JP3091363B2

JP3091363B2 - タイヤ成形用金型

Info

Publication number: JP3091363B2
Application number: JP06149976A
Authority: JP
Inventors: 敏明石原
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 2000-09-25
Anticipated expiration: 2015-09-25
Also published as: JPH07314459A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤ成形用金型に係
り、更に詳細には、洗浄及び型組が容易且つ迅速に行え
るタイヤ成形用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のタイヤ成形用金型としては、図１
４(a)に示すような上下分割形式の金型、及び図１４(b)
に示すような径方向への分割形式の金型が知られてお
り、このような金型においては、タイヤ加硫成形時に金
型と未加硫ゴムとの間に封じ込められた空気等のガスを
金型の外部に排出するために、ベントホールと称する小
孔が多数穿設されていた。しかし、かかるベントホール
を多数設ける作業は熟練を要し、工数も多くなるため金
型の製造効率が十分ではなく、また、ベントホールによ
り、成形されたタイヤ表面にスピューと称される毛状の
ゴムが発生するので、これを除去しなければならず、除
去した後にも痕跡が残存し易く、これがタイヤの外観を
損なったり、タイヤの初期走行性能を損なうという問題
があった。また、上述のような金型を用いてタイヤの成
形を繰り返すと、上記スピューが切断されてベントホー
ル内に残存したり、ゴム分等の汚れの堆積によりベント
ホールが詰まることがあり、金型を定期的（数百〜数千
回の成形毎）に洗浄する必要があった。この洗浄は、全
てのベントホールに対して、ドリル等を用いて手作業で
行わねばならず、金型のメンテナンスが煩雑であった。

【０００３】このような問題に対して、特開平４−２２
３１０８号公報及び特開平５−２２０７５３号公報に、
図１４(b)に示すようなセグメント形式のタイヤ成形用
金型において、タイヤにトレッドパターンを付与するト
レッド成形部１を複数のピースに分割してホルダ２で保
持し、型組の際に各ピース１同士の隣接間隔を適切に制
御して、ゴム分の排出を阻止する空気抜きの隙間を設け
ることにより、ベントホールの数を低減又は無くし得る
ことが開示されている。また、ピース１を分割して上記
空気抜きの隙間を設けることは、図１４(a)に示すよう
な金型にも適用可能であることも記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなピースを分割して隣接させる金型においても、通
常のタイヤ成形用金型同様に、タイヤを数百〜数千回成
形すると、金型表面、ベントホール、ピース間の空気抜
き隙間にゴム分等が固着し、得られるタイヤの外観が損
なわれたり、空気抜き効果が低下するため、金型を数百
〜数千ショット毎に定期的に洗浄する必要がある。一般
に、タイヤ成形用金型の洗浄は、金型にガラスビーズ、
鉄粉等の粉体を吹きつけるブラスト処理により行われる
が、上記ピース分割金型においては、上記空気抜き隙間
に入り込んだゴム分等の汚れを除去するために、各ピー
スをホルダからはずしてブラスト処理を行う必要があっ
た。

【０００５】一方、タイヤのトレッドパターンは、車輛
走行時におけるタイヤの防振や防音を図るべく、パター
ンのピッチ（タイヤの周長を所定間隔で分割することに
より得られる単位）の長さを、パターンを形成する模様
を類似させた状態で異ならせ、これらを所望の順番で配
列することにより形成されることが多い（一般的には、
タイヤの周長を５０以上のピッチで分割し、３種以上の
ピッチ長を採用して配置することが多い。）。従って、
タイヤ成形用金型のピースとしても、パターンピッチの
異なるものを順序よく隣接配置する必要があり、洗浄後
の型組に当たっては、綿密な注意が必要であり、時間を
要するという課題があった。本発明は、このような従来
技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、洗浄及び型組を容易且つ迅速に行う
ことのできるタイヤ成形用金型を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく鋭意研究した結果、ピースの背面、ホルダの
保持面に選択性を有する凹凸等を設けることにより、上
記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに
至った。従って、本発明のタイヤ成形用金型は、製品タ
イヤにトレッドパターンを付与する、全体として環状を
なす複数のピースと、これらピースを周方向に隣接して
装着できるホルダとを備えたタイヤ成形用金型におい
て、上記ピースがその背面に凸部を有し、上記ホルダの
保持面には該ピースの凸部が案内される周溝が設けられ
ており、任意の上記ピースにおける凸部が、上記周溝の
所定位置に配設されたストッパとのみ当接する、ことを
特徴とする。また、本発明の他のタイヤ成形用金型は、
製品タイヤにトレッドパターンを付与する、全体として
環状をなす複数のピースと、これらピースを周方向に隣
接して装着できるホルダとを備えたタイヤ成形用金型に
おいて、上記ピースの背面とこれに当接するホルダの保
持面に凹部又は凸部を有し、任意の上記ピースの背面に
おける凹部又は凸部は、上記ホルダの保持面における所
定位置の凸部又は凹部とのみ嵌合する、ことを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】本発明のタイヤ成形用金型においては、トレッ
ドパターンを付与する複数のピースの背面に凸部を設け
る一方で、ピース同士を隣接して保持するホルダの保持
面に周溝を設け、この周溝の所定位置に該凸部と当接す
るストッパを設けた。そして、凸部の突出高さとストッ
パの高さをピース間やストッパ間で異ならせたり、凸部
の配設位置を異ならせることにより、所定ピースの凸部
は所定位置のストッパとのみ当接することにした。従っ
て、タイヤ成形用金型を型組する際、所定のピースはホ
ルダの所定位置に位置決めされることになる。

【０００８】また、本発明の他のタイヤ成形用金型にお
いては、ピースの背面に凹部又は凸部を設け、この凹部
又は凸部と嵌合する凸部又は凹部をホルダの保持面の所
定位置に設けた。更に、凹部又は凸部の位置、形状をピ
ースの種類間で異ならせ、且つこれと嵌合する凸部又は
凹部のホルダにおける配設位置を異ならせることによ
り、所定のピースはホルダの所定位置に位置決めされる
ようにした。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図面を参照して実施例により
詳細に説明する。（実施例１）図１は、本発明のタイヤ成形用金型の一実
施例を部分的に示す斜視図である。同図には図１４(b)
に示すようなセグメント形式の金型の一部分が示されて
おり、複数のピース１０はホルダセクタ２０に装着さ
れ、セグメント５を構成している。本実施例は、ピース
１０の背面１３とホルダ２０の保持面２１とを摺動させ
ながら（図１参照。）、ピース１０を図示矢印Ａで示す
周方向に移動させてホルダセクタ２０に装着させる形式
のもので、ピース１０のホルダセクタ２０への固定は、
特に限定されるものではないが、図３(a)〜(c)に示すよ
うに、セグメント５の両端において、ピース１０及びセ
クタ２０の側面を座ぐり加工し、ボルト５０、ワッシャ
ー５１、座５２等を用いて固定することにより行うこと
ができる。なお、座５２が弾性を有する場合には、一層
好ましく固定することができる。

【００１０】上記ピース１０は、全部のピースでタイヤ
全体のトレッドパターンを形成するもので、その成形面
１１にはタイヤにトレッドパターンを形成するための凸
状パターンが形成されている（図示せず。）。また、走
行時におけるタイヤの防振や防音を図るべく、パターン
ピッチの異なるピースを隣接配置することが多く、本実
施例においては、Ｓ，Ｍ，Ｌの３種のピッチを有するピ
ース１０を８列（８枚）ずつ上下２段に配置している
（図４参照。）。なお、ホルダセクタ２０の上縁部及び
下縁部に示した番号は、ピース１０の列番号を示してい
る。ピース１０同士は、それらの隣接面１２同士が当接
することにより隣接配置されているが、タイヤ加硫成形
時における空気抜きの隙間は、隣接面１２の一部を成形
面１１から背面１３まで貫通させて代表的に０．０２ｍ
ｍ程度研削することにより設けることができる。別法と
して、ピース１０同士の間（隣接面１２の一部同士の
間）に０．０２ｍｍ程度のスペーサを挿入することによ
っても、空気抜きの隙間を設けることができる。また、
隣接面１２の一部又は全体を十点平均粗さＲz３〜５０
μｍ程度の加工面粗さを有する状態に加工することによ
り、空気抜き効果を付与することも可能である。なお、
このような空気抜きの隙間は、製品タイヤのトレッド部
におけるランドエリアを成形する部分に少なくとも１つ
配置されるのが好ましい。更に、製品タイヤに外観上の
問題は残すが、隣接面１２に成形面１１から背面１３ま
で貫通する溝を設け、この貫通溝を従来のベントホール
の代用として適用すれば、該貫通溝は隣接面１２に存在
するためドリル等を用いて洗浄する必要がなく、洗浄効
率を向上することができる。

【００１１】次に、本発明の特徴をなすピース１０のホ
ルダ２０に対する位置決め機構について説明する。ま
ず、ホルダセクタ２０の保持面２１には、周方向Ａに延
在する周溝２２が上下２段に３本ずつ形成されており、
これら周溝２２の所定位置には板状のストッパ３０が設
けられている。一方、図２に示すように、ピース１０の
背面１３には、周溝２２の位置に合致させてピン孔１４
が穿設されており、ピン孔１４に、周溝２２の幅より若
干小さな径を有する位置決めピン１５を挿入することに
より凸部が形成されている。

【００１２】そして、ピース１０をセクタ２０に装着す
るに当たっては、ピース１０の位置決めピン１５を周溝
２２に案内させながら周方向に移動させるが、位置決め
ピン１５の高さＨとストッパ３０の高さＩとの関係を図
５(a)〜図５(c)のように調整することにより、所定のピ
ース１０（Ｓ，Ｍ，Ｌ）は、周溝２２の所定位置に配置
された所定のストッパ３０と当接して所定位置（１〜
８）に位置決めされる（図４参照。なお、図４におい
て、ストッパ及びピンに付したａ，ｂ，ｃの符号は、そ
れぞれ図５(a),(b),(c)の態様に相当するものとす
る。）。即ち、例えば、図４において、第１〜３列のピ
ースＳ，Ｓ，Ｍはピン１５をどの周溝２２で案内させる
かによって区別される。また、案内させる周溝２２が同
一である、例えば第１列、４列、７列のピースについて
は、図５に示すようなＨとＩとの関係により区別され、
各ピースは所定位置に停止することになる。このよう
に、本実施例においては、溝２２の本数、溝の深さＧ、
ストッパの高さＨ、ピンの高さＩを適宜変化させること
により、種々の位置決めパターンを採用することができ
る。以上のように、本実施例においては、ピース１０の
セクタ２０に対する位置決めが簡易且つ正確になされる
ため、洗浄後等の型組の際に、セクタ２０に装着するピ
ース１０の配置順を誤認することがなくなる。

【００１３】次に、上記ピース１０の変形例を図６に示
す。同図において、このピース１０ａにおいては、背面
１３ａ、１３ｂ及び１３ｃの部分が研削されており、本
例によれば、ピースをセクタ２０に装着する際にピース
とセクタ２０とが摺動する部分を低減でき、ピースの装
着・脱着が一層容易となる。また、ピース１０ａの背面
には、ガイドの一例である溝１６が設けられており、型
ばらしの際に、この溝１６にレール４０を案内させ、各
ピース１０ａをレール４０に移動させて数珠つなぎ状態
にしておけば、脱着したピース１０ａがバラバラになら
ずに済み便利である。この場合、溝１６の断面形状は、
図７に示すようにアンダーカットを有するような形状に
し、レール４０が溝１６からはずれないようにするのが
好ましい。なお、上記ガイドとしては、必ずしも溝であ
る必要はなく、孔であってもよい。更に、レール４０を
軟質の金属線、例えば、銅製の棒材で作製すると、ピー
ス１０ａをブラスト洗浄する際に、レール４０を図８
(a)に示す状態から図８(b)に示す状態に湾曲させること
により、ピース１０ａの成形面１１及び隣接面１２を露
出させることができ、洗浄効率を向上させることができ
る。なお、他の方法としては、ピース１０ａの合計長さ
より長いワイヤ４１を準備し、このワイヤ４１によりピ
ース１０ａを相互に連結しておく方法も例示できる（図
６参照。）。

【００１４】（実施例２）本発明のタイヤ成形用金型の
他の実施例を図９に示す。図９(a)は実施例１に示すセ
グメント５と同様のセグメントの斜視図であり、図９
(b)はこのセグメントに用いるピース１０ｂの斜視図で
ある。なお、以下、上記の部材と実質的に同一の部材に
は同一符号を付し、その説明を省略する。本実施例に示
す金型も上記セグメント形式の金型であるが、ホルダプ
レート５０，５０を用いて、ピース１０ｂを上下方向か
らセクタ２０に抱き込ませ、ピース１０ｂの装着強度を
向上させている。このようなホルダプレート５０の使用
は、ピース１０ｂが上下２段に配置されている場合に好
適であり、ピース１０ｂの上下における接触面１９の接
合強度を大きくすることができる。ピース１０ｂの段部
１１ａにホルダプレート５０をはめ込むことにより、ピ
ース１０ｂを図示矢印Ｄで示す方向に押圧することがで
き、ピース１０ｂの装着強度を一層向上させることがで
きる。また、本実施例の金型は、ピース１０ｂの装脱着
方向を図示矢印Ｂに示す半径方向にしたものである。ピ
ース１０ｂの背面１３には所定形状の凸部１７が所定位
置に設けられており、セクタ２０の保持面２１には、所
定形状の凹部２４が所定位置に設けられている。また、
ピース１０ｂの隣接面１２は曲面状に加工されている。

【００１５】図１０に示すように、本実施例において
は、凸部１７の形状及び位置、凹部２４の形状及び位置
を変化させることにより、特定のピース１０ｂはセクタ
２０の特定位置に装着されることを確実にし、位置決め
を行ったものである。なお、本実施例では、実施例１と
異なり、ピースを順番に周方向に配置する必要がないた
め、ピースの配置順に応じて位置決めのパターンを変化
させる必要がない。従って、ピースのパターンピッチの
種類別に対応した凹凸形状及び位置を選定すればよく、
図１０において、例えば第２列と第７列のピースとは取
り替えることが可能である。また、本実施例において
は、図３に示すような固定がなされていない状態では、
セグメント内のピース１０ｂ全部を同時に脱着できるた
め、型ばらしの作業性を向上できる。更に、ピース１０
ｂの背面に溝を設け、この溝にレールを挿入することに
より、装脱着に際しピース１０ｂがバラバラになること
を回避できる（図６参照。）。

【００１６】（実施例３）図１１は、本発明のタイヤ成
形用金型の他の実施例を示す斜視図であり、図１１(a)
はセグメントの部分斜視図、図１１(b)はこのセグメン
トに用いるピース１０ｃの斜視図である。本実施例に示
す金型もセグメント形式の金型であるが、ピース１０ｃ
の装脱着方向を図示矢印Ｃで示す軸方向（上下方向）に
したものである。ピース１０ｃとセクタ２０との位置決
めは、ピース１０ｃの背面１３に設けた縦溝１８の高さ
ｈと幅ｘ、この溝１８に嵌合する（案内され係止され
る）凸部２５を適当に選定することにより行われる。

【００１７】本実施例においては、図３に示すような固
定がなされていない状態では、セグメント内のピース１
０ｃ全部を同時に脱着することができるため、型ばらし
の作業性が向上できる。また、ピース１０ｃの溝１６に
レール４０を挿入することにより、装脱着に際しピース
１０ｃがバラバラになることを回避できる。なお、本実
施例によれば、挿入したレール４０の両端を持ち上げる
ことなどにより、ピース１０ｃを同時且つ瞬時に脱着す
ることができるので、脱着性は実施例２の場合より良好
である。また、本実施例においては、ピース１０ｃの隣
接面１２は平面状であるが曲面状とすることが可能であ
り、ピース１０ｃを上下２段に分割することも可能であ
る。なお、ピース１０ｃを上下２段に分割した場合に
は、実施例２のようにホルダプレート５０，５０を用い
て固定するのが好ましい。

【００１８】（実施例４）図１２に本発明のタイヤ成形
用金型の他の実施例を示す。本実施例に示す金型は、図
１４(a)に示す上下分割形式の金型であり、図１２(a)は
この金型を一部切り欠いて示す斜視図、図１２(b)はこ
の金型に使用するピース１０ｄを示す斜視図である。本
実施例の金型における位置決めの機構は、実施例３と基
本的に同じである。なお、ピース１０ｄの隣接面１２が
曲面加工されている場合には、全周分のピース１０ｄを
同時に脱着する必要があるため、セクタ２０の保持面２
１とピース１０ｄの背面１３に抜き勾配を設けておくの
が好ましい。但し、ピースの隣接面の１箇所を平面と
し、そのピースを先に取り外すようにすれば、全ピース
を同時に脱着する必要はなくなる。また、図１３に示す
ように、ピース１０ｄに研削面１３ａを設け、研削面１
３ａを利用してピース１０ｄ同士をワイヤ４１で連結す
れば、装脱着は一層容易に行うことができる。この場
合、約１０ピース単位で連結するのが好ましい。

【００１９】次に、上記ピース１０、セクタ２０の材質
等について説明する。ピース１０及びセクタ２０は、鉄
系合金、アルミ合金等から構成され、鋳造、機械加工、
放電加工等を単独で又は組み合わせて適用することによ
り作製することができる。ピース１０とセクタ２０との
材質間の熱膨張係数が大きく異なると、型組の際にこれ
を考慮して隙間等を設けなければならないため、同種材
質で両者を作製するのが好ましく、特にピース脱着の際
にピース同士が接触することによるピース角部のヘコミ
等を考慮すると、アルミ合金より硬度の高い鉄系合金で
作製するのが更に好ましい。また、一般に、金型洗浄の
際にはピース１０の成形面１１にガラスビーズ等の粒状
体を吹きつけてブラスト処理を行うが、ピース１０がア
ルミ合金製の場合には硬度が低くなるため、成形面１１
の長辺部（図１参照）が周方向及び半径方向外側に塑性
変形してピース１０間に設けた空気抜きの隙間を狭小化
又は遮断し、空気抜き効果を低減させることがある。こ
の場合には、この長辺部が構成する角部（成形面１１と
これに連続する隣接面１２とが形成する角部のうち、該
長辺部に対応する角部）を予め又は事後的にタイヤの外
観を損なわないように約０．１ｍｍ程度面取り加工し
て、該長辺部の塑性変形量を低減させることにより、空
気抜き効果を維持又は回復させることができる。このよ
うな観点から、ピース１０の材質としては、アルミ合金
よりも硬度に優れる鉄系合金を用いるのが好ましく、鉄
系合金でピース１０を作製すれば、金型洗浄後にピース
１０をセクタ２０に装着する際に、空気抜きの隙間を調
整する煩を回避することができ、型組みを一層迅速に行
うことができる。

【００２０】以上、本発明を好適実施例により説明した
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例え
ば、実施例１〜３に示す金型は、上下分割形式のものに
も適用できる。また、実施例１及び２の金型では、ピー
スが上下２段に配置されているが、ピースを上下一体で
形成してもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ピースの背面、ホルダの保持面に選択性を有する凹凸等
を設けることとしたため、洗浄及び型組を容易且つ迅速
に行うことのできるタイヤ成形用金型を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタイヤ成形用金型の一実施例を部分的
に示す斜視図である。

【図２】図１の金型に用いるピースの斜視図である。

【図３】ピースとセクタとの固定状態を示す斜視図及び
部分断面図である。

【図４】ピースとセクタとの位置決め関係を示す模式図
である。

【図５】ストッパの高さとピンの高さとの関係を示す側
面説明図である。

【図６】ピースの変形例を示す斜視図である。

【図７】溝の形状を示す部分断面図である。

【図８】ピースの数珠つなぎ状態を示す模式図である。

【図９】本発明のタイヤ成形用金型の他の実施例を示す
部分斜視図である。

【図１０】ピースとセクタとの位置決め関係を示す模式
図である。

【図１１】本発明のタイヤ成形用金型の他の実施例を示
す部分斜視図である。

【図１２】本発明のタイヤ成形用金型の他の実施例を示
す部分断面図である。

【図１３】図１２の金型に用いるピースの変形例を示す
斜視図である。

【図１４】従来のタイヤ成形用金型の一例を示す分解斜
視図である。

【符号の説明】

５セグメント、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１
０ｄピース、１３背面、１５位置決めピン、１
６溝、１７凸部、１８縦溝、２０ホル
ダセクタ、２１保持面、２２周溝、２４凹部、
２５凸部、３０ストッパ、４０レール、４
１ワイヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ２９Ｌ 30:00 (56)参考文献特開昭59−218831（ＪＰ，Ａ) 特開平５−38720（ＪＰ，Ａ) 特開平２−295706（ＪＰ，Ａ) 特開平６−106539（ＪＰ，Ａ) 特開平４−223108（ＪＰ，Ａ) 特開平６−155475（ＪＰ，Ａ) 特開平５−220753（ＪＰ，Ａ) 特開平３−34810（ＪＰ，Ａ) 実開平２−17311（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 33/02 - 33/04 B29C 33/38 B29C 35/02 - 35/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】製品タイヤにトレッドパターンを付与す
る、全体として環状をなす複数のピースと、これらピー
スを周方向に隣接して装着できるホルダとを備えたタイ
ヤ成形用金型において、上記ピースがその背面に凸部を有し、上記ホルダの保持
面には該ピースの凸部が案内される周溝が設けられてお
り、任意の上記ピースにおける凸部が、上記周溝の所定位置
に配設されたストッパとのみ当接する、ことを特徴とす
るタイヤ成形用金型。
【請求項２】上記ホルダが、複数のセクタに分割され
ることを特徴とする請求項１記載のタイヤ成形用金型。
【請求項３】上記ピースの背面にガイドを設け、各ピ
ースを、このガイドに案内された線材を用いて連結する
ことを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ成形用金
型。
【請求項４】製品タイヤにトレッドパターンを付与す
る、全体として環状をなす複数のピースと、これらピー
スを周方向に隣接して装着できるホルダとを備えたタイ
ヤ成形用金型において、上記ピースの背面とこれに当接するホルダの保持面に凹
部又は凸部を有し、任意の上記ピースの背面における凹部又は凸部は、上記
ホルダの保持面における所定位置の凸部又は凹部とのみ
嵌合する、ことを特徴とするタイヤ成形用金型。
【請求項５】上記ホルダが、複数のセクタに分割され
ることを特徴とする請求項４記載のタイヤ成形用金型。
【請求項６】上記ピースが、上記ホルダに対して半径
方向に装着されることを特徴とする請求項４又は５記載
のタイヤ成形用金型。
【請求項７】上記ピースが、上記ホルダに対して軸方
向に装着されることを特徴とする請求項４又は５記載の
タイヤ成形用金型。
【請求項８】上記ピースの背面にガイドを設け、各ピ
ースを、このガイドに案内された線材を用いて連結する
ことを特徴とすることを特徴とする請求項６又は７記載
のタイヤ成形用金型。