WO2012176588A1

WO2012176588A1 - 剛性中子

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Publication number: WO2012176588A1
Application number: PCT/JP2012/063743
Authority: WO
Inventors: 博幸鬼松; 克人高木; 吉田　豊
Original assignee: 住友ゴム工業株式会社
Priority date: 2011-06-24
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2012-12-27
Also published as: JP5432955B2; CN103619569A; BR112013032704A2; JP2013006367A; BR112013032704B1; CN103619569B

Abstract

中子本体（３）による内側加熱を、熱流体の漏れを確実に防止しつつ行う。金型投入時、各チャンバー室（３８）への熱流体の接続作業を不要として剛性中子の加硫金型内への装着を容易とする。タイヤ周方向に分割された複数の中子セグメント（９）からなる中子本体（３）と、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）の軸心方向両側に配される一対の側壁体（６Ｌ，６Ｕ）とを具える。コア（５）の外周面に第１の蟻継ぎ部（１６）が形成され、かつ各中子セグメント（９）の内周面に第２の蟻継ぎ部（１７）が形成される。各前記中子セグメント（９）の内部に気密なチャンバー室（３８）が形成され、かつ中子セグメント（９）の軸心方向一方側の側面に、前記チャンバー室（３８）に導通する中子側コネクタ（２１Ａ，２１Ｂ）の接続口を開口させる。

Description

剛性中子

　本発明は、熱流体により生タイヤを内側加熱する剛性中子に関する。

　近年、図１１（Ｂ）に示すように、中空トロイド状の中子本体ａ１を有する剛性中子ａを用いた、所謂中子式加硫方法が提案されている（例えば特許文献１参照。）。この中子本体ａ１は、空気入りタイヤの形成精度を高めるため、タイヤ内面形状に相当する外形形状が設けられる。このような剛性中子ａを用いた加硫方法では、前記中子本体ａ１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て生タイヤＴが形成され、次に、この生タイヤＴが剛性中子ａとともに、該剛性中子の外側に配される加硫金型ｂ内に投入されて加硫成形される。

　なお、図１１（Ａ）に示すように、加硫成形後、剛性中子ａを加硫タイヤから分解して取り外せるように、中子本体ａ１は、タイヤ周方向に分割される複数の中子セグメントｃから形成されている。具体的には、中子セグメントｃは、周方向両端の分割面が、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ｃ１と、この第１の中子セグメントｃ１とは周方向に交互に配されしかも周方向両端の分割面が、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ｃ２とから構成されている。そして、中子本体ａ１は、第２の中子セグメントｃ２から順次半径方向内方に一つずつ移動されることで、分解されて加硫タイヤのビード孔から取り出される。

　そして、前記中子式加硫方法では、加熱加硫を効率よく行うために、タイヤを外表面側から加熱する外側加熱だけでなくタイヤを内表面側から加熱する内側加熱も必要である。この内側加熱として、従来のブラダー式加硫方法と同様、中子本体ａ１の内腔部内にスチームや高温空気等の加熱流体を充填することが提案されている。

　しかしながら、中子本体ａ１は、前述した如く、周方向の複数の中子セグメントｃに分割されている。そのため、中子本体ａ１の内腔部内に加熱流体を充填する場合には、加熱流体が中子セグメントｃ、ｃ間の突き合わせ部から漏れ出すという危険性がある。

　特に、加硫時の熱膨張によって中子セグメントｃ、ｃ間に応力が発生し、該中子セグメントｃに変形が生じることが懸念される。そこで本発明者は、この応力を減じるため、中子セグメントｃ、ｃ間に、熱膨張吸収用の隙間（例えば０．１３ｍｍ程度）を予め形成しておくことを提案している。しかしその場合、熱膨張の小さい加硫初期の段階において、加熱流体の漏れが発生する可能性がある。

特開２００６－１６０２３６号公報

　そこで本発明は、各中子セグメントの内部に熱流体が充填される気密なチャンバー室を設け、かつ中子セグメントの軸心方向一方側の側面に、チャンバー室に導通する接続口を開口させることを基本とする。これにより、熱流体の漏れが確実に防止される他、中子セグメント間に熱膨張用の間隙の形成が可能になる。また、各チャンバー室への熱流体の接続作業が不要となり、剛性中子の加硫金型内への装着が容易になる。

　上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、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、
　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、かつ該中子セグメントが半径方向内側に移動することにより分解可能な前記中子本体、
　前記中子本体の中心孔に内挿されて各前記中子セグメントの半径方向内側への移動を阻止する円筒状のコア、
　並びに前記中子本体の軸心方向両側に配されることにより各中子セグメントの軸心方向への移動を阻止する側板部を有する一対の側壁体とを具え、
　しかも前記コアの半径方向外周面には、軸心方向にのびる蟻溝又は蟻ほぞの一方からなる第１の蟻継ぎ部が設けられ、かつ各中子セグメントの半径方向内周面には、軸心方向にのびかつ前記第１の蟻継ぎ部に係合する蟻溝又は蟻ほぞの他方からなる第２の蟻継ぎ部が設けられるとともに、
　前記軸心方向一方側の側壁体は、前記コアの一方側の端部に固定され、かつ軸心方向他方側の側壁体は、前記コアの他方側の端部に着脱自在に取り付き、
　しかも各前記中子セグメントの内部に、熱流体が充填される気密なチャンバー室が形成されるとともに、　
該中子セグメントの軸心方向一方側の側面に、前記チャンバー室に導通しかつ前記加硫金型内への投入により該加硫金型に設ける熱流体の供給口及び排気口と接続しうる接続口を有する中子側コネクタの前記接続口を開口させたことを特徴としている。

　又請求項２の発明では、各前記中子セグメントは、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隣接される内セグメント部とからなり、前記内セグメント部の軸心方向一方側の側面に、接続口を開口させたことを特徴としている。

　又請求項３の発明では、前記外セグメント部は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、かつ内セグメント部はステンレス合金からなるとともに、
　加熱前の常温状態の中子本体において、周方向で隣り合う中子セグメント同士は、内セグメント部の周方向端面間では隙間がなく、かつ外セグメント部の周方向端面間では、熱膨張用の隙間Ｇを有することを特徴としている。

　又請求項４の発明では、前記外セグメント部の周方向端面間の隙間Ｇは、０．０８～０．１８ｍｍであることを特徴としている。

　又請求項５の発明では、前記チャンバー室は、このチャンバー室を、供給口に通じる第１のチャンバー室部と、排気口に通じる第２のチャンバー室部とに区画する隔壁板を具えるとともに、該隔壁板は、前記チャンバー室の内壁面との間に、前記第１、第２のチャンバー室部間を導通させる間隙部を形成することを特徴としている。

　又請求項６の発明では、前記中子本体は、加硫金型から取り出された後、前記チャンバー室内に冷却用の熱流体が充填されることを特徴としている。

　本発明は叙上の如く、各中子セグメントの内部に、熱流体が充填される気密なチャンバー室を形成している。従って、たとえ中子セグメント間に熱膨張を見越した間隙を形成した場合にも、熱流体の漏れを確実に防止することができる。

　又、もし各中子セグメントにチャンバー室を形成した場合には、複数のチャンバー室に、それぞれ熱流体を給排するための接続が必要となり、そのため加硫金型内への剛性中子の装着作業性が著しく低下するという不利を招く。しかし本発明の剛性中子では、中子セグメントの軸心方向一方側の側面に、加硫金型に設ける熱流体用の供給口及び排気口と接続しうる接続口を有する中子側コネクタの前記接続口が開口されている。このとき前記接続口と、加硫金型の供給口及び排気口との接続方向は、それぞれ軸心方向となっている。このため、特別な熱流体の接続作業を要することなく、投入時における加硫金型と剛性中子との軸心方向の相対移動により、各中子セグメントの接続口を、加硫金型の供給口及び排気口に一斉に接続させることができる。従って、剛性中子の加硫金型内への装着が容易になる。

　特に、剛性中子では、コアの外周面に、軸心方向にのびる第１の蟻継ぎ部が形成され、かつ各中子セグメントの内周面に軸心方向にのびる第２の蟻継ぎ部が形成されている。そのため、この第１、第２の蟻継ぎ部の係合によって中子セグメントの位置ズレが防止され、剛性中子の組み立て精度が高まる。これにより前述の接続口と、供給口及び排気口との位置ズレもなくなり、さらに容易に接続することができる。

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。第１、第２の蟻継ぎ部の係合状態を示す拡大図である。連結手段を説明する断面図である。中子セグメントを拡大して示す断面図である。中子セグメントの斜視図である。その分解斜視図である。自動脱着コネクタ対の一例を示す断面図である。中子セグメントの組み立て状態を説明する断面図である。（Ａ）は従来の剛性中子を軸心方向から見た側面図、（Ａ）はその剛性中子を用いた空気入りタイヤの加硫方法を示す断面図である。

　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が形成された後、該生タイヤＴを剛性中子１とともに加硫金型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が加熱加硫される。なお前記タイヤ成形面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、及び生タイヤＴのサイドウォール内表面とビード内表面とを形成するサイド成形面部Ｓｂからなる。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。

　又前記剛性中子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の軸心方向両側に配される一対の側壁体６Ｌ、６Ｕとを具える。

　前記中子本体３は、タイヤ成形面Ｓの半径方向内側に連なりかつ半径方向内方に向かって軸心方向外側に傾斜するテーパ面７を有して軸心方向外側に膨出する膨出部３Ｂを含んで構成される。

　前記中子本体３は、分解可能であって、図２、３に示すように、タイヤ周方向に分割された複数の中子セグメント９からなる。この中子セグメント９は、周方向両端の分割面９Ｓを、半径方向内方に向かって周方向巾が減じる向きに傾斜させた第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、かつ周方向両端の分割面９Ｓを、半径方向内方に向かって周方向巾が増す向きに傾斜させた第２の中子セグメント９Ｂとから構成される。これにより中子セグメント９は、第２の中子セグメント９Ｂを半径方向内側に移動させることができ、又この移動の後、第１の中子セグメント９Ａも半径方向内側に順次移動させることができる。このように中子本体３は、従来と同様、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し分解されて、タイヤのビード孔から順次取り出される。

　各前記中子セグメント９は、本例では、図６～８に示すように、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隣接される内セグメント部１９とからなる。この内外セグメント部１８、１９間は、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３５によって一体に連結される。なお内外セグメント部１８、１９間をシールするシールリング２５が設けられる。

　本例では、前記外セグメント部１８には、アルミニウム又はアルミニウム合金（以下、総称してアルミ系金属という場合がある。）が用いられ、かつ内セグメント部１９にはステンレス合金が用いられる。しかも、図４に示すように、加熱前の常温状態の中子本体３において、周方向で隣り合う中子セグメント９、９同士は、内セグメント部１９の周方向端面１９Ｓ間では隙間がなく、かつ外セグメント部１８の周方向端面１８Ｓ間では、熱膨張用の隙間Ｇが配される。

　このように、中子セグメント９では、内セグメント部１９同士が隙間なく密に配置されるため、この内セグメント部１９に取り付く外セグメント部１８、１８間では前記隙間Ｇが一定かつ安定して維持される。しかも内セグメント部１９が、熱膨張の小さいステンレス合金からなるため、加硫時の熱膨張による影響は低い。これに対して、熱膨張の大きいアルミ系金属からなる外セグメント部１８は、前記隙間Ｇによって外セグメント部１８の熱膨張を吸収することができ、総合的に、熱膨張による中子本体３の変形を小さく抑えることができる。

　しかもアルミ系金属は、熱伝導率が高いため、タイヤ成形面Ｓを有する外セグメント部１８に用いることにより、生タイヤへの内側加熱を効率よく行うことができ、加硫時のエネルギー効率を高めうる。又、内セグメント部１９をなすステンレス合金は、アルミ系金属に比して硬さや強度が大であるため、熱応力によっても変形しにくく、しかも内セグメント部１９同士の接触、コア５との接触によっても摩耗や損傷が生じにくい。さらに、内セグメント部１９をなすステンレス合金は、後述する中子側コネクタ２１Ａ、２１Ｂ（図６に示す）の取り付け強度も確保しうるなど中子本体３の耐久性向上に役立つ。なお隙間Ｇは、中子セグメント９の分割数によって異なる。加熱前の常温状態（例えば２５℃）における前記隙間Ｇは、例えば、前記中子セグメント９の分割数が８～１２のとき、０．０８～０．１８ｍｍの範囲が好ましい。隙間Ｇが、０．０８ｍｍ未満のとき、熱膨張の吸収が不充分となる。逆に隙間Ｇが、０．１８ｍｍを越えると、加硫温度（例えば１８０℃）に達した場合にも前記隙間Ｇが塞がらず、加硫成形中にゴムが流れ込んで仕上がりタイヤの内面にバリが発生する傾向がある。

　図２に示す如く前記コア５は、円筒状をなし、前記中子本体３の中心孔３Ｈに内挿される。これにより各中子セグメント９は、半径方向内側への移動が阻止される。このコア５の軸心方向の一方側の端部は、軸心方向一方側の側壁体６Ｌの内側面に固定されている。本例では、前記側壁体６Ｌとコア５とがボルトを用いて固定される。なお、側壁体６Ｌとコア５とを、例えば溶接などによって固定することもできる。なお一方側の側壁体６Ｌは、中子本体３の前記テーパ面７と当接するフランジ部１１Ａを周囲に設けた円盤状の側板部１１を具える。前記テーパ面７と前記フランジ部１１Ａとの当接により、側壁体６Ｌと中子本体３とが同心に位置合わせされる。

　又前記コア５は、本例では、その中心孔５Ｈの軸心方向他方側に、内ネジ部１３を具える。コア５の外周面には、軸心方向に連続してのびる蟻溝１４又は蟻ほぞ１５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、本例では内セグメント部１９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１４又は蟻ほぞ１５の他方からなる第２の蟻継ぎ部１７が形成される。本例では、第１の蟻継ぎ部１６として蟻溝１４が形成され、かつ第２の蟻継ぎ部１７として蟻ほぞ１５が形成される。しかしながら、逆に第１の蟻継ぎ部１６として蟻ほぞ１５が形成され、かつ第２の蟻継ぎ部１７として蟻溝１４が形成されても良い。なお図４に拡大して示すように、前記蟻溝１４および蟻ほぞ１５は、周知の如く、両側面が溝底及びほぞ先に向かって巾を増す向きに傾斜する断面略台形状をなし、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。

　図２に示されるように、軸心方向他方側の側壁体６Ｕも、中子本体３の前記テーパ面７と当接することにより同心に位置合わせしうるフランジ部１１Ａを周囲に設けた円盤状の側板部１１を具える。また、この側板部１１の内側面には、前記コア５に設ける前記内ネジ部１３に着脱自在に螺合しうるボス部１１Ｂ（図１に示す。）が突設される。そして側壁体６Ｌ、６Ｕにより、各前記中子セグメントの半径方向内側への移動が阻止される。

　本例の側壁体６Ｌ、６Ｕには、各側板部１１の外側面に、支持軸部１２が突設される。この支持軸部１２は、例えば搬送装置によって剛性中子１を把持して、生タイヤ形成機や加硫金型まで搬送するための把持部、或いは搬送した剛性中子１を生タイヤ形成機、加硫金型、冷却装置などに装着するための装着部として機能する。又支持軸部１２は、図１に示されるように、本例ではボールロック機構を有する連結手段２０を介して、前記支持軸部１２を把持する搬送装置のチャック部３６、或いは支持軸部１２を装着する生タイヤ形成機、加硫金型５０、冷却装置などのチャック部３６とワンタッチで着脱自在に連結される。

　前記連結手段２０は、本例では、図５に示すように、前記支持軸部１２の各外端部に同心に凹設されかつ内周面に周溝２６Ａを設けた連結孔部２６、前記チャック部３６の外端部に同心に突設されかつ前記連結孔部２６に挿入される連結筒部２７、および前記連結孔部２６と連結筒部２７との間をロックするボールロック手段２８を具える。

　前記ボールロック手段２８は、前記連結筒部２７に周方向に分散配置されかつ半径方向内外に貫通する複数の貫通孔２９に保持される剛性ボール３０と、前記チャック部３６内に設けるシリンダ室３１内に収納され、かつこのシリンダ室３１への圧縮空気の給排によって前記チャック部３６内で軸心方向内外に移動しうるピストン片３３と、前記連結筒部２７の中心孔２７Ｈ内に配されかつ前記ピストン片３３と一体移動可能に連結されるプランジャ３４とを具える。

　前記プランジャ３４は、前記ピストン片３３により前記連結筒部２７の中心孔２７Ｈ内で軸心方向外側に移動しうる。そしてこの移動によって、プランジャ３４の外周面が、各前記剛性ボール３０と当接して半径方向外側に押し上げ、各剛性ボール３０を前記周溝２６Ａに押し付けてロックさせうる。又前記プランジャ３４は、前記ピストン片３３により前記連結筒部２７の中心孔２７Ｈ内で軸心方向内側に移動でき、これにより前記剛性ボール３０の半径方向外側への押し上げを解除させ、前記連結孔部２６と連結筒部２７との間のロックを解除させる。なおプランジャ３４の外周面は、軸心方向外側に向かって先細状をなす。

　次に、本実施形態の剛性中子１では、図６～８に示すように、各前記中子セグメント９の内部に、熱流体が充填される気密なチャンバー室３８が形成される。又中子セグメント９の軸心方向一方側の側面９Ｌｓには、前記チャンバー室３８に導通しかつ加硫金型５０に設ける熱流体供給側及び排気側の金型側コネクタ２２Ａ、２２Ｂにそれぞれ接続しうる中子側コネクタ２１Ａ、２１Ｂの接続口２１Ａ１、２１Ｂ１が開口している。なお剛性中子１が加硫金型５０に投入されるとき、前記一方側の側面９Ｌｓは下面となる。

　前記チャンバー室３８は、前記外セグメント部１８の半径方向内面に凹設された凹部１８Ａを含む。この凹部１８Ａの内面形状は、前記外セグメント部１８の外面形状と近似する。これにより前記外セグメント部１８は、ほぼ均一な厚さの外殻１８Ｗによって囲まれるシェル状をなし、均一な温度の内側加熱を行いうる。

　又前記中子側コネクタ２１Ａ、２１Ｂは、前記内セグメント部１９に取り付くとともに、該内セグメント部１９内をのびる吸気側流路３９Ａ、及び排気側流路３９Ｂを介してチャンバー室３８と導通している。なお前記吸気側流路３９Ａの開口部３９Ａ１、及び排気側流路３９Ｂの開口部３９Ｂ１は、軸心方向に距離を隔てて形成される。前記排気側流路３９Ｂの開口部３９Ｂ１は、下面となる一方側の側面９Ｌｓに近い側に形成される。これにより、チャンバー室３８内に熱流体であるスチームの一部が凝結して溜まった水（ドレイン）がエアーパージによって効果的に排出される。

　又内セグメント部１９の半径方向外面には、図３に示すように、前記チャンバー室３８を、前記金型側コネクタ２２Ａの供給口２２Ａ１に通じる第１のチャンバー室部３８Ａと、金型側コネクタ２２Ｂの排気口２２Ｂ１に通じる第２のチャンバー室部３８Ｂとに区画する隔壁板４０が取り付けられる。この隔壁板４０は、前記チャンバー室３８の内壁面との間に、前記第１、第２のチャンバー室部３８Ａ、３８Ｂ間を導通させる間隙部Ｊを形成している。これにより、前記開口部３９Ａ１から流入する熱流体は、第１のチャンバー室部３８Ａ内を満たした後、前記間隙部Ｊをへて第２のチャンバー室部３８Ｂ内に移行し、しかる後、前記開口部３９Ｂ１から流出する。即ち、熱流体がチャンバー室３８内を隈無く循環し、中子本体３ひいては生タイヤＴが温度ムラなく加熱される。

　又前記中子側コネクタ２１Ａ、２１Ｂは、剛性中子１の加硫金型５０内への投入により、金型側コネクタ２２Ａ、２２Ｂに接続される。具体的には、前記中子側コネクタ２１Ａと金型側コネクタ２２Ａとの接続方向、及び中子側コネクタ２１Ｂと金型側コネクタ２２Ｂとの接続方向は、ともに軸心方向である。そして、投入時における加硫金型５０と剛性中子１との間の軸心方向の相対移動、例えば加硫金型５０の上昇或いは剛性中子１の下降によって、これらは接続される。

　図９にその一例が示されるように、前記中子側コネクタ２１Ａ、２１Ｂと、金型側コネクタ２２Ａ、２２Ｂとは、互いに自動脱着可能ないわゆる自動脱着コネクタ対４１、４２が好適に採用できる。

　一方のコネクタ４１は、中心孔４３を有する基筒部４４と、前記中心孔４３に設ける弁座４３ａを開閉しうる弁軸４５と、この弁軸４５を弁座４３ａに向かって前方に付勢するバネ片４６とを具える。本例では、前記基筒部４４は、中子セグメント９に取り付く胴部４４ａの前方に、小径な接続筒部４４ｂを設けた段付き筒状をなす。前記胴部４４ａには、中子セグメント９との間をシールするシールリング４７が配される。前記中心孔４３は、その前端部に、前方に向かって小径となるコーン面状の前記弁座４３ａを具える。前記弁軸４５は、前記弁座４３ａと当接して該弁座４３ａを閉じる頭部４５ａと、この頭部４５ａから後方にのびかつ前記中心孔４３に固定の保持筒４８によって前後にスライド自在に保持される軸部４５ｂとを具える。又前記バネ片４６は、軸部４５ｂに外挿され、常時は弁座４３ａを閉止する。

　又他方のコネクタ４２も、中心孔５３を有する基筒部５４と、前記中心孔５３に設ける弁座５３ａを開閉しうる弁軸５５と、この弁軸５５を弁座５３ａに向かって前方に付勢するバネ片５６とを具える。本例では、前記基筒部５４は、加硫金型５０のうち、タイヤのビード外表面を形成するビードリング５０ａに取り付く胴部５４ａの前端側に大径な接続筒部５４ｂを設けた段付き筒状をなす。前記胴部５４ａには、ビードリング５０ａとの間をシールするシールリング５７が配される。前記中心孔５３は、前方に向かって小径となるコーン面状の前記弁座５３ａと、この弁座５３ａの前方側に配されかつ前記接続筒部４４ｂに填り合う接続孔部５３ｂと、弁座５３ａの後方側に配されかつ弁軸５５を収容する収容孔部５３ｃとを具える。なお接続孔部５３ｂには、接続筒部４４ｂとの間をシールするシールリング５９が配される。前記弁軸５５は、前記弁座５３ａと当接して該弁座５３ａを閉じる頭部５５ａと、この頭部５５ａから後方にのびかつ前記収容孔部５３ｃに固定の保持筒５８によって前後にスライド自在に保持される軸部５５ｂと、前記頭部５５ａから前方にのびる突出ピン部５５ｃとを具える。又前記バネ片５６は、軸部５５ｂに外挿され、常時は弁座５３ａを閉止する。

　このコネクタ４１、４２は、コネクタ４１の前記接続筒部４４ｂが、前記コネクタ４２の接続孔部５３ｂ内に挿入されることにより接続される。この接続状態（挿入状態）では、コネクタ４２の弁軸５５の突出ピン部５５ｃが、コネクタ４１の弁軸４５の頭部４５ａと当接することで、双方の弁軸４５、５５が後退し、各弁座４３ａ、５３ａを開放する。これにより、コネクタ４１、４２間が導通される。なお加硫金型５０側に、一方のコネクタ４１を、かつ中子セグメント９側に他方のコネクタ４２を取り付けても良い。

　このように本実施形態の剛性中子１は、各中子セグメント９の内部に、熱流体が充填される気密なチャンバー室３８を形成している。従って、たとえ中子セグメント９、９間に熱膨張用の隙間Ｇを形成した場合にも、熱流体の漏れを確実に防止することができる。

　なお、各中子セグメント９にチャンバー室３８を独立して形成した場合には、複数のチャンバー室３８に、それぞれ熱流体を給排するための接続が必要となるため、加硫金型５０内への剛性中子１の装着作業性が著しく低下する。しかし、図６に示されるように、本実施形態の剛性中子１では、中子セグメント９の軸心方向一方側の側面９Ｌｓに、加硫金型５０に設ける金型側コネクタ２２Ａ、２２Ｂと接続しうる中子側コネクタ２１Ａ、２１Ｂの接続口２１Ａ１、２１Ｂ１を開口させている。金型側コネクタ２２Ａ、２２Ｂと、中子側コネクタ２１Ａ、２１Ｂとの接続方向が軸心方向であるため、剛性中子１を加硫金型５０に投入する際、特別な熱流体の接続作業を要することなく、各中子セグメントの中子側コネクタ２１Ａ、２１Ｂを、金型側コネクタ２２Ａ、２２Ｂに一斉に接続させることができる。従って、剛性中子の加硫金型内への装着が容易になる。

　しかも、剛性中子１では、コア５の外周面に、軸心方向にのびる第１の蟻継ぎ部１６が形成され、かつ各中子セグメント９の内周面に軸心方向にのびる第２の蟻継ぎ部１７が形成されている。そのため、この第１、第２の蟻継ぎ部１６、１７同士の係合によって中子セグメント９の位置ズレが防止され、剛性中子１の組み立て精度が高まる。これにより、前述の中子側コネクタ２１Ａ、２１Ｂと、金型側コネクタ２２Ａ、２２Ｂとの位置ズレもなくなり、さらに容易に接続することができる。

　なお加熱加硫時においては、熱流体として、従来のブラダー式加硫方法と同様、加硫温度よりも高い例えば１８０～２２０゜Ｃの高温ガス、とりわけ熱容量が大きいスチームが好適に採用できる。

　ここで、中子式加硫方法では、加硫成形後、タイヤがオーバー加硫を起こさないようにできるだけ早く加硫タイヤから中子本体３を分解して取り外す必要がある。しかし加硫金型５０から取出し直後の剛性中子１は、１８０℃近い高温状態にあるため危険であり、しかも熱膨張で各部材同士が噛み合うため、そのまま分解するのは困難である。このため、剛性中子１は、強制冷却されることが必要である。そこで、加硫金型５０から取り出された剛性中子１に対しては、前記チャンバー室３８内に、例えば冷却水などの冷却用の熱流体を充填し、中子本体３を強制冷却することが好ましい。冷却水の温度及び流速を調整して、中子本体３の温度を、例えば１８０から４０℃まで約３分程度の時間で冷却することにより、オーバー加硫が防止され、さらにはタイヤ生産効率が向上する。

　なお図１０に、中子セグメント９の組み立ての一例が示される。前記チャック部３６と同構成のチャック部６０Ａを具えた中子組立台６０の上端に前記側壁体６Ｌが保持される。なお側壁体６Ｌには、コア５が一体に立設されている。そして前記コア５の周囲に、例えばアーム６１によって吊り下げられた中子セグメント９が１つずつ下降して取り付けられる。前記アーム６１に係止される係止凹部６２は、本例では前記内セグメント部１９の半径方向内面に形成される。そして各中子セグメント９がコア５の周囲に取り付けられる。この後、軸心方向他方側の側壁体６Ｕを、コア５の内ネジ部１３に螺合させることにより、剛性中子１が組み立てられる。なお側壁体６Ｕは、ネジに代えて周知の種々な着脱手段が採用しうる。

　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。

１剛性中子
３中子本体
３Ｈ中心孔
５コア
６Ｌ、６Ｕ側壁体
９中子セグメント
９Ｌｓ側面
１１側板部
１４蟻溝
１５蟻ほぞ
１６第１の蟻継ぎ部
１７第２の蟻継ぎ部
１８外セグメント部
１９内セグメント部
２１Ａ、２１Ｂ中子側コネクタ
２１Ａ１、２１Ｂ１接続口
２２Ａ１供給口
２２Ｂ１排気口
３８チャンバー室
３８Ａ第１のチャンバー室部
３８Ｂ第２のチャンバー室部
４０隔壁板
５０加硫金型
Ｊ間隙部
Ｓタイヤ成形面
Ｔ生タイヤ

Claims

　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、
　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、かつ該中子セグメントが半径方向内側に移動することにより分解可能な前記中子本体、
　前記中子本体の中心孔に内挿されて各前記中子セグメントの半径方向内側への移動を阻止する円筒状のコア、
　並びに前記中子本体の軸心方向両側に配されることにより各中子セグメントの軸心方向への移動を阻止する側板部を有する一対の側壁体とを具え、
　しかも前記コアの半径方向外周面には、軸心方向にのびる蟻溝又は蟻ほぞの一方からなる第１の蟻継ぎ部が設けられ、かつ各中子セグメントの半径方向内周面には、軸心方向にのびかつ前記第１の蟻継ぎ部に係合する蟻溝又は蟻ほぞの他方からなる第２の蟻継ぎ部が設けられるとともに、
　前記軸心方向一方側の側壁体は、前記コアの一方側の端部に固定され、かつ軸心方向他方側の側壁体は、前記コアの他方側の端部に着脱自在に取り付き、
　しかも各前記中子セグメントの内部に、熱流体が充填される気密なチャンバー室が形成されるとともに、　
該中子セグメントの軸心方向一方側の側面に、前記チャンバー室に導通しかつ前記加硫金型内への投入により該加硫金型に設ける熱流体の供給口及び排気口と接続しうる接続口を有する中子側コネクタの前記接続口を開口させたことを特徴とする剛性中子。
　各前記中子セグメントは、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隣接される内セグメント部とからなり、前記内セグメント部の軸心方向一方側の側面に、接続口を開口させたことを特徴とする請求項１記載の剛性中子。
　前記外セグメント部は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、かつ内セグメント部はステンレス合金からなるとともに、
　加熱前の常温状態の中子本体において、周方向で隣り合う中子セグメント同士は、内セグメント部の周方向端面間では隙間がなく、かつ外セグメント部の周方向端面間では、熱膨張用の隙間Ｇを有することを特徴とする請求項２記載の剛性中子。
　前記外セグメント部の周方向端面間の隙間Ｇは、０．０８～０．１８ｍｍであることを特徴とする請求項３記載の剛性中子。
　前記チャンバー室は、このチャンバー室を、供給口に通じる第１のチャンバー室部と、排気口に通じる第２のチャンバー室部とに区画する隔壁板を具えるとともに、該隔壁板は、前記チャンバー室の内壁面との間に、前記第１、第２のチャンバー室部間を導通させる間隙部を形成することを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の剛性中子。
　前記中子本体は、加硫金型から取り出された後、前記チャンバー室内に冷却用の熱流体が充填されることを特徴とする請求項１～５の何れかに記載の剛性中子。