JP2018030237A - タイヤ用モールド - Google Patents

Abstract

【課題】安定で十分にエアが排出できるタイヤ用モールド２の提供。【解決手段】このモールド２は、本体６と、柱状のプラグ８とを備えている。上記本体６はこの本体６を貫通する孔１０を有しており、この孔１０に上記プラグ８が通されている。上記プラグ８は、芯部材２２と、この芯部材２２の外側に位置する外筒２４とを備えている。上記外筒２４は、上記芯部材２２の周囲に沿って配置された複数の扇形部材２６を備えている。好ましくは、上記扇形部材２６は上記プラグ８の長さ方向に延在する角を備えており、この角は面取りされている。【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤ用モールドに関する。

タイヤの品質の観点から、タイヤの製造では、ローカバーとキャビティ面との間に存在するエアや、ローカバー内に残存するエアを排出することは、極めて重要である。エアの排出を十分に行うために、モールドについて、様々な検討が行われている。この検討の一例が、特開２０１５−０７１２５１公報に開示されている。

特開２０１５−０７１２５１公報

棒状の部材、すなわち、ベントプラグを用いてエアを排出する方法が知られている。この排出方法では、モールドの本体に孔が開けられる。ベントプラグは、この孔に通される。ベントプラグは、その大きさが孔の大きさと略一致するように形成される。ベントプラグと孔との間には、極小の隙間が形成される。この隙間から、エアは排出される。

前述の隙間の形成状況は、ベントプラグの挿入状態によって変化する。ベントプラグの挿入状態を精密にコントロールすることはできないので、モールドに安定して隙間を確保することは難しい。ベントプラグと孔との間に形成される隙間では、ベントプラグの挿入状態による、エアの排出能力への影響が大きく、より安定でより十分にエアが排出できる技術の確立が求められている。

本発明の目的は、安定で十分にエアが排出できるタイヤ用モールドの提供にある。

本発明に係るタイヤ用モールドは、本体と、柱状のプラグとを備えている。上記本体はこの本体を貫通する孔を有しており、この孔に上記プラグが通されている。上記プラグは、芯部材と、この芯部材の外側に位置する外筒とを備えている。上記外筒は、上記芯部材の周囲に沿って配置された複数の扇形部材を備えている。

好ましくは、このタイヤ用モールドでは、上記扇形部材は上記プラグの長さ方向に延在する角を備えている。上記角は面取りされている。

好ましくは、このタイヤ用モールドでは、上記角の面取りは丸面である。

好ましくは、このタイヤ用モールドでは、上記プラグの外径は３．０ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であり、このプラグの長さは１０ｍｍ以上１２ｍｍ以下である。

好ましくは、このタイヤ用モールドでは、上記芯部材の外径は１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。

好ましくは、このタイヤ用モールドでは、上記外筒の厚さは１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。

本発明に係るタイヤの製造方法は、
（１）ローカバーを準備する工程、
（２）モールドに上記ローカバーを投入する工程
及び
（３）上記モールド内で上記ローカバーを加圧及び加熱する工程
を含んでいる。上記モールドは、本体と、柱状のプラグとを備えている。上記本体はこの本体を貫通する孔を有しており、この孔に上記プラグが通されている。上記プラグは、芯部材と、この芯部材の外側に位置する外筒とを備えている。上記外筒は、上記芯部材の周囲に沿って配置された複数の扇形部材を備えている。

本発明に係るタイヤ用モールドでは、本体の孔にプラグを通した状態において、この孔とプラグとの間に、第一の隙間が形成される。芯部材と外筒との間に、第二の隙間が形成される。一の扇形部材とこの一の扇形部材の隣に位置する他の扇形部材との間に、第三の隙間が形成される。

このモールドでは、プラグによって形成される隙間の面積は、従来の棒状のベントプラグによって形成される隙間のそれに比べて大きい。このモールドでは、従来のモールドに比べて、エアの排出能力は高い。しかもこのモールドでは、第二の隙間及び第三の隙間は、第一の隙間に比べて、プラグの挿入状態による影響を受けにくい。このモールドでは、エアの排出のための経路が安定に確保される。このモールドによれば、安定で十分にエアが排出できる。

さらにこのモールドでは、プラグによって形成される隙間は、従来のベントプラグによって形成される隙間と同じように、極小である。この隙間にゴムは流入しにくい。このモールドでは、安定で十分にエアを排出しつつ、スピューの発生が防止される。

本発明によれば、スピューの発生を防止しつつ、安定で十分にエアが排出できるタイヤ用モールドが得られる。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールドが示された平面図である。 図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。 図３は、モールドの一部をなすプラグの斜視図である。 図４は、図３のプラグの分解斜視図である。 図５は、図１のモールドを構成するセグメントの斜視図である。 図６は、モールドのキャビティ面の一部が示された外観図である。 図７は、プラグの一部をなす扇形部材の平面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１及び２には、タイヤ用モールド２の一部が示されている。図１において、紙面に対して垂直な方向はモールド２の軸方向である。両矢印Ａで示された方向はモールド２の周方向である。図２において、上下方向はモールド２の軸方向であり、左右方向はモールド２の半径方向である。紙面に対して垂直な方向は、モールド２の周方向である。このモールド２の軸方向はタイヤの軸方向に相当し、モールド２の周方向はタイヤの周方向に相当し、そして、モールド２の半径方向はタイヤの半径方向に相当する。

図２において、Ｒで示されているのはローカバーである。ローカバーＲは、加硫前のタイヤである。このローカバーＲは、未架橋状態にある。タイヤは、トレッド、サイドウォール、ビード等の複数のゴム部材で構成される。このタイヤの製造では、複数のゴム部材がアッセンブリーされて、ローカバーＲが準備される。

このタイヤの製造では、ローカバーＲはモールド２に投入される。図２において、ローカバーＲはモールド２の内側に位置している。図示されていないが、ローカバーＲのさらに内側には、ブラダー（又は、剛体コア）が位置している。モールド２に投入されたローカバーＲは、モールド２とブラダー（又は、剛体コア）との間の空間、すなわち、キャビティに置かれる。

このタイヤの製造では、ローカバーＲは、モールド２内で加圧及び加熱される。加圧及び加熱により、ローカバーＲのゴム組成物が流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。ローカバーＲの外面はモールド２と当接する。これにより、タイヤの外面が形付けられる。モールド２の内面のうち、ローカバーＲと当接する部分は、特に、キャビティ面４と称される。キャビティ面４は、タイヤの外面を形成する。このモールド２は、タイヤの外面を形成するキャビティ面４を備えている。キャビティ面４に凸凹模様を有するモールド２が用いられることにより、タイヤの外面に凹凸模様が形成される。ローカバーＲの内面は、ブラダー（又は、剛体コア）と当接する。これにより、タイヤの内面が形付けられる。

このタイヤの製造方法は、
（１）ローカバーＲを準備する工程、
（２）モールド２にローカバーＲを投入する工程
及び
（３）モールド２内でローカバーＲを加圧及び加熱する工程
を含んでいる。

前述したように、図１及び２に示されたモールド２はタイヤの製造に用いられる。このモールド２は、本体６と、プラグ８とを備えている。本体６は、孔１０を備えている。この孔１０は、本体６を貫通している。この孔１０の形状は、円である。このモールド２では、プラグ８は本体６の孔１０に通される。これにより、モールド２が構成される。このモールド２のキャビティ面４は、本体６の内面１２とプラグ８の端面１４とによって構成される。

図２に示されているモールド２では、１本のプラグ８が示されている。このモールド２では、プラグ８の数は１本に限られない。このモールド２には、多数のプラグ８を設けることができる。この場合、このモールド２の本体６には、このプラグ８の数と同等数の孔１０が設けられる。例えば、タイヤサイズが１７５／６５Ｒ１５であるタイヤを製造する場合、モールド２には、１５０本ほどのプラグ８が設けられる。

このモールド２は、多数のトレッドセグメント１６、一対のサイドプレート１８及び一対のビードリング２０を組み合わせて構成されている。このモールド２は、いわゆる「割モールド２」である。

図２に示されたモールド２では、その本体６のうち、セグメント１６の部分に孔１０が設けられている。このモールド２では、プラグ８が設けられるのはセグメント１６の部分に限られない。サイドプレート１８の部分にプラグ８が設けられてもよいし、ビードリング２０の部分にこのプラグ８が設けられてもよい。このモールド２に設けられるプラグ８の数、位置等は、このモールド２で製造されるタイヤの仕様に応じて適宜決められる。

図３には、プラグ８が示されている。プラグ８は、柱状である。詳細には、プラグ８は円柱状である。プラグ８は、芯部材２２と、外筒２４とを備えている。詳細には、プラグ８は芯部材２２と外筒２４とから構成している。

芯部材２２は、プラグ８の中心に位置している。芯部材２２はプラグ８の中心部分である。このモールド２では、芯部材２２は円柱状である。

外筒２４は、芯部材２２の外側に位置している。この外筒２４は、プラグ８の外側部分を構成している。このモールド２では、外筒２４は円筒状である。プラグ８において、外筒２４の内面は芯部材２２の外面と対向している。モールド２において、外筒２４の外面は本体６の孔１０と対向している。

このモールド２では、外筒２４は複数の扇形部材２６を備えている。言い換えれば、この外筒２４は複数の扇形部材２６により構成されている。これらの扇形部材２６は、芯部材２２の周囲に沿って配置されている。

扇形部材２６の内面は、外筒２４の内面の一部をなす。この扇形部材２６の外面は、この外筒２４の外面の一部をなす。プラグ８において、扇形部材２６の内面は芯部材２２の外面と対向している。一の扇形部材２６の側面は、この一の扇形部材２６の隣に位置する他の扇形部材２６の側面と対向している。モールド２において、この扇形部材２６の外面は本体６の孔１０と対向している。

このモールド２では、プラグ８の状態において、扇形部材２６は、その側面を含む平面が芯部材２２の外面の接平面に対して垂直に交差するように構成されている。この扇形部材２６が、その側面を含む平面が芯部材２２の外面の接平面に対して斜めに交差するように構成されてもよい。

図４に示されているように、芯部材２２と外筒２４とは一体ではない。一の扇形部材２６と、この一の扇形部材２６の隣に位置する他の扇形部材２６とは、一体ではない。このモールド２では、プラグ８が本体６の孔１０に通されていない状態では、このプラグ８は分解可能である。このプラグ８は、芯部材２２と外筒２４とに分解可能である。外筒２４は、複数の扇形部材２６に分解可能である。

このモールド２では、本体６の孔１０にプラグ８を通して、この本体６とプラグ８とは組み合わされる。このモールド２では、本体６の孔１０にプラグ８を挿入する場合、芯部材２２の周りに複数の扇形部材２６が配置され、図３に示されているような、芯部材２２及び複数の扇形部材２６が一体となった、プラグ８が準備される。図５に示されているように、本体６の外側から、この状態でプラグ８が孔１０に通される。プラグ８が孔１０に通されることで、このプラグ８、すなわち、芯部材２２及び複数の扇形部材２６がモールド２の本体６に保持される。先に、本体６の孔１０において、扇形部材２６をリング状に配置して外筒２４を構成した後に、芯部材２２をこの外筒２４に通してこの孔１０においてプラグ８を構成してもよい。なお、図示されていないが、本体６の内側から、プラグ８が孔１０に通されてもよい。

本明細書では詳述しないが、このモールド２では、孔１０の大きさに対してプラグ８の大きさが適切に調整されている。このため、プラグ８が孔１０から脱落しないように、プラグ８が適切な力で拘束されているのはいうまでもない。孔１０はプラグ８を締め付けており、外筒２４は芯部材２２を締め付けている。一の扇形部材２６は、この一の扇形部材２６の隣に位置する他の扇形部材２６に押し当てられている。このモールド２では、本体６の孔１０にプラグ８を通した状態において、プラグ８は物理的な力で孔１０に固定されている。

図６には、モールド２のキャビティ面４の一部が示されている。この図６には、モールド２のキャビティ面４のうち、プラグ８が位置している部分が示されている。

このモールド２では、本体６の孔１０にプラグ８を通した状態において、この孔１０とプラグ８との間には、隙間２８ａ（以下、第一の隙間と称される。）が形成される。芯部材２２と外筒２４との間にも、隙間２８ｂ（以下、第二の隙間と称される。）が形成される。一の扇形部材２６とこの一の扇形部材２６の隣に位置する他の扇形部材２６との間にも、隙間２８ｃ（以下、第三の隙間と称される。）が形成される。このモールド２において、この隙間２８はエアの通り道を構成する。

このモールド２では、キャビティ面４において、プラグ８を孔１０に固定することによって形成される隙間２８の面積は、従来の棒状のベントプラグによって形成される隙間の面積に比べて大きい。このモールド２では、従来のモールドに比べて、エアの排出能力は高い。しかもこのモールド２では、第二の隙間２８ｂ及び第三の隙間２８ｃは、第一の隙間２８ａに比べて、プラグ８の挿入状態による影響を受けにくい。このモールド２では、エアの排出のための経路が安定に確保される。このモールド２によれば、モールド２の内側からその外側に向かって、安定で十分にエアが排出できる。

さらにこのモールド２では、プラグ８によって形成される隙間２８は、従来のベントプラグによって形成される隙間と同じように、極小である。この隙間２８をエアは通過できるが、この隙間２８にゴムは流入しにくい。このモールド２では、安定で十分にエアを排出しつつ、スピューの発生が防止される。

本発明によれば、スピューの発生を防止しつつ、安定で十分にエアが排出できるタイヤ用モールド２が得られる。

外筒２４を構成する扇形部材２６の数は、キャビティ面４における隙間２８の面積に影響する。エアの高い排出能力の観点から、この扇形部材２６の数は４以上が好ましく、６以上がより好ましい。この扇形部材２６の数は、扇形部材２６自体の剛性にも影響する。扇形部材２６の剛性が適切に維持されるとの観点から、この扇形部材２６の数は１６以下が好ましく、１２以下がより好ましい。

このモールド２では、外筒２４を構成する扇形部材２６は全て同等の形状（又は、大きさ）を有している。このモールド２では、隙間２８を通過するエアの流れに、特異な流れは生じにくい。このモールド２では、隙間２８の形成状態が安定に保持される。言い換えれば、このモールド２では、エアの排出能力が安定に保持される。この観点から、このモールド２では、外筒２４を構成する扇形部材２６は全て同等の形状（又は、大きさ）を有しているのが好ましい。

このモールド２では、扇形部材２６は４つの角３０を備えている。この角３０は、プラグ８の長さ方向に延在している。図６に示されているように、この角３０は面取りされている。第一の隙間２８ａと第三の隙間２８ｃとの境界において、隙間２８は大きい。第二の隙間２８ｂと第三の隙間２８ｃとの境界において、隙間２８は大きい。大きな隙間２８は、エアの排出能力をさらに高める。このモールド２では、より十分にエアが排出される。この観点から、扇形部材２６はプラグ８の長さ方向に延在する角３０を備えており、この角３０が面取りされているのが好ましい。

このモールド２では、前述の、角３０の面取りは丸面である。このモールド２では、この角３０の面取りは丸面に限られない。この角３０の面取りが、角面とされもよいし、猿類面とされてもよい。隙間２８の形成に寄与し、角３０が他の部材を傷つけることを防止するとの観点から、この角３０の面取りは丸面が好ましい。

図７には、扇形部材２６の一方の端面が示されている。この端面は、モールド２のキャビティ面４の一部をなす。この図７において、紙面に対して垂直な方向はプラグ８の長さ方向である。図７において、矢印Ｒａは角３０の丸面の半径である。

このモールド２では、丸面の半径Ｒａは、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．２ｍｍ以下が好ましい。この半径が０．１ｍｍ以上に設定されることにより、エアの排出のための隙間２８の形成に丸面が効果的に寄与する。このモールド２では、エアがより効果的に排出される。この半径が０．２ｍｍ以下に設定されることにより、この丸面によって形成される隙間２８の大きさが適切に維持される。このモールド２では、この丸面が絡む隙間２８にゴムは流入しにくいので、スピューの発生が効果的に防止される。

図３において、両矢印ＤＰはプラグ８の外径である。両矢印ＨＰは、プラグ８の長さである。両矢印ＤＣは、芯部材２２の外径である。両矢印ＴＴは、外筒２４の厚さである。この厚さＴＴは、扇形部材２６の厚さでもある。

このモールド２では、プラグ８の外径ＤＰは３．０ｍｍ以上が好ましく、４．５ｍｍ以下が好ましい。この外径が３．０ｍｍ以上に設定されることにより、プラグ８の孔１０の挿入によって形成される隙間２８の面積が十分に確保される。このモールド２では、エアが効果的に排出される。この外径が４．５ｍｍ以下に設定されることにより、プラグ８の大きさが適切に維持される。このモールド２では、このプラグ８によるタイヤの外観への影響が効果的に抑えられる。

このモールド２では、プラグ８の長さＨＰは１０．０ｍｍ以上が好ましく、１２．０ｍｍ以下が好ましい。この長さが１０．０ｍｍ以上に設定されることにより、プラグ８の剛性が適切に維持される。このプラグ８の取り扱いは容易である。このプラグ８は、孔１０に挿入させやすい。この長さが１２．０ｍｍ以下に設定されることにより、プラグ８の長さが適切に維持される。このプラグ８は、隙間２８を通過するエアの抵抗になりにくい。このモールド２では、プラグ８によるエアの排出能力への影響が抑えられる。

このモールド２では、芯部材２２の外径ＤＣは１．０ｍｍ以上が好ましく、１．５ｍｍ以下が好ましい。この外径が１．０ｍｍ以上に設定されることにより、芯部材２２が適度な剛性を有する。この芯部材２２の取り扱いは容易である。この芯部材２２を含むプラグ８は、孔１０に挿入させやすい。この外径が１．５ｍｍ以下に設定されることにより、芯部材２２によるエアの排出能力への影響が抑えられる。

このモールド２では、外筒２４又は扇形部材２６の厚さＴＴは１．０ｍｍ以上が好ましく、１．５ｍｍ以下が好ましい。この厚さが１．０ｍｍ以上に設定されることにより、扇形部材２６が適度な剛性を有する。この扇形部材２６又は外筒２４の取り扱いは容易である。この扇形部材２６又は外筒２４を含むプラグ８は、孔１０に挿入させやすい。この厚さが１．５ｍｍ以下に設定されることにより、扇形部材２６又は外筒２４によるエアの排出能力への影響が抑えられる。

このモールド２では、本体６の材質は、金属である。この金属としては、スチール、アルミニウム合金、ステンレススチール及びチタン合金が例示される。この本体６の材質としては、スチール及びアルミニウム合金が好ましい。

このモールド２では、プラグ８の材質は、金属である。この金属としては、スチール、アルミニウム合金、ステンレススチール及びチタン合金が例示される。このプラグ８の材質としては、スチール及びアルミニウム合金が好ましい。隙間２８が安定に形成されるの観点から、このプラグ８の材質としては、スチールがより好ましい。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図３に示されたプラグを有するモールドを準備し、このモールドを用いてタイヤ（タイヤサイズ＝１７５／６５Ｒ１５）を製造した。このモールドに設けられたプラグの数は、１５０本に設定された。それぞれのプラグの材質は、スチールであった。モールドの温度は、１８８℃に設定された。

［比較例１］
プラグを従来の棒状のプラグに変えた他は実施例１と同様にして、タイヤを製造した。この比較例１のモールドは、従来のモールドである。

［実施例２］
プラグの材質をアルミニウム合金とした他は実施例１と同様にして、タイヤを製造した。

［排出指数］
タイヤを１６００本製造し、これらのタイヤの外観を目視で観察した。エアの残留によって発生した外観傷の有無を確認し、この外観傷が認められたタイヤの本数を計数した。その結果が、指数で、下記の表１に示されている。数値が小さいほど、エアの排出能力が高く好ましい。

表１に示されるように、実施例のモールドでは、比較例のモールドに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明されたプラグに関する技術は、種々のタイヤの製造のためのモールドにも適用されうる。

２・・・モールド
４・・・キャビティ面
６・・・本体
８・・・プラグ
１０・・・孔
１２・・・本体６の内面
１４・・・プラグ８の端面
１６・・・トレッドセグメント
１８・・・サイドプレート
２０・・・ビードリング
２２・・・芯部材
２４・・・外筒
２６・・・扇形部材
２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ・・・隙間
３０・・・角

Claims (7)

1. 本体と、柱状のプラグとを備えており、
   上記本体がこの本体を貫通する孔を有しており、この孔に上記プラグが通されており、
   上記プラグが、芯部材と、この芯部材の外側に位置する外筒とを備えており、
   上記外筒が、上記芯部材の周囲に沿って配置された複数の扇形部材を備えている、タイヤ用モールド。
2. 上記扇形部材が、上記プラグの長さ方向に延在する角を備えており、
   上記角が面取りされている、請求項１に記載のタイヤ用モールド。
3. 上記角の面取りが丸面である、請求項２に記載のタイヤ用モールド。
4. 上記プラグの外径が３．０ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であり、このプラグの長さが１０ｍｍ以上１２ｍｍ以下である、請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ用モールド。
5. 上記芯部材の外径が１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である、請求項４に記載のタイヤ用モールド。
6. 上記外筒の厚さが１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である、請求項５に記載のタイヤ用モールド。
7. ローカバーを準備する工程と、
   モールドに上記ローカバーを投入する工程と、
   上記モールド内で上記ローカバーを加圧及び加熱する工程と
   を含んでおり、
   上記モールドが、本体と、柱状のプラグとを備えており、
   上記本体がこの本体を貫通する孔を有しており、この孔に上記プラグが通されており、
   上記プラグが、芯部材と、この芯部材の外側に位置する外筒とを備えており、
   上記外筒が、上記芯部材の周囲に沿って配置された複数の扇形部材を備えている、タイヤの製造方法。

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