(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献1に開示された空気入りタイヤの成形では、サイドモールド側においてタイヤのラグ溝底に凸状を設けることが記載されているが、金型の嵌合部へのゴム流れを効果的に抑制する位置や形状について詳細に検討されていない。従って、特許文献1に開示されたタイヤ加硫金型には、未だ改善の余地がある。
【0006】
本発明は、成形時のゴムの噛み込みによって生じる空気入りタイヤの外観不良を抑制できるタイヤ加硫金型と、そのような外観不良が抑制された空気入りタイヤと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】
本発明のタイヤ加硫金型は、
グリーンタイヤの周方向に沿って複数に分割され、前記グリーンタイヤのトレッド部を所定形状に加硫成形するためのセクターモールドと、
前記グリーンタイヤの軸方向において前記グリーンタイヤを挟んで両側に配置され、前記グリーンタイヤのサイド部を所定形状に加硫成形するための一対のサイドモールドと
を備え、
前記セクターモールドは、前記サイドモールドとの嵌合部の付近に凸部を有し、
前記
凸部は、前記嵌合部から0.5mm以上かつ0.8mm以下の距離だけ離れて設けられている。
【0008】
この構成によれば、金型を閉じるとき、セクターモールドに設けられた凸部が金型の嵌合部へ向かうタイヤのゴムの流れの障害となるため、嵌合部へのゴムの流れを抑制できる。従って、金型によるゴムの噛み込みを抑制でき、空気入りタイヤの外観不良の発生を抑制できる。特に、サイドモールドではなくセクターモールドに凸部が設けられていることで、ゴムの噛み込みを一層抑制できる。詳細には、通常、金型が閉じられるとき、サイドモールドが固定された状態でセクターモールドがタイヤ径方向の内側へ移動する。そのため、サイドモールドとタイヤの位置関係は固定されており、タイヤのゴムは閉じられるセクターモールドに向かって流れる。従って、セクターモールドに凸部を設け、凸部をゴムの流れの障害とすることで嵌合部におけるゴムの噛み込みを抑制できる。
また、凸部と突出部との距離を規定することで、製造されるタイヤの耐久性の低下を防止できるとともに金型に凸部を配置する面積を十分に確保できる。詳細には、凸部が突出部から0.5mm以上離れていることで、製造されるタイヤのラグ溝付近の形状が複雑化することを防止できる。仮に、凸部を突出部の極端に近くに設けた場合、タイヤにおいてラグ溝近傍(0.5mm未満)に凹部が形成される。その場合、ラグ溝と凹部が近接しているため、形状が複雑化することで耐摩耗性が低下し、即ちタイヤの耐久性が低下する。従って、凸部を突出部から0.5mm以上離すことで、タイヤの耐摩耗性の低下を防止でき、即ち耐久性の低下を防止できる。また、仮に、凸部を突出部から極端に遠くに設けると、即ち嵌合部に極端に近づけて設けると、嵌合部と突出部との間の凸部を設ける面積が減少する。従って、凸部が突出部から0.8mm以内に設けられていることで、金型に凸部を配置する面積を十分に確保できる。
【0009】
前記凸部の高さは0.3mm以上かつ0.5mm以下であってもよい。
【0010】
この構成によれば、凸部の高さを規定することで、ゴムの噛み込みを一層抑制できるとともにタイヤの美観を確保できる。詳細には、凸部の高さが0.3mm以上であることで、凸部がゴムの流れ対する障害として機能する。また、凸部の高さが0.5mm以下であることで、タイヤ表面に深い凹形状が形成されることを防止でき、タイヤの美観を確保できる。
【0013】
前記セクターモールドには、前記グリーンタイヤの外周面にラグ溝を形成するための突出部が設けられており、
前記凸部は、前記突出部から0.5mm
以上かつ0.8mm以下の距離だけ離れて設けられていてもよい。
【0014】
この構成によれば、凸部と突出部との距離を規定することで、製造されるタイヤの耐久性の低下を防止できるとともに金型に凸部を配置する面積を十分に確保できる。詳細には、凸部が突出部から0.5mm以上離れていることで、製造されるタイヤのラグ溝付近の形状が複雑化することを防止できる。仮に、凸部を突出部の極端に近くに設けた場合、タイヤにおいてラグ溝近傍(0.5mm未満)に凹部が形成される。その場合、ラグ溝と凹部が近接しているため、形状が複雑化することで耐摩耗性が低下し、即ちタイヤの耐久性が低下する。従って、凸部を突出部から0.5mm以上離すことで、タイヤの耐摩耗性の低下を防止でき、即ち耐久性の低下を防止できる。また、仮に、凸部を突出部から極端に遠くに設けると、即ち嵌合部に極端に近づけて設けると、嵌合部と突出部との間の凸部を設ける面積が減少する。従って、凸部が突出部から0.8mm以内に設けられていることで、金型に凸部を配置する面積を十分に確保できる。
【0015】
前記凸部は、前記グリーンタイヤの周方向および径方向の両方に交差する方向に複数延びた網目状の堰であってもよい。また、前記凸部は、前記グリーンタイヤの周方向に環状に延びた堰であってもよい。
【0016】
この構成によれば、嵌合部へのゴムの流れ方向(タイヤの径方向)に対して交差する方向に延びるように凸部が設けられている。そのため、ゴムが嵌合部に向かって流れるとき、凸部を跨ぐため、凸部が障害となる。従って、嵌合部へのゴムの流れを抑制でき、ゴムの噛み込みを抑制できる。特に、凸部が網目状に設けられている場合、様々な方向からのゴムの流れに対して障害となり、より確実にゴムの噛み込みを抑制できる。
【0017】
本発明の空気入りタイヤは、
トレッド部とサイド部との間に位置する凸状の金型嵌合痕と、
前記金型嵌合痕の付近かつ外側に設けられた凹状の成形痕と
を備え
、
前記成形痕は、前記金型嵌合痕から0.5mm以上かつ0.8mm以下の距離だけ離れて設けられている。
【0018】
この構成によれば、上記の凸部を有する金型を使用して空気入りタイヤを製造しているため、ゴムの噛み込みが抑制され、空気入りタイヤの外観不良の発生が抑制される。従って、タイヤの外観上の美観が保たれる。ここで、金型嵌合痕の付近かつ外側とは、金型嵌合痕から例えば0.8mm以内での範囲であって、タイヤの径方向外側を示す。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、タイヤ加硫金型において成形時のゴムの噛み込みを抑制でき、空気入りタイヤにおいて外観上の美観を保つことができる。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【0022】
図1は、加硫成形機1に本実施形態に係るタイヤ加硫金型2を装着した状態を示す。加硫成形機1の上プレート3及び上プラテン4と、下プラテン5との間に、コンテナ6を介してタイヤ加硫金型2が取り付けられている。
【0023】
上プレート3は昇降シリンダ7の下端部に固定されている。昇降シリンダ7の中心には昇降ロッド8が配置されている。昇降ロッド8の下端部には上プラテン4が固定されている。昇降シリンダ7と昇降ロッド8は図示しない駆動装置によって昇降される。上プレート3と上プラテン4とは独立して昇降可能に構成されている。上プラテン4には流路4aが形成されている。流路4a内を熱交換媒体(例えば、オイル)が流動することにより温度調整できる。
【0024】
下プラテン5には、上プラテン4と同様に熱交換媒体が流動する流路5aが形成されている。そして、熱交換媒体の温度を調整することにより、上プラテン4及び下プラテン5を介してタイヤ加硫金型2を所望の加硫温度にすることができる。下プラテン5の中心にはブラダユニット9が配置されている。
【0025】
ブラダユニット9は、昇降可能な支軸10に固定した上クランプ11及び下クランプ12にブラダ13を取り付けたものである。上クランプ11、下クランプ12及びブラダ13によって囲まれた空間内には、図示しない給排気装置によって空気が供給及び排出される。ブラダ13は、空気が供給されて外周側に膨らみ、グリーンタイヤGTを内側から支持する。ここで、グリーンタイヤGTは、加硫成形前の生タイヤのことを示す。
【0026】
コンテナ6は、セグメント14、ジャケットリング15、上コンテナプレート16、及び下コンテナプレート17で構成されている。
【0027】
セグメント14は、後述するタイヤ加硫金型2の各セクターモールド20にそれぞれねじ止めされている。本実施形態では、セグメント14は、9個で構成されており、即ちセクターモールド20も9個で構成されている。各セグメント14の内面はセクターモールド20の外面に沿っており、外面は下方に向かうに従って徐々に外径側に膨らむ傾斜面(外周側円錐面)で構成されている。各セグメント14は上スライド18によって径方向に往復移動可能に支持されている。
【0028】
ジャケットリング15は中空円筒状である。ジャケットリング15の上端面は上プレート3に固定されており、ジャケットリング15は昇降シリンダ7の昇降動作に従って昇降する。ジャケットリング15の内面は、下端側に向かうに従って徐々に外径側に傾斜する内周側円錐面で構成されている。ジャケットリング15の内周側円錐面と各セグメント14の外周側円錐面とは、その円錐面に沿ってスライドし、(例えば、ほぞと蟻溝のような構成により)互いに離れないようになっている。これにより、ジャケットリング15が降下すれば、その内周側円錐面で各セグメント14の外周側円錐面を押圧し、外径側に広がった状態のセグメント14を、内径側で環状に連なった状態へと移動させることができる。
【0029】
上コンテナプレート16には、外周側下面に上スライド18が固定され、内周側下面に後述する上モールド21が固定されている。上コンテナプレート16自体は上プラテン4の下面に固定されている。これにより、昇降ロッド8が昇降すれば、上プラテン4及び上コンテナプレート16と共に、上モールド21及びセグメント14(セグメント14に固定されたセクターモールド20を含む)が昇降することになる。
【0030】
下コンテナプレート17には、外周側上面に下スライド19が固定され、内周側上面には後述する下モールド22が固定されている。下スライド19には、型締め時にセグメント14が載置され、径方向にスライド可能に支持する。下コンテナプレート17自体は下プラテン5の上面に固定されている。
【0031】
タイヤ加硫金型2は、セクターモールド20、上モールド(サイドモールド)21、及び下モールド(サイドモールド)22で構成されている。
【0032】
セクターモールド20は、タイヤのトレッド部を所定形状に加硫成形するための金型である。セクターモールド20はアルミ合金からなり、タイヤ周方向に複数に分割され(ここでは、9分割)、内径側に移動した状態で環状に連なる。
【0033】
図2Aは、
図1の円Cで囲まれた部分の拡大図であり、即ちセクターモールド20と、上モールド21(または下モールド22)との嵌合部の拡大図である。なお、
図1では円Cによって囲まれた部分は2箇所存在するが、それらの拡大図として得られる図は向きが異なるのみで形状は同一のものであるため、
図2Aとして一つの図によって併せて示す。以降、嵌合部というときは、セクターモールド20と、上モールド21(または下モールド22)との嵌合部のことを示す。嵌合部は、凹形状を有し、開いた嘴のような形状を有している。この凹形状によって、金型を閉じた際に嵌合部でゴムが噛み込まれることを抑制できる。また、セクターモールド20には、製造されるタイヤの駆動性を向上させるためにタイヤ表面にラグ溝を形成するための突出部20aと、ゴムの噛み込みを抑制するための堰部(凸部)20bとが設けられている。
【0034】
堰部20bは、嵌合部から例えば0.5mm離れた位置に設けられ(W1=0.5mm)、かつ、突出部20aから例えば0.5mm離れた位置に設けられている(W2=0.5mm)。堰部20bは複数設けられており、本実施形態では3つ設けられている。堰部20bは、セクターモールド20の表面に対して例えば半径1.0mm程度のR部を有する。堰部20b同士の間隔は例えば1.0mm程度である(W3=1.0mm)。
図2Aの矢視A方向から見た
図2Bに併せて示すように、本実施形態の堰部20bはタイヤの周方向に延びており、その断面形状は、三角形状である。堰部の深さは例えば0.4mm程度である。なお、
図2Bでは、堰部20bの位置を明示するために、堰部20bに対して斜線によって模式的にマーキングを施している。
【0035】
堰部20bの位置および形状には、好ましい範囲が存在する。堰部20bは、嵌合部から0.5〜0.8mm離れた位置に設けられていることが好ましく、即ち幅W1が、0.5≦W1≦0.8mmを満たすことが好ましい。また、堰部20bは、突出部20aから0.5〜0.8mm離れた位置に設けられていることが好ましく、即ち幅W2が、0.5≦W2≦0.8mmを満たすことが好ましい。また、堰部20b同士の間隔は0.7〜1.3mmであることが好ましく、即ち幅W3が、0.7≦W3≦1.3mmを満たすことが好ましい。また、堰部20bの高さは、0.3〜0.5mmであることが好ましく、即ち高さHが、0.3≦H≦0.5mmを満たすことが好ましい。また、堰部20bの断面形状は、三角形状であることが好ましいが、例えば半円状または台形状など、様々であり得る。これらの堰部20bの位置および形状の好ましい範囲の意義については後述する。
【0036】
図1に示すように、上モールド21および下モールド22は、タイヤのサイド部を所定形状に加硫成形するための金型である。
【0037】
上モールド21は環状に形成されており、内周部には上ビードリング23が固定されている。上モールド21は上コンテナプレート16に固定されており、昇降ロッド8の昇降動作に伴って昇降する。降下する際、上ビードリング23でグリーンタイヤGTのビード部を押さえることができるようになっている。これにより、上モールド21の下内面と、上ビードリング23の下面とで、タイヤのサイドウォール部とビード部とが形成される。
【0038】
下モールド22は、上モールド21と同様に環状に形成されており、内周部には下ビードリング24が固定されている。
【0039】
図3(a)〜
図3(f)は、本実施形態のタイヤ加硫金型2の型締め動作を示す部分断面図である。本実施形態では、前述の構成からなるタイヤ加硫金型2を装着された加硫成形機1にグリーンタイヤGTをセットし、金型を閉じた後、型締めしてグリーンタイヤGTの加硫成形を行う。
【0040】
図3(a)に示す型開き状態では、グリーンタイヤGTをその軸心方向が上下に向かうようにして下モールド22上に載置する。このとき、下方側に位置するビード部を下ビードリング24に対して位置合わせする。
【0041】
図3(b)に示すように、続いて、ブラダ13内に空気を供給して膨張させ、その外面でグリーンタイヤGTの内側面を保持する。これにより、グリーンタイヤGTは、下ビードリング24とブラダ13によって支持され、下モールド22とは非接触状態となる。
【0042】
図3(c)に示すように、続いて、昇降ロッド8及び昇降シリンダ7によって上モールド21及びセクターモールド20を降下させる。そして、上ビードリング23がグリーンタイヤGTの上方側に位置するビード部に当接する。
【0043】
図3(d)および
図3(e)に示すように、続いて、ビード部を介してグリーンタイヤGTが押圧されて変形した後、上モールド21がグリーンタイヤGTに当接する。上モールド21が型締め完了位置まで降下すると、グリーンタイヤGTは上モールド21と下モールド22とによって挟持された状態となる。
【0044】
図3(f)に示すように、上モールド21が型締め完了位置まで降下した後も昇降シリンダ7による降下を続行し、上プレート3と共にジャケットリング15を下方側へと移動させる。これにより、ジャケットリング15の内周側円錐面がセグメント14の外周側円錐面を押圧する。そして、セグメント14に固定されたセクターモールド20が内径側へと移動する。
【0045】
図3(a)から
図3(f)に示すようにして、型締めが完了した後、加硫成形が実行され、成形完了後にこれらの逆の動きによってタイヤ加硫金型2が開かれると、グリーンタイヤGTが製品である空気入りタイヤとなっている。
【0046】
図4は、前述のようにして製造された空気入りタイヤATを示している。空気入りタイヤATは、セクターモールド20と、上モールド21(または下モールド22)との嵌合部によって形成された環状かつ線状の金型嵌合痕30と、金型嵌合痕30の付近かつ外側に設けられた凹状の堰部痕(成形痕)31とを備える。ここで、金型嵌合痕30の付近かつ外側とは、空気入りタイヤATの径方向外側において金型嵌合痕30から例えば0.8mm以内での範囲を示す。堰部痕31は、空気入りタイヤATの径方向において金型嵌合痕30からラグ溝32の間に設けられている。なお、
図4では
図2Bの堰部20bの数に対応して三筋の堰部痕31が図示されており、堰部痕31は堰部20bの数だけ形成される。また、堰部痕31は堰部20bに対応する断面形状を有する。従って、例えば本実施形態の三角形断面の堰部20bから形成された堰部痕31は逆山形の断面形状を有する。このように、堰部痕31は断面形状以外にも寸法および位置等について堰部20bに対応して形成される。
【0047】
本実施形態によれば、タイヤ加硫金型2を閉じるとき、セクターモールド20に設けられた堰部20bがタイヤ加硫金型2の嵌合部へ向かうタイヤのゴムの流れの障害となるため、嵌合部へのゴムの流れを抑制できる。従って、タイヤ加硫金型2によるゴムの噛み込みを抑制でき、タイヤの外観不良の発生を抑制できる。特に、上モールド21(または下モールド22)ではなくセクターモールド20に凸部20bが設けられていることで、ゴムの噛み込みを一層抑制できる。詳細には、上記のようにタイヤ加硫金型2が閉じられるとき、上モールド21(または下モールド22)が固定された状態でセクターモールド20がタイヤ径方向の内側へ移動する。そのため、上モールド21(または下モールド22)とタイヤの位置関係は固定されており、タイヤのゴムは閉じられるセクターモールド20に向かって流れる。従って、セクターモールド20に凸部20bを設け、凸部20bをゴムの流れの障害とすることで嵌合部におけるゴムの噛み込みを抑制できる。
【0048】
また、堰部20bの高さを規定することで、ゴムの噛み込みを一層抑制できるとともにタイヤの美観を確保できる。詳細には、堰部20bの高さが0.3mm以上であることで、堰部20bがゴムの流れ対する障害として機能する。また、堰部20bの高さが0.5mm以下であることで、タイヤ表面に深い凹形状が形成されることを防止でき、タイヤの美観を確保できる。
【0049】
また、堰部20bと嵌合部との距離W1を規定することで、タイヤ加硫金型2の耐久性の低下を防止できるとともにゴムの噛み込みを一層抑制できる。詳細には、セクターモールド20は、成形のたびに嵌合部において上モールド21(または下モールド22)と当接して衝撃を受けるため、セクターモールド20の嵌合部近傍(W1<0.5mm)に堰部20bが形成された場合、堰部20bが衝撃を受けて損傷するおそれがある。堰部20bを嵌合部から0.5mm以上離すことで、この損傷を防止し、タイヤ加硫金型2の耐久性の低下を防止できる。また、堰部20bが嵌合部から0.8mm以内に設けられていることで、嵌合部へのゴムの流れをより確実に抑制できる。仮に、堰部20bを嵌合部から極端に遠くに設けると、嵌合部へ向かうゴムの流れに対して堰部20bが障害とならず、嵌合部におけるゴムの噛み込みを抑制できる効果が得られない。
【0050】
また、堰部20bと突出部20aとの距離W2を規定することで、製造されるタイヤの耐久性の低下を防止できるとともにタイヤ加硫金型2に凸部を配置する面積を十分に確保できる。詳細には、堰部20bが突出部から0.5mm以上離れていることで、製造されるタイヤのラグ溝付近の形状が複雑化することを防止できる。仮に、堰部20bを突出部20aの極端に近くに設けた場合、タイヤにおいてラグ溝近傍(W2<0.5mm)に凹部が形成される。その場合、ラグ溝と凹部が近接しているため、形状が複雑化することで耐摩耗性が低下し、即ちタイヤの耐久性が低下する。従って、堰部20bを突出部から0.5mm以上離すことで、タイヤの耐摩耗性の低下を防止でき、即ち耐久性の低下を防止できる。また、仮に、堰部20bを突出部20aから極端に遠くに設けると、即ち嵌合部に極端に近づけて設けると、嵌合部と突出部20aとの間の堰部20bを設ける面積が減少する。従って、堰部20bが突出部20aから0.8mm以内に設けられていることで、タイヤ加硫金型2に堰部20bを配置する面積を十分に確保できる。
【0051】
また、嵌合部へのゴムの流れ方向(タイヤの径方向)に対して交差する方向に延びるように堰部20bが設けられている。そのため、ゴムが嵌合部に流れるとき、堰部20bを跨ぐため、堰部20bが障害となる。従って、嵌合部へのゴムの流れを抑制でき、ゴムの噛み込みを抑制できる。特に、堰部20bがタイヤの周方向に設けられている場合、堰部20bの加工が容易である。
【0052】
以上のように、空気入りタイヤAT(
図4参照)において、成形時のゴムの噛み込みが抑制されているため、空気入りタイヤATの外観不良の発生が抑制されている。従って、タイヤの外観上の美観が保たれる。
【0053】
図5は、上記実施形態の
図2Bに対応する第1変形例を示している。本変形例の堰部20bは、グリーンタイヤGTの周方向および径方向の両方に交差する方向に複数延びており、即ち網目状に設けられている。本変形例の堰部20bは、周方向および径方向に対してそれぞれ45度の角度で交差するように延びているが、45度以外の角度で交差してもよい。
【0054】
本変形例によれば、堰部20bが網目状(ローレット形状を含む)に設けられている場合、様々な方向からのゴムの流れに対して障害となり、より確実にゴムの噛み込みを抑制できる。
【0055】
図6は、上記実施形態の
図2Bに対応する第2変形例を示している。本変形例の堰部20bは、複数の半球状(ディンプル状)に設けられている。本変形例では、タイヤ周方向に一定の間隔を空けて列をなした複数の半球状の堰部20bが、タイヤ径方向において2列設けられている。特に、タイヤ径方向におけるゴムの流れを抑制すべく、2列の堰部20bはタイヤ周方向に一定間隔ずらされ、即ち千鳥配列となっている。
【0056】
本変形例によれば、堰部20bをディンプル状に形成とすることで、転写加工等によって簡単に堰部20bを形成できる。
【0057】
なお、堰部20bの態様は、
図2Bに示すタイヤの周方向に沿って延びる平行な筋状、
図4に示すタイヤの周方向および径方向の両方に交差する網目状、または
図5に示すディンプル状以外であってもよい。例えば、堰部20bの態様は、タイヤの径方向に交差する平行な筋状であり得る。
【0058】
以上より、本発明の具体的な実施形態やその変形例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。例えば、個々の実施形態の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。