JP5667433B2 - タイヤ加硫金型及び空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ベア等の成形不良を抑制しつつ、タイヤの美観の低下を抑制しうるタイヤ加硫金型及び空気入りタイヤの製造方法に関する。

従来より、生タイヤを加硫成形する加硫工程において、タイヤと成形型との間に空気が溜まることにより、タイヤの外面にベア（凹み部分）等の成形不良が生じることが知られている。このような成形不良は、ゴムボリュームが比較的小さいサイドウォール部を含むタイヤの側面で発生しやすい傾向がある。

このような成形不良を効果的に防ぐためには、タイヤの側面を成形しうるサイド成形型に複数のベントホールを設け、空気を排出する方法が知られている。

しかしながら、このような方法では、ベントホールにゴムの一部が吸い上げられて、タイヤの側面に複数のスピューが形成され、タイヤの美観を著しく損ねるという問題があった。

そこで、図１０に示されるように、タイヤ半径方向に分割した複数のセグメントｂからなるサイド成形型ａを用いることにより、セグメントの合わせ面からなる長尺状の小隙間ｃから、前記空気を排出する方法が提案されている。

特開２００２−３２６２２７号公報

しかしながら、上記のようなサイド成形型ａでは、前記小隙間ｃがタイヤ周方向に連続する長尺状に形成されるため、タイヤ半径方向で排気が不均一となり、ベア等の成形不良が発生しやすいという問題があった。また、このようなベア等の成形不良の発生を防ぐために、ベントホールを設けることも考えられるが、スピューが形成されてタイヤの美観を著しく損ねるという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤ周方向に分割された複数のサイドセグメントをタイヤ周方向に連ねることによりリング状をなすサイド成形型を形成するとともに、サイド成形型のサイド成形面に、サイドセグメントの合わせ面によってタイヤ半径方向にのびる複数の半径方向割面部を形成し、半径方向割面部からタイヤとサイド成形型との間から空気を排出することを基本として、ベア等の成形不良を抑制しつつ、タイヤの美観の低下を抑制しうるタイヤ加硫金型及び空気入りタイヤの製造方法を提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、タイヤを加硫成形するタイヤ加硫金型であって、タイヤのトレッド部の外面を成形しうるトレッド成形面を有するトレッド成形型と、前記タイヤのビード部の外面を成形しうるビード成形面を有する一対のビードリングと、前記トレッド成形面と前記ビード成形面との間のサイド領域をタイヤ半径方向にのび前記タイヤの側面を成形しうるサイド成形面を有する一対のサイド成形型とを含み、前記サイド成形型は、タイヤ周方向に分割された複数のサイドセグメントをタイヤ周方向に連ねることによりリング状をなすとともに、前記各サイドセグメントは、タイヤ半径方向に分割された複数のリング片をタイヤ半径方向に重ねて形成されることにより、前記サイド成形面は、サイドセグメントの合わせ面によってタイヤ半径方向にのびる複数の半径方向割面部と、タイヤ周方向にのびる周方向割面部とを含み、前記半径方向割面部は、前記周方向割面部を介して千鳥状に配され、前記周方向割面部は、前記半径方向割面部とともに前記タイヤと前記サイド成形型との間の空気を排出することを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、前記各サイド成形型は、４〜１００個のサイドセグメントからなる請求項１に記載のタイヤ加硫金型である。

また、請求項３記載の発明は、前記各サイド成形面は、前記サイド領域を途切れることなくタイヤ半径方向にのびる請求項１又は２に記載のタイヤ加硫金型である。

また、請求項４記載の発明は、前記各割面部は、０．０１〜０．０５mmの小隙間からなる請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ加硫金型である。

また、請求項５記載の発明は、タイヤの側部に配されるサイドゴムを有する生カバーを成形する成形工程と、タイヤを加硫成形するタイヤ加硫金型を用いて前記生カバーを加硫成形する加硫工程とを含むタイヤの製造方法であって、前記タイヤ加硫金型は、タイヤのトレッド部の外面を成形しうるトレッド成形面を有するトレッド成形型と、前記タイヤのビード部の外面を成形しうるビード成形面を有する一対のビードリングと、前記トレッド成形面と前記ビード成形面との間のサイド領域をタイヤ半径方向にのび前記タイヤの側面を成形しうるサイド成形面を有する一対のサイド成形型とを含み、前記サイド成形型は、タイヤ周方向に分割された複数のサイドセグメントをタイヤ周方向に連ねることによりリング状をなすとともに、前記サイド成形面にはサイドセグメントの合わせ面によってタイヤ半径方向にのびる複数の半径方向割面部が形成され、前記半径方向割面部から前記タイヤとサイド成形型との間の空気を排出し、前記成形工程は、リボン状の未加硫のゴムストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻回して前記サイドゴムを成形する工程を含み、前記加硫工程は、前記半径方向割面部を前記ゴムストリップの長手方向と交わる向きに配して加硫することを特徴とする。

本発明のタイヤ加硫金型は、タイヤのトレッド部の外面を成形しうるトレッド成形面を有するトレッド成形型と、タイヤのビード部の外面を成形しうるビード成形面を有する一対のビードリングと、トレッド成形面とビード成形面との間のサイド領域をタイヤ半径方向にのびタイヤの側面を成形しうるサイド成形面を有する一対のサイド成形型とを含む。

サイド成形型は、タイヤ周方向に分割された複数のサイドセグメントをタイヤ周方向に連ねることによりリング状をなす。また、サイド成形面には、サイドセグメントの合わせ面によってタイヤ半径方向にのびる複数の半径方向割面部が形成され、この半径方向割面部からタイヤとサイド成形型との間の空気が排出される。

このようなタイヤ加硫金型は、半径方向割面部がタイヤ周方向に複数個設けられるとともに、タイヤ半径方向にのびるため、タイヤとサイド成形型との間の空気を、タイヤ半径方向及びタイヤ周方向で均一に排出することができる。これにより、タイヤ加硫金型は、ベントホールを設けることなく効果的に空気を排出することができるので、ベア等の成形不良を抑制しつつ、タイヤの美観の低下を抑制しうる。

本実施形態の製造方法により得られる空気入りタイヤの断面図である。 タイヤ加硫金型の断面図である。 図１の生カバーを示す部分斜視図である。 ゴムストリップの斜視図である。 サイド成形型の側面図である。 図５の部分拡大図である。 サイド成形型及びゴムストリップを示す側面図である。 他の実施形態のサイド成形型を示す側面図である。 図８の部分拡大図である。 従来のサイド成形型の側面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
本実施形態のタイヤ加硫金型及び空気入りタイヤの製造方法により得られる空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１は、図１に示されるように、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るトロイド状のカーカス６と、該カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とを含んだ、乗用車用ラジアルタイヤである場合が示されている。

前記カーカス６は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、該本体部６ａに連なりかつビードコア５の周りで巻き上げられた折返し部６ｂとを具える少なくとも１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。また、カーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびるビードエーペックス８が配され、ビード部４が適宜補強される。

前記ベルト層７は、例えばスチールからなるベルトコードを、タイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜３５度の角度で配列した２枚のベルトプライ７Ａ及び７Ｂから形成される。ベルトコードには、スチールコードや、アラミド、レーヨン等の高弾性の有機繊維コードが適宜採用される。

また、タイヤ１は、ベルト層７の外側に配されたトレッドゴム２Ｇと、タイヤ１の側面１ｓをなすサイドウォール部３においてカーカス６のタイヤ軸方向外側に配されたサイドゴム３Ｇと、カーカス６の内側に配された空気非透過性のゴムからなるインナーライナーゴム９Ｇと、ビード部４においてカーカス６のタイヤ軸方向外側に配されかつ図示しないリムと接触しうる耐摩耗性に優れるクリンチゴム４Ｇと、クリンチゴム４Ｇのタイヤ軸方向内側に配される硬質ゴムからなるビードチェーファ１０とを含む。

本実施形態のタイヤ１は、サイドゴム３Ｇの半径方向の外端部３Ｇｏが、トレッドゴム２Ｇのタイヤ軸方向の外端部２Ｇｏに覆われて配される所謂ＴＯＳ（トレッド・オーバー・サイドウォール）構造である場合が例示される。

図２には、タイヤ１の製造方法で用いられるタイヤ加硫金型１１の断面図が示される。
本実施形態のタイヤ１の製造方法では、タイヤ１の側部に配されるサイドゴム３Ｇを有する生カバー１Ｍを成形する成形工程と、該生カバー１Ｍをタイヤ加硫金型１１を用いて加硫成形する加硫工程とを含む。

前記成形工程では、慣例に従い、図示しない成形ドラムを用いて、生カバー１Ｍが成型される。図３に示されるように、生カバー１Ｍは、トレッドゴム２Ｇ、サイドゴム３Ｇ、クリンチゴム４Ｇ、ビードコア５、カーカスプライ６Ａ、ベルト層７、ビードエーペックス８、インナーライナーゴム９Ｇ、及びビードチェーファゴム１０Ｇを含み、トロイド状に形成される。

また、本実施形態の成形工程では、図３、４に示されるように、厚さｔが０．８〜３．０mm、幅Ｗ１が５．０〜３０．０mm程度の小幅のリボン状の未加硫のゴムストリップＳをタイヤ周方向に螺旋状に巻回して、サイドゴム３Ｇを成形する工程を含む。本実施形態では、サイドゴム３Ｇとともに、クリンチゴム４ＧもゴムストリップＳを巻回して形成されている。

本明細書において「未加硫」とは、完全な加硫に至っていない全ての態様を意味する。従って、半加硫ないし一部が加硫されたゴム部材は、前記「未加硫」の概念に包含される。

このようなサイドゴム３Ｇは、従来の一体押出しされたサイドゴムに形成されるスプライス部（継ぎ目）がなくなるため、タイヤのユニフォミティを向上させるとともに、それらを精度よく形成するのに役立つ。なお、この工程の時点で、サイドゴム３Ｇの外面には、タイヤ周方向にのびる複数の凹凸１６が形成されている。

前記加硫工程では、図２に示されるように、生カバー１Ｍの外面を形成するキャビティ１１ｓを有するタイヤ加硫金型１１を用いて、生カバー１Ｍを加硫成形する。本実施形態のタイヤ加硫金型１１は、トレッド部２の外面を成形しうるトレッド成形面１２ｓを有するトレッド成形型１２と、ビード部４の外面を成形しうるビード成形面１３ｓを有する一対のビードリング１３（片側のみ図示）と、トレッド成形面１２ｓとビード成形面１３ｓとの間のサイド領域Ｔｓをタイヤ半径方向にのびかつタイヤ１の側面１ｓを成形しうるサイド成形面１４ｓを有する一対のサイド成形型１４（片側のみ図示）とを含んで構成される。

このタイヤ加硫金型１１は、トレッド成形型１２、ビードリング１３、及びサイド成形型１４が嵌め合わされることにより、トレッド成形面１２ｓ、ビード成形面１３ｓ、及びサイド成形面１４ｓが滑らかに連なる前記キャビティ１１ｓが形成される。このキャビティ１１ｓ内に配された生カバー１Ｍは、慣例に従い、高圧流体が供給されるブラダー１８の膨張により、キャビティ１１ｓに押付けられて加硫成形される。

図５には、本実施形態のサイド成形型１４をサイド成形面１４ｓ側からみた側面図が示される。本実施形態のサイド成形型１４は、タイヤ周方向に均等に分割されて側面視略扇形をなす複数のサイドセグメント２１を、タイヤ周方向に連ねることによりリング状に形成される。

図６に拡大して示されるように、本実施形態のサイド成形型１４は、複数（本実施形態では２個）のサイドセグメント２１を連結してなるサイドセグメント群２１Ｇを、さらにタイヤ周方向に連結させることにより形成される。このサイドセグメント群２１Ｇは、各サイドセグメント２１に挿通されるネジ軸２５と、その両端に螺合されるナット２６、２６とで連結される。

また、前記サイド成形面１４ｓには、サイドセグメント２１、２１の合わせ面により、サイド成形型１４の外端１４ｏから内端１４ｉまでをタイヤ半径方向にのびる小隙間からなる複数の半径方向割面部２２が形成される。この半径方向割面部２２には、図示しないバキューム装置等が接続されることによって、サイド成形面１４ｓ側から空気を吸引することができる。

以上のように構成されるサイド成形型１４は、図２及び図５に示されるように、加硫工程において、サイドゴム３Ｇが押し付けられ、半径方向割面部２２から、タイヤ１の側面１ｓと該サイド成形型１４との間に介在する空気が排出される。これにより、サイド成形型１４は、タイヤ１の側面１ｓに、ベア（凹み部分）等の成形不良が生じるのを抑制しうる。

さらに、半径方向割面部２２は、外端１４ｏから内端１４ｉまでをタイヤ半径方向にのびて形成されるとともに、タイヤ周方向に複数個設けられるため、タイヤ半径方向及びタイヤ周方向で空気の排気が均一となる。これにより、サイド成形型１４は、ベントホールを設けることなく空気を排出できるので、側面１ｓにスピューが形成されるのを防ぐことができ、タイヤの美観が低下するのを抑制しうる。

なお、前記サイド成形型１４の各サイドセグメント２１の数が少ないと、空気の排気を十分に均一とすることができず、ベア等の成形不良を十分に抑制できないおそれがある。逆に、前記サイドセグメント２１の数が多いと、サイドセグメント２１を連結するのに手間がかかり、作業性が低下するおそれがある。このような観点より、前記サイドセグメント２１の数は、好ましくは４個以上、より好ましくは８個以上、さらに好ましくは１６個以上が望ましく、また、好ましくは１００個以下、より好ましくは７０個以下、さらに好ましくは４０個以下が望ましい。

また、前記半径方向割面部２２の隙間の長さ（図示省略）については、適宜設定できるが、小さくなると、タイヤ１とサイド成形型１４との間に介在する空気を十分に排出することができないおそれがある。逆に、前記長さが大きくなると、半径方向割面部２２にゴムの一部が入り込み、タイヤ１の側面１ｓにスピューやバリが形成されるおそれがある。このような観点より、前記長さは、好ましくは０．０１mm以上、さらに好ましくは０．０２mm以上が望ましく、また、好ましくは０．２０mm以下、さらに好ましくは０．１０mm以下が望ましい。

さらに、本実施形態のように、サイドゴム３ＧがゴムストリップＳをタイヤ周方向に巻回して形成される場合には、図７に示されるように、サイド成形型１４の半径方向割面部２２が、破線で示されるゴムストリップＳの長手方向とほぼ直角に交わる向きに配される。これにより、半径方向割面部２２は、サイドゴム３Ｇの凹凸１６（図３に示す）に残存する空気を確実に排出でき、ベア等の不具合を確実に防ぐことができる。

また、図２に示されるように、タイヤ１がＴＯＳ構造をなす場合には、サイド成形型１４の外端１４ｏがトレッドゴム２Ｇの外端部２Ｇｏと同一、又はタイヤ半径方向外側に配されるのが好ましい。さらに、サイド成形型１４の内端１４ｉは、サイドゴム３Ｇの内端部３Ｇｉと同一、又はタイヤ半径方向内側に配されるのが好ましい。これにより、サイド成形型１４は、サイドゴム３Ｇを全域に亘って成形することができ、サイドゴム３Ｇの凹凸１６（図３に示す）に残存する空気をより確実に排出できる。

さらに、各サイド成形面１４ｓは、サイド領域Ｔｓを途切れることなくタイヤ半径方向にのびて形成されるのが望ましい。このようなサイド成形面１４ｓは、タイヤ１の側面１ｓをタイヤ半径方向に滑らか、かつ精度よく形成しうるのに役立つ。

図８には、本発明の他の実施形態のサイド成形型１４が示される。
この実施形態のサイド成形型１４は、サイドセグメント２１が、タイヤ半径方向に分割された複数のリング片２３をタイヤ半径方向に重ねて形成される。これにより、前記サイド成形面１４ｓは、前記半径方向割面部２２と、タイヤ半径方向に隣り合うリング片２３、２３のタイヤ半径方向の合わせ面によってタイヤ周方向にのびる周方向割面部２４とが形成される。この周方向割面部２４は、半径方向割面部２２と同様に、タイヤ１と該サイド成形型１４との間に介在する空気が排出される。

本実施形態のリング片２３は、側面視において千鳥状（略馬踏目地状）に配置され、図９に拡大して示されるように、タイヤ半径方向に挿通されるネジ軸２５と、その両端に螺合されるナット２６、２６とによって連結される。これにより、周方向割面部２４は、タイヤ周方向に連続してのびるとともに、半径方向割面部２２は、周方向割面部２４を介して千鳥状に配される。

このような周方向割面部２４及び半径方向割面部２２は、タイヤ１とサイド成形型１４との間の空気を、タイヤ半径方向及びタイヤ周方向で均一に排気しうるため、ベア等の成形不良が生じるのを効果的に抑制しうる。しかも、半径方向割面部２２は、周方向割面部２４を介して千鳥状に配されているので、ベアの発生をより確実に抑制しうる。

なお、サイドセグメント２１の各リング片２３の数が少なすぎると、上記のような作用を十分に発揮できないおそれがある。逆に、リング片２３の数が多すぎても、リング片２３を連結するのに手間がかかるおそれがある。このような観点より、リング片２３の数は、好ましくは１６個以上、さらに好ましくは２４個以上が望ましく、また、好ましくは、９６個以下、さらに好ましくは４８個以下が望ましい。

また、周方向割面部２４の隙間の長さ（図示省略）については、半径方向割面部２２と同一範囲に形成されるのが望ましい。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１の基本構造を有し、かつ表１の仕様としたサイド成形型を有するタイヤ加硫金型で加硫成形されたタイヤが製造され、それらの性能がテストされた。また、比較として、複数のベントホールを有する従来のサイド成形型を具えたタイヤ加硫金型で加硫成形されたタイヤ（比較例１）や、図１０に示されるタイヤ周方向に連続する小隙間を有するサイド成形型を具えたタイヤ加硫金型で加硫成形されたタイヤ（比較例２）についても同様にテストされた。
なお、共通仕様は以下のとおりである。
タイヤサイズ：２１５／４５ Ｒ１７
ゴムストリップの厚さｔ：１．０mm
ゴムストリップの幅Ｗ１：２３mm
テスト方法は、次のとおりである。

＜サイド成形型の組立作業性＞
各供試サイド成形型を組み立てるのにかかる作業時間Ａ１を測定し、比較例１に示される従来のサイド成形型を組み立てるのにかかる作業時間Ａ２との比（Ａ１／Ａ２）を求めた。評価は次の通りである。
○：比（Ａ１／Ａ２）＜１．２
△：１．２≦比（Ａ１／Ａ２）≦２．０
×：比（Ａ１／Ａ２）＞２．０

＜ベア発生本数＞
各供試サイド成形型を有するタイヤ加硫金型を用いてタイヤを１０００本加硫成形し、タイヤの側面に、ベアが発生したタイヤの本数を集計した。

＜タイヤの美観＞
各供試サイド成形型を有するタイヤ加硫金型を用いてタイヤを加硫成形し、タイヤの側面にスピューの有無を目視にて確認した。評価は次の通りである。
○：スピューがなく、タイヤの美観に優れる。
△：スピューが一部形成され、タイヤの美観にやや劣る。
×：スピューが複数形成され、タイヤの美観に劣る。
テストの結果を表１に示す。

テストの結果、実施例のサイド成形型を有するタイヤ加硫金型で成形されたタイヤは、ベア等の成形不良を抑制しつつ、タイヤの美観を向上しうることが確認できた。

１１ タイヤ加硫金型
１２ トレッド成形型
１３ ビードリング
１４ サイド成形型
１４ｓ サイド成形面
２１ サイドセグメント
２２ 半径方向割面部

Claims (5)

1. タイヤを加硫成形するタイヤ加硫金型であって、
   タイヤのトレッド部の外面を成形しうるトレッド成形面を有するトレッド成形型と、
   前記タイヤのビード部の外面を成形しうるビード成形面を有する一対のビードリングと、
   前記トレッド成形面と前記ビード成形面との間のサイド領域をタイヤ半径方向にのび前記タイヤの側面を成形しうるサイド成形面を有する一対のサイド成形型とを含み、
   前記サイド成形型は、タイヤ周方向に分割された複数のサイドセグメントをタイヤ周方向に連ねることによりリング状をなすとともに、
   前記各サイドセグメントは、タイヤ半径方向に分割された複数のリング片をタイヤ半径方向に重ねて形成されることにより、前記サイド成形面は、サイドセグメントの合わせ面によってタイヤ半径方向にのびる複数の半径方向割面部と、タイヤ周方向にのびる周方向割面部とを含み、
   前記半径方向割面部は、前記周方向割面部を介して千鳥状に配され、
   前記周方向割面部は、前記半径方向割面部とともに前記タイヤと前記サイド成形型との間の空気を排出することを特徴とするタイヤ加硫金型。
2. 前記各サイド成形型は、４〜１００個のサイドセグメントからなる請求項１に記載のタイヤ加硫金型。
3. 前記各サイド成形面は、前記サイド領域を途切れることなくタイヤ半径方向にのびる請求項１又は２に記載のタイヤ加硫金型。
4. 前記各割面部は、０．０１〜０．０５mmの小隙間からなる請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ加硫金型。
5. タイヤの側部に配されるサイドゴムを有する生カバーを成形する成形工程と、タイヤを加硫成形するタイヤ加硫金型を用いて前記生カバーを加硫成形する加硫工程とを含むタイヤの製造方法であって、
   前記タイヤ加硫金型は、タイヤのトレッド部の外面を成形しうるトレッド成形面を有するトレッド成形型と、前記タイヤのビード部の外面を成形しうるビード成形面を有する一対のビードリングと、前記トレッド成形面と前記ビード成形面との間のサイド領域をタイヤ半径方向にのび前記タイヤの側面を成形しうるサイド成形面を有する一対のサイド成形型とを含み、
   前記サイド成形型は、タイヤ周方向に分割された複数のサイドセグメントをタイヤ周方向に連ねることによりリング状をなすとともに、
   前記サイド成形面にはサイドセグメントの合わせ面によってタイヤ半径方向にのびる複数の半径方向割面部が形成され、
   前記半径方向割面部から前記タイヤとサイド成形型との間の空気を排出し、
   前記成形工程は、リボン状の未加硫のゴムストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻回して前記サイドゴムを成形する工程を含み、
   前記加硫工程は、前記半径方向割面部を前記ゴムストリップの長手方向と交わる向きに配して加硫することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
   

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