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技術 タイヤモールド、空気入りタイヤの製造方法、及び、空気入りタイヤ

出願人 東洋ゴム工業株式会社
発明者 小原将明
出願日 2011年4月5日 (9年3ヶ月経過) 出願番号 2011-083808
公開日 2012年11月12日 (7年7ヶ月経過) 公開番号 2012-218217
状態 特許登録済
技術分野 プラスチック等の加熱、冷却、硬化一般 プラスチック等の特殊発泡成形、タイヤ成形 タイヤ一般 プラスチック等の成形用の型
主要キーワード 空気排出機 ローレット模様 偏り度 同心円領域 円形状部分 直線状溝 手順並び ゴム突起
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (12)

課題

ベントホール閉塞時期を遅らせてライトネス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空気入りタイヤの製造方法と、そのタイヤモールドを用いて加硫成型された空気入りタイヤとを提供する。

解決手段

未加硫タイヤ外表面に押し当てられるタイヤ成型面にベントホール7を設けてあるタイヤモールドにおいて、ベントホール7の開口部を包囲する外縁領域Xの表面を、その外縁領域Xの周辺領域Yの表面よりも平滑な平滑面8により形成した。これにより、未加硫ゴムによるベントホール7の閉塞時期を遅らせて、ライトネスの発生を抑制することができる。

概要

背景

下記特許文献1に開示されているように、空気入りタイヤ加硫成型に使用される一般的なタイヤモールドでは、未加硫タイヤ外表面に押し当てられるタイヤ成型面に多数のベントホールを設けてあり、タイヤ成型面と未加硫タイヤの間に残留した空気を金型外部に排出できるようになっている。この空気の排出が適切に行われないと、残留した空気によってタイヤ成型面でゴム充填不足が起こり、ライトネス(或いはベア)と呼ばれる欠損部を生じて、空気入りタイヤの外観品質不良の原因になることがある。

通常、ベントホールは、タイヤ成型面の中で空気が溜まりやすい箇所に設定され、その箇所は未加硫ゴム到達時期が比較的遅い箇所でもあるが、そのような箇所に全てのベントホールを配置しうるものではない。また、粗方の空気を排出し終えた段階で未加硫ゴムがベントホールを閉塞することを想定してベントホールを配置しているものの、実際には、或る程度の空気が排出されていない段階でベントホールが閉塞されてしまい、ライトネスを発生させることがあった。このため、本発明者は、ベントホールの閉塞時期を更に遅らせることができれば、それによってライトネスの発生を抑制できると考えた。

下記特許文献2には、サイドウォール部の浮文字形成用凹窪部の底面に、所定の表面粗さを持つ模様部を形成した空気入りタイヤが記載されており、その模様部によってベントホールを不要にできる旨が説明されている。しかしながら、当該技術は、あくまでサイドウォール部の浮文字部分を木目状やメッシュ状に装飾するものであり、そのような装飾を必要としない他の部位(例えばトレッド面)にまで適用できるものではなく、実用上の利用範囲が大幅に制限される。

概要

ベントホールの閉塞時期を遅らせてライトネス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空気入りタイヤの製造方法と、そのタイヤモールドを用いて加硫成型された空気入りタイヤとを提供する。未加硫タイヤの外表面に押し当てられるタイヤ成型面にベントホール7を設けてあるタイヤモールドにおいて、ベントホール7の開口部を包囲する外縁領域Xの表面を、その外縁領域Xの周辺領域Yの表面よりも平滑な平滑面8により形成した。これにより、未加硫ゴムによるベントホール7の閉塞時期を遅らせて、ライトネスの発生を抑制することができる。

目的

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、ベントホールの閉塞時期を遅らせてライトネス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空気入りタイヤの製造方法と、そのタイヤモールドを用いて加硫成型された空気入りタイヤとを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
1件

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請求項1

未加硫タイヤ外表面に押し当てられるタイヤ成型面ベントホールを設けてあるタイヤモールドにおいて、前記ベントホールの開口部を包囲する外縁領域の表面が、その外縁領域の周辺領域の表面よりも平滑な平滑面により形成されていることを特徴とするタイヤモールド。

請求項2

前記外縁領域では前記平滑面の最大高さ粗さRzが10μm以下であり、前記周辺領域では表面の算術平均粗さRaが1.0μm以上である請求項1に記載のタイヤモールド。

請求項3

前記外縁領域では前記周辺領域よりも表面の最大高さ粗さRzが小さく、且つ、その差が3μm以上である請求項1又は2に記載のタイヤモールド。

請求項4

前記平滑面が直径1.5〜10mmの円形状部分を有し、その円形状部分の内部に前記ベントホールの開口部が含まれている請求項1〜3いずれか1項に記載のタイヤモールド。

請求項5

前記平滑面が、タイヤ成型面に設けられた溝部形成用の突起に向かって延出した延出部を有する請求項1〜4いずれか1項に記載のタイヤモールド。

請求項6

前記平滑面が、タイヤ成型面に設けられた溝部形成用の突起に接して或いは前記突起に入り込んで形成されている請求項1〜5いずれか1項に記載のタイヤモールド。

請求項7

未加硫タイヤの外表面に押し当てられるタイヤ成型面にベントホールを設けてあるタイヤモールドにおいて、前記ベントホールの開口部にテーパ面が形成され、そのテーパ面が前記テーパ面を包囲する周辺の表面よりも平滑な平滑面により形成されていることを特徴とするタイヤモールド。

請求項8

請求項1〜7いずれか1項に記載のタイヤモールドを用いてタイヤ加硫成型する工程を備える空気入りタイヤの製造方法。

請求項9

請求項1〜7いずれか1項に記載のタイヤモールドを用いて加硫成型された空気入りタイヤ。

技術分野

0001

本発明は、未加硫タイヤ外表面に押し当てられるタイヤ成型面ベントホールを設けてあるタイヤモールドと、そのタイヤモールドを用いた空気入りタイヤの製造方法と、そのタイヤモールドを用いて加硫成型された空気入りタイヤとに関する。

背景技術

0002

下記特許文献1に開示されているように、空気入りタイヤの加硫成型に使用される一般的なタイヤモールドでは、未加硫タイヤの外表面に押し当てられるタイヤ成型面に多数のベントホールを設けてあり、タイヤ成型面と未加硫タイヤの間に残留した空気を金型外部に排出できるようになっている。この空気の排出が適切に行われないと、残留した空気によってタイヤ成型面でゴム充填不足が起こり、ライトネス(或いはベア)と呼ばれる欠損部を生じて、空気入りタイヤの外観品質不良の原因になることがある。

0003

通常、ベントホールは、タイヤ成型面の中で空気が溜まりやすい箇所に設定され、その箇所は未加硫ゴム到達時期が比較的遅い箇所でもあるが、そのような箇所に全てのベントホールを配置しうるものではない。また、粗方の空気を排出し終えた段階で未加硫ゴムがベントホールを閉塞することを想定してベントホールを配置しているものの、実際には、或る程度の空気が排出されていない段階でベントホールが閉塞されてしまい、ライトネスを発生させることがあった。このため、本発明者は、ベントホールの閉塞時期を更に遅らせることができれば、それによってライトネスの発生を抑制できると考えた。

0004

下記特許文献2には、サイドウォール部の浮文字形成用凹窪部の底面に、所定の表面粗さを持つ模様部を形成した空気入りタイヤが記載されており、その模様部によってベントホールを不要にできる旨が説明されている。しかしながら、当該技術は、あくまでサイドウォール部の浮文字部分を木目状やメッシュ状に装飾するものであり、そのような装飾を必要としない他の部位(例えばトレッド面)にまで適用できるものではなく、実用上の利用範囲が大幅に制限される。

先行技術

0005

特開2000−37728号公報
特開平6−143295号公報

発明が解決しようとする課題

0006

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、ベントホールの閉塞時期を遅らせてライトネス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空気入りタイヤの製造方法と、そのタイヤモールドを用いて加硫成型された空気入りタイヤとを提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

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、未加硫タイヤの外表面に押し当てられるタイヤ成型面にベントホールを設けてあるタイヤモールドにおいて、前記ベントホールの開口部を包囲する外縁領域の表面が、その外縁領域の周辺領域の表面よりも平滑な平滑面により形成されているものである。

0008

未加硫タイヤの外表面がタイヤ成型面に押し当てられる際、タイヤ成型面の表面が滑らかであると、未加硫ゴムが密着しやすくなって流動性が低下する傾向にある。逆に、タイヤ成型面の表面が粗いと、未加硫ゴムが密着せずに流動性が向上する傾向にある。本発明は、このような表面性状による違いを利用するものであり、ベントホールの開口部を包囲する外縁領域では、その周辺領域に比べて未加硫ゴムが密着しやすく流動性が低下する。これにより、未加硫ゴムによるベントホールの閉塞時期を遅らせて、空気が排出される時間を引き延ばし、空気の残留を低減してライトネスの発生を抑制できる。

0009

本発明のタイヤモールドは、前記外縁領域では前記平滑面の最大高さ粗さRzが10μm以下であり、前記周辺領域では表面の算術平均粗さRaが1.0μm以上であることが好ましい。外縁領域の表面を最大高さ粗さRzが10μm以下の平滑面にすることで、未加硫ゴムとの接触面積が確保されてゴムの粘性抵抗が増大し、ベントホールの閉塞時期を適切に遅くできる。また、周辺領域の表面を算術平均粗さRaが1.0μm以上の粗面にすることで、外縁領域の周辺では未加硫ゴムが円滑に流動し、加硫成型に悪影響を及ぼすことなく、空気入りタイヤの外観品質を良好に維持できる。

0010

上記において、外縁領域の表面性状を最大高さ粗さRzで特定しているのは、未加硫ゴムとの密着性を高める効果を的確に発現させるためである。即ち、これを算術平均粗さRaで特定した場合には局所的に高い山が平滑面に含まれていても平均化されてしまい、所要の効果が小さくなる恐れがある。また、周辺領域の表面性状を算術平均粗さRaで特定しているのは、空気入りタイヤの外観品質の観点から、周辺領域における表面粗さの均一性を維持する必要があるためである。

0011

最大高さ粗さRz、算術平均粗さRaは、それぞれJISB0601:2001に規定される最大高さ粗さRz、算術平均粗さRaに該当し、当該規定に準拠する。また、評価の方式及び手順並び測定機の特性は、JISB0633:2001及びJISB0651:2001の規定に準拠する。基準長さと評価長さは、表面性状に応じて定められ、最大高さ粗さRzが10μm以下の場合は基準長さが0.8mm、評価長さが4mmであり、最大高さ粗さRzが10μmを超え且つ50μm以下の場合は基準長さが2.5mm、評価長さが12.5mmであり、最大高さ粗さRzが50μmを超える場合は基準長さが8mm、評価長さが40mmである。

0012

本発明のタイヤモールドは、前記外縁領域では前記周辺領域よりも表面の最大高さ粗さRzが小さく、且つ、その差が3μm以上であることが好ましい。かかる構成により、外縁領域では、平滑面に対する未加硫ゴムの密着性が確保され、ライトネスの抑制効果を向上することができる。

0013

本発明のタイヤモールドでは、前記平滑面が直径1.5〜10mmの円形状部分を有し、その円形状部分の内部に前記ベントホールの開口部が含まれているものが好ましい。この直径が1.5mm以上であることにより、未加硫ゴムが密着しやすい領域を確保し、ベントホールの閉塞時間を遅らせてライトネスの抑制効果を向上できる。また、この直径が10mm以下であることにより、空気入りタイヤの外観品質に及ぼす影響を小さくできる。

0014

本発明のタイヤモールドでは、前記平滑面が、タイヤ成型面に設けられた溝部形成用の突起に向かって延出した延出部を有するものでもよい。溝部形成用の突起(溝骨と呼ばれる場合もある。)の近辺には、ライトネスの原因となる空気が残留しやすいことから、平滑面が上記の如き延出部を有することにより、余分な空気の排出を促してライトネスの抑制効果を高めることができる。

0015

本発明のタイヤモールドでは、前記平滑面が、タイヤ成型面に設けられた溝部形成用の突起に接して或いは前記突起に入り込んで形成されているものでもよい。溝部形成用の突起の近辺には、ライトネスの原因となる空気が残留しやすいことから、平滑面を突起に接して或いは突起に入り込ませて形成することにより、余分な空気の排出を促してライトネスの抑制効果を高めることができる。

0016

また、本発明に係る別のタイヤモールドは、未加硫タイヤの外表面に押し当てられるタイヤ成型面にベントホールを設けてあるタイヤモールドにおいて、前記ベントホールの開口部にテーパ面が形成され、そのテーパ面が前記テーパ面を包囲する周辺の表面よりも平滑な平滑面により形成されているものである。かかる構成によれば、テーパ面を包囲する周辺の表面に比べて、そのベントホールのテーパ面で未加硫ゴムが密着しやすく、ゴムの流動性が低下する。このため、ベントホールの閉塞時期を遅らせて、空気が排出される時間を引き延ばし、空気の残留を低減してライトネスの発生を抑制できる。

0017

また、本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、上記した何れかのタイヤモールドを用いてタイヤを加硫成型する工程を備えるものである。この方法では、上記の如き平滑面を形成したタイヤ成型面により、未加硫ゴムによるベントホールの閉塞時期を遅らせて、空気が排出される時間を引き延ばし、空気の残留を低減してライトネスの発生を抑制することができる。

0018

また、本発明に係る空気入りタイヤは、上記した何れかのタイヤモールドを用いて加硫成型されたものである。当該空気入りタイヤは、上記の如き平滑面を形成したタイヤ成型面を有するタイヤモールドによって、ライトネスの発生が抑制されたものとなるため、外観品質に優れる。

図面の簡単な説明

0019

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
タイヤ成型面の一例を示す展開
タイヤ成型面の要部を拡大して示す斜視図
スキューネスRskを説明するための線図
平滑面の別の形状を例示する平面図
延出部を有する平滑面を示す斜視図
平滑面の配置例を示す斜視図
平滑面の配置例を示す斜視図
ベントピースの斜視図
平滑面の変形例を示す斜視図
タイヤモールドへの未加硫タイヤのセットを説明する断面図

0020

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には、タイヤ用加硫金型であるタイヤモールドM(以下、モールドM)の概略断面図を示す。加硫成型時には、未加硫タイヤがモールドMにタイヤ軸方向を上下にしてセットされ、その未加硫タイヤの外表面がタイヤ成型面10に押し当てられる。モールドMは、トレッド部を成型するトレッド型部M1と、サイドウォール部を成型するサイド型部M2,M3とを備え、各型部の内周面11〜13によってタイヤ成型面10が構成されている。

0021

図2に示すように、トレッド型部M1の内周面11には、溝部形成用の突起5と、その突起5により区画された部形成用の窪み6とが設けられている。具体的には、タイヤ周方向図2の左右方向)に延びる四本の主溝及びそれらに交差する横溝を形成するための突起5と、その突起5により区画された、リブブロックを形成するための窪み6とが設けられている。加硫成型した空気入りタイヤのトレッド部には、この凹凸形状に対応したトレッドパターンが形成される。

0022

タイヤ成型面10である内周面11には、モールドMの外部に連通する多数のベントホール7が設けられている。ベントホール7は、図3に示すように窪み6の底面で開口しており、このタイヤ成型面側の開口部の直径φ7は例えば0.4〜2.5mmである。このモールドMでは、ベントホール7の開口部を包囲する外縁領域Xの表面が、その外縁領域Xの周辺領域Yの表面よりも平滑な平滑面8により形成されている。即ち、タイヤ成型面10の表面粗さに関し、外縁領域Xは相対的に滑らかであり、その外縁領域Xを包囲する周辺領域Yは相対的に粗い。

0023

このように、外縁領域Xは、それに隣接する周辺領域Yに比べて表面が滑らかであるため、その表面性状の違いに起因して、外縁領域Xでは周辺領域Yよりも未加硫ゴムが密着しやすく、モールドMからの受熱が周辺領域Yに比べて相対的に増えて、未加硫ゴムの特にタイヤ成型面10に接触した表層部の加硫が促進されて硬化し、流動性が低下する傾向にある。これにより、加硫成型時においては、未加硫ゴムによるベントホール7の閉塞時期を遅らせて、空気が排出される時間を引き延ばし、空気の残留を低減してライトネスの発生を抑制することができる。

0024

平滑面8は、最大高さ粗さRzで比較して周辺領域Yの表面よりも平滑であればよく、即ち周辺領域Yの表面よりも最大高さ粗さRzが小さいものであればよく、それによって上述したライトネスの抑制効果を得ることができる。この関係を最大高さ粗さRzで規定するのは、平滑面が局所的に高い山を含む事態を回避し、未加硫ゴムとタイヤ成型面10との密着性を高めて実受熱面積を確保し、未加硫ゴムの表層部の加硫を促進して流動性を減じる作用を的確に発現させるためである。加硫プロセス初期には、未加硫タイヤに内方から作用する押し付け圧力によって、タイヤ成型面10と未加硫タイヤの表層との相対位置が徐々に変化し、窪み6に未加硫ゴムが充填されるが、その未加硫ゴムの表層部の加硫を促進させることで、それがベントホール7に被さっても表層部の加硫で高められた弾性効果により早期には密着せず、通気が可能な微細隙間を確保することができる。

0025

一方、平滑面が局所的に高い山を含む場合は その高い山によって未加硫ゴムが押され、未加硫ゴムが有する機械的特性によりタイヤ成型面10に対して点接触または線接触となり、面接触になり難い。それ故、未加硫ゴムの表層部の加硫が促進されることがなく、それがベントホール7に被さった際には、弾性の低さのためにベントホール7内に押し込まれ、空気排出機能が容易に喪失されることになる。以上の技術的理由により、所要の効果を確保するうえでは、少なくとも平滑面8が、最大高さ粗さRzと算術平均粗さRaの両方で比較して、周辺領域Yの表面よりも平滑であることが好ましい。

0026

外縁領域Xでは平滑面8の最大高さ粗さRzが10μm以下であることが好ましく、5μm以下がより好ましい。これが10μmを上回ると、平滑面8に対する未加硫ゴムの密着性が低下し、表層部の加硫進行に伴う弾性率の増大によってベントホール7の閉塞時期(空気排出機能の喪失時期)を遅らせる効果が小さくなる。一方、周辺領域Yでは表面の算術平均粗さRaが1.0μm以上であることが好ましく、1.5μm以上がより好ましい。これが1.0μmを下回ると、未加硫ゴムがタイヤ成型面10に行き渡るのに時間を要し、表層部の加硫が過度に促進されることによって、鋭角な角部などゴムの充填が相対的に困難な領域への未加硫ゴムの充填が更に困難となり、ゴム充填不足が生ずることにより空気入りタイヤの外観品質を損なう恐れがある。

0027

上記の如く、周辺領域Yでは未加硫ゴムの表層部の加硫進行を抑制するとともに、外縁領域Xでは未加硫ゴムの表層部の加硫進行を促進することが肝要である。また、空気入りタイヤの全体的な外観品質の均一化を得るためには、局所的な凹凸の大小評価よりも評価面の平均的な粗さの大小を評価する必要がある。周辺領域Yも含めたタイヤ成型面10における算術平均粗さRaは、せいぜい5.0μm以下に設定される。

0028

外縁領域Xでは周辺領域Yよりも表面の最大高さ粗さRzが小さく、且つ、その差が3μm以上であることが好ましい。このように表面粗さの差を確保することによって、外縁領域Xでは、平滑面8に対する未加硫ゴムの密着性を確保し、ライトネスの抑制効果を向上することができる。

0029

外縁領域Xでは平滑面8のスキューネスRskが、Rsk<0となることが好ましい。図4に示すように、スキューネスRskは偏り度(高さ方向の確率密度関数非対称性尺度)を表し、スキューネスRskが負値(Rsk<0)であると、粗さ曲線の山が比較的緩やかとなる。かかる平滑面8によれば、未加硫ゴムとの接触面積が確保され、未加硫ゴムの表層部の加硫を促進して流動性を低下しうるとともに、その表層部の弾性を高めて、ベントホール7の閉塞による空気排出機能の喪失時期を適切に遅くし、ライトネスの抑制効果を向上できる。尚、図4は概略的に表現してあり、実際の粗さ曲線は高さが不揃いで不均一な形状になる。

0030

上記に関して、スキューネスRskは、JISB0601:2001に規定される粗さ曲線のスキューネスRskに該当し、当該規定に準拠する。また、評価の方式及び手順並びに測定機の特性は、JISB0633:2001及びJISB0651:2001の規定に準拠する。基準長さと評価長さは、表面性状に応じて定められ、その内訳は上述した通りである。

0031

平滑面8は、ベントホール7の開口部を包囲するものである限り、その形状は特に制約されず、多角形状であっても問題ないが、未加硫ゴムが密着しやすい領域をベントホール7の開口部の周囲に確保する観点から、本実施形態のように平滑面8が円形状部分を有し、且つ、その円形状部分の内部にベントホール7の開口部を含んでいることが好ましい。この円形状部分の直径φ8は、好ましくは1.5〜10mmであり、より好ましくは2〜3mmである。平滑面8が多角形状である場合には、それに内接する円により大きさが規定される。

0032

また、周辺領域Yからベントホール7の開口部に向かって平滑面8の最大高さ粗さRzを徐々に減ずることにより、周辺領域Yと平滑面8との間での表面粗さの急激な変化を抑制し、より自然なタイヤ外観を得ることが可能となる。この場合には、平滑面8を同心状に複数の環状領域に区画して、それらの最大高さ粗さRzを異ならせることが実用的である。更に、空気入りタイヤの外観品質の均一化を図るうえでは、最大高さ粗さRzだけでなく、算術平均粗さRaにおいても、ベントホール7に近い側ほど小さくなることが好ましい。

0033

上記の態様として、例えば、直径0.6mmのベントホールの開口部を包囲する平滑面8を、そのベントホールの中心を基準として、直径5mm以内となる内側領域と、直径10mm以内であって内側領域を除いた外側領域との複数の同心円領域に区画し、最大高さ粗さRzを内側領域で5μm以下、外側領域で10μm以下、周辺領域で15μm相当とした構成が考えられる。これにより、表面粗さの急激な変化を抑えて、空気入りタイヤに生じる光沢差を抑制し得るため、タイヤ外観の品質向上が可能となる。

0034

平滑面8は、図5に例示したような形状であってもよい。(A),(B)に示す平滑面8は、いずれもベントホール7の開口部を含む円形状部分を有しており、それぞれ一本,四本の延出部18を備えている。かかる形状によれば、延出部18が延びる方向に沿って、未加硫ゴムがベントホール7に到達するまでの時間を稼ぎやすくなり、空気が排出される時間を引き延ばすのに有効利用できる。

0035

図6は、平滑面8が、突起5に向かって延出した延出部18を有する例であり、その平面形状は図5(A)に示した通りである。突起5の近辺、特に突起5の側面と窪み6の底面との稜線の近辺では、ライトネスの原因となる空気が残留しやすい傾向にあるため、このような延出部18を平滑面8が有することにより、残留しがちな箇所からベントホール7に至る空気の排出経路を維持しやすくなる。それにより、余分な空気の排出を促して、ライトネスの抑制効果を高めることができる。

0036

突起5の近辺に配設されるベントホール7においては、図7のように平滑面8を突起5に接して形成したり、図8のように平滑面8を突起5に入り込ませて形成したりしてもよい。これにより、残留しやすい余分な空気の排出を促して、ライトネスの抑制効果を高めることができる。延出部18を有する平滑面8では、その延出部18を突起5に接触させて或いは入り込ませても構わない。このような平滑面8の配置を採用するに際し、図7,8では突起5の交差箇所を描いているが、これに限られない。

0037

平滑面8に相当する外縁領域Xの表面、及び、周辺領域Yの表面は、上述した表面性状が得られるものであれば、その加工方法加工条件は特に限られない。加工方法としては、砂や研磨材を吹き付けるブラスト加工や、エッチング液を吹きかけるエッチング加工が例示され、それらに加えてサンドペーパーなどで軽く研磨することも考えられる。その際、外縁領域Xまたは周辺領域Yの表面にマスキングをしておくことにより、所望の形状及びサイズの平滑面を形成できる。

0038

図3に示したベントホール7は、タイヤ成型面10を直接に穿孔して設けられているが、これに限られず、図9に例示するようなベントピース4を利用してもよい。ベントピース4は、タイヤ成型面10に嵌め込まれる筒状のプラグであって、内部の孔がベントホール7となる。この場合、ベントピース4の頂面を相対的に平滑にすることで、平滑面8を簡便に形成できる。但し、平滑面8は、ベントピース4の頂面の一部のみを用いて、或いは、ベントピース4の頂面とそこからはみ出した部分とを用いて、形成しても差し支えない。

0039

図9(B)は、平滑面8が延出部18を有する場合のベントピース4である。但し、図9(A)に示すベントピース4であっても、上述のような表面加工時のマスキングによって延出部18を形成することができる。また、図7,8に示すような配置であってもベントピース4の利用は可能であり、図8の平滑面8がベントピース4の頂面で構成される場合には、突起5の一部をベントピース4が構成することになる。尚、図5(A),(B)のような延出部18を有する場合であっても、粉体焼結などの製作方法を用いることによって、特に制限なく複雑な形状のベントピースが作成可能である。

0040

モールドMの清掃では、一般的に、タイヤ成型面10にショットブラストなどが施されるが、それによって外縁領域Xの平滑度が損なわれると、以後の使用に際して具合が悪い。そこで、外縁領域Xと周辺領域Yとで材質を異ならせ、平滑面8の硬度を相対的に高めることが有用であり、それによって平滑面8の表面損傷を減じて平滑度を維持し、ライトネスの抑制効果を確保することができる。

0041

例えば、平滑面8に相当する外縁領域Xの表面に対して、熱焼入れ処理タフトライド処理などの硬化処理を施すことが考えられる。ベントピース4を用いる場合であれば、その頂面を含む表面に上記の硬化処理を施せばよい。或いは、周辺領域Yを含むタイヤ成型面10をアルミ鋳物(AC4D、AC7Aなど)で作製し、平滑面8を構成するベントピース4をそれよりも硬質の材料、例えばステンレス鋼(SUS303、SUS304など)や炭素鋼(S45Cなど)で作製することが考えられる。

0042

図3のようにベントホール7の開口部にテーパ面9が形成されている場合には、開口径が相対的に大きくなるために開口部の周長が大きくなり、表層部が加硫された未加硫ゴムと外縁領域Xとの間に形成される微細隙間での通気が効果的に持続する。更に、平滑面8だけでなくテーパ面9においても、周辺領域Yの表面よりも平滑にすることが好ましく、それによってベントホール7の閉塞時期を遅らせる効果を高めることができる。

0043

また、このように開口部に向かって拡径したテーパ面9を平滑に形成することで、加硫成型したタイヤをモールドMから取り出すに際し、ベントホール7に流入したゴムにより形成されたスピューゴム突起)の切れを抑制する効果も得られる。これは、スピューに転写される微細凹部の形成を防止するとともに、表層部が加硫された未加硫ゴムの流動性が低下して、ベントホール7への流入量が減じられる結果、スピューの長大化を防止し得ることによる効果である。

0044

本発明に係るタイヤモールドは、上述のようなテーパ面9が、そのテーパ面9を包囲する周辺の表面よりも平滑な平滑面により形成されているものでもよい。外縁領域Xの表面がその周辺と同じ性状であっても、テーパ面9が平滑であればベントホール7の閉塞時期を遅らせる効果が得られるため、空気が排出される時間を引き延ばして、ライトネスの発生を抑制できる。最大高さ粗さRzやスキューネスRskの好ましい範囲など、平滑面8の表面性状に関して説明した上記の事柄は、テーパ面9についても当て嵌まる。

0045

図10に示す例では、平滑面8に相当する外縁領域Xの表面が凹んで形成されている。このように外縁領域Xの表面を沈めることにより、その表面を平滑面8で形成していることと相俟って、未加硫ゴムがベントホール7に到達するまでの時間を引き延ばし、空気の排出を促進する効果を高められる。この外縁領域Xが沈められる深さdは、例えば0.05〜3mmに設定される。

0046

平滑面8は、トレッド型部M1の内周面11に限られず、サイド型部M2,M3の内周面12,13に設けることも可能であり、それらを含んだタイヤ成型面10の全域に設けてもよい。サイド型部M2,M3の内周面12,13にローレット模様が形成される場合であっても、その中に設けたベントホール7の周囲に平滑面8を形成できる。このようなローレット模様は、例えば凹凸高さが200〜300μmであるが、前掲したJISに規定されている通り、これが直ちに周辺領域の表面粗さになるわけではない。

0047

次に、このモールドMを用いて空気入りタイヤを製造する方法について説明する。タイヤを加硫成型する工程以外は、従来のタイヤ製造工程と同様にして行うことができるため、加硫成型工程についてのみ説明する。この空気入りタイヤの製造方法は、上記の如きモールドMを用いてタイヤを加硫成型する工程を有する。

0048

加硫成型工程では、図11に示すように加硫成型前の未加硫タイヤTをセットした後、モールドMを図1のように型締めしてタイヤ成型面10をタイヤ外表面に押し当て、タイヤTへの加熱及び加圧を施す。このとき、上記の如き平滑面8を形成したタイヤ成型面10により、ベントホール7の周囲ではゴムの流動性が低下し、未加硫ゴムによるベントホール7の閉塞時期を遅らせることができる。これによって、空気が排出される時間を引き延ばし、空気の残留を低減してライトネスの発生を抑制することができる。

0049

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。前述の実施形態では、タイヤ成型面が三つの型部により構成された例を示したが、これに限られず、例えばトレッド部の中央で二分割された一対の型部で構成されるものでもよい。また、サイド型部のタイヤ径方向内側に、タイヤのビード部を嵌合するビードリングを別部材として具備しても構わない。

0050

本発明の構成と効果を具体的に示すために、タイヤサイズ11R22.5の5本リブパターンタイヤ成型用モールドを用いて加硫成型を行い、ライトネスの発生状況を評価した。評価では、加硫成型後のタイヤを100本ずつ観察し、ライトネスが確認されて商品価値が喪失したと判定される製品タイヤを×、ライトネスが確認されるものの商品価値を喪失していないと判定される製品タイヤを△、ライトネスが確認されない製品タイヤを○とした。尚、リブの稜線の何れかに形状不明瞭領域を有する状態であって、その曲率半径が1mm未満であれば△、その曲率半径が1mmを超えていれば×と判定している。

0051

各リブを区画する溝は、タイヤ赤道面に平行に延びる直線状溝とし、それぞれの溝深さを15mm、溝幅を15mmとした。トレッド幅は220mmとした。ベントホールは、溝部形成用の突起からリブの中央側に向かってトレッド幅方向に6mmの位置に、タイヤ周方向に沿って110mm毎に計30個を配置した。また、同じリブを形成する窪み内に、その30個に対して55mmのタイヤ周方向の位相ずれを有してタイヤ周方向110mm毎に計30個を配置し、トレッド面で総計300個のベントホールを配置した。

0052

外縁領域と周辺領域とで表面性状が同じであるものを、比較例とした。また、トレッド型部の内周面において、外縁領域の表面を上記の如き平滑面で形成したものを実施例1とした。更に、実施例1において、平滑面が、溝部形成用の突起に向かって延出した延出部を有するものを実施例2とした。ベントホールの直径φ7は0.6mmとし、平滑面は直径φ8が4mmの円形とした。

0053

実施例

0054

表1に示すように、従来の構造では、或る程度の空気が排出されていない段階で未加硫ゴムがベントホールを閉塞し、ライトネスを発生させる場合がある(比較例)。これに対し、外縁領域の表面を平滑面で形成した場合には、空気の残留を低減してライトネスの発生を防止することができる(実施例1、2)。

0055

4ベントピース
5突起
7ベントホール
8 平滑面
9テーパ面
10タイヤ成型面
18延出部
Mタイヤモールド
T タイヤ
X外縁領域
Y周辺領域

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