JP2022055897A - プレート及びタイヤ加硫金型 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ加硫成型後の外観不良を抑制できるプレート及びタイヤ加硫金型を提供する。【解決手段】タイヤ加硫金型に形成された長手形状の装着溝に装着される、弾性を有する長手形状のプレートであって、固定用ねじを取り付けるために長手方向両端にそれぞれ貫通孔が形成され、装着溝に装着される際に装着溝の底面に対向する面が凸となるように長手方向に沿って湾曲した。【選択図】図４

Description

本開示は、プレート及びタイヤ加硫金型に関する。

従来より、タイヤ成型面の装着溝にプレート（「セリアルプレート」又は「ステンシルプレート」とも呼ばれる）を固定したタイヤ加硫金型を使用してタイヤを加硫成型し、タイヤの外表面に凹凸状の標識を形成する方法が知られている。ここで、プレートを装着溝に固定する方法として、ねじを使用する方法が知られている（特許文献１参照）。

プレートは、その両端がねじによって装着溝に固定されるが、プレートと装着溝との間に隙間があると、その隙間からゴムが流れ込み、加硫成型後のタイヤにバリやピンチが形成される。バリは、タイヤ表面に余分な被膜が形成されたものであり、ピンチは、タイヤの表面に生じる意図しない段差である。バリやピンチは、タイヤの外観不良の原因となる。特に長手形状を呈するプレートの長手方向両端をねじで固定する場合、プレートの長手方向中央部が浮き上がり、プレートと装着溝との間で隙間が発生しやすい傾向がある。

特開２０１４－１７２３６０号公報

本開示の目的は、タイヤ加硫成型後の外観不良を抑制できるプレート及びタイヤ加硫金型を提供することである。

本開示のプレートは、タイヤ加硫金型に形成された長手形状の装着溝に装着される、弾性を有する長手形状のプレートであって、
固定用ねじを取り付けるために長手方向両端にそれぞれ貫通孔が形成され、
前記装着溝に装着される際に前記装着溝の底面に対向する面が凸となるように長手方向に沿って湾曲したものである。

また、本開示のタイヤ加硫金型は、上記のプレートと、
前記プレートが装着される装着溝と、
前記プレートと前記装着溝の底面との間に、前記プレートの縁に沿って配置されるスペーサーと、
前記プレートと前記スペーサーを前記装着溝へ固定するための固定用ねじと、を備えるものである。

タイヤ子午線断面に沿ったタイヤ加硫金型の断面図 図１のＸ矢視平面図 図２における線Ｃ１上での断面図 図２のプレートが装着溝に装着される前の状態を模式的に示す斜視図 別実施形態に係るタイヤ加硫金型の断面図 別実施形態に係るプレートが装着溝に装着される前の状態を模式的に示す斜視図

以下、タイヤ加硫金型における一実施形態について、図１～図４を参照しながら説明する。なお、各図において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致しておらず、また、各図面の間での寸法比も、必ずしも一致していない。

図１を参照しながら、タイヤの加硫成型に用いられるタイヤ加硫金型について説明する。図１は、タイヤ子午線断面に沿ったタイヤ加硫金型１０（以降、金型１０という）の断面を示す。この金型１０は型閉め状態にある。タイヤＴは、タイヤ幅方向を上下に向けてセットされる。図１において、左方向はタイヤ径方向外側、右方向はタイヤ径方向内側である。

金型１０は、タイヤＴのトレッドを成型するトレッド型部１１と、タイヤＴのサイドウォールを成型する一対のサイド型部１２，１３と、タイヤＴのビードが嵌合される一対のビードリング１４，１５とを備える。金型１０は、キャビティ１６にセットされたタイヤＴの外表面に接するタイヤ成型面１を備える。タイヤ成型面１は、トレッド型部１１の内面、サイド型部１２，１３の内面、及び、ビードリング１４，１５の内面を含む。図示を省略しているが、トレッド型部１１の内面には、タイヤＴのトレッドにトレッドパターンを形成するための凹凸部が設けられている。

トレッド型部１１の内面の材料としては、アルミニウム材が例示される。このアルミニウム材は、純アルミ系の材料のみならずアルミニウム合金を含む概念であり、例えばＡｌ－Ｃｕ系、Ａｌ－Ｍｇ系、Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系、Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ系、Ａｌ－Ｍｎ系、Ａｌ－Ｓｉ系が挙げられる。サイド型部１２，１３の内面及びビードリング１４，１５の内面の材料としては、一般構造用圧延鋼材（例えばＳＳ４００）などの鋼材が例示される。

金型１０は、キャビティ１６にセットされたタイヤＴの外表面に接するタイヤ成型面１と、タイヤ成型面１に設けられた装着溝２と、タイヤＴの外表面に凹凸を形成する凹凸形成部を有し、装着溝２に装着されるプレート３（「セリアルプレート」又は「ステンシルプレート」とも呼ばれる）とを備える。装着溝２は、タイヤ成型面１の一部を局所的に窪ませることにより設けられている。本実施形態において、装着溝２は、タイヤ成型面１であるサイド型部１２の内面に設けられている。

図２は、図１のＸ矢視平面図であり、図１の下側に位置するサイド型部１２の内面における、装着溝２に嵌め込まれたプレート３が示されている。図２では、左右方向がタイヤ周方向に相当し、上方向がタイヤ径方向外側、下方向がタイヤ径方向内側である。

装着溝２及びプレート３は、タイヤ周方向の長さがタイヤ径方向の長さよりも長い長手形状を有する。本実施形態において、装着溝２及びプレート３の長手方向ＬＤはタイヤ周方向に沿う方向であり、短手方向ＷＤはタイヤ径方向に沿う方向である。本実施形態において、装着溝２及びプレート３は、タイヤ周方向に沿って円弧状に湾曲した形状であるが、これに限られず、長手方向ＬＤが直線的に延びた形状でもよい。

図３は、図２における線Ｃ１上の断面図を示している。図４は、プレート３を装着溝２に装着する前の状態を示している。なお、線Ｃ１は、装着溝２又はプレート３の短手方向ＷＤにおける中心を通る線である。図３において、左右方向が装着溝２及びプレート３の長手方向ＬＤに相当する。

装着溝２は、長手方向ＬＤに延びる一対の第１長手方向側壁２１及び第２長手方向側壁２２を有する。第１長手方向側壁２１及び第２長手方向側壁２２は、何れもタイヤ径方向外側に凸となる円弧状を呈する。第１長手方向側壁２１及び第２長手方向側壁２２は、平面視で何れも長手方向ＬＤに沿って湾曲した形状である。また、装着溝２は、一対の第１長手方向側壁２１及び第２長手方向側壁２２の端部同士を接続する一対の第１短手方向側壁２３及び第２短手方向側壁２４を有する。第１短手方向側壁２３及び第２短手方向側壁２４は、平面視で半円弧状を呈する。また、装着溝２は、平坦な底面２０を有する。

装着溝２の短手方向ＷＤの幅Ｗ２は、長手方向ＬＤに一定である。本開示において、「一定」とは、厳密な意味での一定に限るものではなく、厳密に一定である場合だけでなく、±５％以下の変動がある場合も含む（以下も同様）。

プレート３は、タイヤの外表面に凹凸を形成可能な領域である凹凸形成部５を有する。タイヤの外表面に形成される凹凸は、例えば、タイヤサイズやロードインデックス、メーカー名、製造年週などを表示した文字や記号等からなる標識、又は、模様やデザインを示す。未加硫のタイヤが、金型１０におけるタイヤ成型面１の装着溝２に装着されたプレート３に押し当てられ、凹凸形成部５の凹凸が加硫成型後のタイヤ表面に転写される。図２では、「ＴＴ」という文字列からなる標識が凹部３４で形成される例を示す。凹部３４の詳細は後で説明する。

プレート３は、装着溝２に固定用ねじ４（以下、ねじ４という）を介して着脱自在に装着される。プレート３が製造年週を表す標識である場合などには、定期的にプレート３が取り換えられる。

本開示において、ねじ４とは、螺旋状の溝が設けられた棒と当該棒の一端に設けられた頭部とを有する締結要素全般を指し、ボルトやビスを含むものである。本実施形態では、ねじ４の頂面４１ｂには、プラスドライバの先端を挿入するための十字の窪みを有するが、これに限られない。例えば、ねじ４の頂面４１ｂに、マイナスドライバの先端を挿入するためのすり割り状の窪みや、六角レンチの先端を挿入するための六角形状の窪みを有していても、構わない。また、係る窪みを有していなくてもよく、例えば、ねじ頭部側から見たときのねじ頭部を六角形状に形成し、該六角形状のねじ頭部を回すようにしてもよい。本実施形態のねじ４は、頭部４１の底面４１ａがテーパ状に形成された皿ねじである。締結時において、頭部４１の頂面４１ｂは、タイヤ成型面１とほぼ面一である。

プレート３は、長手方向ＬＤの両端部に、ねじ４を取り付けるための貫通孔３９を有している。貫通孔３９は丸穴である。ねじ４は、貫通孔３９を介して、装着溝２の底面２０にあるねじ穴２５に螺着される。貫通孔３９の穴径は、ねじ４の直径に対し０．５～１．０ｍｍ程度大きい。装着溝２の溝深さＤ２は、例えば、１．２ｍｍに設定される。

プレート３は、キャビティ１６に対向する正面３１と、装着溝２の底面２０に対向する背面３２と、を有する。加硫成型時には、プレート３の正面３１にタイヤＴの外表面が押し当てられ、凹凸形成部５によって標識等がタイヤＴの外表面に転写形成される。正面３１は、タイヤ成型面１よりも装着溝２の底面２０に近い。

本実施形態では、正面３１に、タイヤの外表面に凸状の標識を形成するための凹部３４が設けられている。凹部３４は、例えば、正面３１側からのエンボス加工（浮き出し工法）により陥没形成される。背面３２には、凹部３４に対応した凸部３６（凸状膨出部に相当する）がある。凸部３６は、凹部３４を陥没形成したことに伴って形成される。したがって、凸部３６は、プレート３の背面３２側から凹部３４を見たものとなる。なお、プレート３の正面３１と背面３２は、標識を形成する凹凸形成部５の表裏から容易に判別可能である。

本実施形態におけるプレート３は、タイヤの外表面に凸状の標識を形成するためのものであるが、タイヤの外表面に凹状の標識や模様を形成するための凹凸部をさらに備えてもよい。

プレート３は、弾性を有するようにするため軟鋼若しくは極軟鋼の板材で形成するとよい。軟鋼若しくは極軟鋼としては、ＪＩＳ Ｇ３１４１に規定の冷間圧延鋼板及び鋼帯が例示される。プレート３の厚みＴ３は、加工の容易性等の観点から、例えば、１ｍｍ以下が好ましく、０．６ｍｍ以下がより好ましい。厚みＴ３は、プレート３に適度な強度を付与するなどの観点から、０．３ｍｍ以上が好ましい。本実施形態では厚みＴ３が０．３５ｍｍである。

プレート３は、貫通孔３９の周囲が背面３２から突出する絞り３８を有する。絞り３８は、ねじ４の底面４１ａに沿うようにテーパ状に形成されており、頭部４１の少なくとも一部を収容する。装着溝２は、ねじ穴２５の周囲に、プレート３の絞り３８の背面に当接する座繰り２６を有する。座繰り２６は、プレート３の絞り３８の少なくとも一部を収容する。

図４に示すように、装着溝２に装着する前のプレート３は、装着溝２の底面２０に対向する背面３２が凸となるように長手方向ＬＤに沿って湾曲している（なお、図４には湾曲していないプレートの外形を２点鎖線で示している）。長手方向ＬＤに沿って湾曲したプレート３を装着溝２へ挿入すると、プレート３の長手方向ＬＤの中央部は装着溝２の底面２０に接し、プレート３の長手方向ＬＤの両端部は装着溝２の底面２０から浮いた状態となる。この状態にてプレート３をねじ４で装着溝２へ固定することで、装着溝２との間で隙間が発生しやすいプレート３の長手方向ＬＤの中央部での浮きを抑えることができ、バリの発生を低減して外観不良を抑制できる。

プレート３を湾曲させる方法としては、平板状のプレート３を所定の曲率半径を有する曲面に押し当てることで湾曲させる方法が例示される。プレート３は、１５０～２００ｍｍの曲率半径Ｒ３で湾曲していることが好ましい。曲率半径Ｒ３がこの範囲であれば、プレート３の長手方向ＬＤの中央部での浮きを適切に抑えることができる。

ねじ４の頂面４１ｂに設けられた窪みによって形成されるゴム隆起部の高さは、プレート３の凹部３４によって形成される標識の高さ以下が好ましい。これにより、形成される標識の視認性を向上できる。

また、ねじ４の頭部４１の直径は、プレート３の短手方向ＷＤの幅Ｗ３の５０～１００％であるのが好ましい。頭部４１の直径が小さいとプレート３を保持する力が弱くなり、頭部４１の直径が大きいと、装着溝２内に頭部４１が収まらず、プレート３とねじ４の接触性悪化によりプレート３を保持する力が損なわれる。

プレート３の長手方向ＬＤの長さＬ３は、装着溝２の長手方向ＬＤの長さＬ２より僅かに小さい程度である。なお、プレート３の長さＬ３及び装着溝２の長さＬ２は、線Ｃ１上での長さである。本実施形態のプレート３の長さＬ３は、７３ｍｍである。

プレート３の短手方向ＷＤの幅Ｗ３は、装着溝２の短手方向ＷＤの幅Ｗ２より僅かに小さい程度である。そのため、装着溝２とプレート３との隙間からゴムが入り込みにくい。なお、装着溝２の長手方向ＬＤの長さＬ２は、装着溝２の短手方向ＷＤの幅Ｗ２の５倍以上とするのが好ましい。

以上のように、本実施形態に係るプレート３は、タイヤ加硫金型１０に形成された長手形状の装着溝２に装着される、弾性を有する長手形状のプレート３であって、固定用ねじ４を取り付けるために長手方向ＬＤ両端にそれぞれ貫通孔３９が形成され、装着溝２に装着される際に装着溝２の底面２０に対向する面３２が凸となるように長手方向ＬＤに沿って湾曲したものである。

この構成によれば、装着溝２との間で隙間が発生しやすいプレート３の長手方向ＬＤの中央部での浮きを抑えることができ、バリの発生を低減して外観不良を抑制できる。

また、本実施形態に係るプレート３においては、１５０～２００ｍｍの曲率半径Ｒ３で湾曲している、という構成である。

この構成によれば、プレート３の長手方向ＬＤの中央部での浮きを適切に抑えることができる。

また、本実施形態に係るプレート３においては、装着溝２の底面２０に対向する面３２から突出し、タイヤの外表面に標識又は模様を転写形成するための凸状膨出部３６を有する、という構成である。

特に凸状膨出部３６の周囲においてプレート３の浮きが生じやすいが、プレート３を装着溝２の底面２０に対向する面３２が凸となるように長手方向ＬＤに沿って湾曲させることで、プレート３の浮きを効果的に抑制できる。

なお、プレート３及びタイヤ加硫金型１０は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、プレート３及びタイヤ加硫金型１０は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記した複数の実施形態の各構成や各方法等を任意に採用して組み合わせてもよく、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に一つ又は複数選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

（１）上記実施形態に係るプレート３においては、１５０～２００ｍｍの曲率半径で湾曲している、という構成である。しかしながら、プレート３は、かかる構成に限られない。例えば、曲率半径Ｒ３は１５０ｍｍ未満でもよい。

（２）また、上記実施形態に係るプレート３においては、装着溝２の底面２０に対向する面３２から突出し、タイヤの外表面に標識又は模様を転写形成するための凸状膨出部３６を有する、という構成である。しかしながら、プレート３は、かかる構成に限られない。例えば、プレート３は、キャビティ１６に対向する正面３１から突出し、タイヤの外表面に凹状の標識又は模様を転写形成するための凸状膨出部を有するものでもよい。

（３）図５は、別実施形態に係るタイヤ加硫金型１０の断面図であり、図６は、別実施形態に係るプレート３が装着溝２に装着される前の状態を模式的に示す斜視図である。別実施形態に係るタイヤ加硫金型１０は、プレート３と、プレート３が装着される装着溝２と、プレート３と装着溝２の底面２０との間に、プレート３の縁に沿って配置されるスペーサー６と、プレート３とスペーサー６を装着溝２へ固定するための固定用ねじ４と、を備える。なお、上記実施形態で説明した部位と同じ部位には同一の符号を付し、重複した説明を省略する

装着溝２の底面２０と、プレート３の凹凸形成部５を除く背面３２との間に、スペーサー６が位置する。スペーサー６は、プレート３の縁に沿って配置される。スペーサー６は、プレート３を載置する底面２０を部分的に高くするために使用される。

スペーサー６がプレート３の縁を支持することで、プレート３の座りを安定させ、また、加硫成型時においてもゴムがプレート３の縁をスペーサー６に押さえつけるため、プレート３と装着溝２との間の隙間の発生を防いで、その隙間にゴムが流れ込んでバリが発生することを抑制できる。また、スペーサー６によりプレート３の縁が固定され、タイヤ成型面１とプレート３の正面３１の段差を減らすことができるため、ゴムが流れ込む空間が減り、ピンチ発生の抑制することができる。

スペーサー６の厚みＴ６と凸部３６の突出量Ｔ３６は、同程度に設定される。スペーサー６の厚みＴ６と凸部３６の突出量Ｔ３６が同程度であれば、タイヤ加硫成型時、スペーサー６及び凸部３６の先端のみがタイヤ加硫成型時に付与される成型圧力によって装着溝２の底面２０に当接する。

スペーサー６の厚みＴ６は、凸部３６の突出量Ｔ３６の８５％～１２５％であるのが好ましい。なお、加硫成型時の成型圧力によりプレート３が変形するため、スペーサー６の厚みＴ６が凸部３６の突出量Ｔ３６の１００％未満であっても加硫成型時にスペーサー６とプレート３の接触は実現できる。また、凸部３６の先端と装着溝２の底面２０との間隔は、０．１ｍｍ以下が好ましく、０．０５ｍｍ以下がより好ましい。

１…タイヤ成型面、２…装着溝、３…プレート、４…固定用ねじ、５…凹凸形成部、６…スペーサー、１０…タイヤ加硫金型、２０…底面、２１…第１長手方向側壁、２２…第２長手方向側壁、２３…第１短手方向側壁、２４…第２短手方向側壁、３１…正面、３２…背面、３６…凸部（凸状膨出部）、３９…貫通孔、ＬＤ…長手方向、ＷＤ…短手方向、Ｒ３…曲率半径

Claims (4)

1. タイヤ加硫金型に形成された長手形状の装着溝に装着される、弾性を有する長手形状のプレートであって、
   固定用ねじを取り付けるために長手方向両端にそれぞれ貫通孔が形成され、
   前記装着溝に装着される際に前記装着溝の底面に対向する面が凸となるように長手方向に沿って湾曲した、プレート。
2. １５０～２００ｍｍの曲率半径で湾曲している、請求項１に記載のプレート。
3. 前記装着溝の底面に対向する面から突出し、タイヤの外表面に標識又は模様を転写形成するための凸状膨出部を有する、請求項１又は２に記載のプレート。
4. 請求項１～３の何れか１項に記載のプレートと、
   前記プレートが装着される装着溝と、
   前記プレートと前記装着溝の底面との間に、前記プレートの縁に沿って配置されるスペーサーと、
   前記プレートと前記スペーサーを前記装着溝へ固定するための固定用ねじと、を備えるタイヤ加硫金型。
   
   
   
   

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