(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのトレッド部外面を成形する剛体のトレッド金型部材と、タイヤのサイド部外面を成形する剛体の両サイド金型部材と、タイヤの内面形状を成形する剛体の内型とを具え、これらによって、生タイヤを加硫成形するためのトロイド状のキャビティを画定してなるタイヤ加硫成形金型において、
型閉じ時の、トレッド金型部材とサイド金型部材の衝合部分のうちの少なくとも一方の衝合部分、及び、内型とサイド金型部材の衝合部分のうちの少なくとも一方の衝合部分に、前記キャビティと連通する切り欠き溝を設けることを特徴とするタイヤ加硫成形金型。
【請求項２】
切り欠き溝は、前記衝合部分の周方向に沿って連続又は断続的に延びて環状をなす請求項１記載のタイヤ加硫成形金型。
【請求項３】
切り欠き溝は、矩形又は溝底が半円状の断面形状を有する請求項１又は２記載のタイヤ加硫成形金型。
【請求項４】
タイヤのトレッド部外面を成形する剛体のトレッド金型部材と、タイヤのサイド部外面を成形する剛体の両サイド金型部材と、タイヤの内面形状を成形する剛体の内型とで画定されるトロイド状のキャビティ内で生タイヤを加硫成形することによってタイヤを製造するにあたり、
型閉じ時の、トレッド金型部材とサイド金型部材の衝合部分のうちの少なくとも一方の衝合部分、及び、内型とサイド金型部材の衝合部分のうちの少なくとも一方の衝合部分に、前記キャビティと連通する切り欠き溝を設け、加硫成形時に生じる生タイヤのゴム余りを切り欠き溝に逃がすことを特徴とするタイヤの製造方法。
【請求項５】
生タイヤの容積は、それを加硫成形する前記キャビティの容積よりも大きいことを特徴とする請求項4記載のタイヤの製造方法。
【請求項６】
加硫成形後、タイヤを金型から取り出し、前記切り欠き溝に対応するタイヤの外面位置に発生する環状のゴム突起を除去する工程を有することを特徴とする請求項4又は5記載のタイヤの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか１項記載のタイヤ加硫成形金型を用いて製造したタイヤであって、ショルダー部外面位置及びビード部のビードトゥ位置に、周方向に沿って連続又は断続的に延びる環状のゴム突起を有することを特徴とするタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タイヤ加硫成形金型、タイヤの製造方法及びタイヤに関するものであり、より具体的には、タイヤのトレッド部外面を成形する剛体のトレッド金型部材と、タイヤのサイドウォール部外面を成形する剛体の両サイド金型部材と、タイヤの内面形状を成形する剛体の内型とによって画定されるトロイド状のキャビティ内で生タイヤを加硫成形する、いわゆるコア加硫成形において、新たな製造条件を限定することなく、前記キャビティの容積に対する生タイヤの容積の許容範囲を広げることにより、表面外観が良好でかつ寸法精度の高いタイヤを容易な作業の下で得ようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコア加硫成形方法は、タイヤの内面形状を成形する剛体の内型に、カーカス層、ベルト、トレッドゴム等を順次貼り付けて生タイヤを形成し、次いで、生タイヤを形成した内型を、タイヤのサイド部外面を成形する両サイド金型部材のうちの一方のサイド金型部材内の所定位置にセットした後、他方のサイド金型部材と、タイヤのトレッド部外面を成形するトレッド金型部材（一般には、トレッド金型部材は、径方向内外に移動可能な多数のセグメントで構成されている。）とを移動させて金型を閉じ、その後、所定の条件下で加硫成形を行なうのが一般的である。
【０００３】
しかしながら、このようなコア加硫成形方法は、いずれも剛体からなる、両サイド金型部材、トレッド金型部材及び内型によって構成された金型を用いて加硫成形を行なうため、前記キャビティ内に投入される生タイヤの容積の許容範囲はかなり狭く（生タイヤの容積の許容範囲は、経験的にはタイヤの全容積の０．３％以下程度である。）、そのため、生タイヤの容積はある程度厳密に制御する必要があった。
【０００４】
さらに説明すると、生タイヤの容積を仮に前記キャビティの容積と等しく設定したとしても、現実には、加硫開始（生タイヤと内型が低温）から加硫終了(全ての部材及びタイヤとも高温）までの間で熱膨張変化が生じるため、生タイヤの容積が加硫中に熱膨張によって前記キャビティの容積よりも大きくなる傾向があることから、かかる熱膨張変化を考慮した上で生タイヤの容積を設定する必要があった。
【０００５】
また、上述した従来の加硫金型を用いて生タイヤを加硫成形する場合に、生タイヤの容積が許容範囲よりも大きいときには、金型の締付力がゴムの圧力に耐え切れなくなって、金型が完全に閉まらなくなり、寸法精度の高いタイヤを製造することができなくなり、加えて、締付け力を高めて強制的に金型を閉じたとしても、多数の金型割位置（具体的には、トレッド金型部材を構成するセグメント間や、トレッド金型部材とサイド金型部材間）から生タイヤの余分なゴムがはみ出すことになり、これは、製品タイヤの表面外観を損ねるため、加硫成形後に、はみ出しゴムを除去する作業が必要になるが、生タイヤの容積の相違や金型の締付力等の製造条件の相違等から、はみ出しゴムの位置及びはみ出し量は製造した個々のタイヤで不均一になるため、はみ出しゴムの除去作業は、一定条件にセットした機械で行うことができない場合があり、かかる場合には、作業員が手作業で行なわなければならなかった。
【０００６】
一方、生タイヤの容積が許容範囲よりも小さいときには、キャビティ内を生タイヤで完全に充填することができず、いわゆるベアと呼ばれるエア溜りができ、これは、タイヤの外観不良を招く原因になるため好ましくない。
【０００７】
このため、発明者は、新たに製造条件を限定することなく、生タイヤの容積の許容範囲を広げるための検討を行なったところ、以下の知見を得た。
【０００８】
即ち、型閉じ時の、トレッド金型部材とサイド金型部材の衝合部分や、内型とサイド金型部材の衝合部分であって、かつ、前記キャビティ内に連通する所定位置に、生タイヤのゴム余りを逃すための切り欠き溝を設ければ、所期した位置である、切り欠き溝位置に集中的に余分なゴムをはみ出させることが可能になり、この結果、多数の金型割位置にゴムがはみ出しにくくなること、加えて、生タイヤの容積の許容範囲は、切り欠き溝の溝の配設により、従来の金型に比べて広がることを見出した。
【０００９】
また、前記はみ出しゴムのほぼ全ては、切り欠き溝に対応する位置に集中的に生じるので、このゴムの削除作業が一定条件で行うことが容易になることも見出した。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、いわゆるコア加硫成形において、新たに製造条件を限定することなく、前記キャビティの容積に対する生タイヤの容積の許容範囲を広げることにより、表面外観が良好でかつ寸法精度の高いタイヤを容易な作業の下で製造することができるタイヤ加硫成形金型及びこれを用いたタイヤの製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の加硫成形金型は、タイヤのトレッド部外面を成形する剛体のトレッド金型部材と、タイヤのサイド部外面を成形する剛体の両サイド金型部材と、タイヤの内面形状を成形する剛体の内型とを具え、これらによって、生タイヤを加硫成形するためのトロイド状のキャビティを画定してなり、型閉じ時の、トレッド金型部材とサイド金型部材の衝合部分のうちの少なくとも一方の衝合部分、及び、内型とサイド金型部材の衝合部分のうちの少なくとも一方の衝合部分に、前記キャビティと連通する切り欠き溝を設けることにある。
【００１２】
また、切り欠き溝は、前記衝合部分の周方向に沿って連続又は断続的に延びて環状をなすこと、及び／又は、矩形又は溝底が半円状の断面形状を有することがより好適である。
【００１３】
また、この発明の加硫成形方法は、上記金型を用いて生タイヤを加硫成形する方法であり、具体的には、タイヤのトレッド部外面を成形する剛体のトレッド金型部材と、タイヤのサイド部外面を成形する剛体の両サイド金型部材と、タイヤの内面形状を成形する剛体の内型とで画定されるトロイド状のキャビティ内で生タイヤを加硫成形することによってタイヤを製造するにあたり、型閉じ時の、トレッド金型部材とサイド金型部材の衝合部分のうちの少なくとも一方の衝合部分、及び、内型とサイド金型部材の衝合部分のうちの少なくとも一方の衝合部分に、前記キャビティと連通する切り欠き溝を設け、加硫成形時に生じる生タイヤのゴム余りを切り欠き溝に逃がすことをにある。
【００１４】
加えて、生タイヤの容積は、それを加硫成形する前記キャビティの容積よりも大きいことが好ましい。
【００１５】
さらに、上記製造方法は、加硫成形後、タイヤを金型から取り出し、前記切り欠き溝に対応するタイヤの外面位置に発生するゴム突起を除去する工程を有することがより好ましい。
【００１６】
この発明のタイヤは、ショルダー部外面位置及びビード部のビードトゥ位置に、周方向に沿って連続又は断続的に延びる環状のゴム突起を有することにある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を図面を参照しながら以下で説明する。
図１は、この発明に従う代表的な加硫成形金型の半断面図、図２は、図１の金型によって加硫成形したタイヤの幅方向断面図であり、図中１は加硫成形金型、２はトレッド金型部材、３及び４はサイド金型部材、５は内型、６はキャビティ、７は内型５のトロイド状部材、８は切り欠き溝、10はタイヤ、11はトレッド部、12はサイドウォール部、13はゴム突起である。
【００１８】
この発明の加硫成形金型１は、トレッド金型部材２と、両サイド金型部材３，４と、内型５とで主に構成されており、型閉じ時には、これらの部材２によってトロイド状のキャビティ６を画定し、このキャビティ内で生タイヤの加硫成形が行なわれる。
【００１９】
トレッド金型部材２は、アルミニウム基材料や鉄基材料などの剛体からなり、タイヤ10のトレッド部11の外面形状を形成するための成形面をもち、その径方向内外に移動可能な多数のセグメントで構成され、これらセグメントが全体として環状をなしている。
【００２０】
サイド金型部材３，４は、アルミニウム基材料や鉄基材料などの剛体からなり、タイヤ10のサイドウォール部12の外面形状を形成するための成形面をもち、これらのサイド金型部材３，４の少なくも一方は、キャビティ６内への生タイヤの挿入と、加硫済みタイヤの取り出しを行なうことができるようにするため、型開き方向に移動可能に構成されている。
【００２１】
内型５は、アルミニウム基材料や鉄基材料などの剛体からなり、タイヤ10の内面形状を形成するための成形面をもつトロイド状部材７を有している。
尚、図１では、内型５を単一体で構成する場合を示してあるが、２種以上の構成物からなる複合体で構成してもよく、また、トロイド状部材７は、多数分割されたコアセグメントで構成することも可能である。
【００２２】
そして、この発明の加硫成形金型１の主な特徴は、型閉じ時の、トレッド金型部材２とサイド金型部材３，４の衝合部分2aと3a，2bと4aのうちの少なくとも一方の衝合部分（図１では、サイド金型部材３，４の衝合部分3a, 4aのみに設けてある。）、及び、内型５とサイド金型部材３，４の衝合部分5aと3b，5bと4bのうちの少なくとも一方の衝合部分（図１では、サイド金型部材３，４の衝合部分3b, 4bのみに設けてある。）に、前記キャビティ６と連通する切り欠き溝８を設けることにある。
【００２３】
そして、この構成を採用することにより、金型キャビティ６内から押し出される生タイヤの余分なゴムは、ある程度の容積であれば、切り欠き溝８内に十分に逃すことができるため、生タイヤの容積の許容範囲が、従来の金型で製造した場合に比べて広くすることができ、この結果、生タイヤの容積を厳密に制御しなくても、この広くなった許容範囲内に生タイヤの容積を設定しさえすれば、寸法精度が高く、かつ表面外観が良好なタイヤを安定して製造することが可能になる。
【００２４】
また、切り欠き溝８は、前記衝合部分3a, 4a, 3b, 4bの周方向に沿って連続又は断続的に延びて環状をなすように形成すれば、例えばカッターなどを所定の位置に固定し、タイヤを１回転させるだけで、切り欠き溝８にはみ出したゴムを全て除去することができ、これは、従来の金型を用いた場合に、トレッド全面（又は大部分）にわたって行なっていたスピュー除去作業に比べて、作業性が格段に優れている。
【００２５】
さらに、切り欠き溝８は、図１では矩形断面の場合を示してあるが、これだけには限定されず、種々の断面形状にすることができる。特に、切り欠き溝へのはみ出しゴム量が多い場合には、溝底が半円状の断面形状にするのがより好適である。
【００２６】
次に、この発明のタイヤの製造方法の一例を説明する。
まず、内型５にカーカス層、ベルト、及びトレッドゴムを巻き付けて生タイヤを形成し、生タイヤを形成した内型５を、一方のサイド金型部材４内にセットした後、他方のサイド金型部材３を閉じるとともに、トレッド金型部材２についても、それを構成するセグメントを径方向内側に移動されることによって、両サイド金型部材３，４に衝合させて金型を閉じ、その後、加硫成形を行なう。
【００２７】
そして、この発明の製造方法では、切り欠き溝８を設けた上記金型１を用いることにより、生タイヤの容積の許容範囲が、従来の金型で製造した場合に比べて広くすることができ、この結果、生タイヤの容積を厳密に制御しなくても、この広くなった許容範囲内に生タイヤの容積を設定しさえすれば、寸法精度が高く、かつ表面外観が良好なタイヤを安定して製造することが可能になる。
【００２８】
尚、加硫成形時に金型キャビティ６から切り欠き溝８内に押し出される生タイヤの余分なゴムは、加硫成形前の生タイヤの容積が前記キャビティの容積よりも大きい場合と、加硫成形中に生じる熱膨張等に伴って生じる場合の双方が考えられるが、生タイヤの容積は、それを加硫成形する前記キャビティの容積よりも大きいこと、より具体的には、生タイヤの容積の前記キャビティの容積に対する百分率を100 〜101 ％の範囲にすることがより好ましい。
【００２９】
次いで、上記加硫成形後に、タイヤを金型から取り出し、その後、従来と同様な工程を経てタイヤを製造するが、加硫成形後に、前記切り欠き溝８に対応するタイヤの外面位置に発生するゴム突起13を除去する工程を有することが好ましい。
【００３０】
そして、このようにして製造したタイヤは、図２に示すようにショルダー部外面位置及びビード部のビードトゥ位置に、周方向に沿って連続又は断続的に延びる環状のゴム突起13を有し、このタイヤは、従来の金型で製造したタイヤに比べて、寸法精度が高く、しかも、ゴム突起13の位置が、製造したいずれのタイヤにおいても、ショルダー部外面位置及びビード部のビードトゥ位置で、かつ同一の周上に集中して存在するため、その後に行なうゴム突起13の除去作業が容易である。
【００３１】
次に、この発明の加硫成形金型を用い、上記方法によってタイヤを製造し、この場合の、生タイヤの容積の許容範囲、寸法精度、表面外観及びはみ出しゴム(ゴム突起13）の削除の容易さについて調べるとともに、従来の金型を用い、従来法によってタイヤを製造した場合と比較したところ、以下のような結果となった。
【００３２】
生タイヤの容積は、従来の金型を用いた場合には、許容範囲が0.3 ％しかなかったのに対して、この発明の金型を用いた場合には、許容範囲が1.0 ％と従来法の約3.3倍であった。
【００３３】
また、加硫成形後のタイヤの径寸法は、従来の金型を用いた場合には、生タイヤの容積によっては金型が完全に閉じることができないタイヤもあったため、タイヤの径寸法のばらつきが、平均で0.6mm 程度であったのに対して、この発明の金型を用いた場合には、いずれの生タイヤとも加硫成形時に確実に金型を完全に閉じることができたため、タイヤの径寸法のばらつきが、0.1mm 以下であり、寸法精度の高いタイヤを製造することができた。
【００３４】
さらに、加硫済み成形後のタイヤの表面外観は、従来の金型を用いた場合には、生タイヤ容積の許容範囲が狭かったため、生タイヤによっては、その容積が金型キャビティの容積を下回る場合も生じ、ベアが発生しているタイヤがあったが、この発明の金型を用いた場合には、生タイヤの容積の許容範囲が広いため、生タイヤの容積を予め許容範囲の上限側に設定しておいたため、その容積が金型キャビティの容積を下回る場合が生じず、ベアが発生したタイヤは認められなかった。
【００３５】
さらにまた、加硫成形後のタイヤのはみ出しゴムの除去作業は、従来の金型の場合には、はみ出しゴムのゲージがタイヤ毎に不均一であり、かつ、タイヤ内で発生するはみ出しゴムの位置も周上に不均一であるため、除去作業に手間がかかり、タイヤによっては、機械での除去が困難であり、作業員が直接手で行なわなければならなかったが、この発明の金型を用いた場合には、ショルダー部外面位置及びビード部のビードトゥ位置に同一の周上に存在するため、はみ出しゴムの除去は、いずれのタイヤについても、同一の条件にセットした機械によって容易に行うことができた。
【００３６】
尚、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００３７】
【発明の効果】
この発明によれば、いわゆるコア加硫成形において、新たに製造条件を限定することなく、前記キャビティの容積に対する生タイヤの容積の許容範囲を広げることにより、表面外観が良好でかつ寸法精度の高いタイヤを容易な作業の下で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う代表的な加硫成形金型の断面図である。
【図２】図１に示す金型を用いて加硫成形したタイヤの幅方向断面図である。
【符号の説明】
１  加硫成形金型
２  トレッド金型部材
３, ４  サイド金型部材
５  内型
６  キャビティ
７  内型５のトロイド状部材
８  切り欠き溝
１０  タイヤ
１１  トレッド部
１２  サイドウォール部
１３  ゴム突起
【図１】
0004209008.tif 000002
【図２】
0004209008.tif 000003