JP6087239B2 - タイヤモールド - Google Patents

Description

本発明は、タイヤを加硫成形するためのタイヤモールドに関し、より詳しくは、タイヤのトレッド面を成形する環状のトレッド型部が、周方向に分割された複数のセクターにより構成されたタイヤモールドに関する。

タイヤを加硫成形するためのタイヤモールドは、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とに大別される。後者では、タイヤのトレッド面を成形する環状のトレッド型部が、周方向に分割された複数のセクターにより構成される。セクターは、トレッド面に接触して所要のトレッドパターンを付与するインナーセグメントと、そのインナーセグメントを内周側に装着したバックセグメントとを備える（例えば、特許文献１，２参照）。

型開き時のトレッド型部はセクターを相互に離間させ、型締め時のトレッド型部はセクターを寄り集めて周方向に連接させる。型締め時には、セクターが周方向に連接されることに伴い、周方向に隣り合うインナーセグメントの端面が互いに当接することで、その端面に過度の面圧が作用することがある。このため、インナーセグメントの端部に摩滅や変形を生じるという問題があり、インナーセグメントの端面に作用する面圧を制限しうる手法が望まれていた。

特許文献１には、インナーセグメントを構成する複数のピースブロックの間に、それらの間隙を調整するための弾性部材を介在させたタイヤモールドが記載されている。しかし、周方向に隣り合うセクターの間（セクターの分割箇所）では、インナーセグメントの端面同士が直に当接するため、それらの端面に過度の面圧が作用する恐れがある。また、面圧が抑えられたとしても、開閉動作に伴って端面同士の当接が何度も繰り返されることにより、インナーセグメントの端部に摩滅や変形が次第に生じるため、そのような繰り返しの使用による変化にも対処する必要がある。

特開２００６−１５９６６９号公報 特開２００１−１５０４４２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、型締め時にインナーセグメントの端面に作用する面圧を制限するとともに、繰り返しの使用による変化にも簡便に対処できるタイヤモールド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モールドは、タイヤのトレッド面を成形する環状のトレッド型部が、周方向に分割された複数のセクターにより構成され、前記セクターが、前記トレッド面に接触するインナーセグメントと、前記インナーセグメントを内周側に装着したバックセグメントとを備えるタイヤモールドにおいて、周方向に隣り合う前記バックセグメントの端面の間にスペーサーが介在し、前記スペーサーが、前記バックセグメントの端面に対して着脱自在に構成されるとともに、前記バックセグメントの端面から周方向に突出し、加硫成形時の加熱状態で前記セクターが周方向に連接される型締め時には、周方向に隣り合う前記バックセグメントの端面の間に前記スペーサーによる隙間が形成されるとともに、周方向に隣り合う前記インナーセグメントの端面が互いに当接するものである。

上記のように、このタイヤモールドでは、型締め時において、周方向に隣り合うバックセグメントの端面の間にスペーサーによる隙間が形成される。スペーサーは、バックセグメントの端面に対して着脱自在であり、適度な長さのスペーサーを取り付けることによって隙間の大きさを調節し、延いてはセクターの間隔を調整して、インナーセグメントの端面に作用する面圧が過度にならないように制限できる。また、繰り返しの使用により変化を生じた場合には、それに応じてスペーサーの長さを変更することで簡便に対処できる。

本発明に係るタイヤモールドの第１の態様では、周方向に隣り合う前記バックセグメントの端面のうち、前記スペーサーに押し当たる一対の受面部が、型締め時に互いに平行となる。これにより、互いに平行な一対の端面を有するスペーサーを用いながらも、そのスペーサーがバックセグメントの端面の間で安定的に挟み込まれ、セクターの間隔を精度良く調整することができる。また、筒状体や柱状体などの単純な形状のスペーサーを使用できるとともに、そのスペーサーの端面が受面部に押し当たっている限り、スペーサーの姿勢によって隙間の大きさが変化しないため都合がよい。

上記の第１の態様において、前記一対の受面部が、それぞれ径方向に対して傾斜しているものが好ましい。これにより、一対の受面部の各々に対してスペーサーの端面が均等に押し当たるため、セクターの間隔を精度良く調整することができ、その結果、インナーセグメントの端面に作用する面圧を適切に制限できる。

本発明に係るタイヤモールドの第２の態様では、周方向に隣り合う前記バックセグメントの端面が、型締め時に互いに平行となるように径方向に対して傾斜している。一対の受面部だけでなく、それらを含むバックセグメントの端面を全体的に傾斜させることで、上述の効果が得られるうえ、比較的簡易な加工によりバックセグメントの端面を形成できるため、実用性に優れる。

前記スペーサーが、前記インナーセグメントと前記バックセグメントとの境界から離れた位置に取り付けられているものが好ましい。かかる構成によれば、インナーセグメントにスペーサーが干渉せず、そのスペーサーによってセクターの間隔が調整されるため、インナーセグメントの端面に作用する面圧を適切に制限できる。

前記インナーセグメントが、前記セクターの分割箇所でのみ周方向に分割されているものが好ましい。このような一体的に成形されたインナーセグメントでは、その端面に作用する面圧が高くなる傾向にあるため、本発明が特に有用である。また、本発明に係るタイヤモールドの第３の態様では、前記スペーサーの端部が、前記バックセグメントの端面に形成された窪みに嵌入される。これによりバックセグメントに対するスペーサーの位置決めが簡便になる。

本発明に係るタイヤモールドの一例を概略的に示す縦断面図 トレッド型部を示す平面図 セクターの斜視図 型締め時におけるセクターの分割箇所を示す図

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において、タイヤモールド１０は型締めされており、不図示の未加硫タイヤがタイヤ軸を上下にしてセットされる。即ち、図１の上下方向がタイヤの幅方向となり、右方向が径方向内側、左方向が径方向外側となる。タイヤモールド１０は、タイヤのトレッド面を成形する環状のトレッド型部１と、タイヤのサイドウォール部を成形するサイド型部２，３とを備える。サイド型部２，３の径方向内側には、タイヤのビード部を嵌合するためのビードリング４が配置されている。

型開き時には、トレッド型部１とサイド型部３と上方のビードリング４が上昇するとともに、トレッド型部１が径方向外側に変位し、タイヤの出し入れが可能になる。また、型締め時には、上記と逆の動作が行われ、各型部の内周面をタイヤの外周面に密着できる状態になる。このような型部の変位や後述するセクター５の変位は、不図示の開閉機構によって行われる。

このタイヤモールド１０は所謂セグメンテッドタイプのモールドであり、トレッド型部１は、図２のように周方向に分割された複数の（本実施形態では９個の）セクター５により構成されている。セクター５の各々は径方向に変位可能に構成されており、型締め時には、図２の如くセクター５が寄り集まって周方向に連接され、トレッド型部１が円環状を呈する。型開き時には、タイヤ軸に相当する点Ｐを中心としてセクター５が放射状に広がり、各セクター５が相互に離間してトレッド型部１が拡径する。

図３に示すように、セクター５は、タイヤのトレッド面に接触するインナーセグメント６と、インナーセグメント６を内周側に装着したバックセグメント７とを備える。インナーセグメント６は、その外周面と幅方向両側の側面をバックセグメント７によって覆われ、固定具（図２の固定ボルト５１）によりバックセグメント７に固定されている。インナーセグメント６は、各セクター５において一体的に成形されており、セクター５の分割箇所でのみ周方向に分割されている。図示していないが、インナーセグメント６の内周面には、タイヤのトレッド面に付与するトレッドパターンに対応した凹凸形状が形成されている。

インナーセグメント６は、アルミニウム材により作製されている。このアルミニウム材は、純アルミ系に限られず、Ａｌ−Ｃｕ系やＡｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｎ系、Ａｌ−Ｓｉ系などのアルミニウム合金を含む材料である。バックセグメント７は、Ｓ４５ＣやＳＳ４００などのスチール材により作製されている。このように、バックセグメント７は、インナーセグメント６よりも硬質の（例えばＪＩＳ Ｚ２２４４：２００９に規定されるビッカース硬さを基準にして硬い）材料からなる。

タイヤの加硫成形では、タイヤモールド１０が所要の加硫温度（一般的に１３０〜１７０℃程度）まで加熱される。そのような加硫成形時の加熱状態（例えば１６０℃）では、熱膨張したインナーセグメント６の端面６０がバックセグメント７の端面７０よりも周方向に突出する。バックセグメント７も熱膨張するが、その熱膨張率はインナーセグメント６の熱膨張率よりも小さい。図２，３に示したセクター５は加硫成形前の非加熱状態（例えば２５℃）にあり、その状態で既に端面６０が端面７０よりも周方向に突出しているが、これに限定されない。

周方向に隣り合うバックセグメント７の端面７０の間には、間隔調整部材としてのスペーサー８が介在する。スペーサー８は、バックセグメント７の端面７０に対して着脱自在に構成されており、そのバックセグメント７の端面７０から周方向に突出している。本実施形態では、互いに対向する端面７０のうち片方だけにスペーサー８を取り付けているので、説明の便宜上、スペーサー８が取り付けられる端面７０ａと、そうでない端面７０ｂとを区別する。

スペーサー８は、周方向に隣り合うバックセグメント７の端面７０の間での挟み込みにより変形を生じない程度の剛性を有している。スペーサー８の材料には、バックセグメント７と同様にインナーセグメント６よりも硬質の材料が採用され、例えばＳ４５ＣやＳＳ４００などのスチール材が使用される。後述する窪み７１に嵌入される部分も含めたスペーサー８の長さは、例えば７〜３０ｍｍである。

図４において、（Ａ）は非加熱状態、（Ｂ）は加熱状態を示している。加硫成形時の加熱状態において、セクター５が周方向に連接される型締め時には、周方向に隣り合うバックセグメント７の端面７０の間に隙間２０が形成されるとともに、周方向に隣り合うインナーセグメント６の端面６０が互いに当接する。隙間２０の大きさ（周方向の長さ）はスペーサー８により定められ、スペーサー８の長さを変更することにより隙間２０の大きさを適宜に調節できる。加熱状態における隙間２０の大きさとしては５〜２０ｍｍが例示されるが、これに限定されない。

このように、スペーサー８によって隙間２０の大きさを調節し、延いてはセクター５の間隔を調整することで、インナーセグメント６の端面６０に作用する面圧が過度にならないように制限できる。つまり、熱膨張によるインナーセグメント６の長さ増加分を考慮したうえで、適度な長さのスペーサー８を採用することにより、インナーセグメント６の端面６０同士を適切に密着させながらも、その端面６０に過度の面圧が作用しないように設定できる。タイヤを加硫成形する過程で、繰り返しの使用により変化を生じた場合には、それに応じてスペーサー８の長さを変更することで簡便に対処できる。

スペーサー８は、ステンレス鋼や真鍮などの極薄板からなるシム８１を含んでいる。シム８１の厚みとしては、０．３〜１．０ｍｍが例示される。このシム８１の枚数を増減したり、シム８１を交換したりすることによって、スペーサー８の高精度な長さ調整が可能となり、実用性が向上する。また、シム８１を利用したスペーサー８の長さ調整は、スペーサー８自体を交換する場合に比べて簡便で且つ安価である。シム８１は必要に応じてスペーサー８に含めればよく、状況に応じて省略しても構わない。

型締め時のインナーセグメント６は、図１のように径方向に沿ってサイド型部２，３に当接し、それらの内周面が滑らかに連ねられる。このタイヤモールド１０では、上述のようにスペーサー８によってセクター５の間隔が適切に調整されることから、そのセクター５の径方向における位置決め精度も高められる。その結果、サイド型部２，３に対してインナーセグメント６を適度な面圧で当接させ、それらの間でのゴムのはみ出しを良好に防止できる。

周方向に隣り合うバックセグメント７の端面７０ａ，７０ｂは、それぞれスペーサー８に押し当たる受面部７３，７４を有する。端面７０ａには、バックセグメント７に対するスペーサー８の位置決めを簡便化するために、スペーサー８の端部を嵌入する窪み７１が形成されている。窪み７１は、例えば１〜５ｍｍの深さを有し、その底面が受面部７３となる。端面７０ａに対向する端面７０ｂは平坦に形成され、その一部に受面部７４を有する。スペーサー８は、タイヤの幅方向に離れた複数の（本実施形態では２つの）箇所に取り付けられ、これらを介して上下でバランス良く当接させることができる。

図３，４に示すように、スペーサー８は筒状体で形成され、その貫通孔に挿通されたボルト７２によって端面７０ａに固定される。ボルト７２の頭部は、スペーサー８内に埋没されるため、隙間２０の大きさに影響を及ぼさない。本実施形態では、リング状のシム８１にボルト７２を挿通するとともに、そのシム８１を窪み７１内に配置しているため、シム８１の取り付けが簡便になり、しかも端面７０ａからの脱落を確実に防止することができる。

通常のタイヤモールドでは、型締め時において、周方向に隣り合うバックセグメントの端面が、それぞれ径方向に延びて相互に傾斜する位置関係となる。それ故、バックセグメントの端面にスペーサーの端面を的確に密着させるには、周方向に沿って湾曲したスペーサーを用意する必要がある。つまり、互いに平行な一対の端面を有するスペーサー８を使用した場合には、そのスペーサー８の端面がバックセグメント７の端面に対して傾くことから、スペーサー８の挟み込みが安定しない恐れがある。

そこで、このタイヤモールド１０では、周方向に隣り合うバックセグメント７の端面７０のうち一対の受面部７３，７４が、型締め時に互いに平行となるようにしている。これにより、互いに平行な一対の端面を有するスペーサー８を用いながらも、端面７０ａと端面７０ｂとの間でスペーサー８が安定的に挟み込まれ、セクター５の間隔を精度良く調整できる。また、スペーサー８の端面が受面部７３に押し当たっている限り、そのスペーサー８がボルト７２の軸周りに回転するなどして姿勢を変えても、隙間２０の大きさは変化しない。

受面部７３，７４を互いに平行にするため、その片方を径方向に対して傾斜させてもよいが、それぞれを径方向に対して傾斜させることが好ましい。それにより、受面部７３，７４の各々に対してスペーサー８の端面が均等に押し当たるため、セクター５の間隔を精度良く調整でき、その結果、インナーセグメント６の端面６０に作用する面圧を適切に制限できる。更に、本実施形態では、端面７０に対する加工を比較的簡易に済ませる観点から、受面部７３，７４だけでなく、それらを含む端面７０ａ，７０ｂを全体的に傾斜させている。

上述のように、このバックセグメント７の端面７０は、それぞれ型締め時に互いに平行となるように径方向に対して傾斜している。図４（Ｂ）にて一点鎖線で示した径方向に対する端面７０の傾斜角度θは、３°以下であることが好ましい。この傾斜角度θが３°を超えると、バックセグメント７の端面７０から突出するインナーセグメント６の長さが増え、支持が不安定になる恐れがある。本実施形態では、隙間２０の中央を通って径方向に延びる仮想面３０に対し、受面部７３，７４を含む端面７０ａ，７０ｂが平行になっている。

上記のような受面部７３，７４及び端面７０の構造により、単純な形状のスペーサー８を支障なく使用できる。本実施形態では、互いに平行な一対の平らな端面を有して、軸方向に真っ直ぐ伸びる円筒状のスペーサー８が使用されている。スペーサー８は、柱状体などの他の形状でもよく、その端面は円形以外でも構わない。また、径寸法よりも長さが小さいスペーサー８を用いているが、これに限られない。

スペーサー８は、インナーセグメント６とバックセグメント７との境界９（図１参照）から離れた位置に取り付けられている。したがって、スペーサー８は境界９を跨がず、インナーセグメント６に干渉することはない。本実施形態では、互いに対向する端面７０のうち、片方だけにスペーサー８を取り付けているが、両方に取り付けても構わない。

このタイヤモールド１０は、上記の如きセクター５の間隔調整に関する構造を除けば、通常のタイヤモールドと同等に構成できるものであり、従来公知の形状や材質、機構などは何れも本発明に採用することができる。

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、インナーセグメントやバックセグメントの形状などは適宜に変更することができる。

１ トレッド型部
５ セクター
６ インナーセグメント
７ バックセグメント
８ スペーサー
１０ タイヤモールド
２０ 隙間
７１ 窪み
７３ 受面部
７４ 受面部
８１ シム

Claims (6)

1. タイヤのトレッド面を成形する環状のトレッド型部が、周方向に分割された複数のセクターにより構成され、
   前記セクターが、前記トレッド面に接触するインナーセグメントと、前記インナーセグメントを内周側に装着したバックセグメントとを備えるタイヤモールドにおいて、
   周方向に隣り合う前記バックセグメントの端面の間にスペーサーが介在し、前記スペーサーが、前記バックセグメントの端面に対して着脱自在に構成されるとともに、前記バックセグメントの端面から周方向に突出し、
   加硫成形時の加熱状態で前記セクターが周方向に連接される型締め時には、周方向に隣り合う前記バックセグメントの端面の間に前記スペーサーによる隙間が形成されるとともに、周方向に隣り合う前記インナーセグメントの端面が互いに当接し、
   周方向に隣り合う前記バックセグメントの端面のうち、前記スペーサーに押し当たる一対の受面部が、型締め時に互いに平行となることを特徴とするタイヤモールド。
2. 前記一対の受面部が、それぞれ径方向に対して傾斜している請求項１に記載のタイヤモールド。
3. タイヤのトレッド面を成形する環状のトレッド型部が、周方向に分割された複数のセクターにより構成され、
   前記セクターが、前記トレッド面に接触するインナーセグメントと、前記インナーセグメントを内周側に装着したバックセグメントとを備えるタイヤモールドにおいて、
   周方向に隣り合う前記バックセグメントの端面の間にスペーサーが介在し、前記スペーサーが、前記バックセグメントの端面に対して着脱自在に構成されるとともに、前記バックセグメントの端面から周方向に突出し、
   加硫成形時の加熱状態で前記セクターが周方向に連接される型締め時には、周方向に隣り合う前記バックセグメントの端面の間に前記スペーサーによる隙間が形成されるとともに、周方向に隣り合う前記インナーセグメントの端面が互いに当接し、
   周方向に隣り合う前記バックセグメントの端面が、型締め時に互いに平行となるように径方向に対して傾斜していることを特徴とするタイヤモールド。
4. タイヤのトレッド面を成形する環状のトレッド型部が、周方向に分割された複数のセクターにより構成され、
   前記セクターが、前記トレッド面に接触するインナーセグメントと、前記インナーセグメントを内周側に装着したバックセグメントとを備えるタイヤモールドにおいて、
   周方向に隣り合う前記バックセグメントの端面の間にスペーサーが介在し、前記スペーサーが、前記バックセグメントの端面に対して着脱自在に構成されるとともに、前記バックセグメントの端面から周方向に突出し、
   加硫成形時の加熱状態で前記セクターが周方向に連接される型締め時には、周方向に隣り合う前記バックセグメントの端面の間に前記スペーサーによる隙間が形成されるとともに、周方向に隣り合う前記インナーセグメントの端面が互いに当接し、
   前記スペーサーの端部が、前記バックセグメントの端面に形成された窪みに嵌入されることを特徴とするタイヤモールド。
5. 前記スペーサーが、前記インナーセグメントと前記バックセグメントとの境界から離れた位置に取り付けられている請求項１〜４いずれか１項に記載のタイヤモールド。
6. 前記インナーセグメントが、前記セクターの分割箇所でのみ周方向に分割されている請求項１〜５いずれか１項に記載のタイヤモールド。
   

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