JP2010201885A - タイヤ加硫装置及びタイヤ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレードの引き抜きによるブロックの欠けなどの製造不良を抑制できるタイヤ加硫装置、及び、タイヤ加硫装置を用いたタイヤ製造方法を提供する。
【解決手段】タイヤ加硫装置１は、生タイヤ１０のトレッド１１にトレッドパターンを形成し、タイヤ周方向に沿って複数に分割される複数のセグメントによってタイヤ径方向に沿って放射状に拡径するセクターモールド１２０と、トレッド１１と接するセクターモールド１２０の内周面１１２ａにおいて、タイヤ径方向内側に向かって立ち上がり、トレッド１１にサイプを形成するブレードとを備える。セクターモールド１２０には、セクターモールド１２０の外部から内周面１１２ａに向けて連通し、セクターモールド１２０の外部から空気が送り込まれる通気孔１２３Ａ、１２３Ｂが形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、生タイヤのトレッドにトレッドパターンを形成するセクターモールドと、セクターモールドの内側面においてタイヤ径方向内側に向かって立ち上がるブレードとを備えるタイヤ加硫装置及びタイヤ製造方法に関する。

従来から、未加流の空気入りタイヤ（いわゆる、生タイヤ）を加硫しながら、トレッドパターンやサイドウォールの模様などを形成する割モールドを備えるタイヤ加硫装置が知られている。このような割モールドは、サイドウォールに模様などを形成するサイドモールドと、トレッドパターンを形成するセクターモールドとを備える。

サイドモールドは、生タイヤが載置される下側モールドと、トレッド幅方向に移動する上側モールドとを有する。一方、セクターモールドは、タイヤ周方向に沿って複数（例えば、９個）に分割されるセグメントによって構成される。各セグメントは、タイヤ径方向に沿って移動する。これにより、セクターモールドは、タイヤ径方向に沿って放射状に拡径できる。

セクターモールドには、氷雪路面における走行性能（例えば、操縦安定性や排水性能）を向上させるサイプを形成するブレードが設けられる。ブレードは、トレッドと接するセクターモールドの内側面において、トレッドの踏面に対して略直交するように、タイヤ径方向内側に向かって立ち上がる。

このようなタイヤ加硫装置により加硫された空気入りタイヤをタイヤ加硫装置から取り外す際（以下、タイヤ取出時）には、まず、上側モールドが下側モールドから離れるようにトレッド幅方向に移動する。次に、各セグメントがタイヤ径方向に移動することによりセクターモールドが放射状に拡径する。これにより、下側モールドに載置された空気入りタイヤを取り出すことができる。

特開２００７−３３１２７０号公報（第２−３頁、第１図）

ところで、近年の空気入りタイヤには、氷雪路面における走行性能への要求が高まるに連れて、サイプの形状が複雑になる傾向がある。

しかしながら、上述した従来のタイヤ加硫装置には、次のような問題があった。すなわち、複雑のサイプを形成するためにブレードの形状が複雑になると、タイヤ取出時にブレードがトレッドゴムに引っかかってしまうことがある。

具体的には、空気入りタイヤのタイヤ赤道線に対応するセクターモールドの中央領域では、ブレードがトレッドから引き抜かれる方向（ブレード引抜方向）と、セクターモールドが拡径する方向（モールド拡径方向）とがほぼ一致した状態となる。しかし、空気入りタイヤのトレッド端部に対応するセクターモールドの端部領域では、ブレード引抜方向とモールド拡径方向とに角度差が生じ、ブレードがトレッドゴムに引っかかりやすい。このため、特に、空気入りタイヤのトレッド端部において、ブロックの欠けなどの製造不良が発生するという問題があった。

そこで、本発明は、ブレードの引き抜きによるブロックの欠けなどの製造不良を抑制できるタイヤ加硫装置、及び、タイヤ加硫装置を用いたタイヤ製造方法の提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、生タイヤ（生タイヤ１０）のトレッド（トレッド１１）にトレッドパターンを形成し、タイヤ周方向に沿って複数に分割される複数のセグメントによってタイヤ径方向に沿って放射状に拡径するセクターモールド（セクターモールド１２０）と、前記トレッドと接する前記セクターモールドの内側面（内周面１１２ａ）において、タイヤ径方向内側に向かって立ち上がり、前記トレッドに溝を形成するブレード（ブレード１３０）とを備えるタイヤ加硫装置（タイヤ加硫装置１）であって、前記セクターモールドには、前記セクターモールドの外部から前記内側面に向けて連通し、前記セクターモールドの外部から空気が送り込まれる通気部（通気孔１２３）が形成されることを要旨とする。

かかる特徴によれば、セクターモールドには、セクターモールドの外部から内側面に向けて連通し、セクターモールドの外部から空気が送り込まれる通気部が形成される。これによれば、タイヤ取出時にブレードとトレッドのゴムとの間に空気が入り込み、ブレードとトレッドのゴムとの間に隙間が生じる。従って、タイヤ取出時において、ブレードがトレッドのゴムに引っかかりにくくなり、ブレードの引き抜きによるブロックの欠けやブロック倒れなどの製造不良を抑制できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記セクターモールドの外部に設けられ、前記通気部に前記空気を送り込む空気注入部（空気注入部１５０）をさらに備えることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１または２の特徴に係り、前記通気部は、前記内側面と前記トレッドとの間の空気が排出される機能を有することを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、生タイヤのトレッドにトレッドパターンを形成するセクターモールドと、前記トレッドと接する前記セクターモールドの内側面において、タイヤ径方向内側に向かって立ち上がるブレードとを備えるタイヤ加硫装置を用いて、空気入りタイヤを製造するタイヤ製造方法であって、前記セクターモールドをタイヤ径方向に沿って放射状に拡径することにより、前記タイヤ加硫装置により製造された空気入りタイヤを前記タイヤ加硫装置から取り出す工程を備え、前記工程では、前記セクターモールドが前記トレッドから離れたときに、前記セクターモールドの外部から前記内側面に向けて連通する通気部を介して、前記セクターモールドと前記トレッドとの隙間に空気が送り込まれることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記セクターモールドが前記トレッドから離れたときから少なくとも１０〜３０秒の間、前記通気部を介して前記隙間に空気が送り込まれることを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、本発明の第４または５の特徴に係り、前記隙間に送り込まれる空気の圧力は、０．２〜０．５ＭＰａであることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、ブレードの引き抜きによるブロックの欠けなどの製造不良を抑制できるタイヤ加硫装置、及び、タイヤ加硫装置を用いたタイヤ製造方法を提供することができる。

図１は、本実施形態に係るタイヤ加硫装置１の一部を示す断面図である。 図２は、本実施形態に係るセクターモールド１２０を示す斜視図である（その１）。 図３は、本実施形態に係るセクターモールド１２０を示す斜視図である（その１）。 図４は、本実施形態に係るセクターモールド１２０の一セグメントを示す斜視図である。 図５は、本実施形態に係るタイヤ製造方法を示すフロー図である。 図６は、本実施形態に係るタイヤ収容工程での空気の流れを示す図である。 図７は、本実施形態に係るタイヤ取出工程での空気の流れを示す図である。

次に、本発明に係るタイヤ加硫装置及びタイヤ製造方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）タイヤ加硫装置の構成、（２）タイヤ製造方法、（３）比較評価、（４）作用・効果、（５）その他の実施形態について説明する。

なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（１）タイヤ加硫装置の構成
まず、本実施形態に係るの構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るタイヤ加硫装置１の一部を示す断面図である。図２及び図３は、本実施形態に係るセクターモールド１２０を示す斜視図である。図４は、本実施形態に係るセクターモールド１２０の一セグメントを示す斜視図である。

図１に示すように、タイヤ加硫装置１は、未加流の空気入りタイヤ（いわゆる、生タイヤ１０）を加硫しながら、トレッドパターンやサイドウォールの模様などを形成する割モールド１００を備える。割モールド１００は、サイドモールド１１０と、セクターモールド１２０と、ブレード１３０を備える。

（１−１）サイドモールド
サイドモールド１１０は、サイドウォールに模様などを形成する。図１に示すように、サイドモールド１１０は、下側モールド１１１と、上側モールド１１２とを有する。

下側モールド１１１は、下側コンテナ１４０Ａに固定される。下側モールド１１１は、生タイヤ１０が載置される。下側モールド１１１には、生タイヤ１０の一方のサイドウォールに模様などを形成する内周面１１１ａと、内周面１１１ａと生タイヤ１０のサイドウォールとの間の空気が排出される排出孔１１１ｂが形成される。なお、下側モールド１１１と下側コンテナ１４０Ａとの間には、排出孔１１１ｂを流れた内周面１１２ａとサイドウォールとの間の空気が通過する通過溝１１１ｃが設けられる。

上側モールド１１２は、上側コンテナ１４０Ｂに工程される。上側モールド１１２は、トレッド幅方向に移動する。上側モールド１１２には、生タイヤ１０の一方のサイドウォールに模様などを形成する内周面１１２ａと、内周面１１２ａと生タイヤ１０のサイドウォールとの間の空気が排出される排出孔１１２ｂが形成される。なお、上側モールド１１２と上側コンテナ１４０Ｂとの間には、排出孔１１２ｂを流れた内周面１１２ａとサイドウォールとの間の空気が通過する通過溝１１２ｃが設けられる。

（１−２）セクターモールド
セクターモールド１２０は、トレッドパターンを形成する。セクターモールド１２０は、アウターリング１２１と、複数のセグメント１２２とを有する。アウターリング１２１は、円環状をなしており、トレッド幅方向（本実施形態では、上下方向）に沿って移動する。図２及び図３に示すように、複数のセグメント１２２は、複数（例えば、９個）に分割され、タイヤ径方向に沿って移動する。つまり、セグメント１２２は、タイヤ径方向に沿って放射状に拡径する。

セクターモールド１２０には、セクターモールド１２０の外部から内周面１１２ａに向けて連通し、セクターモールド１２０の外部から空気が送り込まれる通気孔１２３（通気部）が形成される。通気孔１２３は、各セグメント１２２に形成される通気孔１２３Ａと、アウターリング１２１などの他部材とセグメント１２２との間に形成される通気孔１２３Ｂによって構成される。

このような通気孔１２３は、セクターモールド１２０の内周面１１２ａとトレッド１１との間の空気が排出される機能（いわゆる、ベントホールの機能）を有する。セクターモールド１２０の外部には、通気孔１２３に空気を送り込む空気注入部１５０が設けられる。

（１−３）ブレード
ブレード１３０は、図４に示すように、トレッド１１にサイプ（溝）を形成する。ブレード１３０は、トレッド１１の踏面に対して略直交するように、トレッド１１と接するセクターモールド１２０の内側面１２０Ａにおいて、タイヤ径方向内側に向かって立ち上がる。ブレード１３０は、タイヤ径方向内側に向かってジグザグ状をなしている。

（２）タイヤ製造方法
次に、本実施形態に係るタイヤ製造方法について、図面を参照しながら説明する。図５は、本実施形態に係るタイヤ製造方法を示すフロー図である。図６は、本実施形態に係るタイヤ収容工程での空気の流れを示す図である。図７は、本実施形態に係るタイヤ取出工程での空気の流れを示す図である。

図５に示すように、タイヤ製造方法には、タイヤ収容工程と、タイヤ加硫工程と、タイヤ取出工程とが含まれる。

（２−１）タイヤ収容工程
タイヤ収容工程Ｓ１では、上述したタイヤ加硫装置１内に生タイヤ１０を収容する。具体的には、下側モールド１１１に生タイヤ１０を載置し、セクターモールド１２０及び上側モールド１１２が生タイヤ１０に近づくように移動する。

（２−２）タイヤ加硫工程
タイヤ加硫工程Ｓ２では、タイヤ加硫装置１内において生タイヤ１０に所定の条件で加硫処理を施すことによって、空気入りタイヤを成型する。このとき、図６に示すように、ブラダー１６０によって内周面から膨張する生タイヤ１０のトレッド１１と、セクターモールド１２０の内周面１１２ａとの間の空気は、通気孔１２３を介して排出される。

（２−３）タイヤ取出工程
タイヤ取出工程では、セクターモールド１２０をタイヤ径方向に沿って放射状に拡径することにより、タイヤ加硫装置１により加硫された空気入りタイヤをタイヤ加硫装置１から取り出す。具体的には、図７に示すように、セクターモールド１２０がトレッド１１から離れたときに、空気注入部１５０によってセクターモールド１２０の外部から内周面１１２ａに向けて連通する通気孔１２３を介して、セクターモールド１２０とトレッド１１との隙間に空気が送り込まれる。なお、セクターモールド１２０がトレッド１１から離れたときとは、セクターモールド１２０がトレッド１１から離れた瞬間（多少の誤差を含む）を示すものとする。

このとき、セクターモールド１２０がトレッド１１から離れたときから少なくとも１０〜３０秒の間、空気注入部１５０によって通気孔１２３を介してセクターモールド１２０とトレッド１１との隙間に空気が送り込まれる。セクターモールド１２０とトレッド１１との隙間に送り込まれる空気の圧力は、０．２〜０．５ＭＰａである。

（３）比較評価
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の比較例及び実施例に係るタイヤ加硫装置を用いて行った比較評価について説明する。具体的には、（３−１）各タイヤ加硫装置の構成、（３−２）評価結果について説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。

（３−１）各タイヤ加硫装置の構成
まず、比較例及び実施例１〜１５に係るタイヤ加硫装置について、簡単に説明する。なお、タイヤ加硫装置に関するデータは、以下に示す条件において測定された。

・ 加硫するタイヤサイズ ： １１Ｒ２２．５（大型車両用タイヤ）
・ モールド剥離剤 ： 水性シリコン（１０％濃度）
比較例に係るタイヤ加硫装置では、タイヤ加硫装置により加硫された空気入りタイヤをタイヤ加硫装置から取り出す際（以下、タイヤ取出時）において、セクターモールド１２０とトレッド１１との隙間に空気が送り込まれない。

一方、実施例に係るタイヤ加硫装置１では、タイヤ取出時において、空気注入部１５０によってセクターモールド１２０とトレッド１１との隙間に空気が送り込まれる。このとき、実施例に係るタイヤ加硫装置１では、セクターモールド１２０がトレッド１１から離れたときから１５秒の間、セクターモールド１２０とトレッド１１との隙間に空気が送り込まれる。また、セクターモールド１２０とトレッド１１との隙間に送り込まれる空気の圧力は、０．３ＭＰａである。

（３−２）評価結果
次に、上述した比較例及び実施例に係るタイヤ加硫装置によって成型された空気入りタイヤの評価結果について、表１を参照しながら説明する。

各タイヤ加硫装置によってそれぞれ１００本の空気入りタイヤを成型した。この結果、表１に示すように、実施例に係るタイヤ加硫装置１によって成型された空気入りタイヤは、比較例に係るタイヤ加硫装置によって成型された空気入りタイヤと比べ、トレッド１１に形成されるブロックの欠けによる製造不良の発生率が低減することが判った。また、実施例に係るタイヤ加硫装置１によって成型された空気入りタイヤは、タイヤ取出時にブロックが倒れることによる製造不良が発生しないことも判った。

（４）作用・効果
実施形態では、セクターモールド１２０には、セクターモールド１２０の外部から内周面１１２ａに向けて連通し、セクターモールド１２０の外部から空気が送り込まれる通気孔１２３が形成される。これによれば、タイヤ取出時にブレード１３０とトレッド１１のゴムとの間に空気が入り込み、ブレード１３０とトレッド１１のゴムとの間に隙間が生じる。従って、タイヤ取出時において、ブレード１３０がトレッド１１のゴムに引っかかりにくくなり、ブレード１３０の引き抜きによるブロックの欠けやブロック倒れなどの製造不良を抑制できる。

特に、複雑のサイプを形成するためにブレード１３０の形状が複雑（例えば、ジグザグ形状）である場合であっても、タイヤ取出時にブレード１３０とトレッド１１のゴムとの間に空気が入り込み、ブレード１３０がトレッド１１のゴムに引っかかりにくくなるため、有効となる。

実施形態では、通気孔１２３は、セクターモールド１２０の内周面１１２ａとトレッド１１との間の空気が排出される機能（いわゆる、ベントホールの機能）を有する。これによれば、タイヤ加硫装置１内に生タイヤ１０を収容する際（タイヤ収容時）において、セクターモールド１２０の内周面１１２ａとトレッド１１との間の空気が通気孔１２３を介して排出される。従って、内周面１１２ａとトレッド１１との間に空気が溜まった状態で生タイヤ１０が加硫されることによるブロックの凹みなどの製造不良を抑制できる。

実施形態では、セクターモールド１２０がトレッド１１から離れたときに、空気注入部１５０によってセクターモールド１２０の外部から内周面１１２ａに向けて連通する通気孔１２３を介して、セクターモールド１２０とトレッド１１との隙間に空気が送り込まれる。これによれば、複雑のサイプを形成するためにブレード１３０の形状が複雑になった場合であっても、タイヤ取出時にブレード１３０とトレッド１１のゴムとの間に空気が入り込み、ブレード１３０とトレッド１１のゴムとの間に隙間が生じる。従って、タイヤ取出時において、ブレード１３０がトレッド１１のゴムに引っかかりにくくなり、ブレード１３０の引き抜きによるブロックの欠けやブロック倒れなどの製造不良を抑制できる。

実施形態では、セクターモールド１２０がトレッド１１から離れたときから少なくとも１０〜３０秒の間、通気孔１２３を介してセクターモールド１２０とトレッド１１との隙間に空気が送り込まれる。なお、隙間に空気が送り込まれる時間が１０秒よりも短いと、ブレード１３０の形状が複雑である際に、ブレード１３０とトレッド１１のゴムとの間に空気が入り込みにくくなってしまう場合がある。一方、隙間に空気が送り込まれる時間が３０秒よりも長いと、ブレード１３０の引き抜きが終了するため、空気の送り込みに無駄が生じてしまう。

実施形態では、セクターモールド１２０とトレッド１１との隙間に送り込まれる空気の圧力は、０．２〜０．５ＭＰａである。なお、空気の圧力が０．２ＭＰａよりも小さいと、ブレード１３０の形状が複雑である際に、ブレード１３０とトレッド１１のゴムとの間に空気が入り込みにくくなってしまう場合がある。一方、空気の圧力が０．５ＭＰａよりも大きいと、ブレード１３０とトレッド１１のゴムとの間において、ブレード１３０により形成されるサイプが膨らみすぎてしまい、サイプの底部が剥離してしまう場合がある。

（５）その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。具体的には、実施形態では、タイヤ加硫装置１は、生タイヤ１０を加硫することによって空気入りタイヤを成型するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、空気入り以外のタイヤ（例えば、ソリッドタイヤ）などを形成するものであってもよい。

また、タイヤ加硫装置１は、セクターモールド１２０が複数に分割する、いわゆる、セグメントタイプであるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、トレッド幅方向に沿って２つに分割する２ピースタイプであってもよい。この場合、タイヤ加硫装置１は、上述した実施形態で説明した構成と異なることは勿論である。

また、通気孔１２３は、内周面１１２ａとトレッド１１との間に空気を送り込む機能に加えて、内周面１１２ａとトレッド１１との間の空気が排出される機能を有するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、それぞれ別体に設けられていてもよい。

また、セクターモールド１２０とトレッド１１との隙間に空気が送り込まれる時間や、当該隙間に空気を送り込む空気の圧力は、実施形態で説明したものに限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択できることは勿論である。

なお、実施形態で説明したタイヤ加硫装置１（サイドモールド１１０、セクターモールド１２０、ブレード１３０）や生タイヤ１０（空気入りタイヤ）構成や形状、本数などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できることは勿論である。例えば、ブレード１３０は、必ずしもジグザグ状をなしている必要はなく、直線状をなしていてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１…タイヤ加硫装置、１０…生タイヤ、１１…トレッド、１００…割モールド、１１０…サイドモールド、１１１…下側モールド、１１１ａ…内周面、１１１ｂ…排出孔、１１１ｃ…通過溝、１１２…上側モールド、１１２ａ…内周面、１１２ｂ…排出孔、１１２ｃ…通過溝、１２０…セクターモールド、１２０Ａ…内側面、１２１…アウターリング、１２２…セグメント、１２３（１２３Ａ,１２３Ｂ）…通気孔（通気部）、１３０…ブレード、１４０Ａ…下側コンテナ、１４０Ｂ…上側コンテナ、１５０…空気注入部１５０、１６０…ブラダー

Claims (6)

1. 生タイヤのトレッドにトレッドパターンを形成し、タイヤ周方向に沿って複数に分割される複数のセグメントによってタイヤ径方向に沿って放射状に拡径するセクターモールドと、
   前記トレッドと接する前記セクターモールドの内側面において、タイヤ径方向内側に向かって立ち上がり、前記トレッドに溝を形成するブレードと
   を備えるタイヤ加硫装置であって、
   前記セクターモールドには、前記セクターモールドの外部から前記内側面に向けて連通し、前記セクターモールドの外部から空気が送り込まれる通気部が形成されるタイヤ加硫装置。
2. 前記セクターモールドの外部に設けられ、前記通気部に前記空気を送り込む空気注入部をさらに備える請求項１に記載のタイヤ加硫装置。
3. 前記通気部は、前記内側面と前記トレッドとの間の空気が排出される機能を有する請求項１または２に記載のタイヤ加硫装置。
4. 生タイヤのトレッドにトレッドパターンを形成するセクターモールドと、前記トレッドと接する前記セクターモールドの内側面において、タイヤ径方向内側に向かって立ち上がるブレードとを備えるタイヤ加硫装置を用いて、空気入りタイヤを製造するタイヤ製造方法であって、
   前記セクターモールドをタイヤ径方向に沿って放射状に拡径することにより、前記タイヤ加硫装置により製造された空気入りタイヤを前記タイヤ加硫装置から取り出す工程を備え、
   前記工程では、
   前記セクターモールドが前記トレッドから離れたときに、前記セクターモールドの外部から前記内側面に向けて連通する通気部を介して、前記セクターモールドと前記トレッドとの隙間に空気が送り込まれるタイヤ製造方法。
5. 前記セクターモールドが前記トレッドから離れたときから少なくとも１０〜３０秒の間、前記通気部を介して前記隙間に空気が送り込まれる請求項４に記載のタイヤ製造方法。
6. 前記隙間に送り込まれる空気の圧力は、０．２〜０．５ＭＰａである請求項４または５に記載のタイヤ製造方法。

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