JP2015182296A - 空気入りタイヤ製造用の剛性中子装置、及び、空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生タイヤを均一に加硫する。
【解決手段】タイヤ周方向に複数個のセグメント６を並べて円環状とされる中子本体２と、中子本体２を加熱するための温度調節手段３とを含む空気入りタイヤ製造用の剛性中子装置１である。セグメント６は、第１セグメント６Ａと、第１セグメント６Ａとは温度上昇特性が異なる第２セグメント６Ｂとを含む。しかも、各セグメント６Ａ、６Ｂの内部には、熱媒４５が出入りするチャンバー１５、１６が設けられている。温度調節手段３は、第１セグメント６Ａのチャンバー１５に第１熱媒４５ａを供給する第１温度調節手段５１と、第２セグメント６Ｂのチャンバー１６に第１熱媒４５ａとは独立して温度制御が可能な第２熱媒４５ｂを供給する第２温度調節手段５２とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤを製造するための剛性中子装置及び空気入りタイヤの製造方法に関する。

近年、均一性に優れた空気入りタイヤを製造するための装置として、剛性中子装置が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。剛性中子装置は、タイヤ周方向に複数個のセグメントを並べた円環状の中子本体を具えている。この中子本体の外側には、各種の未加硫のゴム部材が貼り付けられて生タイヤが成形される。生タイヤは、中子本体とともに、例えば、金型に投入されて加硫される。加硫が終わると、タイヤの中で中子本体が分解され、セグメントが一つずつ取り出される。

特開２０１３−６３６７号公報

剛性中子装置は、生タイヤを内側から加熱するために、中子本体を加熱するための温度調節装置を具えている。従来の温度調節装置は、各セグメントの内部に設けられたチャンバーに、高温流体等の熱媒を供給し、各セグメントを加熱している。

ところで、中子本体を構成する各セグメントは、加熱時、その体積やチャンバーの容積の差に基づいて、温度上昇特性がそれぞれ異なる。例えば、体積が大きなセグメントは、相対的なものとして、緩やかな温度上昇傾向を示す。一方、体積が小さいセグメントは、相対的なものとして、急激な温度上昇傾向を示す。

しかしながら、従来の温度調節装置は、各セグメントに、同一温度の熱媒を供給するものであるため、各セグメントの温度が均一化せず、ひいては、生タイヤを均一に加硫することが難しいという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、生タイヤを均一に加硫することが可能な空気入りタイヤ製造用の剛性中子装置及び空気入りタイヤの製造方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、タイヤ周方向に複数個のセグメントを並べて円環状とされる中子本体と、前記中子本体を加熱するための温度調節手段とを含む空気入りタイヤ製造用の剛性中子装置であって、前記セグメントは、第１セグメントと、前記第１セグメントとは温度上昇特性が異なる第２セグメントとを含み、しかも、前記各セグメントの内部には、熱媒が出入りするチャンバーが設けられており、前記温度調節手段は、前記第１セグメントの前記チャンバーに第１熱媒を供給する第１温度調節手段と、前記第２セグメントの前記チャンバーに前記第１熱媒とは独立して温度制御が可能な第２熱媒を供給する第２温度調節手段とを含むことを特徴とする。

本発明に係る前記剛性中子装置において、前記第２温度調節手段は、前記第１セグメントと前記第２セグメントとの温度差が、予め定められた範囲内となるように前記第２熱媒の温度を調節するのが望ましい。

本発明に係る前記剛性中子装置において、前記セグメントは、複数個の前記第１セグメントと、複数個の第２セグメントとを含み、前記第１温度調節手段は、前記各第１セグメントに同一温度の前記第１熱媒を供給し、前記第２温度調節手段は、前記各第２セグメントに同一温度の前記第２熱媒を供給する。

本発明に係る前記剛性中子装置において、前記第１セグメントの形状は、前記第２セグメントの形状と異なり、前記第１セグメントの前記チャンバーは、前記第２セグメントの前記チャンバーと実質的に同一形状であるのが望ましい。

本発明は、温度上昇特性が異なる第１セグメントと第２セグメントとをタイヤ周方向に並べて円環状とされる中子本体を用いて空気入りタイヤを製造するための方法であって、前記中子本体の外側に生タイヤを形成する工程と、前記生タイヤを前記中子本体とともに加硫する加硫工程とを含み、前記加硫工程は、前記第１セグメントに第１熱媒を供給して前記第１セグメントを加熱する第１工程と、前記第２セグメントに前記第１熱媒とは独立して温度制御された第２熱媒を供給する第２工程とを含むことを特徴とする。

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法において、前記第２工程は、前記第１セグメントと前記第２セグメントとの温度差が、予め定められた範囲内となるように前記第２熱媒の温度を調節するのが望ましい。

請求項１記載の空気入りタイヤ製造用の剛性中子装置は、タイヤ周方向に複数個のセグメントを並べて円環状とされる中子本体と、前記中子本体を加熱するための温度調節手段とを含んでいる。セグメントは、第１セグメントと、第１セグメントとは温度上昇特性が異なる第２セグメントとを含んでいる。各セグメントの内部には、熱媒が出入りするチャンバーが設けられている。

温度調節手段は、第１セグメントのチャンバーに第１熱媒を供給する第１温度調節手段と、第２セグメントのチャンバーに第１熱媒とは独立して温度制御が可能な第２熱媒を供給する第２温度調節手段とを含んでいる。

従って、請求項１記載の剛性中子装置は、第１セグメント及び第２セグメントの温度上昇特性に応じて、第１熱媒及び第２熱媒をそれぞれに供給することができる。これは、第１セグメント及び第２セグメントの温度を均一化し、加硫ムラのない空気入りタイヤを製造するのに役立つ。

請求項５記載の空気入りタイヤの製造方法は、温度上昇特性が異なる第１セグメントと第２セグメントとをタイヤ周方向に並べて円環状とされる中子本体が用いられる。請求項５記載の空気入りタイヤの製造方法は、中子本体の外側に生タイヤを形成する工程と、生タイヤを中子本体とともに加硫する加硫工程とを含んでいる。

加硫工程は、第１セグメントに第１熱媒を供給して第１セグメントを加熱する第１工程と、第２セグメントに第１熱媒とは独立して温度制御された第２熱媒を供給する第２工程とを含んでいる。

このような請求項５記載の空気入りタイヤの製造方法は、加硫工程において、第１セグメント及び第２セグメントの温度上昇特性に応じて、第１熱媒又は第２熱媒をそれぞれに供給することができる。これは、第１セグメント及び第２セグメントの温度を均一化し、加硫ムラのない空気入りタイヤを製造するのに役立つ。

本実施形態の剛性中子装置の一例を示す断面図である。 中子本体の分解斜視図である。 中子本体を軸心方向から見た下面図である。 図１の部分拡大図である。 第１熱媒供給手段の説明図である。 第１熱媒排出手段の説明図である。 加硫中の中子本体及び加硫金型を示す断面図である。 （ａ）は、実施例の熱媒及び第２セグメントの温度と、加硫時間との関係を示すグラフ、（ｂ）は、比較例の熱媒及び第２セグメントの温度と、加硫時間との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の剛性中子装置の断面図である。本実施形態の剛性中子装置１は、空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）Ｔの外面を形成する加硫金型４２とともに、生タイヤＴｎを加硫して、均一性に優れたタイヤＴを製造するための装置である。

剛性中子装置１は、中子本体２と、中子本体２を加熱するための温度調節手段３とを含んで構成されている。

中子本体２は、タイヤＴの内腔面を形成する外表面Ｓを具えている。外表面Ｓは、タイヤＴの内腔面のうち、トレッド部の内面を形成するトレッド成形面部Ｓａ、及び、サイドウォール部の内面とビード部の内面とを形成するサイド成形面部Ｓｂを含んでいる。この外表面Ｓは、仕上がりタイヤ（加硫済タイヤ）Ｔの内面形状にほぼ一致している。この外表面Ｓ上に、例えば、トレッドゴムやサイドウォールゴム等の未加硫のゴム部材が貼り付けられることにより、生タイヤＴｎが成形される。

図２は、中子本体２の分解斜視図である。図３は、中子本体２を軸心方向から見た下面図である。中子本体２は、タイヤ周方向に分割された複数個のセグメント６を含んでいる。従って、中子本体２は、分解可能である。また、中子本体２は、複数個のセグメント６がタイヤ周方向に並べて組立てられることによって、中心孔７を有する円環状に形成される。

中子本体２は、外表面Ｓのタイヤ半径方向内側からタイヤ軸心方向外側に膨出する膨出部８が形成されている。この膨出部８には、外表面Ｓに連なり、かつ、タイヤ半径方向内方に向かって、タイヤ軸心方向外側に傾斜するテーパ面８ｓを有している。

複数個のセグメント６は、第１セグメント６Ａと、第２セグメント６Ｂとからなり、タイヤ周方向に交互に配置されている。

本実施形態の第１セグメント６Ａの形状は、第２セグメント６Ｂの形状と異なっている。第１セグメント６Ａは、図２及び図３に示されるように、タイヤ周方向の両端の分割面６ａ、６ａを、タイヤ半径方向の内側に向かって、タイヤ周方向の長さが増す向きに傾斜させている。一方、第２セグメント６Ｂは、タイヤ周方向の両端の分割面６ｂ、６ｂを、タイヤ半径方向の内側に向かって、タイヤ周方向の長さが減じる向きに傾斜させている。これにより、中子本体２は、第１セグメント６Ａから半径方向内側に順次移動されることにより、加硫後のタイヤＴ（図１に示す）の内腔から取り出される。本実施形態では、第１セグメント６Ａの体積は、第２セグメント６Ｂの体積よりも小に設定されている。

図２に示されるように、第１セグメント６Ａは、タイヤ半径方向外側に配置される外セグメント部１１ａと、外セグメント部１１ａの半径方向内側に配置される内セグメント部１２ａとを含んで構成されている。外セグメント部１１ａ及び内セグメント部１２ａは、内セグメント部１２ａの半径方向内面側から挿入されるボルト１３（図１に示す）によって一体に連結される。また、外セグメント部１１ａと内セグメント部１２ａとの間には、シーリング（図示省略）が設けられている。

第２セグメント６Ｂも、第１セグメント６Ａと同様に、外セグメント部１１ｂと、内セグメント部１２ｂとを含んで構成されている。外セグメント部１１ｂ及び内セグメント部１２ｂは、ボルト１３（図１に示す）によって一体に連結される。

図２に示されるように、各セグメント６Ａ、６Ｂの内周面には、軸心方向に連続してのびる蟻溝、又は、蟻ほぞとして形成された第１の蟻継ぎ部１４が設けられている。本実施形態の第１の蟻継ぎ部１４は、蟻ほぞ１４ａとして形成されている。このような第１の蟻継ぎ部１４は、後述するコア３１の外周面に形成される第２の蟻継ぎ部３２に係合するものである。

図４は、図１の部分拡大図である。図３及び図４に示されるように、本実施形態の各セグメント６Ａ、６Ｂの内部には、熱媒が出入りするチャンバー１５、１６がそれぞれ設けられている。第１セグメント６Ａのチャンバー１５は、分割面６ａ、６ａに沿ってのびる一対の第１側壁部１５ｓ、１５ｓ、一対の第１側壁部１５ｓ、１５ｓのタイヤ半径方向外端をタイヤ周方向に継ぐ外壁部１５ｕ、一対の第１側壁部１５ｓ、１５ｓのタイヤ半径方向内端をタイヤ周方向に継ぐ内壁部１５ｉ、及び、外壁部１５ｕと内壁部１５ｉとの間をタイヤ半径方向に継ぐ一対の第２側壁部１５ｔ、１５ｔ（図４に示す）を含んでいる。従って、第１セグメント６Ａのチャンバー１５は、略直方体状に形成されている。また、各チャンバー１５は、各第１セグメント６Ａのタイヤ周方向の略中央に設けられている。

第２セグメント６Ｂのチャンバー１６は、第１セグメント６Ａのチャンバー１５と同様に、一対の第１側壁部１６ｓ、１６ｓ、外壁部１６ｕ、内壁部１６ｉ、及び、一対の第２側壁部１６ｔ、１６ｔ（図示省略）を含んでいる。また、各チャンバー１６は、各第２セグメント６Ｂのタイヤ周方向の略中央に設けられている。従って、第１セグメント６Ａのチャンバー１５と、第２セグメント６Ｂのチャンバー１６とは、実質的に同一形状に形成される。これにより、第１セグメント６Ａのチャンバー１５、及び、第２セグメント６Ｂのチャンバー１６の製造工程を、実質的に同一にすることができ、製造コストの抑えることができる。なお、「実質的に同一形状」には、第１セグメント６Ａのチャンバー１５の体積と、第２セグメント６Ｂのチャンバー１６の体積との差が、６２５０mm³以下であるものを許容するものとする。なお、第１セグメント６Ａのチャンバー１５、及び、第２セグメント６Ｂのチャンバー１６の形状は、単純な直方体状に形成されるのが望ましい。これにより、本実施形態では、高度な加工を必要としないため、製造コストをさらに低減することができる。

上述したように、第１セグメント６Ａの体積は、第２セグメント６Ｂの体積よりも小に設定されている。一方、第１セグメント６Ａのチャンバー１５と、第２セグメント６Ｂのチャンバー１６とは、実質的に同一形状である。このため、チャンバー１５を除いた第１セグメント６Ａの体積は、チャンバー１６を除いた第２セグメント６Ｂの体積よりも小さい。従って、各セグメント６Ａ、６Ｂが加硫される加硫時において、第１セグメント６Ａは、相対的なものとして、急激な温度上昇傾向を示す。一方、第２セグメント６Ｂは、相対的なものとして、緩やかな温度上昇傾向を示す。なお、「温度」とは、後述する温度センサが配置される位置で測定される温度である。

各チャンバー１５、１６には、隔壁板１８が設けられている。これにより、各チャンバー１５、１６は、第１チャンバー部１５ａ、１６ａと、第２チャンバー部１５ｂ、１６ｂとにそれぞれ区画される。また、各第１セグメント６Ａの軸心方向一方側の側面６Ｌｓには、供給流路２３を介して第１チャンバー部１５ａに通じる第１接続口２１と、排出流路２４を介して第２チャンバー部１５ｂに通じる第２接続口２２とがそれぞれ設けられている。同様に、各第２セグメント６Ｂの軸心方向一方側の側面６Ｌｓには、供給流路２７を介して第１チャンバー部１６ａに通じる第１接続口２５と、排出流路２８を介して第２チャンバー部１６ｂに通じる第２接続口２６とがそれぞれ設けられている。

図１及び図２に示されるように、中子本体２の中心孔７には、円筒状に形成されたコア３１が配される。図２に示されるように、コア３１の外周面には、中子本体２の第１の蟻継ぎ部１４に係合する第２の蟻継ぎ部３２が設けられる。第２の蟻継ぎ部３２は、軸心方向にのびる蟻溝又は蟻ほぞとして形成される。本実施形態の第２の蟻継ぎ部３２は、第１の蟻継ぎ部１４の蟻ほぞ１４ａに係合する蟻溝３２ａとして形成されている。このような蟻ほぞ１４ａ及び蟻溝３２ａは、互いに填り合うことにより、軸心方向にのみ相対移動可能に連結される。

コア３１の軸心方向の一方側の端部には、一方の側壁体３３ａが固定されている。一方の側壁体３３ａには、円盤状の側板部３４ａが設けられている。この側板部３４ａは、中子本体２のテーパ面８ｓと当接するフランジ部３５ａを具えている。このようなフランジ部３５ａは、中子本体２のテーパ面８ｓに当接することにより、一方の側壁体３３ａと、中子本体２とを同心に位置合わせしうる。このような一方の側壁体３３ａは、各セグメント６Ａ、６Ｂの軸心方向の一方側への移動を阻止することができる。

コア３１の軸心方向の他方側の端部には、他方の側壁体３３ｂが固定されている。他方の側壁体３３ｂにも、円盤状の側板部３４ｂが設けられている。この側板部３４ｂには、中子本体２のテーパ面８ｓと当接するフランジ部３５ｂを具えている。このようなフランジ部３５ｂも、中子本体２のテーパ面８ｓに当接することにより、他方の側壁体３３ｂと、中子本体２とを同心に位置合わせしうる。本実施形態の他方の側壁体３３ｂは、コア３１に設けられる内ネジ部３７に、着脱自在に螺合される。このような他方の側壁体３３ｂは、各セグメント６Ａ、６Ｂの軸心方向の他方側への移動を阻止することができる。

このように、コア３１は、第２の蟻継ぎ部３２が、中子本体２の第１の蟻継ぎ部１４に係合し、かつ、コア３１の軸芯方向の両端部に、一方の側壁体３３ａ及び他方の側壁体３３ｂが配置されることにより、各セグメント６Ａ、６Ｂを実質的に拘束して、中子本体２を円環状に保持することができる。

また、一方の側壁体３３ａの側板部３４ａ、及び、他方の側壁体３３ｂの側板部３４ｂには、軸芯方向外側に突出する支持軸部４１がそれぞれ設けられている。この支持軸部４１は、例えば、中子本体２を搬送する搬送装置によって把持される把持部、又は、搬送した中子本体２を、加硫金型４２等の装置に装着するための装着部として機能している。本実施形態の支持軸部４１は、例えば、ボールロック機構を有する連結手段４１ａを介して、搬送装置等に着脱自在に連結される。

図１に示されるように、温度調節手段３は、各第１セグメント６Ａのチャンバー１５及び各第２セグメント６Ｂのチャンバー１６に熱媒４５を供給して、中子本体２を加熱するためのものである。本実施形態の温度調節手段３は、第１セグメント６Ａのチャンバー１５に、第１熱媒４５ａを供給する第１温度調節手段５１と、第２セグメント６Ｂのチャンバー１６に、第２熱媒４５ｂを供給する第２温度調節手段５２とを含んでいる。

熱媒４５（第１熱媒４５ａ及び第２熱媒４５ｂ）は、中子本体２を加熱することができるものであれば、特に限定されない。本実施形態の熱媒としては、高温流体（とりわけ、取り扱いが容易なスチーム）が採用されている。

第１温度調節手段５１は、各第１セグメント６Ａのチャンバー１５に、第１熱媒４５ａを供給する第１熱媒供給手段５１ａ、各第１セグメント６Ａのチャンバー１５に供給された第１熱媒４５ａを排出する第１熱媒排出手段５１ｂ、及び、第１熱媒供給手段５１ａと第１熱媒排出手段５１ｂとの間で、第１熱媒４５ａを加熱する第１熱媒加熱手段５１ｃとを含んで構成されている。

図５は、第１熱媒供給手段５１ａの説明図である。この図５では、図１に示した第１熱媒排出手段５１ｂ、及び、第２温度調節手段５２を省略して示している。図１及び図５に示されるように、第１熱媒供給手段５１ａは、各第１セグメント６Ａの第１接続口２１に接続可能な複数個の供給口５３と、第１熱媒加熱手段５１ｃから供給された第１熱媒４５ａを、各供給口５３に分配する分配部５４とを含んでいる。

各供給口５３は、加硫金型４２のビードリング４２ａ（図１に示す）に設けられている。各供給口５３は、中子本体２が加硫金型４２に投入される際に、各第１接続口２１に接続され、第１チャンバー部１５ａに第１熱媒４５ａを供給する。なお、供給口５３と第１接続口２１との接続には、互いに自動脱着可能な安全弁を有する自動脱着コネクタ対が採用されるのが望ましい。このような自動脱着コネクタ対は、接続時のみ熱媒４５を供給することができるため、安全性を向上しうる。

分配部５４は、加硫金型４２の外側に配置されている。この分配部５４は、その内部に、第１熱媒４５ａが供給される空間５４ａが設けられている。また、分配部５４には、供給口５３と同一の個数分（本実施形態では、５個）の孔部５４ｂが、等間隔に設けられている。各孔部５４ｂと各供給口５３とは、例えば、耐熱性を有するホース５５等でそれぞれ接続されている。これにより、分配部５４は、空間５４ａに供給された第１熱媒４５ａを、各供給口５３に均等に分配して、各第１セグメント６Ａの第１チャンバー部１５ａに供給することができる。従って、第１温度調節手段５１は、各第１セグメント６Ａの第１チャンバー部１５ａに、同一温度の第１熱媒４５ａをそれぞれ供給して、各第１セグメント６Ａを均等に加熱することができる。各第１チャンバー部１５ａに供給された第１熱媒４５ａは、隔壁板１８を経て、各第２チャンバー部１５ｂに案内される。

図６は、第１熱媒排出手段５１ｂの説明図である。この図６では、図５に示した第１熱媒供給手段５１ａ、及び、第２温度調節手段５２を省略して示している。図１及び図６に示されるように、第１熱媒排出手段５１ｂは、各第１セグメント６Ａの第２接続口２２に接続可能な排出口５６と、各第１セグメント６Ａから排出された第１熱媒４５ａを回収する集約部５７とを含んでいる。

各排出口５６は、加硫金型４２のビードリング４２ａに、供給口５３とタイヤ周方向で並んで配置されている。各排出口５６は、中子本体２が加硫金型４２に投入される際に各第２接続口２２と接続され、第２チャンバー部１５ｂ内の第１熱媒４５ａが排出される。なお、排出口５６と第２接続口２２との接続には、互いに自動脱着可能な安全弁を有する自動脱着コネクタ対が採用されるのが望ましい。

集約部５７は、加硫金型４２の外側に配置されている。この集約部５７は、その内部に、第１熱媒４５ａが排出される空間５７ａが設けられている。集約部５７には、排出口５６と同一の個数分（本実施形態では、５個）の孔部５７ｂが、等間隔に設けられている。各孔部５７ｂと各排出口５６とは、例えば、耐熱性を有するホース５８等でそれぞれ接続されている。これにより、集約部５７は、各排出口５６から排出された第１熱媒４５ａを回収することができる。

図１に示されるように、本実施形態の第１熱媒加熱手段５１ｃは、第１熱媒４５ａ（スチーム）を加熱可能なボイラーから構成される。第１熱媒加熱手段５１ｃは、第１熱媒供給手段５１ａの分配部５４、及び、第１熱媒排出手段５１ｂの集約部５７と同様に加硫金型４２の外側に配置される。第１熱媒加熱手段５１ｃは、第１熱媒供給手段５１ａの分配部５４、及び、第１熱媒排出手段５１ｂの集約部５７に、耐熱性を有するホース５９等で接続される。このような第１熱媒加熱手段５１ｃは、加熱した第１熱媒４５ａを、第１熱媒供給手段５１ａの分配部５４に供給するとともに、第１熱媒排出手段５１ｂの集約部５７に排出された第１熱媒４５ａ（スチームドレン）を第１熱媒加熱手段５１ｃへ回収することができる。

さらに、本実施形態の第１温度調節手段５１には、第１熱媒４５ａの温度を調節する第１制御装置６０が設けられる。この第１制御装置６０は、たとえば、第１熱媒供給手段５１ａの分配部５４に設けられている。この第１制御装置６０は、第１熱媒加熱手段５１ｃ（ボイラー）から供給されるスチームの流量及び圧力を調節するものである。このような第１制御装置６０は、例えば、集約部５７やホース５８等に回収された第１熱媒４５ａの温度と、予め設定された温度との乖離を調整するように、第１熱媒４５ａ（スチーム）の流量及び圧力を調節している。なお、第１制御装置６０は、例えば、コンピュータ装置（図示省略）によって制御可能に接続されるのが望ましい。

第２温度調節手段５２は、第１温度調節手段５１と同様に、各第２セグメント６Ｂのチャンバー１６に、第２熱媒４５ｂを供給する第２熱媒供給手段５２ａ、各第２セグメント６Ｂのチャンバー１６に供給された第１熱媒４５ａを排出する第２熱媒排出手段５２ｂ、及び、第２熱媒供給手段５２ａと第２熱媒排出手段５２ｂとの間で、第２熱媒４５ｂを加熱する第２熱媒加熱手段５２ｃとを含んで構成されている。

第２熱媒供給手段５２ａは、各第２セグメント６Ｂの第１接続口２５に接続可能な複数個の供給口６３と、第２熱媒加熱手段５２ｃから供給された第２熱媒４５ｂを、各供給口６３に分配する分配部６４とを含んでいる。各供給口６３及び分配部６４は、図５に示した第１温度調節手段５１の各供給口５３及び分配部５４と同一の構成に設定されている。これにより、第２熱媒供給手段５２ａは、分配部６４に供給された第２熱媒４５ｂを、各供給口６３に均等に分配して、各第２セグメント６Ｂの第１チャンバー部１６ａに供給することができる。従って、第２温度調節手段５２は、各第２セグメント６Ｂの第１チャンバー部１６ａに、同一温度の第２熱媒４５ｂをそれぞれ供給して、各第２セグメント６Ｂを均等に加熱することができる。

第２熱媒排出手段５２ｂは、各第２セグメント６Ｂの第２接続口２６に接続可能な複数個の排出口６６と、各第２セグメント６Ｂから排出された第２熱媒４５ｂを回収する集約部６７とを含んでいる。各排出口６６及び集約部６７は、図６に示した第２温度調節手段５２の各排出口５６及び集約部５７と同一の構成に設定されている。これにより、第２熱媒排出手段５２ｂは、各第２セグメント６Ｂの第２チャンバー部１５ｂから排出される第２熱媒４５ｂを、集約部６７に回収することができる。

第２熱媒加熱手段５２ｃは、第１熱媒加熱手段５１ｃと同一の構成に設定される。このような第２熱媒加熱手段５２ｃは、加熱した第２熱媒４５ｂ（スチーム）を、第２熱媒供給手段５２ａの分配部６４に供給するとともに、第２熱媒排出手段５２ｂの集約部６７に排出された第２熱媒４５ｂ（スチームドレン）を回収することができる。

さらに、本実施形態の第２温度調節手段５２には、第２熱媒４５ｂの温度を調節する第２制御装置７０が設けられる。この第２制御装置７０は、第１制御装置６０と同一の構成に設定され、分配部６４に設けられる。これにより、第２温度調節手段５２は、第１熱媒４５ａとは独立して、第２熱媒４５ｂの温度を制御することができる。

このように、本実施形態の剛性中子装置１では、第１温度調節手段５１及び第２温度調節手段５２により、各第１セグメント６Ａ及び各第２セグメント６Ｂの温度上昇特性に応じて、温度が異なる第１熱媒４５ａ及び第２熱媒４５ｂをそれぞれに供給することができる。例えば、第２温度調節手段５２は、第１セグメント６Ａと第２セグメント６Ｂとの温度差が、予め定められた範囲内となるように、第２熱媒４５ｂの温度を調節する（例えば、第１熱媒４５ａの温度よりも高く加熱した第２熱媒４５ｂを、第２セグメント６Ｂに供給する）ことができる。これにより、第２セグメント６Ｂは、第１セグメント６Ａ及び第２セグメント６Ｂの温度を均一化することができ、加硫ムラのないタイヤＴを製造するのに役立つ。

なお、第１セグメント６Ａと第２セグメント６Ｂとの温度差の範囲については、適宜設定することができる。なお、温度差が１５℃を超えると、生タイヤＴｎを均一に加硫することが難しいおそれがある。このため、温度差の範囲は、好ましくは１０℃以下、さらに好ましくは５℃以下が望ましい。

第１温度調節手段５１及び第２温度調節手段５２は、例えば、第１制御装置６０及び第２制御装置７０の温度設定を変更するだけで、互いに切り替え可能であるのが望ましい。これにより、第１セグメント６Ａ及び第２セグメント６Ｂを、常に同一の第１温度調節手段５１及び第２温度調節手段５２に接続する必要がなくなるため、中子本体２を加硫金型４２に装着する際の制御（手順）を簡素化することができる。

図３に示されるように、剛性中子装置１には、セグメント６の温度を測定する温度センサ７１が設けられるのが望ましい。このような温度センサ７１は、セグメント６の温度に基づいて、第１熱媒４５ａ及び第２熱媒４５ｂを調節することができるため、第１セグメント６Ａ及び第２セグメント６Ｂの温度を均一化するのに役立つ。なお、温度センサ７１としては、例えば、熱電対等が望ましい。

なお、急激な温度上昇傾向を示す第１セグメント６Ａは、第１熱媒４５ａと略同一の温度に早期に上昇する。このため、加熱開始から一定時間経過後、第１熱媒４５ａの温度を、第１セグメント６Ａの温度とみなすことができる。前記「一定時間」は、第１セグメント６Ａと第１熱媒４５ａとを用いた実験等により、予め設定される。

一方、緩やかな温度上昇傾向を示す各第２セグメント６Ｂは、第１セグメント６Ａとは異なり、その温度を把握することが難しい。このような観点より、温度センサ７１は、緩やかな温度上昇傾向を示す第２セグメント６Ｂのみに設けられるのが望ましい。これにより、第２セグメント６Ｂの温度を的確に把握することができるため、第１セグメント６Ａ及び第２セグメント６Ｂの温度を均一化するのに役立つ。また、本実施形態では、第１セグメント６Ａに温度センサ７１を設ける必要がないため、温度センサ７１の個数を減少させつつ、剛性中子装置１の構造を簡素化することができる。従って、本実施形態の剛性中子装置１では、製造コストを抑制することができる。

各第２セグメント６Ｂには、第２温度調節手段５２により、同一温度の第２熱媒４５ｂが均等に供給されるため、各第２セグメント６Ｂの温度が略同一となる。このため、温度センサ７１は、複数の第２セグメント６Ｂから選択された一つの第２セグメント６Ｂにのみ設けられるのが望ましい。これにより、温度センサ７１の個数をさらに減少させつつ、剛性中子装置１の構造をより簡素化することができるため、製造コストを大幅に抑制することができる。

温度センサ７１は、第２セグメント６Ｂにおいて、温度の上昇が最も遅い部分に設けられるのが望ましい。これにより、温度センサ７１は、第２セグメント６Ｂの温度を正確に測定することができる。本実施形態の温度センサ７１は、第２セグメント６Ｂのタイヤ周方向の一方の分割面６ｂ、及び、トレッド成形面部Ｓａの近傍に配置されるのが望ましい。なお、前記「近傍」とは、分割面６ｂ及びトレッド成形面部Ｓａからの距離が２０mm以内の領域を示している。

温度センサ７１は、例えば、特許文献（特開２０１３−６３６６号公報）と同様に、中子本体２が加硫金型４２（図１に示す）内に投入される際に、第２セグメント６Ｂに設けられるセンサ用コネクタ（図示省略）と、加硫金型４２に設けられるセンサ接続端子部（図示省略）とが、着脱自在に電気接続される。センサ接続端子部は、例えば、第１制御装置６０及び第２制御装置７０をコントロールするコンピュータ装置等（図示省略）に接続される。これにより、第２制御装置７０は、第２セグメント６Ｂの温度に基づいて、第２熱媒４５ｂの温度を調節することができる。

次に、剛性中子装置１を用いたタイヤＴの製造方法の一例について説明する。この製造方法では、先ず、図１に示されるように、中子本体２の外側に生タイヤＴｎを形成する工程Ｓ１が実施される。この工程Ｓ１では、中子本体２の外表面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、及び／又はトレッドゴム等のタイヤ構成部材が順次貼り付けられる。これにより、中子本体２の外表面Ｓ上に、未加硫の生タイヤＴｎが形成される。

次に、生タイヤＴｎを中子本体２とともに加硫する加硫工程Ｓ２が実施される。図７は、加硫中の中子本体２及び加硫金型４２を示す断面図である。加硫工程Ｓ２では、生タイヤＴｎを中子本体２ごと、加硫金型４２内に投入することにより、加硫金型４２と協働して生タイヤＴｎが加硫成形される。加硫成形後には、タイヤＴ及び中子本体２が、加硫金型４２から取り出される。そして、タイヤＴの内腔から中子本体２が取り出されることにより、タイヤＴを製造することができる。

加硫工程Ｓ２では、中子本体２が加硫金型４２内に投入されると、図１及び図５に示されるように、第１温度調節手段５１の各供給口５３と、第１セグメント６Ａの各第１接続口２１とが接続される。また、図１及び図６に示されるように、第１温度調節手段５１の各排出口５６と、第１セグメント６Ａの各第２接続口２２とが接続される。さらに、図１に示されるように、第２温度調節手段５２の供給口６３と、第２セグメント６Ａの第１接続口２５とが接続されるとともに、第２温度調節手段５２の排出口６６と、第２セグメント６Ａの第２接続口２６とが接続される。また、温度センサ７１（図３に示す）のセンサ用コネクタ（図示省略）と、加硫金型４２に設けられるセンサ接続端子部（図示省略）とが接続される。

そして、加硫工程Ｓ２では、第１セグメント６Ａに第１熱媒４５ａを供給して第１セグメント６Ａを加熱する第１工程Ｓ２１と、第２セグメント６Ｂに第２熱媒４５ｂを供給して第２セグメント６Ｂを加熱する第２工程Ｓ２２とが実施される。本実施形態では、第１工程Ｓ２１及び第２工程Ｓ２２が、同時に実施される。

第１工程Ｓ２１では、図１及び図５に示されるように、第１熱媒加熱手段５１ｃによって、予め定められた温度に加熱された第１熱媒４５ａが、第１熱媒供給手段５１ａの分配部５４に供給される。分配部５４に供給された第１熱媒４５ａは、各孔部５４ｂからホース５５を介して、第１熱媒供給手段５１ａの各供給口５３に案内される。そして、各供給口５３に案内された第１熱媒４５ａは、第１接続口２１を介して、各第１セグメント６Ａの第１チャンバー部１５ａに案内される。

第１チャンバー部１５ａに案内された第１熱媒４５ａは、第１セグメント６Ａを加熱しながら第２チャンバー部１５ｂに案内され、図６に示されるように、第２接続口２２から第１熱媒排出手段５１ｂの排出口５６に排出される。各排出口５６に排出された第１熱媒４５ａは、図１及び図６に示されるように、第１熱媒排出手段５１ｂの集約部５７を介して、第１熱媒加熱手段５１ｃに回収される。第１熱媒加熱手段５１ｃに回収された第１熱媒４５ａは、第１熱媒加熱手段５１ｃで再加熱され、第１熱媒供給手段５１ａの分配部５４に供給される。

このように第１工程Ｓ２１では、第１セグメント６Ａに第１熱媒４５ａを供給させて、各第１セグメント６を効果的に加熱することができる。本実施形態では、第１制御装置６０により、第１熱媒４５ａが予め定められた温度に制御される。これにより、各第１セグメント６Ａには、一定温度の第１熱媒４５ａが安定して供給されるため、各第１セグメント６Ａを効果的に加熱することができる。

第２工程Ｓ２２では、図１に示されるように、第２熱媒加熱手段５２ｃによって、予め定められた温度に加熱された第２熱媒４５ｂが、第２熱媒供給手段５２ａの分配部６４に供給される。分配部６４に供給された第２熱媒４５ｂは、分配部６４の各孔部（図示省略）からホース６８を介して、第２熱媒供給手段５２ａの各供給口６３に案内される。そして、各供給口６３に案内された第２熱媒４５ｂは、第１接続口２５を介して、各第２セグメント６Ａの第１チャンバー部１６ａ（図３に示す）に案内される。

第１チャンバー部１６ａに案内された第２熱媒４５ｂは、第２セグメント６Ａを加熱しながら第２チャンバー部１６ｂ（図３に示す）に案内され、第２接続口２６から第２熱媒排出手段５２ｂの排出口６６に排出される。各排出口６６に排出された第２熱媒４５ｂは、第２熱媒排出手段５２ｂの集約部６７を介して、第２熱媒加熱手段５２ｃに回収される。第２熱媒加熱手段５２ｃに回収された第２熱媒４５ｂは、第２熱媒加熱手段５２ｃで再加熱され、第２熱媒供給手段５２ａの分配部６４に供給される。このように第２工程Ｓ２２では、第２セグメント６Ｂに第２熱媒４５ｂを供給して、第２セグメント６Ｂを効果的に加熱することができる。

第２工程Ｓ２２では、第２制御装置７０により、第２熱媒４５ｂが、第１熱媒４５ａとは独立して温度制御される。これにより、加硫工程Ｓ２では、第１セグメント６Ａ及び第２セグメント６Ｂの温度上昇特性に応じて、第１熱媒４５ａ又は第２熱媒４５ｂをそれぞれに供給することができる。

上述したように、第１セグメント６Ａは、相対的なものとして、急激な温度上昇傾向を示す。一方、第２セグメント６Ｂは、相対的なものとして、緩やかな温度上昇傾向を示す。このため、従来の加硫工程Ｓ２のように、第１セグメント６Ａと第２セグメント６Ｂに、同一温度の熱媒４５ａ、４５ｂが供給されると、第１セグメント６Ａと第２セグメント６Ｂとの温度差が大きくなりやすい。このような温度差は、生タイヤＴｎを均一に加硫することを阻害する。

本実施形態の第２工程Ｓ２２は、第１セグメント６Ａと第２セグメント６Ｂとの温度差が、予め定められた範囲内となるように、第２熱媒４５ｂの温度が調節される。なお、第１セグメント６Ａの温度は、上述したように、加熱開始から一定時間経過後、第１熱媒４５ａの温度と同一であるとみなすことができる。また、第２セグメント６Ｂの温度は、温度センサ７１で測定される。これらの第１セグメント６Ａの温度及び第２セグメント６Ｂの温度から、第１セグメント６Ａと第２セグメント６Ｂとの温度差が求められる。このような温度差の計算は、例えば、第１制御装置６０及び第２制御装置７０をコントロールするコンピュータ装置等（図示省略）によって実施される。

そして、第２工程Ｓ２２では、第１セグメント６Ａと第２セグメント６Ｂとの温度差が、予め定められた範囲外である場合、第２温度調節手段５２によって、第１熱媒４５ａよりも温度の高い第２熱媒４５ｂが、第２セグメント６Ｂに供給される。これにより、第２セグメント６Ｂの温度を早期に高めて、第１セグメント６Ａと第２セグメント６Ｂとの温度差を、予め定められた範囲に設定することができる。

一方、第１セグメント６Ａと第２セグメント６Ｂとの温度差が、予め定められた範囲内である場合、第２セグメント６Ｂを、第１セグメント６Ａよりも加熱する必要がない。このため、第２温度調節手段５２によって、第１熱媒４５ａと同一の温度に設定された第２熱媒４５ｂが、第２セグメント６Ｂに供給される。これにより、第２セグメント６Ｂの温度が、第１セグメント６Ａの温度よりも高くなるのを防ぐことができる。

このような第２熱媒４５ｂの温度が調節される第２工程Ｓ２２は、加硫工程Ｓ２が実施される間、繰り返し行われる。このため、第２工程Ｓ２２では、各セグメント６Ａ、６Ｂの温度を均一化でき、ひいては、生タイヤＴｎを均一に加硫することができる。

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。

図１〜図３に示す基本構造を有し、第１温度調節手段及び第２温度調節手段を有する剛性中子装置が製造された（実施例）。実施例の剛性中子装置の中子本体の外側に生タイヤが形成され、この生タイヤを中子本体とともに、加硫金型内に投入されて加硫された。

実施例の加硫工程では、温度センサで測定された第２セグメントの温度に基づいて、図８（ａ）に示されるグラフのように、第１熱媒とは独立して温度制御された第２熱媒が、第２セグメントに供給された。そして、このような工程に基づいて製造された８本のタイヤについて、加硫ムラがあるか否かが目視で確認された。

また、比較のために、図１〜図３に示す基本構造を有し、第１温度調節手段及び第２温度調節手段を有さない剛性中子装置が製造された（比較例）。比較例の剛性中子装置の中子本体の外側に生タイヤが形成され、この生タイヤを中子本体とともに、加硫金型内に投入されて加硫された。

比較例の加硫工程では、第１セグメント及び第２セグメントに同一の温度の熱媒が供給された。図８（ｂ）に、比較例の熱媒及び第２セグメントの温度と、加硫時間との関係を示すグラフを示す。そして、このような工程に基づいて製造された２本のタイヤについて、加硫ムラがあるか否かが目視で確認された。なお、共通仕様は、次のとおりである。
中子本体：
第１セグメント：５個
第２セグメント：５個
第１、第２制御装置：アズビル（株）製のインテリジェント圧力センサ・スイッチ（ＳＰＳ３００）
タイヤサイズ：２７５／４０ＲＦ１８

テストの結果、図８（ａ）、（ｂ）に示されるように、実施例の第２セグメントは、比較例の第２セグメントに比べて、温度を効果的に上昇させることができ、第１セグメントの温度と第２セグメントの温度とを早期に均一にすることができた。また、実施例のタイヤ（８本）のうち、加硫ムラが発生したのは、１本であった。一方、比較例のタイヤ（２本）のうち、加硫ムラが発生したのは、２本であった。従って、実施例の剛性中子装置を用いた製造方法では、比較例の製造方法に比べて、生タイヤを均一に加硫できることが確認できた。

１ 剛性中子装置
２ 中子本体
３ 温度調節手段
６Ａ 第１セグメント
６Ｂ 第２セグメント
１５ チャンバー
１６ チャンバー
４５ａ 第１熱媒
４５ｂ 第２熱媒
５１ 第１温度調節手段
５２ 第２温度調節手段

Claims (6)

1. タイヤ周方向に複数個のセグメントを並べて円環状とされる中子本体と、前記中子本体を加熱するための温度調節手段とを含む空気入りタイヤ製造用の剛性中子装置であって、
   前記セグメントは、第１セグメントと、前記第１セグメントとは温度上昇特性が異なる第２セグメントとを含み、しかも、前記各セグメントの内部には、熱媒が出入りするチャンバーが設けられており、
   前記温度調節手段は、
   前記第１セグメントの前記チャンバーに第１熱媒を供給する第１温度調節手段と、
   前記第２セグメントの前記チャンバーに前記第１熱媒とは独立して温度制御が可能な第２熱媒を供給する第２温度調節手段とを含むことを特徴とする剛性中子装置。
2. 前記第２温度調節手段は、前記第１セグメントと前記第２セグメントとの温度差が、予め定められた範囲内となるように前記第２熱媒の温度を調節する請求項１記載の剛性中子装置。
3. 前記セグメントは、複数個の前記第１セグメントと、複数個の第２セグメントとを含み、
   前記第１温度調節手段は、前記各第１セグメントに同一温度の前記第１熱媒を供給し、
   前記第２温度調節手段は、前記各第２セグメントに同一温度の前記第２熱媒を供給する請求項１又は２記載の剛性中子装置。
4. 前記第１セグメントの形状は、前記第２セグメントの形状と異なり、
   前記第１セグメントの前記チャンバーは、前記第２セグメントの前記チャンバーと実質的に同一形状である請求項１乃至３のいずれかに記載の剛性中子装置。
5. 温度上昇特性が異なる第１セグメントと第２セグメントとをタイヤ周方向に並べて円環状とされる中子本体を用いて空気入りタイヤを製造するための方法であって、
   前記中子本体の外側に生タイヤを形成する工程と、
   前記生タイヤを前記中子本体とともに加硫する加硫工程とを含み、
   前記加硫工程は、
   前記第１セグメントに第１熱媒を供給して前記第１セグメントを加熱する第１工程と、
   前記第２セグメントに前記第１熱媒とは独立して温度制御された第２熱媒を供給する第２工程とを含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記第２工程は、前記第１セグメントと前記第２セグメントとの温度差が、予め定められた範囲内となるように前記第２熱媒の温度を調節する請求項５記載の空気入りタイヤの製造方法。

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