JP5076123B2 - タイヤ成形型の製造方法及びタイヤ成形型 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤを加硫成形するためのタイヤ成形型の製造方法とそのタイヤ成形型とに関する。

かかるタイヤ成形型は、複数の型部を組み合わせて構成されており、その型構造に基づいて２ピースタイプとセグメンテッドタイプに大別される。後者では、タイヤのトレッド面に当接する環状型部が、タイヤ周方向に分割された複数のセクターで構成され、各セクターの内周面に、溝部形成用の骨部と陸部形成用の凹部が設けられる。また、サイプと呼ばれる切り込みを陸部に形成する場合には、凹部内に薄手のブレードが設けられる。各セクターは、型開き状態では相互に離間しているが、型締め状態では寄り集まって円環状に連なり、端面同士を突き合わせる。

セクターは、その構造に基づいて一体タイプとピースタイプに区別される。一体タイプのセクターは、下記特許文献１に開示されるように、アルミ等により一体的に製作されるのに対し、ピースタイプのセクターは、下記特許文献２に開示されるように、予め個別に製作した多数のピースをバックセグメントの内周側に組み込むことで構成される。ピースタイプでは、ピース間に形成された多数の微小隙間からエアを排出できるものの、部品点数が多くなる傾向にある。

セグメンテッドタイプのタイヤ成形型では、環状型部を平面分割（タイヤ軸を含む平面による分割）した場合に、トレッドパターンの複雑さとも相俟って、セクターの端面が横溝を形成する骨部を縦断したりブレードを横断したりするため、薄肉化した骨部や短小化したブレードの破損が問題となる。これに対して、非平面分割を採用した場合には、セクターの端面を曲面やジグザグ面などで形成して、骨部の薄肉化或いはブレードの短小化を適宜に回避でき、上記の問題を解消することができる。

上記のように、骨部やブレードの破損を抑制する観点によれば、平面分割よりも非平面分割の方が有利と言える。しかし、非平面分割は、平面分割に比べて加工の難易度が高いため、セクターの端面を高精度に仕上げるのが容易ではない。セクターの端面の加工精度が低いと、端面同士を突き合わせたときに隙間が形成され、加硫成形時にタイヤのトレッド面にゴムバリを生じてしまう。したがって、非平面分割であっても、セクターの端面同士を高精度に密着させることが重要となる。

下記特許文献１には、一体的に鋳造成形したリング状鋳物を非平面分割して、一体タイプのセクターを製作する装置が記載されている。しかしながら、この装置は、重量物であるリング状鋳物を保持して周方向に動かすための大型の回転テーブルや、大型のＮＣマシンを備えるものであり、大掛かりで高価な設備が必要となる。

一方、下記特許文献２に記載のようなピースタイプのセクターでは、個々のピースが小サイズであることから、ワイヤー放電加工機など汎用の加工装置を用いて、端面を非平面に加工することができる。しかし、個別に製作した一対のピースの端面を加工すると、その端面の各々において加工誤差が生じるため、それらを突き合わせたときに隙間が形成され易い。それ故、端面を非平面に加工した後に摺合せが必要となり、作業が煩雑化するという問題がある。
特開昭５６−５８８１７号公報 特開２００６−１５９６６９号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、環状型部の非平面分割が簡便で、しかもセクターの端面同士を高精度に密着させることができるタイヤ成形型の製造方法及びタイヤ成形型を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係るタイヤ成形型の製造方法は、少なくともタイヤのトレッド部に当接する環状型部が、タイヤ周方向に分割されたセクターの組み合わせからなるタイヤ成形型の製造方法において、トレッドパターンに対応した凹凸形状が内周面に設けられた円弧状のインナーセグメントを製作する工程と、前記インナーセグメントを非平面分割により二分し、第１セグメント片と第２セグメント片とを得る工程と、タイヤ周方向に隣り合う一対のセクターのうち、一方のセクターのバックセグメントの内周側に前記第１セグメント片を組み込むと共に、他方のセクターのバックセグメントの内周側に前記第２セグメント片を組み込み、非平面分割した面を前記セクターの端面に配する工程と、を備えるものである。

本発明では、まず、トレッドパターンに対応した凹凸形状が内周面に設けられた円弧状のインナーセグメントを製作し、そのインナーセグメントを非平面分割により二分する。この非平面分割は、環状型部よりも周長が短いインナーセグメントを対象にしているため、大掛かりで高価な設備を必要とせず、ワイヤー放電加工機など汎用の加工装置を用いて簡便に行うことができる。また、非平面分割であることにより、骨部の薄肉化やブレードの短小化を適宜に回避することができる。ここで、非平面分割とは、平面分割（タイヤ軸を含む平面による分割）ではない分割を意味し、例えば曲面やジグザグ面などでセクター間を分割するものである。

次に、非平面分割により得られた第１セグメント片と第２セグメント片を、セクターのバックセグメントの内周側に組み込む。このとき、タイヤ周方向に隣り合う一対のセクターのうち、一方のセクターのバックセグメントに第１セグメント片を組み込むと共に、他方のセクターのバックセグメントに第２セグメント片を組み込み、非平面分割した面をセクターの端面に配する。この非平面分割した面は、同じインナーセグメントを二分したものであるため、加工誤差の影響が小さく、摺合せをしなくともセクターの端面同士を高精度に密着させることができる。

上記において、前記バックセグメントの内周側に、それぞれ別個のインナーセグメントを非平面分割して得た第１セグメント片と第２セグメント片とを組み込み、平面で形成した両セグメント片の端面を互いに当接させることが好ましい。

上記構成によれば、セクターの内周側部分の半分が第１セグメント片で構成されると共に、残りの半分が第２セグメント片で構成されるため、ピースタイプのセクターよりも部品点数や加工数が少なくなるという利点がある。また、同じバックセグメントに組み込まれた第１，第２セグメント片は、平面で形成した端面を互いに当接させることから高精度に密着し易く、ゴムバリが発生する心配が少ない。そのうえ、型締め動作の際に圧接される箇所ではないため、骨部やブレードが破損するおそれが小さい。

また、本発明に係るタイヤ成形型は、少なくともタイヤのトレッド部に当接する環状型部が、タイヤ周方向に分割されたセクターの組み合わせからなるタイヤ成形型において、トレッドパターンに対応した凹凸形状が内周面に設けられた円弧状のインナーセグメントを分割してなる第１セグメント片と第２セグメント片とが、バックセグメントの内周側に組み込まれることにより前記セクターが構成され、タイヤ周方向に隣り合う一対のセクターのうち、一方のセクターのバックセグメントの内周側に組み込まれた前記第１セグメント片と、他方のセクターのバックセグメントの内周側に組み込まれた前記第２セグメント片とが、同じインナーセグメントを非平面分割により二分したものであって、その非平面分割した面をセクターの端面に配したものである。

本発明に係るタイヤ成形型によれば、上述のようにして、大掛かりで高価な設備を使用しなくとも、ワイヤー放電加工機など汎用の加工装置を用いて、環状型部の非平面分割を簡便に行うことができる。しかも、摺合せをしなくとも非平面で形成されたセクターの端面同士を高精度に密着させることができ、タイヤのトレッド面でのゴムバリの発生を好適に抑制できる。

上記において、前記バックセグメントの内周側に、それぞれ別個のインナーセグメントを非平面分割して得た第１セグメント片と第２セグメント片とを組み込み、平面で形成した両セグメント片の端面を互いに当接させているものが好ましい。

上記構成によれば、セクターの内周側部分の半分が第１セグメント片で構成されると共に、残りの半分が第２セグメント片で構成されるため、ピースタイプのセクターよりも部品点数や加工数が少なくなるという利点がある。また、同じバックセグメントに組み込まれた第１，第２セグメント片は、平面で形成した端面を互いに当接させることから高精度に密着し易く、ゴムバリが発生する心配が少ない。そのうえ、型締め動作の際に圧接される箇所ではないため、骨部やブレードが破損するおそれが小さい。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るタイヤ成形型の一例を示す縦断面図であり、型締め状態を示している。図１において、グリーンタイヤ（不図示）はタイヤ軸方向が上下になるようにセットされ、図１右側がタイヤ径方向内側、図１左側がタイヤ径方向外側となる。このタイヤ成形型（以下、単に成形型と称する場合がある。）は、セグメンテッドタイプの成形型である。

本実施形態の成形型は、タイヤのトレッド部に当接する環状型部１と、下方のサイドウォール部が当接する下型部２と、上方のサイドウォール部が当接する上型部３とを備える。下型部２及び上型部３のタイヤ径方向内側にはビードリング４が設けられており、タイヤのビードコアを嵌合可能に構成されている。型開き状態では、環状型部１及び上型部３が上昇すると共に、環状型部１がタイヤ径方向外側に変位する。かかる型部の変位は、不図示の開閉機構によって行われる。

環状型部１の内周面１ａには、溝部形成用の骨部と陸部形成用の凹部とからなる凹凸形状が形成されている。加硫成形時には、この内周面１ａがグリーンタイヤのトレッド面に押し当てられることで、所定のトレッドパターンが形成される。内周面１ａには、必要に応じて、サイプを形成するためのブレードや、エアを型外に排出するためのベントホールが設けられる。なお、本発明は、内周面１ａに形成される凹凸形状が特に制限されるものではない。

環状型部１は、図２に示すように、タイヤ周方向に分割されたセクター５Ａ〜５Ｇの組み合わせからなる。本発明では、環状型部１が非平面分割されており、各セクター５Ａ〜５Ｇの端面は非平面で形成されている。各セクター５Ａ〜５Ｇは、型開き状態では相互に離間しているが、型締め状態では寄り集まって円環状に連なり、端面同士を突き合わせた状態になる。本実施形態では、環状型部１が７分割され、各セクター５Ａ〜５Ｇの周長が略同等である例を示すが、本発明では環状型部の分割数は特に制限されず、各セクターの周長が互いに異なっていても構わない。

図３は、セクター５Ａの斜視図であり、内周面を上方に向けた状態で示している。セクター５Ａは、バックセグメント７Ａの内周側に、第１セグメント片１１ａと第２セグメント片１７ｂとを組み込むことで構成されている。図示を省略しているが、両セグメント片１１ａ，１７ｂの内周面には凹凸形状が形成されている。両セグメント片１１ａ，１７ｂは、バックセグメント７Ａの内周側に形成された凹陥部７１に嵌め込まれ、両側の腕部７２によってタイヤ幅方向外側から支持されている。

セクター５Ａの端面には、両セグメント片１１ａ，１７ｂの脱落を防ぐためのストッパー部材６が取り付けられている。ストッパー部材６は、タイヤ幅方向に間隔を空けて配された一組の矩形金属板で構成され、バックセグメント７Ａにボルトで固定されている。ストッパー部材６は、両セグメント片１１ａ，１７ｂに形成された凹部に進入しているため、セクターの端面同士を突き合わせた際に障壁になることはない。

両セグメント片１１ａ，１７ｂの素材としてはアルミニウム材が例示される。このアルミニウム材は、純アルミ系の素材のみならず、アルミニウム合金を含む概念であり、例えばＡｌ−Ｃｕ系、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｎ系、Ａｌ−Ｓｉ系が挙げられる。一方、バックセグメント７Ａの素材としてはスチール材が例示される。

両セグメント片１１ａ，１７ｂは、片側の端面がタイヤ周方向に直交する平面で形成されており、その端面同士を当接させている。また、他側の端面が非平面（本実施形態では波状の曲面）で形成されており、その端面をそれぞれセクター５Ａの端面に配してある。セクター５Ａの端面近傍では、内周面に設けられた骨部の薄肉化やブレードの短小化が適宜に回避されたものになっている。

セクター５Ｂ〜５Ｇは、セクター５Ａと同様の構成であり、各々のバックセグメント７Ｂ〜７Ｇの内周側に、第１セグメント片１２ａ〜１７ａと、第２セグメント片１１ｂ〜１６ｂとを組み込むことで構成されている。各セクター５Ａ〜５Ｇにおけるバックセグメントとセグメント片との組み合わせは、図４に示す通りである。本実施形態では、各セグメント片の周長が略同等である例を示すが、これらは互いに異なっていても構わない。

以下、このタイヤ成形型の製造方法について説明する。まず、図５に示すようなインナーセグメント１１〜１７を製作する。図６には、インナーセグメント１１だけ示しているが、他のインナーセグメント１２〜１７も同様に形作られている。インナーセグメント１１は、トレッドパターンに対応した凹凸形状が内周面に設けられた円弧状の部材であり、バックセグメントの凹陥部に嵌め込み可能な断面形状を有すると共に、その両端面がタイヤ周方向に直交する平面で形成されている。インナーセグメント１１は、鋳造により一体的に製作できるが、これよりも周長の長い鋳物を平面分割して製作することもできる。

次に、図７に示すように、インナーセグメント１１を非平面分割により周方向に二分し、第１セグメント片１１ａと第２セグメント片１１ｂとを得る。かかる非平面分割は、比較的周長が短いインナーセグメント１１が対象であるため、ワイヤー放電加工機などにより簡便且つ安価に加工することができる。かかる非平面分割では、分割面を適宜に設定することで骨部の薄肉化やブレードの短小化を回避できる。他のインナーセグメント１２〜１７についても、図８の如く非平面分割により二分し、第１セグメント片１２ａ〜１７ａと第２セグメント片１２ｂ〜１７ｂとを得る。

そして、図９に示すように、タイヤ周方向に隣り合う一対のセクター５Ａ，５Ｂのうち、セクター５Ａのバックセグメント７Ａの内周側に第１セグメント片１１ａを組み込むと共に、セクター５Ｂのバックセグメント７Ｂの内周側に第２セグメント片１１ｂを組み込み、非平面分割した面をセクター５Ａ，５Ｂの端面に配する。他のインナーセグメント１２〜１７についても同様であり、図４に示すように、第１セグメント片１２ａ〜１７ａと第２セグメント片１２ｂ〜１７ｂとを、タイヤ周方向に隣り合う一対のセクターのバックセグメントに組み込み、その非平面分割した面をセクターの端面に配するようにする。この結果、各セクター間における分割面が非平面となり、環状型部１が非平面分割されたものとなる。

バックセグメント７Ａには、第１セグメント片１１ａと第２セグメント片１７ｂが組み込まれた後、ストッパー部材６が取り付けられ、図３に示すようにセクター５Ａが構成される。上述のように、第１セグメント片１１ａと第２セグメント片１７ｂとは、それぞれ別個のインナーセグメント（インナーセグメント１１，１７）を分割して得たものである。なお、バックセグメント７Ａの内周側に対して、第１セグメント片１１ａと第２セグメント片１７ｂとを同時に組み込むことも可能である。

タイヤ周方向に隣り合うセクター５Ａ，５Ｂは、型締め動作の際に端面同士を突き合わせ、第１セグメント片１１ａと第２セグメント片１１ｂとを互いに当接し合う。この当接し合う面は、インナーセグメント１１を二分したときの分割面であるため、加工誤差の影響が小さく、例えばワイヤー放電加工機による場合は放電電圧の変異に基づく誤差だけで済む。それ故、摺合せをしなくともセクター５Ａ，５Ｂの端面同士を高精度に密着させることができる。

また、セクター５Ａでは、第１セグメント片１１ａと第２セグメント片１７ｂとが、平面で形成した端面を互いに当接させているが、既述したように平面であれば高精度の加工が簡単で、適切な密着状態が容易に得られるため、ゴムバリが発生する心配が少ない。そのうえ、型締め動作の際に圧接される箇所ではないため、骨部やブレードが破損するおそれが小さい。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、環状型部の非平面分割では、前述の実施形態のような曲面による分割に代えて、ジグザグ面による分割や、タイヤ幅方向に対して傾斜した傾斜面による分割を採用することもできる。

本発明に係るタイヤ成形型の一例を示す縦断面図 環状型部の平面図 セクターの斜視図 環状型部の内部構造を概略的に示す平面図 各インナーセグメントを内周側から見たときの図 インナーセグメントの斜視図 図６に示すインナーセグメントを非平面分割した図 図５に示すインナーセグメントを非平面分割した図 インナーセグメントをバックセグメントに組み込んだ様子を示す図

符号の説明

１ 環状型部
５Ａ〜５Ｇ セクター
６ ストッパー部材
７Ａ〜７Ｇ バックセグメント
１１〜１７ インナーセグメント
１１ａ〜１７ａ 第１セグメント片
１１ｂ〜１７ｂ 第２セグメント片

Claims (4)

1. 少なくともタイヤのトレッド部に当接する環状型部が、タイヤ周方向に分割されたセクターの組み合わせからなるタイヤ成形型の製造方法において、
   トレッドパターンに対応した凹凸形状が内周面に設けられた円弧状のインナーセグメントを製作する工程と、
   前記インナーセグメントを非平面分割により二分し、第１セグメント片と第２セグメント片とを得る工程と、
   タイヤ周方向に隣り合う一対のセクターのうち、一方のセクターのバックセグメントの内周側に前記第１セグメント片を組み込むと共に、他方のセクターのバックセグメントの内周側に前記第２セグメント片を組み込み、非平面分割した面を前記セクターの端面に配する工程と、を備えることを特徴とするタイヤ成形型の製造方法。
2. 前記バックセグメントの内周側に、それぞれ別個のインナーセグメントを非平面分割して得た第１セグメント片と第２セグメント片とを組み込み、平面で形成した両セグメント片の端面を互いに当接させる請求項１記載のタイヤ成形型の製造方法。
3. 少なくともタイヤのトレッド部に当接する環状型部が、タイヤ周方向に分割されたセクターの組み合わせからなるタイヤ成形型において、
   トレッドパターンに対応した凹凸形状が内周面に設けられた円弧状のインナーセグメントを分割してなる第１セグメント片と第２セグメント片とが、バックセグメントの内周側に組み込まれることにより前記セクターが構成され、
   タイヤ周方向に隣り合う一対のセクターのうち、一方のセクターのバックセグメントの内周側に組み込まれた前記第１セグメント片と、他方のセクターのバックセグメントの内周側に組み込まれた前記第２セグメント片とが、同じインナーセグメントを非平面分割により二分したものであって、その非平面分割した面をセクターの端面に配してあることを特徴とするタイヤ成形型。
4. 前記バックセグメントの内周側に、それぞれ別個のインナーセグメントを非平面分割して得た第１セグメント片と第２セグメント片とを組み込み、平面で形成した両セグメント片の端面を互いに当接させている請求項３記載のタイヤ成形型。

Images