JP4252975B2 - タイヤ用のモールド及びタイヤ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造に用いられるモールドに関する。詳細には、本発明は、モールドのビードリングの改良に関する。

空気入りタイヤの加硫工程に、割モールドが用いられている。図８は、従来の割モールド２の一部がグリーンタイヤＧ及びブラダーＢと共に示された断面図である。この割モールド２は、トレッドセグメント４と、サイドプレート６と、ビードリング８とを備えている。ビードリング８は、内周面１０と底形成面１２とを備えている。加硫工程では、まず予備成形されたグリーンタイヤＧが、開かれたモールド２に投入される。次に、モールド２が閉められる。次に、ブラダーＢが膨張する。ブラダーＢが内周面１０に押しつけられることで、モールド２とブラダーＢとによってキャビティが形成される。グリーンタイヤＧは、キャビティにおいて加圧されつつ加熱される。加圧と加熱とにより、ゴム組成物は流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。このようなモールド２は、特開２００１−９８４０公報に開示されている。
特開２００１−９８４０公報

グリーンタイヤＧがモールド２に投入されるとき、図９に示されるように、グリーンタイヤＧの端部１４が底形成面１２と内周面１０との境界１６に引っ掛かることがある。引っかかりは、ローダーのわずかなオフセンター、グリーンタイヤＧのひずみ等が原因で生じる。引っ掛かった状態でモールド２が閉められてブラダーＢが膨張すると、境界１６を中心とした回転の力がビードコアＣにかかる。これにより、ビードコアＣの捻れが招来される。捻れは、タイヤの品質を低下させる。

グリーンタイヤＧの端部１４が境界に引っ掛かった状態でブラダーＢが膨張すると、ブラダーＢと内周面１０との間にゴム組成物が流入することがある。流入が生じると、図１０に示されるように、ビードＢｅのトウ側に舌状部Ｔｏが形成される。この現象は、「ロングトウ」と称される。ラバーチェーファー（織布が用いられていないチェーファー）を備えたタイヤの場合、キャンバスチェーファー（ゴムが含浸した織布からなるチェーファー）を備えたタイヤよりもゴムが流動しやすいので、舌状部Ｔｏが形成されやすい。舌状部は、タイヤの外観及び品質を低下させる。寸法の大きな舌状部Ｔｏは、除去される必要がある。この除去作業は、ナイフが用いられて手作業で行われる。この除去作業には、手間がかかる。同様の問題は、ツーピースモールドによって得られるタイヤにも見られる。

本発明の目的は、品質及び外観に優れたタイヤが得られるモールドの提供にある。

本発明に係るタイヤ用モールドは、ビードリングを備えている。このビードリングは、ビード底に当接してこのビード底の形状を決定する底形成面と、この底形成面から軸方向内側に延在する誘導面とを備えている。この底形成面及び誘導面は、軸方向外側から軸方向内側に向かって径方向内側に傾斜している。この誘導面の軸方向に対する角度αは、底形成面の軸方向に対する角度βよりも大きい。

好ましくは、角度αと角度βとの差（α−β）は、０°よりも大きく７３°よりも小さい。好ましくは、底形成面の軸方向高さＨｂに対する誘導面の軸方向高さＨｇの比（Ｈｇ／Ｈｂ）は、０．０５以上０．３０以下である。

本発明に係るタイヤ製造方法は、
（１）ビード底に当接する底形成面とこの底形成面から軸方向内側に延在する誘導面とを備えており、この底形成面及び誘導面が軸方向外側から軸方向内側に向かって径方向内側に傾斜しており、この誘導面の軸方向に対する角度αが底形成面の軸方向に対する角度βよりも大きなビードリングを含むモールドに、グリーンタイヤが、その端部が誘導面で誘導されつつ投入される工程
及び
（２）このグリーンタイヤがモールド内で加圧及び加熱され、底形成面によってビード底の形状が決定される工程
を含む。

このモールドでは、グリーンタイヤの投入時に誘導面がグリーンタイヤの端部を誘導するので、端部の引っかかりが抑制される。このモールドにより、舌状部がなく、かつビードコアの捻れがないタイヤが製造されうる。

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は本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールド２２が示された平面図であり、図２は図１のII−II線に沿った拡大断面図である。図２には、加硫工程完了直前のグリーンタイヤも示されている。

このモールド２２は、多数のトレッドセグメント２４と、上側サイドプレート２６と、上側ビードリング２８と、下側サイドプレート３０と、下側ビードリング３２とからなる。トレッドセグメント２４の平面形状は、実質的に円弧状である。多数のトレッドセグメント２４が、リング状に連結される。上側サイドプレート２６、下側サイドプレート３０、上側ビードリング２８及び下側ビードリング３２は、実質的にリング状である。トレッドセグメント２４の数は、通常３以上２０以下である。このモールド２２は、いわゆる「割モールド」である。

図３は、図２の下側ビードリング３２が示された一部切り欠き断面図である。図３において、矢印Ｘで示されているのは下側ビードリング３２の断面における径方向であり、矢印Ｙで示されているのは下側ビードリング３２の断面における軸方向である。下側ビードリング３２は、サイド形成面３４、底形成面３６、誘導面４０及び内周面４２を備えている。底形成面３６は、平坦部３８及び湾曲部３９を備えている。サイド形成面３４及び内周面４２は、径方向に対して略平行である。図３において平坦部３８及び誘導面４０は、下側から上側に向かって、右側に傾斜している。換言すれば、平坦部３８及び誘導面４０は、軸方向外側から軸方向内側に向かって、径方向内側に傾斜している。誘導面４０の軸方向に対する角度は、平坦部３８の軸方向に対する角度よりも大きい。図示されていないが、上側ビードリング２８も、下側ビードリング３２のサイド形成面３４、底形成面３６、誘導面４０及び内周面４２と同等の部材を備えている。

このモールド２２が用いられたタイヤ製造方法では、まず、モールド２２が開いておりブラダーＢが収縮している状態で、予備成形によって得られたグリーンタイヤＧがモールド２２に投入される。図４には、投入直後のグリーンタイヤＧが示されている。投入のとき、図４において二点鎖線で示されるように、グリーンタイヤＧの端部４４が誘導面４０に当接することがある。前述のように、誘導面４０は傾斜しているので、端部４４が誘導面４０をスリップしつつ、グリーンタイヤＧが所定位置に案内される。図４において実線で示されているのが、グリーンタイヤＧの所定位置である。

次に、ブラダーＢが膨張する。図５には、ブラダーＢが膨張した様子が示されている。この図５から明らかなように、ブラダーＢは誘導面４０に沿っている。換言すれば、誘導面４０のほぼ全体が、ブラダーＢで覆われている。グリーンタイヤＧはブラダーＢによってモールド２２のキャビティ面に押しつけられ、加圧される。加圧と共に、グリーンタイヤＧは加熱される。加圧と加熱とにより、ゴム組成物がキャビティ面に沿って流動する。図５には、加圧工程の途中にあるグリーンタイヤＧが示されている。グリーンタイヤＧの端部４４は、ブラダーＢ、底形成面３６及びサイド形成面３４に囲まれている。さらなる加熱によってゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。

図６は、図１から５に示されたモールド２２で得られたタイヤＴの一部が示された断面図である。この図６には、ビードＢｅの近傍が示されている。このビードＢｅは、ビード底Ｂｂを備えている。ビード底Ｂｂの形状は、底形成面３６によって決定される。

前述のように、投入時にグリーンタイヤＧは、誘導面４０によって所定位置に案内される。この案内により、グリーンタイヤＧの端部４４が内周面４２に引っ掛かることが抑制される。所定位置にあるグリーンタイヤＧでは、ブラダーＢが膨張しても、ビードコアＣに回転の力が生じない。このビードリング３２が用いられることにより、ビードコアＣの捻れが抑制される。所定位置にあるグリーンタイヤＧでは、ブラダーＢと内周面４２との間へのゴム組成物の流入が抑制される。従って、舌状部の発生が抑制される。このタイヤＴは、品質及び外観に優れる。このタイヤＴの製造方法では、舌状部の除去作業が不要である。この製造方法は、生産性に優れる。

図７は、図３の下側ビードリング３２が示された拡大断面図である。図７において符号βで示されているのは、底形成面３６の角度である。角度βは、軸方向に対する平坦部３８の傾きである。角度βは、タイヤＴのビード底Ｂｂ（図６参照）が所定形状となるように決定される。通常は、角度βは、１５°（degree）以上２０°以下である。

図７において符号αで示されているのは、軸方向に対する誘導面４０の角度である。角度αは、角度βよりも大きい。好ましくは、角度αと角度βとの差（α−β）は、０°よりも大きく７３°よりも小さい。グリーンタイヤＧが内周面４２に引っ掛かりにくいとの観点から、差（α−β）は５°以上がより好ましく、１０°以上が特に好ましい。グリーンタイヤＧが誘導面４０に留まりにくいとの観点から、差（α−β）は５０°以下がより好ましく、３０°以下が特に好ましい。

図７において両矢印Ｈｂで示されているのは、底形成面３６の軸方向高さである。高さＨｂは、サイド形成面３４と湾曲部３９との境界４５と、平坦部３８と誘導面４０との境界４６との、軸方向距離である。図７において両矢印Ｈｇで示されているのは、誘導面４０の軸方向高さである。高さＨｇは、平坦部３８と誘導面４０との境界４６と、誘導面４０と内周面４２との境界４８との、軸方向距離である。

高さＨｂに対する高さＨｇの比（Ｈｇ／Ｈｂ）は、０．０５以上０．３０以下が好ましい。比（Ｈｇ／Ｈｂ）が０．０５以上に設定されることにより、グリーンタイヤＧが所定位置に案内されやすい。この観点から、比（Ｈｇ／Ｈｂ）は０．１０以上がより好ましく、０．１５以上が特に好ましい。比（Ｈｇ／Ｈｂ）が０．３０以下に設定されることにより、膨張したブラダーＢが誘導面４０に沿いやすい。この観点から、比（Ｈｇ／Ｈｂ）は０．２０以下がより好ましく、０．１８以下が特に好ましい。

平坦部３８と誘導面４０との境界４６が丸められることが、好ましい。丸めにより、この境界４６へのグリーンタイヤＧの引っかかりが抑制される。この観点から、丸めの半径Ｒ１は、１．０ｍｍ以上７．０ｍｍ以下が好ましい。

誘導面４０と内周面４２との境界４８が丸められることが、好ましい。丸めにより、この境界４８へのグリーンタイヤＧの引っかかりが抑制される。この観点から、丸めの半径Ｒ２は、１．０ｍｍ以上７．０ｍｍ以下が好ましい。

ラバーチェーファーを備えたタイヤＴでは、ゴム組成物の流動が激しいので、舌状部が生じやすい。本発明に係るモールド２２は、ラバーチェーファーを備えたタイヤＴに適している。もちろん、キャンバスチェーファーを備えたタイヤＴの製造にも、このモールド２２は用いられうる。

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から図５及び図７に示された形状を有するモールドを準備した。このモールドでは、底形成面の高さＨｂは１３．８ｍｍであり、誘導面の高さＨｇは２．１ｍｍであり、誘導面の軸方向に対する角度αは４０°であり、底形成面の軸方向に対する角度βは１７°であった。このモールドにグリーンタイヤを投入し、加圧及び加熱して、タイヤを得た。このタイヤのサイズは、「１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｈ」であった。このタイヤは、従来のモールドで成形された場合に舌状部が発生しやすい仕様を有する。

［実施例２から５及び９から１２］
下記の表１及び２に示される誘導面の高さＨｇを備えたモールドを用いた他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。

［実施例６から８］
下記の表１及び２に示される誘導面の角度αを備えたモールドを用いた他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。

［比較例］
誘導面を備えていないモールドを用いた他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。このモールドでは、底形成面が内周面と連続している。

［外観観察］
ビードの外観を目視で観察し、修理が必要なほど大きな舌状部が発生している場合を「不良」とした。３０本のタイヤのうち不良であるタイヤの本数が、下記の表１及び表２に示されている。

表１及び２から明らかなように、実施例のモールドでは、不良が発生しにくい。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

誘導面を備えたビードリングは、割モールドのみならず、ツーピースモールドにも適用されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールドが示された平面図である。 図２は、図１のII−II線に沿った拡大断面図である。 図３は、図２の下側ビードリングが示された一部切り欠き断面図である。 図４は、図２のモールドとグリーンタイヤとが示された拡大断面図である。 図５は、図２のモールドとグリーンタイヤとが示された拡大断面図である。 図６は、図１から５に示されたモールドで得られたタイヤの一部が示された断面図である。 図７は、図３の下側ビードリングが示された拡大断面図である。 図８は、従来の割モールドの一部がグリーンタイヤ及びブラダーと共に示された断面図である。 図９は、図８の割モールドの一部がグリーンタイヤと共に示された拡大断面図である。 図１０は、図８のモールドで得られたタイヤの一部が示された断面図である。

符号の説明

２２・・・モールド
２４・・・トレッドセグメント
２６・・・上側サイドプレート
２８・・・上側ビードリング
３０・・・下側サイドプレート
３２・・・下側ビードリング
３４・・・サイド形成面
３６・・・底形成面
３８・・・平坦部
３９・・・湾曲部
４０・・・誘導面
４２・・・内周面
Ｂ・・・ブラダー
Ｇ・・・グリーンタイヤ
Ｔ・・・タイヤ

Claims (9)

1. ビードリングを備えており、
   このビードリングが、ビード底に当接してこのビード底の形状を決定する底形成面と、この底形成面から軸方向内側に延在する誘導面とを備えており、
   この底形成面及び誘導面が、軸方向外側から軸方向内側に向かって径方向内側に傾斜しており、
   この誘導面の軸方向に対する角度αが、底形成面の軸方向に対する角度βよりも大きく、
   上記底形成面の軸方向高さＨｂに対する誘導面の軸方向高さＨｇの比（Ｈｇ／Ｈｂ）が０．０６以上０．２５以下であるタイヤ用のモールド。
2. 上記角度αと角度βとの差（α−β）が、０°よりも大きく７３°以下である請求項１に記載のモールド。
3. 上記ビードリングが、ブラダーに当接する内周面及び上記ビードに当接するサイド形成面をさらに備えており、
   上記誘導面及びこの内周面がこのブラダーに当接することにより、このビードがこのブラダー、上記底形成面及びこのサイド形成面に囲まれる請求項１又は２に記載のモールド。
4. 上記比（Ｈｇ／Ｈｂ）が０．１２以上０．１８以下である請求項１から３に記載のモールド。
5. 上記差（α−β）が、５０°以下である請求項２から４のいずれかに記載のモールド。
6. 上記差（α−β）が、３０°以下である請求項５に記載のモールド。
7. 上記差（α−β）が、１０°以上である請求項２から６のいずれかに記載のモールド。
8. ビード底に当接する底形成面とこの底形成面から軸方向内側に延在する誘導面とを備えており、この底形成面及び誘導面が軸方向外側から軸方向内側に向かって径方向内側に傾斜しており、この底形成面の軸方向高さＨｂに対するこの誘導面の軸方向高さＨｇの比（Ｈｇ／Ｈｂ）が０．０６以上０．２５以下であり、この誘導面の軸方向に対する角度αが底形成面の軸方向に対する角度βよりも大きなビードリングを含むモールドに、グリーンタイヤが、その端部が誘導面で誘導されつつ投入される工程
   及び
   このグリーンタイヤがモールド内で加圧及び加熱され、底形成面によってビード底の形状が決定される工程
   を含むタイヤ製造方法。
9. 上記角度αと角度βとの差（α−β）が、０°よりも大きく７３°以下である請求項８に記載のタイヤ製造方法。

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