JP7338102B2

JP7338102B2 - タイヤ加硫金型

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Publication number: JP7338102B2
Application number: JP2019196600A
Authority: JP
Inventors: 万里子川端
Original assignee: Toyo Tire Corp
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2023-09-05
Anticipated expiration: 2039-10-29
Also published as: JP2021070175A

Description

本発明はタイヤ加硫金型に関する。

空気入りタイヤのサイド部には、メーカー名、製造工場、サイズ、製造週、製造年等を表す標識が形成されている。標識は空気入りタイヤのサイド部の表面上に凹又は凸として形成されている。

このような標識を形成するために、標識を形成するための凹凸のあるステンシルプレートが、タイヤ加硫金型に設けられている。具体的には、タイヤ加硫金型を構成しているサイドプレート等のタイヤ成型面に凹部が形成され、その凹部内にステンシルプレートが配置されている。特許文献１や特許文献２に記載されているように、ステンシルプレートはネジで凹部内に固定されている。

特開２０１４－１７２６６０号公報特開２０１４－１３３４０２号公報

ところで、空気入りタイヤのサイド部の標識は頻繁に変更されるため、ステンシルプレートは頻繁に交換される。ステンシルプレートの交換が繰り返されるうちに、サイドプレート等の凹部のネジ穴が変形してしまうことがある。ネジ穴が変形すると、サイドプレート等を交換しなければならなくなる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、ステンシルプレートの交換が繰り返し行われても支障が生じにくいタイヤ加硫金型を提供することを課題とする。

本発明のある態様は、タイヤを成型するタイヤ成型面と、前記タイヤ成型面に対して凹状に形成された取り付け凹部と、表側に標識形成部が形成されたステンシルプレートとが設けられ、前記取り付け凹部に前記ステンシルプレートが配置されたタイヤ加硫金型において、前記取り付け凹部の底面と前記ステンシルプレートとの間に配置されたスペーサと、少なくとも前記ステンシルプレートと前記スペーサとを連結する第１連結部材と、前記スペーサと前記取り付け凹部とを連結する第２連結部材とが設けられ、前記ステンシルプレート及び前記スペーサがそれぞれ１枚の板状の部材であり、前記標識形成部が前記ステンシルプレートの表側の面に形成された凹部であり、前記ステンシルプレートの裏側の面における前記標識形成部に対応する位置に膨出部が形成され、前記スペーサに、前記ステンシルプレート側への凸部と、前記凸部に対する凹部とが形成され、前記スペーサの前記凸部が、前記ステンシルプレートの裏側の面に接し、前記ステンシルプレートと前記スペーサが前記凸部において前記第１連結部材により連結され、前記スペーサの前記凹部が、前記標識形成部の裏側の場所に形成され、前記スペーサの前記凹部の深さが前記ステンシルプレートの前記膨出部の膨出高さ以上であり、前記第１連結部が、少なくとも前記ステンシルプレートを貫通し、前記ステンシルプレート側から前記スペーサ側へ向かう方向に入ったねじであり、前記第２連結部が、前記スペーサを貫通し、前記スペーサ側から前記取り付け凹部の前記底面側へ向かう方向に入ったねじであることを特徴とする。

上記のタイヤ加硫金型によれば、ステンシルプレートの交換が繰り返し行われても、サイドプレートの交換が必要になる等の支障が生じにくい。

実施形態のタイヤ加硫金型の断面図。実施形態のサイドプレートを金型内側から見た図。実施形態の取り付け凹部、スペーサ及びステンシルプレートの断面図。図２のＸ－Ｘ断面図。なおこの図において標識形成凹部の数及び形状は図２に対して簡略化してある。図３の取り付け凹部、スペーサ及びステンシルプレートを分解して示した図。実施形態のタイヤ加硫金型で成型された空気入りタイヤの部分側面図。変更例の取り付け凹部、スペーサ及びステンシルプレートの断面図。図２のＸ－Ｘに相当する位置での断面図。図６の取り付け凹部、スペーサ及びステンシルプレートを分解して示した図。

図１に本実施形態のタイヤ加硫金型１０を示す。タイヤ加硫金型１０は、円周状に並べられた複数のセクター１２と、複数のセクター１２が形成する円周の軸方向両側に設けられた一対のサイドプレート１４と、同じく一対のビードリング１６とを備えている。サイドプレート１４及びビードリング１６は前記軸方向から見て円形である。

セクター１２、サイドプレート１４及びビードリング１６は、空気入りタイヤ（以下「タイヤ」）を成型するための成型面１２ａ、１４ａ、１６ａを有する成型部材である。複数のセクター１２の成型面１２ａは主にタイヤのトレッド部を、一対のサイドプレート１４の成型面１４ａは主にタイヤのサイド部を、一対のビードリング１６の成型面１６ａは主にタイヤのビード部を、それぞれ成型する。

セクター１２の材質は、限定されないが、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金（例えばＡｌ－Ｃｕ系、Ａｌ－Ｍｇ系、Ａｌ－Ｍｎ系、Ａｌ－Ｓｉ系の合金）である。またサイドプレート１４及びビードリング１６の材質は、限定されないが、例えば、一般構造用圧延鋼材（例えばＳＳ４００）等の鋼材である。セクター１２、サイドプレート１４、ビードリング１６は、加硫成型時には、図示しない電気ヒータや高温蒸気により加硫温度（例えば１３０～２００℃）に熱せられる。

図１～図４に示すように、サイドプレート１４にはステンシルプレート３０が設けられている。ステンシルプレート３０の取り付けのための構造として、サイドプレート１４には、成型面１４ａに対して凹状の取り付け凹部２０（図４参照）が形成されている。この取り付け凹部２０内にステンシルプレート３０とスペーサ４０とが設けられている。スペーサ４０は、取り付け凹部２０の底面２１とステンシルプレート３０との間に設けられている。

ステンシルプレート３０は、タイヤの表面を成型する表面３３と、その裏面３４（図４参照）とを有する、板状の部材である。ステンシルプレート３０の材質は、限定されないが、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金である。ステンシルプレート３０の厚みｔ１（図４参照）は例えば０．４～０．６ｍｍである。図２に示すように、ステンシルプレート３０は、表面３３側から見ると、サイドプレート１４の周方向に沿って湾曲するように延長された細長い形状をしている。

ステンシルプレート３０の延長方向中央付近の表面３３には、標識形成部としての複数の凹部（以下「標識形成凹部３１」）が並べて形成されている。これらの標識形成凹部３１は、図５に示すようにタイヤＴのサイド部に標識Ｍを形成するための凹部である。標識Ｍは、文字、記号、図形等が並べられて形成されたもので、全体でメーカー名、製造工場、サイズ、製造週、製造年等の一部又は全部を表すものである。ステンシルプレート３０を表面３３側から見たとき（つまり図２を見たとき）の複数の標識形成凹部３１は、全体として、標識Ｍが反転した形となっている。

標識形成凹部３１はプレス加工によって平坦な板状部材の一部を陥没させる形で形成されている。そのため、ステンシルプレート３０の裏面３４側には、標識形成凹部３１に対応する膨出部３２が現れている。標識形成凹部３１の深さｔ２（図４参照）は例えば０．２～０．８ｍｍであり、膨出部３２の膨出の高さは標識形成凹部３１の深さと同等である。

ステンシルプレート３０の延長方向両側には、ステンシルプレート３０を貫通するねじ孔３５が形成されている。ねじ孔３５は、スペーサ４０側に向かって徐々に縮径する円形の孔であり、皿ねじの頭部が収まる形をしている。

スペーサ４０は、ステンシルプレート３０側から見て、ステンシルプレート３０と同じ形の板状の部材である。スペーサ４０の材質は、限定されないが、例えばＳＵＳ６３１等のステンレスである。常温すなわち５～３５℃において、スペーサ４０の面積（成型面１４ａに平行な面の面積）は、ステンシルプレート３０の面積と同じであっても良いが、ステンシルプレート３０の面積より小さくても良い。なお図３には、スペーサ４０の面積がステンシルプレート３０の面積より小さい例が示されている。

スペーサ４０の延長方向両側には、ステンシルプレート３０側へ凸となった凸部４２が形成されている。凸部４２のステンシルプレート３０側の面は、図３に示すようにステンシルプレート３０の裏面３４に接している。また、２つの凸部４２の間には、凸部４２に対して凹となった凹部４１が形成されている。また、スペーサ４０の裏面（取り付け凹部２０の底面２１側の面）４４は、全体が１つの平面になっており、図３に示すように取り付け凹部２０の底面２１に接している。スペーサ４０の凸部４２での厚みｔ３（図４参照）は例えば１．１～１．３ｍｍであり、スペーサ４０の凹部４１での厚みｔ４（図４参照）は例えば０．５～０．７ｍｍである。

凹部４１の場所は、ステンシルプレート３０の標識形成凹部３１の裏側の場所、つまりステンシルプレート３０の膨出部３２と対向する場所である。また、凹部４１の深さはステンシルプレート３０の膨出部３２の膨出高さ以上となっている。そのためステンシルプレート３０の裏面３４とスペーサ４０の凸部４２とが接触した状態において、ステンシルプレート３０の膨出部３２がスペーサ４０の凹部４１の中に収まっている。膨出部３２と凹部４１とは接触していても良いし接触していなくても良い。

スペーサ４０の延長方向両側には、スペーサ４０を貫通する第１ねじ孔４５が形成されている。この第１ねじ孔４５はスペーサ４０の凸部４２に形成されている。また、この第１ねじ孔４５はステンシルプレート３０のねじ孔３５と上下方向（ステンシルプレート３０の表面３３に垂直な方向）に一致する場所に形成されている。さらに、スペーサ４０の凹部４１の２箇所には、上記の第１ねじ孔４５とは別の第２ねじ孔４６も設けられている。第２ねじ孔４６もスペーサ４０を貫通している。

スペーサ４０は、ステンシルプレート３０よりも硬度が高いことが好ましい。また、スペーサ４０は、ステンシルプレート３０よりも熱膨張率が小さいことが好ましい。上で例示したようにスペーサ４０がステンレス製でステンシルプレート３０がアルミニウム製であれば、スペーサ４０は、ステンシルプレート３０よりも硬度が高く熱膨張率が小さいこととなる。

図３に示すように、サイドプレート１４の取り付け凹部２０内には、ステンシルプレート３０及びスペーサ４０が収まっている。そして、ステンシルプレート３０の表面３３と、サイドプレート１４の成型面１４ａとが面一となっている。なお取り付け凹部２０の深さｔ５（図４参照）は例えば１．５～１．９ｍｍである。

取り付け凹部２０は、その底面２１に垂直な方向から見て、ステンシルプレート３０と同じ形をしている。取り付け凹部２０の開口端２０ａ（つまり、ステンシルプレート３０が嵌まる位置、換言すればステンシルプレート３０の縁と接触する位置）での面積は、限定されないが、例えば常温においてスペーサ４０の面積より大きくステンシルプレート３０の面積より小さい。

この例の面積の関係であれば、作業者が常温において取り付け凹部２０にステンシルプレート３０を取り付ける際、取り付け凹部２０より面積の大きなステンシルプレート３０を、取り付け凹部２０に、力を入れて押して入れることになる。押し込まれたステンシルプレート３０は塑性変形して取り付け凹部２０に入ることとなり、ステンシルプレート３０と取り付け凹部２０の開口端２０ａとの間に隙間が生じないことになる。

なお、取り付け凹部２０の開口端２０ａでの面積が、常温においてステンシルプレート３０の面積より大きくても良い。その場合、常温では取り付け凹部２０の開口端２０ａとステンシルプレート３０との間に僅かな隙間が生じている。しかし、加硫温度においては、ステンシルプレート３０が膨張し、取り付け凹部２０の開口端２０ａでの面積とステンシルプレート３０の面積とが同じになる。それにより、常温において生じていたステンシルプレート３０と取り付け凹部２０の開口端２０ａとの隙間が、加硫温度において閉じることになる。

図４に示すように、取り付け凹部２０の延長方向両側の底面２１には第１下穴２５が形成されている。この第１下穴２５は、ステンシルプレート３０のねじ孔３５及びスペーサ４０の第１ねじ孔４５と上下方向に一致する場所に形成されている。

さらに、取り付け凹部２０の底面２１における、上記の２つの第１下穴２５の間の場所に、上記の第１下穴２５とは別の２つの第２下穴２６が形成されている。この第２下穴２６は、スペーサ４０の第２ねじ孔４６と一致する場所に形成されている。

ステンシルプレート３０のねじ孔３５、スペーサ４０の第１ねじ孔４５及び取り付け凹部２０の第１下穴２５には、第１連結部材としての１本の第１ねじ５０が通されている。それにより、ステンシルプレート３０がスペーサ４０に連結され、さらに取り付け凹部２０にも連結されている。

第１ねじ５０は皿ねじであり、その頭部５２がステンシルプレート３０のねじ孔３５に収まり、頭部５２の面５２ａとステンシルプレート３０の表面３３とが面一となっている。また、第１ねじ５０のねじ部５３がスペーサ４０の第１ねじ孔４５及び取り付け凹部２０の第１下穴２５と螺合している。

また、スペーサ４０の第２ねじ孔４６及び取り付け凹部２０の第２下穴２６には、第２連結部材としての１本の第２ねじ５１が通されている。それにより、スペーサ４０が取り付け凹部２０に連結されている。

以上の構造のタイヤ加硫金型１０で空気入りタイヤの加硫成型が行われる際は、図１のようなタイヤ加硫金型１０の内部に未加硫タイヤ（不図示）がセットされる。そして、セットされた未加硫タイヤの内側に配置されているブラダー（不図示）が膨張し、未加硫タイヤの表面が金型内面（成型部材の成型面）に押し当てられる。この状態でタイヤ加硫金型１０のサイドプレート１４等が上記の加硫成型温度に保持され、未加硫タイヤが加硫成型される。

図５に示すように、加硫成型後のタイヤＴには、ステンシルプレート３０によって標識Ｍが形成される。上記のようにステンシルプレート３０の標識形成凹部３１は凹部であるため、加硫成型後のタイヤＴには標識が凸部として形成される。

そして、タイヤの標識を変更するときは、作業者は、第１ねじ５０をステンシルプレート３０のねじ孔３５、スペーサ４０の第１ねじ孔４５及び取り付け凹部２０の第１下穴２５から抜き、ステンシルプレート３０のみを外す。そして、作業者は、新しいステンシルプレート３０を取り付け凹部２０内のスペーサ４０の上に配置し、第１ねじ５０をステンシルプレート３０、スペーサ４０及び取り付け凹部２０に通し、新しいステンシルプレート３０を取り付ける。

このとき、作業者はステンシルプレート３０を交換するために第２ねじ５１を外してスペーサ４０を外す必要がない。ただし、ステンシルプレート３０の交換を繰り返すうちにスペーサ４０が変形してきた場合には、作業者は第２ねじ５１を抜いてスペーサ４０を外し、新しいスペーサ４０に交換する。

以上の実施形態によれば、取り付け凹部２０の底面２１とステンシルプレート３０との間にスペーサ４０が挟まれているため、作業者がステンシルプレート３０の取り付けの際に第１ねじ５０を強く締めても、その力がスペーサ４０全体に分散される。そのため、第１ねじ５０と取り付け凹部２０の第１下穴２５との間に大きな力が働きにくく、第１下穴２５が変形しにくい。

また、仮に第１下穴２５が変形したとしても、スペーサ４０の第１ねじ孔４５が変形していなければ、作業者はステンシルプレート３０をスペーサ４０に固定することができ、それによりステンシルプレート３０をサイドプレート１４に取り付けることができる。

また、本実施形態によれば、ステンシルプレート３０を交換する際にスペーサ４０を外す必要がなく、スペーサ４０を取り付け凹部２０に連結している第２ねじ５１を外す必要がないため、取り付け凹部２０の第２下穴２６が変形しにくい。

これらのことから、ステンシルプレート３０の交換が繰り返し行われても、サイドプレート１４の交換が必要になる等の支障が生じにくい。

また、ステンシルプレート３０の標識形成凹部３１が凹部であり、タイヤには標識が凸部として形成されるため、標識の視認性が良い。また、標識を凸部として形成すべきという近年の要求があり、その要求に応えることができる。

また、スペーサ４０に、ステンシルプレート３０側への凸部４２と、凸部４２に対する凹部４１とが形成され、凸部４２が第１ねじ５０によるステンシルプレート３０との連結部に形成され、凹部４１がステンシルプレート３０の標識形成凹部３１の裏側の場所に形成されている。この構成のため、スペーサ４０の凹部４１の内側にステンシルプレート３０の膨出部３２が収まることとなる。そのため、ステンシルプレート３０の膨出部３２がスペーサ４０に押されてステンシルプレート３０が浮くことを防ぐことができる。

また、スペーサ４０の面積がステンシルプレート３０の面積より小さいという関係のため、スペーサ４０を取り付け凹部２０に出し入れすることが容易な上、ステンシルプレート３０と取り付け凹部２０の開口端２０ａとの間に隙間が生じにくい。

また、スペーサ４０の硬度がステンシルプレート３０の硬度より高いという関係のため、スペーサ４０が変形しにくく長期の使用に耐えられる上、ステンシルプレート３０の取り付け凹部２０への取り付け及び取り外しが容易である。

また、スペーサ４０の熱膨張率がステンシルプレート３０の熱膨張率より小さいという関係のため、加硫成型時にステンシルプレート３０が膨張してステンシルプレート３０が取り付け凹部２０の開口端２０ａと密着でき、また、スペーサ４０が熱膨張して取り付け凹部２０の内壁に当たり取り付け凹部２０を損傷させることを防ぐことができる。

以上の実施形態は例示であり、発明の範囲は以上の実施形態に限定されない。以上の実施形態に対し、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、様々な変更を行うことができる。以下では複数の変更例について説明するが、上記実施形態に対して、複数の変更例のうちいずれか１つを適用しても良いし、複数の変更例のうちいずれか２つ以上を組み合わせて適用しても良い。

（変更例１）
図６及び図７に示す変更例では、上記実施形態のものと同じステンシルプレート３０が使用されているが、スペーサ及び取り付け凹部は上記実施形態と異なる。

この変更例のスペーサ１４０では、上記実施形態におけるスペーサ４０の第１ねじ孔４５の代わりに、図７に示すようにスペーサ４０を貫通せず途中で終端しているねじ穴１４５が形成されている。また、この変更例の取り付け凹部１２０には、上記実施形態の取り付け凹部２０の第１下穴２５に相当する穴が存在しない。

そして、スペーサ１４０が第２ねじ５１で取り付け凹部１２０に連結されている点は上記実施形態と同じだが、本実施形態では第１連結部材としての第１ねじ１５０がステンシルプレート３０とスペーサ１４０のみを連結している。

この変更例では、第１ねじ１５０がサイドプレート１４に達していないので、ステンシルプレート３０の交換が頻繁に行われたとしても、そのことがサイドプレート１４に影響せず、サイドプレート１４が損傷しにくい。

（変更例２）
ステンシルプレート３０が設けられる成型部材はサイドプレート１４に限定されない。例えばビードリング１６に上記実施形態と同様に取り付け凹部２０、スペーサ４０及びステンシルプレート３０が設けられても良い。

（変更例３）
ステンシルプレートの標識形成部は、上記実施形態とは逆に凸部として形成されていても良い。ステンシルプレートの標識形成部が凸部の場合、タイヤのサイド部の標識は凹部として形成される。

（変更例４）
金型は、上記実施形態のようにセクター１２、サイドプレート１４及びビードリング１６を備えたものに限定されない。例えば、上型及び下型からなり、トレッド部を含むタイヤ外面の全体を上型及び下型の２つの型で成型する金型が知られている。そのような金型において、上記実施形態と同様の構成でステンシルプレートが設けられても良い。

（変更例５）
少なくともステンシルプレート３０とスペーサ４０とを連結する第１連結部材は、これらを連結できるものであれば良く、上記実施形態のようなねじに限定されない。また、スペーサ４０と取り付け凹部２０とを連結する第２連結部材も、上記実施形態のようなねじに限定されない。

Ｔ…タイヤ、Ｍ…標識、１０…タイヤ加硫金型、１２…セクター、１２ａ…成型面、１４…サイドプレート、１４ａ…成型面、１６…ビードリング、１６ａ…成型面、２０…取り付け凹部、２０ａ…開口端、２１…底面、２５…第１下穴、２６…第２下穴、３０…ステンシルプレート、３１…標識形成凹部、３２…膨出部、３３…表面、３４…裏面、３５…ねじ孔、４０…スペーサ、４１…凹部、４２…凸部、４４…裏面、４５…第１ねじ孔、４６…第２ねじ孔、５０…第１ねじ、５１…第２ねじ、５２…頭部、５３…ねじ部、１２０…取り付け凹部、１４０…スペーサ、１４５…ねじ穴、１５０…第１ねじ

Claims

タイヤを成型するタイヤ成型面と、前記タイヤ成型面に対して凹状に形成された取り付け凹部と、表側に標識形成部が形成されたステンシルプレートとが設けられ、前記取り付け凹部に前記ステンシルプレートが配置されたタイヤ加硫金型において、
前記取り付け凹部の底面と前記ステンシルプレートとの間に配置されたスペーサと、少なくとも前記ステンシルプレートと前記スペーサとを連結する第１連結部材と、前記スペーサと前記取り付け凹部とを連結する第２連結部材とが設けられ、
前記ステンシルプレート及び前記スペーサがそれぞれ１枚の板状の部材であり、
前記標識形成部が前記ステンシルプレートの表側の面に形成された凹部であり、前記ステンシルプレートの裏側の面における前記標識形成部に対応する位置に膨出部が形成され、
前記スペーサに、前記ステンシルプレート側への凸部と、前記凸部に対する凹部とが形成され、
前記スペーサの前記凸部が、前記ステンシルプレートの裏側の面に接し、前記ステンシルプレートと前記スペーサが前記凸部において前記第１連結部材により連結され、
前記スペーサの前記凹部が、前記標識形成部の裏側の場所に形成され、
前記スペーサの前記凹部の深さが前記ステンシルプレートの前記膨出部の膨出高さ以上であり、
前記第１連結部が、少なくとも前記ステンシルプレートを貫通し、前記ステンシルプレート側から前記スペーサ側へ向かう方向に入ったねじであり、前記第２連結部が、前記スペーサを貫通し、前記スペーサ側から前記取り付け凹部の前記底面側へ向かう方向に入ったねじである
ことを特徴とする、タイヤ加硫金型。
前記取り付け凹部の内側に前記ステンシルプレートが配置された、請求項１に記載のタイヤ加硫金型。
前記第１連結部材が前記ステンシルプレートと前記スペーサのみを連結している、請求項１又は２に記載のタイヤ加硫金型。
前記スペーサは前記ステンシルプレートよりも面積が小さい、請求項１～３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫金型。
前記スペーサは前記ステンシルプレートよりも硬度が高い、請求項１～４のいずれか１項に記載のタイヤ加硫金型。
前記スペーサは前記ステンシルプレートよりも熱膨張率が小さい、請求項１～５のいずれかに記載のタイヤ加硫金型。