JPH0343210A - タイヤの成形方法及び該方法を実施するための金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、タイヤの成形特に乗用車又はトラックや長距
離バスといったいわゆる「大型自動車」用のラジアルタ
イヤの成形に関する。

〈従来の技術〉 これらのタイヤの成形及び加硫を行なうためには、サイ
ドウオールの成形を行なう２つの側面部分ならびにタイ
ヤトレッドの成形を行なうための側面部分の間に配置さ
れたセグメントの環状クラウンを含む金型を用いること
が周知の技法である。

例えば、米国特許Ｕ　Ｓ　３８４７５２０号及びＵ　Ｓ
　３７７９６７７号がこのような金型について記述して
いる。

〈発明が解決しようとする課題〉 大型自動車のための成る種のタイヤは、特に長距離バス
にそれを使用した場合に、３０Ｈ２乃至１５０Ｈｚの周
波数で振動及び雑音をひき起こした、という発見に基づ
き、我々は、これらの振動の原因がタイヤの成形にある
はずであるということを立証することができた。

従って、本発明の目的は、車両内の快適さという観点か
ら見た不都合をひきおこす均等性及び余盛りの幾何学的
非規則性といった欠点を無くするため、金型製作に関す
る新たな構想を提案することにある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明に基づくと、トレッドパターンの備わったタイヤ
トレッドをもつタイヤの成形方法において、かかるトレ
ッドパターンは少なくとも１部分が溝で構成されている
くり抜き部にとり囲まれたゴムブロックを呈し、かかる
ブロックの各々は理論的体積のゴムを含み、前記タイヤ
トレッドはセグメント付き金型により成形され、各セグ
メントは円周方向において横方向面により限定され、前
記セグメントには、前記タイヤトレッドのパターンを構
成するくり抜き部を刻印するために望まれる配列に従っ
て配置された凹凸ある要素が備わっており、かかる凹凸
ある要素はセグメント上で前記理論上の体積に相当する
体積をもつ凹状ゾーンを構成しており、かかる凹状ゾー
ンのいくつかは隣接する２つのセグメント上に分布して
いるような成形方法は、隣接する２つのセグメント上に
分布している前記凹状ゾーンのうちのいくつかが、相応
するブロックの前記理論的体積よりも大きい体積を有し
ていることを特徴とする。

本発明は又、前述の方法を遵守して設計されたセグメン
ト付き金型全てに関するものでもある。

本発明は、そのセグメントの横方向面がラジアルである
金型（これが最も頻度の高いケースである）に対しても
、又パターンモチーフに対して平行な横方向面をもつ金
型に対しても、さらには軸方向に隣接する２つのクラウ
ンを構成する円周方向の中央分離をさらに含む金型に対
しても、応用することが可能である。当然のことながら
、本発明は、前述の方法に従って製造されるタイヤをも
網羅している。

本発明の記述を単純化するため、以下では、セグメント
付き金型を用いた成形により得られる大型自動車用タイ
ヤのための、特定のトレッドパターンに対する本発明の
応用に関して記述する。なおここで、前記セグメントの
横方向面は純粋にラジアルである。

加硫プレス内での金型の閉鎖段階に際しては、金型の閉
鎖がトレッドパターンの成形開始以前に介入することが
望ましい。実際、タイヤトレッドのパターンの大部分は
、直線状であるか否かに関わらず円周方向に連続した小
溝を含んでいる。これらの小溝を成形するために、一般
に成形すべきトレッドパターンのネガと呼ばれるものを
含んでいることからセグメントの内側面において、半径
方向内側に突出した凹凸要素が存在する。タイヤトレッ
ドの成形クラウンの「セグメント状」の構成により、こ
れらの凹凸要素は、「セグメントの継手平面」と呼ばれ
るセグメントの横方向面のレベルで中断されている。従
って、セグメントが全て突合さった状態にならないうち
に、すなわち金型の完全な閉鎖の前に成形を開始した場
合には、金型のセグメントの間、少なくとも凹凸要素の
レベルにおいて、ゴムを閉じ込めてしまう危険性がある
。

この問題を避けるために、未加工状態でタイヤトレッド
の外部面が、金型閉鎖時の金型の凹凸要素よりもすぐ下
位の半径方向レベルにあるような形で、タイヤを製造す
る場合、タイヤが最終的寸法に達するために必要になっ
た補足的コンフォーメーション（成型）は、補強用ワイ
ヤ（カーカス層及びトップ層）の滑動、これらのワイヤ
が互いに対して形成する角度の変化、をひきおこすこと
になる。さらに、この補足的コンフォメーションは、回
転軸に対し垂直な平面と０°の角度でタイヤトレッドの
下に配置されたコード状補強材の場合には、不可能にな
る可能性がある。

このことから、一般に、タイヤトレッドのゴム中への金
型セグメントの凹凸要素の貫入の開始が、金型が完全に
閉鎖されないうちに行なわれるような形で、未加工状態
のタイヤの寸法決定を行なわなくてはならなくなること
が多い。

このことは、あらゆる方向でくり抜き部によりとり囲ま
れているゴムブロックを含むトレッドパターンの場合に
おいて、これまで−度も見られなかった１つの欠陥を発
生させる。以下では、これらのくり抜き部を、その幅が
２Ｍより大きい場合「溝」と呼び、そうでない場合には
「刻み目」と呼ぶことにする。往々にして、これらの刻
み目は、タイヤの膨らまされたときに閉じ、少なくとも
道路との接触エリア内では閉じている。これに対して溝
は、なによりもまず雨天の場合の水の排出のために備え
つけられており、従って開放状態にとどまっていなくて
はならない。

くり抜き部のタイプの如何に関わらず、成形上の問題は
、トレッドパターンがこうしてくり抜き部によりあらゆ
る方向でとり囲まれたブロックを含んでいる場合に発生
する。セグメント間の継手平面のレベルでは、一般に２
つの隣接するセグメント上に、ゴムブロックに相当する
くり抜き部が分布させられる。こうして上述のパリの出
現が制限されると同時に、セグメントの構成及び加硫プ
レスの動作制御が単純化されることになる。

なお原因であるとされた振動は、金型のセグメント数に
一致する６倍〜１６倍の高調波のタイヤの真円度不良に
相応するということが確認された。

又、トレッドパターンがゴムブリッジにより互いに連結
されたブロックを含んでいる場合、特にトレッドパター
ンが円周方向の幅広い小溝及び横方向に配置された刻み
目又は溝を含みしかもこれらの刻み目又は溝が端から端
までゴムのリブを貫通していない場合にも、幾何形状の
規則性の欠如が現われつるということも確認された。従
って、さらに−船釣にいうと、ブロックがくり抜き部で
至るところからとり囲まれている必要はない。トレッド
パターンの成形を行なう金型の要素が、円周方向におい
て完全なブロッキングによるか或いは又少なくとも流出
ひいては質量の移送を制限するために充分な負荷損失を
誘発することによって未加硫ゴムの動きに対する障害と
なった場合直ちに、使用中に有害な結果をもたらす幾何
形状の欠陥が現われる。

その他の例としては、乗用車用のいくつかのタイヤにつ
いて、セグメントの中ｒｃ−ｓこ相当するタイヤトレッ
ドの場所との関係において異なる摩耗が、セグメント間
の継手に相応するタイヤトレッドの場所に確認された。

添付の図面は、本発明の制限的意味のない例示を与える
ことにより、本発明を°より良く理解させてくれるもの
である。

〈実施例〉 第１図から第３図までは、回転軸に対して垂直な断面図
である。これらの図面では、ベルト（ブレーカ層全体）
の直径にほぼ一致する直径φ１及び、未加工状態でのタ
イヤトレッド１０の表面で測定されたとき、加硫済みタ
イヤの最終的外径とほぼ一致するような直径φ２をも・
つタイヤｌが概略的に示されている。

同様に、タイヤトレッド上のくり抜き部の成形を行なう
凹凸要素５０を有する金型のセグメント５も見える。セ
グメント５は、半径方向に方向づけされた横方向面５５
で制限されており、タイヤトレッド１０のパターンには
、セグメント上の相応する円周方向要素（図示せず）に
より成形された円周方向の小溝が含まれていると考える
。

第１図をみると、要素５０がタイヤトレッド１０のゴム
内に貫入し始めようとするとき、セグメント５はなお互
いに離隔しているということが非常に良くわかる。

横方向に方向づけされた凹凸要素５０が金型についてい
る場合、これらの要素のうちセグメント５の横方向面５
５に隣接するものは、それらが金型の完全な閉鎖より前
にゴムの中に貫入することから、なお円周方向において
金型の閉鎖位置に相当する距離ｌよりも大きい距離りだ
け離隔されているにもかかわらず、この貫入を行なう。

従って、これらの要素は、タイヤトレッド１０上の相応
するブロック１１の理論的体積より大きい体積の未加工
ゴムを閉じ込める傾向をもつ。

未加工状態でのタイヤ製造に際しては、加硫されていな
いゴムは、円周方向においてタイヤトレッド上に規則的
に分布させられる。ゴムの総体積は当然のことながら、
タイヤが成形、加硫されるときにタイヤトレッドのパタ
ーンを構成するゴムブロック全ての総体積により条件づ
けられる。各ブロックについて、ゴムの理論的体積は、
トレッドパターンの設計者が前記ブロック１１に対して
与えたいと考えている正確な形状によって決定される二
つまり、ブロックの表面積、パターンの深さのみならず
溝に対する抜き勾配の形状ならびに可変ピッチの技術的
に課せられる考慮事項である。

理論的体積について語るとき、これは、セグメント５間
の継手レベルにある考慮中の理想的なブロックの体積で
あって、トレッドパターンの別の場所にあるｌブロック
について取り上げられる体積基準ではない。

従って、ゴムの体積は成形しなくてはならないものより
も大きいため、余分の体積は、半径方向外側への変形が
全て金型の剛性により抑止されているのに対して、タイ
ヤの内側キャビティの成形用柔軟膜が可能にしているも
のである特に半径方向内側へのトップの補強構造（ベル
ト）の変位１３といった矢印１２で概略的に示されてい
るゴムの動きによる半径方向内側へのタイヤの変形をひ
き起こす。

こうして加硫されたタイヤの取り付は及び膨張の後、タ
イヤの展開及び有効な最終形状を課すのは補強用ベルト
である。従って、考慮されているタイヤについては高い
ものである膨張圧力の作用の下で、ベルトは、タイヤの
回転軸に対し垂直な平面を通る断面図（第３図）に見ら
れる完璧な円の形状をとることになる。従って、セグメ
ント間の継手平面レベルでのゴムブロック全ての過剰体
積は、ボス１４ひいては、タイヤトレッドの表面レベル
にお１する真円度不良をひき起こす。走行時点でこのこ
とは、考慮中の例つまり大型自動車用タイヤの場合にお
いて、５（１０閣の総体的半径に対し半径より約０．２
ｍｍの欠陥についてさえ、はっきり感知できる振動をひ
きおこす。

従って、第４図以降に現われるトレッドパターン内のこ
れらのボスの出現を避けるため、本発明では、２つの隣
接するセグメント上に分布した凹状ゾーンを縁どって凹
凸ある金型要素を薄くすることにより、半径方向ではな
く横方向に余分な体積を移すことが提案される。従って
通常は、こうすることにより局所的にトレッドパターン
の切欠き率が減少させられ、ひいては、トレッドパター
ンの設計特に可変ピッチの設計に課せられる考慮事項の
結果として得られるようなその理論的表面積に対してゴ
ムブロック表面積が増大させられることになる、同様に
、例えば摩耗インジケータを適切に設置することにより
、前記凹凸ある要素の高さを減少させることも可能であ
る。

第４図、第５図及び第６図には、円周方向に方向づけさ
れた３つの溝■５から成り、横方向に配置された数多く
の刻み目を含むタイヤトレッドパターンが示されている
。考慮されているケースにおいては、こうして構成され
たブロック１１はトレッドパターン内で規則的に忠実に
再現されており、従って「定ピツチ」のものと呼ばれる
。ゾーンＡ内のブロック１１の理論的体積は、ゾーンＢ
内のブロック１１の理論的体積に等しい。

第４図から第８図を見ると、細薄化が溝を成形する凹凸
要素上に集中しているということがわかる。これは刻み
目を成形する凹凸要素を変更するのに充分な体積が利用
できないからである。薄くなった溝は円周方向に方向づ
けされていることがわかる。前記理論的体積に対する分
布した凹状ゾーンの体積比が１．０１と１．１０の間好
ましくは１、０２５と１．０５の間にある場合優れた結
果が得られる、ということがわかった。

溝１５の底面は、ブロック１１のサイドウオール１１０
との出会いを具現するライン１５０をもつ丸味部分で構
成されている。ライン５５０は、金型のセグメント５間
の継手の足跡である。

本発明によると、ゾーンＡの中には、理論的体積よりも
大きい相応するブロック１１のための成形体積を備えて
おかなくてはならない。この目的は、そのゾーンＡ内の
幅ｄ（第６図）がゾーンＢ内さらに一般的に言うとセグ
メントの継手の外（第５図）の幅りよりも小さいような
溝の細薄化により達成される。さらに、前記ゾーンＡ内
には摩耗インジケータ１７が配置されている：従ってこ
れらのインジケータは隣接する２つのセグメント上に分
布し、このため、これを構成するのに余分なゴム体積の
一部分を利用することが可能になる。摩耗インジケータ
１７はタイヤトレッド上で、やや傾斜した縁部１７０で
制限されている溝１５の底面におけるゴムの余分な厚み
により構成されている。

第７図によって例示されている実施態様は、トレッドパ
ターンのピッチが可変的なものであること以外、第５図
及び第７図により例示されているものと同じである。ゾ
ーンＡ及びＢを比較することにより、セグメント間の継
手５５０に直角な溝１５の同様な細薄化ならびに同一場
所での摩耗インジケータ１７の位置づけを再発見するこ
とができる。

第８図では、ブロック１１が、刻み目１８０により部分
的に延長された浅い小さな溝１８によって横方向に制限
されていることがわかる。これらの刻み目は隣接する２
つの溝１５を離隔する距離の一部分のみ（図中では約５
０％）にわたってしか発達していない。幾何形状の欠陥
の出現を妨げるため、ここでも又谷溝１５の局所釣線薄
化（ゾーンＡ）ならびに同じゾーンＡ内の摩耗インジケ
ータ１７の位置づけがみられる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図までは、１つのタイヤのトレッドパタ
ーンの成形を概略的に示している。 第４図は、セグメント間の継手平面レベルのトレッドパ
ターンを例示している。 第５図は、第４図の１−１に従った断面図である。 第６図は、第４図の２−２に従った断面図である。 第７図及び第８図は、本発明によるトレッドパターンで
あって、第４図と類似した図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）トレッドパターンが備わったタイヤトレッド（１
   ０）をもつタイヤの成形方法において、かかるトレッド
   パターンは少なくとも１部分が溝（１５）で構成されて
   いるくり抜き部にとり囲まれたゴムブロック（１１）を
   呈し、かかるブロック（１１）の各々は理論的体積のゴ
   ムを含み、前記タイヤトレッド（１０）はセグメント（
   ５）付き金型により成形され、各セグメント（５）は円
   周方向において横方向面により限定され、前記セグメン
   ト（５）には、前記タイヤトレッド（１０）のパターン
   を構成するくり抜き部を刻印するために望まれる配列に
   従って配置された凹凸ある要素（５０）が備わっており
   、かかる凹凸ある要素はセグメント（５）上で、前記理
   論上の体積に相当する体積をもつ凹状ゾーンを構成して
   おり、かかる凹状ゾーンのいくつかは隣接する２つのセ
   グメント（５）上に分布しているような方法であって、
   隣接する２つのセグメント（５）上に分布している前記
   凹状ゾーンのうちのいくつかは相応するブロックの前記
   理論的体積よりも大きい体積を有していることを特徴と
   する成形方法。 （２）前記分布した凹状ゾーンの体積と前記理論上の体
   積の比率は１．０１から１．１０の間にあることを特徴
   とする、請求項（１）に記載の方法。 （３）前記のより大きい体積は、分布した前記凹状ゾー
   ンを縁どる凹凸ある要素を薄くすることにより得られる
   ことを特徴とする、請求項（１）又は（２）に記載の方
   法。 （４）前記細薄化は、溝（１５）を成形する凹凸ある要
   素の一部分上に集中していることを特徴とする、請求項
   （３）に記載の方法。 （５）前記細薄化は、ほぼ円周方向に方向づけされた溝
   （１５）を成形する凹凸ある要素の一部分上に集中して
   いることを特徴とする、請求項（３）記載の方法。 （６）前記のより大きい体積は、２つの隣接するセグメ
   ント（５）上に分布するよう摩耗インジケータ（１７）
   を配置することにより得られることを特徴とする、請求
   項（１）又は（２）のいずれか１項に記載の方法。 （７）トレッドパターンの備わったタイヤトレッド（１
   ０）をもつタイヤの成形加工のためのセグメント付金型
   において、かかるトレッドパターンは少なくとも部分的
   に溝（１５）で構成されているくり抜き部分にとり囲ま
   れたゴムブロック（１１）を呈し、かかるブロック（１
   ）の各々は、理論的体積のゴムを含み、各セグメント（
   ５）は円周方向において横方向面により制限されており
   、かかるセグメント（５）には前記タイヤトレッド（１
   ０）のパターンを構成するくり抜き部分を刻印するため
   望まれる配列に従って配置された凹凸ある要素（５０）
   が備わっており、かかる凹凸ある要素（５０）はセグメ
   ント（５）上で、前記理論的体積に相応する体積をもつ
   凹状ゾーンを構成しており、これらの凹状ゾーンのいく
   つかは隣接する２つのセグメント上に分布しているよう
   なセグメント付き金型であって、前記凹状ゾーンのうち
   隣接する２つのセグメント（５）の上に分布しているゾ
   ーンの体積は、相応するブロックの前記理論的体積より
   も大きいことを特徴とする金型。（８）分布した凹状ゾ
   ーンの体積と前記理論的体積の比率が１．０１と１．１
   ０の間であることを特徴とする、請求項（７）に記載の
   金型。 （９）前述のより大きい体積は、前記分布した凹状ゾー
   ンを縁どる凹凸ある要素を薄くすることにより得られる
   ことを特徴とする、請求項（７）又は（８）に記載の金
   型。 （１０）前記細薄化は、溝（１５）を成形する凹凸ある
   要素の一部分の上に集中していることを特徴とする、請
   求項（９）に記載の金型。 （１１）前記細薄化は、ほぼ円周方向に方向づけされた
   溝（１５）を成形する凹凸ある要素の一部分の上に集中
   していることを特徴とする、請求項（１０）に記載の金
   型。 （１２）前述のより大きい体積は、隣接する２つのセグ
   メント（５）上に分布するような形で摩耗インジケータ
   （１７）を配置することにより得られることを特徴とす
   る、請求項（７）又は（８）に記載の金型。