JPH10264169A

JPH10264169A - タイヤ成形用金型

Info

Publication number: JPH10264169A
Application number: JP6938897A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Furukawa; 泰士古川
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1998-10-06
Anticipated expiration: 2017-03-24
Also published as: JP3239078B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ゴム等の汚れの堆積を低頻度に抑えつつ、効
果的な空気抜きを行うことができ、メインテナンスが簡
単に行え、更に、タイヤの外観を損なうことのないタイ
ヤ成形用金型を提供する。【解決手段】製品タイヤにとレッドパターンを付与す
る、全体として環状をなす複数のピース１相互の隣接面
の間に少なくとも一つの空気抜きのスリット３を備え、
そのスリットの開口部の幅が１０μｍ乃至２００μｍで
あり、そのスリットの開口部の長さが合計１ｍｍ以上で
ある開口部から０．３ないし５．０ｍｍ進んだ点から、
そのスリットの幅が大きくなるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ成形用金型
に係り、更には、連続成形性、メンテナンス性に優れ、
高い寸法精度を有し外観の良好なタイヤを成形できるタ
イヤ成形用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のタイヤ成形用金型としては、図１
１に示すような上下分割形式の金型、及び図１２に示す
ような径方向への分割形式の金型が知られており、この
ような金型においては、タイヤ加硫成形時に金型と未加
硫ゴムとの間に封じ込められた空気等のガスを金型の外
部に排出するために、ベントホールと称される、金型の
内外に連通する小孔が多数穿設されていた。しかし、か
かるベントホールを穿設する作業には熟練を要し、しか
も穿設個数が多いため工数も多くなる結果、金型の製造
効率が十分ではないという問題があった。また、ベント
ホールにより、成形されたタイヤ表面にスピューと称さ
れる毛状のゴムが発生するので、これを除去しなければ
ならず、除去したとしてもタイヤ表面に痕跡が残存し易
く、この痕跡がタイヤの外観を損なったり、タイヤの初
期走行特性を損なうという問題があった。更に、上述の
如き金型を用いてタイヤの成形を繰り返すと、上記スピ
ューが切断されてベントホール内に残存したり、ゴム分
等の汚れが堆積することによりベントホールが詰まるこ
とがあり、その結果、空気抜き効果が低下し、タイヤ表
面にアバタ状のベアと呼ばれる不具合を発生させる。こ
の為、ベントホール内の異物を除去し、常に貫通状態に
しておく必要がある。また金型表面はポリマーカーボ
ン、その他の無機物質により汚れるため、金型を定期的
に洗浄する必要があり、この洗浄後は全てのベントホー
ルにつきドリル等を用いて手作業で異物のさらえを行わ
なければならず、金型のメンテナンスが煩雑であるとい
う問題があった。

【０００３】このような問題に対して、特開平４−２２
３１０８号公報及び特開平５−２２０７５３号公報に
は、図１２に示すようなセグメント形式のタイヤ成形用
金型を用い、タイヤにトレッドパターンを付与するトレ
ッド成形部１３を複数のピース１に分割してホルダ１５
で保持し、型組の際に各ピース同士の隣接間隔を適切に
制御して、ゴム分の排出を阻止すると同時に空気を抜く
為の隙間を設けることにより、ベントホールの数を低減
又は無くし得ることが開示されている．また、ピース１
を分割して上記空気抜きの隙間を設けることは、図１１
に示すような金型にも適用可能であることも記載されて
いる。しかしながら、上述のようなピースを分割して隣
接配置する金型においても、通常のタイヤ成形用金型同
様に、タイヤを数百〜数千回成形すると、金型表面が汚
れ、得られるタイヤの外観が損なわれたり、ベントホー
ル、ピース間の空気抜きの隙間にゴム等の汚れが堆積
し、ベアが発生するために、金型を数百〜数千回成形毎
に定期的に洗浄する必要がある。上記ピース分割金型に
おいて、空気抜きの隙間に入り込んだゴム分等の汚れを
除去するこの洗浄は、各ピースをホルダからはずして、
各ピースにガラスビーズ、鉄粉等の粉体を吹きつけるブ
ラスト洗浄により行われる。図１３は、タイヤ成形用金
型の一例を部分的に示す斜視図である．同図には図１３
に示すようなセグメント形式の金型の一部分が示されて
おり、複数のピース１はホルダ１５に装着され、セグメ
ント１９を構成している。ピース１は、全部のピースで
タイヤ全体のトレッドパターンを形成するもので、その
成形面７にはタイヤにトレッドパターンを成形するため
の凸状パターン（骨部及びブレード部）が形成されてい
る（図示せず。）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ピースに分割して隣接
配置する金型は、従来のタイヤ成形用金型に比べ、スピ
ューの発生を防止できるとともに、スピュー切れによる
ベントホールの詰まりも防止できるようになったが、ピ
ース間のゴム等の汚れの堆積は減らず、頻繁に各ピース
をばらしてブラスト洗浄を行わなければならないという
問題があった。本発明はかかる状況を背景としてなされ
たものであり、その目的とするところは、ゴム等の汚れ
の堆積を低頻度に抑えつつ、効果的な空気抜きを行うこ
とができ、メインテナンスが簡単に行え、更に、タイヤ
の外観を損なうことのないタイヤ成形用金型を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決する手段】上記目的を達成するために、本
発明のうち請求項１記載の発明は、製品タイヤにトレッ
ドパターンを付与する、全体として環状をなす複数のピ
ースと、これらピースを周方向に隣接して装着できるホ
ルダとを備えたタイヤ成形用金型において、前記ピース
は、トレッドパターンの一部を付与する成形面と、他の
前記ピースと当接又は近接する隣接面と、前記ホルダと
当接又は近接する背面とを有し、前記ピース相互の隣接
面の間に少なくとも１つの空気抜きのスリットを備え、
そのスリットの開口部の幅が１０μｍ乃至２００μｍで
あり、そのスリットの開口部の長さの合計が１ｍｍ以上
であることを特徴とする。スリットの開口部の幅が１０
μｍ以下では空気を有効に逃がせ難く、スリットの開口
部の幅が２００μｍを超えるとタイヤ成形時におけるゴ
ムのはみ出し高さが大きくなり、製品タイヤの外観を損
なうので好ましくない。スリットの開口部の長さの合計
が少なくとも１ｍｍ以上ないと空気を有効に逃がせな
い。更に空気を有効に逃がすために、スリット内の通気
抵抗を下げるために、請求項２記載の発明のように、前
記スリットの開口部から０．３乃至５．０ｍｍ進んだ点
からそのスリットの幅を大きくしたり、請求項３記載の
発明のように、前記複数個のスリットが、該スリットの
開口部から０．３乃至５．０ｍｍ進んだ点で互いに連通
させることができる。

【０００６】一方、スリットに発生するゴム等の汚れの
防止のために、請求項４記載の発明ように、前記スリッ
トの内壁の面粗度がＲ_MAX１０μｍ以下とすることが好
ましく、３μｍ以下とすることがより好ましい。また、
請求項５記載の発明のように、前記スリットの少なくと
も一端を凸部（骨部）の付け根端に形成することが好ま
しい。凸部で区画された閉塞された領域（以下、閉塞ブ
ロックという。）で、空気等のガスの流れが凸部の付け
根に溜まりやすいため、その部分にスリットを設けるこ
とにより空気等のガスを抜けやすくする。ここで、凸部
とは、タイヤにトレッドパターンを成形するための骨部
をいう。また、請求項６記載の発明のように、前記ピー
スが、鉄系合金又は銅系合金から成る。ゴム成分との反
応性が小さいことから鉄系合金が好ましく、鉄系合金の
うちでも、成形面を精密に鋳出すための鋳造性と強度を
考慮すれば、球状黒鉛鋳鉄、又は炭素鋼鋳鋼、が特に好
ましい。また、銅系合金としては、ＢｅＣｕ合金（特
に、１．０〜３．０重量％のＢｅと、０．３〜１．０重
量％のＣｏを含むＣｕ合金）が鋳造性、硬度及び熱伝導
性に優れ良好であるが、ゴム成分との反応性があるた
め、この合金を用いる場合には、合金表面にＮｉ及び／
又はＣｒメッキを施すことが好ましい。なお、炭素鋼鋳
鋼を使用する場合、鋳造性（低融点化）及び硬度の向上
を考慮すれば、炭素分を０．４〜０．６重量％含有した
Ｓ４０Ｃ〜Ｓ５５Ｃ相当の組成とすることが好ましい
が、更にＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏ等の焼き入れ性向上成分を含
有させたものを使用するのが一層好ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を、図面に基づいて説明する。各図面において、図１お
よび図２はピースの各々スリット開口部長さの異なった
実施の形態を示す斜視図、図３および図４はスリット開
口部長さよりピースの背面側のスリット長さを大きくし
た実施の形態を示す斜視図、図５は複数のスリットを連
結した実施の形態を示す斜視図、図６および図７はスリ
ット端と骨端部との位置関係を示す部分斜視図、図８お
よび図９は成形面からみたスリットの形成位置を示す
図、図１０はスリット開口部の幅よりピースの背面側の
スリットの幅を大きくした実施の形態を示す断面図であ
る。図１および図２はピースの各々スリット開口部長さ
の異なった実施の形態を示す斜視図を示す。図１におい
ては、スリットの開口部の幅が２０μｍであり、そのス
リットの開口部の長さが５ｍｍとし、図２においては、
スリットの開口部の幅が２０μｍであり、そのスリット
の開口部の長さは凸部から凸部までとした。この場合、
通気抵抗はスリットの開口部の面積により決まるので、
スリットの開口部の長さを大きくし、スリットの開口部
の幅を小さくした方がスピューの高さを小さくすること
ができ有利である。但し、スリットの開口部の幅が１０
μｍ以下であるとゴム等の汚れの堆積による詰まりが早
くなる。また、スリットに侵入したはみ出しゴムが離型
の際に切れて残存し易くなり目詰まりを起こすことがあ
る。また、スリットの開口部の幅が２００μｍを超える
とタイヤ成形時におけるゴム成分のはみ出し高さが大き
くなり、製品タイヤの外観を損なう。スリットの開口部
の長さは５ｍｍ以上が、通気抵抗の観点から好ましい。
なお、スリットは製品タイヤのトレッド部における閉塞
ブロックを形成する部分に少なくとも１つ配置されるの
が望ましい。

【０００８】図３はスリット開口部長さよりピースの背
面側のスリット長さを大きくした実施の形態を示す斜視
図である。スリット長さを大きくすることにより通気抵
抗を下げることができる。スリットの開口部の幅が２０
μｍであり、そのスリットの開口部の長さは５ｍｍと
し、スリットの開口部から奥行き２．０ｍｍの箇所から
スリットの長さを１５ｍｍとした。なお、図３に示すよ
うにスリット長さを非連続（段付き）に大きくすること
以外に、図４に示すようにスリット長さを連続的に大き
くすることも可能である。奥行き寸法を０．３ｍｍより
も小さくすると、はみ出しゴム高さがこれを越え、結果
的にゴム切れを起こし、切れたゴムがスリット内に残存
し好ましくない。

【０００９】図１０（ｂ）はスリット開口部の幅よりピ
ースの背面側のスリットの幅を大きくした実施の形態を
示す断面図である。スリット幅を大きくすることにより
通気抵抗を下げることができる。なお、図１０（ａ）は
スリット開口部の幅が均一である場合の断面図である。

【００１０】図５は複数のスリットを連結した実施の形
態を示す斜視図である。スリットの開口部の幅が２０μ
ｍであり、そのスリットの開口部の長さは５ｍｍとし、
スリットの開口部から奥行き２．０ｍｍの箇所で他のス
リットと連通させた。スリット間を連通させることによ
り、通気抵抗を下げ、空気溜まりが発生しやすい箇所の
空気を効率よく排除できる。

【００１１】図６および図７はスリット端と骨端部との
位置関係を示す部分斜視図である。図６はスリットの一
端が凸部付け根端に形成されてなるピースを示し、図７
はスリットの一端が凸部付け根端よりやや中に入ったピ
ースを示す。図７に示したピースの方が加工が容易であ
る。従来、閉塞ブロック、特に骨付け根部に空気溜まり
が発生しやすい傾向にあったが、本実施の形態のスリッ
トを適用することにより、空気溜まりの発生を防ぐこと
が可能となる。

【００１２】図８および図９は成形面からみたスリット
の形成位置を示す図である。図８においては、隣接する
ピースの一方の隣接面に溝を形成することによりスリッ
トの開口部を形成し、図９においては、隣接するピース
双方に溝を形成することによりスリットの開口部を形成
した。所定の開口部面積が確保できればいずれも選択す
ることができる。図８の方が加工面が少なく好ましい。

【００１３】なお、上記ピースの材料は、鉄系合金また
は銅系合金とした。また、スリットの加工は機械加工で
行った。ただし、ブラスト、エッチング、放電加工等公
知の技術を適宜適用することができる。

【００１４】本発明ではスリットの表面粗度はＲ_MAX１
０μｍとした。タイヤ成形を行い、堆積したゴム等の汚
れの成分分析をした結果、従来の金型（表面粗さは一般
に２０〜３０μｍ）から採取した汚れからはＦｅ分が検
出されたが、本発明の実施の形態例からはＦｅ分は検出
されなかった。面粗度を小さくすることにより、汚れが
堆積しにくくなると共に、容易に汚れを除去することが
できることを示している。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明した通り、本発明によると、
ゴム等の汚れの堆積を低頻度に抑えつつ、効果的な空気
抜きを行うことができ、メインテナンスが簡単に行え、
更に、タイヤの外観を損なうことのないため、本発明は
極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ピースのスリットを示す斜視図である。

【図２】他の実施の形態におけるピースの斜視図であ
る。

【図３】他の実施の形態におけるピースの斜視図であ
る。

【図４】他の実施の形態におけるピースの斜視図であ
る。

【図５】他の実施の形態におけるピースの斜視図であ
る。

【図６】他の実施の形態におけるピースの部分斜視図で
ある。

【図７】他の実施の形態におけるピースの部分斜視図で
ある。

【図８】他の実施の形態におけるピースの平面図であ
る。

【図９】他の実施の形態におけるピースの平面図であ
る。

【図１０】他の実施の形態におけるピースの断面図であ
る。

【図１１】従来のタイヤ成形用金型の一例を示す分解斜
視図である。

【図１２】従来のタイヤ成形用金型の一例を示す分解斜
視図である。

【図１３】図１２の一部を拡大した斜視図である。

【符号の説明】

１ピース３スリット５凸部７成形面９隣接面１１背面１５ホルダ１９セグメント

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ２９Ｌ 30:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】製品タイヤにトレッドパターンを付与す
る、全体として環状をなす複数のピースと、これらピー
スを周方向に隣接して装着できるホルダとを備えたタイ
ヤ成形用金型において、前記ピースは、トレッドパター
ンの一部を付与する成形面と、他の前記ピースと当接又
は近接する隣接面と、前記ホルダと当接又は近接する背
面とを有し、前記ピース相互の隣接面の間に少なくとも
一つの空気抜きのスリットを備え、そのスリットの開口
部の幅が１０μｍ乃至２００μｍであり、そのスリット
の開口部の長さの合計が１ｍｍ以上であることを特徴と
するタイヤ成形用金型。
【請求項２】前記スリットの開口部から０．３乃至
５．０ｍｍ進んだ点から、そのスリットの幅が大きくな
るようにした請求項１記載のタイヤ成形用金型。
【請求項３】複数個の前記スリットが、該スリットの
開口部から０．３乃至５．０ｍｍ進んだ点で、互いに連
通する請求項１または請求項２に記載のタイヤ成形用金
型。
【請求項４】前記スリットの内壁の面粗度がＲ_MAX１
０μｍ以下である請求項１乃至請求項３のいずれかに記
載のタイヤ成形用金型。
【請求項５】前記スリットの内少なくとも１つのスリ
ットの一端が凸部付け根端に形成されてなる請求項１乃
至請求項４のいずれかに記載のタイヤ成形用金型。
【請求項６】前記ピースが、鉄系合金又は銅系合金か
ら成る請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のタイヤ
成形用金型。