JP2021094714A - タイヤ用モールドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な加工精度及び高い強度を実現しうる、モールドの製造方法の提供。【解決手段】本発明に係るモールド１０の製造方法は、（Ａ）インサート４６及び金属バー４４と一体化された鋳型６８から、このインサート４６を分離し、この鋳型６８の表面にこのインサート４６に対応する溝７６を露出させる工程及び（Ｂ）上記鋳型６８にモールド材を流し込んで硬化させ、上記溝７６に対応する突条を有する成形型を得る工程を含む。上記（Ａ）の工程の一体化された鋳型６８において、上記インサート４６は上記鋳型６８の端面７４から内側に延び、上記金属バー４４はこのインサート４６の内側の端からこのインサート４６に連続して延び、このインサート４６のこの金属バー４４と接触する面に設けられた穴６１に、この金属バー４４のこのインサート４６と接触する面に設けられた突起６７が嵌め込まれている。【選択図】図１１

Description

本発明は、タイヤ用モールドの製造方法に関する。

タイヤ用のモールドは、複数の成形型（ｆｏｒｍｉｎｇ ｄｉｅ）を含んでいる。例えば、モールドは、セグメント、サイドプレート、ビードリング等を備えている。セグメントのキャビティ面には、通常タイヤのトレッド面に溝を形成するための突条が設けられている。

成形型は、通常、鋳造法で作成される。例えば、セグメントを形成するための石膏の鋳型が準備される。この鋳型の表面には、セグメントの突条を形成するための、溝が刻まれている。この鋳型に、アルミニウム合金等の金属からなるモールド材が流し込まれ、硬化される。鋳型が取り除かれて、セグメント用のベース型が得られる。所望のサイズに精度良く仕上げるために、ベース型の端面が切削加工される。これにより、高い寸法精度が実現されたセグメントが得られる。鋳造法によるモールドの製造方法についての検討が、特開２００７−３３１１３２公報で報告されている。

特開２００７−３３１１３２公報

トレッド面に、その内部の幅が、表面での幅よりも広くなっている部分がある溝（アンダーカット形状の溝）を備えるタイヤがある。このタイヤ用のセグメントは、この溝を形成するために、根元よりも先端側の幅が広がった形状の突条（アンダーカット形状の突条）を有する必要がある。このセグメント用のベース型も、アンダーカット形状の突条を有することになる。しかし、この形状の突条を鋳造法で形成するのは容易ではない。この対策して、アンダーカット形状の突条を別の金属部材（金属バー）で作成しておき、これと鋳造法で形成した本体とを一体化させて、ベース型を作成する方法が考えられる。この方法で形成されたベース型では、本体はモールド材が硬化することで形成され、アンダーカット形状の突条は上記の金属バーで実現されている。

突条が十分な強度を有するためには、硬質な金属バーを使用する必要がある。アンダーカット形状の突条は、ベース型の端面まで至ることがある。この場合、硬質な金属バーは、端面の加工の邪魔となる。この端面の加工は困難となる。これは、成形型の良好な加工精度の実現の妨げとする。

本発明の目的は、アンダーカット形状の突条を有する成形型においても、良好な加工精度及び高い強度を実現しうる、モールドの製造方法の提供にある。

本発明に係るモールドの製造方法は、
（Ａ）インサート及び金属バーと一体化された鋳型から、このインサートを分離し、この鋳型の表面にこのインサートに対応する溝を露出させる工程
及び
（Ｂ）上記鋳型にモールド材を流し込んで硬化させ、上記溝に対応する突条を有する成形型を得る工程
を含む。
上記（Ａ）の工程の一体化された鋳型において、上記インサートは上記鋳型の端面から内側に延び、上記金属バーはこのインサートの内側の端からこのインサートに連続して延び、このインサートのこの金属バーと接触する面に設けられた穴に、この金属バーのこのインサートと接触する面に設けられた突起が嵌め込まれている。

好ましくは、上記突起の長さは上記インサートの長さの０．５倍以上である。

好ましくは、上記（Ｂ）の工程は、
（Ｂ１）上記鋳型にモールド材を流し込んで硬化させ、上記溝に対応する突条及び上記金属バーを有するベース型を得る工程
及び
（Ｂ２）上記ベース型の端面を加工して成形型を得る工程
を含む。

上記（Ａ）の工程の前に、
（Ｃ１）その転写面に凸部を有するマスターモデルを得る工程、
（Ｃ２）上記転写面の形状が反転した形状のキャビティ面及びこのキャビティ面の端から延びる端面を有し、このキャビティ面に上記凸部に対応し上記端面から延びる凹部を有するゴム型を形成する工程、
（Ｃ３）上記ゴム型に、上記凹部を利用して、上記端面から内側に延び上記キャビティ面から突出するインサートと、このインサートから連続して延び上記キャビティ面から突出する金属バーとを取り付ける工程、
及び
（Ｃ４）上記ゴム型に鋳型材を流し込んで硬化させ、上記インサート及び上記金属バーと一体化された鋳型を得る工程
を含む。

好ましくは、上記溝は、アンダーカット形状を呈している。

好ましくは、上記インサートが、コアとこのコアを覆うカバーとを備えており、
上記（Ａ）の工程は、
（Ａ１）上記鋳型から、上記コアを引き抜く工程
及び
（Ａ２）上記鋳型から、上記カバーを取り除く工程
を含む。

好ましくは、上記コア及びカバーは、樹脂から形成されている。

好ましくは、上記カバーは上記コアよりも軟質である。

好ましくは、上記コアの硬さは８０以上である。

好ましくは、上記カバーの硬さは２０以上４０以下である。

好ましくは、上記カバーの厚みは、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。

好ましくは、金属バーの鋳型に埋め込まれた部分はアンダーカット形状を呈している。

好ましくは、上記金属バーは、上記モールド材が硬化して形成された突条よりも硬質である。

好ましくは、上記金属バーの材質はスチールであり、上記突条の材質はアルミニウム合金である。

好ましくは、上記インサートの長さは８ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。

本発明に係るタイヤの製造方法は、
上記の方法でモールドを製造する工程
及び
ローカバーを上記モールドの中で加圧及び加熱する工程
を含む。

本発明に係るタイヤ用のモールドは、キャビティ面と、このキャビティ面の端から延びる端面とを有する成形型を備えている。上記成形型は、本体と、上記キャビティ面においてこの本体から突出する突条とを備える。上記突条は、上記端面から内側に延びる側部と、この側部から連続して延びる中央部とを備える。上記側部が上記中央部と接触する面に穴を備え、上記中央部が上記側部と接触する面に突起を備え、この穴にこの突起が嵌め込まれている。上記側部と上記本体とは同じ材料で一体として形成されている。上記中央部は、上記側部よりも硬質な金属より形成されている。

本発明に係るモールドの製造方法は、端面から延びるインサート及びこのインサートから連続して延びる金属バーと一体化された鋳型から、このインサートを分離し、この鋳型の表面にこのインサートに対応する溝を露出させる工程を含む。この鋳型を使用して鋳造法により形成したベース型では、突条は、上記溝により形成された部分（側部）と、金属バーからなる部分（中央部）とを備える。側部は、本体と同一の材質からなり端面から内側に延びる。中央部は側部に連続して延び、この端面とは離間している。この端面は同一の材質からなる本体と側部とで形成される。この端面の加工は容易である。このベース型を加工することで、寸法精度の高い成形型が得られうる。

この製造方法では、金属バーよりなる中央部は端面とは離間しているため、金属バーを硬質にしても、この金属バーは端面の加工の邪魔とならない。寸法精度に影響を及ぼすことなく、硬質な金属バーを使用することができる。硬質な金属バーを使用することで、この突条の中央部では、高い強度が実現されうる。

この製造方法では、金属バーは、インサートと接触する面に突起を備え、この突起はインサートの穴に嵌め込まれている。このインサートが分離された溝にモールド材を流し込んで硬化させることで、側部が形成される。このベース型では、金属バーの突起が、側部の穴に嵌め込まれた構造となる。これは、側部の強度の向上に効果的に寄与する。この突条の側部では、高い強度が実現されうる。この製造方法では、ベース型の端面を加工する際の、側部の欠けが防止されている。

この製造方法では、インサート及び金属バーをアンダーカット形状とすることで、成形型において、アンダーカット形状の突条が実現できる。この製造方法では、成形型がアンダーカット形状の突条を有していても、良好な加工精度及び高い強度を有する成形型が製造できる。

図１は、本発明に係る製造方法で製造されたモールドを使用して製造されたタイヤのトレッド面が示された斜視図である。 図２は、図１のタイヤの溝が示された断面図である。 図３は、本発明に係る製造方法で製造されたモールドの一例が示された平面図である。 図４は、図３のIV−IV線に沿ったセグメントの断面図である。 図５は、図３のセグメントを製造するためのマスターモデルが示された斜視図である。 図６は、図３のセグメントを製造するためのゴム型がインサート及び金属バーと共に示された斜視図である。 図７（ａ）は図６のインサートの斜視図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のVII(b)−VII(b)線に沿った断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）のインサートの背面図であり、図７（d）は図７（ａ）のインサートのコアが一部引き抜かれた状態が示された斜視図である。 図８は、図６の金属バーの斜視図である。 図９は、図６のゴム型により形成された鋳型がインサート及び金属バーと共に示された斜視図である。 図１０は、図９のインサートのコアを引き抜く様子が示された斜視図である。 図１１は、図９のインサートのカバーを取り除く様子が示された斜視図である。 図１２は、図９の鋳型で形成されたベース型が示された斜視図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、タイヤ２のトレッド面４の一部が示された斜視図である。図１において、矢印Ｘで示されるのがこのタイヤ２の半径方向であり、矢印Ｙで示されるのがこのタイヤ２の軸方向であり、矢印Ａで示されるのがこのタイヤ２の周方向である。図で示されるように、このタイヤ２のトレッド面４には、周方向に延びる溝６が刻まれている。この図では、手前から順に、第一溝６ａ、第二溝６ｂ及び第三溝６ｃの、３本の溝６が示されている。さらにこのトレッド面４には、多数のサイプ８が刻まれている。それぞれのサイプ８は、概ね軸方向に延びている。サイプ８は、ジグザグ状を呈している。

図２は、図１の第二溝６ｂが示された断面図である。この図では、周方向に垂直な断面が示されている。図で示されるように、第二溝６ｂでは、内部の幅が、表面での幅よりも広くなっている部分がある。この形状を呈する溝６は、「アンダーカット形状の溝」と称される。または、この溝６は、「アンダーカット形状を呈する」と称される。この実施形態のタイヤ２では、第二溝６ｂがアンダーカット形状を呈している。第一溝６ａ及び第三溝６ｃは、アンダーカット形状を呈していない。

図３は、図１及び２で示されたタイヤ２を製造するためのモールド１０が示された平面図である。図３において、矢印Ｘで示されるのが半径方向であり、矢印Ａで示されるのが周方向であり、紙面と垂直の方向が軸方向である。図３で示されるように、モールド１０は複数の成形型１２（ｆｏｒｍｉｎｇ ｄｉｅ）を含んでいる。図３の実施形態では、モールド１０は、円弧状のセグメント１４、リング状のサイドプレート１６及びリング状のビードリング１８を備えている。図３の実線は、このモールド１０が閉じられた状態が示されている。図示されないが、この状態において、これらのセグメント１４、サイドプレート１６及びビードリング１８で囲まれた空間（キャビティ）に、ローカバーが格納される。図３には、このモールド１０が開かれるときに移動したセグメント１４が、二点鎖線で示されている。

図４は、図３のIV−IV線に沿ったセグメント１４の断面が示されている。図４において、矢印Ｘで示されるのが半径方向であり、矢印Ｙで示されるのが軸方向であり、紙面と垂直の方向が周方向である。

セグメント１４は、ローカバーのトレッド面と接触する、キャビティ面２０を備える。セグメント１４は、本体２１、トレッド面４に溝６を形成するための複数の突条２２、及びサイプ８を形成するための複数のブレード２４を備える。

図４に示されるように、この実施形態では、紙面の下から上に向けて順に、第一突条２２ａ、第二突条２２ｂ、第三突条２２ｃ、第四突条２２ｄ及び第五突条２２ｅの５つの突条２２が存在する。それぞれの突条２２は、キャビティ面２０に位置している。突条２２は、周方向に延びている。この実施形態では、突条２２は、セグメント１４のキャビティ面２０の、周方向の一方の端から他方の端まで延びている。突条２２は、セグメント１４の、周方向の一方の端面から他方の端面まで延びている。突条２２は、本体２１と一体として形成されている。

アンダーカット形状の溝を形成するための突条２２は、根元よりも先端側の幅が広がった形状を呈している。この形状を呈する突条２２は、「アンダーカット形状の突条」と称される。または、この突条２２は、「アンダーカット形状を呈する」と称される。この実施形態では、第二突条２２ｂ及び第四突条２２ｄが、アンダーカット形状の突条である。

それぞれのブレード２４は、キャビティ面２０に位置している。図４では示されていないが、後述するとおり、ブレード２４は、サイプ８の形状に対応して、ジグザグ状を呈している。ブレード２４は、通常金属よりなる。ブレード２４の典型的な材質は、スチールである。

本発明に係るモールド１０の製造方法では、セグメント１４は、鋳造法で形成される。このセグメント１４を形成する工程は、
（１）マスターモデルを準備する工程、
（２）ゴム型を形成する工程、
（３）ゴム型に金属バー及びインサートを取り付ける工程、
（４）金属バー及びインサートと一体化された鋳型を得る工程
（５）鋳型からインサートを分離する工程
及び
（６）セグメントを得る工程
を含む。

上記（１）の工程では、このセグメント１４用のマスターモデル２６が準備される。図５に、このマスターモデル２６が示されている。図５において、矢印Ｘで示されるのが半径方向であり、矢印Ｙで示されるのが軸方向であり、矢印Ａで示されるのが周方向である。マスターモデル２６の外面２８（転写面２８）は、セグメント１４のキャビティ面２０に対応している。この転写面２８は、セグメント１４のキャビティ面２０と同等の大きさを有している。転写面２８は、軸方向から見たとき、円弧状を呈している。この図では、このマスターモデル２６の周方向の端の部分が示されている。マスターモデル２６は、ベースマスター３０、ボード３２及び複数のブレード２４を備えている。

ベースマスター３０の材質は、例えばケミカルウッドである。ベースマスター３０の外面には、タイヤ２のトレッド面４の溝６に対応する位置に、マスター溝３４が刻まれている。図５では、図１の３本の溝６に対応した、３本のマスター溝３４が示されている。これらのマスター溝３４は、図５の手前から順に、第一溝３４ａ、第二溝３４ｂ及び第三溝３４ｃと称される。この第二溝３４ｂが、タイヤ２でのアンダーカット形状を呈する第二溝６に対応している。ただし、ベースマスター３０では、第二溝３４ｂはアンダーカット形状を呈していない。ベースマスター３０には、アンダーカット形状の溝は存在しない。それぞれのマスター溝３４は、周方向に延びている。マスター溝３４は、ベースマスター３０の外面の、周方向の一方の端から他方の端まで延びている。図５の実施形態では、さらに、ベースマスター３０の表面には、トレッド面４のサイプ８に対応する位置に、マスターサイプ３６が刻まれている。

ボード３２は、板状である。ボード３２は、タイヤ２でのアンダーカット形状の溝に対応したマスター溝３４に、嵌め込まれている。図５の実施形態では、ボード３２は、第二溝３４ｂに嵌め込まれている。ボード３２は、一部が第二溝３４ｂに嵌め込まれ、残りの部分がベースマスター３０の外面から突出している。この突出により、マスターモデル２６の転写面２８に、凸部３８が形成される。凸部３８は、転写面２８の周方向の一方の端から他方の端まで延びている。ボード３２は、典型的には樹脂よりなる。ボード３２は、例えばスリーディープリンタ（３Ｄプリンタ）により形成される。

図５で示されるように、それぞれのブレード２４は、ジグザグ状を呈している。ブレード２４は、一部がマスターサイプ３６に嵌め込まれ、残りの部分がベースマスター３０の外面から突出している。

上記（２）の工程では、マスターモデル２６に液状のゴム材が流し込まれて、硬化される。このマスターモデル２６と硬化されたゴム材の合体物から、ベースマスター３０及びボード３２が取り外され、ゴム型４０が得られる。図６には、このゴム型４０が示されている。ゴム型４０は、本体４１と、ブレード２４とを備えている。図６には、次の工程で取り付けられる金属バー４４及びインサート４６も示されている。ゴム型４０の表面（キャビティ面４８）は、転写面２８の形状が反転した形状を呈している。このキャビティ面４８には、転写面２８の凸部３８に対応する、凹部４２が設けられている。凹部４２は、周方向に延びる。凹部４２は、キャビティ面４８の周方向の一方の端から他方の端まで延びている。

上記（３）の工程では、ゴム型４０の凹部４２を利用して、ゴム型４０に金属バー４４とインサート４６とが取り付けられる。図６には、金属バー４４とインサート４６とが取り付けられたゴム型４０が示されている。インサート４６は、凹部４２の端に取り付けられる。インサート４６は、キャビティ面４８において、端面５０から内側に延びている。インサート４６は、キャビティ面４８から突出している。金属バー４４は、キャビティ面４８において、インサート４６の内側の端５２から延びている。金属バー４４は、インサート４６に連続して延びている。金属バー４４は、キャビティ面４８から突出している。

図７（ａ）は、インサート４６が示された斜視図である。図６及び図７（ａ）に示されるように、インサート４６は、溝形成部５４と台部５６とを備えている。溝形成部５４は、セグメントのアンダーカット形状の突条と、同じ形状を呈している。台部５６は、凹部４２に対応した形状を呈している。図６に示されるように、この実施形態では、台部５６が凹部４２に嵌め込まれることで、インサート４６がゴム型４０に取り付けられる。溝形成部５４は、ゴム型４０のキャビティ面４８から突出している。

図７（ｂ）は、図７（ａ）のVII(b)-VII(b)線に沿った断面図である。図７（ｂ）に示されるように、インサート４６は、コア５８とカバー６０とを備えている。コア５８は、溝形成部５４の内側において、このインサート４６の延びる方向に延びている。コア５８は、カバー６０を貫通している。カバー６０は、コア５８の外側を覆っている。カバー６０は、このインサート４６の延びる方向に延びている。コア５８及びカバー６０は、樹脂から形成されている。この実施形態では、カバー６０は、コア５８よりも軟質である。インサート４６は、例えば３Ｄプリンタで形成される。

図７（ｃ）は、インサート４６の背面図である。図７（ａ）及び図７（ｃ）に示されるように、インサート４６は、一方の端の面に穴６１を有している。インサート４６は、ゴム型４０に取り付けられたとき金属バー４４と接する面に、穴６１を有している。図７（ｃ）に示されるように、穴６１はコア５８に設けられている。図７（ａ）に示されるように、穴６１はインサート４６が延びる方向に延びている。

この実施形態では、インサート４６は、前記穴６１を有する面とは反対側の端に、端部６２を備えている。端部６２は、コア５８と同じ材質よりなる。図７（ｄ）に示されるように、端部６２は、コア５８と一体として形成されている。この図に示されるように、端部６２を引っ張ることで、カバー６０からコア５８を抜き取ることができる。インサート４６が、端部６２を備えなくてもよい。

図８は、金属バー４４が示された斜視図である。図８に示されるように、金属バー４４は、溝形成部６４と台部６６とを備えている。溝形成部６４は、インサート４６の溝形成部５４と同じ形状をしている。溝形成部６４は、アンダーカット形状を呈している。台部６６は、凹部４２に対応した形状を呈している。金属バー４４は、一方の端面に突起６７を有している。図示されないが、金属バー４４は、もう一方の端面にも突起６７を有している。金属バー４４は、インサート４６と接する面に、突起６７を有している。

図６に示されるように、この実施形態では、台部６６が凹部４２に嵌め込まれることで、金属バー４４は、ゴム型４０に取り付けられる。このとき、金属バー４４の突起６７は、インサート４６の穴６１に嵌め込まれている。溝形成部６４は、ゴム型４０のキャビティ面４８から突出している。

上記（４）の工程では、インサート４６及び金属バー４４が取り付けられたゴム型４０に鋳型材が流し込まれて、硬化される。典型的には、鋳型材は石膏である。このゴム型４０と硬化された鋳型材の合体物から、ゴム型４０が取り外される。これにより、図９に示されるとおり、鋳型６８とブレード２４とインサート４６と金属バー４４とが一体化された、鋳型中間体７２が得られる。図９には、鋳型中間体７２の表面の一部が示されている。この図には、鋳型中間体７２の周方向の端の部分が示されている。

鋳型中間体７２では、インサート４６は鋳型６８の端面７４から内側に向けて延びている。インサート４６の台部５６は鋳型６８の表面から突出しており、インサート４６の溝形成部５４は鋳型６８に埋め込まれている。このときカバー６０の外面が、鋳型６８と接触している。金属バー４４は、インサート４６の内側の端５２から延びている。金属バー４４は、インサート４６に連続して延びている。金属バー４４の突起６７は、インサート４６の穴６１に嵌め込まれている。金属バー４４は、鋳型６８の端面７４から離間した位置に存在している。金属バー４４の台部６６は鋳型６８の表面から突出しており、金属バー４４の溝形成部６４は鋳型６８に埋め込まれている。

上記（５）の工程では、鋳型６８からインサート４６が分離される。これにより、ブレード２４及び金属バー４４が取り付けられた鋳型６８が得られる。この工程は、
（５−１）コア５８を抜き取る工程
及び
（５−２）カバー６０を取り外す工程
を含む。

図１０は、上記（５−１）の工程の様子が示された斜視図である。この図では、図９の鋳型中間体７２から、コア５８が抜き取られている。図で示されるように、コア５８は、鋳型６８の周方向の端面７４から抜き取られる。このとき、コア５８の穴６１から金属バー４４の突起６７が引き抜かれる。この実施形態では、端部６２を掴んで周方向に引くことにより、コア５８が、端部６２とともに抜き取られる。

図１１は、上記（５−２）の工程の様子が示された斜視図である。図で示されるように、この工程では、カバー６０が、鋳型６８から取り除かれる。台部５６を掴んで引くことにより、カバー６０が取り除かれる。これにより、ブレード２４及び金属バー４４が取り付けられた鋳型６８が得られる。鋳型６８の表面には、インサート４６の溝形成部５４の形状に対応した、アンダーカット形状の溝７６が露出している。溝７６は、鋳型６８の端面７４から金属バー４４の端まで延びている。

上記（６）の工程は、
（６−１）セグメントのベース型を得る工程
及び
（６−２）セグメントを得る工程
を含む。

上記（６−１）の工程では、ブレード２４及び金属バー４４が取り付けられた鋳型６８に、液状のモールド材が流し込まれて、硬化される。この鋳型６８と硬化されたモールド材の合体物から、鋳型６８が取り外される。これにより、ベース型７８が得られる。図１２に、このベース型７８が示されている。ベース型７８は、本体８０、突条８２及びブレード２４を備える。この突条８２は、上記の溝７６に入り込んだモールド材が硬化して形成された側部８２ａと、金属バー４４の溝形成部６４よりなる中央部８２ｂとを備える。

本体８０と側部８２ａとは同一の材料からなり、これらは一体として形成されている。側部８２ａは、ベース型７８の端面８４から内側に向けて延びている。金属バー４４かなる中央部８２ｂは、側部８２ａの内側の端５２から延びている。中央部８２ｂは、側部８２ａに連続して延びている。側部８２ａは、金属バー４４の突起６７を覆うように形成されている。すなわち、側部８２ａの金属バー４４と接する面には穴が形成され、この穴に突起６７が嵌め込まれている。側部８２ａ及び中央部８２ｂは、いずれもアンダーカット形状を呈している。

金属バー４４は、側部８２ａ及び本体８０よりも硬質である。すなわち、金属バー４４のビッカース硬さは、側部８２ａ及び本体８０のピッカース硬さより大きい。金属バー４４は、典型的にはスチールよりなる。この実施形態では、金属バー４４は、ステンレススチールよりなる。側部８２ａ及び本体８０は、典型的にはアルミニウム合金よりなる。

なお、この発明では、ビッカース硬さは、ＪＩＳ Ｚ ２２４４に準拠し、株式会社ミツトヨ社製の試験機ＨＭ−２００により測定される。試験力Ｆは、４．９Ｎに設定される。

上記（６−２）の工程では、ベース型７８の端面８４が加工されて、セグメント１４が得られる。具体的には、ベース型７８の端面８４が切削工具で切削される。本体８０及び側部８２ａの端面８４側の部分が、削られる。これにより、セグメント１４が得られる。ベース型７８の本体８０で、削られずに残った部分はセグメント１４の本体となる。ベース型７８の側部８２ａで、削られずに残った部分はセグメント１４の突条の側部となる。ベース型７８の中央部８２ｂは、セグメント１４の突条の中央部となる。ベース型７８のブレード２４は、セグメント１４のブレード２４となる。

このモールドの製造では、このセグメント１４の他の成形型が用意される。全ての部品が用意されると、このモールドの製造が終了する。

本発明に係るタイヤの製造方法は、
モールドを製造する工程
及び
ローカバーを加圧及び加熱する工程
を含む。モールドを製造する工程では、前述の方法でモールドが製造される。

ローカバーを加圧及び加熱する工程では、このタイヤ用ローカバーが、このモールドに投入される。ローカバーは、モールドのキャビティ面に押しつけられ、加圧される。同時にローカバーは、加熱される。加圧と加熱とによりゴム組成物が流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤ２が得られる。このとき、タイヤ２のアンダーカット形状の溝６は、セグメント１４のアンダーカット形状の突条により形成される。タイヤ２のサイプ８は、セグメント１４のブレード２４により形成される。

以下では、本発明の作用効果が説明される。

この実施形態の製造方法では、本体８０、側部８２ａ及び金属バー４４を備えるベース型７８が形成され、このベース型７８の端面８４が加工される。側部８２ａと本体８０とは同じ材料で一体として形成されている。側部８２ａは端面８４から内側に延びている。金属バー４４は、端面８４から離間している。ベース型７８の端面８４の加工においては、同一の材料で形成された本体８０と側部８２ａとが、切削される。金属バー４４は、切削されない。この端面８４の加工は容易である。これは、成形型の寸法精度の向上に寄与する。この製造方法では、寸法精度の高いモールドが得られうる。

この製造方法では、金属バー４４よりなる中央部８２ｂは端面８４まで至っていない。金属バー４４を本体８０及び側部８２ａより硬質にしても、この金属バー４４は端面８４の加工の邪魔とならない。寸法精度に影響を及ぼすことなく、硬質な金属バー４４を使用することができる。硬質な金属バー４４を使用することで、この突条８２の中央部８２ｂでは、高い強度が実現されうる。

この製造方法では、金属バー４４よりなる中央部８２ｂは端面８４まで至っていないため、金属バー４４を本体８０及び側部８２ａより硬質にしても、端面８４の加工の際の、切削器の損傷が抑えられている。

この製造方法では、金属バー４４は、インサート４６と接触する面に突起６７を備え、この突起６７は、インサート４６の穴６１に嵌め込まれている。このインサート４６が分離された溝にモールド材を流し込んで硬化させることで、突条８２の側部８２ａが形成される。このベース型７８では、金属バー４４の突起６７が、側部８２ａの穴６１に嵌め込まれた構造となる。これは、側部８２ａの強度を効果的に高める。この突条８２の側部８２ａでは、高い強度が実現されている。この端面８４を加工する際の、側部８２ａの欠けが防止されている。

この製造方法では、インサート４６及び金属バー４４をアンダーカット形状とすることで、ベース型７８において、アンダーカット形状の突条８２が実現できる。このベース型７８の端面８４を加工することで、寸法精度の高いセグメント１４が作成できる。この製造方法では、セグメント１４がアンダーカット形状の突条を有していても、良好な加工精度及び高い強度を有するセグメント１４が製造できる。

この製造方法では、セグメント１４の端面側の部分では、本体と側部とが同じ材料で一体として形成されている。セグメント１４の端面側の部分は、単一の材質で形成されている。このセグメント１４に隣接するセグメント１４の端面側の部分も同じ単一の材質で形成することで、これらのセグメント１４の端面同士が接触する位置（割位置）において、両方のセグメント１４の熱膨張を等しくできる。これにより、突条と本体とが異なる金属で形成されているセグメント１４に比べて、加硫時における割位置での隙間の発生が抑えられる。加硫時における割位置でのゴムのはみ出しが抑えられている。

図７（ａ）において、両矢印Ｌはインサート４６の長さを表す。長さＬは、８ｍｍ以上が好ましい。長さＬを８ｍｍ以上とすることで、ベース型７８において端面８４の加工に十分な長さの側部８２ａが形成される。端面８４の切削の際に、側部８２ａが全て切削され金属バー４４が露出することが防止されている。さらに長さＬを８ｍｍ以上とすることで、このインサート４６は扱いが容易である。これは、効率的なモールドの製造に寄与する。この観点から、長さＬは１０ｍｍ以上がより好ましい。

長さＬは、２０ｍｍ以下が好ましい。長さＬを２０ｍｍ以下とすることで、インサート４６の内側の端５２から延びる金属バー４４の長さを、長くすることができる。硬質な金属バー４４の長さを長くすることで、良好なモールドの製造精度が実現できる。この製造方法では、モールドを精度良く製造することができる。この観点から、長さＬは１５ｍｍ以下がより好ましい。

図８において、両矢印Ｍは金属バー４４の突起６７の長さを表す。長さＭの長さＬに対する比（Ｍ／Ｌ）は、０．５以上が好ましい。比（Ｍ／Ｌ）を０．５以上とすることで、この突起６７は、側部８２ａの強度を効果的に高める。これにより、側部８２ａに欠けが生じることが効果的に防止される。さらにこの突起６７は、中央部８２ｂと側部８２ａの接続位置での強度の向上に効果的に寄与する。この観点から、比（Ｍ／Ｌ）は０．６以上がより好ましい。

インサート４６が、コア５８とコア５８を覆うカバー６０とを備えており、鋳型６８からインサート４６を分離する工程では、まずコア５８を引き抜き、その後にカバー６０を取り外すのが好ましい。鋳型中間体７２においては、カバー６０が鋳型６８と接触し、コア５８は鋳型６８と接触していない。このため、コア５８を引き抜く際に、鋳型６８の破損が抑えられている。また、コア５８が抜き取られた後のカバー６０は、中心部分が空洞であるため、中心に向けて変形し易い。このカバー６０を中心に向けて変形させることで、このカバー６０を取り外す際の、カバー６０と鋳型６８との摩擦力が軽減される。このカバー６０を取り外す際に、鋳型６８が破損することが防止されている。この製造方法では、鋳型６８からインサート４６を分離する際の、鋳型６８の破損が抑えられている。

コア５８及びカバー６０は、樹脂から形成されているのが好ましい。このようにすることで、コア５８とカバー６０との摩擦力が、低く抑えられうる。これは、コア５８の抜き取りを容易にする。この方法では、コア５８を抜き取る際の、鋳型６８の破損が抑えられている。また、樹脂からなるカバー６０は、コア５８が抜き取られた後において、容易に変形しうる。これにより、カバー６０を取り外す際の、鋳型６８の破損が防止されている。この製造方法では、鋳型６８からインサート４６を分離する際の、鋳型６８の破損が抑えられている。

カバー６０は、コア５８よりも軟質であることが好ましい。硬質なコア５８により、鋳型中間体７２を準備する際に、インサート４６が変形することが抑えられている。これにより、精度よく鋳型６８にアンダーカット形状の溝が形成できる。この製造方法では、セグメント１４の優れた製造精度が実現されている。また、軟質なカバー６０は、コア５８が抜き取られた後において、より容易に変形しうる。これにより、カバー６０を取り外す際の、鋳型６８の破損が防止されている。この製造方法では、鋳型６８からインサート４６を分離する際の、鋳型６８の破損が抑えられている。

コア５８の硬さＨｃは、８０以上が好ましい。硬さＨｃを８０以上とすることで、鋳型中間体７２を準備する際に、インサート４６が変形することが抑えられている。これにより、精度よく鋳型６８にアンダーカット形状の溝が形成される。この方法では、セグメント１４の優れた製造精度が実現されている。安価に容易に製造できるとの観点から、コア５８の硬さＨｃは１００以下が好ましい。

カバー６０の硬さＨｏは、４０以下が好ましい。硬さＨｏを４０以下とすることで、このカバー６０は、コア５８が抜き取られた後において、容易に変形しうる。これにより、カバー６０を取り外す際の、鋳型６８の破損が防止されている。この製造方法では、鋳型６８からインサート４６を分離する際の、鋳型６８の破損が抑えられている。この観点から、カバー６０の硬さＨｏは、３５以下がより好ましい。硬さＨｏは、２０以上が好ましい。硬さＨｏを２０以上とすることで、このカバー６０は十分な強度を有する。このカバー６０は、モールドの製造過程において破損することが防止されている。この観点から、カバー６０の硬さＨｏは、２５以上がより好ましい。

本発明では、硬さＨｃ及び硬さＨｏは、いずれもシェアＡ硬さである。硬さＨｃ及び硬さＨｏは、「ＪＩＳ Ｋ７２１５」の規定に準じ、タイプＡのデュロメータによって測定される。図７に示された断面にこのデュロメータが押し付けられ、硬さが測定される。測定は、２３℃の温度下でなされる。

カバー６０の厚みＴは、溝形成部５４において、コア５８が存在する位置で計測される。カバー６０の厚みＴは、溝形成部５４において、カバー６０の外面の法線に沿って計測した、カバー６０の外面と内面（コア５８と接する面）との距離である。図７の実施形態では、溝形成部５４での、カバー６０のコア５８と接している部分全体に渡って、厚みはほぼ一定である。厚みが場所によって異なっていてもよい。この場合、溝形成部５４での、カバー６０のコア５８と接している部分全体における平均の厚みが、厚みＴとされる。

カバー６０の厚みＴは、１．０ｍｍ以下が好ましい。厚みＴを１．０ｍｍ以下とすることで、このカバー６０は、コア５８が抜き取られた後において、容易に変形しうる。これにより、カバー６０を取り外す際の、鋳型６８の破損が防止されている。この製造方法では、鋳型６８からインサート４６を分離する際の、鋳型６８の破損が抑えられている。この観点から、厚みＴは０．８ｍｍ以下がより好ましい。厚みＴは、０．２ｍｍ以上が好ましい。厚みＴを０．２ｍｍ以上とすることで、このカバー６０は十分な強度を有する。このカバー６０は、モールドの製造過程において破損することが防止されている。この観点から、厚みＴは０．４ｍｍ以上がより好ましい。

この方法では、ベースマスター３０に凸部３８を設けることでゴム型４０に凹部４２を形成し、この凹部４２にインサート４６及び金属バー４４を取り付け、これに鋳型材を流し込むことで、鋳型６８とインサート４６及び金属バー４４とが一体となった鋳型中間体７２が得られる。この方法は、簡易である。この方法では、鋳型中間体７２が容易に準備できる。これは、モールド１０の生産性の向上に寄与する。

以上説明された実施形態では、セグメント１４がアンダーカット形状の突条を有していた。セグメントではない成形型が、アンダーカット形状の突条を有しているモールドの製造においても、本発明が適用されうる。

以上説明されたように、この発明によれば、アンダーカット形状の突条を有するモールドにおいても、これを容易かつ安価に作成することができる。このことから、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された方法は、種々のタイヤ用のモールドの製造にも適用されうる。

２・・・タイヤ
４・・・トレッド面
６・・・溝
８・・・サイプ
１０・・・モールド
１２・・・成形型
１４・・・セグメント
１６・・・サイドプレート
１８・・・ビードリング
２０・・・キャビティ面
２１・・・セグメントの本体
２２・・・突条
２４・・・ブレード
２６・・・マスターモデル
２８・・・転写面
３０・・・ベースマスター
３２・・・ボード
３４・・・マスター溝
３６・・・マスターサイプ
３８・・・凸部
４０・・・ゴム型
４１・・・ゴム型の本体
４２・・・凹部
４４・・・金属バー
４６・・・インサート
４８・・・ゴム型のキャビティ面
５０・・・ゴム型の端面
５２・・・インサートの内側の端
５４・・・インサートの溝形成部
５６・・・インサートの台部
５８・・・コア
６０・・・カバー
６１・・・インサートの穴
６２・・・端部
６４・・・金属バーの溝形成部
６６・・・金属バーの台部
６７・・・金属バーの突起
６８・・・鋳型
７２・・・鋳型中間体
７４・・・鋳型の端面
７６・・・溝
７８・・・ベース型
８０・・・ベース型の本体
８２・・・突条
８２ａ・・・側部
８２ｂ・・・中央部
８４・・・ベース型の端面

Claims (17)

1. （Ａ）インサート及び金属バーと一体化された鋳型から、このインサートを分離し、この鋳型の表面にこのインサートに対応する溝を露出させる工程
   及び
   （Ｂ）上記鋳型にモールド材を流し込んで硬化させ、上記溝に対応する突条を有する成形型を得る工程
   を含み、
   上記（Ａ）の工程の一体化された鋳型において、上記インサートが上記鋳型の端面から内側に延び、上記金属バーがこのインサートの内側の端からこのインサートに連続して延び、このインサートのこの金属バーと接触する面に設けられた穴に、この金属バーのこのインサートと接触する面に設けられた突起が嵌め込まれている、モールドの製造方法。
2. 上記突起の長さが上記インサートの長さの０．５倍以上である、請求項１に記載の製造方法。
3. 上記（Ｂ）の工程が、
   （Ｂ１）上記鋳型にモールド材を流し込んで硬化させ、上記溝に対応する突条及び上記金属バーを有するベース型を得る工程
   及び
   （Ｂ２）上記ベース型の端面を加工して成形型を得る工程
   を含む、請求項１又は２に記載の製造方法。
4. 上記（Ａ）の工程の前に、
   （Ｃ１）その転写面に凸部を有するマスターモデルを得る工程、
   （Ｃ２）上記転写面の形状が反転した形状のキャビティ面及びこのキャビティ面の端から延びる端面を有し、このキャビティ面に上記凸部に対応し上記端面から延びる凹部を有するゴム型を形成する工程、
   （Ｃ３）上記ゴム型に、上記凹部を利用して、上記端面から内側に延び上記キャビティ面から突出するインサートと、このインサートから連続して延び上記キャビティ面から突出する金属バーとを取り付ける工程、
   及び
   （Ｃ４）上記ゴム型に鋳型材を流し込んで硬化させ、上記インサート及び上記金属バーと一体化された鋳型を得る工程
   をさらに含む、請求項１から３のいずれかに記載の製造方法。
5. 上記溝が、アンダーカット形状を呈している請求項１から４のいずれかに記載の製造方法。
6. 上記インサートが、
   コアと、このコアを覆うカバーとを備えており、
   上記（Ａ）の工程が、
   （Ａ１）上記鋳型から、上記コアを引き抜く工程
   及び
   （Ａ２）上記鋳型から、上記カバーを取り除く工程
   を含む、請求項１から５のいずれかに記載の製造方法。
7. 上記コア及びカバーが樹脂から形成されている、請求項６に記載の製造方法。
8. 上記カバーが上記コアよりも軟質である、請求項６または７に記載の製造方法。
9. 上記コアの硬さが８０以上である、請求項８に記載の製造方法。
10. 上記カバーの硬さが２０以上４０以下である、請求項８又は９に記載の製造方法。
11. 上記カバーの厚みが、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、請求項６から１０のいずれかに記載の製造方法。
12. 上記金属バーがアンダーカット形状を呈している、請求項１から１１のいずれかに記載の製造方法。
13. 上記金属バーが、上記モールド材が硬化して形成された突条よりも硬質である、請求項１及び１２のいずれかに記載の製造方法。
14. 上記金属バーの材質がスチールであり、上記突条の材質がアルミニウム合金である、請求項１３に記載の製造方法。
15. 上記インサートの長さが８ｍｍ以上２０ｍｍ以下である、請求項１から１４のいずれかに記載の製造方法。
16. 請求項１から１５のいずれかに記載の方法でモールドを製造する工程
    及び
    ローカバーを上記モールドの中で加圧及び加熱する工程
    を含む、タイヤの製造方法。
17. キャビティ面と、このキャビティ面の端から延びる端面とを有する成形型を備え、
    上記成形型が、本体と、上記キャビティ面においてこの本体から突出する突条とを備え、
    上記突条が、上記端面から内側に延びる側部と、この側部から連続して延びる中央部とを備え、
    上記側部が上記中央部と接触する面に穴を備え、上記中央部が上記側部と接触する面に突起を備え、この穴にこの突起が嵌め込まれており、
    上記側部と上記本体とが同じ材料で一体として形成されており、
    上記中央部が、上記側部よりも硬質な金属より形成されている、タイヤ用モールド。

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