JP2020100021A - タイヤ加硫金型 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ加硫金型において、空気入りタイヤのトレッド部に凹部を形成するための凸部における空気排気性能を向上する。【解決手段】セクター２１は、トレッド部１０１を成形するための成形面２２と、成形面２２に備えられた、トレッド部１０１にノッチ１０４を形成するための突出部２５と、突出部２５の側面２５ａに形成されたベントホール３１と、ベントホール３１とセクター２１の背面に形成されて外部に開口する排気ホール３３を流体的に連通する排気流路３２とを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、タイヤ加硫金型に関する。

特許文献１に開示されたタイヤ加硫金型は、空気入りタイヤのトレッド部を成形するための、周方向に分割された複数のセクターを備える。セクターには、タイヤ加硫時に成形面とグリーンタイヤ（未加硫タイヤ）の表面との間に介在する空気を外部に排出するために、ベントホールが形成されている。

一般に、セクターの成形面には、空気入りタイヤのトレッド部に溝、ディンプル等の凹部を形成するための凸部が備えられている。例えば、トレッド部に溝を形成するために、セクターの成形面には、溝の反転形状である細長い凸部が備えられている。

特開２０１７−９４５８３号公報

特許文献１に開示されたものを含む従来のタイヤ加硫金型は、空気入りタイヤのトレッド部に凹部を形成するための凸部における空気排気性能について、依然として改善の余地がある。

本発明は、タイヤ加硫金型において、空気入りタイヤのトレッド部に凹部を形成するための凸部における空気排気性能の向上を課題とする。

本発明の一態様は、空気入りタイヤの周方向に分割された複数のセクターを備え、前記セクターの少なくとも一つは、前記空気入りタイヤのトレッド部を成形するための成形面と、前記成形面に備えられた、前記トレッド部に凹部を形成するための凸部と、前記凸部の側面に形成されたベントホールと、前記ベントホールと前記セクターの背面に形成されて外部に開口する排気ホールを流体的に連通する排気流路とを備える、タイヤ加硫金型を提供する。

加硫成形時、成形面の凸部を含む領域とグリーンタイヤとの間に介在する空気は、グリーンタイヤによってベントホールへ押し出され、排気流路を経て排気ホールから金型外部に排出される。

成形面の凸部に近接した位置にベントホールを設定した場合、空気排気性能の点では有利である。しかし、この場合、ベントホールを設けるための穴開け加工時に凸部を損傷するおそれがある。凸部に損傷があると、その部分での空気排気性能が損なわれ、加硫成形された空気入りタイヤにベアを生じさせる原因となる。また、成形面の凸部に近接した位置にサイプブレード等の要素が配置されていると、そのような要素との干渉を避けるために、ベントホールを凸部から離れた位置に設定せざるを得ず、凸部における良好な空気排気性能が得られない。

成形面の凸部に近接した位置ではなく、凸部の側面にベントホールを設定することにより、ベントホールを設けるための穴開け加工時の凸部の損傷を防止できる。また、凸部の側面にベントホールを設定することにより、凸部に近接した位置に配置されたサイプブレード等の要素との干渉とを回避できる。これらの理由により、トレッド部に凹部を形成するために成形面に備えられた凸部における空気排気性能を向上できる。

凸部の側面にベントホールを設定することにより、凸部によって形成されるトレッド部の凹部の底面ではなく側面に、ベントホールの痕跡が残る。そのため、ベントホールの痕跡が目立たず、加硫成形により得られる空気入りタイヤの美観性が向上する。

好ましくは、前記ベントホールの前記成形面からの高さは、前記凸部の頂面の前記成形面からの高さの７０％以下である。

より好ましくは、前記ベントホールの前記成形面からの高さは、前記凸部の前記頂面の前記成形面からの高さの５０％以下である。

ベントホールの成形面からの高さ位置を、凸部の頂面の前記成形面からの高さの７０％以下、より好ましくは５０％以下に設定することで、凸部と成形面との交差部に近接した位置にベントホールが配置されることになる。その結果、交差部とグリーンタイヤとの間に介在する空気をより確実に排気できる。

前記ベントホールの軸線を含みかつ、前記成形面に対して垂直な仮想面において、前記軸線の前記成形面に対する傾斜角度は、ベントホールの基端から先端に向けて前記凸部の頂面に近付くように設定されていてもよい。

ベントホールの傾斜角度を、このような傾斜角度、つまり仰角となるように設定することで、ベントホールを設けるための穴開け加工が容易になる。

前記セクターは、前記ベントホールと連通するように前記凸部の前記側面と前記成形面に設けられたソーカット溝を備えてもよい。

ベントホールと連通するソーカットを設けることで、空気排気性能がさらに向上する。

好ましくは、前記セクターは前記ベントホールに装着されたスプリングベントを備える。

スプリングベントを採用することで、凸部の側面によって成形される空気入りタイヤの凹部の側面の痕跡はスピューよりも目立たないスプリングベント痕となる。その結果、加硫成形により得られる空気入りタイヤの美観性が向上する。

本発明によれば、タイヤ加硫金型において、空気入りタイヤのトレッド部に凹部を形成するための凸部における空気排気性能を向上できる。

本発明の実施形態に係るタイヤ加硫金型の断面図。 セクターの成形面を図１の矢印Ａから見た部分拡大図。 空気入りタイヤのトレッド部の部分拡大斜視図。 セクターの部分拡大斜視図。 突出部の一部断面平面図。 図４のVI-VI線での断面図。 変形例の図６と同様の断面図。 変形例の図６と同様の断面図。 変形例の図４と同様の部分拡大斜視図。 変形例の図２と同様の部分拡大図。 変形例の図６と同様の断面図。 変形例の図６と同様の断面図。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫金型１の概略構成を示す断面図であり、タイヤ径方向の一方側（図１において右側）のみ示している。なお、図１には、タイヤ加硫金型１において加硫成形される空気入りタイヤ１００が、仮想線（二点鎖線）で併せて示されている。空気入りタイヤ１００は、グリーンタイヤをタイヤ軸線が上下方向に向くようにタイヤ加硫金型１にセットして加硫成形することによって製造される。

図１に示すように、タイヤ加硫金型１はセグメンテッドモールドであり、環状のセクターモールド２と、この内径側に位置する上下一対のサイドプレート３，４と、それらの更に内径側に位置する上下一対にビードリング５，６とを有する。セクターモールド２、サイドプレート３，４、及びビードリング５，６の内側に空気入りタイヤ１００が加硫成形されるキャビティ７が画定されている。

セクターモールド２は周方向に分割された複数のセクター２１を備える。個々のセクター２１の内壁面は空気入りタイヤ１００のトレッド部１０１を加硫成形する成形面２２として機能する。以下、１個のセクター２１の構造を説明するが、他のセクター２１も同様の構造を備えていてもよい。

図２はセクター２１の成形面２２の一部を示し、図３はそれによって形成される空気入りタイヤ１００のトレッド部１０１を示す。

図３を参照すると、空気入りタイヤ１００のトレッド部１０１は、タイヤ周方向（符号ＴＣで示す）に延びる複数の主溝（凹部）１０２を備える。タイヤ幅方向（符号ＴＷで示す）に隣接する一対の主溝１０２間に、タイヤ周方向に延びるリブ１０３が画定されている。リブ１０３には、ノッチ（凹部）１０４が設けられている。ノッチ１０４は、図３において右側の主溝１０２と連通する基端と、リブ１０３内で終端する先端とを備える。また、リブ１０３には、タイヤ周方向においてノッチ１０４の両側に、サイプ１０５がそれぞれ設けられている。

図２及び図４を参照すると、セクター２１の成形面２２は、図３に示すトレッド部１０１の反転形状が設けられている。まず、成形面２２には、トレッド部１０１に主溝１０２を形成するための複数の主突条部（凸部）２３が備えられている。互いに隣接する一対の主突条部２３の間には、タイヤ周方向に延びる溝２４が画定される。主突条部２３と溝２４によって、トレッド部１０１に主溝１０２とリブ１０３が形成される。また、成形面２２には、主突条部２３の一部からタイヤ幅方向に突出して溝２４に進入する突出部（凸部）２５が備えられている。突出部２５によって、トレッド部１０１のリブ１０３にノッチ１０４が形成される。また、溝２４の溝底、つまり成形面２２には、タイヤ周方向において突出部２５の両側にサイプブレード２６が配置されている。サイプブレード２６によって、トレッド部１０１のリブ１０３にノッチ１０４が形成される。

図４に最も明瞭に示すように、本実施形態では、主突条部２３の側面２３ａと突出部２５の３個の側面２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、いずれも、成形面２２から概ね垂直に立ち上がる平坦面である。図３を併せて参照すると、溝２４の溝底、つまり成形面２２によりトレッド部１０１の表面、つまり踏面が形成される。また、主突条部２３の頂面２３ｂによって主溝１０１の底面が形成され、突出部２５の頂面２５ｄによってノッチ１０４の底面が形成される。

図４から図６を参照すると、突出部２５の側面２５ａにベントホール３１が形成されている。本実施形態におけるベントホール３１は、断面円形の細長い孔である。また、本実施形態では、ベントホール３１の姿勢は、ベントホール３１の軸線Ｌが側面２５ａの法線となるように設定している。具体的には、図５に示すように、ベントホール３１の軸線Ｌは、側面２５ａと頂面２５ｄによって構成されるエッジに対して直交している。また、図６を参照すれば明らかなように、ベントホール３１の軸線Ｌは、側面２５ａと側面２５ｂとにより構成されるエッジに対しても直交している。言い換えれば、本実施形態では、ベントホール３１の軸線Ｌを含みかつ、成形面２２に対して垂直な仮想面において、軸線Ｌは成形面２２に対して傾斜しておらず平行である。

ベントホール３１は、先端が側面２５で開口し、他端がセクター２１に形成された排気流路３２に流体的に接続されている。図６にのみ示すように、セクター２１の背面２７には金型外部に開口する排気ホール３３が形成されている。排気流路３２によって、ベントホール３１と排気ホール３３とが流体的に連通されている。

ベントホール３１には、スプリングベント５１が装着されている。本実施形態におけるスプリングベント５１は、ハウジング５２、ステム５３、コイルスプリング５４を備える。

ハウジング５２は、円筒状で軸線（ベントホール３１の軸線Ｌと一致している）の方向に貫通した貫通孔５２ａが形成されている。ハウジング５２の先端には、円錐状に拡径したテーパ面を備える弁座５２ｂが設けられている。

ステム５３は、ハウジング５２の貫通孔５２ａに遊挿されている。ステム５３は、先端に円錐状の弁体５３ａを備え、基端に抜け止め５３ｂを備える。

コイルスプリング５４は、ステム５３に外装された状態でハウジング５２の貫通孔５２ａ内に収容されている。コイルスプリング５４は、先端がステム５３の弁体５３ａに係止され、基端がハウジング５２に係止され、それによってステム５３を弁体５３ａがハウジング５２の弁座５２ｂに対して離間する位置（開弁）に向けて弾性的に付勢している。抜け止め５３ｂがハウジング５２に係合することで、コイルスプリング５４の付勢力によってステム５３がキャビティ７（図１参照）に抜け出ないようになっている。ステム５３が開弁位置にあるとき、弁体５３ａと弁座５２ｂの隙間によって、貫通孔５２ａへの空気の流入が許容される。

加硫成形時、成形面２２の突出部２５を含む領域、具体的には、突出部２５の側面２５ａ、成形面２２の突出部２５の側面２５ａの周辺の部分、主突条部２３の側面２３ａ、並びにグリーンタイヤのゴムによって画定される空間の空気は、グリーンタイヤによってベントホール３１へ押し出され、排気流路３２を経て排気ホール３３から金型外部に排出される。より具体的には、空気は開弁位置にあるスプリングベント５１の弁体５３ａと弁座５２ｂとの隙間から貫通孔５２ａを経てベントホール３１内に流入する。さらに、空気はベントホール３１から排気経路３２を経て排気ホール３３から排出される。

成形面２２の突出部２５に近接した位置にベントホールを設定した場合、空気排気性能の点では有利である。しかし、この場合、ベントホールを設けるための穴開け加工時に突出部２５を損傷するおそれがある。凸部に損傷があると、その部分での空気排気性能が損なわれ、加硫成形された空気入りタイヤにベア（成形面とタイヤとの間に介在する空気により生じる、空気入りタイヤの表面の欠け）を生じさせる原因となる。また、本実施形態のように成形面２２の突出部２５に近接した位置にサイプブレード２６が配置されていると、サイプブレード２６との干渉を避けるために、ベントホールを突出部２５から離れた位置に設定せざるを得ず、突出部２５を含む領域における良好な空気排気性能が得られない。

本実施形態では、成形面２２の突出部２５に近接した位置ではなく、突出部２５の側面２５ａにベントホール３１を設定することにより、ベントホール３１を設けるための穴開け加工時の突出部２５の損傷を防止できる。また、突出部２５の側面２５ａにベントホールを設定することにより、突出部２５に近接した位置に配置されたサイプブレード２６との干渉とを回避できる。これらの理由により、突出部２５を含む領域における空気排気性能を向上できる。

突出部２５の側面２５ａにベントホール３１を設定することにより、突出部２５によって形成されるノッチ１０４の底面ではなく側面に、ベントホール３１の痕跡が残る。そのため、ベントホール３１の痕跡が目立たず、加硫成形により得られる空気入りタイヤの美観性が向上する。ベントホール３１にスプリングベント５１を装着しているので、ノッチ１０４の側壁面に残るのは、スピュー（髭状の痕跡）ではなく、薄い円板状の痕跡（スプリングベント痕）であるので、ベントホール３１の痕跡はより目立たない。

図６を参照すると、ベントホール３１の成形面２２からの高さＨｖ（ベントホール３１の側面２５ａへ開口している部分における軸線Ｌの位置を基準とする）は、突出部２５の頂面２５ｄの成形面２２からの高さＨｐの７０％以下、より好ましくは５０％以下に設定することが好ましい。換言すれば、ベントホール３１は、突出部２５の高さＨｐの７０％、より好ましくは５０％よりも成形面２２に近い位置に配置される。さらに換言すれば、ベントホール３１は、突出２５の側面２５ａと成形面２２の交差部に近接した位置に配置することが好ましい。この配置により、交差部とグリーンタイヤとの間に介在する空気をより確実に排気できる。

図７から図１２は、本実施形態の種々の変形例を示す。

図７の変形例では、突出部２５の側面２５ａは、成形面２２から垂直に立ち上がるのではなく、傾斜している。ベントホール３１は、軸線Ｌが傾斜した側面２５ａの法線となるように設定している。そのため、ベントホール３１の軸線Ｌを含みかつ、成形面２２に対して垂直な仮想面において、軸線Ｌは成形面２２に対して傾斜している。より具体的には、この仮想平面において、軸線Ｌの成形面２２に対する傾斜角度は、ベントホール３１の基端から先端に向けて突出部２５の頂面２５ｄに近付くように設定されている。図８の変形例では、突出部２５の側面２５ａは、成形面２２から垂直に立ち上がっているが、ベントホール３１は図７の変形例と同様の傾斜を有する。ベントホール３１の傾斜角度を、図７及び図８のように、ベントホール３１の基端から先端に向けて突出部２５の頂面２５ｄに近付くような角度、つまり仰角となるように設定することで、突出部２５の頂面２５ｄ側からの側面２５ａへの工具のアクセスが容易となる。その結果、突出部２５にベントホール３１を設けるための穴開け加工が容易になる。

図９の変形例では、センター２１にベントホール３１と流体的に連通するソーカット６１が設けられている。ソーカット６１は、幅及び深さが概ね一定であり、突出部２５の側面２５ａに設けられベントホール３１から成形面２２に向かって直線状に延びる部分２２ａと、成形面２２に設けられた部分６１ａの端部に接続された部分６１ｂとを備える。ベントホール３１に連通するソーカット６１を設けることで空気がベントホール３１へ円滑に誘導されるので、空気排気性能がさらに向上する。

図１０の変形例では、突出部２５の側面２５ａに加え、主突条部２３の側面２３ａにも、スプリングベント５１が装着されたベントホール３４が設けられている。突出部２５の側面２５ｂ，２５ｃに、スプリングベント５１が装着されたベントホール３４を設けてもよい。

前述の実施形態では、ベントホール３１にスプリングベント５１が装着されている。しかし、図１１に示すように、スプリングベント５１に代えて、軸線方向の貫通孔７１ａが設けられたベントプラグ７１をベントホール３１に装着してもよい。また、図１２に示すように、ベントホールにスプリングベントもベントプラグも装着しない構成を採用してもよい。

１ タイヤ加硫金型
２ セクターモールド
３，４ サイドプレート
５，６ ビードリング
７ キャビティ
２１ セクター
２２ 成形面
２３ 主突条部
２３ａ 側面
２３ｂ 頂面
２４ 溝
２５ 突出部
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ 側面
２５ｄ 頂面
２６ サイプブレード
２７ 背面
３１，３４ ベントホール
３２ 排気流路
３３ 排気ホール
５１ スプリングベント
５２ ハウジング
５２ａ 貫通孔
５２ｂ 弁座
５３ ステム
５３ａ 弁体
５３ｂ 抜け止め
５４ コイルスプリング
６１ ソーカット
６１ａ，６１ｂ 部分
７１ ベントプラグ
７１ａ 貫通孔
１００ 空気入りタイヤ
１０１ トレッド部
１０２ 主溝
１０３ リブ
１０４ ノッチ
１０５ サイプ
Ｌ 軸線

Claims (6)

1. 空気入りタイヤの周方向に分割された複数のセクターを備え、
   前記セクターの少なくとも一つは、
   前記空気入りタイヤのトレッド部を成形するための成形面と、
   前記成形面に備えられた、前記トレッド部に凹部を形成するための凸部と、
   前記凸部の側面に形成されたベントホールと、
   前記ベントホールと前記セクターの背面に形成されて外部に開口する排気ホールを流体的に連通する排気流路と
   を備える、タイヤ加硫金型。
2. 前記ベントホールの前記成形面からの高さは、前記凸部の頂面の前記成形面からの高さの７０％以下である、請求項１に記載のタイヤ加硫金型。
3. 前記ベントホールの前記成形面からの高さは、前記凸部の前記頂面の前記成形面からの高さの５０％以下である、請求項２に記載のタイヤ加硫金型。
4. 前記ベントホールの軸線を含みかつ、前記成形面に対して垂直な仮想面において、前記軸線の前記成形面に対する傾斜角度は、ベントホールの基端から先端に向けて前記凸部の頂面に近付くように設定されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載のタイヤ加硫金型。
5. 前記セクターは、前記ベントホールと連通するように前記凸部の前記側面と前記成形面に設けられたソーカット溝を備える、請求項１から請求項４のいずれかに記載のタイヤ加硫金型。
6. 前記セクターは前記ベントホールに装着されたスプリングベントを備える、請求項１から請求項５のいずれかに記載のタイヤ加硫金型。

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