JP6720700B2 - タイヤの加硫金型及びこれを用いた空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、サイプを形成するためのサイピングブレードを有するタイヤの加硫金型及びこのタイヤの加硫金型を用いた空気入りタイヤの製造方法に関する。

トレッド部の外面に複数のサイプが形成された空気入りタイヤがある。このような空気入りタイヤの製造方法として、例えば、トレッド部の外面を成形するトレッド成形面と、トレッド成形面に設けられたサイプを形成するための複数のサイピングブレードとを含むタイヤの加硫金型を用いて加硫成形することが知られている。

タイヤの加硫金型は、加硫時に、加硫成形前のタイヤとトレッド成形面との間に残留する空気を排出するための流路であるベント孔が設けられている。また、サイピングブレードには、隣り合うサイピングブレードで挟まれた空気をベント孔に導くための流路である貫通孔が設けられている。

しかしながら、加硫成形後、加硫金型から空気入りタイヤを引き抜くときに、貫通孔内のゴムが貫通孔内で切断されず、サイピングブレードの表面、即ち、サイプの壁面が破断される等のトレッド欠けが生じるおそれがあった。関連する技術として次のものがある。

特開２０１４−１５１５１８号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、サイピングブレードに設けられた貫通孔の形状を改善することを基本として、加硫金型から空気入りタイヤを取り出すときに生じるトレッド欠けが抑制された空気入りタイヤを製造しうるタイヤの加硫金型及び空気入りタイヤの製造方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、タイヤのトレッド部の外面を成形するトレッド成形面と、前記トレッド成形面からタイヤ半径方向内側にのびるサイプを形成するためのサイピングブレードとを含むタイヤの加硫金型であって、前記サイピングブレードは、少なくとも一つの貫通孔が設けられており、前記貫通孔は、厚さ方向と直交する横断面形状を同一形状に維持しながら、前記厚さ方向に対して少なくとも金型半径方向に傾斜していることを特徴とする。

本発明に係るタイヤの加硫金型は、前記サイピングブレードが、第１面と、その反対側の第２面とを有し、前記貫通孔は、前記第１面で開口する第１開口と、前記第２面で開口する第２開口とを有し、前記第１開口から前記第２開口まで、直線状にのびているのが望ましい。

本発明に係るタイヤの加硫金型は、前記貫通孔が、前記第１開口と前記第２開口との金型半径方向の位置ずれ量が０．２〜０．７mmであるのが望ましい。

本発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤの加硫金型を用いて空気入りタイヤを加硫する工程を含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法である。

本発明のタイヤの加硫金型は、タイヤのトレッド部の外面を成形するトレッド成形面と、トレッド成形面からタイヤ半径方向内側にのびるサイプを形成するためのサイピングブレードとを含んでいる。サイピングブレードは、少なくとも一つの貫通孔が設けられている。これにより、隣り合うサイピングブレードで挟まれた空気が、貫通孔を通って、例えば、ベント孔から排出される。このため、加硫時、タイヤの外面に空気が溜まることで形成されるベアが抑制される。

貫通孔は、厚さ方向と直交する横断面形状を同一形状に維持しながら、厚さ方向に対して少なくとも金型半径方向に傾斜している。これにより、サイピングブレードは、貫通孔を通る横断面形状において、厚さ方向の両端側で鋭角となる鋭角部が形成される。これにより、タイヤ引き抜き時、貫通孔内のゴムに、金型半径方向に大きなせん断力が作用するので、貫通孔内のゴムが貫通孔内で滑らかに切断される。このため、トレッド欠け等の発生が抑制される。また、貫通孔は、厚さ方向と直交する横断面形状を同一形状に維持されているので、貫通孔内の空気のスムーズな流れが維持される。このため、ベアが確実に抑制される。

本実施形態の加硫金型を示す子午線断面図である。 トレッド成形リングを示す周方向断面図である。 本実施形態のセグメントの斜視図である。 サイピングブレードの斜視図である。 （ａ）は、本実施形態のサイピングブレードの横断面図、（ｂ）は、他の実施形態のサイピングブレードの横断面図である。 （ａ）は、比較例のサイピングブレードの横断面図、（ｂ）は、他の比較例のサイピングブレードの横断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本発明の一実施形態を示すタイヤの加硫金型（以下、単に「加硫金型」という場合がある）１の断面図が示される。本発明は、例えば、乗用車用や自動二輪車用等の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という場合がある）Ｔを製造するための加硫金型に用いられる。

タイヤＴは、本実施形態では、そのトレッド部Ｔａにタイヤ周方向にのびる複数本の溝２１とタイヤ軸方向にのびる切り込み状のサイプ２２とが設けられている。

本実施形態の加硫金型１は、タイヤＴのトレッド部Ｔａを成形するトレッド成形リング２、タイヤＴのサイドウォール部Ｔｂを成形するサイドウォール成形リング３、及び、タイヤＴのビード部Ｔｃを成形するビード成形リング４を含んで構成されている。また、加硫金型１は、タイヤＴの内腔面Ｔｄを加硫成形するブラダーＢを具えている。

ブラダーＢは、例えば、ゴム組成物又は合成樹脂等を用いて形成された袋状体である。ブラダーＢには、タイヤＴを加硫成形する際、例えば、高圧蒸気等の高温かつ高圧な気体又は液体が供給されて膨張し、未加硫のタイヤを加硫金型１に押し付ける。

サイドウォール成形リング３及びビード成形リング４は、周知構造のものが採用され、それぞれが、例えば、環状体で形成されている。

図２に示されるように、トレッド成形リング２は、本実施形態では、複数個のセグメント７が、タイヤ周方向に連ねられた環状体として形成されている。各セグメント７は、仮想線で示されるように、放射方向外側に移動することにより、タイヤＴを取り外すことができる。

本実施形態の各セグメント７は、トレッド成形面８と、一対の分割面９と、一対の側面１０とを有する。トレッド成形面８は、トレッド部Ｔａの外面（図１に示す）Ｔｍを成形する。分割面９は、トレッド成形面８のタイヤ周方向の両側に形成される端縁８ｅから夫々金型半径方向外側にのびている。側面１０は、トレッド成形面８のタイヤ軸方向の両側に形成される端縁８ｉから夫々金型半径方向外側にのびている。

図３に示されるように、本実施形態のトレッド成形面８は、基準面１１と、周方向骨部１２と、サイピングブレード１３と、ベント孔１４とを含んでいる。基準面１１は、路面に接地するトレッド踏面を形成する。周方向骨部１２は、タイヤＴの溝２１を成形し、基準面１１から金型半径方向内側にのびている。サイピングブレード１３は、タイヤＴのサイプ２２を成形し、基準面１１から金型半径方向内側にのびている。ベント孔１４は、例えば、トレッド成形面８から金型半径方向外側にのびる流路であって、基準面１１と加硫金型１の外方と連通している。ベント孔１４の個数や配設位置は、タイヤＴの形状によって、種々決定される。

サイピングブレード１３は、本実施形態では、金型軸方向に隣り合う周方向骨部１２、１２間、及び、最も金型軸方向外側に配された周方向骨部１２と側面１０との間の夫々に複数設けられている。

図４は、セグメント７の断面図である。図４に示されるように、本実施形態のサイピングブレード１３は、金型軸方向に直線状にのびている。なお、本発明のサイピングブレード１３は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、ジグザグ状にのびる態様や、波状にのびる態様を含む。

サイピングブレード１３は、第１面１３Ａと、その反対側の第２面１３Ｂとを有している。本実施形態の第１面１３Ａは、サイピングブレード１３の厚さ方向の一方側（図４では、右側）の面である。なお、第１面１３Ａが、サイピングブレード１３の厚さ方向の他方側（図４では、左側）の面であっても良いのはいうまでもない。

サイピングブレード１３は、少なくとも１つの貫通孔１５が設けられている。これにより、隣り合うサイピングブレード１３、１３で挟まれた空気が、加硫時に、貫通孔１５を通って近接するベント孔１４から排出される。これにより、ベアの発生が抑制されるので、タイヤＴの外観が高く維持される。

図５（ａ）に示されるように、貫通孔１５は、厚さ方向と直交する横断面形状を同一形状に維持しながら、厚さ方向に対して少なくとも金型半径方向に傾斜している。これにより、サイピングブレード１３は、貫通孔１５を通る横断面形状において、厚さ方向の両端側で鋭角となる鋭角部１３ｃ、１３ｃが形成される。これにより、例えば、タイヤ引き抜き時、貫通孔１５内のゴムが、金型半径方向に滑らかに切断されるので、トレッド欠け等の発生が抑制される。また、貫通孔１５の横断面形状は、同一形状に維持されているので、貫通孔内の空気がスムーズに流れるため、ベアが確実に抑制される。

本実施形態の貫通孔１５は、第１面１３Ａで開口する第１開口１５ａと、第２面１３Ｂで開口する第２開口１５ｂとを有している。そして、貫通孔１５は、本実施形態では、第１開口１５ａから第２開口１５ｂまで、直線状にのびている。このような貫通孔１５は、その内部の空気を、一層、スムーズに流すので、さらに、ベアを抑制する。

貫通孔１５は、第１開口１５ａと第２開口１５ｂとの金型半径方向の位置ずれ量Ｌが０．２〜０．７mmであるのが望ましい。位置ずれ量Ｌが０．２mm未満の場合、鋭角部１３ｃのせん断力が小さくなり、貫通孔１５内でゴムを滑らかに切断できないおそれがある。位置ずれ量Ｌが０．７mmを超える場合、貫通孔１５内を空気がスムーズに流れないおそれがある。また、位置ずれ量Ｌが０．７mmを超える場合、鋭角部１３ｃの剛性が低下し、サイピングブレード１３の耐久性が悪化するおそれがある。

本実施形態では、第２開口１５ｂは、第１開口１５ａに比して基準面１１からの金型半径方向高さが大きい。第２開口１５ｂの基準面１１からの金型半径方向の高さｈは、０．５〜１．０mm程度が望ましい。

貫通孔１５は、本実施形態では、円形状であるが、三角形状を含む多角形状や、楕円状のものなど種々の態様が採用される。特に限定されるものではないが、貫通孔１５の内径ｄは、０．５〜３．０mm程度が望ましい。

サイピングブレード１３の厚さｔは、サイプ２２の幅（図示省略）に合わせて、種々の値を取り得るが、例えば、０．３〜２．０mm程度が望ましい。

図５（ｂ）には、本発明の他の実施形態のサイピングブレード１３の貫通孔１５が示される。この実施形態では、貫通孔１５は、第１開口１５ａ及び第２開口１５ｂから、厚さ方向の中央部に向かって、横断面形状を同一形状に維持しながら、金型半径方向内側に直線状に傾斜している。このような貫通孔１５でも、トレッド欠け等が効果的に抑制される。この実施形態では、第１開口１５ａ及び第２開口１５ｂは、基準面１１からの金型半径方向の高さｈが、同じであるのが望ましい。

上述のような加硫金型１を用いたタイヤＴの製造方法は、図１に示されるように、加硫前のタイヤであるグリーンタイヤＴ１を加硫金型１内に装着しかつそのタイヤＴの内腔面ＴｄをブラダーＢにより加圧する加硫工程を具える。グリーンタイヤＴ１の製造方法や、加硫方法等は、従来と同様の方法が採用されるため、本明細書ではその説明が省略される。

以上本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施することができる。

本発明の効果を確認するために、図１の加硫金型を用いてタイヤが製造された。そして、製造されたタイヤのトレッド部の外観性能がテストされた。加硫金型及びタイヤの仕様は、表１に記載された仕様を除き、タイヤの内部構造及び製造方法も含めて共通である。主な共通仕様は以下の通りである。

＜サイピングブレード＞
材質：ＳＵＳ３０４
形状：直線状
幅：０．８mm
＜タイヤのトレッドゴムのゴム組成＞
変性スチレンブタジエンゴムを主成分として、シリカ等を配合した一般的な乗用車用タイヤに用いられるゴムが用いられた。
テスト方法は次の通りである。

＜外観性能＞
各試供タイヤのトレッド部のベア及びサイプ付近に生じるトレッド欠けの有無が、テスターの肉眼により観察された。結果は、ベア及びトレッド欠けについて、美感が確保される程度のものを合格、美感が損なわれるものを不合格として示される。なお、比較例２の貫通孔の内径ｄは、最大径である。
テストの結果を表１に示す。

テストの結果、実施例の加硫金型は、比較例の加硫金型に比して、トレッド欠けやベアが抑制されるので外観性能が向上している。実施例２では、実施例１に比して、サイピングブレードの耐久性能が若干悪いことがわかった。また、実施例５では、実施例１に比して、トレッド欠けが若干悪いことがわかった。さらに、サイピングブレードの形状、トレッドパターンなどを変更させたタイヤについてテストを行ったが、表１と同様の結果が示しされた。

１ タイヤの加硫金型
２ トレッド成形面
１３ サイピングブレード
１５ 貫通孔
Ｔ タイヤ
Ｔａ トレッド部

Claims (3)

1. タイヤのトレッド部の外面を成形するトレッド成形面と、前記トレッド成形面からタイヤ半径方向内側にのびるサイプを形成するためのサイピングブレードとを含むタイヤの加硫金型であって、
   前記サイピングブレードは、少なくとも一つの貫通孔が設けられており、
   前記貫通孔は、厚さ方向と直交する横断面形状を同一形状に維持しながら、前記厚さ方向に対して少なくとも金型半径方向に傾斜し、
   前記サイピングブレードは、第１面と、その反対側の第２面とを有し、
   前記貫通孔は、前記第１面で開口する第１開口と、前記第２面で開口する第２開口とを有し、
   前記貫通孔は、前記第１開口及び前記第２開口から、厚さ方向の中央部に向かって、横断面形状を同一形状に維持しながら、金型半径方向内側に直線状に傾斜していることを特徴とするタイヤの加硫金型。
2. 前記第１開口及び前記第２開口は、前記トレッド成形面の基準面からの金型半径方向の高さが、同じである請求項１記載のタイヤの加硫金型。
3. 請求項１又は２に記載のタイヤの加硫金型を用いて空気入りタイヤを加硫する工程を含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

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