(57)【要約】【課題】エアー抜き効果が持続し、ゴムのはみ出しが抑制されたビードリングの提供。【解決手段】内側にキャビティが区画されたタイヤ用のモールドに装着されるビードリング８であって、このビードリング８に、上記キャビティと外部とを連通する、その周方向に沿った分割面２０が形成されており、この分割面２０が、その半径方向に沿って互いに角度θをなして交差する第一分割面２４及び第二分割面２６を含んでおり、第一分割面２４の端部がキャビティに対向し、第二分割面２６の端部が外部に対向しており、上記角度θが３０°以上１１０°以下にされており、上記第一分割面２４の、キャビティ側端部から交差部２８までの長さＬが０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下にされており、上記第一分割面２４間に形成された隙間Ｃが、０．０２ｍｍ以上０．１１ｍｍ以下にされている。【選択図】図２
2014065151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側にキャビティが区画されたタイヤ用のモールドに装着されるビードリングであって、
このビードリングに、上記キャビティと外部とを連通する、その周方向に沿った分割面が形成されており、
この分割面が、その半径方向に沿って互いに角度θをなして交差する第一分割面及び第二分割面を含んでおり、
第一分割面の端部がキャビティに対向し、第二分割面の端部が外部に対向しており、
上記角度θが３０°以上１１０°以下にされており、
上記第一分割面の、キャビティ側端部から交差位置までの長さＬが０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下にされており、
上記第一分割面間に形成された隙間Ｃが、０．０２ｍｍ以上０．１１ｍｍ以下にされている、モールド用のビードリング。
【請求項２】
上記隙間Ｃが、０．０８ｍｍ以上０．１１ｍｍ以下にされている、請求項１に記載のモールド用のビードリング。
【請求項３】
上記第一分割面及び第二分割面に、キャビティから外部へ連通するチャンネルが形成されている、請求項１又は２に記載のモールド用のビードリング。
【請求項４】
上記第二分割面間にシムが介装されており、このシムにより第二分割面間の隙間が形成されている、請求項１から３のいずれかに記載のモールド用のビードリング。
【請求項５】
内側にキャビティが区画されるタイヤ用のモールドであって、
タイヤのビード部に対応する一対のビードリングを備えており、
このビードリングが、請求項１から４のいずれかに記載のビードリングから構成されている、タイヤ用のモールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの加硫工程に用いられるモールド、及び、このモールドに装着されうるビードリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの加硫工程ではモールドが用いられている。割モールド及びツーピースモールドが、この加硫工程に用いられうる。このモールドは、多数のセグメントと、上下一対のサイドプレートと、上下一対のビードリングとを備えている。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。一般的なモールドでは、そのビードリングがベントホールを有している。このようなビードリングとしては、実開平６−７９１３号公報、実開平７−３３６１５号公報等に開示されたものが知られている。このベントホールを通じてエアーが排出される。しかし、加硫中に、このベントホールにゴムが入り込み、これがスピュー等の原因となる。
【０００３】
この問題を解消するために、分割型のビードリングを採用したモールドが提案されている。例えば、特開２００８−３７０５３号公報に開示されたモールドが知られている。このモールドは、グリーンタイヤのビード部に当接する位置において、周方向に形成された分割面により分割されている。この分割面にシムが介装されることにより、エアー抜きのための隙間が形成されている。上記シムは、その厚さが０．０２ｍｍから０．０８ｍｍの範囲にされている。この厚さ規制は、良好なエアー抜きと、ゴムのはみ出しの防止とを実現する隙間を得ることを目的としたものである。
【０００４】
グリーンタイヤを構成するゴムには、揮発成分が多く含まれている。加硫工程の繰り返しにより、この揮発成分が、上記ビードリングのエアー抜き用の隙間を埋めていくことになる。その結果、上記構造を有するビードリングによれば、連続生産可能なタイヤの本数が少なくなる。また、ビードリングのメンテナンスに長時間を要することにもなる。連続生産本数を維持又は向上させるには、上記エアー抜き隙間を大きくする必要がある。しかし、上記隙間を大きくすれば、ゴムのバリ状のはみ出しが発生しやすくなる。このゴムのはみ出しは、タイヤの外観を著しく損ねる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−７９１３号公報
【特許文献２】実開平７−３３６１５号公報
【特許文献３】特開２００８−３７０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前述した現状に鑑みてなされたものであり、エアー抜き効果が持続し、ゴムのはみ出しが抑制され、タイヤの連続生産本数が増大するタイヤ用のモールド、及び、このモールドに装着されるビードリングを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るビードリングは、
内側にキャビティが区画されたタイヤ用のモールドに装着されるビードリングであって、
このビードリングに、上記キャビティと外部とを連通する、その周方向に沿った分割面が形成されており、
この分割面が、その半径方向に沿って互いに角度θをなして交差する第一分割面及び第二分割面を含んでおり、
第一分割面の端部がキャビティに対向し、第二分割面の端部が外部に対向しており、
上記角度θが３０°以上１１０°以下にされており、
上記第一分割面の、キャビティ側端部から交差位置までの長さＬが０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下にされており、
上記第一分割面間に形成された隙間Ｃが、０．０２ｍｍ以上０．１１ｍｍ以下にされている。
【０００８】
好ましくは、上記隙間Ｃが、０．０８ｍｍ以上０．１１ｍｍ以下にされている。
【０００９】
好ましくは、上記第一分割面及び第二分割面に、キャビティから外部へ連通するチャンネルが形成されている。
【００１０】
好ましくは、上記第二分割面間にシムが介装されており、このシムにより第二分割面間の隙間が形成されている。
【００１１】
本発明に係るタイヤ用のモールドは、
内側にキャビティが区画されたタイヤ用のモールドであって、
タイヤのビード部に対応する一対のビードリングを備えており、
このビードリングが、前述したうちのいずれかのビードリングから構成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るビードリングによれば、キャビティ内のエアーの排出性能を維持しつつ、ゴムのはみ出しを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るビードリングを含むタイヤ用モールドの一部を示す断面図である。
【図２】図２は、図１におけるビードリングの拡大断面図である。
【図３】図３は、内側ビードリングの第二分割面上のシムの配置を示す平面図である。
【図４】図４は、ビードリングの他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールド２の一部を示す断面図である。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、「割モールド」と称されている。このモールド２には、ブラダ１０が装備される。
【００１６】
図２も併せ参照しつつ、モールド２が説明される。図２は、図１中の上側のビードリング８が示された一部切り欠き断面図である。上側ビードリング８は、基準面１２及び底形成面１４を備えている。下側のビードリング８も、基準面１２及び底形成面１４を備えている。図中の符号ＣＬは、モールド２の中心軸であり、ビードリング８の中心軸でもある。図中の符号ＥＱはキャビティ及びグリーンタイヤＧの赤道面を示す。
【００１７】
このモールド２が用いられたタイヤ製造方法では、まず、モールド２が開いており、且つ、ブラダ１０が収縮している状態で、予備成形によって得られたグリーンタイヤＧがモールド２に投入される（投入工程）。この段階では、グリーンタイヤＧのゴム組成物は未架橋状態である。ブラダ１０はグリーンタイヤＧの内側に位置している。
【００１８】
次に、モールド２が締められ、ブラダ１０が膨張する。このグリーンタイヤＧのビードＢの底は、底形成面１４と当接している。この当接により、ビードＢが底形成面１４に支持されている。ブラダ１０は、基準面１２に当接している。
【００１９】
グリーンタイヤＧはブラダ１０によってモールド２のキャビティ面に押しつけられ、加圧される（加圧工程）。加圧と共に、グリーンタイヤＧは加熱される。加圧と加熱とにより、ゴム組成物が底形成面１４に沿って流動する。図１には、加圧工程の完了直前のグリーンタイヤＧが示されている。この図１から明らかなように、基準面１２とブラダ１０との当接により、ビードＢのトウの、軸方向（図１における上下方向）の位置が規定されている。図１に示された段階では、ブラダ１０、ビードリング８、サイドプレート６及びトレッドセグメント４によって形成されたキャビティが、ゴム組成物で満たされている。さらなる加熱によってゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。
【００２０】
加圧工程では、グリーンタイヤＧとキャビティ面との間に存在するエアーが、後述する経路を通じて外部へ排出される。この排出により、ベアーの発生が抑制される。また、この経路によれば、ゴムのはみ出しも抑制される。この経路は、ビードリング８に形成されている。
【００２１】
図２に示されるように、ビードリング８は、グリーンタイヤＧのビードヒール部に対応する位置において、分割された分割型のビードリングである。ビードリング８は、二分割されることにより、外側ビードリング８ｏと内側ビードリング８ｉとの組み合わせとなる。この分割された合わせ面（分割面とも呼ぶ）２０は、ビードリング８の外面からキャビティ側の内面まで延びている。この分割合わせ面２０の間の隙間２２が、エアーを外部へ排出する経路となる。この隙間２２が維持されるように、後述する複数枚のシム３０が、分割合わせ面２０の間に介装されている。
【００２２】
上記分割面２０は屈曲している。換言すれば、この分割面２０は２つの分割面の組み合わせである。この分割面２０が、モールド２の半径方向に沿って互いに角度θをなして交差した第一分割面２４及び第二分割面２６を含んでいる。この第一分割面２４と第二分割面２６との交差部２８は、分割面２０の屈曲部２８と呼べる。上記交差角θは、分割面２０の屈曲角θと呼べる。第一分割面２４の端部がキャビティに対向し、第二分割面２６の端部が外部に対向している。上記隙間２２は、第一分割面２４の間の第一隙間３４と、第二分割面２６の間の第二隙間３６とを含んでいる。第一隙間３４の端部はキャビティに向けて開口し、第二隙間３６の端部は外部に向けて開口している。本実施形態では、第二分割面２６は平面にされているが、かかる構成には限定されない。わずかに湾曲していてもよく、わずかに屈曲されることによりなる複数の平面から構成されていてもよい。
【００２３】
本実施形態では、ビードリング８の、中心軸ＣＬを含む平面で切った断面（図２）において、第二分割面２６は、赤道面ＥＱに平行な平面にされている。しかし、第二分割面２６は、赤道面ＥＱに平行には限定されない。上記断面（図２）において、赤道面ＥＱに対して傾斜した円錐面であってもよい。第一分割面２４は、屈曲部２８から下方に延びている。第一分割面２４は、鉛直下方、すなわち中心軸ＣＬ方向の下方に延びる構成には限定されない。後述するように、第一分割面２４は、中心軸ＣＬ方向から傾斜していてもよい。本実施形態では、第一分割面２４は円錐面又は円柱面にされている。しかし、上記断面（図２）における第一分割面２４が、わずかに湾曲していてもよい。
【００２４】
上記屈曲角θは、ゴムのはみ出し抑制の目的で、３０°以上１１０°以下にされている。この屈曲角θは、第一分割面２４と第二分割面２６とがなす、モールドの半径方向内側（図１中の右側）の角度である。この屈曲角θが３０°未満であれば、モールドの使用過程において、モールドの歪が生じるおそれがある。一方、屈曲角θが１１０°を超えると、ゴムのはみ出しの抑制が期待できない可能性がある。
【００２５】
また、ビードリング８の、中心軸ＣＬを含む平面で切った断面（図２）において、第一分割面２４の長さ、すなわち、第一分割面２４のキャビティ側端部から屈曲部２８までの長さＬは、ゴムはみ出し抑制の目的で、０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下にされている。この「長さ」は、モールド２の半径方向の長さである。第一分割面２４の長さを０．３ｍｍ未満とする場合、そのような加工が困難になるおそれがある。一方、この長さが２．５ｍｍを超えると、ゴムはみ出しを抑制する効果が期待できない可能性がある。この第一分割面２４の長さＬを変更する際には、第二分割面２６の軸ＣＬ方向位置の変更、及び／又は、第二分割面２６赤道面ＥＱ方向の長さ、及び／又は、第二分割面２６に対する第一分割面２４のなす上記角度θの変更を伴うことが多い。
【００２６】
上記第一隙間３４は、エアーの排出性向上及びゴムはみ出し抑制のために、０．０２ｍｍ以上０．１１ｍｍ以下とされる。第一隙間３４が０．０２ｍｍ未満であれば、エアーの排出性の向上が期待できない可能性がある。一方、第一隙間３４が０．１１ｍｍを超えると、ゴムはみ出しを抑制する効果が期待できない可能性がある。かかる観点からすると、第一隙間３４は０．０８ｍｍ以上０．１１ｍｍ以下とされるのが好ましい。
【００２７】
第一隙間３４の寸法が０．０２ｍｍから０．１１ｍｍの範囲内の所望値となるように、外側ビードリング８ｏと内側ビードリング８ｉとが作製される。そして、通常は、隙間ゲージを用いて上記寸法を確認しつつ、ビードリング８を組み立てる。
【００２８】
上記エアー排出経路は、第一隙間３４及び第二隙間３６からなる。従って、エアー排出経路の下流側部分である第二隙間３６の最小流路面積は、第一隙間３４の最小流路面積以上であるのが好ましい。この場合の流路面積とは、上記中心軸ＣＬを中心軸とする円錐面又は円柱面で切った第一隙間３４及び第二隙間３６の各断面の面積である。なお、第二隙間３６の流路面積は、上記断面の面積からシムの断面積が減ぜられたものである。
【００２９】
図３には、第二分割面２６間の第二隙間３６に介装されたシム３０が示されている。図３では、内側ビードリング８ｉの第二分割面２６上の、シム３０の配置が示されている。シム３０は、第二分割面２６に、周方向に間隔を置いて複数枚配設される。周方向に隣接するシム３０とシム３０との間には、外側ビードリング８ｏと内側ビードリング８ｉとでシム３０を挟圧するための、ボルト３２が装着されている。本実施形態では、シム３０は、第二分割面２６に、周方向に等間隔を置いて４枚配設されている。シムの配置間隔及び枚数は限定されないが、等間隔に４枚以上配設されるのが好ましい。
【００３０】
シム３０は、第二隙間３４を確保するために介装される。シム３０の厚さは、以下のように決定されるのが好ましい。シム３０の厚さは、前述したように、第二隙間３６の最小流路面積が、第一隙間３４の最小流路面積以上となるように、設定される。すなわち、第二隙間３６の流路面積が、第一隙間３４が０．１１ｍｍであるときの流路面積以上となるように、シム３０の厚さが設定されるのが好ましい。シム３０は、アルミ合金、炭素鋼、ステンレス鋼等の金属から形成される。シム３０は、ビードリング及びシム３０自身の損傷防止のため、ビードリング８と同一の材質から形成されるのが好ましい。
【００３１】
ビードリング８の材質としては、アルミ合金、炭素鋼、ステンレス鋼等の金属が採用されうる。分割型ビードリング８の製造に際しては、外側ビードリング８ｏと内側ビードリング８ｉとを別々に作製するのがよい。
【００３２】
上記第一分割面２４上及び第二分割面２６上に、キャビティと外部とを連通する図示しない溝状のエアーチャンネルが形成されてもよい。このエアーチャンネルにより、さらにエアー抜き効果が向上する。このエアーチャンネルは、外側ビードリング８ｏ及び内側ビードリング８ｉのうちの、いずれかの又は両方の分割面２４、２６上に形成されてもよい。
【００３３】
以上に説明された実施形態では、二分割されたビードリング８が例に挙げられている。しかし、二分割されることには限定されない。ビードリングは上下に三分割以上されてもよい。図４にはその一例が示されている。この場合、２つ以上の分割面については、いずれも、前述した隙間Ｃ、屈曲角θ及び第一分割面の長さＬの各範囲規定を充足するようにされる。
【００３４】
図４には、三分割されたビードリング３８が示されている。このビードリング３８には、上側分割面４０及び下側分割面４２が形成されている。これらの分割面４０、４２により、外側ビードリング３８ｏ、中間ビードリング３８ｍ及び内側ビードリング３８ｉが形成される。図４では締結用のボルトは、その図示が省略されている。上側分割面４０は、図２のビードリング８の分割面２０と同様に、第一分割面４４及び第二分割面４６からなる。下側分割面４２も、図２のビードリング８の分割面２０と同様に、第一分割面４８及び第二分割面５０からなる。各第二分割面４６、５０の間にはシム３０が介装されている。これにより、上側及び下側の第二隙間５４、５８が形成される。各第一分割面４４、４６の間にも、上側及び下側の第一隙間５２、５６が形成されている。
【００３５】
［性能評価試験］
異なる仕様の複数のビードリングが、同一仕様のタイヤ用加硫機のモールドに装着される。この各モールドにより、複数のタイヤが製造される。各タイヤについて、ベアー発生の有無、及び、ゴムのはみ出し長さが測定される。さらに、各ビードリングについて、連続生産をすることができたタイヤの本数、及び、タイヤの連続生産開始１ヶ月後に行ったメンテナンス（補修）に要した時間が測定される。これらの試験により、ビードリングの性能評価が可能となる。評価項目は、ベアー発生頻度、ゴムのはみ出し量、連続生産可能本数、及び、使用１ヶ月後における補修に必要な時間である。上記連続生産可能本数は、補修をすること無く、何本連続してタイヤを生産することができるかを評価するものである。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００３７】
［実施例１］
サイズが１７５／６５Ｒ１５のタイヤ用のモールドに、前述した２分割型ビードリングを実施例１として装着した。このビードリングの、第一分割面間の隙間寸法Ｃ、分割面の屈曲角θ、第一分割面の長さＬ、第二分割面間の周方向のシムの配置枚数、及び、エアー抜き用のベントホールの、ビードリング１周当たりの本数は、それぞれ表１に記載されているとおりである。この実施例１のビードリングに対して、前述の性能評価試験を実施した。この試験による評価結果が表１に示されている。
【００３８】
［実施例２−１６、比較例５−９］
実施例２から１６、及び、比較例５から９としてのビードリングの、第一分割面間の隙間寸法Ｃ、分割面の屈曲角θ、第一分割面の長さＬ、第二分割面間の周方向のシムの配置枚数、及び、周上のベントホールの本数は、それぞれ表１から４に記載されているとおりである。これらのビードリングのその他の構成は、実施例１と同一とした。これらの実施例２から１６、及び、比較例５から９のビードリングに対して、前述の性能評価試験を実施した。この試験による評価結果が表１から４に示されている。
【００３９】
［比較例２−４］
比較例２から４としてのビードリングの、第一分割面間の隙間寸法Ｃ、第二分割面間の周方向のシムの配置枚数、及び、周上のベントホールの本数は、それぞれ表１に記載されているとおりである。表１に記載のとおり、これら比較例２から４のビードリングにおいては、分割面が屈曲していない。従って、比較例１のビードリングには、屈曲角θ及び第一分割面の長さＬは存在しない。これらのビードリングの、その他の構成は実施例１と同一とした。これら比較例２から４のビードリングに対して、前述の性能評価試験を実施した。この試験による評価結果が表１に示されている。
【００４０】
［比較例１］
比較例１として、分割されていない一体型のビードリングが用意された。従って、この比較例１のビードリングには、表１に記載のとおり、第一分割面、第一分割面間の隙間寸法Ｃ、分割面の屈曲角θ及びシムは存在しない。しかし、このビードリングには、周上のベントホールが１２本形成されている。このビードリングの、その他の構成は実施例１と同一とした。この比較例１のビードリングに対して、前述の性能評価試験を実施した。この試験による評価結果が表１に示されている。
【００４１】
【表１】
2014065151.tif 000003
【００４２】
【表２】
2014065151.tif 000004
【００４３】
【表３】
2014065151.tif 000005
【００４４】
【表４】
2014065151.tif 000006
【００４５】
［試験結果の評価］
ベアー発生頻度の評価は、比較例１の結果を基準値（１．０）とした指数によって表されている。数値が小さいほどベアーの発生が少なく、好ましい。ゴムのはみ出し量の評価は、はみ出したゴムの高さ方向の長さがｍｍ単位で表されている。この数値が小さいほど好ましい。タイヤの連続生産可能本数は、比較例１を基準値（１．０）とした指数によって表されている。数値が大きいほど長期間の通常生産が可能であり、好ましい。使用１ヶ月後の補修必要時間は、比較例１を基準値（１．０）とした指数によって表されている。数値が小さいほど短時間でのメンテナンスが可能であり、好ましい。表１から４に示されるように、比較例３、４、６から９の連続生産可能本数、及び、使用１ヶ月後の補修必要時間は、評価し得なかった。これは、ゴムのはみ出し量が多すぎるタイヤは、出荷基準を外れ、評価の対象とならなかったからである。これらが、「評価不可」と記載されている。これらも含め、表１から４に示されるように、実施例のビードリングは、諸性能に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明に係るビードリングを備えたモールドは、種々のタイヤの製造に適している。
【符号の説明】
【００４７】
２・・・モールド
４・・・セグメント
６・・・サイドプレート
８、３８・・・ビードリング
１０・・・ブラダ
１２・・・基準面
１４・・・底形成面
２０・・・分割面（分割合わせ面）
２２・・・（分割面間の）隙間
２４・・・第一分割面
２６・・・第二分割面
２８・・・屈曲部（交差部）
３０・・・シム
３２・・・ボルト
３４・・・第一隙間
３６・・・第二隙間
４０・・・上側分割面
４２・・・下側分割面
４４・・・上側第一分割面
４６・・・上側第二分割面
４８・・・下側第一分割面
５０・・・下側第二分割面
５２・・・上側第一隙間
５４・・・上側第二隙間
５６・・・下側第一隙間
５８・・・下側第二隙間
ＣＬ・・・（ビードリングの）中心軸
ＥＱ・・・（モールドの）赤道面
【図１】
2014065151.tif 000007
【図２】
2014065151.tif 000008
【図３】
2014065151.tif 000009
【図４】
2014065151.tif 000010