JP6207743B2 - 冬用および全天候型車両タイヤ用の加硫成形型、加硫成形型を製造する方法、および空気式車両タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、冬用および全天候型車両タイヤ用の加硫成形型に関し、この加硫成形型は、加硫される車両タイヤの正輪郭要素（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｐｒｏｆｉｌｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）を含む正トレッド輪郭部（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｒｅａｄ ｐｒｏｆｉｌｅ）を形成するための、反転輪郭要素（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｒｏｆｉｌｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）を含む反転トレッド輪郭部（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｔｒｅａｄ ｐｒｏｆｉｌｅ）を有する成形型面を内側に有し、反転輪郭要素には、加硫される車両タイヤにサイプを形成する層状プレートが配置され、ショルダ部の反転輪郭要素内には、ガス抜き手段として少なくとも１つのガス抜きスロットが配置され、前記ガス抜きスロットは、前記ショルダ部反転輪郭要素に配置された層状プレートに平行に、層状プレートから離間して延びる。

前記タイプの加硫成形型は、今までのところ未公開の独国特許出願第１０２０１２１０４５００号に記載されている。ガス抜きスロットは、輪郭をなす反転成形型面内で、成形型キャビティから外部に空気を排出できる唯一のガス抜き手段である。これまでの一般的な円筒形ガス抜き手段、例えば、特許文献１に開示されたいわゆる「Ｅｕｒｏｖｅｎｔｓ」などは削除されている。上記の加硫成形型の場合、閉塞した円筒形ガス抜き手段の煩わしく、費用がかかる洗浄または交換がなくなる。好ましくは前もって加湿され、前述の加硫成形型によって高温プレスされたタイヤは、ショルダ部輪郭ブロック要素に対して軸方向内側に配置されたトレッド領域において、優れた製造品質を示す。しかし、ショルダ部輪郭要素内、およびショルダ部輪郭要素に対して軸方向外側に位置する円形リング形状の領域内のガス抜きは、それでもなお改善の可能性がある。

大気に接続されたガス抜き手段を設けることは、加硫成形型において公知である。タイヤブランクの高温プレスプロセスにおいて、タイヤブランクの成形型面への押圧中に、前記ガス抜き手段は、タイヤブランクと成形型面との間に残った空気を成形型キャビティから排出する。タイヤの表面の不均一性という形を取った、望ましくない欠陥を回避することが求められている。高温プレスプロセス中に、タイヤブランクは、タイヤブランクに付与された最終的な輪郭を取り、ゴム架橋反応の結果として、ゴム弾性状態になる。

独国特許出願公開第１９５４３２７６号明細書

本発明の目的は、成形型キャビティから空気を確実に排出し、優れた製造品質を、特に、タイヤのショルダ領域においても示す車両タイヤを製造できるようにするガス抜き手段を有する、車両タイヤ用の加硫成形型を提供することである。

前記目的は、少なくとも１つの円筒形ガス抜き手段が、ショルダ部反転輪郭要素内に配置された前記ガス抜きスロットに対して軸方向外側に追加的に配置されることで達成される。

タイヤのショルダ領域は、ガス抜きが特に困難である。ガス抜きスロットは、反転輪郭要素内だけに配置されるので、軸方向最外のガス抜きスロットに対して軸方向外側に配置されたさらなる円筒形ガス抜き手段は、高温プレスされるタイヤの優れた製造品質を達成するのに有効な手段である。さらなるガス抜き手段は、構造上の条件により、さらなるガス抜きスロットを配置できない、タイヤの危険なショルダ領域におけるガス抜きの助けとなる。これは、ショルダ部反転輪郭ブロック内の軸方向外側と、さらに、前記ショルダ部反転輪郭ブロックに対して軸方向外側、いわゆる「ＴＷＩ領域」内との両方に当てはまる。

「ＴＷＩ領域」とは、輪郭リングと完成タイヤ加硫成形型のビードリングとの間に配置された領域を指す。タイヤ輪郭部の対応する摩耗インジケータについて消費者に知らせる通知記号がＴＷＩ領域に配置される。

「層状プレート」という表現は、高温プレスされるタイヤの輪郭要素内にサイプを浮き出しにする要素も指し、この要素は、プレートから形成されるのではなくて、例えば、層蓄積法（ｌａｙｅｒ ｂｕｉｌｄ−ｕｐ ｍｅｔｈｏｄ）によって形成される。

円筒形ガス抜き手段が、輪郭要素内で、ガス抜きスロットの長手方向の長さを延長した仮想線上に配置されるならば、それは有益なことである。

円筒形ガス抜き手段が、ショルダ部反転輪郭要素に対して軸方向外側に配置されるならば、それは好都合なことである。

円筒形ガス抜き手段が、タイヤショルダ部において、横チャネルのＴＷＩ領域への外開き点で、横チャネルに対して軸方向外側に配置されるならば、それは有益なことである。

円筒形ガス抜き手段の前述の配置によって、ガス抜きに関して危機的である領域において、ガス抜き機能が確保され、かつ最適化されることが保証される。

ショルダ部反転輪郭要素に対して軸方向内側に配置された反転輪郭要素が、ガス抜き手段としてガス抜きスロットのみを有するならば、それは好都合なことである。ガス抜きスロットが円筒形ガス抜きダクトに取って代わり、それにより、加硫成形型の保守費用が削減される。

ガス抜きスロットが、２５μｍ〜７０μｍ、好ましくは３０μｍ〜６０μｍの幅を有するならば、それは有益なことである。ガス抜きスロットの幅は、その長手方向の長さに対して垂直に測定される。前述の幅は、十分なガス抜きを保証するが、高温プレスされたタイヤにフラッシュが全くか、またはほんのわずかしか形成されないように、タイヤのゴム材料のガス抜きスロットへの浸入を防止する。さらに、ガス抜きスロットの汚損または閉塞は、全くか、またはほんのわずかしか発生しない。

新たなガス抜き概念が、適応性のある態様で構築できるようにするために、ガス抜きスロットが、１０ｍｍ〜４０ｍｍの長さを有するならば、それは好都合なことである。この場合に、ガス抜きスロットは、様々な構造を取ることができる。

良好なガス抜きを確実にするために、ガス抜きスロットが、層状プレート間で、層状プレートに平行に配置されるならば、それは有益なことであり、ガス抜きスロットと層状プレートとは、それらの配置において、交互であるのが好ましい。ガス抜きスロットは、層状プレートから離間して配置される。冬用または全天候型タイヤの加硫成形型のガス抜きは、最大で６０００個の層状プレートが設けられるために難題であり、その理由は、層状プレートが空気の排出を妨げるので、層状プレート間の中間領域からの空気の排出が困難だからである。したがって、ガス抜きスロットを前記層状プレート間で、層状プレートに平行に配置することは、空気の十分な排出を確実にするのにきわめて有利である。高品質の外観を有するタイヤを高温プレスすることが求められている。Ｅｕｒｏｖｅｎｔｓおよび／または他のガス抜きダクトが、層状プレートの領域内にある必要はない。

ガス抜きスロットが、外部に対して（加硫成形型の外側に向かって）半径方向に、ガス抜きダクトに開放され、ガス抜きダクトの断面領域が、ガス抜きスロットの断面領域よりも大きく、ガス抜きダクトの直径が２ｍｍ〜３ｍｍであり、ガス抜きダクトの断面が円形であるならば、それは有益なことである。この方法では、加硫成形型の洗浄中に、ガス抜きギャップは、外部から送風して容易に浄化することができ、任意のゴム屑は、残留物を残すことなく、ゴム栓として除去することができる。

成形型面上の様々なスロット配置を可能にするために（ガス抜きの適切なレベルを得るために）、かつガス抜き穴がねらい通りに成形型の後部側から付加されるのを可能にするために、ガス抜きスロットが、その長手方向の長さにわたって、好ましくは、その長手方向の長さ、およびその奥行方向の長さにわたって同じ幅を有するならば、それは好都合なことである。

特定の実施形態では、ガス抜きスロットの２つの端部は、反転輪郭要素内で終端する。

上記の実施形態に対する代替の構造では、ガス抜きスロットの２つの端部は、反転輪郭要素の範囲を限定する反転チャネル内において、反転輪郭要素の外側で終端する。

ガス抜きスロットが３ｍｍ〜５ｍｍの奥行長さを有するならば、それは好都合なことである。ガス抜きダクトが、１０ｍｍ〜１５ｍｍの奥行長さを有するならば、それも好都合なことである。ガス抜き概念は、このようにして、厚さに関する成形型セグメントの平均的な幾何学的要件に適合する。

本発明はまた、上記の加硫成形型によって高温プレスされる空気式車両タイヤに関する。

本発明はまた、成形型面が選択的レーザ溶融によって形成される上記の加硫成形型を製造する方法に関する。ビームタイプの溶融法の群からの造形製造法（ｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）として、金属粉末が薄層の状態でベースプレートに塗布されるのが一般的である。金属粉末は、レーザ光線によって局所的に完全溶融され、凝固後、固体材料層を形成する。ガス抜き手段、特に、ガス抜きスロットおよび層状プレートが、選択的レーザ溶融プロセスによって同時に構築されるならば、それは有益なことである。

本発明のさらなる特徴、利点、および細部が、概略的な例示的実施形態を示す図面に基づいて、さらに詳細に説明される。

成形型セグメントを含む分割加硫成形型を示している。 本発明による加硫成形型の成形型セグメントの成形型面の平面図を示している。 ガス抜きダクト付きのガス抜きスロットを通る、図２のＡ−Ａ区間に沿った断面を示している。 図３のガス抜きダクト付きのガス抜きスロットを通る、図２のＢ−Ｂ区間に沿った長手方向断面を示している。 ガス抜きダクト付きの別のガス抜きスロットの長手方向断面図を示している。

図１は、合体して周方向に閉じた成形型を形成することができる複数の成形型セグメント２を有する車両タイヤ４用の分割加硫成形型１の単純化した概略図である。成形型セグメント２は半径方向に移動可能であり、半径方向内側に成形型キャビティ６を形成している。成形型セグメント２は、内側に成形型面３を有する。成形型セグメント２は、大気に接続されたガス抜き手段（図示せず）をさらに有し、加硫成形型１の成形型キャビティ６からのガスは、ガス抜き手段に通して成形型セグメント２から外部に排出することができる。

図２は、本発明による加硫成形型の成形型セグメント２の成形型面３の平面図を示している。

成形型面３は、加硫される車両タイヤの正輪郭要素を含む正トレッド輪郭部を形成するための、反転輪郭要素７を含む反転トレッド輪郭部を有する。反転チャネル８は、成形型セグメントの成形型面２で網状になっている。ここに示す成形型面３は冬用タイヤのものである。反転輪郭要素７内には、高温プレスされるタイヤのサイプを形成する層状プレート９が配置されている。層状プレート９は、反転輪郭要素７にわたって横方向に延びている。

ショルダ部反転輪郭要素１０には、ガス抜きスロット１１および、それに加えて、例えば、Ｅｕｒｏｖｅｎｔｓなどの円筒形ガス抜き手段１２の両方が配置され、ガス抜き手段１２は、ガス抜きスロット１１に対して軸方向外側に配置され、ガス抜きスロット１１から一部分が離間したり、またはガス抜きスロット１１に直接隣接したりしている。ショルダ部反転輪郭要素１０は、周回した列内で縦に並んで配置され、前記配置領域は、文字Ａによって示されている。円筒形ガス抜き手段１２は、ショルダ部反転輪郭要素１０内で、ガス抜きスロット１１の長手方向長さを延長した仮想線上に配置され、さらに、さらなる円筒形ガス抜き手段１２が、タイヤのＴＷＩ領域１４において、横チャネル１３の外開き点で、横チャネル１３（の外側）に対して軸方向外側に配置されている。ショルダ部反転輪郭要素１０に対して軸方向内側に配置され、文字Ｂで示す中央トレッド輪郭領域にあるガス抜き手段５のすべては、内側反転輪郭要素１５の成形型面２に配置されたガス抜きスロット１１に限られる。少なくとも２つのガス抜きスロット１１が、反転輪郭要素７に配置されている。ガス抜きスロット１１は、周方向ｕＲに対して概ね横方向に、かつ互いに平行に延びている。ガス抜きスロット１１は、層状プレート９と間で、層状プレート９に平行に配置されている。反転輪郭要素７のガス抜きスロット１１の表面積は、反転輪郭要素７の表面積の約５〜１５％を占める。

図３は、図２のＡ−Ａ区間に沿った、ガス抜きダクト１７付きのガス抜きスロット１１の断面図を示し、それに対して、図４は、対応する長手方向断面を示している。ガス抜きスロット１１は、２５μｍ〜７０μｍ、好ましくは３０μｍ〜６０μｍの幅ｂを有する。ガス抜きスロット１１は、ガス抜きダクト１７に開放され、ガス抜きダクトの断面領域は円形であり、ガス抜きスロット１１の断面領域よりも大きい。ガス抜きダクト１７の直径ｄは、２ｍｍ〜３ｍｍである。

ガス抜きスロット１１は、３ｍｍ〜５ｍｍの半径方向奥行長さ１８を有し、ガス抜きダクト１７は、１０ｍｍ〜１５ｍｍの半径方向奥行長さ１９を有する。ガス抜きスロット１１の長手方向長さ２０にわたって、およびガス抜きスロット２０の奥行長さ１８にわたって、幅ｂは同じままである。長手方向長さ２０は、１０ｍｍ〜４０ｍｍである。

図５は、ガス抜きダクト１７付きの別のガス抜きスロット１１の長手方向断面図を示している。前記ガス抜き手段５の長手方向断面は、ガス抜きスロット２１の下側面が、漏斗状の態様でガス抜きダクト１７に移行する点で、図４のものとは異なっており、それに対して、図４のガス抜きスロット２１の下側面は、軸方向ａＲに延びるように形成されている。

１ 加硫成形型
２ 成形型セグメント
３ 成形型面
４ 車両タイヤ
５ ガス抜き手段
６ 成形型キャビティ
７ 反転輪郭要素
８ 反転チャネル
９ 層状プレート
１０ ショルダ部反転輪郭要素
１１ ガス抜きスロット
１２ 円筒形ガス抜き手段
１３ 横チャネル
１４ ＴＷＩ領域
１５ 内側反転輪郭要素
１７ ガス抜きダクト
１８ ガス抜きスロットの半径方向奥行長さ
１９ ガス抜きダクトの半径方向奥行長さ
２０ ガス抜きスロットの長手方向長さ
２１ ガス抜きスロットの下側面
ｂ ガス抜きスロットの幅
ｄ ガス抜きダクトの直径
ｒＲ 半径方向
ａＲ 軸方向
ｕＲ 周方向

Claims (16)

1. 冬用または全天候型車両タイヤ（４）用の加硫成形型（１）であって、加硫される前記車両タイヤ（４）の正輪郭要素を含む正トレッド輪郭部を形成するための、反転輪郭要素（７）を含む反転トレッド輪郭部を有する成形型面（３）を内側に有し、前記反転輪郭要素（７）には、加硫される前記車両タイヤ（４）にサイプを形成する層状プレート（９）が配置され、ショルダ部反転輪郭要素（１０）内には、少なくとも１つのガス抜きスロット（１１）がガス抜き手段（５）として配置され、前記ガス抜きスロット（１１）は、前記ショルダ部反転輪郭要素（１０）に配置された層状プレート（９）に平行に、層状プレート（９）から離間して延び、少なくとも１つの円筒形ガス抜き手段（１２）が、前記ガス抜きスロット（１１）に対して軸方向外側のみに追加的に配置される、加硫成形型（１）。
2. 前記円筒形ガス抜き手段（１２）は、前記ショルダ部反転輪郭要素（１０）内で、前記ガス抜きスロット（１１）の長手方向の長さを延長した仮想線上に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の加硫成形型（１）。
3. 前記円筒形ガス抜き手段（１２）は、前記ショルダ部反転輪郭要素（１０）に対して軸方向外側に配置されることを特徴とする、請求項１または２に記載の加硫成形型（１）。
4. 前記円筒形ガス抜き手段（１２）は、ＴＷＩ領域（１４）内の横チャネル（１３）の外開き点で、前記横チャネル（１３）に対して軸方向外側に配置されることを特徴とする、請求項３に記載の加硫成形型（１）。
5. 前記ショルダ部反転輪郭要素（１０）に対して軸方向内側に配置された反転輪郭要素（１５）は、ガス抜き手段としてガス抜きスロット（１１）のみを有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の加硫成形型（１）。
6. 前記円筒形ガス抜き手段（１２）は、ばね力に抗して閉鎖できる弁または小ガス抜き穴であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の加硫成形型（１）。
7. 前記ガス抜きスロット（１１）は、２５μｍ〜７０μｍ又は３０μｍ〜６０μｍの幅（ｂ）を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の加硫成形型（１）。
8. 前記ガス抜きスロット（１１）は、１０ｍｍ〜４０ｍｍの長さ（２０）を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の加硫成形型（１）。
9. ガス抜きスロット（１１）は、２つの層状プレート（９）間に配置され、ガス抜きスロット（１１）および層状プレート（９）は、交互に配置されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の加硫成形型（１）。
10. 前記ガス抜きスロット（１１）は、半径方向（ｒＲ）に、ガス抜きダクト（１７）に開放され、前記ガス抜きダクト（１７）の断面領域は、前記ガス抜きスロット（１１）の断面領域よりも大きく、前記ガス抜きダクト（１７）の直径（ｄ）は、２ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の加硫成形型（１）。
11. 前記ガス抜きスロット（１１）は、その長手方向の長さ（２０）にわたって、又はその長手方向の長さ（２０）およびその奥行の長さ（１８）にわたって、同じ幅（ｂ）を有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の加硫成形型（１）。
12. ガス抜きスロット（１１）の２つの端部は、前記反転輪郭要素（７）内で終端することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の加硫成形型（１）。
13. ガス抜きスロット（１１）の前記２つの端部は、前記反転輪郭要素の範囲を限定する前記反転チャネル（８）内において、前記反転輪郭要素（７）の外側で終端することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の加硫成形型（１）。
14. 前記ガス抜きスロット（１１）は、３ｍｍ〜５ｍｍの奥行長さ（１８）を有することを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の加硫成形型（１）。
15. 前記ガス抜きダクト（１７）は、１０ｍｍ〜１５ｍｍの奥行長さ（１９）を有することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の加硫成形型（１）。
16. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の加硫成形型（１）を製造する方法であって、前記成形型面（３）は、選択的レーザ溶融によって製造されることを特徴とする、方法。

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