JP2013237199A - タイヤ加硫成形型 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ断面厚さの差の影響を受けずタイヤ全体にわたって均一に加硫を行うことができるタイヤ加硫成形型を提供する。
【解決手段】タイヤ１のサイドウォール部３を形成する上下型１４と、上下型１４が取り付けられる取付部材１６とを備え、取付部材１６を介して上下型１４を加熱するタイヤ加硫成形型１０において、上下型１４は、取付部材１６との接触面１４ｂに、サイドウォール部３が当接する成形面１４ａへ向けて陥没する凹部４０と、成形面１４ａへ向けて凹部４０より深く陥没するタイヤ周方向に設けられた環状凹溝４２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、グリーンタイヤを加硫成形するタイヤ加硫成形型に関し、特に、タイヤ全体に均一に加硫することができるタイヤ加硫成形型に関する。

グリーンタイヤを加硫成形する成形型として、タイヤの一対のビード部からタイヤ径方向外側へ延びる一対のサイドウォール部を形成する上下型と、上下型が取り付けられた取付部材と、一対のサイドウォール部の外周端に連なるトレッド部を形成する周方向に複数個に分割されたセクタとを備え、加熱装置によって取付部材を介して上下型及びセクタを加熱するものが知られている。

通常、タイヤの断面形状は、トレッド部、ショルダ部、ビード部は肉厚であるが、サイドウォール部はこれらより薄肉であり、このような厚みの異なる断面形状のタイヤを、上記のタイヤ加硫成形型を用いて加硫する場合、加硫時間は、タイヤ全体が完全に加硫されるように厚さが最も厚く加硫度が最も小さくなる部分を基準として決定される。

加硫時間が、肉厚部分を基準として一定とされるため、厚さの薄い部分は、過加硫となり、加硫されたタイヤの性能を低下させるおそれがある。

そこで、タイヤのサイドウォール部を形成する上下型に空隙部を設けることにより、加熱装置で発生した熱の一部が、取付部材からサイドウォール部へ熱伝達されることなく遮られ、サイドウォール部の過加硫を抑えることができるタイヤ加硫成形型が、従来より提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２００５−１８６２７７号公報

しかしながら、上下型が金属などの良熱伝導材料で構成されているため、タイヤのサイドウォール部を形成する上下型に空隙部を設けても、上下型内でタイヤ径方向に熱が伝導して温度が均一化されてしまい、サイドウォール部の過加硫を十分に抑えることができないという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、上下型内で熱伝導によりタイヤ径方向で温度が均一化しにくく、タイヤ断面厚さの差の影響を受けずタイヤ全体にわたって均一に加硫を行うことができるタイヤ加硫成形型を提供することを目的とする。

本発明に係るタイヤ加硫成形型は、タイヤのサイドウォール部を形成する上下型と、前記上下型が取り付けられる取付部材とを備え、前記取付部材を介して前記上下型を加熱するタイヤ加硫成形型において、前記上下型は、前記取付部材との接触面に、前記サイドウォール部が当接する成形面へ向けて陥没する凹部と、前記成形面へ向けて前記凹部より深く陥没するタイヤ周方向に設けられた環状凹溝とを備えることを特徴とする。

本発明に係るタイヤ加硫成形型では、上下型における取付部材との接触面に、成形面へ向けて陥没する凹部より深く陥没する環状凹溝がタイヤ周方向に設けられているため、環状凹溝の部分でタイヤ径方向への熱抵抗が大きくなる。そのため、接触面を通して取付部材から上下型へ伝導した熱が、上下型内でタイヤ径方向に均一化されにくくなり、サイドウォール部の肉薄部分での過加硫を抑えることができる。

上記のタイヤ加硫成形型において、前記上下型は、前記環状凹溝を２本備え、２本の前記環状凹溝の間に前記凹部が設けられてもよい。このような場合、接触面を通して取付部材から上下型へ伝導した熱が、凹部が設けられた部分へより一層伝導されにくくなり、サイドウォール部の過加硫を十分に抑えることができる。

また、上記のタイヤ加硫成形型において、前記上下型は、前記凹部の底面から突出し前記取付部材に当接する支持部を備えてもよい。このような場合、上下型が、加硫成形の際に生じる成形圧を受けても環状凹溝の部分から座屈しにくくなり、タイヤ加硫成形型の耐久性を向上させることができる。

本発明では、上下型内で熱伝導によりタイヤ径方向で温度が均一化しにくく、タイヤ断面厚さの差の影響を受けずタイヤ全体にわたって均一に加硫を行うことができる

本発明の第１実施形態に係るタイヤ加硫成形型の断面図 図１の要部拡大図 上下型の斜視断面図 本発明の第２実施形態に係るタイヤ加硫成形型の要部断面図 本発明の第３実施形態に係るタイヤ加硫成形型の要部拡大断面図

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照して説明する。

タイヤ加硫成形型１０は、図１に示すように、加硫機１１に組み付けられてタイヤ軸方向が上下になるようにセットされたグリーンタイヤ１を加熱及び加圧により加硫成形する成形金型である。

タイヤ加硫成形型１０は、セクタ１２、上下型１４、及びビードリング１５を備えタイヤの外表面（意匠面）を形成するモールド部２１と、取付部材１６及びテーパブロック３０を備えモールド部２１が取り付けられるコンテナ部２２とで構成されている。コンテナ部２２は、加硫機１１が備えるシリンダなどの昇降手段２７、３８により、コンテナ部２２に取り付けられたモールド部２１を開閉してタイヤを加硫成形する。

加硫機１１は、昇降手段２７及び３８とともにグリーンタイヤ１を加熱するための加熱装置１８を有している。加熱装置１８は、コンテナ部２２の上下面に当接し熱交換可能に配置された金属製の熱板２３と、この熱板２３の内部に設けられた熱媒体が流通するパイプ２０と、パイプ２０内を流通する熱媒体を加熱する熱源を備える。

セクタ１２は、タイヤ周方向に複数に分割され、セクタ１２ごとに設けられたセクタブロック１６ｃと一体にタイヤ放射方向（タイヤ径方向）に拡縮変位可能に設けられており、各セクタ１２が型閉め位置に配置した型閉め状態では互いに寄り集まって環状をなしている。

また、分割された各セクタ１２には、トレッド部２に当接する箇所にトレッド溝を形成するための突条１３が形成されている。セクタ１２と上下型１４との境界は上下に延びており、グリーンタイヤ１のショルダ部４の近傍に配されている。上下型１４のタイヤ径方向内側にはビードリング１５が設けられており、グリーンタイヤ１のビード部５が嵌合可能に構成されている。

上下型１４は、上方に配置されたサイドウォール部３ａを形成する上型と、下方に配置されたサイドウォール部３ｂを形成する下型とから構成されている。上下型１４は、サイドウォール部３が当接する成形面１４ａと、この成形面１４ａに対向する接触面１４ｂとを備え、接触面１４ｂに取付部材１６が面接触状態で取り付けられている。

取付部材１６は、上下型１４の上型が固定されている上コンテナ１６ａと、下型が固定される下コンテナ１６ｂと、セクタ１２が固定されるセクタブロック１６ｃを備え、上コンテナ１６ａ及びセクタブロック１６ｃの移動によりタイヤ加硫成形型１０が開閉される。

上コンテナ１６ａは、加硫機１１の昇降手段２７に接続されており、型開き状態におけるグリーンタイヤ１から離間する位置と、型閉め状態におけるグリーンタイヤ１のサイドウォール部３ａに成形面１４ａが当接する位置との間で、上下型１４の上型を移動させる。

セクタブロック１６ｃは分割されたセクタ１２ごとに設けられ、各セクタブロック１６ｃが上コンテナ１６ａの下面に上スライド２６を介してタイヤ径方向に沿って摺動可能に取り付けられており、セクタ１２が上型と共に昇降するようになっている。

セクタブロック１６ｃにおいてセクタ１２が取り付けられた側面と反対側（つまり、タイヤ径方向外側）の側面は、下方に向かってタイヤ径方向外方に傾斜する傾斜面をなしており、テーパブロック３０と傾斜面の傾斜方向に沿って摺動可能に構成されている。テーパブロック３０は、その上部において水平に延びたアーム３２にリングガイド３４を介して支持されている。

また、アーム３２は、上コンテナ１６ａを上下動させる昇降手段２７と別の昇降手段３８と接続されており、テーパブロック３０を上コンテナ１６ａに対して相対的に下降させることにより、セクタブロック１６ｃをタイヤ径方向外側（つまり、グリーンタイヤ１のトレッド部２に当接する位置）に移動させる。

そして、セクタ１２及び上型が下型から上方に離間した状態において、下型１４に未加硫のグリーンタイヤ１をセットした後、昇降手段２７及び昇降手段３８により上コンテナ１６ａ及びアーム３２が下降して、上型がグリーンタイヤ１の上方のサイドウォール部３ａに当接する位置に達するとともに、セクタ１２がトレッド部２のタイヤ径方向外方に配置される。

次いで、昇降手段２７を停止させ昇降手段３８のみの動作によりアーム３２が降下して、セクタ１２が型閉め位置に達してトレッド部２と当接することでグリーンタイヤ１を加圧変形させる。

加熱装置１８は、上下一対の熱板２３を有しており、上方の熱板２３が、上コンテナ１６ａ、セクタブロック１６ｃ、及びテーパブロック３０の上面に面接触し、下方の熱板２３が下コンテナ１６ｂの下面に面接触している。これにより、加熱装置１８は、熱板２３から取付部材１６を介して上下型１４及びセクタ１２に熱を供給し、モールド部２１内に配置されたグリーンタイヤ１を加熱する。 このような構成のタイヤ加硫成形型１０において、上下型１４の接触面１４ｂには、図２及び図３に示すように、上下型１４の成形面１４ａへ向けて陥没する凹部４０と、凹部４０に連続して環状凹溝４２とが設けられている。

凹部４０は、サイドウォール部３のうちタイヤ最大幅位置付近の断面厚さの薄い部分に対向する位置にタイヤ周方向全周にわたって設けられ、タイヤ軸方向に沿った深さ寸法ｄ１に比べてタイヤ径方向に沿った幅寸法ｗ１が大きな扁平な形状をなしている。

環状凹溝４２は、凹部４０のタイヤ径方向両端部に設けられ、これにより、凹部４０及び環状凹溝４２が、サイドウォール部３のうち断面厚さの薄い部分に対向する位置に設けられ、ショルダ部４及びビード部５の近傍の断面厚さの厚い部分に対向する位置に設けられていない。環状凹溝４２は、上下型１４の成形面１４ａへ向けて凹部４０より深く陥没し、タイヤ径方向に沿った溝幅ｗ２に比べてタイヤ軸方向に沿った深さ寸法ｄ２が大きな細溝状をなしており、タイヤ周方向全周にわたって設けられている。

以上のようなタイヤ加硫成形型１０であると、上下型１４の接触面１４ｂには、成形面１４ａへ向けて陥没する凹部４０に加えて、この凹部４０より深く陥没する環状凹溝４２がタイヤ周方向全周に設けられているため、図２に示すような加熱装置１８からの熱が、取付部材１６を介して接触面１４ｂから成形面１４ａまで上下型１４内を伝導する場合の熱抵抗Ｒ１に比べて、凹部４０を通って成形面１４ａまで伝導する場合の熱抵抗Ｒ２や、環状凹溝４２を幅方向に通って成形面１４ａまで伝導する場合の熱抵抗Ｒ３を極めて大きくすることができる。

そのため、上下型１４内で加熱装置１８からの熱が、タイヤ径方向に伝導しにくく上下型１４の温度がタイヤ径方向で均一化しにくくなることから、サイドウォール部３のうちショルダ部４近傍及びビード部５近傍の断面厚さの厚い部分が加熱されやすく、タイヤ最大幅位置付近の断面厚さの薄い部分が加熱されにくくなり、サイドウォール部３における断面厚さの薄い部分の過加硫を抑えてタイヤ全体にわたって均一に加硫を行うことができる。

なお、凹部４０の深さ寸法ｄ１及び環状凹溝４２の溝幅ｗ２は、３ｍｍより小さいと輻射熱の影響を受けやすく上記した熱抵抗Ｒ２や熱抵抗Ｒ３が小さくなり、凹部４０及び環状凹溝４２による断熱の効果が得られにくくなることから、深さ寸法ｄ１及び溝幅ｗ２は、いずれも、３ｍｍ以上であることが好ましい。

また、環状凹溝４２の深さ寸法ｄ２が大きいほど上記した熱抵抗Ｒ３を大きくすることができ、加熱装置１８からの熱がタイヤ径方向に均一化されにくく、サイドウォール部３における断面厚さの薄い部分の過加硫を抑えることができるが、深さ寸法ｄ２が大きくなりすぎると、環状凹溝４２の底面から成形面１４ａまでのタイヤ軸方向に沿った距離Ｄが小さくなり上下型１４の強度が低下する。そのため、上記の距離Ｄを、上下型１４の接触面１４ｂから成形面１４ａまでのタイヤ軸方向に沿った距離の４０％未満に（つまり、環状凹溝４２の深さ寸法ｄ２を、環状凹溝４２を設ける位置における上下型１４の厚さの６０％より大きく）設定して上記した熱抵抗Ｒ３を大きくしつつ、距離Ｄを１０ｍｍ以上に設定し上下型１４の強度を確保することが好ましい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図４を参照して説明する。

上記した第１実施形態では、上下型１４に設けられた環状凹溝４２が、接触面１４ｂに対してほぼ垂直な方向に陥没している場合について説明したが、本実施形態では、図４に示すように、環状凹溝４２が、接触面１４ｂに対して傾斜する方向に沿って陥没している。このような断面形状の環状凹溝４２であっても、上記した第１実施形態と同様の作用効果が奏される。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図５を参照して説明する。

本実施形態は、上下型１４の凹部４０に支持部５０が設けられている点で上記した第１実施形態と相違する。

詳細には、図５に示すように、支持部５０は、取付部材１６との上下型１４の接触面１４ｂに設けられた凹部４０の底面４０ａから取付部材１６へ向けて突出する。支持部５０の先端は取付部材１６に当接している。

このような本実施形態では、上記した第１実施形態と同様の作用効果が奏されるとともに、グリーンタイヤ１の加硫成形の際に上下型１４が成型圧を受けても環状凹溝４２の部分から座屈しにくくなり、タイヤ加硫成形型１０の耐久性を向上させることができる。

なお、取付部材１６は、タイヤ周方向全周にわたって連続して延びる環状の突条であってもよく、また、タイヤ周方向に断続的に島状に設けられた複数の突起であってもよいが、支持部５０が取付部材１６に当接する面積が大きくなりすぎると支持部５０を介して伝導する加熱装置１８からの熱の影響が大きくなるので、支持部５０が取付部材１６に当接する面積を上下型１４に設けられた凹部４０の開口部分の面積の１０％以下にすることが好ましい。

１０…タイヤ加硫成形型 １２…セクタ １３…突条
１４…上下型 １４ａ…成形面 １４ｂ…接触面
１５…ビードリング １６…取付部材 １６ａ…上コンテナ
１６ｂ…下コンテナ １６ｃ…セクタブロック １８…加熱装置
２０…パイプ ２６…上スライド ２７…昇降手段
３０…テーパブロック ３２…アーム ３４…リングガイド
３８…昇降手段 ４０…凹部 ４０ａ…底面
４２…環状凹溝 ５０…支持部

Claims (6)

1. タイヤのサイドウォール部を形成する上下型と、前記上下型が取り付けられる取付部材とを備え、前記取付部材を介して前記上下型を加熱するタイヤ加硫成形型において、
   前記上下型は、前記取付部材との接触面に、前記サイドウォール部が当接する成形面へ向けて陥没する凹部と、前記成形面へ向けて前記凹部より深く陥没するタイヤ周方向に設けられた環状凹溝とを備えることを特徴とするタイヤ加硫成形型。
2. 前記上下型は、前記環状凹溝を２本備え、２本の前記環状凹溝の間に前記凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫成形型。
3. 前記上下型は、前記凹部の底面から突出し前記取付部材に当接する支持部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ加硫成形型。
4. 前記凹部の深さが３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫成形型。
5. 前記環状凹溝の溝幅が３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ加硫成形型。
6. 前記環状凹溝の底面から前記成形面までの距離が、前記取付部材との接触面から前記成形面までの距離の４０％未満で、かつ、１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のタイヤ加硫成形型。

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