JP2020037223A - タイヤ用モールドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】タイヤ用モールドのスリットベントを形成するモールドピースの加工精度を向上する。【解決手段】複数のモールドピース10は、互いの対向部の間にスリットベントを形成する。モールドピース10の加工代を含むモールド素材20の背面部24を加工する。モールド素材20の背面部24を保持部材30の固定部31に固定して、モールド素材20を保持部材30に保持する。保持部材30により保持されたモールド素材20の対向部加工代23を背面部24側に残留部25を残して加工する。モールド素材20を保持部材30から取り外し、モールド素材20から残留部25を除去する。【選択図】 図9
Description
本発明は、複数のモールドピースを備えたタイヤ用モールドの製造方法に関する。
複数のモールドピースを備えたタイヤ用モールドでは、複数のモールドピースをリング状に組み合わせて、複数のモールドピースによりタイヤを成形する。タイヤは、複数のモールドピースに押し付けられた状態で加硫される。その際、タイヤとモールドピースの間に空気が閉じ込められることがある。特に、タイヤのトレッド部を成形するモールドピースでは、タイヤの溝に対応する突部により、モールドピースとタイヤの間に閉空間が形成されるため、空気の閉じ込めが発生し易い。
空気の閉じ込めを防止するため、タイヤ用モールドは、一般に、空気排出部(ベント部)を有し、空気排出部により空気を排出する。ところが、空気排出部がベントホールであるときには、ゴムがベントホールに入ることで、細長いゴム(スピュー)がタイヤに形成される。そこで、従来、ベントホールに替えて、複数のセグメントピース(モールドピース)の互いの対向部の間に形成した隙間(スリットベント)から空気を排出するタイヤ加硫成形用金型の製造方法が知られている(特許文献1参照)。
特許文献1に記載された従来のタイヤ加硫成形用金型の製造方法では、トレッドリングをワイヤー放電加工機で切断して、複数のモールドピースを分割する。モールドピースの対向部は、ワイヤーの移動で形成可能な形状(例えば、曲面形状)に形成される。そのため、モールドピースの対向部を空気の排出に適した形状(例えば、空気の排出溝を有する形状)に形成するためには、モールドピースの対向部を加工機により再度加工する必要があり、モールドピースの加工に手間がかかる。
また、モールドピースの幅寸法が小さくなり、或いは、モールドピースの長さ寸法が大きくなるほど、モールドピースの加工が困難になり、モールドピースの加工精度に影響が生じる虞がある。例えば、モールドピースを切削により加工するときには、切削動力(切削抵抗)により、モールドピースが撓んで変形することがある。この場合には、モールドピースの加工精度が低下して、スリットベントの寸法精度に影響が生じる。
近年では、タイヤの性能を更に向上するため、タイヤのトレッドパターンが複雑になっており、例えば、タイヤ周方向又はタイヤ幅方向に対する傾斜が大きい湾曲溝が採用されている。このようなタイヤでは、モールドピースの対向部でパターンズレが生じ易く、スリットベントの幅にバラツキが生じる虞もある。従って、モールドピースの加工精度をより向上させることが要求される。
本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたもので、その目的は、タイヤ用モールドのスリットベントを形成するモールドピースの加工精度を向上することである。
本発明は、互いの対向部の間にスリットベントを形成する複数のモールドピースを備えたタイヤ用モールドの製造方法である。タイヤ用モールドの製造方法は、モールドピースの加工代を含むモールド素材の背面部を加工する工程と、モールド素材の背面部を保持部材の固定部に固定して、モールド素材を保持部材に保持する工程と、保持部材により保持されたモールド素材の対向部加工代を背面部側に残留部を残して加工する工程と、モールド素材を保持部材から取り外す工程と、モールド素材から残留部を除去する工程と、を有する。
本発明によれば、タイヤ用モールドのスリットベントを形成するモールドピースの加工精度を向上することができる。
本発明のタイヤ用モールドの製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のタイヤ用モールドの製造方法では、モールド素材を加工して、1つのモールド素材から1つ又は複数のモールドピースを製造する。タイヤ用モールドは、タイヤを成形する成形モールドであり、タイヤの加硫時に用いられる。タイヤ(生タイヤ)は、タイヤ用モールドにより成形されつつ加硫される。以下、タイヤ用モールドの製造方法の複数の実施形態について順に説明する。
本実施形態のタイヤ用モールドの製造方法では、モールド素材を加工して、1つのモールド素材から1つ又は複数のモールドピースを製造する。タイヤ用モールドは、タイヤを成形する成形モールドであり、タイヤの加硫時に用いられる。タイヤ(生タイヤ)は、タイヤ用モールドにより成形されつつ加硫される。以下、タイヤ用モールドの製造方法の複数の実施形態について順に説明する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態のタイヤ用モールド1を示す斜視図であり、タイヤ用モールド1を透視してタイヤ用モールド1の構造を示している。
図示のように、タイヤ用モールド1は、タイヤの外面を成形するリング状の外型であり、タイヤ成形装置(タイヤ加硫装置)に設けられる。タイヤ用モールド1は、リング状のタイヤを囲んで、タイヤのトレッド部を含む外周部を成形する。タイヤ用モールド1の方向に関し、タイヤ用モールド1の幅方向(モールド幅方向W)は、タイヤ幅方向に一致し、タイヤ用モールド1の周方向(モールド周方向S)は、タイヤ周方向に一致する。また、タイヤ用モールド1の半径方向(モールド半径方向)は、タイヤ半径方向に一致する。
図1は、第1実施形態のタイヤ用モールド1を示す斜視図であり、タイヤ用モールド1を透視してタイヤ用モールド1の構造を示している。
図示のように、タイヤ用モールド1は、タイヤの外面を成形するリング状の外型であり、タイヤ成形装置(タイヤ加硫装置)に設けられる。タイヤ用モールド1は、リング状のタイヤを囲んで、タイヤのトレッド部を含む外周部を成形する。タイヤ用モールド1の方向に関し、タイヤ用モールド1の幅方向(モールド幅方向W)は、タイヤ幅方向に一致し、タイヤ用モールド1の周方向(モールド周方向S)は、タイヤ周方向に一致する。また、タイヤ用モールド1の半径方向(モールド半径方向)は、タイヤ半径方向に一致する。
タイヤ用モールド1は、モールド周方向Sに沿ってリング状に配置される複数のモールドセグメント2を備えており、複数のモールドセグメント2によりタイヤを成形する。複数のモールドセグメント2は、タイヤ用モールド1のモールド周方向Sに分割された分割モールドであり、かつ、タイヤのトレッド部を成形するトレッドモールドである。タイヤの成形時に、複数のモールドセグメント2は、タイヤ成形装置内でモールド半径方向に移動し、リング状に組み合わされて、タイヤを囲む。
図2は、第1実施形態のモールドセグメント2を示す斜視図であり、1つのモールドセグメント2の概略構成を示している。図3は、第1実施形態のモールドセグメント2を分解して示す斜視図である。
図示のように、モールドセグメント2は、タイヤ用モールド1の内周部に位置する複数のモールドピース10と、タイヤ用モールド1の外周部に位置するホルダー3を備えている。複数のモールドピース10は、タイヤを成形する成形部材であり、ホルダー3の取付部3Aに取り付けられて、モールド周方向Sに順に配置されている。ホルダー3は、タイヤ用モールド1の内周側に位置する取付部3Aに、複数のモールドピース10を保持する。複数のモールドピース10は、モールド幅方向Wに延び、モールド周方向Sにおいて互いに隣接して配置されている。
図示のように、モールドセグメント2は、タイヤ用モールド1の内周部に位置する複数のモールドピース10と、タイヤ用モールド1の外周部に位置するホルダー3を備えている。複数のモールドピース10は、タイヤを成形する成形部材であり、ホルダー3の取付部3Aに取り付けられて、モールド周方向Sに順に配置されている。ホルダー3は、タイヤ用モールド1の内周側に位置する取付部3Aに、複数のモールドピース10を保持する。複数のモールドピース10は、モールド幅方向Wに延び、モールド周方向Sにおいて互いに隣接して配置されている。
モールドピース10は、タイヤ側(タイヤ用モールド1の内周側)に位置する成形部11と、ホルダー3側(タイヤ用モールド1の外周側)に位置する背面部12と、成形部11と背面部12の間に位置する2つの対向部13を有している。モールドピース10は、成形部11によりタイヤを成形し、成形部11に設けられた突部14により、タイヤに凹部(例えば、溝、サイプ)を形成する。背面部12は、モールドピース10の成形部11の反対側(背面側)に位置し、ホルダー3の取付部3Aに接する。対向部13は、モールドピース10のモールド周方向Sの両側に位置する側部であり、かつ、スリットベント4を形成するスリット形成部である。
複数のモールドピース10は、対向部13同士を対向させて配置されて、互いの対向部13の間にスリットベント4を形成する。スリットベント4は、スリット状の空気排出部(ベント部)であり、タイヤとモールドピース10の間の空気を排出する。また、スリットベント4は、空気排出用の隙間であり、隣り合うモールドピース10の対向部13の間に形成されている。隣り合うモールドピース10の対向部13は、隙間(スリットベント4)を形成した状態で互いに対向している。対向部13には、例えば、空気の排出溝が形成される。空気の排出溝は、成形部11に沿って形成されて、背面部12に開口する。
タイヤ用モールド1は、複数のモールドセグメント2のそれぞれに、複数のモールドピース10を備えている。複数のモールドピース10は、タイヤ用モールド1のモールド周方向Sに分割された分割ピースであり、対向部13は、モールドピース10の分割面である。タイヤ用モールド1において、複数のモールドピース10は、モールド周方向Sに沿ってリング状に配置される。以下、モールドピース10を形成してタイヤ用モールド1を製造するタイヤ用モールド1の製造方法について説明する。
図4〜図10は、第1実施形態のモールドピース10の形成過程を示す斜視図である。図4、図5は、それぞれ2つの方向における斜視図を示している。
図示のように、モールド素材20と保持部材30をそれぞれ製作し、保持部材30を用いて、モールド素材20からモールドピース10を形成する。モールド素材20(図4参照)は、少なくとも1つのモールドピース10の素材となるピース材料であり、モールドピース10になる部分とモールドピース10の加工代を含む。加工代は、モールド素材20からモールドピース10を形成するときに、モールド素材20から加工により除去する部分(除去部)である。また、モールド素材20は、モールド素材20の加工を補助する補助部21を有している。補助部21は、モールド素材20に形成された突出部(耳部)であり、2つの補助部21が、モールド素材20の両端部に形成されている。
図示のように、モールド素材20と保持部材30をそれぞれ製作し、保持部材30を用いて、モールド素材20からモールドピース10を形成する。モールド素材20(図4参照)は、少なくとも1つのモールドピース10の素材となるピース材料であり、モールドピース10になる部分とモールドピース10の加工代を含む。加工代は、モールド素材20からモールドピース10を形成するときに、モールド素材20から加工により除去する部分(除去部)である。また、モールド素材20は、モールド素材20の加工を補助する補助部21を有している。補助部21は、モールド素材20に形成された突出部(耳部)であり、2つの補助部21が、モールド素材20の両端部に形成されている。
ここでは、モールド素材20は、金属製の鋳物である。モールド素材20には、鋳造により、モールドピース10の突部14を含む成形部11が形成されている。また、1つのモールド素材20から1つのモールドピース10を形成する。従って、モールド素材20は、1つのモールドピース10を含むピース鋳物であり、1つのモールドピース10になる部分と1つのモールドピース10の加工代を含む。また、モールド素材20は、加工代に、背面部加工代22と対向部加工代23を含む。背面部加工代22は、モールド素材20の加工代のうちのモールドピース10の背面部12の加工代の部分であり、モールド素材20の成形部11の反対側(背面側)に位置する部分に設けられている。対向部加工代23は、モールド素材20の加工代のうちのモールドピース10の対向部13の加工代の部分であり、モールド素材20の両側の側部に設けられている。
モールド素材20の全体が保持部材30に載置される(図5参照)。保持部材30は、モールド素材20が固定される固定部31と、モールド素材20の位置決めに用いられる位置決め部32を有している。位置決め部32は、保持部材30に形成された突出部(耳部)であり、2つの位置決め部32が、保持部材30の両端部に形成されている。保持部材30の位置決め部32とモールド素材20の補助部21は、重ね合わせたときに、互いに合致する形状に形成されている。
モールドピース10の形成時には、まず、モールド素材20の背面部24を加工する(図6参照)。モールド素材20の背面部24は、モールドピース10の背面部12に対応する部分であり、成形部11の反対側(背面側)に位置する。モールド素材20の背面部加工代22を機械加工により加工して、モールド素材20の背面部24をモールドピース10の背面部12に対応する形状に形成する。その際、モールド素材20の背面部24を円筒面の一部となる形状(円筒面を周方向に分割した形状)に形成する。これにより、モールド素材20の背面部24を所定の曲率の湾曲面に形成する。
保持部材30の固定部31は、モールド素材20の背面部24に対応する形状に形成されており、円筒面の一部となる形状に形成されている。また、保持部材30の固定部31は、モールド素材20の背面部24と同じ曲率の湾曲面に形成されている(図7参照)。モールド素材20の背面部24の全体を、保持部材30の固定部31に載置して、保持部材30の固定部31に沿って配置する。その際、モールド素材20の2つの補助部21のそれぞれを保持部材30の位置決め部32に重ね合わせて、補助部21を位置決め部32に合致するように配置する。これにより、モールド素材20を位置決めして、モールド素材20を保持部材30の固定部31に正確に配置する。
モールド素材20の加工された背面部24を保持部材30の固定部31に固定して、モールド素材20を保持部材30に保持する。その際、モールド素材20の背面部24を少なくとも対向部加工代23で保持部材30の固定部31に固定する。モールド素材20の背面部24は、固定手段(ろう付け、接合、接着、溶接等)により、保持部材30の固定部31に固定される。例えば、対向部加工代23の背面部24側の互いに間隔を開けた複数箇所で、対向部加工代23と保持部材30の固定部31をアークストライクにより溶融して、モールド素材20の背面部24を対向部加工代23で保持部材30の固定部31に接合により固定する。或いは、モールド素材20の背面部24に接着剤を塗布し、モールド素材20の背面部24を保持部材30の固定部31に密着して、背面部24を固定部31に接着剤により固定する。
固定手段が溶接であるときには、対向部加工代23の背面部24側の互いに間隔を開けた複数箇所で、対向部加工代23と保持部材30の固定部31を溶接して、モールド素材20の背面部24を対向部加工代23で保持部材30の固定部31に溶接により固定する。これにより、対向部加工代23の背面部24側の複数箇所に溶接部が形成される。モールド素材20がアルミニウム合金製であるときには、アルミニウム合金製の保持部材30と溶接材を用いる。この場合には、溶接部の硬化が抑制されて、対向部加工代23を容易に加工することができる。アルミニウム合金製のモールド素材20と保持部材30のときには、摩擦攪拌溶接(FSW)により、対向部加工代23を保持部材30に溶接してもよい。モールド素材20が鋼又は鋳鉄製であるときには、鋼又は鋳鉄製の保持部材30を用いる。また、溶接部の硬化を抑制可能な材料(例えば、Niの含有量が高い鋼)製の溶接材を用いて、溶接による入熱が少なくなるように溶接を行う。
次に、モールド素材20を保持部材30に保持した状態で、モールド素材20の背面部24以外の部分を機械加工(例えば、切削加工)により加工する(図8参照)。その際、保持部材30により保持されたモールド素材20の両側の対向部加工代23を、背面部24側(保持部材30側)に残留部25を残して加工する。モールド素材20の残留部25は、対向部加工代23の背面部24側に残留する未加工部であり、対向部加工代23の加工した部分(加工済み部)よりも薄く形成される。
対向部加工代23の背面部24側の部分の全体が、残留部25としてモールド素材20に残留する。モールド素材20の両側の側部は、残留部25を除いて、モールドピース10の対向部13に対応する形状に形成される。対向部加工代23の固定部31に固定した部分(例えば、溶接部、接着部)は、残留部25に位置し、モールド素材20の背面部24は、残留部25において固定部31に固定された状態に維持される。
モールド素材20の残留部25は、対向部加工代23の加工時に加えられる力によるモールド素材20の変形を抑えられる強度を有し、かつ、残留部25を比較的容易に破断できる厚みに形成される。ここでは、エンドミルを用いた切削加工により、モールド素材20の対向部加工代23を切削する。従って、切削動力に応じた力がモールド素材20に加えられる。切削動力は切削条件に依存するため、モールド素材20に加えられる力は、切削条件に対応して変更される。残留部25の破断に要する力は、モールド素材20の材質の物性値に依存する。アルミニウム合金製のモールド素材20では、破断強度は、一般に、120〜200MPaである。そのため、残留部25の厚みが1〜2mm程度であれば、残留部25を破断し易い。鋼製のモールド素材20では、破断強度は、一般に、400〜600MPaである。そのため、残留部25の厚みが0.5mm以下であれば、残留部25を破断し易い。
例えば、溶接部が残留部25のみに位置する場合に、モールド素材20に加えられる力が残留部25の溶接部による固定力未満であれば、溶接部による固定力のみで、モールド素材20を保持部材30に保持することができる。これに対し、モールド素材20に加えられる力が残留部25の溶接部による固定力以上であるときには、溶接に加えて、モールド素材20の背面部24を固定部31に接着剤により固定する。一般的な瞬間接着剤のせん断強度は、一般に、15MPa程度である。背面部24と固定部31の接着面積を広くすることで、接着剤による固定力を大きくすることができる。
モールド素材20の対向部加工代23を加工するときには、モールド素材20の一部(ここでは、補助部21)、又は、モールド素材20を保持する保持部材30を基準にして、モールド素材20を加工する。モールド素材20の補助部21を基準にするときには、2つの補助部21を加工機のチャック装置により掴み、モールド素材20の両端部を支持した状態で、モールド素材20の対向部加工代23を加工する。保持部材30を基準にするときには、保持部材30に設けた加工の基準部を基準にして、モールド素材20の対向部加工代23を加工する。例えば、保持部材30の固定部31の反対側に平面部33(図5参照)を形成し、平面部33にテーパー状の止まり穴を形成する。平面部33と止まり穴を保持部材30の基準部として用いる。平面部33は、加工機の加工テーブルに接する基準面であり、止まり穴は、加工テーブルに設けられたピン形状の治具と嵌合するロケーターホールである。
対向部加工代23の加工後に、モールド素材20を保持部材30から取り外す(図9参照)。モールド素材20の背面部24を保持部材30の固定部31に接着剤により固定したときには、接着部の接着剤を250〜300℃に加熱することで、接着剤を除去する。モールド素材20の背面部24を保持部材30の固定部31に溶接により固定したときには、溶接部を破断して、モールド素材20を保持部材30から取り外す。その際、残留部25に位置する溶接部を破断工具(例えば、バール)により破断する。或いは、残留部25を溶接部の位置で折って、溶接部をモールド素材20から分離してもよい。
次に、モールド素材20から残留部25を除去する(図10参照)。また、モールド素材20から全ての不要部を除去し、モールド素材20に仕上げ加工を施す。これにより、モールドピース10の対向部13を形成し、モールドピース10の形成を完了する。残留部25の除去と仕上げ加工は、例えば、工具を用いた手作業により行う。残留部25をできるだけ薄くすることで、残留部25の除去と仕上げ加工を容易に行うことができる。保持部材30は、固定部31を調整した後に、再使用してもよい。
以上説明したように、モールド素材20を加工するときに、モールド素材20の背面部24を保持部材30の固定部31に固定し、対向部加工代23を背面部24側に残留部25を残して加工する。そのため、モールド素材20を保持部材30に保持した状態に維持でき、モールド素材20の変形(例えば、撓み変形)を抑制することができる。また、モールドピース10の加工精度を容易に向上できるとともに、タイヤ用モールド1において、複数のモールドピース10の対向部13の間にスリットベント4を正確に形成することができる。細長いモールドピース10、或いは、小さいモールドピース10であっても、モールドピース10の加工精度を向上することができる。従って、タイヤ用モールド1のモールドピース10を効率的に形成することができる。
モールド素材20の背面部24を対向部加工代23で保持部材30の固定部31に固定しており、モールド素材20のモールドピース10になる部分がダメージを受けるのを抑制しつつ、モールド素材20を保持部材30に確実に保持することができる。また、モールド素材20を保持部材30から取り外す作業を容易に行うことができる。モールド素材20の背面部24を対向部加工代23で保持部材30の固定部31に溶接により固定することで、モールド素材20の背面部24を保持部材30の固定部31に確実に固定することができる。モールド素材20の背面部24を保持部材30の固定部31に接着剤により固定することで、背面部24の固定とモールド素材20の取り外しを容易に行うことができる。
保持部材30を加工の基準にすることで、モールド素材20の加工時の作業性を向上することができる。また、モールド素材20の加工機への取り付け、及び、モールド素材20の位置決めを容易に行え、モールド素材20を保持部材30とともに加工機にしっかりと固定することができる。1つのモールドピース10を含むモールド素材20を加工することで、モールドピース10をより正確に形成することができる。
なお、モールド素材20の背面部24は、溶接のみにより、又は、接着剤のみにより、保持部材30の固定部31に固定してもよい。また、モールド素材20の背面部24は、溶接と接着剤により、保持部材30の固定部31に固定してもよい。モールド素材20のモールドピース10になる部分がダメージを受けるのを抑制するためには、モールド素材20の背面部24を対向部加工代23でのみ保持部材30の固定部31に固定するのが好ましい。モールド素材は、複数のモールドピース10になる部分を含んでいてもよい。この場合には、モールド素材は、リング状の素材(例えば、リング状鋳物)であってもよく、板状の素材(例えば、板状鋳物)であってもよい。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態のタイヤ用モールド1の製造方法について説明する。第2実施形態のタイヤ用モールド1の製造方法に関し、第1実施形態のタイヤ用モールド1の製造方法と同じ事項の説明は省略する。
図11〜図17は、第2実施形態のモールドピース10の形成過程を示す斜視図である。図11、図12は、それぞれ2つの方向における斜視図を示している。
次に、第2実施形態のタイヤ用モールド1の製造方法について説明する。第2実施形態のタイヤ用モールド1の製造方法に関し、第1実施形態のタイヤ用モールド1の製造方法と同じ事項の説明は省略する。
図11〜図17は、第2実施形態のモールドピース10の形成過程を示す斜視図である。図11、図12は、それぞれ2つの方向における斜視図を示している。
図示のように、ここでは、1つのモールド素材40から複数のモールドピース10を形成する。従って、モールド素材40は、複数のモールドピース10を含むセグメント材料(例えば、セグメント鋳物)であり、複数のモールドピース10になる部分と複数のモールドピース10の加工代を含む。また、モールド素材40(図11参照)は、加工代に、背面部加工代42と対向部加工代43を含む。背面部加工代42は、モールド素材40の加工代のうちの複数のモールドピース10の背面部12の加工代の部分である。対向部加工代43は、モールド素材40の加工代のうちの複数のモールドピース10の対向部13の加工代の部分であり、互いに隣接するモールドピース10になる部分の間、及び、モールド素材40の側部に設けられている。
保持部材50(図12参照)は、モールド素材40が固定される固定部51と、モールド素材40の固定に用いられる複数の貫通穴52を有している。複数の貫通穴52は、保持部材50を貫通して、固定部51に開口している。固定部51において、複数の貫通穴52は、モールド素材40の複数の対向部加工代43と対向する位置に形成され、複数の対向部加工代43のそれぞれに沿って間隔を開けて形成されている。
モールドピース10の形成時には、まず、モールド素材40の背面部44を加工する(図13参照)。モールド素材40の背面部44は、複数のモールドピース10の背面部12に対応する部分である。モールド素材40の背面部加工代42を機械加工により加工して、モールド素材40の背面部44を複数のモールドピース10の背面部12に対応する形状に形成する。続いて、モールド素材40の背面部44の全体を、保持部材50の固定部51に載置して、保持部材50の固定部51に沿って配置する(図14参照)。その際、モールド素材40に形成した位置決め用マークを保持部材50に形成した位置決め用マークに合わせて配置する。これにより、モールド素材40を位置決めして、モールド素材40を保持部材50の固定部51に正確に配置する。
モールド素材40の背面部44を保持部材50の固定部51に固定して、モールド素材40を保持部材50に保持する。その際、複数の貫通穴52のそれぞれで、モールド素材40と保持部材50を溶接する。これにより、対向部加工代43の背面部44側で、対向部加工代43と保持部材50の固定部51を溶接して、モールド素材40の背面部44を対向部加工代43で保持部材50の固定部51に溶接により固定する。続いて、モールド素材40の背面部44以外の部分を機械加工により加工する(図15参照)。その際、モールド素材40の複数の対向部加工代43を、背面部44側(保持部材50側)に残留部45を残して加工する。これにより、モールド素材40の複数の対向部加工代43の残留部45を除いた部分に、モールドピース10の対向部13に対応する形状が形成される。
モールド素材40の対向部加工代43を加工するときには、モールド素材40を保持する保持部材50を基準にして、モールド素材40を加工する。例えば、保持部材50の固定部51の反対側に平面部53(図12参照)を形成し、平面部53にテーパー状の止まり穴を形成する。平面部53と止まり穴を保持部材50の基準部として用いる。複数の対向部加工代43の加工後に、モールド素材40を保持部材50から取り外す(図16参照)。次に、モールド素材40から複数の残留部45を除去する(図17参照)。また、モールド素材40に仕上げ加工を施して、モールドピース10の対向部13を形成する。
以上のように、モールド素材40から残留部45を除去して、互いに分離された複数のモールドピース10を形成する。複数のモールドピース10を含むモールド素材40を加工することで、複数のモールドピース10を効率よく形成することができる。
(モールドピース10の形成試験)
本発明の効果を確認するため、モールドピース10の形成試験(実施例1、実施例2、比較例)を行った。実施例1と実施例2の形成試験では、第1実施形態のタイヤ用モールド1の製造方法により、モールドピース10を形成した。比較例の形成試験では、保持部材30を用いずに、モールドピース10を形成した。
本発明の効果を確認するため、モールドピース10の形成試験(実施例1、実施例2、比較例)を行った。実施例1と実施例2の形成試験では、第1実施形態のタイヤ用モールド1の製造方法により、モールドピース10を形成した。比較例の形成試験では、保持部材30を用いずに、モールドピース10を形成した。
試験条件を以下に示す。
タイヤ用モールド1におけるモールドピース10の部分の内径:略600mm
タイヤ用モールド1におけるモールドピース10の部分の外径:略640mm
タイヤ用モールド1におけるモールドピース10の部分の高さ:略350mm
タイヤ用モールド1におけるモールドピース10の数:120個
タイヤ用モールド1における複数のモールドピース10の分割角度:略3°
モールド素材20:石膏鋳造により製作したアルミニウム合金鋳物(AC2B:JIS規格)
モールド素材20の加工:旋削とNCミーリング加工
保持部材30:アルミニウム合金鋳物(AC2B:JIS規格)
保持部材30の厚み:最大厚み(略30mm)、最小厚み(略20mm)
タイヤ用モールド1におけるモールドピース10の部分の内径:略600mm
タイヤ用モールド1におけるモールドピース10の部分の外径:略640mm
タイヤ用モールド1におけるモールドピース10の部分の高さ:略350mm
タイヤ用モールド1におけるモールドピース10の数:120個
タイヤ用モールド1における複数のモールドピース10の分割角度:略3°
モールド素材20:石膏鋳造により製作したアルミニウム合金鋳物(AC2B:JIS規格)
モールド素材20の加工:旋削とNCミーリング加工
保持部材30:アルミニウム合金鋳物(AC2B:JIS規格)
保持部材30の厚み:最大厚み(略30mm)、最小厚み(略20mm)
(実施例1)
モールド素材20の両側の対向部加工代23は、略10mmである。シアノアクリレート系の接着剤(瞬間接着剤)を用いて、モールド素材20の背面部24を保持部材30の固定部31に固定した。また、モールド素材20の背面部24側で、モールド素材20の対向部加工代23を、TIG溶接により、略30mm間隔で保持部材30の固定部31に溶接した。溶接材には、アルミニウム製の溶接棒を用いた。モールド素材20の2つの補助部21を加工機のチャック装置により掴み、モールド素材20の両端部を支持した状態で、モールド素材20の両側の対向部加工代23をエンドミルにより加工した。加工時の切削動力は、略10kgfであり、残留部25の厚みは、略1.5mmである。同じ条件で、120個のモールドピース10を形成した。
モールド素材20の両側の対向部加工代23は、略10mmである。シアノアクリレート系の接着剤(瞬間接着剤)を用いて、モールド素材20の背面部24を保持部材30の固定部31に固定した。また、モールド素材20の背面部24側で、モールド素材20の対向部加工代23を、TIG溶接により、略30mm間隔で保持部材30の固定部31に溶接した。溶接材には、アルミニウム製の溶接棒を用いた。モールド素材20の2つの補助部21を加工機のチャック装置により掴み、モールド素材20の両端部を支持した状態で、モールド素材20の両側の対向部加工代23をエンドミルにより加工した。加工時の切削動力は、略10kgfであり、残留部25の厚みは、略1.5mmである。同じ条件で、120個のモールドピース10を形成した。
(実施例2)
保持部材30の位置決め部32とモールド素材20の補助部21を互いに合致する形状(幅:40mm、突出寸法:40mm)に形成した。モールド素材20の補助部21を保持部材30の位置決め部32に重ね合わせて、モールド素材20を位置決めした。保持部材30の平面部33に、2つの止まり穴(ロケーターホール)を60mm間隔で形成した。止まり穴は、円錐台形状(直径:20mm、深さ:10mm、先端角度:90°)である。ピン形状の治具を加工機に位置決めした状態で設置し、止まり穴をピン形状の治具と嵌合した。その状態で、保持部材30の露出した部分の複数箇所をクランプして、保持部材30を加工機に取り付けた。その他のモールドピース10の形成条件は、実施例1と同じである。加工時の切削動力は、略10kgfである。
保持部材30の位置決め部32とモールド素材20の補助部21を互いに合致する形状(幅:40mm、突出寸法:40mm)に形成した。モールド素材20の補助部21を保持部材30の位置決め部32に重ね合わせて、モールド素材20を位置決めした。保持部材30の平面部33に、2つの止まり穴(ロケーターホール)を60mm間隔で形成した。止まり穴は、円錐台形状(直径:20mm、深さ:10mm、先端角度:90°)である。ピン形状の治具を加工機に位置決めした状態で設置し、止まり穴をピン形状の治具と嵌合した。その状態で、保持部材30の露出した部分の複数箇所をクランプして、保持部材30を加工機に取り付けた。その他のモールドピース10の形成条件は、実施例1と同じである。加工時の切削動力は、略10kgfである。
(比較例)
モールド素材20を保持部材30に保持せずに、モールド素材20を加工した。また、残留部25を形成せずに、モールド素材20の両側の対向部加工代23を加工した。その他のモールドピース10の形成条件は、実施例1と同じである。加工時の切削動力は、略11kgfである。
モールド素材20を保持部材30に保持せずに、モールド素材20を加工した。また、残留部25を形成せずに、モールド素材20の両側の対向部加工代23を加工した。その他のモールドピース10の形成条件は、実施例1と同じである。加工時の切削動力は、略11kgfである。
実施例1、実施例2、及び、比較例で形成したモールドピース10をそれぞれホルダー3に保持して、モールドピース10の間の隙間(スリットベント4)の幅を測定した。スリットベント4の幅の目標値は、0.03mmであり、スリットベント4の幅の許容差は、+0.01mm、−0.01mmである。スリットベント4の幅の測定値と目標値の差を算出し、モールドピース10の加工精度を判定した。表1に、試験結果を示す。
実施例1では、スリットベント4の幅の測定値と目標値の差は、0.01mm程度であり、モールドピース10の加工精度の判定結果は、合格であった。実施例2では、スリットベント4の幅の測定値と目標値の差は、0.01mm以下であり、モールドピース10の加工精度の判定結果は、合格であった。また、実施例2の試験結果は、実施例1の試験結果よりも良好であった。比較例では、スリットベント4の幅の測定値と目標値の差は、0.10mmを超え、モールドピース10の加工精度の判定結果は、不合格であった。また、比較例では、スリットベント4において、モールドピース10同士の接触が発生した。これにより、実施例1と実施例2では、モールドピース10の加工精度を向上できることが分かった。
1・・・タイヤ用モールド、2・・・モールドセグメント、3・・・ホルダー、4・・・スリットベント、10・・・モールドピース、11・・・成形部、12・・・背面部、13・・・対向部、14・・・突部、20・・・モールド素材、21・・・補助部、22・・・背面部加工代、23・・・対向部加工代、24・・・背面部、25・・・残留部、30・・・保持部材、31・・・固定部、32・・・位置決め部、33・・・平面部、40・・・モールド素材、42・・・背面部加工代、43・・・対向部加工代、44・・・背面部、45・・・残留部、50・・・保持部材、51・・・固定部、52・・・貫通穴、53・・・平面部。
Claims (7)
- 互いの対向部の間にスリットベントを形成する複数のモールドピースを備えたタイヤ用モールドの製造方法であって、
モールドピースの加工代を含むモールド素材の背面部を加工する工程と、
モールド素材の背面部を保持部材の固定部に固定して、モールド素材を保持部材に保持する工程と、
保持部材により保持されたモールド素材の対向部加工代を背面部側に残留部を残して加工する工程と、
モールド素材を保持部材から取り外す工程と、
モールド素材から残留部を除去する工程と、
を有するタイヤ用モールドの製造方法。 - 請求項1に記載されたタイヤ用モールドの製造方法において、
モールド素材の背面部を対向部加工代で保持部材の固定部に固定するタイヤ用モールドの製造方法。 - 請求項1又は2に記載されたタイヤ用モールドの製造方法において、
モールド素材の背面部を対向部加工代で保持部材の固定部に溶接により固定するタイヤ用モールドの製造方法。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載されたタイヤ用モールドの製造方法において、
モールド素材の背面部を保持部材の固定部に密着して接着剤により固定するタイヤ用モールドの製造方法。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載されたタイヤ用モールドの製造方法において、
モールド素材は、複数のモールドピースを含み、
モールド素材から残留部を除去して、互いに分離された複数のモールドピースを形成するタイヤ用モールドの製造方法。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載されたタイヤ用モールドの製造方法において、
モールド素材は、1つのモールドピースを含むタイヤ用モールドの製造方法。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載されたタイヤ用モールドの製造方法において、
モールド素材を保持する保持部材を加工の基準にして、モールド素材を加工するタイヤ用モールドの製造方法。
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JP2018165488A JP2020037223A (ja) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | タイヤ用モールドの製造方法 |
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-
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- 2018-09-04 JP JP2018165488A patent/JP2020037223A/ja active Pending
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