JP2020082380A - タイヤ用モールド - Google Patents

Abstract

【課題】エアーの残留及びタイヤ取り出し時の損傷が抑えられたモールドの提供。【解決手段】このモールド１０では、互いに隣接する二つのセグメント１２において、一方のセグメント１２の分割面２８は、半径方向内側端から外側に延びる少なくとも一つの突部３０又は少なくとも一つの陥部３２を備えている。この分割面２８と対向する他方のセグメント１２の分割面２８は、この突部３０又は陥部３２に対応する陥部３２又は突部３０を備えている。これによりこれらのセグメント１２は軸方向に重なりを有している。少なくとも一つの突部３０が、分割面２８の半径方向内側端から延びる内側部３４と、この内側部３４の半径方向外側に位置し周方向外側部分に欠けを有する外側部３６とを備えている。上記モールド１０が開かれたとき、上記二つのセグメント１２の重なり幅が所定の幅以下となるように、欠けを備える突部３０及びこの欠けの形状が決められている。【選択図】図４

Description

本発明は、タイヤ用のモールドに関する。

図５に、従来のタイヤ用のモールド２が示されている。このモールド２は、複数のセグメント４、サイドプレート６及びビードリング８を備える。セグメント４の半径方向の内側面（セグメント４の内面）は、トレッドと接触する。セグメント４の内面は、キャビティ面の一部を構成する。それぞれのセグメント４の平面形状は、円弧状である。これらのセグメント４は、周方向にリング状に並べられている。ローカバーがこのモールド２内で加圧されつつ加熱され、タイヤが得られる。それぞれのセグメント４は、半径方向外向きに所定の距離移動され、モールド２が開かれる。タイヤが、モールド２から取り出される。図５には、セグメントＳ１と、これに隣接するセグメントＳ２について、移動後のセグメントが二点鎖線で描かれている。矢印Ｘで示される方向は、これらのセグメント４が移動された方向である。矢印Ｘは、これらのセグメント４の半径方向外向きを表す。

ローカバーがモールド２に入れられたとき、ローカバーとキャビティ面との間にエアーが残ると、外観不良の原因となりうる。このモールド２では、隣接するセグメント４の分割面（周方向の端の面）の間に、微小な隙間が設けられている。キャビティ面側からこのモールド２を見たとき、この隙間は、一定の幅で軸方向に延びている。この隙間から、エアーが排出される。この隙間の幅は、セグメント４の幅に対して小さいことから、ここではこの隙間は、分割線と称される。

セグメント４は、キャビティ面に、タイヤのトレッド面に溝を刻むための突条を備える。セグメント４が、キャビティ面に、トレッド面にサイプを刻むためのブレードを備えることもある。これらの突条やブレードがエアーの排出を阻害することを防ぐために、突条やブレードの位置に応じて、分割線を湾曲させることが行われている。すなわち、この分割線の両側の分割面のうち、一方の分割面が半径方向に延びる突部又は陥部を備え、他方の分割面が、この突部又陥部に対応する陥部又は突部を備える。突部は、周方向に突出している。図５において、符号Ｐ１で示されるのがセグメントＳ１の突部であり、符号Ｐ２で示されるのが、セグメントＳ２の突部である。一方の分割面に設けられた突部及び陥部と、他方の分割面に設けられた突部及び陥部とは、噛み合わされている。セグメント間の分割線が湾曲したモールドについての検討が、特開平４−３４１８０６号公報及び特開２００４−２４３７６８公報で開示されている。

特開平４−３４１８０６号公報 特開２００４−２４３７６８公報

上記のとおり、分割線の両側に位置する二つの分割面に設けられた突部及び陥部同士は噛み合わされている。このため、図５に示されるように、モールド２が閉じられたとき、この部分において、隣接するセグメント４同士は、軸方向（図５の紙面と垂直方向）に重なりを有する。図５では、この重なり部分が、符号Ｂで表されている。図５に示されるように、モールド２が開かれたときにも、セグメント４の半径方向外側部分では、セグメントＳ１とセグメントＳ２とは重なりを有する。この状態でタイヤを軸方向に移動させることで、タイヤがモールド２から取り出される。このとき、セグメント４も軸方向に動くことがある。これにより、重なりの部分において、セグメント４同士が干渉を起こしうる。これは、セグメント４の損傷の要因となりうる。この損傷の発生が抑えられたモールドが求められている。

本発明の目的は、エアーの残留を抑えつつ、タイヤ取り出し時の損傷が抑えられたモールドの提供にある。

本発明は、半径方向内側面がローカバーのトレッドと接触する平面形状が円弧状のセグメントを複数備え、これらのセグメントが周方向にリング状に並べられた構造を有し、タイヤが取り出されるとき、それぞれのセグメントが半径方向外側に、所定の距離移動することで開かれるモールドに関する。互いに隣接する二つのセグメントにおいて、一方のセグメントの分割面は、半径方向内側端から外側に延びる少なくとも一つの突部又は少なくとも一つの陥部を備えている。他方のセグメントの上記分割面と対向する分割面は、上記突部又は陥部に対応する陥部又は突部を備えている。これによりこれらのセグメントは軸方向に重なりを有している。少なくとも一つの上記突部が、上記分割面の半径方向内側端から延びる内側部と、この内側部の半径方向外側に位置し周方向外側部分に欠けを有する外側部とを備えている。上記モールドが開かれたとき、上記二つのセグメントの重なり幅が所定の幅以下となるように、上記欠けを備える突部及びこの欠けの形状が決められている。

好ましくは、上記モールドが開かれたとき、上記二つのセグメントの重なり幅がゼロとなるように、上記欠けを備える突部及びこの欠けの形状が決められている。

好ましくは、半径方向において、上記内側部の幅ａが２０ｍｍ以上である。

本発明に係るモールドでは、セグメントの分割面に、半径方向内側端から外側に延びる少なくとも一つの突部または陥部を備える。すなわち、このモールドをセグメントの内面側から見たとき、隣接するセグメント間の分割線は湾曲している。このモールドでは、セグメントの内面の突条やブレードの位置に応じて、この湾曲の形状を決められうる。これは、エアーの残留の抑制に寄与する。

このモールドでは、分割面に設けられた突部又は陥部により、隣接するセグメントは、軸方向に重なりを有している。このモールドでは、少なくとも一つの突部は、分割面の半径方向内側端から延びる内側部と、この内側部の半径方向外側に位置し周方向外側部分に欠けを有する外側部とを備えている。モールドが開かれたとき、隣接する二つのセグメントの重なり幅が所定の値以下となるように、欠けを備える突部及び欠けの形状が決められている。重なり幅を所定の値以下とすることで、このモールドでは、タイヤをモールドから取り出すときの、セグメント間の干渉が抑えられている。このモールドでは、タイヤ取り出し時の損傷が抑えられている。

図１は、本発明の一実施形態に係る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２のセグメントをキャビティ面側から見た図である。 図４は、図３のセグメントの斜視図である。 図５は、従来のモールドが示された平面図である。

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１０が示されている。図１において、両矢印Ａで示された方向はモールド１０の周方向であり、紙面に対して垂直な方向はモールド１０の軸方向である。図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。図２において、両矢印Ｙで示された方向はモールド１０の軸方向であり、矢印Ｘで示された方向はモールド１０の半径方向外向きであり、紙面に対して垂直な方向は、モールド１０の周方向である。図２では、ローカバーＲも示されている。

図１及び２で示されるように、このモールド１０は、複数のセグメント１２、上下一対のサイドプレート１４及び上下一対のビードリング１６を備えている。図２では、モールド１０は閉じられている。この状態において、セグメント１２の内面１８（セグメントの半径方向内側面）、サイドプレート１４の内面２０及びビードリング１６の内面２２が組み合わされて、キャビティ面が構成される。キャビティ面は、ローカバーＲと当接して、タイヤの外面を形成する。

図１で示されるように、セグメント１２の平面形状は、実質的に円弧状である。モールド１０が閉じられた状態では、複数のセグメント１２が、リング状に配置されている。この実施形態では、セグメント１２の数は、９である。このセグメント１２の数は、このモールド１０の分割数と称される。セグメント１２の周方向の端の面は、分割面２８と称される。図２で示されるように、セグメント１２の内面１８は、ローカバーＲの主にトレッドの部分と当接する。セグメント１２の内面１８は、キャビティ面の一部を構成する。

図３は、セグメント１２を内面１８側から見た図である。これは、セグメント１２を図２のＸ方向から見た図である。この図には、隣接する二つセグメント１２の境界部分が拡大されて示されている。ここでは、これらのうち、図３の左側に位置するセグメント１２が第一セグメントＳＮ１と称され、右側に位置するセグメント１２が第二セグメントＳＮ２と称される。図３で示されるように、これらのセグメント１２の内面１８には、タイヤのトレッド面に溝を刻むための突条２４及びサイプを刻むためのブレード２６が、多数設けられている。

図３では見えないが、二つのセグメント１２の間には、エアーを排出するための隙間が存在する。すなわち、第一セグメントＳＮ１の分割面２８と、これに対向する第二セグメントＳＮ２の分割面２８との間には、隙間が存在する。セグメント１２の内面１８側において、これらの隙間の幅は、典型的には０．０４ｍｍから０．０８ｍｍである。この幅は、セグメント１２の幅に対して十分小さいため、ここではこの隙間は「分割線」と称される。図３において、実線ＰＬは、分割線を表す。図３から明らかなように、分割線ＰＬは湾曲している。

図４は、第一セグメントＳＮ１が示された斜視図である。この図では、第一セグメントＳＮ１の周方向の端の近辺が示されている。この図では、主に第一セグメントＳＮ１の分割面２８と内面１８とが見えている。この図では、第一セグメントＳＮ１の内面１８の突条２４やブレード２６は、省略されている。

分割線ＰＬを湾曲させるため、図４に示されように、第一セグメントＳＮ１の分割面２８は突部３０及び陥部３２を備えている。この明細書では、これらの突部３０及び陥部３２が存在ないとしたときの分割面２８は、「基準分割面」と称される。突部３０は、基準分割面から周方向外側に向けて突出している。陥部３２は、基準分割面から周方向内側に向けて陥没している。

図４で示されるように、陥部３２は、半径方向において、分割面２８の半径方向内側端から外側端まで、一様に延びている。突部３０は、内側端から外側に延びる内側部３４と、内側部３４の半径方向外側に位置し外側端まで延びる外側部３６とを備える。この突部３０は、内側部３４と外側部３６とからなる。外側部３６は、周方向の外側部分が欠けている。図４の実施形態では、外側部３６は、基準分割面の位置まで欠けている。換言すれば、この突部３０では、外側部３６全体が欠けている。外側部３６の、周方向外側の一部分が欠けていてもよい。

図示されないが、第二セグメントＳＮ２の、図４の分割面２８に対向する分割面２８にも突部３０及び陥部３２が備えられている。この突部３０は、内側部３４と外側部３６とを備える。この外側部３６は、全体が欠けている。第二セグメントＳＮ２のこの突部３０の内側部３４は、第一セグメントＳＮ１の陥部３２と噛み合わされている。第二セグメントＳＮ２のこの陥部３２は、第一セグメントＳＮ１の突部３０の内側部３４と噛み合わされている。

上記のとおり、第一セグメントＳＮ１の内側部３４と第二セグメントＳＮ２の陥部３２、及び第一セグメントＳＮ１の陥部３２と第二セグメントＳＮ２の内側部３４は噛み合わされているため、モールド１０が閉じられたとき、平面視において第一セグメントＳＮ１と第二セグメントＳＮ２とは重なりを有している。第一セグメントＳＮ１と第二セグメントＳＮ２とは、軸方向に重なりを有している。図１において、符号Ｂで示されるのが、この重なり部分である。この図において、符号ＰＮ１で示されるのが第一セグメントＳＮ１の突部３０の内側部３４であり、符号ＰＮ２で示されるのが第二セグメントＳＮ２の突部３０の内側部３４である。この重なり部分には、第一セグメントＳＮ１の内側部ＰＮ１及び第二セグメントＳＮ２の内側部ＰＮ２が位置している。この実施形態では、第一セグメントＳＮ１及び第二セグメントＳＮ２の外側部３６は、ともに全体が欠けているため、外側部３６の位置では、第一セグメントＳＮ１と第二セグメントＳＮ２とは重なりを有していない。

前述のとおり、モールド１０が開かれるとき、セグメント１２は半径方向外側に所定の距離移動する。図１において、二点鎖線で示されているのは、移動後の第一セグメントＳＮ１及び第二セグメントＳＮ２である。図において、符号Ｘは、それぞれのセグメント１２の移動方向を表す。これは、それぞれのセグメント１２の半径方向外向きを表す。図において、両矢印Ｔは、この移動距離を表す。この距離は、ストロークと称される。

このモールド１０では、モールド１０が開かれたとき、隣接するセグメント１２の重なり幅が所定の値より小さくなるように、外側部３６の欠けの形状が決められている。ここで、重なり幅とは、閉じられたときのモールド１０の周方向に計測した、重なり部分の幅の最大値である。図１の実施形態では、モールド１０が開かれたとき、これらのセグメント１２は、重なりを有しない。この実施形態では、モールド１０が開かれたとき、セグメント１２の重なり幅がゼロとなるように、外側部３６の欠けの形状が決められている。

外側部３６の欠けの形状を決める方法は、種々考えられる。例えば、突部３０が欠けを備えないとしたときの、モールド１０が開いた状態における重なり部分の形状が求められる。この形状は、隣接するそれぞれのセグメント１２の形状（円弧状のセグメント１２の中心角、内面及び外面の曲率半径、及び突部３０の周方向への突出量）とストロークＴとにより、計算により求めることができる。または、これらから、モールド１０が開いた状態の図を描いて、重なり部分の形状を求めてもよい。この重なり部分の形状が分かれば、この重なり部分を形成している突部３０の部分が特定できる。重なり幅に寄与している、突部３０の部分が特定できる。この部分に欠けを設けることで、重なり幅が小さくできる。これから、重なり幅が所定の値以下となる、欠けの形状を決めることができる。重なり幅がゼロとなる、欠けの形状を決めることができる。

上記の実施例では、第一セグメントＳＮ１の分割面２８及び第二セグメントＳＮ２の分割面２８には、いずれも一つの突部３０と一つの陥部３２とを備えていた。一方が突部３０のみを備え、他方が陥部３２のみを備えていてもよい。

分割面２８が、複数の突部３０を備えていてもよい。このモールド１０では、モールド１０が開かれたとき、隣接するセグメント１２の重なり幅が所定の値以下になるように、欠けを備える突部３０及びこの突部３０の欠けの形状が決められている。この形状を決める方法の一例としては、上記と同様に、計算により、またはモールド１０が開いた状態の図を描くことにより、突部３０が欠けを備えないとしたときの、重なり部分の形状が求められる。この形状から、重なり幅に寄与している突部３０と、その部分が特定できる。この部分に欠けを設けることで、重なり幅が小さくできる。これから、重なり幅が所定の値以下となるように、欠けを設ける突部３０及び欠けの形状を決めることができる。

以下、本発明の作用効果が説明される。

本発明に係るモールド１０では、セグメント１２の分割面２８に、半径方向内側端から外側に延びる少なくとも一つの突部３０または陥部３２を備える。すなわち、このモールド１０をセグメント１２の内面１８側から見たとき、隣接するセグメント１２間の分割線ＰＬは湾曲している。このモールド１０では、セグメント１２の内面１８の突条２４やブレード２６の位置に応じて、この湾曲の形状が決められうる。これは、エアーの残留の抑制に寄与する。

前述のとおり、分割面に突部または陥部を備える従来のモールドでは、モールドが開かれたときにも、隣接するセグメント同士は、セグメントの半径方向外側部分で軸方向に重なりを有する。この部分では、少なくとも一方のセグメントの突部の半径方向外側部分が、他方のセグメントと重なっている。タイヤがモールドから取り出されるとき、この重なりの部分において、セグメント同士が干渉を起こしうる。

本発明に係るモールド１０では、隣接するセグメント１２と重なっている突部３０の半径方向外側部分に欠けを設けることで、重なり幅を小さくしている。詳細には、このモールド１０では、少なくとも一つの突部３０は、内面１８側の端から延びる内側部３４と、この内側部３４の半径方向外側に位置し周方向外側部分に欠けを有する外側部３６とを備えている。モールド１０が開かれたとき、この重なり幅が所定の値以下となるように、欠けを備える突部３０及び欠けの形状が決められている。重なり幅を所定の値以下とすることで、タイヤをモールド１０から取り出すときの、セグメント１２間の干渉が効果的に抑えられている。このモールド１０では、タイヤ取り出し時の損傷が抑えられている。

図３において、両矢印Ｌは、セグメント１２の内面１８側での、周方向における分割線ＰＬの一方の端と他方の端との距離である。距離Ｌを大きくすると（すなわち、突部３０の周方向への突出量を大きくすると）、セグメント間の重なり幅が大きくなる。従来のモールドでは、距離Ｌを大きくすることは、タイヤを取り出すときのセグメント間の干渉の増加の要因となりうる。

このモールド１０では、突部３０の欠けにより、モールド１０が開かれたときの隣接する二つのセグメント１２の重なり幅が所定の値以下となっている。距離Ｌを従来より大きくしても、タイヤ取り出し時のセグメント１２間の干渉が抑えられている。このモールド１０では、タイヤ取り出し時のモールド１０の損傷を抑えつつ、距離Ｌを従来より大きくできる。すなわち、このモールド１０では、分割線ＰＬは、より大きく湾曲することができる。これは、分割線ＰＬの形状の自由度を高める。これは、セグメント１２間の隙間からのエアーの効果的な排出に寄与する。このモールド１０では、エアーの残留が効果的に抑えられうる。

モールドの分割数を多くすることで、セグメントがタイヤから離れ易くできる。タイヤのモールドからの取り出しが、容易となる。しかし、分割数を多くすると、モールドを開くとき、隣接するセグメントの移動方向がなす角度は小さくなる。例えば、図１のモールド１０では、第一セグメントＳＮ１の移動方向Ｘと、第二セグメントＳＮ２の移動方向Ｘとがなす角度は、４０°である。分割数が９より多いモールドでは、この角度は４０°より小さい。分割数を多くすると、モールドが開かれたときのセグメント間の距離は、小さくなる。すなわち、セグメント間の重なり幅は、大きくなる。従来のモールドでは、分割数を大きくすることは、タイヤを取り出すときのセグメント間の干渉の増加の要因となりうる。

このモールド１０では、突部３０の欠けにより、モールド１０が開かれたときの隣接する二つのセグメント１２の重なり幅が所定の値以下となっている。分割数を従来より大きくしても、タイヤ取り出し時のセグメント１２間の干渉が抑えられている。これは、モールド１０の分割数の設定の自由度を高めうる。このモールド１０では、タイヤ取り出し時のモールド１０の損傷を抑えつつ、タイヤのモールド１０からの取り出しを容易にすることができる。

モールド１０が開かれたとき、二つのセグメント１２の重なり幅がゼロとなるように、欠けを備える突部３０及びこの欠けの形状が決められているのが、より好ましい。このようにすることで、タイヤをモールド１０から取り出すときの、セグメント１２間の干渉がより効果的に抑えられる。このモールド１０では、タイヤ取り出し時の損傷が抑えられている。

モールド１０が開かれるとき、モールド１０は高温となっている。常温時と比べて、モールド１０は膨張している。突部３０の欠けの形状を決めるときは、このモールド１０の膨張を考慮するのが好ましい。例えば、熱膨張による増分Ｃが、セグメント１２の周方向の長さ及び半径方向の幅に加えられ、このセグメント１２に対し、突部３０が欠けを備えないとしたときの重なり部分の形状が、求められる。このときの重なり部分の形状から、突部３０の欠けの形状が決められる。このようにすることで、タイヤをモールド１０から取り出すときのセグメント１２間の干渉が、より効果的に抑えられる。このモールド１０では、タイヤ取り出し時の損傷が、効果的に抑えられている。

増分Ｃは、例えばセグメント１２の材質となっている金属の熱膨張率と、加硫時のモールド１０の温度から決められる。実際にセグメント１２を加硫時の温度に加熱して、セグメント１２の大きさを計測し、増分Ｃを決めてもよい。

図４において、両矢印ａは突部３０の内側部３４の半径方向幅を表す。幅ａは、突部３０の周方向の外側端における幅である。幅ａは、突条２４やサイプがないとしたときのセグメント１２の内面１８から計測される。幅ａは、２０ｍｍ以上が好ましい。幅ａを２０ｍｍ以上とすることで、このセグメント１２の突部３０は、十分な剛性を有する。このセグメント１２は、突部３０での破損が抑えられている。このセグメント１２は、耐久性に優れる。この観点から、幅ａは２５ｍｍ以上がより好ましい。

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に示されたモールドを作製した。このモールドのセグメントの数は、９である。このモールドでは、距離Ｌは、従来のモールドで設定された距離Ｌより２４．６ｍｍ大きくされた。このセグメントの分割面の突部は、内側部と外側部とを備えている。外側部は、その全体が欠けている。幅ａは、２０ｍｍとされた。モールドを開くときのストロークＴは、５１．２ｍｍである。この欠けにより、熱膨張による増分Ｃを２．０ｍｍとしても、モールドが開かれたとき、セグメント同士は重なりを有しない。

［セグメント間の干渉］
実施例１のモールドを使用して、１００００本のタイヤを製作した。この結果、セグメント間の干渉が発生しないことが確認された。

突部が欠けを有しない従来のモールドでは、距離Ｌを、従来設定されていた値より大きくすると、モールド間の干渉が発生することが確認されている。本発明によると、距離Ｌを従来よりも大きくしつつ、セグメント間の干渉が抑えられている。本発明によると、分割線の形状の自由度を高めつつ、セグメント間の干渉が抑えられている。このことから、本発明の優位性は明らかである。

以上説明されたモールドは、種々のタイヤの製造にも適用されうる。

２、１０・・・モールド
４、１２・・・セグメント
６、１４・・・サイドプレート
８、１６・・・ビードリング
１８・・・セグメントの内面
２０・・・サイドプレートの内面
２２・・・ビードリングの内面
２４・・・突条
２６・・・ブレード
２８・・・分割面
３０・・・突部
３２・・・陥部
３４・・・内側部
３６・・・外側部

Claims (3)

1. 半径方向内側面がローカバーのトレッドと接触する平面形状が円弧状のセグメントを複数備え、これらのセグメントが周方向にリング状に並べられた構造を有し、タイヤが取り出されるとき、それぞれのセグメントが半径方向外側に所定の距離移動することで開かれるモールドであって、
   互いに隣接する二つのセグメントにおいて、
   一方のセグメントの分割面が、半径方向内側端から外側に延びる少なくとも一つの突部又は少なくとも一つの陥部を備えており、
   他方のセグメントの上記分割面と対向する分割面が、上記突部又は陥部に対応する陥部又は突部を備えており、
   これによりこれらのセグメント同士が軸方向に重なりを有しており、
   少なくとも一つの上記突部が、上記分割面の半径方向内側端から延びる内側部と、この内側部の半径方向外側に位置し周方向外側部分に欠けを有する外側部とを備えており、
   上記モールドが開かれたとき、上記二つのセグメントの重なり幅が所定の幅以下となるように、上記欠けを備える突部及びこの欠けの形状が決められている、タイヤ用のモールド。
2. 上記モールドが開かれたとき、上記二つのセグメントの重なり幅がゼロとなるように、上記欠けを備える突部及びこの欠けの形状が決められている、請求項１に記載のモールド。
3. 半径方向において、上記内側部の幅ａが２０ｍｍ以上である、請求項１又は２に記載のモールド。