JP2008260135A - タイヤ成形型 - Google Patents

Abstract

【課題】積層ブレードにおける空気抵抗を低減してエアを円滑に排出でき、しかもエアの排出効果が積層ブレードの配設箇所に依存せず、積層ブレードの微小隙間の設定や調節を容易に行うことができるタイヤ成形型を提供すること。
【解決手段】タイヤのトレッドパターンを成形する成形面部１ａに、トレッド面の陸部を形成するための凹所６が設けられているタイヤ成形型において、凹所６に凹設されたポケット１０と、ポケット１０に嵌入されてポケット１０の内部に排気室１２を形成するとともに、薄板を重ね合わせてなる積層ブレード１３を、一端部１３ａが成形面部１ａに露出して他端部１３ｂが排気室１２に露出するように保持するブロック１１と、排気室１２に一端部が連通し、型背面に他端部が連通する排気孔１４とを備えた。
【選択図】図５

Description

本発明は、タイヤの加硫成形に用いられ、タイヤのトレッドパターンを成形する成形面部に、トレッド面の陸部を形成するための凹所が設けられているタイヤ成形型に関する。

通常、タイヤの加硫成形時には、トレッド面にタイヤ成形型の成形面部が押し当てられ、該成形面部の凹凸形状に対応したトレッドパターンが形成される。このとき、トレッド面と成形面部との間にあるエアは、陸部を形成するための凹所に押し込まれるが、このエアを残留させた状態で加硫成形を行うと、トレッド面にベアと呼ばれる凹み傷が発生して成形不良になるという問題がある。そのため、凹所に押し込まれるエアを型外へ適切に排出することが重要となる。

ベア対策としては、型外に通じるベントホールを凹所に穿設し、それによりエアを排出する手法が一般的である。しかし、スピューと呼ばれる多数のゴム突起がトレッド面に形成されるため、その切除作業が必要になったり、脱落したスピューが型内に異物として混入して不良の原因になったりするという問題があった。これに対し、複数枚の薄板を重ね合わせた積層ブレードを凹所に埋設し、その微小隙間を通じてエアを排出するようにしたタイヤ成形型が提案されている（例えば、下記特許文献１、２）。かかる微小隙間は、粘性差によりエアは通すが加熱され軟化したゴムは通さないように設定される。

ところが、下記特許文献１のように、一端部が成形面部に露出して他端部が型背面に露出した積層ブレードを用いる場合、微小隙間内でエアが移動するタイヤ径方向距離が長くなって空気抵抗が増大するため、エアの排出効果が阻害される場合があり、これを更に改善する余地があった。その一方で、これを改善すべく積層ブレードの隙間を拡げると、その隙間にゴムが侵入してしまうため、ベントホールを設けた場合と同様の問題が生じる。

また、下記特許文献２のように、側端が成形面部に露出して端部が型分割面（例えばセグメント同士の分割面）に露出した積層ブレードを用いる場合、型分割面から離れた場所ではエアの排出が困難になる傾向があり、エアの排出効果が積層ブレードの配設箇所に依存するという欠点があった。更に、下記特許文献の何れにおいても、凹所に積層ブレードを直接に埋設していることから、微小隙間の設定や調節に係る作業が煩雑であった。
特開平４−３３８５１２号公報 特許第３５４１２６１号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、積層ブレードにおける空気抵抗を低減してエアを円滑に排出でき、しかもエアの排出効果が積層ブレードの配設箇所に依存せず、積層ブレードの微小隙間の設定や調節を容易に行うことができるタイヤ成形型を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係るタイヤ成形型は、タイヤのトレッドパターンを成形する成形面部に、トレッド面の陸部を形成するための凹所が設けられているタイヤ成形型において、前記凹所に凹設されたポケットと、前記ポケットに嵌入されて前記ポケットの内部に排気室を形成するとともに、薄板を重ね合わせてなる積層ブレードを、一端部が前記成形面部に露出して他端部が前記排気室に露出するように保持するブロックと、前記排気室に一端部が連通し、型背面又は型分割面に他端部が連通する排気孔と、を備えるものである。

本発明に係るタイヤ成形型によれば、タイヤの加硫成形時に凹所に押し込まれたエアが、積層ブレードの微小隙間を通じて排気室に送り込まれ、続いて排気孔を通じて型背面又は型分割面に送り込まれて型外に排出される。この排気室は、成形面部の凹所に凹設したポケットにブロックを嵌入することで該ポケットの内部に形成したものであるため、微小隙間内でエアが移動するタイヤ径方向距離が短縮されたものとなる。その結果、排気室がエアチャンバの効果を奏することとも相俟って、ゴムを通さない程度の微小隙間を保持しながらも、積層ブレードにおける空気抵抗を低減してエアを効率良く円滑に排出することができる。

また、本発明では、積層ブレードの配設箇所が凹所の何処であろうと、排気孔を通じてエアを型背面又は型分割面に送り込むことが可能であり、たとえ型背面や型分割面から離れた場所であってもエアの円滑な排出を確保でき、エアの排出効果が積層ブレードの配設箇所に依存することがない。更に、積層ブレードが、ポケットに嵌入されたブロックに保持されることから、従来のような凹所に直接に埋設されている場合に比べて、微小隙間の設定や調節の作業が容易となる。加えて、積層ブレードに加硫ガスやゴム等による詰まりが生じた場合には、成形面部からブロックを取り外して積層ブレードを清掃又は交換すれば済むため、保守作業も容易となる。

上記において、前記積層ブレードが、１枚の金属の薄板を折り曲げて、その曲げ端部同士を互いに離間する方向に付勢した状態で重ね合わせてなり、前記積層ブレードの前記曲げ端部同士を重ね合わせてなる端部が前記成形面部に露出し、前記ブロックに、前記積層ブレードの前記曲げ端部同士を重ね合わせた側を挟持するスリットが設けられているものが好ましい。

上記構成の積層ブレードは、１枚の金属の薄板を折り曲げて重ね合わせたものであり、その曲げ端部同士を互いに離間する方向に付勢したものである。このような曲げ端部の付勢としては、薄板を折り曲げて弾性変形させたときのスプリングバックを利用したものが挙げられる。そして、その積層ブレードの曲げ端部同士を重ね合わせた側を、ブロックに設けたスリットで挟持することから、積層ブレードの保持と微小隙間の確保とを適切に行うことができ、そのうえスリットの間隔や積層ブレードの厚みを調整することによって微小隙間の設定や調節を容易に行うことができる。

上記において、前記ブロックが、前記積層ブレードを保持しつつ前記凹所の表面の一部を構成する基部と、前記基部から型背面側に突出して前記ポケットの底壁に達する一対の突出部とを有する断面Ｃ字状に設けられ、前記排気室が、前記基部と前記ポケットの底壁と前記一対の突出部とで囲まれるものが好ましい。

上記構成によれば、積層ブレードが上記の如きブロックの基部で保持されることから、微小隙間内でエアが移動するタイヤ径方向距離を大幅に短縮でき、積層ブレードにおける空気抵抗をより良好に低減することができる。また、排気室が基部とポケットの底壁と一対の突出部とで囲まれることで、該排気室が成形面部から適切に遮断された状態となり、微小隙間を通じて排気室に送り込まれたエアを、排気孔に確実に送り込んで型外に排出することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るタイヤ成形型の一例を示す縦断面図であり、型締め状態を示している。図１において、グリーンタイヤ（不図示）はタイヤ軸方向が上下になるようにセットされ、図１右側がタイヤ径方向内側、図１左側がタイヤ径方向外側となる。本実施形態では、成形型がセグメンテッドタイプである例を示す。

このタイヤ成形型（以下、単に成形型と称する場合がある。）は、タイヤのトレッド部に当接させる成形面部１ａを有する環状型部１と、下方のサイドウォール部が当接する下型部２と、上方のサイドウォール部が当接する上型部３とを備える。下型部２及び上型部３のタイヤ径方向内側にはビードリング４が設けられており、タイヤのビードコアを嵌合可能に構成されている。環状型部１は、図２に示すようにタイヤ周方向に分割されたセクター５の組み合わせからなり、各セクター５は型締め状態で端面同士を当接させて円環状に連なる。

成形型の型背面１ｂには、コンテナー２１が取り付けられている。コンテナー２１は、分割されたセクター５ごとに設けられており、不図示の昇降シリンダに固定したサイドプレート２３の下面に、タイヤ径方向に沿って摺動可能に取り付けられている。コンテナー２１のタイヤ径方向外側の斜面には摺動レール２５が設けられており、コーンリング２４がその傾斜方向に沿って摺動可能に嵌合されている。コーンリング２４は、サイドプレート２３に対して相対的に昇降可能な不図示のプラテンに上方から支持されている。なお、符号２６及び２７はエアシールプレートである。

上記構成により、図１に示す状態からプラテンを上昇することで、コーンリング２４を上昇させてコンテナー２１をタイヤ径方向外側に移動させ、各セクター５を下型部２及び上型部３から離間することができ、更に昇降シリンダを上昇することで、サイドプレート２３及びコンテナー２１を上昇させて、セクター５及び上型部３を下型部２から離間し、型開き状態に移行することができる。型開き状態から型締め状態への移行は、上記動作を逆に行えばよく、グリーンタイヤをセットした後に型締めすることで成形面部１ａをトレッド面に押し当てることができる。

図３及び図４は成形面部１ａの要部を示す斜視図であり、そのうち図４は成形面部１ａからブロック１１を取り外した状態を示している。図５は、図３のＡ−Ａ矢視断面図である。図３〜５では、上側がタイヤ径方向内側、下側がタイヤ径方向外側（型背面１ｂ側）となる。

成形面部１ａには、トレッドパターンに対応した凹凸形状が形成されており、図例のような陸部形成用の凹所６と溝部形成用の凸部７とが設けられている。凹所６には、ポケット１０が凹設されていて、その凹みを埋めるようにブロック１１がポケット１０に嵌入されている。ブロック１１は、図６に示すように積層ブレード１３を保持した状態でポケット１０に嵌入されている。

本実施形態では、加硫成形後のトレッド外観を確保する観点から、ブロック１１が、成形型の母材（例えばアルミニウム合金）と同種の金属にて形成され、ポケット１０に圧入されて界面にゴムが侵入できないように構成されている。但し、本発明では、ブロック１１が成形型の母材と異種の金属にて形成されていてもよく、例えば成形型が鉄製である場合にアルミニウム合金で形成したブロックを採用しても構わない。また、本実施形態では、ポケット１０が直方体形状に設けられた例を示すが、本発明はこれに限られず、後述するようなエアの排出効果を奏するものであれば何れの形状も適用可能である。

ブロック１１は、図５に示すように、ポケット１０に嵌入された状態で、ポケット１０の内部に排気室１２を形成するように構成されている。本実施形態では、ブロック１１とポケット１０の内壁との間にて、断面台形状をなす排気室１２がポケット１０の底壁１０ａに面して設けられている。積層ブレード１３は、金属の薄板を重ね合わせてなり、一端部１３ａが成形面部１ａに露出して他端部１３ｂが排気室１２に露出するように保持されている。排気孔１４は、その一端部がポケット１０の底壁１０ａに開口して排気室１２に連通し、不図示の他端部が型背面１ｂに連通しており、積層ブレード１３の微小隙間よりも断面積を大きくしてタイヤ径方向に延設されている。

本実施形態のブロック１１は、積層ブレード１３を保持しつつ凹所６の表面の一部を構成する基部１６と、基部１６の両側から型背面１ｂ側に突出してポケット１０の底壁１０ａに達する一対の突出部１７とを有する断面Ｃ字状に設けられている。排気室１２は、基部１６とポケット１０の底壁１０ａと一対の突出部１７とで囲まれ、成形面部１ａから適切に遮断された状態で、積層ブレード１３の微小隙間によって成形面部１ａに通じている。

加硫成形時には、図７に示すように、グリーンタイヤのトレッド面Ｔｒが成形面部１ａに押し当てられ、凹所６に対応した陸部と凸部７に対応した溝部とが形成される。このとき、トレッド面Ｔｒと成形面部１ａとの間にあるエアが凹所６に押し込まれるが、この成形型では、成形面部１ａと排気室１２との気圧差によって、エアが積層ブレード１３の端部１３ａから微小隙間を通じて排気室１２に送り込まれる。この微小隙間内でエアが移動するタイヤ径方向距離は、従来に比べて非常に短縮されたものであり、しかも排気室１２がエアチャンバの効果を奏することとも相俟って、ゴムを通さない程度の微小隙間を保持しながらも、積層ブレード１３における空気抵抗を低減してエアを効率良く円滑に排出することができる。

排気室１２に送りこまれたエアは、排気孔１４を通じて型背面１ｂに送り込まれ、コンテナー２１との隙間を介して型外に排出される。このとき、バキューム装置を利用することも可能であり、或いは、コンテナー２１に設けた通気孔を排気孔１４の他端部に連結させておくことでエアの排出性を高めてもよい。排気孔１４では、ゴムが侵入することがないため、その内径は適宜に設定可能である。したがって、凹所６に設けられるベントホールでは内径がφ０．５〜φ１．５ｍｍであるのに対して、排気孔１４では内径をφ３〜φ５ｍｍに設定することも可能であり、これによってエアを円滑に排出できる。また、この成形型では、積層ブレード１３の配設箇所が凹所６の何処であろうと、排気孔１４を通じてエアを型背面１ｂに送り込むことが可能であるため、エアの排出効果が積層ブレード１３の配設箇所に依存することがない。

積層ブレード１３の微小隙間は、粘性差によりエアは通すが加熱され軟化したゴムは通さないよう、例えば１０〜３０μｍ程度に設定される。このことから、微小隙間の設定及び調節が大変重要となるが、この積層ブレード１３は、従来のような凹所６に直接に埋設されるものではなく、成形面部１ａからブロック１１を取り外すことで、微小隙間を設定又は調節する作業を容易に行うことができる。加えて、積層ブレード１３に加硫ガスやゴム等による詰まりが生じた場合にも、成形面部１ａからブロック１１を取り外して積層ブレード１３を清掃又は交換すれば済むため、保守作業も容易となる。

本実施形態の積層ブレード１３は、図８に示すように、１枚の金属の薄板１５を折り曲げて、その曲げ端部１５ａ同士を互いに離間する方向に付勢した状態で重ね合わせてなる。この曲げ端部１５ａに対する付勢は、薄板１５を折り曲げて弾性変形させたときのスプリングバックを利用したものである。積層ブレード１３は、図５に示すように、曲げ端部１５ａ同士を重ね合わせてなる端部１３ａを成形面部１ａに露出させる。

ブロック１１は、図９に示すような２つのブロック片１１ａ、１１ｂで構成されており、それらの間にスリットＳを設けた状態で用いられる。即ち、積層ブレード１３の曲げ端部１５ａ同士を重ね合わせた側をブロック片１１ａ、１１ｂで挟持して、それらをポケット１０に圧入することで、図５及び図６に示すように、積層ブレード１３の曲げ端部１５ａ同士を重ね合わせた側がスリットＳにより挟持されるのである。

このように積層ブレード１３をブロック１１で保持した状態では、薄板１５の曲げ端部１５ａが上記の付勢によりブロック１１のスリット壁面に押圧され、積層ブレード１３が基部１６に背面支持された状態でスリットＳにより挟持される。そのため、積層ブレード１３をブロック１１で適切に保持できると共に、積層ブレード１３の微小隙間を適切に確保することができる。そのうえ、スリットＳの間隔や薄板１５の厚みを調整することによって、積層ブレード１３の微小隙間の設定や調節を容易に行うことができる。このスリットＳの間隔は、ポケット１０及びブロック１１の寸法差により定まる。

積層ブレード１３は、薄板１５を折り曲げただけの状態では、図８（ａ）に示すようなＵ字形状をなすが、これをブロック１１のスリットＳで挟持することによって曲げ端部１５ａ周辺の間隔が狭められ、図５に示すようなフラスコ形状となる。つまり、積層ブレード１３は、成形面部１ａに露出する端部１３ａで薄板１５を重ね合わせているものの、排気室１２に露出する端部１３ｂでは、薄板１５をループ状に湾曲させて隙間を拡げた形状となる。このため、微小隙間内でエアが移動するタイヤ径方向距離は、基部１６の厚みと略同等で従来よりも大幅に短縮されたものとなる。

本実施形態では、積層ブレード１３を構成する薄板１５に図８（ｂ）に示すような切欠き２０を設けており、それによって積層ブレード１３の長さ（図８（ｂ）の上下方向の長さ）が、成形面部１ａに露出する端部１３ａよりも排気室１２に露出する端部１３ｂで短くなるようにしている。これにより、積層ブレード１３がポケット１０と同等の長さを有する本実施形態において、端部１３ｂとポケット１０の側壁との間に間隔を設けて、排気室１２内での微小隙間からのエア排出を確保することができる。なお、後述の別実施形態で示すように本発明はこれに限られるものではない。

ポケット１０の深さとしては１０〜２０ｍｍであるものが例示されるが、これに限られるものではなく、形成される排気室１２の容積などに鑑みて適宜に設定できる。また、基部１６の厚みｔとしては５〜１０ｍｍであるものが例示されるが、これに限られるものではなく、積層ブレード１３の微小間隔が所望のサイズに設定されるように、更には、ブロック１１の形状や材質などに鑑みて、基部１６が加硫成形時の内圧により変形しないように適宜に設定できる。積層ブレード１３の素材としては特に制限されないが、ステンレス鋼やクロム鋼、燐青銅が例示される。

本発明のタイヤ成形型は、上記の如きエア排出構造を設けること以外は、通常のタイヤ成形型と同等であり、従来公知の材料、形状、構造などが何れも本発明に採用することができる。

［他の実施形態］
（１）本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であり、成形面部に設けられる凹所又は凸部の形状は特に制限されるものではない。また、前述の実施形態では、成形型がセグメンテッドタイプである例を示したが、これに代えて２ピースタイプを採用してもよく、或いはセクターが複数のピースを組み合わせてなるピースモールドに適用してもよい。更に、本発明では、トレッドパターンを成形する成形面部に併せて、タイヤのサイドウォール面を成形する成形面部にも上記の如きエア排出構造を設けて構わない。

（２）図１０は、本発明の別実施形態に係るブロックの斜視図である。このブロック３１は単一の部材で設けられており、その基部にスリット３２が設けられている。スリット３２には、前述したような積層ブレードの曲げ端部同士を重ね合わせた側が挿入され、成形面部に一端部が露出するように積層ブレードが保持される。かかるブロック３１によれば、スリット３２の間隔が変動しないために積層ブレードを安定して保持でき、取り扱いが容易になって作業性が向上する。また、積層ブレードを構成する薄板に図８（ｂ）に示すような切欠きを設けなくとも、排気室内での微小隙間からのエア排出を良好に確保できる。

（３）図１１は、本発明の別実施形態に係る積層ブレードの斜視図である。この積層ブレード３５の排気室に露出する部分では、貫通穴３６が薄板の厚み方向に穿設されている。これにより、微小隙間を通じて送り込まれたエアが貫通穴３６を介して排気室に排出されるため、エアの排出性をより高めることができる。

（４）前述の実施形態では、積層ブレード１３の端部１３ａが凹所６の表面に配置されている例を示したが、この端部１３ａを凹所６の表面から突出させてもよく、その場合には、積層ブレード１３の突出部分をサイプの形成に供することができる。また、本発明で使用される積層ブレードは、１枚の薄板からなるものに限られず、複数枚の薄板を重ね合わせてなるものでもよく、かかる場合には薄板の合わせ面に微小の溝孔を設けて微小隙間を確保するようにしてもよい。

図１２は、本発明の別実施形態に係る積層ブレードの断面図である。このブロック４１が保持する積層ブレード４２は２枚の薄板４２ａ、４２ｂを重ね合わせてなり、一方の薄板４２ａが凹所６の表面から突出していてサイプの形成に供される。また、他方の薄板４２ｂは、排気室４３内で湾曲しており、微小隙間内でエアが移動するタイヤ径方向距離が短く設定されている。積層ブレード４２は、ピン留めやスポット溶接などの固定手段によってブロック４１の基部４４に固定されており、微小隙間を確保するとともに、加硫成形後に脱型されるタイヤによって薄板４２ａが引き抜かれないように構成されている。

（５）前述の実施形態では、排気孔１４が型背面１ｂに通じる例を示したが、本発明はこれに限られず、型分割面に通じるものでも構わない。この型分割面は、排気孔が設けられた型部と、その型部が接する他の型部との分割面であり、前述の実施形態ではセクター５同士の分割面がこれに相当する。また、１つのポケットに設けられる排気孔の数は特に制限されず、排出すべきエアの量や圧力、排気室の容積、バキュームの有無などに鑑みて適宜に設定できる。

（６）前述の実施形態では、排気室１２に露出する積層ブレード１３の端部１３ｂが、ポケット１０の底壁１０ａから離れている例を示したが、本発明では、この端部１３ｂがポケット１０の底壁１０ａに接していてもよい。この場合の積層ブレードは、ブロックで保持されながらポケットの深さ方向の位置が定まるため、積層ブレードが加硫成形時の内圧で押されて排気室側に押し込まれることがない。なお、かかる場合には、積層ブレードで排気孔の開口を閉塞しないよう、排気孔の位置をずらしておくことが望ましい。

本発明に係るタイヤ成形型の一例を示す縦断面図 環状型部の平面図 成形面部の要部を示す斜視図 成形面部の要部を示す斜視図 図３のＡ−Ａ矢視断面図 ポケットに嵌入されているブロックを示す斜視図 加硫成形時における図３のＡ−Ａ矢視断面図 積層ブレードを構成する薄板を折り曲げる様子を示す（ａ）正面図と（ｂ）平面図 ブロックを示す斜視図 本発明の別実施形態に係るブロックの斜視図 本発明の別実施形態に係る積層ブレードの斜視図 本発明の別実施形態に係る積層ブレードの断面図

符号の説明

１ａ 成形面部
１ｂ 型背面
５ セクター
６ 凹所
７ 凸部
１０ ポケット
１０ａ 底壁
１１ ブロック
１２ 排気室
１３ 積層ブレード
１３ａ 積層ブレードの一端部
１３ｂ 積層ブレードの他端部
１４ 排気孔
１５ 薄板
１５ａ 曲げ端部
１６ 基部
１７ 突出部
Ｓ スリット

Claims (3)

1. タイヤのトレッドパターンを成形する成形面部に、トレッド面の陸部を形成するための凹所が設けられているタイヤ成形型において、
   前記凹所に凹設されたポケットと、
   前記ポケットに嵌入されて前記ポケットの内部に排気室を形成するとともに、薄板を重ね合わせてなる積層ブレードを、一端部が前記成形面部に露出して他端部が前記排気室に露出するように保持するブロックと、
   前記排気室に一端部が連通し、型背面又は型分割面に他端部が連通する排気孔と、を備えることを特徴とするタイヤ成形型。
2. 前記積層ブレードが、１枚の金属の薄板を折り曲げて、その曲げ端部同士を互いに離間する方向に付勢した状態で重ね合わせてなり、前記積層ブレードの前記曲げ端部同士を重ね合わせてなる端部が前記成形面部に露出し、
   前記ブロックに、前記積層ブレードの前記曲げ端部同士を重ね合わせた側を挟持するスリットが設けられている請求項１記載のタイヤ成形型。
3. 前記ブロックが、前記積層ブレードを保持しつつ前記凹所の表面の一部を構成する基部と、前記基部から型背面側に突出して前記ポケットの底壁に達する一対の突出部とを有する断面Ｃ字状に設けられ、
   前記排気室が、前記基部と前記ポケットの底壁と前記一対の突出部とで囲まれる請求項１又は２記載のタイヤ成形型。

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