JP2011093212A

JP2011093212A - タイヤ加硫用金型の製造方法

Info

Publication number: JP2011093212A
Application number: JP2009249737A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Terashima; 洋介寺嶋
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2011-05-12

Abstract

【課題】セグメント素材25に対し機械加工を行うとき、該セグメント素材15の芯出しを容易かつ高精度で行う。
【解決手段】セグメント素材25の型付け面12よりタイヤ幅方向両外側の内周面11、即ち両側の側方面27に少なくとも合計３個（ここでは４個）の基準部位としての突起28を成形したので、該突起28を用いれば（突起28を加工台に接触させれば）、機械加工時におけるセグメント素材25の姿勢を容易に決定すること、即ち、セグメント素材25の芯出し作業を容易に行うことができ、作業能率が向上するとともに、芯出し精度を高精度とすることができる。
【選択図】図２

Description

この発明は、複数のセクターセグメントを周方向に並べて配置することにより構成されたリング状のセクターモールドを有するタイヤ加硫用金型の製造方法に関する。

従来のタイヤ加硫用金型の製造方法としては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。

特開２００６−０７６２２４号公報

このものは、鋳造によって弧状を呈するセグメント素材を成型する工程と、該セグメント素材の表面に対し機械加工を施してセクターセグメントとする工程とを備えているが、通常、前述の機械加工は、セグメント素材のタイヤ幅方向一端面（下面）に対し機械加工を施した後、このタイヤ幅方向一端面を用いてセグメント素材の姿勢を決定しながら周方向両端面に対して機械加工を施し、その後、前記周方向両端面を用いてセグメント素材の姿勢を決定しながらタイヤ幅方向他端面（上面）に対して機械加工を施し、次に、前記タイヤ幅方向他端面を用いてセグメント素材の姿勢を決定しながら外、内周面に対して機械加工を施すという順序で行っている。

しかしながら、このような従来のタイヤ加硫用金型の製造方法にあっては、直前に機械加工されたタイヤ幅方向他端面を基準として、外、内周面に対し機械加工を施す際のセグメント素材の姿勢を決定するようにしているため、セグメント素材の芯出し作業、即ちセグメント素材の外、内周面の曲率中心と加工装置の工具の旋回中心とを合致させる作業が面倒で多くの時間が必要となり、作業能率が低下するとともに、芯出し精度も低いものとなってしまうという課題があった。

この発明は、機械加工を行うとき、セグメント素材の芯出しを容易かつ高精度で行うことができるタイヤ加硫用金型の製造方法を提供することを目的とする。

このような目的は、弧状を呈しタイヤ幅方向中央部内周面にタイヤトレッド部を型付けする型付け面が形成された複数のセクターセグメントを周方向に並べて配置することにより構成されたリング状のセクターモールドを有するタイヤ加硫用金型の製造方法であって、鋳造によって前記型付け面よりタイヤ幅方向両外側の内周面に少なくとも２個の基準平面、または、少なくとも３個の基準部位を有するセグメント素材を成型する工程と、前記基準平面または基準部位を用いて機械加工時におけるセグメント素材の姿勢を決定する工程と、姿勢が決定されたセグメント素材に対し機械加工を施してセクターセグメントとする工程とを備えたタイヤ加硫用金型の製造方法により、達成することができる。

この発明においては、セグメント素材の型付け面よりタイヤ幅方向両外側の内周面に少なくとも２個の基準平面、または、少なくとも３個の基準部位を成形しているため、該基準平面または基準部位を用いて機械加工時におけるセグメント素材の姿勢を容易に決定、即ち、セグメント素材の芯出し作業を容易に行うことができ、作業能率が向上するとともに、芯出し精度を高精度とすることができる。その後、姿勢が決定されたセグメント素材に対し機械加工を施し、セクターセグメントとする。

また、請求項２〜４に記載のように構成すれば、簡単な構造でありながら、迅速かつ高精度でセグメント素材の姿勢を決定する（芯出しを行う）ことができる。さらに、請求項５、６に記載のように構成すれば、セグメント素材の姿勢の変更を１度行うだけで全表面の機械加工を行うことができ、この結果、段取り回数が減少して作業能率が向上するとともに、加工装置の台数も減少して設備の小型化および低廉化を図ることができる。さらに、請求項７に記載の基準凹みは加硫用金型を長時間使用した後も殆ど変形、傷付きがないため、再度、機械加工を行う際にこの基準凹みを基準とすることで、姿勢の決定（芯出し）を容易かつ高精度で行うことができる。

この発明の実施形態１を示すタイヤ加硫用金型の正面断面図である。セグメント素材の斜視図である。セグメント素材の外周面を機械加工している状態を説明する正面図である。セグメント素材のタイヤ幅方向端面を機械加工している状態を説明する斜視図である。この発明の実施形態２のセグメント素材を示す斜視図である。この発明の実施形態３のセグメント素材を示す斜視図である。この発明の実施形態４のセグメント素材（側方面）を機械加工している状態を説明する斜視図である。この発明の実施形態５のセグメント素材を示す斜視図である。

以下、この発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。
図１、２において、10は周方向に並べて配置された複数の弧状を呈するセクターセグメントであり、これらセクターセグメント10の内周面11でタイヤ幅方向中央部には主に未加硫タイヤのトレッド部を型付けする型付け面12が形成され、該型付け面12には前記トレッド部に周方向に延びる主溝を形成する複数の突出した主骨13が設けられている。そして、これらセクターセグメント10は図示していない拡縮機構により半径方向に同期移動して拡縮することができ、半径方向内側限まで移動したとき、隣接するセクターセグメント10の周方向端面14同士が密着（面接触）して連続リング状となる。前述した複数のセクターセグメント10は全体として、リング状のセクターモールド15を構成する。

18は前記セクターモールド15の直下に配置された略リング状の下モールドであり、この下モールド18の上面には主に未加硫タイヤの下側サイドウォール部を型付けする型付け面19が形成されている。20は前記セクターモールド15の上方に配置された略リング状の昇降可能な上モールドであり、この上モールド20の下面には主に未加硫タイヤの上側サイドウォール部を型付けする型付け面21が形成されている。

ここで、前述のようにセクターセグメント10が半径方向内側限まで移動して連続リング状を呈しているとき、該セクターセグメント10に下降限の上モールド20および下モールド18が上下から密着すると、これらセクターセグメント10、下、上モールド18、20の内部には未加硫タイヤを収納するドーナツ状の加硫空間が形成される。前述したセクターモールド15、下、上モールド18、20は全体として、加硫空間に収納された未加硫タイヤを図示していないブラダと共に加硫する加硫用金型22を構成する。

そして、前述したセクターセグメント10は、通常、石膏型を用いて鋳型を成型した後、該鋳型内にアルミニウム合金、鉄系合金を鋳込む鋳造法によりセクターセグメント10の素材であるセグメント素材25を成型した後、該セグメント素材25の表面に対し機械加工を施すことで製造する。ここで、前記セグメント素材25を鋳造法により成型するのは、セクターセグメント10の形状が複雑でコーナー形状が鋭利であり、また、異種金属であるサイプ用ブレードの鋳ぐるみ等に対応するためである。なお、前述の型付け面12に関しては機械加工を行わず、通常鋳放しで使用している。

ここで、前述のセグメント素材25を鋳造により成型する際、該セグメント素材25の内周面11で型付け面12よりタイヤ幅方向両外側に位置する一対の側方面27にそれぞれ２個、合計４個の基準部位としての突起28を成形する。これら突起28は各側方面27において互いに周方向に大きく離れて、ここでは、各側方面27の周方向両端部にそれぞれ成形され、タイヤ幅方向に延びる凸条を呈するとともに、先端に向かうに従い幅が狭くなっている。

なお、前記突起28は両側の側方面27に合計３個、例えば、タイヤ幅方向一側の側方面27の周方向両端部にそれぞれ１個、タイヤ幅方向他側の側方面27の周方向中央部に１個だけ設けるようにしてもよく、あるいは、合計で５個以上設けるようにしてもよく、両側の側方面27に互いに大きく離して少なくとも合計３個成形すればよい。このように、基準部位を凸条形状の突起28から構成すれば、簡単な構造でありながら、迅速かつ高精度でセグメント素材25の姿勢を決定する（芯出しを行う）ことができる。

次に、突起28が設けられたセグメント素材25を、図３に示すように、加工台30上に載置するが、このとき、全ての突起28の先端面を加工台30の平坦な支持面31に接触させ、セグメント素材25を加工台30によって位置決めしながら支持する。これにより、機械加工時におけるセグメント素材25の姿勢が突起28を用いて決定され、セグメント素材25の外周面32に対する機械加工の準備が整う。このように少なくとも３個の突起28を用いて機械加工時におけるセグメント素材25の姿勢を決定するようにすれば、前記セグメント素材25の姿勢決定、即ち、セグメント素材25の外周面32の曲率中心と加工装置33の工具34の旋回中心とを合致させる芯出し作業を容易に行うことができ、作業能率が向上するとともに、芯出し精度を高精度とすることができる。

次に、加工装置33を作動して工具34により、姿勢が決定されたセグメント素材25に対し機械加工、例えば切削加工、研削加工を施すが、この機械加工は最初にセグメント素材25の外周面32に対して施す。そして、外周面32に対する機械加工が終了すると、前記セグメント素材25を加工台30から取り外した後、図４に示すようにセグメント素材25を加工台37上に載置するが、このとき、機械加工が終了した外周面32を加工台37の上面に面接触させ、該セグメント素材25を加工台37によって位置決めしながら支持する。

これにより、セグメント素材25の姿勢が、機械加工が終了した外周面32を基準として次の機械加工時における姿勢に変更決定され、セグメント素材25の他の表面に対する機械加工の準備が整う。次に、加工装置33の工具34を適切なものに交換するとともに、セグメント素材25の残りの表面、ここでは、両側のタイヤ幅方向端面38に対し前記交換した工具34により機械加工を施す。次に、加工装置33の工具34を適切なものに交換するとともに、残りの表面、ここでは、両側の周方向端面14および両側の側方面27に対し前記交換した工具34によって次々と機械加工を施す。これにより、機械加工が必要な全ての表面に対し機械加工が施され、セグメント素材25はセクターセグメント10となる。

なお、前述した両側の側方面27に対し機械加工を施す際、突起28をそのまま残留させておいてもよいが、突起28を切除していずれの側方面27も連続した円周面としてもよい。ここで、前述のようにセグメント素材25に対する機械加工を、最初に外周面32に施し、その後、セグメント素材25の姿勢を前記外周面32を基準として変更する一方、残りのセグメント素材25のタイヤ幅方向端面38、周方向端面14および側方面27に施すようにすれば、セグメント素材25の姿勢の変更を１度行うだけで加工が必要な全表面の機械加工を行うことができ、この結果、段取り回数が減少して作業能率が向上するとともに、加工装置33の台数も減少して設備の小型化および低廉化を図ることができる。

例えば、背景技術で説明した製造工程によってセグメント素材の全表面に対し機械加工を施す場合には、セグメント素材の姿勢の変更作業、即ち段取り回数が３回必要であり、また、加工装置も２台必要であったが、この実施形態１の製造工程の場合には、段取り回数は１回で済み、また、加工装置33も１台でよく、作業能率の向上および設備の小型化、低廉化を容易に図ることができる。

図５は、この発明の実施形態２を示す図である。この実施形態においては、側方面27に成形される基準部位を凸条形状の突起28ではなく、タイヤ幅方向に延び溝底に向かって幅狭となった溝形状の凹み43から構成している。ここで、前記凹み43も突起28と同様に少なくとも合計で３個成形すればよいが、この実施形態では、各側方面27にそれぞれ２個、合計４個だけ成形するとともに、各側方面27において互いに周方向に大きく離して、ここでは、各側方面27の周方向両端部にそれぞれ配置している。このように基準部位を側方面27に成形された凹み43から構成するようにすれば、簡単な構造でありながら、迅速かつ高精度でセグメント素材25の姿勢を決定する（芯出しを行う）ことができる。なお、この発明においては、前記基準部位を角錐台状、円錐台状の突起あるいは凹みから構成するようにしてもよい。

図６は、この発明の実施形態３を示す図である。この実施形態においては、セグメント素材25の両側の側方面27に少なくとも合計２個、ここではタイヤ幅方向一側の側方面27に１個、タイヤ幅方向他側の側方面27に１個の合計２個だけ、周方向に延びる平坦面から構成された基準平面45を成形している。このように側方面27に少なくとも２個の基準平面45を成形すれば、セグメント素材25を加工台上に載置して位置決めする際、加工台に基準平面45と同数個だけ設けられた凸条の先端面に前記基準平面45を面接触させることで、セグメント素材25の芯出し作業を容易に行うことができるとともに、芯出し精度を高精度とすることができる。なお、前記基準平面45は側方面27に合計３個以上設けるようにしてもよい。

ここで、各基準平面45の周方向長さは、該基準平面45が設けられる部位のセグメント素材25の内周面11（ここでは、側方面27）における周方向長の 1/4以上であることが好ましい。その理由は、前述のように 1/4以上とすれば、簡単な構造でありながら、迅速かつ高精度でセグメント素材25の姿勢を決定する（芯出しを行う）ことができるからである。なお、この実施形態では、各基準平面45の周方向長さをセグメント素材25の側方面27（内周面11）における周方向長と同一としている、即ち、各基準平面45は側方面27の周方向一端から周方向他端まで延在している。

図７は、この発明の実施形態４を示す図である。この実施形態においては、最初にセグメント素材25の少なくとも外周面32および両側のタイヤ幅方向端面38に対して（必要に応じて両側の周方向端面14に対しても）機械加工を施し、その後、セグメント素材25の機械加工が終了した一方のタイヤ幅方向端面38と加工台48の上面とを面接触させることで、セグメント素材25の姿勢を該一方のタイヤ幅方向端面38を基準として変更するとともに、残った両側の側方面27（最初に周方向端面14に対し機械加工を施していない場合には、加えて残った両側の周方向端面14）に対し機械加工を施すようにしている。

このようにすれば、前述した実施形態１と同様に、セグメント素材25の姿勢の変更を１度行うだけで全表面の機械加工を行うことができ、この結果、段取り回数が減少して作業能率が向上するとともに、加工装置33の台数も減少して設備の小型化および低廉化を図ることができる。なお、一方のタイヤ幅方向端面38の代わりに、実施形態１と同様に外周面32を基準としてセグメント素材25の姿勢を変更した後、残りの両側の側方面27、場合によっては両側の周方向端面14に対し機械加工を施すようにしてもよい。

図８は、この発明の実施形態５を示す図である。この実施形態においては、外周面32が露出しているとき、即ち、外周面32を基準面としてセグメント素材25の姿勢を決定した機械加工時以外のとき、該外周面32に、ここではその中央に断面が円形、矩形等の基準凹み50を追加成形している。ここで、このような基準凹み50は加硫用金型22を長時間加硫作業に使用した後も殆ど変形、傷付きがないので、再度、スケールの除去、歪みの修正等のためにセクターセグメント10に対して機械加工を施す際、この基準凹み50を基準とすれば、セクターセグメント10の姿勢の決定を迅速かつ容易に行うことができる。

この発明は、リング状のセクターモールドを有するタイヤ加硫用金型の産業分野に適用できる。

10…セクターセグメント 11…内周面
12…型付け面 14…周方向端面
15…セクターモールド 22…加硫用金型
25…セグメント素材 28、43…基準部位
38…タイヤ幅方向端面 45…基準平面
50…基準凹み

Claims

弧状を呈しタイヤ幅方向中央部内周面にタイヤトレッド部を型付けする型付け面が形成された複数のセクターセグメントを周方向に並べて配置することにより構成されたリング状のセクターモールドを有するタイヤ加硫用金型の製造方法であって、鋳造によって前記型付け面よりタイヤ幅方向両外側の内周面に少なくとも２個の基準平面、または、少なくとも３個の基準部位を有するセグメント素材を成型する工程と、前記基準平面または基準部位を用いて機械加工時におけるセグメント素材の姿勢を決定する工程と、姿勢が決定されたセグメント素材に対し機械加工を施してセクターセグメントとする工程とを備えたことを特徴とするタイヤ加硫用金型の製造方法。
前記基準部位はセグメント素材の内周面に成形された突起である請求項１記載のタイヤ加硫用金型の製造方法。
前記基準部位はセグメント素材の内周面に成形された凹みである請求項１記載のタイヤ加硫用金型の製造方法。
前記基準平面は周方向長さがセグメント素材の内周面における周方向長の 1/4以上の平坦面である請求項１記載のタイヤ加硫用金型の製造方法。
前記セグメント素材に対する機械加工は、最初にセグメント素材の外周面に施し、その後、セグメント素材の姿勢を前記外周面を基準として変更するとともに、残りのセグメント素材のタイヤ幅方向両端面、周方向両端面および型付け面のタイヤ幅方向両外側に位置する内周面に施すようにした請求項１記載のタイヤ加硫用金型の製造方法。
前記セグメント素材に対する機械加工は、最初にセグメント素材の少なくとも外周面およびタイヤ幅方向両端面に施し、その後、セグメント素材の姿勢を前記外周面またはタイヤ幅方向端面を基準として変更するとともに、残りのセグメント素材の周方向両端面、型付け面のタイヤ幅方向両外側に位置する内周面に施すようにした請求項１記載のタイヤ加硫用金型の製造方法。
セグメント素材の外周面が露出しているとき、該外周面に基準凹みを追加成形した請求項５または６記載のタイヤ加硫用金型の製造方法。