JP4926656B2 - タイヤ用モールド - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの成形・加硫工程に用いられるモールドの製造方法に関する。

タイヤの成形・加硫工程では、モールドが用いられている。モールドは、割モールドとツーピースモールドとに大別される。成形・加硫工程では、予備成形されたグリーンタイヤが、モールドに投入される。このグリーンタイヤは、モールドとブラダーとに囲まれたキャビティにおいて、加圧されつつ加熱される。加圧と加熱とにより、グリーンタイヤのゴム組成物がキャビティ内を流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。加圧の際、モールドのキャビティ面とグリーンタイヤとの間にエアーが残留すると、タイヤの表面にベアーが形成される。ベアーは、タイヤの品質を低下させる。

特開平７−２４８４３号公報には、メインブロックと、このメインブロックの材質とは異なる材質からなるプレートとを備えたモールドが開示されている。このプレートは、多孔質材料からなる。このプレートにより、エアーが排出される。

割モールドは、円弧状のトレッドセグメントを備えている。多数のトレッドセグメントが並べられることで、リング状のキャビティ面が形成される。セグメントは、鋳型が用いられた重力鋳造又は低圧鋳造によって得られる。金属製鋳型が用いられた精密鋳造（いわゆるダイキャスト）により、セグメントが得られることもある。

セグメントの、隣接するセグメントに当接する面は、「分割面」と称されている。分割面とこの分割面に隣接する他の分割面との間には、微小な間隙が生じる。この間隙を通じて、エアーが排出される。この排出により、ベアーが防止される。

特開平１１−１９８１４５号公報には、セグメントが多数のピースを備えたモールドが開示されている。このモールドでは、多数のピースが並べられることで、円弧状のキャビティ面が形成される。ピースの、隣接するピースに当接する面も、「分割面」と称されている。分割面とこの分割面に隣接する他の分割面との間には、微小な間隙が生じる。この間隙を通じても、エアーが排出される。

分割面同士の間隙を通じてエアーが排出されるモールドでは、分割面の近傍のエアーは十分に排出される。しかし、分割面から遠い箇所では、エアーの残留が原因でベアーが発生しやすい。

セグメントが母材とこの母材に埋設されたコアとからなるモールドも、提案されている。コアは、鋳ぐるみによって母材に埋設される。コアの材質は、母材の材質とは異なる。母材とコアとの間には、微小なスリットが生じている。このモールドでは、分割面の間隙のみならず、スリットからもエアーが排出される。このモールドでは、分割面から遠い箇所でのベアーも抑制される。
特開平７−２４８４３号公報 特開平１１−１９８１４５号公報

母材とコアとを備えたモールドでは、グリーンタイヤのゴム組成物がスリットに流れ込む。このモールドで得られたタイヤでは、スリットに相当する位置にバリが生じる。バリは、タイヤの外観を損なう。

本発明の目的は、ベアー及びバリが抑制されたタイヤが得られる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、本体とコアとを備える。本体は、キャビティ面を主として形成する。コアは、本体との間にスリットを形成する。コアは、ベース及び突出部を有する。このベースは、本体に埋設されている。突出部は、キャビティ面に露出する露出面を備える。

好ましくは、コアの熱膨張係数は、本体の熱膨張係数とは異なる。好ましくは、コアの長さに対する露出面の長さの比率は、１％以上８０％以下である。好ましくは、露出面の輪郭長さは、５ｍｍ以上である。

このモールドでは、スリットを通じてエアーが排出される。このモールドでは、タイヤのベアーが生じにくい。このモールドでは、コアの一部のみがキャビティ面に露出するので、生じるバリのサイズが小さい。このモールドで得られたタイヤは、外観に優れる。

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は、本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールド２の一部が示された平面図である。図２は、図１のII−II線に沿った拡大断面図である。このモールド２は、多数のトレッドセグメント４と、上下一対のサイドプレート６と、上下一対のビードリング８とを備えている。セグメント４の平面形状は、実質的に円弧状である。多数のセグメント４が、リング状に連結される。セグメント４の数は、通常３以上２０以下である。サイドプレート６及びビードリング８は、実質的にリング状である。このモールド２は、いわゆる「割モールド」である。

図３は、図１のモールド２のセグメント４が示された斜視図である。この図３において上下方向は、モールド２の軸方向である。このセグメント４は、ホルダー１０とピース１２とからなる。ピース１２は、ホルダー１０に装着されてる。ホルダー１０に、複数のピース１２が装着されてもよい。

ピース１２は、キャビティ面１４及び２つの分割面１６を備えてる。このキャビティ面１４は、凸部１８と凹部２０とを備えている。凸部１８は、筋山状である。この凸部１８は、タイヤのトレッドの溝に対応する。凹部２０は、タイヤのトレッドのブロックに対応する。この凸部１８及び凹部２０により、タイヤにトレッドパターンが形成される。凸部１８及び凹部２０の形状は、トレッドパターンに応じて、適宜決定される。なお図２では、凸部１８及び凹部２０の図示が省略されている。ピース１２は、本体２２及びコア２４を備えている。本体２２は、金属材料からなる。コア２４も、金属材料からなる。

図４は、図３のセグメント４のピース１２のキャビティ面１４が示された拡大図である。図４において、上下方向が軸方向であり、左右方向が周方向である。図４から明らかなように、ピース１２は３本のコア２４を備えている。各コア２４は、周方向に延びている。コア２４は、一方の分割面１６から他方の分割面１６にまで至っている。これらコア２４は、互いに平行である。キャビティ面１４は、主として本体２２から構成されている。

図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図６は、図３のピース１２のコア２４が示された斜視図である。コア２４はベース２６及び２つの突出部２８を備えている。突出部２８は、ベース２６から突出している。この突出部２８は、露出面３０を備えている。露出面３０は、キャビティ面１４に露出している。露出面３０は、キャビティ面１４の一部を構成する。露出面３０の輪郭形状は、円である。コア２４は、２個の露出面３０を備えている。図４に示されるように、ピース１２は６個の露出面３０を備えている。図５に示されるように、本体２２とコア２４との間にはスリット３２が形成されている。スリット３２は、キャビティ面１４に露出している。キャビティ面１４では、スリット３２は、露出面３０に沿っている。

このモールド２が用いられたタイヤ製造方法では、まず、予備成形工程によってグリーンタイヤが得られる。次に、モールド２が開いておりブラダーが収縮している状態で、グリーンタイヤがモールド２に投入される。この段階では、グリーンタイヤのゴム組成物は未架橋状態である。次に、モールド２が締められ、ブラダーが膨張する。グリーンタイヤはブラダーによってモールド２のキャビティ面１４に押しつけられ、加圧される。この状態のグリーンタイヤ３４が、図２に示されている。同時にグリーンタイヤ３４は、加熱される。加圧と加熱とにより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。グリーンタイヤ３４が加圧及び加熱される工程は、成形・加硫工程と称される。

成形・加硫工程において、グリーンタイヤ３４とキャビティ面１４との間のエアーは、本体２２と突出部２８との間のスリット３２を通じて移動する。エアーはさらに、本体２２とベース２６との間のスリット３２を通じて移動する。エアーは分割面１６に至り、排出される。この排出により、ベアーが防止される。

成形・加硫工程において、ゴム組成物はスリット３２に流入する。この流入により、タイヤの表面にバリが生じる。バリは、露出面３０に沿って形成される。露出面３０の面積が小さいので、バリのサイズは小さい。このモールド２で得られたタイヤでは、コアがキャビティ面に大幅に露出した従来のモールドで得られたタイヤに比べ、バリが小さい。このモールド２により、外観に優れたタイヤが得られる。

コア２４の金属材料の熱膨張係数が、本体２２の金属材料の熱膨張係数と異なることが好ましい。タイヤの加硫・成形工程では、ピース１２が昇温する。互いに熱膨張係数が異なるコア２４及び本体２２が採用されることにより、加硫・成形工程においてスリット３２が十分な幅を有する。十分な幅を有するスリット３２により、ベアーが抑制される。ピース１２が最も高温に達した段階でのスリット３２の幅は、１μｍから３０μｍが好ましい。

このピース１２の製作では、ベース２６及び突出部２８を備えたコア２４が鋳型に投入される。この鋳型に、溶融金属が充填される。この溶融金属が凝固し、本体２２が得られる。ベース２６は、本体２２に埋設される。突出部２８の露出面３０は、本体２２から露出する。典型的には、ピース１２の製作に精密鋳造法（ダイキャスト法）が採用される。

このピース１２では、ベース２６が本体２２に埋設されているので、本体２２からのコア２４の脱落が生じない。ベース２６の側面３６（図６参照）にボスが設けられてもよい。このボスは、本体２２に食い込む。このボスのアンカー効果により、本体２２からのコア２４の脱落が確実に阻止される。ベース２６の側面３６に穴が設けられてもよい。この穴に溶融金属が流入し、凝固する。この金属のアンカー効果により、本体２２からのコア２４の脱落が確実に阻止される。

図４において両矢印Ｌ１で示されているのは、露出面３０の長さである。コア２４は２つの露出面３０を備えているので、露出面３０の合計長さは（Ｌ１・２）で表される。図４において両矢印Ｌ２で示されているのは、コア２４の長さである。コア２４の長さＬ２に対する露出面３０の長さ（Ｌ１・２）の比率は、１％以上８０％以下が好ましい。この比率が１％以上であるモールド２では、ベアーが生じにくい。この観点から、この比率は５％以上がより好ましい。この比率が８０％以下であるモールド２では、バリが抑制される。この観点から、この比率は５０％以下がより好ましく、１０％以下が特に好ましい。

それぞれの露出面３０の輪郭長さは、５ｍｍ以上が好ましい。輪郭長さが５ｍｍ以上である露出面３０を備えたモールド２では、ベアーが抑制される。この観点から、輪郭長さは１０ｍｍ以上がより好ましい。バリの抑制の観点から、輪郭長さは３０ｍｍ以下が好ましい。

円以外の輪郭形状を備えた露出面３０が設けられてもよい。例えば、三角形、矩形、楕円形、長円形等の輪郭形状を備えた露出面３０が設けられてもよい。

図７は、本発明の他の実施形態に係るモールドのピース３８のキャビティ面４０が示された正面図である。図８は、図７のVIII−VIII線に沿った断面図である。このモールドのピース３８以外の部材の構成は、図１から６に示されたモールド２のそれらと同一である。

ピース３８は、本体４２とコア４４とからなる。図７から明らかなように、コア４４の形状は矩形である。コア４４は、ベース４６と突出部４８とからなる。突出部４８は、露出面５０を備えている。露出面５０は、キャビティ面４０に露出している。本体４２とコア４４との間には、スリット５２が形成されている。このモールドでも、スリット５２を通じてエアーが移動しうる。スリットにより、ベアーが抑制される。

本発明に係るモールドは、種々のタイヤの製造に適している。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールドの一部が示された平面図である。 図２は、図１のII−II線に沿った拡大断面図である。 図３は、図１のモールドのセグメントが示された斜視図である。 図４は、図３のセグメントのピースのキャビティ面が示された拡大図である。 図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図６は、図３のピースのコアが示された斜視図である。 図７は、本発明の他の実施形態に係るモールドのピースのキャビティ面が示された正面図である。 図８は、図７のVIII−VIII線に沿った断面図である。

符号の説明

２・・・モールド
４・・・セグメント
１０・・・ホルダー
１２、３８・・・ピース
１４、４０・・・キャビティ面
１６・・・分割面
１８・・・凸部
２０・・・凹部
２２、４２・・・本体
２４、４４・・・コア
２６、４６・・・ベース
２８、４８・・・突出部
３０、５０・・・露出面
３２、５２・・・スリット

Claims (2)

1. キャビティ面を主として形成する本体
   及び
   この本体との間にスリットを形成するコア
   を備えており、
   このコアが、本体に埋設されており周方向に延在するベースと、このベースから突出する第一の突出部と、このベースから突出しかつ第一の突出部と離間している第二の突出部とを備えており、
   この第一の突出部と第二の突出部とが、それぞれ、その先端に露出面を備えており、
   これらの露出面がキャビティ面に露出しており、
   このコアの、露出面以外の部分がキャビティ面に露出していないタイヤ用モールド。
2. 上記コアの熱膨張係数が、本体の熱膨張係数と異なる請求項１に記載のモールド。

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