JP6526437B2 - ビードリング - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの加硫工程においてタイヤ加硫用金型に装着されるビードリングに関する。

空気入りタイヤは、ローカバーをタイヤ加硫用金型（以下、単に「金型」とも言う）にセットした後、所定の圧力および温度で加圧、加熱して加硫成形することにより製造される。

しかし、加硫成形時、金型のキャビティ面とローカバーとの間にエアが残っていると、加硫後のタイヤの表面にベアと呼ばれる窪みが形成されて、タイヤの外観を損ねてしまう恐れがある。特に、ビード部ではエアが抜けにくいため、ベアの発生を抑制することが難しかった。

そこで、ローカバーのビード部表面におけるエア抜きを行うために、従来より、ビードリングのキャビティ面にエアの誘導溝（ベントライン）を設けたり、エア抜き用の小径穴（ベントピース）を設けたりすることが行われている。

しかし、このようなベントラインやベントピースを設けた場合、金型からはみ出したゴムにより加硫後のタイヤにおける外観が損なわれる恐れがあった。具体的には、ベントラインに対応した凸条が形成されたり、ベントピースに対応したスピューが形成されたりして、製品タイヤの外観が損なわれる恐れがある。

また、ベントラインに届かない部分ではエアが逃げ難いため、そこにベアが発生しやすいという問題もあった。

そこで、金型の中心軸方向に分割された２以上の環状のリング片によりビードリングを構成して、リング片間に微細な隙間を形成させることにより、排気口の面積を確保してベアの発生を低減させると共に、凸状やスピューの発生を低減させる技術などが提案されている（例えば、特許文献１〜３）。

特開２０１２―２３６３０３号公報 特開２０１２―１６１９３９号公報 特開２０１４―６５１５１号公報

しかしながら、上記したような技術をもってしても、未だ、ベア、凸状およびスピューの発生の低減は十分とは言えず、さらなる改善が望まれていた。

そこで、本発明は、ベア、凸状およびスピューの発生を従来以上に低減させて、優れた外観品質の製品タイヤを製造することができるビードリングを提供することを課題とする。

本発明者は、鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
タイヤのビード部のビード底面を成形するビード底成形用リング部と、前記ビード部のビードヒール面を成形するビードヒール成形用リング部とを備え、タイヤ加硫用金型に装着されるビードリングであって、
前記ビードヒール成形用リング部は、前記タイヤ加硫用金型の中心軸の方向に分割された複数の環状分割リング片より構成されており、
前記環状分割リング片の各々の分割面は、前記ビード底面に近づくほど前記タイヤ加硫用金型の中心軸から離れるように傾斜しており、
前記分割面の前記中心軸に対する傾斜角度が、１５〜２５°であり、
隣り合う前記環状分割リング片の互いに対向する分割面の間にシムが介装されて、エア排気用の隙間が形成されていることを特徴とするビードリングである。

請求項２に記載の発明は、
前記エア排気用の隙間が、０．０４〜０．０６ｍｍに設定されていることを特徴とする請求項１に記載のビードリングである。

請求項３に記載の発明は、
前記シムが、前記環状分割リング片の材質よりも熱膨張率が低い材質で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビードリングである。

本発明によれば、ベア、凸状およびスピューの発生を従来以上に低減させて、優れた外観品質の製品タイヤを製造することができるビードリングを提供することができる。

本発明の実施の形態に係るビードリングが装着されたタイヤ加硫用金型の加硫成形時における状態を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態におけるシムの配置状況を説明する斜視図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。

図１は本発明の実施の形態に係るビードリングが装着されたタイヤ加硫用金型（以下、単に「金型」とも言う）の加硫成形時における状態を模式的に示す断面図である。なお、金型は、上下および左右対称であるため、図１には、下側左半分だけを記載している。

図１に示すように、金型Ｍは、一対のサイドプレートＭ１と、サイドプレートＭ１と当接する一対のビードリング１と、トレッドプレートＭ２とを備えている。なお、図１において符号Ｃは金型にセットされたローカバー、Ｃ１はローカバーＣのビード部である。

本実施の形態において、ビードリング１は、従来のビードリングと同様に、ローカバーＣのビード部Ｃ１のビード底面を成形するためのキャビティ面３ａを有するビード底成形用リング部３と、ビード部Ｃ１のビードヒール面を成形するためのキャビティ面２ａを有するビードヒール成形用リング部２とを備えている。

しかし、本実施の形態におけるビードリングは、ビードヒール成形用リング部２が、金型の中心軸ＣＬの方向に分割される第１〜第３の環状分割リング片２１〜２３により構成されている点において、従来のビードリングと異なっている。

このように、ビードリングを分割型にすることにより、互いに隣接して対向する２つの分割面２４の間が排気口として機能する。そして、排気口の幅を狭くすることにより、排出口の面積を大きくすることができる。この結果、エアを効率的に排気することが可能になってベアの発生を抑えることができ、優れた外観品質を有するタイヤを作製することができる。

なお、第３環状分割リング片２３は、ビードヒール成形用リング部２に予め組み付けられており、第１〜第３の環状分割リング片２１〜２３は、前記中心軸ＣＬ方向に貫通するボルト（図示せず）等によって固定することにより組み付けられて、金型に装着されている。

そして、環状分割リング片２１〜２３の各々の分割面２４は、ビード底面に近づくほど中心軸ＣＬから離れるように傾斜している。そして、この傾斜角度θは中心軸ＣＬに対して１５〜２５°に設定されており、第１〜第３の環状分割リング片２１〜２３のすべてについて同じに設定されている。

傾斜角度θが１５°未満の場合、あるいは、２５°を超えた場合、ベア、凸状およびスピューの発生を十分に低減させることができない。また、傾斜角度θが大きくなりすぎると、ビードリングを形成させる際に無理が生じる。１５〜２５°であれば、これらの不具合が発生せず、ベア、凸状およびスピューの発生を十分に低減させて、優れた外観品質の製品タイヤを製造することができる。

また、このように環状分割リング片２１〜２３の分割面２４を傾斜面とし、傾斜角度θを上記のように設定することにより、環状分割リング片２１〜２３を組み合わせてビードリング１を形成させる際に、傾斜面によるガイド機能が発揮されて、各環状分割リング片２１〜２３の芯合わせが容易となる。

本実施の形態においては、隣り合う環状分割リング片の互いに対向する分割面の間に、シムが介装されていることが好ましい。

図２は、本実施の形態におけるシムの配置状況を説明する斜視図である。図２に示すように、シム４を、２つの分割面２４の間で、周方向に等間隔で複数枚配置することにより、２つの分割面２４の間に所定の隙間Ｑが形成されるため、加硫時において、適切にエア抜きを行うと共にゴムのはみ出しを防止することができる。

シム４の材質としては、ビードリング１の材質より熱膨張率が小さいことが好ましく、具体的な一例として、アルミニウム製のビードリングに対しては純鉄製のシムが、純鉄製のビードリングに対しては炭素鋼製のシムを挙げることができる。このように熱膨張率が小さなシムを配置することにより、隙間Ｑの調整を容易に行うことができ、また、加硫時における隙間Ｑの変動を小さくすることができるため、安定したエア抜きを行うことができる。

このとき、環状分割リング片２１〜２３の分割面間での隙間Ｑが０．０４〜０．０６ｍｍとなるように、シム４を配置することが好ましい。このような隙間とすることにより、さらに、良好なエア抜きと、ゴムのはみ出しの防止とを実現することができる。

本発明のベア発生率の低減効果を確認するために、表１の仕様により分割型のビードリングを作製して金型に組み込み、これらの金型を用いて、サイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤの加硫成形を実施し、ベアの発生率を調べた。

ビードリングの環状分割リング片の分割面の傾斜角度を、それぞれ１０°（比較例１）、１５°（実施例１）、２０°（実施例２）、２５°（実施例３）、３０°（比較例２）に設定した。

なお、表１中の「コア幅」とは、ビードのワイヤー幅を指し、「リング径」とは、ビードリングのビードベース幅の内径をいう。

判定基準は、ベア発生率が２％までを「可」とし、２％を超えれば「不可」と判定した。

表１より、環状分割リング片の分割面の傾斜角度が１５°〜２５°の範囲内（実施例１〜３）であれば、ベアの発生率が低下しているのに対し、１５°〜２５°の範囲外（比較例１、２）であれば、ベアの発生率が高くなっていることが分かり、適切な傾斜角度を設定することによりベアの発生を低減できることが確認できた。

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できる。

１ ビードリング
２ａ、３ａ キャビティ面
２ ビードヒール成形用リング部
３ ビード底成形用リング部
４ シム
２１〜２３ 環状分割リング片
２４ 分割面
Ｃ ローカバー
Ｃ１ ビード部
ＣＬ 中心軸
Ｍ タイヤ加硫用金型
Ｍ１ サイドプレート
Ｍ２ トレッドプレート
Ｑ 隙間
θ 傾斜角度

Claims (3)

1. タイヤのビード部のビード底面を成形するビード底成形用リング部と、前記ビード部のビードヒール面を成形するビードヒール成形用リング部とを備え、タイヤ加硫用金型に装着されるビードリングであって、
   前記ビードヒール成形用リング部は、前記タイヤ加硫用金型の中心軸の方向に分割された複数の環状分割リング片より構成されており、
   前記環状分割リング片の各々の分割面は、前記ビード底面に近づくほど前記タイヤ加硫用金型の中心軸から離れるように傾斜しており、
   前記分割面の前記中心軸に対する傾斜角度が、１５〜２５°であり、
   隣り合う前記環状分割リング片の互いに対向する分割面の間にシムが介装されて、エア排気用の隙間が形成されていることを特徴とするビードリング。
2. 前記エア排気用の隙間が、０．０４〜０．０６ｍｍに設定されていることを特徴とする請求項１に記載のビードリング。
3. 前記シムが、前記環状分割リング片の材質よりも熱膨張率が低い材質で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビードリング。

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