WO2005080061A1 - タイヤ加硫成形用金型及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

　低い製造コストで高い分割精度を確保でき、さらに分割ピースどうしの隙間寸法を容易に制御する。 　タイヤのトレッド部の表面に対応した内周面形状を有し、タイヤ周方向に分割された複数の分割ピース（１Ａ）を組み合わせて構成されるタイヤ加硫成形用金型（１）において、複数の分割ピース（１Ａ）のうち、少なくとも１つの分割ピース（１Ａ）は、隣接する分割ピース（１Ａ）との分割面（Ｄ）より突出するように設けた略丸棒状のピンプロテクター（１００）を備え、これに隣接する分割ピース（１Ａ）は、組み合わせ対象となる分割ピース（１Ａ）との組み合わせ面（Ｄ）に、ピンプロテクター（１００）に嵌合する横断面略円弧形状の凹溝（１０２）を備える。

Description

明 細 書

タイヤ加硫成形用金型及びその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、タイヤのトレッド部のパターンを形成するタイヤ加硫成形用金型及びそ の製造方法に関するものである。

背景技術

[0002] トレッド部のパターンをタイヤに形成する際は、タイヤ加硫用金型の内周面にそのタ ィャトレッド部の表面に対応した各種突条パターンを形成しておき、その内周面に未 加硫の生タイヤを押圧することにより、タイヤトレッド部の溝パターンを成形する。 このタイヤ加硫用金型につ 、て、押圧成形されたタイヤを引き離すのに便利なよう に、周方向に複数個のピースに分割した構造が既に提唱されている（例えば、特許 文献 1)。この従来技術では、まず、タイヤのトレッド部の表面に対応した内周面形状 を有する略円筒状部材 (リング状被加工体)を形成した後、この略円筒状部材の周方 向複数箇所をワイヤ電極力 の放電加工 (又はワイヤ切断工具による機械的切断加 ェ）によって切断し、複数の分割ピースに分割するようになっている。

特許文献 1 :特公平 1 29686号公報 (第 1図一第 3図）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] し力しながら、上記従来技術には以下の課題が存在する。

すなわち、上記従来技術のように略円筒状に形成された部材を切断して複数の分 割ピースに分割した構造では、そのままでは切断部分の切断面は非常に荒れた状 態である。生タイヤの成形のためにそれら分割ピースを組み立てて 1つの金型とする 際には、各分割ピースの正確な位置決めを行う必要があるため、分割ピースどうしの 組み合わせ面 (突き合わせ面、以下適宜、「分割面」という）を高い寸法精度 (以下適 宜、「分割精度」という）で仕上げなければならない。このため、実際には、上記切断 の後に、分割面の精密な仕上げ加工のために多大な工数が必要となって、製造コス トの増大を招いていた。 また、切断時の切断代及び上記仕上げ加工時の仕上げ代の分、各分割ピースの 大きさは切断時の大きさよりもやや小さくなるため、各ピースをなるベく隙間なく組み 合わせるために場合によっては 1つの金型の製造のために同一の 2つの上記円筒状 部材が必要となり、これによつても製造コスト増大を招 、て 、た。

さらに、上記のように隙間のほとんどない各分割ピースの分割面どうしを組み合わ せる構造では、上記のように高精度の仕上げ加工を行ったとしても組み合わせ形状 に微妙な違いが生じる場合があり、その隙間寸法を制御するのが困難であった。 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低い製造コストで 高い分割精度を確保でき、さらに分割ピースどうしの隙間寸法を容易に制御できるタ ィャ加硫成型用金型及びその製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

上記目的を達成するために、第 1の発明は、タイヤのトレッド部の表面に対応した内 周面形状を有し、タイヤ周方向に分割された複数の分割ピースを組み合わせて構成 されるタイヤ加硫成形用金型において、前記複数の分割ピースのうち、少なくとも 1つ の分割ピースは、隣接する分割ピースとの組み合わせ面より突出するように設けた略 丸棒状のピンプロテクターを備え、前記隣接する分割ピースは、組み合わせ対象とな る前記分割ピースとの組み合わせ面に、前記ピンプロテクターに嵌合する横断面略 円弧形状の第 1の凹溝を備えることを特徴とする。

本発明にお 、ては、組み合わせる分割ピースの一方側の組み合わせ面力 略丸 棒状のピンプロテクターを突出させて設け、他方側にこれに対応した第 1の凹溝を設 けて、これらを嵌合させる。このような丸棒の外周側に凹溝を嵌合させる構造としたこ とにより、ピンプロテクター及び第 1の凹溝のみを精密にカ卩ェしておけば組み立てる 分割ピースどうしを周方向にも径方向にも高精度に位置決めを行うことができ、その 他の分割面にっ 、ては高精度の加工を必要とせず、例えば切断した状態のままでも 足りる。

この結果、分割面全体につ 、て高精度仕上げ加工が必要であった従来構造に比 ベ、高精度加工を要する領域を極めて少なくすることができ、製造コストを低減するこ とができる。また、このように小さな高精度仕上げ領域どうしを嵌合して組み合わせ、 位置決めを行う構造とすることにより、組立時においては両分割ピースの切断面どう しを隙間を介したまま対向させるようにしても問題ない。この結果、 1つの金型のため に同一の 2つの筒状部材 (分割前)を用意する必要もなくなり、これによつても製造コ ストを低減することができる。

さらに、上記のように分割面の大部分を隙間に臨むようにしつつ、精密仕上げ加工 された比較的小さなピンプロテクターと第 1の凹溝の嵌合状態のみ (詳細にはピンプ ロテクターの径と第 1の凹溝の径との大小関係）で分割ピースどうしの組み合わせ面 の隙間寸法を決定できるので、隙間のほとんどな 、各分割ピースの分割面どうしを組 み合わせる従来構造と異なり、隙間寸法を容易に制御することが可能となる。

第 2発明は、上記第 1発明において、前記少なくとも 1つの分割ピースは、前記ピン プロテクターを固定するための横断面略円弧形状の第 2の凹溝を備えることを特徴と する。

第 3発明は、上記第 2発明において、前記少なくとも 1つの分割ピースに備えられた 前記第 2の凹溝と、前記隣接する分割ピースに備えられた前記第 1の凹溝とは、略同 径であることを特徴とする。

第 4発明は、上記第 1一第 3発明のいずれか 1つにおいて、前記少なくとも 1つの分 割ピースは、前記ピンプロテクターを、着脱可能に前記組み合わせ面に取り付けてい ることを特徴とする。

上記目的を達成するために、第 5の発明は、タイヤのトレッド部の表面に対応した内 周面形状を有する略円筒状部材を形成し、前記略円筒状部材の周方向複数箇所の 分割予定面のうち少なくとも 1つの分割予定面に跨るように、径方向に貫通する略円 形の孔を穿孔加工し、前記略円筒状部材を、前記略円形の孔の穿孔位置を含む前 記複数箇所の分割予定面で切断して、複数の分割ピースに分割し、前記切断により 前記略円形の孔が分割され対応する 2つの分割ピースにそれぞれ形成された横断 面略円弧形状の凹溝のうち、一方側の分割ピースの凹溝に略丸棒状のピンプロテク ターを嵌合させ固定し、このピンプロテクターを、前記 2つの分割ピースにそれぞれ形 成された横断面略円弧形状の凹溝のうち他方側の分割ピースの凹溝に嵌合させつ つ、当該 2つの分割ピースを組み合わせることを特徴とする。 第 6発明は、上記第 5発明において、前記一方側の分割ピースの凹溝の径に対す る、前記ピンプロテクターの径の大小関係を調整することにより、前記 2つの分割ピー スの組み合わせにおける組み合わせ面の隙間寸法を調整することを特徴とする。 発明の効果

[0005] 本発明によれば、低 、製造コストで高 、分割精度を確保でき、さらに分割ピースどう しの隙間寸法を容易に制御することができる。

図面の簡単な説明

[0006] [図 1]本発明の一実施形態のタイヤ加硫成型用金型の全体構造を表す斜視図であ る。

[図 2]図 1に示したタイヤ加硫成型用金型の全体構造を表す上面図である。

[図 3]図 2中 IIHII断面による横断面図である。

[図 4]図 3の要部拡大図である。

[図 5]図 1中 A部を拡大して示す分解側面図である。

[図 6]図 1に示したタイヤ加硫成型用金型の製造手順 (工程)を表す図である。

[図 7]位置決めにおける挙動を表す図である。

符号の説明

[0007] 1 · · 'タイヤ加硫成型用金型、 1A- · '分割ピース、 1M- · ·略円筒状部材、 2Α· "トレ ッド面、 100· · ·ピンプロテクター、 101 · · ·凹溝 (第 2の凹溝）、 102' . '凹溝(第1の 凹溝)、 103 · · ·取付ボルト、 D- · ·分割面 (組み合わせ面）、 Do' · '分割予定面、 Τ· ·

•略円形の孔。

発明を実施するための最良の形態

[0008] 以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図 1は、本実施形態のタイヤ加硫成型用金型の全体構造を表す斜視図であり、図 2 はその上面図（但し構造明確ィ匕のために後述のショルダ部 3の図示を省略している） である。

これら図 1及び図 2において、タイヤ加硫成型用金型 1は、タイヤ周方向複数箇所 の分割面（曲面) Dによって分割 ( ヽゎゆる曲線分割）された複数個（この例では 9個） の分割ピース (セクタ一金型） 1Aを略環状に組み合わせて構成されて 、る。

[0009] 図 3は図 2中 III III断面による横断面図であり、図 4はその要部拡大図である。この 図 3及び図 4において、金型 1は（言い換えれば各分割ピース 1 Aは）、タイヤのトレツ ド部の表面に対応した内周面形状のトレッド面 2Aを備えたトレッド部 2と、このトレッド 部 2に突き当て面 2Bを介して突き当てられるショルダ部 3とを有して 、る。トレッド面 2 Aは、さらに詳細には、タイヤの接地面に対応するコンタ面 2Aaと、タイヤの溝に相当 する複数の突起部 2Abとから構成されて 、る。

[0010] 以上の基本構成にお 、て、本実施形態の最も大きな特徴は、各分割ピース 1 Aの 隣接する分割ピース 1Aとの組み合わせ構造にある。

図 5は、図 1中 A部を拡大して示す分解側面図である。

この図 5及び図 1において、各分割ピース 1Aは、その周方向両側の分割面 D, Dの うち一方側（図 1及び図 2における時計回り側）の分割面 (言い換えれば組み合わせ 面) Dに横断面略円弧形状の凹溝 101 (第 2の凹溝)を備えている。この凹溝 101は、 各分割面 Dにお 、て例えば軸線方向（図 2中紙面に垂直方向）複数箇所 (この例で は 2箇所)ずつが設けられている。そして、各凹溝 101には、分割面 Dより突出するよ うに略丸棒状のピンプロテクター 100力 周方向に貫入される取付ボルト 103によつ て着脱可能に固定されている（図 5参照)。

[0011] またこれに対応して、各分割ピース 1Aは、その周方向両側の分割面 D, Dのうち他 方側（図 1及び図 2における反時計回り側)の分割面 (組み合わせ面) Dに上記凹溝 1 01と略同一径となる横断面略円弧形状の凹溝 102 (第 1の凹溝)を備えており、周方 向に対向する（隣接する)組み合わせ対象の分割ピース 1 Aに備えられた上記ピンプ ロテクター 100を嵌合させるようになって 、る。

[0012] 次に、上記本実施形態のタイヤ加硫成型用金型 1の製造方法の手順を順を追って 説明する。

図 6 (a)— (d)はこの製造手順 (工程)を表す図である。

まず最初に、図 6 (a)に示すように、公知の手法 (旋削加工等）により、タイヤのトレツ ド部の表面に対応した内周面形状を有する略円筒状部材 1Mを形成する。

[0013] その後、図 6 (b)に示すように、略円筒状部材 1Mの周方向複数箇所 (この例では 9 箇所)の前述の分割面 Dに対応する分割予定面（予定線) Doに跨るように、径方向 に貫通する略円形の孔 Tを穿孔カ卩ェする。なお、これら孔 Tの穿孔は、後述のように 所定の寸法精度を満たすように比較的高精度に加工を行う。

[0014] そして、図 6 (c)に示すように、略円筒状部材 1Mを、上記略円形の孔 Tの穿孔位置 を含む上記 9個の上記分割面で切断 (分断)して、 9個の分割ピース 1Aに分割する。 なお、このときの切断は、後述のように特に特別高い精度は必要としないため、通常 の溶断、ワイヤカット、細ドリル、細鋸等による加工で足りる。またこの切断によって上 記略円形の孔 Tが分割され、対応する 2つの分割ピース 1A, 1Aに横断面略円弧形 状の上記凹溝 101, 102がそれぞれ形成されることとなる。

[0015] その後、図 6 (d)に示すように、上記凹溝 101, 102のうち、一方側の分割ピース 1A の凹溝 101に上記した略丸棒状のピンプロテクター 100を嵌合させた後、上記取付 ボルト 103によって固定する。

そして、タイヤの成型の際にすベての分割ピース 1Aを組み付けるときには、 各分 割ピース 1Aの凹溝 101側に取り付けたピンプロテクター 100を、組み付け相手となる 隣接分割ピース 1Aの上記凹溝 102に嵌合させつつ、 2つの分割ピース 1A, 1Aを組 み合わせ、これをすベての結合箇所について行い、全ピース 1Aを連結して、タイヤ 加硫成型用金型 1を完成させる。

なお、上記連結の際には、分割ピース 1Aの凹溝 102の径と、これの組み合わせ相 手の分割ピース 1Aのピンプロテクター 100の径の大小関係を調整することで、それ ら 2つの分割ピース 1A, 1Aの組み合わせにおける組み合わせ面（分割面） Dでの隙 間寸法を調整する。

[0016] 以上説明したように、本実施形態のタイヤ加硫成形用金型 1にお!ヽては、組み合わ せる一方側の分割ピース 1Aの分割面 Dから略丸棒状のピンプロテクター 100を突出 させて設け、他方側の分割ピース 1Aにこれに対応した凹溝 102を設け、これらを嵌 合させる。

このような丸棒の外周側に凹溝を嵌合させる構造としたことにより、ピンプロテクター 100 (これを取り付ける凹溝 101を含む)及び凹溝 102を精密に加工しておけば、図 7に示すように組み立てる分割ピース 1 Aどうしを周方向にも径方向にも高精度に位 置決めを行うことができ、現行提唱されているいわゆる平板プロテクターのような分割 ピースどうしの位置ずれやこれに起因する前述の突起部（パターン） 2Abのずれゃ衝 突破損を防止できる。そして、ピンプロテクター 100 (これを取り付ける凹溝 101を含 む)及び凹溝 102以外の分割面については高精度の加工を必要とせず、例えば切 断した状態のままでも足りる。また上記位置決め効果によって、分割ピース 1Aの（例 えばアルミニウムにより形成された部分等)比較的耐久性の小さ!/、部分が組み合わ せ時に損傷するのを防止できる効果もある。

[0017] この結果、分割面 D全体について高精度仕上げ加工が必要であった従来構造に 比べ、高精度加工を要する領域を極めて少なくすることができ、製造コストを低減す ることができる。また、このように小さな高精度仕上げ領域どうしを嵌合して組み合わ せ、位置決めを行う構造とすることにより、組立時においては両分割ピース 1A, 1A の切断面どうしを隙間を介したまま対向させるようにしても問題ない。この結果、 1つ の金型 1を製造するために同一の 2つの筒状部材 1Mを用意する必要もなくなり、こ れによっても製造コストを低減することができる。

[0018] さらに、上記のように分割面 Dの大部分が隙間に臨むようにしつつ、精密仕上げ加 ェされた比較的小さなピンプロテクター 100と凹溝 102の嵌合状態のみ (詳細には前 述したようにピンプロテクター 100の径と凹溝 102の径との大小関係）で分割ピース 1 A, 1 Aどうしの組み合わせ面の隙間寸法を決定できる。例えばピンプロテクター 100 の径を凹溝 101や凹溝 102の径に対して大きくしていけば (プロテクター 100を取り 替えてもよいし凹溝 102を修正加工してもよい）、隙間を広げる方向の制御となり、逆 にすれば隙間を小さくする方向の制御となる。したがって、隙間のほとんどない各分 割ピースの分割面どうしを組み合わせる従来構造と異なり、分割ピース 1A, 1A間の 隙間寸法を容易に制御することが可能となる。特に、上記ピンプロテクター 100をボ ルト 103で着脱可能としたことにより、径が微妙に異なる各種ピンプロテクター 100を 用意して交換可能となり、さらにこの隙間寸法調整を容易に行うことができ、またピン プロテクター 100摩耗時の交換といったメンテナンスも容易である。

[0019] なお、上記実施形態においては、分割ピース 1A, 1A間の分割面 Dのそれぞれに おいて、軸線方向 2箇所に凹溝 101, 102及びピンプロテクター 100による結合を行 つたが、これに限らず、軸線方向 1箇所のみでもよい。また、すべての分割ピース 1A について、その隣接する分割ピース 1Aとの間がピンプロテクター 100を介した結合（ 及び隙間管理)構造となっていたが、これに限らず、そのような結合構造となっていな い従来通りの構造のものがあってもよい。言い換えれば、分割ピース 1Aどうしの多数 の結合箇所のうち少なくとも 1箇所について上記ピンプロテクター 100による結合構 造となっていれば足り、その限りにおいて、少なくとも全てが従来通りの構造である場 合に比べれば、上記本発明本来の製造コスト低減及び隙間調整の容易化と!、う効 果を得ることができる。

なお、以上は、本発明をタイヤ加硫成形用金型に適用した場合を例にとって説明し た力 これに限られず、本発明は、プロテクター又はノックピンとしての機能を必要と する分割金型全般に適用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] タイヤのトレッド部の表面に対応した内周面形状を有し、タイヤ周方向に分割された 複数の分割ピースを組み合わせて構成されるタイヤ加硫成形用金型において、 前記複数の分割ピースのうち、

少なくとも 1つの分割ピースは、隣接する分割ピースとの組み合わせ面より突出する ように設けた略丸棒状のピンプロテクターを備え、

前記隣接する分割ピースは、組み合わせ対象となる前記分割ピースとの組み合わ せ面に、前記ピンプロテクターに嵌合する横断面略円弧形状の第 1の凹溝を備える ことを特徴とするタイヤ加硫成型用金型。

[2] 請求項 1記載のタイヤ加硫成型用金型において、

前記少なくとも 1つの分割ピースは、前記ピンプロテクターを固定するための横断面 略円弧形状の第 2の凹溝を備えることを特徴とするタイヤ加硫成型用金型。

[3] 請求項 2記載のタイヤ加硫成型用金型にぉ 、て、

前記少なくとも 1つの分割ピースに備えられた前記第 2の凹溝と、前記隣接する分 割ピースに備えられた前記第 1の凹溝とは、略同径であることを特徴とするタイヤカロ 硫成型用金型。

[4] 請求項 1一 3のいずれか 1項記載のタイヤ加硫成型用金型において、

前記少なくとも 1つの分割ピースは、前記ピンプロテクターを、着脱可能に前記組み 合わせ面に取り付けていることを特徴とするタイヤ加硫成型用金型。

[5] タイヤのトレッド部の表面に対応した内周面形状を有する略円筒状部材を形成し、 前記略円筒状部材の周方向複数箇所の分割予定面のうち少なくとも 1つの分割予 定面に跨るように、径方向に貫通する略円形の孔を穿孔加工し、

前記略円筒状部材を、前記略円形の孔の穿孔位置を含む前記複数箇所の分割予 定面で切断して、複数の分割ピースに分割し、

前記切断により前記略円形の孔が分割され対応する 2つの分割ピースにそれぞれ 形成された横断面略円弧形状の凹溝のうち、一方側の分割ピースの凹溝に略丸棒 状のピンプロテクターを嵌合させ固定し、

このピンプロテクターを、前記 2つの分割ピースにそれぞれ形成された横断面略円 弧形状の凹溝のうち他方側の分割ピースの凹溝に嵌合させつつ、当該 2つの分割ピ ースを組み合わせることを特徴とするタイヤ加硫成型用金型の製造方法。

請求項 5記載のタイヤ加硫成型用金型の製造方法において、

前記一方側の分割ピースの凹溝の径に対する、前記ピンプロテクターの径の大小 関係を調整することにより、前記 2つの分割ピースの組み合わせにおける組み合わせ 面の隙間寸法を調整することを特徴とするタイヤ加硫成型用金型の製造方法。