JP2006508833A - タイヤトレッドのモールドの環状通気 - Google Patents

Abstract

本発明は、基本的には従来の技術とは異なっている。それは、本発明が機械加工用に相当な数の比較的薄い環状工具板（１０）を提供し、２つの対向したモールド側部において隣り合って同板を合わせ、トレッド・パターンを２つ以上の相補的モールド部分内で前記組立て板の内面に彫り込みを行い、独自のタイヤモールド（１２）を形成するからである。開示された構造の一つの形状においては、２つの半部分が組み立てられ、内面で彫りこまれて、２部分のクラムシェル・モールドを形成する。この環状板（１０）の組み立ては、結合されて完全な円周モールドを提供する多数の相補的モールド区分があるセグメント・モールドの構成にも容易に適用する。したがって、本発明は２部分のクラムシェル・モールドとセグメント・モールドの両方に適用する。本発明は、円周方向における全彫り込みモールドおよび全通気（２２）を包含する。

Description

本出願は、２００２年１２月０７日提出の米国仮出願第６０／４３１，６１０号に基づいており、その開示を言及することによりにここに組み入れた。

滑らかなトレッド表面を有するタイヤの製作には多くの利点がある。幾つかのタイヤ会社は「パズル」法および「真空モールド」法を使って製品を作っている。本発明の目的は、より経済的に所望され製作されたモールドを使い、タイヤ・モールドを異なる方法で通気することによって、滑らかな表面を有するタイヤを製作することである。この新しい通気法は従来技術のタイヤ・モールド内のドリル・ベントにより引き起こされた目障りなゴム突起（端くれ）をタイヤのトレッド部分から取り除くであろう。

従来技術の「通気無し」モールドは、パズル・モールドとして公知の技術で造られる。そこにおいては、小さいダイカスト部分が作られ、タイヤの横（横断）方向に区分ごとに一体に組み立てられる。成形過程においては、空気はダイカスト部分が一体に配置されるとき形成されるキャビティを通して逃げる。このモールド構造は常に、セグメント化されたモールドで、費用がかかり、複雑でかつ時間を消費する。

また、現在使用されているモールドのトレッド領域は、２部品のクラムシェル・モールドおよびセグメント・モールドの何れも、内部モールド・トレッド表面の有利な位置に配置されかつモールドを貫いて外気まで穴を開けられた丸い通気孔により、空気抜きされる。硬化されていないトレッドゴムは大きな圧力と熱の下でモールドのトレッドのキャビティに押圧されている。空気がそのモールドから逃げるとき、ゴムが穴の開いた通気孔に押し込まれ、タイヤがモールドから解放されるときゴム突起（端くれ）がタイヤから突き出るままになる。長期にわたるとこれらのゴム突起（端くれ）のいくつかはモールド内で折れてしまい空気が逃げるのを不可能にし、ゴムがトレッド・キャビティを完全に満たさないようにしてしまう。これはラバー量不足（rubber lightness）または充填不足（non-fill）と呼ばれる。その結果このようなモールドは生産から必然的にはずされ、クリーニングされる。通常のクリーニング作業では各通気孔からゴムを除去するのにドリルを使用するが、普通モールドあたり１５００から３０００の通気孔があるので極めて時間を消費する工程である。

また、出荷前にタイヤラベルが各トレッド表面に付けられ得る。ラベルがタイヤに貼りつかないことが何度もあるが、それは前記のゴム突起（端くれ）がラベルをしてタイヤの表面に貼り付くのを許さないためである。

本発明は、基本的には従来の技術とは異なっている。それは、本発明が機械加工用に相当な数の比較的薄い工具鋼板を提供し、少なくとも２つの対向したモールド側部において隣り合って同板を一体に合わせ、隙間または通気孔をその中に設け、トレッド・パターンを前記組立てた板の内面に機械加工または彫り込みを行い、独自のタイヤ・モールドを形成するからである。開示された構成においては、２つの半部分が組み立てられ、彫りこまれて、２部分のクラムシェル・モールドを形成する。この環状のまたは円弧状の板の組み立ては、結合されて完全な円周モールドを提供する多数の相補的モールド区分があるセグメント・モールドの構成にも容易に適用する。したがって、本発明は２部分のクラムシェル・モールドとセグメント・モールドの両方に適用する。本発明は、円周方向における全彫り込みモールドおよび全通気を組み入れる。

ある好適な実施例においては、前記多数の板はモールドのトレッド・アークを横切って戦略的に配置されて、同じ内径と同じ外径を有している。同板は、片側か両側に隙間または通気孔を形成するために特殊な表面研磨が施されている。同板は、互いに関して動くことが出来ないようにピンで一体に固定されるのが好ましい。それから、トレッド・リングが組み立てられた板の内部表面上に形成される。タイヤが硬化するとき、空気が通気孔を通って逃げ、それにより滑らかなドレッド表面が提供される。

本方法の通気モールドの利点は、滑らかなトレッド表面が出来ることであり、より全体的な通気領域で閉じ込められた空気を逃がし、製作モールドのクリーニングの時間はより少なくなる。

このようにモールドの通気を変えることは、以下の改善を可能にする：
（ａ）タイヤの外観―ゴム突起（端くれ）をトレッド表面から除去することによって。
（ｂ）タイヤへのラベル接着―ゴム端くれをトレッド表面から除去することによって。

（ｃ）モールド原価―通気孔のドリリング（１通気孔当たり約１．００ドル（１１０円））をなくし、高価な鋳鍛造物を購入するよりむしろより多数の工具板を使用して原価削減することによって。

（ｄ）生産原価―各モールドのクリーニング時間の削減と、ゴム量不足による品質等級の低下を少なくする通気領域の拡大によって。
（ｅ）生産原価―モールド・クリーニング間に出来る硬化タイヤの数を改善することによって。

これらの利点は独特なモールド構成（製作）方法に、およびその結果としての独特な通気モールド自体にも当てはまる。

好適な実施例の記載

モールド１２の内部を構成する環状板１０が、図１から図５まで示されており、内径１５で画定される内部穴と外径１６を有する。セグメント・モールドの実施例では、板１０は例えば４個以上の部分（セグメント・モールドでは普通８個のセグメントが使用される）に分割可能で、図２のダッシュ線１８で示される。いくつかの板はより大きい厚さ（図６参照）を有し得るが、大半の板は概して１．０００インチ（２５．４ｍｍ）以内の厚さで、その両側は好ましい構造では平行になっている。内径（図２、図３、図４参照）からは、少なくとも前記板の片側が実質的に均一の深さにそして所定領域にわたって機械加工され、板が一体に積み重ねられたとき隙間２０を生じさせる。この隙間２０は極めて薄く、約０．００２インチ（５０．８μｍ）から０．００８インチ（２０３．２μｍ）の範囲の深さで、内側に延び内径から約１．００インチ（２５．４ｍｍ）以下入り込んでいる。本発明の実際の実施例では、約０．００４インチ（１０１．６μｍ）程度の隙間２０が、ゴムのこの隙間への流れを実質的に防ぎつつ、十分な通気を提供した。

前記板の外方領域（完全厚）においては、約０．０６０インチ（１．５２４ｍｍ）の範囲の深さと幅で、通気路２２が形成され（図３）、該板の外径まで隙間２０から延びまた隙間２０と接続して、そしてモールドの後ろへ即ち外側へと出て行く。

板１０は、板の総定数が組み立てられたときフラットヘッド・ボルト２７（図８）を受け入れるねじ端（図７）を内側に有する位置合わせピン２５上に、一枚一枚上に重ねられる（図５、図６）。セグメント・モールドの場合は、セグメントの板を単一の積み重ねとして固定するのに単一の位置合わせピンと複数のボルトとが使用され得る。

従って、前記板の内側端面は、その中にトレッド・モールドが例えば彫り込みにより創られ又は機械加工され得る内側トロイダル（torroidal）面の、基礎を形成する。隙間２０はモールド回りに相当な長さにわたって延びているとともに、隙間が形成される板の厚さ（深さ）分だけモールドを横断して離間している。

モールドを構成する多数の板が、タイヤ・モールドのサイズおよび重量をそれほど変更することなくスティールまたはアルミニウムから形成され得る。
本発明の好適な実施例は、従来技術のモールドおよびタイヤ・モールドの製造法と比べると、実質的な相違点と有利な成果を有している。例えば、従来技術のパズル・モールドは横方向に通気され、互いに嵌合されたダイカスト部片のキャビティによって形成されたジグザグ形の通気線をタイヤに残す。一方、本発明は、トレッド板間のキャビティによって形成された真っ直ぐな円周方向線をタイヤ回りに残す。ここに記載した好適な実施例は、約２０から３０枚の工具板が合わせられその後トレッド・パターンが内部表面に彫られる（機械加工される）から、より費用がかからない。公知のモールドは数百の小さなトレッド部分を圧力鋳造しそれらの部分を嵌合しトレッド・パターンを形成する。更に、従来の技術はセグメント・モールドでしか使用できないのに、本発明の配列は２部品から成るクラムシェル型モールド、またはセグメント・モールドのどちらの使用にも適応するという利点がある。

要約すると、本発明は硬化中も従来のマイクロ・ベントやドリル・ベントを使用せずにタイヤのトレッド領域を通気する。気泡が硬化プレスで膨張し、グリーン・タイヤをタイヤ・モールドに押し付けると、このグリーン・タイヤとモールドとの間に閉じ込められた空気はいずれも、前記板間の隙間により、モールド・キャビティからの通路が提供される。空気は、ラバー量不足（lightness）や空気の閉じ込めが起こらないように、モールドから逃げることが可能となる。半モールド当り約１３枚の板が使用されるが、本発明の範囲と意図から離れることなく、より大きな或いはより小さな数の多くの板が使用され得る。隙間は好ましくは、前記板を機械加工して形成され、その隙間は円周通路と連通しそれから半径方向通路を通ってモールドの後から出て行く。再び、当業者は、前記隙間と連通する他の通路形状が空気をモールドから効果的にかつ有利に通気するのに使用され得ることを、認識するであろう。

ここに記載した種々の方法と、その結果としてのモールドは本発明の好適な実施例を構成するが、本発明はその正確な方法とモールド構成に限定されるものではなく、かつ、添付特許請求の範囲に画定した本発明の範囲から離れることなく変更がなされ得ることも理解されるべきである。

本発明に基づく、クラムシェル型タイヤ・モールドの組合わされた２個の半部分の断面図である。 薄い積み重ね板の間の通気空間を示す図１の一部（図示のごとく）の拡大図である。 クラムシェル型モールドに組み込まれる環状板の一つの透視図である。 １枚の板の側面の一部の透視図で、板の内径から外径の手前まで延びる通気逃げ面と同板の外方部分で半径方向に延びる通気路の一つとを図示する。 前記板の一つの断面図である。 位置合わせピンの一つの上に重なる板の一部分を示す図である。 位置合わせピンに整列した通路を示す前記板組立体の断面図である。 位置合わせピンの断面図である。 積み重ねた板を一体に保持する関連フラットヘッド・ボルトの断面図である。

Claims (20)

1. タイヤ・モールド内に内部トレッド・パターンを画定する複数の板を用意し、前記板は所定の内径と所定の外径とを有し、
   ａ）前記板の少なくとも１つの側面上で内径部から外径に向かって少なくとも１つの個別の領域を浅い深さに機械加工するステップと、
   ｂ）前記板を一体的に積み上げ、固定し、それによって第一隙間を隣接する板の表面間の前記個別の領域に作り出すステップであって、前記隙間が前記内径から外方に延びているステップと、
   ｃ）第一隙間より大きい深さと幅でかつ前記板の外方における完全厚み領域で前記第一隙間と所定の整合状態で第二隙間を形成するステップであって、深さが約０．０６０インチ（１．５２４ｍｍ）程度でかつ前記第一隙間から前記板の外径まで延びる隣接する板の間に通気路を形成し、これにより前記積み上げた板を通ってモールドの後ろから外側に通気する第二隙間を形成するステップと、を有する方法。
2. 請求項１で限定された方法であって、ステップ（ａ）の間、前記個別領域がほぼ０．００２インチ（５０．８μｍ）から０．００８インチ（２０３．２μｍ）程度の深さに機械加工される方法。
3. 請求項１で限定された方法であって、過半数の板が概して約１．０００インチ（２５．４ｍｍ）以下の厚さである方法。
4. 請求項１で限定された方法であって、ステップ（ａ）の間、前記第一隙間が約０．００４インチ（１０１．６μｍ）の深さに機械加工される方法。
5. 請求項４で限定された方法であって、ステップ（ａ）の間、前記第一隙間が内径から外径に向かって約１．００インチ（２５．４ｍｍ）以下延びる方法。
6. 請求項１で限定された方法であって、ステップ（ｂ）の間、前記板が位置合わせピン上に一つ一つ重ねられる方法。
7. 請求項６で限定された方法であって、ステップ（ｂ）の間、板の総定数が組み立てられたとき位置合わせピンがネジ付きフラットヘッド留め具を受け入れるネジ付き端部を有する方法。
8. 請求項１または請求項２で限定された方法であって、前記板がクラムシェル・モールドの２つの個別の協働部品として積み上げられ結合される方法。
9. 請求項１または請求項２で限定された方法であって、前記板がセグメント・モールドの分離した部品として積み上げられ結合される方法。
10. 請求項１で限定された方法であって、前記組み立てられた板の前記内径縁部がモールド内に配置されたタイヤに成型されるべきタイヤトレッドのパターンを彫り込まれた方法。
11. タイヤにトレッド・パターンを形成するモールド内において、前記モールドが過熱された未加硫ゴムで充満するときガスを前記モールドの外に通す通気構造を有し、前記モールドが、
    それぞれが面に面を積み重ねて組み立てられ固定される複数の円弧状のまたは環状の板状部品を有する複数のモールド区分であって、前記板状部品が実質的に共通の内径と外径を有し、前記板状部品が前記内径から外方に延びる前記組立てられた板状部品の隣接する板間に第一セットの隙間を形成する板表面の微小部分に第一セットの機械加工された領域を有する複数のモールド区分を有し、
    前記複数の板状部品は、半径方向に延びる通気路を隣接する板間に約０．０６０インチ（１．５２４ｍｍ）程度で形成しかつ第一隙間から前記板の外径に延びる前記組立てられた板状部品の半径方向外側端部に隣接しかつ同端部に向かい開いている第二セットの機械加工領域も有し、それにより前記積み重ね板のモールドの後ろへの通気を提供しており、
    前記組立てられた板状部品の前記半径方向内側端部は、該端部に形成されたタイヤ・トレッド・モールドの少なくとも一部分を有する面を形成しているモールド。
12. 請求項１１で限定されたモールドであって、第一セットの機械加工領域が実質的に０．００４インチ（１０１．６μｍ）の深さを有するモールド。
13. 請求項１１で限定されたモールドであって、第一セットの機械加工領域の深さが約０．００２インチ（５０．８μｍ）から０．００８インチ（２０３．２μｍ）の範囲であるモールド。
14. トレッド・アークに亘り隣り合う関係で接合し、タイヤ・モールドの円周の少なくとも一部上に延びる、複数の板と、
    前記接合する板の半径方向内側部分に沿い形成され、かつ成形圧力と温度の下でゴムの侵入を防止しつつ成形中に通気を提供する大きさを有する、複数の円周方向に延びる隙間と、
    を備えるタイヤ・モールド。
15. 請求項１４のタイヤ・モールドであって、前記板の半径方向内側部分が機械加工されてトレッド形状を形成するタイヤ・モールド。
16. 請求項１４のタイヤ・モールドであって、前記板が環状でモールドの全円周に渡って延びるタイヤ・モールド。
17. 請求項１４のタイヤ・モールドであって、隣り合う関係で前記板を相互に連結する少なくとも１個のピンを更に備えるタイヤ・モールド。
18. 請求項１４のタイヤ・モールドであって、前記板の大部分が実質的に同じ厚さを有するタイヤ・モールド。
19. 請求項１４のタイヤ・モールドであって、前記複数の板がトレッド・アークを横断して第一および第二部分に分けられ、クラムシェルを形成するタイヤ・モールド。
20. 請求項１４のタイヤ・モールドであって、前記複数の板が円弧状のセグメントに分けられているタイヤ・モールド。

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