JP2015171795A - タイヤ形成用の剛性中子 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のタイヤサイズに対応でき、かつコスト削減を図る。
【解決手段】中子セグメント９は、半径方向の内外セグメント部１９、１８を含む。外セグメント部１８は、熱流体が流入するチャンバー室２０Ｈをなすチャンバー２０と、このチャンバーを囲む外殻状のプロファイルデッキ２１とを具える。プロファイルデッキ２１は、半径方向に分割される複数の分割片３０からなり、かつ各分割片３０は、連結手段３１を介して交換可能に連結される。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数のタイヤサイズに対応でき、コスト削減に貢献しうるタイヤ形成用の剛性中子に関する。

近年、タイヤの形成精度を高めるため、剛性中子を用いたタイヤ形成方法（以下「中子工法」という場合がある。）が提案されている（例えば特許文献１参照。）。この剛性中子は、加硫済みタイヤのタイヤ内腔形状に合った外形形状を有する中子本体を具え、この中子本体上でタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより、生タイヤが形成される。そしてこの生タイヤを剛性中子ごと加硫金型内に投入することにより、内型である中子本体と外型である加硫金型との間に挟まれて、生タイヤが加硫成形される。

しかしこの中子工法では、タイヤサイズ毎に、その形状に合った外形形状の中子本体が必要になる。そのため中子本体の種類が著しく増加し、コストの上昇を招くという問題がある。

特開２０１３−６３６７号公報

そこで本発明は、中子セグメントのうちでタイヤ成形面を有する外セグメント部を、熱流体流入用のチャンバーと、その外側を囲むプロファイルデッキとに区分し、かつプロファイルデッキを、交換可能に連結される複数の分割片に分割することを基本として、部品の一部共通化を図ることができ、コストの上昇を抑えうるタイヤ形成用の剛性中子を提供することを課題としている。

本発明は、外表面にタイヤ成形面を有しかつこのタイヤ成形面上で生タイヤが形成される環状の中子本体を具え、かつ前記生タイヤごと加硫金型内に投入されることにより前記加硫金型と協働して生タイヤを加熱加硫する剛性中子であって、
前記中子本体は、タイヤ周方向に分割される複数の中子セグメントからなり、
各中子セグメントは、前記タイヤ成形面を有する半径方向外側の外セグメント部と、その半径方向内側に取り付く内セグメント部とを含み、
前記外セグメント部は、
熱流体が流入するチャンバー室をなす容器状をなし、かつ開口部を半径方向内側に配したチャンバーと、
このチャンバーを囲みかつ外表面が前記タイヤ成形面をなす外殻状のプロファイルデッキとを具えるとともに、
前記プロファイルデッキは、半径方向に分割される複数の分割片からなり、かつ各分割片は、連結手段を介して交換可能に連結されることを特徴としている。

本発明に係る前記剛性中子では、前記チャンバーは、前記内セグメント部に固定されることが好ましい。

本発明に係る前記剛性中子では、前記内セグメント部のタイヤ軸心方向一方側の側面に、前記内セグメント部の内部を通る流路を介して前記チャンバー室に導通しうる熱流体の流出入口部を具えることが好ましい。

本発明に係る前記剛性中子では、前記連結手段は、ボルトを含み、最内の分割片の半径方向内側から挿入される前記ボルトのネジ部が、最外の分割片に螺着することにより、各分割片を交換可能に連結することが好ましい。

本発明に係る前記剛性中子では、前記プロファイルデッキを複数の分割片に分割する分割面は、それぞれタイヤ軸心と同心な円筒面により形成されることが好ましい。

本発明は叙上の如く、中子セグメントを、タイヤ成形面を有する外セグメント部と、タイヤ成形面を有さない内セグメント部とに区分するとともに、外セグメント部のうち、タイヤ成形面をなす外殻状のプロファイルデッキを交換可能に連結される複数の分割片に分割している。従って、異なるサイズのタイヤ形成に対しても、一部の分割片のみを交換することで対応することが可能となり、コストの上昇を抑えることができる。

しかもプロファイルデッキの内部に、熱流体流入用のチャンバーを具えるため、プロファイルデッキの分割化によっても熱流体を気密に保持することができ、熱流体による加硫時の加熱を行うことが可能となる。

本発明の剛性中子の一実施例を示す断面図である。 剛性中子の分解斜視図である。 中子本体をコアとともに示す軸心方向から見た下面図である。 中子セグメントを拡大して示す部分断面図である。 第１の中子セグメントを分解して示す斜視図である。 第１の中子セグメントのプロファイルデッキを分解して示す斜視図である。 第２の中子セグメントを分解して示す断面図である。 本発明の作用効果を示す概念図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１、２に示すように、本実施形態の剛性中子１は、外表面にタイヤ成形面Ｓを有する環状の中子本体３を具える。

そして、このタイヤ成形面Ｓ上に、インナーライナ、カーカスプライ、ベルトプライ、サイドウォールゴム、トレッドゴム等のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤＴが形成されるとともに、該生タイヤＴを剛性中子１ごと加硫金型５０内に投入することにより前記加硫金型５０と協働して生タイヤＴを加熱加硫する。前記タイヤ成形面Ｓは、生タイヤＴのトレッド内表面を形成するトレッド成形面部Ｓａ、サイドウォール内表面を形成するサイドウォール成形面部Ｓｂ、及びビード内表面を形成するビード成形面部Ｓｃを有する。このタイヤ成形面Ｓは、仕上がりタイヤ（加硫タイヤ）の内面形状にほぼ一致している。

本例の剛性中子１は、前記中子本体３と、この中子本体３の中心孔３Ｈに内挿される円筒状のコア５と、前記中子本体３の軸心方向両側に同心に配される一対の側板体６Ｌ、６Ｕとを具える。

前記中子本体３は分解可能であって、タイヤ周方向に分割される複数（本例では８個）の中子セグメント９から形成される。この中子セグメント９は、周方向両端面が半径方向内方に向かって周方向巾が減じる向きに傾斜する第１の中子セグメント９Ａと、前記第１の中子セグメント９Ａとは周方向に交互に配され、かつ周方向両端面が半径方向内方に向かって周方向巾が増す向きに傾斜する第２の中子セグメント９Ｂとから構成される。これにより中子本体３は、第２の中子セグメント９Ｂから順次半径方向内方に一つずつ移動させて、タイヤのビード孔から順次取り出すことができる。

前記コア５は、中子本体３の中心孔３Ｈに内挿されることにより各中子セグメント９の半径方向内側への移動を阻止する。コア５の軸心方向一端部には、一方の側板板６Ｌが固定されている。又他端部には、例えばコア５の内周面に設ける内ネジ５Ａを介して他方の側板板６Ｕが着脱自在に取り付けられる。

コア５の外周面には、軸心方向に連続してのびる蟻溝１４ａ又は蟻ほぞ１４ｂの一方からなる第１の蟻継ぎ部１６が形成される。又各前記中子セグメント９の内周面には、軸心方向にのびかつ前記第１の蟻継ぎ部１６に係合する蟻溝１４ａは蟻ほぞ１４ｂの他方からなる第２の蟻継ぎ部１７が形成される。この第１、２の蟻継ぎ部１６、１７により、各中子セグメント９を、軸心方向に案内しながらコア５の周囲に精度よく装着することができる。なお前記側板体６Ｌ、６Ｕにより、各中子セグメント９の軸心方向の移動、位置ずれが阻止される。

図４、５に示すように、中子セグメント９（図５には第２の中子セグメント９Ｂが代表して示される。）は、前記タイヤ成形面Ｓを有する半径方向外側の外セグメント部１８と、その半径方向内側に取り付く内セグメント部１９とを含む。外セグメント部１８は、熱流体流入用のチャンバー２０と、このチャンバー２０を囲みかつ外表面が前記タイヤ成形面Ｓをなす外殻状のプロファイルデッキ２１とを具える。チャンバー２０を囲むプロファイルデッキ２１の内壁面２１Ｓは、チャンバー２０からの熱伝達を高めるために、チャンバー２０と接触するのが好ましい。

本例では、プロファイルデッキ２１は、内セグメント部１９の半径方向内面側から挿入されるボルト２２によって内セグメント部１９の半径方向外面に着脱自在に取り付けられる。又チャンバー２０は、内セグメント部１９の半径方向内面側から挿入されるボルト２３によって内セグメント部１９の半径方向外面に着脱自在に取り付けられる。前記チャンバー２０は、例えばスチーム等の熱流体が流入するチャンバー室２０Ｈをなす容器状をなし、その開口部２０Ａは半径方向内側に配される。又チャンバー２０の半径方向内面には、前記開口部２０Ａの周囲を囲む縁取り部２０Ｂが設けられ、この縁取り部２０Ｂに前記ボルト２３が螺合するネジ孔２３ｈが形成される。又プロファイルデッキ２１の半径方向内面には、前記ボルト２２が螺合するネジ孔２２ｈが形成される。

前記プロファイルデッキ２１には、加硫時のエネルギー効率を高めるため、熱伝導率が高いアルミニウムやその合金（アルミニウム合金）が好適に採用される。これに対して内セグメント部１９にはステンレス合金が好適に採用される。このステンレス合金は、硬さや強度が大でありかつ熱によっても変形しにくいため、内セグメント部１９同士の接触やコア５との接触によっても摩耗や損傷が生じにくく耐久性向上に役立つ。

又前記内セグメント部１９は、そのタイヤ軸心方向一方側の側面１９Ｓに、前記内セグメント部１９の内部を通る流路２５を介して前記チャンバー室２０Ｈに導通しうる熱流体の流出入口部２６を具える。本例では、流出入口部２６として、流入口部２６ｉと流出口部２６ｏとが独立して設けられる。流入口部２６ｉは、流入流路２５ｉを介してチャンバー室２０Ｈに導通し、かつ流出口部２６ｏは流出流路２５ｏを介してチャンバー室２０Ｈに導通する。流入口部２６ｉ及び流出口部２６ｏは、所謂自動脱着コネクターであり、金型への投入時及び取出し時、加硫金型５０に設ける熱流体供給側及び排気側のコネクタ５１ｉ、５１ｏ（図１に示す。）と自動脱着される。

又図５、６に示すように、プロファイルデッキ２１は、半径方向に分割される複数（本例では３個）の分割片３０からなり、かつ各分割片３０は、連結手段３１を介して交換可能に連結される。プロファイルデッキ２１を分割する分割面３２は、それぞれタイヤ軸芯と同心な円筒面により形成される。前記分割片３０は、半径方向最内の分割片３０ｉと、半径方向最外の分割片３０ｏと、本例ではその間に配される１以上の中間の分割片３０ｍとから構成される。最内の分割片３０ｉは、前記ビード成形面部Ｓｃの少なくとも一部を有し、最外の分割片３０ｏは、前記トレッド成形面部Ｓａの少なくとも一部を有する。

又連結手段３１は、図４、６に示すように、ボルト３３を含む。そして、最内の分割片３０ｉの半径方向内側から挿入される前記ボルト３３のネジ部３３Ａが、最外の分割片３０ｏに螺着することにより、各分割片３０を交換可能に連結する。なお最外の分割片３０ｏには、ネジ部３３Ａが螺合するネジ穴３５が形成され、かつ最内の分割片３０ｉと中間の分割片３０ｍとには、ボルト３３が通るボルト挿通孔３６が形成される。なお最内の分割片３０ｉのボルト挿通孔３６は、ボルト３３の頭部が入る段付き孔として形成される。

図７に示すように、第１の中子セグメント９Ａも前記第２の中子セグメント９Ｂと、実質的に同構成で形成される。

本発明の作用効果の一例を図８に示す。本例では、内セグメント部１９と最内の分割片３０ｉとを共通とし、最外の分割片３０ｏ及び中間の分割片３０ｍをタイヤサイズに応じて交換することにより、例えば２４５／３５Ｒ１８、２４５／４０Ｒ１８、２４５／４５Ｒ１８等と、リム径及びタイヤ断面巾を同じとし、タイヤ扁平率のみ相違させたタイヤを形成する場合が示される。しかしリム径やタイヤ外径を同じとしてタイヤ断面巾を相違させたタイヤを形成することもできるなど、種々のタイヤサイズに対応させることができる。

なおプロファイルデッキ２１の分割位置、分割数は、対応するタイヤサイズに応じて適宜設定することができる。分割数は２〜６が好ましく、分割数を多くすることで中子セグメント９のプロファイルの適正化を図り易くすることができる。又分割片３０、３０間にスペーサ（シム）を介在させて、中子セグメント９のプロファイルを微調整しても良い。そのために、前記分割面３２は、凹凸のない滑らかな円筒面で形成するのが好ましい。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

１ 剛性中子
３ 中子本体
９ 中子セグメント
１８ 外セグメント部
１９ 内セグメント部
２０ チャンバー
２０Ｈ チャンバー室
２０Ａ 開口部
２１ プロファイルデッキ
２５ 流路
２６ 流出入口部
３０ 分割片
３１ 連結手段
３２ 分割面
３３ ボルト
３３Ａ ネジ部
５０ 加硫金型
Ｓ タイヤ成形面
Ｔ 生タイヤ

Claims (5)

1. 外表面にタイヤ成形面を有しかつこのタイヤ成形面上で生タイヤが形成される環状の中子本体を具え、かつ前記生タイヤごと加硫金型内に投入されることにより前記加硫金型と協働して生タイヤを加熱加硫する剛性中子であって、
   前記中子本体は、タイヤ周方向に分割される複数の中子セグメントからなり、
   各中子セグメントは、前記タイヤ成形面を有する半径方向外側の外セグメント部と、その半径方向内側に取り付く内セグメント部とを含み、
   前記外セグメント部は、
   熱流体が流入するチャンバー室をなす容器状をなし、かつ開口部を半径方向内側に配したチャンバーと、
   このチャンバーを囲みかつ外表面が前記タイヤ成形面をなす外殻状のプロファイルデッキとを具えるとともに、
   前記プロファイルデッキは、半径方向に分割される複数の分割片からなり、かつ各分割片は、連結手段を介して交換可能に連結されることを特徴とするタイヤ形成用の剛性中子。
2. 前記チャンバーは、前記内セグメント部に固定されることを特徴とする請求項１記載のタイヤ形成用の剛性中子。
3. 前記内セグメント部のタイヤ軸心方向一方側の側面に、前記内セグメント部の内部を通る流路を介して前記チャンバー室に導通しうる熱流体の流出入口部を具えることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ形成用の剛性中子。
4. 前記連結手段は、ボルトを含み、最内の分割片の半径方向内側から挿入される前記ボルトのネジ部が、最外の分割片に螺着することにより、各分割片を交換可能に連結することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のタイヤ形成用の剛性中子。
5. 前記プロファイルデッキを複数の分割片に分割する分割面は、それぞれタイヤ軸心と同心な円筒面により形成されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のタイヤ形成用の剛性中子。

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