厚さを、半径方向位置のいかんにかか
わらず同一としたときは、大小のそれぞれのセグメント
２，３を図２（ｂ），（ｃ）に示すように、セグメント
テーパ部分では、金属板４の形状および寸法を、所要に
応じて変更することが必要になる。

【００２０】そして、このような積層態様の下でのそれ
ぞれの金属板４の一体化は、耐熱性の接着剤等をもって
複数枚の金属板４を相互に接合させることによって行い
得る他、図２（ｂ），（ｃ）および図３に示すように、
それぞれの金属板４の、好ましくは複数個所に連結ピン
５を直線状に貫通させて、それらの各連結ピン５の端部
を抜け止めすることによって行うこともでき、後者のピ
ン連結によれば、それぞれの金属板間にガス抜き間隙を
確保することができる。

【００２１】ところで、セグメント２，３は、以上のよ
うに、その全てを金属板４をもって構成することの他、
図４に示すように、タイヤとの接触部分を金属板４によ
って、そして、タイヤと接触しない内周側端部分を、一
体構造物としての枠体６によって構成することもでき、
この場合には、複数枚の金属板４の相互をピン５その他
をもって一体化させた状態で、または、一体化させない
単なる積層姿勢で、枠体６に、図に示すところではその
枠体６に形成したあり溝７に緊密に嵌め込むことで所要
のセグメントとすることができる。なお、このようにし
て構成されるセグメント２，３は、タイヤと接触するそ
の外周面に、旋削、研磨等を施すことで、それを所要に
応じた平滑面とすることもでき、また、そこに、所要に
応じた凹凸模様等を施すこともできる。

【００２２】そして、このようにして構成されるセグメ
ント２，３の厚み方向での、圧縮外力に対する剛性、い
いかえれば弾性は、予め各種寸法を選択された金属板４
に対し、さらに、図５（ａ），（ｂ）に示すように、所
要の位置に、適宜の形状、寸法および数の孔８をたとえ
ばプレス加工によって穿設することで、全体的また局部
的に微調整することもできる。また、図５（ｃ）に示す
ように、セグメントの厚み方向での金属板寸法を部分的
に変化させることで、セグメント２，３の局部的な弾性
調整を行うこともできる。

【００２３】ところで、金属板４に対するこのような加
工部分および寸法変更部分は、たとえば、コア１上のグ
リーンタイヤの加硫に際し、その中空コア内を流動する
熱媒からコア１を介してグリーンタイヤに伝達される熱
の伝達量調整手段としても機能させることができる。こ
の点に関し、コア１の弾性に及ぼす影響を極力抑えて熱
伝達量の調整を行うためには、たとえば図６に示すよう
に、金属板４に、コア１の圧縮方向に向いて延びる長孔
９を形成することによって弾性低下を抑制しつつ、その
金属板４、ひいては、コア１の熱伝導率を低下させるこ
とが好ましい。

【００２４】この一方で、セグメント２，３からグリー
ンタイヤへの供給熱量の増加のためには、たとえば図７
に示すように、それぞれの金属板４の、熱媒との接触面
を、これもたとえば一回のプレス加工によってフィン状
の凹凸面１０とすることで、熱媒とセグメント２，３と
の接触面積を、簡単に、しかも所要に応じて増大させる
ことができる。

【００２５】同様に、グリーンタイヤへの供給熱量の増
加のためには、図８に例示するように、それぞれの金属
板４に形成した長孔をもって、セグメント２，３の厚み
の範囲内に、相互に連なる熱媒の流路１１を形成して、
熱媒とセグメント２，３との間の熱交換効率を高めるこ
ともでき、これによれば、コア弾性の低減をも併せて実
現することができる。

【００２６】なおここで、これらの凹凸面１０および流
路１１は、たとえば、加硫済みタイヤの冷却のために、
コア１の中空部内に空気その他の冷媒を流動させる場合
には、冷却効率の向上のためにも機能させることができ
る。

【００２７】以上に述べたようなセグメント２，３にあ
って、積層した金属板４の相互をピン連結によって一体
化した積層体とすることで、とくに、図２（ｂ），
（ｃ）に示すように、ピン５の頭部がセグメント２，３
のテーパ面から突出することになる場合には、それらの
セグメント２，３を図１に示すような円環形状に組立て
るに当って、ピン５の頭部がその組立てを妨げることに
なるので、ここでは、相互に隣接するセグメント２，３
のそれぞれの隣接面、図９に示すように、対向するセグ
メントから突出するピン５の頭部を収容する窪み１２を
設けることで、その組立てに際しての、セグメント隣接
面の相互の密着を担保する。またここでは、セグメント
２，３の組立状態にあるコア１の分解のための、小型セ
グメント３の、図１（ａ）に白抜き矢印で示す半径方向
内方への抜き出し変位を、先の窪み１２の底面１３を、
ピン５の頭部と当接しない向きに傾く傾斜面とすること
で許容する。

【００２８】これがため、図９に示すところでは、大型
セグメント２に設けた窪み１２の底面１３を、半径方向
内方に向けて深さが漸減する傾斜面とし、小型セグメン
ト３の窪み底面１３を、逆に、半径方向外方に向けて深
さが漸減する傾斜面としている。窪み底面１３をこのよ
うに構成した場合には、コア１の構成のためのセグメン
ト２，３の組立てに当って、大型セグメント２のそれぞ
れを、図１（ａ）に示す所定位置に予め位置決め配置し
た状態の下で、それぞれの小型セグメント３を、同図の
白抜き矢印とは逆向きに変位させて組付ける場合にも、
窪み１２の作用の下で、ピン５の頭部の存在に影響され
ることのない組立てを行うことができる。

【００２９】図１０は、セグメントの他の例を示す斜視
図であり、図１０（ａ）は、剛性薄板の一例としての金
属板４の複数枚を、コア１の中心軸線に対して半径方向
に積層して一体化させたものを示し、図１０（ｂ）は、
金属板４を、コア１の軸線方向に積層して一体化したも
のを示す。

【００３０】これらのいずれにあっても、複数枚の金属
板４の相互は、先に述べたセグメント２，３に比して形
状も寸法も大きく相違することになるが、コア弾性の低
減、コア寸法等の変更その他を、従来の鋳物製コアに比
して、所期した通りに簡易に、しかも、低コストで実現
することができ、厚み寸法等にばらつきを生じることも
ない。

【００３１】

【発明の効果】以上に延べかところから明らかなよう
に、この発明によれば、プレス加工その他によって所要
の形状に高精度で形成した金属板その他の剛性薄板の複
数枚を積層して所要のセグメントとすることで、そのセ
グメント、ひいては、コアの弾性を適宜に調整すること
ができるので、グリーンタイヤの加硫に際して、コア上
のグリーンタイヤにゴム体積の変動があっても、それを
十分に吸収することができる他、コアそれ自体の弾性の
調整を、厚み寸法等のばらつきなしに簡易迅速に行うこ
とができ、また、コア寸法の変更等を短時間のうちに低
コストで実現することができる。

【００３２】しかも、剛性薄板間の微細間隙の存在によ
り、グリーンタイヤの加硫時の発生ガスの、より円滑に
して十分な排出を実現することができ、また、セグメン
トの厚み方向の中間部もしくはその内面の形状を選択す
ることで、コアの熱伝導率、弾性、グリーンタイヤへの
供給熱量等を適宜に調整することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態を示す図である。

【図２】 金属板の積層態様を例示する平面図である。

【図３】 金属板のピン連結態様を例示する側面図であ
る。

【図４】 積層姿勢の金属板に枠体を取付けたセグメン
トを示す図である。

【図５】 セグメントの弾性調整例を示す側面図であ
る。

【図６】 セグメントの熱伝導率の調整例を示す側面図
である。

【図７】 セグメントの受熱面積の増加例を示す側面図
である。

【図８】 熱媒通路の形成例を示す図である。

【図９】 セグメントのテーパ面への窪みの形成態様を
示す図である。

【図１０】 金属板の積層態様の変更例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ タイヤ用コア ２ 大型セグメント ３ 小型セグメント ４ 金属板 ５ 連結ピン ６ 枠体 ７ あり溝 ８ 孔 ９ 長孔 １０ 凹凸面 １１ 流路 １２ 窪み １３ 底面

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全体としてほぼドーナツ状をなす、複数
   個のセグメントの組立体になり、タイヤの成型の開始か
   ら加硫の終了までの間タイヤの内面形状を特定するタイ
   ヤ用コアであって、 各セグメントの、少なくともタイヤとの接触部分を複数
   枚の剛性薄板の積層体により構成してなるタイヤ用コ
   ア。
2. 【請求項２】 複数枚の剛性薄板の積層方向を、コアの
   中心軸線の周りの円周方向もしくは、その中心軸線に対
   する半径方向または、その中心軸線の方向としてなる請
   求項１に記載のタイヤ用コア。
3. 【請求項３】 複数枚の剛性薄板のそれぞれを接着させ
   てまたはピン連結して積層してなる請求項１もしくは２
   に記載のタイヤ用コア。
4. 【請求項４】 複数枚の剛性薄板を円周方向に積層する
   とともに、その積層体の内周側端部分を枠体に嵌合させ
   てなる請求項１もしくは３に記載のタイヤ用コア。
5. 【請求項５】 複数枚の剛性薄板をピン連結してなる積
   層体を全部もしくは主要部とするセグメント相互の隣接
   面に、対向するセグメントから突出するピンの頭部を収
   容する窪みを設け、それぞれの窪みの底面を、相互に隣
   接する一方のコアの、半径方向内方への抜き出しを許容
   する方向に傾斜させてなる請求項１、２もしくは４に記
   載のタイヤ用コア。
6. 【請求項６】 剛性薄板に、コアの剛性もしくは熱伝導
   率調整用の孔を設けてなる請求項１〜５のいずれかに記
   載のタイヤ用コア。
7. 【請求項７】 複数枚の剛性薄板の積層体に、熱媒もし
   くは冷媒の流路を設けてなる請求項１〜６のいずれかに
   記載のタイヤ用コア。