(57)【要約】【課題】ベントホールに堆積されたスピュー切れゴムやゴムカスをベントホールから十分に取り除くと共に、加硫成形後の中子を短時間に冷却することができるタイヤ成形用中子およびベントホールの充填物回収方法を提供する。【解決手段】複数に分割された中子セグメントを円環状に組み合わせて形成されると共に外表面から周方向に延びる内腔部の表面に通じるベントホールを有するタイヤ成形用中子であって、ベントホールの内径より大きな内径の管が、流体を流す主管として内腔部に設けられており、ベントホールの内径より大きく、主管の内径より小さな内径の枝管でベントホールと主管とが接続されているタイヤ成形用中子。主管に流体を流した時、流体が枝管に流れ込まないように、枝管に逆止弁が設けられているタイヤ成形用中子。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数に分割された中子セグメントを円環状に組み合わせて形成されると共に、外表面から周方向に延びる内腔部の表面に通じるベントホールを有するタイヤ成形用中子であって、
前記ベントホールの内径より大きな内径の管が、流体を流す主管として前記内腔部に設けられており、
前記ベントホールの内径より大きく、前記主管の内径より小さな内径の枝管で前記ベントホールと前記主管とが接続されていることを特徴とするタイヤ成形用中子。
【請求項２】
前記流体が気体であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ成形用中子。
【請求項３】
前記流体が液体であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ成形用中子。
【請求項４】
前記主管に前記流体を流した時、前記流体が前記枝管に流れ込まないように、前記枝管に逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ成形用中子。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ成形用中子を用いたベントホールの充填物回収方法であって、
前記主管に設けられた前記流体の流入口および流出口にそれぞれ前記主管より内径が大きい流入管および流出管を接続して、前記流入管から前記主管を経由して前記流出管に流体を流すことにより、前記主管を流れる流体の圧力を減少させ、
減少した流体の圧力によって生じた負圧により、前記ベントホールの充填物を前記枝管を経由して前記主管に吸い出して回収することを特徴とするベントホールの充填物回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生タイヤの成形および加硫に用いられるタイヤ成形用中子および前記タイヤ成形用中子を用いたベントホールの充填物回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの製造工程においては、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を成形し、加硫金型を備えた加硫成形装置内で加硫する加硫成形が行われている。
【０００３】
近年、この加硫成形において、成形精度を高めることを意図してタイヤ成形用中子（以下、単に「中子」ともいう）を用いた中子成形法が採用されている（例えば、特許文献１）。中子成形法は、複数に分割された中子セグメントを円環状に組み合わせて形成された中子の周囲に上記した各タイヤ構成部材を貼り付けて生タイヤを成形し、成形された生タイヤを中子ごと加硫成形装置に投入して加硫成形する方法である。
【０００４】
このとき、加硫成形に際しては中子と生タイヤとの間に空気がないことが望ましいため、通常、中子として組み合わされた際、空気排出用の穴（ベントホール）となるように中子セグメントの合わせ面には溝が凹設されている。
【０００５】
このベントホールには、加硫成形時、空気と一緒にゴムも流れ出てしまい、所謂オーバースピュー（スピュー）が形成される。このスピューが太い場合には、タイヤ振動の原因となるため、ベントホールの径を小さくして太いスピューの形成を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１４６９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ベントホールの径を小さくした場合にはスピューが切れやすくなり、スピュー切れしたゴム（スピュー切れゴム）やゴムカスが堆積して充填物となってベントホールを塞ぐため、次回加硫成形時に空気の排出が不完全となり、タイヤの外観品質に悪影響を及ぼす恐れがある。また、ベントホールに堆積されたスピュー切れゴムやゴムカスが次回加硫成形時に異物として加硫タイヤに貼り付いてしまう恐れもある。
【０００８】
そこで、ベントホールの形成にあたって角度をつけるなどしてゴムの流入を防ぐ対策が講じられているが、現状、必ずしも十分な効果が得られているとは言えない。
【０００９】
また、加硫成形後には、冷却のために加硫金型から熱源を排出させて大気冷却しているが、次回の成形作業を安全に行うことができる温度（通常３０℃以下）まで中子を冷却するには時間が掛かり、生産性を向上させることができない。
【００１０】
そこで本発明は、ベントホールに堆積されたスピュー切れゴムやゴムカスをベントホールから十分に取り除くと共に、加硫成形後の中子を短時間に冷却することができるタイヤ成形用中子およびベントホールの充填物回収方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記の課題を解決するため鋭意検討を行った結果、以下に記載する発明により上記の課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、
複数に分割された中子セグメントを円環状に組み合わせて形成されると共に、外表面から周方向に延びる内腔部の表面に通じるベントホールを有するタイヤ成形用中子であって、
前記ベントホールの内径より大きな内径の管が、流体を流す主管として前記内腔部に設けられており、
前記ベントホールの内径より大きく、前記主管の内径より小さな内径の枝管で前記ベントホールと前記主管とが接続されていることを特徴とするタイヤ成形用中子である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、
前記流体が気体であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ成形用中子である。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、
前記流体が液体であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ成形用中子である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、
前記主管に前記流体を流した時、前記流体が前記枝管に流れ込まないように、前記枝管に逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ成形用中子である。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ成形用中子を用いたベントホールの充填物回収方法であって、
前記主管に設けられた前記流体の流入口および流出口にそれぞれ前記主管より内径が大きい流入管および流出管を接続して、前記流入管から前記主管を経由して前記流出管に流体を流すことにより、前記主管を流れる流体の圧力を減少させ、
減少した流体の圧力によって生じた負圧により、前記ベントホールの充填物を前記枝管を経由して前記主管に吸い出して回収することを特徴とするベントホールの充填物回収方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ベントホールに堆積されたスピュー切れゴムやゴムカスをベントホールから十分に取り除くと共に、加硫成形後の中子を短時間に冷却することができるタイヤ成形用中子およびベントホールの充填物回収方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来の中子の斜視図である。
【図２】従来の中子を構成する中子セグメントを説明する斜視図である。
【図３】タイヤの成形装置に用いられる加硫金型と中子の構成を示す図である。
【図４】中子の取り外しを説明する図である。
【図５】本実施の形態に係る中子の構成を模式的に示す断面図である。
【図６】本実施の形態に係る中子において形成されるベンチュリ管を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。
【００２０】
１．中子成形法
本実施の形態についての説明に先立って、中子成形法について説明する。
【００２１】
図１は、従来の中子の斜視図であり、本実施の形態に係る中子と基本的に同じ構造となっている。図１に示すように、この中子１２は、大小２種類の中子セグメント１３ａ、１３ｂをそれぞれ複数個（図１では５個ずつ）交互に組み合わせることにより、タイヤ形状に合わせた円環状に形成されている。
【００２２】
図２は上記した中子を構成する中子セグメントを説明する斜視図である。図２に示すように、中子セグメント１３は、内部に周方向に連続して延びる内腔部１２１が形成されており、隣り合う中子セグメント１３との合わせ面には、組み合わせ時、外表面１２Ｓの開口部１２２ａから内腔部１２１の開口部１２２ｂに向けてベントホールが形成されるように、ベントホール形成用溝１２２が設けられている。
【００２３】
中子１２（図１参照）の外表面１２Ｓは、加硫済みタイヤのタイヤ内腔面の形状に合った外面形状を有しており、中子１２（図１参照）の表面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、生タイヤが成形される。
【００２４】
図３に示すように成形された生タイヤを中子１２ごと加硫成形装置内に投入し、その後、加硫成形装置１を閉状態にして加熱、加圧することにより、生タイヤが加硫成形される。なお、図３は、タイヤの成形装置に用いられる加硫金型と中子の構成を示す図である。１１は加硫金型、１１１はトレッドモールド、１１２ａおよび１１２ｂは上部および下部サイドモールドである。そして、１２ｂは中子コアであり、組み合わされた中子１２の中央部に挿通されて各中子セグメント１３ａ、１３ｂ（図１参照）が径方向内側へ移動してずれることを防止している。
【００２５】
この加硫成形に際して、隣り合った中子セグメント１３（図２参照）のＶ／Ｈ（ベントホール）形成用溝１２２（図２参照）により形成されたベントホールから、中子表面と生タイヤ内腔面との間に溜まっていたエアが排出されるが、エアの排出後はベントホールにゴムが流れ込んでベントホール内にスピューを形成する。
【００２６】
加硫成形が完了した後は、加硫成形装置１を開状態にして、加硫金型１１と加硫済タイヤＴとの間に隙間を形成させ、加硫済タイヤＴおよび中子１２を常温近く（３０℃以下）まで大気冷却させる。十分に冷却された後は、加硫済タイヤＴを中子１２の内腔部１２１より取り外して、空気入りタイヤの製造を完了する。この時、以降の使用を考えて、ベントホールにスピュー切れゴムやゴムカス等の充填物が残らないようにする必要があるが、従来の中子ではベントホールの充填物を十分に除去することが難しかった。
【００２７】
図４は、この中子１２の取り外しを説明する図であり、まず、円環状に形成されていた中子１２から小さい方の中子セグメント１３ｂの１つを取りはずし、その後はこの取り外しによりできた隙間に順次、残りの中子セグメント１３ａ、１３ｂを移動させて取り外す。
【００２８】
しかし、この作業は、上記したように、中子１２が３０℃以下にまで冷却された後でないとできないため、空気冷却する従来の中子では、速やかに冷却されず、作業に待ち時間が発生して、生産性の低下を招いていた。
【００２９】
２．本実施の形態に係る中子
（１）概要
本実施の形態に係る中子は、以上のような従来の中子が有する問題点を解決するものである。即ち、本実施の形態においては、従来と同様の構成の中子の内腔部に、ベントホールの内径より大きな内径の管を流体を流す主管として設け、ベントホールと主管との間をベントホールの内径より大きく主管の内径より小さな内径の枝管で接続している。
【００３０】
このような構成の中子の主管に気体や液体の流体を高速で流すことにより、枝管やベントホールに負圧を生じさせることができ、この負圧によってベントホール内に残っていたゴムカスやスピュー切れゴム等の充填物を速やかにかつ十分に回収することができる。また、主管を流れる流体により中子を効率よく速やかに冷却させることができる。
【００３１】
（２）具体的な構成
図５は、本実施の形態に係る中子の構成を模式的に示す断面図であり、配管部１４を除いては従来の中子と基本的に同じ構成である。以下においては、従来の中子とは異なる配管部１４を中心に説明する。
【００３２】
図５に示すように、配管部１４は主管１４１および枝管１４２から構成されている。主管１４１は中子を構成する中子セグメントの内腔部１２１に配置されており、その内径はベントホールの内径ともなるＶ／Ｈ形成用溝１２２の径に比べて遥かに大きな径に設定されている。なお、主管１４１には、主管１４に流体を流入させるための流入口および主管１４から流体を流出させるための流出口が設けられている。
【００３３】
また、枝管１４２は、Ｖ／Ｈ形成用溝１２２により形成されたベントホールと主管１４１とを接続するように設けられており、その内径はＶ／Ｈ形成用溝１２２の径より大きく、主管１４１の内径よりも小さく設定されている。
【００３４】
このような配管部１４の流入口に配管部１４をより内径の大きい流入管を接続すると共に、配管部１４の流出口に配管部１４より内径の大きい流出管を接続することにより、本実施の形態に係る中子の内腔部１２１において所謂ベンチュリ管を形成させることができる。
【００３５】
図６は、本実施の形態に係る中子において形成されるベンチュリ管を説明する図である。図６に示すように、主管１４１の流入口および流出口には、主管１４１よりも大きな径の管（流入管、流出管）が接続されている。主管１４１の流入口に接続された流入管から流入された流体は、断面積が狭くなる主管１４１において流速が増加し、ベルヌーイの定理に従って圧力が低下する。この圧力の低下に伴って、枝管１４２およびベントホールに大きな負圧が生じる。
【００３６】
この結果、ベントホール内に残っていたスピュー切れゴムやゴムカス等の充填物がベントホールから枝管１４２を経由して主管１４１に吸い込まれる。吸い込まれたスピュー切れゴムやゴムカス等の充填物は、そのまま、流体と共に流出口から流出管を経由してゴムカス回収槽などに送られ、流体のろ過などにより回収される。
【００３７】
この結果、ベントホールに堆積されたスピュー切れゴムやゴムカスを速やかにかつ十分に排出してすることができ、次回加硫成形時、適切な空気の排出を行うことができると共に、これらが異物として加硫タイヤに貼り付いてしまうことがない。また、ベントホールの掃除回数を低減させることもできる。
【００３８】
流体としては、気体、液体のいずれを用いてもよいが、特に流体として液体を用いた場合には、冷却効果がより向上するため生産性をより一層向上させることができる。
【００３９】
なお、枝管１４２には、主管１４１に流体を流した時、流体が枝管１４２に流れ込まないように逆止弁が設けられていることが好ましい。これにより、一旦主管１４１に回収されたスピュー切れゴムやゴムカス等が枝管１４２へ逆流することを防止することができる。
【００４０】
本実施の形態に係る中子において、主管１４１内の圧力を１４ｋｇ／ｍ２に設定した場合、ベントホールの直径は１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４１】
また、このとき、主管１４１の直径は、主管１４１内の圧力とベントホールＶ／Ｈ内の圧力との圧力差が０．０５ｋｇ／ｃｍ２以上となるように設定されていることが好ましい。
【実施例】
【００４２】
次に、実施例により、本発明をより具体的に説明する。
【００４３】
１．生タイヤの加硫成形
（実施例１〜４）
上記した本実施の形態に係る中子を用いて、生タイヤの成形および加硫成形を行い、空気入りタイヤを製造した。加硫成形後、中子の表面温度が３０°以下となるまで配管部の主管に常温の流体を流した。
【００４４】
実施例１〜４では、主管の径φ（主管径）、および主管に接続される流体の流入管および流出管の径を表１に示すように変化させた。なお、中子に形成されるベントホール（Ｖ／Ｈ）の径は１０ｍｍに、主管内の圧力は１４ｋｇ／ｃｍ２に固定した。この結果、主管内とベントホール内とでは表１に示す圧力差が生じた。
【００４５】
（比較例）
配管部を備えていない中子を用いたこと以外は、実施例と同様にして空気入りタイヤを製造した。
【００４６】
２．評価
（１）評価方法
各実施例、比較例でそれぞれ９００回を超える回数加硫成形を行い、１回目、３００回目、６００回目、９００回目までに発生したベントホール（Ｖ／Ｈ）詰まり発生率（％）を求めた。また、加硫成形後の中子冷却時間Ｈ（加硫成形終了後から中子の温度が３０℃にまで低下するまでの時間）を調べた。
【００４７】
（２）評価結果
評価結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
2017105109.tif 000003
【００４９】
表１より、実施例１〜４ではいずれもベントホール（Ｖ／Ｈ）詰まり発生率が比較例に比べて大きく減少しており、かつ中子冷却時間が短いことが分かる。
【００５０】
また、実施例１〜４の結果より、圧力差が大きいほどベントホール（Ｖ／Ｈ）詰まり発生率が減少し、中子冷却時間も短くなることが分かる。
【００５１】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１                    加硫成形装置
１１                  加硫金型
１２                  中子
１２ｂ                中子コア
１２Ｓ                外表面
１３、１３ａ、１３ｂ  中子セグメント
１４                  配管部
１１１                トレッドモールド
１１２ａ              上部サイドモールド
１１２ｂ              下部サイドモールド
１２１                内腔部
１２２                Ｖ／Ｈ形成用溝
１２２ａ、１２２ｂ    開口部
１４１                主管
１４２                枝管
Ｔ                    タイヤ（生タイヤ、加硫済タイヤ）
【図１】
2017105109.tif 000004
【図２】
2017105109.tif 000005
【図３】
2017105109.tif 000006
【図４】
2017105109.tif 000007
【図５】
2017105109.tif 000008
【図６】
2017105109.tif 000009