JP2006312272A - タイヤ加硫用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベントホールを設けることなく金型内の空気溜まりの発生を防止し、トレッドリングの取り付けや交換作業を容易とするタイヤ加硫用金型を提供する。
【解決手段】 トレッドを成型するトレッドリング２と、トレッドリング２を支持する金型本体４を備える、タイヤ赤道面と平行な分割面で分割されたタイヤ加硫用金型１において、トレッドリング２のトレッド成型面には、トレッドリング外側に延びトレッドリング内部で終端する複数のスリット３が刻まれ、トレッドリング２の背面には、スリット３を連通する溝５、６が刻まれたことを特徴とするタイヤ加硫用金型とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ加硫用金型に関し、より詳細にはベントホールを設けることなく、金型内の空気溜りの発生を防止するタイヤ加硫用金型に関する。

排水性能、制動性能、旋回性能、牽引性能その他の性能向上のため、タイヤのトレッド表面に多数の溝を刻んでいる。溝に対応する、タイヤ金型の内面に設けられた突条により、金型を閉じたときに該突条が生タイヤに進入しトレッド表面に溝が形成される。

タイヤ加硫成型時に金型と生タイヤとの間に空気が溜り、溜まった空気が金型外に排出されないことがある。特に、溝を形成する突条付近には空気が溜まり易くい。空気が溜まるとトレッド表面にベアと呼ばれる製造不良な部分ができ、トレッドに所望のパターンが形成されないという問題が発生する。

金型内に溜まる空気を排出するため、ベントホールと呼ばれる多数の孔（直径は約１〜２ｍｍ）を金型に穿設し該ベントホールを通じて空気を排出し、ベアの発生を防止していた。

その反面、ベントホールを設けると金型内部に溜まった空気を排出できるが、若干のゴムがベントホール内に進入する。その結果、成型されたタイヤのトレッド表面から、ベントスピューと呼ばれる髭状のゴムが延び、外観品質が劣化する。そのため、トリミングと呼ばれるベントスピューを切断する作業が必要となり、コスト高の原因となっていた。

また、タイヤ赤道面と平行な分割面を有する２ピースモールドの場合、金型の離型方向はトレッド面に平行な方向に近く、ベントスピューが延びている方向に対しては直角に近くなる。そのため、金型離型時にベントスピューが切断されて、ベントホール内に残留したり、金型内に異物として残留することがしばしば起こる。

このような問題を解決すべく、ベントホールを設けることなく空気を排出する工夫がなされている。例えば、特許文献１に開示された２ピースモールドのタイヤ加硫用金型では、トレッドリングと呼ばれるトレッドを成型する部分を複数のピースに分割し、微小な間隙を隔てて隣接するピースを金型本体に配置した構成としている。
特開平５−２２０７４８号公報（図１）

ピース間の間隙は、空気を通すがゴムを通さない間隔としなければならない。間隙が大きいと、空気のみならずゴムまでも間隙内にはみ出し、はみ出したゴムが外観不良の原因となるとなる。逆に、間隙が小さいと空気の排出がされなくなるので、上述のようにベアが発生し製造不良となる。

したがって、ピース間の間隙が適切になるように、ピースを金型本体に取り付ける必要があり、取り付け作業に時間を要することがある。また、タイヤのパターンやサイズごとにトレッドリングを用意しないといけないため、異なるパターンや異なるサイズのタイヤを成型する場合、トレッドリングの交換を必要とする。かかる交換にも多大な時間を要し、作業効率が低下することがある。

また、トレッドリングの分割はワイヤーソーなどで行なわれるため、分割面は平面となっている。したがって、トレッドパターン上では直線となっているので、空気溜まりが発生し易い位置で分割できるとは限らず、空気溜まりの防止が効果的でないこともあった。

したがって、本発明の目的は、ベントホールを設けることなく、効果的に金型内の空気溜まりの発生を防止し、トレッドリングの取り付けや交換作業を容易とするタイヤ加硫用金型を提供する。

上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、請求項１に記載の発明は、トレッドを成型するトレッドリングと、前記トレッドリングを支持する金型本体を備える、タイヤ赤道面と平行な分割面で分割されたタイヤ加硫用金型において、
前記トレッドリングのトレッド成型面には、トレッドリング外側に延びトレッドリング内部で終端する複数のスリットが刻まれ、
前記トレッドリングの背面には、前記スリットを連通する溝が刻まれたことを特徴とするタイヤ加硫用金型とした。

請求項２に記載の発明は、トレッドを成型する、タイヤ半径方向に進退可能な、タイヤ周方向に複数分割されたセクターを備えるタイヤ加硫用金型において、
前記セクターのトレッド成型面には、セクター外側に延びセクター内部で終端する複数のスリットが刻まれ、
前記セクターの背面には、前記スリットを連通する溝が刻まれたことを特徴とするタイヤ加硫用金型とした。

トレッド成型面に刻まれたスリットにより、金型内に溜まった空気を排出することができる。また、スリットはトレッドリングやセクターの内部で終端しているので、トレッドリングやセクターは金型本体側では連結されているので、小さなピースに分断されていない。したがって、スリット間隔を調整することなく容易に取り付けや交換ができる。

また、スリットはトレッドリングの背面に刻まれた溝で連結されているので、当該溝を金型本体の空気排出孔に連結すればよい。したがって、ベントホールによる排出に使用されていた空気排出孔も使用でき、金型本体に新たな加工を必要としない。

なお、従前どおりワイヤーソーやワイヤ放電加工により、平面状のスリットを刻むことができる。また、必要に応じて、レーザー加工により曲面状（非平面状）のスリットを刻むこともできる。

請求項３に記載の発明は、常温時における前記スリットの幅は、０．０５ｍｍ〜０．０７ｍｍである請求項１又は２に記載のタイヤ加硫用金型とした。

スリットの幅が０．０５ｍｍ未満であると、加硫時の熱膨張により幅が狭くなり金型内の空気を十分に排出できないことがある。０．０７ｍｍを超えるとスリット内にゴムが進入してしまい外観不良の原因となることがある。

本発明によれば、トレッドリングの成型面に内部で終端するスリットを刻み、該スリットを連結する溝をトレッドリング背面に設けた構造としたので、加硫成型時に金型内部に溜まる空気を排出することができる。また、トレッドリングが小さなピースに分割されていないので、微小な取り付け精度を要求されることなく、金型を組み立てることもでき、作業効率が向上する。

以下、図面を用いて、本発明に係るタイヤ加硫用金型の実施形態を説明する。図１は、本発明に係る金型を示す概略図である。図１（ａ）は、２ピースモールドのトレッドを成型するトレッドリングを示す概略斜視図である。タイヤトレッドに溝を形成する突条及び以下に述べる溝は省略している。トレッドリング２は、タイヤ周方向に分割された１つで、例えば、アルミニウムで作られている。トレッド成型面からタイヤ半径方向外側に複数のスリット３が刻まれているが、スリット３はトレッドリング２の内部で終端しているので、小さなピースに分割されていない。

したがって、トレッドリング２の取り付けや交換作業において、スリット幅が変動することがなく、所定のスリット幅を確保できる。なお、トレッドリング２は、複数個（例えば、７〜１３個）に分割されるが、分割されずにドーナツ形状であってもよい。

図１（ｂ）は、トレッドリング２が金型本体（バックメタル）４に取り付けられた様子を示す部分断面図である。バックメタル４は、タイヤサイドウォールを成型すると共に、トレッドリング２を支持し、例えば、鉄で作られている。

トレッドリング２のタイヤ半径方向外側の面（背面）には、スリット３に連通するタイヤ周方向の延びる溝５、更に溝５を連通するタイヤ幅方向に延びる溝６が刻まれている。溝５、６はバックメタル４に設けられた空気排出孔１０に連通している。

図２は、トレッドリング２の背面を示す図である。スリット３は、背面から刻まれた溝５に連通している。さらに、溝６は、溝５同士を連通させる溝である。したがって、バックメタル４の空気排出孔１０を溝５、６に連通させて、金型１の内部に溜まった空気を排出させることができる。また、ベントホールに連通して使用していた空気排出孔を使用できるので、バックメタル４に新たな加工を必要としない。

図３は、スリットの配置例を示すための、トレッドリング２のトレッド成型面の展開図である。図において、トレッド成型面に溝を成型する突条２０やサイプを形成するブレード２１が備えられている。図３（ａ）は、トレッドパターンのピッチPの１／２の間隔で平面状のスリット３を刻んだ例である。ワイヤーカットや放電加工によりスリット３を刻むことができる。図３（ｂ）は、空気溜まりが発生しやすいブロックの端部を通るように、曲面状のスリット３を刻んだ例である。この場合は、数値制御されたレーザー加工機などで、スリット３を刻むことができる。
常温時におけるスリット３の幅は、０．０５ｍｍ〜０．０７ｍｍが好ましい。また、加硫温度においてスリット３が閉じるようにスリット幅を設定してもよい。すなわち、金型に生タイヤを投入するとき（入缶時）の温度ではスリット幅がゼロではなく。金型を閉じで更に温度を上昇させたとき（加硫時）では、スリット幅がゼロとなるように設定することが好ましい。

このように設定すると、金型内の空気が排出されながら最終的にスリット３が閉じるので、スリット３へのゴムの進入を防止することができる。

トレッドリング２がアルミニウム製、バックメタル４が鉄製であるとき、スリット数Ｎは以下のように求められる。タイヤの外周長をＬ、スリットの幅をｄ、アルミニウム、鉄の熱線膨張係数をそれぞれα_Ａｌ、α_Ｆｅ、常温をＴ１、加硫温度をＴ２とすると、
トレッドリング２の膨張変化 Δ１＝（Ｔ２−Ｔ１）×α_Ａｌ×Ｌ
バックメタル４の膨張変化 Δ２＝（Ｔ２−Ｔ１）×α_Ｆｅ×Ｌ
スリット数 Ｎ＝（Δ１−Δ２）／ｄ

したがって、スリット幅ｄを加工限界である約０．０５ｍｍとすれば、通常製造されるタイヤでは、スリット数Ｎは４５〜１０３となる。

以上述べた、トレッド成型面に刻んだスリットと、該スリットを連通させる背面に刻んだ溝による構成は、２ピースモールド金型以外のタイヤ加硫成型金型にも適用できる。例えば、トレッドを成型する、タイヤ半径方向に進退可能な、タイヤ周方向に複数分割されたセクターを備えるセクター分割タイプのタイヤ加硫用金型にも提供できる。すなわち、セクターのトレッド成型面には複数のスリットをセクター外側に延びセクター内部で終端するように刻み、セクターの背面には前記スリットを連通する溝を刻んだ構成とすればよい。

形成するトレッドパターンが複雑である場合などは、必要に応じてベントホールと併用も可能である。

本発明に係るタイヤ加硫用金型を示す図で、（ａ）はトレッドリングの一部を示す概略斜視図、（ｂ）はタイヤ加硫用金型の部分断面図である。 トレッドリングの背面を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、スリットの配置例を示す図である。

符号の説明

１ タイヤ加硫用金型
２ トレッドリング
３ スリット
４ 金型本体（バックメタル）
５、６ 溝
１０ 空気排出孔

Claims (3)

1. トレッドを成型するトレッドリングと、前記トレッドリングを支持する金型本体を備える、タイヤ赤道面と平行な分割面で分割されたタイヤ加硫用金型において、
   前記トレッドリングのトレッド成型面には、トレッドリング外側に延びトレッドリング内部で終端する複数のスリットが刻まれ、
   前記トレッドリングの背面には、前記スリットを連通する溝が刻まれたことを特徴とするタイヤ加硫用金型。
2. トレッドを成型する、タイヤ半径方向に進退可能な、タイヤ周方向に複数分割されたセクターを備えるタイヤ加硫用金型において、
   前記セクターのトレッド成型面には、セクター外側に延びセクター内部で終端する複数のスリットが刻まれ、
   前記セクターの背面には、前記スリットを連通する溝が刻まれたことを特徴とするタイヤ加硫用金型。
3. 常温時における前記スリットの幅は、０．０５ｍｍ〜０．０７ｍｍである請求項１又は２に記載のタイヤ加硫用金型。

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