JP5350179B2

JP5350179B2 - タイヤモールド

Info

Publication number: JP5350179B2
Application number: JP2009245833A
Authority: JP
Inventors: 智一安永
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2029-10-26
Also published as: JP2011088416A

Description

本発明は、トレッド成形面に溝部形成用の凸部と陸部形成用の凹部とを設けたタイヤモールドに関する。

従来、タイヤモールドのトレッド成形面には、多数のエア抜き用のベントホールが設けられており、加硫成形時にタイヤとモールドとの間のエアを排出できるようにしている。このエアの排出が適切に行われない場合には、残留エアによってベアと呼ばれるゴム欠損が生じ、タイヤの外観不良の原因になることがある。ベントホールは、下記特許文献１に記載されているように、陸部形成用の凹部の底面に設けられ、中でもエアが滞留しやすい角隅の近辺に設けるのが一般的である。

加硫成形後のタイヤ表面には、ベントホールに流入したゴムによって、スピューと呼ばれる多数のゴム突起が形成される。このスピューはトリミング処理により切除されるが、スピューの本数が過度に多くなると、トリミング処理に手間がかかると共に、切除したスピューに基づきゴムの廃棄量が増大する。このような事情により、ベアの発生が予測される箇所であっても、ベントホールが設けられない場合があり、これに代わってベアの発生を抑制する手法の提案が望まれる。

下記特許文献２には、ブロックを形成するブロック成形面の中央部に、タイヤ幅方向に延びる補助エア抜き溝を設け、それをブロック成形面の周縁に形成した主エア抜き溝またはベントホールに連通させたタイヤモールドが記載されている。しかし、このモールドによると、上記のエア抜き溝に流入したゴムによって、ブロックの表面上に隆起した突条が設けられ、タイヤの外観に影響を及ぼす程度に目立ちやすくなるため、使い勝手が悪い場合がある。

特開平５−１７７６４４号公報特開平１１−３４０６０号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加硫成形時に凹部でのエアの滞留を防いで、ベアの発生を抑制することができるタイヤモールドを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係るタイヤモールドは、トレッド成形面に溝部形成用の凸部と前記凸部に区画された陸部形成用の凹部とを設けたタイヤモールドにおいて、前記凸部の側面に前記凸部の頂面から間隔を置いて細孔が形成され、前記細孔の開口が、前記凸部の側面と前記凹部の底面との稜線から前記凸部の高さ方向に延び、前記細孔が、互いに交わる方向に延びる前記凸部の側面同士の稜線に沿って形成され、且つ、前記凸部の側面でのみ開口する閉空間を構成し、前記細孔が三角形または半円形のヒレ状に形成されているものである。

上記構成のタイヤモールドによれば、凸部の側面に形成した細孔が、残留エアを取り込むポケットとして機能し、加硫成形時に凹部でのエアの滞留を防ぐことができる。エアは、凸部の側面と凹部の底面との稜線の近辺に滞留しがちであるが、この細孔は、その稜線から凸部の高さ方向に延びる開口を有するため、エアを的確に取り込むことができる。それでいて、凸部の頂面から間隔を置いて細孔が形成されているため、細孔へのゴムの充填を遅らせて、エアを効率良く取り込める。この結果、凹部の隅々にゴムを充填しやすくなり、ベアの発生を抑制することができる。

また、細孔に流入したゴムによってゴム突起が形成されたとしても、そのゴム突起は陸部の表面上で隆起するものではないために目立ちにくく、タイヤの外観への影響は小さい。尚、このゴム突起はタイヤ性能とは直接的に関係がないため、細孔に取り込んだエアによってゴム突起が欠損しても何ら問題はない。

前記細孔は、前記凸部が屈曲した部位の角隅に形成されている。かかる角隅においては、エアの滞留が顕著であるため、上記の如き構成によりエアを細孔に取り込むことで、ベアの抑制効果を高めることができる。

前記細孔がヒレ状に形成されている構成によれば、細孔に流入したゴムによってヒレ状のゴム突起が形成されるため、加硫成形後のタイヤをモールドから取り出す際にゴム突起の引っ掛かりを軽減でき、脱型に有利な形状となる。

また、本発明に係る別のタイヤモールドは、トレッド成形面に溝部形成用の凸部と前記凸部に区画された陸部形成用の凹部とを設けたタイヤモールドにおいて、前記凹部の底面に、２．５〜７．５ｍｍの深さと１．０〜２．３ｍｍ ^２の断面積を有する有底の柱状孔が形成され、前記柱状孔の開口が、前記凸部の側面と前記凹部の底面との稜線に接していて、前記細孔が、互いに交わる方向に延びる前記凸部の側面同士の稜線に沿って形成され、且つ、前記凹部の底面でのみ開口する閉空間を構成するものである。

上記構成のタイヤモールドによれば、凹部の底面に形成した有底の柱状孔が、残留エアを取り込むポケットとして機能し、加硫成形時に凹部でのエアの滞留を防ぐことができる。加硫成形時のエアは、凸部の側面と凹部の底面との稜線の周辺に滞留しがちであるが、この柱状孔は、その稜線に接した開口を有するため、エアを的確に取り込むことができる。この結果、加硫成形時には凹部の隅々にゴムを充填しやすくなり、ベアの発生を抑制することができる。

前記柱状孔は、前記凸部が屈曲した部位の角隅に形成されている。かかる角隅においては、エアの滞留が顕著であるため、上記の如き構成によりエアを柱状孔に取り込むことで、ベアの抑制効果を高めることができる。

本発明に係るタイヤモールドの一例を概略的に示す縦断面図トレッド成形面の一例を示す展開図トレッド成形面の要部を拡大して示す斜視図加硫成形時おけるトレッド成形面の要部を拡大して示す断面図ブロックの斜視図凸部の高さ方向から見た細孔の断面形状を示す図細孔の開口を示す正面図細孔を側方から示す断面図（但し、ｂは本発明に含まれない）トレッド成形面の要部を拡大して示す斜視図（本発明に含まれない）ブロックの斜視図トレッド成形面の要部を拡大して示す斜視図加硫成形時おけるトレッド成形面の要部を拡大して示す断面図ブロックの斜視図トレッド成形面の要部を拡大して示す斜視図（本発明に含まれない）

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るタイヤモールドの一例を概略的に示す縦断面図である。本実施形態のタイヤモールド（以下、単にモールドと呼ぶ場合がある。）は、タイヤのトレッド部に当接するトレッド型部１と、タイヤのサイドウォール部に当接するサイド型部２，３と、タイヤのビード部が嵌合されるビードリング４とを備える。

加硫成形時には、不図示の開閉機構によってモールドを型開きし、グリーンタイヤをタイヤ軸方向が上下になるようにセットして型締めした後、ブラダーと呼ばれるゴムバッグを膨張させてグリーンタイヤを拡張変形する。これにより、グリーンタイヤのトレッド面がトレッド成形面１ａに押し当てられる。図１では記載を省略しているが、トレッド成形面１ａには、溝部成形用の凸部５と、その凸部５に区画された陸部成形用の凹部６とが設けられており、その凹凸形状に対応したトレッドパターンがトレッド面に形成される。

図２は、トレッド成形面１ａの一例を示す展開図であり、左右方向がタイヤ周方向に相当する。このトレッド成形面１ａには、タイヤ周方向に延びる４本の主溝と、それらに交差して延びる横溝とを形成するための凸部５が設けられ、その凸部５によって複数の凹部６が区画されている。凹部６の各々には、モールドの外部に連通するエア抜き用のベントホール７を設けているが、ベアの発生が予測される全ての箇所に設けられてはおらず、ベアの発生頻度が高い角隅の一部に設けられている。

即ち、加硫成形時におけるエアは、凸部５が屈曲した部位の角隅に滞留しがちであるため、ベントホール７を各凹部６の角隅の近辺に設けているものの、全ての角隅が対象ではなく、斜線を付した角隅の領域Ｘではベントホール７が設けられていない。そのため、当該トレッド面において斜線を付した領域Ｘでは、ベアの発生が懸念される。また、角隅でなくとも、ベントホール７から離れている凹部６の端縁はエアが滞留しやすいため、当該トレッド面において黒く塗り潰した領域Ｙでは、同様にベアの発生が懸念される。

図３は、トレッド成形面１ａの要部を拡大して示す斜視図であり、図２に示したトレッド成形面１ａのＡ方向視に相当する。凸部５の側面には、凸部５の頂面５１から間隔Ｇを置いて細孔１０が形成されており、細孔１０の開口は、凸部５の側面と凹部６の底面との稜線Ｒから凸部５の高さ方向に延びている。この細孔１０は、図４に示すように、凸部５を貫通しておらず、モールドの外部に連通するものでもない。

加硫成形時には、未加硫のグリーンタイヤのトレッド面がトレッド成形面１ａに押し当たり、図４に示すようにトレッド面Ｔｒのゴムが凹部６に入り込んで、ブロックやリブなどの陸部が形成される。このとき、図３に示した凹部６の角隅にエアが残留する状況にあっても、細孔１０が残留エア１３を取り込むポケットとして機能し、その凹部６でのエアの滞留を防ぐことができる。その結果、凹部６の隅々にゴムを充填しやすくなり、ベアの発生を抑制することができる。

加硫成形後には、細孔１０に流入したゴムによって、タイヤ表面に図５に示すようなゴム突起１１が形成されることがある。このゴム突起１１は、凹部６で形成されたブロック１２の表面上で隆起するものでないために目立ちにくく、タイヤの外観への影響は小さい。また、ゴム突起１１はタイヤ性能とは直接的に関係がなく、細孔１０に取り込んだエアによってゴム突起１１が欠損したとしても何ら問題は生じない。更に、トリミング処理による切除を要しないため、ゴムの廃棄量を増大することがない。

間隔Ｇを十分に確保して細孔１０へのゴムの充填を遅らせる観点から、細孔１０の高さｈは凸部５の高さＨの１／２以下であることが好ましい。そうでないと、凹部６にゴムを充填する過程で、細孔１０にゴムが早期に充満して、残留エアを効率良く取り込むことが難しくなる場合がある。また、細孔１０の容積を確保しやすくするため、高さｈを高さＨの１／３以上にすることが好ましい。この高さＨは、凹部６の底面から、主溝を形成する凸部５の頂面５１までの高さである。

タイヤの表面に発生するベアの体積は、せいぜい４〜５ｍｍ^３程度であるため、このベアを形成する残留エアを十分に取り込むことができるように、細孔１０の容積を６〜７．５ｍｍ^３にすることが好ましい。細孔１０が有する開口の幅ｗ（図７参照）は０．３〜１．５ｍｍが例示され、細孔１０の最大奥行きｄは５．０〜７．０ｍｍが例示される。

細孔１０は、図３に示すように、エアが最も滞留しやすい、凸部５が屈曲した部位の角隅に形成されている。本実施形態では、細孔１０に残留エアを的確に取り込めるように、凸部５の側面同士の稜線に沿って細孔１０を形成しているが、この稜線から離れた位置であっても構わない。但し、その場合には、残留エアを適切に取り込めるように、側面同士の稜線からの距離Ｄ１が５ｍｍ以内となる領域に細孔を形成することが好ましい。

細孔１０は、ヒレ状に形成されており、その高さｈが細孔１０の幅ｗや奥行きｄよりも大きく形成されている。これにより、図５に示すようなヒレ状のゴム突起１１を形成でき、脱型性を損なうことがない。

このような凸部５の側面に形成される細孔の変形例について、図６〜８を参照して説明する。図６は、凸部５の高さ方向から見た細孔１０の断面形状を示しており、（ａ）が上述した形状の細孔１０、（ｂ）が細孔１０を奥行き方向に向かって幅広にした例、（ｃ）が細孔１０を半円状に形成した例である。（ｂ）の形状は、取り込める残留エアのボリュームを確保しやすいうえ、細孔１０へのゴムの流入を遅らせるのに有利である。（ｃ）の形状は、細孔１０を簡便に加工できる点で好ましい。

図７は、細孔１０の開口を示す正面図であり、（ａ）が上述した形状の細孔１０、（ｂ）が凸部５の頂面に向かって開口を幅狭にした例、（ｃ）が開口を楕円状に形成した例である。（ｂ）の形状は、残留エアを取り込みやすいうえ、細孔１０へのゴムの流入を遅らせるのに有利である。（ｃ）の形状は、脱型時にゴム突起の引っ掛かりを軽減でき、脱型に有利となる点で好ましい。

図８は、細孔１０を側方から示す断面図であり、（ａ）が上述した形状の細孔１０、（ｂ）が細孔１０の奥側面を波状に形成した例、（ｃ）が細孔１０の奥側面を円弧状に形成した例である。（ａ）の如き三角形状であれば、図５に示すようにゴム突起１１の下面が傾斜するために脱型時の引っ掛かりを軽減できる。また、ゴム突起１１の上面が傾斜するために一段と目立ちにくくなる。（ｂ）の形状は、細孔１０へのゴムの充満を抑えて、残留エアを取り込みやすくなる点で好ましい。（ｃ）の形状は、ゴム突起が目立ちにくい形状となり、外観が良好になる点で好ましい。

図９は、トレッド成形面１ａの要部を拡大して示す斜視図であり、図２のＢ方向視に相当する。凸部５の側面には、凸部５の頂面５１から間隔Ｇを置いて細孔２０が形成されており、細孔２０の開口は、凸部５の側面と凹部６の底面との稜線Ｒから凸部５の高さ方向に延びている。細孔２０は、凹部６の角隅に形成されておらず、ベントホール７から離れている凹部６の端縁に形成されている。この細孔２０は、上述した細孔１０と同様に構成できるものであり、重複した説明は省略する。

図３や図９のようなベアの発生が予測される箇所には、複数の細孔を形成しても構わない。図３で示した角隅に複数の細孔１０を形成すると、ブロック１２の側面には、図１０に示すような複数のゴム突起１１が形成される。このように複数の細孔を形成した場合には、細孔の各々の大きさを小さくし、各ゴム突起１１の突出量を抑えられるため、脱型性をより良好に確保できる。

次に、細孔に代えて柱状孔を採用した例について説明する。図１１は、トレッド成形面１ａの要部を拡大して示す斜視図であり、図２のＡ方向視に相当する。凹部６の底面には、有底の柱状孔３０が形成されており、その柱状孔３０の開口が、凸部５の側面と凹部６の底面との稜線Ｒに接している。この柱状孔３０は、底部を有しており、モールドの外部に連通するものではない。

かかる構成であれば、加硫成形時に凹部６の角隅にエアが残留する状況にあっても、図１２に示すように柱状孔３０が残留エア３３を取り込むポケットとして機能し、その角隅におけるエアの滞留を防ぐことができる。その結果、凹部６の隅々にゴムを充填しやすくなり、ベアの発生を抑制することができる。加硫成形後のタイヤ表面には、柱状孔３０に流入したゴムによって、図１３に示すようなゴム突起３１が形成される。柱状孔３０に取り込んだエアによりゴム突起３１が欠損したとしても、タイヤ性能に何ら影響はない。

柱状孔３０は、図１１に示すように、エアが最も滞留しやすい、凸部５が屈曲した部位の角隅に形成されている。本実施形態では、柱状孔３０に残留エアを的確に取り込めるように、凸部５の側面同士の稜線に沿った柱状孔３０が２つの稜線Ｒに接しているが、何れかの稜線Ｒに接してさえあれば、側面同士の稜線から離れた位置であっても構わない。但し、その場合には、残留エアを適切に取り込めるように、側面同士の稜線からの距離Ｄ２が５ｍｍ以内となる領域に柱状孔３０を形成することが好ましい。

既述の理由から、柱状孔３０の容積を６〜７．５ｍｍ^３にすることが好ましい。柱状孔３０の深さは２．５〜７．５ｍｍが例示され、柱状孔３０の断面積は１．０〜２．３ｍｍ^２が例示される。柱状孔３０の形状は、四角柱に限られず、円柱や三角柱など他の形状であっても構わない。

図１４は、トレッド成形面１ａの要部を拡大して示す斜視図であり、図２のＢ方向視に相当する。凹部６の底面には、有底の柱状孔４０が形成されており、その柱状孔４０の開口が、凸部５の側面と凹部６の底面との稜線Ｒに接している。柱状孔４０は、凹部６の角隅に形成されておらず、ベントホール７から離れている凹部６の端縁に形成されている。この柱状孔４０は、上述した柱状孔３０と同様に構成できるものであり、重複した説明は省略する。

本発明のタイヤモールドは、トレッド成形面に上記の如き細孔又は柱状孔を形成すること以外は、通常のタイヤモールドと同等に構成でき、従来公知の形状や材質、開閉機構などは何れも本発明に適用できる。前述の実施形態では、モールドがトレッド型部と一対のサイド型部とを備えた構造を示したが、本発明では、それらを一体的に構成し、トレッド型部の中央部に分割面を設けて上下に二分される構造にしても構わない。

本発明の構成と効果を具体的に示すため、図２に示したトレッド成形面を有するタイヤモールドを用いて、各例１００本のタイヤ（２１５／６０Ｒ１６乗用車用タイヤ）の加硫成形を実施し、ベア不良率（ベアが原因でタイヤ不良と判定された割合）を調べた。

ベントホールのみが設けられているものを比較例、ベントホールに加えて図２に示した領域Ｘ，Ｙに細孔を形成したものを実施例１及び２、同じく領域Ｘ，Ｙに柱状孔を形成したものを実施例３とした。実施例１における細孔は、図３，４及び９に示す形状を有し、ｈ／Ｈが１／２（＝０．５）、幅ｗが０．８ｍｍ、奥行きが４ｍｍである。実施例２では、その細孔を３つ形成し（図１０参照）、それぞれの奥行きを１．４ｍｍとした。また、実施例３における柱状孔は、図１１，１２及び１４に示す形状を有し、深さが３．８ｍｍ、断面積が１．７ｍｍ^２である。評価結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例ではベア不良率が５％であったのに対し、実施例１〜３では何れもベア不良率が０％であり、トレッド成形面に上記の如き細孔又は柱状孔を形成したことによって、ベアの発生を抑制できていることが分かる。

１ａトレッド成形面
５凸部
６凹部
７ベントホール
１０細孔
１１ゴム突起
１２ブロック（陸部の一例）
２０細孔
３０柱状孔
３１ゴム突起
４０柱状孔
５１頂面

Claims

トレッド成形面に溝部形成用の凸部と前記凸部に区画された陸部形成用の凹部とを設けたタイヤモールドにおいて、
前記凸部の側面に前記凸部の頂面から間隔を置いて細孔が形成され、前記細孔の開口が、前記凸部の側面と前記凹部の底面との稜線から前記凸部の高さ方向に延び、
前記細孔が、互いに交わる方向に延びる前記凸部の側面同士の稜線に沿って形成され、且つ、前記凸部の側面でのみ開口する閉空間を構成し、
前記細孔が、前記凹部の底面から前記凸部の頂面に向かって奥行きを増すように傾斜する面と、前記凸部の側面から前記凹部の底面に向かって奥行きを増すように傾斜する面とを有する三角形のヒレ状に形成されていることを特徴とするタイヤモールド。
トレッド成形面に溝部形成用の凸部と前記凸部に区画された陸部形成用の凹部とを設けたタイヤモールドにおいて、
前記凸部の側面に前記凸部の頂面から間隔を置いて細孔が形成され、前記細孔の開口が、前記凸部の側面と前記凹部の底面との稜線から前記凸部の高さ方向に延び、
前記細孔が、互いに交わる方向に延びる前記凸部の側面同士の稜線に沿って形成され、且つ、前記凸部の側面でのみ開口する閉空間を構成し、
前記細孔が、奥側面を円弧状に形成した半円形のヒレ状に形成されていることを特徴とするタイヤモールド。
トレッド成形面に溝部形成用の凸部と前記凸部に区画された陸部形成用の凹部とを設けたタイヤモールドにおいて、
前記凹部の底面に、２．５〜７．５ｍｍの深さと１．０〜２．３ｍｍ ^２の断面積を有する有底の柱状孔が形成され、前記柱状孔の開口が、前記凸部の側面と前記凹部の底面との稜線に接していて、
前記細孔が、互いに交わる方向に延びる前記凸部の側面同士の稜線に沿って形成され、且つ、前記凹部の底面でのみ開口する閉空間を構成することを特徴とするタイヤモールド。