JP2021024156A - タイヤ製造用モールド - Google Patents

Abstract

【課題】セグメントとサイドプレートとの間のローカバーの噛み込みが防止された、タイヤ製造用のモールドの提供。【解決手段】本発明に係るタイヤ製造用のモールド２は、外側端面２８とキャビティ面２６とを備えるサイドプレート６、及び前記外側端面２８と接触する内側端面２４とキャビティ面２０とを備えるセグメント４を備える。前記外側端面２８に、この端面２８と前記サイドプレート６のキャビティ面２６との境界に沿って延びる凸部３２が設けられ、前記内側端面２４に、前記凸部３２と噛み合わされる凹部３４が設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、タイヤ製造用モールドに関する。

典型的なタイヤ製造用のモールドは、円弧状の複数のセグメントと、リング状のサイドプレートとを備えている。セグメント及びサイドプレートは、それぞれローカバーと接触するキャビティ面を備えている。

タイヤの製造においては、モールドが開いた状態、すなわちセグメントがビードリングから離された状態で、ローカバーがモールドに入れられる。ローカバーをシェーピングしつつ、セグメントをビードリングに接触させることで、モールドが閉じられる。このとき、セグメントがサイドプレートと接触する部分で、ローカバーの噛み込みが起こることがある。ローカバーの噛み込みは、このモールドで製造されたタイヤでのバリの発生による外観品質の低下や、バリを処理するコストの増加の要因となりうる。

ローカバーの噛み込みを防止されたモールドについての検討が、特開２０００−１０２９２７公報で報告されている。このモールドでは、セグメントは、可動片を備える。可動片は、モールドが開いた状態ではサイドプレートに向けて突出し、モールドが閉じた状態ではセグメントの本体内に収容される。モールドを閉じる際に、可動片がセグメントとサイドプレートとの隙間を塞ぐことで、ローカバーの噛み込みの防止が図られている。

特開２０００−１０２９２７公報

セグメントとサイドプレートとの間のローカバーの噛み込みが、さらに効果的に防止されたモールドが求められている。

本発明の目的は、セグメントとサイドプレートとの間のローカバーの噛み込みが防止された、タイヤ製造用のモールドを提供することにある。

本発明に係るタイヤ製造用のモールドは、外側端面とキャビティ面とを備えるサイドプレート、及び前記外側端面と接触する内側端面とキャビティ面とを備えるセグメントを備える。前記外側端面に、この端面と前記サイドプレートのキャビティ面との境界に沿って延びる凸部が設けられ、前記内側端面に、前記凸部と噛み合わされる凹部が設けられている。

前記セグメントがそのキャビティ面にタイヤに溝を形成するための突条を備える場合、好ましくは、前記凸部の高さは、この突条の高さより大きい。

好ましくは、前記凸部の幅は、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。

本発明に係るタイヤの製造方法は、
外側端面とキャビティ面とを備えるサイドプレート、及び前記外側端面と接触する内側端面とキャビティ面とを備えるセグメントを備え、前記外側端面にこの端面と前記サイドプレートのキャビティ面との境界に沿って延びる凸部が設けられ、前記内側端面に前記凸部と噛み合わされる凹部が設けられているモールドに、前記セグメントが前記サイドプレートと離された状態でローカバーを入れる工程
及び
上記ローカバーをシェーピングしつつ上記セグメントを上記サイドプレートに接触させることで上記モールドを閉じる工程
を含む。

このモールドでは、サイドプレートの外側端面に、この端面とキャビティ面との境界に沿って延びる凸部が設けられている。セグメントの内側端面に、凸部と噛み合わされる凹部が設けられている。このモールドでは、モールドを閉じる際に、ローカバーがセグメントと接触する前に、サイドプレートの凸部とセグメントの凹部とが噛み合わされる。サイドプレートとセグメントとの隙間が、塞がれる。これにより、セグメントとサイドプレートとの間でのローカバーの噛み込みが、効果的に防止されている。このモールドでは、バリの発生が抑えられたタイヤが製造できる。

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のモールドを含む、タイヤの加硫装置の一部が示された断面図である。 図３は、図２の装置でモールドが閉じられる前の状態が示された断面図である。 図４は、図３の装置の一部が示された拡大断面図である。 図５は、本発明の他の実施形態に係るモールド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は、本発明に係るタイヤ製造用のモールド２が示された平面図である。図１において、両矢印Ａで示される方向がこのモールド２の周方向であり、紙面に垂直な方向がこのモールド２の軸方向である。このモールド２は、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。図１には、実線で表されたセグメント４及び二点鎖線で表されたセグメント４が存在する。実線で表されているのが、モールド２が閉じられた状態でのセグメント４である。二点鎖線で表されているのが、モールド２が閉じられる前の状態でのセグメント４である。

図２は、図１のモールド２を含む、タイヤの加硫装置１０の一部が示された断面図である。この加硫装置１０は、上記のセグメント４、サイドプレート６及びビードリング８の他に、内セクターシュー１２、外セクターシュー１４、上側ベースプレート１６及び下側ベースプレート１８を備えている。この図には、ローカバーＲも示されている。図２において、左右方向が半径方向であり、上下方向が軸方向であり、紙面に垂直な方向が周方向である。図２のモールド２は、図１のII−II線に沿った拡大断面図となっている。

図２では、モールド２は閉じられている。この図のセグメント４の位置は、図１の実線で表されているセグメント４の位置に対応する。この状態では、セグメント４、サイドプレート６及びビードリング８が組み合わされ、ローカバーＲを格納するキャビティが形成されている。

図１で示されるように、それぞれのセグメント４の平面形状は、実質的に円弧状である。モールド２が閉じられた状態では、複数のセグメント４が、ビードリング８の周りに、リング状に配置されている。セグメント４は、キャビティ面２０と一対の内側端面２４とを備えている。図２で示されるように、キャビティ面２０は、ローカバーＲの主にトレッドの部分と接触する。それぞれの内側端面２４は、キャビティ面２０の軸方向外側に位置する。周方向に垂直な断面において、内側端面２４は、キャビティ面２０の対応する軸方向の端から、軸方向外側に延びている。

図１で示されるように、サイドプレート６はリング状である。図２に示されるように、上下一対のサイドプレート６が存在する。それぞれのサイドプレート６は、キャビティ面２６と外側端面２８とを備える。キャビティ面２６は、ローカバーＲの主にサイド部と接触する。周方向に垂直な断面において、外側端面２８は、キャビティ面２６の半径方向外側端から軸方向外側に延びている。図２に示されるように、モールド２が閉じられた状態において、外側端面２８は、セグメント４の対応する内側端面２４と接触している。

図１に示されるように、ビードリング８はリング状である。図２に示されるように、上下一対のビードリング８が存在する。それぞれのビードリング８は、ローカバーＲの対応するビードの部分と接触するキャビティ面３０を備える。ビードリング８は、サイドプレート６に固定されている。

図２に示されるように、内セクターシュー１２は、セグメント４の半径方向外側に位置する。一つのセグメント４に対して、一つの内セクターシュー１２が存在する。従って、内セクターシュー１２の数は、セグメント４の数と同じである。それぞれの内セクターシュー１２は、対応するセグメント４と固定されている。図２に示されるように、内セクターシュー１２の半径方向外側の面は、軸方向に対して傾斜している。

図２に示されるように、外セクターシュー１４は、内セクターシュー１２の半径方向外側に位置している。外セクターシュー１４は、内セクターシュー１２と当接している。この当接面は、軸方向に対して傾斜している。この傾斜角度は、内セクターシュー１２の外側面の傾斜角度と同じである。

外セクターシュー１４は、軸方向（図２のＹ方向及びその反対方向）に移動しうる。内セクターシュー１２及びこれと固定されたセグメント４は、半径方向（図１及び図２のＸ方向及びその反対方向）に移動しうる。外セクターシュー１４をＹ方向に移動させることで、内セクターシュー１２及びセグメント４が、Ｘ方向に移動する。外セクターシュー１４をＹ方向と反対方向に移動させることで、内セクターシュー１２及びセグメント４が、Ｘ方向と反対方向に移動する。

上側ベースプレート１６及び下側ベースプレート１８は、それぞれ対応するサイドプレート６を固定している。上側ベースプレート１６と下側ベースプレート１８との間で、内セクターシュー１２及びセグメント４が半径方向に移動される。

図３には、図２のモールド２が閉じられる前の状態が示されている。前述のとおり、図１において二点鎖線で表されているのが、この状態でのセグメント４である。図４には、図３の一部が拡大されて示されている。これらの図で示されるように、この状態では、セグメント４は、サイドプレート６と離されている。セグメント４の内側端面２４と、サイドプレート６の外側端面２８とは接触していない。

図３及び４に示されるように、サイドプレート６の外側端面２８に、凸部３２が設けられている。凸部３２は、外側端面２８とキャビティ面２６との境界に沿って、周方向に延びている。この実施形態では、軸方向において、凸部３２の外側端は、外側端面２８の端と一致している。凸部３２は、リング状を呈する。図４で示されるように、周方向に垂直な断面において、凸部３２は矩形状を呈する。この断面において、凸部３２は半径方向外向きに延びている。図４において、両矢印Ｈｐは凸部３２の高さを表す。高さＨｐは、半径方向に計測した、外側端面２８から凸部３２の外側端までの距離である。両矢印Ｗｐは凸部３２の幅を表す。幅Ｗｐは、軸方向に計測される。

図３及び４に示されるように、セグメント４の内側端面２４には凹部３４が設けられている。凹部３４は、内側端面２４とキャビティ面２０との境界に沿って周方向に延びている。この実施形態では、軸方向において、凹部３４の開口の外側端は、内側端面２４の端と一致している。凹部３４は、リング状の溝である。図２で示されるように、セグメント４の内側端面２４とサイドプレート６の外側端面２８とが接触したとき、凹部３４は凸部３２と噛み合っている。凹部３４は、凸部３２に対応した形状を呈している。従って、凹部３４の深さは、凸部３２の高さＨｐと同じである。凹部３４の深さは、凸部３２の高さＨｐより大きくてもよい。凹部３４の幅は、凸部３２の幅Ｗｐと同じである。

図３及び４に示されるように、セグメント４は、そのキャビティ面２０に、タイヤに溝を形成するための突条３６を備えている。この実施形態では、主溝を形成するための主突条３６ａ及び副溝を形成するための副突条３６ｂが設けられている。主突条３６ａは、周方向に延びている。副突条３６ｂは、概ね軸方向に延びている。副突条３６ｂは、セグメント４のキャビティ面２０の、軸方向の端まで延びている。

図４において、両矢印Ｈｓは、内側端面２４から計測した突条３６の高さを表す。高さＨｓは、セグメント４のキャビティ面２０の軸方向の端に位置する突条３６において、計測される。詳細には、高さＨｓは、キャビティ面２０の軸方向の端から、軸方向内側へ向けて１０ｍｍ以内の範囲に、その一部又は全体が位置する突条３６において計測される。高さＨｓは、この範囲において、キャビティ面２０の法線に沿って計測した、キャビティ面２０から突条３６の先端までの距離の最大値である。図４の実施形態では、高さＨｓは、副突条３６ｂにおいて計測される。この実施形態では、凸部３２の高さＨｐは、高さＨｓより大きい。

以下では、上記の装置１０を使用したタイヤの製造方法が説明される。

この製造方法では、成形工程にてローカバーＲが形成される。このローカバーＲが、この装置１０の開いたモールド２に入れられる。ローカバーＲは、サイドプレート６及びビードリング８と接触する。ローカバーＲは、セグメント４と接触していない。この状態が、図３及び４で示されたモールド２が閉じられる前の状態である。

このモールド２を閉じるために、外セクターシュー１４が、図３に示されるＹ方向に移動する。これに伴い、内セクターシュー１２及びセグメント４が、図１、３及び４で示されるＸ方向に移動する。これと併せて、ローカバーＲがシェーピングされる。ローカバーＲが膨らませられる。

セグメント４がさらにＸ方向に移動し、サイドプレート６の凸部３２が、セグメント４の凹部３４に挿入される。凸部３２と凹部３４とが噛み合わされる。内側端面２４が外側端面２８と接触するまで、セグメント４はＸ方向に動く。これにより、モールド２が閉じられる。モールド２は、図２に示された状態となる。

ローカバーＲは、閉じられたモールド２の中で、加圧されつつ加熱される。加圧と加熱とにより、ローカバーＲのゴム組成物がキャビティ内を流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こす。これにより、タイヤが得られる。

外セクターシュー１４がＹ方向の反対方向に移動する。これに伴い、内セクターシュー１２及びセグメント４が、Ｘ方向の反対方向に移動する。これによりモールド２が開かれ、タイヤが取り出される。

以下では、本発明の作用効果が説明される。

このモールド２では、サイドプレート６の外側端面２８に、この端面２８とキャビティ面２６との境界に沿って延びる凸部３２が設けられている。セグメント４の内側端面２４に、凸部３２と噛み合わされる凹部３４が設けられている。モールド２を閉じる際、ローカバーＲがセグメント４と接触する前に、サイドプレート６の凸部３２とセグメント４の凹部３４とが噛み合わされる。セグメント４のキャビティ面２０の軸方向の端において、セグメント４がローカバーＲと接触するときには、凸部３２と凹部３４とは、噛み合っている。サイドプレート６とセグメント４との隙間が、凸部３２と凹部３４とにより、塞がれる。このため、ローカバーＲの未加硫ゴムが、外側端面２８と内側端面２４との間に入り込むことが、効果的に防止されている。セグメント４とサイドプレート６との間でのローカバーＲの噛み込みが、効果的に防止されている。このモールド２では、バリの発生が抑えられたタイヤが製造できる。このモールド２では、タイヤの優れた外観が実現されうる。

このモールド２では、バリの発生が抑えられているため、バリの除去及びバリによる汚れ除去の作業の発生が抑えられている。このモールド２を使用することで、タイヤの製造コストが抑えられている。

セグメント４とサイドプレート６との間へのローカバーＲの噛み込みは、加硫時でのセグメント４とサイドプレート６との接触部分における接触圧力を増加させる。このモールド２では、セグメント４とサイドプレート６との間へのローカバーＲの噛み込みが防止されているため、この接触圧力の増加が抑えられている。これは、モールド２の耐久性に寄与する。このモールド２では、優れた耐久性が実現されている。

このモールド２では、外側端面２８に凸部３２を設け、内側端面２４に凹部３４を設けることで、セグメント４とサイドプレート６との間へのローカバーＲの噛み込みが防止される。この構造は、簡易である。このモールド２は、従来の「突出及び収容が可能な可動片」のような、複雑な機構を有しない。このモールド２では、製造コストが抑えられている。

通常、セグメント４のキャビティ面２０には、タイヤのトレッド面に溝を形成するための突条３６が設けられる。セグメント４のキャビティ面２０の軸方向の端に、突条３６が存在することがある。この突条３６が存在する場合、セグメント４とサイドプレート６との境界において、セグメント４は、この突条３６がない場合と比べて早くローカバーＲと接触する。これは、セグメント４とサイドプレート６との間でのローカバーＲの噛み込みの要因となりうる。キャビティ面２０の軸方向の端に位置する突条３６により、セグメント４とサイドプレート６との間でのローカバーＲの噛み込みが、起こり易くなる。

本モールド２では、凸部３２の高さＨｐは、突条３６の高さＨｓよりも大きい。高さＨｐを高さＨｓよりも大きくすることで、このモールド２では、キャビティ面２０の軸方向の端に突条３６が存在する場合においても、セグメント４とサイドプレート６との間へのローカバーＲの噛み込みが、効果的に防止されている。

高さＨｐは、５ｍｍ以上が好ましい。高さＨｐが５ｍｍ以上の凸部３２は、セグメント４とサイドプレート６との間へのローカバーＲの噛み込みを、効果的に防止する。このモールド２では、キャビティ面２０の軸方向の端に突条３６が存在する場合においても、セグメント４とサイドプレート６との間へのローカバーＲの噛み込みが、効果的に防止されている。この観点から、高さＨｐは、１０ｍｍ以上がより好ましい。高さＨｐは、３０ｍｍ以下が好ましい。高さＨｐが３０ｍｍ以下の凸部３２は、破損し難い。このモールド２では、優れた耐久性が実現されている。この観点から、高さＨｐは、２５ｍｍ以下がより好ましい。

凸部３２の幅Ｗｐは、５ｍｍ以上が好ましい。幅Ｗｐが５ｍｍ以上の凸部３２は、破損し難い。このモールド２では、優れた耐久性が実現されている。この観点から、幅Ｗｐは、１０ｍｍ以上がより好ましい。セグメント４の凹部３４の幅が広くなることによる、セグメント４の耐久性の低下を防止するとの観点から、幅Ｗｐは３０ｍｍ以下が好ましい。

図５は、本発明の他の実施形態に係るモールド４０の一部が示された、拡大断面図である。図５において、左右方向が半径方向であり、上下方向が軸方向であり、紙面に垂直な方向が周方向である。このモールド４０は、セグメント４２、サイドプレート４４及び図示されないビードリングを備える。図５では、セグメント４２とサイドプレート４４との境界の部分が、拡大されて示されている。図５には、このモールド４０が閉じられる前の状態が示されている。図５には、ローカバーＲも示されている。

図５に示されるように、セグメント４２の内側端面４６には凹部４８が設けられている。凹部４８は、内側端面４６とキャビティ面５０との境界に沿って周方向に延びている。この実施形態では、軸方向において、凹部４８の開口の外側端は、内側端面４６の端より内側に位置している。図５おいて、両矢印Ｗｅは、凹部４８の開口の外側端と、内側端面４６の端との距離である。このセグメント４２は、凹部４８の開口の外側端が内側端面４６の端より内側に位置していることの他は、図２のセグメント４と同じである。

図５に示されるように、サイドプレート４４の外側端面５２に、凸部５４が設けられている。凸部５４は、外側端面５２とキャビティ面５６との境界に沿って、周方向に延びている。この実施形態では、軸方向において、凸部５４の外側端は、外側端面５２の端より内側に位置している。凸部５４の外側端と、外側端面５２の端との距離は、上記の距離Ｗｅと同じである。このサイドプレート４４は、凸部５４の外側端が外側端面５２の端より内側に位置していることの他は、図２のサイドプレート６と同じである。この凸部５４と上記の凹部４８とは、モールド４０が閉じた状態では噛み合っている。

距離Ｗｅは、１．０ｍｍ以下が好ましい。距離Ｗｅを１．０ｍｍ以下とすることで、セグメント４２とサイドプレート４４との間へのローカバーＲの噛み込みが、効果的に防止される。距離Ｗｅは、０．５ｍｍ以上が好ましい。距離Ｗｅを０．５ｍｍ以上とすることで、セグメント４２の、凹部４８と内側端面４６の端との間の部分が損傷することが、防止されている。

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１−４で示されたモールドを作製した。このモールドは、「１９５／６０ Ｒ１６」のサイズのタイヤ用である。このモールドでは、凸部の高さＨｐは２０ｍｍとされ、幅Ｗｐは１０ｍｍとされた。このモールドでは、キャビティ面の軸方向の端まで延びる突条が設けられている。この突条の高さＨｓは、１０ｍｍであった。

［比較例１］
サイドプレートが凸部を有さず、セグメントが凹部を有さないことの他は実施例１と同様にして、比較例１のモールドを作製した。

［比較例２］
比較例２のモールドは、モールドが閉じるまでサイドプレートに向けて突出し、モールドが閉じるとセグメントの本体内に収容される、可動片を備えている。その他は、比較例１のモールドと同じとされた。

［ローカバー噛み込み］
作製したモールドにローカバーを入れ、シェーピングしつつモールドを閉じた。モールドを開けてこのローカバーを取り出し、セグメントとサイドプレートとの間のローカバーの噛み込みの有無を目視で確認した。その結果、実施例１のモールドを使用したローカバーでは、噛み込みは発生しなかった。比較例１及び比較例２のモールドを使用したローカバーでは、いずれも噛み込みが発生した。噛み込みの量は、比較例１のモールドを使用したときは３．０ｍｍであり、比較例２のモールドを使用したときは２．５ｍｍであった。

［バリの有無］
作製したモールドを使用してローカバーを１７０℃の温度で加硫し、タイヤを作製した。このタイヤについて、バリの発生状況が目視で確認された。実施例１のモールドを使用したタイヤでは、バリは発生しなかった。比較例１及び比較例２のモールドを使用したローカバーでは、いずれもバリが発生した。

上記のとおり、実施例のモールドは、比較例のモールドに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るモールドは、種々のタイヤの製造に適用しうる。

２、４０・・・モールド
４、４２・・・セグメント
６、４４・・・サイドプレート
８・・・ビードリング
１０・・・加硫装置
１２・・・内セクターシュー
１４・・・外セクターシュー
１６・・・上側ベースプレート
１８・・・下側ベースプレート
２０、５０・・・セグメントのキャビティ面
２４、４６・・・内側端面
２６、５６・・・サイドプレートのキャビティ面
２８、５２・・・外側端面
３０・・・ビードリングのキャビティ面
３２、５４・・・凸部
３４、４８・・・凹部
３６・・・突条

Claims (4)

1. 外側端面とキャビティ面とを備えるサイドプレート
   及び
   前記外側端面と接触する内側端面と、キャビティ面とを備えるセグメント
   を備え、
   前記外側端面に、この端面と前記サイドプレートのキャビティ面との境界に沿って延びる凸部が設けられ、
   前記内側端面に、前記凸部と噛み合わされる凹部が設けられている、タイヤ製造用のモールド。
2. 前記セグメントが、そのキャビティ面にタイヤに溝を形成するための突条を備え、
   前記凸部の高さが、前記突条の高さより大きい、請求項１に記載のモールド。
3. 前記凸部の幅が、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載のモールド。
4. 外側端面及びキャビティ面を備えるサイドプレート、及び前記外側端面と接触する内側端面とキャビティ面とを備えるセグメントを備え、前記外側端面にこの端面と前記サイドプレートのキャビティ面との境界に沿って延びる凸部が設けられ、前記内側端面に前記凸部と噛み合わされる凹部が設けられているモールドに、前記セグメントが前記サイドプレートと離された状態でローカバーを入れる工程
   及び
   上記ローカバーをシェーピングしつつ上記セグメントを上記サイドプレートに接触させることで上記モールドを閉じる工程
   を含むタイヤの製造方法。

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