JP4854766B2 - タイヤ成型用金型 - Google Patents

Description

本発明は、トレッドを成型する部分が複数のセグメントに分割されたタイヤ成型用金型に関し、より詳しくは隣接するセグメント間へのゴムのはみ出しを抑制し、均一性に優れたタイヤを成型する技術に関する。

空気入りタイヤの成型において、タイヤのトレッドを成型する部分がタイヤ周方向に分割されたセクター分割金型が使用されてきた。分割された部分はセグメントと呼ばれ、通常セグメントは７〜１３個に分割されている。成型時において、各セグメントはタイヤ回転軸から放射方向内側に移動し、金型が閉じられてタイヤが成型される。例えば、特許文献１に記載されたタイヤ成型用金型が知られている。

特開２００２−３６１６３２号公報

成型時において、各セグメントはタイヤ放射方向に移動する。図１に示すように、セグメント１ａがトレッド表面に横溝を成型する突条２ａ、２ｂを備えている場合、セグメント１ａの中央部にある突条２ａは生タイヤＴの表面からタイヤ放射方向Ｒａに進入し、横溝が成型される。

しかし、セグメント１ａの端部にある突条２ｂが生タイヤＴの表面から進入する方向は突条２ａが進入する方向Ｒａと同じであるので、突条２ｂの延びる方向Ｒｂと異なり角度ずれが生じる。その結果、突条２ｂにより生タイヤＴのゴムがセグメント１ａの中央部から端部に向かって押しやられる。同様に、隣接するセグメント１ｂにおいても、セグメント端部の突条２ｄは、その延びる方向Ｒｄと異なる方向であるＲｃ方向に進入する。その結果、突条２ｄにより生タイヤＴのゴムがセグメント１ｂの中央部から端部に向かって押しやられる。

したがって、生タイヤＴの突条２ｂ及び２ｄに挟まれた部分の厚みは増大する。ゴムの移動により局所的に厚みが増大した部分が、金型が閉じる過程で隣接するセグメント同士により挟まれてゴムのはみ出しが発生し、外観上の品質が劣化してしまう。また、ゴムの移動によりトレッド部の厚さが不均一となり、タイヤの性能劣化の原因となることもあった。

かかる製造不良を防止するため、予め金型の内径より直径の小さい生タイヤを成型する方法が採られることがあった。この場合、成形によってタイヤの外径が大きくなるので、それに伴いタイヤの構成部材が大きく移動しタイヤの耐久性が低下することがあった。

本発明の目的は、成型時におけるゴムのはみ出しを抑制するとともに、均一性に優れたタイヤを成型することにある。

上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、本願発明は、タイヤトレッドを成型する金型がタイヤ周方向に分割されたセグメントで構成されたタイヤ成型用金型において、前記セグメントはタイヤ周方向に分割された複数のピースを備え、前記セグメントのピースの１つのみが固定され、他のすべてのピースがタイヤ周方向に移動可能であって、前記セグメントの各ピースは反発手段で連結されているタイヤ成型用金型とした。

本願発明は、前記固定されたピースはセグメントの中央部のピースであるタイヤ成型用金型とした。

本願発明は、前記固定されたピースはセグメントの端部のピースであるタイヤ成型用金型とした。

本発明に係る金型において、タイヤ周方向に分割されたセグメントはタイヤ周方向に分割された複数のピースを備え、各セグメントの１つピースのみが固定され、他のすべてのピースがタイヤ周方向に移動可能となっている。したがって、金型が開いた状態で各ピースが間隔を隔てているが、金型が縮径する過程で、隣接するセグメントのピースが当接し、各ピースの間隔を狭めながら金型が閉じられる。セグメントの端部にあるピースを含むすべてのピースは実質的にタイヤの放射方向に移動する。その結果、当該ピースが溝を成型する突条を備えた場合でも、上述した突条によるゴムの移動が発生せず、成型時におけるゴムのはみ出しを抑制するとともに、均一性に優れたタイヤを成型することができる。

セグメントの１つのピースが固定されているので、ピース全体がタイヤ周方向に回転することがないので、成型されるトレッドパターンのずれ（意匠ずれ）が生じることがない。固定するピースはセグメントのいずれの位置のピースでもよいが、タイヤ周方向に移動させる距離の少ないセグメント中央部のピースや脱落防止効果のあるセグメントの端部のピースが好ましい。

また、金型が完全に閉じるまで形成される各ピース間の間隙はベントホールとして機能するので、金型にベントホールを設けることなく、いわゆるベアの発生を抑制できる。各ピースはバネなどの反発手段で連結されているので、各ピースが徐々に間隔を狭めて閉じられる。その結果、各ピースに作用する力のアンバランスから金型が完全に閉じる前にピース間の間隔がゼロになることがない。

本願発明は、金型が開いた状態における前記ピースの隙間が０．３ｍｍ〜１０ｍｍであるタイヤ成型用金型とした。

ピースの隙間が０．３ｍｍ未満であると周方向の移動距離が小さく、ゴム移動の抑制効果が得られないことがある。１０ｍｍを超えるとピースが周方向に広がりすぎて隣接するセグメントに重なることがある。

上述したように、本発明に係る金型により成型された空気入りタイヤはゴムのはみ出しがなく、均一性にも優れている。

本発明のタイヤ成型用金型において、タイヤ周方向に分割された複数のピースが周方向に間隔を狭めながら金型が閉じられ、各ピースは実質的にタイヤの放射方向に移動する。その結果、ピースに備えられた突条によるゴムの移動が発生せず、成型時におけるゴムのはみ出しを抑制するとともに、均一性に優れたタイヤを成型することができる。

従来例のタイヤ成型用金型を示す図である。 本発明に係るタイヤ成型用金型が閉じている状態を示す図である。 本発明に係るタイヤ成型用金型の断面を示す図である。 本発明に係るタイヤ成型用金型が開いた状態を示す図である。 本発明に係るタイヤ成型用金型がタイヤに接近した状態を示す図である。

以下、図面を用いて、本発明に係るタイヤ成型用金型の実施形態を説明する。図２は本発明に係る金型が閉じた状態を示す。タイヤトレッドを成型する金型は８個のセグメント１１〜１８に分割され、タイヤ放射方向Ｒ１に可能となっている。例えば、セグメント１１はタイヤ放射方向Ｒ１に移動可能である。

各セグメントはタイヤ周方向に更に分割された複数のピースを備えている。例えば、セグメント１１はピース２１〜２５を備え、セグメント１２はピース３１〜３５を備えている。また、ピース２１などはトレッド表面に溝を形成する突条（図示しない）を備えている。

図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。図において、ピース２１は突起（又は突条）４０を備え、セグメント１１にタイヤ周方向に沿って刻まれた溝４１に係合している。したがって、セグメント中央部のピース２３、３３を除き、ピース２１などはタイヤ周方向に摺動可能となっている。また、ピース２１などはトレッド表面の周方向溝を成型する突条５０や横溝を成型する突条５１を備えている。

成型時の金型の動作について説明する。図４は、金型が開いた状態を示す図であり、セグメント１１及び１２のみを示している。タイヤ成型時には、セグメント１１、１２がそれぞれタイヤの放射方向であるＲ１、Ｒ２方向に移動し、金型が縮径する。セグメント１１、１２の中央部及び両端部のピース２１、２３、２５、３１、３３、３５には横溝を成型する突条５１が備えられている。ピース２１〜２５及び３１〜３５はバネ６０ａ、６０ｂによって連結されている。金型が開いた状態では、バネ６０ａ、６０ｂの反発力により各ピースは間隔をおいて取り付けられている。この状態で、ピース間の間隔は０．３ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。

図５に示すように、セグメント１１、１２がＲ１、Ｒ２方向に移動すると、セグメントの中央部のピース２３、３３は固定されているので、それぞれＲ１、Ｒ２方向に移動する。更にセグメント１１、１２が移動し、それぞれのピースに備えられた突条５１ａもＲ１、Ｒ２方向にタイヤＴに進入する。その結果、トレッド表面に横溝が成型される。

隣接するセグメントのピース２５とピース３１は互いに当接し、それぞれのセグメントの中央部方向に移動しながら、タイヤＴに接近する。したがって、ピース２５、３１の移動方向はＲ１、Ｒ２とは異なり、Ｒ１’、Ｒ２’方向に移動する。Ｒ１’、Ｒ２’はピース２５、３１に備えられた突条５１ｂが成型する横溝の深さ方向に実質的に等しくなる。その結果、突条５１ｂがタイヤＴに進入してもゴムの移動が発生しない。ピース２５とピース３１との間のゴムのはみ出しを防止できる。また、トレッド部の均一性が確保されるので、成型されたタイヤの性能が低下することもない。なお、ピース２５とピース３１との間にバネ６０はあってもなくてもよい。

他のピースにおいても同様である。例えば、ピース２４が突条５１を備えた場合であっても、実質的に突条５１は成型する横溝の深さ方向に進入するので、ゴムの移動が発生することがない。

また、セグメント中央部のピース２３、３３が固定されているので、ピース全体がタイヤ周方向に回転することがない。その結果、成型されるトレッドパターンのずれ（意匠ずれ）を防止することができる。

セグメント両端部のピースの角度ずれがより大きくなることから、当該ピースを周方向により大きく移動させる必要がある。そのため、隣接するピースの間隔は等間隔でもよいが、セグメントの中央部から離れたピースの間隔をより大きくすることが好ましい。例えば、ピース２４と２５との間隔がピース２３と２４との間隔より大きくすることが好ましい。ピース２３、２４間のバネ６０ａに比べて、ピース２４、２５間のバネ６０ｂの自然長をより長くしたり、バネ定数を大きくすることで実現できる。

金型が完全に閉じた状態では、各ピースが当接しピース間の間隙は最終的にはゼロになる。それ以前では、当該間隙はベントホールとして機能する。したがって、従来のセグメント金型において設けていたベントホールを設ける必要がなくなる。また、ピースを更にタイヤ幅方向に分割し、微小な間隙ができるようにボルトなどで結合させた構造としてもよい。かかる場合にも当該微小な間隙がベントホールとして機能する。

各ピースは同一形状とすれば金型製造コストが低減できる。そのため、タイヤ幅方向に延びる直線状に均等に分割したり、あるいはトレッドパターンに応じて曲線状に分割してもよい。また、トレッドパターンのピッチに応じて、同一形状とすることも可能である。

１１〜１８ セグメント
２１〜２５、３１〜３５ ピース
５１ 突条

Claims (4)

1. タイヤトレッドを成型する金型がタイヤ周方向に分割されたセグメントで構成されたタイヤ成型用金型において、前記セグメントはタイヤ周方向に分割された複数のピースを備え、前記セグメントのピースの１つのみが固定され、他のすべてのピースがタイヤ周方向に移動可能であって、前記セグメントの各ピースは反発手段で連結されているタイヤ成型用金型。
2. 前記固定されたピースはセグメントの中央部のピースである請求項１に記載のタイヤ成型用金型。
3. 前記固定されたピースはセグメントの端部のピースである請求項１に記載のタイヤ成型用金型。
4. 金型が開いた状態における前記ピースの隙間が０．３ｍｍ〜１０ｍｍである請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ成型用金型。

Images