JP5678594B2 - セクショナル型のタイヤ成形用金型 - Google Patents
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本発明は、セクショナル型のタイヤ成形用金型に関する。
タイヤの加硫時、タイヤ成形用金型内に不要な空気が閉じ込められ、また、加硫によってガスが発生する。これら空気やガスは、加硫するタイヤに対してゴム充填不足などの加硫故障を発生させる。そこで、タイヤ成形用金型には、上記の空気やガスを金型外に排出するためのベントホールが多数設けられ、タイヤの加硫時にベントホールから上記の空気やガスを金型外に排出するようにしている。そして、多数のベントホールには、タイヤの加硫時に空気やガスが排出された後、ゴムが入り込み、タイヤの表面に多数のスピュー(ベントスピュー)が形成される。
一方、セクショナル型のタイヤ成形用金型では、トレッド成形部をなすセクターはタイヤ周方向に複数に分割され、それぞれタイヤ周方向に延在しており、多数のベントホールが各セクターの成形面に対してほぼ直交する方向に貫通形成されている。
一方、セクショナル型のタイヤ成形用金型では、トレッド成形部をなすセクターはタイヤ周方向に複数に分割され、それぞれタイヤ周方向に延在しており、多数のベントホールが各セクターの成形面に対してほぼ直交する方向に貫通形成されている。
型締め時、および、離型時におけるセクターの移動方向は、加硫機の機種毎にあるいはメーカー毎に異なっており、あるいは、セクター毎に異なっているものの、その移動方向は、セクターの延在方向の中央の領域に位置するベントホールの貫通方向またはこの貫通う方向に近似した方向となっている。
したがって、セクターの延在方向の中央の領域では、ベントホールの貫通方向とセクターの移動方向とが近似する方向となり、ベントホールの貫通方向とセクターの移動方向とのなす角度が小さい。しかしながら、セクターの延在方向の両端に位置する領域では、ベントホールの貫通方向とセクターの移動方向とのなす角度が大きくなってくる。
したがって、セクターの延在方向の中央の領域では、ベントホールの貫通方向とセクターの移動方向とが近似する方向となり、ベントホールの貫通方向とセクターの移動方向とのなす角度が小さい。しかしながら、セクターの延在方向の両端に位置する領域では、ベントホールの貫通方向とセクターの移動方向とのなす角度が大きくなってくる。
そのため、離型時に、セクターの延在方向の中央の領域では、ベントホールからスピューが抜け易いものの、セクターの延在方向の両端の領域では、ベントホールからスピューが抜けにくく、スピュー切れが生じ、スピューの部分がベントホールに残存する可能性が高い。
ベントホールにスピューが残存すると、それを取り除かなければならず、その取り除きには手間が掛かる。
そのため、セクショナル型のタイヤ成形用金型では、タイヤの加硫成形効率を高め、コストダウンを図るため何らかの改善が望まれていた。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、タイヤの加硫成形効率を高め、コストダウンを図る上で有利なセクショナル型のタイヤ成形用金型を提供することにある。
ベントホールにスピューが残存すると、それを取り除かなければならず、その取り除きには手間が掛かる。
そのため、セクショナル型のタイヤ成形用金型では、タイヤの加硫成形効率を高め、コストダウンを図るため何らかの改善が望まれていた。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、タイヤの加硫成形効率を高め、コストダウンを図る上で有利なセクショナル型のタイヤ成形用金型を提供することにある。
前記目的を達成するため本発明は、タイヤ周方向に複数に分割され、離型時にタイヤの径方向外側に移動され、それぞれトレッド部を成形するためのトレッド部成形用金型面と、前記トレッド部成形用金型面からその反対側に位置する外面に向けて貫通する多数のベントホールとが形成され、タイヤ周方向に延在する複数のセクターを有するセクショナル型のタイヤ成形用金型であって、前記ベントホールの貫通方向は、前記ベントホールが開口する前記トレッド部成形用金型面の箇所における法線に対して、前記セクターの移動方向に近づくように傾斜していることを特徴とする。
本発明によれば、ベントホールの貫通方向を傾斜させることにより、離型時、ベントホールに対するスピューの抵抗を小さくし、離型時におけるスピュー切れを防止する。
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
セクショナル型のタイヤ成形用金型１０は、成形機に組み付けられた上型サイドプレート１２と、下型サイドプレート１４と、セクター１６とを含んで構成されている。
上型サイドプレート１２と下型サイドプレート１４はそれぞれ環状に延在し、上型サイドプレート１２と下型サイドプレート１４には、サイドウォール部を成形する金型面が形成されている。
セクショナル型のタイヤ成形用金型１０は、成形機に組み付けられた上型サイドプレート１２と、下型サイドプレート１４と、セクター１６とを含んで構成されている。
上型サイドプレート１２と下型サイドプレート１４はそれぞれ環状に延在し、上型サイドプレート１２と下型サイドプレート１４には、サイドウォール部を成形する金型面が形成されている。
セクター１６は、タイヤ周方向に複数に分割され、それぞれタイヤ周方向に延在している。
セクター１６には、トレッド部を成形するためのトレッド部成形用金型面１８が形成され、この金型面１８によりトレッドパターンが形成される。
この金型面１８は、トレッド面を成形するためのトレッド面成形用金型面２０、トレッド面成形用金型面２０から突出し縦溝や横溝を成形するための成形骨を含んで構成されている。
セクター１６は、型締め時および離型時(型開き時)に、タイヤの径方向内側、径方向外側に移動される。このセクター１６の移動方向１６Ａは、加硫機の機種毎に、あるいは、メーカー毎に、あるいは、セクター１６毎に異なっているものの、その移動方向１６Ａは、セクター１６の延在方向の中央の領域(例えば、セクター１６の延在方向の中央でセクター１６の全長の２０％の範囲に位置する領域)が、タイヤの径方向に近似した方向(タイヤの径方向を含む)に移動する方向となっている。
セクター１６には、トレッド部を成形するためのトレッド部成形用金型面１８が形成され、この金型面１８によりトレッドパターンが形成される。
この金型面１８は、トレッド面を成形するためのトレッド面成形用金型面２０、トレッド面成形用金型面２０から突出し縦溝や横溝を成形するための成形骨を含んで構成されている。
セクター１６は、型締め時および離型時(型開き時)に、タイヤの径方向内側、径方向外側に移動される。このセクター１６の移動方向１６Ａは、加硫機の機種毎に、あるいは、メーカー毎に、あるいは、セクター１６毎に異なっているものの、その移動方向１６Ａは、セクター１６の延在方向の中央の領域(例えば、セクター１６の延在方向の中央でセクター１６の全長の２０％の範囲に位置する領域)が、タイヤの径方向に近似した方向(タイヤの径方向を含む)に移動する方向となっている。
また、セクター１６には、トレッド面成形用金型面２０からその反対側に位置する外面に直線状に貫通する多数のベントホール２２が形成されている。
ベントホール２２の貫通方向２２Ａは、セクター１６の延在方向と直交する方向であるセクター１６の幅方向から見た場合に、ベントホール２２が開口するトレッド面成形用金型面２０の箇所における法線２４に対して、セクター１６の移動方向１６Ａに近づくように傾斜している。
この場合、図３(Ａ)に示すように、ベントホール２２が開口するトレッド面成形用金型面２０の箇所における法線２４と、ベントホール２２が開口するトレッド面成形用金型面２０の箇所を通るセクター１６の移動方向１６Ａとの間に、ベントホール２２が位置してもよく、あるいは、図３(Ｂ)に示すように、セクター１６の移動方向１６Ａを挟んで法線２４と反対の箇所にベントホール２２が位置してもよい。
ベントホール２２の貫通方向２２Ａをこのように傾斜させることにより、離型時、ベントホール２２に対するスピュー(ベントスピュー)の抵抗を小さくし、これによりベントホール２２からスピューを抜け易くし、離型時におけるスピュー切れを防止するようにしている。
ベントホール２２の貫通方向２２Ａは、セクター１６の延在方向と直交する方向であるセクター１６の幅方向から見た場合に、ベントホール２２が開口するトレッド面成形用金型面２０の箇所における法線２４に対して、セクター１６の移動方向１６Ａに近づくように傾斜している。
この場合、図３(Ａ)に示すように、ベントホール２２が開口するトレッド面成形用金型面２０の箇所における法線２４と、ベントホール２２が開口するトレッド面成形用金型面２０の箇所を通るセクター１６の移動方向１６Ａとの間に、ベントホール２２が位置してもよく、あるいは、図３(Ｂ)に示すように、セクター１６の移動方向１６Ａを挟んで法線２４と反対の箇所にベントホール２２が位置してもよい。
ベントホール２２の貫通方向２２Ａをこのように傾斜させることにより、離型時、ベントホール２２に対するスピュー(ベントスピュー)の抵抗を小さくし、これによりベントホール２２からスピューを抜け易くし、離型時におけるスピュー切れを防止するようにしている。
上述のように、セクター１６の移動方向１６Ａは、セクター１６の延在方向の中央の領域が、タイヤの径方向に近似した方向に移動する方向となっている。
ベントホール２２は、セクター１６が８分割型の場合、セクター１６の延在方向に沿って例えば１５〜１６本設けられ、セクター１６の延在方向の中央の領域に位置する何れかのベントホール２２の貫通方向２２Ａと、セクター１６の移動方向１６Ａとがほぼ合致すると考えられる。
したがって、セクター１６の延在方向の中央の領域に位置するベントホール２２ではその貫通方向２２Ａと、セクター１６の移動方向１６Ａ(ベントホール２２が開口するトレッド面成形用金型面２０の箇所を通るセクター１６の移動方向１６Ａ)とが近似しており、ベントホール２２の貫通方向２２Ａとセクター１６の移動方向１６Ａとのなす角度θ１(図３参照)が小さく、離型時にスピューがベントホール２２内で途切れる割合が低い。
これに対して、セクター１６の延在方向の両端の領域に位置するベントホール２２ではその貫通方向２２Ａと、セクター１６の移動方向１６Ａとのなす角度θ１(図３参照)が大きくなっており、離型時にスピューがベントホール２２内で途切れる割合が高くなる。
したがって、離型時におけるスピュー切れを防止する観点から、セクター１６の延在方向の両端から周方向に沿ってそれぞれ少なくともセクター１６の全長の２０％の領域に位置するベントホール２２について、その貫通方向２２Ａを、セクター１６が移動する方向に近づけるように傾斜させることが好ましい。
ベントホール２２は、セクター１６が８分割型の場合、セクター１６の延在方向に沿って例えば１５〜１６本設けられ、セクター１６の延在方向の中央の領域に位置する何れかのベントホール２２の貫通方向２２Ａと、セクター１６の移動方向１６Ａとがほぼ合致すると考えられる。
したがって、セクター１６の延在方向の中央の領域に位置するベントホール２２ではその貫通方向２２Ａと、セクター１６の移動方向１６Ａ(ベントホール２２が開口するトレッド面成形用金型面２０の箇所を通るセクター１６の移動方向１６Ａ)とが近似しており、ベントホール２２の貫通方向２２Ａとセクター１６の移動方向１６Ａとのなす角度θ１(図３参照)が小さく、離型時にスピューがベントホール２２内で途切れる割合が低い。
これに対して、セクター１６の延在方向の両端の領域に位置するベントホール２２ではその貫通方向２２Ａと、セクター１６の移動方向１６Ａとのなす角度θ１(図３参照)が大きくなっており、離型時にスピューがベントホール２２内で途切れる割合が高くなる。
したがって、離型時におけるスピュー切れを防止する観点から、セクター１６の延在方向の両端から周方向に沿ってそれぞれ少なくともセクター１６の全長の２０％の領域に位置するベントホール２２について、その貫通方向２２Ａを、セクター１６が移動する方向に近づけるように傾斜させることが好ましい。
また、セクター１６の延在方向の中央の領域に位置するベントホール２２ではその貫通方向と、セクター１６の移動方向１６Ａとが近似しており、セクター１６の延在方向の両端の領域に位置するベントホール２２ではその貫通方向２２Ａと、セクター１６の移動方向１６Ａとのなす角度θ１(図３参照)が異なってくる。
したがって、離型時におけるスピュー切れを効果的に防止する観点から、ベントホール２２が開口するトレッド面成形用金型面２０の箇所における法線２４に対して前記ベントホール２２の貫通方向２２Ａが傾斜している角度θ２(図１、図３参照)は、セクター１６の延在方向の両端に位置するベントホール２２からセクター１６の延在方向の中央に位置するベントホール２２に近づくにつれて小さくなっていることが好ましい。
したがって、離型時におけるスピュー切れを効果的に防止する観点から、ベントホール２２が開口するトレッド面成形用金型面２０の箇所における法線２４に対して前記ベントホール２２の貫通方向２２Ａが傾斜している角度θ２(図１、図３参照)は、セクター１６の延在方向の両端に位置するベントホール２２からセクター１６の延在方向の中央に位置するベントホール２２に近づくにつれて小さくなっていることが好ましい。
また、離型時におけるスピュー切れを防止する観点から、全てのベントホール２２について、離型時のセクター１６の移動方向１６Ａと、ベントホール２２の貫通方向２２Ａとを一致させることが最も好ましいが、このように構成するとベントホール２２の加工が面倒なものとなり、コスト高となる。
しかしながらセクター１６の移動方向１６Ａと、ベントホール２２の貫通方向２２Ａとを一致させなくても、法線２４に対してベントホール２２の貫通方向２２Ａが傾斜している角度θ２と、法線２４に対して離型時のセクター１６の移動方向１６Ａがなす角度θ３(図３参照)とを、０.７×θ３<θ２<１.３×θ３を満たすようにしても、離型時におけるスピュー切れを防止することが可能で、この角度範囲内にすると加工上も有利となる。
しかしながらセクター１６の移動方向１６Ａと、ベントホール２２の貫通方向２２Ａとを一致させなくても、法線２４に対してベントホール２２の貫通方向２２Ａが傾斜している角度θ２と、法線２４に対して離型時のセクター１６の移動方向１６Ａがなす角度θ３(図３参照)とを、０.７×θ３<θ２<１.３×θ３を満たすようにしても、離型時におけるスピュー切れを防止することが可能で、この角度範囲内にすると加工上も有利となる。
なお、ベントホール２２は、その直径が０.５ｍｍ以上１.０ｍｍ以下の時に離型時におけるスピュー切れが発生する度合いが高く、したがって、本発明は直径が０.５ｍｍ以上１.０ｍｍ以下のベントホール２２に特に有効である。
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の試験タイヤを、従来例１、実施例１〜６のセクター１６を用いてタイヤを１０本づつ加硫成形し、評価した。
セクターは８分割型であり、実施例１〜６、比較例１のセクター１６では、セクター１６の延在方向の両端から周方向に沿ってそれぞれセクター１６の全長の２０％の領域に位置するベントホール２２について、ベントホール２２の貫通方向２２Ａを、セクター１６の移動方向１６Ａに近づけるように傾斜させた。
表１において「ベントホール傾斜角」は、セクター１６の延在方向の両端に位置するベントホール２２についての傾斜角であり、下記の「θ３／θ２」の関係を満たしつつセクター１６の延在方向の両端から中央に向けてその傾斜角を変化させている。この傾斜角は、ベントホール２２が開口するトレッド面成形用金型面２０の箇所における法線２４に対してベントホール２２の貫通方向２２Ａがなす角度であり、ベントホール２２の貫通方向２２Ａがセクター１６の移動方向１６Ａに近づくように、法線２４に対してこの傾斜角で傾斜している。
表１において「ベントホール傾斜角」は、セクター１６の延在方向の両端に位置するベントホール２２についての傾斜角であり、下記の「θ３／θ２」の関係を満たしつつセクター１６の延在方向の両端から中央に向けてその傾斜角を変化させている。この傾斜角は、ベントホール２２が開口するトレッド面成形用金型面２０の箇所における法線２４に対してベントホール２２の貫通方向２２Ａがなす角度であり、ベントホール２２の貫通方向２２Ａがセクター１６の移動方向１６Ａに近づくように、法線２４に対してこの傾斜角で傾斜している。
従来例１では、ベントホール２２の貫通方向２２Ａを傾斜させておらず、ベントホール２２の貫通方向２２Ａはトレッド面成形用金型面２０に直交する方向であり、より詳細には、ベントホール２２が開口するトレッド面成形用金型面２０の箇所における法線２４と同一の方向である。
また、表１において「ベントホール径」は、ベントホール２２の内径である。
また、表１において「θ３／θ２」は、法線２４に対して離型時にセクター１６の移動方向１６Ａがなす角度θ３を、法線２４に対してベントホール２２の貫通方向２２Ａがなす角度θ２で割った値である。
また、スピュー切れ発生率は、発生率の逆数を指数化して表したもので、数値が高いほど発生率が低く、スピュー切れのないタイヤが得られることを示している。
また、表１において「ベントホール径」は、ベントホール２２の内径である。
また、表１において「θ３／θ２」は、法線２４に対して離型時にセクター１６の移動方向１６Ａがなす角度θ３を、法線２４に対してベントホール２２の貫通方向２２Ａがなす角度θ２で割った値である。
また、スピュー切れ発生率は、発生率の逆数を指数化して表したもので、数値が高いほど発生率が低く、スピュー切れのないタイヤが得られることを示している。
表１から、実施例１〜６のセクター１６を用いると、従来例１のセクターを用いる場合に比べて、スピュー切れの発生を抑制する上で有利となることが明らかである。
また、実施例２〜５から、θ３／θ２の値が０.７から１.３の範囲にあると、スピュー切れ発生率を抑制する上でより有利となることが明らかである。
また、実施例３、４からθ３／θ２の値を１にすると、すなわち、セクター１６の移動方向１６Ａとベントホール２２の貫通方向２２Ａを一致させると、スピュー切れの発生を抑制する上で最も有利となり、また、ベントホール径が大きいほどより有利となることが明らかである。
また、実施例２〜５から、θ３／θ２の値が０.７から１.３の範囲にあると、スピュー切れ発生率を抑制する上でより有利となることが明らかである。
また、実施例３、４からθ３／θ２の値を１にすると、すなわち、セクター１６の移動方向１６Ａとベントホール２２の貫通方向２２Ａを一致させると、スピュー切れの発生を抑制する上で最も有利となり、また、ベントホール径が大きいほどより有利となることが明らかである。
１０……タイヤ成形用金型、１２……上型サイドプレート、１４……下型サイドプレート、１６……セクター、１６Ａ……セクターの移動方向、１８……トレッド部成形用金型面、２０……トレッド面成形用金型面、２２……ベントホール、２２Ａ……ベントホールの貫通方向、２４……ベントホールが開口するトレッド面成形用金型面の箇所における法線、θ１……ベントホールの貫通方向とセクターの移動方向とのなす角度、θ２……法線とベントホールの貫通方向とがなす角度、θ３……法線とセクターの移動方向とがなす角度。
Claims (5)
- タイヤ周方向に複数に分割され、離型時にタイヤの径方向外側に移動され、それぞれトレッド部を成形するためのトレッド部成形用金型面と、前記トレッド部成形用金型面からその反対側に位置する外面に向けて貫通する多数のベントホールとが形成され、タイヤ周方向に延在する複数のセクターを有するセクショナル型のタイヤ成形用金型であって、
前記ベントホールの貫通方向は、前記ベントホールが開口する前記トレッド部成形用金型面の箇所における法線に対して、前記セクターの移動方向に近づくように傾斜している、
ことを特徴とするセクショナル型のタイヤ成形用金型。 - 前記ベントホールの貫通方向が前記セクターの移動方向に近づくように傾斜している前記ベントホールは、前記セクターの延在方向の両端から前記セクターの延在方向に沿って前記セクターの全長の２０％の領域に位置するベントホールである、
ことを特徴とする請求項１記載のセクショナル型のタイヤ成形用金型。 - 前記法線に対して前記ベントホールの貫通方向が傾斜している角度は、前記セクターの延在方向の両端に位置するベントホールから前記セクターの延在方向の中央に位置するベントホールに近づくにつれて小さくなっている、
ことを特徴とする請求項１または２記載のセクショナル型のタイヤ成形用金型。 - 前記法線に対して前記ベントホールの貫通方向が傾斜している角度θ２は、前記法線に対して離型時の前記セクターの移動方向がなす角度をθ３として場合に、０.７×θ３<θ２<１.３×θ３を満たしている、
ことを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載のセクショナル型のタイヤ成形用金型。 - 前記ベントホールの直径が０.５ｍｍ以上１.０ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載のセクショナル型のタイヤ成形用金型。
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