JP6641799B2 - タイヤ金型 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの加硫成形に使用される金型に関する。

特表２００５−５３３６８５号公報には、タイヤを加硫成形する金型が開示されている。この金型は、複数のセグメントと一対のサイドプレートとを備えている。このセグメントは、ローカバーの外周面が当接するセグメントキャビティ面を備えている。サイドプレートは、ローカバーの軸方向外側の側面に当接するサイドキャビティ面を備えている。

このタイヤの加硫工程では、この金型に、予備成形されたローカバー（生タイヤ）が投入される。このローカバーは、金型のキャビティ内で加圧されつつ加熱される。この加圧と加熱とにより、ローカバーが加硫される。この加硫により、キャビティ面の形状に倣った形状のタイヤが得られる。この金型では、セグメントのキャビティ面がトレッド面を形成する。サイドプレートのキャビティ面がタイヤの軸方向外側の側面を形成する。

特表２００５−５３３６８５号公報

加硫工程において、金型は、予め設定された加硫温度にされる。このセグメントとサイドプレートが加硫温度にされる。このセグメントとサイドプレートとは、熱膨張する。このセグメントの材質とサイドプレートの材質とが異なることがある。例えば、セグメントの材質がアルミ合金であり、サイドプレートの材質が鋼材である金型が使用されている。この様な金型では、セグメントの線膨張係数とサイドプレートの線膨張係数とが異なっている。この金型では、セグメントとサイドプレートとの間にずれが生じることがある。この金型のずれは、成形されるタイヤの形状精度を損なう。

本発明の目的は、成形されるタイヤの形状精度を向上させる金型の提供にある。

本発明に係るタイヤの加硫成形用金型は、周方向の並べられてリング形状にされた複数のセグメントと、この複数のセグメントの半径方向内側に位置するサイドプレートとを備えている。
それぞれのセグメントの内周面は、タイヤのトレッド面を形成するセグメントキャビティ面と、上記サイドプレートに当接するセグメント当接面とを備えている。軸方向に垂直な断面において、上記セグメントキャビティ面の形状は曲率半径Ｒｔの円弧形状であり、上記セグメント当接面の形状は曲率半径Ｒｇの円弧形状である。
上記サイドプレートは、上記タイヤの軸方向外側の側面を成形するサイドキャビティ面と、上記セグメント当接面に当接する外周当接面とを備えている。軸方向に垂直な断面において、上記外周当接面の形状は曲率半径Ｒｐの円形である。
上記セグメントの線膨張係数αｇと上記サイドプレートの線膨張係数αｐとは、異なっている。室温Ｔｎにおいて、上記曲率半径ＲｔをＲｔｎとし、この曲率半径Ｒｔｎの中心点をＰｔｎとし、上記曲率半径ＲｐをＲｐｎとし、この曲率半径Ｒｐｎの中心点をＰｐｎとするときに、この中心点Ｐｔｎとこの中心点Ｐｐｎとの位置ずれ量は補正値Ｃである。 上記補正値Ｃは、室温Ｔｎから加硫温度Ｔｖまでの上昇温度をＴｄとするときに、下記の数式で算出されるずれ量βの０．５倍以上１．５倍以下である。
β ＝ Ｒｐｎ ・ Ｔｄ ・（αｇ−αｐ）

好ましくは、上記補正値Ｃは、上記ずれ量βの０．７倍以上１．３倍以下である。

好ましくは、上記セグメントは、アルミニウム合金からなっている。上記サイドプレートは、鋼材からなっている。

室温Ｔｎにおいて、上記曲率半径ＲｇをＲｇｎとする。加硫温度Ｔｖにおいて、上記曲率半径ＲｇをＲｇｖとし、上記曲率半径ＲｐをＲｐｖとする。このときに、好ましくは、加硫温度Ｔｖにおける上記曲率半径Ｒｇｖと上記曲率半径Ｒｐｖとの差の絶対値は、室温Ｔｎにおける上記曲率半径Ｒｇｎと上記曲率半径Ｒｐｎとの差の絶対値以下である。

本発明に係るタイヤの製造方法は、
タイヤの各部を構成する部材が組み合わされてローカバーが得られる予備成形工程と、 上記ローカバーが金型に投入されて、加硫成形されて上記タイヤが得られる加硫工程とを備えている。
上記加硫工程の上記金型は、周方向の並べられてリング形状にされた複数のセグメントと、この複数のセグメントの半径方向内側に位置するサイドプレートとを備えている。
それぞれのセグメントの内周面は、上記タイヤのトレッド面を形成するセグメントキャビティ面と、上記サイドプレートに当接するセグメント当接面とを備えている。軸方向に垂直な断面において、上記セグメントキャビティ面の形状が曲率半径Ｒｔの円弧形状であり、上記セグメント当接面の形状が曲率半径Ｒｇの円弧形状である。
上記サイドプレートは、上記タイヤの軸方向外側の側面を成形するサイドキャビティ面と、上記セグメント当接面に当接する外周当接面とを備えている。軸方向に垂直な断面において、上記外周当接面の形状は曲率半径Ｒｐの円形である。
上記セグメントの線膨張係数αｇと上記サイドプレートの線膨張係数αｐとが異なっている。室温Ｔｎにおいて、上記曲率半径ＲｔをＲｔｎとし、この曲率半径Ｒｔｎの中心点をＰｔｎとし、上記曲率半径ＲｐをＲｐｎとし、この曲率半径Ｒｐｎの中心点をＰｐｎとするときに、この中心点Ｐｔｎとこの中心点Ｐｐｎとの位置ずれ量は補正値Ｃである。
上記補正値Ｃは、室温Ｔｎから加硫温度Ｔｖまでの上昇温度をＴｄとするときに、下記の数式で算出されるずれ量βの０．５倍以上１．５倍以下である。
β ＝ Ｒｐｎ ・ Ｔｄ ・（αｇ−αｐ）

本発明に係る他のタイヤの加硫成形用金型は、周方向の並べられてリング形状にされた複数のセグメントと、この複数のセグメントの半径方向内側に位置するサイドプレートとを備えている。
それぞれのセグメントの内周面は、タイヤのトレッド面を形成するセグメントキャビティ面と、上記サイドプレートに当接するセグメント当接面とを備えている。軸方向に垂直な断面において、上記セグメントキャビティ面の形状は曲率半径Ｒｔの円弧形状であり、上記セグメント当接面の形状は曲率半径Ｒｇの円弧形状である。
上記サイドプレートは、タイヤの軸方向外側の側面を成形するサイドキャビティ面と、上記セグメント当接面に当接する外周当接面とを備えている。軸方向に垂直な断面において、上記外周当接面の形状は、曲率半径Ｒｐの円形である。
上記セグメントの線膨張係数αｇと上記サイドプレートの線膨張係数αｐとは、異なっている。室温Ｔｎにおいて、上記曲率半径ＲｔをＲｔｎとし、この曲率半径Ｒｔｎの中心点をＰｔｎとし、上記曲率半径ＲｐをＲｐｎとし、この曲率半径Ｒｐｎの中心点をＰｐｎとする。加硫温度Ｔｖにおいて、上記曲率半径ＲｔをＲｔｖとし、この曲率半径Ｒｔｖの中心点をＰｔｖとし、上記曲率半径をＲｐをＲｐｖとし、この曲率半径Ｒｐｖの中心点をＰｐｖとする。このときに、加硫温度Ｔｖにおける上記中心点Ｐｔｖと上記中心点Ｐｐｖとの位置ずれ量が、室温Ｔｎにおける上記中心点Ｐｔｎと上記中心点Ｐｐｎとの位置ずれ量以下である。

加硫温度において、このセグメントキャビティ面は形状精度に優れている。この金型で加硫成形されたタイヤは形状精度に優れる。このタイヤのトレッド面は真円度に優れており、トレッド面の振れが抑制されている。このタイヤでは、路面を転がるときのノイズの発生が抑制される。

図１は、本発明の一実施形態に係る金型を用いた加硫装置の一部が示された断面図である。 図２は、図１の金型とブラダーとが示された断面図である。 図３は、図１の金型の側面図である。 図４（ａ）は図１の金型のセグメントが示された説明図であり、図４（ｂ）は図１の金型のサイドプレートの一部が示された説明図である。 図５は、図３の金型の部分拡大図である。 図６は、図１の金型の補正値の説明図である。 図７は、図１の金型の補正値の他の説明図である。

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には、本発明に係る金型１２を備える加硫成形装置１４が示されている。この図１には、加硫成形装置１４と共に、ローカバー１５が示されている。この図１の上下方向は金型１２の軸方向であり、左右方向は半径方向であり、紙面に垂直な方向は周方向である。この加硫成形装置１４は、アクチュータ１６、セクターシュー１８、上部コンテナプレート２０、下部コンテナプレート２２、上部クランプリング２４、下部クランプリング２６、モールドリング２８、成形リング３０、一対のサイドプレート３２、上部ビードリング３６、下部ビードリング３８及びブラダー４０を備えている。

図２の金型１２は、成形リング３０と、一対のサイドプレート３２と、一対のビードリングとしての上部ビードリング３６及び下部ビードリング３８とを備えている。この金型１２は、ローカバー１５に当接して、タイヤの外形形状を形成する。

図３には、この成形リング３０と、一対のサイドプレート３２のうちの一方のサイドプレート３２とを軸方向外側から見た側面図が示されている。成形リング３０は、リング形状を備えている。図２に示される様に、成形リング３０は、トレッドキャビティ面４２と、一対の内周当接面４４とを備えている。

図３に示される様に、成形リング３０は、複数のセグメント５２を備えている。この金型１２では、成形リング３０が周方向に９等分されている。この成形リング３０は、９個のセグメント５２が周方向に並べられて形成されている。成形リング３０を構成するセグメント５２の数は、通常３以上２０以下である。

それぞれのセグメント５２は、軸方向に見て、実質的に円弧形状の形状を備えている。セグメント５２は、セグメントキャビティ面５４と、一対のセグメント当接面５６と、一対の端面５８を備えている。この端面５８は、セグメント５２の周方向端に、周方向に面して形成されている。このセグメント５２が周方向の並べられる。隣合うセグメント５２の端面５８が当接する。複数のセグメント５２が並べられて、成形リング３０が形成されている。

図２に示される様に、セグメントキャビティ面５４は、セグメント５２の内周面４６に形成されている。セグメントキャビティ面５４は、セグメント５２の軸方向中央に位置している。セグメントキャビティ面５４は、成形リング３０のトレッドキャビティ面４２の一部を構成する。軸方向に垂直な断面において、セグメントキャビティ面５４の形状は、円弧形状である（図３参照）。このセグメントキャビティ面５４は、タイヤのトレッド面の一部を形成する。図示されないが、このセグメントキャビティ面４２に凹凸が形成されていてもよい。この凹凸により、タイヤのトレッド面に溝が形成されてもよい。

セグメント当接面５６は、セグメント５２の内周面４６に形成されている。セグメント当接面５６は、セグメントキャビティ面５４の軸方向外側に位置している。このセグメント当接面５６は、成形リング３０の内周当接面４４の一部を構成する。軸方向に垂直な断面において、セグメント当接面５６の形状は、円弧形状である（図３参照）。このセグメント当接面５６は、サイドプレート３２の外周当接面５０に当接する。

このセグメント５２は、例えばアルミ合金からなる。このセグメント５２は、トレッド面を形成するセグメントキャビティ面５４を備えている。アルミ合金からなるセグメント５２は、鋳造が容易である。このセグメント５２は、切削加工等の加工性にも優れている。このセグメント５２は、複雑な凹凸形状を有するセグメントキャビティ面５４を容易に形成しうる。このセグメント５２は、金型１２の製造を容易にする。

図３に示される様に、サイドプレート３２の形状は、リング形状である。図２に示されるように、サイドプレート３２は、サイドキャビティ面４８と、外周当接面５０とを備えている。サイドキャビティ面４８は、サイドプレート３２の軸方向内向きの面に形成されている。このサイドキャビティ面４８は、主にタイヤの軸方向外側の側面を形成する。図示されないが、サイドキャビティ面４８に凹凸が形成されている。この凹凸により、タイヤの側面に、マーキング等のデザインが形成される。

外周当接面５０は、サイドプレート３２の半径方向外周面に形成されている。軸方向に垂直な断面において、この外周当接面５０の形状は、円形である。この外周当接面５０は、成形リング３０の内周当接面４４に当接する。この外周当接面５０と内周当接面４４とは、相補的な形状を備えている。一方のサイドプレート３２の外周当接面５０が、成形リング３０の一方の内周当接面４４に当接する。他方のサイドプレート３２の外周当接面５０が、成形リング３０の他方の内周当接面４４に当接する。

このサイドプレート３２は、例えば鋼材からなっている。この鋼材として、一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００）が例示される。このサイドプレート３２は、タイヤを加硫成形した後に、クリーニングされる。このクリーニングにおいて、サイドキャビティ面４８の汚れが除去される。このサイドキャビティ面４８がショットブラスト等でクリーニングされる。このサイドプレート３２が鋼材からなることで、サイドキャビティ面４８の凹凸の摩滅が抑制されている。鋼材が用いられることで、サイドプレート３２の使用寿命が向上している。

図２の点Ｐ１は、セグメントキャビティ面５４の軸方向中点を表している。一点鎖線ＣＬは、この点Ｐ１を通って半径方向の延びる直線を表している。この直線ＣＬは、タイヤの赤道面に対応する直線である。この点Ｐ１は、タイヤのトレッド面と赤道面との交点に対応する点である。表面に凹凸形状が形成されているセグメントキャビティ面５４では、この凹凸形状が形成されていないと仮定した仮想キャビティ面で、この点Ｐ１の位置が定められる。

図４（ａ）の矢印Ｒｇは、セグメント当接面５６の曲率半径を表している。矢印Ｒｔは、セグメントキャビティ面５４の曲率半径を表している。この曲率半径Ｒｔは、軸方向において図２の点Ｐ１の位置で測定される。図４（ｂ）の矢印Ｒｐは、サイドプレート３２の外周当接面５０の曲率半径を表している。この明細書では、曲率半径Ｒｇ、曲率半径Ｒｔ及び曲率半径Ｒｐを含む全て曲率半径の単位は（ｍｍ）であるが、単位の記載は省略される。

図４（ａ）の一点鎖線Ｌｇは、軸方向に垂直な断面において、セグメント当接面５６の輪郭の接線を表している。符号Ｐ２は、セグメント当接面５６の輪郭と接線Ｌｇとの接点を表している。図４（ｂ）の一点鎖線Ｌｐは、軸方向に垂直な断面において、外周当接面５０の接線を表している。符号Ｐ３は、外周当接面５０と接線Ｌｐとの接点を表している。

この金型１２では、室温Ｔｎにおいて、セグメント当接面５６の曲率半径Ｒｇは、曲率半径Ｒｇｎで表される。セグメントキャビティ面５４の曲率半径Ｒｔは、曲率半径Ｒｔｎで表される。サイドプレート３２の外周当接面５０の曲率半径Ｒｐは、曲率半径Ｒｐｎで表される。この曲率半径Ｒｇｎ及びＲｔｎは、セグメント５２の仕上げ寸法（加工寸法）である。曲率半径Ｒｐｎは、サイドプレート３２の仕上げ寸法（加工寸法）である。この室温Ｔｎは、セグメント５２の曲率半径Ｒｇ及びＲｔと、サイドプレート３２の曲率半径Ｒｐとの仕上げ寸法が測定される温度である。この明細書では、室温Ｔｎと、後述する加硫温度Ｔｖ及び上昇温度Ｔｄとの単位は（Ｋ）であるが、単位の記載は省略される。

図５には、室温Ｔｎにおいて、閉じられた状態の金型１２の一部が示されている。この金型１２では、セグメント当接面５６とサイドプレート３２の外周当接面５０とが当接している。この金型１２では、室温Ｔｎにおいて、セグメント当接面５６の曲率半径Ｒｇｎとサイドプレート３２の外周当接面５０の曲率半径Ｒｐｎとは略同じにされている。

図５の符号Ｐｇｎは、曲率半径Ｒｇｎの中心点を表している。符号Ｐｔｎは、曲率半径Ｒｔｎの中心点を表している。符号Ｐｐｎは、曲率半径Ｒｐｎの中心点を表している。この金型１２では、中心点Ｐｇｎ及び中心点Ｐｐｎは、同じ位置にある。中心点Ｐｔｎは、中心点Ｐｇｎ及び中心点Ｐｐｎに対して、位置ずれしている。図５の両矢印Ｃは、その位置ずれ量を表している。本発明では、この位置ずれ量が補正値Ｃと称される。この明細書では、位置ずれ量の単位は（ｍｍ）であるが、単位の記載は省略される。

図５では、セグメント５２の接点Ｐ２とサイドプレート３２の接点Ｐ３を同じ位置に重ね合わされている。セグメント５２の接線Ｌｇとサイドプレート３２の接線Ｌｐとが重ね合わされている。図５の一点鎖線Ｌｃは、図５の状態において、接点Ｐ２及び接点Ｐ３を通る半径方向に延びる直線を表している。本発明の位置ずれ量は、この直線Ｌｃに沿って測定される。セグメント当接面５６の曲率半径Ｒｇｎとサイドプレート３２の外周当接面５０の曲率半径Ｒｐｎとが異なる場合にも、位置ずれ量は同様にして測定される。

この金型１２は、タイヤの加硫工程において、予め設定された加硫温度Ｔｖまで加熱される。金型１２の温度は、室温Ｔｎから加硫温度Ｔｖまで上昇している。この上昇温度は、Ｔｄと表される。上昇温度Ｔｄは、加硫温度Ｔｖから室温Ｔｎを差し引いた値である。この金型１２では、セグメント５２の線膨張係数はαｇと表され、サイドプレート３２の線膨張係数はαｐと表される。この明細書では、線膨張係数の単位は（１０^−６／Ｋ）であるが、単位の記載は省略される。

加硫工程において、セグメント５２とサイドプレート３２とは熱膨張している。この加硫温度Ｔｖにおいて、セグメント５２の曲率半径Ｒｇは、曲率半径Ｒｇｖと表され、曲率半径Ｒｔは曲率半径Ｒｔｖと表される。同様に、サイドプレート３２の曲率半径Ｒｐは、曲率半径Ｒｐｖと表される。

図６及び図７を参照しつつ、金型１２の補正値Ｃについて説明がされる。図６及び７には、仮想の金型６２が示されている。この金型６２では、室温Ｔｎにおいて、セグメント当接面５６の曲率半径Ｒｇｘとサイドプレート３２の外周当接面５０の曲率半径Ｒｐｘとが等しい。この金型６２では、セグメント当接面５６の曲率半径Ｒｇｘの中心点Ｐｇｘと、セグメントキャビティ面５４の曲率半径Ｒｔｘの中心点Ｐｔｘと、サイドプレート３２の曲率半径Ｒｐｘの中心点Ｐｐｘとが同じ位置にある。この金型６２のその他の構成は、金型１２と同様とする。

図７には、この金型６２が加硫温度Ｔｖにされた状態が示されている。セグメント５２の熱膨張により、曲率半径Ｒｇｘは、曲率半径Ｒｇｙになっている。曲率半径Ｒｔｘは、曲率半径Ｒｔｙになっている。サイドプレートの熱膨張により、曲率半径Ｒｐｘは、曲率半径Ｒｐｙになっている。このとき、曲率半径Ｒｇｙ、曲率半径Ｒｔｙ及び曲率半径Ｒｐｙは、曲率半径Ｒｇｘと曲率半径Ｒｐｘとが等しいので、以下の式（１）から（３）で表される。
Ｒｇｙ ＝ Ｒｐｘ・（１＋αｇ・Ｔｄ） （１）
Ｒｔｙ ＝ Ｒｔｘ・（１＋αｇ・Ｔｄ） （２）
Ｒｐｙ ＝ Ｒｐｘ・（１＋αｐ・Ｔｄ） （３）

この金型６２では、線膨張係数αｇと線膨張係数αｐとが異なっている。従って、曲率半径Ｒｇｙと曲率半径Ｒｐｙとは、異なっている。曲率半径Ｒｇｙの中心点Ｐｇｙ及び曲率半径Ｒｔｙの中心点Ｐｔｙと、曲率半径Ｒｐｙの中心点Ｐｐｙと間で位置ずれが生じている。この図７の両矢印βは、中心点Ｐｇｙ及び中心点Ｐｔｙと中心点Ｐｐｙとの位置ずれ量を表している。本発明では、このβをずれ量と称する。この図７では、説明の便宜上、そのずれ量βを誇張して表している。

この金型６２では、このずれ量βは、前述の補正値Ｃと同様にして測定される。このずれ量βは、以下の式（４）で表される。
β＝ Ｒｇｙ − Ｒｐｙ （４）
ここでは、式（４）は、式（１）及び式（３）より、以下の式（５）で表される。
β＝ Ｒｐｘ・Ｔｄ・（αｇ−αｐ） （５）

この金型６２では、加硫温度Ｔｖにおいて、セグメント当接面５６とサイドプレート３２の外周当接面５０とが当接させられた状態で、セグメント５２の中心点Ｐｇｙと、サイドプレート３２の中心点Ｐｐｙとは、ずれ量βだけ位置ずれしている。この位置ずれは、セグメントキャビティ面５４の振れを助長させる。この金型６２で成形されたタイヤでは、トレッド面に半径方向の振れが生じ易い。

図５の金型１２では、加硫温度Ｔｖにおけるセグメントキャビティ面５４の曲率半径Ｒｔｖ（ｍｍ）は、ずれ量βで補正されている。この曲率半径Ｒｔｖは、以下の式（６）で表される。
Ｒｔｖ ＝ Ｒｔｙ−β （６）

ここで、室温Ｔｎにおいるセグメント５２の曲率半径Ｒｔｎは、以下の式（７）で表される。
Ｒｔｎ ＝ Ｒｔｖ／（１＋αｇ・Ｔｄ） （７）
更に、式（２）及び（６）より、曲率半径Ｒｔｎは、以下に式（８）で表される。
Ｒｔｎ ＝（Ｒｔｘ・（１＋αｇ・Ｔｄ）−β）／（１＋αｇ・Ｔｄ） （８）
更に、曲率半径Ｒｔｎは、以下の式（８’）で表される。
Ｒｔｎ ＝Ｒｔｘ−（β／（１＋αｇ・Ｔｄ）） （８’）

セグメント５２の線膨張係数αｇは、例えば、アルミ合金からなる場合には、２３（１０^−６／Ｋ）である。タイヤの加硫温度は、一般に、１６０（℃）から１９０（℃）である。この上昇温度Ｔｄは、一般に、大きくても１７０（Ｋ）程度である。この「αｇ・Ｔｄ」は、「１」に比較して極めて小さい。従って、「１＋αｇ・Ｔｄ」は、「１」を代用できる。このとき、式（８’）の曲率半径Ｒｔｎは、曲率半径Ｒｔｘに対して、略ずれ量βだけ補正されていることを表す。

この曲率半径Ｒｔｘは、金型６２での室温Ｔｎにおけるセグメントキャビティ面５４の曲率半径である。この金型６２では、セグメントキャビティ面５４の曲率半径Ｒｔｘの中心点Ｐｔｘと、サイドプレート３２の外周当接面５０の曲率半径Ｒｐｘの中心点Ｐｐｘとが同じ位置にされていた。金型１２の曲率半径Ｒｔｎは、曲率半径Ｒｔｘの中心点Ｐｔｘと、サイドプレート３２の外周当接面５０の曲率半径Ｒｐｘの中心点Ｐｐｘとが同じ位置にある金型６２の曲率半径Ｒｔｘに対して、ずれ量βだけ小さくされている。

この金型１２では、セグメントキャビティ面５４の曲率半径Ｒｔｎの中心点Ｐｔｎは、サイドプレート３２の中心点Ｐｐｎに対して、ずらされている。この位置ずれ量が補正値Ｃである。この補正値Ｃは、ずれ量βにされている。

この金型１２では、曲率半径Ｒｔｎは、室温Ｔｎにおいて、補正値Ｃで補正されている。この補正値Ｃにより、加硫温度Ｔｖにおいて、セグメント５２の曲率半径Ｒｔｖの中心点Ｐｔｖとサイドプレート３２の曲率半径Ｒｐｖの中心点Ｐｐｖとの位置ずれ量が小さくされている。この金型１２では、タイヤのトレッド面の半径方向の振れが抑制されている。この金型１２では、この補正値Ｃにより、室温Ｔｎにおいて、曲率半径Ｒｔｎの中心点Ｐｔｎと曲率半径Ｒｐｎの中心点Ｐｐｎとの位置ずれ量が大きくされている。

この加硫成形装置１４を用いたタイヤの製造方法が説明される。このタイヤの製造方法は、部材準備工程、予備成形工程及び加硫工程を備えている。

部材準備工程では、トレッド、サイドウォール、クリンチ、カーカス等、タイヤの各部を構成する部材が準備される。このタイヤの各部を構成する部材は、未加硫のゴム組成物を含んでいる。

予備成形工程では、タイヤの各部を構成する部材が組み合わされて、ローカバー（生タイヤ）が得られる。

加硫工程では、このローカバーが加硫されて、タイヤが得られる。この加硫工程は、ローカバーの投入工程と、加圧加熱工程と、タイヤ取り出し工程とを備えている。

ローカバー投入工程では、図示されないが、金型１２は開いた状態にある。図１は加硫成形装置１４の金型が閉じた状態が示されている。金型１２が開いた状態では、図１の上部コンテナプレート２０及び一方のサイドプレート３２が軸方向外側（図１の上方）の待機位置にある。アクチュエータ１６は、軸方向外側（図１の上方）の待機位置にある。セクターシュー１８及びセグメント５２は、半径方向外側（図１の左方）の待機位置にある。ブラダー４０は、収縮した待機姿勢にある。

開いた状態の金型１２に、ローカバーが投入される。上部コンテナプレート２０及び一方のサイドプレート３２が、待機位置から軸方向内向き（図１の下向き）に移動する。ブラダー４０は、ガスの充填により膨張する。アクチュータ１６が待機位置から軸方向内向き（図１の下向き）に移動する。アクチュエータ１６の移動により、セクターシュー１８及びセグメント５２が待機位置からサイドプレート３２に向かって半径方向内向きに移動する。一方のセグメント当接面５６が一方のサイドプレート３２の外周当接面５０に当接する。他方のセグメント当接面５６が他方のサイドプレート３２の外周当接面５０に当接する。隣合うセグメント５２の端面５８が当接する。この様にして、金型１２が閉じられる。加硫成形装置１４では、この様にして、金型１２は、開いた状態から閉じた状態に移行する。

加圧加熱工程では、ブラダー３０の内圧が高められる。ローカバー２は、金型１２のキャビティ面とブラダー３０とにより加圧される。ローカバーは、金型１２及びブラダー３０により加熱される。この加圧及び加熱により、金型１２は、予め設定された加硫温度Ｔｖにされる。金型１２内で、ローカバーのゴム組成物が流動する。セグメントキャビティ面５４（トレッドキャビティ面４２）がタイヤのトレッド面を成形する。サイドキャビティ面４８がタイヤの軸方向外側の側面を成形する。この様にして、ローカバーからタイヤが得られる。

タイヤ取り出し工程において、上部コンテナプレート２０及び一方のサイドプレート３２が軸方向外側の待機位置に移動する。アクチュエータ１６は、軸方向外側（図１の上方）の待機位置に移動する。セクターシュー１８及びセグメント５２は、半径方向外側の待機位置に移動する。ブラダー４０は、収縮した待機姿勢にされる。この様にして、金型１２は、閉じた状態から開いた状態にされる。この開いた状態の金型１２からタイヤが取り出される。

この金型１２では、室温Ｔｎにおいて、セグメントキャビティ面５４の曲率半径Ｒｔｎの中心点Ｐｔｎは、サイドプレート３２の中心点Ｐｐｎに対して位置ずれしている。この位置ずれ量の補正値Ｃは、ずれ量βとされている。このセグメント５２では、加硫温度Ｔｖにおいてセグメントキャビティ面５４の曲率半径Ｒｔｖの中心点Ｐｔｖと、サイドプレート３２の曲率半径Ｒｐｖの中心点Ｐｐｖとの位置ずれが小さい。これにより、この金型１２で加硫されたタイヤでは、トレッド面の半径方向の振れが抑制されている。

この金型１２では、補正値Ｃとしてずれ量βを用いたが、これに限られない。トレッド面の半径方向の振れを抑制する観点から、補正値Ｃは、好ましくはずれ量βの０．５倍以上であり、更に好ましくは０．７倍以上であり、特に好ましくは０．９倍以上である。同様の観点から、補正値Ｃは、好ましくはずれ量βの１．５倍以下であり、更に好ましくは１．３倍以下であり、特に好ましくは１．１倍以下である。

ここでは、曲率半径Ｒｔｎの中心点Ｐｔｎが補正値Ｃで補正されたが、これに限られない。金型１２では、セグメント５２の曲率半径Ｒｔｖの中心点Ｐｔｖとサイドプレート３２の曲率半径Ｒｐｖの中心点Ｐｐｖとの位置ずれ量が、曲率半径Ｒｔｎの中心点Ｐｔｎと曲率半径Ｒｐｎの中心点Ｐｐｎとの位置ずれ量以下であれば、トレッド面の半径方向の振れを抑制する効果が発揮されうる。この観点から、好ましくは、中心点Ｐｔｖと中心点Ｐｐｖとの位置ずれ量は、中心点Ｐｔｎと中心点Ｐｐｎとの位置ずれ量より小さくされる。

この金型１２では、セグメント５２のセグメント当接面５６の曲率半径Ｒｇｎが補正されなかったが、曲率半径Ｒｇｎが補正されてもよい。この曲率半径Ｒｇｎは、例えば曲率半径Ｒｔｎと同様に補正値Ｃで補正されてもよい。この補正値Ｃは、前述のずれ量βである。このとき、この曲率半径Ｒｇｖは、以下の式（９）で表される。
Ｒｇｖ ＝ Ｒｇｙ−β （９）

室温Ｔｎ（Ｋ）においる曲率半径Ｒｇｎは、以下に式（１０）で表される。
Ｒｇｎ ＝ Ｒｇｖ／（１＋αｇ・Ｔｄ） （１０）
更に、式（１）及び（９）より、曲率半径Ｒｇｎは、以下に式（１１）で表される。
Ｒｇｎ ＝（Ｒｐｘ・（１＋αｇ・Ｔｄ）−β）／（１＋αｇ・Ｔｄ） （１１）

この金型１２では、サイドプレート３２の外周当接面５０の曲率半径Ｒｐｎを基準にして、セグメント５２の曲率半径Ｒｇｎを定める。この曲率半径Ｒｐｘは、曲率半径Ｒｐｎとして、曲率半径Ｒｇｎは、以下に式（１２）で表される。
Ｒｇｎ ＝（Ｒｐｎ・（１＋αｇ・Ｔｄ）−β）／（１＋αｇ・Ｔｄ） （１２）

この金型１２では、曲率半径Ｒｇｎは、補正値Ｃ（すれ量β）により、補正されている。この金型１２では、加硫温度Ｔｎにおいて、曲率半径Ｒｇｖと上記曲率半径Ｒｐｖとの差の絶対値は小さい。中心点Ｐｇｖと、中心点Ｐｐｖとの位置ずれ量が小さい。セグメント５２のセグメント当接面５６とサイドプレート３２の外周当接面５０とが安定して当接しうる。これにより、この金型１２で加硫されたタイヤは、外形精度が一層向上する。このタイヤのトレッド面の半径方向の振れが一層抑制される。

この金型１２では、補正値Ｃはずれ量βにされたが、これに限られない。トレッド面の半径方向の振れを抑制する観点から、補正値Ｃは、好ましくはずれ量βの０．５倍以上であり、更に好ましくは０．７倍以上であり、特に好ましくは０．９倍以上である。同様の観点から、補正値Ｃは、好ましくはずれ量βの１．５倍以下であり、更に好ましくは１．３倍以下であり、特に好ましくは１．１倍以下である。

この金型１２では、補正値Ｃにより、曲率半径Ｒｇｖと曲率半径Ｒｐｖとの差の絶対値は、金型６２の曲率半径Ｒｇｙと曲率半径Ｒｐｙとの差の絶対値に比べて小さい。補正値Ｃにより、曲率半径Ｒｇｎと曲率半径Ｒｐｎとの差の絶対値は、金型６２の曲率半径Ｒｇｘと曲率半径Ｒｐｘとの差の絶対値に比べて大きい。

この金型１２では、補正値Ｃにより、曲率半径Ｒｇｖの中心点Ｐｇｖと曲率半径Ｒｐｖの中心点Ｐｐｖとの位置ずれ量は、金型６２の曲率半径Ｒｇｙの中心点Ｐｇｙと曲率半径Ｒｐｙの中心点Ｐｐｙとの位置ずれ量に比べて小さい。補正値Ｃにより、曲率半径Ｒｇｎの中心点Ｐｇｎと曲率半径Ｒｐｎの中心点Ｐｐｎとの位置ずれ量は、金型６２の曲率半径Ｒｇｘの中心点Ｐｇｘと曲率半径Ｒｐｘの中心点Ｐｐｘとの位置ずれ量に比べて大きい。

ここでは、曲率半径Ｒｇｎ（ｍｍ）が補正値Ｃで補正されたが、これに限られない。セグメント５２の曲率半径Ｒｇｖとサイドプレート３２の曲率半径Ｒｐｖとの差の絶対値が、曲率半径Ｒｇｎと曲率半径Ｒｐｎとの差の絶対値以下にされることで、トレッド面の半径方向の振れを抑制する効果が発揮されうる。更に好ましくは、曲率半径Ｒｇｖと曲率半径Ｒｐｖとの差の絶対値は、曲率半径Ｒｇｎと曲率半径Ｒｐｎとの差の絶対値より小さくされる。

また、セグメント５２の曲率半径Ｒｇｖの中心点Ｐｇｖとサイドプレート３２の曲率半径Ｒｐｖの中心点Ｐｐｖとの位置ずれ量が、曲率半径Ｒｇｎの中心点Ｐｇｎと曲率半径Ｒｐｎの中心点Ｐｐｎとの位置ずれ量以下にされることで、トレッド面の半径方向の振れを抑制する効果が発揮されうる。好ましくは、中心点Ｐｇｖと中心点Ｐｐｖとの位置ずれ量は、中心点Ｐｇｎと中心点Ｐｐｎとの位置ずれ量より小さくされる。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図２及び図３に示された金型が得られた。この金型のセグメントは、アルミ合金ＡＣ４からなっていた。サイドプレートは、一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００からなっていた。セグメントのキャビティ面の中心点Ｐｔｎが、サイドプレートの外周当接面の中心点Ｐｐｎに対して、位置ずれしていた。この位置ずれ量である補正値Ｃは、前述のずれ量β（ｍｍ）にされた。この金型を用いて、１０００本のタイヤが製造された。

［比較例１］
補正値Ｃが０にされた他は、実施例１と同様にされて金型が得られた。この金型を用いて、１０００本のタイヤが製造された。

［実施例２−７］
補正値Ｃが表１に示される様にされた他は、実施例１と同様にされて金型が得られた。それぞれの金型を用いて、１０００本のタイヤが製造された。

［ＲＲＯの評価］
タイヤのトレッドの半径方向の振れ（径変動）が測定された。遠心力が無視できる低速で、タイヤが一回転させられる。この回転するタイヤのトレッド面にセンサーを対向させて、ＲＲＯ（ラジアルランアウト）が測定された。このＲＲＯは、一周分測定された。測定されたＲＲＯのデータを次数解析して、ＲＲＯの９次成分、１８次成分及び２７次成分が計算された。その結果が表１に示されている。このＲＲＯは、それぞれのタイヤの平均値である。このＲＲＯは、数値が小さいほど、真円に近い。数値が小さいほど、好ましい。

表１に示されるように、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された金型は、トレッド面を備えるタイヤの製造方法に広く使用されうる。

１２・・・金型
１４・・・加硫成形装置
３０・・・成形リング
３２・・・サイドプレート
４２・・・トレッドキャビティ面
４４・・・内周当接面
４６・・・内周面
４８・・・サイドキャビティ面
５０・・・外周当接面
５２・・・セグメント
５４・・・セグメントキャビティ面
５６・・・セグメント当接面

Claims (6)

1. 周方向の並べられてリング形状にされた複数のセグメントと、この複数のセグメントの半径方向内側に位置するサイドプレートとを備えており、
   それぞれのセグメントの内周面がタイヤのトレッド面を形成するセグメントキャビティ面と、上記サイドプレートに当接するセグメント当接面とを備えており、
   軸方向に垂直な断面において、上記セグメントキャビティ面の形状が曲率半径Ｒｔの円弧形状であり、上記セグメント当接面の形状が曲率半径Ｒｇの円弧形状であり、
   上記サイドプレートが、上記タイヤの軸方向外側の側面を成形するサイドキャビティ面と、上記セグメント当接面に当接する外周当接面とを備えており、
   軸方向に垂直な断面において、上記外周当接面の形状が曲率半径Ｒｐの円形であり、
   上記セグメントの線膨張係数αｇと上記サイドプレートの線膨張係数αｐとが異なっており、
   室温Ｔｎにおいて、上記曲率半径ＲｔをＲｔｎとし、この曲率半径Ｒｔｎの中心点をＰｔｎとし、上記曲率半径ＲｐをＲｐｎとし、この曲率半径Ｒｐｎの中心点をＰｐｎとし、上記セグメント当接面と上記外周当接面とが当接した状態において、この中心点Ｐｔｎとこの中心点Ｐｐｎとの位置ずれ量が、
   室温Ｔｎから加硫温度Ｔｖまでの上昇温度をＴｄとするときに、下記の数式で算出されるずれ量βの０．５倍以上１．５倍以下である、タイヤの加硫成形用金型。
   β ＝ Ｒｐｎ ・ Ｔｄ ・（αｇ−αｐ）
2. 上記位置ずれ量が、上記ずれ量βの０．７倍以上１．３倍以下である請求項１に記載のタイヤの加硫成形用金型。
3. 上記セグメントがアルミニウム合金からなっており、
   上記サイドプレートが鋼材からなっている請求項１又は２に記載のタイヤの加硫成形用金型。
4. 室温Ｔｎにおいて上記曲率半径ＲｇをＲｇｎとし、加硫温度Ｔｖにおいて上記曲率半径ＲｇをＲｇｖとし、上記曲率半径ＲｐをＲｐｖとするときに、
   加硫温度Ｔｖにおける上記曲率半径Ｒｇｖと上記曲率半径Ｒｐｖとの差の絶対値が、室温Ｔｎにおける上記曲率半径Ｒｇｎと上記曲率半径Ｒｐｎとの差の絶対値以下である請求項１から３のいずれかに記載のタイヤの加硫成形用金型。
5. タイヤの各部を構成する部材が組み合わされてローカバーが得られる予備成形工程と、
   上記ローカバーが金型に投入されて、加硫成形されて上記タイヤが得られる加硫工程とを備えており、
   上記加硫工程の上記金型が、周方向の並べられてリング形状にされた複数のセグメントと、この複数のセグメントの半径方向内側に位置するサイドプレートとを備えており、
   それぞれのセグメントの内周面が上記タイヤのトレッド面を形成するセグメントキャビティ面と、上記サイドプレートに当接するセグメント当接面とを備えており、
   軸方向に垂直な断面において、上記セグメントキャビティ面の形状が曲率半径Ｒｔの円弧形状であり、上記セグメント当接面の形状が曲率半径Ｒｇの円弧形状であり、
   上記サイドプレートが、上記タイヤの軸方向外側の側面を成形するサイドキャビティ面と、上記セグメント当接面に当接する外周当接面とを備えており、
   軸方向に垂直な断面において、上記外周当接面の形状が曲率半径Ｒｐの円形であり、
   上記セグメントの線膨張係数αｇと上記サイドプレートの線膨張係数αｐとが異なっており、
   室温Ｔｎにおいて、上記曲率半径ＲｔをＲｔｎとし、この曲率半径Ｒｔｎの中心点をＰｔｎとし、上記曲率半径ＲｐをＲｐｎとし、この曲率半径Ｒｐｎの中心点をＰｐｎとし、上記セグメント当接面と上記外周当接面とが当接した状態において、この中心点Ｐｔｎとこの中心点Ｐｐｎとの位置ずれ量が、
   室温Ｔｎから加硫温度Ｔｖまでの上昇温度をＴｄとするときに、下記の数式で算出されるずれ量βの０．５倍以上１．５倍以下である、
   タイヤの製造方法。
   β ＝ Ｒｐｎ ・ Ｔｄ ・（αｇ−αｐ）
6. 周方向の並べられてリング形状にされた複数のセグメントと、この複数のセグメントの半径方向内側に位置するサイドプレートとを備えており、
   それぞれのセグメントの内周面がタイヤのトレッド面を形成するセグメントキャビティ面と、上記サイドプレートに当接するセグメント当接面とを備えており、
   軸方向に垂直な断面において、上記セグメントキャビティ面の形状が曲率半径Ｒｔの円弧形状であり、上記セグメント当接面の形状が曲率半径Ｒｇの円弧形状であり、
   上記サイドプレートが、タイヤの軸方向外側の側面を成形するサイドキャビティ面と、上記セグメント当接面に当接する外周当接面とを備えており、
   軸方向に垂直な断面において、上記外周当接面の形状が曲率半径Ｒｐの円形であり、
   上記セグメントの線膨張係数αｇと上記サイドプレートの線膨張係数αｐとが異なっており、
   室温Ｔｎにおいて、上記曲率半径ＲｔをＲｔｎとし、この曲率半径Ｒｔｎの中心点をＰｔｎとし、上記曲率半径ＲｐをＲｐｎとし、この曲率半径Ｒｐｎの中心点をＰｐｎとし、
   加硫温度Ｔｖにおいて、上記曲率半径ＲｔをＲｔｖとし、この曲率半径Ｒｔｖの中心点をＰｔｖとし、上記曲率半径をＲｐをＲｐｖとし、この曲率半径Ｒｐｖの中心点をＰｐｖとするときに、
   加硫温度Ｔｖにおける上記中心点Ｐｔｖと上記中心点Ｐｐｖとの位置ずれ量が、室温Ｔｎにおける上記中心点Ｐｔｎと上記中心点Ｐｐｎとの位置ずれ量以下であるタイヤの加硫成形用金型。
   

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