JP5860949B2

JP5860949B2 - タイヤ成型用金型およびタイヤ

Info

Publication number: JP5860949B2
Application number: JP2014261069A
Authority: JP
Inventors: 健次川越
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2016-02-16
Anticipated expiration: 2033-05-02
Also published as: JP2015083389A

Description

この発明は、タイヤの製造および設備コストを低減するとともに、製品タイヤの外観性を向上させ得るタイヤ成型用金型、およびタイヤを提案するものである。

一般に、生タイヤを成型するにあっては、タイヤ成型用金型の成型面に複数の細孔を設けて、該金型の成型面と生タイヤとの間の空気をその細孔から抜くことが行われている。しかしながら、この場合、製品タイヤの外表面にゴム突起物（スピュー）が生じ、当該スピューを除去するのに手間がかかる。

かかる問題に対して、特許文献１には、タイヤ周方向に分割された複数のピースからなる金型において、ピースの互いに接する隣接面の少なくとも一方で、隣接面の成型面側の側縁部を薄幅で略全体にわたって連続的に欠いてなる、空気抜きのピース縁隙間を形成するとともに、ピースの成型面に、微細な凹凸よりなり、ピース縁隙間に連通する空気流路を設けることにより、スピューを発生させず、かつ真空引きも必要とせず、金型を安価に提供することを試みたタイヤが提案されている。

特開２００２−２４００４２号公報

近年、タイヤの諸機能を向上させるべく複雑なトレッドパターンが提案されている状況下、トレッドの成型不良を回避するためには、金型のピースの分割位置を細やかに調整する必要がある。一方で、かかる分割位置の調整によって金型のピースの隣接面の形状が複雑化すると、該隣接面における寸法誤差等の発生により、成型後の製品タイヤの表面に窪み（ベア）やゴム溜りが生じる機会がかえって増えてしまう場合がある。この場合、これらを除去するための付加的な工程が必要となり、タイヤの製造および設備コストが増加するといった問題がある。そこで、本発明では、タイヤの製造および設備コストを低減するとともに、タイヤの外観性を向上させ得るタイヤ成型用金型、およびタイヤを提案することを目的とする。

本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）本発明のタイヤ成型用金型は、金型の周方向に並ぶ複数のピースからなりタイヤのトレッド踏面を型付けするトレッド型付け体を有し、該トレッド型付け体は、その成型面側に、タイヤのトレッド踏面に溝を形成する溝形成用凸部と、トレッド踏面に陸部を形成する陸部形成用凹部とを具え、トレッド型付け体の展開図上で、トレッド型付け体を構成するピース相互間の境界線に沿って、該ピースの成型面に連通する空気抜きの隙間が設けられるとともに、陸部形成用凹部の複数には、少なくとも１本の境界線が横断し、境界線の各々が屈曲部を介して延び、且つ屈曲部が溝形成用凸部に位置することを特徴とする。

本発明のタイヤ成型用金型によれば、タイヤの製造および設備コストを低減するとともに、タイヤの外観性を向上させることができる。なお、本発明でいう「境界線」は、トレッド型付け体を構成するピースを連結した状態の、展開図上におけるものをいう。

（２）本発明のタイヤ成型用金型は、前記トレッド踏面にサイプを形成する、サイプ形成用ブレードをさらに具え、前記境界線が該サイプ形成用ブレードを回避して延びることが好ましい。この構成によれば、製造設備コストを削減するとともに、タイヤの諸機能・性能の低下を抑止することができる。なお、本発明でいう「サイプ」とは、タイヤのトレッド踏面の陸部に形成される幅０．１から１．０ｍｍの切込みのことをいう。

（３）本発明のタイヤ成型用金型は、前記境界線の屈曲部が円弧状であることが好ましい。この構成によれば、タイヤの外観性をさらに向上させることができるとともに、金型を故障し難いものとすることができる。

（４）本発明のタイヤ成型用金型において、前記境界線の、トレッド型付け体幅方向に対する傾斜角度は３０°以下であることが好ましい。この構成によれば、トレッドの成型不良を低減することができる。なお、ここでいう「傾斜角度α」とは、境界線の延在方向とタイヤ幅方向とがなす鋭角側の角度のうち、最大のものをいう。

（５）本発明のタイヤ成型用金型において、前記溝形成用凸部は、トレッド型付け体周方向に延びて前記トレッド踏面に周方向溝を形成する周方向溝形成用凸部を含み、トレッド型付け体幅方向最外側の１対の周方向溝形成用凸部には、前記境界線の屈曲部が位置しないことが好ましい。この構成によれば、ピースの境界線の自由度を確保しつつ、トレッドの成型不良をさらに低減することができる。

（６）本発明のタイヤの製造方法は、前記（１）から（２）に記載のタイヤ成型用金型を用いたタイヤの製造方法である。本発明のタイヤの製造方法によれば、タイヤの製造および設備コストを低減するとともに、タイヤの外観性を向上できる。

なお、本発明でいう「トレッド型付け体」とは、未加硫のゴム部材を貼り合わせてなる生タイヤのトレッド踏面を型付けるトレッドリングのみならず、リトレッドタイヤにおいて、ベルトやカーカスを含む台タイヤに貼り合わせるプレキュアトレッド（ＰＣＴ）用の金型部材も含む。

本発明により、タイヤの製造設備コストを低減するとともに、タイヤの外観性を向上させ得るタイヤ成型用金型、およびタイヤを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ成型用金型の全体を示す概略図である。本発明の一実施形態に係るタイヤ成型用金型の、トレッド型付け体の成型面の部分展開図である。図２に示す成型面の、部分拡大図である。本発明の他の実施形態に係るタイヤ成型用金型の、トレッド型付け体の成型面の部分拡大図である。従来のタイヤ成型用金型の一例の、トレッド型付け体の成型面の部分展開図である。本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤ成型用金型の全体を示す概略図である。

以下、図面を参照しながら本発明のタイヤ成型用金型（以下、単に金型ともいう）を、その実施形態を例示して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態のタイヤ成型用金型の全体を示す概略図である。この金型は、図１に示すように、複数の金型部品Ｐが該金型の周方向に並ぶように、リング状の金型を、例えば７〜９分割（図１の例では７分割）してなる分割形式の金型とされている。この金型部品Ｐの外郭である複数のホルダー１の内側には、タイヤのトレッド踏面を型付けしてトレッドパターンを形成するトレッド型付け体としてのトレッドリング２（以下、単にトレッドリング２）が、さらに細かく区切られた複数のピース２ｐとして、成型面Ｆを内側に向けて保持されている。

この金型では、ピース２ｐを保持するホルダー１の各々が、金型の円周方向に一斉に摺動して開き、中央に未加硫のゴム部材を貼り合わせてなる生タイヤＧがセットされると、中心方向に一斉に摺動して合体し、環状の金型を形成して内側の生タイヤＧの加硫成型が行われる。この状態で、複数のピース２ｐからなるトレッドリング２は、リング状を呈することになる。

図２は、上記トレッドリング２の成型面Ｆの部分展開図である。この図は、複数のピース２ｐを連結して、リング状のトレッドリング２とした状態の一部を示してある。成型面Ｆは、上記展開図上で、一方のトレッドリング幅方向端ＳＥから他方の同幅方向端ＳＥへ延びる１以上の境界線Ｒによって区切られた複数のピース２ｐにより構成され、図示はしないが、ピース２ｐの成型面Ｆには、該ピース２ｐ相互間の境界線Ｒに沿って、空気抜き用の隙間として、微細な幅の凹部が連続して設けられている。また、成型面Ｆには、タイヤのトレッド踏面に溝を形成する溝形成用凸部４と、該溝形成用凸部４あるいはトレッドリング端ＳＥとで囲まれて、トレッド踏面に陸部を形成する陸部形成用凹部５とをそれぞれ複数具えている。

より詳しく説明すると、図２に示す金型のトレッドリング２では、上記の溝形成用凸部４は、タイヤのトレッド踏面のセンター域にタイヤ周方向に延びる２本の主溝を形成するセンター周方向溝形成用凸部４ａｃと、同ショルダー域にタイヤ周方向に延びる２本の主溝を形成するショルダー周方向溝形成用凸部４ａｓと、該センター主溝形成用凸部４ａｃからトレッドリング幅方向（すなわち、製品タイヤのタイヤ幅方向）に傾斜して延びる横溝形成用凸部４ｂおよび該横溝形成用凸部４ｂより幅狭の横溝形成用凸部４ｃと、ショルダー主溝形成用凸部４ａｓからトレッドリング幅方向端側に向かって延びる横溝形成用凸部４ｄと、からなる。これらの溝形成用凸部４に囲まれて、陸部形成用凹部５が形成されている。

ここで、本発明の金型において、陸部形成用凹部５の複数（本実施形態では、陸部形成用凹部５のすべて）には、少なくとも１本の上記境界線Ｒが横断し、該境界線Ｒの各々が屈曲部Ｒｂを介して延び、且つ該屈曲部Ｒｂが溝形成用凸部４（図２の例では、４ａｃ、４ａｓ、４ｂ、４ｃおよび４ｄ）に位置することが肝要である。以下、その理由を説明する。タイヤを加硫成型する場合、生タイヤを加硫成型機に収納し、金型部品Ｐを金型の中心方向に一斉に摺動して合体させる際、まず初めに成型面Ｆの溝形成用凸部４が生タイヤＧと接触し、後に陸部形成用凹部５が生タイヤＧと完全に密着するまで、両者間の空気溜りは陸部形成用凹部５に残留する。そこで、展開図上で、陸部形成用凹部５のすべてに、空気抜きの隙間が形成された境界線Ｒが少なくとも１本横断するようにすれば、陸部形成用凹部５の空気を該隙間から逃がして、陸部形成用凹部５に空気溜りができるのを回避できる。なお、空気抜きの隙間は、ゴムは通さないが空気を排出可能な幅を有し、例えば、０．０２〜０．１ｍｍの幅をもって形成される。

図３に、図２の一部を拡大して示すように、かかる境界線Ｒの各々を、屈曲部Ｒｂを介して延ばすことにより、複雑なトレッドパターンを有するタイヤを成型する際にも、陸部形成用凹部５のすべてに、少なくとも１本の境界線Ｒを無理なく横断させることができる。さらに、該屈曲部Ｒｂでは、境界線Ｒの直線部Ｒｓに比べて、ピース２ｐ間の寸法誤差などに起因するベアやゴム溜りが生じ易いところ、屈曲部Ｒｂを溝形成用凸部４に配置すれば（図２および３の例では、センター周方向溝形成用凸部４ａｃに配置）、製品タイヤのトレッド陸部表面にはベアやゴム溜りが生じ難いので、タイヤの成型不良を回避し、また、タイヤの製造工程におけるゴム溜りを除去する工程を省いて製造および設備コストを低減するとともに、タイヤの外観性を向上させることができる。

また、本発明の金型は、タイヤのトレッド踏面にサイプを形成するサイプ形成用ブレード６を具え、境界線Ｒが該サイプ形成用ブレード６を回避して延びることが好ましい。ピース２ｐ間の境界線Ｒがサイプ形成用ブレード６位置を横断するならば、該サイプ形成用ブレード６を、一方のピース２ａと他方のピース２ａとに分割して形成しなければならず、設備コストや製造工程における工数が増す。また、これらの問題の回避手段として、該ピース２ａの境界線Ｒに接触するサイプ形成用ブレード６を除去またはオフセットすると、タイヤの諸機能・性能（耐摩耗性、サイプを設けることによって向上が見込まれるウェット性能や氷雪上性能等）を低下させる恐れがある。

そこで、本発明の金型のように、ピース２ｐの境界線Ｒを、サイプ形成用ブレード６を回避して延ばすことにより、製造および設備コストを削減するとともにタイヤの諸機能・性能の低下を抑止することができる。例えば、この構成を、タイヤのトレッド踏面に配設するサイプ数が多い冬用タイヤ製造用の金型に適用すれば、サイプ形成用ブレード６の省略やオフセットによって氷雪上性能等が低減するのを効果的に抑制することができる。

また、図４に、本発明の他の実施形態に係る金型のトレッドリングの、成型面Ｆ₂の一部を拡大して示すように、本発明の金型では、境界線Ｒの屈曲部Ｒｂ₂が円弧状であることが好ましい。上述したように、ピース２ｐ相互間の境界線Ｒの屈曲部Ｒｂ₂では、金型の寸法誤差などに起因して、製品タイヤの外表面にベアやゴム溜りが生じ易い。そこで、かかる屈曲部Ｒｂ₂を曲線状として境界面Ｒから角を取り除けば、ピース２ｐ間の寸法誤差を極力低減して、タイヤの外観悪化を抑制することができる。また、角を有するピース２ｐ同士を嵌合して金型を組み合わせる際に、該屈曲部Ｒｂに応力が集中してクラックが生じるのを防ぎ、金型を故障し難いものとすることができる。なお、屈曲部Ｒｂ₂は、曲率半径が、例えば５．０ｍｍ以上の円弧であることが好ましい。

また、本発明の金型において、上記境界線Ｒの、トレッドリング幅方向に対する傾斜角度αは３０°以下であることが好ましい。この傾斜角度αが３０°を超えると、ピース２ｐを突き合せて金型を組み合わせる際に、ピース２ａの長手方向（トレッドリング２の周方向）に押圧がかかることにより、ピース２ｐ間にずれが生じやすくなるからである。傾斜角度αを３０°以下とすれば、ピース２ｐ間のずれを抑制して、タイヤの成型不良を低減することができる。

トレッドリング幅方向最外側の１対の周方向溝形成用凸部（図２における、ショルダー周方向溝形成用凸部４ａｓ）には、境界線Ｒの屈曲部Ｒｂが位置しないことが好ましい。タイヤを加硫成型する際、金型は、該金型のトレッドリング２の幅方向中央域から生タイヤＧと接触しはじめ、押圧が高くなるにつれて金型の幅方向外側域が接触することになるが、ピース２ｐの成型面Ｆと生タイヤＧとの間の空気も同様に、金型の幅方向中央域から幅方向外側域へと移動するため、該幅方向外側域に空気溜りが生じ易い。そこで、ピース２ｐの幅方向中央域にて、屈曲部Ｒｂを設け、幅方向外側域では境界線Ｒを極力直線状とすれば、該幅方向外側域にてベアやゴム溜りが生じ難くなるため、境界線Ｒの自由度を確保しつつ、タイヤの外観性をさらに向上させることができる。

また、図６は、さらに他の本発明の一実施形態のタイヤ成型用金型である。より詳しくは、リトレッドタイヤ等で使用される、加硫済みのトレッドゴム部材であるプレキュアトレッド（ＰＣＴ）を成型するための金型である。この金型の外郭である複数のホルダー３１の内側には、タイヤのトレッド踏面を型付けしてトレッドパターンを形成するトレッド型付け体としての金型部材３２が、更に細かく区切られた複数のピース３ｐとして、成型面Ｆ₃を内に向けて保持されている。
この金型では、トレッド型付け体としての金型部材３２の上に未加硫のゴム部材Ｈがセットされると、該ゴム部材Ｈは、ゴム部材の金型部材３２とは反対側の面もさらに別の金型部材によって挟みこまれ、押し付けられて加硫成型が行われる。

図示はしないが、本発明のタイヤは、金型の周方向に並ぶ複数のピースからなり、タイヤのトレッド踏面を型付けするトレッド型付け体を有するタイヤ成型用金型であって、トレッド型付け体が、その成型面側に、トレッド踏面に溝を形成する溝形成用凸部と、溝形成用凸部に囲まれて、トレッド踏面に陸部を形成する陸部形成用凹部と、をそれぞれ複数具え、ピースを連結したときの展開図上で、ピース相互間の境界線に沿って、該ピースの成型面に連通する空気抜きの隙間が設けられるとともに、陸部形成用凹部の複数には、少なくとも１本の境界線が横断し、該境界線の各々が屈曲部を介して延び、且つ屈曲部が溝形成用凸部に位置すること、を特徴とするタイヤ成型用金型を用いて製造したものである。本発明に従う金型を用いて製造したタイヤは、タイヤの外表面に、スピューやゴム溜り、またはベアを有しない、外観性に優れたタイヤとすることができる。

以下、本発明の実施例について説明する。図２に示す発明例の金型と、該発明例の金型を変形例である比較例の金型と、図５に示す従来例の金型と、を表１に示す仕様のもと試作し、これらの金型を用いて成型したタイヤの外観性を評価した。より詳しくは、タイヤの外観性は、タイヤ外表面のベアの数やゴム溜りの有無を数えて、これらを総合的に評価した。結果は、従来例の金型を用いて成型したタイヤの外観性を１００として指数表示した。なお、指数が大きいほど外観性に優れていることを示す。

１、３１：ホルダー
２、３２：トレッド型付け体
２ｐ、３２ｐ：ピース
４：溝形成用凸部
４ａｃ：センター周方向溝形成用凸部
４ａｓ：ショルダー周方向溝形成用凸部
４ｂ、４ｃ、４ｄ：横溝形成用凸部
５：陸部形成用凹部
６：サイプ形成用ブレード
Ｆ、Ｆ₂、Ｆ₃：成型面
Ｐ：金型部品
Ｒ：境界線
Ｒｂ、Ｒｂ₂：境界線の屈曲部
Ｒｓ：境界線の直線部
ＳＥ：トレッド型付け体幅方向端

Claims

金型の周方向に並ぶ複数のピースからなりタイヤのトレッド踏面を型付けするトレッド型付け体を有する、タイヤ成型用金型であって、
前記トレッド型付け体は、その成型面側に、前記トレッド踏面に溝を形成する溝形成用凸部と、該溝形成用凸部に囲まれて、前記トレッド踏面に陸部を形成する陸部形成用凹部と、をそれぞれ複数具え、
前記ピースを連結したときの展開図上で、前記ピース相互間の境界線に沿って、該ピースの前記成型面に連通する空気抜きの隙間が設けられるとともに、
前記陸部形成用凹部の複数には、少なくとも１本の前記境界線が横断し、
該境界線の各々が屈曲部を介して延び、且つ該屈曲部が前記溝形成用凸部に位置すること、を特徴とするタイヤ成型用金型。
前記タイヤ成型用金型は、前記トレッド踏面にサイプを形成する、サイプ形成用ブレードをさらに具え、前記境界線が該サイプ形成用ブレードを回避して延びる、請求項１に記載のタイヤ成型用金型。
前記請求項１又は２に記載のタイヤ成型用金型を用いたタイヤの製造方法。