JP2016203593A - タイヤ加硫金型用のシール部材及びタイヤ加硫金型 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ加硫金型の分割面の間の隙間において、ゴムの流入を簡単に抑制して、タイヤからはみ出すゴムを確実に低減する。
【解決手段】Ｏリング５０は、タイヤ加硫金型１の対向する分割面３０、３１の内の一方の分割面３０の環状溝４０に装着され、未加硫タイヤから分割面３０、３１の間の隙間３２に流入するゴムをせき止める。Ｏリング５０の外周側部５２は、分割面３０、３１の間の隙間３２を塞いで、隙間３２に流入するゴムをせき止める。Ｏリング５０の内周側部５４は、外周側部５２よりも厚みが薄く、外周側部５２により、隙間３２に流入するゴムから遮蔽される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、タイヤ加硫金型の分割面に装着されるタイヤ加硫金型用のシール部材、及び、シール部材を備えたタイヤ加硫金型に関する。

タイヤ加硫金型は、一般に、複数のモールドに分割されており、複数のモールド内の空間にタイヤを収納する。タイヤ加硫金型内で、未加硫のタイヤ（生タイヤ）は、所定の内圧を加えられた状態で加硫される。その際、タイヤから各モールドに加えられる力により、タイヤ加硫金型の対向する分割面の間に隙間が生じて、タイヤのゴムが隙間に流入することがある。ゴムの流入に伴い、ゴムがタイヤから隙間にはみ出して、タイヤにバリが発生する。

これに対し、従来、分割面の凹所から突出するプレート部材により隙間を塞いで、ゴムのはみ出しを抑制するタイヤ加硫用金型が知られている（特許文献１参照）。
ところが、特許文献１に記載されたタイヤ加硫用金型では、プレート部材と凹所の間にゴムが詰まり、プレート部材の突出が妨げられる虞がある。この場合には、タイヤ加硫用金型を分解して、プレート部材と凹所のゴムを取り除く必要がある。

また、従来、一方の分割端面の凹部と他方の分割端面の凸部とを嵌合させて、はみ出しゴムを低減するタイヤ加硫用金型が知られている（特許文献２参照）。
しかしながら、特許文献２に記載されたタイヤ加硫用金型では、凹部と凸部の寸法の差が小さくなるほど、凸部を凹部に入れ難くなる。そのため、タイヤ加硫用金型を閉じるときに、凹部の位置と凸部の位置を正確に合わせる必要があり、手間がかかる。

特開２０１０−１５５３５６号公報 特開２０１４−１１７９２４号公報

本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたもので、その目的は、タイヤ加硫金型の分割面の間の隙間において、ゴムの流入を簡単に抑制して、タイヤからはみ出すゴムを確実に低減することである。

本発明は、タイヤ加硫金型の対向する分割面の内の一方の分割面の環状溝に装着され、未加硫タイヤから分割面の間の隙間に流入するゴムをせき止めるタイヤ加硫金型用のシール部材である。シール部材は、分割面の間の隙間を塞いで、隙間に流入するゴムをせき止める外周側部と、外周側部により隙間に流入するゴムから遮蔽される、外周側部よりも厚みが薄い内周側部と、を有する。
また、本発明は、対向する分割面の内の一方の分割面に形成された環状溝と、環状溝に装着される本発明のタイヤ加硫金型用のシール部材を備えたタイヤ加硫金型である。

本発明によれば、タイヤ加硫金型の分割面の間の隙間において、ゴムの流入を簡単に抑制して、タイヤからはみ出すゴムを確実に低減することができる。

本実施形態のタイヤ加硫金型を示す断面図である。 タイヤ加硫金型の対向する分割面を示す図である。 本実施形態の環状溝とＯリングを拡大して示す断面図である。 比較例のＯリングと環状溝を示す断面図である。

本発明のタイヤ加硫金型用のシール部材及びタイヤ加硫金型の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のシール部材は、タイヤ加硫金型用のＯリング（以下、単に、Ｏリングという）である。Ｏリングは、弾性変形可能な環状の部材（例えば、ゴム製の部材）であり、タイヤ加硫機のタイヤ加硫金型に用いられる。タイヤ加硫金型は、タイヤの加硫に用いられる加硫用金型であり、複数のモールドに分割されている。

図１は、本実施形態のタイヤ加硫金型１を示す断面図であり、タイヤ２の幅方向（図１では上下方向）に切断したタイヤ加硫金型１及びタイヤ２を示している。また、図１Ａは、開いた状態のタイヤ加硫金型１を示し、図１Ｂは、閉じた状態のタイヤ加硫金型１を示している。
図示のように、タイヤ加硫金型１は、一対の環状のサイドモールド１０、１１と、複数のトレッドモールド２０と、円筒状のアウターリング３を備えている。一対のサイドモールド１０、１１は、移動機構により接近及び離間する。複数のトレッドモールド２０は、周方向に分割された複数のセクターモールドであり、環状に組み合わされる。アウターリング３は、複数のトレッドモールド２０の背面に連結され、複数のトレッドモールド２０は、上下方向に移動するアウターリング３により、半径方向に移動する。

タイヤ２の加硫時には、複数のモールド１０、１１、２０を互いに離して（図１Ａ参照）、タイヤ加硫金型１を開き、未加硫のタイヤ２（生タイヤ）を下側のサイドモールド１１の上に配置する。続いて、複数のモールド１０、１１、２０を組み合わせて（図１Ｂ参照）、タイヤ加硫金型１を閉じ、タイヤ２をタイヤ加硫金型１の内部空間４内に収納する。その状態で、一対のサイドモールド１０、１１は、タイヤ２のサイド部２Ａに接触する。複数のトレッドモールド２０は、一対のサイドモールド１０、１１に連結して、タイヤ２のトレッド部２Ｂに接触する。

次に、タイヤ２に所定の内圧を加えつつ、タイヤ２を加熱する。これにより、タイヤ２を加硫及び成形する。タイヤ２のサイド部２Ａは、サイドモールド１０、１１のサイド成形面１２、１３により成形され、タイヤ２のトレッド部２Ｂは、トレッドモールド２０のトレッド成形面２１により成形される。同時に、タイヤ加硫金型１は、溝形成用の突起部５により、タイヤ２のサイド部２Ａとトレッド部２Ｂに溝を形成する。

ここでは、突起部５は、タイヤ２の幅方向に延びるラグ溝形成用の突起部であり、タイヤ加硫金型１の内側に向かって突出する。また、突起部５は、トレッドモールド２０からサイドモールド１０、１１まで形成され、トレッドモールド２０とサイドモールド１０、１１の分割位置で分割されている。複数の突起部５により、複数のラグ溝がタイヤ２に形成される。ラグ溝は、加硫後のタイヤ２の幅方向に延び、タイヤ２のトレッド部２Ｂからサイド部２Ａまで形成される。

タイヤ加硫金型１は、それぞれ分割位置で分割された複数のモールド１０、１１、２０と、モールド１０、１１、２０の分割位置で対向する分割面３０、３１を有する。分割面３０、３１は、モールド１０、１１、２０の分割位置において隣接するモールド１０、１１、２０の対向面である。タイヤ加硫金型１を閉じたときに、隣接するモールド１０、１１、２０が組み合わされて、対向する分割面３０、３１が接触する。その状態では、対向する分割面３０、３１が密着して、タイヤ２のゴムは分割面３０、３１の間の部分に流入しない。これに対し、タイヤ２の加硫時には、タイヤ２からモールド１０、１１、２０に加えられる力により、対向する分割面３０、３１の間に隙間が生じることがある。

図２は、タイヤ加硫金型１の対向する分割面３０、３１を示す図である。また、図２Ａは、上側のサイドモールド１０とトレッドモールド２０の分割位置を示す断面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＸ方向からみたタイヤ加硫金型１を示す斜視図である。
図示のように、タイヤ加硫金型１は、対向する分割面３０、３１の内の一方の分割面３０に形成された環状溝４０と、分割面３０の環状溝４０に装着される環状のＯリング５０を備えている。環状溝４０は、Ｏリング５０を収容する収容溝であり、分割面３０に環状に形成される。Ｏリング５０は、環状溝４０に配置されて、環状溝４０内に収容される。

環状溝４０は、分割面３０の縁部に沿って形成され、Ｏリング５０は、分割面３０の縁部に沿って配置される。対向する分割面３０、３１（モールド１０、２０）の間に隙間が生じたときに、タイヤ加硫金型１内の未加硫のタイヤ２から分割面３０、３１の間の隙間にゴムが流入する。Ｏリング５０は、分割面３０、３１の間の隙間を塞いで、隙間に流入するゴムをせき止め、隙間へのゴムの流入を停止する。ここでは、分割面３０、３１は、分割された突起部５の対向する端面であり、環状溝４０は、突起部５の一方の分割面３０に形成される。突起部５の対向する分割面３０、３１の間の隙間内で、Ｏリング５０は、タイヤ２のゴムをせき止めて、隙間へのゴムのはみ出しを抑制する。これにより、タイヤ２の溝内へのゴムのはみ出しが抑制される。

図３は、本実施形態の環状溝４０とＯリング５０を拡大して示す断面図であり、図２ＢのＹ−Ｙ線で切断した環状溝４０、分割面３０、及び、Ｏリング５０を示している。また、図３は、Ｏリング５０に接触する他方の分割面３１とサイドモールド１０を示すとともに、分割面３１により潰されていないＯリング５０を示している。即ち、図３に示すＯリング５０は、分割面３１から受ける力により変形しておらず、環状溝４０に単に装着されている。その状態で、Ｏリング５０の一部は、環状溝４０の外部に位置する。

以下、図３に示す断面形状に基づき、Ｏリング５０と環状溝４０について具体的に説明する。なお、Ｏリング５０に関して、断面形状とは、Ｏリング５０の延在方向に直交する断面の形状であり、厚みとは、環状のＯリング５０の延在方向の全体を含む面（図３に点線で示す仮想面（延在面Ｍ））に直交する方向（厚み方向Ｔ）における寸法である。ここでは、Ｏリング５０の延在面Ｍは、Ｏリング５０の延在方向に沿う平面であり、Ｏリング５０が環状溝４０に装着された状態で、平面状の分割面３０、３１に沿って配置される。また、Ｏリング５０の厚み方向Ｔは、対向する分割面３０、３１に直交する方向であり、環状溝４０の深さ方向に対応する。従って、以下の説明において、Ｏリング５０の厚み、及び、Ｏリング５０の各部の厚みは、分割面３０、３１に直交する厚み方向Ｔの厚みである。Ｏリング５０と同様に、環状溝４０に関して、断面形状とは、環状溝４０の延在方向に直交する断面の形状である。Ｏリング５０の断面形状は、Ｏリング５０の厚み方向Ｔの断面形状でもあり、環状溝４０の断面形状は、環状溝４０の深さ方向の断面形状でもある。

環状溝４０は、台形状の断面形状に形成されたアリ溝であり、Ｏリング５０の全体を収容可能な大きさに形成されている。また、環状溝４０は、底面４１と、分割面３０に開口する開口部４２と、外周側（図３では右側）の壁面（外壁面）４３と、内周側（図３では左側）の壁面（内壁面）４４を有する。環状溝４０の断面形状において、底面４１は、開口部４２よりも広く、環状溝４０は、開口部４２から底面４１に向かって次第に広くなる。外壁面４３と底面４１との角度は、内壁面４４と底面４１との角度よりも大きく、これら両角度は、いずれも９０°以下の角度である。ここでは、外壁面４３は、底面４１に直交する方向に形成され、内壁面４４と底面４１との角度は、鋭角になっている。

Ｏリング５０は、Ｏリング５０の外周５１側に形成された外周側部５２と、Ｏリング５０の内周５３側に形成された内周側部５４を有する。Ｏリング５０が環状溝４０に装着されて、かつ、分割面３０、３１の間で潰されていない状態で、外周側部５２と内周側部５４は、互いに異なる断面形状に形成されている。従って、Ｏリング５０の断面形状は、外周５１側と内周５３側で厚みが異なる非対称形状に形成されている。

ここでは、外周側部５２は、矩形状の断面形状に形成され、内周側部５４は、台形状の断面形状に形成されている。外周側部５２と内周側部５４により、Ｏリング５０は、六角形状の断面形状に形成される。また、上記したＯリング５０の厚み方向Ｔにおける厚みをみたときに、内周側部５４は、外周側部５２よりも厚みが薄く、Ｏリング５０は、外周５１側の厚みが内周５３側の厚みよりも厚い断面形状に形成されている。Ｏリング５０の断面形状において、Ｏリング５０の外周５１は、Ｏリング５０の内周５３よりも広く、かつ、環状溝４０の外壁面４３よりも広くなっている。タイヤ加硫金型１の対向する分割面３０、３１が離間した状態で、外周５１は、環状溝４０内で外壁面４３に接触するとともに、分割面３０、３１の間の隙間３２にも配置される。これに対し、内周５３は、環状溝４０内のみに配置されて、環状溝４０の内壁面４４に接触する。

タイヤ加硫金型１の対向する分割面３０、３１が離間した状態（分割面３０、３１の間に隙間３２が生じた状態）で、Ｏリング５０の外周側部５２は、環状溝４０の底面４１と外壁面４３に接触して、底面４１と外壁面４３をシールする。また、分割面３０、３１の間の隙間３２に対応して、外周側部５２は、環状溝４０から隙間３２に突出し、他方の分割面３１に接触する。外周側部５２の環状溝４０からの突出寸法（突出高さ）は、タイヤ２の加硫時における隙間３２の寸法に対応して設定され、タイヤ２の加硫時における隙間３２の最大寸法よりも大きい。そのため、タイヤ２の加硫時に、隙間３２の寸法が変化しても、外周側部５２は、他方の分割面３１に接触する状態に維持され、他方の分割面３１をシールする。

隙間３２内で、外周側部５２はタイヤ２側に配置され、内周側部５４はタイヤ２の反対側に配置される。分割面３０、３１の間に隙間３２が生じたときに、Ｏリング５０の外周側部５２は、隙間３２を塞いで、隙間３２に流入するゴムをせき止める。外周側部５２からゴムが受ける反力により、隙間３２へのゴムの流入が停止する。外周側部５２により、Ｏリング５０は、外周側部５２の外側から外周側部５２に向かって流れるゴムをせき止めて、隙間３２へのゴムのはみ出しを抑制する。図３の矢印Ｆは、ゴムの流入方向であり、外周側部５２により、タイヤ２から隙間３２へのゴムのはみ出しが抑制される。

Ｏリング５０の内周側部５４は、テーパー状の断面形状に形成されており、内周側部５４の厚みは、外周側部５２からＯリング５０の内周５３に向かって次第に薄くなる。また、内周側部５４は、環状溝４０の内壁面４４に接触する支持部５５を有する。支持部５５は、内周側部５４の先端に形成されて、環状溝４０内に保持される。外周側部５２によりゴムをせき止めるときには、外周側部５２がゴムにより押されて、Ｏリング５０に力が加えられる。その際、支持部５５は、Ｏリング５０を支持しつつ、Ｏリング５０の変形を抑制する。これにより、Ｏリング５０の変位が抑制されるとともに、外周側部５２と環状溝４０の外壁面４３との間に隙間が生じるのが防止される。

分割面３０、３１の間に隙間３２が生じたときに、Ｏリング５０の内周側部５４は、他方の分割面３１に接触せず、分割面３１との間に隙間を形成する。その状態で、内周側部５４は、外周側部５２により、隙間３２に流入するゴムから遮蔽される。また、内周側部５４は、環状溝４０の底面４１に接触せず、環状溝４０内に空間４５を形成する。空間４５は、底面４１、内壁面４４、及び、内周側部５４に囲まれた環状溝４０内の空間である。

タイヤ加硫金型１を閉じるときには、分割面３０、３１の接近に伴い、隙間３２が狭くなり、Ｏリング５０が弾性変形により潰れる。同時に、Ｏリング５０が変形して環状溝４０内に押し込まれる。その際、Ｏリング５０は、環状溝４０内の空間４５を埋めるように次第に変形する。外周側部５２の湾曲した角部５６により、外周側部５２が環状溝４０の外側に向かって倒れるのが防止され、外周側部５２が環状溝４０の内側に向かって変形する。続いて、分割面３０、３１が接触したときに、Ｏリング５０が環状溝４０の形状に合わせて変形して、Ｏリング５０の全体が環状溝４０内に収容される。環状溝４０内の空間４５は、変形したＯリング５０により埋められる。

分割面３０、３１の間に隙間３２が生じたときには、Ｏリング５０の復元により、外周側部５２が、元の形状に向かって変形して、隙間３２に突出する。タイヤ加硫金型１を開いたときに、Ｏリング５０は、環状溝４０の外壁面４３と内壁面４４に接触して、環状溝４０に引っ掛かる。そのため、Ｏリング５０が環状溝４０から外れるのが防止されて、Ｏリング５０が環状溝４０に保持される。

次に、本実施形態のＯリング５０の効果について、一般的なＯリングと比較しつつ説明する。
図４は、比較例のＯリング８０と環状溝９０を示す断面図である。図４Ａは、図３と同様に、サイドモールド１０の分割面３１により潰れていないＯリング８０を示し、図４Ｂは、タイヤ２の加硫時のＯリング８０を示している。
図示のように、比較例のＯリング８０は、円形状の断面形状に形成され、環状溝９０に装着される。分割面３０、３１の間に隙間３２が生じたときに、ゴムは、Ｏリング８０の位置まで流入する。

比較例のＯリング８０では（図４Ａ参照）、ゴムをせき止めた際に、Ｏリング８０の外面に沿ってバリＧが発生する。また、ゴムから受ける力に対処するためＯリング８０の直径を大きくすると、Ｏリング８０の直径に対応して、バリＧも大きくなる。ゴムからＯリング８０に加えられる力によっては、Ｏリング８０がゴムの力により変形する虞もある（図４Ｂ参照）。この場合には、Ｏリング８０と環状溝９０の外壁面９１との間に隙間９２が生じて、環状溝９０内にゴムが流入することがある。

これに対し、本実施形態のＯリング５０では、タイヤ加硫金型１の分割面３０、３１の間の隙間３２において、ゴムの流入を簡単に抑制して、タイヤ２からはみ出すゴムを確実に低減することができる。従って、タイヤ２の加硫時に、はみ出しゴムを確実に抑制して、タイヤ２に発生するバリを低減することができる。

Ｏリング５０の外周側部５２を矩形状の断面形状に形成することで、外周側部５２により、ゴムを効果的にせき止めることができる。また、Ｏリング５０の内周側部５４の厚みを次第に薄くなるように形成することで、外周側部５２によりゴムのはみ出しを抑制しつつ、隙間３２の変化に対応して、Ｏリング５０を容易に変形させることができる。また、Ｏリング５０を環状溝４０の形状に対応して変形させて、環状溝４０内にＯリング５０を容易に収容することができる。

なお、環状溝４０をトレッドモールド２０同士の対向する分割面に形成して、Ｏリング５０を一方の分割面の環状溝４０に装着するようにしてもよい。また、Ｏリング５０と環状溝４０は、対向する分割面を有する様々なタイヤ加硫金型に適用することができる。Ｏリング５０と環状溝４０は、タイヤ加硫金型１と分割面の形状に対応して、様々な環状形状（例えば、円形状、楕円形状、三角形状、矩形状、多角形状、屈曲形状、湾曲形状）に形成される。

１・・・タイヤ加硫金型、２・・・タイヤ、３・・・アウターリング、４・・・内部空間、５・・・突起部、１０・・・サイドモールド、１１・・・サイドモールド、１２・・・サイド成形面、１３・・・サイド成形面、２０・・・トレッドモールド、２１・・・トレッド成形面、３０・・・分割面、３１・・・分割面、３２・・・隙間、４０・・・環状溝、４１・・・底面、４２・・・開口部、４３・・・外壁面、４４・・・内壁面、４５・・・空間、５０・・・Ｏリング、５１・・・外周、５２・・・外周側部、５３・・・内周、５４・・・内周側部、５５・・支持部、５６・・・角部、Ｍ・・・延在面、Ｔ・・・厚み方向。

Claims (5)

1. タイヤ加硫金型の対向する分割面の内の一方の分割面の環状溝に装着され、未加硫タイヤから分割面の間の隙間に流入するゴムをせき止めるタイヤ加硫金型用のシール部材であって、
   分割面の間の隙間を塞いで、隙間に流入するゴムをせき止める外周側部と、
   外周側部により隙間に流入するゴムから遮蔽される、外周側部よりも厚みが薄い内周側部と、
   を有するタイヤ加硫金型用のシール部材。
2. 請求項１に記載されたタイヤ加硫金型用のシール部材において、
   外周側部は、矩形状の断面形状に形成され、
   内周側部の厚みは、外周側部からシール部材の内周に向かって次第に薄くなるタイヤ加硫金型用のシール部材。
3. 請求項１又は２に記載されたタイヤ加硫金型用のシール部材において、
   内周側部は、環状溝の内周側の壁面に接触してシール部材を支持する支持部を有するタイヤ加硫金型用のシール部材。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載されたタイヤ加硫金型用のシール部材において、
   外周側部は、タイヤ加硫金型の対向する分割面が離間した状態で、環状溝の底面と外周側の壁面に接触するとともに、環状溝から分割面の間の隙間に突出するタイヤ加硫金型用のシール部材。
5. 対向する分割面の内の一方の分割面に形成された環状溝と、
   環状溝に装着される請求項１ないし４のいずれかに記載されたタイヤ加硫金型用のシール部材を備えたタイヤ加硫金型。

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