JP4515212B2

JP4515212B2 - 積層モールドの組立方法及びその装置

Info

Publication number: JP4515212B2
Application number: JP2004289990A
Authority: JP
Inventors: 匠吉野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2004-10-01
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2024-10-01
Also published as: JP2006103035A

Description

本発明は、タイヤ幅方向に複数の薄板を積層して成る積層モールドの組立法とその装置に関するものである。

従来、タイヤを形成する際には、図８（ａ），（ｂ）に示すような、タイヤクラウン部の断面形状を有するクラウン部金型５１をホルダー５２に取付けたセクターモールド５３を複数個環状に連結した加硫金型５０を用い、成形された生タイヤの内側に圧力をかけて上記生タイヤ外表面を加熱された上記加硫金型５０の内壁に圧着させ、生ゴムを熱と圧力とで加硫する方法が行われている。上記クラウン部金型５１は、通常、鋳造により実現するが、このような鋳造型は型製造に手間がかかるだけでなく、材料コストも高いことから、近年、低コスト・短納期化を目的として、鋳造型である上記クラウン部金型５１に代えて、図９に示すような、薄板６１ａを積層して成る積層薄板６１をホルダー６２にボルト等で取付け積層したセクターモールド６３をタイヤ周方向に沿って複数個配列して環状のトレッドパターン形成部を構成した積層モールドが用いられるようになってきている。なお、上記図８，図９において、５４，６４はそれぞれ上記ホルダー５２，６２の側面側に取付けられる、タイヤのサイド部に当接するサイドモールドである。

このような積層薄板６１を組立てる方法としては、上記図９に示すように、セクターモールド６３のホルダー６２へ直接薄板６１ａを組込んで積層薄板６１とし、この積層薄板６１の上面から上記ホルダー６２に取付けられた固定ボルト６２ａにて圧縮力を作用させ、この圧縮力により上記積層薄板６１を固定して組立てる方法が用いられている。
あるいは、図１０に示すように、上記薄板６１ａのそれぞれに、上記薄板６１ａを貫通する丸穴６１ｓ，６１ｓをレーザ等で加工しておき、これらの丸穴６１ｓ，６１ｓの径よりも０．０２〜０．０５ｍｍ小さな外径を有する丸棒６５，６５を上記各丸穴６１ｓ，６１ｓに差し込んで各薄板６１ａを積層した後、ボルト等で上記積層された薄板６１を締付けて固定する組立方法も用いられている。

しかしながら、従来の薄板に丸穴６１ｓを空けて丸棒６５に差し込む方法では、金型の表面凹凸、真直度等の精度を確保するためには、丸穴６１ｓ及び丸棒６５の精度として、丸穴６１ｓと丸棒６５とのクリアランスを０．０５ｍｍ以下にしなければならないだけでなく、このような小さなクリアランスしかない丸穴６１ｓに丸棒６５を貫通させて積層組立する作業は多大な工数を要していた。
また、セクターモールド６３のホルダー６２へ薄板６１ａを直接組込む方法では、上記薄板６１ａを精度よく並べることが困難であり、このため、組立精度が悪かった。
更に、上記いずれの方法も、金型のセンター位置にくるべき薄板が、積層の累積誤差のため、センター位置からずれてしまうといった問題点がある。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、積層モールドを容易にかつ精度よく組立てることのできる方法とその装置を提供することを目的とする。

本願の請求項１に記載の発明は、複数の薄板に、薄板のモールド内面側とは反対の側に開口する切り欠き部を設け、この切り欠き部を、上記切り欠き部に対して所定のクリアランスを有するガイド棒に嵌合させて上記各薄板をタイヤ幅方向に積層し積層モールドを組立てる積層モールドの組立方法において、上記ガイド棒のセンター位置に溝を設け、この溝に予めセンター位置決め用の薄板を嵌め込んで固定した後、上記センター位置決め用の薄板の位置を基準位置として、残りの薄板を順次積層し、しかる後に、上記積層された薄板を圧縮して規定の幅寸法に調整して固定するようにしたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の積層モールドの組立方法において、上記積層薄板を、その両側面側から、上記積層方向とは直交する方向に押えながら圧縮するようにしたことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、複数の薄板をタイヤ幅方向に積層するための積層モールドの組立装置であって、センター位置決め用の溝を有するガイド棒と、上記ガイド棒に対して所定のクリアランスを有する切り欠き部を有する薄板の上記切り欠き部を上記ガイド棒に嵌合して積層された積層薄板をタイヤ幅方向に圧縮する圧縮機構と、上記積層薄板を上記圧縮方向とは直交する方向から押える押え機構とを備え、上記押え機構により、積層された各薄板の浮き上がりを抑制しつつ、上記圧縮機構により上記積層薄板を圧縮して規定の幅に調整して固定できるようにしたものである。

本発明によれば、複数の薄板に、薄板のモールド内面側とは反対の側に開口する切り欠き部を設け、この切り欠き部を、上記切り欠き部に対して所定のクリアランスを有するガイド棒に嵌合させて上記各薄板をタイヤ幅方向に積層し積層モールドを組立てる積層モールドの組立方法において、上記ガイド棒のセンター位置に溝を設け、この溝に予めセンター位置決め用の薄板を嵌め込んで固定した後、上記センター位置決め用の薄板の位置を基準位置として、残りの薄板を順次積層し、しかる後に、上記積層された薄板を、その両側面側から、上記積層方向とは直交する方向に押えながら、上記積層された薄板を圧縮して規定の幅に調整して固定するようにしたので、モールドのセンターと積層薄板のセンターとを確実に一致させることができる。したがって、積層薄板を容易にかつ精度よく組立てることができる。

以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１（ａ），（ｂ）は、本最良に係る積層モールド組立装置１０の構成を示す図で、同図において、１１，１１は多数の薄板２１を嵌め込んで積層して積層薄板２０を作製するためのガイド棒、１２は上記積層薄板２０を所定の幅寸法に圧縮するための圧縮機構部、１３は上記積層薄板２０の浮き上がりを抑制するための押え機構部、１４は上記圧縮機構部１２や押え機構部１３、及び、上記ガイド棒１１，１１の両端部をそれぞれ支持するガイド支持部材１５を搭載する基台である。
上記圧縮機構部１２は、レール１２ｍ，１２ｎ上をそれぞれスライドする２枚の圧縮板１２ａ，１２ｂと、この圧縮板１２ａ，１２ｂをスライドさせるための、固定台１２ｐ，１２ｑ，１２ｑ及び、一端にハンドル１２ｈを有し、上記固定台１２ｐ，１２ｑ間に回転可能に設けられた回転軸１２ｊ，１２ｊを備え、上記圧縮板１２ａ，１２ｂをスライドさせて、上記圧縮板１２ａ，１２ｂの間の距離を伸縮させる伸縮手段１２ｃとを備えたもので、上記圧縮板１２ａ，１２ｂを、上記積層薄板２０を挟持して固定するための固定板３０ａ，３０ｂにそれぞれ当接させながら、上記圧縮板１２ａ，１２ｂの間の距離を、モールドするタイヤのタイヤ幅に応じた距離まで縮小して上記積層薄板２０を所定の幅寸法に圧縮する。
また、押え機構部１３は押え板１３ａ，１３ｂとこの押え板１３ａ，１３ｂを上記ガイド棒１１の延長方向とは直角方向にスライドさせるスライド機構（図示せず）とを備え、上記押え板１３ａ，１３ｂを、上記積層薄板２０の両側面側から上記ガイド棒１１，１１方向に押え付けるもので、これにより、上記積層薄板２０の圧縮時の浮き上がりを抑制することができる。

また、図２（ａ）は、上記積層薄板２０を構成する薄板２１の一例を示す図で、本例の薄板２１には、モールド内面側とは反対側（以下、下側という）に開口する、上記ガイド棒１１，１１に薄板２１を嵌合するための２つの切り欠き部２２と、積層された各薄板２１を固定する固定ボルトを挿入するための３個のボルト穴２３と、薄板の両端部下側に設けられた、上記押え板１３ａ，１３ｂに係合する切り欠き部（以下、係合部）２４ａ，２４ｂとが設けられている。
本例では、上記ガイド棒１１，１１を円柱状あるいは円筒状とするとともに、その中心位置付近にセンター位置決め溝１１ｋを設けている。また、このガイド棒１１，１１に薄板２１を容易に嵌合させることができるように、上記各薄板２１の切り欠き部２２を、上記ガイド棒１１の断面形状に対して、０．０５〜０．１ｍｍのクリアランスが設けられた半円状の嵌合部２２ａとこの嵌合部２２ａから薄板下側の端部に開口する挿入部２２ｂとから構成した。
但し、上記ガイド棒１１，１１のセンター位置決め溝１１ｋに嵌合される、モールドのセンター位置にくるセンター薄板２１ｋの切り欠き部２２ｋの断面形状については、上記センター位置決め溝１１ｋの断面形状に対して、０．０５〜０．１ｍｍのクリアランスを設けるようにしている。これにより、図２（ｂ）に示すように、複数の薄板２１，２１，‥‥を、上記センター薄板２１ｋを中心にしてその左右方向（モールドの上下方向）に正確に配設することができる。

次に、上記構成の積層モールド組立装置１０を用いて積層薄板を組立てる方法について説明する。
まず、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ガイド棒１１，１１のセンター位置決め溝１１ｋにセンター薄板２１ｋの切り欠き部２２ｋを嵌め込んで積層薄板のセンター位置を設定する。次に、図４（ａ）に示すように、上下型の各薄板２１を、上記センター薄板２１ｋに隣接して上記ガイド棒１１，１１上に順次並べていき、図４（ｂ）に示すような積層薄板２０を形成した後、上記積層薄板２０の上下端（同図の左右端の薄板の外側）に、上記薄板２１の切り欠き部２２、ボルト穴２３、及び、係合部２４ａ，２４ｂに相当する切り欠き部、ボルト穴、及び、係合部（図示せず）が設けられた上下の固定板３０ａ，３０ｂを取付けて積層作業を終了する。
積層後には、図５（ａ），（ｂ）に示すように、押え機構部１３の押え板１３ａ，１３ｂを、上記積層薄板２０の係合部２４ａ，２４ｂと固定板３０ａ，３０ｂの係合部とにそれぞれ挿入して固定する。これにより、上記積層薄板２０及び固定板３０ａ，３０ｂは上記押え板１３ａ，１３ｂにならうため、モールド表面の凹凸及び真直度の精度を確保することができるとともに、後述する圧縮工程での各薄板２１の浮き上がりを確実に抑制することができる。

次に、圧縮機構部１２のハンドル１２ｈを操作して伸縮手段１２ｃを駆動することにより、図６に示すように、上記圧縮板１２ａ，１２ｂをそれぞれレール１２ｍ，１２ｎ上にスライドさせて、上記圧縮板１２ａ，１２ｂ間の距離を伸縮させる。これにより、上記固定板３０ａ，３０ｂに挟持された積層薄板２０の積層方向に圧縮力を作用させることができるので、上記各薄板２１を平行に保持しつつ、上記積層薄板２０を所定の幅寸法に圧縮することができる。
その後、図７に示すように、上記圧縮された状態で、固定ボルト４０を上記固定板３０ａ，３０ｂ及び積層薄板２０の図示しないボルト穴に挿入して、上記固定板３０ａ，３０ｂに積層薄板２０を固定する。なお、図を分かりやすくするため、図７では、圧縮機構部１２などについては省略した。
ボルト固定後は、上記圧縮板１２ａ，１２ｂ間の距離を広げるとともに、押え機構部１３の押え板１３ａ，１３ｂを上記各係合部から引き抜いて、上記固定板３０ａ，３０ｂに挟持された積層薄板２０を積層モールド組立装置１０から取外して、１つのセクターモールドの組立が完了する。

このように、本最良の形態によれば、複数の薄板２１をタイヤ幅方向に積層して成る積層モールドを組立てる際に、薄板２１を嵌合して並べるためのガイド棒１１，１１と、積層薄板２０を所定の幅寸法に圧縮するための圧縮機構部１２と上記積層薄板２０の浮き上がりを抑制するための押え機構部１３とを備えた組立装置１０を用い、上記ガイド棒１１，１１に、上記複数の薄板２１に形成された、上記ガイド棒１１の断面形状に対して所定のクリアランスを有する切り欠き部２２を嵌合させて積層した後、上記積層薄板２０を、押え機構部１３により、両側面側から、上記積層方向とは直交する方向に押えながら、圧縮機構部１２を用いて圧縮して規定の幅に調整して固定するようにしたので、積層薄板２０を容易にかつ精度よく組立てることができる。
また、上記ガイド棒１１のセンター位置にセンター位置決め溝１１ｋを設け、このセンター位置決め溝１１ｋに予めセンター薄板２１ｋを嵌め込んで固定した後、上記センター薄板２１ｋを基準位置として、残りの薄板２１，２１，‥‥を積層するようにすれば、モールドのセンターと積層薄板２０のセンターとを確実に一致させることができる。

なお、上記最良の形態では、固定台１２ｐ，１２ｑ間に回転可能に設けられた回転軸１２ｊ，１２ｊを回転させて圧縮板１２ａ，１２ｂをスライドさせる伸縮手段１２ｃを用いた場合について説明したが、油圧装置などの他の伸縮手段を用いて、圧縮板１２ａ，１２ｂの距離を縮小させるようにしてもよい。
また、ガイド棒１１及び薄板２１に形成された切り欠き部２２の断面形状についても、薄板２１を容易に並べられるものであればよく、特に円弧状に制限するものではない。

本発明による積層薄板の組立方法を用いて、以下のサイズのタイヤ加硫金型（積層モールド）を作製した。
ＰＳＲ２６５／３５Ｒ１８
薄板枚数：約５００枚／セグメント
その結果、１セグメント当たりの所用組立時間は２０分で、その凹凸精度は０．０３ｍｍ、金型端面真直度は０．０４ｍｍであった。
これにより、本組立方法により、従来の約１／２の時間で、かつ、従来と同等の組立精度で積層薄板を組立てることができることが確認された。

このように、本発明によれば、積層薄板を短時間でかつ精度よく組立ることができるので、寸法精度の高い積層モールドを短期間に製造することができる。

本発明の最良の形態に係る積層モールド組立装置の構成を示す図である。本最良の形態に係る薄板の一例を示す図である。本最良の形態に係る積層薄板の組立方法（積層工程）を示す図である。本最良の形態に係る積層薄板の組立方法（積層工程）を示す図である。本最良の形態に係る積層薄板の組立方法（積層板押え）を示す図である。本最良の形態に係る積層薄板の組立方法（圧縮工程）を示す図である。本最良の形態に係る積層薄板の組立方法（薄板固定）を示す図である。従来の加硫金型の概要を示す図である。従来の積層モールドの概要と積層薄板の固定方法を示す図である。従来の積層薄板の固定方法を示す図である。

符号の説明

１０積層モールド組立装置、１１ガイド棒、１１ｋセンター位置決め溝、
１２圧縮機構部、１２ａ，１２ｂ圧縮板、１２ｃ伸縮手段、１２ｊ回転軸、
１２ｈハンドル、１２ｍ，１２ｎレール、１２ｐ，１２ｑ固定台、
１３押え機構部、１３ａ，１３ｂ押え板、１４基台、１５ガイド支持部材、
２０積層薄板、２１薄板、２１ｋセンター薄板、２２，２２ｋ切り欠き部、
２３ボルト穴、２４ａ，２４ｂ切り欠き部（係合部）、３０ａ，３０ｂ固定板。

Claims

複数の薄板に、薄板のモールド内面側とは反対の側に開口する切り欠き部を設け、この切り欠き部を、上記切り欠き部に対して所定のクリアランスを有するガイド棒に嵌合させて上記各薄板をタイヤ幅方向に積層し積層モールドを組立てる積層モールドの組立方法において、
上記ガイド棒のセンター位置に溝を設け、この溝に予めセンター位置決め用の薄板を嵌め込んで固定した後、上記センター位置決め用の薄板の位置を基準位置として、残りの薄板を順次積層し、しかる後に、上記積層された薄板を圧縮して規定の幅寸法に調整して固定するようにしたことを特徴とする積層モールドの組立方法。
上記積層薄板を、その両側面側から、上記積層方向とは直交する方向に押えながら圧縮するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の積層モールドの組立方法。
複数の薄板をタイヤ幅方向に積層するための積層モールドの組立装置であって、センター位置決め用の溝を有するガイド棒と、上記ガイド棒に対して所定のクリアランスを有する切り欠き部を有する薄板の上記切り欠き部を上記ガイド棒に嵌合して積層された積層薄板をタイヤ幅方向に圧縮する圧縮機構と、上記積層薄板を上記圧縮方向とは直交する方向から押える押え機構とを備えたことを特徴とする積層モールドの組立装置。