JP6743161B2 - タイヤ加硫金型 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、タイヤを加硫成型するタイヤ加硫金型に関する。

タイヤは、未加硫のグリーンタイヤを作製し、タイヤ加硫金型を用いてグリーンタイヤを所定形状に成型しつつ加硫することにより製造される。タイヤ加硫金型においては、成型不良を抑制するために金型とグリーンタイヤとの間に溜まった空気を排出することが求められる。

例えば、特許文献１には、タイヤのサイドウォール部を成型するサイドモールドを、タイヤ径方向において複数のリングに分割し、各リングの合わせ面をタイヤ軸方向に対して傾斜した傾斜面で形成することによりリング間の心出しを行い、これにより各リング間の隙間をタイヤ周方向で均一化することが開示されている。しかしながら、この文献では、各リングの合わせ面を密接嵌合させて心出しするとともに、当該合わせ面に排気のための溝を設けている。そのため、この排気用の溝にゴムが侵入することで外観不良の要因となる。また、この文献には、他の態様として、金型製造時に、各リングの合わせ面を一旦密接嵌合させて心出し、両者を固定するためのねじ穴を形成した後、シムを用いて各リングのタイヤ軸方向での位置決めを行うことにより、合わせ面に排気のための微小隙間を設けることが開示されている。しかしながら、この場合、シムを用いて最終的に組み立てられた状態では密接嵌合によるリング間の心出しはなされておらず、心出しがねじ穴の加工精度の影響を受けるため、タイヤ周方向で微小隙間を均一化することは容易ではない。

一方、特許文献２，３には、サイドモールドに環状凹部を設けるとともに、該環状凹部に環状のリング部材を嵌め込むことが開示されている。しかしながら、特許文献２に開示の構造は、リング部材と環状凹部との隙間から排気するものではなく、別途凹溝とベントホールを設けて排気するものである。特許文献３に開示の構造は、リング部材と環状凹部との間から排気するものであるが、リング部材と環状凹部の合わせ面に多数の微細溝を設けて排気するものであり、該微細溝にゴムが侵入するおそれがある。

特開２０１５−２０２６４９号公報 特開２００５−０２８５９２号公報 特開昭６４−０５３８１６号公報

サイドモールド本体に環状凹部を設け、該環状凹部にサイドリングを嵌め込み、両者の合わせ面に排気用の隙間を確保して排気する場合、サイドモールド本体に対してサイドリングが心出しされていないと、タイヤ周方向において均一な排気隙間を確保することができない。すなわち、サイドリングが偏心して装着されると、タイヤ周方向において排気隙間が均一にならず、隙間の大きな部分からゴムがはみ出しやすくなる。一方、心出しのために単にサイドリングを環状凹部に密接嵌合させたのでは、排気隙間を設けることはできない。

本発明の実施形態は、以上に鑑みてなされたものであり、サイドモールドにおいて、サイドモールド本体の環状凹部と当該環状凹部に嵌め込まれるサイドリングとの間に排気隙間を形成しつつ、サイドモールド本体に対してサイドリングを心出しすることができるタイヤ加硫金型を提供することを目的とする。

本発明の実施形態は、タイヤを加硫成型するタイヤ加硫金型であって、タイヤのサイドウォール部を成型するサイド成型面を有する環状のサイドモールドを備え、前記サイドモールドは、タイヤ周方向の全周に延びる環状凹部が前記サイド成型面に設けられたサイドモールド本体と、前記環状凹部に嵌まり前記サイド成型面の一部を構成する環状のサイドリングとを含み、前記サイドリングは、前記環状凹部の開口部側において前記サイドリングの周面と当該周面に対向する前記環状凹部の壁面との隙間で排気のための排気隙間を形成しつつ、前記環状凹部の底部側において前記サイドリングと前記環状凹部とが隙間なく嵌合する密接嵌合部により前記サイドモールド本体に対して前記サイドリングが心出しされるように、前記環状凹部に取り付けられたものである。

一実施形態において、前記密接嵌合部が、前記環状凹部に設けられタイヤ軸方向に対して傾斜する凹部側傾斜面と、前記サイドリングに設けられ前記凹部側傾斜面と同方向に傾斜するリング側傾斜面とからなるものでもよい。また、前記サイド成型面における前記サイドリングと前記環状凹部との境界線に沿ってタイヤ周方向に延びる溝が設けられてもよい。更に、一実施形態において、前記サイドリングのサイド成型面が、その内周側及び外周側における前記サイドモールド本体のサイド成型面に対して隆起状に設けられてもよい。他の実施形態において、前記サイドリングのサイド成型面が、その内周側及び外周側における前記サイドモールド本体のサイド成型面に対して陥没状に設けられてもよい。

本実施形態であると、サイドモールド本体の環状凹部に嵌まり込むサイドリングについて、環状凹部の開口部側に排気隙間を形成しつつ、底部側において密接嵌合部によりサイドモールド本体に対してサイドリングを心出しするようにしたので、ゴムのはみ出しを抑制しつつ、排気を行うことができる。

一実施形態に係るタイヤ加硫金型の加硫時における状態を示す半断面図 同実施形態におけるサイドモールドの半分切断斜視図 同サイドモールドの断面図 （ａ）は同サイドモールドの要部拡大分解断面図、（ｂ）はその組み付け状態を示す断面図 他の実施形態に係るサイドモールドの要部拡大断面図 更に他の実施形態に係るサイドモールドの要部拡大断面図 更に他の実施形態に係るサイドモールドの要部拡大斜視断面図 更に他の実施形態に係るサイドモールドの要部拡大斜視断面図

以下、実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、空気入りタイヤＴを加硫成型するために用いられる、一実施形態に係るタイヤ加硫金型（以下、単に加硫金型という）１０を示した図である。加硫金型１０は、未加硫のグリーンタイヤを、その軸心Ｘが上下方向になるようにセットして加硫成型する金型であり、タイヤＴのトレッド部Ｔ１を成型するためのトレッドモールド１２と、タイヤＴのサイドウォール部Ｔ２を成型するための上下一対のサイドモールド１４，１４と、タイヤＴのビード部Ｔ３を成型するための上下一対のビードリング１６，１６を備え、タイヤＴの成型空間であるキャビティを形成する。

トレッドモールド１２は、タイヤ周方向に分割された複数のセクタからなる全体として環状をなす金型であり、複数のセクタはタイヤ放射方向（タイヤ径方向）に拡縮変位可能に設けられている。上下のサイドモールド１４，１４は、環状、より詳細には厚肉の中空円板状をなす金型であり、トレッドモールド１２のタイヤ軸方向両端部における内周側にそれぞれ設けられている。上下のビードリング１６，１６は、タイヤＴのビード部Ｔ３が嵌合可能に構成された環状の金型であり、上下のサイドモールド１４，１４の内周側にそれぞれ設けられている。

図１及び図２に示すように、サイドモールド１４は、サイドウォール部Ｔ２を成型するサイド成型面１８を有するものであり、サイドモールド本体１５と、サイドリング２２とを備える。

サイドモールド本体１５は、サイド成型面１８に設けられた環状凹部２０を有する。環状凹部２０は、タイヤ周方向の全周に延びる凹溝であり、タイヤＴの軸心Ｘ（サイドモールド１４及び加硫金型１０の軸心と同じ）を中心とする平面視円形状をなしている。

サイドリング２２は、上記環状凹部２０に嵌まり込みサイド成型面１８の一部１８Ａを構成する環状部材である。サイドリング２２が構成する上記一部のサイド成型面１８Ａは、この例では、タイヤＴの最大幅位置（即ち、サイドウォール部Ｔ２において、模様などの突起を除いて、タイヤ幅方向外側に最も湾曲状に張り出した位置）近傍に設定されている。

図３に示すように、サイドリング２２は、環状凹部２０の底部側（即ち、奥側）においてサイドリング２２と環状凹部２０とが隙間なく嵌合する密接嵌合部２８により、サイドモールド本体１５に対してサイドリング２２が心出し（centering）された状態に、環状凹部２０に取り付けられている。すなわち、環状凹部２０の底部と、これに対応するサイドリング２２の先端部には、いわゆるインロー形状の嵌合部２８が設けられ、両者のタイヤ径方向ＫＤにおける位置決めがなされている。そのため、該密接嵌合部２８により、サイドリング２２は、サイドモールド本体１５に対して心出しされている（即ち、互いの中心を一致させている）。そして、この心出しされた状態で、不図示のボルトにより、サイドリング２２はサイドモールド本体１５に固定されている。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、密接嵌合部２８は、環状凹部２０に設けられタイヤ軸方向ＸＤに対して傾斜する凹部側傾斜面２８Ａと、サイドリング２２に設けられ凹部側傾斜面２８Ａと同方向に（即ち、互いに平行に）傾斜するリング側傾斜面２８Ｂとで構成されている。これら傾斜面２８Ａ，２８Ｂは、ともにタイヤ周方向に延びる傾斜周面である。そのため、凹部側傾斜面２８Ａとリング側傾斜面２８Ｂとが、タイヤ周方向の全周にわたって、隙間なく密接嵌合し、それによりサイドモールド本体１５に対するサイドリング２２の心出しが行われる。

より詳細には、この例では、サイドリング２２は、内外二重のリング状をなしており、即ち、第１成型面１８Ａ１を有する環状の第１リング２４と、該第１成型面１８Ａ１の外周側に隣接する第２成型面１８Ａ２を有する環状の第２リング２６とで構成されている。密接嵌合部２８は、第１リング２４と第２リング２６にそれぞれ設けられており、これら第１リング２４と第２リング２６は、それぞれサイドモールド本体１５に対して心出しされている。図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１リング２４及び第２リング２６の各先端部には、その内周側と外周側にそれぞれリング側傾斜面２８Ｂ，２８Ｂが設けられ、これらは下方ほど互いに近づくようにタイヤ軸方向ＸＤに対して傾斜している。また、環状凹部２０には、第１リング２４及び第２リング２６のそれぞれについて、内周側及び外周側のリング状傾斜面２８Ｂ，２８Ｂを受け止めるように内周側及び外周側の凹部側傾斜面２８Ａ，２８Ａが設けられ、これらは底部側ほど互いに近づくようにタイヤ軸方向ＸＤに対して傾斜している。なお、サイドリング２２の下面と環状凹部２０の底面との間には隙間２９が設けられている。

サイドリング２２は、環状凹部２０の開口部側（即ち、密接嵌合部２８よりも開口部側）において、サイドリング２２の周面と当該周面に対向する環状凹部２０の壁面との間で排気のための排気隙間３０が形成されるように、環状凹部２０に取り付けられている。すなわち、サイドリング２２の内周面２２Ａ及び外周面２２Ｂと、これらにそれぞれ対向する環状凹部２０の内側壁面２０Ａ及び外側壁面２０Ｂとの間に、排気用の微小隙間３０が設けられている。排気隙間３０は、サイドリング２２と環状凹部２０との境界線に沿ってタイヤ周方向の全周にわたって設けられている。排気隙間３０は、サイド成型面１８とグリーンタイヤとの間に閉じ込められた空気を排気するための隙間であり、空気は通過するが未加硫ゴムは侵入しない程度の寸法に設定され、具体的には０．０５ｍｍ以下の隙間であることが好ましく、０．０１〜０．０５ｍｍの隙間でもよく、０．０１〜０．０３ｍｍの隙間でもよい。

より詳細には、この例では、排気隙間３０は、環状凹部２０の深さ方向において、その開口部から中央部を含む広い範囲で設けられている。このように排気隙間３０は環状凹部２０の開口部側に設けられていれば、開口部を含むより広い範囲で設けられてもよい。

また、この例では、サイドリング２２が第１リング２４及び第２リング２６からなるため、排気隙間３０は、第１リング２４と第２リング２６との間にも設けられており、すなわち、排気隙間３０は、第１リング２４の内周面２４Ａと環状凹部２０の内側壁面２０Ａとの間と、第１リング２４の外周面２４Ｂと第２リング２６の内周面２６Ａとの間と、第２リング２６の外周面２６Ｂと環状凹部２０の外側壁面２０Ｂとの間に、それぞれ設けられている。

環状凹部２０内には、排気隙間３０と密接嵌合部２８との間に、タイヤ周方向に延びる排気通路３２が設けられている。排気通路３２は、各排気隙間３０に対してそれぞれ設けられており、この例では、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、サイドリング２２に周方向に沿って延びる切り欠き３４を設けることで形成されている。排気通路３２は、不図示の排気経路を介して加硫金型１０外に空気を排出できるようになっている。

以上よりなる加硫金型１０を用いて空気入りタイヤＴを製造する際には、加硫金型１０内にグリーンタイヤ（未加硫タイヤ）をセットして型閉めした後、内側に配置した不図示のブラダーを膨張させて、グリーンタイヤを金型内面に押し当て、加熱状態に保持することによりグリーンタイヤが加硫成型される。その際、グリーンタイヤとサイドモールド１４との間に溜まった空気が、サイドモールド本体１５とサイドリング２２との間に形成された排気隙間３０を通って外部に排出される。

本実施形態であると、サイドモールド１４の環状凹部２０に嵌まり込むサイドリング２２が、環状凹部２０の少なくとも開口部において排気隙間３０を形成しつつ、排気隙間３０よりも底部側において密接嵌合部２８によりサイドモールド本体１５に対して心出しされている。すなわち、サイドリング２２が偏心することなく環状凹部２０に嵌まり込んでおり、その状態でサイドリング２２と環状凹部２０との合わせ面に排気隙間３０が形成されている。そのため、排気隙間３０はタイヤ周方向の全周にわたって均等な微小隙間として形成される。すなわち、タイヤ周方向の全周にわたって均等な排気隙間３０を形成することができるので、ゴムのはみ出しを抑制しつつ、排気を行うことができる。

また、本実施形態では、密接嵌合部２８が凹部側傾斜面２８Ａとリング側傾斜面２８Ｂとの傾斜面同士の嵌合により形成されているため、心出しの精度が高く、また排気隙間３０の寸法設定も容易である。

本実施形態では、また、サイドリング２２が二重のリング状をなし、サイドリング２２と環状凹部２０との境界部分だけでなく、第１リング２４と第２リング２６との間にも、排気隙間３０が形成されているため、排気性を向上することができる。サイドリング２２は、このような内外二重リング状に限定されるものではなく、単一のリングで構成されてもよく、また三重以上の複数に分割されてもよい。

なお、密接嵌合部２８は、サイドモールド本体１５に対するサイドリング２２の心出しが可能である限り、必ずしも全周で設けられていなくてもよい。但し、加工性の観点からは全周で設けられていることが好ましい。また、上下のサイドモールド１４，１４の双方について、サイドリング２２による排気構造を設ける場合には限定されず、一方のサイドモールドのみに適用してもよい。

図５は、第２実施形態に係るサイドモールド１４の要部拡大断面図である。図１〜４に示す上記の第１実施形態では、サイドリング２２を心出しするための密接嵌合部２８を傾斜面により構成したが、第２実施形態では、傾斜せずにタイヤ軸方向ＸＤに平行に設けた密接嵌合部３６によりサイドリング２２を心出ししており、この点で第１実施形態とは相違する。また、第２実施形態では、サイドリング２２を単一のリングで構成しており、この点でも第１実施形態とは相違する。

第２実施形態の密接嵌合部３６は、環状凹部２０に設けられたタイヤ軸方向ＸＤに平行な凹部側周面３６Ａと、サイドリング２２に設けられたタイヤ軸方向ＸＤに平行なリング側周面３６Ｂとで構成されている。この例では、凹部側周面３６Ａは、環状凹部２０の外側壁面の底部を内径側に突出させることで形成され、リング側周面３６Ｂは、サイドリング２２の先端部における外周面からなる。そのため、密接嵌合部３６は、サイドリング２２の外周側のみで形成されており、内周側には隙間３８が設けられている。凹部側周面３６Ａとリング側周面３６Ｂとが、隙間なく密接嵌合することにより、サイドモールド本体１５に対するサイドリング２２の心出しが行われている。

また、サイドリング２２のリング側周面３６Ｂを、環状凹部２０の凹部側周面３６Ａの内側にスムーズに導くために、サイドリング２２の先端部の外周縁部４０は丸みを帯びた断面湾曲状に形成されており、また、環状凹部２０の凹部側周面３６Ａの開口端部４２も丸みを帯びた断面湾曲状に形成されている。

このように心出しのためのサイドリング２２と環状凹部２０との密接嵌合部は、傾斜面によるものには限定されず、タイヤ軸方向ＸＤに平行な面同士の嵌合でもよい。また、密接嵌合部２８，３６はタイヤ周方向の全体にわたって設けられる場合、サイドリング２２の内周側と外周側の双方で設けられる必要はなく、いずれか一方でも心出しは可能である。第２実施形態について、その他の構成及び作用効果については第１実施形態と同様であり、説明は省略する。

図６は、第３実施形態に係るサイドモールド１４の要部拡大断面図である。第３実施形態は、サイドリング２２を単一のリングで構成した上で、サイド成型面１８におけるサイドリング２２と環状凹部２０との境界線に沿ってタイヤ周方向に延びる溝４４を設けた点で、上記の第１実施形態とは異なる。

詳細には、第３実施形態では、環状凹部２０には単一のリングからなるサイドリング２２が嵌め込まれており、環状凹部２０の底部に設けられた内外一対の凹部側傾斜面２８Ａ，２８Ａと、サイドリング２２の先端部に設けられた内外一対のリング側傾斜面２８Ｂ，２８Ｂとがそれぞれ隙間なく嵌合して密接嵌合部２８が形成され、それによりサイドモールド本体１５に対するサイドリング２２の心出しがなされている。また、環状凹部２０の開口部側に排気隙間３０が形成されており、排気隙間３０は、サイドリング２２の内周面２２Ａ及び外周面２２Ｂと、これらにそれぞれ対向する環状凹部２０の内側壁面２０Ａ及び外周壁面２０Ｂとの間に設けられている。

そして、サイドリング２２の内周側と外周側における環状凹部２０との境界線に沿ってタイヤ周方向に延びる溝４４がそれぞれ設けられている。すなわち、溝４４は、排気隙間３０に重なるように、タイヤ周方向の全周にわたって設けられている。

このような溝４４を設けることにより、排気隙間３０からの排気性を向上することができる。また、溝４４を設けることで、タイヤのサイドウォール部には環状凸条が形成されるが、この凸条を意匠として機能させ、デザイン性を向上させてもよい。第３実施形態について、その他の構成及び作用効果については第１実施形態と同様であり、説明は省略する。

図７は、第４実施形態に係るサイドモールド１４の要部拡大斜視断面図である。第４実施形態は、第３実施形態と同様にサイドリング２２を単一のリングで構成した上で、サイドリング２２のサイド成型面１８Ａを、その内周側及び外周側におけるサイドモールド本体１５のサイド成型面１８に対して隆起状に設けた点が、上記の第１実施形態とは異なる。

詳細には、第４実施形態では、環状凹部２０に嵌め込まれたサイドリング２２は、そのサイド成型面１８Ａが、その内周側及び外周側のサイド成型面１８に対して台状に隆起しており、タイヤ周方向の全周にわたって、サイドモールド本体１５の表面から突出した台４５が形成されている。また、この隆起したサイド成型面１８Ａである台４５の表面には、文字、記号、図形などの標章４６が凹ませて形成されている。これにより、加硫成型されたタイヤのサイドウォール部には、タイヤ周方向の全周にわたる帯状の盆状凹部と、該盆状凹部内にて隆起した標章が形成されるので、デザイン性を向上することができる。第４実施形態について、その他の構成及び作用効果については第１実施形態と同様であり、説明は省略する。

図８は、第５実施形態に係るサイドモールド１４の要部拡大斜視断面図である。第５実施形態は、サイドリング２２のサイド成型面１８Ａを、その内周側及び外周側におけるサイドモールド本体１５のサイド成型面１８に対して陥没状に設けた点で、上記の第４実施形態と異なる。

詳細には、第５実施形態では、環状凹部２０に嵌め込まれたサイドリング２２は、そのサイド成型面１８Ａが、その内周側及び外周側のサイド成型面１８に対して盆状に陥没しており、タイヤ周方向の全周にわたって、サイドモールド本体１５の表面から陥没した盆状凹部４８が形成されている。また、この陥没したサイド成型面１８Ａである盆状凹部４８の表面には、文字、記号、図形などの標章５０が隆起させて形成されている。これにより、加硫成型されたタイヤのサイドウォール部には、タイヤ周方向の全周にわたる帯状の台状凸部と、該台状凸部の表面にて陥没した標章が形成されるので、デザイン性を向上することができる。また、サイドリング２２のサイド成型面１８Ａが周りのサイド成型面１８よりも陥没しているため、排気隙間３０からの排気性を向上することができる。第５実施形態について、その他の構成及び作用効果については第１実施形態と同様であり、説明は省略する。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

Ｔ…空気入りタイヤ、Ｔ２…サイドウォール部、１０…タイヤ加硫金型、１４…サイドモールド、１５…サイドモールド本体、１８…サイド成型面、２０…環状凹部、２２…サイドリング、２８…密接嵌合部、１８Ａ…凹部側傾斜面、２８Ｂ…リング側傾斜面、３０…排気隙間、３６…密接嵌合部

Claims (5)

1. タイヤを加硫成型するタイヤ加硫金型であって、
   タイヤのサイドウォール部を成型するサイド成型面を有する環状のサイドモールドを備え、
   前記サイドモールドは、タイヤ周方向の全周に延びる環状凹部が前記サイド成型面に設けられたサイドモールド本体と、前記環状凹部に嵌まり前記サイド成型面の一部を構成する環状のサイドリングとを含み、
   前記サイドリングは、前記環状凹部の開口部側において前記サイドリングの周面と当該周面に対向する前記環状凹部の壁面との隙間で排気のための排気隙間を形成しつつ、前記環状凹部の底部側において前記サイドリングと前記環状凹部とが隙間なく嵌合する密接嵌合部により前記サイドモールドに対して前記サイドリングが心出しされるように、前記環状凹部に取り付けられた、
   タイヤ加硫金型。
2. 前記密接嵌合部が、前記環状凹部に設けられタイヤ軸方向に対して傾斜する凹部側傾斜面と、前記サイドリングに設けられ前記凹部側傾斜面と同方向に傾斜するリング側傾斜面とからなる、請求項１に記載のタイヤ加硫金型。
3. 前記サイド成型面における前記サイドリングと前記環状凹部との境界線に沿ってタイヤ周方向に延びる溝が設けられた、請求項１又は２に記載のタイヤ加硫金型。
4. 前記サイドリングのサイド成型面が、その内周側及び外周側における前記サイドモールド本体のサイド成型面に対して隆起状に設けられた、請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫金型。
5. 前記サイドリングのサイド成型面が、その内周側及び外周側における前記サイドモールド本体のサイド成型面に対して陥没状に設けられた、請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫金型。

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