(57)【要約】【課題】  タイヤの製造工程において加硫を効率良く、かつ確実に行えるようにする。【解決手段】  生タイヤ１のサイドウォール部材１０に、周方向にリッジ１１を複数形成することで凹凸形状を形成し、サイドウォール部材１０に当接して加硫を行うサイドモールド２３に、リッジ１１に直交するように放射状に排気溝４３を形成した。サイドモールド２３には、排気溝４３の形成位置を含めて複数箇所にベントホール４４が形成されており、サイドウォール部材１０とサイドモールド２３との間の空気を排出する。【選択図】    図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加硫タイヤに接する接触面を有する加硫用金型であって、前記接触面と前記未加硫タイヤの構成部材の外表面との間にある空気を排出する排気部を有し、前記排気部は、前記未加硫タイヤの前記構成部材の外表面に形成された複数の突条又は溝に交差して延び、前記接触面に開口して空気を所定の方向に流動させる排気ガイドを有することを特徴とするタイヤの加硫用金型。
【請求項２】
前記排気ガイドは、前記接触面を凹設した排気溝からなり、前記排気溝と、前記排気溝に連通するベントホールとから前記排気部を構成したことを特徴とする請求項１に記載のタイヤの加硫用金型。
【請求項３】
前記排気溝は、前記構成部材の周方向に突設された前記突条又は溝に直交するように、前記接触面に放射状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のタイヤの加硫用金型。
【請求項４】
未加硫タイヤを加硫するタイヤの加硫方法であって、前記未加硫タイヤの構成部材の外表面に形成した複数の突条又は溝を加硫用金型の接触面に押し付けるステップと、前記構成部材の複数の前記突条又は溝と前記加硫用金型の前記接触面との間に形成される隙間の空気をそれぞれの前記突条又は溝に沿って吸引するステップとを有することを特徴とするタイヤの加硫方法。
【請求項５】
前記吸引するステップは、前記突条又は溝に沿って流動する空気を前記接触面を凹設した排気溝を通して集め、前記排気溝に連通させたベントホールから排出することを特徴とする請求項４に記載のタイヤの加硫方法。
【請求項６】
加熱した前記加硫用金型に前記構成部材をさらに押し付けて、前記構成部材の表面を熱流動させて前記突条又は溝を消滅させるステップを有することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のタイヤの加硫方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの加硫時に使用される加硫用金型、加硫用金型を使用したタイヤの加硫方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両などに用いられるタイヤを製造する際には、押し出し成形によって製造したゴム製の構成部材を成形ドラムに積層して筒状の生タイヤを製造し、この生タイヤを加硫装置で加硫して硬化させている。ここで、構成部材を成形ドラムに積層するときには、構成部材同士の接触面に凸部や、凹部を設け、構成部材の間に残留する空気量を減少させることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、生タイヤの加硫工程では、生タイヤと加硫用金型とを密着させてから、加硫用金型に熱を加え、加硫用金型を介して生タイヤを加熱して加硫反応を進行させる。この際に、加硫用金型と生タイヤとの間に空気が残留した状態で加硫を行うと、その部分の加硫が不足する。加硫が十分に行われないと、強度不足や外観不良などが起きるので、これを防止する必要がある。従来の加硫用金型には、生タイヤの構成部材に接触する接触面に開口するベントホールを設けて、生タイヤと加硫用金型の間の空気を排出できるように構成したものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２８４１６５号公報
【特許文献２】特開平３−２４７４４０号公報
【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、従来の加硫用金型では、空気溜まりの発生箇所とベントホールの形成位置とが一致した場合には、空気を排出することができるが、空気溜まりがベントホールから離れた所に発生した場合には、空気が排出されずに、残留することがあった。これに対して、ベントホールの数を増やすと、空気を排出し易くなるが、このような場合でも依然として空気が残留することがある。さらに、極端にベントホールが多くなると、外観が著しく損なわれたり、スピューくずの増加による仕損物増大につながる。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、生タイヤの加硫を効率良く、かつ確実に行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、未加硫タイヤに接する接触面を有する加硫用金型であって、前記接触面と前記未加硫タイヤの構成部材の外表面との間にある空気を排出する排気部を有し、前記排気部は、前記未加硫タイヤの前記構成部材の外表面に形成された複数の突条又は溝に交差して延び、前記接触面に開口して空気を所定の方向に流動させる排気ガイドを有することを特徴とするタイヤの加硫用金型とした。
このタイヤの加硫用金型では、未加硫タイヤを構成する構成部材の表面に形成された複数の突条又は溝が加硫用金型の接触面に接触すると、突条又は溝の数に応じて複数の隙間が形成される。この隙間の空気は、排気ガイドを通って排出される。排気ガイドは、複数の突条又は溝に交差するように延びているので、複数の突条又は溝により形成される複数の隙間の空気は、突条又は溝の長さ方向に沿って流動し、排気ガイドに集められるようにして排出される。空気を排出しながら構成部材をさらに加硫用金型に押し当てると、構成部材と加硫用金型を密着させた状態で加硫が行える。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のタイヤの加硫用金型において、前記排気ガイドは、前記接触面を凹設した排気溝からなり、前記排気溝と、前記排気溝に連通するベントホールとから前記排気部を構成したことを特徴とする。
このタイヤの加硫用金型は、未加硫タイヤと加硫用金型の接触面に形成された隙間の空気は、排気ガイドを通ってベントホールに流れ込み、ベントホールから排気される。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載のタイヤの加硫用金型において、前記排気溝は、前記構成部材の周方向に突設された前記突条又は溝に直交するように、前記接触面に放射状に形成されていることを特徴とする。
このタイヤの加硫用金型は、突条又は溝による隙間とベントホールの位置がずれていた場合には、空気は突条又は溝による隙間を通って排気溝に導かれ、排気溝に連通するベントホールから排気される。排気溝は、突条又は溝に直交するように放射状に設けられているので、少ない数で、全ての突条又は溝による隙間に排気溝を連通させることが可能になる。
【０００８】
請求項４に係る発明は、未加硫タイヤを加硫するタイヤの加硫方法であって、前記未加硫タイヤの構成部材の外表面に形成した複数の突条又は溝を加硫用金型の接触面に押し付けるステップと、前記構成部材の複数の前記突条又は溝と前記加硫用金型の前記接触面との間に形成される隙間の空気をそれぞれの前記突条又は溝に沿って吸引するステップとを有することを特徴とするタイヤの加硫方法とした。
このタイヤの加硫方法では、加硫用金型に構成部材を押し当てたときに突条又は溝に沿って形成される隙間の空気を排気する際に、空気は最初に突条又は溝に沿って吸引される。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載のタイヤの加硫方法において、前記吸引するステップは、前記突条又は溝に沿って流動する空気を前記接触面を凹設した排気溝を通して集め、前記排気溝に連通させたベントホールから排出することを特徴とする。
このタイヤの加硫方法では、突条又は溝に沿って吸引される空気が加硫用金型側の排気溝によって突条又は溝に交差する方向に流動方向を変化させることで、複数の隙間からの空気を集めつつ排気する。
【００１０】
請求項６に係る発明は、請求項４又は請求項５に記載のタイヤの加硫方法において、加熱した前記加硫用金型に前記構成部材をさらに押し付けて、前記構成部材の表面を熱流動させて前記突条又は溝を消滅させるステップを有することを特徴とする。
このタイヤの加硫方法では、生タイヤの構成部材の表面の突条又は溝を熱流動によって消滅させ、構成部材の表面と接触面とを密着させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、生タイヤ側の突条又は溝による凹凸形状と加硫用金型側の接触面との間に形成される隙間の空気を排気ガイドを通して排気するようにしたので、生タイヤと接触面との間に空気が残留しなくなる。したがって、生タイヤを確実に加硫することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２に本実施形態における加硫前の生タイヤ（未加硫タイヤ）の構成を示す。生タイヤ１は、不図示のホイールのリムに嵌合する一対のビード部２を有し、ビード部２からは、サイドウォール部３が延びている。一対のサイドウォール部３は、ショルダー部４を経た後に路面に直に接するトレッド部５で連結される。ビード部２は、カーカスを挟んだプライ７を折り返してビードワイヤ６を包み込み、ビードフィラー８を挟み込ませた構成を有する。サイドウォール部３からトレッド部５にかけては、未加硫のゴムと、カーカスやベルトを構成部材とし、これら構成部材を積層させることで構成されている。サイドウォール部３の最外層は、未加硫のゴムからなる構成部材であるサイドウォール部材１０を有し、サイドウォール部材１０の表面は凹凸形状になっている。
【００１３】
サイドウォール部材１０の凹凸形状は、多数のリッジ１１（突条）によって形成されている。リッジ１１は、ビード部２からショルダー部４に至るまで、等間隔に凸設されている。さらに、図１に示すように、リッジ１１は、生タイヤ１の周方向に、同心円上に多数形成されている。図２に示すように、各リッジ１１は、周方向に直交する断面では、外側に向かって幅を減少させるような三角形状を有する。なお、リッジ１１の断面形状や、矩形又は曲面形状でも良い。リッジ１１の配置は等間隔でなく、リッジ１１の数は図示したものに限定されない。サイドウォール部材１０の凹凸形状は、溝によって形成しても良いし、突条と溝を組み合わせたもので形成しても良い。
【００１４】
生タイヤ１の加硫工程で使用される加硫装置の概略構成を図３に示す。加硫装置２０は、下基台２１の上面に下側プラテン２２を介して下側サイドモールド２３が上向きに固定されている。下側プラテン２２には、その内部に高温、高圧の熱媒を通流させる流路（不図示）が形成されている。下側サイドモールド２３は、加硫時には主にサイドウォール部材１０を型付けする加硫用金型である。下側サイドモールド２３の中央には、センターポスト２４が鉛直上向きに固定されている。センターポスト２４には、上下一対のクランプリング２５，２６が固定されており、クランプリング２５，２６同士は、可撓性を有する加硫ブラダ２７で連結されている。なお、図３には、生タイヤ１０が加硫ブラダ２７を囲むように配置された状態が示されている。
【００１５】
下基台２１の上方には、上基台３０が設けられている。上基台３０は、ガイドポスト３１に沿って下基台２１に対して昇降可能になっている。上基台３０の下面には、上側プラテン３２を介して上側サイドモールド３３が下向きに固定されている。上側プラテン３２には、その内部に高温、高圧の熱媒を通流させる流路（不図示）が形成されている。上側サイドモールド３３は、加硫時には主にサイドウォール部材１０を型付けする加硫用金型である。上側サイドモールド３３は、下側サイドモールド２３に上下方向で向き合う位置に固定されている。
【００１６】
さらに、上基台３０には、上側プラテン３２の外周を囲むようにアウタリング３４が固定されている。アウタリング３４は、上側サイドモールド３３よりも下方に突出しており、その内周に下向きに開くように傾斜する傾斜面３４Ａを有する。傾斜面３４Ａには、サイドプラテン３５を介してセクターモールド３６が配設されている。サイドプラテン３５は、傾斜面３４Ａに沿って上下に摺動可能にアウタリング３４に取り付けられている。サイドプラテン３５の内部には、高温、高圧の熱媒を通流させる流路（不図示）が形成されている。セクターモールド３６は、加硫時には主にトレッド部５を型付けする加硫用金型であり、生タイヤ１の周方向に沿うように複数に分割されている。図中には、２つのセクターモールド３６が図示されているが、例えば、９個のセクターモールド３６が等間隔に配置され、その各々が加硫後のトレッド部５の形状に合わせた曲面形状を有する。
【００１７】
ここで、上側サイドモールド３３の構成について、図３及び図４を参照して説明する。
上側サイドモールド３３は、中央に開口４１が形成された円環形を有する。開口４１は、クランプリング２６を受け入れ可能な径及び深さを有する。生タイヤ１が押し付けられる下面（接触面３３Ａ）において、開口４１の周縁をなす内縁部４２は、下向きに突出している。内縁部４２の外縁は、上側サイドモールド３３の径方向外側に向けてなだらかに傾斜している。上側サイドモールド３３の外縁側は、略平坦になっている。
【００１８】
上側サイドモールド３３には、接触面３３Ａ側の空気を排気する排気部が設けられている。排気部は、接触面３３Ａに形成した凹部である排気溝４３と、接触面３３Ａに開口し、上側サイドモールド３３を貫通するベントホール４４とを有する。
排気溝４３は、開口４１を中心に放射状に複数設けられ、空気を所定の方向に流動させる排気ガイドである。各排気溝４３は、下向きに突出する内縁部４２の外縁から上側サイドモールド３３の外側面まで直線状に延びている。排気溝４３の周方向の幅は、後述する加硫工程においてサイドウォール部材１０に未加硫の部分を残さない大きさである。ベントホール４４は、開口４１を中心にして放射状に複数形成されており、径方向には内縁部４２の外縁から外周面に至るまでの間で略等間隔に３つずつ並んでいる。一部のベントホール４４は、排気溝４３の形成位置に一致する位置に形成されている。残りのベントホール４４は、周方向で隣り合う２つの排気溝４３の略中間部分に形成されている。各ベントホール４４の径は、排気溝４３の周方向の幅よりも大きい。各ベントホール４４は、上側サイドモールド３３を貫通し、不図示の排気ポンプに接続されている。
【００１９】
図３に示す下側サイドモールド２３は、上側サイドモールド３３と同じ構成を有するので詳細な説明を省略する。なお、下側サイドモールド２３の排気部である複数の排気溝４３（排気ガイド）は、下側サイドモールド２３の上面（接触面２３Ａ）に放射状に形成されている。また、多数のベントホール４４は、下側サイドモールド２３の接触面２３Ａに開口している。
【００２０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、サイドウォール部材１０を製造するには、図５から図７に示すような口金５０を使用する。この口金５０は、押出機５１の吐出側のヘッド５２に固定して用いられるもので、細長の開口５３の断面形状がサイドウォール部材１０の断面形状に合わせて形成されている。すなわち、開口５３は、長さ方向の一端部５３Ａ側の開口高さが高く、他端部５３Ｂ側の開口高さが小さい。さらに、開口５３の上縁には、一端部５３Ａ及び他端部５３Ｂのそれぞれの近傍を除いて、複数の突起５４が開口５３の長さ方向に沿って等間隔に切り込み加工によって形成されており、凹凸形状を有する。突起５４は、図６に矢印で示す押し出し方向の出口側に突設されている。突起５４の稜線がなす形状は、サイドウォール部材１０のリッジ１１の外形に等しく、突起５４の配置間隔はリッジ１１の形成間隔に等しい。
【００２１】
このような口金５０を用いてサイドウォール部材１０を製造するときには、図７に示す押出機５１内に不図示のホッパーからゴム組成物を投入する。押出機５１は、内部のスクリューを回転させ、ヘッド５２に取り付けられた口金５０からゴム組成物を押し出す。ゴム組成物は、口金５０の開口５３の形状に倣い、一端部５３Ａ側は肉厚に他端部５３Ｂ側は相対的に肉薄に成形されながら押し出される。さらに、口金５０から押し出される直前で、突起５４によって凹凸形状が押し出し方向に平行に形成される。この凹凸形状の突部分がサイドウォール部材１０のリッジ１１になる。押し出されたゴム成形品は、サイドウォール部材１０、つまり生タイヤ１の構成部材として、一端部側がビード部２に巻き込まれるように、他端部側がショルダー部４に連なるように積層される。
【００２２】
サイドウォール部材１０を他の構成部材に積層して生タイヤ１を製造したら、図３に示す加硫装置３０に装着して加硫工程を実施する。生タイヤ１をセンターポスト２４に通し、下側サイドモールド２３に位置決めして載置する。上基台３０を下降させると、上側サイドモールド３３の接触面３３Ａが生タイヤ１の上側のサイドウォール部材１０に当接する。これと共に、複数のセクターモールド３６がアウタリング３４の傾斜面３４Ａに沿ってそれぞれ上昇し、生タイヤ１に向けて閉じるように移動してトレッド部５を囲む。不図示の排気ポンプを運転させてベントホール４４から排気を行うと共に、各プラテン２２，３２，３５内の流路と、加硫ブラダ２７の内側とのそれぞれに熱媒を供給する。これによって、各プラテン２２，３２，３５を通して各モールド２３，３３，３６が加熱される。加硫ブラダ２７は、膨らんで生タイヤ１を押圧し、生タイヤ１の外表面を各モールド２２，３２，３６に押し付ける。
【００２３】
このとき、図８及び図９に示すように、リッジ１１がそれぞれのサイドモールド２３，３３に当接すると、リッジ１１とサイドモールド２３，３３とによって環状の隙間１２が形成される。この隙間１２の空気は、ベントホール４４の形成位置と隙間１２の位置とが一致する場所には、隙間１２に沿って流動し、ベントホール４４を通って各サイドモールド２３，３３の外に排出される。ベントホール４４の形成位置と隙間１２の形成位置とが一致しない場所では、隙間１２の空気は、隙間１２に沿って流動した後に、リッジ１１と直交する径方向に形成された排気溝４３に流入する。さらに、排気溝４３にガイドされるようにして、排気溝４３内を径方向に流れ、排気溝４３に形成されたベントホール４４から各サイドモールド２３，３３の外に排出される。排気溝４３は、径方向に複数の隙間１２（複数のリッジ１１）にまたがるように形成されているので、複数の隙間１２を流動する空気が排気溝４３に集められて排気される。
【００２４】
さらに、空気を排出しながら加硫ブラダ２７を膨らませると、生タイヤ１がさらに各サイドモールド２３，３３に押し付けられる。図１０に示すように、リッジ１１がゴムの熱流動によって消滅し、サイドウォール部材１０がサイドモールド２３，３３に隙間無く密着する。リッジ１１が消滅する過程では、隙間１２が徐々に減少するが、隙間１２内の空気は、ベントホール４４から排気されているので、空気溜まりが発生することはない。生タイヤ１の外表面がモールド２３，３３，３６に密着したら、熱伝導によって生タイヤ１の加硫がさらに進行する。排気溝４３に面するサイドウォール部材１０にも熱が伝達され加硫が進行する。加硫が終了したら、モールド２３，３３，３６を開いて加硫後のタイヤを取り出す。
【００２５】
この実施形態によれば、生タイヤ１のサイドウォール部材１０側にリッジ１１を周方向に複数設け、サイドモールド２３，３３側に径方向に延びる排気溝４３とベントホール４４とを設け、加硫時にリッジ１１間の空気が排気溝４３及びベントホール４４を通してサイドモールド２３，３３の外に排出されるようにしたので、生タイヤ１とサイドモールド２３，３３との間に空気が残留しなくなる。これによって、空気溜まりを原因とする加硫不良や、タイヤ表面の外観不良が防止される。
複数のリッジ１１に交差するように排気溝４３を形成したので、リッジ１１と排気溝４３とを協働させて空気を排出する際に、空気の流動方向を変化させながら複数の隙間１２の空気を排気溝４３に集めながら排出することができる。このため、サイドモールド２３，３３側のベントホール４４の数を抑えつつ、従来に比べて広い範囲の空気を確実に排気することができる。特に、リッジ１１に対して排気溝４３を直交させたので、多数の隙間１２の空気を効率良く排出することが可能になる。タイヤ側のリッジ１１は、加硫時の熱流動によって消滅するので、加硫後のタイヤの外観が低下することはない。
【００２６】
なお、本発明は、前記の実施形態に限定されずに広く応用できる。
例えば、生タイヤ１１のリッジ１１を径方向に放射状に複数形成した場合には、サイドモールド２３，３３の排気溝４３は、複数のリッジ１１に交差するように周方向に環状に複数形成される。
排気溝４３は、リッジ１１が形成する全ての隙間１２が少なくとも１つの排気溝４３に連通可能であれば、如何なる形状及び配置であっても良い。例えば、リッジ１１に直交せずに所定の角度で交差させたり、径方向や周方向に複数に分割しても良い。ベントホール４４は、排気溝４３にのみ形成しても良い。その一方で、排気溝４３にベントホール４４を形成せずに、排気溝４３がサイドモールド２３，３３の外周に形成する開口から空気を排気するように構成しても良い。
ベントホール４４は、周方向で隣り合う２つのベントホール４４の形成位置を径方向で異ならせても良い。隣り合う２つのベントホール４４が異なる隙間１２に連通されるので、空気を速やかに排気できるようになる。
【００２７】
加硫用金型は、サイドウォール部材１０を加硫する加硫用金型を周方向に複数分割したセクター型の構成でも良い。この場合には、図３に示す加硫装置３０のセクターモールド３６に相当する加硫用金型に、排気溝４３とベントホール４４とを複数形成する。排気溝４３は、生タイヤ１のサイドウォール部材１０のリッジ１１に略直交（又は交差）する向きに設けられる。
【００２８】
排気ガイドは、サイドモールド２３，３３を貫通するスリットでも良い。スリットはベントホール４４を兼ねるので、排気部はスリットのみ、又はスリットとスリット以外の場所に形成されたベントホール４４とからなる。
図６に示す突起５４は、開口５３の押し出し方向の全長にわたって形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る生タイヤの概略構成を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図であって、生タイヤの断面形状を示す概略図である。
【図３】加硫装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】図３のＢ矢視図であって、サイドモールドの構成を示す図である。
【図５】サイドウォール部材を成形する際に使用する押出機の口金を示す図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図であって、突起の形成位置を示す図である。
【図７】押出機でサイドウォール部材を成形する工程を説明する図である。
【図８】加硫工程において、サイドモールドとサイドウォール部材との間の空気が排出される過程を説明する図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線にそった断面図であって、排気溝からベントホールを通って空気が排出される過程を説明する図である。
【図１０】図９からさらにサイドウォール部材をサイドモールドに押し付けてリッジを消滅させた図である。
【符号の説明】
【００３０】
１      生タイヤ（未加硫タイヤ）
１０      サイドウォール部材（構成部材）
１１      リッジ
１２      隙間
２３      下側サイドモールド（加硫用金型）
２３Ａ，３３Ａ    接触面
３３      上側サイドモールド（加硫用金型）
４３      排気溝（排気部、排気ガイド）
４４      ベントホール（排気部）
【図１】
2007125786.tif 000003
【図２】
2007125786.tif 000004
【図３】
2007125786.tif 000005
【図４】
2007125786.tif 000006
【図５】
2007125786.tif 000007
【図６】
2007125786.tif 000008
【図７】
2007125786.tif 000009
【図８】
2007125786.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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