(57)【要約】【課題】ゴム噛み性、及び取り出し性の悪化を抑えながら、中子セグメント間の段差の発生を抑える。【解決手段】中子本体は、周方向両端面を第１の合わせ面とした周方向巾が小な第１の中子セグメントと、周方向両端面を第２の合わせ面とした周方向巾が大な第２の中子セグメントとから形成され、周方向で隣り合う第１、第２の合わせ面同士を互いに突き合わすことにより前記中子本体が環状に形成される。第１の合わせ面は、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外傾斜面部の半径方向外側に、第１の中子セグメントの周方向巾中心面に対して平行な平行面部を具える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生タイヤを形成するタイヤ成形面部を外表面に有する環状の中子本体を具え、かつ生タイヤごと加硫金型内に投入されることにより、該加硫金型と中子本体との間で前記生タイヤを加硫成形する剛性中子であって、
前記中子本体は、周方向に分割される複数の中子セグメントからなり、
かつ前記中子セグメントは、周方向両端面を第１の合わせ面とした周方向巾が小な第１の中子セグメントと、この第１の中子セグメントとは交互に配されかつ周方向両端面を第２の合わせ面とした周方向巾が大な第２の中子セグメントとから形成され、周方向で隣り合う第１、第２の合わせ面同士を互いに突き合わすことにより前記中子本体が環状に形成されるとともに、
前記第１の合わせ面は、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外傾斜面部と、この外傾斜面部の半径方向外側に境界線を介して連なりしかも前記第１の中子セグメントの周方向巾中心面に対して平行な平行面部とからなることを特徴とするタイヤ形成用の剛性中子。
【請求項２】
前記第１の合わせ面は、前記平行面部の面積Ｓａと、前記第１の合わせ面をその外の輪郭線で囲んだ輪郭面積Ｓ０との比Ｓａ／Ｓ０を０．０５〜０．７０とした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。
【請求項３】
前記第１の合わせ面は、前記周方向巾中心面に対する前記外傾斜面部の角度θが０．０１〜３．０°であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中子セグメントの合わせ面を改良することにより、中子本体の分解性を損ねることなくタイヤのユニフォーミティをさせうるタイヤ形成用の剛性中子に関する。
【背景技術】
【０００２】
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が提案されている（例えば特許文献１、２参照。）。この剛性中子は、加硫済みタイヤのタイヤ内腔面の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。
【０００３】
そして前記中子本体ａでは、加硫成形後にタイヤから分解して取り外せるように、図８（Ａ）に示すように、周方向の複数の中子セグメントｃに分割されている。
【０００４】
詳しくは、前記中子セグメントｃは、周方向両端面を第１の合わせ面ｓｃ１とした周方向巾が小な第１の中子セグメントｃ１と、周方向両端面を第２の合わせ面ｓｃ２とした周方向巾が大な第２の中子セグメントｃ２とから構成される。そして、周方向で隣り合う前記第１、第２の合わせ面ｓｃ１、ｓｃ２同士を互いに突き合わすことにより前記中子本体ａが環状に形成される。
【０００５】
前記第１の合わせ面ｓｃ１は、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外傾斜面として形成され、かつ第２の合わせ面ｓｃ２は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内傾斜面として形成される。これにより、第１の中子セグメントｃ１から順次半径方向内方に一つずつ移動させて取り出すことが可能となり、前記中子本体ａを分解してタイヤから取り外すことができる。
【０００６】
しかし前記中子本体ａでは、生タイヤ形成時の常温状態（１５〜５０℃程度）から加硫成形時の高温状態（１００℃以上）まで温度上昇するため、加硫成形時には、熱膨張によって周方向で隣り合う中子セグメントｃ１、ｃ２間に押し圧力が発生する。そのため、図８（Ｂ）に示すように、合わせ面ｓｃ１が外傾斜面となる第１の中子セグメントｃ１では、半径方向内側に押し出され、又合わせ面ｓｃ２が内傾斜面となる第２の中子セグメントｃ２では、半径方向外側に押し出される。その結果、第１、第２の中子セグメントｃ１、ｃ２の外周面間に半径方向の段差ｄが発生し、タイヤのユニフォーミティを低下させるという問題が生じる。
【０００７】
なお、加硫成形時の押し圧力を抑えて前記段差ｄを減じるために、常温状態における合わせ面ｓｃ１、ｓｃ２間の隙間量を増やすことが提案される。しかしこの場合、加硫中に前記隙間内にゴムが流入してゴム噛みを発生させるなど、タイヤ品質の低下を招く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１６１８９６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６７９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は、第１の合わせ面を、外傾斜面部と、第１の中子セグメントの周方向巾中心面に対して平行な平行面部とから形成することを基本として、中子本体の分解性を損ねることなく、かつゴム噛みを増加させることなく、第１、第２の中子セグメント間の半径方向の段差の発生を抑制しうるタイヤ形成用の剛性中子を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、生タイヤを形成するタイヤ成形面部を外表面に有する環状の中子本体を具え、かつ生タイヤごと加硫金型内に投入されることにより、該加硫金型と中子本体との間で前記生タイヤを加硫成形する剛性中子であって、
前記中子本体は、周方向に分割される複数の中子セグメントからなり、
かつ前記中子セグメントは、周方向両端面を第１の合わせ面とした周方向巾が小な第１の中子セグメントと、この第１の中子セグメントとは交互に配されかつ周方向両端面を第２の合わせ面とした周方向巾が大な第２の中子セグメントとから形成され、周方向で隣り合う第１、第２の合わせ面同士を互いに突き合わすことにより前記中子本体が環状に形成されるとともに、
前記第１の合わせ面は、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外傾斜面部と、この外傾斜面部の半径方向外側に境界線を介して連なりしかも前記第１の中子セグメントの周方向巾中心面に対して平行な平行面部とからなることを特徴としている。
【００１１】
また請求項２では、前記第１の合わせ面は、前記平行面部の面積Ｓａと、前記第１の合わせ面をその外の輪郭線で囲んだ輪郭面積Ｓ０との比Ｓａ／Ｓ０を０．０５〜０．７０としたことを特徴としている。
【００１２】
また請求項２では、前記第１の合わせ面は、前記周方向巾中心面に対する前記外傾斜面部の角度θが０．０１〜３．０°であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
熱膨張による第１、第２の中子セグメント間の半径方向の段差の発生は、第１、第２の合わせ面が、周方向と直交する法線方向に対して傾斜することに原因し、その傾斜の角度が大きいほど段差は大となる。
【００１４】
そこで本発明では、第１の合わせ面を、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外傾斜面部と、この外傾斜面部の半径方向外側に連なりかつ第１の中子セグメントの周方向巾中心面に対して平行な平行面部とからなる屈曲面状に形成している。
【００１５】
この平行面部では、前記法線方向に対する傾斜角度が、外傾斜面部よりも小である。従って、第１の合わせ面全体を外傾斜面とする従来の中子本体に比して、段差を抑えることができる。特に、第１の合わせ面のうち、前記段差への影響が大きい半径方向外側に平行面部を形成しているため、段差をより効果的に抑制することができる。
【００１６】
又中子本体を分解する場合、従来と同様、まず第１の中子セグメントを、前記周方向巾中心面に沿って半径方向内方に引き出すことが行われる。この時、前記第１の合わせ面が外傾斜面部を有するため、第１の中子セグメントを引き出す際の抵抗は小であり、中子本体の分解性能を従来と同程度に維持することができる。
【００１７】
なお第１、第２の合わせ面間の隙間量を増やす必要がないため、ゴム噛みの発生抑制にも大きく貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の剛性中子の一実施例の使用状態を示す断面図である。
【図２】中子本体の斜視図である。
【図３】中子本体の側面図である。
【図４】（Ａ）は第１の合わせ面を示す第１の中子セグメントの斜視図、（Ｂ）は第１の合わせ面の正面図である。
【図５】第１の合わせ面を拡大して示す側面図である。
【図６】第１の合わせ面の他の実施例を示す正面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は表１で用いた中子セグメントの内腔部の状態を示す略図である。
【図８】（Ａ）は従来の中子本体の側面図、（Ｂ）は段差の発生状態を拡大して示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のタイヤ形成用の剛性中子１は、外表面にタイヤ成形面部２Ｓを有する環状の中子本体２を具える。そして、このタイヤ成形面部２Ｓ上に、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、仕上がりタイヤとほぼ同形状の生タイヤｔが形成される。又前記生タイヤｔを、従来と同様、剛性中子１ごと加硫金型Ｂ内に投入し、内型である中子本体２と外型である加硫金型Ｂとの間で前記生タイヤｔを加熱加圧することで加硫成形が行われる。なお前記タイヤ成形面部２Ｓは、仕上がりタイヤの内面形状とほぼ同形状に形成される。
【００２０】
又剛性中子１は、環状の前記中子本体２と、その中心孔２Ｈに内挿される円筒状のコア３とを含んで構成されるが、前記中子本体２以外は、従来的な周知構造を採用できる。従って、以下に前記中子本体２のみ説明する。
【００２１】
本例の中子本体２は、その内部に例えば周方向に連続してのびる内腔部４を具えた中空状をなし、その内腔部４内に前記生タイヤｔを内側加熱する例えば電気ヒータなどの加熱手段（図示しない。）を配置している。
【００２２】
前記中子本体２は、図２、３に示すように、周方向に分割される複数の中子セグメント５から形成される。詳しくは、前記中子セグメント５は、周方向両端面を第１の合わせ面６Ａとした周方向巾が小な第１の中子セグメント５Ａと、この第１の中子セグメント５Ａとは交互に配されかつ周方向両端面を第２の合わせ面６Ｂとした周方向巾が大な第２の中子セグメント５Ｂとから構成される。そして周方向で隣り合う第１、第２の合わせ面６Ａ、６Ｂ同士を互いに突き合わすことにより、前記中子本体２が環状に形成される。
【００２３】
ここで、前記第１の合わせ面６Ａは、図４に示すように、外傾斜面部１０と、この外傾斜面部１０の半径方向外側に境界線Ｊを介して連なる平行面部１１とからなる屈曲面状に形成される。前記外傾斜面部１０は、図５に示すように、半径方向内方に向かって周方向巾が増す向きに傾斜している。又前記平行面部１１は、前記第１の中子セグメント５Ａの周方向巾の中心である周方向巾中心面Ｃｏに対して平行であり、又前記周方向巾中心面Ｃｏは、中子軸心ｉ（図３に示す。）を通る。
【００２４】
又前記第２の合わせ面６Ｂは、隣り合う第１の合わせ面６Ａと整合する屈曲面であって、具体的には、半径方向内方に向かって周方向巾が減少する向きに傾斜する内傾斜面部１２と、この内傾斜面部１２の半径方向外側に境界線Ｊを介して連なる平行面部１３とから形成される。前記内傾斜面部１２と外傾斜面部１０とは同傾斜であり、又平行面部１３と平行面部１１とは同傾斜をなす。
【００２５】
ここで、熱膨張による第１、第２の中子セグメント５Ａ、５Ｂ間の半径方向の段差ｄの発生は、第１、第２の合わせ面６Ａ、６Ｂが、周方向と直交する法線方向Ｎに対して傾斜することに原因し、又その傾斜の角度αが大きいほど段差ｄが大となる。
【００２６】
従って、第１、第２の合わせ面６Ａ、６Ｂを、前述の構成とすることで、前記平行面部１１、１３では、前記法線方向Ｎに対する傾斜角度α１が、外傾斜面部１０及び内傾斜面部１０、１２における傾斜角度α２よりも小となる。その結果、第１、第２の合わせ面全体を、それぞれ外傾斜面、内傾斜面とした従来の場合に比して、段差ｄを抑えることができる。しかも段差側となり段差ｄへの影響が大きい半径方向外側に平行面部１１、１３を形成しているため、段差ｄをより効果的に抑制することができる。
【００２７】
又中子本体２の分解は、従来と同様、まず第１の中子セグメント５Ａを、前記周方向巾中心面Ｃｏに沿って半径方向内方に引き出すことで行われる。この時、前記第１の合わせ面６Ａが外傾斜面部１０を有するため、第１の中子セグメント５Ａを半径方向内方に引き出す際の抵抗は小であり、従って中子本体２の分解性能を従来と同程度に維持することができる。
【００２８】
なお前記中子本体２の分解のためには、前記周方向巾中心面Ｃｏに対する前記外傾斜面部１０の角度θ、即ち平行面部１１に対する外傾斜面部１０の角度θは０．０１〜３．０°であるのが好ましい。前記角度θが０．０１°未満では、第１の中子セグメント５Ａを引き出す際の抵抗が過大となって中子本体２の分解性能を低下させる。逆に、前記角度θが３．０°を超えると、第２の中子セグメント５Ｂを半径方向外側に押し出す力が大となり、平行面部１１によっても段差ｄを充分抑制することができなくなる。このような観点から、前記角度θの下限は０．１°以上がより好ましく、又上限は１．０°以下がより好ましい。
【００２９】
又段差ｄの抑制のためには、図４（Ｂ）に示すように、前記平行面部１１の面積Ｓａ（ドット模様で示される。）と、前記第１の合わせ面６Ａをその外の輪郭線Ｅで囲んだ輪郭面積Ｓ０（斜線模様で示される。）との比Ｓａ／Ｓ０を０．０５〜０．７０とするのが好ましい。前記輪郭面積Ｓ０は、第１の合わせ面６Ａの見掛けの面積であって前記内腔部４の断面積も含まれる。前記比Ｓａ／Ｓ０が０．０５未満では、平行面部１１が過小となって段差ｄを充分抑制することができなくなる。逆に０．７０を超えると、第１の中子セグメント５Ａを引き出す際の抵抗が過大となって中子本体２の分解性能を低下させる。このような観点から、比Ｓａ／Ｓ０の下限は０．１以上がより好ましく、又上限は０．５以下が好ましい。
【００３０】
なお前記中子本体２の分割数ｎが多い程、法線方向Ｎに対する平行面部１１の前記傾斜角度α１、及び外傾斜面部１０の前記傾斜角度α２が相対的に小さくなるため、段差ｄの抑制効果は高まる。しかしその反面、中子セグメント５の個数が増し、部品コストの増加や、全部の中子セグメント５をタイヤから取り出す工程時間の増加を招く。このような観点から、中子本体２の分割数ｎは、８〜１６の範囲が好ましい。
【００３１】
前記合わせ面６Ａ、６Ｂにおける境界線Ｊは、直線以外に、例えば図６に示すように、円弧状等の曲線であっても良い。しかし、加工が複雑となり、高い加工精度が要求されるため、境界線Ｊを直線で形成するのが好ましい。又前記中子本体２では、前記内腔部４を周方向に連続させず、図７（Ａ）に示すように、各中子セグメント５の内部に閉ざして、即ち内腔部４を合わせ面６に開口させずに形成することもできる。この場合、前記加熱手段として、スチームなどの加熱流体を採用でき、この加熱流体を各内腔部４内に流入することで、中子本体２を介して生タイヤｔを内側加熱する。
【００３２】
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。
【実施例】
【００３３】
本発明の効果を確認するため、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤ形成用の中子本体を、表１の仕様に基づき試作した。そしてこの中子本体を用いて空気入りタイヤを形成した時の、外周面での段差の発生状況、合わせ面間でのゴム噛み性、及び中子セグメントの取り出し性などを評価した。
【００３４】
各中子本体は、アルミニウム（熱膨張率＝２３．１×１０−６／度）にて形成される。又中子本体は、常温状態（２０℃）にて生タイヤが形成されるとともに、加硫金型内では１５０℃の高温状態に加熱される。表１に記載の合わせ面間の隙間量、外傾斜面部の角度θ、及び比Ｓａ／Ｓ０は、それぞれ常温状態（２０℃）にて測定した値である。又表１に記載以外は、実質的に同仕様である。
【００３５】
（１）段差の発生状況：
中子本体を１５０℃に加熱した時の、タイヤ赤道面上における第１、第２の中子セグメント間の半径方向の段差をダイヤルゲージで測定するとともに、測定値を比較例１を５点とする１０点法にて評価した。数値が小なほど段差が小さく良好である。
【００３６】
（２）ゴム噛み性：
加硫成形後に、合わせ面間で発生したゴム噛みのゴム量を測定し、比較例１を５点とする１０点法にて評価した。数値が小なほどゴム噛みが少なく良好である。
【００３７】
（３）取り出し性：
加硫成形後に、タイヤから第１の中子セグメントを半径方向内側に引き出して取り出す際の引き出し力を測定し、比較例１を５点とする１０点法にて評価した。数値が小なほど取り出し易く良好である。
【００３８】
（４）取り出し工程時間：
タイヤから全ての中子セグメントを取り出すのに要した時間を測定し、比較例１を５点とする１０点法にて評価した。数値が小なほど取り出し易く良好である。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１に示すように、実施例の剛性中子は、ゴム噛み性、及び取り出し性の悪化を抑えながら、中子セグメント間に発生する段差量を低く抑えうるのが確認できる。
【符号の説明】
【００４１】
１     剛性中子
２     中子本体
２Ｓ   タイヤ成形面部
５     中子セグメント
５Ａ   第１の中子セグメント
５Ｂ   第２の中子セグメント
６Ａ   第１の合わせ面
６Ｂ   第２の合わせ面
１０   外傾斜面部
１１   平行面部
Ｂ     加硫金型
Ｃｏ   周方向巾中心面
Ｊ     境界線
ｔ     生タイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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