JP2019093630A - タイヤ加硫成型金型及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤを取り出すときにサイプブレードの貫通孔にゴムが残りにくいタイヤ加硫成型金型及びその製造方法を提供する。【解決手段】空気入りタイヤのトレッド部にサイプを形成するための板状のサイプブレード２６が金型内側面３０から金型内側へ向かって突出し、サイプブレード２６を貫通する貫通孔２８が開けられたタイヤ加硫成型金型１０において、貫通孔２８の金型内側の面２９ａがサイプブレード２６の表面２７との間に鋭角部を形成し、貫通孔２８の直径が１ｍｍより大きい。【選択図】図１２

Description

本発明はタイヤ加硫成型金型及びその製造方法に関する。

空気入りタイヤのトレッド部にサイプを形成するために、タイヤ加硫成型金型の内側に板状のサイプブレードを設けることが知られている。図１４（ａ）に示すように、サイプブレード２２６には加硫成型時にエアやゴムが通り抜けできるよう貫通孔２２８が開けられている。

図１４（ｂ）に矢印で示すように加硫成型時にこの貫通孔２２８にゴムが入り込む。そしてゴムが固まった後にタイヤを取り出すために金型を開けると、図１４（ｃ）に示すように貫通孔２２８の内側のゴム２４４が千切れて貫通孔２２８の内側に残ってしまうことがあり、そのゴム２４４が後で金型内に落下して加硫成型前の未加硫タイヤに付着し不良品を発生させてしまうことがあった。特に、金型が上型と下型とからなるいわゆるツーピースモールドの場合、貫通孔２２８の内側に残ったゴム２４４が落下すると下型の上に溜まりやすく、問題となっていた。

また、貫通孔の内側のゴムが千切れたときにサイプエッジに裂けが生じることがあったため、その対策として貫通孔に径差や段差を設けることが提案されていた（特許文献１）。

特開昭６１−２９１２０５号公報

本発明は、タイヤを取り出すときにサイプブレードの貫通孔にゴムが残りにくいタイヤ加硫成型金型及びその製造方法を提供することを課題とする。

実施形態のタイヤ加硫成型金型は、空気入りタイヤのトレッド部にサイプを形成するための板状のサイプブレードが金型内側面から金型内側へ向かって突出し、前記サイプブレードを貫通する貫通孔が開けられたタイヤ加硫成型金型において、前記貫通孔の金型内側の面が前記サイプブレードの表面との間に鋭角部を形成し、前記貫通孔の直径が１ｍｍより大きいことを特徴とする。

また実施形態のタイヤ加硫成型金型の製造方法は、空気入りタイヤのトレッド部にサイプを形成するための板状のサイプブレードに貫通孔を開け、前記サイプブレードを金型内側面から金型内側へ向かって突出させて設けるタイヤ加硫成型金型の製造方法において、前記サイプブレードの表面に対して斜めに錐を通すか、又は前記サイプブレードに先端が斜めの錐を通して貫通孔を開けることにより、前記貫通孔の金型内側の面と前記サイプブレードの表面とのなす角を鋭角とすることを特徴とする。

実施形態のタイヤ加硫成型金型によれば、上記の特徴を有することにより、タイヤを取り出すときにサイプブレードの貫通孔にゴムが残りにくい。また、実施形態のタイヤ加硫成型金型の製造方法によれば、上記の特徴を有するタイヤ加硫成型金型を製造することができる。

タイヤ加硫成型金型１０の半断面図。 トレッド成型部２０の拡大図。 サイプブレード２６の正面図。 サイプブレード２６の貫通孔２８ａを示す図で、図３のＢ−Ｂ線での断面図。 サイプブレード２６の貫通孔２８ｂを示す図で、図３のＢ−Ｂ線での断面図。 サイプブレード２６の貫通孔２８ｃを示す図で、図３のＢ−Ｂ線での断面図。 貫通孔２８ａを開ける方法を示す図。 貫通孔２８ｂを開ける方法を示す図。 貫通孔２８ｂを開ける別の方法を示す図。（ａ）は錐３２ｂの形状を示す図。（ｂ）は貫通孔２８ｂを開ける様子を示す図。 貫通孔２８ｃを開ける方法を示す図。 サイプブレード２６をタイヤ加硫成型金型１０に固定する方法を説明する図。（ａ）は型４０にサイプブレード２６を埋め込んだときの図。（ｂ）は型４０の外側に金属４８を流し込んだときの図。（ｃ）は型４０を取り除いたときの図。 加硫成型後のタイヤからサイプブレード２６を引き抜く様子を説明する図。（a）は加硫成型中を示す図。（ｂ）はサイプブレード２６をサイプ５０から引き抜いたときの図。 変更例のタイヤ加硫成型金型１１０の半断面図。 従来の金型による加硫成型を説明する図。（ａ）はサイプブレード２２６を表面に垂直な方向から見た図。（ｂ）はサイプブレード２２６近傍におけるゴムの流動を示す図で、（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。（ｃ）はゴムが固まってタイヤを取り出すときの図で、（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。

本実施形態について図面に基づき説明する。なお、本実施形態は一例に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更されたものについては、本発明の範囲に含まれるものとする。また図面は、説明の都合上、長さや形状等が誇張されて描かれたり、模式的に描かれたりする場合がある。しかしこのような図面はあくまでも一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

１．タイヤ加硫成型金型１０及びサイプブレード２６の構造
図１に実施形態のタイヤ加硫成型金型１０を示す。タイヤ加硫成型金型１０は上型１２と下型１４とを有する。上型１２は下向きに開口する凹部である上側成型部１６を有する。また下型１４は上向きに開口する凹部である下側成型部１８を有する。加硫成型時には下側成型部１８の上に未加硫タイヤがセットされ、その上から上型１２が被せられる。そして、上側成型部１６はタイヤ幅方向一方側（加硫成型時の上側）を成型し、下側成型部１８はタイヤ幅方向他方側（加硫成型時の下側）を成型する。

上側成型部１６及び下側成型部１８は空気入りタイヤのトレッド部を成型するトレッド成型部２０を有する。図２に示すように、トレッド成型部２０には、トレッド部に溝を形成するための凸部２２や、ブロックやリブを形成するための凹部２４が形成されている。凹部２４は凸部２２に囲まれて形成されている。また、凹部２４の内側には、トレッド部にサイプを形成するためのサイプブレード２６が設けられている。サイプブレード２６は、金型内側面３０から金型内側へ向かって、金型内側面３０に直交する方向へ突出している（図４〜図６参照）。

サイプブレード２６は所定の厚みを有する板状の部材である。図３〜図６に示すように、サイプブレード２６にはその厚み方向に貫通する貫通孔２８が開けられている。１枚のサイプブレード２６に開けられる貫通孔２８の数は限定されないが、図３の場合は２つである。この貫通孔２８の金型内側の面はサイプブレード２６の表面２７との間に鋭角部を形成している。そのような貫通孔２８の具体例を図４〜図６に示す。

図４の具体例では、径が一定の貫通孔２８ａがサイプブレード２６の表面２７に対して傾斜して（従って金型内側面３０に対しても傾斜して）延びている。そのため、貫通孔２８ａの金型内側の面２９ａ及び金型外側の面２５ａがサイプブレード２６の表面２７に対して傾斜している。そして、貫通孔２８ａの金型内側の面２９ａとサイプブレード２６の表面２７との間に鋭角部４６ａが形成されている。なお、「金型内側の面」とは貫通孔の内面のうち金型中心寄りの面のことで、「金型外側の面」とは貫通孔の内面のうち金型内側面３０寄りの面のことである。

また、図５の具体例の貫通孔２８ｂでは、貫通孔２８ｂの金型外側の面２５ｂはサイプブレード２６の表面２７に対して直交し、また金型内側面３０に平行になっている。貫通孔２８ｂの金型内側の面２９ｂはサイプブレード２６の表面２７に対して傾斜している。そして、貫通孔２８ｂの金型内側の面２９ｂとサイプブレード２６の表面２７との間に鋭角部４６ｂが形成されている。

また、図６の具体例の貫通孔２８ｃでは、その一端から他端にかけて径が連続的に変化しており、サイプブレード２６の片面側では径が大きく、サイプブレード２６の別の片面側では径が小さくなっている。この貫通孔２８ｃの形状は、頂点近傍を除いた円錐の形状である。そのため、貫通孔２８ｃの金型内側の面２９ｃ及び金型外側の面２５ｃは、互いに近づく方向（又は遠ざかる方向）にサイプブレード２６の表面２７に対して傾斜している。そして、貫通孔２８ｃの金型内側の面２９ｃとサイプブレード２６の表面２７との間に鋭角部４６ｃが形成されている。

このような貫通孔２８は、金型内側面３０に垂直な方向に、金型内側面３０から１〜３ｍｍ（１ｍｍ及び３ｍｍを含む）離れた場所に開けられていることが望ましい。つまり、貫通孔２８が金型内側面３０から１〜３ｍｍの範囲内に収まっていることが望ましい。

また貫通孔２８の直径は１ｍｍより大きい。つまり、図６の貫通孔２８ｃのようにサイプブレード２６の一面側から他面側にかけて径が変化する場合、径が一番小さい所においてもその直径は１ｍｍより大きい。

２．タイヤ加硫成型金型１０及びサイプブレード２６の製造方法
タイヤ加硫成型金型１０の製造方法は、サイプブレード２６の製造方法を除き、従来と同じである。すなわち概略としては、まずは溝、ブロック、リブ等を形成した空気入りタイヤの型（「中子」とも言う）を石膏で製作する。次に石膏の型の周りにアルミニウム等の金属を流し込む。次に石膏の型を壊して取り除くと、金属製の金型が現れる。

サイプブレード２６の製造方法としては、まず金属製のプレート２６ａを準備し、次にそのプレート２６ａに貫通孔２８を開ける。貫通孔２８の開け方の具体例を図７〜図１０に示す。

図７に示す具体例は、図４の貫通孔２８ａを開ける方法の例である。この例では、断面円形でその円の中心と同軸上において先端が尖った錐３２ａと、プレート２６ａの下に配置された受け板３４ａとを用いる。錐３２ａにおける先端側の先細り部４２ａ以外の部分は径が一定の円柱状である。受け板３４ａには錐３２ａの先端を受け入れ可能な穴３６ａが形成されている。そして、先端が尖った錐３２ａをプレート２６ａに対して斜めに通し、錐３２ａの先細り部４２ａを完全に貫通させることにより、径が一定の貫通孔２８ａをサイプブレード２６の表面２７に対して傾斜させて開ける。

図８に示す具体例は、図５の貫通孔２８ｂを開ける方法の例である。この例では、まず、図８に示すように上記の錐３２ａをプレート２６ａに対して垂直に通し、錐３２ａの先細り部４２ａを完全に貫通させることにより、径が一定の下孔３１を開ける。下孔３１を開けるときにプレート２６ａの下に受け板３４ａを配置しておいても良い。次に、下孔３１の一方の開口端の金型内側の部分（図８に符号Ｃで示す部分）をヤスリ等で削り取る。これにより、図５に示す金型内側の面２９ｂがサイプブレード２６の表面２７に対して傾斜した貫通孔２８ｂが完成する。

図９に示す具体例は、図５の貫通孔２８ｂを開ける方法の別の例である。この例では、図９（ａ）に示すように断面円形又は断面四角形の棒状部材の先端が斜めにカットされて先端が形成された錐３２ｂと、プレート２６ａの下に配置された受け板３４ｂとを用いる。受け板３４ｂには錐３２ｂの先端部を受け入れ可能な穴３６ｂが形成されている。そして、錐３２ｂをプレート２６ａに対して垂直な方向に通し、図９（ｂ）に示すように錐３２ｂの先細り部（斜めにカットされた部分）４２ｂがプレート２６ａを貫通しないところで錐３２ｂを止める。そのために、受け板３４ｂの穴３６ｂの深さは、錐３２ｂの先端部が穴３６ｂの底部に当たったときに錐３２ｂの先細り部４２ｂがプレート２６ａを貫通しないような深さに設定される。これにより、図５に示す金型内側の面２９ｂがサイプブレード２６の表面２７に対して傾斜した貫通孔２８ｂが完成する。

図１０に示す具体例は、図６の貫通孔２８ｃを開ける方法の例である。この例では、断面円形でその円の中心と同軸上において先端が尖った錐３２ｃと、プレート２６ａの下に配置された受け板３４ｃとを用いる。受け板３４ｃには錐３２ｃの先端を受け入れ可能な穴３６ｃが形成されている。そして、錐３２ｃをプレート２６ａに対して垂直に通し、錐３２ｃの先細り部４２ｃがプレート２６ａを貫通しないところで錐３２ｃを止める。そのために、受け板３４ｃの穴３６ｃの深さは、錐３２ｃの先端部が穴３６ｃの底部に当たったときに錐３２ｃの先細り部４２ｃがプレート２６ａを貫通しないような深さに設定される。これにより、図６に示す頂点近傍を除いた円錐の形状の貫通孔２８ｃが完成する。

なお、図７〜図１０に示す方法の他にも、錐の先端の形状及び錐を通す方向次第で、様々な形状の貫通孔２８を形成することができる。

さらに、プレート２６ａには、貫通孔２８とは別の孔として固定用孔３８（図１１参照）が開けられる。固定用孔３８はプレート２６ａを貫通していれば良く、貫通孔２８のような形状でなくて良い。

このようにして完成したサイプブレード２６において、貫通孔２８を含む部分が金型内側に突出するサイプ形成部２６ｂであり、固定用孔３８を含む部分が金型の金属内に埋め込まれる埋め込み部２６ｃである。

このようにして完成したサイプブレード２６をタイヤ加硫成型金型１０に固定するために、まず図１１（ａ）に示すように、上記のように空気入りタイヤの型４０を石膏で製作するときに、サイプブレード２６のサイプ形成部２６ｂを石膏の型４０の中に埋め込み、埋め込み部２６ｃを型４０の外に突出させる。次に図１１（ｂ）に示すように、型４０の外側に金属４８を流し込む。すると固定用孔３８に金属４８が流れ込み、金属４８が固体化するとサイプブレード２６がその金属４８の部分に固定される。次に図１１（ｃ）に示すように石膏の型４０が取り除かれると、サイプブレード２６のサイプ形成部２６ｂが金型内側に向かって突出したタイヤ加硫成型金型１０が完成する。

３．作用及び効果
上記のタイヤ加硫成型金型１０に未加硫タイヤがセットされ加硫成型が始まると、図１２（ａ）に示すように流動するゴムが貫通孔２８に入り込む。加硫成型が終わり上型１２が開けられサイプブレード２６がタイヤのサイプ５０から引き抜く方向に引っ張られると、貫通孔２８に入り込んで固まっていたゴム４４とタイヤのサイプの側壁との接合部が、サイプブレード２６の鋭角部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ（図１２では４６ｂ）によってカットされる。そして、サイプブレード２６がサイプ５０から完全に引き抜かれると、図１２（ｂ）に示すように貫通孔２８に入り込んで固まっていたゴム４４がサイプブレード２６の貫通孔２８から抜け、サイプ５０の内部に残る。このように作用するため、タイヤ加硫成型金型１０からタイヤを取り出すときにサイプブレード２６の貫通孔２８にゴム４４が残りにくい。

ここで、貫通孔２８の直径が１ｍｍより大きいため貫通孔２８に入り込んだゴム４４は太くて切れにくいが、上記のように貫通孔２８の金型内側の面２９ａ、２９ｂ、２９ｃとサイプブレード２６の表面２７とが鋭角部４６ａ、４６ｂ、４６ｃを形成しているため、その鋭角部４６ａ、４６ｂ、４６ｃで容易にカットすることができる。

また、貫通孔２８は、サイプブレード２６と未加硫タイヤとの間に残ったエアを別の場所へ逃がすことを目的として設けられているため、金型内側面３０に近い場所に開けられていることが望ましい。一方で、未加硫タイヤのゴムは金型内側面３０に接触すると移動しにくくなる。その点、貫通孔２８が金型内側面３０から１〜３ｍｍ離れた場所に開けられていれば、エアを別の場所へ逃がすことができ、しかもエアに続いてゴムが貫通孔２８へ侵入することもできる。

そして、このような貫通孔２８は、サイプブレード２６の表面２７に対して斜めに錐を通すか、又はサイプブレード２６に先端が斜めの錐を通すことにより開けることができる。

４．変更例
図１３に示すように、タイヤ加硫成型金型１１０は、周上に並べられた複数のセクター１１２と、複数のセクター１１２の上下に設けられた一対の円環状のサイドプレート１１４と、サイドプレート１１４の内径側に設けられた一対のビードリング１１６とを有するものであっても良い。加硫成型時にはタイヤ加硫成型金型１１０内に未加硫タイヤがセットされ、複数のセクター１１２は主に空気入りタイヤのトレッド部を、一対のサイドプレート１１４は空気入りタイヤのサイド部を、一対のビードリング１１６は空気入りタイヤのビード部を、それぞれ成型する。このようなタイヤ加硫成型金型１１０の場合、サイプブレード２６はトレッド部を成型するセクター１１２に設けられる。

１０…タイヤ加硫成型金型、１２…上型、１４…下型、１６…上側成型部、１８…下側成型部、２０…トレッド成型部、２２…凸部、２４…凹部、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ…貫通孔の金型外側の面、２６…サイプブレード、２６ａ…プレート、２６ｂ…サイプ形成部、２６ｃ…埋め込み部、２７…サイプブレードの表面、２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ…貫通孔、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ…貫通孔の金型内側の面、３０…金型内側面、３１…下孔、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ…錐、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…受け板、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ…穴、３８…固定用孔、４０…型、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ…先細り部、４４…ゴム、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ…鋭角部、４８…金属、５０…サイプ、１１０…タイヤ加硫成型金型、１１２…セクター、１１４…サイドプレート、１１６…ビードリング、２２６…サイプブレード、２２８…貫通孔、２４４…ゴム

Claims (3)

1. 空気入りタイヤのトレッド部にサイプを形成するための板状のサイプブレードが金型内側面から金型内側へ向かって突出し、前記サイプブレードを貫通する貫通孔が開けられたタイヤ加硫成型金型において、
   前記貫通孔の金型内側の面が前記サイプブレードの表面との間に鋭角部を形成し、前記貫通孔の直径が１ｍｍより大きいことを特徴とする、タイヤ加硫成型金型。
2. 前記貫通孔が金型内側面から１〜３ｍｍ離れた場所に開けられている、請求項１に記載のタイヤ加硫成型金型。
3. 空気入りタイヤのトレッド部にサイプを形成するための板状のサイプブレードに貫通孔を開け、前記サイプブレードを金型内側面から金型内側へ向かって突出させて設けるタイヤ加硫成型金型の製造方法において、
   前記サイプブレードの表面に対して斜めに錐を通すか、又は前記サイプブレードに先端が斜めの錐を通して貫通孔を開けることにより、前記貫通孔の金型内側の面と前記サイプブレードの表面とのなす角を鋭角とすることを特徴とする、タイヤ加硫成型金型の製造方法。
   

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