JP7187325B2 - Tire mold and tire manufacturing method - Google Patents
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本発明は、タイヤモールド及びタイヤ製造方法に関する。 The present invention relates to tire molds and tire manufacturing methods.
空気入りタイヤの加硫成型は、未加硫タイヤをタイヤモールドにセットし、ブラダーと呼ばれるゴムバッグを膨らませて、タイヤ内面側から未加硫タイヤをタイヤモールドに向けて押圧し、高温で保持することにより行われる。 To vulcanize and mold a pneumatic tire, an unvulcanized tire is set in a tire mold, a rubber bag called a bladder is inflated, and the unvulcanized tire is pressed against the tire mold from the inside of the tire and held at a high temperature. It is done by
特許文献1には、タイヤモールドの構成部材のひとつであるビードリングが開示されている。ビードリングは、上下方向に離間して配置され、タイヤの一対のビード部にタイヤ幅方向の外側からそれぞれ接する上側ビードリング及び下側ビードリングからなり、上側ビードリングと下側ビードリングにより、タイヤのビード部を成型することが開示されている。
特許文献2には、ビード部は、リムに嵌合される領域であるから、ビード部の先端形状は精密に規定されることが開示されている。
従来のビードリングの形状を、図3を参照して説明する。図3には、ビードリング50の一部、ビードリング50に接するビード部30、タイヤの内面側に膨らませたブラダー6の一部、及び下側サイドプレート8の一部が、タイヤ回転軸を含む子午線断面で表されている。ビード部30は、ビードトウ31、ビードヒール32、ビードコア33を含む。ビードトウ31及びビードヒール32の形状は、ビードリング50の形状により規定される。
The shape of a conventional bead ring will be described with reference to FIG. In FIG. 3, a portion of the
ビードリング50は、ビード部30に接するビードヒール成型面及びビードトウ成型面と、タイヤを内面側から押圧するブラダー6が接触するブラダー接触面と、を備える。タイヤ回転軸を含む子午線断面において、ビードヒール成型面はビードヒール輪郭線51として、ビードトウ成型面はビードトウ輪郭線52として、ブラダー接触面はブラダー輪郭線53として、それぞれ現れる。ビードヒール輪郭線51はビードトウ輪郭線52に接続され、ビードトウ輪郭線52は、ブラダー輪郭線53に接続される。
The
ビードトウ輪郭線52は、ビードヒール輪郭線51に接続される曲線部54とブラダー輪郭線53に接続される曲線部55とからなる二つの曲線部を有する。
The
ところで、ブラダー6の表面には、ブラダーグルーブと呼ばれる、未加硫タイヤとブラダー6との間に残るエアを外部に逃がすための溝が設けられている。加硫成型の際、エアがグルーブ61を通って外部へ排出された後、タイヤ内面34のゴムがグルーブ61に侵入する。その結果、加硫成型後のタイヤ内面34には、グルーブ線と呼ばれる線状の隆起部が形成されている。
By the way, the surface of the
図4(a)は、加硫成型後のタイヤにおけるビード部30の断面(タイヤ回転軸を含む子午線断面)とタイヤ内面34とを含む斜視図である。当図において、ビード部30の断面には、ビードコア33、ビードトウ31及びビードヒール32が示されている。タイヤ内面34には多数のグルーブ線35が形成されている。グルーブ線35は、ビードトウ31の先端に到達している。なお、当図は説明の都合上タイヤ断面を示しているが、製品となるタイヤは、当然ながら断面のない環状体である。
FIG. 4(a) is a perspective view including a cross section of the bead portion 30 (a meridional cross section including the tire rotation axis) and the tire
図4(b)は、図4(a)におけるA方向、すなわち、タイヤ外面側から見た図を示している。タイヤ外面側から見たとき、ビードトウ31の先端に到達したグルーブ線35がはみ出して見える。タイヤ外面側からはみ出して見えるグルーブ線35を、はみ出し部35aという。はみ出し部35aがあると、タイヤの外観を損なってしまう。
FIG. 4(b) shows a view seen from the A direction in FIG. 4(a), that is, from the tire outer surface side. When viewed from the tire outer surface side, the
そこで、加硫成型後に、作業者が、はみ出し部35aをビードトウの先端とともに切除する。例えば、図4に示された切除線C1に沿って切除工具とタイヤを相対移動させて、切除線C1よりビードトウ先端側を切除する。これにより、グルーブ線35のはみ出し部35aを除去して外観を向上させている。
Therefore, after vulcanization molding, the operator cuts off the protruding
しかしながら、切除線C1はビードトウ31の先端に近く、タイヤ幅方向に薄いゴム領域を切除することになる。かかる薄いゴム領域は剛性が低いため、切除工具の刃先からゴムが撓んで逃げやすい。そうすると、刃先が切除線C1から逸れてはみ出し部35aの切除が不十分となるおそれがあり、はみ出し部35aの切除に煩雑な作業が強いられる。一方で、ゴムが撓まないように切除しようとして、所望よりも多く切除してしまうと、規定の寸法範囲から外れて不良が発生する。
However, the cutting line C1 is close to the tip of the
このように、ビードトウ31の先端を規定の寸法範囲に留めつつ切除することは、高い技術難度を有し、多くの作業時間を要する非効率な作業である。さらに、そのような切除工程に因る不良の発生も懸念される。
In this way, cutting the tip of the
本発明は、上述の問題に対し、グルーブ線のはみ出し部を含むビードトウ先端を切除する切除工程の作業の効率化と、切除工程に因る不良の発生の抑制を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the efficiency of the cutting process for cutting the bead toe tip including the protruding portion of the groove line, and to suppress the occurrence of defects due to the cutting process.
本発明のタイヤモールドは、以下の特徴を有する。すなわち、上下方向に離間して配置される上側ビードリング及び下側ビードリングを備え、前記上側ビードリング及び前記下側ビードリングは、それぞれ、タイヤのビード部に接するビードヒール成型面及びビードトウ成型面と、前記タイヤを内面側から押圧するブラダーが接触するブラダー接触面と、を備え、前記上側ビードリング及び前記下側ビードリングの少なくとも一方の、タイヤ回転軸を含む子午線断面において、前記ビードヒール成型面はビードヒール輪郭線として、前記ビードトウ成型面はビードトウ輪郭線として、前記ブラダー接触面はブラダー輪郭線として、それぞれ現れ、前記ビードトウ輪郭線は、ビードヒールに近い方から順に、第1曲線部、第2曲線部及び第3曲線部を備え、前記第1曲線部は前記ビードヒール輪郭線に接続され、前記第2曲線部は、前記第1曲線部よりもタイヤ径方向内側に位置し、前記第3曲線部は前記ブラダー輪郭線に接続され、前記第2曲線部よりもタイヤ径方向内側に位置する。 The tire mold of the present invention has the following characteristics. That is, an upper bead ring and a lower bead ring are arranged separately in the vertical direction, and the upper bead ring and the lower bead ring respectively form a bead heel molding surface and a bead toe molding surface in contact with the bead portion of the tire. and a bladder contact surface with which a bladder that presses the tire from the inner surface side contacts, and at least one of the upper bead ring and the lower bead ring, in a meridional cross section including the tire rotation axis, the bead heel molding surface is As the bead heel contour line, the bead toe forming surface appears as a bead toe contour line, and the bladder contact surface appears as a bladder contour line, respectively. and a third curved portion, wherein the first curved portion is connected to the bead heel contour line, the second curved portion is located radially inward of the first curved portion, and the third curved portion is It is connected to the bladder contour line and positioned radially inward of the second curved portion.
上記の構成を備える本発明によれば、グルーブ線のはみ出し部を含むビードトウ先端の切除箇所におけるゴムの厚みが確保されるため、切除工程の技術難度を低下させて、作業の効率化と不良発生の抑制を図ることができる。 According to the present invention having the above configuration, the thickness of the rubber at the cutting portion of the bead toe tip including the overhanging portion of the groove line is ensured. can be suppressed.
さらに、タイヤモールドにおいて、前記第2曲線部及び前記第3曲線部を結ぶ第1直線部と、タイヤ回転軸に平行な直線と、の間になす角度が、30度以上60度以下をなす構成を備えてもよい。 Further, in the tire mold, an angle formed between a first straight line portion connecting the second curved portion and the third curved portion and a straight line parallel to the tire rotation axis is 30 degrees or more and 60 degrees or less. may be provided.
さらに、タイヤモールドにおいて、前記第3曲線部の曲率半径は、前記第2曲線部の曲率半径よりも小さい構成を備えてもよい。 Furthermore, in the tire mold, the radius of curvature of the third curved portion may be smaller than the radius of curvature of the second curved portion.
さらに、タイヤモールドにおいて、前記ビードトウ輪郭線は、前記第2曲線部と前記第3曲線部との間に、追加の曲線部を一つ以上備え、前記追加の曲線部は、前記ブラダー輪郭線に近い曲線部ほど、タイヤ径方向内側に位置する構成を備えてもよい。 Further, in the tire mold, the bead toe profile includes one or more additional curved sections between the second curved section and the third curved section, and the additional curved section is aligned with the bladder profile. A configuration may be provided in which the closer the curved portion, the more inward the tire radial direction.
本発明のタイヤ製造方法は、上記のタイヤモールドの内面側に未加硫タイヤを配置し、前記ブラダーにより前記未加硫タイヤを前記タイヤモールドに押圧して加硫成型し、加硫成型後のタイヤに形成されたグルーブ線のタイヤ径方向内側へのはみ出し部を、ビード部のビードトウ先端とともに切除する構成を備える。 In the tire manufacturing method of the present invention, an unvulcanized tire is placed on the inner surface side of the tire mold, the unvulcanized tire is pressed against the tire mold by the bladder to be vulcanized, and after vulcanization and molding A groove line formed in the tire and protruding inward in the tire radial direction is cut off together with the bead toe tip of the bead portion.
図1を参照して、加硫成型時に使用されるタイヤモールドの一例を説明する。図1には、タイヤモールド1の子午線半断面図が、ブラダー6及びタイヤ3と共に示されている。タイヤモールド1は、タイヤ3のトレッド部を成型するトレッドリング2と、タイヤ3のサイドウォール部を成型する上側サイドプレート7及び下側サイドプレート8と、タイヤ3のビード部を成型する上側ビードリング9及び下側ビードリング10とを有する。上側ビードリング9及び下側ビードリング10は、それぞれ上側サイドプレート7及び下側サイドプレート8のタイヤ幅方向内側に位置し、互いに上下方向に離間して配置される。図1には、タイヤモールド1の内面側に未加硫のタイヤ3を配置し、タイヤ3の内面側に配置したブラダー6を膨らませて、タイヤ3を内面側から押圧して、加硫成型する様子が示されている。なお、トレッドリング2は、タイヤ径方向に沿って複数のセクターに分割されている。
An example of a tire mold used for vulcanization molding will be described with reference to FIG. In FIG. 1 a meridional half-section view of the
図2(a)は、図1におけるB部の拡大図である。下側ビードリング10の形状を、図2(a)を参照して説明する。図2(a)には、下側ビードリング10の一部、ビード部20、タイヤの内面側に膨らませたブラダー6の一部、及び下側サイドプレート8の一部が、タイヤ回転軸を含む子午線断面で表されている。ビード部20は、ビードトウ21、ビードヒール22、及び、ビードコア23、を含む。ビードトウ21及びビードヒール22の形状は、下側ビードリング10の形状により規定される。
FIG. 2(a) is an enlarged view of part B in FIG. The shape of the
下側ビードリング10は、ビード部20に接するビードヒール成型面及びビードトウ成型面と、タイヤ3を内面側から押圧するブラダー6が接触するブラダー接触面と、を備える。タイヤ回転軸を含む子午線断面において、ビードヒール成型面はビードヒール輪郭線11として、ビードトウ成型面はビードトウ輪郭線12として、ブラダー接触面はブラダー輪郭線13として、それぞれ現れる。ビードヒール輪郭線11はビードトウ輪郭線12に接続され、ビードトウ輪郭線12は、ブラダー輪郭線13に接続される。
The
図2(b)は、図2(a)におけるD部の拡大図である。図2(b)は、説明の都合上、断面を表す斜線を省略している。本実施形態において、ビードヒール輪郭線11は、キャビティ側(輪郭線よりもタイヤ幅方向内側)に中心を持つ円弧を含む線分で形成されている。ブラダー輪郭線13は、タイヤ径方向に沿って延びている。
FIG.2(b) is an enlarged view of the D section in Fig.2 (a). In FIG. 2(b), for convenience of explanation, slanted lines representing cross sections are omitted. In the present embodiment, the bead
ビードトウ輪郭線12は、3つの曲線部を有する。曲線部とは輪郭線上の連続した円弧を表す。本実施形態において、3つの曲線部は、いずれも、輪郭線よりもタイヤ径方向内側に固有の曲率中心と曲率半径を有する円弧である。ビードヒールに近い方から順に、第1曲線部14、第2曲線部15及び第3曲線部16を備える。
The
第1曲線部14は、一端側においてビードヒール輪郭線11に接続され、他端側において第2曲線部15に接続される。第1曲線部14の曲率半径RAは、第2曲線部15の曲率半径RB及び第3曲線部16の曲率半径RCよりも大きい。
第2曲線部15は、ビードトウ輪郭線12上において第1曲線部14と第3曲線部16との間に位置し、第1曲線部14よりもタイヤ径方向内側に位置する。第2曲線部15は、第1直線部17を介して第3曲線部16に接続されている。第1直線部17は、タイヤ径方向内側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜している。
第3曲線部16は、ビードトウ輪郭線12の他端部に位置し、かつ、ブラダー輪郭線13に接続される。第2曲線部15は、第1曲線部14よりもタイヤ径方向内側に位置し、第3曲線部16は第2曲線部15よりもタイヤ径方向内側に位置する。
The first
The second
A third
これにより、ビードトウ先端に、本来必要とされるビードトウにはない、第2曲線部15、第3曲線部16及びブラダー6で囲まれた空間が形成される。この空間にゴムが侵入することで、ビードトウ先端に、タイヤ径方向内側に突出し、タイヤ周方向に連続して延びている裾状ゴム部が成型される。
As a result, a space surrounded by the second
加硫成型後のビード部20は、ビードトウ21の先端に到達したグルーブ線25が、タイヤ外側からはみ出して見えるはみ出し部を有する。そこで、はみ出し部を上記裾状ゴム部とともに切断する。切除工程では、その裾状ゴムをタイヤ周方向に沿って切除する。裾状ゴムの切断箇所は、例えば、図2(b)における切除線C2として示される。
The
切除線C2は、第2曲線部15に接続される他端側から延長した第1曲線部14の延長線であり、タイヤ回転軸に平行な直線との間に角θ1をなす。角θ1は、例えば、10度以上30度未満、より好ましくは、15度以上20度未満であるとよい。切除線C2は、従来の切除線C1よりも長いため、切除箇所におけるゴムの厚みを十分に確保できる。切除箇所におけるゴムが厚いと、剛性が高いため、切除工具の刃先からゴムが撓んで逃げにくくなり、所望の形状に切除しやすくなる。これにより、切除の技術難度を低下させ、作業時間の短縮化及び作業の効率化を図ることができる。さらに、切除工程に因るタイヤ不良の発生を抑制することができる。
The cutting line C2 is an extension line of the first
上記及び図2で示した切除線C2は、切除箇所の一例であって、これに限定されない。切除箇所は、切除線C1より長く、かつ、ブラダー線のはみ出し部がタイヤ外面側から見えにくく、そして、切除後のビードトウの先端を規定の寸法範囲に留めることができるように、設定すればよい。 The resection line C2 shown above and in FIG. 2 is an example of a resection location, and is not limited to this. The excision point should be set so that it is longer than the excision line C1, the protruding part of the bladder line is difficult to see from the tire outer surface side, and the tip of the bead toe after excision can be kept within the specified size range. .
第1直線部17とタイヤ回転軸に平行な直線との間になす角度θ2が、30度以上60度以下をなすように、曲線部の位置及び形状を設定するとよく、より好ましくは、45度±5度に設定するとよい。角度θ2が小さすぎると、ブラダー6を膨らませつつ挿入する際、ブラダー6が第3曲線部に16に引っ掛かって擦れ、ブラダー6が損傷することがあり好ましくない。角度θ2が大きすぎると、切除箇所におけるゴムの厚みを確保しにくい。
The position and shape of the curved portion are preferably set so that the angle θ2 formed between the first
他の実施形態として、ビードトウ輪郭線12は、第2曲線部15と第3曲線部16との間に、追加の曲線部を一つ以上備えてもよい。ここで、ビードトウ21の先端は、先端に近づくにつれてタイヤ幅方向の厚みが漸減する形状であるため、追加の曲線部は、ブラダー輪郭線13に近い曲線部ほど、タイヤ径方向内側に位置する。追加の曲線部を設けることは、切除箇所におけるゴムの厚みを確保しつつ、第3曲線部の曲がりを小さくしてブラダー6の損傷を抑えるうえで好ましい。
In other embodiments,
第3曲線部16の曲率半径RCは、第2曲線部15の曲率半径RBよりも小さいと、切除箇所におけるゴムの厚みを確保しやすい。
When the radius of curvature RC of the third
上記では、下側ビードリング10を取り上げて説明したが、これと同様の輪郭形状を、上側ビードリング9にも適用可能である。上側ビードリング9は、下側ビードリング10と同一様の形状を有していてもよく、異なる形状を有していてもよい。
Although the
上記実施形態は、複数のセクターで構成されたトレッドリングと、そのトレッドリングのタイヤ幅方向端部に接する上下一対のサイドプレートとを含むセグメンテッドタイプのタイヤモールドを示したが、例えば、トレッドリングが上下一対のバックメタルのタイヤ径方向内側に組み込まれた、いわゆるツーピースモールドでもよい。 The above embodiment shows a segmented type tire mold that includes a tread ring configured with a plurality of sectors and a pair of upper and lower side plates that are in contact with the ends of the tread ring in the tire width direction. may be a so-called two-piece mold in which the is incorporated inside a pair of upper and lower back metals in the tire radial direction.
本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。 The present invention is by no means limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications are possible without departing from the scope of the present invention.
1…タイヤモールド
2…トレッドリング
6…ブラダー
7…上側サイドプレート
8…下側サイドプレート
9…上側ビードリング
10、100…下側ビードリング
11、51…ビードヒール輪郭線
12、52…ビードトウ輪郭線
13、53…ブラダー輪郭線
14…第1曲線部
15…第2曲線部
16…第3曲線部
17…第1直線部
20…ビード部
21…ビードトウ
22、32…ビードヒール
23、33…ビードコア
24、34…タイヤ内面
25、35…グルーブ線
35a…はみ出し部
61…グルーブ
Claims (4)
前記上側ビードリング及び前記下側ビードリングは、それぞれ、タイヤのビード部に接するビードヒール成型面及びビードトウ成型面と、前記タイヤを内面側から押圧するブラダーが接触するブラダー接触面と、を備え、
前記上側ビードリング及び前記下側ビードリングの少なくとも一方の、タイヤ回転軸を含む子午線断面において、前記ビードヒール成型面はビードヒール輪郭線として、前記ビードトウ成型面はビードトウ輪郭線として、前記ブラダー接触面はブラダー輪郭線として、それぞれ現れ、
前記ビードトウ輪郭線は、ビードヒールに近い方から順に、第1曲線部、第2曲線部及び第3の曲線部を備え、
前記第1曲線部は前記ビードヒール輪郭線に接続され、
前記第2曲線部は、前記第1曲線部よりもタイヤ径方向内側に位置し、
前記第3曲線部は前記ブラダー輪郭線に接続され、前記第2曲線部よりもタイヤ径方向内側に位置し、
前記第2曲線部と前記第3曲線部との間に、追加の曲線部を一つ以上備え、前記追加の曲線部は、前記ブラダー輪郭線に近い曲線部ほど、タイヤ径方向内側に位置する、ことを特徴とするタイヤモールド。 comprising an upper bead ring and a lower bead ring spaced apart in the vertical direction,
The upper bead ring and the lower bead ring each include a bead heel molding surface and a bead toe molding surface that contact the bead portion of the tire, and a bladder contact surface that contacts the bladder that presses the tire from the inside,
In at least one of the upper bead ring and the lower bead ring, in a meridian cross section containing the tire rotation axis, the bead heel molding surface is a bead heel contour line, the bead toe molding surface is a bead toe contour line, and the bladder contact surface is a bladder contact surface. appear as outlines, respectively,
The bead toe contour line has a first curved portion, a second curved portion and a third curved portion in order from the bead heel,
the first curved portion is connected to the bead heel profile;
The second curved portion is positioned radially inward of the first curved portion,
The third curved portion is connected to the bladder contour line and positioned radially inward of the second curved portion ,
One or more additional curved portions are provided between the second curved portion and the third curved portion, and the additional curved portion is positioned more inward in the tire radial direction as the curved portion is closer to the bladder contour line. A tire mold characterized by :
加硫成型後のタイヤに形成されたグルーブ線のタイヤ径方向内側へのはみ出し部を、前記ビード部のビードトウ先端とともに切除する、タイヤ製造方法。 An unvulcanized tire is placed in the tire mold according to any one of claims 1 to 3 , and the bladder is used to press the unvulcanized tire against the tire mold to vulcanize and mold,
A method for manufacturing a tire, wherein a protruding portion of a groove line formed in a tire after vulcanization molding and protruding radially inward of the tire is cut off together with the bead toe tip of the bead portion.
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