(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを加硫成形するため剛性中子であって、
複数の中子セグメントからなる環状の中子本体を含み、
前記中子本体は、前記中子本体の幅方向に最も張り出す中子最大幅位置を有し、
前記複数の中子セグメントは、生タイヤが配されるタイヤ成形面と、前記タイヤから引き抜くための予め定められた引き抜き方向とを有し、
前記複数の中子セグメントの少なくとも１つの前記タイヤ成形面は、前記中子最大幅位置よりも前記中子本体の半径方向内側に、前記引き抜き方向と実質的に平行にのび、かつ、前記タイヤ成形面と前記生タイヤとの間の空気を前記剛性中子の外部へ排出するための内側ベントラインが設けられ、
前記タイヤ成形面は、前記中子最大幅位置よりも前記中子本体の半径方向外側に、前記タイヤ成形面と前記生タイヤとの間の空気を前記剛性中子の外部へ排出するための外側ベントラインが設けられ、
前記外側ベントラインは、前記中子本体の中子軸心を通る放射方向にのびている、
剛性中子。
【請求項２】
前記内側ベントラインは、前記中子本体の周方向に離間して複数設けられる、請求項１記載の剛性中子。
【請求項３】
前記内側ベントラインのそれぞれは、１０〜４０mmの間隔で配される、請求項２記載の剛性中子。
【請求項４】
前記内側ベントラインの深さは、０．７〜１．５mmである、請求項１ないし３のいずれかに記載の剛性中子。
【請求項５】
前記内側ベントラインは、溝状体である、請求項１ないし４のいずれかに記載の剛性中子。
【請求項６】
前記外側ベントラインは、前記内側ベントラインと連通する、請求項１ないし５のいずれかに記載の剛性中子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤを加硫成形するための剛性中子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タイヤの形成精度を高めるために、剛性中子を用いたタイヤ形成方法が提案されている。この剛性中子は、加硫成形後のタイヤの内腔面の形状に合った外形形状を有する環状の中子本体を含んでいる。この中子本体は、加硫成形後にタイヤから分解して引き抜きできるよう、周方向に分割される複数の中子セグメントによって構成されている。前記複数の中子セグメントは、それぞれタイヤ成形面を有し、このタイヤ成形面上でタイヤの構成部材となる未加硫のゴム部材が順次貼り付けられ、生タイヤが形成される。そして、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入され、内型である前記剛性中子と外型である前記加硫金型との間でタイヤが加硫成形される。
【０００３】
このような剛性中子を用いたタイヤ形成方法では、例えば、前記中子本体と前記生タイヤとの間に残留した空気が、タイヤの前記内腔面でのゴム流れの不良等を生じさせるので、その外観を悪化させる。このため、下記特許文献１には、前記タイヤ成形面に、タイヤ成形面で開口する複数のエアー貫通孔を設けて、前記残留した空気を剛性中子の外部に排出することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２１４１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなエアー貫通孔では、十分に空気を排出することができず、ゴム流れの不良等を抑制できないという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような実情に鑑み案出されたもので、中子セグメントのタイヤ成形面を改善することを基本として、タイヤの内腔面の外観を向上させうる剛性中子を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、タイヤを加硫成形するため剛性中子であって、複数の中子セグメントからなる環状の中子本体を含み、前記中子本体は、前記中子本体の幅方向に最も張り出す中子最大幅位置を有し、前記複数の中子セグメントは、生タイヤが配されるタイヤ成形面と、前記タイヤから引き抜くための予め定められた引き抜き方向とを有し、前記複数の中子セグメントの少なくとも１つの前記タイヤ成形面は、前記中子最大幅位置よりも前記中子本体の半径方向内側に、前記引き抜き方向と実質的に平行にのび、かつ、前記タイヤ成形面と前記生タイヤとの間の空気を前記剛性中子の外部へ排出するための内側ベントラインが設けられる。
【０００８】
本発明に係る剛性中子は、前記内側ベントラインが、前記中子本体の周方向に離間して複数設けられるのが望ましい。
【０００９】
本発明に係る剛性中子は、前記内側ベントラインのそれぞれが、１０〜４０mmの間隔で配されるのが望ましい。
【００１０】
本発明に係る剛性中子は、前記内側ベントラインの深さが、０．７〜１．５mmであるのが望ましい。
【００１１】
本発明に係る剛性中子は、前記タイヤ成形面が、前記中子最大幅位置よりも前記中子本体の半径方向外側に、前記タイヤ成形面と前記生タイヤとの間の空気を前記剛性中子の外部へ排出するための外側ベントラインが設けられるのが望ましい。
【００１２】
本発明に係る剛性中子は、外側ベントラインが、前記内側ベントラインと連通するのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の剛性中子は、中子セグメントのタイヤ成形面に、中子最大幅位置よりも中子本体の半径方向内側で、引き抜き方向と実質的に平行にのびる内側ベントラインが設けられる。このような内側ベントラインは、前記中子本体と生タイヤとの間に残留した空気を十分に排出し得る。また、内側ベントラインは、加硫成形後のタイヤの内腔面に、例えば、引き抜き方向と実質的に平行にのびる凸状のゴム片を形成する。このような凸状のゴム片は、タイヤから中子セグメントを引き抜くときに、内側ベントラインから受けるせん断力が小さくなるので、内腔面に生じる傷を抑制できる。また、内側ベントラインは、前記空気を十分に排出し得るので、ゴム流れによる不良を抑制し得る。したがって、本発明の剛性中子は、内腔面の外観を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の剛性中子の一実施例の使用状態を示す断面図である。
【図２】中子本体の斜視図である。
【図３】中子本体の側面図である。
【図４】図３の中子セグメントの拡大図である。
【図５】中子セグメントの斜視図である。
【図６】他の実施形態の中子本体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本発明の一実施形態を示す剛性中子１の断面図である。本実施形態の剛性中子１は、例えば、空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という場合がある。）Ｔを成形するために用いられる。図１に示されるように、剛性中子１は、本実施形態では、環状の中子本体２と、その中心孔２Ｈに内挿される円筒状のコア３と、コア３の軸心方向の両側に同心に配される一対の側板体４、４とを含んで構成されている。
【００１６】
中子本体２は、その外表面上に、カーカスプライ、ベルトプライ、サイドウォールゴム、トレッドゴム等のタイヤＴ用の構成部材（図示省略）を順次貼り付けることにより、タイヤＴとほぼ同形状の生タイヤＴａが形成される。生タイヤＴａは、剛性中子１ごと加硫金型Ｂ内に投入され、内型である中子本体２と外型である加硫金型Ｂとの間で加熱加圧されることでタイヤＴに加硫成形される。前記構成部材は、例えば、リボン状のゴムストリップで形成される。
【００１７】
本実施形態の中子本体２は、その内部に例えば中子本体２の周方向（以下、単に「周方向」という場合がある。）に連続してのびる中空状の内腔部Ｎが形成されている。内腔部Ｎには、生タイヤＴａを内側から加熱するために、例えば電気ヒータなどの加熱手段（図示しない。）が配置されている。
【００１８】
図２は、中子本体２の斜視図である。図３は、中子本体２の側面図である。図２及び図３に示されるように、中子本体２は、本実施形態では、周方向に分割される複数の中子セグメント５から形成される。
【００１９】
本実施形態の中子セグメント５は、周方向に離間する両側の端面８と、端面８、８間を継ぎ周方向にのびる周方向面９とを含んでいる。
【００２０】
本実施形態の周方向面９は、生タイヤＴａが配されるタイヤ成形面１１と、タイヤ成形面１１よりも中子本体２の半径方向（以下、単に「半径方向」という場合がある。）の内側に形成される一対の内側面１２、１２とを含んでいる。内側面１２は、例えば、生タイヤＴａが配されず、加硫時に、加硫金型Ｂと接触する部分である。
【００２１】
タイヤ成形面１１は、トレッド成形面１１ａと、一対のサイドウォール成形面１１ｂと、一対のビード成形面１１ｃとを含んでいる。トレッド成形面１１ａは、タイヤＴのトレッド部Ｔ１（図１に示す）の内腔面Ｔｂを形成する。サイドウォール成形面１１ｂは、トレッド成形面１１ａの両側に連なり、かつ、タイヤＴのサイドウォール部Ｔ２の内腔面Ｔｂを形成する。本実施形態のサイドウォール成形面１１ｂは、中子本体２のタイヤ成形面１１で中子本体２の幅方向（以下、単に「幅方向」という場合がある。）に最も張り出す中子最大幅位置２ｃを含んでいる。ビード成形面１１ｃは、サイドウォール成形面１１ｂの半径方向内側に連なり、かつ、タイヤＴのビード部Ｔ３の内腔面Ｔｂを形成する。幅方向は、中子本体２の中子軸心２ｊと平行な方向である。
【００２２】
中子セグメント５は、本実施形態では、第１の中子セグメント５Ａと第２の中子セグメント５Ｂとから構成される。第１の中子セグメント５Ａは、両側の端面８Ａ、８Ａが、半径方向内側に向かって中子セグメント５の周方向幅が大きくなる向きに傾斜するよう形成されている。第２の中子セグメント５Ｂは、両側の端面８Ｂ、８Ｂが、半径方向内側に向かって中子セグメント５の周方向幅が小さくなる向きに傾斜するよう形成されている。第１の中子セグメント５Ａ及び第２の中子セグメント５Ｂは、本実施形態では、周方向に交互に配されている。
【００２３】
中子本体２は、加硫成形後、先ず、少なくとも１つの第１の中子セグメント５ＡをタイヤＴから半径方向内側に引き抜くことで、残りの第１の中子セグメント５Ａ及び各第２の中子セグメント５Ｂが引き抜かれて分解される。なお、コア３は、各中子セグメント５の半径方向内側への移動を阻止し、中子セグメント５を一体に連結する。
【００２４】
中子セグメント５は、本実施形態では、タイヤＴから引き抜くための予め定められた引き抜き方向Ｒを有している。引き抜き方向Ｒは、本実施形態では、少なくとも、加硫成形後、最初に引き抜かれる第１の中子セグメント５Ａにおいては、中子セグメント５の周方向幅の中心である周方向幅中心面Ｃｏに沿った向きである。周方向幅中心面Ｃｏは、本実施形態では、中子本体２の側面視、中子本体２の中子軸心２ｊを通る放射線と重複する。本実施形態では、残りの中子セグメント５の引き抜き方向Ｒも、中子軸心２ｊを通る放射線と重複する周方向幅中心面Ｃｏに沿った向きである。なお、引き抜き方向Ｒは、上述のような態様に限定されるものではない。
【００２５】
図４は、中子セグメント５の拡大図である。図４に示されるように、少なくとも１つの中子セグメント５は、例えば、タイヤ成形面１１には、中子最大幅位置２ｃよりも半径方向の内側に、タイヤ成形面１１と生タイヤＴａとの間の空気を剛性中子１の外部へ排出し得る内側ベントライン１５が設けられる。内側ベントライン１５は、引き抜き方向Ｒと実質的に平行にのびる。内側ベントライン１５は、加硫成形後のタイヤＴの内腔面（図１に示す）Ｔｂに、例えば、引き抜き方向Ｒと実質的に平行にのびる凸状のゴム片（図示省略）を形成する。このような引き抜き方向Ｒと実質的に平行な凸状のゴム片は、タイヤＴから中子セグメント５を引き抜くときに、内側ベントライン１５から受けるせん断力が小さくなるので、内腔面Ｔｂに生じる傷を抑制できる。また、内側ベントライン１５は、前記空気を十分に排出し得るので、ゴム流れによる不良を抑制し得る。したがって、本発明の剛性中子１は、内腔面Ｔｂの外観を向上することができる。前記「実質的に平行」とは、引き抜き方向Ｒと内側ベントライン１５とが平行で配される場合は勿論、引き抜き方向Ｒと内側ベントライン１５の長手方向との間の角度θが１０度以下となるように、内側ベントライン１５が配される場合を含んでいる。
【００２６】
本実施形態では、全ての中子セグメント５に、引き抜き方向Ｒと実質的に平行にのびる内側ベントライン１５が設けられている。これにより、さらに、内腔面Ｔｂの外観が向上する。
【００２７】
図１に示されるように、本実施形態の内側ベントライン１５は、タイヤ成形面１１から内腔部Ｎ側へ凹む溝状体として形成される。内側ベントライン１５は、例えば、その横断面が、矩形状等の多角形状で形成される他、Ｕ字状やＶ字状で形成されても良い。
【００２８】
内側ベントライン１５は、例えば、サイドウォール成形面１１ｂの中子最大幅位置２ｃからビード成形面１１ｃの半径方向の内端まで連続してのびている。このような内側ベントライン１５は、上述の作用を効果的に発揮する。なお、内側ベントライン１５は、例えば、中子最大幅位置２ｃから内側面１２までのびても良い。
【００２９】
図４に示されるように、内側ベントライン１５は、本実施形態では、周方向に離間して複数設けられている。これにより、タイヤ成形面１１と生タイヤＴａとの間の空気が効果的に排出される。なお、図２乃至図４、及び、図６では、便宜上、内側ベントライン１５及び後述の外側ベントライン１６は、それぞれ、中心線で示されている。
【００３０】
内側ベントライン１５のそれぞれは、１０〜４０mmの間隔ｐで設けられているのが望ましい。間隔ｐが１０mm未満の場合、例えば、タイヤ成形面１１とゴムストリップとの接着性が低下し、精度良く生タイヤＴａを成形できないおそれがある。間隔ｐが４０mmを超える場合、生タイヤＴａとタイヤ成形面１１との間の空気を効果的に排出できないおそれがある。
【００３１】
図５は、中子セグメント５の斜視図である。図５に示されるように、内側ベントライン１５は、本実施形態では、内腔部Ｎ側へ凹む溝状体で形成されたエアチャンネル１７に連通している。エアチャンネル１７は、例えば、その開口幅や深さや形状が、内側ベントライン１５と同じ態様で形成されている。
【００３２】
本実施形態のエアチャンネル１７は、内側面１２に配される第１チャンネル１７ａと、端面８に配される第２チャンネル１７ｂとを含んでいる。
【００３３】
本実施形態の第１チャンネル１７ａは、その半径方向の外端（図示省略）が、内側ベントライン１５の半径方向の内端（図示省略）に連通している。第１チャンネル１７ａは、ビード成形面１１ｃの半径方向の内端までのびる内側ベントライン１５のそれぞれに連通する複数本で形成されている。
【００３４】
本実施形態の第２チャンネル１７ｂは、端面８を軸方向にのびる軸方向部１８と、軸方向部１８に連なって半径方向にのびる半径方向部１９とを含んでいる。軸方向部１８は、例えば、その両端が端面８で終端する内側ベントライン１５ａと連通している。軸方向部１８は、本実施形態では、半径方向に複数本並んで形成されている。半径方向部１９は、例えば、半径方向の最も外側に位置する軸方向部１８ａから半径方向内側に向かってのびている。半径方向部１９の半径方向の内端は、端面８の半径方向内縁８ｅに連通している。半径方向部１９は、本実施形態では、軸方向に複数本並んで形成されている。
【００３５】
本実施形態では、エアチャンネル１７は、タイヤＴのビード部Ｔ３を形成するための加硫金型Ｂの構成部材であるビードリング（図示省略）に設けられかつ剛性中子１の外部で開口する排気路と連通している。これにより、内側ベントライン１５内の空気は、エアチャンネル１７を介して排気溝から剛性中子１の外側へ排出される。なお、内側ベントライン１５内の空気の排出方法は、このような態様に限定されるものではない。例えば、内側ベントライン１５は、コア３の外表面に形成され剛性中子１の外部までのびている第１チャンネル１７ａ及び半径方向部１９に連なっても良い（図１に示す）。また、内側ベントライン１５は、例えば、周知の態様の通り、図示しないバキューム等の負圧源に接続されて中子セグメントの内部をのびる図示しない排気路に連なっていても良い。
【００３６】
内側ベントライン１５は、その深さｔが０．７〜１．５mmであるのが望ましい。内側ベントライン１５の深さｔが０．７mm未満の場合、前記空気を効果的に排出できないおそれがある。内側ベントライン１５の深さｔが１．５mmを超える場合、内側ベントライン１５の内部に形成されるゴム片の高さ（図示省略）が大きくなり、加硫成形後の中子セグメント５の引き抜き時、タイヤＴの内腔面Ｔｂに傷が生じるおそれがある。
【００３７】
図４に示されるように、特に限定されるものではないが、内側ベントライン１５の開口幅ｗは、例えば、０．５〜１．０mm程度が望ましい。
【００３８】
また、中子セグメント５は、本実施形態では、中子最大幅位置２ｃよりも半径方向外側に、タイヤ成形面１１と生タイヤＴａとの間の空気を剛性中子１の外部へ排出するための外側ベントライン１６が設けられている。このような外側ベントライン１６も、ゴム流れの不良等を抑制するので、タイヤＴの内腔面Ｔｂの外観を向上させ得る。
【００３９】
外側ベントライン１６は、本実施形態では、内側ベントライン１５と連通している。即ち、本実施形態の外側ベントライン１６は、半径方向の内端１６ｉが中子最大幅位置２ｃに位置している。これにより、外側ベントライン１６に流入した空気が、内側ベントライン１５を介して剛性中子１の外部に排出される。なお、例えば、端面８で終端する外側ベントライン１６ａには、エアチャンネル１７の軸方向部１８が接続されても良い。
【００４０】
外側ベントライン１６は、本実施形態では、トレッド成形面１１ａから一対のサイドウォール成形面１１ｂ、１１ｂに跨って連続してのびている。このような外側ベントライン１６は、より多くの剛性中子１へ空気を排出し得る。なお、外側ベントライン１６は、例えば、トレッド成形面１１ａで途切れていても良い。
【００４１】
外側ベントライン１６は、内側ベントライン１５と同様に、タイヤ成形面１１から内腔部Ｎ側へ凹む溝状体として形成される。外側ベントライン１６は、本実施形態では、内側ベントライン１５と同じ形状で形成されているので、以下に、内側ベントライン１５と異なる部分のみ説明される。
【００４２】
外側ベントライン１６は、本実施形態では、実質的に、中子本体２の中子軸心２ｊを通る放射方向にのびている。タイヤ成形面１１に配されるタイヤＴ用の構成部材のゴムストリップは、例えば、周方向に沿ってのびている。これにより、外側ベントライン１６は、ゴムストリップの長手に対して実質的に直角方向となるので、前記空気を一層効果的に排出し得る。
【００４３】
タイヤＴからの引き抜き時、外側ベントライン１６によって形成される凸のゴム片（図示省略）に生じるせん断力は、内側ベントライン１５によって形成される凸のゴム片（図示省略）に生じるせん断力よりも小さい。このため、外側ベントライン１６は、内側ベントライン１５に比して、内腔面Ｔｂに傷を生じさせる可能性が少ないと考えられる。したがって、外側ベントライン１６は、内側ベントライン１５とは異なり、引き抜き方向Ｒと実質的に平行にのびる形状でなくとも良い。
【００４４】
図６は、他の実施形態の中子本体２の斜視図である。この実施形態の中子本体２の構成と、本実施形態の中子本体２の構成と同じ箇所は、同じ符号が付されてその説明が省略される。図６に示されるように、この実施形態の外側ベントライン１６は、中子軸心２ｊを通る放射方向にのびる第１部分１６Ａと、周方向にのびる第２部分１６Ｂとを含んで構成されている。このような外側ベントライン１６は、さらに、効果的に、残留している空気を排出できる。
【００４５】
第１部分１６Ａと第２部分１６Ｂとは、本実施形態では、交差するように設けられている。第１部分１６Ａ及び第２部分１６Ｂは、本実施形態では、中子セグメント５それぞれに複数本設けられている。第１部分１６Ａ及び第２部分１６Ｂは、本実施形態では、それぞれ、トレッド成形面１１ａ及びサイドウォール成形面１１ｂに設けられている。なお、第２部分１６Ｂは、例えば、トレッド成形面１１ａのみに設けられても良い。また、第２部分１６Ｂは、例えば、トレッド成形面１１ａを螺旋状でのびるように形成されても良い。
【００４６】
第１部分１６Ａは、例えば、中子軸心２ｊを通る放射方向に対して傾斜していても良い。第１部分１６Ａは、内側ベントライン１５に連通するのが望ましい。第２部分１６Ｂは、例えば、周方向に連続してのびても良いし、周方向に途切れて形成されても良い。さらに、第２部分１６Ｂは、周方向に対して傾斜していても良い。
【００４７】
第２部分１６Ｂのピッチｐ２は、例えば、第１部分１６Ａのピッチｐ１よりも大きいのが望ましい。中子本体２の外表面上に配されるゴムストリップは、通常周方向に沿って貼り付けられる。このため、第２部分１６Ｂは、第１部分１６Ａに比して残留している空気を排出しづらい。このような観点より、第２部分１６Ｂのピッチｐ２が小さい場合、残留している空気を排出するメリットよりも、タイヤ成形面１１へ該ゴムストリップを貼り付けにくくなるデメリットのほうが大きくなる。このため、第２部分１６Ｂのピッチｐ２は、例えば、１５〜４５mmが望ましい。なお、周方向に対する角度が小さい第２部分１６Ｂは、周方向に対する角度が大きい第２部分１６Ｂに比して、タイヤ成形面１１への該ゴムストリップの貼付け性が維持されやすいので、ピッチｐ２を小さくできる。
【００４８】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００４９】
本発明の効果を確認するため、図１の基本構造を有する剛性中子を表１の仕様に基づき試作した。そしてこの剛性中子を用いて空気入りタイヤを形成した時の、ゴムストリップの貼付け性、ゴム流れによる外観性、傷による外観性がテストされた。共通仕様やテスト方法は以下のとおりである。
タイヤサイズ：２２５／４５ＲＦ１８
内側ベントライン、外側ベントラインの幅：０．７mm
外側ベントラインの深さ及びピッチ：内側ベントラインの深さ及びピッチと同じ
第２部分（外側ベントライン）のピッチｐ２：１５．０mm
比較例３の外側ベントラインのピッチ、深さ：１０mm、１．０mm
【００５０】
＜ゴムストリップの貼付け性＞
タイヤ成形面にタイヤの構成部材であるゴムストリップを貼り付けたときのタイヤ成形面からの脱落の有無が確認された。結果は、テストタイヤ１００本に対するゴムストリップが脱落したタイヤの百分率である。数値が小さいほどゴムストリップの脱落がなく良好である。
【００５１】
＜ゴム流れによる外観性＞
加硫成形後に、タイヤの内腔面のゴム流れの不良による外観性が確認された。結果は、テストタイヤ１００本に対して不良と判定されたタイヤの本数の百分率である。数値が小さいほどゴム流れの不良がなく良好である。
【００５２】
＜傷による外観性＞
加硫成形後に、タイヤの内腔面の傷による外観性が確認された。結果は、テストタイヤ１００本に対して傷による不良と判定されたタイヤの本数の百分率である。数値が小さいほど傷がなく良好である。
【００５３】
【表１】
0006988429.tif 000002
0006988429.tif 000003
【００５４】
表１に示されるように、実施例の剛性中子は、空気が効果的に排出されるとともに、傷の発生が抑制されるので、高い外観性を有している。また、実施例の剛性中子は、ゴムストリップが脱落することなくタイヤ成形面に貼り付けできる。異なるタイヤサイズやゴムストリップの材料を用いてテストしたが、同様の結果となった。
【符号の説明】
【００５５】
１    剛性中子
２    中子本体
２ｃ  中子最大幅位置
５    中子セグメント
１１  タイヤ成形面
１５  内側ベントライン
Ｒ    引き抜き方向
Ｔ    タイヤ
Ｔａ  生タイヤ
【図１】
0006988429.tif 000004
【図２】
0006988429.tif 000005
【図３】
0006988429.tif 000006
【図４】
0006988429.tif 000007
【図５】
0006988429.tif 000008
【図６】
0006988429.tif 000009