(57)【要約】【課題】  先端側が拡張された孔部を有するタイヤトレッドを成形するにあたって、タイヤトレッドの欠損や金型の損傷を防止することを可能にしたタイヤトレッドの成形方法を提供する。【解決手段】  先端側が拡張された孔部１０Ａを有するタイヤトレッド１Ａを成形する方法において、孔部１０Ａに対応する形状に加工された突起体３０を有し、該突起体３０を成形面から突出させた状態で着脱自在に保持する金型２０を使用し、該金型２０内で孔部１０Ａを有するタイヤトレッド１Ａを加硫した後、金型２０から突起体３０と共にタイヤトレッド１Ａを脱型し、その脱型されたタイヤトレッド１Ａから突起体３０を抜き取る。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側が拡張された孔部を有するタイヤトレッドを成形する方法において、前記孔部に対応する形状に加工された突起体を有し、該突起体を成形面から突出させた状態で着脱自在に保持する金型を使用し、該金型内で前記孔部を有するタイヤトレッドを加硫した後、前記金型から前記突起体と共に前記タイヤトレッドを脱型し、その脱型されたタイヤトレッドから前記突起体を抜き取ることを特徴とするタイヤトレッドの成形方法。
【請求項２】
前記金型が、前記突起体に対して着脱自在に連結された押し込み部材と、前記成形面に開口していて前記突起体及び前記押し込み部材が挿入される挿入孔とを有することを特徴とする請求項１に記載のタイヤトレッドの成形方法。
【請求項３】
前記孔部がタイヤ幅方向に延長することを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤトレッドの成形方法。
【請求項４】
前記孔部が少なくともタイヤ外表面に連通する細孔部と該細孔部の先端に連接されていて該細孔部よりも膨らんだ空腔部とを有するポンプ構造体を構成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤトレッドの成形方法。
【請求項５】
前記突起体の前記空腔部に対応する部分の最大外径が５ｍｍ〜１５ｍｍであり、前記突起体の前記細孔部に対応する部分の最小外径が２ｍｍ〜５ｍｍであり、かつ前記孔部の開口位置からの前記突起体の長さが２０ｍｍ〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載のタイヤトレッドの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端側が拡張された孔部を有するタイヤトレッドを成形する方法に関し、更に詳しくは、タイヤトレッドの欠損や金型の損傷を防止することを可能にしたタイヤトレッドの成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤにおいて、トレッド部に先端側が拡張された孔部を形成することがある。例えば、サイプの先端部に膨張した部分を形成することが行われている。また、近年では、トレッド部のショルダー領域にタイヤ幅方向に延びる孔部を設け、その孔部の先端側に膨張した部分を形成することにより、孔部からなるポンプ構造体を形成することが試行されている。
【０００３】
従来、先端側が拡張された孔部を有するタイヤトレッドを成形する場合、その孔部に対応する形状に加工された突起体（例えば、サイピングブレード）を金型の成形面に突設し、このような突起体を備えた金型を用いて空気入りタイヤの加硫を行っている。そして、加硫済みのタイヤを金型から脱型する際には、孔部内に嵌まり込んだ突起体を無理やり引き抜いている。
【０００４】
しかしながら、トレッド部に先端側が拡張された孔部を形成するにあたって、孔部内に嵌まり込んだ突起体を脱型時に無理やり引き抜いた場合、タイヤトレッドに欠損を生じ易くなり、或いは、金型の突起体に損傷を生じ易くなるという問題がある。
【０００５】
このような事態に鑑みて、金型においてサイプ成形用のブレードを成形面に対して進退自在に構成し、加硫後に先ずサイプ成形用のブレードをタイヤトレッドから引き抜き、次いで金型からタイヤを脱型することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、金型内に収容された加硫済みのタイヤはそれ自体の変形が金型により規制された状態にあるため、サイプ成形用のブレードをタイヤトレッドから引き抜く際にはタイヤトレッドに大きな力が掛かり、タイヤトレッドを損傷させてしまう恐れがある。そのため、上記のような対策は必ずしも十分ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２３３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、先端側が拡張された孔部を有するタイヤトレッドを成形するにあたって、タイヤトレッドの欠損や金型の損傷を防止することを可能にしたタイヤトレッドの成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明のタイヤトレッドの成形方法は、先端側が拡張された孔部を有するタイヤトレッドを成形する方法において、前記孔部に対応する形状に加工された突起体を有し、該突起体を成形面から突出させた状態で着脱自在に保持する金型を使用し、該金型内で前記孔部を有するタイヤトレッドを加硫した後、前記金型から前記突起体と共に前記タイヤトレッドを脱型し、その脱型されたタイヤトレッドから前記突起体を抜き取ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、先端側が拡張された孔部を有するタイヤトレッドを成形するにあたって、孔部に対応する形状に加工された突起体を成形面から突出させた状態で着脱自在に保持する金型を使用し、該金型内で孔部を有するタイヤトレッドを加硫した後、金型から突起体と共にタイヤトレッドを脱型し、その脱型されたタイヤトレッドから突起体を抜き取るようにしたので、タイヤトレッドの欠損や金型の損傷を防止することができる。特に、脱型されたタイヤトレッドは変形の自由度が大きいため、突起体を抜き取る際の引抜き抵抗を低減し、タイヤトレッドの欠損を効果的に防止することができる。
【００１０】
本発明において、金型は、上述した突起体に加えて、該突起体に対して着脱自在に連結された押し込み部材と、成形面に開口していて突起体及び押し込み部材が挿入される挿入孔とを有することが好ましい。この場合、金型内に未加硫状態のタイヤトレッドを投入した後、押し込み部材を用いて挿入孔を通して金型内に突起体を押し込み、該突起体をタイヤトレッドに埋没させることができる。そのため、タイヤトレッドの成形を効率良く行うことが可能になる。
【００１１】
本発明は、孔部がタイヤ幅方向に延長する場合に特に有効である。このような孔部を有する場合、従来の手法ではタイヤトレッドの欠損や金型の損傷を生じ易いが、そのような不都合を本発明では効果的に解消することができる。
【００１２】
また、本発明は、孔部が少なくともタイヤ外表面に連通する細孔部と該細孔部の先端に連接されていて該細孔部よりも膨らんだ空腔部とを有するポンプ構造体を構成する場合に特に有効である。細孔部と空腔部とを有するポンプ構造体を構成する場合、ポンプ機能を高めるために空腔部の容積を大きくする必要があり、従来の手法ではタイヤトレッドの欠損や金型の損傷を生じ易いが、そのような不都合を本発明では効果的に解消することができる。突起体の空腔部に対応する部分の最大外径は５ｍｍ〜１５ｍｍであり、突起体の細孔部に対応する部分の最小外径は２ｍｍ〜５ｍｍであり、かつ孔部の開口位置からの突起体の長さは２０ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のタイヤトレッドの成形方法で得られる空気入りタイヤの一例を示す子午線半断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤにおけるポンプ構造体を示す断面図である。
【図３】図２のポンプ構造体の弁座部を空腔部側から見たときの形状を示す内面図である。
【図４】本発明のタイヤトレッドの成形方法を説明するための説明図である。
【図５】本発明のタイヤトレッドの成形方法で使用される突起体を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる重荷重用の空気入りタイヤを示すものである。なお、図１はタイヤセンターラインＣＬの一方側の部分のみを示しているが、この空気入りタイヤはタイヤセンターラインＣＬの他方側にも対応する構造を有している。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。
【００１６】
一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。各ビード部３には、ビードコア５を包み込むようにカーカス層４に沿って延在するコード補強層６が埋設されている。また、各ビードコア５の外周側にはゴム組成物からなるビードフィラー７が配置されている。更に、タイヤ内面にはカーカス層４に沿ってインナーライナー層８が配設されている。
【００１７】
一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄが埋設されている。これらベルト層９Ａ〜９Ｄはタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードを含み、かつ層間でベルトコードが互いに交差するように配置されている。ベルト層９Ａ〜９Ｄにおいて、ベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜６０°の範囲に設定されている。ベルト層９Ａ〜９Ｄのベルトコードとしては、スチールコードが好ましく使用される。
【００１８】
上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部１のショルダー領域には、ポンプ構造体１０が形成されている。このポンプ構造体１０は、図２に示すように、タイヤ幅方向に延在してタイヤ側壁に連通する円筒状の細孔部１１と、細孔部１１の先端に連接されていて該細孔部１１よりも膨らんだ楕円球状の空腔部１２と、細孔部１１の途中に形成されていて該細孔部１１よりも膨らんだ円筒状の弁座部１３と、弁座部１３内に挿入された球体からなる弁体１４とから構成されている。細孔部１１、空腔部１２及び弁座部１３は加硫時に一体的に成形され、弁体１４は加硫後に弁座部１３内に押し込まれたものである。弁体１４の材料は特に限定されるものではないが、軽量性の観点からはプラスチック製であることが好ましい。また、弁体１４は円柱状をなしていても良い。
【００１９】
弁座部１３は、図２及び図３に示すように、弁体１４よりもタイヤ側壁側の部位に、弁体１４に対して当接する複数の弁体押さえ部１５（図３の斜線部）と、細孔部１１に連通する複数の排気通路１６とを有し、これら弁体押さえ部１５及び排気通路１６が弁座部１３の周方向に沿って交互に配置されている。そのため、複数の弁体押さえ部１５が弁体１４を保持した状態において複数の排気通路１６を介して空気の出入りが許容される。一方、弁座部１３の弁体１４よりも空腔部１２側の部位には細孔部１１が開口している。そのため、球状の弁体１４が細孔部１１の円形の開口部に当接することにより、空気の出入りが規制されるようになっている。
【００２０】
上述したポンプ構造体１０において、空腔部１２がタイヤの転動に伴って潰されて空腔部１２内の圧力が高くなると、細孔部１１の開口部に当接した状態にある弁体１４が圧力によって外側へ移動し、空腔部１２内の空気が弁座部１３と弁体１４との間を通ってタイヤ外部に放出される。また、空腔部１２内の圧力が高くないときは、弁体１４が弁座部１３を閉塞した状態となるため、タイヤ外部から空腔部１２内に水分等の異物が侵入することが防止される。
【００２１】
このように構成されるポンプ構造体１０を備えた空気入りタイヤでは、トレッド部１のショルダー領域に形成されたポンプ構造体１０の空腔部１２がタイヤの転動に伴って反復的に潰されることにより、空腔部１２内の空気が弁座部１３と弁体１４との間を通って細孔部１１からタイヤ外部に放出される。そのため、ベルト層９Ａ〜９Ｂのエッジ部の周辺でゴム中に浸透した空気をポンプ構造体１０の排気作用に基づいてタイヤ外部に排出することができる。特に、トレッド部１のショルダー領域はタイヤ走行時の周期的な変形に起因して発熱し、その発熱温度が他の部位に比べて高くなることで空気がゴム中を拡散し易くなるため、このような部位にポンプ構造体１０を配設することにより、ゴム中に浸透した空気を効果的に排出することができる。これにより、ベルト層９Ａ〜９Ｂの酸化劣化を長期間にわたって効果的に抑制し、タイヤ寿命を延長することができる。更には、更生タイヤとしてのケーシング寿命を長くしてリトレッド可能回数を増加することが可能になる。
【００２２】
上述のようなポンプ構造体１０を備えた空気入りタイヤを製造する場合、ポンプ構造体１０の細孔部１１、空腔部１２及び弁座部１３に相当する孔部１０Ａをトレッド部１のショルダー領域に形成する必要がある。例えば、空気入りタイヤを加硫した後で、トレッド部１のショルダー領域に孔部１０Ａを穿孔することが考えられる。しかしながら、ポンプ構造体１０は弁機能を担持するため、その寸法精度及び形状精度を高くすると共に良好な表面性状を確保することが必要である。そのため、孔部１０Ａは加硫時に中子として突起体３０（図４及び図５参照）を用いて成形されることが望ましい。
【００２３】
図４は本発明のタイヤトレッドの成形方法を説明するための説明図であり、図５はその成形方法で使用される突起体を示すものである。図４は空気入りタイヤのトレッド部を構成するタイヤトレッド（プレキュアトレッド）を金型内で成形する場合を示し、図中の左側半分は閉型状態を描写し、図中の右側半分は脱型された状態を描写している。
【００２４】
図４に示すように、金型２０は一対の下型２１及び上型２２を有し、これら下型２１の成形面と上型２２の成形面の間に形成されたキャビティ内に板状のタイヤトレッド１Ａを成形するように構成されている。金型２０は、先端側が拡張された孔部１０Ａに対応する形状に加工された突起体３０と、突起体３０に対して着脱自在に連結された押し込み部材２３と、下型２１の成形面に開口していて突起体３０及び押し込み部材２３が挿入される挿入孔２４とを有している。そのため、金型２０は孔部１０Ａに対応する位置で突起体３０を成形面から突出させた状態で着脱自在に保持するようになっている。
【００２５】
図５に示すように、突起体３０は、円柱状の根幹部３１と、根幹部３１の先端に連接されていて該根幹部３１よりも膨らんだ楕円球状の膨張部３２と、根幹部３１の途中に形成されていて該根幹部３１よりも膨らんだ弁座成形部３３と、根幹部３１の基端に連接されていて押し込み部材２３に連結される連結部３４とから構成されている。一方、押し込み部材２３は円柱状をなし、その先端部に突起体３０の連結部３４を受容する凹部２５を有している。突起体３０は押し込み部材２３に対して機械的に係合していても良く、磁着していても良く、或いは、単に挿入されているだけであっても良い。
【００２６】
次に、タイヤトレッド１Ａの成形方法について具体的に説明する。先ず、金型２０内に未加硫状態のタイヤトレッド１Ａを投入し、下型２１及び上型２２を閉じた状態にする。次に、押し込み部材２３を用いて挿入孔２４を通して金型２０内に突起体３０を押し込み、その突起体３０をタイヤトレッド１Ａに埋没させる（図４の左側部分参照）。そして、金型２０内で孔部１０Ａを有するタイヤトレッド１Ａを加硫した後、金型２０から突起体３０と共にタイヤトレッド１Ａを脱型し、その脱型されたタイヤトレッド１Ａから突起体３０を抜き取る（図４の右側部分参照）。
【００２７】
上述したタイヤトレッド１Ａの成形方法では、先端側が拡張された孔部１０Ａを有するタイヤトレッド１Ａを成形するにあたって、孔部１０Ａに対応する形状に加工された突起体３０を成形面から突出させた状態で着脱自在に保持する金型２０を使用し、その金型２０内で孔部１０Ａを有するタイヤトレッド１Ａを加硫した後、金型２０から突起体３０と共にタイヤトレッド１Ａを脱型し、その脱型されたタイヤトレッド１Ａから突起体３０を抜き取るようにしたので、タイヤトレッド１Ａの欠損や金型２０の損傷を防止することができる。特に、脱型された状態にあるタイヤトレッド１Ａは変形の自由度が大きいため、突起体３０を抜き取る際の引抜き抵抗を低減し、タイヤトレッド１Ａの欠損を効果的に防止することができる。
【００２８】
上述のように孔部１０Ａがタイヤ幅方向に延長する場合には顕著な効果が得られる。つまり、孔部１０Ａがタイヤ幅方向に延長する場合、一般に、金型２０の脱型方向と突起部３０の延長方向とが交差することになるため、従来の手法ではタイヤトレッド１Ａの欠損や金型２０の損傷を生じ易いが、脱型時に突起部３０をタイヤトレッド１Ａと共に金型２０から分離することにより、上記のような不都合を効果的に解消することができる。
【００２９】
また、上述のように孔部１０Ａが少なくともタイヤ外表面に連通する細孔部１１と該細孔部１１の先端に連接されていて該細孔部１１よりも膨らんだ空腔部１２とを有するポンプ構造体１０を構成する場合には顕著な効果が得られる。つまり、少なくとも細孔部１１と空腔部１２とを有するポンプ構造体１０を構成する場合、ポンプ機能を高めるために空腔部１２の容積を大きくする必要があり、従来の手法ではタイヤトレッド１Ａの欠損や金型２０の損傷を生じ易いが、脱型時に突起部３０をタイヤトレッド１Ａと共に金型２０から分離することにより、上記のような不都合を効果的に解消することができる。
【００３０】
図５に示すように、突起体３０の空腔部１２に対応する部分の最大外径Ｄｍａｘは５ｍｍ〜１５ｍｍであり、突起体３０の細孔部１１に対応する部分の最小外径Ｄｍｉｎは２ｍｍ〜５ｍｍであり、かつ孔部１１の開口位置からの突起体３０の長さＬは２０ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましい。このような寸法を採用することにより、良好な排気機能を有するポンプ構造体１０を突起体３０に基づいて精度良く成形することができ、しかもタイヤトレッド１Ａの欠損や金型２０の損傷を防止することができる。
【００３１】
上述した実施形態では更生タイヤに使用されるプレキュアトレッドを成形する場合について説明したが、本発明は金型内で空気入りタイヤの全体を加硫する場合にも適用することが可能である。その場合、トレッド部を成形する金型に突起体を付設し、該突起体を成形面から突出させた状態で着脱自在に保持するようにすれば良い。
【００３２】
上述した実施形態では重荷重用の空気入りタイヤの場合について説明したが、本発明は乗用車用を含む各種用途の空気入りタイヤにも適用可能である。
【００３３】
また、上述した実施形態ではポンプ構造体を構成する孔部を備えたタイヤトレッドについて説明したが、本発明はタイヤトレッドにサイプ等の孔部を形成する場合にも適用可能である。
【実施例】
【００３４】
先端側が拡張された孔部を有するタイヤトレッド（プレキュアトレッド）を成形するにあたって、実施例の成形方法と従来例の成形方法をそれぞれ行った。
【００３５】
実施例に係るタイヤトレッドの成形方法では、孔部に対応する形状に加工された突起体を成形面から突出させた状態で着脱自在に保持する金型（図４）を使用し、該金型内で孔部を有するタイヤトレッドを加硫した後、金型から突起体と共にタイヤトレッドを脱型し、その脱型されたタイヤトレッドから突起体を抜き取るようにした。その結果、タイヤトレッドの欠損や金型の損傷は全く生じなかった。
【００３６】
一方、従来例に係るタイヤトレッドの成形方法では、孔部に対応する形状に加工された突起体が成形面に固定された金型を使用し、該金型内で孔部を有するタイヤトレッドを加硫した後、金型からタイヤトレッドを脱型した。この場合、脱型時に突起体及びタイヤトレッドの孔部周辺の部位に大きな力が掛かるため、タイヤトレッドの欠損や金型の損傷が認められた。
【符号の説明】
【００３７】
１  トレッド部
１Ａ  タイヤトレッド
１０  ポンプ構造体
１０Ａ  孔部
１１  細孔部
１２  空腔部
１３  弁座部
１４  弁体
２０  金型
２１  下型
２２  上型
２３  押し込み部材
２４  挿入孔
２５  凹部
３０  突起体
３１  根幹部
３２  膨張部
３３  弁座成形部
３４  連結部
【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】
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