JP2004314606A - タイヤを加硫する方法および自己ロック式タイヤモールド - Google Patents

Abstract

【課題】 多数の骨状ロッドおよび継手を必要とせずに、高強度の簡素な自己ロック式モールドを作製する。
【解決手段】 タイヤを成型するセグメント化されたモールド２は、中心軸と、半径方向に移動可能な、複数のトレッド形成セグメント４と、２つのサイドウォール形成プレート、すなわち、頂部サイドウォール形成プレート８および底部サイドウォール形成プレート６と、モールド２を閉じてロック位置にするときに各々がセグメント４を半径方向に収縮させる所定の角度のついた経路を形成する、周方向に間隔をおいて配置された、複数のトレッド形成セグメント４を固定する複数の手段を有する頂部ロックリング１０とを有している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、タイヤ成形と空気入りタイヤの加硫方法に関し、特に、自己ロック式成形加硫システムの方法および装置に関する。

タイヤプレス内のモールドを使用して未加硫タイヤすなわちグリーンタイヤを加硫することが知られている。一般に、モールドは、グリーンタイヤが内部で加硫される頂部モールド半部および底部モールド半部とを有している。タイヤプレスは、通常底部半部から頂部半部を持ち上げることによってモールドを開け、グリーンタイヤを持ち上げて底部半部内に入れ、頂部半部を閉じ、それによってグリーンタイヤをタイヤモールド内に封入する装置を含んでいる。タイヤブラダがモールドおよびグリーンタイヤの内側に挿入され、タイヤが加硫のために加熱・加圧されながら、タイヤブラダは、グリーンタイヤをモールドのサイドウォールおよびトレッド形成面に押し込むように膨らませられる。所定の時間の経過後、モールドが開けられ、加硫済みのタイヤがプレスから取り外される。

タイヤを加硫するこのツーピース型モールドはいくつかの欠点があるため、低コストのタイヤの製造には適しているが、優れたユニフォーミティと品質とが必要とされるときは、タイヤの加硫に用いられるモールドとして、半径方向に伸張可能なセグメント化されたモールドが使用されている。このようなセグメント化されたモールドは、一対のサイドウォール加硫プレートと、頂部プレートおよび底部プレートと、複数のトレッド形成セグメントとを有している。

グリーンタイヤは、頂部サイドウォール形成プレートが開けられ、複数のトレッド形成セグメントが伸張されて半径方向に開くと、このセグメント化されたモールドに入れられる。タイヤがモールドの中に置かれると、各セグメントは、環状のトレッド形成リングを形成するように半径方向内側に収縮し、頂部サイドウォールプレートが閉じられ、グリーンタイヤが封入される。同様に加熱・加圧され、トレッドおよびサイドウォール面がモールド内に形成されながら、膨張可能なブラダがグリーンタイヤをモールド内に押し込む。加硫が終了すると、モールドが開けられ、加硫されたタイヤが取り出される。

ツーピースタイヤモールドを用いたタイヤの成型と、セグメント化されたモールドを用いたタイヤの成型とに共通する問題は、グリーンタイヤが、ドーナツ状の形状から半径方向に膨らませられなければならないことである。この膨張によって、ベルト構造を形成する各要素とコード、およびカーカス構造を形成するプライが動いてしまう。理想的には、グリーンタイヤは、タイヤの完成形状、すなわち加硫後の形状に非常に近い形状で組み立てられるべきである。上述のツーピースモールドもセグメント化されたモールドも、組立てと成型に関するこの理想的な目的を実現するようには構成されていない。

このような組立て装置の第２の問題は、タイヤの加硫に大量の機器が用いられ、成形加硫サイクルが進行する際に、これらの機器の大部分が使用されないことである。この問題は、特許文献１において、経済的に非効率的な資本資源の使用方法であるとして明らかにされている。この従来技術の特許では、共通のモールド開閉・取出し装置を有する自己ロック式成形加硫システムを使用することが提案されている。このシステムによって、水平方向に間隔を置いて配置された互いに平行な４つのプロセスラインに沿って、いくつかのモールドを処理することができる（特許文献１参照）。

自己ロック式モールドは、ロック機構を用いることによって頂部モールド半部を底部モールド半部にロックする。ロック機構は、ロックシリンダと、ロックモータとロックロッドとを有するロックフレームと、高速で分離する継手と、ロックリングとを含んでいる。セグメント化されたモールドをロックする場合、ロックシリンダは、ロックリングがセグメント化されたモールドの周りに位置するまで、ロックフレームを下げる。これによって、セグメント化されたモールドは閉位置にロックされる。モールドが閉じられると、ロックモータが駆動され、高速で分離する継手の位置でロックロッドを切り離す。ロックされたモールドは、こうして、加硫ステーションに移送されることができ、タイヤが加硫されると、ロック機構は、ロックロッドが高速で連結する継手の位置でロックリングと噛み合うように、ロックシリンダによって下げられて、モールドのロックを解除することができる。次に、ロックモータが駆動され、高速で連結する継手がロックロッドに連結される。これによってロックロッドはロックリングに再連結される。次に、ロックシリンダが引き上げられ、ロックリングが持ち上げられ、それによって、セグメント化されたモールドのロックが解除される。

理解できるであろうが、上記のモールドは、自己ロック式モールドを形成するために、多数のロッドおよび結合装置を用いている。このため、このような成型システムの価値を大幅に低下させる、構成の複雑さを招いている。
国際公開第９９／２５５４２号パンフレット

本発明の目的は、上述のような多数の骨状ロッドおよび継手を必要とせずに、高強度の単純な自己ロック式モールドを作ることである。

本発明の他の目的は、タイヤの組立て後の寸法を加硫後の寸法に非常に近い寸法に維持しつつ、グリーンタイヤおよびその組立てコアを内部に受け入れることのできるモールドを提供することである。

本発明によれば、タイヤを成型するセグメント化されたモールドが提示されている。本モールドは、中心軸と、半径方向に移動可能な、複数のトレッド形成セグメントと、２つのサイドウォール形成プレート、すなわち、頂部サイドウォール形成プレートおよび底部サイドウォール形成プレートと、モールドを閉じてロック位置にするときに各々がセグメントを半径方向に収縮させる所定の角度のついた経路を形成する、周方向に間隔をおいて配置された、複数のトレッド形成セグメントを固定する複数の手段を有する頂部ロックリングとを有している。タイヤを成型するセグメント化されたモールドは、さらに、モールドを閉じるときにセグメントを半径方向に収縮させる所定の角度のついた経路を形成する、周方向に間隔を置いて配置された複数のトレッド形成セグメントの補助的固定手段を有する底部ロックリングを有している。

タイヤを成型するセグメント化されたモールドは、頂部ロックリングに取り付けられた頂部サイドウォールプレートと、底部ロックリングに取り付けられた底部サイドウォールプレートとを有することが好ましい。

頂部ロックリングの、各セグメントをロックする手段は、解放端部と閉鎖端部とを有し、半径位置が小さくなっていく角度付きの経路に沿って延びる長穴状開口部を含んでいる。頂部ロックリングの、各セグメントをロックする手段の、長穴状開口部の角度付きの経路は、直線状であることが好ましい。

さらに、底部ロックリングの、各セグメントをロックする手段は、解放端部および閉鎖端部を有し、半径位置が小さくなっていく角度付きの経路に沿って延びる長穴状開口部を含んでいてもよい。底部ロックリングの、セグメントをロックする手段の、長穴状開口部の角度付きの経路は直線状であることが好ましい。頂部ロックリングの角度付きの経路は、底部ロックリングの角度付きの経路に対して逆向きの角度が付いている。各ロック手段の所定の角度付きの経路は、中心軸に対して周方向に１０°未満で延びている。

タイヤを成型するセグメント化されたモールドは、グリーンタイヤ組立体を受け入れる拡大された開口部を有している。頂部サイドウォール形成プレートは、サイドウォール形成面で半径方向外側の直径Ｓ_Tを有し、底部サイドウォール形成プレートは、サイドウォール形成面で半径方向外側の直径Ｓ_Bを有している。頂部トレッドショルダ形成環状リングは、頂部サイドウォール形成プレートに隣接し、直径Ｓ_Tに沿って頂部サイドウォール形成プレートと接している。頂部サイドウォール形成プレートと頂部トレッドショルダ形成環状リングは、タイヤの挿入および取外しを可能にするように、取り外し可能である。

本発明によれば、タイヤを加熱・加圧下で加硫する方法が提示されている。タイヤを加熱・加圧下で加硫する方法は、未加硫のタイヤ組立体をコア組立てドラム組立体上に組み立てるステップと、半径方向に移動可能な複数のセグメントと、サイドウォール形成リングおよびトレッドショルダ形成リングを有する頂部プレートとを有する、セグメント化されたモールドを予熱するステップと、頂部プレートを開くステップと、未加硫のタイヤ組立体を、コア組立てドラム組立体に取り付けられたまま、開かれたモールド内に挿入するステップと、頂部プレートを閉じるステップと、半径方向に移動可能な複数のセグメントを収縮させるステップと、コア組立てドラム組立体に圧力をかけ、カーカスをトレッドベルトとトレッド形成モールドセグメントとに押し付けるステップと、タイヤを加硫するステップと、頂部プレートを開くステップと、トレッド形成セグメントを半径方向に伸張させるステップと、加硫されたタイヤを取り出すステップとを有している。

本明細書における用語の定義を以下に示す。

「アスペクト比」は、タイヤの断面幅に対するタイヤの断面高さの比を意味する。

「軸線方向」および「軸線方向に」は、タイヤの回転軸に平行なラインまたは方向を意味する。

「ビード」または「ビードコア」は、タイヤの、環状の引張部材を有する部分を一般的には意味し、半径方向内側のビードは、プライコードに被覆されて形作られて、タイヤを保持した状態でリムと結合され、フリッパ、チッパ、エイペックスまたはフィラー、トウガード、およびチェーファーのような他の補強部材を有することもあれば、有しないこともある。

「ベルト構造」または「補強ベルト」は、トレッドの下に存在し、ビードに固定されておらず、タイヤの赤道面に対して１７°から２７°の範囲の左および右のコード角を有する、織物または不織布の平行なコードの少なくとも２つの環状の層すなわちプライを意味する。

「周方向」は、軸線方向に垂直な環状トレッドの表面の周囲に沿って延びているラインまたは方向を意味する。

「カーカス」は、プライ上のベルト構造、トレッド、アンダートレッド、以外の構造であり、他の任意のリム取付け部材上にビードがある場合にはそのビードを含むタイヤ構造を意味する。

「ケーシング」は、トレッドおよびアンダートレッドを除く、タイヤのカーカス、ベルト構造、ビード、サイドウォール、および他のすべての要素を意味する。

「チェーファー」は、ビードの外側の周りに配置され、コードプライをリムから保護し撓みをリムの上方に分散させる、材料の狭いストリップを指す。

「コード」は、タイヤ内のプライを構成する補強ストランドの１つを意味する。

「赤道面（ＥＰ）」は、タイヤの回転軸線に垂直でトレッドの中心を通る平面を意味する。

「フットプリント」は、速度が零で標準荷重および空気圧下において平坦な面と接触するタイヤトレッドの接触部分、すなわち領域を意味する。

「インナーライナ」は、チューブレスタイヤの内側の面を形成し、膨張用の流体をタイヤ内に閉じ込める、エラストマまたはその他の材料の、１または複数の層を意味する。

「標準空気圧」は、タイヤの使用条件についての然るべき標準化機構によって決められた特定の設計空気圧を意味する。

「標準荷重」は、タイヤの使用条件についての然るべき標準化機構によって決められた特定の荷重を意味する。

「配置」は、コードを所望のプライ経路に沿った配置位置に貼り付けるように圧力をかけることによってコードを表面上に位置させることを意味する。

「プライ」は、ゴムで被覆された互いに平行なコードの層を意味する。

「ラジアル（半径方向の）」および「半径方向に」は、半径方向に、タイヤの回転軸に向かい、またはタイヤの回転軸から離れる方向を意味する。

「ラジアルプライタイヤ」は、ビードからビードへ延びる少なくとも１つのプライがタイヤの赤道面に対して６５°から９０°の間のコード角度で配置された、ベルトが巻かれ、または周方向に拘束された空気入りタイヤを意味する。

「断面高さ」は、タイヤの赤道面におけるタイヤの公称リム直径から外径までの半径方向距離を意味する。

「断面幅」は、ラベル付け、装飾、または保護バンドによるサイドウォールの高さを除く、タイヤを標準空気圧で２４時間にわたり、荷重なしで膨張させたときおよびその後の、タイヤの軸線に平行な、タイヤの各サイドウォールの外側間の最大直線距離を意味する。

「ショルダ」は、トレッド縁部のすぐ下の、サイドウォールの上部を意味する。

「サイドウォール」は、タイヤの、トレッドとビードとの間の部分を意味する。

「トレッド幅」は、軸線方向、すなわち、タイヤの回転軸線に平行な平面におけるトレッド面の弧の長さを意味する。

「巻回」は、張力下で凸状面上に直線経路に沿ってコードを被覆させることを意味する。

本発明を、例示によって、添付の図面を参照して説明する。

自己ロック式モールド２が図１に示されている。このモールドは、半径方向に移動可能な複数のセグメント４と、底部サイドウォール形成プレート組立体６と、頂部サイドウォール形成プレート組立体８とを有している。頂部および底部サイドウォール形成プレート組立体は、頂部ブリーチロックリング１０および底部ブリーチロックリング２０によって保持されている。

図２を参照すると、各要素を容易に見ることができる、自己ロック式モールド２の分解図が示されている。底部ブリーチロックリング２０と頂部ブリーチロックリング１０はいずれも、ブリーチロックリング１０、２０の開閉時に、ねじ付き留めボルト３４をボルトカラー３６とともに通すことのできる複数の長穴状開口部３２を有している。頂部および底部ブリーチロックリング１０、２０はまた、その内側にリング状に配列された、上部、すなわち頂部サイドウォール形成プレート８および底部サイドウォール形成プレート６を保持する複数の長穴状開口部４２を有している。

図３を参照すると、タイヤ１００がコア組立てドラム組立体７上に取り付けられた、モールド２の断面図が示されている。コア組立てドラム組立体７は、頂部モールドビードリング９と、底部モールドビードリング１１と、ブラダ１３と、コア組立てドラム組立体７をモールド２に固定するためにサイドウォール形成プレート８および底部サイドウォール形成プレート６と噛み合う一対の引込み可能なロックリング１２とを有している。図示のように、コア組立てドラム組立体７の主軸７０は先細り形状となっており、主軸７０は、頂部サイドウォール形成プレート８および底部サイドウォール形成プレート６の先細り形状の開口部８０、６０と、各々対応して揃い、固定され、それによって組立体７を確実に位置合わせする。さらに図示されているように、未加硫のタイヤ１００が、膨張可能なブラダ組立体１３上に取り付けられている。コア組立てドラム組立体７は、２００３年３月１４日に出願された米国特許出願第１０／３８８７３３号「半径方向に伸張可能なタイヤ組立体ドラムおよびタイヤを形成する方法」に記載されている組立体であり、その内容は全体的に引用されて本明細書に組み込まれている。図示のように、グリーンタイヤすなわち未加硫のタイヤ１００が装着されたコア組立てドラム組立体７の全体がモールド２に挿入される。これを実現するために、図示のように、頂部および底部プレートロックリング１０、２０が回され、半径方向に伸張可能なセグメント４が、タイヤ１００およびコア組立てドラム組立体７が軸７０が開口部６０を通過して底部サイドウォール形成プレート６上に設置されることができる十分な隙間を形成する伸張位置に来る。タイヤ１００が挿入され完全に固定されると、ロックリング１２は底部形成プレート６の長穴１２Ａにはまる。底部ビードリング１１はこのときすでに所定の位置に来ている。組立体７はモールド２に挿入される。次に、頂部プレート８がコア組立てドラム組立体７の上に挿入され、ロックリング１２が頂部プレート８の長穴１２Ａにはまる。次に、頂部ブリーチロックリング１０と底部ブリーチロックリング２０とが回されて、半径方向に伸張可能なセグメント４が閉じられ、互いにぴったりと嵌め合う配列状態になる。外側の長穴状開口部３２は直線状の傾斜面３５を有しているため、ロックリング１０または２０が回されると、ロックリング１０または２０は、各セグメント４が半径方向内側に動き互いに完全に接するように、カラー４６およびボルト４４を押し付ける。このため、各セグメント４は半径方向内側に動く。セグメント４が閉じられると、内部に、コア組立てドラム組立体７を介して内圧すなわち媒体圧力がかけられ、タイヤ１００をモールドセグメント４のトレッド面４１に押し込むブラダ１３は、追加の圧力で押し付けられる。これは図３Ａに示されているとおりである。図示の実施形態では、ブラダ１３は可とう性の膜１３０と、タイヤ組立工程に有用な剛性構造体をタイヤのサイドウォールに沿って形成する機械的支持構造１４０とを有している。図３および３Ａに示されているようなサイドウォール支持構造１４０が追加されない、従来のタイヤ加硫プロセスで用いられているのと同様の、より単純な膨張可能なブラダ１３も使用できると考えられる。

タイヤ１００のモールド２への挿入を可能にする重要な要素は、本発明特有の頂部トレッドショルダリング５である。頂部トレッドショルダリング５は、頂部サイドウォール形成プレート組立体８にしっかりと取り付けられているため、頂部サイドウォール形成プレート組立体８が、タイヤ１００をコア組立てドラム組立体７に挿入するために取り外されると、成型後の完成したタイヤの状態をより正確に近似する態様でタイヤ１００の挿入を可能とする、十分大きな径位置での十分な隙間が形成される。図から分かるように、トレッドショルダリング５は、直径Ｓ_Tに接する最小直径Ｄ_Tと、より大きい直径Ｄ_Oとを有し、タイヤのショルダに沿って、サイドウォールの方に向かって内側に延びている。この要素５が取外し可能な組立体でないとすれば、タイヤをモールドに嵌めることは、タイヤ１００を、より小さい直径のトレッドショルダ部を通れるように、十分に小さく組み立てなければならないことを意味しよう。このことは、また一方で、成型時のタイヤ１００は、トレッドを半径方向に移動可能なセグメント４の内側成型面のトレッド成型面４１に押し込むために、タイヤの全断面高さの相当の割合まで膨張されなければならないことを意味しよう。タイヤ１００は、組立て時に取外し可能なトレッドショルダリング５を用いることによって、完全に膨張したときの直径に非常に近い直径で、モールド２の中に挿入されることができる。したがって、タイヤ１００は、ブラダ１３が膨張される際、セグメント４のトレッド形成面４１に押し入るために、半径方向外側に１％にも満たない距離を動くだけでよい。さらに、ブリーチロックリング１０、２０の本発明特有の長穴開口部３２は、ブラダ１３が加硫時に径方向にごくわずかに膨張するだけで半径方向外側のセグメント４を未加硫のトレッドゴムに押し込ませるように、半径方向外側のセグメント４をさらに閉じるように作用する。タイヤ１００をほぼ成型後の状態に組み立てることによって、下層のコード補強構造体は、加硫時にほとんど動く必要がないことが分かっている。言い換えれば、コア組立てドラム組立体７上に組み立てられたタイヤ１００は、加硫されたときに、組立て時とほとんど同じ寸法を有する。これによって、タイヤ１００が加硫されるときの各要素の滑りが最小限に抑えられる。これは、現在のタイヤ製造方法とかなり異なる方法である。

本発明による自己ロック式モールド２を含む様々な要素をより良く理解するために、図４から１９を参照する。

図４は、頂部サイドウォール形成プレート８の平面図である。図示のように、頂部サイドウォール形成プレート８は、コア組立てドラム組立体７の軸７０を受け入れるように先細り形状になった中央開口部８０を有している。図示のように、頂部サイドウォール形成プレート８の半径方向外側の同一径上に、図５に示されているように、肩部と、半径方向内側の部分により小さい直径とを有する複数の穴すなわち開口部８１がある。これらの孔８１は、図１８および１９に示されているように、複数のねじ付き孔８１の位置でトレッドショルダ形成リング５への取付け手段を形成するねじ付き留め具８２を受け入れる。孔８１の半径方向内側には、ねじ山が形成され、持上げ装置を取り付ける手段を形成する、複数の取付け穴８３がある。さらに、ビードリング取付け部材を形成する、半径方向内側にある複数の穴８５が図示されている。

図６は、成型され加硫されるタイヤ１００の商標または商号９０が反転像として示された、頂部サイドウォール形成プレート８の斜視図である。加硫されると、例えば、「Ｇｏｏｄｙｅａｒ」の名前がタイヤ１００上の２個所に表示される。トレッドショルダリング５は、図２に示されているように、サイドウォール形成プレート面８Ａの半径方向外側のＳ_Tの位置で接して、取付け孔８１を通してボルト留めされる。

図７および８を参照すると、底部サイドウォール形成プレート６が示されている。底部サイドウォール形成プレート６はねじ山が形成され、図２に示されているように、ねじ付き留め具４４を受け入れるようになっている複数の穴６２を有している。底部サイドウォール形成プレート６の底面６Ｂは、サイドウォールの通気のための複数の流路６４を含んでいる。さらに、半径方向内側にある複数の通気穴６５と、複数のビードリング取付け穴６６とが示されている。さらに、持上げ手段を形成する図示のねじ山が形成された２つの大きい穴６７が、半径方向内側に設けられている。

図９から１２を参照すると、トレッド形成セグメント４が例示されている。トレッド形成セグメント４は一体部材でもよく、脱着可能に取付けできるトレッド形成面４１を有していてもよい。トレッド形成面４１は、タイヤ１００上にトレッドパターンを形成するリブ、ブリッジワーク、およびブレーディングを形成する。図示のように、このトレッド形成面４１の小さい弧状部分は各セグメント４に備えられている。特定のモールド２では、図示のように、１５個のこのようなセグメント４が３６０°の円周を完成するために用いられている。トレッド形成セグメント４は、半径方向内側に延びる当接面４９および４７を有している。特に重要なのは、トレッド形成面４１同士が、モールドが閉じるときにぴったりと接することである。したがって、様々なセグメント間の型割線の位置での空間または隙間は最小化され、加硫プロセス中に発生するバリは最小限に抑えられる。図９の平面図から分かるように、ねじ付き開口部３３を備える長穴楕円状のくぼみ３７が設けられている。図１０に示されているように、トレッド形成セグメント４の頂部と底部の両方がこれらの特徴を有している。さらに、トレッド形成面４１には、持上げ・固定手段を形成する複数のねじ付き開口部４８が図示されている。各モールドセグメントの裏側の面には、図示のように、溝４Ａ、４Ｂが機械加工で形成されている。これらの溝４Ａおよび４Ｂは、機械加工時の固定手段を与える。図１１に示されているように、細線はトレッド形成面４１を表す。これらのトレッド形成面４１は、特定のタイヤのトレッドパターンを変更したいときに、セグメントから取り外せることが理解されよう。さらに、タイヤサイズが変更されても、同じ自己ロック式モールド組立体を用いてより大きい直径のタイヤが組み立てられるように、トレッド形成セグメントの半径方向伸縮量を変更できることも理解されよう。そのためには、トレッド形成面４１をセグメント４の他の部分から取り外し、より厚くまたはより薄いトレッド形成面４１と交換するだけでよい。

図１２に示されているように、各トレッド形成面４１は、トレッド形成セグメント４の裏側部に対して周方向にずれていてもよい。このことは、組立体の当接面４７と４９とが図示のようにずれていてもよいことを意味する。これらの表面が、径方向への移動時に、図２に示されるように、隣接するトレッド形成セグメントと接して揃えられ、図３の閉位置に来ることが理解されよう。

図１３、１４、１５、１６、および１７を参照すると、頂部ブリーチロックリング１０および底部ブリーチロックリング２０が示されている。これらのブリーチロックリング１０、２０は各々同一であり、一方が頂部ブリーチロックリング１０を、一方が底部ブリーチロックリング２０を形成している。図１３には、半径方向外側にある複数の長穴状開口部３２と半径方向内側にある複数の長楕円形開口部４２とが示されている。半径方向外側にある長穴状開口部３２は、複数のトレッド形成セグメント４の各々に孔３３で取り付けられるねじ付き留め具３４およびカラー３６と嵌り合う。半径方向内側の列、すなわち複数の長穴状開口部４２は、ねじ付き留め具４４の位置で、頂部サイドウォール形成プレート８および底部サイドウォール形成プレート６と嵌り合う。特に図１５を参照すると、長穴状開口部３２と、湾曲した、すなわち弧状の開口部４２の部分拡大図が示されている。

図示の長穴状開口部３２を参照すると、連結ブリッジ３８が、長穴状開口部３２を横切って延びており、ブリーチロックリング１０および２０の構造上の完成度を高めている。半径方向に移動可能なトレッドセグメント４には、各セグメントに、ねじ付き留め具３４が、カラー３６とともに取り付けられている。各セグメント４が半径方向内側に動かされると、ねじ付き留め具３４とカラー３６は、ブリッジ３８の下で長穴３２を通過し、フランジ付き表面を有するボルトカラー３６は、ショルダ３５に嵌る。図１６に断面図で示されているように、ロック手段３０は、ねじ付き留め具３４およびボルトカラー３６を長穴３２に通し、次に傾斜したショルダ３５に嵌め合せることを含んでいる。図示のように、各長穴状開口部３２の傾斜したショルダ３５は、約１°から１５°の角度θで傾斜している。ボルトカラー３６がショルダ３５のこの斜面に嵌る際、カラー３６は斜面を上がって、頂部および底部ブリーチロックリングの全体をトレッド形成セグメント４に対抗して保持する力を増大させる。同時に、外側の長穴状開口部３２のショルダ３５に沿った経路は、留め具３４およびカラー３６がショルダ３５を上がってその張力を増す際に、図１５に示されているように、半径方向内側に角度βだけ傾斜した直線経路を通る。このように、長穴状開口部３２の経路７５がわずかに半径方向内側に向いているため、ブリーチロックリング１０、２０が回され、ねじ付き留め具３４がショルダ３５に嵌められると、ねじ付き留め具３４は半径方向内側に押され、加硫するタイヤのトレッド１００に追加の圧縮力を加える。このように、非常に巧妙な新規の方法によって、タイヤ１００がトレッド面１００にかみ込むために受けなければならない膨張量を減らすことができる。

長穴楕円状開口部４２を見ると、これらの開口部は一定の曲率半径の、湾曲した、または弧状の表面上にあり、かつショルダ４５は傾斜していないことが認識されよう。これらの半径方向内側にある複数の開口部４２は、図２に示されているように、底部サイドウォール形成プレート６およびトレッドショルダ形成リング５に固定された、ボルトカラー４６とねじ付き留め具４４とにはまる。モールドの頂部全体および底部全体は、長穴状開口部４２によって、図示のように、トレッド形成セグメントから取り外されることができる。頂部サイドウォール形成プレート８およびトレッドショルダ形成リング５は、ブリーチロックリング１０にしっかりと取り付けられていることを理解されたい。頂部リング１０の滑り機構によって、リング１０が所定の位置にくると、頂部リング１０のみが回転する。したがって、サイドウォールプレート６、８はトレッド形成セグメントに対して回転しないので、頂部リング１０がタイヤのサイドウォールをこすったり引っ掻いたりすることはない。モールドの開閉時には、頂部および底部ブリーチロックリング１０、２０のみが回転運動をおこない、同時に、セグメント４は、リング１０、２０の回転にしたがい、半径方向外側または内側にのみ動く。

図１８および１９を参照すると、トレッドショルダ形成リング５が示されている。図示のように、トレッドショルダリング５は、トレッドショルダ面５１とねじ付き穴５２とを有している。ねじ付き穴５２は、前述のように、頂部および底部ブリーチロックリングのねじ付き留め具４４を受け入れるようになっている。トレッドショルダ面５１の非常に重要な特徴は、トレッドショルダ面５１が、図示のように、半径方向内側の直径Ｄ_Tと半径方向外側の直径Ｄ_Oとを有することである。Ｄ_Tよりも大きい直径Ｄ_Oの部分は、これに対応して、半径方向に移動可能なセグメント４のトレッド形成面４１に接する。トレッドショルダリング５は、図示のように、頂部サイドウォール形成プレート８と頂部ブリーチロックリング１０とに取り付けられており、サイドウォール直径Ｓ_Tと接するより小さい直径Ｄ_Tを有している。未加硫のタイヤ１０が取り付けられたタイヤ組立てドラム組立体７は、タイヤモールド２が開かれ頂部プレート組立体８が取り外されると、前述のようにトレッドショルダ面５１のより小さな直径部を通る必要なしに、直接モールド２に挿入されることができる。この特徴は、タイヤ成形における本発明特有のものと考えられ、未加硫のタイヤを、ほぼ成型後の完成した直径に組み立てる優れた方法を実現する。傾斜した長穴状開口部３２を用い、トレッドショルダリング５を頂部プレート８と一緒に取り外すことによって、タイヤ１００を、組立てコア７上に組み立てられたときのタイヤの直径よりもわずかに大きい直径で成型できることが理解されるであろう。図示のように、未加硫のタイヤの、モールド内への半径方向必要膨張量は５％未満、好ましくは約１％以下である。

タイヤ１００がモールド２内に組み立てられ、モールド２が閉じられると、組立体全体を加硫することができる。図示のように、自己ロック式モールドは、タイヤを加硫するのに必要な組立体の全体を構成する。このモールドは、すべての加硫工程を、外部からのプレスを必要とせずに、モールドの内部で行うことを可能にする。これによって、加硫タイヤを供給するために必要な資金の支出が大幅に削減され、タイヤを製造し加硫するのに必要な効率および融通性が大幅に向上する。

本発明による自己ロック式モールドの斜視図である。 図１の自己ロック式モールドの分解図である。 加硫されるタイヤと中央コア組立体とが図示された、自己ロック式モールドの断面図である。 自己ロック式モールド内のタイヤの、図３の部分拡大図である。 頂部サイドウォールプレートの平面図である。 図４の５−５に沿った頂部サイドウォール形成プレートの断面図である。 頂部サイドウォール形成プレートの斜視図である。 底部プレートの平面図である。 線８−８に沿った底部プレートの断面図である。 半径方向に移動可能なトレッド形成セグメントのうちの１つの平面図である。 図９のトレッド成型セグメントの側面図である。 図１０のトレッド成型セグメントの平面図である。 図８、９、および１０のトレッド形成セグメントの斜視図である。 同一のものとして示されている、モールドの頂部と底部のロックリングの平面図である。 線１４−１４に沿ったロックリングの断面図である。 図１４の部分拡大図である。 図１５の線１６−１６に沿った、半径方向外側にある、各セグメントをロックする手段のうちの１つの断面図である。 半径方向内側にある、頂部または底部サイドウォール形成プレートをロックする手段のうちの１つの断面図である。 トレッドショルダ形成リングの平面図である。 トレッドショルダ形成リングの斜視図である。

符号の説明

２ 自己ロック式モールド
４ 半径方向に移動可能な複数のセグメント
４Ａ、４Ｂ 溝
５ 頂部トレッドショルダリング
６ 底部サイドウォール形成プレート組立体
７ コア組立てドラム組立体
８ 頂部サイドウォール形成プレート組立体
１０ 頂部ブリーチロックリング
１２ 引込み可能なロックリング
１２Ａ 長穴
１３ ブラダ
２０ 底部ブリーチロックリング
３０ ロック機構
３２ 長穴状開口部
３３ ねじ付き開口部
３４ ねじ付き留め具
３５ ショルダ
３６ カラー
３７ 長穴楕円状のくぼみ
３８ 連結ブリッジ
４１ トレッド面
４２ 長穴状開口部
４４ ボルト
４６ カラー
４７、４９ 当接面
４８ ねじ付き開口部
５１ トレッドショルダ面
５２ ねじ付き穴
６０ 先細り形状の開口部
６４ 流路
６５ 通気穴
６６ ビードリング取付け穴
６７ 穴
７０ 主軸
７５ 経路
８０ 先細り形状の開口部
８１ 取付け孔
８２ ねじ付き留め具
９０ 商標
１００ タイヤ
１３０ 可とう性の膜
１４０ 機械的支持構造

Claims (3)

1. タイヤを成型するセグメント化されたモールドにおいて、
   中心軸と、
   半径方向に移動可能な、複数のトレッド形成セグメントと、
   ２つのサイドウォール形成プレート、すなわち、頂部サイドウォール形成プレートおよび底部サイドウォール形成プレートと、
   前記モールドを閉じてロック位置にするときに各々が前記セグメントを半径方向に収縮させる所定の角度のついた経路を形成する、周方向に間隔をおいて配置された、前記複数のトレッド形成セグメントを固定する複数の手段を有する頂部ロックリングと
   を有することを特徴とするモールド。
2. タイヤを成型するセグメント化されたモールドにおいて、
   中心軸と、
   半径方向に移動可能な、複数のトレッド形成セグメントと、
   ２つのサイドウォール形成プレート、すなわち、サイドウォール形成面で半径方向外側の直径Ｓ_Tを有する頂部サイドウォール形成プレート、および、前記サイドウォール形成面で半径方向外側の直径Ｓ_Bを有する底部サイドウォール形成プレートと、
   前記頂部サイドウォール形成プレートに隣接し、直径Ｓ_Tに沿って接する頂部トレッドショルダ形成環状リングとを有し、
   前記頂部サイドウォール形成プレートと前記頂部トレッドショルダ形成環状リングは、前記タイヤの挿入および取外しを可能にするように、取り外し可能であることを特徴とするモールド。
3. タイヤを加熱および加圧下で加硫する方法において、
   未加硫のタイヤ組立体をコア組立てドラム組立体上に組み立てるステップと、
   半径方向に移動可能な複数のセグメントと、サイドウォール形成リングおよびトレッドショルダ形成リングを有する頂部プレートとを有する、セグメント化されたモールドを予熱するステップと、
   前記頂部プレートを開くステップと、
   前記未加硫のタイヤ組立体を、コア組立てドラム組立体に取り付けられたまま、開かれた前記モールド内に挿入するステップと、
   前記頂部プレートを閉じるステップと、
   前記半径方向に移動可能な複数のセグメントを収縮させるステップと、
   前記コア組立てドラム組立体に圧力をかけ、カーカスをトレッドベルトとトレッド形成モールドセグメントとに押し付けるステップと、
   前記タイヤを加硫するステップと、
   前記頂部プレートを開くステップと、
   前記トレッド形成セグメントを半径方向に伸張させるステップと、
   加硫された前記タイヤを取り出すステップと
   を有することを特徴とする、タイヤを加熱および加圧下で加硫する方法。

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