JP5855612B2 - スパイクタイヤ用モールド - Google Patents

Description

本発明は、スパイクタイヤの加硫成形工程に用いられるモールド、及び、このモールドに装着されるモールドピンに関する。

タイヤの加硫成形工程では、モールドを備えた加硫装置が用いられている。モールドとしては、割モールド及びツーピースモールドが用いられうる。割モールドは、通常、複数のセグメントと、上下一対のサイドプレートとを備えている。セグメントの平面視形状は実質的に円弧状である。複数のセグメントがリング状に連結されることにより、リング状のキャビティ面が形成されうる。

スパイクタイヤでは、そのトレッド面に、氷上性能を維持するための多数のスパイクピンが突設されている。このスパイクタイヤ用のモールドでは、そのキャビティ面に、複数本のピンが突設されている。このピンにより、タイヤのトレッド面に、スパイクピンを装着するためのスパイクピン用穴が形成される。モールドに突設されたこのピンを、ここではモールドピンと呼ぶ。

図８（ａ）には、モールドピンの一例が示されている。このモールドピン１０２は、モールドに装着される装着部１０４と、タイヤに埋没してスパイクピン用穴を形成するホール形成部１０６とを有している。タイヤには、このホール形成部１０６と略相似形且つやや小さい形状のスパイクピン用穴が形成される。装着部１０４とホール形成部１０６とは同軸状である。装着部１０４には、モールド（図示せず）のねじ穴に螺合しうる雄ネジＴＨが形成されている。

図８（ｂ）には、モールドピンの他の例が示されている。このモールドピン１１２のホール形成部１１４の先端には、フランジ部（膨出部）１１６が形成されている。その他の部分の構造は、上記モールドピン１０２と同一であるため、同一符号を付してその説明が省略される。このモールドピン１１２によれば、そのホール形成部１１４と略相補的な形状のスパイクピン用穴がタイヤに形成される。すなわち、底部に拡径部を有するスパイクピン用穴が形成される。このスパイクピン用穴には、その基端にフランジ部を有する図示しないスパイクピンが装着される。スパイクピンのフランジ部は、上記スパイクピン用穴の拡径部に係合する。このスパイクピンは、スパイクピン用穴から抜けにくい。

タイヤの加硫後にモールドを開いて型抜きする際、モールドピンの先端がタイヤのスパイクピン用穴の開口縁に引っ掛かり易い。これにより、上記開口縁からひび割れが生じるおそれがある。トレッドパターン表面を損傷するおそれがある。上記引っ掛かりの一因は、タイヤに埋没しているモールドピンの中心軸方向（長手方向ともいう）と、モールドのセグメントの開移動の方向とが一致していないことである。各セグメントのキャビティ面の周方向両端近傍に突設されているモールドピンの長手方向は、セグメントの移動方向に対し、角度をなして傾斜している。すなわち、モールドピンの長手方向（ホールの長手方向でもある）に抜かれるのではなく、長手方向から傾斜した方向に平行移動させられる。その結果、モールドピンがスパイクピン用穴をこじ開けるように移動することになる。

このようなスパイクピン用穴開口縁との引っ掛かりを抑制するモールドピンに関し、特開２０１２−４５８４５号公報に提案された技術が知られている。

また、トレッドのキャップ層ゴムの物性を変更して低硬度とすることにより、スパイクピン用穴の開口縁へのモールドピンの引っ掛かりを抑制することは可能である。しかし、キャップ層のゴムが柔らかいと、装着されたスパイクピンが動きやすくなり、耐ピン抜け性能が低下するおそれがある。

特開２０１２−４５８４５号公報

本発明は、前述した現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、スパイクタイヤに対して、スパイクピンの耐ピン抜け性能が向上したピン用穴を形成することができ、また、タイヤの加硫成型時に、モールドからのタイヤの取り外しが容易となり、上記スパイクピン用穴の開口周縁の傷の発生を抑制しうるモールドピンを提供すること、及び、このモールドピンを備えたタイヤ成形用モールドを提供することを目的としている。

本発明に係るモールドピンは、
タイヤのトレッド面にスパイクピン装着用の穴を形成するためのモールドピンであって、
モールドに挿入されて固定される部分である装着部と、
タイヤに埋没してスパイクピン用穴を形成する部分であるピン穴形成部とを備えており、
このピン穴形成部が、その先端又は先端近傍に形成された膨出部を有しており、
この膨出部が、装着部に対して、ピン穴形成部の中心軸方向に変位可能に構成されている。

好ましくは、上記膨出部が、上記装着部に対して、膨出部の中心軸回りに回転可能に構成されている。

好ましくは、上記装着部が、上記ピン穴形成部と同軸状に形成された案内空間と、この案内空間内に形成された係止部とを有しており、
上記ピン穴形成部が、その基端に形成された被係止部を有しており、
このピン穴形成部が、上記案内空間により、その中心軸方向の変位を案内されており、
上記係止部に、上記被係止部が係止することにより、ピン穴形成部の上記案内空間からの離脱が阻止されている。

好ましくは、上記ピン穴形成部が、上記装着部に固定された基部と、この基部の中心軸方向に変位可能な伸縮部とを有しており、
上記膨出部が、この伸縮部の先端又は先端近傍に形成されており、
上記基部が、同軸状の案内空間と、この案内空間内に形成された係止部とを有しており、
上記伸縮部が、その基端に形成された被係止部を有しており、
この伸縮部が、上記案内空間により、基部の中心軸方向の変位を案内されており、
上記係止部に、上記被係止部が係止することにより、伸縮部の上記案内空間からの離脱が阻止されている。

好ましくは、上記ピン穴形成部及び上記膨出部のうちの少なくとも膨出部が、上記装着部に対して、揺動可能に構成されている。

好ましくは、上記揺動が、膨出部の上記変位が最大に至ったときに可能となるように構成されている。

好ましくは、上記膨出部が上記中心軸方向に変位していないときの、ピン穴形成部の中心軸方向長さＤ１に対する、膨出部の上記中心軸方向の変位が最大であるときのピン穴形成部の中心軸方向長さＤ２の比Ｄ２／Ｄ１が、１．２以上１．８以下の範囲から選択される。

好ましくは、上記ピン穴形成部が円柱状外形を有し、上記膨出部が円板状外形を有し、
ピン穴形成部の直径Ｂに対する膨出部の直径Ａの比Ａ／Ｂが、１．２以上３．５以下である。

本発明に係るタイヤ用モールドは、
リング状に配置された、平面視が円弧状の成形用キャビティ面を有する複数のセグメントと、
各セグメントの半径方向内側に配置された、成形用キャビティ面を有する上下一対のサイドプレートとを備えており、
上記セグメントのキャビティ面に、複数のモールドピンが突設されており、
このモールドピンの突出方向が、キャビティ面の円弧の中心を向いており、
上記モールドピンが、前述したいずれかのモールドピンから構成されている。

好ましくは、上記キャビティ面及びモールドピンのうち少なくともモールドピンに、摩擦低減用の表面処理が施されている。

本発明によれば、スパイクタイヤに対して、スパイクピンの耐ピン抜け性能が向上したスパイクピン用穴を形成することが可能であり、タイヤの加硫成型時に、モールドからのタイヤの取り外しが容易となり、上記スパイクピン用穴の開口周縁の傷の発生を抑制することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールドを示す平面図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図３（ａ）は、図１のモールドに用いられうる、本発明の一実施形態に係るモールドピンの、未加硫のローカバーに埋没している伸長状態を示す縦断面図であり、図３（ｂ）は、上記モールドピンの、加硫終了後の固いタイヤのゴムによって短縮された状態を示す縦断面図である。 図４（ａ）は、他の実施形態に係るモールドピンの、加硫終了後の固いタイヤのゴムによって短縮された状態を示す縦断面図であり、図４（ｂ）は、上記モールドピンの、モールドが開かれる際に伸長した状態を示す縦断面図である。 図５（ａ）は、さらに他の実施形態に係るモールドピンの、ゴムに拘束されていないフリーの状態を示す縦断面図であり、図５（ｂ）は、上記モールドピンの、加硫終了後の固いタイヤのゴムによって短縮された状態を示す縦断面図であり、図５（ｃ）は、上記モールドピンの、モールドが開かれる際に伸長した状態を示す一部断面正面図である。 図６（ａ）は、さらに他の実施形態に係るモールドピンを示す正面図であり、図６（ｂ）は、このモールドピンの装着部等を示す組立前斜視図であり、図６（ｃ）は、このモールドピンのピン穴形成部等を示す組立前斜視図である。 図７は、図４のモールドピンによって形成されうるスパイクピン用穴に装着されたスパイクピンの一例を示す正面図である。 図８（ａ）は、従来のモールドピンの一例を示す正面図であり、図８（ｂ）は従来のモールドピンの他の例を示す正面図である。

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（以下、単にモールドという）２を示す平面図である。このモールド２は、タイヤの加硫装置に備えられている。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った拡大断面図である。図２において、上下方向がタイヤの軸方向であり、左右方向がタイヤの半径方向である。紙面に垂直な方向がタイヤの周方向である。このモールド２は、複数のセグメント４と、上下一対のサイドプレート６と、上下一対のビードリング８とを備えている。図２には、後述のローカバーＲ及びブラダー１０もともに示されている。

図１に示されるように、サイドプレート６は、セグメント４の半径方向内側に配置されている。セグメント４の平面形状は実質的に円弧状である。複数のセグメント４がリング状に連結される。セグメント４の数は通常３以上２０以下である。図１には、９個のセグメント４を備えたモールド２が例示されている。各セグメント４の内周面はキャビティ面１２を構成している。サイドプレート６及びビードリング８は実質的にリング状である。このモールド２はいわゆる「割モールド」である。

図２に示されるように、各セグメント４のキャビティ面１２には、複数本のモールドピン１４が突設されている。このモールドピン１４は、成型されるタイヤのトレッド面に、スパイクピン用穴ＰＨを形成する。モールドピン１４の突設方向は、平面視では、モールドの（タイヤの）半径方向内向きである。図１に示されるように、平面視では、モールドピン１４は、モールドの中心に向けて突設されている。図２に示されるように、正面視では、モールドピン１４は、タイヤの赤道面に平行にされている。複数本のモールドピン１４の配置は、タイヤのトレッドパターンに応じて設定される。

このモールド２が用いられるスパイクタイヤの製造工程においては、まず、予備成形によってローカバーＲが得られる。このローカバーＲは、モールド２が開いておりブラダー１０が収縮している状態で、モールド２の内部（キャビティ）に投入される。この段階では、ローカバーＲのゴム組成物は未架橋状態である。

モールド２が閉じられる。すなわち、上下一対のサイドプレート６同士が接近して閉じるとともに、複数のセグメント４同士が接近し合って閉じる。ローカバーＲは、モールド２の内面（キャビティ面１２）とブラダー１０とに囲まれたキャビティ内に収容される。ブラダー１０が、ガスの充填によって膨張する。ローカバーＲはブラダー１０によってモールド２のキャビティ面１２に押しつけられ、加圧される。同時にローカバーＲは、加熱される。

加圧と加熱とによりゴム組成物が流動する。ゴムは、流動しながらキャビティ面１２にめり込む。これにより、タイヤの外面が形成される。同時に、モールドピン１４のキャビティへの突出部分がゴムの内部に埋没する。タイヤの外面には、前述のトレッド面の溝が含まれる。サイドウォールに文字、記号等の装飾物が設けられている場合は、この装飾物もこの外面に含まれる。タイヤのトレッド面には、埋没している上記モールドピン１４が抜き取られることにより、スパイクピン用穴ＰＨが形成される。

加熱の継続により、ゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。ローカバーＲが加圧及び加熱される工程は、加硫工程と称される。キャビティ面１２のうち、セグメント４の範囲においてタイヤのトレッド部が形成され、サイドプレート６の範囲においてタイヤのサイド部が形成され、ビードリング８の範囲においてビード部が形成される。

加硫工程が終了すると、モールド２が開かれ、キャビティからタイヤが取り出される。図１及び図２における二点鎖線は、モールド２が開かれるときのセグメント４の移動を示している。各セグメント４は、図１に示されるように、平面視で、半径方向外方に向けて同時に移動する。また、各セグメント４は、半径方向に移動するとともに、図２に示されるように、正面視で、赤道面から軸方向に離間する方向にも移動する場合もある。

各セグメント４における、キャビティ面１２の周方向中央から離間した位置のモールドピン１４にとっては、セグメント４の移動方向がモールドピン１４の中心軸方向と一致しない。セグメント４の移動方向がモールドピン１４の中心軸方向に対して所定角度傾斜している。上記モールドピン１４は、モールド２が開かれる際に、上記のような方向に移動させられても、タイヤのスパイクピン用穴ＰＨに引っ掛かりにくい構造を有している。

図３には、上記モールドピン１４が示されている。このモールドピン１４は、モールド２に挿入されて固定される部分である装着部１６と、タイヤＴに埋没してスパイクピン用穴ＰＨを形成する部分であるピン穴形成部１８とを備えている。装着部１６及びピン穴形成部１８は、ともに、基本的に円柱状外形を有している。装着部１６とピン穴形成部１８とは、同軸状に直列に接合されている。

装着部１６には、モールドのセグメント４に固定するための雄ネジＴＨが形成されている。この雄ネジＴＨの下端部、つまり、装着部１６のピン穴形成部１８側の端部には、円板部２０が形成されている。この円板部２０により、モールドピン１４がセグメント４に螺着されるときの位置決めがなされる。この円板部は、モールドのキャビティ面から突出し、タイヤのゴム内に没入する形態であってもよい。

ピン穴形成部１８は、装着部１６に対して抵抗溶接等によって接合された基部２２と、この基部２２に対し、中心軸方向に進退可能に連結された伸縮部２４とを有している。基部２２は円筒状を呈し、伸縮部２４は円柱状を呈している。基部２２と伸縮部２４とは、同軸状に配置されている。基部２２の内部空間２２ａに、伸縮部２４がその基端（上端）から挿入されている。この内部空間２２ａにより、基部２２と伸縮部２４とはテレスコピックに連結されている。この内部空間２２ａは、伸縮部２４に対する案内空間である。

この伸縮部２４は、その先端（下端）に形成された膨出部（フランジ部）２６を有している。この膨出部２６は、スパイクピン用穴ＰＨの奥底に、スパイクピンに対する効果的な係止用拡径部を形成するためのものである。膨出部２６は、略円板状を呈している。

伸縮部２４の基端には、拡径された円板状の被係止部２８が形成されている。基部２２の先端には、係止部３０が形成されている。この係止部３０は円輪状を呈している。係止部３０の貫通孔３０ａの内径は、伸縮部２４の本体２４ａの外径よりやや大きく、被係止部２８の外径より小さい。伸縮部２４の本体２４ａは、この係止部３０を通過するが、上記被係止部２８は、係止部３０に係止される。

上記伸縮部２４が基部２２から引き出されると、その被係止部２８が、係止部３０に係止して停止する（図３（ａ））。タイヤの加硫成型時では、ローカバーＲが未加硫の柔らかい状態では、モールドピン１４がゴムの中でこのような伸長状態になりうる。伸縮部２４が基部２２内に押し込まれると、その膨出部２６の上面が、基部２２の下端に当接して停止する（図３（ｂ））。タイヤＴの加硫成型時では、タイヤＴが加硫終了後の固い状態では、モールドピン１４がこのような短縮状態になりうる。

このように、伸縮部２４が基部２２に対して進退可能にされることにより、膨出部２６が装着部１６に対してその中心軸方向に進退可能に構成される。また、伸縮部２４は、基部２２に対してその中心軸回りに回転可能になっていることも明らかである。このように、膨出部２６を含んだピン穴形成部１８が、装着部１６に対して進退可能且つ回転可能になる。このような動作により、モールドからタイヤＴを取り外すときに、スパイクピン用穴ＰＨとピン穴形成部１８との摩擦が軽減される。その結果、スパイクピン用穴ＰＨに対するピン穴形成部１８の引っ掛かりが大幅に緩和される。スパイクピン用穴ＰＨの開口周縁の傷の発生が抑制されうる。

上記膨出部２６は、伸縮部２４の本体２４ａの先端に対し、ネジによって固定されている。これは、モールドピン１４の組立を容易にする観点からである。しかし、かかる膨出部２６の形成方法には限定されない。膨出部２６と伸縮部２４の本体２４ａとを一体に形成してもよい。

図４には、他のモールドピン３４が示されている。このモールドピン３４は、互いに同軸状且つテレスコピックに連結された装着部３６とピン穴形成部３８とを備えている。装着部３６には、モールドのセグメント４に固定するための雄ネジＴＨが形成されている。ピン穴形成部３８は、その先端に形成された膨出部（フランジ部）４０を有している。装着部３６は円筒状を呈し、ピン穴形成部３８は基本的に円柱状を呈している。モールドピン３４の組立容易のために、円筒状の装着部３６の上端は、円板状の蓋３６ｂが溶接によって固着されている。しかし、かかる製法には限定されない。膨出部４０は、略円板状を呈している。このモールドピン３４も、そのピン穴形成部３８が、装着部３６に対して進退可能且つ回転可能にされている。

装着部３６の内部空間３６ａに、ピン穴形成部３８がその基端から挿入されている。この内部空間３６ａにより、装着部３６とピン穴形成部３８とはテレスコピックに連結されている。この内部空間３６ａは、ピン穴形成部３８に対する案内空間である。このピン穴形成部３８の基端には、拡径された円板状の被係止部４２が形成されている。装着部３６の先端には、円輪状の係止部４４が形成されている。係止部４４の貫通孔４４ａの内径は、ピン穴形成部３８の外径よりやや大きく、被係止部４２の外径よりやや小さい。ピン穴形成部３８の被係止部４２は、係止部４４に係止される。

ピン穴形成部３８が装着部３６内に押し込まれると、その被係止部４２が、装着部３６内の上端に当接して停止する（図４（ａ））。タイヤの加硫時に、ゴムが硬化することにより、図示のごとくピン穴形成部３８が装着部３６内に押し込まれる。ピン穴形成部３８が装着部３６から引き出されると、その被係止部４２が、係止部４４に係止して停止する（図４（ｂ））。このように、ピン穴形成部３８が装着部３６に対して進退可能に構成されている。膨出部４０が装着部３６に対して中心軸方向に変位可能に構成されている。ピン穴形成部３８は、装着部３６に対してその中心軸回りに回転可能になっていることも明らかである。

タイヤの加硫終了後に、セグメント４が開かれるとき、図４（ｂ）に示されるように、ピン穴形成部３８がこのような進出状態となる。この動作により、モールドからタイヤＴを取り外すときに、スパイクピン用穴ＰＨに対するピン穴形成部３８の引っ掛かりが大幅に緩和される。ピン穴形成部３８の伸長や回転により、スパイクピン用穴ＰＨとピン穴形成部３８との摩擦が軽減されるからである。スパイクピン用穴ＰＨの開口周縁の傷の発生が抑制されうる。

このモールドピン３４について、ピン穴形成部３８が進退はするが回転はし得ないように変更することは容易である。まず、装着部３６の内周面に中心軸方向の図示しない案内溝を形成する。ピン穴形成部３８の被係止部４２の外周面に、上記案内溝に係合する被案内凸部を形成する。かかる構成により、ピン穴形成部３８は、装着部３６に対して回転不能且つ進退可能にされうる。この構成は前述した図３のモールドピン１４に対しても適用可能である。

図５には、他のモールドピン４６が示されている。このモールドピン４６は、上記図４に示されたモールドピン３４とその全体構成が類似している。このモールドピン４６と図４のモールドピン３４との相違点は、ピン穴形成部５０の基端の被係止部５２の形状、及び、装着部４８の先端の係止部５４の形状である。その他の部材は、図４のモールドピン３４の部材と実質的に同様であるため、同一符号を付すことにより、その説明が省略される。かかる構成により、このモールドピン４６は、ピン穴形成部５０が、装着部４８に対して、伸長及び中心軸回りの回転が可能であり、後述するように揺動も可能である。この構成では、装着部４８に対して膨出部４０が回転可能且つ揺動可能であるといえる。

このモールドピン４６では、その被係止部５２が球状を呈している。このモールドピン４６の係止部５４は、上記被係止部５２が係止した状態で、ピン穴形成部５０が３６０°方向に揺動しうるような形状に形成されている。具体的には、係止部５４の貫通孔５４ａの上側、すなわち、装着部４８の内部空間４８ａ側には、貫通孔５４ａの周囲に球面状に凹んだ座ぐり５６が形成されている。この座ぐり５６には、図５（ａ）に示されるように、上記球状の被係止部５２が摺接しうる。係止部５４の貫通孔５４ａの下側には、貫通孔５４ａの周囲に、下方に円錐状に開いた切り欠き５８が形成されている。この切り欠き５８には、揺動時のピン穴形成部５０が当接しうる（図５（ａ））。このように、被係止部５２が係止部５４に係止するまで伸長したピン穴形成部５０は、３６０°方向に揺動することができる。ピン穴形成部５０が装着部４８の内部空間４８ａに押し込まれると、その被係止部５２が、装着部４８内の上端に当接して停止する（図５（ｂ））。

図５（ｃ）は、タイヤＴの加硫終了後に、セグメント４が開かれるときの、モールドピン４６の姿勢が例示されている。ピン穴形成部５０は、伸長したときに装着部４８に対して揺動しうるので、スパイクピン用穴ＰＨとの摩擦が一層軽減されうる。この作用は、セグメント４のキャビティ面の中央ではなく両端近傍に突設されているモールドピン４６にとってより有効である。このように配置されたモールドピン４６では、その中心軸に対してセグメント４の移動方向Ｍが傾斜しているからである（図５（ｃ））。また、この場合、必要に応じてピン穴形成部５０の伸長可能長さを短くすればさらに好ましい。

図５のモールドピン４６は、概して、図４のモールドピン３４の被係止部４２が球状に変更され、係止部４４に球面状の座ぐりと円錐状の切り欠きとが形成されたものと言える。揺動式のモールドピンとしては、かかる構成に限定されない。例えば、図３のモールドピン１４の伸縮部２４基端の被係止部２８が球状に変更され、基部２２先端の係止部３０に球面状の座ぐりと円錐状の切り欠きとが形成されたものでもよい。

図６には、他のモールドピン６０が示されている。このモールドピン６０は、装着部１６と、この装着部１６に同軸状且つ直列に接合されたピン穴形成部６２とを備えている。装着部１６は、図３のモールドピン１４の装着部１６と同様の構成であるため、その説明が省略される。ピン穴形成部６２は、図６（ａ）に示されるように、装着部１６の先端に固定された基部６４と、この基部６４に対して中心軸方向に進退可能且つ揺動可能に連結された伸縮部６６とを有している。伸縮部６６は、その先端に形成された膨出部４０を含んでいる。

図６（ｂ）に示されるように、上記基部６４は、溶接、ねじ込み、削り出しによる一体形成等により、装着部１６と一体化されている。基部６４は、円柱状部材から形成されている。基部６４は、円柱状部材の中心線を挟んだ両側に、互いに平行に切除されてなる一対の平面６４ａを有している。基部６４には、その中心軸方向に延び、一方の平面６４ａから他方の平面６４ａまで貫通する長孔６４ｂが形成されている。

図６（ｃ）に示されるように、上記伸縮部６６は、円柱状部材から形成されている。伸縮部６６には、その中心軸方向に沿って、上端から下端近傍までを切除してなる凹所６８が形成されている。この凹所６８は、上記基部６４の外径と相補的な内部形状を有している。すなわち、凹所６８は、伸縮部６６の中心軸に平行な対向する一対の平面６８ａと、その先端に底部６８ｂとを有している。伸縮部６６が基部６４に組み付けられたとき、この平面６８ａは、基部６４の一対の平面６４ａに対し、平行に近接して対向する。凹所６８の基端（上端）近傍には、一対の平面６８ａ間に、軸部材７０が掛け渡される。この軸部材７０は、伸縮部６６を基部６４に嵌め込むときに、伸縮部６６に形成された図示しない装着孔及び基部６４の長孔６４ｂを通し、固着されている。

この軸部材７０が、長孔６４ｂに沿って移動することにより、伸縮部６６が装着部１６の中心軸方向に変位する。この長孔６４ｂは、伸縮部６６に対する案内空間である。伸縮部６６が基部６４から引き出されると、その軸部材７０が、基部６４の長孔６４ｂの先端部６４ｃに係止して停止する（図３（ａ））。この長孔６４ｂの先端部６４ｃが係止部であり、上記軸部材７０が被係止部であるといえる。

このモールドピン６０では、ピン穴形成部６２は中心軸回りに回転可能にされていない。しかし、回転可能にすることは容易である。例えば、装着部１６を円筒状に形成し、ピン穴形成部６２の基部６４を、図４に示されるように、被係止部４２及び係止部４４を用いて装着部１６に連結すればよい。また、同様の構成を用いて膨出部４０を伸縮部６６に対して回転可能にすることも容易である。

以上説明されたモールドピン１４、３４、４６、６０は、膨出部が伸縮可能に構成されている。また、この膨出部が、伸縮可能な構成に加えて、装着部に対して膨出部の中心軸回りに回転可能に構成されうる。さらに、これらの構成に加えて、ピン穴形成部全体が、装着部に対して揺動可能に構成されうる。又は、ピン穴形成部のうち膨出部を含む一部分が、装着部に対して揺動可能にも構成されうる。かかる膨出部の動作により、モールドの開時に、スパイクピン用穴ＰＨとピン穴形成部との摩擦の軽減される。スパイクピン用穴ＰＨに対するピン穴形成部の引っ掛かりが緩和される。

図４に代表して示されるごとく、ピン穴形成部がその先端に膨出部を備えたモールドピン１４、３４、４６、６０について、そのピン穴形成部３８における膨出部４０を除く部分の最大外径をＢとする。膨出部４０の最大外径をＡとする。このとき、外径Ｂに対する外径Ａの比Ａ／Ｂが、１．２以上３．５以下であるのが好ましい。上記比Ａ／Ｂが３．５より大きいと、たとえモールド２のキャビティ面１２やモールドピンにシリコーン塗布等を行っても、膨出部４０がスパイクピン用穴ＰＨの開口縁に引っ掛かるおそれがある。この場合、タイヤＴがモールド２のセグメント４から外れにくくなる。比Ａ／Ｂが３．５以下であると、スパイクピン用穴ＰＨの奥底に効果的な拡径部を備えたスパイクピン用穴ＰＨを形成することができる。しかし、この比Ａ／Ｂが１．２未満であると、スパイクピン用穴ＰＨに効果的な係止用拡径部を形成することが難しくなるおそれがある。

膨出部の最大外径Ａは、４．８ｍｍ以上７．５ｍｍ以下が好ましい。この最大外径Ａが４．８ｍｍ未満であると、スパイクピン用穴の拡径部が小さくなり、フランジ付きスパイクピンの打ち込みが難しくなるおそれがある。一方、最大外径Ａが７．５ｍｍを超えると、スパイクピン用穴の拡径部が大きくなり、フランジ付きスパイクピンの耐ピン抜け性能が低下するおそれがある。

ピン穴形成部の最大外径Ｂは、２．０ｍｍ以上３．５ｍｍ以下が好ましい。この最大外径Ｂが２．０ｍｍ未満であると、スパイクピンの打ち込みが難しくなるおそれがある。一方、最大外径Ｂが３．５ｍｍを超えると、スパイクピンの耐ピン抜け性能が低下するおそれがある。

上記膨出部４０の最大太さ及びピン穴形成部３８の最大太さを、ともに最大外径Ａ、Ｂとした前提は、膨出部４０及びピン穴形成部３８のいずれもが、円柱状外形等、円形断面を有していることである。例えば、図３から図６に示されたモールドピン１４、３４、４６、６０等が該当する。しかし、ピン穴形成部及び膨出部の各横断面形状が、正方形、正六角形等の正多角形であってもよい。この場合、上記Ａ及びＢはそれぞれ、最大対角線長さを表すことになる。

図４に代表して示されるごとく、上記膨出部４０及びピン穴形成部３８が伸長していないときの、ピン穴形成部３８の装着部３６からの中心軸方向突出長さをＤ１とする。膨出部４０及びピン穴形成部３８が最大に伸長しているときの、ピン穴形成部３８の装着部３６からの中心軸方向突出長さをＤ２とする。このとき、Ｄ１に対するＤ２の比Ｄ２／Ｄ１が、１．２以上１．８以下であるのが好ましい。上記比Ｄ２／Ｄ１が１．２未満であると、上記「モールド取られ」の改善効果が低減するおそれがある。一方、上記比Ｄ２／Ｄ１が１．８より大きいと、ピン穴形成部３８の伸縮ストロークが大き過ぎ、「モールド取られ」が生じるおそれがある。

ピン穴形成部３８の短縮時の長さＤ１は、最適なスパイクピンの長さに適合させる観点から、８．５ｍｍ以上１０．５ｍｍ以下が好ましい。この長さＤ１が８．５ｍｍ未満であると、スパイクピンの突出量が大きくなり、スパイクピンが抜けやすくなるおそれがある。この長さＤ１が１０．５ｍｍを超えると、スパイクピンの突出量が小さくなるおそれがある。この長さＤ１の好ましい範囲（８．５ｍｍ以上１０．５ｍｍ以下）と、前述した比Ｄ２／Ｄ１の好ましい範囲（１．２以上１．８以下）とを考え合わせると、膨出部４０及びピン穴形成部３８の最大伸長時の中心軸方向長さＤ２の好ましい範囲は、１０．２ｍｍ以上１８．９ｍｍ以下と言える。

上記「モールド取られ」の防止効果を一層向上させるため、すなわち、モールドとタイヤとの離型性を確保するため、タイヤの表面、金型のキャビティ面及びモールドピンに摩擦低減用の表面処理を施すのが好ましい。この表面処理として、シリコーンコーティング、フッ素コーティング等が挙げられる。特に、金属面であるキャビティ面に対しては、金属メッキ、ショットブラスト等も採用されうる。モールドピンは可動部を有するため、金属メッキ、特に硬質クロームメッキが好ましい。

モールドピンの材質としては、構造用炭素鋼、とくにＳ４５Ｃが好ましい。この場合、ピンの表面に硬質クロムメッキ等の低摩擦係数のメッキを施すのが好ましい。

モールドのクリーニングは、従来のショット材による方法ではなく、レーザークリーニングが好ましい。なぜなら、伸縮構造を有するモールドピンが装着されているので、ゴムのかすが溜まる可能性があるため、レーザークリーニングのように、これを効率良く除去できる洗浄法が好ましいからである。

前述した各モールドピン１４、３４、４６、６０の、ピン穴形成部の短縮時の長さをＤ１とすると、このピン穴形成部によって形成された加硫後のタイヤのスパイクピン用穴ＰＨの深さＣ（図示せず）の上記深さＤ１に対する比Ｃ／Ｄ１は、約０．９５となる。これは、ゴムのシュリンクによるものである。

以上説明されたいずれのモールドピン１４、３４、４６、６０が用いられても、タイヤＴのトレッドには、図７に示されるようなスパイクピン用穴ＰＨが形成される。このスパイクピン用穴ＰＨは、モールドピンのピン穴形成部に対応した形状の軸孔部ＰＨ１を含んでいる。また、モールドピンの膨出部に対応した形状の拡径部ＰＨ２も形成される。スパイクピン用穴ＰＨは、加硫後のゴムのシュリンクにより、モールドピンと略相似形且つモールドピンよりやや小さい形状を呈している。拡径部ＰＨ２は、軸孔部ＰＨ１の奥端、又は、奥端近傍に形成されれる。上記スパイクピン用穴ＰＨには、図示のごときスパイクピンＳＰが装着される。スパイクピンＳＰの外形は、スパイクピン用穴ＰＨのそれよりやや大きい。スパイクピンＳＰは、円柱形の本体ＳＰ１と、本体ＳＰ１の基端に同軸状に形成された円板状のフランジ部ＳＰ２とを有している。フランジ部ＳＰ２の外径は、本体ＳＰ１の外径より大きい。スパイクピンＳＰがスパイクピン用穴ＰＨに装着されたとき、フランジ部ＳＰ２が拡径部ＰＨ２に嵌合する。スパイクピンＳＰは、図７に示される形状のものには限定されない。

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。

実施例及び比較例として、基本的には図４から図８等の構造を有する複数種類のモールドピンが用意された。それそれのモールドピンが、表１から３に示すように互いに異なる構造及び異なる寸法を有している。これらのモールドピンが装着されたモールドを用いることにより、各モールドピンの外形及び寸法に応じたスパイクピン用穴を有する供試タイヤが製造された。モールドピンを除いたモールド自体は全例同一仕様である。供試タイヤのサイズは、いずれも２０５／６０Ｒ１６である。全供試タイヤに対して、モールドからのタイヤの取り外し易さの評価試験（モールド取られ評価試験）、及び、目視によるタイヤ傷評価試験が行われた。

［モールド取られ評価試験］
後述する各例のモールドピンが装着されたモールドを用いて、それぞれ１００本のタイヤが製造された。供試タイヤの製造時に、モールドが開かれた際、問題なくモールドから取り出せたタイヤの本数を指数化した。指数が大きいほど良好である。この場合、セグメントにタイヤが付いた状態でこのセグメントが開いた場合、これもモールド取られと判定した。

［タイヤ傷評価試験］
後述の各例のモールドピンが装着されたモールドによるタイヤの表面に現れた、モールドピンの影響による傷の個数を測定した。各例について１００本のタイヤが製造された（上記モールド取られ評価試験に供されたタイヤ）。各タイヤのモールドから取り出された際の目視検査により、１００本のタイヤのうち、傷の発生が認められなかったタイヤの本数を指数化した。指数が大きいほど良好である。

［実施例１−３］
実施例１から３として、図４に示されたモールドピン３４から、わずかに構造変更されたモールドピンが所定数製造された。これらのモールドピンは、前述したように、図４のモールドピン３４の装着部３６の内壁面に中心軸方向の案内溝が形成されたものであり、ピン穴形成部３８の被係止部４２の外周面に、上記案内溝に係合する被案内凸部が形成されたものである。かかる構成により、本モールドピンは、ピン穴形成部が装着部に対して、進退はするが回転及び揺動はし得ないようにされている。実施例１から３のモールドピンの仕様は、表１に示された以外は同一である。これらのモールドピンが装着されたモールドが用いられて、前述の試験が実施された。試験による評価結果は表１に示されるとおりである。

［実施例４］
実施例４として、上記実施例１と同一構造のモールドピンが所定数製造された。このモールドピンが、実施例１のモールドピンと異なっているのは、モールドピンのうち、装着されたモールドから露出した範囲の全体に、シリコーンが塗布されている点のみである。これらのモールドピンが装着されたモールドが用いられて、前述の試験が実施された。試験による評価結果は表１に示されるとおりである。

［比較例１］
比較例１として、表１に示された仕様に基づき、図８（ａ）に示された基本構造を有するモールドピンが所定数製造された。これらのモールドピンは、そのピン穴形成部の先端に膨出部を有していない。従って、後述する比較例４と同様に、比較例１のモールドピンを用いて製造されたタイヤのスパイクピン用穴には、拡径部が形成されない。その結果、実施例はもとより、比較例２及び３と比較しても、スパイクピンに対する耐ピン抜け性能が遙かに劣った。また、これらのモールドピンは、そのピン穴形成部が装着部に対して固定されており、進退、回転及び揺動ともにしない。これらのモールドピンが装着されたモールドが用いられて、前述の試験が実施された。試験による評価結果は表１に示されるとおりである。これらのモールドピンのその他の構成及び試験要領は実施例１と同じである。

［比較例２、３］
比較例２及び３として、表１に示された仕様に基づき、図８（ｂ）に示された基本構造を有するモールドピンが所定数製造された。これらのモールドピンは、そのピン穴形成部が装着部に対して固定されており、進退、回転及び揺動ともにしない。これらのモールドピンが装着されたモールドが用いられて、前述の試験が実施された。試験による評価結果は表１に示されるとおりである。これらのモールドピンのその他の構成及び試験要領は実施例１と同じである。

［実施例５−１０］
実施例５から１０として、図４に示されたモールドピン３４からわずかに構造変更されたモールドピンが所定数製造された。これらのモールドピンは、図４のモールドピン３４の装着部３６の内壁面に中心軸方向の案内溝が形成されたものであり、ピン穴形成部３８の被係止部４２の外周面に、上記案内溝に係合する被案内凸部が形成されたものである。かかる構成により、本モールドピンは、ピン穴形成部が装着部に対して、進退はするが回転及び揺動はし得ないようにされている。実施例５から１０のモールドピンの仕様は、表２に示された以外は実施例１と同一である。これらのモールドピンが装着されたモールドが用いられて、前述の試験が実施された。試験による評価結果は表２に示されるとおりである。

［比較例４］
比較例４として、表２に示された仕様に基づき、図４に示されたモールドピン３４からわずかに構造変更されたモールドピンが所定数製造された。図４のモールドピン３４の装着部３６の内壁面に中心軸方向の案内溝が形成されたものであり、ピン穴形成部３８の被係止部４２の外周面に、上記案内溝に係合する被案内凸部が形成されたものである。かかる構成により、本モールドピンは、ピン穴形成部が装着部に対して、進退はするが回転及び揺動はし得ないようにされている。さらに、ピン穴形成部３８の先端から膨出部４０が除去されている。比較例４のモールドピンの仕様は、表２に示された以外は実施例１と同一である。これらのモールドピンが装着されたモールドが用いられて、前述の試験が実施された。試験による評価結果は表２に示されるとおりである。

［実施例１１−１３］
次に、実施例１１から１３のモールドピンが用意された。これらのモールドピン間には、ピン穴形成部の許容動作に相違がある。実施例１１のモールドピンは、そのピン穴形成部が装着部に対して進退及び揺動は可能であるが、回転は不可能である。実施例１２のモールドピンは、そのピン穴形成部が装着部に対して進退及び回転は可能であるが、揺動は不可能である。実施例１３のモールドピンは、そのピン穴形成部が装着部に対して進退、回転及び揺動ともに可能である。これら実施例１１から１３の各モールドピンと、ピン穴形成部が装着部に対して進退可能ではあるが回転及び揺動が不可能な実施例１のモールドピンとが、タイヤ傷及び及びモールド取られの各性能について比較された。

［実施例１１］
実施例１１として、表３に示された仕様に基づき、図６に示された基本構造を有するモールドピンが所定数製造された。これらのモールドピンは、そのピン穴形成部が装着部に対して、進退及び揺動はするが中心軸回りの回転はし得ないようにされている。実施例１１のモールドピンの仕様は、表３に示された以外は実施例１と同一である。これらのモールドピンが装着されたモールドが用いられて、前述の試験が実施された。試験による評価結果は表３に示されるとおりである。

［実施例１２］
実施例１２として、表３に示された仕様に基づき、図４に示された基本構造を有するモールドピンが所定数製造された。これらのモールドピンは、そのピン穴形成部が装着部に対して、進退及び中心軸回りの回転はするが揺動はし得ないようにされている。実施例１２のモールドピンの仕様は、表３に示された以外は実施例１と同一である。これらのモールドピンが装着されたモールドが用いられて、前述の試験が実施された。試験による評価結果は表３に示されるとおりである。

［実施例１３］
実施例１３として、表３に示された仕様に基づき、図５に示された基本構造を有するモールドピンが所定数製造された。これらのモールドピンは、そのピン穴形成部が装着部に対して、進退、揺動及び中心軸回りの回転が可能にされている。実施例１３のモールドピンの仕様は、表３に示された以外は実施例１と同一である。これらのモールドピンが装着されたモールドが用いられて、前述の試験が実施された。試験による評価結果は表３に示されるとおりである。

［評価結果］
表１及び２に、実施例１から１０、及び、比較例１から４のモールドピンの性能の評価結果が示されている。実施例は、比較例３及び４と比較して良好な評価結果が得られている。一方、比較例１及び４も高評価である。しかし、この比較例１及び４のモールドピンは、スパイクピンの耐ピン抜け性能の向上のために必要な膨出部を有していない。その結果、比較例１及び４のモールドピンを用いて製造されたタイヤは、実施例並びに比較例２及び３と比較して、本発明の目的の一つであるスパイクピンの耐ピン抜け性能が大きく低下するものであった。以上の評価結果から、本発明の優位性は明らかである。また、実施例１、１１、１２及び１３を比較すると、装着部に対するピン穴形成部の可能動作（進退、回転、揺動）が多いほど、好ましいことが明らかである。

本発明に係るモールドは、種々のタイヤの製造に適用しうる。

２・・・（タイヤ用の）モールド
４・・・セグメント
６・・・サイドプレート
８・・・ビードリング
１０・・・ブラダー
１２・・・キャビティ面
１４、３４、４６、６０・・・モールドピン
１６、３６、４８・・・装着部
１８、３８、５０、６２・・・ピン穴形成部
２０・・・円板部
２２、６４・・・基部
２２ａ・・・（基部の）内部空間
２４、６６・・・伸縮部
２６、４０・・・膨出部
２８、４２、５２・・・被係止部
３０、４４、５４・・・係止部
３６ａ、４８ａ・・・（装着部の）内部空間
５６・・・座ぐり
５８・・・切り欠き
６４ａ・・・（基部の）長孔
６８・・・凹所
７０・・・軸部材
ＰＨ・・・スパイクピン用穴
ＰＨ１・・・軸穴部
ＰＨ２・・・拡径部
Ｒ・・・ローカバー
ＳＰ・・・スパイクピン
ＳＰ１・・・本体
ＳＰ２・・・フランジ部
Ｔ・・・タイヤ

Claims (10)

1. タイヤのトレッド面にスパイクピン装着用の穴を形成するためのモールドピンであって、
   モールドに挿入されて固定される部分である装着部と、
   タイヤに埋没してスパイクピン用穴を形成する部分であるピン穴形成部とを備えており、
   このピン穴形成部が、その先端又は先端近傍に形成された膨出部を有しており、
   この膨出部が、装着部に対して、ピン穴形成部の中心軸方向に変位可能に構成されており、
   上記装着部が、上記ピン穴形成部と同軸状に形成された案内空間と、この案内空間内に形成された係止部とを有しており、
   上記ピン穴形成部が、その基端に形成された被係止部を有しており、
   このピン穴形成部が、上記案内空間により、その中心軸方向の変位を案内されており、
   上記係止部に、上記被係止部が係止することにより、ピン穴形成部の上記案内空間からの離脱が阻止されているモールドピン。
2. タイヤのトレッド面にスパイクピン装着用の穴を形成するためのモールドピンであって、
   モールドに挿入されて固定される部分である装着部と、
   タイヤに埋没してスパイクピン用穴を形成する部分であるピン穴形成部とを備えており、
   このピン穴形成部が、その先端又は先端近傍に形成された膨出部を有しており、
   この膨出部が、装着部に対して、ピン穴形成部の中心軸方向に変位可能に構成されており、
   上記ピン穴形成部が、上記装着部に固定された基部と、この基部の中心軸方向に変位可能な伸縮部とを有しており、
   上記膨出部が、この伸縮部の先端又は先端近傍に形成されており、
   上記基部が、同軸状の案内空間と、この案内空間内に形成された係止部とを有しており、
   上記伸縮部が、その基端に形成された被係止部を有しており、
   この伸縮部が、上記案内空間により、基部の中心軸方向の変位を案内されており、
   上記係止部に、上記被係止部が係止することにより、伸縮部の上記案内空間からの離脱が阻止されているモールドピン。
3. タイヤのトレッド面にスパイクピン装着用の穴を形成するためのモールドピンであって、
   モールドに挿入されて固定される部分である装着部と、
   タイヤに埋没してスパイクピン用穴を形成する部分であるピン穴形成部とを備えており、
   このピン穴形成部が、その先端又は先端近傍に形成された膨出部を有しており、
   この膨出部が、装着部に対して、ピン穴形成部の中心軸方向に変位可能に構成されており、
   上記ピン穴形成部及び上記膨出部のうちの少なくとも膨出部が、上記装着部に対して、揺動可能に構成されており、
   上記揺動が、膨出部の上記変位が最大に至ったときに可能となるように構成されているモールドピン。
4. 上記ピン穴形成部及び上記膨出部のうちの少なくとも膨出部が、上記装着部に対して、揺動可能に構成されている請求項１又は２に記載のモールドピン。
5. 上記揺動が、膨出部の上記変位が最大に至ったときに可能となるように構成されている請求項４に記載のモールドピン。
6. 上記膨出部が、上記装着部に対して、膨出部の中心軸回りに回転可能に構成されている請求項１から５のいずれかに記載のモールドピン。
7. 上記膨出部が上記中心軸方向に変位していないときの、ピン穴形成部の中心軸方向長さＤ１に対する、膨出部の上記中心軸方向の変位が最大であるときのピン穴形成部の中心軸方向長さＤ２の比Ｄ２／Ｄ１が、１．２以上１．８以下の範囲から選択される請求項１から６のいずれかに記載のモールドピン
8. 上記ピン穴形成部が円柱状外形を有し、上記膨出部が円板状外形を有し、
   ピン穴形成部の直径Ｂに対する膨出部の直径Ａの比Ａ／Ｂが、１．２以上３．５以下である請求項１から７のいずれかに記載のモールドピン。
9. リング状に配置された、平面視が円弧状の成形用キャビティ面を有する複数のセグメントと、
   各セグメントの半径方向内側に配置された、成形用キャビティ面を有する上下一対のサイドプレートとを備えており、
   上記セグメントのキャビティ面に、複数のモールドピンが突設されており、
   このモールドピンの突出方向が、キャビティ面の円弧の中心を向いており、
   上記モールドピンが、請求項１から８のいずれかのモールドピンから構成されているタイヤ用モールド。
10. 上記キャビティ面及びモールドピンのうち少なくともモールドピンに、摩擦低減用の表面処理が施されている請求項９に記載のタイヤ用モールド。

Images