(57)【要約】【課題】離型剤等を使用することなく、また、金型コストを増大させることなく、金型を開くときに発生する、金型とタイヤとの密着を防止し、生産性を向上させることにある。【解決手段】タイヤ加硫成型用金型の、一対のタイヤサイド部を成型する金型１、２のサイド部成型面において、一方のサイド部成型面と他方のサイド部成型面との間で、表面硬度、表面材質又は表面粗さのうち少なくとも一つが互いに異なる領域１２を備え、互いに異なる領域１２のタイヤ赤道面投影面積は、サイド部成型面全体のタイヤ赤道面投影面積の３０％以上であることを特徴とするタイヤ加硫成型用金型とする。【選択図】図１
2007230162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ加硫成型用金型の、一対のタイヤサイド部を成型する金型のサイド部成型面において、
一方のサイド部成型面と他方のサイド部成型面との間で、表面硬度、表面材質又は表面粗さのうち少なくとも一つが互いに異なる領域を備え、
前記互いに異なる領域のタイヤ赤道面投影面積は、前記１つのサイド部成型面全体のタイヤ赤道面投影面積の３０％以上であることを特徴とするタイヤ加硫成型用金型。
【請求項２】
タイヤ加硫成型用金型の、一対のタイヤサイド部を成型する金型のサイド部成型面において、
一方のサイド部成型面と他方のサイド部成型面との間で、表面硬度、表面材質又は表面粗さのうち少なくとも一つが互いに異なる領域を備え、
前記サイド部成型面のタイヤ幅が最大となる位置よりタイヤ半径方向外側にある半径方向外側領域における、前記互いに異なる領域のタイヤ赤道面投影面積は、前記半径方向外側領域のタイヤ赤道面投影面積の７０％以上であることを特徴とするタイヤ加硫成型用金型。
【請求項３】
前記互いに異なる領域の少なくとも一方の表面には金型母材とは異なる薄膜が形成され互いに表面硬度が異なり、前記互いに異なる領域の少なくとも一方の表面粗さが１０〜７０μｍである凹凸面である請求項１又は２に記載のタイヤ加硫成型用金型。
【請求項４】
タイヤ加硫成型用金型の、一対のタイヤサイド部を成型する金型のサイド部成型面において、
一方のサイド部成型面と他方のサイド部成型面との間で、表面硬度、表面材質又は表面粗さのうち少なくとも一つが互いに異なる領域を備え、
前記サイド部成型面の文字加工領域よりタイヤ半径方向内側にある半径方向内側領域における、前記互いに異なる領域のタイヤ赤道面投影面積は、前記半径方向内側領域のタイヤ赤道面投影面積の７０％以上であって、
前記互いに異なる領域の少なくとも一方の表面には金型母材とは異なる薄膜が形成され互いに表面硬度が異なり、前記互いに異なる領域の少なくとも一方の表面粗さが１０〜７０μｍである凹凸面であることを特徴とするタイヤ加硫成型用金型。
【請求項５】
前記薄膜は、メッキ、溶射、蒸着又は焼付けのいずれかによって形成された請求項３又は４に記載のタイヤ加硫成型用金型。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤ加硫成型用金型により製造された空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤを加硫成型するタイヤ加硫成型用金型に関し、より詳細には、加硫成型後の離型性を向上させたタイヤ加硫成型用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの加硫成型においては、トレッド部を加硫成型する、複数に分割されたセグメントと、サイドウォールを加硫成型するサイドプレートとからなるセクターモールドと呼ばれる金型で加硫成型が行なわれることが多い。先ず、生タイヤを下サイドプレートの上に載置し、上サイドプレートと共に生タイヤのサイド部を挟んだ後、タイヤ半径方向内側にセグメントを移動させて金型を閉じて生タイヤを加硫成型する。例えば、特許文献１に開示された金型が知られている。
【０００３】
上記金型とは別に、タイヤ赤道面付近を分割面とする上金型と下金型とからなる２ピースモールドと呼ばれるタイヤ加硫成型用金型も使用されている。２ピースモールドを使用する場合、生タイヤを下金型の上に載置し、上金型を下金型に被せて金型を閉じて生タイヤを加硫成型する。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３７７２８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のいずれの金型を使用した場合でも、通常、上サイドプレート（又は上金型）のみが上方に移動して金型が開けられる。このとき、加硫成型機の機構によりタイヤを持ち上げ、金型よりタイヤを取り出す動作が行われる。しかしながら、加硫成型後のタイヤサイド部が下サイドプレート（又は下金型）に密着してしまって、タイヤ取り出しが失敗し、下サイドプレート（又は下金型）上にタイヤが残置される問題が発生することがある。
【０００６】
より詳しくは、タイヤ取り出すためには、加硫成型後のタイヤが加硫成形機内の所定位置に留まる必要がある。加硫成形機の機構設計上、タイヤのどちらのサイド面の剥離を先行させる必要があるかが決定されている。これに反して、先行して剥離しなければならないサイド面が剥がれず、他のサイド面が先に剥離した結果、タイヤが所定位置に留まらず、タイヤの取出しが失敗する。もしくはタイヤと金型との密着面を剥離するのに必要な力より、タイヤを取り外す力が小さい場合にも、タイヤの取出しが失敗する。
【０００７】
タイヤ加硫成型作業は自動化されているため、このような問題が発生することは致命的であり、発生の度に回復作業が必要となり生産性が低下する。又、加硫成形機のセンサーが故障した場合、金型内に加硫成型後タイヤが残置された状態で未加硫タイヤが新たに装填され、金型が自動的に閉じられてしまう。その結果、金型が破損することも少なくない。
【０００８】
タイヤ加硫成型用金型では、タイヤサイド部を成型する成型面（サイド部成型面）は一般に鉄地肌である。鉄地肌とタイヤのサイド部に配されるゴムは密着しやすいため、シリコンを主成分とする離型剤を該サイド部成型面に塗布するなどの対策が講じられている。
【０００９】
シリコンを主成分とする離型剤は、タイヤを構成する異種のゴムの界面に侵入することがあり、一体化しなければならない部分が剥離する等の製品不良発生が起こる可能性がある。また、離型剤の塗布による生産コストの増大、生産サイクルタイムの増大による生産性の低下などが懸念されている。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、離型剤等を使用することなく、また、金型コストを増大させることなく、金型を開くときに発生する、金型とタイヤとの密着を防止し、生産性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本願発明は、タイヤ加硫成型用金型の、一対のタイヤサイド部を成型する金型のサイド部成型面において、
一方のサイド部成型面と他方のサイド部成型面との間で、表面硬度、表面材質又は表面粗さのうち少なくとも一つが互いに異なる領域を備え、
前記互いに異なる領域のタイヤ赤道面投影面積は、前記１つのサイド部成型面全体のタイヤ赤道面投影面積の３０％以上であることを特徴とするタイヤ加硫成型用金型である。
【００１２】
発明者の知見によれば、金型成型面の表面荒さ及び表面材質により金型成型面と加硫後のゴムとの密着性が異なることが見出された。すなわち、表面荒さに関しては、より平滑な成型面では、ゴムの密着性が高まる傾向にある。また、表面粗さがある値を超えた荒れた成型面であっても逆に密着性が高まる傾向が見出された。１０〜７０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍの表面粗さで、好ましくは不規則な凹凸面である場合、成型面とゴムとの密着性が顕著に低下した。
【００１３】
表面材質がクロームの場合、成型面とゴムとが密着し難い。逆に表面材質が銅の場合、成型面とゴムとが密着し易い。また、硬度についても、金型成型面の硬度が高いほど、ゴムと密着し難い傾向があることが見出された。
【００１４】
したがって、一対のタイヤサイド部を成型する金型のサイド部成型面において、一方のサイド部成型面と他方のサイド部成型面との間で、表面硬度、表面材質又は表面粗さのうち少なくとも一つが互いに異なる領域を設けた場合、２つのサイド部成型面において加硫ゴムとの密着性に差が生じる。先にタイヤとの剥離をさせたい金型のサイド部成型面の密着性を相対的に低下させることができる。そして、当該互いに異なる領域のタイヤ赤道面投影面積は、１つのサイド部成型面全体のタイヤ赤道面投影面積の３０％以上であれば、十分に金型のサイド部成型面とゴムとの密着性の差を設けることができる。その結果、離型剤等を使用することなく金型のサイド部成型面とゴムとの密着を防止し、上述の問題の発生を抑制し、生産性を向上することができる。
【００１５】
本願発明は、タイヤ加硫成型用金型の、一対のタイヤサイド部を成型する金型のサイド部成型面において、
一方のサイド部成型面と他方のサイド部成型面との間で、表面硬度、表面材質又は表面粗さのうち少なくとも一つが互いに異なる領域を備え、
前記サイド部成型面のタイヤ幅が最大となる位置よりタイヤ半径方向外側にある半径方向外側領域における、前記互いに異なる領域のタイヤ赤道面投影面積は、前記半径方向外側領域のタイヤ赤道面投影面積の７０％以上であることを特徴とする。
【００１６】
本願発明は、成型面のタイヤ幅が最大となる位置の近傍には、タイヤサイド面に文字などを隆起させる文字加工領域があり、表面硬度、表面材質又は表面粗さを変化させることが困難なことがある。しかし、タイヤ幅が最大となる位置よりタイヤ半径方向外側にある半径方向外側領域は、通常タイヤ周方向には凹凸がない滑らかな曲面で構成されるので、表面硬度等を変化させることが容易である。前記互いに異なる領域のタイヤ赤道面投影面積が前記半径方向外側領域のタイヤ赤道面投影面積の７０％以上とすることで、十分に金型のサイド部成型面とゴムとの密着性の差を設けることができる。
【００１７】
本願発明は、前記互いに異なる領域の少なくとも一方の表面には金型母材とは異なる薄膜が形成され互いに表面硬度が異なり、前記互いに異なる領域の少なくとも一方の表面粗さが１０〜７０μｍである凹凸面であることを特徴とする。
【００１８】
サイド部成型面の表面に金型母材（鉄であることが多い）とは異なる薄膜を形成することで、表面硬度及び／又は表面材質を異ならせることができる。更に、サイド部成型面は、表面粗さが１０〜７０μｍである凹凸面であれば、ゴムとの密着性がより低下し、金型のサイド部成型面とゴムとの密着性の差を設けることができる。
【００１９】
本願発明は、タイヤ加硫成型用金型の、一対のタイヤサイド部を成型する金型のサイド部成型面において、
一方のサイド部成型面と他方のサイド部成型面との間で、表面硬度、表面材質又は表面粗さのうち少なくとも一つが互いに異なる領域を備え、
前記サイド部成型面の文字加工領域よりタイヤ半径方向内側にある半径方向内側領域における、前記互いに異なる領域のタイヤ赤道面投影面積は、前記半径方向内側領域のタイヤ赤道面投影面積の７０％以上であって、
前記互いに異なる領域の少なくとも一方の表面には金型母材とは異なる薄膜が形成され互いに表面硬度が異なり、前記互いに異なる領域の少なくとも一方の表面粗さが１０〜７０μｍである凹凸面であることを特徴とする。
【００２０】
上述したように、文字加工領域よりタイヤ半径方向内側領域には加工が容易であることから、サイド部成型面の文字加工領域よりタイヤ半径方向内側にある半径方向内側領域における、前記互いに異なる領域のタイヤ赤道面投影面積は、前記半径方向内側領域のタイヤ赤道面投影面積の７０％以上であって、互いに異なる領域において、金型母材とは異なる薄膜を形成することで、表面硬度及び／又は表面材質を異ならせ、更に、サイド部成型面を表面粗さが１０〜７０μｍである凹凸面とすることで、ゴムとの密着性がより低下し、金型のサイド部成型面とゴムとの密着性の差を設けることができる。本願では、文字加工領域とは、タイヤがリムに装着された状態でも判読可能な文字を成型する金型成型面の領域を意味し、リムにより隠れる文字を成型する領域は除くものとする。
【００２１】
本願発明は、前記薄膜は、メッキ、溶射、蒸着又は焼付けのいずれかによって形成されたことを特徴とする。
【００２２】
表面材質や表面硬度を異ならせる方法は公知の方法で構わないが、メッキ、溶射、蒸着又は焼付けのいずれかによれば、安価に加工できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を用いて、本発明に係るタイヤ加硫成型用金型の実施の形態を説明する。図１（ａ）は、本発明に係るタイヤ加硫成型用金型の断面図を示し、金型が閉じた状態を示す。セクターモールド式金型であり、生タイヤＧのタイヤサイド部は上サイドプレート１と下サイドプレート２とに挟まれた後、タイヤ周方向に分割されたセグメント３が縮径し金型が閉じられる。なお、図において、金型を開閉する機構及び生タイヤを内側から保持する機構（例えばブラダー）は省略しているが、公知の機構を用いることができる。
【００２４】
タイヤ加硫後、まずセグメント３が拡径し、次いで上サイドプレート１のみが上方に移動して金型が開けられる。このとき、加硫成型機の機構（図示しない）によりタイヤを持ち上げ、金型よりタイヤを取り出す動作が行われる。したがって、先に上サイドプレート１とタイヤとの剥離をさせる動作をする金型である。
【００２５】
図１（ｂ）は、上サイドプレート１のサイド部成型面をタイヤ赤道面Ｃに投影した図である。サイド部成型面は、環状の第１領域１１及び第２領域１２を有している。第２領域１２のタイヤ赤道面投影面積は、上サイドプレート１のサイド部成型面全体のタイヤ赤道面投影面積の３０％以上である。そして、第１領域１１では、表面硬度、表面材質又は表面粗さは下サイドプレート２と同じである。第２領域１２は、表面硬度、表面材質又は表面粗さのうち少なくとも一つが下サイドプレート２とは互いに異なる領域である。
【００２６】
例えば、第２領域１２に焼入れ処理を施すことにより表面硬度が高くなり、第２領域１２とゴムとの密着性が低下する。その結果、上サイドプレート１が先に剥離し始めるので、製造不良を発生することがない。また、第２領域１２に環状の金属をはめ込み、表面硬度及び表面材質を互いに異ならせることも可能である。このように、第２領域１２の表面硬度及び表面材質のみを、第１領域１１及びサイドプレート２と異ならせた場合、上サイドプレート１及びサイドプレート２のサイド部成型面の表面粗さは同じなので、成型されたタイヤの外観品質に差異を与えることがない。
【００２７】
また、第２領域１２と、必要であれば他方のサイド部成型面の対応する領域（図示しない）とに粉体を吹き付けて、表面に不規則な凹凸面を形成した後に、第２領域１２又は当該対応する領域のいずれかの表面に薄膜を形成し、表面硬度及び表面材質を互いに異ならせることも可能である。薄膜の厚みは１０〜３０μｍが好ましく、成型面に施した旋削跡のエッジが消え、クラック防止などの効果も発揮できることとなる。なお、薄膜は、公知の方法によりメッキ、溶射、蒸着又は焼付けのいずれかにより形成してもよい。
【００２８】
より具体的には、第２領域１２にショットブラスト施工をし、不規則な凹凸面（表面粗さ２０μｍ）を形成し、更にクロムメッキを第２領域１２に施し、薄膜を形成することにより、上サイドプレート１のゴムとの密着性を低下させることができる。
【００２９】
他の例として、第２領域１２にサイド部成型面の硬度に比べモース硬度の低い粉体を圧縮空気により吹き付けることにより、サイド部成型面の表面に不規則な凹凸を形成され表面粗さを第１領域１１及びサイドプレート２と異ならせることができる。
【００３０】
なお、サイド部成型面の表面粗さは１０〜７０μｍが好ましい。表面粗さが１０μｍ未満又は７０μｍ超であると、サイド部成型面とゴムとの密着性が高くなる。ここで、表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１（２００１年版）で規定される最大高さ粗さＲｚを言い、ＪＩＳ  Ｂ０６５１（１９９６年版）による測定方法で、先端半径５μｍの触針により測定される。
【００３１】
また、サイド部成型面のタイヤ幅が最大となる位置の近傍には、タイヤサイド面に文字などを隆起させる文字加工領域があるので、表面硬度等を異ならせることが困難となる場合、上サイドプレート１のサイド部成型面のタイヤ幅が最大となる位置よりタイヤ半径方向外側にある半径方向外側領域において、第２領域１２のタイヤ赤道面投影面積を、前記半径方向外側領域のタイヤ赤道面投影面積の７０％以上とすることが好ましい。
【００３２】
あるいは、サイド部成型面の文字加工領域よりタイヤ半径方向内側にある半径方向内側領域において、上述したように、第２領域１２の表面に不規則な凹凸面を形成した後に、金型母材とは異なる薄膜を形成し、表面硬度及び表面材質を互いに異ならせることも可能である。この場合、互いに異なる領域のタイヤ赤道面投影面積は、前記半径方向内側領域の面積の７０％以上とすることが好ましい。
【００３３】
以上の説明で、タイヤのサイド部を成型するサイド部成型面を環状に分割し、内側の環状領域を第２領域１２としたが、逆に外側の環状領域を第２領域１２としてもよい。また、環状に分割する方法の他、図２（ａ）に示すように、第２領域１２を小領域に分割してもよい。図では小領域は円形であるが、これに限らない。また、図２（ｂ）に示すように、図２（ａ）に示すように、第２領域１２を扇状に分割してもよい。いずれの場合でも、第２領域１２のタイヤ赤道面投影面積の総和がサイド部成型面全体のタイヤ赤道面投影面積の３０％以上であればよい。
【００３４】
本願においてタイヤサイド部とは、タイヤ接地端よりタイヤ半径方向に延在する、トレッドパターン（踏面部意匠）に連続する、若しくはトレッドパターンと独立して形成された高さ１ｍｍ以上の凹凸部の終端する部分から、又はタイヤ周方向に連続する凹凸部のない領域が開始される部分からタイヤ半径方向内側に、リムと嵌合するタイヤビード部を包含する部分まで、より詳しくはタイヤのサイズ表示に示されるリム径表示をミリメートルに換算した距離（例えば１５インチであれば直径３８１ｍｍ）を直径とする円周までの領域をいう。なお、サイド部成型面には、ローレット加工・セレイテッド加工などのごく浅い筋目を成型する凹凸が施工されている場合、更に当該凹凸に加えてタイヤブランドなどを成型する凹凸も施工されている場合もある。この場合は、ローレット加工・セレイテッド加工のための当該凹凸が終端する部分から、リム径表示をミリメートルに換算した距離を直径とする円周までの領域をタイヤサイド部とする。
【００３５】
しかし、これらの凹凸にかかわらず、表面硬度、表面材質又は表面粗さのうち少なくとも一つが互いに異なるように加工することができる。また、一般的な金型では、トレッドパターンを成面する金型はアルミニウムで製作され、タイヤサイド部及びビード部を成型する金型は、一体もしくは複数に分割された鉄鋼材で製作される。したがって、タイヤサイド部は鉄鋼材で製作された金型により成型される領域としてもよい。
【００３６】
図３に示す上金型２１と下金型２２とからなる２ピースモールドの場合でも、上金型２１のタイヤサイド部を成型するサイド部成型面において、既述した加工を施すことによりサイド部成型面とゴムとの密着性が顕著に低下し、既述の効果を発揮する。この場合、サイド部成型面とは、上記で定義されたタイヤサイド部を成型する成型面を言う。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１（ａ）は本発明に係るタイヤ加硫成型用金型の断面図を、図１（ｂ）はサイドプレートの成型面をタイヤ赤道面に投影した図をそれぞれ示す。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、第１領域及び第２領域の分割の形態を示す図である。
【図３】図３は、２ピースモールドにおける実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１            上サイドプレート
２            下サイドプレート
３            セグメント
１１            第１領域
１２            第２領域
２１            上金型
２２            下金型
【図１】
2007230162.tif 000003
【図２】
2007230162.tif 000004
【図３】
2007230162.tif 000005