JP5465685B2 - タイヤ用モールド - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの加硫工程において使用されるタイヤ用モールドに関し、さらに詳しくはローレット加工によりガス抜き路が形成されているタイヤ用モールドに関する。

タイヤの加硫工程は、グリーンタイヤをモールド内に投入し、モールドとブラダーとで形成されるキャビティにおいてグリーンタイヤを加圧、加熱することにより実施される。

このタイヤの加硫工程において架橋反応によりガスが発生するが、発生したガスがタイヤとモールドとの間に残留した場合には、タイヤの品質低下の原因となるベア（タイヤ表面の傷）が発生することになる。

そこで、ガスを外気に排出するために、ビードリングにベント溝を設けてガス抜き路（ソーカット）を形成したタイヤ用モールドが提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００５−１７８３３３号公報

しかし、このような従来のタイヤ用モールドは、ガス抜き箇所の数が限られていたため、ガス抜きを充分に行うことができず、また、繰り返しタイヤ用モールドを使用する過程で、ガス抜き路の入口にゴムカスが詰まることにより、ガス抜きがさらに不充分になるという問題があった。

そこで、モールドの交換またはクリーニングの実施回数を増やすことも考えられるが、その後、ある程度の加硫を実施することにより（約１０００本程度以上）、ベアの発生率が高くなるという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、ベアの発生率およびゴムカスのガス抜き路への進入の発生率を低く抑えることができるタイヤ用モールドを提供することを目的とする。

以下、各請求項の発明を説明する。

請求項１に記載の発明は、
一対のサイドプレートと、前記サイドプレートと当接する一対のビードリングと、前記サイドプレートと前記ビードリングとの間に形成されるガス抜き路とを備えたタイヤ用モールドであって、
前記ビードリングは、キャビティ面と、前記キャビティ面の反対側に位置する外側面と、前記キャビティ面と前記外側面とをつなぐ外周面とを有し、
前記外周面を、前記ビードリングの厚み方向で二分して、一方の領域をキャビティ面と隣接する第１外周面とし、他方の領域を前記外側面と隣接する第２外周面とし、
前記第１外周面にローレット加工によるローレット加工溝を形成することにより、前記第１外周面と前記サイドプレートとの間に第１隙間が形成され、
前記第２外周面の外径寸法を、前記第１外周面の外径寸法よりも小さくすることにより、前記第２外周面と前記サイドプレートとの間に第２隙間が形成され、
前記外側面に複数のベント溝を形成することにより、前記外側面と前記サイドプレートとの間に第３隙間が形成され、
前記第１〜第３の隙間により、前記ガス抜き路が形成されていることを特徴とするタイヤ用モールドである。

請求項２に記載の発明は、
前記ローレット加工溝が形成されている部分の幅が、８〜１６ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用モールドである。

請求項３に記載の発明は、
前記ローレット加工溝が、アヤ目であり、ローレットのピッチが、１．３〜２．０ｍｍであり、前記ローレット加工溝の底から山の頂点までの高さが、０．５４〜０．８３ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ用モールドである。

請求項４に記載の発明は、
前記第２外周面の外径寸法が、前記第１外周面の外径寸法よりも２．０〜４．０ｍｍ小さいことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ用モールドである。

請求項５に記載の発明は、
前記ベント溝の幅が、１．０〜４．０ｍｍであり、前記ベント溝の深さが、０．５〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ用モールドである。

請求項６に記載の発明は、
前記ベント溝の個数が、４〜３０個であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ用モールドである。

本発明によれば、ベアの発生率およびゴムカスのガス抜き路への進入の発生率を低く抑えることができる。

本発明の実施の形態のタイヤ用モールドを模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態のビードリングの一部を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。 図１のＡ部分の拡大図である。 ローレット加工を説明するための図である。 実施例および比較例を示す図である。 実施例および比較例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。

１．タイヤ用モールドの全体構造
図１は、本発明の実施の形態のタイヤ用モールドを模式的に示す断面図であり、図２は、本発明の実施の形態のビードリングの一部を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図であり、図３は、図１のＡ部分の拡大図である。

図１に示すように、タイヤ用モールドは、一対のサイドプレート２０と、サイドプレート２０と当接する一対のビードリング１０と、トレッドプレート３０とを備えている。

また、図３に示すように、サイドプレート２０とビードリング１０との間にはガス抜き路Ｅが形成されている。ガス抜き路Ｅは、第１隙間Ｅ１、第２隙間Ｅ２および第３隙間Ｅ３により構成されている。

なお、図１、図３において符号８０はブラダー、９０はグリーンタイヤ、９１はそのビード部である。

図２に示すように、ビードリング１０は、キャビティ面１４と、キャビティ面１４の反対側に位置する外側面１２と、キャビティ面１４と外側面１２とをつなぐ外周面１１とを有している。また、外周面１１は、リング厚み方向に二分されて一方の領域が第１外周面１１１とされ、他方の領域が第２外周面１１２とされている。

図２に示すように、第１外周面１１１には、全面にわたってローレット加工によるローレット加工溝１５が形成されている。第２外周面１１２の外径寸法は、第１外周面１１１の外径寸法よりも小さくされているため、第１外周面１１１との間に段差ｄが設けられている。

図２に示すように、外側面１２にはリング径方向に延びるベント溝１３が形成されている。ベント溝１３は、リング径方向に延びており、外側面１２の幅方向の全長にわたって形成されている。

２．ガス抜き路
ガス抜き路Ｅは、上記のように第１隙間Ｅ１、第２隙間Ｅ２および第３隙間Ｅ３により構成されている。
（１）第１隙間
第１隙間Ｅ１は、第１外周面１１１のローレット加工溝１５の存在により、第１外周面１１１とサイドプレート２０との間に形成されている。

一般に、ローレット加工は、平目とアヤ目の２種類があるが、本実施の形態では、溝が相互につながっており、かつ空隙の多いアヤ目を採用することにより、効果的にガスを通させるようにしている。

ローレット加工溝１５の幅は、８〜１６ｍｍが好ましく、約１２ｍｍ程度が最適である。これは、８ｍｍ未満の場合、ガス抜けが不充分となり、１６ｍｍを超える場合は、ゴムカスの進入が過多になるからである。

図４は、ローレット加工の山と溝（谷）の形状、寸法を説明するための図である。図４に示す様に、山と溝は一直線に並び、山と溝を形成する斜辺の交差角は９０度であり、ｍをモジュール、ｔを山と溝のピッチ、ｈを山の高さと溝の深さ、ｒを山と溝の半径としたとき、ｔ＝πｍ、ｈ＝０．７８５ｍ−０．４１４ｒ、ｒ＝０．１０６８ｔ−０．００８５の関係が成立する。

また、ローレット加工では、使用される山の形状が決まっているため、図４に示すように、ピッチｔに対するローレット加工溝１５の下部から山の頂点までの高さ２ｈは、相関をもって変化する。例えば、ピッチｔが１．３ｍｍの場合、高さ２ｈは約０．５４ｍｍとなり、ピッチｔが２．０ｍｍの場合、高さ２ｈは約０．８３ｍｍとなる。

本発明者の検討によれば、ピッチｔおよび高さ２ｈがそれぞれ１．３ｍｍ未満および０．５４ｍｍ未満の場合、ローレット加工溝１５が小さくなり過ぎてガスの通りが悪くなるため、加硫後のタイヤにガス抜け不足によるベアが発生して品質不良品の発生頻度が高くなる。一方、ピッチｔおよび高さ２ｈがそれぞれ２．０ｍｍを超える場合および０．８３ｍｍを超える場合、隙間が大きくなり過ぎるため、第１隙間Ｅ１へのゴムカスの進入が過多になることが懸念される。

そこで、ピッチｔおよび高さ２ｈの組み合わせとしては、それぞれ１．３〜２．０ｍｍおよび０．５４〜０．８３ｍｍが好ましく、ピッチｔおよび高さ２ｈは、約１．５ｍｍおよび約０．６２ｍｍが最適である。

（２）第２隙間
第２隙間Ｅ２は、第２外周面１１２の段差により、第２外周面１１２とサイドプレート２０との間に形成されている。

第２外周面１１２と第１外周面１１１との外径寸法差は、２．０〜４．０ｍｍ、すなわち、図２（ｂ）に示すように、第２外周面１１２と第１外周面１１１との段差ｄは、１．０〜２．０ｍｍとすることが好ましく、約１．５ｍｍが最適である。

これは、外径寸法の差が２．０未満ｍｍの場合には、第１隙間Ｅ１を通過してきたガスを溜めるには不充分となり、４．０ｍｍを超える場合には、ガスが抜け過ぎるため、第１隙間Ｅ１内へのゴムカスの進入が懸念されるからである。

（３）第３隙間
第３隙間Ｅ３は、外側面１２のベント溝１３の存在により、外側面１２とサイドプレート２０との間に形成されている。

ベント溝１３の幅Ｂは、１．０〜４．０ｍｍとすることが好ましく、約２．０ｍｍが最適である。また、ベント溝１３の深さＣは、０．５〜１．５ｍｍとすることが好ましく、約１．０ｍｍが最適である。これらは、第１隙間Ｅ１および第２隙間Ｅ２を通過したガスを外気にスムーズに排出することから規定されたサイズである。

また、ベント溝１３の個数は、４〜３０個とすることが好ましく、１６〜２０個とすることがより好ましい。これは、４個未満の場合には、ガスを外気に充分に排出することができず、３０個を超えた場合には、ガス排出効果の向上が期待できず、ビードリング１０の設計が複雑になるからである。なお、ベント溝１３はビードリング１０の周方向に等間隔に設けられる。

３．本実施の形態の効果
（１）ガス抜き路Ｅのうち、第１隙間Ｅ１については、ビードリング１０の外周面をローレット加工することにより、従来のガス抜き路Ｅと比較して、ガスの通り道を飛躍的に増やすことができる。

（２）第２隙間Ｅ２については、ビードリング１０の外径を小さくされているため、ビードリング１０の全周にわたって隙間を形成することができ、ローレット加工溝１５を通過したガスを充分に溜めることができる。

（３）第３隙間Ｅ３については、ゴムカスの進入を考慮する必要がないため、ベント溝１３を充分に大きくすることができる。このため、第２隙間Ｅ２に溜まったガスを確実に外気に逃がすことができる。

（４）そして、第１隙間Ｅ１、第２隙間Ｅ２および第３隙間Ｅ３の連関作用により、ベアの発生率およびゴムカスのガス抜き路Ｅへの進入の発生率を抑えることができて、効率良く高品質のタイヤを製造することができる。

（５）また、第１隙間Ｅ１を形成するためのローレット加工溝１５の幅、ピッチおよび高さ、第２隙間Ｅ２を形成するための第２外周面１１２の外径寸法、第３隙間Ｅ３を形成するためのベント溝１３の幅、深さなどを、上記のように適正に設定することにより、ゴムカスの進入を適正範囲（１ｍｍ以下）に抑えることができ、ベアの発生率およびゴムカスのガス抜き路Ｅへの進入の発生率を一層確実に抑えることができる。

（６）特に、ローレット加工により、ガス抜き路Ｅが数多く確保することができるため、繰り返し加硫を実施したときでも、ゴムカス詰まり等によるガス抜け不良が発生しにくなり、実用上、特に効果的となる。

実施例１〜２６および比較例について、タイヤ表面の傷（ベア）の発生率およびゴムカスの隙間（ガス抜き路Ｅ）への進入（１ｍｍ）の発生率について比較した。

（実施例１〜２６）
上記の実施の形態のタイヤ用モールドを用いてタイヤ加硫を行ったものであり、本実施の形態のタイヤ用モールドの詳細な設定は、図５、図６に示す通りである。

（比較例）
従来のタイヤ用モールド（上記の特許文献のタイヤ用モールド）を用いてタイヤ加硫を行ったものであり、従来のタイヤ用モールドの詳細な設定は、以下の通りである。
周方向ベントラインの本数：３本
径方向ベントラインの本数：２４本
経路の本数： ２４
第一経路の断面形状： Ｖ型
第一経路の深さ： ０．８ｍｍ
第一経路の幅： ０．８ｍｍ
第一経路の長さ： ２．８ｍｍ
第二経路の断面形状： Ｖ型
第二経路の深さ： ０．２ｍｍ
第二経路の幅： ０．２ｍｍ

（試験内容）
ＡＴＶタイヤ（サイズ：２５×１０．００−１２）について、１０００本のタイヤの予備加硫を実施した後に、１０００本のタイヤの加硫を実施した。

（試験結果）
結果を図５、図６に示す。図５、図６より、以下のことを確認した。

実施例の場合は、すべて比較例の場合よりもタイヤ表面の傷（ベア）の発生率およびゴムカスの隙間（ガス抜き路Ｅ）への進入（１ｍｍ）の発生率が低く抑えられている。

ローレットの形状の相違（アヤ目、平目）による効果の相違は、実施例１、２により確認した。

また、ローレット加工溝１５について、幅の最適値は、実施例３〜６により確認し（図５、図６中の太線で囲んだ部分を参照。以下同じ）、ローレット加工溝１５の下部から頂部までの高さの最適値は、実施例７〜１０により確認した。

また、第１外周面１１１と第２外周面１１２の外径差（外径小部分の基準面からの外径差）の最適値は、実施例１１〜１４により確認した。

さらに、ベント溝１３（ビードリング上部に設ける溝）について、幅の最適値は、実施例１５〜１８により確認し、深さの最適値は、実施例１９〜２２により確認し、個数の最適値は、実施例２３〜２６により確認した。

この結果、最適条件は、ローレット種類は、アヤ目であり、ローレット加工溝１５の幅は１２ｍｍ、ローレット加工溝１５の下部から頂部までの高さは０．６２ｍｍ、第１外周面１１１と第２外周面１１２の外径差は３．０ｍｍ、ベント溝１３の幅、深さおよび個数は、それぞれ２．０ｍｍ、１．０ｍｍ、１８個であることを確認した（実施例１参照）。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１０ ビードリング
１１ 外周面
１２ 外側面
１３ ベント溝
１４ キャビティ面
１５ ローレット加工溝
２０ サイドプレート
３０ トレッドプレート
８０ ブラダー
９０ グリーンタイヤ
９１ ビード部
１１１ 第１外周面
１１２ 第２外周面
Ｅ ガス抜き路
Ｅ１ 第１隙間
Ｅ２ 第２隙間
Ｅ３ 第３隙間

Claims (6)

1. 一対のサイドプレートと、前記サイドプレートと当接する一対のビードリングと、前記サイドプレートと前記ビードリングとの間に形成されるガス抜き路とを備えたタイヤ用モールドであって、
   前記ビードリングは、キャビティ面と、前記キャビティ面の反対側に位置する外側面と、前記キャビティ面と前記外側面とをつなぐ外周面とを有し、
   前記外周面を、前記ビードリングの厚み方向で二分して、一方の領域をキャビティ面と隣接する第１外周面とし、他方の領域を前記外側面と隣接する第２外周面とし、
   前記第１外周面にローレット加工によるローレット加工溝を形成することにより、前記第１外周面と前記サイドプレートとの間に第１隙間が形成され、
   前記第２外周面の外径寸法を、前記第１外周面の外径寸法よりも小さくすることにより、前記第２外周面と前記サイドプレートとの間に第２隙間が形成され、
   前記外側面に複数のベント溝を形成することにより、前記外側面と前記サイドプレートとの間に第３隙間が形成され、
   前記第１〜第３の隙間により、前記ガス抜き路が形成されていることを特徴とするタイヤ用モールド。
   
2. 前記ローレット加工溝が形成されている部分の幅が、８〜１６ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用モールド。
   
3. 前記ローレット加工溝が、アヤ目であり、ローレットのピッチが、１．３〜２．０ｍｍであり、前記ローレット加工溝の底から山の頂点までの高さが、０．５４〜０．８３ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ用モールド。
4. 前記第２外周面の外径寸法が、前記第１外周面の外径寸法よりも２．０〜４．０ｍｍ小さいことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ用モールド。
5. 前記ベント溝の幅が、１．０〜４．０ｍｍであり、前記ベント溝の深さが、０．５〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ用モールド。
6. 前記ベント溝の個数が、４〜３０個であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ用モールド。

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