JP2008006805A - タイヤ加硫用成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】ベントスピューの除去等の面倒な作業や外観を損なうことなく、ライト故障を防止するタイヤ加硫用成形金型を提供する。
【解決手段】サイドウォール部を成形するサイドウォール成形面４、５にベントグルーブ１３、１４をタイヤ周方向にジグザク状に延長するように形成し、ベントグルーブ１３、１４に、少なくとも１個のベントホール１１、１２を設けたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤ加硫用成形金型に関し、さらに詳しくは、空気入りタイヤ加硫成形時のサイドウォール表面のライト故障を防止するタイヤ加硫用成形金型に関する。

空気入りタイヤを加硫成形するとき、生タイヤを内側からブラダーで膨張させて金型の成形面に押圧する過程でタイヤと金型の成形面との間にエア溜りが生じると、そのエア溜り部分がタイヤ表面に凹状にくぼんだライト故障になることがある。特に、サイドウォール表面に形状の大きい文字や模様などの標章を凸状に表示した空気入りタイヤでは、この標章に対してタイヤ内部のビードフィラーの端部やカーカス層の折り返し端末などの剛性の高い部材が横断するようにラップしていると、その剛性差に起因して凸状の標章にライト故障が発生しやすいという問題がある。

従来、ライト故障対策としては、加硫成形用金型の成形面に多数のベントホールを設けてエアを金型外へ排出することでエア溜りを生じないようにしている。しかし、エアが排出後のベントホールには未加硫ゴムが流入するため、それがヒゲ状のベントスピューを形成するが、加硫後にこれらベントスピューの除去するための作業に大きな工数がかかる。また、除去作業ではベントスピューは柔軟であるためタイヤ表面と面一に除去することが難しく、除去後に一部が突起となって残るため、タイヤ外観が悪化するという問題があった。

このため、特許文献１は、サイドウォール部の成形面にラジアル方向に横切るベントグルーブをタイヤ周方向に所定間隔に形成し、それぞれのラジアルベントグルーブに１個ずつのベントホールを設けることで、成形面に設けるベントホール数を低減することを提案している。しかし、このベントグルーブはタイヤ径方向に形成されているため、タイヤ周方向に配置する間隔を狭くしなければライト故障を完全には防止できないため、ベントホールの数を削減するには限界があった。
特開２００４−１３６６１７号公報

本発明の目的は、ベントホールの数を可及的に少なくし、ベントスピューの除去等の面倒な作業や外観悪化を低減しながらライト故障を防止するタイヤ加硫用成形金型を提供することにある。本発明の他の目的は、特にサイドウォール表面に凸状の標章を形成した空気入りタイヤにおいてライト故障を生じないようにするタイヤ加硫用成形金型を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明のタイヤ加硫用成形金型は、サイドウォール部を成形するサイドウォール成形面にベントグルーブをタイヤ周方向にジグザク状に延長するように形成し、該ベントグルーブに、少なくとも１個のベントホールを設けたことを特徴とする。

前記ベントグルーブのタイヤ径方向に対するジグザク状の振れ幅としては、前記サイドウォール成形面のリムチェックラインとトレッドパターンの端部との間にすると共に、少なくとも５ｍｍ以上にすることが好ましい。

前記サイドウォール成形面に凹状に標章が刻設されている場合には、標章のライト故障防止のため標章に前記ベントグルーブをタイヤ径方向に連通させるようにするとよい。

この場合、前記ベントグルーブが少なくとも前記標章に連通する部分において、該ベントグルーブの溝深さを前記標章の溝深さよりも浅くするとよい。また、前記標章が縁部の深溝部と内部の浅溝部から形成されている場合には、ベントグルーブを該標章を横断するように前記ベントグルーブを形成すると共に、該ベントグルーブの溝深さを前記深溝部より浅く、かつ前記浅溝部よりも深くするようにするとよい。

また、前記標章に対しては、更にライト故障防止のため、この標章をタイヤ周方向に横断するように連通する別のベントグルーブを形成することが好ましい。

サイドウォール成形面に標章が刻設されている場合及びいない場合に拘わらず、上記ジグザク状のベントグルーブについては、タイヤ径方向に対する折り返し部の数は１２以上３００以下にすることが好ましい。

また、ジグザク状のベントグルーブ及び別のベントグルーブの溝幅は、いずれも０．３〜３ｍｍの範囲にし、溝深さは０．３〜１．５ｍｍの範囲にすることが好ましい。

また、ジグザク状のベントグルーブについては、タイヤ周方向に連続的か断続的かに拘わらず、タイヤ周方向に占める合計領域長さは、全周長の５０％以上にすることが好ましい。

本発明のタイヤ加硫用成形金型によれば、サイドウォール成形面にベントグルーブを、タイヤ周方向にジグザク状に延長するように形成したので、サイドウォール成形面とタイヤとの間のエアの収集を、タイヤ径方向ばかりでなくタイヤ周方向の領域にも拡大して行うことができるようになる。そのためジグザク状のベントグルーブにベントホールを少なくとも１個設けるだけにすることにより、ベントホール数を可及的に削減することが可能になり、加硫成形後のスピュー除去作業を省力化すると共に、除去後の外観の悪化を抑制することができる。

また、サイドウォール成形面に凹状に文字や模様などの標章が刻設されている場合には、その標章にベントグルーブをタイヤ径方向に連通させることにより、標章のライト故障を生じさせないようにすることができる。

図１及び図２は、本発明のタイヤ加硫用成形金型をセクショナル型金型に適用した場合の実施形態を示す。図１は断面図であり、図２は同金型のサイドプレートの内側面図である。また、図１中に示すサイドプレートは図２中のＸ−Ｙ−Ｙ′−Ｘ′の断面を示している。

また、図３は上記タイヤ加硫用成形金型により成形される空気入りタイヤを例示し、トレッド部２１、サイドウォール部２２、ビード部２３からなり、左右一対のビード部２３，２３間にはカーカス層２４が装架されている。カーカス層２４は、ビード部２３に埋設されたビードコア２５及びビードフィラー２６を包むようにタイヤ内側から外側へ折り返されている。トレッド部２１におけるカーカス層２４の外周側には、複数層のベルト層２８がタイヤ全周にわたって埋設されている。サイドウォール部２２において、点ＡからＢの領域は形状の大きい文字や模様、図形などの標章が凸状に配置される部分であり、図３の例では、剛性が高いビードフィラー２６の端部が標章に重ならないようになっている。

タイヤ加硫用成形金型は、図１及び図２に示すように、タイヤのサイドウォール部を成形する環状のサイドプレート１、２を上下に配置し、その外周にトレッド部２１を成形する複数のセクター３を配置して構成されている。セクター３は、その内面にトレッド成形面６を備え、サイドプレート１、２は、それぞれサイドウォール部２２とビード部２３を成形するサイドウォール成形面４、５を備えている。

サイドウォール成形面４、５には、それぞれブランドなどの文字、模様などを凸状に成形するため凹状の標章３０がタイヤ周方向に刻設されると共に、ジグザク状に延長するベントグルーブ１３、１４が１周にわたり連続するように形成されている。これらベントグルーブ１３、１４にはタイヤ周方向に間隔をおいて、ベントホール１１、１２が設けられている。図示の例では、ベントホール１１、１２の数は、それぞれ計８個であり、サイドプレート１、２を貫通して他端が金型の外側に連通している。なお、図１では、理解を容易にするため、ベントホール１１、１２及びベントグルーブ１３、１４を誇張するように模式的に拡大して表している。

タイヤの加硫成形は、上記タイヤ加硫用成形金型に生タイヤを挿入し、その内側からブラダーを膨張させて生タイヤをトレッド成形面６及びサイドウォール成形面４、５に押圧して行う。生タイヤがサイドウォール成形面４、５に押圧されることで、その間に封じ込められたエアは、タイヤ周方向にタイヤ径方向を含めてジグザク状に延在するベントグルーブ１３、１４に集められ、さらにベントグルーブ１３、１４に沿ってベントホール１１、１２に向けて移動し、最後にそのベントホール１１、１２から金型外へ排出される。

このようにタイヤ周方向にジグザグ状に延在するベントグルーブにエアをいったん集めた後、ベントホールに移動させるようにしたので、サイドウォール成形面の周方向に設けるベントホールの数を可及的に削減することができる。したがって、加硫成形後のベントスピューの除去作業を省力化すると共に、除去後の外観を損なうことがない。さらに、除去されたベントスピューのゴム屑の発生量を低減することができる。

図４は、本発明のタイヤ加硫用成形金型におけるサイドプレートの他の実施形態を示し、図５はこの金型で成形される空気入りタイヤを例示する。

空気入りタイヤは、図３に例示したタイヤに比べてビードフィラー２６の径方向長さが大きくなっている点だけが異なり、ビードフィラー２６の端部が文字や模様、図形などの標章を設けたサイドウォール表面の領域ＡＢを横断するようにオーバーラップしている。このように、サイドウォール部の領域ＡＢに、ビードフィラー２６の端部が延在する場合、一般に、その剛性差に起因してライト故障が発生しやすく、また、サイドウォール成形面に標章を形成する凹部が刻設されているためエアがより溜まりやすくライト故障がいっそう発生しやすい。この現象は、カーカス層２４の折り返し端末が領域ＡＢにオーバーラップする場合も同様である。

上記のような空気入りタイヤを成形するため、図４のサイドプレートを備えたタイヤ加硫用成形金型は、サイドウォール成形面４（５）の領域ＡＢにおいて凹状に刻設された標章３０に対し、ジグザク状のベントグルーブ１３（１４）がタイヤ径方向に連通させるように形成されている。また、ベントグルーブ１３（１４）は標章３０をタイヤ径方向に横断し、タイヤ径方向の内側と外側とで連続的に延長していることが好ましい。また、標章３０に対しては、ジグザク状のベントグルーブ１３（１４）の他に、隣接する複数の標章の間をタイヤ周方向に横断するように連通する別のベントグルーブ１７を形成するとよい。

このように標章３０にジグザク状のベントグルーブ１３（１４）を連通することにより、凹状の標章３０に溜まりやすくなるエアを効率的に排出することが可能になり、ライト故障の発生を抑制することができる。また、別のベントグルーブ１７を複数の標章間にタイヤ周方向に横断するように連通させることにより、一部の標章に偏在するエアを一方から他方へと効率よく排出することができる。このようにベントグルーブを標章に連通させることによりライト故障を効率的に抑制するので、ベントホールの数を可及的に少なくしながら標章の装飾性を向上することができる。

ジグザグ状のベントグルーブ１３（１４）は、タイヤ周方向に配列する複数の標章に対して全ての標章と連通していることが好ましいが、一部だけであってもよい。また、ベントグルーブが少なくとも標章３０に連通する部分では、ベントグルーブ１３（１４）の溝深さを標章の溝深さよりも浅くすることが好ましい。このようにすることにより成形後の標章の識別性を向上し、ベントグルーブで成形される突条に視認性を阻害されないようにすることができる。例えば、図６に示すように、標章３０の凹部が縁部の深溝部３１と内側の浅溝部３２により形成されている場合、ベントグルーブ１３（１４）を標章３０の深溝部３１よりも浅くして連通させることが好ましい。

また、図７（ａ）（ｂ）に示すように、標章３０が縁部のと内部の浅溝部３２から形成されている場合、ベントグルーブ１３（１４）の溝深さを少なくとも標章３０と連通する部分で標章３０より浅くすればよいので、ベントグルーブ１３（１４）の溝深さを標章３０の深溝部３１に対しては浅くするが、浅溝部３２に対しては深くするようにしてもよい。このようにベントグルーブ１３（１４）の溝深さを標章３０の外縁に対して調整する領域Ｌとしては、図６及び図７のいずれの場合も標章３０の縁部から外側へ２ｍｍ以上にするとよい。このようにベントグルーブの溝深さを調整することにより、刻設された標章３０により形成されるブランド表示等の視認性を高くすることができる。

本発明において、ジグザク状のベントグルーブはタイヤ周方向にエンドレスに連続していることが好ましいが、図８に示す実施形態のように途中を不連続にしてもよい。図８の例では、ジグザク状のベントグルーブ１３（１４）が、タイヤ周方向に間欠的に８か所に分断され、それぞれに１個ずつのベントホール１１（１２）が設けられている。

このように分断した場合、ベントグルーブ１３（１４）がタイヤ周方向に占める合計領域長さが、全周長の５０％以上になるようにすることが好ましい。ジグザク状のベントグルーブがタイヤ周方向に対して占める範囲を上述のようにすることにより、サイドウォール成形面に封じ込められたエアを効果的に排出することができる。

ベントグルーブ１３（１４）のタイヤ径方向に対するジグザク状の振れ幅は、少なくとも５ｍｍ以上とし、より好ましくは１５ｍｍ以上にするのがよい。また、タイヤ径方向の下限はサイドウォール成形面４（５）のリムチェックライン１５とし、タイヤ径方向の上限はトレッドパターンの端部１６（サイドプレートの上縁に相当）までとする。また、ジグザク状の形状の折り返し部の数は、特に制限されるものではないが、１２個以上、３００個以下にするのが好ましい。折り返し部の数をこのような範囲内にすることによりベント効果を高くすることができる。

また、ジグザク状のベントグルーブ１３（１４）の振幅は、図９のように一定の振れ幅かつ一定のピッチでタイヤ周方向に繰り返すものであっても、或いは図１０のように振れ幅、傾き及びピッチをタイヤ周方向に変化するものであってもよい。また、ジグザグは直線が屈折しながら折り返すものに限らず、曲線が屈曲状に変化するものであってもよい。

ベントグルーブ１３（１４）が、タイヤ径方向に対する角度θは、好ましくは５°以上９０°未満、より好ましくは２５°〜７０°にするとよい。なお、ベントグルーブを曲線状に形成するときの傾斜角度θは、隣接するジグザク形状の頂点を結ぶ直線がタイヤ径方向となす角度とする。ベントグルーブの傾斜角度θをこのような範囲内にし、かつ振れ幅を前述した範囲にすることによりサイドウォール成形面に封じ込められたエアをより広範囲に収集することができる。

標章に対する連通の如何に拘わらずジグザク状のベントグルーブ１３（１４）及び別のベントグルーブ１７の溝幅ｗは、特に制限されるものではないが、好ましくは０．３〜３ｍｍがよく、より好ましくは０．３〜１．５ｍｍがよい。また、これらのベントグルーブの溝深さは、好ましくは０．３〜１．５ｍｍがよく、より好ましくは０．３〜１．０ｍｍがよい。これらのベントグルーブの溝幅ｗ及び溝深さを、このような範囲内にすることにより、十分なエア抜き効果を得ることができる。また、ベントグルーブの溝幅及び溝深さが大き過ぎることによるエアの排出不良を防止することができる。

本発明は、図で例示したセクショナル型金型に限らず、二つ割型の金型に対しても有効に適用することができる。

以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、これにより本発明の範囲が制限を受けるものではない。

＜実施例１，２＞
タイヤサイズが２６５／７０Ｒ１６で、図３の構造の空気入りタイヤの成形用金型として、両側のサイドプレートのサイドウォール成形面のリムチェックラインとタイヤ最大幅からビード側へ６５ｍｍの位置との間の領域に、ベントグルーブの配置を下記の実施例１，２、比較例１，２のように異ならせて４種類の加硫成形用金型を製作した。

実施例１
図８に示すように、折り返し部の数が３で、１個のベントホールを有し、タイヤ径方向の振れ幅が４０ｍｍのジグザク形状のベントグルーブを、タイヤ周方向に間欠的に８か所に配置し、これらベントグルーブが周方向に占める合計長さを全周長の５０％にした。

実施例２
図２に示すように、ジグザク形状の振れ幅が４０ｍｍで、折り返し部の数が３２であるベントグルーブを、タイヤ周方向に連続するように形成し、８個のベントホールをタイヤ周方向に等間隔に配置した。

比較例１
図１１に示すように、タイヤ径方向に長さ４０ｍｍの直線状のベントグルーブを、タイヤ周方向に等間隔に１６本形成し、各ベントグルーブに１個ずつのベントホールと、隣接するベントグルーブ間に独立のベントホールを１個ずつ配置した。

比較例２
図１２に示すように、比較例１の金型にタイヤ周方向に連続する環状のベントグルーブを１本追加した。

実験用としてサイドウォール部に剛性が高いゴム材料を使用し、ライトサイドが出やすいグリーンタイヤを成形し、これを用いて、上述した４種類の加硫成形用金型を使用して空気入りタイヤを各２０本ずつ加硫成形し、得られた空気入りタイヤについて、ライト故障の発生状況を目視評価したところ、表１の結果が得られた。

表１から明らかなように、実施例１、２の金型はベントホールの数が比較例１、２の金型の１／２しかないにも拘わらず、ライト故障の発生したタイヤの数が少ないことがわかる。しかも、実施例１では、ライト故障の発生したタイヤは１本であるが、そのライト故障の数は１個であり軽度のものであった。比較例１でライト故障が発生した４本のタイヤは、それぞれに１本当たりに５か所以上もライト故障が存在しその程度も重度のものであった。また、比較例２でライト故障が発生した２本のタイヤは、それぞれに１本当たりに発生した箇所が３か所以上も存在していた。

＜実施例３＞
タイヤサイズが２６５／７０Ｒ１６で、図５の構造の空気入りタイヤの成形用金型として、サイドウォールの領域ＡＢに「ＹＯＫＯＨＡＭＡ」や「ＧＥＯＬＡＮＤＡＲ Ａ／Ｔ＋ＩＩ」の標章を有する空気入りタイヤを加硫成形するため、両側のサイドプレートのサイドウォール成形面の領域ＡＢに、標章とベントグルーブの配置を下記の実施例３、比較例３のように異ならせ２種類の加硫成形用金型を製作した。

実施例３
図４に示すように、領域ＡＢにおいてベントグルーブを凹状の標章に接続し、ジグザク形状の振れ幅を６５ｍｍ、折り返し部の数を６４にしてタイヤ周方向に連続形成し、８個のベントホールをタイヤ周方向にほぼ等間隔に配置した。また、別の弧状のベントグルーブをサイドウォール成形面の標章の全体を横断するようにタイヤ周方向に形成した。

比較例３
図１３に示すように、領域ＡＢにおいてタイヤ径方向に長さ４０ｍｍの直線状のベントグルーブを、タイヤ周方向に配列する標章のタイヤ径方向内側に、タイヤ周方向に等間隔に１６本形成し、各ベントグルーブに１個ずつのベントホールと、隣接するベントグルーブ間に独立のベントホールを１個ずつ配置した。また、その径方向外側に標章に連通させることなくタイヤ周方向に連続する環状のベントグルーブを１本追加した。

上述した２種類の加硫成形用金型を用いて空気入りタイヤを各２０本ずつ加硫成形し、得られた空気入りタイヤについて、ライト故障の発生状況を目視評価したところ、表２の結果が得られた。

表２から明らかなように、実施例３の金型は標章の位置が、ビードフィラーの端部とラップしているにも拘わらず、ライト故障が発生しなかった。比較例３でライト故障が発生した３本のタイヤは、それぞれに標章及びその周辺にタイヤ１本当たりに４か所以上もライト故障が存在しその程度も上述した比較例１により得られた空気入りタイヤと比べても重度のものであった。

本発明のタイヤ加硫用成形金型の実施形態の一例を模式的に示す断面図である。 図１の金型を構成するサイドウォール成形面の内面図である。 図１及び２のタイヤ加硫用成形金型で成形される空気入りタイヤの一例を示す子午線方向の半断面図である。 本発明の金型の他の実施形態からなるサイドウォール成形面の内面図である。 図４のタイヤ加硫用成形金型で成形される空気入りタイヤの一例を示す子午線方向の半断面図である。 図４のサイドウォール成形面に刻設された標章の一例を示す部分拡大図である。 （ａ）は他の標章の例を示す図６に相当する部分拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のＺ−Ｚ断面を模式的に示す説明図である。 本発明のタイヤ加硫用成形金型を構成するサイドウォール成形面の他の実施形態を示す内面図である。 本発明の金型に刻設されるベントグルーブの部分拡大図である。 本発明の金型に刻設されるベントグルーブの他の実施形態を示す部分拡大図である。 比較例１のタイヤ加硫用成形金型のサイドウォール成形面を示す内面図である。 比較例２のタイヤ加硫用成形金型のサイドウォール成形面を示す内面図図である。 比較例３のタイヤ加硫用成形金型のサイドウォール成形面を示す内面図図である。

符号の説明

１、２ サイドプレート
４、５ サイドウォール成形面
１１、１２ ベントホール
１３、１４ ベントグルーブ
１５ リムチェックライン
１６ トレッドパターン端部
１７ ベントグルーブ
３０ 標章（凹部）
３１ 深溝部
３２ 浅溝部

Claims (11)

1. サイドウォール部を成形するサイドウォール成形面にベントグルーブをタイヤ周方向にジグザク状に延長するように形成し、該ベントグルーブに、少なくとも１個のベントホールを設けたタイヤ加硫用成形金型。
2. 前記ベントグルーブのタイヤ径方向に対するジグザク状の振れ幅を、前記サイドウォール成形面のリムチェックラインと、トレッドパターンの端部との間にすると共に、少なくとも５ｍｍ以上にした請求項１に記載のタイヤ加硫用成形金型。
3. 前記サイドウォール成形面に凹状に刻設した標章をタイヤ周方向に配列した金型であって、前記標章に前記ベントグルーブをタイヤ径方向に連通させた請求項１又は２に記載のタイヤ加硫用成形金型。
4. 前記ベントグルーブが少なくとも前記標章に連通する部分において、該ベントグルーブの溝深さを前記標章の溝深さよりも浅くした請求項３に記載のタイヤ加硫用成形金型。
5. 前記標章を縁部の深溝部と内部の浅溝部から形成し、該標章を横断するように前記ベントグルーブを形成すると共に、該ベントグルーブの溝深さを前記深溝部より浅く、かつ前記浅溝部よりも深くした請求項３又は４に記載のタイヤ加硫用成形金型。
6. 前記標章をタイヤ周方向に横断するように連通する別のベントグルーブを形成した請求項３，４又は５に記載のタイヤ加硫用成形金型。
7. 前記ジグザク状のベントグルーブのタイヤ径方向に対する折り返し部の数を１２以上３００以下にした請求項１〜６のいずれかに記載のタイヤ加硫用成形金型。
8. 前記ジグザク状のベントグルーブ及び別のベントグルーブの溝幅が０．３〜３ｍｍである請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ加硫用成形金型。
9. 前記ジグザク状のベントグルーブ及び別のベントグルーブの溝深さが０．３〜１．５ｍｍである請求項１〜８のいずれかに記載のタイヤ加硫用成形金型。
10. 前記ジグザク状のベントグルーブがタイヤ周方向に占める合計領域長さを、全周長の５０％以上にした請求項１〜９のいずれかに記載のタイヤ加硫用成形金型。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載のタイヤ加硫用成形金型を使用して加硫成形された空気入りタイヤ。

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