JP2005178333A - タイヤ用のモールド及びタイヤ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】キャビティ面とグリーンタイヤとの間のガスが円滑に排出され、かつ清浄が容易なタイヤ用モールドの提供。
【解決手段】モールドは、下側サイドプレート１６及び下側ビードリング１８を備えている。下側ビードリング１８は、周方向ベントライン２０及び径方向ベントライン２２を備えている。下側ビードリング１８は、第一グルーブ２４ａ及び第二グルーブ２４ｂも備えている。第一グルーブ２４ａとサイドプレート１６とによって、第一経路２８ａが形成される。第二グルーブ２４ｂとサイドプレート１６とによって、第二経路２８ｂが形成される。キャビティのガスは、周方向ベントライン２０及び径方向ベントライン２２を通じて移動し、経路２８を通じて外気へと排出される。
【選択図】図４

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造に用いられるモールドに関する。詳細には、本発明は、モールドのビードリングの改良に関する。

空気入りタイヤの加硫工程では、予備成形されたグリーンタイヤがモールドに投入される。このグリーンタイヤは、モールドとブラダーとによって形成されるキャビティにおいて、加圧されつつ加熱される。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。加圧の際、モールドのキャビティ面とグリーンタイヤとの間にガスがもし残留すると、タイヤの表面にベアーが形成される。ベアーは、タイヤの品質を低下させる。

モールドのキャビティ面には、ベントライン及びベントホールが設けられている。ベントラインは、溝状である。ベントホールは、キャビティと外気とを連通する。グリーンタイヤとキャビティ面との間に存在するガスは、ベントラインを通じて移動し、またベントホールを通じて外気へと排出される。この移動と排出とにより、ベアーが防止される。ベントホール及びベントラインは、特開平８−４７９２９号公報及び特開平１０−１６６８１４号公報に開示されている。

ガスが排出された後、ベントホールには多少のゴム組成物が入り込む。このゴム組成物は、タイヤの表面にスピューを形成する。ベントホールは多数設けられるので、スピューの数も多数である。このスピューは、タイヤの外観を低下させる。外観向上の目的でスピューは切削・除去されるが、この除去には手間がかかる。過誤により一部のスピューが残存する場合がある。特にビード近傍は複雑な形状を呈しているので、スピューが残存しやすい。製造効率の観点から、スピューが除去されることなくタイヤが出荷されることもある。

タイヤは、リムに組み込まれて使用される。ビードの表面は、リムと当接する。ビード上にスピューが残存する場合、このスピューは倒れ込んだ状態でビードとリムとの間に介在する。このスピューは、タイヤ内の空気の漏れを招来する。ＡＴＶ用タイヤのような、大きな横力が加わる状況において低内圧状態で使用されるタイヤでは、特に空気漏れが生じやすい。

モールドが繰り返し使用されると、ベントホールに徐々にゴム組成物のカスが堆積し、キャビティと外気との連通が阻害される。カスの堆積は、ベアーの発生の原因となる。不良低減の観点から、ベントホールにカスがある程度堆積した段階で、モールドが清浄される。ベントホールの内周径は小さいので、清浄には労力を要する。
特開平８−４７９２９号公報 特開平１０−１６６８１４号公報

本発明の目的は、キャビティ面とグリーンタイヤとの間のガスが円滑に排出され、かつ清浄が容易なタイヤ用モールドの提供にある。他の目的は、空気漏れが生じにくいタイヤの提供にある。

本発明に係るタイヤ用モールドは、一対のサイド部と、このサイド部と当接する一対のビードリングとを備えている。このサイド部とビードリングとの間には、キャビティと外気とを連通するための経路が設けられている。

好ましくは、ビードリングのキャビティ面に、溝状のベントラインが形成される。このベントラインは、上記経路と連通する。

この経路は、サイド部のビードリングとの当接面又はビードリングのサイド部との当接面に形成されたグルーブによって構成される。このグルーブは、、キャビティに連通する第一グルーブと、この第一グルーブに連続しており第一グルーブよりも浅い第二グルーブとを含む。上記第一グルーブの深さは０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、第二グルーブの深さは０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。第一グルーブの長さは、１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である。

他の発明に係るタイヤ用モールドは、一対のサイド部と、このサイド部と当接する一対のビードリングとを備えている。このビードリングのキャビティ面には、溝状のベントラインが形成されている。このベントラインは、サイド部とビードリングとのクリアランスと連通している。

さらに他の発明に係るタイヤ製造方法は、
一対のサイド部と、このサイド部と当接する一対のビードリングとを備えており、このサイド部とビードリングとの間にキャビティと外気とを連通するための経路が設けられているモールドに、グリーンタイヤが投入される投入工程
及び
このグリーンタイヤとキャビティ面との間に存在するガスが経路を通じて外気へと排出されつつ、グリーンタイヤがモールド内で加圧される加圧工程
を含む。

このモールドでは、経路又はクリアランスからガスが排出される。サイド部とビードリングとが分解されれば、容易に経路が清浄される。このモールドでは、ビードリングにベントホールが形成される必要がない。従って、スピューに起因する空気漏れが生じない。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールド２が示された平面図であり、図２は図１のII−II線に沿った拡大断面図である。図２には、加硫工程完了直前のグリーンタイヤ４も示されている。

このモールド２は、多数のトレッドセグメント６と、サイド部としての上側サイドプレート１２と、上側ビードリング１４と、サイド部としての下側サイドプレート１６と、下側ビードリング１８とからなる。トレッドセグメント６の平面形状は、実質的に円弧状である。多数のトレッドセグメント６が、リング状に連結される。上側サイドプレート１２、下側サイドプレート１６、上側ビードリング１４及び下側ビードリング１８は、実質的にリング状である。トレッドセグメント６の数は、通常３以上２０以下である。このモールド２は、いわゆる「割モールド」である。

図３は図１の下側ビードリング１８の一部が示された拡大平面図であり、図４は図３のIV−IV線に沿った断面図であり、図５は図３の下側ビードリング１８の左側面図である。図４には、下側ビードリング１８と共に下側サイドプレート１６の一部も示されている。上側ビードリング１４は、実質的に、下側ビードリング１８の形状が反転された形状を備える。

下側ビードリング１８は、３本の周方向ベントライン２０を備えている。この周方向ベントライン２０は溝状であり、その断面形状は図４から明らかなように半円である。周方向ベントライン２０が、Ｖ字状、Ｕ字状等の断面を備えてもよい。図３から明らかなように、周方向ベントライン２０は、下側ビードリング１８の周方向に延在しており、互いに同心円である。図示されていないが、上側ビードリング１４も、下側ビードリング１８の周方向ベントライン２０と同等のベントラインを備えている。

下側ビードリング１８は、２種の径方向ベントライン２２を備えている。径方向ベントライン２２は、溝状である。図３から明らかなように、径方向ベントライン２２は下側ビードリング１８の半径方向に延在している。第一の径方向ベントライン２２ａの一端は、最も内側の周方向ベントライン２０ａに至っている。この径方向ベントライン２２ａは、３本の周方向ベントライン２０と交差している。第二の径方向ベントライン２２ｂの一端は、中間の周方向ベントライン２０ｂに至っている。この径方向ベントライン２２ｂは、２本の周方向ベントライン２０と交差している。径方向ベントライン２２の断面形状は、Ｖ字状である。径方向ベントライン２２が、円弧状、Ｕ字状等の断面を備えてもよい。図示されていないが、上側ビードリング１４も、下側ビードリング１８の径方向ベントライン２２と同等のベントラインを備えている。

図６は、図５のVI−VI線に沿った拡大断面図である。この図６に示されるように、下側ビードリング１８の下側サイドプレート１６との当接面には、第一グルーブ２４ａが形成されている。第一グルーブ２４ａの断面形状は、Ｖ字状である。第一グルーブ２４ａが、円弧状、Ｕ字状等の断面を備えてもよい。図４及び図５に示されるように、第一グルーブ２４ａの一端は径方向ベントライン２２に至っている。図４及び図６に示されるように、下側サイドプレート１６の下側ビードリング１８との当接面２６と、第一グルーブ２４ａとに囲まれることによって、第一経路２８ａが形成されている。この第一経路２８ａは、下側サイドプレート１６と下側ビードリング１８との間に位置している。第一経路２８ａは、径方向ベントライン２２と連通している。図示されていないが、上側ビードリング１４も、下側ビードリング１８の第一経路２８ａと同等の経路を備えている。

図７は、図５のVII−VII線に沿った拡大断面図である。この図７に示されるように、下側ビードリング１８の下側サイドプレート１６との当接面には、第二グルーブ２４ｂが形成されている。第二グルーブ２４ｂの断面形状は、Ｖ字状である。第二グルーブ２４ｂが、円弧状、Ｕ字状等の断面を備えてもよい。図４及び図５に示されるように、第二グルーブ２４ｂの一端は第一グルーブ２４ａに至っている。第二グルーブ２４ｂの他端は、下側ビードリング１８の背面にまで至っている。図４及び図７に示されるように、下側サイドプレート１６の下側ビードリング１８との当接面２６と、第二グルーブ２４ｂとに囲まれることによって、第二経路２８ｂが形成されている。この第二経路２８ｂは、下側サイドプレート１６と下側ビードリング１８との間に位置してる。第二経路２８ｂは、第一経路２８ａと連通している。第一経路２８ａ及び第二経路２８ｂを介して、キャビティと外気とが連通されている。図示されていないが、上側ビードリング１４も、下側ビードリング１８の第二経路２８ｂと同等の経路を備えている。

図８は、図４の下側ビードリング１８の一部が示された拡大図である。この図８には、下側サイドプレート１６の一部も示されている。図８から明らかなように、第一グルーブ２４ａの深さＤａは、第二グルーブ２４ｂの深さＤｂよりも大きい。従って、第一経路２８ａと第二経路２８ｂとの間には、段差が生じている。図６及び図７の対比から明らかなように、第一グルーブ２４ａの幅Ｗａは、第二グルーブ２４ｂの幅Ｗｂよりも大きい。

このモールド２が用いられたタイヤ製造方法では、まず、モールド２が開いておりブラダーが収縮している状態で、予備成形によって得られたグリーンタイヤ４がモールド２に投入される（投入工程）。この段階では、グリーンタイヤ４のゴム組成物は未架橋状態である。次に、モールド２が締められ、ブラダーが膨張する。グリーンタイヤ４はブラダーによってモールド２のキャビティ面に押しつけられ、加圧される（加圧工程）。加圧工程では、グリーンタイヤ４は加熱される。加圧と加熱とによりゴム組成物は流動し、キャビティ面に沿う。加熱によってゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。

加圧工程では、グリーンタイヤ４とキャビティ面との間に存在するガスが周方向ベントライン２０及び径方向ベントライン２２を通じて移動し、かつ経路２８を通じて外気へと排出される。この排出により、ベアーの発生が抑制される。

図９は、図１のモールド２で得られたタイヤ３０のビード近傍が示された断面図である。このタイヤ３０には、周方向ベントライン２０にゴム組成物が充填されることで形成された筋山３２と、径方向ベントライン２２にゴム組成物が充填されることで形成された筋山３４とが存在する。このタイヤ３０にはまた、経路２８にゴム組成物が進入することで形成された突起３６が形成されている。ゴム組成物は、第一経路２８ａと第二経路２８ｂとの段差の近傍まで進入するので、突起３６の高さは第一経路２８ａの長さＬ（図８参照）とほぼ同等である。この突起３６の高さは、ベントホールによって形成されるスピューの高さよりもはるかに小さい。このタイヤ３０がリムに組み込まれても、突起３６に起因する空気漏れが生じにくい。このタイヤ３０は、ＡＴＶに特に適している。

このモールド２が繰り返し使用されると経路２８にゴム組成物のカスが堆積するが、モールド２が分解されるとグルーブ２４が露出するので、カスの清浄作業が容易に行われうる。経路２８とベントホールとが併設されるモールド２であっても、経路２８によってベントホールの数が低減されうるので、清浄作業の労力が軽減される。

上側サイドプレート１２と上側ビードリング１４との間の経路２８の数及び下側サイドプレート１６と下側ビードリング１８との間の経路２８の数は、４以上８０以下が好ましい。数が上記範囲未満であると、ガスの排出が不十分となることがある。この観点から、数は８以上がより好ましい。数が上記範囲を越えると、モールド２の構造が複雑となる。この観点から、数は３０以下がより好ましい。

第一グルーブ２４ａの深さＤａ（図８参照）は、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下が好ましい。深さＤａが０．５ｍｍ以上に設定されることで、ガスが円滑に排出される。深さＤａが１．５ｍｍ以下とされることで、幅が過大な突起３６による空気漏れが防止される。

第二グルーブ２４の深さＤｂ（図８参照）は、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下が好ましい。深さＤｂが０．１ｍｍ以上に設定されることで、ガスが円滑に排出される。深さＤｂが０．４ｍｍ以下とされることで、長さが過大な突起３６による空気漏れが防止される。

第一グルーブ２４ａの長さＬ（図８参照）は、１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下が好ましい。長さＬが１．０ｍｍ以上に設定されることで、ガスが円滑に排出される。長さＬが４．０ｍｍ以下とされることで、長さが過大な突起３６による空気漏れが防止される。

図１から図８に示されたモールド２ではビードリング１４、１８にグルーブ２４が形成されているが、サイドプレート１２、１６のビードリング１４、１８との当接面にグルーブが形成されてもよい。ビードリング１４、１８とサイドプレート１２、１６との両方に、グルーブが形成されてもよい。

経路２８が形成されず、サイドプレート１２、１６とビードリング１４、１８とのクリアランスにベントラインが連通してもよい。この場合、ガスはベントラインを通じて移動し、クリアランスを通じて外気へと排出される。

図１０は、本発明の他の実施形態に係るタイヤ用モールド３８が示された断面図である。この図には、グリーンタイヤ４０及びブラダー４２も示されている。このモールド３８は、上型４４及び下型４６からなる。上型４４及び下型４６のそれぞれは、トレッドリング４８、サイド部５０及びビードリング５２を備えている。ビードリング５２は、サイド部５０と当接している。このモールド３８は、いわゆる「ツーピースモールド」である。

図１１は、図１０のモールド３８の一部が示された拡大断面図である。この図には、ビードリング５２とサイド部５０とが示されている。ビードリング５２は、図４に示された下側ビードリング１８と同様に、周方向ベントライン５４、径方向ベントライン５６、第一グルーブ５８及び第二グルーブ６０を備えている。第一グルーブ５８とサイド部５０とにより、第一経路６２が形成されている。第二グルーブ６０とサイド部５０とにより、第二経路６４が形成されている。第一経路６２及び第二経路６４を介して、キャビティと外気とが連通されている。

このモールド３８が用いられた加圧工程でも、グリーンタイヤ４０とキャビティ面との間に存在するガスが周方向ベントライン５４及び径方向ベントライン５６を通じて移動し、かつ経路６２、６４を通じて外気へと排出される。この排出により、ベアーの発生が抑制される。

図１から図８に示されたモールドを用意した。サイドプレートの仕様は、以下の通りである。
周方向ベントラインの本数：３
径方向ベントラインの本数：２４
経路の本数：２４
第一経路の断面形状：Ｖ字状
第一経路の深さＤａ：０．８ｍｍ
第一経路の幅Ｗａ：０．８ｍｍ
第一経路の長さＬ：２．８ｍｍ
第二経路の断面形状：Ｖ字状
第二経路の深さＤｂ：０．２ｍｍ
第二経路の幅Ｗｂ：０．２ｍｍ
このモールドを用いて、１００本のＡＴＶ用タイヤを製造した。タイヤのサイズは、「ＡＴ２２×７Ｒ１０」である。ビード近傍にベアーは全く生じなかった。このタイヤをＡＴＶに装着して走行試験を行ったが、空気漏れは生じなかった。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明は、チューブレスタイプである種々の空気入りタイヤに適用されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールドが示された平面図である。 図２は、図１のII−II線に沿った拡大断面図である。 図３は、図１の下側ビードリングの一部が示された拡大平面図である。 図４は、図３のIV−IV線に沿った断面図である。 図５は、図３の下側ビードリングの左側面図である。 図６は、図５のVI−VI線に沿った拡大断面図である。 図７は、図５のVII−VII線に沿った拡大断面図である。 図８は、図４の下側ビードリングの一部が示された拡大図である。 図９は、図１のモールドで得られたタイヤのビード近傍が示された断面図である。 図１０は、本発明の他の実施形態に係るタイヤ用モールドが示された断面図である。 図１１は、図１０のモールドの一部が示された拡大断面図である。

符号の説明

２、３８・・・タイヤ用モールド
４、４０・・・グリーンタイヤ
６・・・トレッドセグメント
１２・・・上側サイドプレート
１４・・・上側ビードリング
１６・・・下側サイドプレート
１８・・・下側ビードリング
２０、５４・・・周方向ベントライン
２２、５６・・・径方向ベントライン
２４・・・グルーブ
２６・・・当接面
２８・・・経路
３０・・・タイヤ
３２、３４・・・筋山
３６・・・突起
４２・・・ブラダー
４４・・・上型
４６・・・下型
４８・・・トレッドリング
５０・・・サイド部
５２・・・ビードリング

Claims (7)

1. 一対のサイド部と、このサイド部と当接する一対のビードリングとを備えており、
   このサイド部とビードリングとの間にキャビティと外気とを連通するための経路が設けられているタイヤ用のモールド。
2. 上記ビードリングのキャビティ面に溝状のベントラインが形成されており、このベントラインが上記経路と連通している請求項１に記載のモールド。
3. 上記経路が、サイド部のビードリングとの当接面又はビードリングのサイド部との当接面に形成されたグルーブによって構成されており、
   このグルーブが、キャビティに連通する第一グルーブと、この第一グルーブに連続しており第一グルーブよりも浅い第二グルーブとを含む請求項１又は２のいずれかに記載のモールド。
4. 上記第一グルーブの深さが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、第二グルーブの深さが０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である請求項３に記載のモールド。
5. 上記第一グルーブの長さが１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である請求項３又は４に記載のモールド。
6. 一対のサイド部と、このサイド部と当接する一対のビードリングとを備えており、
   このビードリングのキャビティ面に溝状のベントラインが形成されており、
   このベントラインが、サイド部とビードリングとのクリアランスと連通しているタイヤ用のモールド。
7. 一対のサイド部と、このサイド部と当接する一対のビードリングとを備えており、このサイド部とビードリングとの間にキャビティと外気とを連通するための経路が設けられているモールドに、グリーンタイヤが投入される投入工程
   及び
   このグリーンタイヤとキャビティ面との間に存在するガスが経路を通じて外気へと排出されつつ、グリーンタイヤがモールド内で加圧される加圧工程
   を含むタイヤ製造方法。

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