(57)【要約】【課題】  タイヤ断面における厚さの差の影響を受けずタイヤ全体にわたって均一に加硫を行うことが可能となり、仕上がりタイヤの性能を向上させることができ、また、低コストにて構成可能なタイヤ加硫用金型を提供することを目的とする。【解決手段】  加硫成形されるタイヤＴのサイドウォール部２に対応する金型部の背面側に、空隙部１が形成されたものである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫成形されるタイヤ（Ｔ）のサイドウォール部（２）に対応する金型部の背面側に空隙部（１）が形成されたことを特徴とするタイヤ加硫用金型。
【請求項２】
上記空隙部（１）の断面のタイヤ径方向寸法（Ａ）が、タイヤ断面高さ寸法（Ｈ）の10％以上60％以下に設定され、該空隙部（１）の断面のタイヤ軸方向寸法（Ｂ）が、３mm以上30mm以下に設定されている請求項１記載のタイヤ加硫用金型。
【請求項３】
上記空隙部（１）は、周方向に連続した環状であって、断面形状が一定とされている請求項１又は２記載のタイヤ加硫用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生タイヤの加硫成形を行うタイヤ加硫用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴム製タイヤの加硫用金型において、上下に分割される２ピースモールドが採用されていたが、最近では、多分割セグメントモールドが使用されている。多分割セグメントモールドは、複数に分割されたトレッドセグメントと、サイドプレート等を有する。
これら金型にて成型するタイヤの断面において、各部分（セクション）の厚さ（ゲージ）は均一ではない。具体的には、トレッド部、ショルダー部、ビード部は肉厚であり、サイドウォール部はこれらより薄肉である。このような断面構成のタイヤの加硫を上記の加硫用金型にて行う場合の加硫時間は、タイヤ全体が完全に加硫されるよう、厚さが最も厚い部分（加硫度が最も小さくなる部分）を基準として決定される。
【０００３】
加硫時間が、肉厚部分を基準として、一定とされるため、厚さの薄い部分は、過加硫、オーバーキュアとなってしまい、仕上がったタイヤの性能を低下させるというおそれがある。また、薄い部分の最高到達温度が厚い部分よりも高くなり、薄い部分でゴムの劣化が生じ、タイヤの品質を損なう場合もある。つまり、各部分により、加硫時の温度上昇曲線に差が生じ、仕上がるタイヤの加硫度も異なったものとなってしまう。
さらに、タイヤの厚い部分が律速となり、加硫時間が長くなって生産性の向上が望めないという問題点がある。
【０００４】
そこで、加硫金型の形状を工夫することで温度制御をすることが提案されている。例えば、金型を加熱するヒータ部を複数に区分して、温度上昇の速度を相違させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、加硫金型を加熱させる加熱媒体の配管形状を工夫したり、温度の異なる加熱媒体を使用することが提案されているが、これらは構成が複雑で設備費用が高くなり、また、既存の設備の取り替えが発生してしまうという問題点がある。
【特許文献１】特開平８−１７４５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のタイヤ加硫用金型では、タイヤ断面の各部分における厚さの差の影響により、タイヤ全体にわたって均一に加硫を行うことができず、過加硫が生じて仕上がりタイヤの性能を低下させるという問題点があった。つまり、厚さの薄いサイドウォール部は過加硫となり、タイヤ性能の低下やゴムの劣化による品質の低下が生じていた。
また、加硫金型を加熱するヒータ部を複数区分させる改良を行うには、コスト高となってしまうという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るタイヤ加硫用金型は、加硫成形されるタイヤのサイドウォール部に対応する金型部の背面側に空隙部が形成されたものである。
また、上記空隙部の断面のタイヤ径方向寸法が、タイヤ断面高さ寸法の10％以上60％以下に設定され、該空隙部の断面のタイヤ軸方向寸法が、３mm以上30mm以下に設定されている。
また、上記空隙部は、周方向に連続した環状であって、断面形状が一定とされるのも好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のタイヤ加硫用金型によれば、サイドウォール部への熱伝達（の一部）を遮り、厚さが各部で異なる生タイヤを加硫しても、薄肉のサイドウォール部が過加硫となることがなく、かつ、厚肉のトレッド部等が加硫不足となることがない。また、サイドウォール部の温度上昇とトレッド部の温度上昇とを略均一とさせることができる。  つまり、温度上昇に差が生じないため、加硫度の差が生じることがない。その結果、仕上がりタイヤの品質を向上させることができる。また、局部的に温度が上昇することがないため、ゴムの劣化も生じない。
【０００８】
さらに、例えばプラテン温度を上昇させても、加硫するタイヤの表面温度を、特にサイドウォール部の表面の温度を、過度に上昇させることがないため、加硫時間の短縮が可能となり、生産性の向上も期待できる。
既存の加硫用金型の一部に切削等にて加工を施すのみで空隙部の形成が可能であり、また、既存の加硫機を利用することができ、低コストにて実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
ゴム製タイヤの製造において、タイヤ成形工程にて得られた生タイヤは、加硫工程にて、加硫機に設けられたタイヤ加硫用金型にセットされ、加熱と加圧により加硫され所定形状のタイヤに仕上げられる。
図１は、本発明に係るタイヤ加硫用金型の実施の一形態を示す断面側面図であり、本発明の金型Ｍは、加硫機が有する上下プラテン盤６ａ，６ｂにて上下から挟まれて保持され、さらに、上下プラテン盤６ａ，６ｂにより、加熱・加圧され、加硫成形を行うものである。
【００１０】
この金型Ｍは、タイヤのトレッド部３に対応するトレッドセグメント10と、サイドウォール部２に対応するサイドプレート11と、ビード部４に対応するビードリング12と、を有する。そして、これらの内方側に、生タイヤ成形用のタイヤ成形腔５が形成される。
さらに、金型Ｍは、加熱加圧媒体の充填によって膨らんでタイヤ（生タイヤ）Ｔをタイヤ成形腔５の内面に押し付けるブラダー７を有する。
【００１１】
そして、未加硫のタイヤＴは、上下プラテン盤６ａ，６ｂ内部に配管された加熱媒体が熱源とされ、金型Ｍに伝わった熱により加硫される。
一方、内方側からもブラダー７を介して加熱加圧媒体による熱と圧力を受け、加硫される。
【００１２】
トレッドセグメント10は、周方向に複数（８又は９に）分割された割モールド部であり、夫々がタイヤ径方向外方内方に移動して開閉することができる。
また、タイヤＴの上サイドウォール部２ａを受ける環状のサイドプレート11が上サイドプレート11ａとされ、下サイドウォール部２ｂを受ける環状のサイドプレート11が下サイドプレート11ｂとされる。
また、タイヤＴの上ビード部４ａを受けるビードリング12が上ビードリング12ａとされ、下ビード部４ｂを受けるビードリング12が下ビードリング12ｂとされる。
【００１３】
さらに、上サイドプレート11ａの上面側には環状の上押し板13を有し、下サイドプレート11ｂの下面側には環状の下押し板14を有する。
また、タイヤＴの金型Ｍへの装着、取り外しは、図１の状態から金型Ｍのセクター15がタイヤ径方向外方へ水平移動し、さらに、上サイドプレート11ａ及び上押し板13が上方へ鉛直移動し、行われる。
【００１４】
さらに説明すると、上プラテン盤６ａに固定された金型Ｍのアクチュエータ16が、図外の駆動手段にて、上プラテン盤６ａの上昇に伴って上昇し、アクチュエータ16の内径側に形成されたテーパ部に沿って、セクター15がトレッドセグメント10と共に径方向外方へ移動する。その後、これらと共に、上サイドプレート11ａと上押し板13とが上昇し、金型Ｍが開状態となる。
【００１５】
そして、図１と図２の要部断面図において、本発明のタイヤ加硫用金型Ｍは、加硫成形されるタイヤＴのサイドウォール部２に対応する金型部の背面側（タイヤＴと反対側）に、空隙部１が形成されている。
具体的に説明すると、サイドプレート11の背面側に上記空隙部１が形成されている。
つまり、タイヤＴのサイドウォール部２を形成する上サイドプレート11ａの外方側面17ａ（上面）と、下サイドプレート11ｂの外方側面17ｂ（下面）とに、夫々、空隙部（凹部）１が形成されている。なお、金型Ｍ（タイヤＴ）の軸心Ｃの方向において、金型Ｍのタイヤ成形腔５側が内方側とされ、上下プラテン盤６ａ，６ｂ側が外方側としている。また、タイヤＴの軸心は金型Ｍの軸心Ｃと一致する。
【００１６】
また、図３は、本発明に係るタイヤ加硫用金型の他の実施の形態を示す断面側面図であり、この金型Ｍは、上下に分割される２ピースモールドであり、タイヤＴの上サイドウォール部２ａに対応する部分を有する環状ブロックの上モールド21と、下サイドウォール部２ｂに対応する部分を有する環状ブロックの下モールド22と、タイヤＴのトレッド部３の上半分部に対応する上トレッドリング23と、トレッド部３の下半分部に対応する下トレッドリング24と、上ビード部４ａに対応する上ビードリング25ａと、下ビード部４ｂに対応する下ビードリング25ｂと、を備える。また、この図３の金型Ｍにおいても、（図１と同様に）ブラダー７′を備える。
【００１７】
そして、この金型Ｍにおける、タイヤＴの装着、取り外しは、上プラテン盤６ａに固定された上モールド21と上トレッドリング23と上ビードリング25ａとが、図外の駆動手段にて、上昇し行われる。
【００１８】
そして、図３に示すように、タイヤＴのサイドウォール部２に対応する金型部の背面側に、空隙部１が形成されている。
具体的に説明すると、タイヤＴのサイドウォール部２を形成する上モールド21の外方側面26ａ（上面）と、下モールド22の外方側面26ｂ（下面）とに、夫々、空隙部（凹部）１が形成されている。なお、金型Ｍ（タイヤＴ）の軸心Ｃの方向において、金型Ｍのタイヤ成形腔５側が内方側とされ、上下プラテン盤６ａ，６ｂ側が外方側としている。
【００１９】
このように、タイヤＴのサイドウォール部２に対応する金型部分に空隙部１を設けることにより、上下プラテン盤６ａ，６ｂからサイドウォール部２への熱伝達の一部を遮ることができ、サイドウォール部２の過度の温度上昇を抑え、サイドウォール部２の過加硫、及び、最高到達温度を下げることができる。
つまり、空隙部１によるこの熱伝達制御機能により、局部的な加硫状態の制御が可能となり、タイヤＴを均質に加硫させて性能を向上させ、さらには、生産性を向上させることができる。
【００２０】
空隙部１は、図２及び図３に示すように、断面形状が矩形であり、深さ寸法よりも幅寸法が大きく設定されており、凹溝（凹部）とされている。この凹溝状の空隙部１の成形は、例えば、切削加工にて簡単に行える。
【００２１】
空隙部１の形状についてさらに説明すると、空隙部１の断面のタイヤ径方向寸法Ａ（幅寸法）は、タイヤ断面高さ寸法Ｈの10％以上60％以下に設定されている。また、空隙部１の断面のタイヤ軸方向寸法Ｂ（深さ寸法）は、３mm以上30mm以下に設定されている。
なお、タイヤ断面高さ寸法Ｈは、タイヤＴのクラウン部（トレッド面）からビード部先端までの軸心直交方向の寸法である。
つまり、空隙部１は、タイヤＴのサイドウォール部２の面と、略平行となる横長形状の偏平した断面の空間部であるといえる。
【００２２】
また、空隙部１の断面形状において、空隙部１の断面のタイヤ径方向寸法Ａ（幅寸法）の下限値については、より好ましくは20％以上であり、特に25％以上が良い。また、タイヤ径方向寸法Ａの上限値については、より好ましくは40％以下であり、特に35％以下が良い。
【００２３】
このように、空隙部１の寸法が上記の上限値を超えると、つまり、空隙部が大きすぎると、ショルダー部18や、ビード部４への熱伝達を妨げ、これらの温度を下げてしまい、加硫不足が生じてしまう。
また、空隙部１の寸法が上記の下限値未満であると、サイドウォール部２への上記熱伝達制御機能が低下してしまい、サイドウォール部２が過加硫となるおそれがある。
【００２４】
また、図１と図２の実施の形態において、空隙部１は、上下サイドプレート11ａ，11ｂに形成する以外にも、図示省略するが、上押し板13の内方側面（上サイドプレート11ａとの接触面）又は外方側面、下押し板14の内方側面（下サイドプレート11ｂとの接触面）又は外方側面であってもよい。
さらに、空隙部１の断面形状は、矩形以外でもよく、偏平Ｕ字形であってもよい。
また、図１と図３において、空隙部１を金型Ｍの部材（タイヤＴのサイドウォール部２に対応する金型部）の表面に溝部として形成しているが、対応する金型部（例えば、サイドプレート11や上モールド21、下モールド22）の内部に空室部として形成してもよい。
【００２５】
そして、本発明は、空隙部１を形成する位置を、タイヤＴのサイドウォール部２に対応する金型部としているが、図２と図３においてさらに説明すると、空隙部１は、軸心Ｃを中心としかつタイヤＴのサイドウォール部２の最外径部を含む外仮想円周面８と、軸心Ｃを中心としかつサイドウォール部２の最内径部を含む内仮想円周面９と、の間に形成される。
【００２６】
また、図４は、図３の金型Ｍの要部を簡略化した斜視図であり、図４に示すように、空隙部（凹部）１は、軸心Ｃを中心とし、周方向に連続した環状であって、断面形状が一定とされている。  つまり、空隙部１は１条の環状の凹溝とされて、上モールド21と、下モールド22と、に形成されている。
【００２７】
あるいは、別の実施の形態として、図５に示すように、空隙部１は、軸心Ｃを中心とし、周方向に間欠的に形成されたものであってもよい。つまり、サイドウォール部２に対応する金型部の背面側に、軸心Ｃを中心とした一つの仮想円に沿って、円弧状に形成された凹溝状の空隙部１と、空隙部１が形成されない平滑部27とが、交互に形成される。この場合、その仮想円上において、空隙部１の総延長は、平滑部27の総延長よりも長く設定するのが好ましい。
なお、この構成については、図示省略するが、図１の金型Ｍのサイドプレート11ａ，11ｂにおいても同様とされる。
【００２８】
さらに、図示省略するが、空隙部１に、空隙部１が形成された金型部材の熱伝導率よりも、熱伝導率が低い部材（金属）を配設してもよい（埋め込んでもよい）。これにより、さらに精度よく局部的な加硫状態の制御が可能となり、また、加硫を行うタイヤＴのサイズや材質の変更にも迅速に対応可能となる。
【００２９】
次に、サイドウォール部２に対応する金型部分に空隙部１を形成した金型Ｍ（実施例）と、空隙部１を形成しない従来の金型（比較例）とによる、タイヤＴ各部の温度を測定した結果について説明する。
図６が実施例におけるタイヤＴ各部の温度と加硫時間とを示すものであり、図７が比較例のものである。なお、使用したタイヤＴのサイズは、２０５／６５Ｒ１５である。
また、実施例における空隙部１の断面のタイヤ径方向寸法Ａは、30mmに設定され（Ａ＝30mm）、タイヤ軸方向寸法Ｂは、５mmに設定されている（Ｂ＝５mm）。タイヤＴのタイヤ断面高さ寸法Ｈは 133mmとされているため、この空隙部１のタイヤ径方向寸法Ａ（Ａ＝30mm）のタイヤ断面高さ寸法Ｈに対する比率は、22.6％である。
【００３０】
比較例は、サイドウォール部２の温度上昇がトレッド部３よりも早く、また、サイドウォール部２の最高到達温度もトレッド部３より高くなる。一方、実施例では、サイドウォール部２の温度上昇はトレッド部３と略同一の早さであり、また、サイドウォール部２の最高到達温度が比較例より低く、かつ、トレッド部３と略同一である。
【００３１】
表１は、加硫時間10分経過後のタイヤＴ各部の温度を示したものであり、比較例のショルダー部18の内部温度を基準としたものである。
また、実施例１と比較例とのプラテン温度（ｔ℃）は、 185℃で同一としているが、実施例２においては、プラテン温度をさらに高い温度（ｔ＋α℃）である 190℃（α＝５℃）に設定したものであり、その他は実施例１と同様である。
【００３２】
【表１】
2005186277.tif 000003
【００３３】
表１によれば、比較例は、薄肉のサイドウォール部２の温度が、厚肉のトレッド部３の温度よりも５℃も高く、サイドウォール部２が過加硫となってしまう。しかし、実施例１と実施例２では、トレッド部３とサイドウォール部２との温度を同一にすることができ、加硫の進行を同程度とすることが可能となる。
【００３４】
また、実施例１と実施例２におけるサイドウォール部２の最高到達温度は、比較例の温度と比べて５℃下げることができる。また、実施例２を見ると、9.5 分で実施例１と同じ最高到達温度に達することができる。つまり、サイドウォール部２を過度に温度上昇させることなく、各部位の温度を実施例１と同程度にすることができる。つまり、加硫時間の短縮が可能となり、生産性の向上が期待できる。
【００３５】
以上のように、本発明によれば、加硫成形されるタイヤＴのサイドウォール部２に対応する金型部の背面側に空隙部１が形成されたものであるため、サイドウォール部２への熱伝達（の一部）を遮り、厚さが各部で異なるタイヤＴを加硫しても、薄肉のサイドウォール部２が過加硫となることがなく、かつ、厚肉のトレッド部３等が加硫不足となることがない。
また、サイドウォール部２の温度上昇とトレッド部３の温度上昇とを略均一とさせることができる。つまり、温度上昇に差が生じないため、加硫度の差が生じることがない。その結果、仕上がりタイヤの品質を向上させることができる。また、局部的に温度が上昇することがないため、ゴムの劣化も生じない。
【００３６】
さらに、例えばプラテン温度を上昇させても、加硫するタイヤの表面温度を、特にサイドウォール部２の表面の温度を、過度に上昇させることがないため、加硫時間の短縮が可能となり、生産性の向上も期待できる。
既存の加硫用金型の一部に切削等にて加工を施すのみで空隙部１の形成が可能であり、また、既存の加硫機を利用することができ、低コストにて実現できる。
【００３７】
また、空隙部１の断面のタイヤ径方向寸法Ａが、タイヤ断面高さ寸法Ｈの10％以上60％以下に設定され、空隙部１の断面のタイヤ軸方向寸法Ｂが、３mm以上30mm以下に設定されているため、空隙部１が大きすぎて、ショルダー部18や、ビード部４への熱伝達を妨げてこれらの温度を下げてしまい、加硫不足が生じてしまうおそれがない。
また、空隙部１が小さすぎて、サイドウォール部２への熱伝達制御機能が低下してしまい、サイドウォール部２が過加硫となるおそれがない。
【００３８】
また、空隙部１は、周方向に連続した環状であって、断面形状が一定とされているため、タイヤＴの周方向にわたって均一に温度上昇させることができ、均一な加硫が可能となり、製品の品質を安定させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のタイヤ加硫用金型の実施の一形態を示す断面側面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】タイヤ加硫用金型の他の実施の形態を示す断面側面図である。
【図４】タイヤ加硫用金型の要部の簡略斜視図である。
【図５】他のタイヤ加硫用金型の要部の簡略斜視図である。
【図６】本発明のタイヤ加硫用金型によるタイヤ各部の温度を説明するグラフ図である。
【図７】従来のタイヤ加硫用金型によるタイヤ各部の温度を説明するグラフ図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  空隙部（凹部）
２  サイドウォール部
Ａ  タイヤ径方向寸法
Ｂ  タイヤ軸方向寸法
Ｈ  タイヤ断面高さ寸法
Ｔ  タイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005186277.tif 000008
【図６】
2005186277.tif 000009
【図７】
2005186277.tif 000010