WO2022269943A1 - タイヤ成形用金型及びタイヤ製造方法 - Google Patents

タイヤ成形用金型及びタイヤ製造方法 Download PDF

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WO2022269943A1
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external force
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泰之 石原
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株式会社ブリヂストン
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2030/00—Pneumatic or solid tyres or parts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a tire molding die and a tire manufacturing method.
  • an annular tread molding part that molds the tread of a tire is used as a tire molding mold for vulcanizing and molding an unvulcanized green tire to produce a tire. It is known that the opening is divided into a plurality of segments aligned in parallel, and is configured to open and close by moving each segment in the radial direction (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • each segment faces radially outward while maintaining the attitude of the tire with respect to the tread. Therefore, the entire tread design surface forming the tread of the segment tends to peel off from the tread at the same time, and a large driving force is required to drive the segment at the initial stage of tire release.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a tire molding die and a tire manufacturing method capable of reducing the driving force required to drive the segments at the initial stage of releasing the tire from the mold. is to provide
  • the tire molding die of the present invention comprises an annular tread molding portion divided into a plurality of segments arranged in a circumferential direction, and is a tire molding die for vulcanizing and molding an unvulcanized raw tire into a tire.
  • a rotating shaft provided on one end side of the segment in the direction of the axis of the tread forming portion and perpendicular to the moving direction of the segment and the axis of the tread forming portion; a base member that rotatably supports the segment; and when the tread forming portion is opened, the other end side of the segment in the axial direction moves radially outward around the rotation shaft.
  • an external force applying mechanism for applying an external force to rotate the segment in a direction to rotate the segment.
  • the external force application mechanism may be configured to include a rotating spring member that applies a spring force as an external force to the segment.
  • the tire molding die of the present invention is arranged radially outwardly of the segment, and has a holding position for holding the segment in a prescribed position, and a diameter of the segment about the rotation axis.
  • the configuration may include an outer ring that is movable between a release position that permits pivoting in the outward direction.
  • the tire molding die of the present invention comprises a guide rail that supports the base member movably in the radial direction of the tread molding portion; and a sliding spring member that biases the segment toward the segment, and the segment moves radially outward while rotating about the rotating shaft.
  • the first segment rotates around the first rotation axis.
  • the second segment may pivot about the second pivot axis.
  • an unvulcanized green tire is vulcanized and molded using a tire molding die having an annular tread molding portion divided into a plurality of segments arranged in a circumferential direction.
  • a tire manufacturing method for manufacturing a tire when the tread molding part is opened after vulcanization molding of the tire, an external force is applied to the segment by an external force applying mechanism, so that the axis of the tread molding part of the segment.
  • the tire is separated from the tread forming portion while rotating the segment about a rotating shaft provided on one end side in the direction of the segment and perpendicular to each of the moving direction of the segment and the axis line of the tread forming portion It is characterized by molding.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the tread forming portion shown in FIG. 1 in a plan view
  • FIG. 2 is a cross-sectional view in a front view showing an enlarged detailed structure of a main part of the tire molding die shown in FIG. 1
  • FIG. 4 is a cross-sectional view in a front view showing an enlarged detailed structure of a main part of one segment shown in FIG. 3
  • FIG. 4 is a cross-sectional view in plan view showing the state of the main parts of the tire molding die at the initial stage of releasing the tire from the mold.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view in plan view showing the state of the main parts of the tire molding die in a state where the tire has been further released from the mold from the state shown in FIG. 5 ;
  • a tire molding die 1 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 vulcanizes a raw tire formed mainly of unvulcanized (before vulcanization) synthetic rubber into a predetermined shape. It is used to manufacture the tire 2 by molding.
  • the tire 2 is made mainly of synthetic rubber, has a pair of sidewalls 2a and 2b and a tread 2c, and is a hollow tire formed in a shape having a space filled with gas such as air or nitrogen. is.
  • the tire molding die 1 has a sidewall molding portion 10 and a tread molding portion 20 .
  • the sidewall molding portion 10 includes, for example, an annular lower sidewall molding portion 11 fixed to the upper surface of the lower container 3 and an annular upper sidewall molding portion 12 fixed to the lower surface of the upper container 4. can be configured with
  • the sidewall molding portion 10 has an annular tire 2 or green tire between the lower sidewall molding portion 11 and the upper sidewall molding portion 12, and the central axis thereof coincides with the central axis O of the sidewall molding portion 10. It can be placed (stored) in a coaxial posture.
  • the lower sidewall molding portion 11 has an annular, upward-facing lower sidewall design surface 11a centered on the central axis O. 1), the outer surface of the sidewall 2a can be molded.
  • the upper sidewall molding portion 12 has an annular downward upper sidewall design surface 12a centered on the central axis O. 1) can be shaped.
  • the sidewall molding portion 10 is opened by moving the upper container 4 relative to the lower container 3 from the position shown in FIG. is released from the sidewall molded portion 10 . On the other hand, by moving the upper container 4 downward to the original position shown in FIG. 1, the sidewall forming section 10 is closed from the open state to a state in which the tire 2 or green tire can be formed.
  • the configuration of the sidewall molding section 10 can be changed as appropriate, for example, the configuration in which the lower container 3 moves downward relative to the upper container 4 to open.
  • the tread molded portion 20 has an annular shape coaxial with the sidewall molded portion 10 and is arranged adjacent to the outer side in the radial direction of the lower sidewall molded portion 11 and the upper sidewall molded portion 12 .
  • the inner peripheral surface of the tread forming portion 20 facing radially inward serves as a tread design surface 20a for forming the outer peripheral surface of the tread 2c of the tire 2. As shown in FIG.
  • the tread forming portion 20 is divided into a plurality of segments 21 arranged in the circumferential direction.
  • Each segment 21 has an arc shape in a plan view, and is combined in the circumferential direction to form a tread molding portion 20 that forms an annular mold as a whole.
  • the tread forming portion 20 is divided into nine segments 21 having the same length in the circumferential direction.
  • the number of divisions of the tread forming portion 20 in the circumferential direction is preferably 7 to 13, but is not limited to this and can be changed as appropriate.
  • each of the plurality of segments 21 forming the tread forming portion 20 has a holder 22 and a design surface dividing mold portion 23 .
  • the holder 22 can be formed by cutting a block made of metal such as low carbon steel.
  • the design surface dividing mold portion 23 is a portion that constitutes the tread design surface 20a that molds the tread 2c of the tire 2, and is arcuate in plan view, and the surface that faces radially inward extends along the circumference of the tread design surface 20a. It constitutes a part divided in the direction.
  • the design surface dividing mold part 23 is arranged radially inside the corresponding holder 22 and is fixed to the holder 22 using a fixing member such as a bolt (not shown).
  • the design surface division mold portion 23 may be configured such that the tread design surface 20a is provided with a plurality of protrusions 24 that project radially inward from the tread design surface 20a.
  • the plurality of protrusions 24 form grooves, sipes, etc. that form a tread pattern on the tread 2c of the tire 2 during vulcanization molding.
  • the plurality of protrusions 24 can be of various shapes or large (lengths) corresponding to the tread pattern, such as those extending in the tire width direction and those extending in the tire circumferential direction. Note that the tread design surface 20a may be configured without the protrusions 24.
  • the design surface dividing mold part 23 is preferably formed by casting a metal material with high thermal conductivity such as an aluminum alloy.
  • rib-shaped or blade-shaped protrusions 24 made of steel may be integrated with the design surface division mold portion 23 when the design surface division mold portion 23 is cast. can be done.
  • each segment 21 is provided on one end side (lower end side in the case shown in FIG. 3) of the tread forming portion 20 in the axial direction of the tread forming portion 20.
  • Each of the 20 axes is provided with a vertical pivot shaft 5 .
  • the rotating shaft 5 is arranged at the lower end side portion of the holder 22 .
  • an individual base member 6 corresponding to the segment 21 is arranged under each segment 21, an individual base member 6 corresponding to the segment 21 is arranged.
  • the base member 6 supports the segment 21 so as to be rotatable around the rotation shaft 5 . That is, the segment 21 is rotatable around the rotation shaft 5 with respect to the base member 6 .
  • the tread forming part 20 vulcanizes and molds the tire 2 with each segment 21 at a specified position, and then each segment 21 rotates radially outward from the specified position about the rotation shaft 5.
  • the tread 2c can be opened so as to be released from the tread design surface 20a.
  • the base member 6 is supported by the lower container 3 and the lower sidewall forming portion 11 and supported by the guide rails 25 extending along the radial direction of the segment 21 . It can move in the radial direction around the axis (central axis O).
  • a slide spring member 26 is arranged between the base member 6 and the lower side wall forming portion 11, and each segment 21 is biased radially outward by the corresponding slide spring member 26. ing. When the base member 6 moves radially, the segments 21 supported by it also move radially together with the base member 6 .
  • An external force applying mechanism 30 is provided for applying an external force to rotate the segment 21 in a direction of radially outward movement around 5 .
  • the external force application mechanism 30 is configured to include a rotating spring member 31 that applies a spring force to the segment 21 as an external force.
  • the external force application mechanism 30 includes a shaft 32 fixed on the upper surface of the base member 6 in a vertical posture extending vertically.
  • the shaft body 32 is inserted through a hole portion 22a provided in the holder 22 constituting the segment 21, and a flange portion 33 provided at the upper end thereof is arranged in the hole portion 22a.
  • the rotating spring member 31 is a compression coil spring, and is arranged in a compressed state between the flange portion 33 and the bottom wall of the hole portion 22a.
  • an outer ring 7 is provided radially outwardly of each segment 21. are placed.
  • the outer ring 7 is fixed to the upper container 4 via the upper side wall forming portion 12, and moves vertically relative to the segment 21 supported by the lower container 3 or the base member 6 together with the upper container 4. be able to.
  • the prescribed position means that the tread design surface 20a provided on the design surface split mold portion 23 of the segment 21 is positioned relative to the tread design surface 20a provided on the design surface split mold portion 23 of the other segment 21. It is a position where it becomes a continuous posture along the circumferential direction.
  • the outer ring 7 has a tapered surface 7a on the inner peripheral surface facing radially inward, the tapered surface 7a being inclined so that the outer diameter gradually decreases upward.
  • each segment 21 has a tapered surface 21a on the outer peripheral surface facing radially outward, the tapered surface 21a being inclined such that the outer diameter gradually decreases upward.
  • tapered surface 21 a is provided on the outer peripheral surface of holder 22 .
  • the tire molding die 1 is provided with a bladder 8 which is arranged inside a raw tire and expands when pressurized steam is supplied.
  • the tire molding die 1 also includes heaters (not shown) for heating the sidewall molding portion 10 and the tread molding portion 20 .
  • the installation location of the heater can be set as appropriate.
  • a green tire is placed inside the tire molding die 1 with the sidewall molding section 10 and the tread molding section 20 opened, and then the sidewall molding section 10 and the tread molding section 20 are closed. do.
  • pressurized steam is supplied to the bladder 8 arranged inside the green tire to inflate the bladder 8, and both sidewalls of the green tire are formed on the lower side wall design surface 11a or the upper side of the side wall molding portion 10, respectively.
  • the tread is pressed against the tread design surface 20a of the tread forming portion 20.
  • the sidewall molding portion 10 and the tread molding portion 20 are heated by the heater, and the synthetic rubber constituting the raw tire is vulcanized by the heat, and the tire 2 is molded into a predetermined shape.
  • the sidewall molding section 10 and the tread molding section 20 are opened, and the molded tire 2 is taken out.
  • the outer ring 7 is moved upward from the holding position toward the release position with respect to each segment 21 in order to open the tread molding portion 20, as shown in FIG. , the segment 21 is allowed to rotate radially outward about the rotation shaft 5 , and the segment 21 is driven by the external force applied by the external force applying mechanism 30 to move from the specified position to the rotation shaft 5 . around the center in the radial direction (pan action).
  • the external force imparting mechanism 30 exerts force on the segment 21.
  • the tire 2 can be released from the tread forming portion 20 while rotating the segment 21 about the rotating shaft 5 provided at one end (lower end) thereof.
  • the tread 2c of the tire 2 is gradually shifted from one end side (upper end side in FIG. 5) in the width direction of the tire 2 of the design surface dividing mold portion 23 to the other end side (lower end side in FIG. 5).
  • the release resistance from the tread design surface 20a of the tread 2c of the tire 2 can be reduced, the occurrence of residual strain (permanent deformation) in the tire 2 after release can be suppressed, and the initial deformation of the tire 2 can be reduced. It can improve performance.
  • the respective designed surface dividing mold portions 23 rotate around the rotation shaft 5, thereby forming projections 24 on the tread 2c of the tire 2.
  • the undercut resistance it is possible to further reduce the driving force required to drive the segment 21 at the initial stage of releasing the tire 2 from the mold.
  • the excessive increase in undercut resistance is suppressed, so that the tread 2c of the molded tire 2 is permanently deformed and the protrusions 24 are damaged. It is also possible to suppress problems such as slippage.
  • the guide rails 25 that support the base member 6 so as to be movable in the radial direction of the tread molding portion 20 and the base member 6 radially outward of the tread molding portion 20 are provided.
  • the outer ring 7 moves to the release position, as shown in FIG. While rotating spontaneously radially outward about the rotating shaft 5, it is biased by the slide spring member 26 to move radially outward along the guide rail 25 together with the base member 6.
  • the segment 21 can be rotated around the rotation shaft 5 when the projection 24 provided on the tread design surface 20a has a high projection height, for example, when molding a large tire used for a construction vehicle or the like.
  • the external force applying mechanism 30 is configured to include the turning spring member 31 that applies a spring force to the segment 21 as an external force. can be simplified, and the manufacturing cost of the tire 2 can be further reduced.
  • the external force applying mechanism 30 is not limited to the configuration including the turning spring member 31 that applies spring force to the segment 21 as an external force, and may be configured to apply an external force to the segment 21 by a driving source such as an air cylinder. can also
  • the holding position which is arranged radially outside of the segment 21 and holds the segment 21 in a prescribed position
  • the configuration includes the outer ring 7 that is movable between the released position and the release position that allows the rotation to the outside, the opening and closing mechanism of the segment 21 can be simplified, and the manufacturing cost of the tire 2 can be further reduced.
  • one segment (first segment) 21 among the plurality of segments 21 rotates when the tread molding portion 20 is opened after the tire 2 is vulcanized and molded.
  • the other segment (second segment) 21 among the plurality of segments 21 rotates around the rotating shaft (second rotating shaft). It can be configured to rotate radially outward around the drive shaft 5 . That is, the plurality of segments 21 can be configured to rotate sequentially with a time difference between each segment 21 . In this case, after one segment 21 rotates radially outward about the rotation shaft 5 , the segment 21 adjacent to the segment 21 rotates radially outward about the rotation shaft 5 .
  • the segment 21 adjacent to the segment 21 rotates radially outward about the rotation axis 5 , so that the segments 21 rotate about the rotation axis 5 in order in the circumferential direction. It can be configured to rotate radially outward.
  • the tread 2c is gradually released from the tread design surface 20c from a part thereof in the circumferential direction, so that the tire can be released with a smaller driving force. 2 can be released from the tread design surface 20a.
  • each segment 21 is provided with a holder 22, a design surface dividing mold portion 23 is fixed to the holder 22, and the holder 22 is rotatably supported on the base member 6 by the rotation shaft 5.
  • the design surface dividing mold part 23 may be supported by the base member 6 by the rotating shaft 5 without providing the holder 22 .
  • the tread forming portion 20 may be configured such that the base member 6 cannot be moved in the radial direction, and can be opened and closed only by rotating the segments 21 about the rotating shafts 5 .

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Abstract

円周方向に並ぶ複数のセグメント（２１）に分割された円環状のトレッド成形部（２０）を備えたタイヤ成形用金型（１）であって、セグメント（２１）の移動方向及びトレッド成形部（２０）の軸線のそれぞれに垂直な回動軸（５）と、回動軸（５）を中心として回動自在にセグメント（２１）を支持するベース部材（６）と、トレッド成形部（２０）が開かれるときに、セグメント（２１）に、セグメント（２１）の軸線の方向の他端側が回動軸（５）を中心として径方向外側に移動する方向にセグメント（２１）を回動させる外力を付与する外力付与機構（３０）と、を有することを特徴とするタイヤ成形用金型（１）及びこれを用いたタイヤ製造方法。

Description

タイヤ成形用金型及びタイヤ製造方法
　本発明は、タイヤ成形用金型及びタイヤ製造方法に関する。
　従来、未加硫の生タイヤを加硫成形してタイヤを製造する際に用いられるタイヤ成形用金型として、タイヤのトレッドを成形する円環状のトレッド成形部（トレッドモールド）が、円周方向に並ぶ複数のセグメントに分割されるとともに、それぞれのセグメントが径方向に移動することで開閉するように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１～３参照）。
特開２０００－３２６３３２号公報 特開２０００－３３４７４０号公報 特開２００９－１４９０７９号公報
　しかし、上記従来のタイヤ成形用金型ないしタイヤ製造方法では、加硫成形後にタイヤをトレッド成形部から離型するときに、それぞれのセグメントがタイヤのトレッドに対する姿勢を維持したまま径方向外側に向けて移動するため、セグメントのトレッドを成形するトレッド意匠面の全体が当該トレッドから同時に剥離しようとして、タイヤの離型の初期においてセグメントの駆動に大きな駆動力が必要になるという問題点があった。
　本発明は、上記課題を鑑みて成されたものであり、その目的は、タイヤの離型の初期におけるセグメントの駆動に必要な駆動力を低減することができるタイヤ成形用金型及びタイヤ製造方法を提供することにある。
　本発明のタイヤ成形用金型は、円周方向に並ぶ複数のセグメントに分割された円環状のトレッド成形部を備え、未加硫の生タイヤをタイヤに加硫成形するタイヤ成形用金型であって、前記セグメントの前記トレッド成形部の軸線の方向の一端側に設けられ、前記セグメントの移動方向及び前記トレッド成形部の軸線のそれぞれに垂直な回動軸と、前記回動軸を中心として回動自在に前記セグメントを支持するベース部材と、前記トレッド成形部が開かれるときに、前記セグメントに、前記セグメントの前記軸線の方向の他端側が前記回動軸を中心として径方向外側に移動する方向に前記セグメントを回動させる外力を付与する外力付与機構と、を有することを特徴とする。
　本発明のタイヤ成形用金型は、１つの実施形態として、前記外力付与機構が、前記セグメントに外力としてバネ力を付与する回動用バネ部材を備えている構成とすることができる。
　本発明のタイヤ成形用金型は、１つの実施形態として、前記セグメントの径方向外側に配置され、前記セグメントを規定位置に保持する保持位置と、前記セグメントの前記回動軸を中心とした径方向外側への回動を許容する解放位置との間で移動自在のアウターリングを備えている構成とすることができる。
　本発明のタイヤ成形用金型は、１つの実施形態として、前記ベース部材を前記トレッド成形部の径方向に移動自在に支持するガイドレールと、前記ベース部材を前記トレッド成形部の径方向外側に向けて付勢するスライド用バネ部材と、を有し、前記セグメントが、前記回動軸を中心として回動しつつ径方向外側に移動する構成とすることができる。
　本発明のタイヤ成形用金型は、１つの実施形態として、前記タイヤの加硫成形後に前記トレッド成形部が開かれるときに、第１の前記セグメントが第１の前記回動軸を中心として回動した後、第２の前記セグメントが第２の前記回動軸を中心として回動する構成とすることができる。
　本発明のタイヤ製造方法は、円周方向に並ぶ複数のセグメントに分割された円環状のトレッド成形部を備えたタイヤ成形用金型を用いて、未加硫の生タイヤを加硫成形してタイヤを製造するタイヤ製造方法であって、前記タイヤの加硫成形後に前記トレッド成形部を開くときに、外力付与機構により前記セグメントに外力を付与することで、前記セグメントの前記トレッド成形部の軸線の方向の一端側に設けられた、前記セグメントの移動方向及び前記トレッド成形部の軸線のそれぞれに垂直な回動軸を中心として前記セグメントを回動させながら、前記タイヤを前記トレッド成形部から離型させることを特徴とする。
　本発明によれば、タイヤの離型の初期におけるセグメントの駆動に必要な駆動力を低減することができるタイヤ成形用金型及びタイヤ製造方法を提供することができる。
本発明の一実施の形態であるタイヤ成形用金型の正面視での断面図である。 図１に示すトレッド成形部の平面視での断面図である。 図１に示すタイヤ成形用金型の要部の詳細構造を拡大して示す正面視での断面図である。 図３に示す１つのセグメントの要部の詳細構造を拡大して示す正面視での断面図である。 タイヤの離型の初期におけるタイヤ成形用金型の要部の状態を示す平面視での断面図である。 図５に示す状態からさらにタイヤの離型が進んだ状態におけるタイヤ成形用金型の要部の状態を示す平面視での断面図である。
　以下、本発明の一実施の形態に係るタイヤ成形用金型及びタイヤ製造方法を、図面を参照しつつ詳細に例示説明する。なお、各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。
　図１に示す本発明の一実施の形態に係るタイヤ成形用金型１は、未加硫（加硫前）の合成ゴムを主体として形成された生タイヤを、加硫しつつ所定の形状に成形してタイヤ２を製造するために用いられるものである。
　なお、タイヤ２は、合成ゴムを主体として、一対のサイドウォール２ａ、２ｂとトレッド２ｃとを有し、内部に空気や窒素等の気体が充填される空間を備えた形状に形成された中空タイヤである。
　タイヤ成形用金型１は、サイドウォール成形部１０とトレッド成形部２０とを備えている。
　サイドウォール成形部１０は、例えば、下側コンテナ３の上面に固定された円環状の下側サイドウォール成形部１１と、上側コンテナ４の下面に固定された円環状の上側サイドウォール成形部１２とを備えた構成とすることができる。
　サイドウォール成形部１０は、下側サイドウォール成形部１１と上側サイドウォール成形部１２との間に、円環状のタイヤ２ないし生タイヤを、その中心軸がサイドウォール成形部１０の中心軸Ｏと同軸となる姿勢で配置（収納）することができる。下側サイドウォール成形部１１は、中心軸Ｏを中心とした円環状で上向きの下側サイドウォール意匠面１１ａを備えており、下側サイドウォール意匠面１１ａによりタイヤ２ないし生タイヤの一方（図１において下方を向く側）のサイドウォール２ａの外側面を成形することができる。同様に、上側サイドウォール成形部１２は、中心軸Ｏを中心とした円環状で下向きの上側サイドウォール意匠面１２ａを備えており、上側サイドウォール意匠面１２ａによりタイヤ２ないし生タイヤの他方（図１において上方を向く側）のサイドウォール２ｂの外側面を成形することができる。サイドウォール成形部１０は、下側コンテナ３に対して上側コンテナ４が図１に示す位置から上方（タイヤ２の中心軸に沿って両者が離れる方向）に相対移動することで開かれ、タイヤ２はサイドウォール成形部１０から離型される。一方、上側コンテナ４が図１に示す元の位置にまで下方に移動することにより、サイドウォール成形部１０は、開いた状態からタイヤ２ないし生タイヤの成形が可能な状態にまで閉じられる。
　なお、サイドウォール成形部１０の構成は、例えば、上側コンテナ４に対して下側コンテナ３が下方に相対移動して開かれる構成とするなど、その構成は適宜変更可能である。
　トレッド成形部２０は、サイドウォール成形部１０と同軸の円環状となっており、下側サイドウォール成形部１１及び上側サイドウォール成形部１２の径方向外側に隣接して配置されている。トレッド成形部２０の径方向内側を向く内周面は、タイヤ２のトレッド２ｃの外周面を成形するトレッド意匠面２０ａとなっている。
　図２に示すように、トレッド成形部２０は、円周方向に並ぶ複数のセグメント２１に分割されている。それぞれのセグメント２１は平面視において円弧状となっており、円周方向に組み合わされて全体として円環状の金型となるトレッド成形部２０を構成している。本実施の形態では、トレッド成形部２０は、円周方向の長さが互いに同一の９つのセグメント２１に分割された構成とされている。なお、トレッド成形部２０の円周方向への分割数は、７～１３とするのが好ましいが、これに限らず適宜変更可能である。
　図３に示すように、本実施の形態では、トレッド成形部２０を構成する複数のセグメント２１は、それぞれホルダ２２と意匠面分割金型部２３とを有している。
　ホルダ２２は、例えば低炭素鋼などの金属製のブロックを切削加工して形成されたものとすることができる。
　意匠面分割金型部２３は、タイヤ２のトレッド２ｃを成形するトレッド意匠面２０ａを構成する部分であり、平面視において円弧状であり、径方向内側を向く面がトレッド意匠面２０ａの円周方向に分割された一部を構成している。意匠面分割金型部２３は、対応するホルダ２２の径方向内側に配置され、図示しないボルト等の固定部材を用いてホルダ２２に固定されている。
　意匠面分割金型部２３は、トレッド意匠面２０ａに、トレッド意匠面２０ａから径方向内側に向けて径方向に沿って突出する複数の突起２４が設けられた構成とすることができる。複数の突起２４は、加硫成形の際に、タイヤ２のトレッド２ｃにトレッドパターンを形成する溝ないしサイプ等を成形するものである。複数の突起２４は、タイヤ幅方向に延びるもの、タイヤ周方向に延びるものなど、トレッドパターンに対応した種々の形状ないし大きな（長さ）のものとすることができる。なお、トレッド意匠面２０ａに突起２４を設けない構成としてもよい。
　意匠面分割金型部２３は、例えばアルミニウム合金などの熱伝導性の高い金属材料を鋳造して形成されたものとするのが好ましい。この場合、例えば、鋼材によりリブ状ないしブレード状に形成された突起２４を、意匠面分割金型部２３を鋳造する際に意匠面分割金型部２３に一体化させて設けた構成とすることができる。
　図３に示すように、それぞれのセグメント２１は、トレッド成形部２０の軸線の方向の一端側（図３に示す場合では下端側）に、当該セグメント２１の移動方向（径方向）及びトレッド成形部２０の軸線のそれぞれに垂直な回動軸５を備えている。本実施の形態では、回動軸５は、ホルダ２２の下端側部分に配置されている。
　それぞれのセグメント２１の下方には、当該セグメント２１に対応した個別のベース部材６が配置されている。ベース部材６は、回動軸５を支持することで、回動軸５を中心として回動自在にセグメント２１を支持している。すなわち、セグメント２１は、ベース部材６に対して回動軸５を中心として回動自在となっている。
　トレッド成形部２０は、それぞれのセグメント２１が規定位置にある状態でタイヤ２を加硫成形した後、それぞれのセグメント２１が回動軸５を中心として規定位置から径方向外側に向けて回動することで、トレッド意匠面２０ａからトレッド２ｃを離型させるように開くことができる。
　本実施の形態では、ベース部材６は、下側コンテナ３と下側サイドウォール成形部１１とに支持されて当該セグメント２１の径方向に沿って延びるガイドレール２５に支持され、トレッド成形部２０の軸心（中心軸Ｏ）を中心とした径方向に移動することができるようになっている。また、ベース部材６と下側サイドウォール成形部１１との間にはスライド用バネ部材２６が配置され、それぞれのセグメント２１は対応するスライド用バネ部材２６により、径方向外側に向けて付勢されている。ベース部材６が径方向に移動すると、これに支持されるセグメント２１もベース部材６とともに径方向に移動する。
　それぞれのセグメント２１と当該セグメント２１に対応するベース部材６との間には、タイヤ２の加硫成形後にトレッド成形部２０が開かれるときに、当該セグメント２１に、セグメント２１の上端側が回動軸５を中心として径方向外側に移動する方向にセグメント２１を回動させる外力を付与する外力付与機構３０が設けられている。
　本実施の形態では、外力付与機構３０は、セグメント２１に外力としてバネ力を付与する回動用バネ部材３１を備えた構成となっている。
　より具体的には、図４に示すように、外力付与機構３０は、ベース部材６の上面に上下方向に延びる垂直姿勢で固定された軸体３２を備えている。軸体３２は、セグメント２１を構成するホルダ２２に設けられた穴部２２ａに挿通され、その上端に設けられたフランジ部３３が穴部２２ａに配置されている。回動用バネ部材３１は圧縮コイルバネであり、フランジ部３３と穴部２２ａの底壁との間に圧縮した状態で配置されている。これにより、セグメント２１には、外力付与機構３０から、セグメント２１の上端側が回動軸５を中心として径方向外側に移動する方向にセグメント２１を回動させる外力が付与されている。
　図１、図３、図４に示すように、外力付与機構３０が付与する外力に抗してセグメント２１を規定位置に保持するために、それぞれのセグメント２１の径方向外側には、アウターリング７が配置されている。アウターリング７は、上側サイドウォール成形部１２を介して上側コンテナ４に固定されており、上側コンテナ４とともに下側コンテナ３ないしベース部材６に支持されたセグメント２１に対して上下方向に相対移動することができる。なお、規定位置とは、セグメント２１が、意匠面分割金型部２３に設けられたトレッド意匠面２０ａが、他のセグメント２１の意匠面分割金型部２３に設けられたトレッド意匠面２０ａに対して円周方向に沿って連続的に連なる姿勢となる位置である。
　アウターリング７は、径方向内側を向く内周面に、上方に向けて徐々に外径が小さくなるように傾斜するテーパー面７ａを備えている。一方、それぞれのセグメント２１は、径方向外側を向く外周面に、上方に向けて徐々に外径が小さくなるように傾斜するテーパー面２１ａを備えている。本実施の形態では、テーパー面２１ａは、ホルダ２２の外周面に設けられている。アウターリング７は、図１、図３に示す保持位置にあるときに、テーパー面７ａをセグメント２１のテーパー面２１ａに当接させて、セグメント２１を規定位置に保持する。また、アウターリング７は、上側コンテナ４が上方に移動してトレッド成形部２０が開かれるときに、上側コンテナ４とともに保持位置よりも上方側にある解放位置にまで移動することができる。
　タイヤ成形用金型１は、生タイヤの内部に配置され、加圧蒸気が供給されることにより膨張するブラダー８を備えている。また、タイヤ成形用金型１は、サイドウォール成形部１０及びトレッド成形部２０を加熱するためのヒーター（不図示）を備えている。ヒーターの設置場所は適宜設定可能である。
　次に、上記構成を有するタイヤ成形用金型１を用いて、生タイヤを加硫成形して所定形状のタイヤ２を製造する方法、すなわち本発明の一実施の形態であるタイヤ製造方法について説明する。
　まず、サイドウォール成形部１０及びトレッド成形部２０を開いた状態として、タイヤ成形用金型１の内部に生タイヤを配置し、次いで、サイドウォール成形部１０及びトレッド成形部２０を閉じた状態とする。
　次に、生タイヤの内部に配置したブラダー８に加圧蒸気を供給して当該ブラダー８を膨張させ、生タイヤの両サイドウォールをそれぞれサイドウォール成形部１０の下側サイドウォール意匠面１１ａないし上側サイドウォール意匠面１２ａに押し付けるとともに、トレッドをトレッド成形部２０のトレッド意匠面２０ａに押し付ける。そして、この状態で、ヒーターによってサイドウォール成形部１０及びトレッド成形部２０を加熱し、当該熱により生タイヤを構成する合成ゴムを加硫して、所定形状のタイヤ２に成形する。
　タイヤ２の成形が完了した後、サイドウォール成形部１０及びトレッド成形部２０を開き、成形されたタイヤ２を取り出す。
　ここで、タイヤ２を加硫成形した後、トレッド成形部２０を開くために、アウターリング７が、それぞれのセグメント２１に対して保持位置から解放位置に向けて上方に移動すると、図５に示すように、セグメント２１の回動軸５を中心とした径方向外側への回動が許容され、セグメント２１は、外力付与機構３０により付与される外力により駆動されて、規定位置から回動軸５を中心として径方向外側へ向けて自発的に回動（パーンアクション）する。
　このように、本実施の形態のタイヤ成形用金型１を用いたタイヤ製造方法では、タイヤ２を加硫成形した後、トレッド成形部２０が開かれるときに、外力付与機構３０によりセグメント２１に外力を付与することで、当該セグメント２１を、その一端側（下端側）に設けられた回動軸５を中心として回動させながらタイヤ２をトレッド成形部２０から離型させることができる。これにより、タイヤ２のトレッド２ｃが、意匠面分割金型部２３のタイヤ２の幅方向の一端側（図５では上端側）が他端側（図５では下端側）よりも先に徐々に離型し、当該一端側からトレッド２ｃとトレッド意匠面２０ａとの間に徐々に外気が導入されるようにして、タイヤ２の離型の初期における、タイヤ２のトレッド２ｃのトレッド意匠面２０ａからの離型抵抗を低減することができる。したがって、タイヤ２の離型の初期に、タイヤ２のトレッド２ｃをトレッド意匠面２０ａから離型させるのに必要な力を低減して、外力付与機構３０が付与する外力によってタイヤ２をトレッド成形部２０から確実に離型させることができる。また、タイヤ２を離型する際に、セグメント２１に加える駆動力を低減することができるので、外力付与機構３０を小型化して、製造コストを低減することができる。さらに、タイヤ２のトレッド２ｃのトレッド意匠面２０ａからの離型抵抗を低減することができるので、離型後のタイヤ２に残留歪(永久変形)が生じることを抑制して、タイヤ２の初期性能を向上させることができる。
　また、タイヤ２がトレッド成形部２０から離型する際、それぞれの意匠面分割金型部２３が回動軸５を中心として回動することで、突起２４がタイヤ２のトレッド２ｃに対して生じるアンダーカット抵抗を低減して、タイヤ２の離型の初期におけるセグメント２１の駆動に必要な駆動力をさらに低減することができる。さらに、タイヤ２をトレッド成形部２０から離型させる際に、アンダーカット抵抗が過度に大きくなることを抑制して、成形後のタイヤ２のトレッド２ｃに永久変形が生じたり、突起２４が破損したりするなどの不具合を抑制することもできる。
　また、本実施の形態のタイヤ成形用金型１では、ベース部材６をトレッド成形部２０の径方向に移動自在に支持するガイドレール２５と、ベース部材６をトレッド成形部２０の径方向外側に向けて付勢するスライド用バネ部材２６と、を有し、アウターリング７が解放位置にまで移動すると、図６に示すように、セグメント２１が、外力付与機構３０により付与される外力により規定位置から回動軸５を中心として径方向外側へ向けて自発的に回動しつつ、スライド用バネ部材２６により付勢されて、ベース部材６とともにガイドレール２５に沿って径方向外側に向けて移動する構成としている。これにより、例えば、建設車両等に用いられる大型のタイヤを成形する場合など、トレッド意匠面２０ａに設けた突起２４の突出高さが高い場合などにおいて、回動軸５を中心としてセグメント２１を回動させる際に突起２４がタイヤ２のトレッド２ｃに対して生じるアンダーカット抵抗を低減することができるとともに、タイヤ２を離型する際に突起２４が邪魔にならない位置にまでセグメント２１を移動させてタイヤ２の離型をより容易に行い得るようにすることができる。
　さらに、本実施の形態のタイヤ成形用金型１では、外力付与機構３０を、セグメント２１に外力としてバネ力を付与する回動用バネ部材３１を備えた構成としたので、外力付与機構３０の構成を簡素化して、タイヤ２の製造コストをより低減することができる。
　なお、外力付与機構３０は、セグメント２１に外力としてバネ力を付与する回動用バネ部材３１を備えた構成に限らず、例えばエアシリンダー等の駆動源によりセグメント２１に外力を付与する構成とすることもできる。
　さらに、本実施の形態のタイヤ成形用金型１では、セグメント２１の径方向外側に配置され、セグメント２１を規定位置に保持する保持位置と、セグメント２１の回動軸５を中心とした径方向外側への回動を許容する解放位置との間で移動自在のアウターリング７を備えた構成としたので、セグメント２１の開閉機構を簡素化して、タイヤ２の製造コストをより低減することができる。
　本実施の形態のタイヤ成形用金型１は、タイヤ２の加硫成形後にトレッド成形部２０が開かれるときに、複数のセグメント２１の内の１つのセグメント（第１のセグメント）２１が回動軸５（第１の回動軸）を中心として径方向外側に向けて回動した後、複数のセグメント２１の内の他のセグメント（第２のセグメント）２１が回動軸（第２の回動軸）５を中心として径方向外側に向けて回動する構成とすることができる。すなわち、複数のセグメント２１が、セグメント２１ごとに時間差を有して、順に回動する構成とすることができる。この場合、１つのセグメント２１が回動軸５を中心として径方向外側に向けて回動した後、当該セグメント２１に隣接するセグメント２１が回動軸５を中心として径方向外側に向けて回動し、次いで、当該セグメント２１に隣接するセグメント２１が回動軸５を中心として径方向外側に向けて回動するというように、円周方向に向けて順にセグメント２１が回動軸５を中心として径方向外側に向けて回動する構成とすることができる。このような構成により、タイヤ２の離型の初期において、トレッド意匠面２０ｃに対して、トレッド２ｃが、その一部から円周方向に順に離型されるようにして、より小さな駆動力でタイヤ２のトレッド２ｃをトレッド意匠面２０ａから離型させることができる。
　本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
　例えば、前記実施の形態では、それぞれのセグメント２１にホルダ２２を設け、意匠面分割金型部２３をホルダ２２に固定し、ホルダ２２を回動軸５によりベース部材６に回動自在に支持させる構成としているが、ホルダ２２を設けることなく、意匠面分割金型部２３を回動軸５によりベース部材６に支持させる構成としてもよい。
　また、トレッド成形部２０は、ベース部材６を径方向に移動できない構成とし、セグメント２１の回動軸５を中心とした回動動作のみにより開閉する構成としてもよい。
　１：タイヤ成形用金型、　２：タイヤ、　２ａ：サイドウォール、　２ｂ：サイドウォール、　２ｃ：トレッド、　３：下側コンテナ、　４：上側コンテナ、　５：回動軸、　６：ベース部材、　７：アウターリング、　７ａ：テーパー面、　８：ブラダー、　１０：サイドウォール成形部、　１１：下側サイドウォール成形部、　１１ａ：下側サイドウォール意匠面、　１２：上側サイドウォール成形部、　１２ａ：上側サイドウォール意匠面、　２０：トレッド成形部、　２０ａ：トレッド意匠面、　２１：セグメント、　２１ａ：テーパー面、　２２：ホルダ、　２２ａ：穴部、　２３：意匠面分割金型部、　２４：突起、　２５：ガイドレール、　２６：スライド用バネ部材、　３０：外力付与機構、　３１：回動用バネ部材、　３２：軸体、　３３：フランジ部

Claims (6)

  1. 　円周方向に並ぶ複数のセグメントに分割された円環状のトレッド成形部を備え、未加硫の生タイヤをタイヤに加硫成形するタイヤ成形用金型であって、
    　前記セグメントの前記トレッド成形部の軸線の方向の一端側に設けられ、前記セグメントの移動方向及び前記トレッド成形部の軸線のそれぞれに垂直な回動軸と、
    　前記回動軸を中心として回動自在に前記セグメントを支持するベース部材と、
    　前記トレッド成形部が開かれるときに、前記セグメントに、前記セグメントの前記軸線の方向の他端側が前記回動軸を中心として径方向外側に移動する方向に前記セグメントを回動させる外力を付与する外力付与機構と、を有することを特徴とするタイヤ成形用金型。
  2. 　前記外力付与機構が、前記セグメントに外力としてバネ力を付与する回動用バネ部材を備えている、請求項１に記載のタイヤ成形用金型。
  3. 　前記セグメントの径方向外側に配置され、前記セグメントを規定位置に保持する保持位置と、前記セグメントの前記回動軸を中心とした径方向外側への回動を許容する解放位置との間で移動自在のアウターリングを備えている、請求項２に記載のタイヤ成形用金型。
  4. 　前記ベース部材を前記トレッド成形部の径方向に移動自在に支持するガイドレールと、
    　前記ベース部材を前記トレッド成形部の径方向外側に向けて付勢するスライド用バネ部材と、を有し、
    　前記セグメントが、前記回動軸を中心として回動しつつ径方向外側に移動するように構成されている、請求項１～３の何れか１項に記載のタイヤ成形用金型。
  5. 　前記タイヤの加硫成形後に前記トレッド成形部が開かれるときに、第１の前記セグメントが大１の前記回動軸を中心として回動した後、第２の前記セグメントが第２の前記回動軸を中心として回動するように構成されている、請求項１～４の何れか１項に記載のタイヤ成形用金型。
  6. 　円周方向に並ぶ複数のセグメントに分割された円環状のトレッド成形部を備えたタイヤ成形用金型を用いて、未加硫の生タイヤを加硫成形してタイヤを製造するタイヤ製造方法であって、
    　前記タイヤの加硫成形後に前記トレッド成形部を開くときに、外力付与機構により前記セグメントに外力を付与することで、前記セグメントの前記トレッド成形部の軸線の方向の一端側に設けられた、前記セグメントの移動方向及び前記トレッド成形部の軸線のそれぞれに垂直な回動軸を中心として前記セグメントを回動させながら、前記タイヤを前記トレッド成形部から離型させることを特徴とするタイヤ製造方法。
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