(57)【要約】【課題】ＰＣＩ工程におけるタイヤの冷却時間を、従来よりも短縮させることができるタイヤの冷却技術を提供する。【解決手段】加硫直後のタイヤを加圧冷却するポストキュアインフレート装置であって、加硫直後のタイヤをインフレート状態で保持するポストキュアインフレート本体部と、ポストキュアインフレート本体部にインフレート状態で保持されたタイヤを収納する開閉自在のチャンバーとを備えており、インフレート状態で保持されたタイヤ内にチャンバー外より冷却媒体を注入する第１注入口と、タイヤ内からチャンバー外へ冷却媒体を排出する第１排出口とがポストキュアインフレート本体部に設けられていると共に、タイヤが収納されたチャンバー内にチャンバー外より冷却媒体を注入する第２注入口と、チャンバー内からチャンバー外へ冷却媒体を排出する第２排出口とがチャンバーに設けられているポストキュアインフレート装置。【選択図】図１
2017094613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫直後のタイヤを加圧冷却するポストキュアインフレート装置であって、
加硫直後のタイヤをインフレート状態で保持するポストキュアインフレート本体部と、
前記ポストキュアインフレート本体部にインフレート状態で保持された前記タイヤを収納する開閉自在のチャンバーとを備えており、
インフレート状態で保持された前記タイヤ内に前記チャンバー外より冷却媒体を注入する第１注入口と、前記タイヤ内から前記チャンバー外へ前記冷却媒体を排出する第１排出口とが前記ポストキュアインフレート本体部に設けられていると共に、
前記タイヤが収納された前記チャンバー内に前記チャンバー外より冷却媒体を注入する第２注入口と、前記チャンバー内から前記チャンバー外へ前記冷却媒体を排出する第２排出口とが前記チャンバーに設けられていることを特徴とするポストキュアインフレート装置。
【請求項２】
前記第１排出口から排出された冷却媒体を循環させて前記第１注入口に供給する第１循環機構と、前記第２排出口から排出された冷却媒体を循環させて前記第２注入口に供給する第２循環機構とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のポストキュアインフレート装置。
【請求項３】
前記チャンバーを開閉させる際に当接する開閉接合部に、弾性変形可能なクッション体がシール部材として設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のポストキュアインフレート装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のポストキュアインフレート装置を用いて、加硫直後のタイヤを加圧冷却するタイヤの冷却方法であって、
前記ポストキュアインフレート本体部にインフレート状態で保持されたタイヤを前記チャンバー内に収納し、
前記チャンバーに収納された前記タイヤ内に前記第１注入口から冷却媒体を注入して、前記タイヤを内側から冷却すると共に、
前記チャンバー内に前記第２注入口から冷却媒体を注入して、前記タイヤを外側から冷却し、
前記タイヤが所定の温度以下に冷却された後、前記タイヤ内および前記チャンバー内から、前記第１排出口および前記第２排出口より冷却媒体を排出することを特徴とするタイヤの冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫直後のタイヤを加圧冷却するポストキュアインフレート装置と、前記ポストキュアインフレート装置を用いたタイヤの冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ともいう）においては、タイヤの骨格をなすプライ材料のコードとして、ポリアミド、ポリエステル等の有機繊維コードが広く使用されている。
【０００３】
しかし、タイヤの製造工程において、加硫金型から取り出された加硫済みの高温のタイヤをそのまま自然冷却すると、これらの有機繊維コードが大きく収縮してタイヤが変形し、タイヤのユニフォミティを損ねるという問題が生じる。
【０００４】
そこで、従来より、図５に示すように、加硫金型から取り出された加硫済みのタイヤをポストキュアインフレート装置（以下、「ＰＣＩ装置」とも言う）に装着して冷却している。なお、図５において、５１はＰＣＩ装置、５２は上型リム、５４は下型リムであり、５６は支軸である。また、図５では１本の支軸５６に２対の上型リム５２と下型リム５４が設けられており、２個のタイヤＴを保持することができるように構成されている。
【０００５】
具体的には、装着されたタイヤＴ内に圧縮空気を充填してタイヤ形状を適正に保持したインフレート状態を保ちながら、有機繊維コードの収縮が治まる温度以下（通常１００℃以下、好ましくは８０℃以下）となるまで自然冷却させている。
【０００６】
しかしながら、上記した従来の方法では自然冷却であり冷却時間が長くなる。このため、近年では、タイヤの生産効率の向上の観点から、ＰＣＩ工程における冷却時間の短縮が求められている。
【０００７】
そこで、ＰＣＩ工程において冷却時間を短縮させる方法として、ＰＣＩ装置に装着されたタイヤＴの内側に冷却媒体を噴霧して冷却する方法（特許文献１）や、タイヤＴのサイドウォール部分に接触する密閉空間に冷却水を流してタイヤの外側から冷却する方法（特許文献２）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３―１２６７２６号公報
【特許文献２】特開２０１２―２１８２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、これらの方法では、冷却時間の短縮は未だ十分とは言えず、冷却時間をさらに短縮することができるタイヤの冷却技術が望まれていた。
【００１０】
そこで、本発明は、ＰＣＩ工程におけるタイヤの冷却時間を、従来よりも短縮させることができるタイヤの冷却技術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、鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記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、
加硫直後のタイヤを加圧冷却するポストキュアインフレート装置であって、
加硫直後のタイヤをインフレート状態で保持するポストキュアインフレート本体部と、
前記ポストキュアインフレート本体部にインフレート状態で保持された前記タイヤを収納する開閉自在のチャンバーとを備えており、
インフレート状態で保持された前記タイヤ内に前記チャンバー外より冷却媒体を注入する第１注入口と、前記タイヤ内から前記チャンバー外へ前記冷却媒体を排出する第１排出口とが前記ポストキュアインフレート本体部に設けられていると共に、
前記タイヤが収納された前記チャンバー内に前記チャンバー外より冷却媒体を注入する第２注入口と、前記チャンバー内から前記チャンバー外へ前記冷却媒体を排出する第２排出口とが前記チャンバーに設けられていることを特徴とするポストキュアインフレート装置である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、
前記第１排出口から排出された冷却媒体を循環させて前記第１注入口に供給する第１循環機構と、前記第２排出口から排出された冷却媒体を循環させて前記第２注入口に供給する第２循環機構とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のポストキュアインフレート装置である。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、
前記チャンバーを開閉させる際に当接する開閉接合部に、弾性変形可能なクッション体がシール部材として設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のポストキュアインフレート装置である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のポストキュアインフレート装置を用いて、加硫直後のタイヤを加圧冷却するタイヤの冷却方法であって、
前記ポストキュアインフレート本体部にインフレート状態で保持されたタイヤを前記チャンバー内に収納し、
前記チャンバーに収納された前記タイヤ内に前記第１注入口から冷却媒体を注入して、前記タイヤを内側から冷却すると共に、
前記チャンバー内に前記第２注入口から冷却媒体を注入して、前記タイヤを外側から冷却し、
前記タイヤが所定の温度以下に冷却された後、前記タイヤ内および前記チャンバー内から、前記第１排出口および前記第２排出口より冷却媒体を排出することを特徴とするタイヤの冷却方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＰＣＩ工程におけるタイヤの冷却時間を、従来よりも短縮させることができるタイヤの冷却技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係るＰＣＩ装置の主要部を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施の形態においてＰＣＩ装置のチャンバーを開いた状態を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態においてＰＣＩ装置のチャンバーを閉じた状態を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態におけるＰＣＩ工程を説明するフローチャートである。
【図５】従来のタイヤ冷却方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施例および比較例において温度測定した箇所を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本実施の形態に係るＰＣＩ装置について説明する。
【００１９】
１．ＰＣＩ装置
図１は本実施の形態に係るＰＣＩ装置の主要部を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係るＰＣＩ装置１は、支軸６と、上型リム２と、下型リム４とを備えたＰＣＩ本体部を備えている。なお、このＰＣＩ本体部においては、１本の支軸６に２対の上型リム２と下型リム４が設けられており、２個のタイヤＴを保持することができる。
【００２０】
さらに、本実施の形態に係るＰＣＩ装置１は、開閉自在のチャンバー２０を備えており、チャンバー２０を閉状態とすることにより、インフレート状態で保持されたタイヤＴをチャンバー２０内に収納することができる。
【００２１】
（１）ＰＣＩ本体部
ＰＣＩ本体部は、上型リム２と下型リム４と、これらを支持する支軸６とを備えている。上型リム２と下型リム４は、上下一対の円板形状の部材であり、この上型リム２と下型リム４でタイヤＴのビード部を挟みこむことにより、ＰＣＩ本体部にタイヤＴを保持させることができる。保持されたタイヤＴは、その後、通常の方法によりインフレートされる。
【００２２】
（２）チャンバー
図２は本実施の形態においてＰＣＩ装置のチャンバーを開いた状態を示す平面図であり、図３はチャンバーを閉じた状態を示す平面図である。図２に示すように、本実施の形態のチャンバー２０は、開閉自在に構成されており、インフレート状態でタイヤＴを支軸６に保持させた状態で、図３に示すように、チャンバー２０を閉状態にすることによりタイヤＴをチャンバー２０内に収納することができる。
【００２３】
なお、チャンバー２０が開閉するに際して当接する開閉接合部２２ａ、２４ａには、弾性変形可能なクッション体２８、３０がシール部材として設けられていることが好ましい。これにより、図３に示すように、チャンバー２０を閉状態とした時、チャンバー２０がシールされてチャンバー２０内から冷却媒体が漏出することを防止することができる。
【００２４】
（３）冷却媒体
本実施の形態に係るＰＣＩ装置は、ＰＣＩ本体部に保持された状態でチャンバー内に収納されたタイヤの内側と外側の両方を冷却媒体により冷却できるように構成されている。なお、冷却媒体としては、例えば、常温の水道水、工業用水などが用いられる。
【００２５】
具体的に、本実施の形態においては、ＰＣＩ本体部の上型リム２に第１注入口８が設けられていると共に、下型リム４に第１排出口１０が設けられている。第１注入口８は、チャンバー２０外から供給される冷却媒体を、インフレート状態で保持されたタイヤＴ内に注入してタイヤＴの内側を冷却する。また、第１排出口１０は、タイヤＴ内に注入された冷却媒体をチャンバー２０外に排出する。
【００２６】
一方、チャンバー２０の上側に第２注入口１２が設けられていると共に、チャンバー２０の下側に第２排出口１４が設けられている。第２注入口１２は、チャンバー２０外から供給される冷却媒体を、チャンバー２０内に注入してタイヤＴの外側を冷却する。また、第２注入口１２はチャンバー２０内に注入された冷却媒体をチャンバー２０外に排出する。
【００２７】
そして、図示は省略するが、本実施の形態においては、タイヤＴ内への冷却媒体の注入、排出を行う第１注入口８と第１排出口１０とが配管により連結されており、この配管を介して第１排出口１０から排出された冷却媒体を循環させて第１注入口８に供給する第１循環機構が設けられている。また、チャンバー２０内への冷却媒体の注入、排出を行う第２注入口１２と第２排出口１４も配管により連結されており、同様に第２循環機構が設けられている。このような循環機構は必ずしも設けられている必要はないが、設けられている場合には冷却媒体を循環させ、冷却媒体の温度を一定に保つことにより、さらに効率的にタイヤＴを冷却することができる。
【００２８】
２．ＰＣＩ工程
次に、以上の構成からなるＰＣＩ装置１を用いた加硫済みタイヤの冷却方法について、本実施の形態におけるＰＣＩ工程を説明する図４のフローチャートを参照して説明する。
【００２９】
（１）ステップＳ１
最初に、図２に示すように、チャンバー２０を開状態にして、チャンバー２０内に配置されているＰＣＩ本体部に加硫直後の高温のタイヤを搬入する。
【００３０】
（２）ステップＳ２
次に、図１に示すように、搬入したタイヤＴのビードを、ＰＣＩ本体部の上型リム２及び下型リム４に嵌合させてロックすることによりタイヤＴをＰＣＩ本体部に保持する（ＰＣＩリムロック）。
【００３１】
（３）ステップＳ３
次に、図３に示すように、チャンバー２０を閉状態にする。
【００３２】
（４）ステップＳ４〜Ｓ６
次に、図１中の第１注入口８を開いてチャンバー２０外からタイヤＴ内に冷却媒体を注入すると同時に、第２注入口１２を開いてチャンバー２０外からチャンバー２０内に冷却媒体を注入して、タイヤＴ内とチャンバー２０内に冷却媒体を充填する。そして、タイヤＴ内に冷却媒体を注入するのに併せてタイヤＴをインフレートさせる。これにより、タイヤＴの内側と外側の両方が冷却媒体に浸漬された状態になり、タイヤＴの内側と外側を同時に効率よく冷却することができる。
【００３３】
（５）ステップＳ７、Ｓ８
次に、第１排出口１０と第２排出口１４を開くと共に、循環機構を始動させる。これにより、第１注入口８と第１排出口１０との間で冷却媒体が循環し、また、第２注入口１２と第２排出口１４との間で冷却媒体が循環する。このように、タイヤＴの内側と外側で冷却媒体を循環させることにより、タイヤＴをより効率的に冷却することができる。
【００３４】
（６）ステップＳ９〜Ｓ１１
所定の温度までタイヤＴが冷却されたら、循環機構を停止させると共に、第１注入口８および第２注入口１２を閉じる。その後、第１排出口１０および第２排出口１４から、タイヤＴ内とチャンバー２０内の冷却媒体をチャンバー２０外へ排出する。すべての冷却媒体が排出された後、第１排出口１０と第２排出口１４とを閉じる。
【００３５】
（７）ステップＳ１２〜Ｓ１４
次に、チャンバー２０を開状態にして、その後、上型リム２と下型リム４によるタイヤＴのロックを解除して（ＰＣＩリムアンロック）、冷却されたタイヤＴをＰＣＩ本体部から搬出する。
【００３６】
３．本実施の形態の効果
（１）本実施の形態によれば、ＰＣＩ本体部とチャンバー２０という簡便な構造でありながら、インフレートされた状態でＰＣＩ本体部に保持されたタイヤＴをチャンバー２０内に収納し、タイヤＴ内とチャンバー２０内に冷却媒体を充填させることにより、タイヤＴを冷却媒体に浸漬させて内側と外側の両方から同時に冷却することができるため、タイヤの内側に冷却媒体を噴霧するのみの特許文献１や、タイヤの外側のサイドウォール部に接触する密閉空間に冷却水を流すのみの特許文献２の技術に比べて、大幅に冷却効率が向上して、ＰＣＩ工程に要する時間を大幅に短縮させることができ、タイヤの生産効率の向上を図ることができる。
【００３７】
（２）また、内側からのみタイヤＴを冷却する場合には、タイヤＴの外側の温度が外部環境によって左右され易いことから、ＰＣＩ工程後のタイヤ温度が一定になり難く、ＰＣＩ工程の管理が容易ではなかったが、本実施の形態においては、タイヤＴを外部環境から遮断した状態でタイヤを内側と外側の両方から冷却するため、タイヤＴの外側の温度が外部環境に影響されず、ＰＣＩ工程を精度高く管理することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明する。
【００３９】
１．評価用タイヤの作製
まず、タイヤ周方向に８分割されたセグメントモールドで構成された加硫金型を用いて、加硫温度をジャケット温度１８８℃、プラテン温度１８３℃で設定して、加硫成形することによりタイヤサイズ１８５／６５Ｒ１５のタイヤを評価用タイヤとして作製した。
【００４０】
２．実施例及び比較例
作製されたタイヤを以下の実施例、比較例１、２によりそれぞれ８本ずつ冷却した。
【００４１】
（１）実施例
図１に示す実施の形態に係るＰＣＩ装置１を用い、インフレート状態（内圧２．０ｋＰａ）で保持されたタイヤＴの内側と外側の両側を、冷却媒体（２５℃の冷却水）を用いて同時に冷却した。なお、冷却は、１５分の冷却時間を２サイクル行った。
【００４２】
なお、ＰＣＩ本体部における上型リムと下型リムとの間隔は１６０ｍｍに設定した。
【００４３】
（２）比較例１
図５に示す従来のＰＣＩ装置５１を用い、タイヤの冷却を自然冷却により行ったことを除いては、実施例と同様にした。
【００４４】
（３）比較例２
特許文献１に記載のＰＣＩ装置を用い、タイヤＴの内側から冷却媒体を噴霧することによりタイヤＴを冷却した点を除いては、実施例と同様にした。
【００４５】
３．評価
ＰＣＩ工程を開始してから５分後及び１０分後におけるタイヤのトレッド表面（図６に示すａの部分）、インナークラウン表面（図６に示すｂの部分）、下型バットレスケース（図６に示すｃの部分）、上型バットレスケース（図６に示すｄの部分）、下型サイドウォール（ＳＷ）ケース（図６に示すｅの部分）、上型サイドウォール（ＳＷ）ケース（図６に示すｆの部分）の温度を測定した。５分後の温度測定結果を表１に、１０分後の温度測定結果を表２に示す。
【００４６】
【表１】
2017094613.tif 000003
【００４７】
【表２】
2017094613.tif 000004
【００４８】
表１および表２より、実施例では、ＰＣＩ工程開始から５分後には、タイヤの全ての部分の温度が、プライを構成する有機繊維コードの収縮が治まる１００℃以下になっており、比較例１および比較例２に比べて冷却効率が向上して、ＰＣＩ工程に要する時間を短縮して、タイヤの生産効率の向上を図ることができることが分かる。
【００４９】
以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、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】
【００５０】
１、５１        ＰＣＩ装置
２、５２        上型リム
４、５４        下型リム
６、５６        支軸
８              第１注入口
１０            第１排出口
１２            第２注入口
１４            第２排出口
２０            チャンバー
２２ａ、２４ａ  開閉接合部
２８、３０      クッション体
ａ              トレッド表面
ｂ              インナークラウン表面
ｃ              下型バットレスケース
ｄ              上型バットレスケース
ｅ              下型サイドウォール（ＳＷ）ケース
ｆ              上型サイドウォール（ＳＷ）ケース
Ｔ              タイヤ
【図１】
2017094613.tif 000005
【図２】
2017094613.tif 000006
【図３】
2017094613.tif 000007
【図４】
2017094613.tif 000008
【図５】
2017094613.tif 000009
【図６】
2017094613.tif 000010