(57)【要約】【課題】タイヤ付中子の中子をより早く冷却でき、タイヤの過加硫を防いでバランス良く加硫しうる空気入りタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】空気入りタイヤの製造方法であって、中子１の外側に形成された生タイヤＴ１を中子１とともに金型で加硫する工程と、金型から、加硫済のタイヤＴ２と中子１とが一体になったタイヤ付き中子１Ｂを取り出す工程と、取り出されたタイヤ付き中子１Ｂの中子１を冷却する冷却工程とを含み、冷却工程は、中子１の内部に形成された室２０に冷媒を供給して循環させる第１の工程と、室２０の冷媒の一部を排出し、その後、室２０に新たな冷媒を補充して室２０の冷媒を循環させる第２の工程とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤの製造方法であって、
中子の外側に形成された生タイヤを前記中子とともに金型で加硫する工程と、
前記金型から、加硫済のタイヤと前記中子とが一体になったタイヤ付き中子を取り出す工程と、
取り出された前記タイヤ付き中子の前記中子を冷却する冷却工程とを含み、
前記冷却工程は、前記中子の内部に形成された室に冷媒を供給して循環させる第１の工程と、
前記室の冷媒の一部を排出し、その後、前記室に新たな冷媒を補充して前記室の冷媒を循環させる第２の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。
【請求項２】
前記冷却工程は、前記第２の工程を複数回実施する請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記冷却工程は、前記室に、２５度以下の温度の冷媒を供給する請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
前記第１の工程又は前記第２の工程では、前記室を満たす冷媒が供給される請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
前記冷却工程は、前記第１の工程として、前記冷媒を６０〜１８０秒の範囲で循環させた後、前記第２の工程を実施する請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項６】
前記第２の工程において、排出される前記冷媒の量は、前記室に蓄えられている前記冷媒の量の４０％〜８０％である請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関し、詳しくは、生タイヤを中子とともに加硫して空気入りタイヤを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１は、中子の外側に形成された生タイヤを中子とともに金型で加硫する工程を含む空気入りタイヤの製造方法を提案している。この製造方法では、タイヤの過剰な加硫（以下、「過加硫」という。）を抑制するため、加硫後、金型から取り出されたタイヤ付き中子の内部に冷媒が供給され、中子が冷却されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−００６３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のような製造方法では、加硫済のタイヤと中子とがしばらく接しているため、中子が十分に冷却される迄の間、タイヤの内腔面側の加硫が進行するおそれがある。また、中子に供給された冷媒の一部は、中子の室内で撹拌されずに滞留して高温となる場合があり、タイヤの内腔面側の加硫が進行するおそれもある。このような問題を解決するために、中子をより早く冷却させることが望まれている。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、タイヤ付中子の中子をより早く冷却でき、タイヤの過加硫を防ぐことができる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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、空気入りタイヤの製造方法であって、中子の外側に形成された生タイヤを前記中子とともに金型で加硫する工程と、前記金型から、加硫済のタイヤと前記中子とが一体になったタイヤ付き中子を取り出す工程と、取り出された前記タイヤ付き中子の前記中子を冷却する冷却工程とを含み、前記冷却工程は、前記中子の内部に形成された室に冷媒を供給して循環させる第１の工程と、前記室の冷媒の一部を排出し、その後、前記室に新たな冷媒を補充して前記室の冷媒を循環させる第２の工程とを含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法において、前記冷却工程は、前記第２の工程を複数回実施するのが望ましい。
【０００８】
本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法において、前記冷却工程は、前記室に、２５度以下の温度の冷媒を供給するのが望ましい。
【０００９】
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１の工程又は前記第２の工程では、前記室を満たす冷媒が供給されるのが望ましい。
【００１０】
本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法において、前記冷却工程は、前記第１の工程として、前記冷媒を６０〜１８０秒の範囲で循環させた後、前記第２の工程を実施するのが望ましい。
【００１１】
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の工程で排出される前記冷媒の量は、前記室に蓄えられている前記冷媒の量の４０％〜８０％であるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、中子の外側に形成された生タイヤを中子とともに金型で加硫する工程と、金型から、加硫済のタイヤと中子とが一体になったタイヤ付き中子を取り出す工程と、取り出されたタイヤ付き中子の中子を冷却する冷却工程とを含んでいる。
【００１３】
本発明の冷却工程は、中子の内部に形成された室に冷媒を供給して循環させる第１の工程と、室の冷媒の一部を排出し、その後、室に新たな冷媒を補充して室の冷媒を再び循環させる第２の工程とを含んでいる。
【００１４】
第１の工程は、中子の室に供給された冷媒を循環させることにより、例えば、中子に接する高温の冷媒と、中子に接しない低温の冷媒とを撹拌でき、中子に接する冷媒の温度を下げ、中子と冷媒との熱交換の効率を高め得る。
【００１５】
一方、第２の工程は、室の冷媒の一部を排出し、その後、室に新たな冷媒を補充することにより、例えば、冷媒の循環では撹拌されずに室に滞留する高温の冷媒と、室に補充される新たな低温の冷媒とを撹拌でき、室の冷媒の温度を下げ、中子と冷媒との熱交換の効率を高め得る。
【００１６】
従って、本発明の製造方法では、タイヤ付中子の中子をより早く冷却し、タイヤの内腔面側での過加硫をより確実に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の製造方法で用いられる中子の断面図である。
【図２】軸心方向から見た中子の底面図である。
【図３】図１の左側のセグメントの部分拡大図である。
【図４】第１の工程を説明するための図３のセグメントの模式図である。
【図５】（Ａ）は、冷媒を循環する際の説明図であり、（Ｂ）は、冷媒を排出する際の説明図である。
【図６】第２の工程を説明するための図３のセグメントの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の一形態が、図面に基づき説明される。
本実施形態の空気入りタイヤの製造方法は、生タイヤを中子とともに金型で加硫する工程と、金型からタイヤ付き中子を取り出す工程と、取り出されたタイヤ付き中子の中子を冷却する冷却工程とを含んでいる。
【００１９】
図１には、本実施形態の空気入りタイヤの製造方法に用いられる中子１の断面図が示されている。図２には、中子１を軸心方向から見た底面図が示されている。図１及び図２に示されるように、中子１は、例えば、環状の中子本体８、中子本体８を連結する円筒状の内筒９、及び、中子本体８と内筒９とを一体に挟持する円盤状の一対の側壁体１０Ｕ、１０Ｌを有している。
【００２０】
中子本体８は、周方向に分割された複数のセグメント１１から構成され、その外表面が、生タイヤＴ１が形成されるタイヤ成形面８ａとされている。
【００２１】
セグメント１１は、周方向長さが半径方向内方に向かって漸減する第１セグメント１１Ａと、周方向長さが半径方向内方に向かって漸増する第２セグメント１１Ｂとを含んでいる。第１セグメント１１Ａと第２セグメント１１Ｂとは、タイヤ周方向に交互に配置されている。
【００２２】
中子１の外側には、生タイヤＴ１が予め形成されている。生タイヤＴ１は、慣例に従って、例えば、インナーライナや、カーカスプライ等のタイヤ構成部材が中子１に直接又は間接的に貼り重ねられて形成される。
【００２３】
生タイヤＴ１を加硫する工程は、生タイヤ付き中子１Ａを外型である金型（図示省略）にセットし、加熱することにより行われる。これにより、金型と中子１との間のキャビティで、生タイヤＴ１が加硫され、ひいては、加硫済みのタイヤＴ２と中子１とが一体になったタイヤ付き中子１Ｂが形成される。
【００２４】
金型からタイヤ付き中子１Ｂを取り出す工程では、金型が開かれた後、例えば、移載装置（図示省略）によって中子１が保持され、金型からタイヤ付き中子１Ｂが取り出される。移載装置は、例えば、特開２０１４−４６６４５号に記載されるような移載手段が好適に用いられる。移載装置は、側壁体１０Ｕ、１０Ｌを介して中子１を保持し、移動させることができる。なお、生タイヤ付き中子１Ａを金型へセットする際にも、このような移載装置が用いられる。
【００２５】
本実施形態の冷却工程は、中子１に冷媒を供給して循環させる第１の工程と、冷媒の一部を排出し、その後、新たな冷媒を補充して冷媒を循環させる第２の工程とを含んでいる。本実施形態では、冷却工程は、図１に示されるように、タイヤ付き中子１Ｂの軸心が垂直の状態で行われる。
【００２６】
第１の工程では、先ず、中子１の内部に形成された室２０に冷媒が供給される。図３には、図１の左側のセグメント１１の部分拡大図が示されている。図３に示されるように、中子１の各セグメント１１は、半径方向外側の外セグメント部１６と、その半径方向内側に隣接される内セグメント部１７とを有し、これらの間に室２０が形成されている。室２０を形成するために、外セグメント部１６は、例えば、断面視略コ字状に形成された部分を含んでいる。外セグメント部１６と内セグメント部１７とは、例えば、Ｏリング等を介して固着されている。これにより、室２０は、気密に形成される。
【００２７】
また、室２０には、第１流路２１の一端２１ａと、第２流路２２の一端２２ａと、第３流路２３の一端２３ａとが連通している。第３流路２３の一端２３ａは、例えば、第１流路２１の一端２１ａよりも上側に位置し、かつ、第２流路２２の一端２２ａよりも下側に位置している。
【００２８】
本実施形態の第１流路２１、第２流路２２及び第３流路２３の各他端２１ｂ、２２ｂ及び２３ｂは、例えば、内セグメント部１７の下側の面で開口している。図３では、各他端２１ｂ、２２ｂ及び２３ｂとして一つしか示されていないが、図２に示されるように、これらはタイヤ周方向に異なる位置に設けられている。
【００２９】
図３に示されるように、第１流路２１の他端２１ｂには、中子１の外部に設けられた冷却手段３３の第１出入口３５が接続される。第２流路２２の他端２２ｂには、冷却手段３３の第２出入口３６が接続される。同様に、第３流路２３の他端２３ｂには、冷却手段３３の第３出入口３７が接続される。
【００３０】
冷却手段３３は、例えば、温度管理された冷媒の供給や循環等を司るもので、冷媒を供給する冷媒供給機３８、室２０内の空気及び冷媒を吸引する吸引機３９、及び、圧縮空気を供給する空気供給機４０を含んで構成されている。吸引機３９は、例えば、第１出入口３５及び第２出入口３６に接続される。冷媒供給機３８及び空気供給機４０は、例えば、第３出入口３７に切り替え可能に接続される。本実施形態の冷媒としては、例えば、不凍液や水等の流体が用いられるが、ヘリウム等のガスが用いられても良い。
【００３１】
第１の工程では、先ず、第１流路２１と第１出入口３５との連結が遮断される。次に、冷却手段３３は、第３流路２３を介して室２０内に冷媒を供給するとともに、第２流路２２を介して室２０内の空気を排出する。これにより、室２０内に冷媒が供給される（図４の概略図参照）。
【００３２】
図３及び図４に示されるように、第２流路２２の一端２２ａは、例えば、室２０の最上部に連通している。本実施形態の第２流路２２の一端２２ａは、室２０の上側に局部的に突出する空気溜部２５に連通している。このような構成によれば、室２０内の空気をより多く排出でき、室２０の中をより多くの冷媒４１で満たすことができる。より好ましい態様の空気溜部２５は、中子１と室２０内の冷媒４１との熱交換の効率を高めるため、室２０のタイヤ半径方向内側に局部的に設けられる。さらに好ましい態様では、空気溜部２５に連なる室２０の天井面２０Ｕが、空気溜部２５に向かって上向きの傾斜に形成されている。これにより、室２０内の空気が天井面２０Ｕを伝わって空気溜部２５に溜まる。
【００３３】
また、第１の工程では、図５（Ａ）に示されるように、例えば、第３流路２３を介して冷媒４１が室２０に供給され続けると、冷媒４１は、第２流路２２の一端２２ａに達して第２流路２２を介して室２０の外部へと排出される。排出された冷媒４１は、例えば、吸引機３９を介して冷媒供給機３８へと戻され、冷媒供給機３８内で冷却される。冷却された冷媒４１は、第３流路２３を介して室２０に供給される。これにより、冷媒４１は、室２０を含む順路で循環される。なお、室２０に冷媒４１を供給しつつ、室２０から冷媒４１を排出する際、例えば、外部から新たな冷媒４１を冷媒供給機３８に供給しつつ、吸引機３９から冷媒４１を外部へと排出する態様であっても良い。
【００３４】
以上のように、第１の工程では、各中子１の室２０に供給された冷媒４１を循環させることにより、例えば、中子１に接する高温の冷媒４１と、中子１に接しない低温の冷媒４１とを撹拌でき、中子１に接する冷媒４１の温度を下げ、中子１と冷媒４１との熱交換の効率を高め、中子１の冷却を促進する。
【００３５】
冷媒４１の温度は、特に限定されるものではないが、例えば、２５℃以下であるのが好ましい。冷媒４１の温度が２５℃よりも高い場合、中子１の冷却時間が長くなるおそれがあり、ひいては、タイヤの内腔面側が過度に加硫されるおそれがある。一方、中子１に過度に冷たい冷媒４１を供給した場合、中子１の使用寿命が短縮するおそれがあり、冷媒４１の温度は、例えば、５℃以上が好ましい。
【００３６】
好ましい態様の第１の工程では、中子１の室２０内の冷媒４１を低温に維持するため、例えば、６０〜１８０秒の範囲で冷媒４１が循環供給される。
【００３７】
図６には、第２の工程を説明するためのセグメント１１の模式図が示されている。図６に示されるように、第２の工程では、第１流路２１と第１出入口３５とが接続される。一方、第３流路２３は、第３出入口３７を介して空気供給機４０（又は、外気でも良い。）に接続が切り替えられる。
【００３８】
第２の工程では、先ず、図５（Ｂ）に示されるように、第１流路２１を介して室２０内の冷媒４１が排出される。排出された冷媒４１は、例えば、吸引機３９を介して外部へと排出される。なお、排出された冷媒４１は、例えば、吸引機３９を介して冷媒供給機３８へと戻され、貯留される態様であっても良い。また、冷媒４１が排出されるとともに、室２０には、空気供給機４０から第３流路２３を介して空気が供給される。この空気の供給は、例えば、第２流路２２を介して実施されても良い。
【００３９】
次に、第２の工程では、第１出入口３５の連結が冷媒供給機３８に接続される。一方、第２出入口３６が吸引機３９に接続される。これにより、図４及び図５（Ａ）に示したように、再び、第１流路２１を介して室２０内に新たな冷媒４１が補充されるとともに、室２０内の空気が第２流路２２を介して排出される。その後、冷媒４１は、室２０を含む順路で循環される。
【００４０】
上述の第２の工程では、室２０の冷媒４１の一部を排出し、その後、室２０に新たな冷媒４１を補充することにより、例えば、冷媒４１の循環では撹拌されずに室２０のコーナ部等に滞留する高温の冷媒４１と、室２０に補充される、例えば、より低温の冷媒４１とを撹拌でき、室２０の冷媒４１の温度を下げ、中子１と冷媒４１との熱交換の効率を高め得る。従って、本実施形態の製造方法では、タイヤ付き中子１Ｂの中子１をより早く冷却でき、タイヤの内腔面側での過加硫をより確実に抑制できる。
【００４１】
より好ましい態様では、第２の工程が複数回繰り返して実施される。第２の工程が繰り返されることにより、冷媒４１の循環により撹拌されずに室２０に滞留する冷媒４１を新たに補充される冷媒４１とより確実に撹拌でき、例えば、中子１が十分に冷却されるまで、常に冷媒４１を低温に維持することができる。
【００４２】
上述の作用をより効果的に発揮させるため、第２の工程では、６０〜１８０秒の範囲で冷媒４１が循環供給される。なお、第２の工程が複数回繰り返される場合、冷媒４１が循環される時間は、中子１と冷媒４１との温度差を大きく保持するために、例えば、中子１が冷却されるに伴って、順次短縮されるのが望ましい。
【００４３】
中子１をより早く冷却させるために、第２の工程において、室２０から排出される冷媒４１の量は、室２０に蓄えられている冷媒４１の量の４０％〜８０％の範囲であるのが望ましい。排出される冷媒４１が４０％未満の場合、室２０内の冷媒を十分に撹拌できないおそれがあるとともに、新たに補充される冷媒で、室２０内の冷媒４１の温度を十分に低下できないおそれがある。逆に、排出される冷媒４１が８０％よりも多い場合、新たな冷媒が室２０に補充される間に、室２０内の冷媒４１の温度が一時的に高まり、中子１の冷却の効率が低下するおそれがある。なお、第２の工程が複数回繰り返される場合、室２０から排出される冷媒４１の量は、順次減少されるのが望ましい。これにより、冷媒の排出に伴う熱交換ロスを極力小さくすることができる。
【００４４】
本実施形態の第２の工程は、例えば、中子１の温度が３５〜４５度程度になるまで行われるのが望ましい。このように冷却された中子１は、熱収縮するため、タイヤ付き中子１Ｂからタイヤを容易に取り外すことができる。
【００４５】
本実施形態では、１回又は複数回の第２の工程によって、中子１が十分に冷却されると、中子１の室２０から冷媒４１を排出する工程が行われる。この工程では、例えば、第３流路２３が第２出入口３６を介して空気供給機４０に接続される。これにより、第３流路２３を介して室２０内に圧縮空気が供給され、室２０内の冷媒４１が第１流路２１から効果的に排出される。
【００４６】
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、本発明はこれら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】
【００４７】
本発明の製造方法により、表１の仕様に基づく空気入りタイヤが試作され、その性能がテストされた。なお、比較例のタイヤは、加硫後のタイヤ付き中子の室に冷媒を循環させるだけの冷却工程を含む製造方法により試作された。
共通仕様及びテスト方法は、以下の通りである。
タイヤサイズ：２４５／４５Ｒ１８
冷却工程開始時の中子の温度：１５５度
冷却工程終了時の中子の温度：３５度
第１の工程での冷媒の循環時間：１００秒
【００４８】
＜加硫量の均一性＞
試供タイヤのタイヤ各部のゴム物性が測定され、測定されたゴム物性に基づいて、タイヤ各部の加硫量が比較され、タイヤ全体での加硫量の均一性が評価された。評価は、実施例１のタイヤの加硫量の均一性を良とする良、可、不可の３段階で示されている。 
【００４９】
【表１】
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【００５０】
テストの結果、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて、タイヤの過加硫が抑制され、バランス良く加硫されていることが確認できる。
【符号の説明】
【００５１】
１    中子
１Ｂ  タイヤ付き中子
２０    室
Ｔ１  生タイヤ
Ｔ２  タイヤ
【図１】
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【図２】
2016137624.tif 000005
【図３】
2016137624.tif 000006
【図４】
2016137624.tif 000007
【図５】
2016137624.tif 000008
【図６】
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