JP2019206147A - タイヤ用ステンシルプレート、タイヤ加硫金型、及びそれを用いたタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステンシルプレートをねじ止めしたときに曲がらないように取り付ける。【解決手段】タイヤ加硫金型１０は、サイド成型面１８Ａと、サイド部Ｔ５の外面に凸状の標識Ｔ５を形成する標識形成用のステンシルプレート２０と、サイド成型面に凹設された取付凹部２２と、ステンシルプレートを取付凹部に固定する雄ねじ２８と、を備える。取付凹部２２に雄ねじ２８が螺合する取付穴３４が設けられ、取付穴３４の開口部にテーパ状の座繰り部３６が設けられる。ステンシルプレート２０には、雄ねじの頭部３０を受け入れかつ座繰り部３６に嵌まるテーパ状をなす膨出部３８が設けられる。膨出部３８にはそのテーパ状の外周面３８Ｂに対して外側に突出して座繰り部３６の座繰り面３６Ａに当接する突起４２が設けられる。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、タイヤのサイド部外面に標識を形成するタイヤ用ステンシルプレート（以下、単にステンシルプレートということがある）、タイヤを加硫成型するタイヤ加硫金型、及びそれを用いたタイヤの製造方法に関する。

一般に、空気入りタイヤのサイド部の外面には、タイヤの製造者や品種、サイズ、製造年や週などの識別を容易にするために、文字、記号又は図形などの標識が設けられている。かかる標識を形成するために、加硫金型のサイド形成面に、アルミや鉄などの金属板からなるステンシルプレートを交換可能に取り付けることが知られている。

従来、上記標識はサイド部の外面に凹状に形成されていたが、近年、標識を凸状に形成することが望まれており、凸状の標識を形成するための技術が提案されている（特許文献１〜３参照）。これらの文献では、薄い金属板を用いてエンボス加工により標識形成用の凹状部を有するステンシルプレートを作製しており、ステンシルプレートの両端部に貫通穴が設けられ、該貫通穴を介して皿ねじによりステンシルプレートをサイド成型面の取付凹部に固定している。

特許第６２５９１３７号公報 特開２０１４−１７２３６０号公報 特許第５４２１４７２号公報

図１１は、ステンシルプレート１００を取付凹部１１０に皿ねじ１２０を用いて固定した一例を示した断面図である。ステンシルプレート１００には、皿ねじ１２０の頭部１２１を受け入れるテーパ状の膨出部１０１が設けられ、膨出部１０１の先端には皿ねじ１２０の軸部１２２が貫通する貫通穴１０２が設けられている。取付凹部１１０には、皿ねじ１２０が螺合する取付穴１１１が設けられ、取付穴１１１の開口部にテーパ状の座繰り部１１２が設けられている。

このような構成において、取付凹部１１０にステンシルプレート１００を嵌入し、皿ねじ１２０を用いて固定するとき、皿ねじ１２０の締め付けに伴って膨出部１０１が座繰り部１１２の中心に向かって下方に引き込まれることがある。それにより、図１１において二点鎖線１００’で示すように、ステンシルプレート１００はその長手方向における中央部が浮き上がるように曲がった状態で取り付けられることがあり、成型不良の要因となる。

本発明の実施形態は、以上の点に鑑み、ねじ止めしたときに曲がらないように取り付けることができるタイヤ用ステンシルプレートを提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係るタイヤ用ステンシルプレートは、タイヤ加硫金型のサイド成型面に凹設された取付凹部に雄ねじを用いて取り付けられて、タイヤのサイド部の外面に凸状の標識を形成するタイヤ用ステンシルプレートであって、前記雄ねじの頭部を受け入れかつ前記取付凹部に設けられた取付穴のテーパ状の座繰り部に嵌まるテーパ状をなす膨出部を備え、前記膨出部の先端に前記雄ねじの軸部が貫通する貫通穴が設けられ、前記膨出部にはそのテーパ状の外周面に対して外側に突出して前記座繰り部の座繰り面に当接する突起が設けられたものである。

本発明の実施形態に係るタイヤ加硫金型は、タイヤのサイド部の外面を成型するサイド成型面と、上記ステンシルプレートと、前記サイド成型面に凹設されて内部に前記ステンシルプレートが取り付けられる取付凹部と、前記ステンシルプレートを前記取付凹部に固定する雄ねじと、前記取付凹部に設けられた前記雄ねじが螺合する取付穴と、前記取付穴の開口部に設けられたテーパ状の座繰り部と、を備えるものである。

本発明の実施形態に係るタイヤの製造方法は、上記タイヤ加硫金型を用いてグリーンタイヤを加硫成型することを含むものである。

本実施形態であると、取付凹部の座繰り部に嵌まるステンシルプレートの膨出部に外側に突出する突起を設けて座繰り部の座繰り面に当接するようにしたので、雄ねじによる締め付け時に膨出部が座繰り部の中心に向かって引き込まれることを抑制することができ、ステンシルプレートが曲がらないように取り付けることができる。

実施形態に係るタイヤ加硫金型の加硫時における状態を示す半断面図 ステンシルプレートの正面図 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線におけるステンシルプレートの取付凹部への取り付け状態を示す断面図 図２のＩＶ−ＩＶ線におけるステンシルプレートの取付凹部への取り付け状態を示す断面図 図４の分解図 タイヤの側面図 標識が形成されたサイド部の拡大断面図 他の実施形態に係るステンシルプレートの要部断面図 更に他の実施形態に係るステンシルプレートの取り付け状態を示す断面図 更に他の実施形態に係るステンシルプレートの取り付け状態を示す断面図 比較例に係るステンシルプレートの取り付け状態を示す断面図

以下、実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、空気入りタイヤＴを加硫成型するために用いられる、一実施形態に係るタイヤ加硫金型（以下、単に加硫金型という）１０を示した図である。ここで、空気入りタイヤＴは、接地面をなすトレッド部Ｔ１と、トレッド部Ｔ１の幅方向両端からタイヤ径方向内側に延びる一対のサイドウォール部Ｔ２，Ｔ２及びビード部Ｔ３，Ｔ３とを備えて構成されており、サイド部Ｔ４に設けられた標識を除いて一般的なタイヤ構造を採用することができる。ここで、サイド部Ｔ４とは、サイドウォール部Ｔ２とビード部Ｔ３とを包括する概念である。

加硫金型１０は、未加硫のグリーンタイヤをセットして加硫成型する金型であり、トレッド部Ｔ１の外面を成型するトレッド成型面１２Ａを有するトレッドモールド１２と、サイドウォール部Ｔ２の外面を成型するサイドウォール成型面１４Ａ，１４Ａを有する上下一対のサイドウォールモールド１４，１４と、ビード部Ｔ３の外面を成型するビード成型面１６Ａを有する上下一対のビードモールド１６，１６を備え、タイヤＴの成型空間であるキャビティを形成する。

図１に示すように、サイド部Ｔ４を成型するサイド成型面１８Ａを持つサイドモールド１８は、標識形成用のステンシルプレート２０と、このステンシルプレート２０が取り付けられる取付凹部２２とを備える。ここで、サイドモールド１８とは、サイドウォールモールド１４とビードモールド１６を包括する概念であり、サイド成型面１８Ａとは、サイドウォール成型面１４Ａとビード成型面１６Ａとを包括する概念である。

この例では、ステンシルプレート２０及び取付凹部２２は、サイドウォール成型面１４Ａに設けられているが、ビード成型面１６Ａに設けられてもよく、サイドウォール成型面１４Ａとビード成型面１６Ａの双方にそれぞれ設けられてもよい。

ステンシルプレート２０は、図１，図６及び図７に示すようにサイド部Ｔ４の外面Ｔ４１に凸状の標識Ｔ５を形成するための部材であり、図２に示すようにタイヤ周方向の長さＬがタイヤ径方向の幅Ｗよりも大きい横長の金属板からなる。詳細には、ステンシルプレート２０は、タイヤ周方向に沿って湾曲しながら延びる細長いストリップ状部材である。金属板の厚みｔ１（図３参照）は、特に限定されず、例えば０．２〜０．８ｍｍでもよく、０．４〜０．７ｍｍでもよい。

ステンシルプレート２０は、図２及び図３に示すように、エンボス加工によりその表面２０Ａから陥没形成された標識形成用の凹状部２４を備える。すなわち、ステンシルプレート２０には、タイヤＴ側を向く（即ち、キャビティに面する）表面２０Ａに、当該表面２０Ａ側からのエンボス加工（浮き出し工法）により形成される凹状部２４が設けられている。この凹状部２４は、サイド部Ｔ４の外面Ｔ４１（図６及び図７参照）に形成される標識Ｔ５を反転させた形状をなす。標識Ｔ５としては、タイヤの製造者や品種、サイズ、製造番号、製造年月日などを表す文字、記号又は図形などが挙げられる。図２の例では「ＨＬＤ５０１１」との文字列を標識Ｔ５としており、凹状部２４はこれを反転させた形状に形成されている。表面２０Ａからの凹状部２４の深さＤ１は、特に限定されず、例えば０．３〜１．２ｍｍでもよい。

凹状部２４を形成したことにより、ステンシルプレート２０の裏面２０Ｂ側には、凹状部２４に対応する凸状部２６が形成される。すなわち、凸状部２６は、ステンシルプレート２０の裏面２０Ｂ側から凹状部２４をみたものであり、そのため、その突出高さは凹状部２４の深さと実質同じである。

取付凹部２２は、図３に示すようにサイド成型面１８Ａに凹設されており、内部にステンシルプレート２０が取り付けられる。取付凹部２２は、ステンシルプレート２０が嵌合するように、ステンシルプレート２０に対応した横長の凹溝である。取付凹部２２の深さＤ２は、特に限定されず、例えば０．８〜１．８ｍｍでもよく、１．０〜１．５ｍｍでもよい。

ステンシルプレート２０は、取付凹部２２に嵌入ないし挿入され、図４に示すように、雄ねじ２８により取付凹部２２内に固定される。この例では、ステンシルプレート２０は、その長さ方向ＬＤの両端部において雄ねじ２８により取付凹部２２に対して固定される。

雄ねじ２８は、図５に示すように、座面３０Ａがテーパ状（即ち、円錐台状）の頭部３０と、外周面にねじ山が設けられた軸部３２とからなる。この例では、頭部３０の上面３０Ｂが平らな平面状に形成された皿ねじ（即ち、平皿ねじ）が用いられるが、例えば、頭部の上面が丸みをもった丸皿ねじを用いてもよい。

図４，５に示すように、取付凹部２２の底面２２Ａには、雄ねじ２８が螺合する取付穴３４が設けられている。取付穴３４の内周面にはねじ山が設けられている。取付穴３４の開口部（即ち、取付凹部２２に対して開口する部分）にはテーパ状の座繰り部３６が設けられている。すなわち、座繰り部３６は、取付凹部２２の底面２２Ａから下方に行くに従い漸次直径が小さくなる円錐台状の空間部であり、テーパ面状の座繰り面３６Ａを有する。

ステンシルプレート２０には、雄ねじ２８の頭部３０を受け入れかつ座繰り部３６に嵌まるテーパ状をなす膨出部３８が設けられている。膨出部３８は、上記凹状部２４と同様、ステンシルプレート２０の表面２０Ａ側からのエンボス加工（浮き出し工法）により表面２０Ａから陥没形成されており、裏面２０Ｂからみて凸状に設けられている。詳細には、膨出部３８は、表面２０Ａから離れるに従って漸次小径となるテーパ状（即ち、円錐台状）をなしている。そして、この膨出部３８の頂部である先端（即ち、下端）３８Ａに、雄ねじ２８の軸部３２が貫通する円形の貫通穴４０が設けられている。

貫通穴４０は、図２に示すようにステンシルプレート２０の長さ方向ＬＤの両端部にそれぞれ設けられており、貫通穴４０に対応させて取付凹部２２の長さ方向における両端部に取付穴３４がそれぞれ設けられている。

図５に示すように、ステンシルプレート２０の裏面２０Ｂからの膨出部３８の突出高さＤ３は、凹状部２４の裏面２０Ｂ側への突出高さ（即ち、凸状部２６の突出高さ）Ｄ４よりも大きく設定されている。好ましくは、膨出部３８が座繰り部３６に嵌合した状態で、凹状部２４の裏面（即ち、凸状部２６）が取付凹部２２の底面２２Ｂに当たらないように（例えば、僅かに浮いた状態となるように）、両者の高さＤ３，Ｄ４を設定することである。

また、膨出部３８の内周面３８Ｃの軸方向に対する傾斜角度は、雄ねじ２８の座面３０Ａの軸方向に対する傾斜角度と一致しており、これにより、膨出部３８内に雄ねじ２８の頭部３０が収容されたときに、雄ねじ２８の座面３０Ａと膨出部３８の内周面３８Ｃとの隙間をなくして、この部分へのゴムの侵入を防ぐことができる。

膨出部３８の大径寸法（最も直径の大きい上端での開口径）ｄ１と小径寸法（最も直径が小さい下端での開口径）ｄ２との比は、特に限定されず、例えばｄ１／ｄ２×１００が１２０〜３００％でもよい。

図４，５に示すように、膨出部３８には、そのテーパ状の外周面３８Ｂに対して外側（即ち、径方向外方）に突出して座繰り部３６の座繰り面３６Ａに当接する突起４２が設けられている。突起４２は、膨出部３８のうち、座繰り部３６内に入り込む部分に設けられており、雄ねじ２８を締め付けたときに座繰り部３６の座繰り面３６Ａに当接する位置に設けられている。

この例では、突起４２は、膨出部３８のテーパ状の外周面３８Ｂの一部を外側に膨出させて設けられている。すなわち、突起４２は、膨出部３８の先端３８Ａでなく、先端３８Ａから軸方向（即ち、上下方向）に距離をおいた位置に設けられており、テーパ状をなす膨出部３８の側壁の一部を外向きに凸状に張り出させるように塑性変形させることで形成されている。詳細には、突起４２は、膨出部３８の先端３８Ａから略一定の距離をおいた位置で、膨出部３８の全周にわたって環状に設けられている。

突起４２は、エンボス加工（浮き出し工法）により膨出部３８を形成する際に同時に形成してもよく、あるいはまた、エンボス加工により膨出部３８を形成した後に、別途プレス加工により形成してもよい。

膨出部３８の外周面３８Ｂに対する突起４２の突出高さＤ５は、特に限定されず、例えば０．１〜１．２ｍｍでもよく、０．３〜１．０ｍｍでもよい。

ステンシルプレート２０を取付凹部２２に取り付ける際には、ステンシルプレート２０を取付凹部２２に嵌入ないし挿入し、取付穴３４の座繰り部３６に膨出部３８を嵌め入れた状態で、雄ねじ２８の軸部３２を貫通穴４０に貫通させて取付穴３４と螺合させることにより、図４に示すように、雄ねじ２８の頭部３０が膨出部３８の内側に収容された状態となり、頭部３０と座繰り面３６Ａとの間で膨出部３８が挟まれた状態となって、ステンシルプレート２０は取付凹部２２に固定される。

以上よりなる加硫金型１０を用いて空気入りタイヤＴを製造する際には、加硫金型１０内にグリーンタイヤ（未加硫タイヤ）をセットして型閉めした後、内側に配置した不図示のブラダーを膨張させて、グリーンタイヤを金型内面に押し当て、加熱状態に保持する。これによりグリーンタイヤが加硫成型され、空気入りタイヤＴが得られる。なお、グリーンの成型は、公知の方法を用いて行うことができる。

得られた空気入りタイヤＴでは、図６に示すように、サイド部Ｔ４（図示する例ではサイドウォール部Ｔ２）の外面Ｔ４１に標識Ｔ５が形成される。標識Ｔ５は、図７に示すように、サイド部Ｔ４の外面Ｔ４１から突出した凸状をなしており、視認性に優れる。

本実施形態であると、取付凹部２２の座繰り部３６に嵌まるステンシルプレート２０の膨出部３８に外側に突出する突起４２を設けて座繰り部３６の座繰り面３６Ａに当接するようにしている。これにより、雄ねじ２８による締め付け時に、突起４２が座繰り面３６Ａに当接して当該座繰り面３６Ａに押し付けられるので、膨出部３８が座繰り部３６の中心に向かって下方に引き込まれることを抑制することができる。そのため、ステンシルプレート２０が曲がった状態に取り付けられることを抑制することができ、それに起因する成型不良を防ぐことができる。

なお、雄ねじ２８による締め付け後において、膨出部３８は、少なくとも突起４２が座繰り面３６Ａと当接していればよいが、締め付けにより変形させることで座繰り部３６内に入り込んだ部分の全体が座繰り面３６Ａと当接してもよい。いずれにしても、膨出部３８は、座繰り面３６Ａに対して、突起４２により局部的に強く押し付けられるので、上記のように引き込まれることを抑制することができる。

本実施形態であると、また、突起４２が膨出部の全周に設けられているため、膨出部３８が引き込まれることを抑制する効果を高めることができる。

本実施形態では、標識Ｔ５を成型する凹状部２４が取付凹部２２の底面２２Ａに当接することに先んじ、膨出部３８の突起４２が座繰り面３６Ａと当接するように設けられていることが好ましい。これにより、ねじ止め時に、標識形成用の凹状部２４が取付凹部２２の底面２２Ｂに当たって変形することを抑制することができる。

上記実施形態では、突起４２を膨出部３８の全周にわたって環状に形成したが、突起は膨出部の周方向に複数設けてもよい。例えば、図８に示す例では、膨出部３８の周方向における複数箇所に点状の突起４２Ａを設けている。突起４２Ａは、膨出部３８の先端３８Ａから軸方向に略一定の距離をおいた位置で、周方向に所定の間隔で複数設けられており、この例では半球状突起に形成されている。

なお、突起４２Ａの形状は半球状には限定されず、平面視で楕円形状、三角形や矩形などの多角形状など種々の形状を採用可能である。また、点状の突起には限定されず、例えば膨出部３８の周方向に延びる筋状の突起（即ち、突条）を断続状に設けてもよい。

このような突起４２Ａは、上記実施形態の突起４２と同様、エンボス加工により膨出部３８を形成する際に同時に形成してもよく、あるいはまた、エンボス加工により膨出部３８を形成した後に、例えばポンチで形成してもよい。

上記実施形態では、突起４２を膨出部３８の先端３８Ａから離して設けたが、突起は膨出部の先端に屈曲状に設けてもよい。

例えば、図９に示す例では、テーパ状をなす膨出部３８の先端３８Ａを下方に向けて屈曲した形状としており、即ち、先端３８Ａは膨出部３８の軸方向に平行な短筒状に形成されている。そのため、膨出部３８の先端３８Ａには、テーパ状の外周面３８Ｂに対して外側に突出した突起４２Ｂが膨出部３８の全周にわたって形成されている。突起４２Ｂは、図９に断面形状を示すように、テーパ状の外周面３８Ｂの延長線３８Ｂ１よりも径方向外側にはみ出し、そのため外周面３８Ｂに対して外側に突出しており、よって当該外周面３８Ｂよりも先に座繰り面３６Ａに当接する。これにより、上記実施形態と同様、雄ねじ２８による締め付け時に、突起４２Ｂが座繰り面３６Ａに当接して当該座繰り面３６Ａに押し付けられるので、膨出部３８が座繰り部３６の中心に向かって下方に引き込まれることを抑制することができる。

また、図１０に示すように、膨出部３８の先端３８Ａを逆テーパ状に広がるように外側に屈曲させて突起４２Ｃを設けてもよい。すなわち、この例では、テーパ状をなす膨出部３８をその先端部において一旦絞って小径部３８Ｄを形成してから開口端３８ＡＥに向けて広げており、従って、小径部３８Ｄと開口端３８ＡＥが一致していない。このように先端３８Ａを逆テーパ状に広げて突起４２Ｃを設けたことにより、雄ねじ２８による締め付け時に、突起４２Ｃを座繰り面３６Ａに対してより強く押し付けることができるので、膨出部３８が座繰り部３６の中心に向かって下方に引き込まれることをより効果的に抑制することができる。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

１０…タイヤ加硫金型、１８Ａ…サイド成型面、２０…ステンシルプレート、２２…取付凹部、２８…雄ねじ、３０…頭部、３２…軸部、３４…取付穴、３６…座繰り部、３６Ａ…座繰り面、３８…膨出部、３８Ａ…先端、３８Ｂ…外周面、４０…貫通穴、４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ…突起、Ｔ…空気入りタイヤ、Ｔ４…サイド部、Ｔ５…標識

Claims (8)

1. タイヤ加硫金型のサイド成型面に凹設された取付凹部に雄ねじを用いて取り付けられてタイヤのサイド部の外面に凸状の標識を形成するタイヤ用ステンシルプレートであって、
   前記雄ねじの頭部を受け入れかつ前記取付凹部に設けられた取付穴のテーパ状の座繰り部に嵌まるテーパ状をなす膨出部を備え、
   前記膨出部の先端に前記雄ねじの軸部が貫通する貫通穴が設けられ、
   前記膨出部にはそのテーパ状の外周面に対して外側に突出して前記座繰り部の座繰り面に当接する突起が設けられた
   ことを特徴とするタイヤ用ステンシルプレート。
2. 前記突起が前記膨出部のテーパ状の外周面の一部を外側に膨出させて設けられた、請求項１に記載のタイヤ用ステンシルプレート。
3. 前記突起が前記膨出部の先端に屈曲状に設けられた、請求項１に記載のタイヤ用ステンシルプレート。
4. 前記突起が前記膨出部の先端を逆テーパ状に広がるように外側に屈曲させて設けられた、請求項３に記載のタイヤ用ステンシルプレート。
5. 前記突起が前記膨出部の全周にわたって環状に設けられた、請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ用ステンシルプレート。
6. 前記突起が前記膨出部の周方向に複数設けられた、請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ用ステンシルプレート。
7. タイヤのサイド部の外面を成型するサイド成型面と、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のステンシルプレートと、
   前記サイド成型面に凹設されて内部に前記ステンシルプレートが取り付けられる取付凹部と、
   前記ステンシルプレートを前記取付凹部に固定する雄ねじと、
   前記取付凹部に設けられた前記雄ねじが螺合する取付穴と、
   前記取付穴の開口部に設けられたテーパ状の座繰り部と、
   を備えるタイヤ加硫金型。
8. 請求項７に記載のタイヤ加硫金型を用いてグリーンタイヤを加硫成型することを含むタイヤの製造方法。

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