JP5340109B2 - タイヤモールド及びタイヤ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、トレッド成形面に陸部形成用の凹部とその凹部の底面で開口するベントホールとを設けたタイヤモールド、並びに、そのタイヤモールドを用いたタイヤ製造方法に関する。

通常、タイヤモールドのトレッド成形面には、溝部形成用の凸部と、その凸部により区画された陸部形成用の凹部とが設けられ、加硫成形したタイヤのトレッド面には、その凹凸形状に対応したトレッドパターンが形成される。凹部の底面には、多数のエア抜き用のベントホールが設けられていて、加硫成形時にタイヤとモールドとの間のエアを排出できるようになっている。このエアの排出が適切に行われないと、凹部内の残留エアによってベアと呼ばれるゴム欠損が生じ、タイヤの外観不良の原因になることがある。

加硫成形時には、図９に示すように、グリーンタイヤのトレッド面Ｔｒが凸部１５と凹部１６に押し当たり、その凹部１６に充填されたゴムＲによってブロックやリブなどの陸部が形成される。タイヤとモールドとの間に介在するエア１９は、ゴムＲの充填に伴って、図１０に示すように凹部１６の底面１６ａ側に押し込められ、特に底面１６ａの端縁１６ｂの周辺に集められる。このため、ベアの要因となる残留エアを防ぐべく、ベントホール１７を端縁１６ｂの近辺に配設するのが一般的である。

ところが、図１１に示すように、凹部１６の隅にまでゴムＲが充填されるよりも先に、ゴムＲがベントホール１７を閉塞することがある。かかる場合には、底面１６ａの端縁１６ｂの周辺にエア１９が残留し、それに起因して陸部の角にベアが発生するという問題が生じる。このように、従来のタイヤモールドでは、ベア対策が十分とは言えず、これを更に改善する必要があった。

下記特許文献１には、凹部の底面に所定の割合の面積で複数の突起を設け、その突起とそれに対応したタイヤ側の窪みとの間に形成される間隙を通じてエアの排出を促し、ベアの発生を抑制できるようにしたタイヤモールドが記載されている。また、下記特許文献２には、凹部の底面に所定の間隔で複数の微小凸部を設け、その微小凸部間に生じる隙間を通じてエアの排出を促し、ベアの発生を抑制できるようにしたタイヤモールドが記載されている。

しかしながら、上掲したタイヤモールドはいずれも、図９〜１１を参照して説明した従来の不具合に対し、その解決手段を教示するものではない。即ち、上記の不具合に対しては、凹部の隅にまでゴムが充填されるよりも先にベントホールが閉塞される事態を回避することが重要になってくるところ、上記のタイヤモールドは、そのための構造を何ら開示するものではない。

特開平５−１７７６４４号公報 特開平１１−１７９７３０号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加硫成形時に凹部での残留エアを防いで、ベアの発生を抑制することができるタイヤモールドと、そのタイヤモールドを用いたタイヤ製造方法を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係るタイヤモールドは、トレッド成形面に、陸部形成用の凹部と、前記凹部の底面で開口するベントホールとを設けたタイヤモールドにおいて、前記ベントホールが、前記凹部の底面の端縁と前記凹部の底面から突出した堰状突起との間に設けられ、前記堰状突起が、前記ベントホールとは反対側に面する第１の側壁と、前記ベントホール側に面する第２の側壁とを有し、１．２ｍｍ以下の高さで線状に延在するものである。

上記構成のタイヤモールドによれば、加硫成形時に凹部にゴムが充填される過程で、ベントホールに接近したゴムを堰状突起の第１の側壁で堰止め、そのゴムによるベントホールの閉塞を一時的に阻止することができる。このベントホールの閉塞を阻止している間に、凹部内の余分なエアはベントホールから排出され、延いては凹部の隅々にゴムが行き渡る。その結果、凹部での残留エアを防止して、ベアの発生を抑制することができる。

また、このタイヤモールドでは、堰状突起の高さを１．２ｍｍ以下にすることで、堰状突起に起因したベアの発生を抑えると共に、陸部の剛性を確保できるようにしている。即ち、堰状突起の高さが１．２ｍｍを超えた場合には、堰状突起の第２の側壁と凹部の底面とがなす隅にゴムが円滑に充填されず、残留エアを引き起こす恐れがある。更には、堰状突起によって陸部の表面に形成される切り込みが深くなるため、その切り込みから陸部の表面の端縁までの部分では剛性が低くなる傾向にある。

上記において、前記堰状突起が円弧状に湾曲したものが好ましい。かかる構成により、ベントホールに周囲から接近するゴムを的確に堰止めて、ベントホールの閉塞を阻止しやすくなり、ベアの発生を効果的に抑制できる。

本発明のタイヤモールドにおいては、前記第１の側壁が、前記凹部の底面から略垂直に立ち上がって形成されている。かかる構成によれば、ベントホールに接近したゴムを第１の側壁により的確に堰止めて、ベントホールの閉塞を阻止しやすくなるため、ベアの発生を効果的に抑制することができる。

本発明のタイヤモールドにおいては、前記第２の側壁が、前記ベントホールに向かって高さを漸減させている。かかる構成によれば、堰状突起の第２の側壁と凹部の底面とがなす隅にゴムを充填しやすくなり、堰状突起に起因したベアの発生を抑えることができる。

また、本発明に係るタイヤ製造方法は、上記のタイヤモールドを用いてタイヤの加硫成形を行い、前記凹部にゴムを充填する過程で、前記堰状突起の前記第１の側壁により前記ゴムを堰止め、次いで前記凹部の隅に前記ゴムを行き渡らせるものである。このタイヤ製造方法によれば、タイヤを加硫成形するに際して、上述した作用効果を奏することができる。即ち、堰状突起の第１の側壁でゴムを堰止め、ベントホールの閉塞を一時的に阻止している間に凹部の隅にゴムを行き渡らせ、それにより凹部での残留エアを防いでベアの発生を抑制することができる。

本発明に係るタイヤモールドの一例を概略的に示す縦断面図 トレッド成形面の一例を示す展開図 トレッド成形面の要部を拡大して示す平面図 図３のＡ−Ａ矢視断面図 加硫成形時の凹部を示す断面図 加硫成形時の凹部の要部を拡大して示す断面図 堰状突起の変形例を示す断面図（但し、ａとｂは本発明に含まれない） 堰状突起の変形例を示す平面図 従来のタイヤモールドにおける加硫成形時の凹部を示す断面図 従来のタイヤモールドにおける加硫成形時の凹部の要部を拡大して示す断面図 従来のタイヤモールドにおける加硫成形時の凹部の要部を拡大して示す断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るタイヤモールドの一例を概略的に示す縦断面図である。本実施形態のタイヤモールド（以下、単にモールドと呼ぶ場合がある。）は、タイヤのトレッド部に当接するトレッド型部１と、タイヤのサイドウォール部に当接するサイド型部２，３と、タイヤのビード部が嵌合されるビードリング４とを備える。

加硫成形時には、不図示の開閉機構によってモールドを型開きし、グリーンタイヤをタイヤ軸方向が上下になるようにセットして型締めした後、ブラダーと呼ばれるゴムバッグを膨張させてグリーンタイヤを拡張変形する。これにより、グリーンタイヤのトレッド面がトレッド成形面１ａに押し当てられる。図１では記載を省略しているが、トレッド成形面１ａには、溝部成形用の凸部５と、その凸部５に区画された陸部成形用の凹部６とが設けられており、その凹凸形状に対応したトレッドパターンがトレッド面に形成される。

図２は、トレッド成形面１ａの一例を示す展開図であり、左右方向がタイヤ周方向に相当する。このトレッド成形面１ａには、タイヤ周方向に延びる４本の主溝及びそれらに交差する横溝を形成するための凸部５と、その凸部５により区画された、リブやブロックを形成するための凹部６とが設けられている。また、凹部６の底面６ａには、モールドの外部に連通するエア抜き用のベントホール７が設けられている。ベントホール７は、凹部６の底面６ａで開口し、その底面６ａの端縁６ｂの近辺に配設されている。

図３は、トレッド成形面１ａの要部を拡大して示す平面図であり、図２に示したトレッド成形面１ａのＡ部に相当する。図４は、そのＡ−Ａ矢視断面図である。ベントホール７は、凹部６の底面６ａの端縁６ｂと、その凹部６の底面６ａから突出した堰状突起８との間に設けられている。堰状突起８は、ベントホール７とは反対側に面する側壁８１（前記第１の側壁に相当）と、ベントホール７側に面する側壁８２（前記第２の側壁に相当）とを有し、高さＨを１．２ｍｍ以下にして図３に示すように線状に延在する。

加硫成形時には、未加硫のグリーンタイヤのトレッド面がトレッド成形面１ａに押し当たり、図５に示すようにトレッド面ＴｒのゴムＲが凹部６に入り込んで、ブロックやリブなどの陸部が形成される。この凹部６にゴムＲが充填される過程で、タイヤとモールドとの間に介在するエア９は、凹部６の底面６ａ側に押し込められ、最終的に端縁６ｂの周辺に集められる。

このとき、当該モールドによれば、図６に示すように、底面６ａの中央部からベントホール７に接近するゴムＲを堰状突起８の側壁８１で一旦堰止め、そのゴムＲによるベントホール７の閉塞を一時的に阻止できる。そして、そのベントホール７の閉塞を阻止している間に、凹部６内の余分なエア９がベントホール７から排出され、延いては（ｃ）のように凹部６の隅々にゴムが行き渡る。その結果、凹部６での残留エアを防いで、ベアの発生を抑制することができる。

図６の（ｂ）から（ｃ）に移行する段階では、堰状突起８の側壁８２の近辺にゴムＲを充填する必要があるため、このモールドでは、堰状突起８の底面６ａからの高さＨを１．２ｍｍ以下とし、かかる箇所へのゴム充填の円滑化を図っている。即ち、この高さＨが１．２ｍｍを超えていると、側壁８２と底面６ａとがなす隅にエアが残留してベアを生じやすくなる。また、高さＨを１．２ｍｍ以下とすることで、堰状突起８により形成される切り込みが浅くなり、その切り込みから陸部の表面の端縁までの部分の剛性を確保できる。

堰状突起８は、図３に示すように高さ方向から見て円弧状に湾曲しており、ベントホール７に周囲から接近するゴムを的確に堰止められるようになっている。ベントホール７は、端縁６ｂと堰状突起８とで周囲を取り囲まれているが、堰状突起８の両端は端縁６ｂから離れており、その距離ｄ１は例えば１．０〜３．０ｍｍである。また、ベントホール７は端縁６ｂの近辺に配設され、その最短距離ｄ２は例えば１．０〜３．５ｍｍである。

堰状突起８の側壁８１は、凹部６の底面６ａから略垂直に立ち上がって形成されており、側壁８１と底面６ａとがなす角度は９０±１５度が好ましい。これにより、ベントホール７に接近したゴムを側壁８１で的確に堰止めやすくなる。また、堰状突起８の側壁８２は、ベントホール７に向かって高さを漸減させており、本実施形態では側壁８２がテーパ状に傾斜して底面６ａに到達している。かかる構成により、側壁８２と底面６ａとがなす隅にゴムを充填しやすくなり、堰状突起８に起因したベアの発生を抑えることができる。

堰状突起８の高さＨは、０．３ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上がより好ましい。この高さＨが０．３ｍｍ未満であると、側壁８１で堰止めるはずのゴムが堰状突起８を簡単に乗り越えてしまい、堰止め作用を適切に発現できない場合がある。また、堰状突起８の幅Ｗとしては、高さＨの１〜２倍が例示される。堰状突起８はベントホール７に近接して設けられ、堰状突起８とベントホール７との間隔Ｇは例えば０〜３．０ｍｍである。

図３のような凸部５が屈曲してなる凹部６の角隅では、エアが閉じ込められやすくベアの発生頻度が高いため、上記のような堰状突起を設けてエアの排気経路を確保することが特に有用である。また、図２に示したトレッド成形面１ａのＢ部のような、角隅ではない端縁６ｂの近辺においても残留エアの恐れがあり、上述したＡ部と同様に、堰状突起８によってベアの抑制効果を高めることができる。

上述した実施形態では、堰状突起８の断面形状が三角形であったが、図７（ａ）〜（ｃ）のような断面形状でも構わない（但し、ａとｂは本発明に含まれない）。（ａ）は断面を半円形にした例、（ｂ）は断面を矩形にした例であり、これらは堰状突起８を簡便に加工できる点で好ましい。（ｃ）は、堰状突起８の頂面が円弧状をなし、側壁８２が緩やかに湾曲する例である。この形状では、堰状突起８で形成される切り込みの底面を丸くして陸部の剛性を確保でき、また底面６ａから側壁８２が緩やかに立ち上がることで、当該箇所での残留エアを防ぎやすくなる。

上述した実施形態では、堰状突起８が一定幅で円弧状に延在するものであったが、図８（ａ）〜（ｃ）のような形状でも構わない。（ａ）は堰状突起８が直線状に延在する例であり、これは堰状突起８を簡便に加工できる点で好ましい。（ｂ）は、堰状突起８を屈曲させた例であり、このような形状でもベントホール７に周囲から接近するゴムを的確に堰止められる。また、堰状突起８は、幅が一定であるものに限られず、例えば（ｃ）のように幅を変化させて円弧状に延在するものでも構わない。

本発明のタイヤモールドは、トレッド成形面に上記の如き堰状突起を設けること以外は、通常のタイヤモールドと同等に構成でき、従来公知の形状や材質、開閉機構などは何れも本発明に適用できる。前述の実施形態では、モールドがトレッド型部と一対のサイド型部とを備えた構造を示したが、本発明では、それらを一体的に構成し、トレッド型部の中央部に分割面を設けて上下に二分される構造にしても構わない。

また、本発明のタイヤ製造方法は、上記の如きタイヤモールドを用いてタイヤの加硫成形を行い、堰状突起の側壁でゴムを堰止め、次いで凹部の隅にゴムを行き渡らせる点を除けば、通常の空気入りタイヤの製造方法と同等であり、従来公知の工程や装置などは何れも本発明に適用できる。

本発明の構成と効果を具体的に示すため、図２に示したトレッド成形面を有するタイヤモールドを用いて、各例１００本のタイヤ（２１５／６０Ｒ１６ 乗用車用タイヤ）の加硫成形を実施し、ベア不良率（ベアが原因でタイヤ不良と判定された割合）を調べた。

堰状突起を設けていないものを比較例１とし、堰状突起の高さを種々に異ならせて実施例１〜３及び比較例２，３とした。堰状突起の形状は、図２〜４に示した通りであり、距離ｄ１を１．５ｍｍ、距離ｄ２を１．８ｍｍ、側壁８１と底面６ａとがなす角度を９０度、幅Ｗを高さＨの１．５倍、間隔Ｇを１ｍｍとした。評価結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例１ではベア不良率が５％であったのに対し、実施例１〜３では何れも比較例１よりもベア不良率が低く、上記の如き堰状突起を設けたことによって、ベアの発生を抑制できていることが分かる。また、実施例３及び比較例２，３では、堰状突起で形成された切り込みのエッジにベアが発生していた。したがって、堰状突起に起因したベアの発生を抑える観点から、堰状突起の高さを１．２ｍｍ以内にすることが有効と言える。

１ａ トレッド成形面
５ 凸部
６ 凹部
６ａ 底面
６ｂ 端縁
７ ベントホール
８ 堰状突起
９ エア
８１ 側壁（第１の側壁）
８２ 側壁（第２の側壁）
Ｒ ゴム

Claims (4)

1. トレッド成形面に、陸部形成用の凹部と、前記凹部の底面で開口するベントホールとを設けたタイヤモールドにおいて、
   前記ベントホールが、前記凹部の底面の端縁と前記凹部の底面から突出した堰状突起との間に設けられ、
   前記堰状突起が、前記ベントホールとは反対側に面する第１の側壁と、前記ベントホール側に面する第２の側壁とを有し、１．２ｍｍ以下の高さで線状に延在し、
   前記第１の側壁が、前記凹部の底面から垂直に立ち上がって形成されていて、前記第２の側壁が、前記ベントホールに向かって高さを漸減させていることを特徴とするタイヤモールド。
2. トレッド成形面に、陸部形成用の凹部と、前記凹部の底面で開口するベントホールとを設けたタイヤモールドにおいて、
   前記ベントホールが、前記凹部の底面の端縁と前記凹部の底面から突出した堰状突起との間に設けられ、
   前記堰状突起が、前記ベントホールとは反対側に面する第１の側壁と、前記ベントホール側に面する第２の側壁とを有し、１．２ｍｍ以下の高さで線状に延在し、
   前記第１の側壁が、前記第１の側壁と前記凹部の底面とのなす角度が９０±１５度となるように前記凹部の底面から立ち上がって形成されていて、前記第２の側壁が、前記ベントホールに向かって高さを漸減させていることを特徴とするタイヤモールド。
3. 前記堰状突起が円弧状に湾曲したものである請求項１又は２に記載のタイヤモールド。
4. 請求項１〜３いずれか１項に記載のタイヤモールドを用いてタイヤの加硫成形を行い、前記凹部にゴムを充填する過程で、前記堰状突起の前記第１の側壁により前記ゴムを堰止め、次いで前記凹部の隅に前記ゴムを行き渡らせるタイヤ製造方法。
   

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