JP2013202792A - タイヤ用モールドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スピューやベアーの発生を防止して、タイヤの外観不良が発生し難く、またモールドとローカバーとの間の空気を安定して排出できるタイヤ用モールドおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】キャビティ面を有しているトレッドセクターを備えたタイヤ用モールドであって、トレッドセクターは、ベースと、ベースに背面が当接するように嵌め込まれたコアとを備え、コアは、並設された複数の金属板が金属枠に嵌め込まれ、それぞれの金属板が、金属枠の背面側から螺着されたボルトによって金属枠に固定されることにより構成され、隣接する二つの金属板の間に空気排出用のスリットが形成され、金属枠の熱膨張係数が、金属板の熱膨張係数より小さいタイヤ用モールド。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの加硫工程に用いられるタイヤ用モールドおよびその製造方法に関する。

一般に、タイヤ用モールドは、キャビティ面を有する複数のトレッドセグメント（トレッドセクター）を備えている（例えば、特許文献１）。

以下に、図３〜図６を参照してこのような従来のタイヤ用モールドについて説明する。

図３は、従来のタイヤ用モールドの構造の一部を模式的に示す平面図である。図４は、従来のタイヤ用モールドの構造の一部を模式的に示す断面図であり、図３のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。図５は、従来のタイヤ用モールドにおけるトレッドセクターの概略を示す斜視図である。なお、図４において、符号Ｒは、ローカバーを示している。

タイヤ用モールド２は、いわゆる「割モールド」と称されるモールドであって、図３および図４に示すように、リング状に複数配置された円弧状のトレッドセクター４と、リング状に形成された上下一対のサイドプレート６、および上下一対のビードリング８とを備えている。

そして、トレッドセクター４は、内側にキャビティ面１４を有している。キャビティ面１４は凹凸形状になっており、この凹凸形状によってタイヤのトレッドパターンが形成される。

トレッドセクター４は、図５に示すように、ホルダー１０と、ベース２０と、軸方向に２分割された二つのコア２２、２３とを備えている。ベース２０はホルダー１０の内側に装着されている。二つのコア２２、２３は、ベース２０の内側に形成された凹部２１に嵌め込まれており、コア２２の上面および背面、並びに、コア２３の下面および背面は、それぞれ、ベース２０の内側面に当接している。なお、コアの分割の数は、タイヤ用モールド２の仕様に従って適宜設定され、分割しない場合もある。

ホルダー１０およびベース２０は、アルミニウム合金から作製されている。

図６は、従来のコアの構造を示す断面図であり、図５のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。コア２２は、図６に示すように、複数のピース（金属板）１２６が、ボルト１３８およびナット１４０によって締結され、隣接するピース間にはシム１３２が介在されている。シム１３２が隣接するピース間に介在されることによって、複数のピース１２６間にスリット１４２が形成される。スリット１４２は、タイヤ加硫時に空気を外部に排出するために設けられている。

なお、ピース１２６はアルミニウム合金から作製され、ボルト１３８はピース１２６の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する金属材料から作製されている。

特開２０１１−１１６０２０号公報

しかし、従来のタイヤ用モールドは、ピース１２６同士の結合がコア２２の背面側の締め付けのみによるため、スリット１４２の間隔が、キャビティー面１４の側で開き過ぎる場合があった。このような開き過ぎは、タイヤ加硫時に、スリット１４２からゴムがはみ出してスピュー（ひげ）が発生し、タイヤの外観不良につながるおそれがある。

また、タイヤ用モールドが、加硫温度まで昇温したとき、並設された複数のピース１２６の熱膨張量が、ボルト１３８の熱膨張量よりも大きくなり、ナット１４０が両端のピース１２６にめり込み、ナット１４０が緩むという現象が発生することがあり、このようなナットの緩みは、ピース１２６がスリット１４２の幅方向に移動しやすく、スリット１４２の間隔が、例えば、０ｍｍ〜０．１８ｍｍの範囲で変化して一定しない場合があった。

この結果、スリット１４２の間隔が広過ぎてゴムのはみ出しが発生したり、逆にスリット１４２の間隔が狭過ぎて空気の排出不良による空気溜りが起こりタイヤの外観不良を引き起こすおそれがある。

そこで、本発明は、上記に鑑み、スピューやベアーの発生を防止して、タイヤの外観不良が発生し難く、またモールドとローカバーとの間の空気を安定して排出できるタイヤ用モールドおよびその製造方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
キャビティ面を有しているトレッドセクターを備えたタイヤ用モールドであって、
前記トレッドセクターは、ベースと、前記ベースに背面が当接するように嵌め込まれたコアとを備え、
前記コアは、並設された複数の金属板が金属枠に嵌め込まれ、それぞれの前記金属板が、前記金属枠の背面側から螺着されたボルトによって前記金属枠に固定されることにより構成され、
隣接する二つの前記金属板の間に空気排出用のスリットが形成され、
前記金属枠の熱膨張係数が、前記金属板の熱膨張係数より小さいこと、
を特徴とするタイヤ用モールドである。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のタイヤ用モールドの製造方法であって、
並設された複数の前記金属板を、隣接する二つの金属板を密着させた状態、または前記スリットの幅より近接させた状態で前記金属枠に嵌め込んだ後、それぞれの前記金属板を、前記金属枠の背面側から螺着したボルトによって前記金属枠に固定して前記コアを組み立てるコア組立工程と、
背面が前記ベースに当接するように前記コアを前記ベースに嵌め込んで前記トレッドセクターを組み立てるトレッドセクター組立工程と、
前記トレッドセクターを加硫温度を越える温度まで昇温させ、隣接する二つの前記金属板同士の熱膨張により前記金属板を押し潰すことによって降温時に前記スリットを形成させるスリット形成工程と、
を備えていることを特徴とするタイヤ用モールドの製造方法である。

本発明によれば、スピューやベアーの発生を防止して、タイヤの外観不良が発生し難く、またモールドとローカバーとの間の空気を安定して排出できるタイヤ用モールドおよびその製造方法を提供することができる。

本発明に係るタイヤ用モールドにおけるコアの一実施の形態を示す一部断面図である。 本発明に係るタイヤ用モールドの製造方法の一実施の形態を示すフローチャート図である。 従来のタイヤ用モールドの構造の一部を模式的に示す平面図である。 従来のタイヤ用モールドの構造の一部を模式的に示す断面図である。 従来のタイヤ用モールドにおけるトレッドセクターの概略を示す斜視図である。 従来のコアの構造を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係るタイヤ用モールドおよびその製造方法の一実施の形態について説明する。

１．タイヤ用モールドの構成

図１は、本実施の形態に係るタイヤ用モールドにおけるコアの断面図である。図１に示すように、コア２２は、複数の金属板（ピース）２６と、金属枠３２と、複数のボルト４０およびワッシャー４１とを備えている。なお、図１においては、コア２２は並設された１０枚の金属板２６を備えているが、金属板２６の枚数は、タイヤ用モールドの仕様に従って適宜設定される。

各金属板２６は、正面側（径方向の中心側）がキャビティ面１４を構成している。さらに、金属板２６の背面側には後述する嵌合凹部に嵌め込まれる嵌合凸部２８が設けられ、この嵌合凸部２８の先端部には、ボルト穴３０が形成されている。ボルト穴３０の内周面には、雌ネジが螺刻されている。

隣接する二つの金属板２６の間のキャビティ面１４側には、スリット４２が形成されている。スリット４２の幅寸法は、空気の排出に十分で、かつ、ゴムのはみ出しが起き難い寸法に調整されており、その寸法は、０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍであることが好ましい。

金属枠３２は、正面（キャビティ面）１４側に前記嵌合凸部２８が嵌め込まれる複数の嵌合凹部３４が所定の間隔を置いて設けられている。金属枠３２の背面側（径方向の中心側とは反対側）には、嵌合凹部３４に対応した位置に、ボルト用ザグリ穴３６が設けられている。

複数の金属板２６は、それぞれの嵌合凸部２８が金属枠３２の嵌合凹部３４に嵌め込まれることによって、並設された状態で、金属枠３２に嵌め込まれている。さらに、ワッシャー４１を通したボルト４０の先端部が、金属枠３２の背面側からボルト用ザグリ穴３６を貫通して、金属板２６のボルト穴３０に螺着することによって、各金属板２６が金属枠３２に固定されている。ボルト４０の頭部は、ボルト用ザグリ穴３６に埋設されている。

金属枠３２の材料としては、金属板２６の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する材料が使用されており、本実施の形態においては、金属板２６は、アルミニウムから作製され、金属枠３２は、鋼（ＳＳ）から作製されている。

このとき、金属枠３２の熱膨張量は、金属板２６の熱膨張量より小さいため、金属板２６のスリット４２の幅方向の位置は、金属枠３２およびボルト４０の両方に規制される。

このため、加熱時には、隣接する二つの金属板２６の接触する面同士が熱膨張によって押し潰し合い、降温した際にスリット４２が形成される。そして、金属板２６のスリット４２の幅方向の位置は降温時においても同様に規制されるため、形成されたスリット４２が規制された位置のまま残り、従来のようにスリット４２の間隔が変化することがない。

２．タイヤ用モールドの製造方法
次に、タイヤ用モールドの製造方法の一実施の形態について説明する。図２は、タイヤ用モールドの製造方法を示すフローチャート図である。

ステップＳ１で、図１に示すように、各金属板２６の嵌合凸部２８が金属枠３２の嵌合凹部３４に嵌め込まれることによって、各金属板２６が金属枠３２に嵌め込まれる。各金属板２６はこの嵌め込み状態において、隣接する二つの金属板２６が密着した状態で金属枠３２に並設されるサイズに設定されている。なお、隣接する二つの金属板２６がタイヤ用モールドの完成後のスリット４２の幅より近接した状態で金属枠３２に並設されるサイズに設定されていても構わない。その後、それぞれの金属板２６は、金属枠３２の背面側から螺着したボルト４０によって金属枠３２に固定されて、図５に示すように、コア２２、２３が組み立てられる（コア組立工程）。

次に、ステップＳ２で、ベース２０の内側面（径方向の中心側の面）に、コア２２、２３の背面（径方向の中心側とは反対側の面）が当接するようにして、コア２２、２３がベース２０に嵌め込まれ、トレッドセクター４が組み立てられる（トレッドセクター組立工程）。

次に、ステップＳ３で、トレッドセクター４（図５参照）が、加硫温度を越える温度まで昇温させられる。このとき、前記した通り、金属枠３２の熱膨張量は、金属板２６の熱膨張量より小さいため、金属板２６のスリット４２の幅方向の位置は、金属枠３２およびボルト４０の両方に規制される。

この結果、隣接する二つの金属板２６は、接触する面同士が熱膨張によって押し潰し合い、熱膨張の逃げ場としてキャビティ面方向（径方向の中心へ向かう向き）に膨張する。そして、降温した際にキャビティ面にスリット４２が形成される。

また、金属板２６のスリット４２の幅方向の位置は、金属枠３２およびボルト４０の両方に規制されるため、キャビティ面に形成されたスリット４２が規制された位置のまま残り、隣接する二つの金属板２６の間に、前記した空気の排出に十分で、かつ、ゴムのはみ出しが起き難い寸法でスリット４２が形成される（スリット形成工程）。

次に、ステップＳ４で、トレッドセクター４に、一対のサイドプレート６と一対のビードリング８とが組み付けられて、タイヤ用モールド２が完成される（最終組立工程）。

３．本実施の形態の効果
（１）本実施の形態のタイヤ用モールドは、加硫温度まで昇温されても、金属板のスリットの幅方向への移動が規制されるため、スリットは常に安定したスリット幅を維持しながら、加硫工程を実行できる。この結果、ゴムのはみ出しが発生せず、また、モールドとローカバーとの間の空気が安定して排出されるため、スピューやベアーが発生せず、タイヤの外観不良の発生を充分に抑制することができる。

（２）また、本実施の形態のタイヤ用モールドの製造方法によれば、前記のトレッドセクターを加硫温度を超える温度まで昇温し、その後降温するだけで、効率的にスリットを形成することが可能である。

１．実施例
本実施の形態のタイヤ用モールドの製造方法によって、タイヤ用モールド２を製作した。タイヤ用モールド２において、金属板２６にアルミニウムを使用し、金属枠３２に鋼（ＳＳ材）を使用した。さらに、金属板２６の幅寸法Ａを１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で実施例毎に異ならせた。そして、３７０℃まで昇温させて、昇温前後でのスリット４２の幅を測定した。なお、昇温後でのスリット４２の幅は、タイヤ用モールド２を昇温した後にタイヤ用モールド２が昇温前と同じ常温に戻った際に測定した。

なお、下記の表１において、実施例１〜実施例７は、それぞれ金属板２６を２０枚、１０枚、８枚、７枚、６枚、５枚、および４枚使用した。

２．実施例の評価
表１より、金属板２６の幅寸法Ａが２５ｍｍより小さい場合（実施例１および実施例２の場合）は、金属板２６の熱膨張量が不足し、スリット４２の幅が０．０４ｍｍ未満となり、十分なスリット４２の幅が得られないことが認められた。このように、十分なスリット幅が形成されない場合、加硫時に空気の排出不良が発生すると予想される。

逆に、金属板２６の幅寸法Ａが３５ｍｍより大きい場合（実施例６および実施例７の場合）は、スリット４２の幅が０．０６ｍｍを越えて開き過ぎることが認められた。このようなモールドを用いた場合、タイヤの加硫時に、スリット４２からゴムがはみ出してスピュー（ひげ）が発生し、タイヤの外観不良につながることが予想される。

一方、金属板２６の幅寸法Ａが２５ｍｍ〜３５ｍｍの場合（実施例３〜実施例５の場合）は、スリット４２の幅が０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍの範囲に収まっていることが認められた。これにより、モールドとローカバーとの間の空気も安定して排出できる。また、タイヤの加硫時に、スリット１４２からゴムがはみ出し難く、タイヤの外観不良が発生し難い。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

２ タイヤ用モールド
４ トレッドセクター
６ サイドプレート
８ ビードリング
１０ ホルダー
１４ 正面（キャビティ面）
２０ ベース
２１ 凹部
２２、２３ コア
２６ 金属板
２８ 嵌合凸部
３０ ボルト穴
３２ 金属枠
３４ 嵌合凹部
３６ ボルト用ザグリ穴
４０ ボルト
４１ ワッシャー
４２ スリット
Ｒ ローカバー

Claims (2)

1. キャビティ面を有しているトレッドセクターを備えたタイヤ用モールドであって、
   前記トレッドセクターは、ベースと、前記ベースに背面が当接するように嵌め込まれたコアとを備え、
   前記コアは、並設された複数の金属板が金属枠に嵌め込まれ、それぞれの前記金属板が、前記金属枠の背面側から螺着されたボルトによって前記金属枠に固定されることにより構成され、
   隣接する二つの前記金属板の間に空気排出用のスリットが形成され、
   前記金属枠の熱膨張係数が、前記金属板の熱膨張係数より小さいこと、
   を特徴とするタイヤ用モールド。
2. 請求項１に記載のタイヤ用モールドの製造方法であって、
   並設された複数の前記金属板を、隣接する二つの金属板を密着させた状態、または前記スリットの幅より近接させた状態で前記金属枠に嵌め込んだ後、それぞれの前記金属板を、前記金属枠の背面側から螺着したボルトによって前記金属枠に固定して前記コアを組み立てるコア組立工程と、
   背面が前記ベースに当接するように前記コアを前記ベースに嵌め込んで前記トレッドセクターを組み立てるトレッドセクター組立工程と、
   前記トレッドセクターを加硫温度を越える温度まで昇温させ、隣接する二つの前記金属板同士の熱膨張により前記金属板を押し潰すことによって降温時に前記スリットを形成させるスリット形成工程と、
   を備えていることを特徴とするタイヤ用モールドの製造方法。

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