JP5658094B2 - タイヤ用モールド - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの加硫工程に用いられるモールドに関する。

タイヤの加硫工程ではモールドが用いられている。割モールド及びツーピースモールドが、この加硫工程に用いられうる。加硫工程では、予備成形されたローカバーがモールドに投入される。このローカバーは、モールドとブラダーとに囲まれたキャビティにおいて、加圧されつつ加熱される。加圧と加熱とにより、ローカバーのゴム組成物がキャビティ内を流動する。加熱によってゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。加圧の際、モールドのキャビティ面とローカバーとの間にエアーが残留すると、タイヤの表面にベアーが形成される。ベアーはタイヤの品質を低下させる。一般的なモールドはベントホールを有している。このベントホールを通じてエアーが排出される。

割モールドは円弧状のトレッドセグメント（以下、単にセグメントという）を備えている。多数のセグメントが並べられることにより、リング状のキャビティ面が形成される。セグメントは、鋳型が用いられた重力鋳造又は低圧鋳造によって得られる。金属製鋳型が用いられた精密鋳造（いわゆるダイキャスト）により、セグメントが得られることもある。

このようなタイヤ用モールドの一例として、特開２００９−２６９２４５公報に開示されたモールドが知られている。このモールドのセグメントは、ブロックを備えている。このブロックは、キャビティ面を備えている。このキャビティ面は、直彫りによって形成されている。ブロックは、ベースと、このベースに収容されて一体化したコアとを備えている。このコアは多数のピースから構成されている。それぞれのピースはボルト孔を備えている。この多数のピースが並列され、上記ボルト孔にボルトが貫通されて固定される。こうすることにより、この多数のピースが一体化されてコアが形成される。

上記コアのベースへの一体化は、鋳ぐるみによって行われる。すなわち、コアが鋳型の空隙部に挿入される。この空隙部内に溶融金属が流し込まれる。この溶融金属が凝固してベースが形成され、ベースとベースに鋳ぐるまれたコアとからなるブロックが形成される。このブロックに切削加工が施され、表面にキャビティ面が形成される。

鋳ぐるみによるコアのベースへの一体化は、その鋳造自体に多くの工数を要する。コアは、鋳物によって被覆されて固定されるので、ブロックを製造後に分解することが不可能になる。そのため、ピース同士の隙間に堆積した汚れを除去するためには、特殊な熱処理が必要となる。

鋳造工程を要することなく、ブロックがベースとしてのホルダに装着されるセグメントが提案されている（特開２００９−０２３２３１公報参照）。このセグメントにおいては、予めホルダに形成された凹所にブロックが嵌合される。ブロックを構成する積層ピースのうちのいずれか複数枚にボルト孔が形成されている。ホルダには、積層ピースのボルト孔に対応する位置に、ボルト挿通用の貫通孔が形成されている。ボルトにより、このボルト孔及び貫通孔を通して、ブロックがホルダに固定される。

ブロックがボルトによってホルダに固定される場合、ボルトがピースに螺合される。ピースの枚数に応じて、ホルダのボルト用貫通孔の形成位置が異なる。ピースが薄い場合には、小径のボルトを使用せざるを得ないため、ホルダへのブロックの固定強度が低下する。

特開２００９−２６９２４５公報 特開２００９−０２３２３１公報

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ピースの積層枚数に関わらず、ブロックがホルダにしっかりと固定されつつ、手間のかかる鋳造工程が不要となり、製造後の分解が可能になるタイヤ用モールドの提供、及び、かかるタイヤ用モールドの製造方法の提供にある。

本発明に係るタイヤ用モールドは、
内面にキャビティ面が形成されたタイヤ用モールドであって、
並列された複数の板状のピースを有するブロックと、
このブロックが装着されうる凹所を有するホルダと、
この凹所に嵌合されたブロックを、凹所に対して着脱可能に固定する固定機構とを備えており、
この固定機構が、上記ブロックの表面に各ピースを貫通する方向に形成された係合溝と、上記凹所の内面に配置される、上記係合溝に係合する係合突条とを有しており、
この係合突条に係合溝が係合することにより、ブロックが凹所の内面から離脱自在になることが阻止される。

かかる構成により、鋳造工程が不要となり、そして、モールドが完成した後、また、その使用後においても、このモールドを分解することができる。また、ブロックをホルダに装着するに際し、ピースに直接ボルト等を螺着するのではなく、係合突条を介してブロックをホルダに装着する。このため、ピースの枚数や厚さに関係なく、ブロックをホルダに装着することができる。各ピースのホルダへの装着強度が均一化される。

上記係合突条は、上記凹所の内面に対して着脱可能なキーから構成されてもよい。

好ましくは、上記ブロックが、複数の小ブロック体であるユニットから構成されており、上記複数のユニットが、互いに密接した状態で上記凹所内に嵌合されており、隣接するユニット同士の接触面に、相互に係合し合う係合部が形成されており、隣接する一方のユニットが凹所内に固定されることにより、この一方のユニットに係合した他方のユニットが凹所から脱出することを阻止されうるように構成されている。

好ましくは、隣接する２つの上記ピースの間に挟まれた第一シムを備えており、この第一シムにより、隣接する２つの上記ピースの間に第一スリットが形成されている。

好ましくは、隣接する２つの上記ユニットの間に挟まれた第二シムを備えており、この第二シムにより、隣接する２つの上記ユニットの間に第二スリットが形成されている。

本発明に係るタイヤ用モールドの製造方法は、
複数の板状のピース母材を並列状態に固定してブロック母材を形成する工程、
切削加工により、ホルダ母材にブロック母材を装着するための凹所を形成する工程、
上記ブロック母材に係合溝を形成する工程、
上記凹所の内面に配置される、上記係合溝に係合しうる係合突条を用意する工程、
上記ブロック母材を、係合溝に係合突条が係合した状態で、ホルダ母材の凹所に装着して、セグメント母材を形成する工程、
このセグメント母材に切削加工を施してキャビティ面を形成するセグメント形成工程、及び、
このセグメントを複数個連接するモールド形成工程を含んでいる。

好ましくは、上記ブロック母材を形成する工程において、隣接するピース母材同士の間にシムを配置することにより、スリットを形成し、上記セグメント形成工程において、そのキャビティ面に上記スリットを露出させる。

本発明に係るタイヤの製造方法は、
予備成形によってローカバーが得られる工程と、
内面にキャビティ面が形成されたモールドに、上記ローカバーが投入される工程と、
このローカバーが上記モールド内で加圧及び加熱される工程とを含んでおり、
上記モールドが、
並列された複数の板状のピースを有するブロックと、
このブロックが装着されうる凹所を有するホルダと、
この凹所に嵌合されたブロックを、凹所に対して着脱可能に固定する固定機構とを備えており、
この固定機構が、上記ブロックの表面に各ピースを貫通する方向に形成された係合溝と、上記凹所の内面に配置される、上記係合溝に係合する係合突条とを有しており、
この係合突条に係合溝が係合することにより、ブロックが凹所の内面から離脱自在になることが阻止されるモールドである。

好ましくは、上記板状ピース同士の間にシムが介装されている。

本発明に係るモールドでは、鋳造工程を要することなくピースのブロックがしっかりと保持され、そして、その使用後においてもこのモールドを分解することができる。しかも、ブロックをベースに固定するに際して、ピースに直接ボルトを螺入する必要がない。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールドの一部を示す平面図である。 図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。 図３は、図１のモールドのセグメントを示す斜視図である。 図４は、図３のセグメントのブロックを示す斜視図である。 図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図６は、図３のVI−VI線に沿った断面図である。 図７は、図３のVII−VII線に沿った断面図である。 図８は、図３のVIII−VIII線に沿った断面図である。 図９（ａ）は第二キー及び第二キー溝の一例を示す横断面図であり、図９（ｂ）は第二キー及び第二キー溝の他の例を示す横断面図であり、図９（ｃ）は第三キー及び第三キー溝の一例を示す横断面図である。 図１０（ａ）はユニット同士の間の係合部の一例を示す正面図であり、図１０（ｂ）はユニット同士の間の係合部の他の例を示す正面図である。 図１１は、図３のセグメントの母材の組み立て前の斜視図である。 図１２は、図１１の母材の組み立て後の斜視図である。 図１３は、図１２の母材の切削前後の各状態を示す断面図である。 図１４は、本発明の他の実施形態に係るモールドのセグメントを示す斜視図である。 図１５は、図１４のセグメントの母材の組み立て前の斜視図である。

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、本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールド（以下、単にモールドという）１の一部を示す平面図である。図２は図１のII−II線に沿った拡大断面図である。このモールド１は、多数のセグメント２と、上下一対のサイドプレート３と、上下一対のビードリング４とを備えている。セグメント２の平面形状は実質的に円弧状である。多数のセグメント２がリング状に連結される。セグメント２の数は通常３以上２０以下である。サイドプレート３及びビードリング４は実質的にリング状である。このモールド１はいわゆる「割モールド」である。図２において、符号Ｒはローカバーを示している。

図３は、図１のモールド１のセグメント２を示す斜視図である。図３において、矢印Ｘはタイヤの半径方向を示し、矢印Ｙはタイヤの軸方向（幅方向）を示し、矢印Ｚはタイヤの周方向（回転方向）を示している。これは、他の図面においても同様である。このセグメント２はホルダ５とブロック６とからなる。ホルダ５は鋼又はアルミニウム合金からなる。ブロック６は、後述する多数枚のピースからなる。ブロック６は、ホルダ５の凹所２７に装着されている。

ブロック６はキャビティ面７を備えている。このキャビティ面７は凸部８と凹部９とを備えている。この凸部８はタイヤのトレッドの溝に対応する。凹部９はタイヤのトレッドのブロックに対応する。この凸部８及び凹部９により、タイヤにトレッドパターンが形成される。凸部８及び凹部９の形状は、トレッドパターンに応じて適宜決定される。なお、図２では、凸部８及び凹部９の図示が省略されている。

図４は図３のセグメント２のブロック６を示す斜視図であり、図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図であり、図６は、図３のVI−VI線に沿った断面図であり、図７は、図３のVII−VII線に沿った断面図であり、図８は、図３のVIII−VIII線に沿った断面図である。図４に示されるように、ブロック６は、上記キャビティ面７とともに、背面１０、２つの分割面１１及び上下の端面１２を有している。背面１０は、キャビティ面７と対向している。ブロック６は、４個の小ブロック体（ユニット）１３、１４から構成されている。これらのユニットは、上下端に位置する２つの端部ユニット１３、及び、端部ユニット１３間に位置する２つの中間ユニット１４である。

図４に示されるように、各端部ユニット１３は、２枚の第一端部ピース１５と、これら第一端部ピース１５同士の間に配置された多数枚の第一中間ピース１６とを有している。各中間ユニット１４は、２枚の第二端部ピース１７と、これら第二端部ピース１７同士の間に配置された多数枚の第二中間ピース１８とを有している。各ピース１５、１６、１７、１８は、板状を呈しており、アルミニウム合金から形成されている。全ピース１５、１６、１７、１８が周方向Ｚに並列されている。

各ユニット１３、１４には、周方向Ｚに貫通するボルト孔１９が形成されている。ボルト孔１９は、各端部ユニット１３を構成する第一端部ピース１５及び第一中間ピース１６の、互いに一致する位置に形成されている。各中間ユニット１４を構成する第二端部ピース１７及び第二中間ピース１８には、互いに一致する位置にボルト孔１９が形成されている。このボルト孔１９にボルト２０が挿通されている。各ボルト２０の両端にはナット２１が螺着されている。頭付きボルトが使用されてもよい。各端部ピース１５、１７のボルト孔１９には、ナット２１を収容するための座ぐり２２が形成されている。このため、各端部ピース１５、１７の端面１２からはボルト２０もナット２１も突出しない。この実施形態では、各ユニット１３、１４において、全ピース１５、１６、１７、１８が２本のボルト２０及びナット２１によって締結されている。本発明では、ボルトの本数は限定されない。

図７及び図８に示されるように、各ユニット１３、１４における隣接するピース１５、１６、１７、１８同士の間に第一シム２３が挟まれている。上記ナット２１が締められることにより、ピース１５、１６、１７、１８が第一シム２３を挟圧する。第一シム２３には、ボルト２０が貫通する図示しない開口が設けられている。ボルト２０が抜き取られることにより、第一シム２３がピース間から取り外されうる。第一シム２３は、ボルト２０を避けた位置に配置されてもよい。第一シム２３に、ボルト２０が貫通する開口の代わりに、ボルト２０を避けるための図示しない切り欠きが設けられていてもよい。第一シム２３には、後述するキー３６、３７を避けるための図示しない切り欠きも設けられている。

図５及び図６に示されるように、ブロック６における隣接するユニット１３、１４同士の間に第二シム２４が挟まれている。端部ユニット１３と中間ユニット１４との間の第二シム２４は、少なくとも後述する係合部としての第二平面４６Ｂ同士の間に介装されるのが好ましい。係合部としての機能が維持されるからである。第一シム２３及び第二シム２４ともにステンレス鋼のような耐食性、耐熱性を有する金属からなる。各シム２３、２４は薄い板状である。シムは市場に広く流通する市販品であることが、コスト低減の観点から好ましい。ボルト２０貫通用の開口を有する第一シム２３としては、ボルトナット用のワッシャ等が好ましい。本実施形態では、厚さが０．０１以上１．０ｍｍ以下のシムが用いられる。これにより、ブロック６にトレッドパターンが切削加工されたあと、０．１２ｍｍ以下の微小なスリット状のエアーベント機構が実現する。

第一シム２３により、隣接するピース１５、１６、１７、１８同士の間に第一スリット２５が形成される（図７、図８）。第一スリット２５は、半径方向Ｘ及び軸方向Ｙに延在している。第一スリット２５は分割面１１（図３）には露出していない。第一スリット２５は、ブロック６のキャビティ面７から背面１０にまで至っている。第二シム２４により、隣接するユニット１３、１４同士の間に第二スリット２６が形成される（図５、図６）。第二スリット２６は、半径方向Ｘ及び周方向Ｚに延在している。第二スリット２６は分割面１１（図３）に露出している。第二スリット２６もキャビティ面７から背面１０にまで至っている。従って、第一スリット２５及び第二スリット２６ともに、後述するホルダ５とブロック６との間のクリアランス３２に連通している。

図５及び図６に示されるように、ブロック６はホルダ５の凹所２７に嵌合したうえで、後述するキー３６、３７によって凹所２７に固定されている。ブロック６は、キー３６、３７により、ホルダ５の凹所２７の底面３０に垂直な方向に離脱自在になることが阻止される。凹所２７は切削加工によって形成されている。この凹所２７は、底面３０と、対向する一対の側壁３１の内面とによって画されている。凹所２７は、概ね矩形横断面のチャンネル状を呈している。凹所２７は、ブロック６の外形と相補的な形状を呈している。凹所２７の底面３０はブロック６の背面１０を覆い、凹所２７の側壁３１はブロック６の上下の各端面（各端部ユニット１３の外側面）１２を覆っている。ブロック６の分割面１１は露出している（図３）。凹所２７の底面３０は、凹所２７に嵌合されたブロック６の背面１０と、わずかなクリアランス３２を形成しつつ当接している。凹所２７の側壁３１の内面は、嵌合されたブロック６の上下の各端面１２と、わずかなクリアランス３２を形成しつつ当接している。これらのクリアランス３２は、例えば、凹所２７の内面及び／又はブロック６の外面に凸条を形成することによって形成されうる。

図４から図６に示されるように、ブロック６の上下の各端面１２には第一キー溝３３が形成されている。ブロック６の背面（各中間ユニット１４の背面３５）１０には第二キー溝３４が形成されている。いずれのキー溝３３、３４も、周方向Ｚに延在している。第一キー溝３３には第一キー３６が装入され、第二キー溝３４には第二キー３７が装入されている。第一キー溝３３及び第一キー３６はいずれも矩形の横断面形状を有している。第二キー溝３４及び第二キー３７はいずれも台形の横断面形状を有している。第一キー３６における上記側壁３１に対向する面には、長手方向に沿って間隔をおいて複数個の有底のピン穴３８が形成されている。第二キー３７における上記底面３０に対向する面には、長手方向に沿って間隔をおいて複数個のねじ孔３９が形成されている。このねじ孔３９には雌ねじが形成されている。ねじ孔３９は、本実施形態では第二キー３７を貫通している。本発明では、とくに貫通していなくてもよい。

ホルダ５の側壁３１における、上記第一キー３６の各ピン穴３８と一致する部位に、ねじ孔４０が貫通している。ねじ孔４０は、周方向Ｚに沿って間隔をおいて形成されている。このねじ孔４０に固定ピン４１が螺着される。固定ピン４１の外周面には、先端の所定長さ部分を除き、雄ねじが形成されている。固定ピン４１の先端の所定長さ部分は、上記雄ねじの谷径又はそれより小さい外径を有するピン部４２とされている。固定ピン４１の後端には、ドライバによる回転操作のための係合溝２８が形成されている。固定ピン４１が緩められ、又は、抜き取られることにより、凹所２７から第一キー３６が外され、端部ユニット１３が取り出されうる。固定ピン４１がねじ孔４０に螺着されることにより、このピン部４２が第一キー３６のピン穴３８に係合される。これにより、各端部ユニット１３が凹所２７に位置決めされる。前述のとおり、第一キー溝３３及び第一キー３６ともに横断面が矩形である。従って、端部ユニット１３は、固定ピン４１がねじ孔４０に螺着されても、中間ユニット１４が凹所２７内に固定されていなければ、凹所２７の内方に向かって変位可能となる。固定ピン４１は、ねじ孔４０に螺着された状態では、その後端はねじ孔４０内に没している。図５に示されるように、ホルダ５の背面には、保持用のアイボルト等を螺着するためのねじ穴２９が形成されている。このねじ穴２９は、凹所２７内部には貫通していない。このねじ穴２９は、図３では図示が省略されている。

図３、図６及び図８に示されるように、ホルダ５の底面３０における、上記第二キー３７の各ねじ孔３９と一致する部位に、ねじ部材４４用の段付き貫通孔４３が形成されている。この段付き貫通孔４３を通して、頭付きボルト等のネジ部材４４が、第二キー３７の上記ねじ孔３９に螺着される。これにより、第二キー３７が凹所２７に固定される。第二キー３７の台形断面の上底３７ａより短い下底の部位３７ｂが凹所２７の底面３０に固定される。その結果、中間ユニット１４が凹所２７の底面３０に固定される。ネジ部材４４は、第二キー３７のねじ孔３９に螺着された状態では、その後端は段付き貫通孔４３内に没している。

本実施形態では、第二キー溝３４及び第二キー３７の各横断面が台形を呈しているが、本発明では台形には限定されない。図９には、第二キー溝及び第二キーの他の横断面形状が例示されている。図９（ａ）は、Ｔ字状の第二キー溝３４Ａ及び第二キー３７Ａを示し、図９（ｂ）は、左右両端の形状が円弧状に変形されたＴ字状の第二キー溝３４Ｂ及び第二キー３７Ｂを示し、図９（ｃ）は、上底が円弧状に変形された台形の第二キー溝３４Ｃ及び第二キー３７Ｃを示している。本発明では、第二キー溝及び第二キーの各横断面形状は上記には限定されない。第二キー溝及び第二キーの各横断面形状としては、台形等のようにテーパ部を有するのが好ましい。第二キーがねじ部材４４によって凹所２７の底面に固定されたとき、ガタガタすることが防止されうるからである。

図３から図６に示されるように、２つの中間ユニット１４の互いに対向する面は、凹所２７の底面３０にほぼ垂直な一平面４５から構成されている。中間ユニット１４と端部ユニット１３の、互いに対向する面は互いに傾斜した二平面４６Ａ、４６Ｂから構成されている。この二平面４６Ａ、４６Ｂは、具体的には、キャビティ面７から背面１０に向かって延びる、上記底面３０にほぼ垂直な第一平面４６Ａ、及び、この第一平面４６Ａから中間ユニット１４側に向けて傾斜した第二平面４６Ｂである。この第二平面４６Ｂが、端部ユニット１３と中間ユニット１４との係合部を構成している。第一キー３６を含む端部ユニット１３が固定ピン４１によって凹所２７内に位置決めされ、且つ、第二キー３７を含む中間ユニット１４がネジ部材４４によって凹所２７の底面３０に固定されたとき、上記係合部により、端部ユニット１３も凹所２７内に固定される。端部ユニット１３は、中間ユニット１４に対しての第二平面４６Ｂ同士の当接により、底面３０に垂直な方向への変位が阻止される。また、ホルダ５の上下端から、固定ピン４１によって両端部ユニット１３が内方へ押圧されれば、両端部ユニット１３が中間ユニット１４を挟圧し、各ユニットを固定する作用が奏される。

図５に示されるように、凹所２７内に装着された端部ユニット１３と中間ユニット１４との間、及び、中間ユニット１４同士の間には、位置決めピン４７が装着されるのが好ましい。この位置決めピン４７の装着は、各ユニット１３、１４同士の、とくにタイヤ周方向Ｚへの相対変位を防止する目的である。位置決めピン４７は、隣接するユニット１３、１４の対向するピース１５、１６、１７、１８の対向する位置に形成されたピン穴に装着される。また、ホルダ５に対するブロック６の位置決めをさらに確実にするために、位置決めピン５０が用いられてもよい。この位置決めピン５０は、例えば、中間ユニット１４の背面と凹所２７の底面３０との互いに対応する位置に形成されたピン穴に装着される。本発明では、位置決め手段としてはピン４７、５０に限定されない。例えば、植え込み式の位置決めボルトであってもよい。この位置決めボルトは、その長さの半分程度に雄ネジが形成されたものである。位置決めし合う一方の部材にはねじ穴が形成され、他方にはピン穴が形成される。この位置決めボルトは、予め一方の部材のねじ穴に螺着される。

本実施形態では、端部ユニット１３と中間ユニット１４との係合部として、上記傾斜した第二平面４６Ｂが用いられている。しかし、本発明ではかかる構成には限定されない。図１０には、端部ユニット１３と中間ユニット１４との係合部の他の形状が例示されている。図１０（ａ）は、矩形の凹部４８Ａ及び凸部４８Ｂからなる係合部を示し、図１０（ｂ）は、ほぼ半円形の凹部４９Ａ及び凸部４９Ｂからなる係合部を示している。

図１１及び図１２を参照しつつ、セグメント２の製法が概説される。まず、ホルダ５の母材（ホルダ母材という）５１と、端部ユニット１３の端部ピース１５用母材（第一端部ピース母材という）５２と、端部ユニット１３の中間ピース１６用母材（第一中間ピース母材という）５３と、中間ユニット１４の端部ピース１７用母材（第二端部ピース母材という）５４と、中間ユニット１４の中間ピース１８用母材（第二中間ピース母材という）５５とが用意される。ホルダ母材５１は、鍛造アルミ合金から直方体状に形成され、次いで切削加工によって凹所２７が形成されたものである。凹所２７の形成と同時に、底面３０を挟んで対向する一対の側壁３１が形成される。この側壁３１には、上記ねじ孔４０が、側壁３１の外方から凹所２７内部に貫通するように形成される。ホルダ５の背面から凹所２７内部に貫通するように、上記段付き貫通孔４３が形成される。ホルダ５の背面には、保持用のアイボルト等を螺着するための上記ねじ穴２９（図５）、及び、位置決めのための図示しないピン穴が形成される。この位置決め用ピン穴は、凹所２７内部には貫通していない。

ピース母材５２、５３、５４、５５は板状である。第一及び第二の端部ピース母材５２、５４にはボルト孔１９及び座ぐり２２が形成されているが、これらについては既に説明されているので、ここではその説明が省略される。図１１に示されるように、第一端部ピース母材５２間に、多数枚の第一中間ピース母材５３が配置され、第二端部ピース母材５４間に、多数枚の第二中間ピース母材５５が配置される。ピース母材５２、５３、５４、５５間には、第一シムが配置される。第一端部ピース母材５２、第一中間ピース母材５３及び第一シムが積層される。ボルト孔にボルト２０が挿通され、ナット２１が締め込まれる。これにより、２つの端部ユニット母材５６が構成される。第二端部ピース母材５４、第二中間ピース母材５５及び第一シムが積層される。ボルト孔にボルト２０が挿通され、ナット２１が締め込まれる。これにより、２つの中間ユニット母材５７が構成される。

矩形の横断面を有する第一キー３６、及び、台形の横断面を有する第二キー３７が用意される。第一キー３６には、その長手方向に沿って、前述した複数個のピン穴３８が形成される。第二キー３７には、その長手方向に沿って、前述した複数個のねじ孔が形成される。各端部ユニット母材５６に対し、タイヤの周方向Ｚに対応する方向に沿って第一キー溝３３が形成される。各中間ユニット母材５７に対し、タイヤの周方向Ｚに対応する方向に沿って第二キー溝３４が形成される。端部ユニット母材５６の第一キー溝３３には第一キー３６が装入される。中間ユニット母材５７の第二キー溝３４には第二キー３７が装入される。

端部ユニット母材５６及び中間ユニット母材５７の互いの対向面には、前述した第一平面４６Ａ及び第二平面４６Ｂが形成される。端部ユニット母材５６と中間ユニット母材５７との間、及び、中間ユニット母材５７同士の間のそれぞれに、第二シム２４が介装されるとともに、好ましくは位置決めピン４７が装着される。このようにして４つのユニット母材５６、５７が一体化され、ブロック母材５８が構成される。このブロック母材５８は直方体状にされている。

図１２に示されるように、このブロック母材５８が、上記ホルダ母材５１の凹所２７に嵌合される。ホルダ母材５１の側壁３１のねじ孔４０に固定ピン４１が螺入される。ホルダ母材５１の底面３０の段付き貫通孔４３を通して、ねじ部材４４が第二キー３７のねじ孔３９に螺入される。これにより、ブロック母材５８がホルダ母材５１に固定され、セグメント母材５９が構成される。ブロック母材５８を凹所２７に装着するに際し、ピース母材５２、５３、５４、５５に直接ねじ部材４４や固定ピン４１が螺着されるのではない。ブロック母材５８は、キー３６、３７を介して凹所２７に装着される。このため、ピース母材５２、５３、５４、５５の枚数や厚さに関係なく、ブロック母材５８が均一な固定力によって凹所２７に装着されうる。各ピース母材５２、５３、５４、５５のホルダ母材５１への装着強度が均一化される。セグメント母材５９の両端面は、二点鎖線で示されるとおり、傾斜するように切削される。

図１３に示されるように、セグメント母材５９が、切削加工によってハッチング部分のみが削除される。これにより、セグメント（図中の白地部分）２が形成される。上記固定ピン４１は、ホルダ母材５１のねじ孔４０に螺入された状態で、その後端が、ハッチングで示される切除範囲には位置しない長さにされている。この切削加工により、凹凸模様を備えたキャビティ面７が形成される。この方法では、凹凸模様が直彫りされる。典型的な切削加工は、工具による切削である。切削加工が、高エネルギー密度加工によってなされてもよい。高エネルギー密度加工の具体例としては、電解加工、放電加工、ワイヤーカット放電加工、レーザ加工及び電子ビーム加工が挙げられる。凹凸模様が直彫りされるので、この凹凸模様の形状の自由度は高い。この凹凸模様では、寸法精度が高い。以上の切削加工によってセグメント２が得られる。

このモールド１が用いられたタイヤ製造方法においては、予備成形によってローカバーが得られる。このローカバーが、モールド１が開いておりブラダーが収縮している状態で、モールド１に投入される。この段階では、ローカバーのゴム組成物は未架橋状態である。モールド１が締められ、ブラダーが膨張する。ローカバーはブラダーによってモールド１のキャビティ面７に押しつけられ、加圧される。この状態のローカバーＲが、図２に示されている。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、タイヤが得られる。ローカバーが加圧及び加熱される工程は、加硫工程と称される。

前述の通り、第一スリット２５及び第二スリット２６ともに、キャビティ面７に露出している（図５、図６、図７及び図８）。加硫工程において、ローカバーとキャビティ面７との間のエアーは第一スリット２５及び第二スリット２６を通じて移動する。第二スリット２６は分割面１１にも露出している。エアーは分割面１１に至り、排出される。分割面１１から離れた領域にあるエアーでも、第一スリット２５及び第二スリット２６を通じて分割面１１に移動しうる。タイヤの幅方向（軸方向Ｙ）の第一スリット２５が多数形成されるため、タイヤ回転方向（周方向Ｚ）にテープ状に積層されたグリーンタイヤのエア排出効果が向上する。第一スリット２５及びボルト孔１９を通じても、エアーが排出されうる。エアーの移動と排出とにより、ベアーが防止される。このモールド１では、ベントホールが設けられなくても、十分にエアーが排出されうる。ベントホールを有さないモールド１により、スピューがないタイヤが得られる。このタイヤは、外観及び初期グリップ性能に優れる。

以上説明された実施形態では、ユニット１３、１４をホルダ５に装着するためにキー３６、３７が用いられた。本発明ではかかる構成には限定されない。例えば、キー３６、３７に代えて、ホルダ５の凹所２７の底面３０及び側壁３１の内面に、上記キー３６、３７と同一形状の突条が形成されてもよい。突条は凹所２７の形成時に同時に形成される。各ユニット１３、１４には、これら突条と同一の横断面形状を有する係合溝（前述のキー溝３３、３４と同一）が形成される。この場合、ホルダ５には、前述したキー３６、３７をホルダ５に位置決め及び固定するためのねじ孔４０及び段付き貫通孔４３は不要である。各ユニット１３、１４が、順次、その係合溝に上記突条が挿通されるようにして、ホルダ５の凹所２７に装着される。又は、全ユニット１３、１４が位置決めピン４７によって位置決めされてブロック６にされたうえで、係合溝に上記突条が挿通されるようにして、ホルダ５の凹所２７に装着される。

図１４には、他のセグメント６１が示されている。図１５には、このセグメント６１の製造工程の一部が示されている。このセグメント６１はホルダ６２とブロック６３とからなる。ホルダ６２は鋼又はアルミニウム合金からなる。ブロック６３はホルダ６２の凹所６４に装着されてる。このブロック６３は、凹所６４に対して、前述したセグメント２（図３〜図１３）のブロック６の姿勢から、凹所６４の底面と平行な面内で９０°回転した方向を向いて装着されている。ブロック６３はホルダ６２の凹所６４に嵌合したうえで、後述する第三キー７４によって凹所６４に固定されている。ブロック６３はキャビティ面６５を備えている。このキャビティ面６５は図３を参照しつつ説明されたキャビティ面７と実施的に同一であるため、ここではその説明が省略される。

図１５に示されるように、ブロック６３は、３個のユニット６６、６７から構成されている。これらは、凹所６４の左右端に位置する２つの端部ユニット６６、及び、端部ユニット６６間に位置する１つの中間ユニットである。いずれのユニット６６、６７も、図１４に示されるように、２枚の第三端部ピース６８と、これら第三端部ピース６８同士の間に配置された多数枚の第三中間ピース６９とを有している。各ピース６８、６９は、板状のアルミニウム合金から形成されている。各ユニット６６、６７における隣接するピース６８、６９同士の間に、前述した第一シム２３と同様の図示しないシムが挟まれている。各ユニット６６、６７において、２本のボルト２０及びナット２１によって全ピース６８、６９が締結されている。

上記シムにより、隣接するピース６８、６９同士の間に第三スリット７２が形成される。第三スリット７２は、半径方向Ｘ及び周方向Ｚに延在している。第三スリット７２はブロック６３の分割面６０（図１４）に露出している。第三スリット７２は、ブロック６３のキャビティ面６５から図示しない背面にまで至っている。第三スリット７２は、ホルダ６２とブロック６３との間のクリアランスに連通している。

このセグメント６１には、ホルダ６２の両側壁８２と全ピース６８、６９とを幅方向Ｙに貫通する、エアー流通用の図示しないチャンネルが形成されもよい。さらに、ホルダ６２の上面及び下面（側壁８２の外面）に、上記チャンネルに連通する溝状の図示しないベントラインが形成されてもよい。また、とくにピース６８、６９を貫通しないチャンネル（図示せず）が形成されもよい。各ユニット６６、６７と凹所６４の底面との間の隙間（ホルダ６２とブロック６３との間のクリアランス）と、ホルダ６２の上面及び下面とを連通するチャンネルであればよい。さらに、ホルダ６２の上面及び下面（側壁８２の外面）に、このチャンネルと連通する溝状の図示しないベントラインが形成されてもよい。

各ユニット６６、６７の背面には第三キー溝７３が形成されている。各第三キー溝７３には第三キー７４が装入されている。第三キー溝７３及び第三キー７４はいずれも台形の横断面形状を有している。第三キー７４における上記凹所６４の底面に対向する面には、長手方向に沿って間隔をおいて複数個の図示しないねじ孔が形成されている。このねじ孔には雌ねじが形成されている。

上記凹所６４の底面における、上記第三キー７４の各ねじ孔と一致する部位に、段付き貫通孔７６が形成されている（図１５）。図１４では、段付き貫通孔７６の図示が省略されている。この段付き貫通孔７６に頭付きボルト等の図示しないネジ部材が螺着される。ねじ部材は、段付き貫通孔７６を通して、第三キー７４の上記ねじ孔に螺着される。これにより、台形断面の第三キー７４が凹所６４に固定される。その結果、各ユニット６６、６７が凹所６４の底面に固定される。図示しないねじ部材は、第三キー７４のねじ孔に螺着された状態では、その後端は段付き貫通孔７６内に没している。いずれのユニット６６、６７及びいずれの第三キー７４も、軸方向Ｙに延在している。全ピース６８、６９が軸方向Ｙに並列されることになる。

図１５を参照しつつ、セグメント６１の製法が簡単に説明される。図１１〜図１３を参照しつつ説明されたセグメント２の製造方法と共通する範囲については、説明が省略される。まず、ホルダ母材７７と、各ユニット６６、６７用の第三端部ピース母材７８及び第三中間ピース母材７９とが用意される。ホルダ母材７７には凹所６４及び凹所６４の上下両側の一対の側壁８２が形成される。ホルダ母材７７の背面から凹所６４内部に貫通するように、上記段付き貫通孔７６が形成される。

全ピース母材７８、７９にはボルト孔が形成され、第三端部ピース母材７８にはさらに座ぐり２２が形成される。隣接するピース母材７８、７９同士の間にシムが配置される。ピース母材７８、７９にはボルト孔にボルト２０が挿通され、ナットが締め込まれる。これにより、ピース母材が締結され、２個の端部ユニット母材８３及び一個の中間ユニット母材８４が完成する。端部ユニット母材８３と中間ユニット母材８４との対向面にはそれぞれ係合部が形成される。すなわち、図１５に示されるように、互いの対向面には、各ユニット母材８３、８４の上面に垂直な第一平面４６Ａ、及び、この第一平面４６Ａから中間ユニット母材８４側に向けて傾斜した第二平面４６Ｂが形成される。中間ユニット母材８４の左右両側に端部ユニット母材８３を配置する。ユニット母材８３、８４同士の間にはシムが配置される。このシムにより、ユニット母材８３、８４同士の間に第四スリット８５が形成される。第四スリット８５は、半径方向Ｘ及び幅方向Ｙに延在している。このようにしてブロック母材８６が構成される。

図１５に示されるように、上記ブロック母材８６が、上記ホルダ母材７７の凹所６４に嵌合される。この場合、ブロック母材８６は、各ユニット母材８３、８４の長手方向（第三キー７４の長手方向）が、ホルダ母材７７の一対の側壁８２の対向方向（軸方向Ｙ）と一致するように凹所６４に嵌合される。このブロック母材８６は、図１１及び図１２に示されるブロック母材５８の向きから、凹所６４の底面と平行な面内に、９０°回転した方向を向いている。図示しないねじ部材が、ホルダ母材７７の段付き貫通孔７６を通して、第三キー７４の図示しないねじ孔に螺着される。これにより、ブロック母材８６がホルダ母材７７に固定されてセグメント母材が構成される。その後、このセグメント母材に対し、図１２及び図１３を参照しつつ説明されたセグメント母材５９と同様な処理が施され、セグメント６１が完成する。

前述の通り、第三スリット７２及び第四スリット８５はキャビティ面６５に露出しているので、加硫工程において、ローカバーとキャビティ面６５との間のエアーは第三スリット７２及び第四スリット８５を通じて移動する。第三スリット７２は分割面１１にも露出している（図１４）。エアーは分割面１１に至り、排出される。分割面１１から離れた領域にあるエアーでも、第三スリット７２及び第四スリット８５を通じて分割面１１に移動しうる。第三スリット７２及びボルト孔１９を通じても、エアーが排出されうる。エアーの移動と排出とにより、ベアーが防止される。このモールド１では、ベントホールが設けられなくても、十分にエアーが排出されうる。ベントホールを有さないモールド１により、スピューがないタイヤが得られる。このタイヤは、外観及び初期グリップ性能に優れる。

キャビティ面６５に凹凸模様が形成されなくてもよい。凹凸模様を有さないモールドにより、スリックタイヤ及びプレーンタイヤが得られうる。このスリックタイヤ及びプレーンタイヤでも、スピューが抑制される。このプレーンタイヤの表面がカットされて、凹凸模様が形成される。スピューが少ないので、このプレーンタイヤのカットは容易である。

モールド１が繰り返し用いられると、キャビティ面７、６５に堆積物が付着する。この堆積物は、タイヤの品質を損なう。堆積物は、除去される必要がある。堆積物の除去のために、キー３６、３７、７４がホルダ５、６２から外され、ブロック６、６３がホルダ５、６２の凹所２７、６４から取り出される。次いで、ブロック６、６３からボルト２０が抜き取られ、各ピースに分解される。複数ユニットからなるブロック６、６３の場合、まず、ブロック６、６３が複数のユニットに分解される。次いで、各ユニットからボルト２０が抜き取られ、各ピースに分解される。各部品が清掃された後、上記とは逆の手順でセグメント２、６１が組み立てられる。

以上説明された実施形態においては、各スリット２５、２６、７２、８５は、シムがピース間又はユニット間に介装されることによって形成されている。しかし、かかる構成には限定されない。例えば、ピースの外面及びユニットの外面に凸条を形成することによっても、スリットが形成されうる。

本発明に係るモールドは、種々のタイヤの製造に適している。

１・・・（タイヤ用の）モールド
２、６１・・・セグメント
５、６２・・・ホルダ
６、６３・・・ブロック
７、６５・・・キャビティ面
１０、７３・・・背面
１１、６０・・・分割面
１３、６６・・・端部ユニット
１４、６７・・・中間ユニット
１５、１７、
６８・・・端部ピース
１６、１８、
６９・・・中間ピース
２０・・・ボルト
２３・・・第一シム
２４・・・第二シム
２５・・・第一スリット
２６・・・第二スリット
２７、６４・・・凹所
３６・・・第一キー
３７・・・第二キー
４６Ｂ・・・第二平面
５１、７７・・・ホルダ母材
５８、８６・・・ブロック母材
５９・・・セグメント母材
７２・・・第三スリット
７４・・・第三キー

Claims (9)

1. 内面にキャビティ面が形成されたタイヤ用モールドであって、
   周方向又は軸方向に並列された複数の板状のピースを有するブロックと、
   このブロックが装着されうる凹所を有するホルダと、
   この凹所に嵌合されたブロックを、凹所に対して着脱可能に固定する固定機構とを備えており、
   この固定機構が、上記ブロックの表面に各ピースを貫通する方向に形成された係合溝と、上記凹所の内面に配置される、上記係合溝に係合する係合突条とを有しており、
   この係合突条に係合溝が係合することにより、ブロックが凹所の内面から離脱自在になることが阻止されるようにされており、
   上記ブロックが、複数の小ブロック体であるユニットから構成されており、
   このユニットは、上記ブロックがその一端のピースから他端のピースへ至る面で分断された形状を有しており、
   この複数のユニットが、隣接するユニット間に第二シムを挟んだ状態で上記凹所内に嵌合されており、
   この第二シムにより、隣接する２つの上記ユニットの間に第二スリットが形成されている、タイヤ用モールド。
2. 上記各ユニットが、上記固定機構によって上記凹所に対して着脱可能に固定されている請求項１に記載のタイヤ用モールド。
3. 隣接する上記ユニット同士の接触面に、相互に係合し合う係合部が形成されており、
   隣接する一方のユニットが凹所内に固定されることにより、他方のユニットが凹所から脱出することを阻止されうるように構成されている請求項１又は２に記載のタイヤ用モールド。
4. 上記ピースが、周方向に並列されており、
   上記凹所が、底面と、対向する一対の側壁内面とを有しており、
   ブロックの側壁内面に接するユニットが端部ユニットを構成しており、
   上記係合突条が、上記凹所の側壁内面に対して着脱可能な第一キーを含んでおり、
   上記係合溝が、端部ユニットに形成された、上記第一キーが係合する第一キー溝を含んでいる請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ用モールド。
5. 上記端部ユニット同士の間に配置された他のユニットが中間ユニットを構成しており、
   上記係合突条が、上記凹所の底面に対して着脱可能な第二キーを含んでおり、
   上記係合溝が、中間ユニットに形成された、上記第二キーが係合する第二キー溝を含んでいる請求項４に記載のタイヤ用モールド。
6. 隣接する２つの上記ピースの間に挟まれた第一シムを備えており、
   この第一シムにより、隣接する２つの上記ピースの間に第一スリットが形成されている請求項１から５のいずれかに記載のタイヤ用モールド。
7. 複数の板状のピース母材を並列状態に固定することによって複数のユニット母材を形成し、この複数のユニット母材を、ピース母材の面が同一方向を向いた状態で一体化してブロック母材を形成する工程、
   切削加工により、ホルダ母材にブロック母材を装着するための凹所を形成する工程、
   上記ブロック母材の表面に、各ピース母材を貫通する方向に係合溝を形成する工程、
   上記凹所の内面に配置される、上記係合溝に係合しうる係合突条を用意する工程、
   上記ブロック母材を、係合溝に係合突条が係合した状態で、複数のピース母材の並列方向が、周方向又は軸方向となるように、ホルダ母材の凹所に装着して、セグメント母材を形成する工程、
   このセグメント母材に切削加工を施してキャビティ面を形成するセグメント形成工程、及び、
   このセグメントを複数個連接してモールドを形成するモールド形成工程を含んでおり、
   このモールドが、請求項１から６のいずれかに記載のタイヤ用モールドである、タイヤ用モールドの製造方法。
8. 上記ブロック母材を形成する工程において、隣接するピース母材同士の間にシムを配置することにより、スリットを形成し、
   上記セグメント形成工程において、そのキャビティ面に上記スリットを露出させる請求項７に記載のタイヤ用モールドの製造方法。
9. 予備成形によってローカバーが得られる工程と、
   内面にキャビティ面が形成されたモールドに、上記ローカバーが投入される工程と、
   このローカバーが上記モールド内で加圧及び加熱される工程とを含んでおり、
   上記モールドが、請求項１から６のいずれかに記載のタイヤ用モールドである、タイヤ製造方法。

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