特開 2019-209488 タイヤ加硫金型及び空気入りタイヤの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-209488(P2019-209488A)

(43)【公開日】2019年12月12日

(54)【発明の名称】タイヤ加硫金型及び空気入りタイヤの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/02 20060101AFI20191115BHJP

   B29C 35/02 20060101ALI20191115BHJP

   B29D 30/06 20060101ALI20191115BHJP

   B29L 30/00 20060101ALN20191115BHJP

【ＦＩ】

   B29C33/02

   B29C35/02

   B29D30/06

   B29L30:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-104553(P2018-104553)

(22)【出願日】2018年5月31日

(71)【出願人】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100184343

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 茂雄

(72)【発明者】

【氏名】小原 将明

【テーマコード（参考）】

4F202

4F203

4F215

【Ｆターム（参考）】

4F202AA45

4F202AH20

4F202AR12

4F202CA21

4F202CB01

4F202CU02

4F202CU07

4F203AA45

4F203AB03

4F203AH20

4F203AM32

4F203DA11

4F203DB01

4F203DC01

4F203DL10

4F203DN26

4F215AH20

4F215VA03

4F215VL22

4F215VL27

4F215VP37

(57)【要約】

【課題】ベントプラグを備えるタイヤ加硫金型においてゴム噛みの発生を抑制する。
【解決手段】タイヤ加硫金型１０は、キャビティ１６にセットされた空気入りタイヤ１のタイヤ表面を成型する成形面１７と、成形面１７に設けられた凹部２２と、凹部２２に設けられたベントプラグ２５とを備える。ベントプラグ２５は、排気通路２６を内部に有する円筒状のハウジング３０と、ハウジング３０に挿入されており、ハウジング３０の前記排気通路２６を開閉するステム４０と、ステム４０をキャビティ１６側に向かって付勢する付勢部材２７とを備える。凹部２２は、ベントプラグ２５のハウジング３０の外径Ｄと略同等の幅Ｗを有する狭小部２３Ａ，２３Ｂ，２４Ａを備え、ベントプラグ２５は、狭小部２４Ａに配置されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャビティにセットされた空気入りタイヤのタイヤ表面を成型する成形面と、
前記成形面に設けられた凹部と、
前記凹部に設けられたベントプラグと
を備えるタイヤ加硫金型であって、
前記ベントプラグは、
排気通路を内部に有する円筒状のハウジングと、
前記ハウジングに挿入されており、前記ハウジングの前記排気通路を開閉するステムと、
前記ステムを前記キャビティ側に向かって付勢する付勢部材と
を備え、
前記凹部は、前記ベントプラグの前記ハウジングの外径と略同等の幅を有する狭小部を備え、
前記ベントプラグは、前記狭小部に配置されている、タイヤ加硫金型。

【請求項2】

前記凹部の前記狭小部の幅は、前記ベントプラグの前記ハウジングの外径の０．５倍以上１．５倍以下である、請求項１に記載のタイヤ加硫金型。

【請求項3】

前記凹部の前記狭小部の幅は、前記ベントプラグの前記ハウジングの外径の１倍以上１．５倍以下である、請求項２に記載のタイヤ加硫金型。

【請求項4】

前記凹部は、少なくとも１つの閉領域を囲む枠状である、請求項１から３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫金型。

【請求項5】

前記凹部は、隅部を有しており、
前記ベントプラグが設けられた前記狭小部は、前記凹部の前記隅部に設けられている、請求項４に記載のタイヤ加硫金型。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載のタイヤ加硫金型にグリーンタイヤをセットし、前記グリーンタイヤに加熱及び加圧を施して加硫を行う工程を含む、空気入りタイヤの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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。

【背景技術】

【0002】

タイヤ加硫金型として、タイヤ表面を成形する成形面にベント孔が形成され、ベント孔にベントプラグが嵌め込まれたものが知られている。加硫成形時において、成形面とタイヤ表面との間に介在する空気が、ベントプラグより排出されるようになっている。

【0003】

ベントプラグとして、排気通路を内部に有する円筒状のハウジングと、ハウジングに挿入されて排気通路を開閉する弁体を成形面側の端部に有するステムと、該ステムを成形面側へ付勢する付勢手段とを有する、スプリングベントが知られている（例えば特許文献１参照）。このスプリングベントは、付勢手段がステムを成形面側に付勢することで開状態となり、加硫成形時にタイヤ表面がステムを押すことで閉状態になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７−１１３８９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

スプリングベントを備えるタイヤ加硫金型では、加硫成形時にスプリングベントが閉状態になる前に、ゴムがスプリングベントの排気通路に流れ込んで、スプリングベントの排気通路にゴムが残留するゴム噛みと呼ばれる問題がある。

【0006】

本発明は、スプリングベントを備えるタイヤ加硫金型において、ゴム噛みの発生を抑制でき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課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係るタイヤ加硫金型は、
キャビティにセットされた空気入りタイヤのタイヤ表面を成型する成形面と、
前記成形面に設けられた凹部と、
前記凹部に設けられたベントプラグと
を備えるタイヤ加硫金型であって、
前記ベントプラグは、
排気通路を内部に有する円筒状のハウジングと、
前記ハウジングに挿入されており、前記ハウジングの前記排気通路を開閉するステムと、
前記ステムを前記キャビティ側に向かって付勢する付勢部材と
を備え、
前記凹部は、前記ベントプラグの前記ハウジングの外径と略同等の幅を有する狭小部を備え、
前記ベントプラグは、前記狭小部に配置されている。

【0008】

この構成によれば、ベントプラグは、凹部のうち、加硫成形時の初期段階において未加硫ゴムが流れ込みにくい狭小部に設けられているので、未加硫ゴムは、加硫成形時のキャビティ側からステムに接触するようになる。このため、ベントプラグのステムがハウジングの排気通路を閉塞していない状態で未加硫ゴムがベントプラグの排気通路に流れ込むことを抑制でき、タイヤの加硫成形時におけるゴム噛みの発生を抑制できる。

【0009】

また、前記凹部の狭小部の幅は、前記ベントプラグの前記ハウジングの外径の０．５倍以上１．５倍以下であってもよい。

【0010】

この構成によれば、上記発明を好適に実施できる。

【0011】

前記凹部の前記狭小部の幅は、前記ベントプラグの前記ハウジングの外径の１倍以上１．５倍以下であってもよい。

【0012】

凹部の狭小部の幅がベントプラグのハウジングの外径よりも小さい場合、タイヤ加硫金型の凹部の狭小部によって空気入りタイヤに形成される凸部の一部は、ベントプラグの外形に対応するように膨出して形成され、空気入りタイヤの外観品質が悪化する。このため、凹部の狭小部の幅を適切な範囲に設定することで、タイヤの外観品質の悪化を抑制できる。

【0013】

前記凹部は、少なくとも１つの閉領域を囲む枠状であってもよい。

【0014】

前記凹部は、隅部を有していてもよく、前記ベントプラグが設けられた前記狭小部は、前記凹部の前記隅部に設けられていてもよい。

【0015】

加硫成形時の未加硫ゴムは、凹部の隅部に向かって広がるように流れていくため、ベントプラグを設ける狭小部を凹部の隅部に配置することで、タイヤ加硫金型の凹部に溜まった空気をタイヤ加硫金型の外側へと効果的に排出できる。

【0016】

本発明の他の態様に係る空気入りタイヤの製造方法は、前記タイヤ加硫金型にグリーンタイヤをセットし、前記グリーンタイヤに加熱及び加圧を施して加硫を行う工程を含む。

【0017】

このタイヤ製造方法によれば、ベントプラグを備えるタイヤ加硫金型において、ゴム噛みの発生を抑制できる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、スプリングベントを備えるタイヤ加硫金型において、ゴム噛みの発生を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫金型の概略構成を示す断面図。

【図2】タイヤ加硫金型によってタイヤのサイドウォール部に形成される標章を模式的に示す図。

【図3】図１のＸ矢視によるタイヤ加硫金型の成形面を示す図。

【図4】図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図。

【図5】加硫成形時における未加硫ゴムの流れを表す図４と同様の断面図。

【図6】加硫成形時における未加硫ゴムの流れを表す図３のＶＩ−ＶＩ線における断面図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

【0021】

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫金型１０の概略構成を示す断面図であり、タイヤ径方向の一方側（図１において右側）のみ示している。なお、図１には、タイヤ加硫金型１０において加硫成形される空気入りタイヤ１が、仮想線（二点鎖線）で併せて示されている。空気入りタイヤ１は、グリーンタイヤをタイヤ軸線が上下方向に向くようにタイヤ加硫金型１０にセットして加硫成形することによって製造される。

【0022】

図１に示すように、タイヤ加硫金型１０は、環状のセクターモールド１１と、この内径側に位置する上下一対のサイドプレート１２，１３と、この更に内径側に位置する上下一対のビードリング１４，１５とを有し、これらの内側に空気入りタイヤ１が加硫成形されるキャビティ１６が画定された、所謂セグメンテッドモールドとして構成されている。

【0023】

セクターモールド１１、サイドプレート１２，１３、及びビードリング１４，１５のキャビティ１６を画定する内壁面はそれぞれ、空気入りタイヤ１のトレッド部２，サイドウォール部３、及びビード部４をそれぞれ加硫成形する成形面１７として構成されている。

【0024】

また、サイドプレート１２，１３には、成形面１７からこの面直方向に延びてタイヤ加硫金型１０の外部へ貫通するベント孔１８が形成されている。ベント孔１８には、キャビティ１６側の端部にスプリングベント２５（ベントプラグ）が嵌め込まれている。

【0025】

サイドプレート１２，１３における成形面１７には、空気入りタイヤ１のサイドウォール部３に標章５を加硫成形するための標章成形部２０が形成されている。ベント孔１８は、後述する標章成形部２０の凹部２２に形成されており、加硫成形時に凹部２２に溜まる空気を、タイヤ加硫金型１０の外部へ排出する。

【0026】

図２は、本実施形態のタイヤ加硫金型１０によって空気入りタイヤ１のサイドウォール部３に成形される標章５の斜視図である。

【0027】

図２を参照すると、本実施形態の標章５は、アルファベット大文字の「Ｔ」に対応する形状を有している。具体的には、標章５は、「Ｔ」の文字を表す標章本体５ａと、標章本体５ａを縁取るようにサイドウォール部３の外表面から突出して設けられた凸部５ｂとを備える。ここで、標章５は、文字、図形、又は記号のいずれであってもよく、それらの組合せであってもよい。例えば、標章５が表す文字は、アルファベット大文字の「Ｔ」に限定されない。

【0028】

図３は、図１のＸ矢視によるサイドプレート１２の成形面１７に形成された標章成形部２０を示す図である。

【0029】

図３に示すように、標章成形部２０は、「Ｔ」の文字を表す標章成形面２１と、標章成形面２１を縁取るようにタイヤ加硫金型１０の成形面１７に窪んで設けられた凹部２２とを備える。すなわち、凹部２２は、閉領域である標章成形面２１を取り囲む枠状である。標章成形部２０の標章成形面２１は、加硫成形時に空気入りタイヤ１のサイドウォール部３に標章５の標章本体５ａ（図２に示す）を成形し、標章成形部２０の凹部２２は、加硫成形時に空気入りタイヤ１のサイドウォール部３に標章５の凸部５ｂ（図２に示す）を成形する。

【0030】

凹部２２は、タイヤ加硫金型１０の成形面１７から窪んで設けられて略直線状に延びる複数（本実施形態では８つ）の凹溝２３Ａ〜２３Ｈと、凹溝２３Ａ〜２３Ｈのうちの２つが屈曲して連なる複数（本実施形態では８つ）の隅部２４Ａ〜２４Ｈとを有する。本実施形態の凹溝２３Ａ〜２３Ｈは、凹溝２３Ａ〜２３Ｈのそれぞれが延在する方向に渡って一様な幅を有する。本実施形態の凹溝２３Ａ〜２３Ｈのうち、凹溝２３Ａ，２３Ｂの幅は、凹溝２３Ｃ〜２３Ｈの幅よりも小さい。具体的には、凹溝２３Ａ，２３Ｂは、スプリングベント２５のハウジング３０の外径Ｄと略同等である幅Ｗを有する狭小部である。このため、２つの凹溝２３Ａ，２３Ｂが屈曲して連なる隅部２４Ａもまた狭小部である。すなわち、本実施形態の凹部２２は、凹溝２３Ａ，２３Ｂと隅部２４Ａとから構成される狭小部を備える。

【0031】

前述したように、ベント孔１８は、タイヤ加硫金型１０の凹部２２に設けられている。具体的には、ベント孔１８は、凹部２２の狭小部である隅部２４Ａに設けられている。すなわち、ベント孔１８に嵌め込まれるスプリングベント２５は、タイヤ加硫金型１０の凹部２２の狭小部である隅部２４Ａに配置されている。

【0032】

図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図であり、凹部２２の隅部２４Ａに形成されたベント孔１８及びここに嵌め込まれたスプリングベント２５の縦断面を示している。なお、このベント孔１８は、中心軸線を凹溝２３Ａ，２３Ｂにおける溝中心に一致させて形成されている。なお、説明の便宜上、ベント孔１８の成形面１７からこの面直方向に延びる方向を上下方向と称し、キャビティ１６側を下方、この反対側を上方と称する。

【0033】

図４に示すように、スプリングベント２５は、排気通路２６が内部に画定された円筒状のハウジング３０と、ハウジング３０に挿入されたステム４０と、ステム４０をキャビティ１６側に向けて付勢するコイルスプリング（付勢部材）２７とを有している。

【0034】

ハウジング３０は、外周部３１においてベント孔１８に嵌入されて保持されている。ハウジング３０は、この軸線方向に貫通した内周部３２が形成されており、内周部３２により排気通路２６が構成されている。内周部３２の下端に位置する開口部には、下方に向かって円錐状に拡径したテーパー面３３が形成されており、上部には縮径した縮径部３４が形成されている。

【0035】

ステム４０は、下端部に位置する弁体４１と、この上端部から上方へ延びる軸部４２と、上端部に位置するストッパ４３とを有している。弁体４１は、下方に向かって拡径した円錐台状に形成されており、側面部４４が、ハウジング３０のテーパー面３３と平行に延びている。

【0036】

軸部４２の下部には、上部に比して外径が大きい大径部４６が形成されている。軸部４２の周囲において、大径部４６と内周部３２の縮径部３４との間に、コイルスプリング２７が弾設されている。なお、ストッパ４３は、縮径部３４よりも上方に位置しており、且つ、外径が縮径部３４の内径よりも大きい。ステム４０は、ストッパ４３において縮径部３４により下方への移動が制限されることによって、キャビティ１６側への抜け出しが防止されている。

【0037】

ステム４０が、加硫成形されるグリーンタイヤのゴムの流動によってコイルスプリング２７による付勢力に抗して上方へ押し上げられたとき、弁体４１の側面部４４とハウジング３０のテーパー面３３とが互いに面で当接することにより、これらの間に排気通路２６を閉塞するシール部が構成される。

【0038】

弁体４１がテーパー面３３に当接した状態で、ステム４０の下端のステム頂面４５は、ハウジング３０の下端のハウジング頂面３５に対して面一状となり、テーパー面３３の上下方向の全範囲において弁体４１との間にシール部が構成される。

【0039】

図３及び図４に示すように、狭小部である凹溝２３Ａ，２３Ｂの幅Ｗは、スプリングベント２５のハウジング３０の外径Ｄと略同等である。具体的には、凹部２２の凹溝２３Ａ，２３Ｂの幅Ｗは、ハウジング３０の外径Ｄの０．５倍以上１．５倍以下に設定されている。なお、空気入りタイヤ１のサイドウォール部３に形成される標章５（図１に示す）の外観性能を考慮すると、凹部２２の凹溝２３Ａ，２３Ｂの幅Ｗは、ハウジング３０の外径Ｄの１倍以上１．５倍以下に設定されていると好ましい。

【0040】

また、狭小部である凹溝２３Ａ，２３Ｂが延在する方向（延在方向）の長さＬは、ハウジング３０の外径Ｄの５倍以上であれば好ましい。

【0041】

（加硫成形時の未加硫ゴムの流れ）
以下、図３、図５及び図６を参照して、加硫成形時の未加硫ゴムの流れを説明する。図５は、加硫成形時の未加硫ゴムの流れを示す図３と同様の断面図である。図６は、加硫成形時の未加硫ゴムの流れを示す図３のＶＩ−ＶＩ線における断面図である。なお、説明の便宜上、ベント孔１８の成形面１７からこの面直方向に延びる方向を上下方向と称し、キャビティ１６（図１に示す）側を下方、この反対側を上方と称する。

【0042】

図５及び図６を参照すると、加硫成形時の未加硫ゴム５０は、まず、キャビティ１６側から成形面１７に当接し、その後、凹部２２に流入する。

【0043】

具体的には、加硫成形時の初期段階において、未加硫ゴム５０は、凹部２２のうち、凹溝２３Ｃ〜２３Ｈに流入する。言い換えれば、加硫成形時の初期段階において、未加硫ゴム５０は、凹部２２のうち未加硫ゴム５０が流入し難い狭小部である凹溝２３Ａ，２３Ｂ以外の部分に流入する。

【0044】

また、狭小部である凹溝２３Ａ，２３Ｂによって、凹溝２３Ｃ〜２３Ｈからスプリングベント２５に向かおうとする未加硫ゴム５０の流れ（図中二点鎖線矢印Ｇ参照）は、スプリングベント２５に到達し難くなっている。

【0045】

その後、図５に示すように、未加硫ゴム５０は、キャビティ１６（図３に示す）側からスプリングベント２５に向かって流れる（図５中矢印Ａ参照）。すなわち、未加硫ゴム５０は、スプリングベント２５のステム４０にキャビティ１６（図３に示す）側から当接することで、ステム４０を上方に押し上げてスプリングベント２５を閉状態にする。

【0046】

このとき、図６に示すように、凹部２２の狭小部である凹溝２３Ｂに流入した未加硫ゴム５０は、隅部２４Ｂ側から狭小部である隅部２４Ａ側に向かって流れる。このため、凹部２２に溜まっていた空気は、隅部２４Ｂ側から隅部２４Ａ側に向かって流れる（図中二点鎖線参照）。また、この断面において、隅部２４Ａには、スプリングベント２５が配置されており、凹溝２３Ｂを隅部２４Ａに向かって流れる空気は、隅部２４Ａに配置されたスプリングベント２５から、ベント孔１８を介して、タイヤ加硫金型１０の外部へと排出される。

【0047】

上記説明したタイヤ加硫金型１０によれば、スプリングベント２５が、凹部２２のうち、加硫成形時の初期段階において未加硫ゴム５０が流れ込みにくい狭小部である隅部２４Ａに設けられているので、未加硫ゴム５０は、加硫成形時のキャビティ１６側からステム４０に接触するようになる。このため、スプリングベント２５のステム４０がハウジング３０の排気通路２６を閉塞していない状態で未加硫ゴム５０がスプリングベント２５の排気通路２６に流れ込むことを抑制でき、空気入りタイヤ１の加硫成形時におけるゴム噛みの発生を抑制できる。

【0048】

また、凹部２２の狭小部である凹溝２３Ａ，２３Ｂの幅Ｗがスプリングベント２５のハウジング３０の外径Ｄよりも小さい場合、標章５の凸部５ｂにスプリングベント２５の外形に対応するように膨出する膨出部５ｃ（図２参照）が形成され、タイヤの外観品質が悪化する。このため、凹部２２の狭小部である凹溝２３Ａ，２３Ｂの幅Ｗを適切な範囲（ハウジング３０の外径Ｄの１倍以上１．５倍以下）に設定することで、空気入りタイヤ１の外観品質の悪化を抑制できる。

【0049】

また、加硫成形時の未加硫ゴム５０は、隅部２４Ａに溜まり易いため、スプリングベント２５が凹部２２の狭小部である隅部２４Ａに配置されていることで、タイヤ加硫金型１０の凹部２２に溜まった空気をタイヤ加硫金型１０の外側へと効率よく排出できる。

【0050】

なお、本実施形態では、タイヤ周方向に延びる１つの凹溝２３Ｂについて説明したが、これに限定されず、狭小部である凹溝２３Ａも同様の構成を有している。

【0051】

以上より、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。

【0052】

上記実施形態では、凹部２２は、空気入りタイヤ１のサイドウォール部３に標章５を形成するためのものであったが、これに限定されず、例えば、トレッド部２にストーンイジェクタを形成するためのものであってもよい。

【0053】

また、上記実施形態では、凹部２２の全体が狭小部によって構成されていたが、これに限定されず、凹部２２の一部が狭小部であり、該狭小部にスプリングベント２５が配置されていればよい。

【0054】

また、上記実施形態では、凹部２２の一部が狭小部によって構成されていたが、これに限定されず、凹部２２の全体が狭小部であってもよい。

【0055】

また、上記実施形態では、スプリングベント２５は、隅部２４Ａに配置されていたが、これに限定されず、凹溝２３Ａの途中部分や凹溝２３Ｂの途中部分に配置されていてもよい。

【0056】

また、上記実施形態では、スプリングベント２５は１つであったが、スプリングベント２５の数はこれに限定されず、２以上であってもよい。

【0057】

スプリングベント２５の付勢部材は、コイルスプリングに限定されず、皿ばねや板ばねのような他の構成であってもよい。

【0058】

タイヤ加硫金型１０は、セグメンテッドモールドに限定されず、所謂ツーピースモールドであってもよい。

【符号の説明】

【0059】

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ 標章
５ａ 標章本体
５ｂ 凸部
１０ タイヤ加硫金型
１１ セクターモールド
１２，１３ サイドプレート
１４，１５ ビードリング
１６ キャビティ
１７ 成形面
１８ ベント孔
２０ 標章成形部
２１ 標章成形面
２２ 凹部
２３Ａ，２３Ｂ 凹溝（狭小部）
２３Ｃ〜２３Ｈ 凹溝
２４Ａ 隅部（狭小部）
２４Ｂ〜２４Ｈ 隅部
２５ スプリングベント
２６ 排気通路
２７ コイルスプリング（付勢部材）
３０ ハウジング
３１ 外周部
３２ 内周部
３３ テーパー面
３４ 縮径部
４０ ステム
４１ 弁体
４２ 軸部
４３ ストッパ
４４ 側面部
４６ 大径部
５０ 未加硫ゴム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】