JP4487127B2 - タイヤトレッド部を形成するセクタ−を製造するための石膏型の製造方法及びこれを使用したセクショナル型タイヤ成形金型の製造方法 - Google Patents

Description

この発明はタイヤトレッド部を形成するセクタ−を製造するための石膏型の製造方法及びこれを使用したセクショナル型タイヤ成形金型の製造方法に関し、さらに詳しくは、金型の製造コストを大幅に低減可能にする石膏型の製造方法及びこれを使用したセクショナル型タイヤ成形金型の製造方法に関する。

空気入りタイヤの成形金型には、大別して二つ割り型とセクショナル型との２種類がある。前者の金型は、トレッド面のタイヤ赤道で分割した左右二つの金型で構成するようにしたものであるのに対し、後者の金型は、左右のサイドウォール成形部をトレッド成形部から独立させ、かつトレッド成形部をタイヤ周方向に通例６〜９個のセクターに分割するように構成されている。セクショナル型金型は前者の二つ割り型金型に比べて複雑な形状のトレッドパターンを有するタイヤの成形に優れており、乗用車用タイヤの成形に多く使用されている。

上記セクショナル型金型において、セクターはトレッドパターンを成形する箇所であるため非常に重要な部品になっている。従来、このセクターは、通例、石膏を鋳型としてこれにアルミ合金を流し込む石膏鋳造法により製造している。すなわち、石膏鋳造法によるセクタ−の製造工程は、タイヤトレッド部を周方向に複数に分割した外形を有するマスター（原型）を成形し、これにゴムを流し込んで固化させた後に離型してゴム型を形成し、このゴム型に石膏を流し込んで固化させた後に離型して石膏型を形成し、これにアルミ合金を流し込んで固化させた後に石膏を破壊除去することによって製造している。

この一連の工程において、タイヤトレッド部を形成するマスター（原型）を成形する工程では、通常、図６に示すようなタイヤの踏面形状と略同等の外形を有する木材や樹脂材料からなる部材Ｍを準備しておき、この表面に切削加工を施してトレッドパターンを形成している。この工程では複雑な形状のトレッドパターンを多次元的に形成（５軸加工）する必要があるため、マスター（原型）の成形加工には永年の熟練と多くの労力を要し、セクショナル型金型の製造コストが嵩む大きな原因になっていた。

この対策として、簡易な方法により金型を製造する提案が幾つかなされている（例えば、特許文献１、２、３参照）。しかしながら、何れの提案にあっても、金型の内面や石膏の外面に複雑な加工を施すには５軸加工に伴う多くの時間を要することから、簡略化によるコスト低減という課題に対しては未だ改善の余地を残していた。
特開平４−２０８４１２号公報 特開平５−２２０７５３号公報 特開２００１−３３４５３１号公報

この発明の目的は、上述する従来の問題点を解消するもので、金型の製造コストを大幅に低減可能にする石膏型の製造方法及びこれを使用したセクショナル型タイヤ成形金型の製造方法提供することにある。

上記目的を達成するためのこの発明の石膏型の製造方法は、タイヤトレッド部を形成するセクターを製造するための石膏型の製造方法において、あらかじめタイヤ周方向に分割したタイヤトレッド部の表面を平面状に展開した平板状のマスターを製造しておき、該マスターを雌型にして表面にトレッドパターンを反転させた平板状のゴム型を製造し、該ゴム型の裏面側を略タイヤトレッド部の湾曲面を反転させた形態に形成したバック部の内面に嵌合して固定することにより組立体を形成し、次いで該組立体に石膏を流し込んで固化させることを要旨とする。

さらに、上述する製造方法において、マスターをトレッドパターンのピッチ単位に製造しておき、ゴム型を製造するに際して、前記マスターを複数個並べてトレッドパターンをゴムに反転させるようにしたことを要旨とする。

また、この発明のセクショナル型タイヤ成形金型の製造方法は、上述するようにして得られた石膏型にアルミ合金を流し込んで固化させた後、石膏を破壊除去してセクタ−を製造し、該セクタ−をタイヤ周方向に組み合わせると共に、左右のサイドウォール成形金型に組み込むことを要旨とする。

この発明によれば、タイヤトレッド部の表面を平面状に展開した平板状のマスターを製造し、このマスターを雌型にして平板状のゴム型を製造し、このゴム型を内面が湾曲面に形成されたバック部に嵌合して組立体を形成し、この組立体に石膏を流し込んで得た石膏型にアルミ合金を注入してセクタ−を製造するようにしたので、マスターを平板状に形成することにより、マスターにトレッドパターンを成形する工程が，従来の５軸加工から３軸加工で済むことになり、マスタ−の成形工程が大幅に簡略化されることから、石膏型及びタイヤ成形金型の製造コストを大幅に低減することができる。

さらに、上述するマスターをトレッドパターンのピッチ単位に製造し、ゴム型を製造するに際して、これらマスターを複数個並べてトレッドパターンをゴムに反転させるようにすることによって、トレッドパターンにおけるピッチ配列やピッチずれの変更を臨機応変に自由に行なうことができる。

以下、この発明のセクショナル型タイヤ成形金型の製造方法を添付図面を参照しながら製造工程の順序に沿って詳細に説明する。

図１はこの発明を実施するに際して使用するマスタ−（原型）の一例を示す斜視図であり、図２は図１のマスタ−から成形されたゴム型の斜視図である。

この発明のセクショナル型タイヤ成形金型の製造方法は、先ずタイヤ周方向に複数に分割したタイヤトレッド部のマスタ−（原型）を製造する工程から始まる。図１に示すように、マスタ−１は，タイヤ周方向に複数に分割したタイヤトレッド部の表面を平面状に展開して、トレッドパターンＱを表面１ａに形成した平板状の形態からなる。マスタ−１の材料は、特に限定されないが、木材、合成樹脂、又は金属が使用され、この表面に切削加工を施すことによってトレッドパターンＱを形成する。

次いで、このようにして形成されたマスタ−１を雌型にして、トレッドパターンＱを表面２ａ側に反転させた図２に示す平板状のゴム型２を製造する。ゴム型２の製造は、マスタ−１の周囲を図示しない枠体で囲い、この枠体内に液状ゴムを注入して固化させることにより行なってもよく、又はマスタ−１の表面側に未加硫ゴムをあてがい、これをプレス加硫することにより行なってもよい。

このようにして成形されたゴム型２は、その裏面２ｂ側を、別途用意された湾曲内面を有するバック部３（図３参照）の内面３ａに嵌合して固定され、図４に示すように、内面をゴム型２とし外面をバック部３とする組立体４が形成される。ここで、バック部３の内面３ａは、略タイヤトレッド部の湾曲面を反転させた形態に形成されている。

ゴム型２をバック部３の内面３ａに嵌合するには、ゴム型２を強制的に湾曲変形させて、ゴム型２の裏面２ｂがバック部３の内面３ａに密着するように嵌合する。また、必要に応じて、ゴム型２をボルトなどによりバック部３に着脱自在に固定するようにしてもよい。

ゴム型２の湾曲変形に際して、タイヤトレッド部の幅方向の曲率が大きい場合にあっては、組立体４におけるゴム型２のタイヤショルダー域に相当する位置（図２及び図４の破線Ｒの位置）の近傍に皺が発生する場合があるため、ゴム型２のこの位置にタイヤ周方向に延びるスリットを形成しておく必要が生ずる場合がある。

その後、この組立体４の内面側に石膏を流し込み、外面にトレッドパタ−ンＱを備えた石膏型（図示せず）を形成する。石膏が硬化した後，石膏型を組立体４から離型し、この石膏型の外面側にアルミ合金を流し込み、アルミ合金が固化した後、石膏を破壊除去してセクタ−を得る。このようにして得られたセクタ−を、タイヤ周方向に組み合わせると共に、左右のサイドウォール成形金型に組み込んでセクショナル型タイヤ成形金型を形成する。

このようにして製造された石膏型及びこれを使用して製造するセクショナル型タイヤ成形金型は、複雑な形状のトレッドパターンを有する場合であっても、マスター１を平板状に形成することにより、マスター１にトレッドパターンＱを形成する工程が，従来の５軸加工から３軸加工で済むことになり、マスタ−１の成形工程が大幅に簡略化されることから、石膏型及びタイヤ成形金型の製造コストを大幅に低減することができる。

この発明において、マスター１を、図５に示すように、トレッドパターンＱのピッチｐ単位で成形しておき、ゴム型２を製造するに際して、これらマスター１をタイヤ周方向及び幅方向に複数個並べてトレッドパターンをゴムに反転させるようにすることができる。これにより、トレッドパターンにおけるピッチ配列やピッチずれの変更を臨機応変に自由に行なうことができる。

上述するように、この発明の石膏型及びセクショナル型タイヤ成形金型の製造方法は、マスター（原型）を平板状に形成しておき、この平板状のマスタ−を出発点として石膏型及びセクタ−を製造することによりタイヤ成形金型の製造コストを低減させるもので、特に複雑な形状のトレッドパターンを有するタイヤの成形金型として有利である。

この発明を実施するに際して使用するマスタ−（原型）の形状の一例を示す斜視図である。 図１のマスタ−から成形されたゴム型の形状を示す斜視図である。 この発明を実施するに際して使用するバック部の形状を示す斜視図である。 この発明を実施するに際して使用するゴム型とバック部との組立体の形態を示す斜視図である。 この発明の実施形態によるマスタ−の配置の一例を示す斜視図である。 従来の切削加工を施す前のマスタ−の形状を示す斜視図である。

符号の説明

１ マスター
２ ゴム型
３ バック部
４ 組立体
Ｑ トレッドパタ−ン

Claims (4)

1. タイヤトレッド部を形成するセクターを製造するための石膏型の製造方法において、
   あらかじめタイヤ周方向に分割したタイヤトレッド部の表面を平面状に展開した平板状のマスターを製造しておき、該マスターを雌型にして表面にトレッドパターンを反転させた平板状のゴム型を製造し、該ゴム型の裏面側を略タイヤトレッド部の湾曲面を反転させた形態に形成したバック部の内面に嵌合して固定することにより組立体を形成し、次いで該組立体に石膏を流し込んで固化させることを特徴とする石膏型の製造方法。
2. 前記マスターをトレッドパターンのピッチ単位に製造しておき、前記ゴム型を製造するに際して、前記マスターを複数個並べてトレッドパターンをゴムに反転させるようにした請求項１に記載の石膏型の製造方法。
3. タイヤトレッド部を形成するセクターを石膏鋳造法により製造するセクショナル型タイヤ成形金型の製造方法において、
   あらかじめタイヤ周方向に分割したタイヤトレッド部の表面を平面状に展開した平板状のマスターを製造しておき、該マスターを雌型にして表面にトレッドパターンを反転させた平板状のゴム型を製造し、該ゴム型の裏面側を略タイヤトレッド部の湾曲面を反転させた形態に形成したバック部の内面に嵌合して固定することにより組立体を形成し、次いで該組立体に石膏を流し込んで固化させることにより石膏型を製造し、しかる後、該石膏型にアルミ合金を流し込んで固化させた後、石膏を破壊除去してセクタ−を製造し、該セクタ−をタイヤ周方向に組み合わせると共に、左右のサイドウォール成形金型に組み込むことを特徴とするセクショナル型タイヤ成形金型の製造方法。
4. 前記マスターをトレッドパターンのピッチ単位に製造しておき、前記ゴム型を製造するに際して、前記マスターを複数個並べてトレッドパターンをゴムに反転させるようにした請求項３に記載のセクショナル型タイヤ成形金型の製造方法。
   

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