JP2018114668A - タイヤ用モールド - Google Patents

Abstract

【課題】製作が容易であり、かつ、スピューのちぎれが生じにくいタイヤ用モールドの提供。【解決手段】モールドは、セグメントと、このセグメントに挿入されるベントピース６とを有する。このベントピース６は、外気とキャビティとを連通するためのベントホールを有する。このベントホールは、面取り部２６、先細り部２８及び細径部３０を有している。先細り部２８の内径は、キャビティから遠ざかるに従って徐々に小さくなる。従って、出口側端３４の内径Ｄ２は、入り口側端３２の内径Ｄ１よりも小さい。ベントピース６が、サイドプレート等に挿入されてもよい。【選択図】図５

Description

本発明は、タイヤ用モールドに関する。詳細には、本発明は、モールドのベントホールの改良に関する。

モールドは、タイヤの外面を形作るキャビティ面を備えている。タイヤの製造では、このキャビティ面に、ローカバー（未架橋のタイヤ）の外面が押し当てられる。ローカバーとキャビティ面との間に存在するエアは、モールドの外側に排出される。エアの排出が不十分な場合、タイヤの表面にベアーが形成されることがある。ベアーは、タイヤの外観及び耐久性を損なう。

エアの排出促進の目的で、モールドにベントホールが設けられる。前述の通りローカバーはモールド内で加圧されるので、エアの排出後、このベントホールにローカバーＲのゴム組成物が流入する。ベントホール内のゴム組成物は架橋され、スピューが形成される。このスピューは、タイヤと一体である。タイヤの外観等の観点から、スピューのサイズが小さいことが好ましい。

タイヤがモールドから取り出されるとき、スピューがタイヤからちぎれることがある。ちぎれたスピューは、ベントホールに残存する。スピューが残存したベントホールは、エアの排出に寄与し得ない。スピューの残存は、このモールドでその後に加硫・成型されるタイヤの不良を招く。

特開２００４−９８８１５公報には、テーパー状のベントホールを有するモールドが開示されている。このベントホールで形成されたスピューは、タイヤがモールドから取り出されるときに、このタイヤからちぎれにくい。

特開２００４−９８８１５公報

特開２００４−９８８１５公報に記載されたベントホールの形成には、テーパー状の切削工具が用いられる。この切削工具の先端がキャビティ面に当接されて進行することで、金属が削られ、ベントホールが完成する。切削工具の進行距離が所定値である場合、適正な間口径を有するベントホールが得られる。切削工具の進行距離が過大である場合、この切削工具がテーパー状なので、過大な間口径を有するベントホールが得られてしまう。切削工具の進行距離が過小である場合、この切削工具がテーパー状なので、過小な間口径を有するベントホールが得られてしまう。進行距離の制御は、重要である。モールドは複雑な形状を有するので、切削工具の進行距離の制御は、容易なことではない。換言すれば、適正な間口径を有するベントホールの形成は、容易なことではない。

本発明の目的は、製作が容易であり、かつ、スピューのちぎれが生じにくいタイヤ用モールドの提供にある。

本発明に係るタイヤ用モールドは、本体と、この本体に挿入されるベントピースとを備える。このベントピースは、外気と、モールドによって形成されるキャビティとを、連通するためのベントホールを有する。このベントホールは、キャビティから遠ざかるに従ってその内径が徐々に小さくなる先細り部を有する。

他の観点によれば、本発明に係るタイヤ製造方法は、
（１）ローカバーを準備する工程、
（２）本体とこの本体に挿入されるベントピースとを備えており、このベントピースが外気とキャビティとを連通するためのベントホールを有しており、このベントホールがキャビティから遠ざかるに従ってその内径が徐々に小さくなる先細り部を有しているモールドに、上記ローカバーを投入する工程、
及び
（３）上記モールド内で上記ローカバーを加圧及び加熱し、かつ上記ベントホールを通じてキャビティ内のエアを排出する工程
を含む。

本発明に係るタイヤ用モールドでは、ベントホールが先細り部を有する。このベントホールの中を、モールドから熱を受けつつゴム組成物が進行するとき、先頭のゴム組成物が高温に達する。先頭のゴム組成物は早期に架橋されて硬化するので、ゴム組成物のさらなる進行が阻止される。このモールドで得られたタイヤでは、スピューの長さが小さい。このスピューは、ちぎれにくい。

ベントピースにベントホールを形成する切削は、作業性に優れる。従って、このモールドの製作は、容易である。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールドが示された平面図である。 図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。 図３は、図１のモールドの一部が示された分解斜視図である。 図４は、図３のモールドのベントピースが示された断面図である。 図５は、図４のベントピースの一部が示された拡大断面図である。 図６は、図４のベントピースがゴム組成物と共に示された断面図である。 図７は、図４のベントピースの製作過程が示された断面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１及び２には、タイヤ用モールド２の一部が示されている。図１において、紙面に対して垂直な方向はモールド２の軸方向であり、矢印Ａ１で示された方向はモールド２の周方向である。図２において、上下方向はモールド２の軸方向であり、左右方向はモールド２の半径方向であり、紙面に対して垂直な方向はモールド２の周方向である。このモールド２の軸方向はタイヤの軸方向に相当し、モールド２の周方向はタイヤの周方向に相当し、そして、モールド２の半径方向はタイヤの半径方向に相当する。

図２において符号Ｒで示されているのは、ローカバーである。このローカバーＲは、未架橋状態にある。タイヤは、トレッド、サイドウォール、ビード等の複数のゴム部材を有する。このタイヤの製造では、複数のゴム部材がアッセンブリーされて、ローカバーＲが準備される。

このタイヤの製造では、ローカバーＲがモールド２に投入される。図２において、ローカバーＲはモールド２の内側に位置している。図示されていないが、ローカバーＲのさらに内側には、ブラダーが位置している。モールド２に投入されたローカバーＲは、モールド２とブラダーとの間の空間（すなわちキャビティ）に置かれる。ブラダーに代えて、剛体である中子が用いられてもよい。

このタイヤの製造では、ローカバーＲは、モールド２内で加圧及び加熱される。加圧及び加熱により、ローカバーＲのゴム組成物が流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。ローカバーＲの外面は、モールド２と当接する。これにより、タイヤの外面が形付けられる。モールド２の内面のうち、ローカバーＲと当接する部分は、キャビティ面である。キャビティ面は、タイヤの外面を形成する。キャビティ面に凸凹模様を有するモールド２が用いられることにより、タイヤの外面に凹凸模様が形成される。ローカバーＲの内面は、ブラダー（又は中子）と当接する。これにより、タイヤの内面が形付けられる。

このタイヤの製造方法は、
（１）ローカバーＲを準備する工程、
（２）このローカバーＲをモールド２に投入する工程、
及び
（３）このモールド２内でローカバーＲを加圧及び加熱する工程
を含んでいる。

以下、このモールド２の構造が詳説される。このモールド２は、本体４とベントピース６（図２参照）とを有する。本体４は、多数のトレッドセグメント８と、上下一対のサイドプレート１０と、上下一対のビードリグ１２とを備えている。これらの部品が組み合わされて、モールド２のキャビティが形成される。このモールド２は、いわゆる「割モールド」である。いわゆる「ツーピースモールド」によってタイヤが製造されてもよい。ツーピースモールドも、ベントピース６を有しうる。

図３は、図１のモールド２の一部が示された分解斜視図である。図３には、セグメント８及びベントピース６が示されている。セグメント８は、孔１４を有している。孔１４は、セグメント８を貫通している。孔１４は、一端１６においてキャビティに開口している。孔１４は、他端１８において、セグメント８の背面２０に開口している。図３には、１つの孔１４が示されている。セグメント８が、複数の孔１４を有してもよい。孔１４が、サイドプレート１０又はビードリグ１２に形成されてもよい。

この実施形態では、ベントピース６は概ね円柱状である。図３において矢印Ａ２で示されるように、ベントピース６は、孔１４に挿入される。ベントピース６は、孔１４に圧入される。セグメント８に複数のベントピース６が挿入されてもよい。ベントピース６が、サイドプレート１０又はビードリグ１２に挿入されてもよい。

図４は、図３のモールド２のベントピース６が示された断面図である。図５は、このベントピース６の一部が示された拡大断面図である。このベントピース６は、ベントホール２０を有している。ベントホール２０は、ベントピース６を貫通している。従ってベントピース６は、中空である。ベントホール２０は、入り口２２と出口２４とを有している。この実施形態では、入り口２２は、モールド２のキャビティ面とほぼ面一である。入り口から出口に向かう方向は、キャビティから遠ざかる方向である。ベントホール２０は、外気とキャビティとを連通している。ベントホール２０は、面取り部２６、先細り部２８及び細径部３０を有している。

面取り部２６は、円錐台状である。入り口２２は、面取り部２６の一端である。面取り部２６の内径は、キャビティから遠ざかるに従って徐々に小さくなる。

先細り部２８は、面取り部２６と連続している。先細り部２８は、円錐台状である。図５に示される通り、先細り部２８は、入り口側端３２、出口側端３４及び側面３６を有している。先細り部２８の内径は、キャビティから遠ざかるに従って徐々に小さくなる。従って、出口側端３４の内径Ｄ２は、入り口側端３２の内径Ｄ１よりも小さい。

この実施形態では、側面３６は平滑である。入り口側端３２から出口側端３４に向けて、先細り部２８の内径が、段階的に変化してもよい。換言すれば、図４の断面図において、側面３６が階段状であってもよい。

細径部３０は、先細り部２８の出口側端３４と連続している。細径部３０は、この出口側端３４から出口２４（図４参照）にまで至っている。細径部３０の、長手方向に垂直な断面における形状は、円である。細径部３０の内径は、出口側端３４の内径Ｄ２よりも小さい。

図６は、図４のベントピース６がゴム組成物３８と共に示された断面図である。前述の通り、ローカバーＲは、モールド２内で加圧及び加熱される。加圧及び加熱により、ローカバーＲのゴム組成物３８が流動する。この流動により、まず、ローカバーＲとキャビティ面との間のエアがベントホール２０を通じて排出される。次に、このゴム組成物３８が、ベントホール２０に流入する。

ベントホール２０が先細り部２８を有しているので、この先細り部２８に流入したゴム組成物３８の先頭部４０のボリュームは、小さい。従ってこの先頭部４０は、モールド２から十分に熱を受ける。この先頭部４０は、早期に高温に達する。この先頭部４０では、早期にゴム分子の架橋反応が起こる。架橋反応により、先頭部４０が硬化する。硬化した先頭部４０は、先細り部２８におけるゴム組成物３８のさらなる進行を阻止する。このモールド２で得られたタイヤでは、スピューの長さが小さい。従って、タイヤがモールド２から取り出されるとき、スピューのちぎれが生じにくい。このモールド２では、スピューのちぎれに起因するベントホール２０の詰まりも生じにくい。

適正なサイズのスピューが形成され、従ってちぎれが生じにくいとの観点から、入り口側端３２の直径Ｄ１（図５参照）は１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下が好ましく、出口側端３４の直径Ｄ２は０．８ｍｍ以上１．８ｍｍ以下が好ましい。比Ｄ２／Ｄ１は、０．６以上０．９以下が好ましい。先細り部２８の長さＬは、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下が好ましい。ベントホール２０の長さ方向に対する、側面３６の傾斜角度θ（degree）は、０．５°以上３０°以下が好ましい。

このベントピース６は、加硫温度が低いタイヤの製造に、特に適している。その理由は、加硫温度が低くても、ベントホール２０におけるゴム組成物３８の進行が阻止されうるからである。このベントピース６は、高温破断強度が低いゴム組成物３８から形成されるタイヤに、特に適している。その理由は、このゴム組成物３８であっても、スピューのちぎれが抑制されうるからである。

図７は、図４のベントピース６の製作過程が示された断面図である。このベントピース６の製作では、ブロック４２、固定具４４及び切削工具４６が準備される。ブロック４２の典型的な材質は、金属である。このブロック４２が、固定具４４にチャックされる。切削工具４６は、テーパー形状を有する。切削工具４６は、矢印Ａ３で示されるように回転しつつ、矢印Ａ４で示された方向に進行する。この回転と進行とにより、ブロック４２が切削される。切削工具４６の進行が所定距離に達した段階でこの進行が停止され、先細り部２８が完成する。

この製作方法では、モールド２の本体４とは別の部材であるブロック４２が、切削される。ブロック４２は、切削が容易な位置に、切削が容易な姿勢でチャックされうる。従って、作業者に過剰の負担がかかることなく、切削がなされうる。しかも、切削工具４６の進行距離が、精度よく制御されうる。従って、切削工具４６がテーパー形状を有するにもかかわらず、正確な直径Ｄ１を有する先細り部２８が形成されうる。このベントピース６の製作は、容易である。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１−６に示されたモールドを準備した。このモールドは、多数のベントピースを有している。それぞれのベントピースは、ベントホールを有している。このベントホールは、ブロックが切削されることで形成されている。このベントホールは、先細り部を有している。この先細り部では、入り口側端の直径Ｄ１は１．５ｍｍであり、出口側端の直径Ｄ２は１．２ｍｍである。この先細り部の距離Ｌは、８．０ｍｍである。

［実施例２−６］
直径Ｄ１及びＤ２を下記の表１に示された通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２−６のモールドを得た。

［比較例１及び２］
直径Ｄ１及びＤ２を下記の表２に示された通りとした他は実施例１と同様にして、比較例１及び２のモールドを得た。これらのモールドでは、直径Ｄ２は直径Ｄ１と等しい。換言すれば、これらのモールドは、先細り部を有していない。

［比較例３］
セグメントに直接に切削加工を施してベントホールを形成した他は実施例１と同様にして、比較例３のモールドを得た。このモールドは、ベントピースを有していない。

［作業性］
それぞれのモールドにおいて、切削加工によりベントホールを形成するときの作業性を、評価した。この結果が、下記の表１及び２に示されている。

［タイヤの製造］
それぞれのモールドにて、タイヤを加硫・成型した。このタイヤには、ベントホールに起因する多数のスピューが形成された。このモールドからタイヤを取り出すときのスピューのちぎれ難さを評価した。さらに、このタイヤにトリミングを施し、スピューを除去した。除去後のタイヤの外観を、評価した。これらの結果が、下記の表１及び２に示されている。

表１及び２示されるように、実施例のモールドは、諸性能に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明されたベントピースに関する技術は、種々なタイヤのためのモールドに適用されうる。

２・・・モールド
４・・・本体
６・・・ベントピース
８・・・セグメント
１０・・・サイドプレート
１２・・・ビードリング
１４・・・孔
２６・・・面取り部
２８・・・先細り部
３０・・・細径部
３２・・・入り口側端
３４・・・出口側端
３６・・・側面
３８・・・ゴム組成物
４０・・・先頭部
４２・・・ブロック
４４・・・固定具
４６・・・切削工具
Ｒ・・・ローカバー

Claims (2)

1. 本体と、この本体に挿入されるベントピースとを備えたタイヤ用モールドであって、
   上記ベントピースが、外気と、上記モールドによって形成されるキャビティとを、連通するためのベントホールを有しており、
   上記ベントホールが、上記キャビティから遠ざかるに従ってその内径が徐々に小さくなる先細り部を有しているタイヤ用モールド。
2. （１）ローカバーを準備する工程、
   （２）本体とこの本体に挿入されるベントピースとを備えており、このベントピースが外気とキャビティとを連通するためのベントホールを有しており、このベントホールがキャビティから遠ざかるに従ってその内径が徐々に小さくなる先細り部を有しているモールドに、上記ローカバーを投入する工程、
   及び
   （３）上記モールド内で上記ローカバーを加圧及び加熱し、かつ上記ベントホールを通じてキャビティ内のエアを排出する工程
   を含むタイヤ製造方法。

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