(57)【要約】【課題】スリット幅を高精度に調整可能で、加硫成形の繰り返しによるスリット幅の減少を軽減できるタイヤモールドを提供する。【解決手段】  タイヤのトレッド面を形成する環状の成形面１ａを、周方向に配列した複数のピース６で構成したタイヤモールドにおいて、隣接するピース６の一方の隣接面６１に、成形面１ａに開口した浅溝２０を形成するとともに、その隣接するピース６の間にシム１１を挟んで浅溝２０内に設置し、シム１１の厚みまたはシム１１と浅溝２０との厚み差に対応したスリットＳを設けた。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのトレッド面を形成する環状の成形面を、周方向に配列した複数のピースで構成したタイヤモールドにおいて、隣接するピースの一方の隣接面に、成形面に開口した浅溝を形成するとともに、その隣接するピースの間にシムを挟んで前記浅溝内に設置し、前記シムの厚みまたは前記シムと前記浅溝との厚み差に対応したスリットを設けたことを特徴とするタイヤモールド。
【請求項２】
隣接するピースの他方の隣接面に、ピースの背面と連通する排気溝が前記成形面から離して設けられ、その排気溝の少なくとも一部が前記浅溝に対向している請求項１に記載のタイヤモールド。
【請求項３】
前記シムが、前記成形面に近接した部分を有する請求項１又は２に記載のタイヤモールド。
【請求項４】
前記シムを積み重ねて設置してある請求項１〜３いずれか１項に記載のタイヤモールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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形成する環状の成形面を、周方向に配列した複数のピースで構成したタイヤモールドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のタイヤモールドは、ピースモールドとも呼ばれ、下記特許文献１〜３に開示されているように従来から公知である。ピースモールドでは、寄り集まった複数のピースが全体として環状をなし、タイヤのトレッド面に当接する成形面を構成する。成形面には、溝部を形成する凸部や陸部を形成する凹部が設けられ、これらに対応したトレッドパターンがタイヤに付与される。
【０００３】
タイヤの加硫成形では、モールドの成形面とタイヤのトレッド面との間に空気を滞留させると、トレッド面にベアと呼ばれる凹み傷が形成されてしまう。このため、ピースモールドでは、隣接するピースの間にスリットを形成し、このスリットを通じて空気を背面に排出するように構成している。但し、スリットの開口が大き過ぎると、ゴムが流入してトレッド面にバリを生じることから、スリット幅を高精度に、具体的には数十μｍのオーダーにて調整する必要がある。
【０００４】
特許文献１，２には、隣接するピースの間に、成形面から背面に至るスリットを設けたタイヤモールドが記載されている。これらは、隣接するピースを互いに当接させたときに、所定の幅寸法を有するスリットが形成されるように、ピースの隣接面に浅溝を加工したものである。しかし、ピースの加工には、主に機械加工やワイヤーカット放電加工が採用されるところ、後述するような事情により、何れの加工を採用してもスリット幅を高精度に調整するのが困難であった。
【０００５】
即ち、機械加工では、ピースの隣接面に対する加工精度が低くなるため、ピース同士を正確に当接できるように、摺合せと呼ばれる手加工を施して隣接面を修正する必要があり、当初はスリットを精度良く加工できていても、摺合せによってスリット幅が不本意に変わってしまうという不都合があった。また、ワイヤーカット放電加工によれば、摺合せを不要にできるものの、加工誤差が大きいためにスリット幅を数十μｍのオーダーで調整するのが困難であった。
【０００６】
特許文献３には、隣接するピースの間に挿入した薄いスペーサによって、成形面から背面に至るスリットを設けたタイヤモールドが記載されている（段落００４８、図１４）。しかし、このモールドでは、ピースの隣接面に当接したスペーサが面圧を受けることにより、加硫成形を繰り返すと、隣接面にスペーサがめり込んでスリット幅が減少するという問題がある。かかる問題は、ピースがスペーサよりも軟質の材料で作製されている場合に、特に顕著である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１５５４４４号公報
【特許文献２】特許第３２３９０７８号公報
【特許文献３】特開平４−２２３１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、スリット幅を高精度に調整可能で、加硫成形の繰り返しによるスリット幅の減少を軽減できるタイヤモールドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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形成する環状の成形面を、周方向に配列した複数のピースで構成したタイヤモールドにおいて、隣接するピースの一方の隣接面に、成形面に開口した浅溝を形成するとともに、その隣接するピースの間にシムを挟んで前記浅溝内に設置し、前記シムの厚みまたは前記シムと前記浅溝との厚み差に対応したスリットを設けたものである。
【００１０】
本発明のタイヤモールドでは、ピースの隣接面に形成した浅溝内にシムを設置して、そのシムの厚みに対応したスリット、或いはシムと浅溝との厚み差に対応したスリットを設けることから、浅溝の加工精度に関係なく、スリット幅を高精度に調整することができる。また、シムを浅溝内に設置しているために、ピース同士が隣接面を当接させた状態でも、シムが隣接面に完全にめり込むことがなく、加硫成形の繰り返しによるスリット幅の減少を軽減できる。
【００１１】
本発明のタイヤモールドでは、隣接するピースの他方の隣接面に、ピースの背面と連通する排気溝が前記成形面から離して設けられ、その排気溝の少なくとも一部が前記浅溝に対向しているものが好ましい。かかる構成によれば、加硫成形時には、成形面とトレッド面との間の空気がスリットを経由して排気溝を通り、背面からモールドの外部に排出されるため、シムの大きさや形状に影響されることなく、空気の排出経路を確保することができる。
【００１２】
本発明のタイヤモールドでは、前記シムが、前記成形面に近接した部分を有するものが好ましい。これにより、スリットにゴムが流入する事態が発生しても、バリの成長を適度に抑えることができる。特に、シムと浅溝との厚み差に対応したスリットでは、ゴムが流入しやすい傾向にあるため、かかる構造が有用である。
【００１３】
本発明のタイヤモールドでは、前記シムを積み重ねて設置してあるものが好ましい。かかる構成によれば、シム全体の厚みを容易に変えられることから、スリット幅を簡便に調整することができ、特に所望のスリット幅に対して浅溝の厚みが大きい場合に有用である。また、積み重ねたシムの間に微小隙間が形成されるため、バリの成長を抑えつつ空気の排出効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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
【図２】トレッド型部の平面図
【図３】セクターの斜視図
【図４】隣接するピースの一方の隣接面を示す正面図
【図５】隣接するピースの他方の隣接面を示す正面図
【図６】シムの斜視図
【図７】ピースの間にスリットを設けたセクターの断面図
【図８】浅溝の溝断面を示す図
【図９】シムを設置したときの浅溝の溝断面を示す図
【図１０】シムの変形例を示す断面図
【図１１】シムの変形例を示す（ａ）断面図と（ｂ）側方断面図
【図１２】シムの変形例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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は、本発明に係るタイヤモールド（以下、「モールド」と略す場合がある。）の一例を概略的に示す縦断面図であり、型締め状態を示している。図１において、グリーンタイヤ（不図示）はタイヤ軸方向が上下になるようにセットされる。即ち、図１右側がタイヤ内周側となり、図１左側がタイヤ外周側となる。
【００１６】
このモールドは、タイヤのトレッド面が当接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が当接するサイド型部２，３とを備える。サイド型部２とサイド型部３の内周側にはビードリング４が設けられ、タイヤのビード部を嵌合可能に構成されている。このモールドは、いわゆるセグメンテッドモールドであり、型開き状態では、トレッド型部１が外周側に変位すると共に、トレッド型部１とサイド型部３と上側のビードリング４が上昇する。かかる型部の変位は、不図示の開閉機構により行われる。
【００１７】
トレッド型部１は、タイヤのトレッド面を形成する環状の成形面１ａを有する。図１では記載を省略しているが、成形面１ａには、周方向溝や横溝などの溝部を形成する凸部８と、ブロックやリブなどの陸部を形成する凹部９が設けられている（図４参照）。加硫成形時には、グリーンタイヤのトレッド面に成形面１ａが押し当てられ、凹凸形状に対応したトレッドパターンが形成される。
【００１８】
図２に示すように、トレッド型部１は、周方向に分割された複数のセクター５からなる。セクター５の各々は、径方向に変位可能に構成され、型締め状態では相互に端面を当接させて円環状をなし、型開き状態では外周側に変位して相互に離間する。本実施形態では、トレッド型部１が七分割され、各セクター５の周長が略同等である例を示すが、本発明はこれに限られない。
【００１９】
図３に示すように、セクター５は、周方向に配列した複数のピース６と、それらを内周側に組み込んだバックセグメント７とを備える。例えば、ピース６はアルミニウム材（純アルミ系の素材のみならず、アルミニウム合金も含む。）で作製され、バックセグメント７はスチール材で作製される。バックセグメント７は、タイヤ軸方向の両側に鉤状の支持腕７０を有し、ピース６が内周側に脱落しないように支持している。成形面１ａは複数のピース６で構成され、図３では記載を省略しているが、実際には凹凸形状が設けられている。
【００２０】
隣接するピース６のうち一方の隣接面６１を図４に示し、他方の隣接面６２を図５に示す。隣接面は、ピースの、周方向に隣接する他のピースに対向する面であり、この隣接面６１と隣接面６２とが互いに対向している。隣接面６１には、成形面１ａに開口した浅溝２０が形成されている。本実施形態では、浅溝２０がピース６の背面６ａに到達しているが、これに限定されるものではない。成形面１ａには、複数の凸部８とそれにより区画された凹部９とが設けられ、この凹部９の各々に対応して浅溝２０が配置されている。
【００２１】
隣接するピース６の間には、図６に示したシム１１が挟み込まれる。シム１１は、ステンレス鋼や真鍮などからなる薄板であり、本実施形態では矩形状に形成されている。図７に示すように、シム１１は浅溝２０内に設置され、その浅溝２０形成箇所には、成形面１ａに開口したスリットＳが設けられる。このモールドでは、シム１１の厚みｔまたはシム１１と浅溝２０との厚み差に対応したスリットＳを設けており、ベアの発生とゴムの流入を防止するべくスリット幅が高精度に調整されている。これに対し、シムを挟まない場合には、浅溝２０の厚み（溝深さ）に対応したスリットが設けられるものの、浅溝２０の厚みを高精度に調整することは困難であるため、所望のスリット幅は容易く得られない。
【００２２】
本実施形態では、所望のスリット幅が０．０２〜０．０３ｍｍである例を示し、この範囲にスリット幅を調整することによって、ベアの発生とゴムの流入を良好に防止できるものとする。但し、本発明で調整されるスリット幅は、この範囲に限られるものではない。
【００２３】
ワイヤーカット放電加工によりピース６を作製すると、隣接面６１の摺合せは不要になるものの、加工誤差が±０．０１ｍｍ程度であるため、浅溝２０の厚みを数十μｍのオーダーで、具体的には０．０２〜０．０３ｍｍの範囲に調整することが困難である。例えば、加工中心を０．０１５ｍｍに設定すると、浅溝２０の厚みは０．００５〜０．０２５ｍｍの範囲でばらつき、０．０２ｍｍ未満のものが範囲外となる。図８（ａ）〜（ｃ）は、この場合の浅溝２０の溝断面を示す。厚みａ１〜ａ３は、それぞれ０．００５ｍｍ、０．０１５ｍｍ、０．０２５ｍｍであり、（ａ）及び（ｂ）では所望のスリット幅が得られない。
【００２４】
そこで、図８（ｄ）〜（ｆ）のように、ピース６の間に挟んだシム１１を浅溝２０内に設置し、その厚みｔを０．０２ｍｍとすれば、（ｄ）及び（ｅ）においてシム１１の厚みｔに対応したスリットＳが設けられ、そのスリット幅は所望の０．０２ｍｍとなる。浅溝２０の厚みが０．００５ｍｍ未満であっても、同様にして所望のスリット幅が得られる。また、浅溝２０の厚みａ３が当初から所望の範囲にある（ｃ）では、シム１１を設置しても（ｆ）のようにスリット幅が変わらない。
【００２５】
一方、浅溝２０の厚みが所望の範囲を超える場合には、シム１１と浅溝２０との厚み差に対応したスリットが設けられる。例えば、図９に示した浅溝２０の厚みａ４が０．０３５ｍｍであれば、厚みｔが０．０１ｍｍのシム１１を設置すればよく、これによりシム１１と浅溝２０との厚み差ｇに対応したスリットＳが設けられ、そのスリット幅は０．０２５ｍｍとなる。このため、ピース６を修正する必要はなくなり、代替的に所望のスリット幅を得ることができる。
【００２６】
このように、当該モールドでは、浅溝２０の加工精度に関係なく、シム１１によってスリット幅を高精度に調整できる。その際、所望のスリット幅に対して浅溝２０の厚みが小さければ、所望のスリット幅と同等の厚みのシム１１を設置し、シム１１の厚みｔに対応したスリットＳが設けられる。また、所望のスリット幅に対して浅溝２０の厚みが大きければ、その浅溝２０の厚みに適した厚みのシム１１を設置し、シム１１と浅溝２０との厚み差ｇに対応したスリットＳが設けられる。
【００２７】
更に、シム１１を浅溝２０内に設置しているために、隣接面６１と隣接面６２が当接した状態でも、シム１１が隣接面６１又は隣接面６２に完全にめり込むことがない。これにより、加硫成形の繰り返しによるスリット幅の減少を軽減でき、ピース６の隣接面にシム１１を直接的に当接させた場合に比べて、モールドの延命が可能となる。
【００２８】
図９のように浅溝２０の厚みが所望の範囲を超える場合には、図１０に示すようにシム１１を成形面１ａに近接させることが望ましく、これによりバリの成長を確実に抑えることができる。成形面１ａからシム１１までの距離ｄ１は、０〜０．５ｍｍが好ましい。この距離ｄ１を０ｍｍ以上にすることで、トレッド面にシム１１の痕跡を形成しないで済み、また距離ｄ１を０．５ｍｍ以下にすることで、バリを目立たなくできるため、タイヤの外観が良好になる。
【００２９】
本実施形態では、浅溝２０が形成された隣接面６１に対向する隣接面６２に、排気溝１０が設けられている。図７に示すように、排気溝１０は、ピース６の背面６ａに連通するとともに、成形面１ａから離して設けられている。排気溝１０の少なくとも一部は浅溝２０に対向し、スリットＳから排気溝１０に通じる空気の排出経路が形成されている。このような成形面１ａに開口しない排気溝１０に対しては、高精度の加工が不要である。本実施形態のように浅溝２０が背面６ａに至る場合には、シム１１を浅溝２０よりも幅狭にして空気の排出経路を確保し、排気溝を省略してもよい。
【００３０】
成形面１ａから排気溝１０までの距離ｄ２は、通気抵抗を下げるために２０ｍｍ以下が好ましい。また、一般に３ｍｍを超えるバリは発生し難いことから、排気溝１０へのゴムの流入を防ぐうえで、距離ｄ２は３ｍｍ以上が好ましい。即ち、距離ｄ２が３ｍｍ未満であると、ゴムがスリットＳに流入するという不慮の事態が起こった場合に、排気溝１０に引っ掛かったバリがモールド内に残存する恐れがある。
【００３１】
長期においてタイヤの加硫成形を繰り返すと、加硫ガスやオイル分による夾雑物がスリットＳに詰まって空気の排出を阻害するが、このモールドでは、シムに関する処置により延命が可能であり、モールドを洗浄する周期を大幅に延ばすことができる。このとき、図８のようにシムの厚みに対応したスリットに対しては、より厚いシムへの交換がなされ、図９のようにシムと浅溝との厚み差に対応したスリットに対しては、シムの取り外しや、より薄いシムへの交換がなされる。シム１１の修正や交換は、ピース６の洗浄に比べると、遥かに短時間で行える。
【００３２】
シム１１は、ピース６から内周側に脱落しないように、抜け止め手段を備えるものが好ましい。図１１では、シム１１の外周側の一部を折り曲げて、抜け止め手段としての返り１１ａを形成し、それを隣接面６１に係合している。これによって、スリットＳに流入したゴムがシム１１に付着し、タイヤを取り出す際にシム１１が内周側に引っ張られても、シム１１の脱落を防ぐことができる。かかる構造は、シム１１を成形面１ａに近接させている場合に、特に有用である。
【００３３】
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り、ピースやバックセグメント、排気溝、シムの具体的な形状は適宜に変更することができる。また、シム１１は、特段の固定手段を設けることなく、隣接したピース６により挟持することで固定しても構わないが、クリップや磁石など適当な固定手段により固定しても構わない。その他のシムの固定手段としては、シムに形成したボス穴に、ピースの隣接面に突設したボスを嵌め込む構造や、シムの外周側部分を折り曲げて、ピースとバックセグメントとの間に入れ込む構造が挙げられる。
【００３４】
前述の実施形態では、互いに対向する隣接面６１，６２のうち、一方の隣接面６１のみに浅溝２０を形成した例を示したが、本発明では少なくとも一方の隣接面に浅溝が形成されてあればよく、両方の隣接面に浅溝を形成しても構わない。ワイヤーカット放電加工により隣接面を設ける際には、浅溝の形成箇所で放電電圧を上げる方法を採ると、両方の隣接面に浅溝が形成されるが、そのような場合には、対向する浅溝同士を合わせて所定の厚みを形成するようにすればよい。
【００３５】
また、本発明では、図１２に示すようにシム１１を積み重ねて設置しても好適である。かかる構成では、シム１１全体を簡単に増厚できることから、特に浅溝２０の厚みが所望の範囲を超える場合に有益である。図１２では、図９の例と同様に、シム全体と浅溝２０との厚み差ｇに対応したスリットが設けられている。シム１１同士は例えばスポット溶接により固着され、積み重ねたシム１１の間に形成された微小隙間によって、空気の排出効果を高めることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１      トレッド型部
１ａ    成形面
６      ピース
６ａ    背面
７      バックセグメント
８      凸部
９      凹部
１０    排気溝
１１    シム
２０    浅溝
６１    一方の隣接面
６２    他方の隣接面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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