JP2012051334A - タイヤ加硫モールド - Google Patents

Abstract

【課題】エアーを確実に排出しつつ、製品の外観をより良好にすると共に、洗浄などのメンテナンスをより容易にすることのできるタイヤ加硫モールドを提供する。
【解決手段】タイヤのビード部８ａを形成するビードリング５、６を備える。ビードリング５、６を中心軸方向に２つの分割ビードリング５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂに分割する。分割面１１、１２の内周縁をビード部８ａのビードヒール部８ｂに対応する部位に設定する。分割ビードリング５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂを離間させる方向に付勢する複数のスプリング９を設ける。型締め後は、スプリング９の付勢力に抗して隙間が閉じられる。離間量を規制する外れ止めとしての複数のボルト１０を設ける。スプリング９とボルト１０を別々に配列する。スプリング９を配置するスプリング配置穴１３を分割面１１、１２に形成してエアー溜めと兼用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤのビード部を形成するビードリングを備えたタイヤ加硫モールドに関するものである。

一般に、空気入りタイヤの加硫工程では、上下に分割される２つ割りタイプのモールドやトレッドリングが周方向に分割されるセグメントモールドが一般に使用されている。このようなモールドは、環状のトレッド成形部と一対のサイドプレートと、このサイドプレートに当接するビードリングとにより構成されている。

加硫工程では、成形されたグリーンタイヤが加硫モールド内に挿入され、加硫モールドとブラダーとによって形成されるキャビティ内において、加熱加圧されて加硫タイヤが成形される。この加硫の際、加硫モールドの内面とグリーンタイヤとの間にエアーやゴム組成物から発生したガスが残留すると、タイヤ表面のベアや内部にエアー入りが発生し、タイヤの外観品質や耐久性を低下させることになる。

これに対して、加硫モールドの内面に、溝状のソーカット及びベントホールを設けて、グリーンタイヤとモールド内面との間に滞留するエアーをモールド外に排出するようにすることが多い。

さらに、特許文献１は、タイヤのビード部を形成するビードリングを第１分割ビードリング１０１と第２分割ビードリング１０２とに分割し、その間にシム（薄板）１０３を配置して間隙を形成して、キャビティ内のエアーを排出するようにした加硫モールドを開示している。

特開２００８−３７０５３号公報（段落番号００１８、００２５、００２９、００３０、図２）

ところが、ベントホールを設けた加硫モールドを採用すると、ベントホールにゴムが入り込むことによってタイヤ表面に多数のスピューが形成される。スピューは、その切断・除去作業に多くの手間を要し、さらに、ビード部近傍に残存したスピューによって、製品の外観品質が損なわれると共に、ビード部とリムとの密着性が悪くなるおそれがある。また、ベントホールには、加硫モールドの繰り返し使用によってゴムカスや離型剤が堆積しやすく、ベントホールに堆積したゴムカスや離型剤を除去するために、加硫モールドの洗浄サイクルを短くする必要がある。

一方、特許文献１のタイヤ加硫モールドは、ベントホールを設けたものと比較して、スピューやソーカット跡を生じることがなく、タイヤの外観を良好にすると共に、ビード部とリムとの密着性の低下を防止することができ、さらに、スピューの切断・除去工程やベントホールに詰まったゴムカスや離型剤の洗浄作業を不要にすることができる。

しかしながら、特許文献１のタイヤ加硫モールドを採用した場合においても、分割ビードリング間の間隙に少量のゴムが入り込むことによって、ケガキ線程度の微小なゴムの突起ラインが残り、また、ゴムが侵入した分割ビードリングの分割面及びシムの清掃を必要とする。

本発明は、エアーを確実に排出しつつ、製品の外観をより良好にすると共に、洗浄などのメンテナンスをより容易にすることのできるタイヤ加硫モールドの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るタイヤ加硫モールドは、タイヤのビード部を形成するビードリングを備えたものであり、そのビードリングを、中心軸方向に複数の分割ビードリングに分割すると共に、その分割面の内周縁をビード部のビードヒール部に対応する部位に設定したものである。さらに、ビードリングに、分割ビードリング同士を離間させる方向に付勢する複数のスプリングと、分割ビードリング同士の離間量を規制する複数の外れ止めとをそれぞれ周方向に配列して設け、そのスプリングを、少なくとも一方の分割ビードリングの分割面に形成した複数のスプリング配置穴に配置している。

上記構成によると、分割ビードリング同士を離間させる方向に付勢するスプリングを設けるので、型締め完了の直前まで、分割ビードリング間に隙間をあけてキャビティ内のエアーを排出することができる。しかも、型締めが完了後には、スプリングの付勢力に抗して分割ビードリング間の隙間が閉じられているので、加硫時にグリーンタイヤのゴムが分割ビードリング間に侵入するのを抑えることができる
特に、グリーンタイヤが傾いた状態で加硫モールドに挿入されるなどして、エアーが不均一に残存する場合であっても、分割ビードリング間に隙間をあけた状態のまま、型締めを進めてグリーンタイヤの傾きを矯正することができる。これにより、エアーを周方向全体に分散させつつ排出することができ、１箇所にエアーが残存することによる製品不良をより確実に防止することができる。

また、分割ビードリング同士の離間量を規制する複数の外れ止めを設けると共に、この外れ止めを、スプリングとはそれぞれ別々に配列するので、スプリングの周囲にゴムが侵入した場合であっても、外れ止めに干渉されることなく、スプリングの取替を容易にすることができる。しかも、スプリングをスプリング配置穴に配置するので、このスプリング配置穴に挿抜するだけでスプリングを着脱することができ、スプリングの取替をより容易にすることができる。

さらに、スプリング配置穴を分割ビードリングの分割面に形成するので、スプリング配置穴を、分割ビードリング間の隙間から排出するエアーを一旦溜めるためのエアー溜めとして兼用することができる。これにより、分割ビードリング間の隙間が狭くてモールド外部にまでエアーを十分に排出しにくい場合であっても、少なくともモールド内部からは、エアーを十分に排出することができる。

また、スプリング配置穴からモールド外部にエアーを排出可能なエアー排出路を形成した構成も採用可能である。この構成によれば、スプリング配置穴に溜まったエアーをエアー排出路からもモールド外部に排出することができるので、キャビティ内のエアーをより確実に排出することができる。

また、スプリングを周方向かつ複数列に配列して設けた構成も採用可能である。この構成によれば、スプリングを周方向かつ複数列に配列するので、分割ビードリングを安定して付勢して、分割ビードリング間の隙間を極力均一にすることができる。ここで、スプリングの１列あたりの個数及び列数は、要求されるエアー抜き性の程度や、型締めの動作などの条件に応じて適宜設定すればよい。なお、分割面の限られたスペースにスプリング配置穴を形成するので、スプリング配置穴をエアー溜めとして機能する程度の大きさに設定するには、スプリングの列数を３列程度までに設定するのがよい。

スプリングを周方向かつ複数列に配列する場合、外周側に配列するスプリングの弾性率を、内周側に配列するスプリングの弾性率よりも大きく設定した構成を採用可能である。この構成によれば、外周側のスプリングの弾性率を大きくする分、分割ビードリングをより安定して付勢することができ、分割ビードリングが傾くのを抑えて、エアーを排出するための隙間を均一にすると共に、型締めする際に、分割ビードリング間にグリーンタイヤを噛み込むのを防止することができる。

外周側のスプリングの弾性率を内周側のスプリングの弾性率よりも大きく設定するための構成としては、外周側に配列したスプリングを、内周側に配列したスプリングよりも大径に設定した構成を例示できる。なお、外周側のスプリングを大径に設定する代わりに、スプリングを構成する線材に太径のものを用いるなど、種々の手法を採用することができる。

また、外周側に配列するスプリングを配置するスプリング配置穴を、内周側に配列するスプリングを配置するスプリング配置穴よりも深く形成した構成も採用可能である。この構成によれば、内周側のスプリング配置穴よりも外周側のスプリング配置穴のエアー溜めとしての容量を高めることができる。これにより、分割ビードリング間の隙間に侵入したエアーの圧力が低下しやすい外周側に、容量の大きいエアー溜めを設けて、モールド内部からエアーをより確実に排出することができる。

以上のとおり、本発明によると、型締め直前まで、スプリングの付勢力によって分割ビードリング間に隙間をあけると共に、型締め後には、分割ビードリング間の隙間が閉じられているようにしている。これにより、加硫モールド内のエアーを確実に排出して加硫不具合が生じるのを防止しつつ、分割ビードリング間の隙間にゴムが侵入するのを阻止して、製品の外観を良好にすると共に、加硫モールドの洗浄などのメンテナンスを容易にすることができる。

本発明に係るタイヤ加硫モールドの要部断面図 ビードリングのスプリングの配置図 上側ビードリングの拡大断面図 下側ビードリングの拡大断面図 別の形態のビードリングのスプリングの配置図 従来のタイヤ加硫モールドの拡大断面図

以下、本発明に係るタイヤ加硫モールドを実施するための形態について、図面を用いて説明する。

図１に示すように、タイヤ加硫モールド１は、トレッド部を形成するトレッドリング２と、サイドウォール部を形成する上側サイドプレート３及び下側サイドプレート４と、サイドプレート３、４の内周部に配置されてタイヤのビード部８ａを形成する上側ビードリング５及び下側ビードリング６とを備え、その内面と内側に装備したブラダー７との間のキャビティにグリーンタイヤ８をセットして、タイヤを加硫成形するようになっている。

トレッドリング２は、例えば、金属材料製の３〜１０個程度のトレッドセグメントを周方向に連結してリング状に構成してなり、加硫タイヤの離型時に、各セグメントに分割して径方向外方に移動させることにより、トレッドのブロック欠けなどを生じることなく容易に離型するようになっている。また、上側サイドプレート３、下側サイドプレート４、上側ビードリング５及び下側ビードリング６は、例えば金属材料からなるリング状とされ、トレッドリング２と一体に組み立てられて加硫モールド１を構成する。

図１〜図４に示すように、上側ビードリング５及び下側ビードリング６は、それぞれ中心軸方向に内外の分割ビードリング５ａ、５ｂ及び６ａ、６ｂに分割して形成され、その分割ビードリング５ａ、５ｂ同士、及び分割ビードリング６ａ、６ｂ同士を離間させる方向に付勢する複数のスプリング９と、その離間量を規制する外れ止めとしての複数のボルト１０と、スプリング９を配置するよう分割ビードリング５ａ、５ｂの分割面１１ａ、１１ｂ、及び分割ビードリング６ａ、６ｂの分割面１２ａ、１２ｂに形成された複数のスプリング配置穴１３とが設けられ、スプリング９及びスプリング配置穴１３とボルト１０とがそれぞれ別々に周方向に配列されている。

分割ビードリング５ａ、５ｂ及び６ａ、６ｂは、内側の分割ビードリング５ａ、６ａの外径が外側の分割ビードリング５ｂ、６ｂの外径よりも小さく設定され、内側の分割ビードリング５ａ、６ａの外周面でグリーンタイヤ８のビード底部を形成すると共に、外側の分割ビードリング５ｂ、６ｂの外周部でグリーンタイヤ８のビード側部を形成するようになっている。これにより、上側ビードリング５及び下側ビードリング６の分割面１１、１２の内周縁は、タイヤのビード部８ａのビードヒール部８ｂに対応する部位に位置する。

スプリング９は、上側ビードリング５及び下側ビードリング６の全周を例えば５等分するピッチで周方向かつ２列に配列され、分割ビードリング５ａ、５ｂ、及び分割ビードリング６ａ、６ｂをそれぞれ離間させる方向に均一に付勢する。このスプリング９は、タイヤ加硫モールド１の型締め完了の直前まで、分割ビードリング５ａ、５ｂ間、及び分割ビードリング６ａ、６ｂ間に隙間を形成すると共に、型締め完了に伴って、その隙間が閉じられる程度の付勢力に設定される。

これにより、タイヤ加硫モールド１の型締め完了の直前まで、分割ビードリング５ａ、５ｂ間、及び分割ビードリング６ａ、６ｂ間の隙間を介して、加硫モールド１の内側から外部にエアーやガスを確実に排出しつつ、型締め完了後には、その隙間が閉じられて、分割ビードリング５ａ、５ｂ間、及び６ａ、６ｂ間へのゴムの侵入が阻止される。また、分割面１１、１２の内周縁がタイヤのビード部８ａのビードヒール部８ｂに対応する部位に位置するので、グリーンタイヤ８のビード部８ａのうち、タイヤ加硫時に最もエアーが溜まりやすいビードヒール部８ｂの周囲からエアーが効果的に排出される。

なお、スプリング９は、上側ビードリング５及び下側ビードリング６の周方向に不等間隔に配置したものであってもよく、タイヤのサイドウォール、２プライ、トレッド、１プライ、ライナーなどのジョイント部分のエアーが溜まりやすい部位にスプリング９を配置することもできる。

ボルト１０は、上側ビードリング５及び下側ビードリング６の全周を例えば５等分するピッチで周方向に配列され、その先端を内側の分割ビードリング５ａ、６ａ側から外側の分割ビードリング５ｂ、６ｂ側に螺合されて、分割ビードリング５ａ、５ｂ及び分割ビードリング６ａ、６ｂを緩く締結する。

ボルト１０を緩く締めることにより、分割ビードリング５ａ、５ｂ間、及び分割ビードリング６ａ、６ｂ間の隙間を閉じた状態で、ボルト１０の頭部１０ａと内側の分割ビードリング５ａ、６ａとの間に例えば３ｍｍ程度の余裕１４が設けられる。この余裕１４により、分割ビードリング５ａ、５ｂ同士、及び分割ビードリング６ａ、６ｂ同士が例えば３ｍｍ程度まで離間する。

スプリング配置穴１３は、内外の分割ビードリング５ａ、５ｂ及び６ａ、６ｂに形成され、その全長がスプリング９の自由状態の長さよりも短く設定される。このスプリング配置穴１３は、タイヤ加硫モールド１の内部から外側に排出するエアーやガスを一旦溜めるためのエアー溜めとしても機能し、上側サイドプレート３、下側サイドプレート４、上側ビードリング５及び下側ビードリング６に形成されたエアー排出路１５を介して、スプリング配置穴１３に溜まったエアーやガスをモールド外部に排出するようになっている。

次に、上記のタイヤ加硫モールドを用いてタイヤを加硫成形する様子を説明する。まず、例えば鉄パイプを輪状に形成した構造のグリーン置き台に、グリーンタイヤ８を水平に載置しておき、このグリーンタイヤ８をローダーと称されるグリーン吊り上げ装置で持ち上げて、タイヤ加硫モールド１にセットすると共に、グリーンタイヤ８の内側にブラダー７を配置する。

タイヤ加硫モールド１を型締めする際、グリーンタイヤ８が例えば経年変化によるグリーン置き台の傾きの影響を受けて傾いてセットされた場合、まず、グリーンタイヤ８の上下の一部ずつがそれぞれ上側ビードリング５及び下側ビードリング６に接触する。このとき、スプリング９によって分割ビードリング５ａ、５ｂ間、及び分割ビードリング６ａ、６ｂ間に隙間が設けられている。

型締めを進めるのに伴って、グリーンタイヤ８の傾きが修正されて徐々に水平になり、しかも、型締めが完了するまでは、分割ビードリング５ａ、５ｂ間、及び分割ビードリング６ａ、６ｂ間の隙間があいたままであり、グリーンタイヤ８の傾きによって抱き込んだエアーが排出される。

型締めの完了時には、グリーンタイヤ８が水平な状態となってエアーが十分に排出され、かつ分割ビードリング５ａ、５ｂ間、及び分割ビードリング６ａ、６ｂ間の隙間が閉じられている。その後、ブラダー７を介して加熱・加圧して、加硫タイヤを加硫成形する。その際、分割ビードリング５ａ、５ｂ間、及び分割ビードリング６ａ、６ｂ間にゴムが侵入することがなく、タイヤの外観を良好にすると共に、ゴムカスの洗浄作業の頻度を少なくすることができる。

上記構成によれば、複数個のスプリング９で分割ビードリング５ａ、５ｂ及び６ａ、６ｂを離間させる方向に均一に付勢するので、タイヤ加硫モールド１を型締めする際に、その内部全周から均一にエアーを排出してエアーの残留による製品不良を防止することができる。しかも、型締め完了後には、スプリング９の付勢力に抗して分割ビードリング５ａ、５ｂ及び６ａ、６ｂ間の隙間が閉じられているので、その隙間へのゴムの侵入を阻止して、製品の外観を良好にすると共に、タイヤ加硫モールド１のメンテナンス性を高めることができる。

さらに、エアー排出路１５によってスプリング配置穴１３をタイヤ加硫モールド１の外部に連通させるので、モールド内部のエアーを一旦スプリング配置穴１３に溜めると共に、そのエアーをモールド外部に排出することができ、モールド内部のエアーをより確実に排出することができる。また、スプリング９及びスプリング配置穴１３とボルト１０とを別々に配列するので、ボルト１０に干渉されることなくスプリング９を取り替えることができ、タイヤ加硫モールド１のメンテナンス性をより高めることができる。

ここで、「ゴムのはみ出し」、「製品外観の不具合」及び「加硫モールドのメンテナンス性」の３項目について、本発明に係る加硫モールドを、シムを配置してビードリングに隙間を形成したタイヤ加硫モールド（特許文献１）と比較する。なお、評価サイズは、１９５／６５Ｒ１５である。

ゴムのはみ出しについて、シム付きのタイヤ加硫モールドは、シムを配置してビードリングに形成した小さい隙間にわずかにゴムが侵入する。これに対して、本発明の加硫モールドは、ビードリングの隙間からエアーを排出しつつゴムの侵入を阻止するので、わずかなゴムのはみ出しをも防止することができる。

製品外観の不具合について、シム付きのタイヤ加硫モールドは、通常は良好な製品外観を得ることができるものの、万一、ビードリングの隙間にわずかに侵入したゴムが詰まると、エアーが排出されず、製品外観の不具合を生じるおそれがある。これに対して、本発明の加硫モールドは、ビードリングの隙間へのゴムの侵入を阻止するので、エアーを確実に排出して良好な製品外観を得ることができる。

加硫モールドのメンテナンス性について、シム付きのタイヤ加硫モールドは、タイヤの生産可能本数が６０００本であり、メンテナンスに要する時間が１面当たり１時間３０分であった。これに対して、本発明の加硫モールドは、タイヤの生産可能本数が１１０００本（シム付きのタイヤ加硫モールドの１８３％）であり、メンテナンスに要する時間が１面当たり２０分（シム付きのタイヤ加硫モールドの４５０％）であった。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、同じスプリング９を２列に配列する代わりに、外周側に配列するスプリング１６を、内周側に配列するスプリング１７よりも大径に設定して、外周側のスプリング１６の弾性率を、内周側のスプリング１７の弾性率よりも大きく設定することもできる。これにより、内側の分割ビードリング５ａ、６ａが傾斜するのを防止することができるので、一旦セットしてビードリング５、６に接触したグリーンタイヤ８が型締めする際に上方に動く構成を採用する場合であっても、ゴムの噛み込みを防止することができる。

また、外周側のスプリング１６を配置するスプリング配置穴１８を、内周側のスプリング１７を配置するスプリング配置穴１９よりも深く形成して、排出されるエアーの圧力が小さくなりやすい外周側に設けるスプリング配置穴１８のエアー溜めとしての機能を高めることもできる。

１ タイヤ加硫モールド
２ トレッドリング
３ 上側サイドプレート
４ 下側サイドプレート
５ 上側ビードリング
５ａ 内側の分割ビードリング
５ｂ 外側の分割ビードリング
６ 下側ビードリング
６ａ 内側の分割ビードリング
６ｂ 外側の分割ビードリング
７ ブラダー
８ グリーンタイヤ
８ａ ビード部
８ｂ ビードヒール部
９ スプリング
１０ ボルト
１０ａ 頭部
１１ 分割面
１１ａ 分割面
１１ｂ 分割面
１２ 分割面
１２ａ 分割面
１２ｂ 分割面
１３ スプリング配置穴
１４ 余裕
１５ エアー排出路
１６ スプリング
１７ スプリング
１８ スプリング配置穴
１９ スプリング配置穴

Claims (6)

1. タイヤのビード部を形成するビードリングを備えたタイヤ加硫モールドであって、
   前記ビードリングは、中心軸方向に複数の分割ビードリングに分割されると共に、その分割面の内周縁が前記ビード部のビードヒール部に対応する部位に設定され、
   前記ビードリングに、分割ビードリング同士を離間させる方向に付勢する複数のスプリングと、分割ビードリング同士の離間量を規制する複数の外れ止めとがそれぞれ周方向に配列して設けられ、前記スプリングは、少なくとも一方の分割ビードリングの分割面に形成された複数のスプリング配置穴に配置されたことを特徴とするタイヤ加硫モールド。
2. 前記スプリング配置穴からモールド外部にエアーを排出可能なエアー排出路が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫モールド。
3. 前記スプリングは、周方向かつ複数列に配列して設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ加硫モールド。
4. 外周側に配列されたスプリングの弾性率が、内周側に配列されたスプリングの弾性率よりも大きく設定されたことを特徴とする請求項３に記載のタイヤ加硫モールド。
5. 外周側に配列されたスプリングが、内周側に配列されたスプリングよりも大径に設定されたことを特徴とする請求項３又は４に記載のタイヤ加硫モールド。
6. 外周側に配列されるスプリングを配置するスプリング配置穴が、内周側に配列されるスプリングを配置するスプリング配置穴よりも深く形成されたことを特徴とする請求項３、４又は５に記載のタイヤ加硫モールド。

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