JP2021138090A - タイヤ加硫用モールドおよびその製造方法並びにタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ベントユニットが埋設された排気孔を通じて、モールドとグリーンタイヤとの間の不要な空気等をモールド外側に効果的に排出できるタイヤ加硫用モールドおよびその製造方法並びにこのモールドを使用したタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】モールド１のタイヤ成形面２に一方端開口４ａを有しモールド１の背面に他方端開口４ｂを有する排気孔４の一方端側に、筒状のケース６に弁体７およびスプリング８が内挿されているベントユニット５が埋設されていて、タイヤ成形面２での一方端開口４ａの配置領域に応じて、ベントユニット５が埋設されたそれぞれの排気孔４におけるタイヤ成形面２での開口面積、スプリング８の付勢力の強さおよび排気孔４のケース６に連接する位置から他方端開口４ｂに向かって延在する部分の横断面積の大きさの３つの仕様のうち、少なくとも１つの仕様が異ならされている。【選択図】図４

Description

本発明は、タイヤ加硫用モールドおよびその製造方法並びにタイヤの製造方法に関し、さらに詳しくは、ベントユニットが埋設された排気孔を通じて、モールドとグリーンタイヤとの間の不要な空気等をモールド外側に効果的に排出できるタイヤ加硫用モールドおよびこのモールドの製造方法並びにこのモールドを使用したタイヤの製造方法に関するものである。

グリーンタイヤとタイヤ成形面との間の不要な空気などをモールド外側に排出する排気孔にベントユニットを埋設することが知られている（例えば、特許文献１参照）。ベントユニットは、排気孔に内嵌される筒状のケースに弁体およびスプリングが内挿されていて、弁体がスプリングの付勢力によってタイヤ成形面から突出する方向に常時付勢されるように構成されている。グリーンタイヤの加硫時には、グリーンタイヤに押圧された弁体が、排気孔のタイヤ成形面の開口を塞ぐまで、この排気孔を通じて不要な空気などがモールドの内側から外側に排出される。弁体が排気孔のタイヤ成形面の開口を塞ぐことで、未加硫ゴムが排気孔に入り込むことが阻止されて、製造したタイヤにスピューが形成されることが防止される。

排気孔の開口は、タイヤ成形面において排気が必要とされる位置に形成される。そのため、タイヤ成形面のうちのトレッド成形面、ショルダ成形面、サイド成形面などの適宜の位置に排気孔の開口が形成される。従来、１つのモールドには同じ仕様のベントユニットが使用されている。ところが、タイヤ成形面の位置によって、必要とされる排気具合が異なるため、同じ仕様のベントユニットを使用していると、必要な排気具合に対して過不足が生じ易い。それ故、ベントユニットが埋設された排気孔を通じて、モールドとグリーンタイヤとの間の不要な空気等をモールド外側に効果的に排出するには改善の余地がある。

特開２０１７−１３３１２号公報

本発明の目的は、ベントユニットが埋設された排気孔を通じて、モールドとグリーンタイヤとの間の不要な空気等をモールド外側に効果的に排出できるタイヤ加硫用モールドおよびこのモールドの製造方法並びにこのモールドを使用したタイヤの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のタイヤ加硫用モールドは、一方端開口をモールドのタイヤ成形面に有し、他方端開口を前記モールドの前記タイヤ成形面以外の面に有する排気孔と、この排気孔の一方端側に埋設されるベントユニットとを備え、前記ベントユニットが、前記排気孔に内嵌される筒状のケースと、このケースに内挿される弁体および付勢部材とを有し、前記弁体が前記付勢部材の付勢力により前記タイヤ成形面から突出する方向に常時付勢され、前記弁体が前記付勢力に抗して移動して前記一方端開口を塞ぐことにより前記排気孔を通じた前記モールドの内側と外側との連通が遮断されるタイヤ加硫用モールドにおいて、前記ベントユニットが埋設されたそれぞれの前記排気孔における前記タイヤ成形面での開口面積、前記付勢力の強さおよび前記排気孔の前記ケースに連接する位置から前記他方端開口に向かって延在する部分の横断面積の大きさの３つの仕様のうち、少なくとも１つの仕様が、前記タイヤ成形面での前記一方端開口の配置領域に応じて異ならされていることを特徴とする。

本発明のタイヤ加硫用モールドの製造方法は、モールドのタイヤ成形面に一方端開口を有し、前記タイヤ成形面以外の面に他方端開口を有する排気孔の一方端側にベントユニットが埋設され、前記ベントユニットが、前記排気孔に内嵌される筒状のケースと、このケースに内挿される弁体および付勢部材とを有し、前記弁体が前記付勢部材の付勢力により前記タイヤ成形面から突出する方向に常時付勢されて、前記弁体が前記付勢力に抗して移動して前記一方端開口を塞ぐことにより前記排気孔を通じた前記モールドの内側と外側との連通が遮断されるタイヤ加硫用モールドの製造方法において、前記タイヤ成形面での前記一方端開口の配置領域毎に必要な排気具合を予め把握しておき、この把握した前記必要な排気具合に基づいて、前記ベントユニットが埋設されるそれぞれの前記排気孔における前記タイヤ成形面での開口面積、前記付勢力の強さおよび前記排気孔の前記ケースに連接する位置から前記他方端に向かって延在する部分の横断面積の大きさの３つの仕様のうち、少なくとも１つの仕様を異ならせることで、前記必要な排気具合を確保することを特徴とする。

本発明のタイヤの製造方法は、上記のタイヤ加硫用モールドを開型状態にしてその内部にグリーンタイヤを配置した後、前記加硫用モールドを閉型して前記グリーンタイヤを加熱しつつ加圧して加硫することを特徴とする。

本発明のタイヤ加硫用モールドによれば、前記タイヤ成形面での前記一方端開口の配置領域に応じて、前記ベントユニットが埋設されたそれぞれの前記排気孔における前記タイヤ成形面での開口面積、前記付勢力の強さおよび前記排気孔の前記ケースに連接する位置から前記他方端開口に向かって延在する部分の横断面積の大きさの３つの仕様のうち、少なくとも１つの仕様が異ならされているので、前記一方端開口の配置領域で必要とされている排気具合を確保することが容易になる。これに伴い、それぞれの前記一方端開口の配置領域において過不足のない効果的な排気を実現することが可能になる。

本発明のタイヤ加硫用モールドの製造方法によれば、前記タイヤ成形面での前記一方端開口の配置領域毎に必要な排気具合を予め把握しておき、この把握した前記必要な排気具合に基づいて、前記３つの仕様のうち、少なくとも１つの仕様を異ならせることで、前記必要な排気具合を確保するので、それぞれの前記一方端開口の配置領域において過不足のない効果的な排気を実現することが可能になる。

本発明のタイヤの製造方法によれば、上記のタイヤ加硫用モールドを用いてグリーンタイヤを加硫するので、モールドとグリーンタイヤとの間の不要な空気等がモールド外側に効果的に排出されて、加硫故障なくタイヤを製造することができる。これに伴い、タイヤ品質の向上と生産性の向上を図ることが可能になる。

加硫装置に取り付けられて開型状態の本発明のタイヤ加硫用モールドの右半分を断面視で例示する説明図である。 図１のセクタモールドを平面視で例示する説明図である。 図２のモールドを断面視で例示する説明図である。 図３の一部拡大図である。 ベントユニットの変形例を断面視で例示する説明図である。 排気孔の変形例を断面視で例示する説明図である。 図１のモールドを閉型してグリーンタイヤを加硫している状態を例示する説明図である。

以下、本発明のタイヤ加硫用モールドおよびその製造方法並びにタイヤの製造方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１〜図３に例示する本発明のタイヤ加硫用モールド１（以下、モールド１という）は、セクショナルタイプである。このモールド１は、複数のセクタモールド１Ａと円盤状の上側サイドモールド１Ｂおよび下側サイドモールド１Ｃとで構成されている。モールド１の内側面がタイヤ成形面２になる。タイヤ成形面２には様々な溝成形部３が突設されている。セクタモールド１Ａは、タイヤトレッド部を成形するトレッド成形面２ａとタイヤショルダ部を成形するショルダ成形面２ｂとを有している。上側サイドモールド１Ｂおよび下側サイドモールド１Ｃはそれぞれ、タイヤサイド部を成形するサイド成形面２ｃを有している。

図１では、モールド１は加硫装置９に設置されている。加硫装置９は、中心機構１０と、コンテナリング１２を有するコンテナとを備えている。図中の一点鎖線ＣＬは、中心機構１０の軸心位置を示している。図１、図７では、モールド１および加硫装置９の右半分を示しているが、左半分も実質的に同じ構造である。

コンテナリング１２は中心機構１０の外周側で上下移動する。それぞれのモールド１（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ）はコンテナの構成部品に取り付けられている。中心機構１０を構成する中心ポスト１０ａには、上下に間隔をあけて取り付けられた円盤状のクランプ部を介して円筒状の加硫ブラダ１１が設けられている。図１では、加硫ブラダ１１によってグリーンタイヤＧが保持されている。

モールド１にはタイヤ成形面２とグリーンタイヤＧとの間の不要な空気等をモールド１の外側に排出して加硫故障を防止するための排気孔４が形成されている。排気孔４はタイヤ成形面２に一方端開口４ａを有し、モールド１の外側面（背面）などのタイヤ成形面２以外の面に他方端開口４ｂを有している。排気孔４の一方端側（即ち、タイヤ成形面２の近傍）にはベントユニット５が埋設されている。排気孔４の一方端開口４ａは、タイヤ成形面２において排気が必要とされる様々な領域に配置されている。

図４に例示するようにベントユニット５は、ケース６とケース６に内設された弁体７およびスプリング８とを有している。ケース６は上端開口６ａおよび下端開口６ｂを有する筒状体である。上端開口６ａが排気孔４の一方端開口４ａに位置していて、下端開口６ｂは排気孔４の長手方向中途に位置している。

弁体７は、軸部７ａと軸部７ａの先端に固定された拡径部７ｂとを有している。弁体７は、軸部７ａに外挿されたスプリング８によってケース６の上端開口６ａ（タイヤ成形面２）から突出する方向に常時付勢されている。弁体７をこのように常時付勢できれば、この実施形態のようなコイル状のスプリング８に限定されず、その他のタイプのスプリングや弾性体などの種々の付勢部材を用いることができる。

スプリング８によって付勢されている拡径部７ｂは、タイヤ成形面２から僅かに突出していて、拡径部７ｂがこのように一方端開口４ａ（上端開口６ａ）を開口させている位置にある時は、排気孔４を通じてモールド１の内側と外側とが連通する。グリーンタイヤＧの加硫時には、弁体７（拡径部７ｂ）はグリーンタイヤＧによって押圧されて、スプリング８の付勢力に抗して後退する。そして、拡径部７ｂが一方端開口４ａ（上端開口６ａ）を封鎖する位置にある時は、排気孔４を通じたモールド１の内側と外側との連通が遮断される。

タイヤ成形面２での一方端開口４ａの配置領域が異なると、それぞれの排気孔４に要求される必要な排気具合は異なる。そこで、このモールド１では、タイヤ成形面２での一方端開口４ａの配置領域に応じて、それぞれの排気孔４による排気具合が調整されて、必要な排気具合が確保されている。

具体的には、ベントユニット５が埋設されたそれぞれの排気孔４におけるタイヤ成形面２での開口面積Ｓ１、スプリング８の付勢力の強さおよび排気孔４のケース６に連接する位置から他方端開口４ｂに向かって延在する部分の横断面積Ｓ２の大きさの３つの仕様のうち、少なくとも１つの仕様が、タイヤ成形面２での一方端開口４ａの配置領域に応じて異ならされている。したがって、タイヤ成形面２での一方端開口４ａの配置領域に応じて、開口面積Ｓ１のみ、スプリング８の付勢力の強さのみ、或いは、横断面積Ｓ２のみを異ならせてもよい。

開口面積Ｓ１について説明すると、図４に例示するベントユニット５ではケース６が円筒形なので、排気孔４におけるタイヤ成形面２での開口面積Ｓ１は、ケース６の上端開口６ａの内径Ｄに基づいて算出される。したがって、開口面積Ｓ１＝（π／４）・（内径Ｄ）²になる。図５に例示するように、内径をＤ１（Ｄ１＞Ｄ）にして開口面積Ｓ１が大きくなる程、排気孔４による排気具合は向上する（排気流量が大きくなる）。一方、開口面積Ｓ１が小さくなる程、排気孔４による排気具合は低下する（排気流量が小さくなる）。

スプリング８の付勢力について説明すると、スプリング８の付勢力が強くなる程、弁体７がグリーンタイヤGに押圧されても後退し難くなるので、拡径部７ｂによって一方端開口４ａ（上端開口６ａ）が封鎖されるタイミングが遅くなる。したがって、スプリング８の付勢力が強くなる程、排気孔４を通じてより長時間、排気できるので排気具合は向上する。一方、スプリング８の付勢力が弱くなる程、排気孔４を通じた排気がより短時間になるので排気具合は低下する。

排気孔４のケース６に連接する位置から他方端開口４ｂに向かって延在する部分の横断面積Ｓ２について説明すると、図４に例示する排気孔４は円筒形なので、横断面積Ｓ２は排気孔４のこの部分の内径ｄに基づいて算出される。したがって、横断面積Ｓ２＝（π／４）・（内径ｄ）²になる。図６に例示するように、内径をｄ１（ｄ１＞ｄ）にして横断面積Ｓ２が大きくなる程、排気孔４による排気具合は向上する（排気流量が大きくなる）。一方、横断面積Ｓ２が小さくなる程、排気孔４による排気具合は低下する（排気流量が小さくなる）。通常、この内径ｄは、図４に例示するように、ケース６のスプリング８が内設されている部分の内径よりも小さく設定されているが、図６ではケース６のスプリング８が内設されている部分の内径よりも内径ｄ１が大きく設定されている。内径ｄ１を大きくする場合は、ケース６の下端開口６ｂの開口面積も併せて大きくするとよい。

例えば、一方端開口４ａの配置領域として、トレッド成形面２ａ、ショルダ成形面２ｂおよびサイド成形面２ｃの３つの領域を設定して、それぞれの配置領域毎に上述した仕様を異ならせる。即ち、トレッド成形面２ａとショルダ成形面２ｂとサイド成形面２ｃとでは、上述した３つの仕様のうち、少なくとも１つの仕様を異ならせる。

或いは、一方端開口４ａの配置領域として、トレッド成形面２ａ、ショルダ成形面２ｂまたはサイド成形面２ｃの少なくともいずれか１つの成形面において複数に区分した領域を設定して、それぞれの区分した領域毎に上述した仕様を異ならせる。即ち、トレッド成形面２ａを複数に区分して、それぞれの区分した領域では、上述した３つの仕様のうち、少なくとも１つの仕様を異ならせる。または、ショルダ成形面２ｂを複数に区分して、それぞれの区分した領域では、上述した３つの仕様のうち、少なくとも１つの仕様を異ならせることもできる。或いは、サイド成形面２ｃを複数に区分して、それぞれの区分した領域では、上述した３つの仕様のうち、少なくとも１つの仕様を異ならせることもできる。

例えば、ゴム厚が相対的に厚くて硬いタイヤトレッド部を成形するトレッド成形面２ａでは、ゴム厚が相対的に薄くて柔らかいタイヤサイド部を成形するサイド成形面２ｃにおいてもよりも、スプリング８の付勢力を強くする。これにより、グリーンタイヤＧによって拡径部７ｂが押圧されても、一方端開口４ａ（上端開口６ａ）が直ぐに封鎖されないようにして必要な排気具合を確保する。或いは、付勢力の強さ以外の仕様を異ならせて必要な排気具合を確保する。

下側サイドモールド１Ｃのサイド成形面２ｃには、モールド１の開型時からグリーンタイヤＧが載置される。そのため、このサイド成形面２ｃに配置されている一方端開口４ａ（上端開口６ａ）は、グリーンタイヤＧの重さに起因して、拡径部７ｂによって封鎖され易い。そこで、このサイド成形面２ｃの一方端開口４ａ（上端開口６ａ）の開口状態を確保するために、例えば、サイド成形面２ｃでは、一方端開口４ａの配置領域を下側サイドモールド１Ｃと上側サイドモールド１Ｂとの２つの領域に区分して、下側サイドモールド１Ｃのサイド成形面２ｃでは、上側サイドモールド１Ｂのサイド成形面２ｃにおいてよりも、スプリング８の付勢力を強くする。

トレッド成形面２ａやショルダ成形面２ｂにおいても、相対的に下方領域に配置されている一方端開口４ａ（上端開口６ａ）は、相対的に上方領域に配置されている一方端開口４ａ（上端開口６ａ）よりも、グリーンタイヤＧの重さに起因して、拡径部７ｂによって封鎖され易い。そこで、トレッド成形面２ａやショルダ成形面２ｂにおいてもサイド成形面２ｃと同様に付勢力を調整する。例えば、トレッド成形面２ａでは上下方向に複数（例えば２つや３つ）の領域に区分し、サイド成形面２ｂでは上側領域と下側領域の２つの領域に区分する。そして、相対的に下方領域では、相対的に上方領域においてよりも、スプリング８の付勢力を強くする。

また、モールド１を閉型した後、加硫ブラダ１１を膨張させると、グリーンタイヤＧはタイヤ成形面２のうち、最初にトレッド成形面２ａに強く押圧されて、ショルダ成形面２ｂには最後に強く押圧されることが多い。そのため、トレッド成形面２ａやサイド成形面２ｃに配置されている一方端開口４ａ（上端開口６ａ）は相対的に早期に拡径部７ｂによって封鎖される傾向がある。そのため、ショルダ成形面２ｂに配置されている一方端開口４ａ（上端開口６ａ）が相対的に遅くまで開口状態になる。即ち、この時に数が少なくなった開口状態のショルダ成形面２ｂに配置されている一方端開口４ａ（上端開口６ａ）を通じて、効果的に排気を行うために、例えば、ショルダ成形面２ｂでは、トレッド成形面２ａやサイド成形面２ｃにおいてよりも、開口面積Ｓ１、横断面積Ｓ２の少なくとも一方を大きくして、必要な排気具合を確保する。

このモールド１を製造するには、タイヤ成形面２での一方端開口４ａの配置領域毎に必要な排気具合を予め把握しておく。例えば、グリーンタイヤＧをテスト加硫して、加硫済みのタイヤの表面状態（加硫故障の有無など）を分析して、それぞれの排気孔４による排気具合（排気流量）の過不足を確認して、それぞれの排気孔４に対する必要な排気具合を把握する。そして、把握したそれぞれの排気孔４の必要な排気具合に基づいて、上述した３つの仕様のうち、少なくとも１つの仕様を異ならせることで、それぞれの排気孔４における必要な排気具合を確保する。

このモールド１を用いてタイヤを製造するには、図１に例示するように、加硫装置９に取り付けたモールド１を開型状態にして、グリーンタイヤＧを横置き状態で下側サイドモールド１Ｃに載置してする。このようにグリーンタイヤＧを開型したモールド１の内部に配置した後、図７に例示するように、コンテナリング１２を下方移動させてモールド１を閉型する。閉型したモールド１によってグリーンタイヤＧを加熱しつつ加圧して加硫を行うことでタイヤが完成する。

このモールド１によれば、上述した３つの仕様のうち、少なくとも１つの仕様が異ならされているので、グリーンタイヤＧの加硫時に、タイヤ成形面２での排気孔４の一方端開口４ａの配置領域で必要とされている排気具合を確保することが容易になる。これに伴い、それぞれの一方端開口４ａの配置領域で過不足のない効果的な排気を実現できる。したがって、このモールド１を用いてグリーンタイヤＧを加硫することで、モールド１（タイヤ成形面２）とグリーンタイヤＧとの間の不要な空気等が排気孔４を通じてモールド１の外側に効果的に排出されるので、加硫故障なくタイヤを製造するには有利なる。また、弁体７によって一方端開口４ａ（上端開口６ａ）は適時封鎖されるので、グリーンタイヤＧを形成している未加硫ゴムが排気孔４に流入することが阻止されて、製造したタイヤにスピューが形成されることが防止される。これに伴い、タイヤ品質の向上と生産性の向上を図ることが可能になる。

本発明はセクショナルタイプのモールド１に限らず、いわゆる二分割タイプのモールドに適用することもできる。また、本発明は、空気入りタイヤを製造するためモールドに限らずその他の種々のタイプのタイヤを製造するためのモールドに適用することができる。

１ モールド
１Ａ セクタモールド
１Ｂ 上側サイドモールド
１Ｃ 下側サイドモールド
２ タイヤ成形面
２ａ トレッド成形面
２ｂ ショルダ成形面
２ｃ サイド成形面
３ 溝成形部
４ 排気孔
４ａ 一方端開口
４ｂ 他方端開口
５ ベントユニット
６ ケース
６ａ 上端開口
６ｂ 下端開口
７ 弁体
７ａ 軸部
７ｂ 拡径部
８ スプリング（付勢部材）
９ 加硫装置
１０ 中心機構
１０ａ 中心ポスト
１１ 加硫ブラダ
１２ コンテナリング
Ｇ グリーンタイヤ

Claims (5)

1. 一方端開口をモールドのタイヤ成形面に有し、他方端開口を前記モールドの前記タイヤ成形面以外の面に有する排気孔と、この排気孔の一方端側に埋設されるベントユニットとを備え、前記ベントユニットが、前記排気孔に内嵌される筒状のケースと、このケースに内挿される弁体および付勢部材とを有し、前記弁体が前記付勢部材の付勢力により前記タイヤ成形面から突出する方向に常時付勢され、前記弁体が前記付勢力に抗して移動して前記一方端開口を塞ぐことにより前記排気孔を通じた前記モールドの内側と外側との連通が遮断されるタイヤ加硫用モールドにおいて、
   前記ベントユニットが埋設されたそれぞれの前記排気孔における前記タイヤ成形面での開口面積、前記付勢力の強さおよび前記排気孔の前記ケースに連接する位置から前記他方端開口に向かって延在する部分の横断面積の大きさの３つの仕様のうち、少なくとも１つの仕様が、前記タイヤ成形面での前記一方端開口の配置領域に応じて異ならされていることを特徴とするタイヤ加硫用モールド。
2. 前記配置領域が、トレッド成形面、ショルダ成形面およびサイド成形面の３つ配置領域である請求項１に記載のタイヤ加硫用モールド。
3. 前記配置領域が、トレッド成形面、ショルダ成形面またはサイド成形面の少なくともいずれか１つの成形面において複数に区分した領域である請求項１に記載のタイヤ加硫用モールド。
4. モールドのタイヤ成形面に一方端開口を有し、前記タイヤ成形面以外の面に他方端開口を有する排気孔の一方端側にベントユニットが埋設され、前記ベントユニットが、前記排気孔に内嵌される筒状のケースと、このケースに内挿される弁体および付勢部材とを有し、前記弁体が前記付勢部材の付勢力により前記タイヤ成形面から突出する方向に常時付勢されて、前記弁体が前記付勢力に抗して移動して前記一方端開口を塞ぐことにより前記排気孔を通じた前記モールドの内側と外側との連通が遮断されるタイヤ加硫用モールドの製造方法において、
   前記タイヤ成形面での前記一方端開口の配置領域毎に必要な排気具合を予め把握しておき、この把握した前記必要な排気具合に基づいて、前記ベントユニットが埋設されるそれぞれの前記排気孔における前記タイヤ成形面での開口面積、前記付勢力の強さおよび前記排気孔の前記ケースに連接する位置から前記他方端に向かって延在する部分の横断面積の大きさの３つの仕様のうち、少なくとも１つの仕様を異ならせることで、前記必要な排気具合を確保することを特徴とするタイヤ加硫用モールドの製造方法。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ加硫用モールドを開型状態にしてその内部にグリーンタイヤを配置した後、前記加硫用モールドを閉型して前記グリーンタイヤを加熱しつつ加圧して加硫するタイヤの製造方法。

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