(57)【要約】【課題】加硫金型のトレッドリングを構成するピースの、隣接ピースに対向する隣接面２に形成された隙間4の早期閉塞を防止し、クリーニングまでの連続使用期間を大幅に伸ばすことのできるタイヤ加硫金型を提供する。【解決手段】隙間4を、成型面１から背面３側に向かって徐々に狭くなって最も小さくなる絞り部５が設けられ、絞り部５から背面２側までは滑らかな末広がり形状に形成されているよう構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのトレッド外周面を形成するトレッドリングを有し、このトレッドリングを、周方向に配列され全体として環状をなす複数のピースで構成し、それらのピースの、周方向に隣接する他のピースに対向する隣接面には、前記トレッド外周面の形成に係る成型面の側から、この成型面の反対側に形成される背面の側に、ガスを排出させるガス抜き用の隙間が形成されたタイヤ加硫金型において、
前記隙間は、前記成型面から前記背面側に向かって徐々に狭くなり、最も狭くなる絞り部から背面側までは滑らかな末広がり形状をなすこと特徴とするタイヤ加硫金型。
【請求項２】
前記隙間は、断面が長方形をなし、成型面から背面側に向かって、長方形断面の、一方の対をなす対向辺の長さは一定になり、他方の対をなす対向辺の長さは一旦減少したあと再び緩やかに増加する二次元ラバルノズル形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫金型。
【請求項３】
前記隙間の断面における前記他方の対をなす対向辺の、絞り部の位置で長さは、成型面の位置での長さの0.3〜0.7であることを特徴とする請求項１もしくは２に記載のタイヤ加硫金型。
【請求項４】
前記隙間の断面における前記他方の対をなす対向辺の長さは、成型面の位置で30〜100μm、絞り部の位置で10〜70μm、背面の位置で1000〜5000μmであり、成型面から絞り部までの距離は100〜300μmであり、絞り部から背面までの距離は5000μm以上であることを特徴とする請求項２もしくは３に記載のタイヤ加硫金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤのトレッド外周面を形成するトレッドリングが、周方向に隣接して全体として環状をなす複数のピースを周方向に配列して構成され、それらのピースはトレッド外周面の形成に係る成型面と、隣接する他のピースに対向する隣接面と、成型面の反対側に位置する背面とを有し、前記隣接面には、ガスを成型面側から背面側に排出させるガス抜きの隙間が形成されたタイヤ加硫金型に関し、特に、ガス抜きの作用を持続することのできる期間を大幅に向上することのできるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、タイヤのトレッド外周面を形成するトレッドリングが、周方向に隣接して全体として環状をなす複数のピースを周方向に配列して構成され、それらのピースがトレッド外周面の形成に係る成型面と、隣接する他のピースに対向して形成される隣接面と、成型面の反対側に形成される背面とを有し、前記隣接面には、ガスを成型面側から背面側に排出させるガス抜き用の隙間が形成されたタイヤ加硫金型は知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このようなタイヤ加硫用加硫金型において、隙間は、成型面においては細幅のスリット状に開口し、スリットの断面は、成型面から背面に至るまで一定の断面形状を有しており、このことによって、製作を比較的容易にすることができるという特長を有する。
【特許文献１】特許第３２３９０７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなスリット状に成型面に開口する隙間は、タイヤに目立ったスピューを発生させない点では有効ではあるが、金型の経時使用に伴って隙間に汚れ物質が付着し金型の使用における早い時期にガス抜き用穴として機能しなくなってしまい、そのため、この汚れ物質を取り除いて隙間のガス抜き機能を復活するためのクリーニング作業を頻繁に行わなければならず、その結果、金型の不稼働によるロスが大きく、また、クリーニング作業に掛かる工数も無駄なものであった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、隣接するピースに対向する隣接面に形成された隙間の早期閉塞を防止し、相前後するクリーニング作業の間に加硫することのできる加硫本数を大幅に増加させることのできるタイヤ加硫金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
＜１＞は、タイヤのトレッド外周面を形成するトレッドリングを有し、このトレッドリングを、周方向に配列され全体として環状をなす複数のピースで構成し、それらのピースの、周方向に隣接する他のピースに対向する隣接面には、前記トレッド外周面の形成に係る成型面の側から、この成型面の反対側に形成される背面の側に、ガスを排出させるガス抜き用の隙間が形成されたタイヤ加硫金型において、
前記隙間は、前記成型面から前記背面側に向かって徐々に狭くなり、最も狭くなる絞り部から背面側までは滑らかな末広がり形状をなすこと特徴とするタイヤ加硫金型である。
【０００７】
＜２＞は、＜１＞において、前記隙間は、断面が長方形をなし、成型面から背面側に向かって、長方形断面の、一方の対をなす対向辺の長さは一定になり、他方の対をなす対向辺の長さは一旦減少したあと再び緩やかに増加する二次元ラバルノズル形状に形成されていることを特徴とするタイヤ加硫金型である。
【０００８】
＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、前記隙間の断面における前記他方の対をなす対向辺の、絞り部の位置で長さは、成型面の位置での長さの0.3〜0.7であることを特徴とするタイヤ加硫金型である。
【０００９】
＜４＞は、＜２＞もしくは＜３＞において、前記隙間の断面における前記他方の対をなす対向辺の長さは、成型面の位置で30〜100μm、絞り部の位置で10〜70μm、背面の位置で1000〜5000μmであり、成型面から絞り部までの距離は100〜300μmであり、絞り部から背面までの距離は5000μm以上であることを特徴とするタイヤ加硫金型である。
【発明の効果】
【００１０】
＜１＞によれば、ピースの隣接面に形成されたガス抜き用の隙間を、成型面から背面側に向かって徐々に狭くなり、最も狭くなる絞り部から背面側までは滑らかな末広がり形状をなすようにしたので、詳細を後述するように、クリーニングまでの加硫本数を大幅に増加させ、クリーニングによって発生する金型不稼働に伴うロスを減少させ生産性を大幅に向上させるとともに、クリーニング作業にかかる工数も低減することができる。
【００１１】
＜２＞によれば、前記隙間を、断面が長方形をなし、成型面側から背面側に向かって、長方形断面の一方辺の長さは一定になり、他方の辺の長さは一旦減少したあと再び緩やかに増加する二次元ラバルノズル形状に形成したので、詳細を後述するように、付着した汚れ物質を洗浄するクリーニング効果を得ることができ、このことによって、ピース同士を切り離して金型を分解することなく、しかも従来と同等以上のクリーニング効果を得ることができる。
【００１２】
＜３＞によれば、前記隙間の断面における前記他方の対をなす対向辺の、絞り部の位置で長さを、成型面の位置での長さの0.3〜0.7としたので、前記隙間から排出するガスに音速以上の速度を付与させることができ、クリーニング効果をさらに増加させることができる。
【００１３】
＜４＞によれば、隙間の断面における前記他方の辺の長さを、成型面の位置で30〜100μm、絞り部の位置で10〜70μm、背面の位置で1000〜5000μmとし、成型面から絞り部までの距離を100〜300μmとし、絞り部から背面までの距離を5000μm以上としたので、前記クリーニング効果を一層際だたせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図１は、加硫金型の一部を構成するピースを示す斜視図、図２は、このピースを成形面側から見た図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ矢視に対応する矢視図、図４は、図２におけるＢ−Ｂ矢視に対応する矢視図、図５は、図１の隙間を拡大して示す矢視図、そして、図６は、図３のＣ−Ｃ矢視に対応する断面図である。加硫金型のトレッドリングは、ピース１０をタイヤ周方向に配列して形成され、ピース１０は、タイヤの成形に係る成形面１と、タイヤ周方向に隣接する他のピース１０に対向する隣接面２と、成形面１の表裏反対側に位置する背面３とを有し、隣接面２には、成型面１から背面２の側に、ガスを排出させるガス抜きの隙間４が形成されている。
【００１５】
成形面１から背面３側に向かう方向に対して垂直な断面における、隙間４の断面積Ｓは、成形面１から背面３側に向かって徐々に減少し、絞り部５で最小となったあと、背面３側まで末広がり形状に単調増加するよう構成され、特に、その断面を、成形面から背面まで一定寸法の、対をなす対向辺（長さｂ）と、成形面から背面まで長さが変化する他の対をなす対向辺（長さａ）との組み合わせで定まる長方形状のものとした場合、長さａは、成形面１から背面３側に向かって徐々に減少し、絞り部５で最小となったあと、背面３側まで単調増加する。
【００１６】
隙間４を上記のような構成とすることによって、隙間４が汚れ物質によって閉塞しベア不良が発生するまでの加硫本数を著しく増加させることができ、金型のクリーニング周期を大幅に長くすることができるが、これは、発明者が行った以下の現象の発見によるものである。すなわち、タイヤ加硫時の汚れ物質の主体は、アミン化合物と亜酢酸体として存在する低分子ポリマーおよび硫黄化合物であり、これが、当所、物理的結合によって隙間４に付着し、その物理的吸着が温度履歴の増大によって化学的な結合に変化し、その後、この化学結合は、共有結合に変化し、鉱物化して強固な汚れ堆積物となって付着してしまうことがわかった。
【００１７】
そして、この発明は、上記の汚れ物質生成過程において、汚れの初期段階は物理的吸着であり、かつ、汚れ物質は液状であることに着目してなされたものであり、隙間を上記のような絞り構造にすることによって、絞り部５で流路が絞られることによる圧力増大に伴って隙間４の壁面には大きな剪断力が作用し、汚れ物質を含むガスは、ほとんど壁面に付着することなく、絞り部５より背面３側に排出され、その結果、隙間４内への汚れ物質の堆積は著しく減少し、隙間４が閉塞する問題を大幅に改善することができる。
【００１８】
さらに、隙間４の断面を長方形とし、一対の対向辺が一定長さで、他対の対向辺が成形面１側から背面３側に向かって、二次元ラバルノズル形状のものとした場合には、絞り部５から、背面３側向かう流速は、亜音速（250m/s：マッハ0.7）から、音速（360m/s：マッハ1.0）を含んで、超音速（400m/s：マッハ1.1）にまで達する程度にまで高速なものとすることができ、このような亜音速以上の高い流速は衝撃波を発生させ、隙間４を、既に付着した汚れ物質に対しても除去しやすい、すなわち、クリーニング効果の高い構造にすることができる。
【００１９】
なお、二次元ラバルノズル形状とは、断面積がS0の流入口と、断面積がS1の流出口とを有する流路において、S0はS1より大きく、流路の途中に断面積がS0の半分の最小断面部分を有し、流入口から最小断面部分までは断面積が連続的に減少し、最小断面部分から流出口までは断面積が連続的に増加する特徴を有する流路の形状をいう。
【００２０】
従来、金型の隙間に汚れ物質が付着することによって隙間が閉塞し、これをクリーニングする際には、ピース１０同士を切り離して、隣接面２を露出させて行う必要があった。例えば、ドライアイスを隣接面２に衝突させるドライアイスクリーニング法では、ドライアイスを隣接面２に衝突させてクリーニング効果を得るものであり、また、液体クリーニング法では、洗浄剤を含有する液体を噴射して洗浄することによりクリーニング効果を得るものである。しかし、前者においては、ドライアイスを衝突させるためのガスの流速は200m/s程度あり、また、後者においては、ガスの流速はさらに低く、100m/s程度であり、ガス流速によるクリーニング効果は低いものであった。
【００２１】
このような、従来のクリーニング方法に対比して、金型を分解しないで、上記の隙間の構造を保持したままクリーニングした場合には、隙間４の二次元ラバルノズル形状によって、従来にない高速のガスの流れを得ることができ、その結果、従来と同等以上のクリーニング効果を得ることができる。このことによって、クリーニングの周期を大幅に伸ばす効果だけではなく、クリーニングする際の、金型の分解・組立を不要なものにして、そのための手間を大幅に短縮するという効果をももたらすことができる。
【００２２】
ここで、隙間４の長方形断面における長さが可変な方の対向辺は、成型面の位置での長さd1を30〜100μm、絞り部５の位置での長さd2を10〜70μm、そして、背面の位置での長さd3を1000〜5000μmとするのが好ましく、また、成型面１から絞り部５までの距離f1を100〜300μm、絞り部５から背面までの距離f2を5000μm以上とするのが好ましい。
【００２３】
また、隙間４の長方形断面における長さが可変な方の対向辺の、絞り部５の位置での長さd2を、成型面の位置での長さd1の0.3〜0.7倍とするのがよく、このことによって、隙間４を通過して排出されるガスの流速を音速以上に上げることができ、クリーニング効果を極めて高いものにすることができる。
【実施例】
【００２４】
実施例として、本発明の実施形態の加硫金型を用いてタイヤを試作し、従来の加硫金型を従来例として、従来例による方法と比較した。実施例の加硫金型において、隙間４を、隣接面２にそって、平均10mm間隔で設け、隙間４の長方形断面における一定長の対向辺の長さを200μmとし、可変長となる辺の寸法について、成型面１の位置での長さd1を40μm、絞り部５の位置での長さd2を20μm、そして、背面の位置での長さd3を2000μmとした。また、成型面１から絞り部５までの距離f1を200μm、絞り部５から背面３までの距離f2を20000μmとした。
【００２５】
従来例の金型については、隙間の断面を40μmｘ40μmの一定断面としたこと以外の点については、実施例と同じものにした。
【００２６】
上記実施例および従来例のそれぞれについて、隙間が閉塞してベア不良が発生し出すまでの加硫本数を比較した結果、実施例のものは従来例の本数の3倍ものタイヤを加硫することができた。また、隙間を閉塞する汚れ物質を除去するクリーニングにおいては、従来例の金型では、ピース同士を切り離して金型を分解しなければならなかったの対して、実施例のものは、金型を分解することなく汚れ物質を除去することができた。このことは、従来の金型においては、加硫機から金型を取り外して、クリーニング機まで移動させ、そこでクリーニングしたあと、加硫機に装着しなければならなかったのに対して、実施例のものは、加硫機に装着したまま、クリーニングすることができることを意味しており、大きな効果をもたらすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明に係るタイヤの加硫金型は、種々の、種類のタイヤ用のものに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】加硫金型の一部を構成するピースを示す斜視図である。
【図２】ピースを成形面側から見た図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視に対応する矢視図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ矢視に対応する矢視図である。
【図５】図１の隙間を拡大して示す矢視図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ矢視に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    成形面
２    隣接面
３    背面
４    隙間
５    絞り部
１０    ピース
【図１】
2008155444.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008155444.tif 000005
【図４】
2008155444.tif 000006
【図５】
2008155444.tif 000007
【図６】
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