JP2010143086A - タイヤ用モールド - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤにベアーが生じにくく、かつ容易に製作されうるタイヤ用モールドの提供。
【解決手段】モールドのセグメント４は、ブロック１２を備えている。このブロック１２は、多数のピース２０からなる。ピース２０の上面２６には、多数の溝３０が形成されている。この上面２６は、粗面である。溝３０の断面形状は、矩形である。溝３０の一端は、キャビティ面に露出している。溝３０は、モールドの半径方向に延びている。溝３０の他端は、ピース２０の背面に露出している。溝３０は、０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の深さと、０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の幅とを有する。溝３０と、この溝３０に隣接する他の溝３０とのピッチは、０．１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。加硫工程において、ローカバーとキャビティ面との間のエアーは、溝３０を通じて排出される。
【選択図】図４

Description

本発明は、タイヤの加硫工程に用いられるモールドに関する。詳細には、本発明は、エアーの排出のための隙間を有するモールドに関する。

タイヤの加硫工程では、モールドが用いられている。割モールド及びツーピースモールドが、この加硫工程に用いられうる。加硫工程では、予備成形されたローカバーが、モールドに投入される。このローカバーは、モールドとブラダーとに囲まれたキャビティにおいて、加圧されつつ加熱される。加圧と加熱とにより、ローカバーのゴム組成物がキャビティ内を流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。加圧の際、モールドのキャビティ面とローカバーとの間にエアーが残留すると、タイヤの表面にベアーが形成される。ベアーは、タイヤの品質を低下させる。一般的なモールドは、ベントホールを有している。このベントホールを通じて、エアーが排出される。

割モールドは、円弧状のトレッドセグメントを備えている。多数のセグメントが並べられることで、リング状のキャビティ面が形成される。セグメントは、鋳型が用いられた重力鋳造又は低圧鋳造によって得られる。金属製鋳型が用いられた精密鋳造（いわゆるダイキャスト）により、セグメントが得られることもある。

セグメントの、隣接するセグメントに当接する面は、「分割面」と称されている。分割面とこの分割面に隣接する他の分割面との間には、微小な間隙が生じる。この間隙を通じて、エアーが排出される。この排出により、ベアーが防止される。

特開平２−２９５７０６号公報、特開２００５−２２５０９４公報及び特表２００６−５０８８３３公報には、キャビティ面にスリットを有するタイヤ用モールドが開示されている。このモールドでは、スリットを介してエアーが排出される。

特開２００７−１４４９９７公報、特開２００７−２３７７０８公報及び特開２００８−８７４２８公報には、第一金属片と第二金属片とを有するタイヤ用モールドが開示されている。このモールドでは、隣接する２つの第一金属片の間に溶融金属が流し込まれる。この金属が凝固することで、第二金属片が形成される。このモールドでは、第一金属片と第二金属片との間のスリットを介してエアーが排出される。
特開平２−２９５７０６号公報 特開２００５−２２５０９４公報 特表２００６−５０８８３３公報 特開２００７−１４４９９７公報 特開２００７−２３７７０８公報 特開２００８−８７４２８公報

ベントホールを有するモールドでは、このベントホールにゴム組成物が流入し、スピューが生じる。スピューは、タイヤの外観を損なう。スピューは切削によって除去されうるが、この切削には手間がかかる。架橋反応を起こしたゴム組成物が、ベントホールに残存することもある。残存によりエアーの排出が阻害され、ベアーが生じる。ベアー抑制の目的で、ベントホールのクリーニングがなされる。このクリーニングには、手間がかかる。

分割面同士の間隙を通じてエアーが排出されるモールドでは、分割面の近傍のエアーは十分に排出される。しかし、分割面から遠い箇所では、エアーの残留が原因でベアーが発生しやすい。

スリットを有するモールドでは、スリットの幅の調整に手間がかかる。さらに、このモールドが繰り返し使用されることにより、スリットを挟んで存在する金属ピース同士が密着することがある。密着が生じたモールドでは、エアーの排出が十分にはなされない。不十分な排出は、ベアーの発生を招来する。

本発明の目的は、タイヤにベアーが生じにくく、かつ容易に製作されうるタイヤ用モールドの提供にある。

本発明に係るタイヤ用モールドは、重ねられた多数のピースを備える。それぞれのピースの内面は、キャビティ面を形成する。このピースの、他のピースと当接する面は、粗面である。

好ましくは、ピースは、他のピースと当接する面に、多数の溝を備える。好ましくは、それぞれの溝の一端は、キャビティ面に露出する。好ましくは、この溝は、モールドの半径方向に沿って延びる。好ましくは、この溝は、０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の深さと、０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の幅とを有する。好ましくは、この溝と、この溝に隣接する他の溝とのピッチは、０．１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。

本発明に係るタイヤ製造方法は、
（１）予備成形によってローカバーが得られる工程、
（２）並列された多数のピースを備えており、それぞれのピースの内面がキャビティ面を形成しており、このピースの他のピースと当接する面が粗面であるモールドに、上記ローカバーが投入される工程
及び
（３）このローカバーがモールド内で加圧及び加熱される工程
を含む。

本発明に係るモールドでは、ピースと、このピースと隣接する他のピースとの隙間を通じてエアーが排出される。このモールドでは、ピースが他のピースと密着しても、排出がなされる。このモールドが繰り返し使用されても、ベアーが生じにくい。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールド２の一部が示された平面図である。図２は、図１のII−II線に沿った拡大断面図である。このモールド２は、多数のトレッドセグメント４と、上下一対のサイドプレート６と、上下一対のビードリング８とを備えている。セグメント４の平面形状は、実質的に円弧状である。多数のセグメント４が、リング状に配置されている。セグメント４の数は、通常３以上２０以下である。サイドプレート６及びビードリング８は、実質的にリング状である。このモールド２は、いわゆる「割モールド」である。

図３は、図１のモールド２のセグメント４が示された斜視図である。図４は、図３のセグメント４が示された正面図である。図３において、Ｘ方向は半径方向であり、Ｙ方向は軸方向である。図４において、Ｚ方向は周方向である。図４には、半径方向内側から見られたセグメント４が示されている。

このセグメント４は、ホルダー１０とブロック１２とからなる。ホルダー１０は、鋼又はアルミニウム合金からなる。ブロック１２は、ホルダー１０に装着されてる。ブロック１２は、図示されないボルトにより、ホルダー１０に固定されている。ホルダー１０に、周方向に並列された複数のブロックが装着されてもよい。

図３に示されるように、ブロック１２はキャビティ面１４を備えている。このキャビティ面１４は、突出部１６と凹陥部１８とを備えている。突出部１６と凹陥部１８とにより、キャビティ面１４に凹凸模様が形成されている。この突出部１６は、タイヤのトレッドの溝に対応する。この突出部１６及び凹陥部１８により、タイヤにトレッドパターンが形成される。突出部１６及び凹陥部１８の形状は、トレッドパターンに応じて、適宜決定される。なお図２では、突出部１６及び凹陥部１８の図示が省略されている。

図３及び４に示されるように、ブロック１２は多数のピース２０からなる。この実施形態では、ブロック１２は１５枚のピース２０を備えている。ピース２０の数は、適宜決定される。これらピース２０は、軸方向において重ねられている。ブロック１２が、周方向に重ねられたピースを備えてもよい。それぞれのピース２０は、板状である。ピース２０は、他のピース２０と当接している。このピース２０は、金属材料からなる。典型的な金属材料は、アルミニウム合金である。

図５は、図３のセグメント４のピース２０の一部が示された斜視図である。図６は、図５のピース２０の一部が示された拡大断面図である。このピース２０は、キャビティ面１４、背面２２、側面２４、上面２６及び底面２８を備えている。図４から明らかなように、ピース２０の上面２６は他のピース２０の底面２８と当接している。

図５及び６に示されるように、上面２６には多数の溝３０が形成されている。この上面２６は、粗面である。溝３０の断面形状は、矩形である。溝３０の一端３２は、キャビティ面１４に露出している（図４も参照）。溝３０は、モールド２の半径方向に延びている。溝３０の他端３４は、背面２２に露出している。溝３０は、レーザービーム加工によって形成されうる。工具が用いられた切削により、溝３０が形成されてもよい。溝３０に代えて、触刻によって粗面が達成されてもよい。

このモールド２が用いられたタイヤ製造方法では、予備成形によってローカバー（未加硫タイヤ）が得られる。このローカバーが、モールド２が開いておりブラダーが収縮している状態で、モールド２に投入される。モールド２が締められ、ブラダーが膨張する。ローカバーはブラダーによってモールド２のキャビティ面１４に押しつけられ、加圧される。この状態のローカバー３６が、図２に示されている。同時にローカバー３６は、加熱される。加圧と加熱とによりゴム組成物が流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。ローカバー３６が加圧及び加熱される工程は、加硫工程と称される。ブラダーに代えて、中子が用いられてもよい。

前述の通り、溝３０はキャビティ面１４に露出しているので、加硫工程において、ローカバー３６とキャビティ面１４との間のエアーは溝３０を通じて排出される。エアーの排出により、ベアーが防止される。ピース２０の上面２６と、他のピース２０の底面２８とが密着した場合でも、溝３０によりエアーの通路が確保される。このモールド２では、ベントホールが設けられなくても、十分にエアーが排出されうる。ベントホールを有さないモールド２により、スピューがないタイヤが得られる。このタイヤは、外観及び初期グリップ性能に優れる。溝３０と共に、少数のベントホールが設けられてもよい。

このモールド２では、ピース２０と他のピース２０との隙間の調整が不要である。このモールド２のメンテナンスは、容易である。

キャビティ面１４に凹凸模様が形成されなくてもよい。凹凸模様を有さないモールド２により、スリックタイヤ又はプレーンタイヤが得られうる。このスリックタイヤ及びプレーンタイヤでも、スピューが抑制される。このプレーンタイヤの表面がカットされて、凹凸模様が形成される。スピューが少ないので、このプレーンタイヤのカットは容易である。

図６において矢印Ｄで示されているのは、溝３０の深さである。エアーが十分に排出されるとの観点から、深さＤは０．０１ｍｍ以上が好ましく、０．０３ｍｍ以上が特に好ましい。溝３０に起因するスピューが生じにくいとの観点から、深さＤは０．１０ｍｍ以下が好ましく、０．０７ｍｍ以下が特に好ましい。

図６において矢印Ｗで示されているのは、溝３０の幅である。エアーが十分に排出されるとの観点から、幅Ｗは０．０１ｍｍ以上が好ましく、０．０３ｍｍ以上が特に好ましい。溝３０に起因するスピューが生じにくいとの観点から、幅Ｗは０．１０ｍｍ以下が好ましく、０．０７ｍｍ以下が特に好ましい。

深さ又は幅が変化する溝が形成されてもよい。キャビティ面１４における深さ及び幅が小さく、背面２２の近傍で深さ及び幅が大きな溝が好ましい。キャビティ面１４における深さＤ及び幅Ｗが小さな溝により、この溝に起因するスピューの発生が抑制される。この溝では、キャビティ面１４において測定された深さＤ及び幅Ｗが、上記範囲内に設定される。

図６において矢印Ｐで示されているのは、溝３０のピッチである。加工の容易の観点から、ピッチＰは０．１ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上が特に好ましい。エアーが十分に排出されるとの観点から、ピッチＰは２０ｍｍ以下が好ましく、１５ｍｍ以下が特に好ましい。

図７は、本発明の他の実施形態に係るタイヤ用モールドのピース４０の一部が示された平面図である。図８は、図７のＶIII−ＶIII線に沿った断面図である。このピース４０は、突出部４２を備えている。この突出部４２は、タイヤの溝に相当する。このピース４０は、その上面４４に多数の第一溝４６と１つの第二溝４８とを備えている。この上面は、粗面である。第一溝４６の一端５０は、キャビティ面５２に露出している。第一溝４６は、モールドの半径方向に延びている。第一溝４６の他端５４は、第二溝４８に至っている。第二溝４８は、周方向に延在している。第二溝４８は、ピース４０の一方の側面５６から他方の側面（図示されず）にまで至っている。突出部４２を備えないピース４０においても、同様の第一溝４６及び第二溝４８が形成される。このモールドの、溝以外の構成は、図１に示されたモールド２と同等である。

このモールドが用いられた加硫工程において、ローカバーとキャビティ面５２との間のエアーは、第一溝４６を通じて第二溝４８へと移動する。エアーはさらに、第二溝４８を通じて側面５６へと排出される。エアーの排出により、ベアーが防止される。ピース４０の上面４４と、他のピース４０の底面５８とが密着した場合でも、第一溝４６及び第二溝４８によりエアーの通路が確保される。

図９は、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤ用モールドのピース６２の一部が示された平面図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。このピース６２は、その上面６４に多数の第一溝６６を備えている。この上面６４は、粗面である。第一溝６６の一端６８は、キャビティ面７０に露出している。第一溝６６は、モールドの半径方向に延びている。第一溝６６の他端７２は、背面７４に露出している。このピース６２は、その底面７６に多数の第二溝７８を備えている。この底面７６は、粗面である。第二溝７８の一端８０は、キャビティ面７０に露出している。第二溝７８は、モールドの半径方向に延びている。第二溝７８の他端８２は、背面７４に露出している。第一溝６６と第二溝７８とは、周方向において、交互に配置されている。このモールドの、溝以外の構成は、図１に示されたモールド２と同等である。

このモールドが用いられた加硫工程において、ローカバーとキャビティ面７０との間のエアーは、第一溝６６及び第二溝７８を通じて排出される。エアーの排出により、ベアーが防止される。ピース６２の上面６４と、他のピース６２の底面７６とが密着した場合でも、第一溝６６及び第二溝７８によりエアーの通路が確保される。

図１１（ａ）から（ｄ）は、それぞれ、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤ用モールドのピースの一部が示された断面図である。図１１（ａ）に示されたピース８６は、断面が三角形の溝８８を備えている。この溝８８により、エアーが排出される。図１１（ｂ）に示されたピース９０は、断面が実質的に半円の溝９２を備えている。この溝９２により、エアーが排出される。図１１（ｃ）に示されたピース９４は、断面が五角形の溝９６を備えている。この溝９６により、エアーが排出される。図１１（ｄ）に示されたピース９８は、断面が六角形の溝１００を備えている。この溝により、エアーが排出される。

図１２は、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤ用モールド１０４が示された平面図である。このモールド１０４は、いわゆる「ツーピースモールド」である。このモールド１０４は、下型１０６と上型とを備えている。図１２には、下型１０６のみが示されている。上型は、下型１０６の形状が反転した形状を有する。このモールド１０４は、多数のブロック１０８とシェル１１０とを備えている。ブロック１０８は、シェル１１０に固定されている。ブロック１０８は、円弧状である。多数のブロック１０８がリング状に配置されている。

図１３は、図１２のモールド１０４のブロック１０８が示された拡大斜視図である。図１４は、図１３のブロック１０８が示された正面図である。このブロック１０８は、キャビティ面１１２を備えてる。このキャビティ面１１２は、突出部１１４と凹陥部１１６とを備えている。この突出部１１４は、タイヤのトレッドの溝に対応する。この突出部１１４及び凹陥部１１６により、タイヤにトレッドパターンが形成される。

図１３及び１４に示されるように、ブロック１０８はベース１１８と複数のピース１２０とからなる。この実施形態では、ブロック１０８は４枚のピース１２０を備えている。ピース１２０の数は、適宜決定される。これらピース１２０は、軸方向（Ｙ方向）において重ねられている。それぞれのピース１２０は、板状である。ピース１２０は、他のピース１２０と当接している。このピース１２０は、金属材料からなる。典型的な金属材料は、アルミニウム合金である。

図１４に示されるように、ピース１２０の上面１２２には多数の溝１２４が形成されている。この上面１２２は、粗面である。溝１２４の一端は、キャビティ面１１２に露出している。図示されていないが、溝１２４はモールド１０４の半径方向（Ｘ方向）に延びている。溝１２４の他端は、ピース１２０の背面にまで至っている。ピース１２０の底面１２６に、溝１２４が形成されてもよい。

このモールド１０４が用いられた加硫工程において、ローカバーとキャビティ面１１２との間のエアーは、溝１２４を通じて排出される。エアーの排出により、ベアーが防止される。ピース１２０の上面１２２と、他のピース１２０の底面１２６とが密着した場合でも、溝１２４によりエアーの通路が確保される。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１から６に示された形状を有するモールドを用意した。このモールドは、断面が矩形の多数の溝を備えている。この溝は、ピースの上面がレーザービームで切削されることで形成された。溝のピッチＰは、１０ｍｍである。それぞれの溝において、幅Ｗは０．０５ｍｍであり、深さＤは０．０５ｍｍである。

［実施例２から６］
下記の表１に示される深さＤを備えた溝を形成した他は実施例１と同様にして、実施例２から６のモールドを得た。

［実施例７から１０］
下記の表１に示される幅Ｗを備えた溝を形成した他は実施例１と同様にして、実施例７から１０のモールドを得た。

［実施例１１から１４］
ピッチＰを下記の表２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例１１から１４のモールドを得た。

［実施例１５から１８］
溝の断面形状を下記の表２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例１５から１８のモールドを得た。

［比較例１］
溝を形成しなかった他は実施例１と同様にして、比較例のモールドを得た。

［評価］
モールドにローカバーを投入し、加圧及び加熱して、タイヤを得た。このタイヤを、下記の基準に従って格付けした。
ベアーの程度
Ａ：ベアーが生じていない
Ｂ：小さなベアーが生じている
Ｃ：大きなベアーが生じている
溝に相当するスピューの程度
Ａ：極めて小さい
Ｂ：小さい
Ｃ：大きい
この結果が、下記の表１及び２に示されている。

表１及び２に示されるように、各実施例のモールドでは、ベアーが生じにくい。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るモールドは、種々のタイヤの製造に適している。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールドの一部が示された平面図である。 図２は、図１のII−II線に沿った拡大断面図である。 図３は、図１のモールドのセグメントが示された斜視図である。 図４は、図３のセグメントが示された正面図である。 図５は、図３のセグメントのピースの一部が示された斜視図である。 図６は、図５のピースの一部が示された拡大断面図である。 図７は、本発明の他の実施形態に係るタイヤ用モールドのピースの一部が示された平面図である。 図８は、図７のＶIII−ＶIII線に沿った断面図である。 図９は、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤ用モールドのピースの一部が示された平面図である。 図１０は、図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 図１１（ａ）から（ｄ）は、それぞれ、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤ用モールドのピースの一部が示された断面図である。 図１２は、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤ用モールドが示された平面図である。 図１３は、図１２のモールドのブロックが示された拡大斜視図である。 図１４は、図１３のブロックが示された正面図である。

符号の説明

２、１０４・・・モールド
４・・・セグメント
１０・・・ホルダー
１２・・・ブロック
１４、５２、７０・・・キャビティ面
１６、４２・・・突出部
１８・・・凹陥部
２０、４０、６２、８６、９０、９４、９８、１２０・・・ピース
３０、４６、４８、６６、７８、８８、９２、９６、１００、１２４・・・溝

Claims (7)

1. 重ねられた多数のピースを備えており、
   それぞれのピースの内面がキャビティ面を形成しており、
   このピースの、他のピースと当接する面が、粗面であるタイヤ用モールド。
2. 上記ピースが、他のピースと当接する面に、多数の溝を備えている請求項１に記載のモールド。
3. それぞれの溝の一端がキャビティ面に露出している請求項２に記載のモールド。
4. それぞれの溝が上記モールドの半径方向に沿って延びる請求項２又は３に記載のモールド。
5. それぞれの溝が、０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の深さと、０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の幅とを有する請求項２から４のいずれかに記載のモールド。
6. それぞれの溝と、この溝に隣接する他の溝とのピッチが０．１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下である請求項２から５のいずれかに記載のモールド。
7. 予備成形によってローカバーが得られる工程、
   並列された多数のピースを備えており、それぞれのピースの内面がキャビティ面を形成しており、このピースの他のピースと当接する面が粗面であるモールドに、上記ローカバーが投入される工程
   及び
   このローカバーがモールド内で加圧及び加熱される工程
   を含むタイヤ製造方法。

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