(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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る分解可能な中空なトロイド状の中子本体を有する剛性中子を用いて前記中子本体の外表面上で生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、
前記生タイヤを剛性中子ごと加硫金型内に投入して生タイヤを加熱加硫する加硫工程と、
前記加硫金型から取り出された加硫タイヤ付きの剛性中子を冷却する冷却工程とを具えるとともに、
前記冷却工程は、水の微細ミストを、加硫タイヤの外表面に噴霧するタイヤ噴霧と、前記中子本体の露出面に噴霧する中子噴霧とからなり、
前記タイヤ噴霧は、前記微細ミストの噴霧パターンを略円形状パターンとするとともに、
前記中子噴霧は、前記微細ミストの噴霧パターンをタイヤ周方向に長い偏平パターンとしたことを特徴とするタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記タイヤ噴霧は、加硫タイヤのトレッド部の外表面におけるタイヤ周方向の複数位置に、前記微細ミストを噴霧するトレッド冷却と、両サイドウォール部の外表面におけるタイヤ周方向の複数位置に、前記微細ミストを噴霧するサイドウォール冷却とを含み、
前記中子噴霧は、中子本体の露出面におけるタイヤ周方向の複数位置に、前記微細ミストを噴霧することを特徴とする請求項１記載のタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫金型から加硫タイヤと一体で取り出される剛性中子を、迅速に冷却しうる冷却工程を具えたタイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気入りタイヤの形成精度を高めるため、図１０（Ｂ）に示すように、タイヤ内面形状に相当する外形形状を有する剛性中子ａを用い、この剛性中子ａ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を形成するとともに、この生タイヤＴを剛性中子ａごと加硫金型ｂ内に投入し、内型である剛性中子ａと外型である加硫金型ｂとの間でタイヤを挟んで加硫成形する方法が提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
この方法では、加硫成形が終了した後、剛性中子ａと加硫タイヤとが一体の状態で、加硫金型ｂから取り出されるが、このとき剛性中子ａ及び加硫タイヤは１６０〜１９０℃の高温状態にある。
【０００４】
従って、この一体の状態のままで放置（自然冷却）した場合には、剛性中子ａの熱によって加硫タイヤが過加硫を起こし、タイヤ品質を低下させる恐れがある。そこでできるだけ早く剛性中子ａを分解して加硫タイヤから取り外すことが要求される。
【０００５】
なお剛性中子ａは、図１０（Ａ）に示すように、その中子本体ａ１を、タイヤ周方向に分割される複数の中子セグメントｃによって形成している。具体的には、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とから構成される。そして、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ることで、中子本体ａ１を分解して加硫タイヤのビード孔から取り出すことが可能である。
【０００６】
しかし中子本体ａ１が前記の如き高温状態の場合には、熱膨張によって中子セグメントｃ同士が互いに噛み合うため分解することが困難であり、従って、従来においては、冷風を剛性中子ａ及び加硫タイヤに吹き付けるなどの方法によって冷却している。
【０００７】
しかしながらこのような冷却方法では、中子本体ａ１が分解可能となる温度（例えば８０〜１００℃）に冷却するまでに２〜３時間程度の時間が必要であり、タイヤの過加硫抑制を不充分なものとしている。又この冷却の遅れは、タイヤの生産効率にも悪影響を及ぼす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１６０２３６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、水の微細ミストを、加硫タイヤの外表面及び中子本体の露出面にそれぞれ噴霧することを基本として、中子本体を濡らすことなく該中子本体と加硫タイヤとを迅速に冷却することができ、タイヤの過加硫を抑制するとともに、タイヤの生産効率を向上しうる製造方法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、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る分解可能な中空なトロイド状の中子本体を有する剛性中子を用いて前記中子本体の外表面上で生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、
前記生タイヤを剛性中子ごと加硫金型内に投入して生タイヤを加熱加硫する加硫工程と、
前記加硫金型から取り出された加硫タイヤ付きの剛性中子を冷却する冷却工程とを具えるとともに、
前記冷却工程は、水の微細ミストを、加硫タイヤの外表面に噴霧するタイヤ噴霧と、前記中子本体の露出面に噴霧する中子噴霧とからなり、
前記タイヤ噴霧は、前記微細ミストの噴霧パターンを略円形状パターンとするとともに、
前記中子噴霧は、前記微細ミストの噴霧パターンをタイヤ周方向に長い偏平パターンとしたことを特徴としている。
【００１１】
又請求項２の発明では、前記タイヤ噴霧は、加硫タイヤのトレッド部の外表面におけるタイヤ周方向の複数位置に、前記微細ミストを噴霧するトレッド冷却と、両サイドウォール部の外表面におけるタイヤ周方向の複数位置に、前記微細ミストを噴霧するサイドウォール冷却とを含み、
前記中子噴霧は、中子本体の露出面におけるタイヤ周方向の複数位置に、前記微細ミストを噴霧することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は叙上の如く、加硫金型から取り出された加硫タイヤ付きの剛性中子に対して、水の微細ミストを、加硫タイヤの外表面、及び中子本体の露出面にそれぞれ噴霧する冷却工程を行っている。このような微細ミストは、気流中で水滴が蒸発して気流自身の温度が低下すること、及び水滴がタイヤや中子本体などに衝突しその表面上で蒸発して潜熱を奪うことなどにより、冷風冷却に比して冷却効果を大幅に向上させることができる。
【００１３】
特に中子本体の露出面に、微細ミストを直接噴霧しているため、中子本体への冷却効果をより高めることができる。しかも微細ミストは、加硫タイヤ及び中子本体に衝突した後にすばやく蒸発するため、その表面を実質的に濡らすことがない。そのため、中子本体に直接噴霧しても、中子本体の内部に収容される加硫加熱用の電気ヒータ及びその配線部分である電気回りを濡らすことがなく、安定かつ安全な冷却を行いうる。
【００１４】
さらに、冷却工程がタイヤ噴霧と中子噴霧とに区別されているため、熱伝導率や熱容量が異なる加硫タイヤ及び中子本体に対して、微細ミストの噴霧量及び噴霧時間などを別々に制御することができ、それぞれの冷却速度を揃えるなどバランスの良い冷却を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のタイヤの製造方法における生タイヤ形成工程を示す断面図である。
【図２】それに用いる剛性中子を示す分解斜視図である。
【図３】中子本体を軸心方向から見た側面図である。
【図４】加硫工程を示す断面図である。
【図５】冷却工程を示す断面図である。
【図６】冷却工程を軸心方向から見た側面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）はタイヤ噴霧における微細ミストの噴霧パターンを示す斜視図、及び正面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は中子噴霧における微細ミストの噴霧パターンを示す斜視図、及び正面図である。
【図９】テストによる中子本体の内部温度の時間的変化を示すグラフである。
【図１０】（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形成方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明は、剛性中子１を用いたタイヤの製造方法であって、生タイヤ形成工程Ｓ１と、加硫工程Ｓ２と、冷却工程Ｓ３とを含んで構成される。
【００１７】
図１に示すように、前記生タイヤ形成工程Ｓ１では、剛性中子１の中子本体２の外表面上で生タイヤＴを形成する。前記剛性中子１は、外表面にタイヤ成形面Ｊを有する中子本体２を具え、従来と同様、この中子本体２の前記タイヤ成形面Ｊ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前記生タイヤＴが形成される。
【００１８】
本例の剛性中子１は、図１、２に示すように、前記中子本体２と、この中子本体２の中心孔２Ｈに内挿される円筒状のコア４と、前記中子本体２の軸心方向両側に配される一対の側板５Ｌ、５Ｕとを具える。
【００１９】
前記中子本体２は、前記タイヤ成形面Ｊを有するトロイド状主部２Ａの半径方向内端部に、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６を有して軸心方向外側に膨出する膨出部２Ｂを具える。又この中子本体２には、該中子本体２と同心な内腔７が形成されるとともに、この内腔７内には、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８が配される。
【００２０】
又前記中子本体２は、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から形成される。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。なお中子本体２では、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。
【００２１】
前記コア４は円筒状をなし、前記中子本体２の中心孔２Ｈ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。このコア４の軸心方向の一方側の端部は、軸心方向一方側の側板５Ｌの内側面に例えばボルト等を用いて固着される。なお一方側の側板５Ｌには、前記中子本体２のテーパ面６と当接するフランジ部１１を有し、これにより側板５Ｌと中子本体２とを同心に位置合わせしうる。
【００２２】
又前記コア４は、本例では、その中心孔４Ｈの軸心方向他方側に、内ネジ部１３を具えるとともに、コア４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。
【００２３】
又軸心方向他方側の側板５Ｕも、前記中子本体２のテーパ面６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１１を有するとともに、側板５Ｕの内側面には、前記コア４の中心孔４Ｈ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２０が突設される。又前記一方側、他方側の側板５Ｌ、５Ｕには、そ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。又前記支持軸部１２を把持する搬送装置のチャック部２１、或いは支持軸部１２を装着する生タイヤ形成機、加硫金型、冷却装置などのチャック部２１は、本例では周知のボールロック機構を有する連結手段２２を介して前記支持軸部１２とワンタッチで着脱自在に連結される。
【００２４】
次に、前記加硫工程Ｓ２では、図４に示すように、前記生タイヤＴを剛性中子１ごと加硫金型１８内に投入し、内型である剛性中子１と外型である加硫金型１８との間で生タイヤＴを挟んで加熱加硫が行われる。なお前記加硫金型１８は周知構造をなし、その内部に、前記生タイヤＴを外側加熱する蒸気ジャケット、電気ヒータなどの加熱手段（図示しない）が配されている。
【００２５】
次に、前記冷却工程Ｓ３では、図５に示すように、前記加硫金型１８から取り出された加硫タイヤＴ１付きの剛性中子１を冷却する。この冷却工程Ｓ３では、水の微細ミストＭを、加硫タイヤＴ１の外表面に噴霧するタイヤ噴霧３０と、前記中子本体２の露出面２Ｓに噴霧する中子噴霧３１とからなる。
【００２６】
前記水の微細ミストＭとは、霧状の微細な水の水滴であって、平均粒子径が３００μｍ以下、さらには１００μｍｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以下のものが好適に採用される。このような微細ミストＭは、例えば水を高圧で噴出するミスト用の一流体ノズル、或いは水を低圧のエアーで粉砕して噴出するミスト用の二流体ノズルを使用することにより、ミスト流として容易に噴霧することができ、又前記ミスト用の一流体ノズル、二流体ノズルとして市販のものが好適に採用しうる。微細ミストＭの流量をコントロールするために、二流体ノズルを用いることが好ましい。なお前記ミスト用の一流体ノズル、二流体ノズルを総称してミスト用ノズル３３という場合がある
【００２７】
このような微細ミストＭは、気流中で水滴が蒸発して気流自身の温度が低下すること、及び水滴が加硫タイヤＴ１及び中子本体２に衝突しその表面上で蒸発して潜熱を奪うことなどにより、冷風冷却に比して冷却効果を大幅に向上させることができる。特に中子本体２の露出面２Ｓに、微細ミストＭを直接噴霧しているため、中子本体２への冷却効果をより高めることができる。しかも微細ミストＭは、加硫タイヤＴ１及び中子本体２に衝突した後にすばやく蒸発するため、その表面を実質的に濡らすことがない。そのため、中子本体２に直接噴霧しても、中子本体２の内部に収容される加硫加熱用の電気ヒータ（加熱手段８）及びその配線部分である電気回りを濡らすことがなく、安定かつ安全な冷却を行いうる。
【００２８】
さらに前記冷却工程Ｓ３が、タイヤ噴霧３０と中子噴霧３１とに区別されているため、熱伝導率や熱容量が異なる加硫タイヤＴ１及び中子本体２に対して、微細ミストＭの噴霧量及び噴霧時間などを別々に制御することができ、それぞれの冷却速度を揃えるなどバランスの良い冷却を行うことができる。
【００２９】
本例の冷却工程Ｓ３では、図６に示すように、前記タイヤ噴霧３０として、加硫タイヤＴ１のトレッド部Ｔ１ａの外表面におけるタイヤ周方向の複数位置Ｑａに、前記微細ミストＭを噴霧するトレッド冷却３０ａと、両サイドウォール部Ｔ１ｂの外表面におけるタイヤ周方向の複数位置Ｇｂに、前記微細ミストＭを噴霧するサイドウォール冷却３０ｂとを含んで加硫タイヤＴ１を冷却している。又前記中子噴霧３１として、中子本体２の露出面２Ｓにおけるタイヤ周方向の複数位置Ｑｃに、前記微細ミストＭを噴霧してる。なお前記中子本体２は、その外表面のうち、加硫タイヤＴ１のビードトウ端Ｔ１ｅと、側板５Ｌ、５Ｕの外端５ｅとの間の範囲Ｙが外部に露出しており、この環状の範囲Ｙを前記露出面２Ｓと呼ぶ。
【００３０】
そして、前記タイヤ噴霧３０では、図６、７に示すように、ミスト用ノズル３３による微細ミストＭの噴霧パターンを略円形状パターンＰ１とするとともに、中子噴霧３１では、図６、８に示すように、ミスト用ノズル３３による微細ミストＭの噴霧パターンをタイヤ周方向に長い偏平パターンＰ２としている。
【００３１】
このように、タイヤ噴霧３０では、トレッド冷却３０ａとサイドウォール冷却３０ｂとに区分しているため、ゴム厚さ等に起因して熱容量が異なるトレッド部Ｔ１ａ及びサイドウォール部Ｔ１ｂに対して噴霧量及び噴霧時間などを別々に制御することができ、それぞれの冷却速度を揃えることができる。しかもタイヤ噴霧３０では、略円形状パターンＰ１を採用することで微細ミストＭを広範囲に亘って効率よく噴霧しうる。
【００３２】
これに対して、中子噴霧３１では、前記露出面２Ｓが幅狭の円環帯状をなすため、前記偏平パターンＰ２を採用することで、前記露出面２Ｓからのはみ出しを抑えながら該露出面２Ｓを効率よく噴霧しうる。
【００３３】
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】
【００３４】
本発明の効果を確認するため、加硫金型から取り出された加硫タイヤ（タイヤサイズ＿２１５／４５R17）付きの剛性中子に対して、下記の冷却方法によって冷却を行い、その時の中子本体の温度変化を測定するとともに、その結果を図９に記載した。なお中子本体の温度は、中子内腔面上のタイヤ赤道位置に、４つの温度センサ（熱電対）を周方向に等間隔を隔てて取り付け、各温度センサによる測定温度の平均値を用いている。
【００３５】
又冷却方法として、自然冷却（比較例１）、冷風冷却（比較例２）、及び微細ミストを用いた本発明に係わるミスト冷却（実施例１）を行った。
（１）自然冷却（比較例１）では、加硫タイヤ付きの剛性中子を、室温（２５℃）の工場内に放置して、自然冷却した。
（２）冷風冷却（比較例２）では、スポットクーラーを用い、加硫タイヤ付きの剛性中子に対して、温度（１５℃）の冷風を、風速（３００ｍ／分）で吹き付けて強制冷却した。
（３）ミスト冷却（実施例１）では、二流体ノズルを用い平均粒子径が１０〜３０μｍの微細ミストを噴霧した。噴霧位置は、トレッド外表面上でかつタイヤ周方向に等間隔を隔てた８位置、サイドウォール外表面上でかつタイヤ周方向に等間隔を隔てた８位置、及び中子本体の露出面上でかつタイヤ周方向に等間隔を隔てた８位置とした。又二流体ノズルは、各表面から１５０ｍｍ隔てた位置から噴霧され、微細ミストの総噴霧量は、０．５リッター／分である。なおタイヤ噴霧は円形状パターン、中子噴霧は偏平パターンとした。
【００３６】
図９に示すように、実施例１では、中子本体を迅速に冷却することができ、タイヤの過加硫抑制とタイヤの生産効率向上とを図りうるのが確認できる。
【符号の説明】
【００３７】
１     剛性中子
２     中子本体
２Ｓ   露出面
９     中子セグメント
１８   加硫金型
３０   タイヤ噴霧
３０ａ トレッド冷却
３０ｂ サイドウォール冷却
３１   中子噴霧
Ｍ     微細ミスト
Ｐ１   略円形状パターン
Ｐ２   偏平パターン
Ｓ１   生タイヤ形成工程
Ｓ２   加硫工程
Ｓ３   冷却工程
Ｔ     生タイヤ
Ｔ１ａ トレッド部
Ｔ１ｂ サイドウォール部
【図１】
0005739748.tif 000002
【図２】
0005739748.tif 000003
【図３】
0005739748.tif 000004
【図４】
0005739748.tif 000005
【図５】
0005739748.tif 000006
【図６】
0005739748.tif 000007
【図７】
0005739748.tif 000008
【図８】
0005739748.tif 000009
【図９】
0005739748.tif 000010
【図１０】
0005739748.tif 000011