特開 2024-49527 空気入りタイヤの加硫金型、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】P2024049527

(43)【公開日】2024-04-10

(54)【発明の名称】空気入りタイヤの加硫金型、及び空気入りタイヤの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/02 20060101AFI20240403BHJP

   B29C 35/02 20060101ALI20240403BHJP

   B29C 33/10 20060101ALI20240403BHJP

   B29L 30/00 20060101ALN20240403BHJP

【ＦＩ】

B29C33/02

B29C35/02

B29C33/10

B29L30:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022155798

(22)【出願日】2022-09-29

(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】110000729

【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安永 智一

(72)【発明者】

【氏名】和田 武蔵

【テーマコード（参考）】

4F202

4F203

【Ｆターム（参考）】

4F202AA45

4F202AB03

4F202AH20

4F202AM32

4F202AR12

4F202CA21

4F202CU02

4F202CU07

4F203AA45

4F203AB03

4F203AH20

4F203AM32

4F203AR12

4F203DA11

4F203DB01

4F203DC01

4F203DL10

4F203DN26

(57)【要約】

【課題】グリーンタイヤ内のエアを抜く作業を、工数の増加及びリードタイムの増加を避けて実施可能な空気入りタイヤの加硫金型、及び空気入りタイヤの製造方法を提供する。
【解決手段】空気入りタイヤの加硫金型は、グリーンタイヤに接触するタイヤ成形面と、タイヤ成形面から突出する第１位置及びタイヤ成形面から金型内部へ退避する第２位置を含む複数の位置に移動可能な針と、針を第１位置及び第２位置のいずれかに移動させる駆動機構と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

グリーンタイヤに接触するタイヤ成形面と、
前記タイヤ成形面から突出する第１位置及び前記タイヤ成形面から金型内部へ退避する第２位置を含む複数の位置に移動可能な針と、
前記針を前記第１位置及び前記第２位置のいずれかに移動させる駆動機構と、
を備える、空気入りタイヤの加硫金型。

【請求項2】

前記駆動機構は、加硫金型が開閉動作する際に前記加硫金型に接触することで移動する移動部材を有し、
前記移動部材が前記針を移動させる、請求項１に記載の空気入りタイヤの加硫金型。

【請求項3】

前記針を前記第１位置から前記第２位置へ付勢する付勢部を有し、
前記移動部材は、前記加硫金型が閉まる際に前記第１方向に移動し、
前記移動部材は、前記第１方向への移動に伴って前記針を前記第２位置から前記第１位置へ押す押圧面と、前記押圧面が前記針を前記第１位置に移動させた後に前記付勢部の付勢によって前記第１位置から前記第２位置へ前記針が退避することを許容する退避受面と、を有する、請求項２に記載の空気入りタイヤの加硫金型。

【請求項4】

前記タイヤ成形面にエアを抜くための複数のベントホールが設けられ、
前記複数のベントホールからエアが吸引されており、
前記複数のベントホールのうちの少なくとも１つの前記ベントホールに前記針が設けられている、請求項１に記載の空気入りタイヤの加硫金型。

【請求項5】

前記針は、前記タイヤ成形面からの突出量が調整可能に構成されている、請求項１～４のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫金型。

【請求項6】

加硫金型のタイヤ成形面にグリーンタイヤを接触又は近接させることと、
前記タイヤ成形面から金型内部へ退避する第２位置から、前記タイヤ成形面から突出する第１位置へ針を移動させ、前記針で前記グリーンタイヤを刺すことと、
前記針を前記第１位置から前記第２位置へ移動させることと、
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】

本開示は、空気入りタイヤの加硫金型、及び空気入りタイヤの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

加硫成形前のグリーンタイヤ（生タイヤ）内のエアを抜くための種々の手法が提案されている。例えば、特許文献１，２では、グリーンタイヤにシール部材を押し付けて、シール部材とグリーンタイヤの間の密閉空間に対して真空引きすることで、グリーンタイヤ内のエアを抜くことを開示している。

【0003】

また、特許文献１，２には、グリーンタイヤの外表面に針を刺して、内部のエアを抜けやすくすることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－２０２８０１号公報

【特許文献2】特開２０１８－２０２８０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、グリーンタイヤの外表面に針を刺す作業を手作業で実行する場合には工数がかかる。また、グリーンタイヤの成形後に、グリーンタイヤの外表面に針を刺す作業を専用機械で実行する場合には、グリーンタイヤの成形工程と加硫工程との間に新たな工程が必要となり、製造のリードタイムが増加してしまう。

【0006】

本開示は、グリーンタイヤ内のエアを抜く作業を、工数の増加及びリードタイムの増加を避けて実施可能な空気入りタイヤの加硫金型、及び空気入りタイヤの製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の空気入りタイヤの加硫金型は、グリーンタイヤに接触するタイヤ成形面と、前記タイヤ成形面から突出する第１位置及び前記タイヤ成形面から金型内部へ退避する第２位置を含む複数の位置に移動可能な針と、前記針を前記第１位置及び前記第２位置のいずれかに移動させる駆動機構と、を備える。

【0008】

本開示の空気入りタイヤの製造方法は、加硫金型のタイヤ成形面にグリーンタイヤを接触又は近接させることと、前記タイヤ成形面から金型内部へ退避する第２位置から、前記タイヤ成形面から突出する第１位置へ針を移動させ、前記針で前記グリーンタイヤを刺すことと、前記針を前記第１位置から前記第２位置へ移動させることと、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】タイヤ子午線断面に沿った開状態の加硫金型を示す断面図。

【図2】タイヤ子午線断面に沿った加硫金型の閉動作を示す断面図。

【図3】タイヤ子午線断面に沿った閉状態の加硫金型を示す断面図。

【図4】図１に対応するタイヤ軸方向に平行な視線で見た開状態の加硫金型を示す底面図。

【図5】退避状態の針の構造を示す断面図。

【図6】突出状態の針の構造を示す断面図。

【図7】針の突出量の調整に関する説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の第１実施形態を、図面を参照して説明する。

【0011】

図１は、タイヤ子午線断面に沿った開状態の加硫金型１０を示す断面図である。図２は、タイヤ子午線断面に沿った加硫金型１０の閉動作を示す断面図である。図３は、タイヤ子午線断面に沿った閉状態の加硫金型１０を示す断面図である。図４は、図１に対応するタイヤ軸方向ＡＤに平行な視線で見た開状態の加硫金型１０を示す底面図である。図４において蓋部３２の図示を省略している。

【0012】

図１～３に示すように、加硫金型１０は、タイヤのトレッドを成形するセクタ１１と、タイヤの一対のサイドウォールを成形する下サイドプレート１２及び上サイドプレート１３と、タイヤの一対のビードにタイヤ軸方向ＡＤの外側からそれぞれ接する下ビードリング１４及び上ビードリング１５と、を有する。セクタ１１は、タイヤ周方向に複数配置されている。図示を省略しているが、セクタ１１に設けられるタイヤ成形面１６には、タイヤのトレッドのパターンを成形するための凹凸部がある。下サイドプレート１２及び上サイドプレート１３のタイヤ成形面１６には、タイヤのサイドウォールの意匠を形成するための凹凸部がある。これらのタイヤ成形面１６は、加硫金型１０の閉状態においてグリーンタイヤＴ１（生タイヤ）と接触する。なお、加硫金型１０の開状態においてもタイヤ成形面１６にグリーンタイヤＴ１が接触する場合がある。

【0013】

空気入りタイヤの加硫金型１０の動作を説明する。図１に示す開状態において、下サイドプレート１２、上サイドプレート１３及びセクタ１１は互いに離間している。図１の開状態において、グリーンタイヤＴ１の内部に図示しないブラダが配置され、ブラダが膨らむことによりグリーンタイヤＴ１が保持される。図１に示す開状態から図２に示す閉動作が開始すると、下サイドプレート１２及び下ビードリング１４の位置が固定された状態で、セクタ１１が下サイドプレート１２に向けてタイヤ径方向ＲＤに沿って近づき、セクタ１１が下サイドプレート１２に接触して、図３に示す閉状態になる。同様に、図１に示す開状態から図２に示す閉動作が開始すると、上サイドプレート１３及び上ビードリング１５が一体となって、下サイドプレート１２に向けてタイヤ軸方向ＡＤに沿って近づき、上サイドプレート１３がグリーンタイヤＴ１に接触して、図３に示す閉状態となる。

【0014】

加硫金型１０は、１又は複数の針２を有する。第１実施形態では、下サイドプレート１２のタイヤ成形面１６に１又は複数の針２が設けられている。図５は、退避状態の針２の構造を示す断面図である。図６は、突出状態の針２の構造を示す断面図である。図５及び図６に示すように、針２は、タイヤ成形面１６から突出する第１位置Ｐ１（図２及び図６参照）及びタイヤ成形面１６から金型内部へ退避する第２位置Ｐ２（図１、図３及び図５参照）を含む複数の位置に移動可能に構成されている。図１～３，５～６に示すように、タイヤ成形面１６には、エアを抜くための複数のベントホール１７が形成されており、図示しない吸引装置によって金型内側（タイヤ側）から金型外側へ向けてエアが抜かれている。これにより、グリーンタイヤＴ１とタイヤ成形面１６との間にエアが残ることによる成形不良を抑制又は防止可能となる。針２は、複数のベントホール１７のうちの少なくとも一部のベントホール１７に設けられている。

【0015】

図５及び図６に示すように、針２は、針ユニット２０を構成しており、針ユニット２０がベントホール１７に挿入される。針ユニット２０はベントホール１７から着脱自在に構成され、針ユニット２０が故障した場合でも取り換え可能である。針ユニット２０は、直径約１ｍｍの棒状の針２と、針２の先端部を露出し且つ針２の基端部を収容するケース２１と、ケース２１に一部収容され針２の基端部に取り付けられるヘッド２２と、ケース２１内に収容され且つケース内壁とヘッド２２を足場として針２を没入方向ＨＤ１（第２位置Ｐ２へ向かう方向）へ向けて付勢するコイルバネ等の付勢部２３と、を有する。針２は、有頂筒状のケース２１の頂部の穴２１ｈに挿入されている。針２の中央部の入り止め部２ａがケース２１の頂部の穴２１ｈよりも大きいことで針２が没入方向ＨＤ１（第２位置Ｐ２に向かう方向）へ進み過ぎてケース２１から抜けることを防止している。また、ヘッド２２があることで、針２が突出方向ＨＤ２（没入方向ＨＤ１の反対方向；第１位置Ｐ１へ向かう方向）へ進み過ぎてケース２１から抜けることを防止している。

【0016】

図７は、針２の突出量の調整に関する説明図である。図７に示すように、針２とヘッド２２はそれぞれに設けられたネジ２ｍ及びネジ溝２２ｍによって、針２がヘッド２２に挿入される量が変更可能となる。そのため、針２とヘッド２２とを相対的に回転させるだけで、針２のストローク量Ｈ１が調整可能となり、タイヤ成形面１６からの針２の突出量を調整可能に構成されている。

【0017】

図１～図４に示すように、加硫金型１０は、針２を第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２のいずれかに移動させる駆動機構３を有する。駆動機構３は、針２を移動させるための移動部材３０を有する。移動部材３０は、加硫金型１０が開閉動作する際に加硫金型１０（セクタ１１の押さえ部１１ａ）に接触することで移動する。具体的には、下サイドプレート１２における針２の基端側には、移動部材３０が移動するための移動通路３１が設けられている。第１実施形態における移動通路３１は、下サイドプレート１２に設けられたタイヤ径方向ＲＤに延びる溝である。移動部材３０は、針２の移動方向に交差又は直交する方向に移動可能に構成されている。第１実施形態では、針２の移動方向がタイヤ軸方向ＡＤと平行であり、移動部材３０の移動方向は、タイヤ径方向ＲＤと平行である。移動部材３０の移動方向は、下サイドプレート１２が形成する移動通路３１によって規定される。移動部材３０の移動方向（タイヤ径方向ＲＤ）における移動限界は、下サイドプレート１２と共に移動部材３０の移動通路３１を形成する蓋部３２に設けられたピン３３とピン３３に係合する移動部材３０の溝３０ａによって規定される。蓋部３２は、下サイドプレート１２にボルト締めされている。図１に示す加硫金型１０の開状態において、針２は第２位置Ｐ２に位置しており、針２のヘッド２２が、移動部材３０の移動通路３１内に位置している。

【0018】

移動部材３０は、図１及び図４に示す開状態において、タイヤ径方向外側の第３位置Ｐ３に位置している。移動部材３０は、図２に示すように、加硫金型１０が閉まる際に、セクタ１１の押さえ部１１ａに押されることで、タイヤ径方向内側の第４位置Ｐ４（図３参照）へ向けて第１方向ＦＤ１へ移動する。図４では押さえ部１１ａを見やすくするために、押さえ部１１ａにハッチングを付けて図示している。また、図４において針２を設けた箇所を破線の円で示している。移動部材３０は、１以上の突起３４を有しており、突起３４は、押圧面３４ａ及び退避受面３４ｂを有している。押圧面３４ａは、移動部材３０の第１方向ＦＤ１への移動に伴って針２を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１へ押す。退避受面３４ｂは、図２及び図３に示すように、押圧面３４ａが針２を第１位置Ｐ１に移動させた後に、付勢部２３の付勢によって第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ針２が退避することを許容する。押圧面３４ａは、突起３４におけるタイヤ径方向ＲＤ内側に配置され、退避受面３４ｂは、突起３４におけるタイヤ径方向ＲＤ外側に配置されている。

【0019】

図１及び図２に示す状態では、グリーンタイヤＴ１が下サイドプレート１２のタイヤ成形面１６に近接している。近接とは、突出する針２がグリーンタイヤＴ１に接触可能な範囲を意味する。図１及び図２に示すように、加硫金型１０が閉まる際に、針２のヘッド２２が移動部材３０の押圧面３４ａにより第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に押し上げられ、針２がグリーンタイヤＴ１を刺してエア抜きを行う。図２の状態から更に移動部材３０が第１方向ＦＤ１へ進むと、付勢部２３によって第２位置Ｐ２に戻ろうとするヘッド２２を退避受面３４ｂが受けつつ、ヘッド２２がタイヤ軸方向外側に移動して針２が退避状態となり、セクタ１１が下サイドプレート１２に接触して、加硫金型１０が閉状態となり、加熱加圧が開始されてタイヤが加硫される。

【0020】

タイヤの加硫が完了すると、下サイドプレート１２からセクタ１１がタイヤ径方向ＲＤに離間し始める。すると、コイルバネ等の第２付勢部３５が移動部材３０を付勢し、移動部材３０が第４位置Ｐ４から第３位置Ｐ３へ復帰する。このときに、針２が退避状態から突出状態に一時的に移行するが、加硫金型１０が閉状態から開動作を開始する際に、加硫後の空気入りタイヤを保持するブラダが下サイドプレート１２から離間して退避するので、加硫後のタイヤが針２に刺されることを回避してる。

【0021】

［変形例］
（Ａ）上記実施形態における駆動機構３は、加硫金型１０の動きに伴って移動する移動部材３０を用いているが、これに限定されない。例えば、任意のタイミングで動作可能なアクチュエータ等の電動部や、外部動力部を用いた駆動機構にしてもよい。

【0022】

（Ｂ）上記実施形態において、針２を設けるタイヤ成形面１６は、下サイドプレート１２であるが、これに限定されず、セクタ１１や上サイドプレート１３などの任意の箇所のタイヤ成形面１６に針２を設けることが可能となる。

【0023】

（Ｃ）上記実施形態において、図１及び図２に示すように、針２でグリーンタイヤＴ１を刺す際に、タイヤ成形面１６とグリーンタイヤＴ１は近接しているものの接触していないが、これに限定されない。タイヤ成形面１６にグリーンタイヤＴ１を接触させた状態において針２がグリーンタイヤＴ１を刺してもよい。

【0024】

（Ｄ）上記実施形態における、針２を設ける箇所やその数は任意に変更可能である。

【0025】

［１］
以上のように、空気入りタイヤの加硫金型１０は、グリーンタイヤＴ１に接触するタイヤ成形面１６と、タイヤ成形面１６から突出する第１位置Ｐ１及びタイヤ成形面１６から金型内部へ退避する第２位置Ｐ２を含む複数の位置に移動可能な針２と、針２を第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２のいずれかに移動させる駆動機構３と、を備える、としてもよい。

【0026】

このように、加硫金型１０によりグリーンタイヤＴ１を加硫する工程において、駆動機構３が針２を移動させてグリーンタイヤＴ１に針２を刺すことができる。よって、エア抜きのために針２を刺す工程と加硫工程とを同じ機械で実施できる。

【0027】

［２］
上記［１］に記載の空気入りタイヤの加硫金型１０において、駆動機構３は、加硫金型１０が開閉動作する際に加硫金型１０に接触することで移動する移動部材３０を有し、移動部材３０が針２を移動させる、としてもよい。
このように、駆動機構３は、開閉動作する際の加硫金型１０に接触することで移動する移動部材３０であり、移動部材３０が針２を移動させるので、モーターなどの別のアクチュエータを設けずに針２を移動させることが可能となる。

【0028】

［３］
上記［２］に記載の空気入りタイヤの加硫金型１０において、針２を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ付勢する付勢部２３を有し、移動部材３０は、加硫金型１０が閉まる際に第１方向ＦＤ１に移動し、移動部材３０は、第１方向ＦＤ１への移動に伴って針２を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１へ押す押圧面３４ａと、押圧面３４ａが針２を第１位置Ｐ１に移動させた後に付勢部２３の付勢によって第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ針２が退避することを許容する退避受面３４ｂと、を有する、としてもよい。
このような機械構成で針２による適切な穴あけ作業を実現可能となる。

【0029】

［４］
上記［１］～［３］のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫金型１０において、タイヤ成形面１６にエアを抜くための複数のベントホール１７が設けられ、複数のベントホール１７からエアが吸引されており、複数のベントホール１７のうちの少なくとも１つのベントホール１７に針２が設けられている、としてもよい。
このように、針２で形成されたグリーンタイヤＴ１の穴は、ベントホール１７の位置と一致するので、ベントホール１７の吸引によりグリーンタイヤＴ１内のエアがより一層抜けやすくなる。

【0030】

［５］
上記［１］～［４］のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫金型１０において、針２は、タイヤ成形面１６からの突出量が調整可能に構成されている、としてもよい。
この構成によれば、グリーンタイヤＴ１に深すぎず且つ浅すぎない穴を形成可能となる。

【0031】

［６］
空気入りタイヤの製造方法は、加硫金型１０のタイヤ成形面１６にグリーンタイヤＴ１を接触又は近接させることと、タイヤ成形面１６から金型内部へ退避する第２位置Ｐ２から、タイヤ成形面１６から突出する第１位置Ｐ１へ針２を移動させ、針２でグリーンタイヤＴ１を刺すことと、針２を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ移動させることと、を含む、としてもよい。

【0032】

以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0033】

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【0034】

例えば、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現できる。特許請求の範囲、明細書、および図面中のフローに関して、便宜上「まず」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実行することが必須であることを意味するものではない。

【符号の説明】

【0035】

２ ：針
３ ：駆動機構
１０ ：加硫金型
１６ ：タイヤ成形面
１７ ：ベントホール
２３ ：付勢部
３０ ：移動部材
３４ａ ：押圧面
３４ｂ ：退避受面
ＦＤ１ ：第１方向
Ｐ１ ：第１位置
Ｐ２ ：第２位置
Ｔ１ ：グリーンタイヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】