JP6174994B2

JP6174994B2 - タイヤ成型金型用測定治具及びその使用方法

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Publication number: JP6174994B2
Application number: JP2013271161A
Authority: JP
Inventors: 陽介新山; 弘幸古谷
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: JP2015123717A

Description

本発明は、タイヤ成型金型用測定治具及びその使用方法に関するものである。

従来、タイヤ成型金型用測定治具として、例えば、次のようなものが公知である。
特許文献１には、トレッドセグメント保持体の取付リング部の内周面に保持した円筒整列状のトレッドセグメントの内面凹凸量を測定する測定手段を、トレッドセグメント保持体の底部の中心部に着脱自在に取付けた構成が開示されている。
特許文献２には、タイヤ加硫用の割モールドの内周面を測定する測定装置が、割モールドのリング状下サイドモールドの軸心に直交する測定平面上を回転することが開示されている。

しかしながら、前記いずれの測定治具であってもセグメント（セクタ）の内周面を測定することができるだけである。タイヤ成型時の熱膨張を考慮して各セグメント（セクタ）間の隙間を測定する点については一切言及されていない。

特開２００２−２５７５３７号公報特開２００３−２６６４４５号公報

本発明は、タイヤ成型時のセクタの熱膨張を考慮して予めセクタ間に設定する隙間を測定することができるタイヤ成型金型用測定治具及びその使用方法を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
外面に凸部を有する複数のセクタを周方向に配置して得られた外周面側をガイドするためのタイヤ成型金型用測定治具であって、
筒状で、一端面から他端面にかけて、前記セクタの外面が当接可能な内周基準面と、前記セクタの凸部よりも外径側に形成されて前記凸部との接触を回避する内周逃がし面と、を有する治具本体と、
周方向に分割され、前記治具本体に着脱可能な複数のブロックと、
を備え、
前記ブロックは、前記治具本体の外周基準面に当接する側面部と、前記側面部から前記セクタの凸部の外面位置よりも内径側に延びる上面部とを備えたものである。

この構成により、治具本体の内周基準面にセクタの外面を当接させることにより、治具本体に対してセクタを位置決めすることができる。そして、治具本体にブロックを取り付けることにより、外面に凸部を有するセクタであっても治具本体に固定することができる。したがって、この状態で、周方向に隣接するセクタ間の隙間を測定することができる。

前記治具本体は、前記各ブロックの内周面を当接させて位置決めするための外周基準面を、さらに有し、
前記各ブロックは、上面部が治具本体に位置決めされたセクタの外周面に当接する第２の内周基準面を、さらに有するのが好ましい。

この構成により、治具本体に対するブロックの径方向の位置決めを高精度で行うことができる。したがって、位置決めされたブロックの一部を構成する上面部の第２の内周基準面を、治具本体に対して高精度に位置決めすることができる。

前記ブロックは、側面部を治具本体の外周面に固定されると共に、上面部を治具本体の一端面に固定されるのが好ましい。

この構成により、治具本体に対するブロックの傾きを防止して固定状態を安定させることができる。

また本発明は、前記課題を解決するための手段として、
前記構成のタイヤ成型金型用測定治具の使用方法であって、
前記治具本体の内周基準面にセクタの外面を当接させて位置決めする工程と、
前記治具本体にブロックを固定してセクタの凸部を覆う工程と、
前記治具本体にセクタを固定する工程と、
前記治具本体に固定されることにより隣接するセクタ間に形成される隙間を測定する工程と、
を実行するものである。

本発明によれば、治具本体に形成した内周逃がし面を利用することにより、外面に凸部を有するセクタであっても、治具本体の一端開口部から配置することができる。そしてセクタの外面を治具本体の内周基準面に当接させることにより、治具本体に対して各セクタを位置決めすることができる。さらに治具本体にブロックを取り付けることにより、その上面部で、セクタの凸部をガイドすることができる。したがって、外面に凸部を有するセクタであっても、タイヤ成型時のセクタの熱膨張を考慮して予めセクタ間に隙間を形成した状態で固定することができ、これらの隙間を測定することが可能となる。

（ａ）は本実施形態に係る治具の平面図、（ｂ）はセクタを取り付けた状態での断面図である。図１（ｂ）の部分分解断面図である。図１に示すブロックの斜視図である。図１に示すセクタの斜視図である。他の実施形態に係る治具の部分正面断面図である。本実施形態の比較例を示す治具の正面断面図である。本実施形態の他の比較例を示す治具の正面断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本実施形態に係るタイヤ成型金型用測定治具を示す。このタイヤ成型金型用測定治具は、機械構造用炭素鋼（例えば、Ｓ４５Ｃ）、球状黒鉛鋳鉄（例えば、ＦＣＤ４５０）等からなる有底筒状の治具本体１と、この治具本体１に取り付けられる、同様な材料からなる複数のブロック２とで構成されている。

図２に示すように、治具本体１は一体的に形成した底面部３と筒状部４とからなる。
底面部３はドーナツ状で、中心孔５により軽量化が図られている。また底面部３の外周部上面には段部６が形成されている。

筒状部４の上端部には環状凸部７が形成されている。
環状凸部７の外周面は、後述するブロック２を構成する側面部１７の第１基準内面１９を当接させて位置決めするための外周基準面８を構成している。外周基準面８には第１雌ネジ孔９が開口している。第１雌ネジ孔９は、後述するブロック２の側面部１７を固定する際に利用される。また環状凸部７の外周側端面は環状上面１０で構成されている。環状凸部７の上面は、ブロック２を構成する上面部１８の基準下面２１を当接させて位置決めするための基準上面１１を構成している。基準上面１１には、周方向に所定ピッチで第２雌ネジ孔１２が開口している。第２雌ネジ孔１２は、後述するブロック２の上面部１８を固定する際に利用される。

筒状部４は、内周面側に、底面部３の段部６上面から上方に向かって形成される内周基準面１３と、そこから上端に向かって形成される環状凸部７の内周面である内周逃がし面１４とを有する。内周基準面１３は、各セクタ２４の外面を当接させて位置決めするために利用される。内周逃がし面１４は、位置決めされたセクタ２４の突条２５の外面よりも外径側に形成されている。

また、筒状部４には、図１に示すように、周方向の複数箇所に外周面から第１段付き孔１５ａが形成されている。各第１段付き孔１５ａには第１ボルト１５Ａがそれぞれ挿通され、その雄ネジ部を後述するセクタ２４の第１ネジ穴２５ａに螺合することによりセクタ２４を固定できるようになっている。ここでは、第１段付き孔１５ａは周方向の１８箇所に形成されている。また環状凸部７には、周方向の複数箇所に貫通孔１５ｂがそれぞれ形成されている。

図２及び図３に示すように、ブロック２は、複数個が周方向に並設されて円筒状となる。各ブロック２は、側面部１７と、その上端部から側方に延びる上面部１８とで構成されている。
側面部１７の内面は、前記治具本体１の筒状部４に形成される外周基準面８に当接する第１基準内面１９を構成している。側面部１７の両側には、前記筒状部４の各貫通孔１５ｂに対応する位置に第２段付き孔２０ａがそれぞれ形成されている。この第２段付き孔２０ａから貫通孔１５ｂを介して第２ボルト２０Ａの雄ネジ部をセクタ２４の第２ネジ穴２５ｂに螺合できるようになっている。また各第２段付き孔２０ａの周方向外側には、前記環状凸部７の第１雌ねじ孔９に対応する位置に第３段付き孔２０ｂがそれぞれ形成されている。第３段付き孔２０ｂには第３ボルト（図示せず）が配置され、その雄ネジ部が前記環状凸部７の第１雌ねじ孔９に螺合することにより治具本体１に対してブロック２をネジ止めできるようになっている。但し、治具本体１へのブロック２のネジ止め固定は、側面部１７及び上面部１８共に、２箇所に限らず、１箇所又は３箇所以上であっても構わない。

上面部１８の下面は、前記治具本体１の環状凸部７の基準上面１１に載置される基準下面２１を構成している。上面部１８には、外面から内面に貫通する第４段付き孔２２ａが両側にそれぞれ形成されている。第４段付き孔２２ａには第４ボルト２２Ａが配置され、その雄ネジ部が後述するセクタ２４の第５雌ねじ孔２５ｃに螺合することにより、セクタ２４を位置決めできるようになっている。また上面部１８には、上面から下面に貫通する第５段付き孔２２ｂが３箇所に形成されている。これら第５段付き孔２２ｂを利用して、治具本体１の筒状部４に対してブロック２をネジ止めすることができるようになっている。この上面部１８でのネジ止めは、上面部１８及び側面部１７の外面からのネジ止めだけでは治具本体１への固定が不十分となってブロック２が傾くことを防止するために行う。また上面部１８の内面は、後述するセクタ２４の外周面に当接する第２基準内面２３を構成している。

前記ブロック２では、第１基準内面１９を前記治具本体１の外周基準面８に当接し、基準下面２１を前記治具本体１の基準上面１１に載置した状態で、側面部１７の下端位置と治具本体１の環状上面１０との間には隙間が形成されるようになっている。このため、ブロック２の第１基準内面１９を、治具本体１の外周基準面８に対して正確に位置決めすることができる。

前記構成の治具は、タイヤ成型金型のセクタ２４を、タイヤ成型時の熱膨張分を考慮して周方向に一定の隙間を形成しつつ保持する際に利用される。
セクタ２４は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、周方向に複数個が並設されることにより形成された内周面で、未加硫のタイヤであるグリーンタイヤのトレッド部にトレッドパターンを形成する。図４に示すように、各セクタ２４の外周面には、凸部の一形態である周方向に延びる突条２５が形成されている。セクタ２４の外周面には、第３雌ネジ孔２５ａ、第４雌ねじ孔２５ｂ及び第５雌ねじ孔２５ｃがそれぞれ形成されている。第３雌ねじ孔２５ａは、突条２５の下方両側に配置され、前記第１ボルト１５Ａの雄ネジ部が螺合される。第４雌ねじ孔２５ｂは、突条２５の両端側に配置され、前記１組の貫通孔１５ｂを介して第２ボルト２０Ａの雄ネジ部が螺合される。第５雌ねじ孔２５ｃは、突条２５の上方両側に配置され、第４ボルト２２Ａの雄ネジ部が螺合される。

前記治具へのセクタ２４の位置決め（固定）は次のようにして行う。
すなわち、治具本体１の筒状部４の内周側にセクタ２４を配置する。この場合、セクタ２４は、予め外周方向に並設して環状に連なった状態としておく。セクタ２４の外面には突条２５が形成されているが、筒状部４の内周面は、セクタ２４の突条２５との干渉を回避するための内周逃がし面１４で構成されている。つまり、セクタ２４の配置で、治具本体１に対して上方側から組み付ける際、治具本体１に突条２５が干渉する部位はない。したがって、環状に配置したセクタ２４をそのまま治具本体１の筒状部４の内周側へと配置することができる。

治具本体１にセクタ２４が配置されれば、治具本体１の環状凸部７を利用してブロック２を組み付ける。このとき、治具本体１の外周基準面８にブロック２の第１基準内面１９を当接させ、治具本体１の基準上面１１にブロック２の基準下面２１を載置する。これにより、ブロック２の第２基準内面２３が、治具本体１の外周基準面８に対して正確に位置決めされ、第２基準内面２３は前記内周基準面１３と共にセクタ２４の外周面に当接する。

この状態で、各ボルトを締め付け、治具本体１に対してセクタ２４及びブロック２を固定する。すなわち、ブロック２の側面部１７に形成した第３段付き孔２０ｂを介して第３ボルトを挿通し、その雄ネジ部を治具本体１の環状凸部７に形成した第１雌ねじ孔１９に螺合する。これにより、治具本体１にブロック２が固定され、治具本体１の筒状部４（外周基準面８）に対してブロック２の第１基準内面１９が位置決めされる。またブロック２の上面部１８に形成した第５段付き孔２２ｂを介して上面部１８を治具本体１の環状凸部７（基準上面１１）に固定する。このように、側面部１７のみならず上面部１８でもネジ止め固定したので、ブロック２の倒れを防止して取り付け状態を安定させることができる。またブロック２の第１基準内面１９を治具本体１の外周基準面８に当接させることにより、上面部１８の第２基準内面２３の位置を治具本体１の内周基準面１３と高精度に合致させることができる。したがって、セクタ２４の外面の位置決めを適切に行うことが可能となる。なお、各セクタ２４は周方向に所定の隙間が形成されるようにして取り付ける。

次に、図示しない隙間ゲージを使用して各セクタ２４の隙間を測定する。そして、全ての隙間について測定が完了すれば、その測定値の合計を計算し、その合計値が予め設定した値に（所定公差の範囲内で）合致するか否かを判断する。合致していれば、９つのセクタ２４のセットは所望の精度に形成されていることになり、タイヤ成型金型として使用する。合致していなければ、不良品と判断したり、一部のセクタ２４の寸法調整を行って再度前述の測定を行ったりする。

このように、前記構成の治具を使用してセクタ同士の隙間を測定することにより、測定結果を高精度なものとすることができる。ここで、以下のような２種類の他の構成の治具を使用する場合について検討してみる。
図５は、前記セクタ２４の突条部を抑える部分、すなわちブロック２に相当する部分を全周に亘って除去した治具を示す。これによれば、治具に対するセクタ２４の組付作業は容易であるものの、セクタ２４の外面に当接する基準面の当接面積が小さくなり、測定精度が悪化する。
図６は、ブロック２を設けることなく環状溝２８のみを形成した治具を示す。この治具では、そもそも外面に突条２５を有するセクタ２４を組み付けることができないという問題がある。
この点で、断面略Ｌ字形の取外可能なブロック２を備えた前記構成の治具によれば、セクタ２４の組付作業を効率的に行うことができると共に、セクタ２４間の隙間を高精度に測定することができるという利点がある。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

前記実施形態では、セクタ２４は９分割で設けるようにしたが、７分割等、その分割数は自由に設定することができる。また各セクタ２４のサイズは均等にしたが、必ずしも均等とする必要もなく、周長が相違していても構わない。

前記実施形態では、セクタ２４の外面に凸部として突条２５を形成するようにしたが、この凸部は必ずしも周方向につらなった突条２５である必要はなく、２箇所の突起等で構成することも可能である。

前記実施形態では、治具本体１に対する各セクタ２４の位置合わせをそれぞれに付与した番号に基づいて行うようにしたが、図７に示すように、いずれか一方に突起２６、残る他方にこの突起２６を配置可能な凹部２７を設け、突起２６と凹部２７の位置を各セクタ２４で相違させることにより、位置合わせするようにしてもよい。

１…治具本体
２…ブロック
３…底面部
４…筒状部
５…中心孔
６…段部
７…環状凸部
８…外周基準面
９…第１雌ネジ孔
１０…環状上面
１１…基準上面
１２…第２雌ネジ孔
１３…内周基準面
１４…内周逃がし面
１５ａ…第１段付き孔
１５Ａ…第１ボルト
１５ｂ…貫通孔
１６…第２ネジ孔
１７…側面部
１８…上面部
１９…第１基準内面
２０ａ…第２段付き孔
２０Ａ…第２ボルト
２０ｂ…第３段付き孔
２１…基準下面
２２ａ…第４段付き孔
２２Ａ…第４ボルト
２２ｂ…第５段付き孔
２３…第２基準内面
２４…セクタ
２５…突条（凸部）
２５ａ…第３雌ねじ孔
２５ｂ…第４雌ねじ孔
２５ｃ…第５雌ねじ孔
２６…突起
２７…凹部
２８…環状溝

Claims

外面に凸部を有する複数のセクタを周方向に配置して得られた外周面側をガイドするためのタイヤ成型金型用測定治具であって、
筒状で、前記セクタの外面が当接可能な内周基準面と、前記セクタの凸部よりも外径側に形成されて前記凸部との接触を回避する内周逃がし面と、を有する治具本体と、
周方向に分割され、前記治具本体に着脱可能な複数のブロックと、
を備え、
前記ブロックは、前記治具本体の外周基準面に当接する側面部と、前記側面部から前記セクタの凸部の外面位置よりも内径側に延びる上面部とを備えたことを特徴とするタイヤ成型金型用測定治具。
前記治具本体は、前記各ブロックの内周面を当接させて位置決めするための外周基準面を、さらに有し、
前記各ブロックは、上面部が治具本体に位置決めされたセクタの外周面に当接する第２の内周基準面を、さらに有することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ成型金型用測定治具。
前記ブロックは、側面部を治具本体の外周面に固定されると共に、上面部を治具本体の一端面に固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ成型金型用測定治具。
前記請求項１から３のいずれか１項に記載のタイヤ成型金型用測定治具の使用方法であって、
前記治具本体の内周基準面にセクタの外面を当接させて位置決めする工程と、
前記治具本体にブロックを固定してセクタの凸部を覆う工程と、
前記治具本体にセクタを固定する工程と、
前記治具本体に固定されることにより隣接するセクタ間に形成される隙間を測定する工程と、
を実行することを特徴とするタイヤ成型金型用測定治具の使用方法。