JP2017209958A - タイヤ加硫金型 - Google Patents

Abstract

【課題】加硫成形時の空気の残留によるビード部の凹みを効果的に抑制し得るタイヤ加硫金型を提供する。【解決手段】ビード部を有する空気入りタイヤを成形するための加硫金型である。ビード部の外面を成形するビード成形面を有するビードリング１０を含む。ビードリング１０は、ビード成形面１０ｓをタイヤ周方向にのびる溝状の第１ベントライン１３と、一端が金型外側に連通しかつ他端がビード成形面１０ｓで開口したベント穴１７を形成するベント流路１６とを有している。ベント穴１７は、第１ベントライン１３よりもタイヤ半径方向外側に設けられている。ビード成形面１０ｓには、さらに、第１ベントライン１３からベント穴１７にのびる溝状の第２ベントライン１４が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、加硫成形時、タイヤと加硫金型との間の空気の残留による成形不良を抑制し得るタイヤ加硫金型に関する。

例えば、下記特許文献１には、ビードリングにベント流路が設けられたタイヤ加硫金型が記載されている。ベント流路は、加硫成形時、ビードリングと生タイヤのビード部との間の空気を金型外側に排出することができる。このため、空気の残留によるビード部の凹み（以下、「ベア」という場合がある。）が抑制される。

しかしながら、特許文献１のビードリングは、加硫成形時、空気が完全に排出される前に、ベント流路が生タイヤのゴムで塞がれる傾向があった。このため、ベアの抑制について、さらなる改善の余地があった。

特開２００９−１８５０９号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、加硫成形時の空気の残留によるビード部の凹みを効果的に抑制し得るタイヤ加硫金型を提供することを主たる目的としている。

本発明は、ビード部を有する空気入りタイヤを成形するための加硫金型であって、前記ビード部の外面を成形するビード成形面を有するビードリングを含み、前記ビードリングは、前記ビード成形面をタイヤ周方向にのびる溝状の第１ベントラインと、一端が金型外側に連通しかつ他端が前記ビード成形面で開口したベント穴を形成するベント流路とを有し、前記ベント穴は、前記第１ベントラインよりもタイヤ半径方向外側に設けられており、前記ビード成形面には、さらに、前記第１ベントラインから前記ベント穴にのびる溝状の第２ベントラインが設けられていることを特徴としている。

本発明のタイヤ加硫金型において、前記ビード成形面には、前記第１ベントラインと前記ベント穴との間をタイヤ周方向に溝状にのびる第３ベントラインが設けられ、前記第２ベントラインは、前記第３ベントラインを横切って前記第１ベントラインから前記ベント穴までのびているのが望ましい。

本発明のタイヤ加硫金型において、前記ビード成形面は、前記第１ベントラインと前記第３ベントラインとの間にローレット加工面を有しているのが望ましい。

本発明のタイヤ加硫金型において、前記ベント穴は、前記ビード成形面上で閉じた輪郭形状の端縁を有するのが望ましい。

本発明のタイヤ加硫金型において、前記第２ベントラインの最大の深さは、前記第１ベントラインの最大の深さと同一であるのが望ましい。

本発明のタイヤ加硫金型の前記ビードリングの横断面において、前記ビード成形面は、前記ビード部のビードヒールを成形する円弧状の第１成形面を有し、前記ベント穴は、前記第１成形面に設けられているのが望ましい。

本発明のタイヤ加硫金型において、前記ベント穴は、一定の内径で前記ベント流路の軸方向にのび、前記ベント流路は、前記ベント穴よりも小さい内径で前記ビードリング内を円筒状にのびる本体部と、前記ベント穴と前記本体部とを接続するとともに前記本体部に向かって内径が漸減するテーパ部とを含むのが望ましい。

本発明のタイヤ加硫金型のビードリングは、ビード成形面をタイヤ周方向にのびる溝状の第１ベントラインと、一端が金型外側に連通しかつ他端が前記ビード成形面で開口したベント穴を形成するベント流路とを有している。ベント穴は、第１ベントラインよりもタイヤ半径方向外側に設けられている。ビード成形面には、さらに、第１ベントラインからベント穴にのびる溝状の第２ベントラインが設けられている。

一般に、加硫成形時、生タイヤはブラダーによって加硫金型に押し付けられる。このとき、生タイヤのビード部の外面は、ビードトゥ側からタイヤ半径方向外側に向かって徐々にビードリングに押し付けられる。本発明では、第１ベントラインがタイヤ周方向にのび、かつ、ベント穴が第１ベントラインよりもタイヤ半径方向外側に設けられているため、生タイヤとビードリングとの間の空気は、ベント流路が生タイヤのゴムに塞がれる前に、第１ベントライン側に案内され得る。ビード成形面には、第１ベントラインからベント穴にのびる第２ベントラインが設けられているため、第１ベントライン側に案内された空気は、第２ベントラインを通ってベント流路から排出され得る。従って、本発明のタイヤ加硫金型は、生タイヤとビードリングとの間に空気が残留するのを効果的に抑制することができる。

本発明の一実施形態のタイヤ加硫金型の断面図である。 （ａ）は、図１のビードリングの拡大断面図であり、（ｂ）は、図１のビードリングのビード成形面を含む拡大斜視図である。 （ａ）は、第１ベントラインの拡大断面図であり、（ｂ）は、第２ベントラインの拡大断面図である。 ベント流路の拡大断面図である。 本発明の他の実施形態のタイヤ加硫金型の拡大斜視図である。 （ａ）は、ローレット加工面の拡大平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が、図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態のタイヤ加硫金型１の断面図が示されている。図１に示されるように、本実施形態のタイヤ加硫金型（以下、単に「加硫金型」と記載する場合がある。）１は、その内側に、未加硫の生タイヤ２の外面２ｓを成形する成形面を具えている。生タイヤ２は、加硫金型１内で加熱されるとともに、内側から、膨張したブラダー３によって成形面側に押圧される。これにより、生タイヤ２が加硫成形され、空気入りタイヤが得られる。

生タイヤ２は、トレッド部４と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびるサイドウォール部５と、そのタイヤ半径方向内側に配されたビード部６とを具えている。生タイヤ２は、例えば、トレッド部４からサイドウォール部５を経てビード部６に至るカーカスや、カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部４の内部に配されたベルト層等、公知の構成を具えている。なお、図１において、タイヤの内部構造は省略されている。

本実施形態のタイヤ加硫金型１は、例えば、環状のトレッド型８、サイドウォールリング９、及び、ビードリング１０を含んでいる。

トレッド型８は、トレッド部４を成形するトレッド成形面８ｓを有している。トレッド型８は、タイヤ周方向に分割された複数のセグメント型を連ねることにより、環状体をなす。

サイドウォールリング９は、トレッド型８のタイヤ半径方向内側に左右一対設けられている。各サイドウォールリング９は、サイドウォール部５を成形するサイドウォール成形面９ｓを有している。本実施形態のサイドウォール成形面９ｓは、例えば、ビード部６の一部も成形し得る。サイドウォールリング９は、例えば、タイヤ周方向に連続してのびている。トレッド型８及びサイドウォールリング９は、公知の構成が好適に用いられる。

ビードリング１０は、各サイドウォールリング９のタイヤ半径方向内側に設けられている。ビードリング１０は、ビード部６を成形するビード成形面１０ｓを有している。ビード成形面１０ｓは、サイドウォールリング９のサイドウォール成形面９ｓとともに、ビード部６の外面を成形する。ビードリング１０は、例えば、タイヤ周方向に連続してのびている。

図２（ａ）には、図１のビードリング１０の拡大断面図が示されている。図２（ｂ）には、ビードリング１０のビード成形面１０ｓを含む拡大斜視図が示されている。図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、ビードリング１０の横断面において、ビード成形面１０ｓは、ビード部６のビードヒールを成形する円弧状の第１成形面１１と、第１成形面１１のタイヤ半径方向内側で直線状にのび、ビード部６のビード底面６ｂ（図１に示す）を成形する第２成形面１２とを含んでいる。ビードリング１０には、ビード成形面１０ｓをタイヤ周方向にのびる溝状の第１ベントライン１３と、ベント流路１６とが設けられている。

本実施形態の第１ベントライン１３は、例えば、第１成形面１１に設けられ、タイヤ周方向に沿って直線状にのびている。但し、第１ベントライン１３は、このような態様に限定されるものではなく、波状又はジグザグ状にのびるものでも良い。

図３（ａ）には、第１ベントライン１３の拡大断面図が示されている。図３（ａ）に示されるように、第１ベントライン１３は、例えば、ビード成形面１０ｓから円弧状に凹んだ断面を有している。第１ベントライン１３のビード成形面１０ｓ上での幅Ｗ１は、例えば、１．５〜２．５mmである。第１ベントライン１３の最大の深さｄ１は、例えば、０．５〜１．５mmである。このような第１ベントライン１３は、ビード部とリムとの密着性を維持しつつ、加硫成形時の空気の残留を抑制することができる。

図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、ベント流路１６は、一端が金型外側に連通しかつ他端がビード成形面１０ｓで開口したベント穴１７を形成している。ベント穴１７は、第１ベントライン１３よりもタイヤ半径方向外側に設けられている。ベント流路１６は、加硫成形時、生タイヤのビード部６とビードリング１０との間の空気を、ベント穴１７から金型外側に排出することができる。

ビード成形面１０ｓには、さらに、第１ベントライン１３からベント穴１７にのびる溝状の第２ベントライン１４が設けられている。

一般に、加硫成形時、生タイヤ２は、ブラダー３によって加硫金型に押し付けられる。このとき、生タイヤ２のビード部６の外面は、ビードトゥ側からタイヤ半径方向外側に向かって徐々にビードリング１０に押し付けられる。本発明では、第１ベントライン１３がタイヤ周方向にのび、かつ、ベント穴１７が第１ベントライン１３よりもタイヤ半径方向外側に設けられているため、生タイヤ２とビードリング１０との間の空気は、ベント流路１６が生タイヤ２のゴムに塞がれる前に、第１ベントライン１３側に案内され得る。ビード成形面１０ｓには、第１ベントライン１３からベント穴１７にのびる第２ベントライン１４が設けられているため、第１ベントライン１３側に案内された空気は、第２ベントライン１４を通ってベント流路１６から排出され得る。従って、本発明のタイヤ加硫金型１は、生タイヤ２とビードリング１０との間に空気が残留するのを効果的に抑制することができる。

本実施形態の第２ベントライン１４は、例えば、第１ベントライン１３とベント穴１７との間をタイヤ半径方向に沿って直線状にのびている。第２ベントライン１４は、例えば、ビード成形面１０ｓに沿ってタイヤ半径方向に２．０〜４．０mmの長さを有しているのが望ましい。第２ベントライン１４と第１ベントライン１３との間の角度θ１は、例えば、８０〜９０°であるのが望ましい。このような第２ベントライン１４は、空気の排出性をさらに高めることができる。

図３（ｂ）には、第２ベントライン１４の拡大断面図が示されている。図３（ｂ）に示されるように、第２ベントライン１４は、例えば、ビード成形面１０ｓから円弧状に凹んだ断面を有している。第２ベントライン１４の底面の曲率半径ｒ２は、例えば、０．４〜１．０mmである。このような第２ベントライン１４は、ビード部とリムとの密着性を維持しつつ、加硫成形時の空気の残留を抑制することができる。

第２ベントライン１４のビード成形面１０ｓ上での幅Ｗ２は、例えば、０．８〜２．０mmであるのが望ましい。前記幅Ｗ２が０．８mmよりも小さい場合、空気の排出性が低下するおそれがある。前記幅Ｗ２が２．０mmよりも大きい場合、ビード部６の外面に幅広の凸部が形成され、ビード部６の内圧保持性能が低下するおそれがある。

同様の観点から、第２ベントライン１４の最大の深さｄ２は、例えば、０．４〜１．０mmであるのが望ましい。さらに望ましい態様として、本実施形態の第２ベントライン１４の最大の深さｄ２は、第１ベントライン１３の最大の深さｄ１（図３（ａ）に示す）と同一であるのが望ましい。このような第２ベントライン１４は、ビード部とリムとの密着性を維持するのに役立つ。

図２（ｂ）に示されるように、各ベント流路１６のベント穴１７は、例えば、円弧状の第１成形面１１に設けられているのが望ましい。ビードヒールを成形する第１成形面１１付近には、空気が残留し易いため、ベント穴１７が第１成形面１１に設けられることにより、ビード部６のベアを効果的に抑制することができる。

ベント穴１７は、例えば、ビード成形面１０ｓ上で閉じた輪郭形状の端縁１８を有している。換言すれば、ベント穴１７の端縁１８は、金型の外壁で開口していない。ベント穴１７の端縁１８が金型の外壁で開口した場合、ビードリング１０の耐久性が低下するおそれがある。

ベント流路１６は、例えば、タイヤ周方向に複数設けられているのが望ましい。本実施形態のベント流路１６は、例えば、ビードリング１０の全周に亘って合計８〜２４個設けられている。このようなベント流路１６は、ビード部６のベアを効果的に抑制することができる。

図４には、ベント流路１６の拡大断面図が示されている。図４に示されるように、ベント穴１７は、一定の内径でベント流路１６の軸方向にのびているのが望ましい。ベント穴１７の内径Ｗ３は、例えば、２．０〜４．０mmであるのが望ましい。ベント穴１７の前記軸方向の長さＬ１は、例えば、０．３〜０．５mmであるのが望ましい。このようなベント穴１７は、ベント流路１６で形成されるベントスピューの根元の剛性を高め、ベントスピューの切断を抑制し、ひいてはベント流路１６の目詰まりを防止することができる。

本実施形態のベント流路１６は、例えば、ベント穴１７よりも小さい内径Ｗ４でビードリング１０内を円筒状にのびる本体部２０を有している。本体部２０の内径Ｗ４は、例えば、０．６〜１．２mmである。さらに望ましい態様として、本実施形態のベント流路１６は、ベント穴１７と本体部２０とを接続するとともに本体部２０に向かって内径が漸減するテーパ部２１を含んでいる。本実施形態のテーパ部２１は、例えば、円錐台状に構成されている。このようなテーパ部２１は、ベントスピューの切断をさらに抑制することができる。

テーパ部２１の最大となる第１内径Ｗ５は、例えば、ベント穴１７の内径Ｗ３の０．４０〜０．８０倍であるのが望ましい。具体的には、本実施形態の第１内径Ｗ５は、例えば、１．２〜１．６mmである。このようなテーパ部２１は、ビード部６とリムとの密着性を維持しつつ、ベントスピューの根元部分の剛性を高めることができる。

ベント流路１６の中心軸を含む断面において、ベント流路１６の軸方向に対するテーパ部２１の内面の角度θ２は、例えば、２５〜３５°であるのが望ましい。このようなテーパ部２１は、ベントスピューの根元部分の柔軟性を高め、ベントスピューの切断をさらに抑制でき、ひいてはベント流路１６の目詰まりを防止 することができる。

図５には、本発明の他の実施形態のタイヤ加硫金型の拡大斜視図が示されている。図５に示されるように、この実施形態のビード成形面１０ｓには、第１ベントライン１３に沿ってタイヤ周方向に溝状にのびる第３ベントライン１５が設けられている。第３ベントライン１５は、例えば、第１ベントライン１３とベント穴１７との間に設けられている。第３ベントライン１５は、例えば、上述した第１ベントライン１３と同様の断面形状を有している。このような第３ベントライン１５は、生タイヤ２のビード部６とビードリング１０との間の空気の残留をさらに抑制することができる。第３ベントライン１５は、このような位置に限定されるものではなく、例えば、ベント穴１７のタイヤ半径方向外側に設けられても良い。

この実施形態の第２ベントライン１４は、第３ベントライン１５を横切って第１ベントライン１３からベント穴１７までのびている。これにより、第２ベントライン１４が第３ベントライン１５内の空気もベント穴１７に案内することができ、ひいてはビード部６のベアをさらに抑制することができる。

ビード成形面１０ｓは、第１ベントライン１３と第３ベントライン１５との間にローレット加工面２３（理解し易い様に、図５では薄く着色されている。）を有している。

図６（ａ）には、ローレット加工面２３の拡大平面図が示されている。図６（ａ）に示されるように、ローレット加工面２３には、複数の微細溝２４が設けられている。このようなローレット加工面２３は、第１ベントライン１３側の空気を積極的にベント流路１６側に案内することができ、ビード部６のベアをさらに防止することができる。

図６（ｂ）には、図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図が示されている。図６（ｂ）に示されるように、微細溝２４のビード成形面１０ｓ上での溝幅Ｗ６は、例えば、０．２〜０．３mmである。微細溝２４の深さｄ３は、例えば、０．２〜０．４mmである。図 （ａ）に示されるように、隣り合う微細溝２４の間隔Ｌ２は、例えば、１．０〜２．０mmである。このような微細溝２４で構成されたローレット加工面２３は、ビード部６とリムとの密着性の低下を抑制しつつ、上述した効果を得ることができる。

以上、本発明の一実施形態のタイヤ加硫金型が詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

実施例として、図２（ｂ）又は図５で示されるビードリングが、表１の仕様に基づき試作された。比較例１として、ベント流路のみが設けられ、ベントラインは設けられていないビードリングが試作された。比較例２として、第１ベントラインの底部にベント流路が設けられ、第２ベントラインは設けられていないビードリングが試作された。各ビードリングを用いて、タイヤを生産したときのビード部のベアの発生率が測定された。測定方法は、以下の通りである。

＜ビード部のベアの発生率＞
各ビードリングを用いて、それぞれ、タイヤが１０００本試作され、ビード部のベアの発生率が測定された。結果は、比較例１の前記発生率を１００とする指数であり、数値が小さい程、ビード部のベアの発生率が小さいことを示す。
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例のタイヤ加硫金型は、比較例よりもビード部のベアの発生率が小さいことが確認できた。即ち、本発明のタイヤ加硫金型は、加硫成形時の空気の残留によるビード部の凹みを効果的に抑制していることが確認できた。

１０ ビードリング
１０ｓ ビード成形面
１３ 第１ベントライン
１４ 第２ベントライン
１６ ベント流路
１７ ベント穴

Claims (7)

1. ビード部を有する空気入りタイヤを成形するための加硫金型であって、
   前記ビード部の外面を成形するビード成形面を有するビードリングを含み、
   前記ビードリングは、前記ビード成形面をタイヤ周方向にのびる溝状の第１ベントラインと、一端が金型外側に連通しかつ他端が前記ビード成形面で開口したベント穴を形成するベント流路とを有し、
   前記ベント穴は、前記第１ベントラインよりもタイヤ半径方向外側に設けられており、
   前記ビード成形面には、さらに、前記第１ベントラインから前記ベント穴にのびる溝状の第２ベントラインが設けられていることを特徴とするタイヤ加硫金型。
2. 前記ビード成形面には、前記第１ベントラインと前記ベント穴との間をタイヤ周方向に溝状にのびる第３ベントラインが設けられ、
   前記第２ベントラインは、前記第３ベントラインを横切って前記第１ベントラインから前記ベント穴までのびている請求項１記載のタイヤ加硫金型。
3. 前記ビード成形面は、前記第１ベントラインと前記第３ベントラインとの間にローレット加工面を有している請求項２記載のタイヤ加硫金型。
4. 前記ベント穴は、前記ビード成形面上で閉じた輪郭形状の端縁を有する請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ加硫金型。
5. 前記第２ベントラインの最大の深さは、前記第１ベントラインの最大の深さと同一である請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ加硫金型。
6. 前記ビードリングの横断面において、前記ビード成形面は、前記ビード部のビードヒールを成形する円弧状の第１成形面を有し、
   前記ベント穴は、前記第１成形面に設けられている請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤ加硫金型。
7. 前記ベント穴は、一定の内径で前記ベント流路の軸方向にのび、
   前記ベント流路は、前記ベント穴よりも小さい内径で前記ビードリング内を円筒状にのびる本体部と、前記ベント穴と前記本体部とを接続するとともに前記本体部に向かって内径が漸減するテーパ部とを含む請求項１乃至６のいずれかに記載のタイヤ加硫金型。

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