JP2006505429A - タイヤモールドおよびタイヤモールドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤモールドおよびその製造方法。単一の鋳造モデルから成形部品、トレッドセクタおよびサイドウォールシェルを鋳造することによってサイドウォールシェルに深くて複雑なパターンを形成できる。
【解決手段】タイヤのトレッド部を成形するための複数のトレッドセクタと、タイヤのサイドウォールを成形するための２つのシェルインサートと、これらのシェルインサートが取り付けられる２つのサイドプレートとを有し、上記のトレッドセクタとシェルインサートとは単一の鋳造モデルから鋳造されたものである。その製造方法はトレッドとサイドウォールとの間にパーティングゾーンを有するタイヤのトレッドパターンとサイドウォールパターンとを有する鋳造モデルを用意し、この鋳造モデルからモールド要素を鋳造し、得られたモールド要素を複数のトレッドセクタと対向サイドウォールシェルとに分ける段階を含む。

Description

本発明は、タイヤモールドおよびタイヤモールドの製造方法に関するものである。
本発明は特に、タイヤトレッドを成形するための移動可能な複数のセクタから成るトレッドリングとタイヤサイドウォールを成形するためのサイドウォールリングとを有するセグメント化したタイヤモールドに関するものである。

最近のタイヤ設計の傾向はトレッドパターンをタイヤのサイドウォール上までかなり遠くまで延ばすことである。

しかし、トレッドパターン（例えば溝、リブ、ブロック）はサイドウォール上に形成されるパターン（例えばタイヤ表示や文字）に比べて相対的に深く、また、高い。
従来のモールドでは、トレッドリングがモデルを用いたアルミニウムの鋳造で形成される。一方、サイドウォールシェルは鋼板を切削加工して所望の成形要素となるように作られる。
従って、深いトレッドパターンをサイドウォールに形成するには問題がある。例えば、各パターンとトレッドリングとを整合させなければならず、サイドウォールシェル表面に深いパターンや複雑なパターンを切削加工しなければならないといった課題がある。

本発明の目的は、上記の技術的課題を解決したタイヤモールドおよびタイヤモールドの改良された製造方法を提供することにある。
本発明ではさらに別の追加の利点も提供される。

本発明は、モールドキャビティの軸線方向中心線に沿ってまたはその近傍で上半分と下半分に分かれる２つの割型部品から成るセグメントモールドに好ましく適用される。各割型はトレッドセクタとサイドウォールシェルとを有する。
本発明はそれ他のモールド、例えばトレッドセグメントが軸線方向中心で分割されずにモールドの上半分または下半分のいずれかに取り付けられ、モールドを開いた時に回動するように取り付けられた単一部品からなるセグメントモールドに用いることもできる。
本発明のタイヤモールドはタイヤのトレッド部を成形するための複数のトレッドセクタと、各トレッドセクタを開位置と閉位置との間で移動可能に支持するモールド裏面支持部材と、タイヤのサイドウォールを成形するための２つのシェルインサートと、これらのシェルインサートが取り付けられる２つのサイドプレートとを有し、上記のトレッドセクタとシェルインサートとは単一の鋳造モデルから鋳造される。

本発明の別の観点では、各シェルインサートは、サイドプレートに形成された取付溝中に挿入される周方向取付リブを背面に有する。シェルインサートおよびサイドプレートの加熱時の膨張差を補償するために取付溝は取付リブよりも放射方向の幅が広くなっていて、タイヤ成形加工中にトレッドセクタとシェルインサートとが確実に係合するようになっている。

各シェルインサートが成形面から背面まで延びたベントと、背面に形成された溝とを有し、各サイドプレートは係合面に通路を有し、この通路は内部通路と連通し、この内部通路は真空源と連通でき、シェルインサート背面の溝はサイドプレートに取り付けられた時にサイドプレートに形成されたベント通路と連通する。

本発明のモールドはタイヤのビード部を成形するための２つのビードリングをさらに有する。組み立てられたモールドでビードリングはモールドの各割型に配置され、シェルインサートの一部と重なり、シェルインサートとこの領域のサイドプレートとの間に存在する全ての空隙を覆う。

本発明モールドの製造方法は、トレッドとサイドウォールとの間にパーティングゾーンを有するタイヤのトレッドパターンとサイドウォールパターンとを有する鋳造モデルを用意し、この鋳造モデルからモールド要素を鋳造し、得られたモールド要素を複数のトレッドセクタと対向サイドウォールシェルとに分ける段階を含む。

好ましい製造方法では鋳造要素を軸線方向中心線に沿ってまたはその近傍で分かれた上半分と下半分に作る。単一の鋳造モデルを用いるか、上半分と下半分のモデルを用いることができる。次に、２つの鋳造要素を、上半分要素はモールドの上半分のための上側トレッドセクタと上側サイドウォールシェルとに分け、下側鋳造要素は下半分のモールドのための下側トレッドセクタと下側サイドウォールシェルとに分ける。

一つの変形例ではトレッドとサイドウォールとの間にパーティングゾーンのない鋳造モデルを作り、上半分と下半分のためにそれぞれ複数のトレッドセクタに分かれた第１鋳造要素と少なくとも１つのサイドウォールシェルに分けられた第２鋳造要素の少なくとも２つの鋳造要素を形成する。

単一の鋳造モデルから成形部品、トレッドセクタおよびサイドウォールシェルを鋳造する利点はサイドウォールシェルにより深くて、より複雑なパターンを形成でき、トレッドからサイドウォールまで延びるパターンをより良く整合でき、しかも、その寸法、形状および外観をより良く一致させることができる点にある。
本発明は添付図面を参照した以下の詳細な説明からより良く理解できよう

［図１］は本発明に従って製造されたタイヤのサイドウォールを示している。このタイヤ１０のサイドウォールはトレッド要素１４の延長である複数の突出要素１２を有している。タイヤデザインはさらに別の突出要素１６も含んでいる。
従来のタイヤモールドではサイドウォールパターンはサイドウォールシェルまたはプレートによって成形される。このサイドウォールシェルまたはプレートは一般に切削加工で作られるが、上記の突出要素の成形に必要な深い凹部やその他の複雑なパターンは切削加工で作るのは困難であり、また、その加工には長時間を必要とする。
一方、トレッド要素はトレッドリングで成形される。このトレッドリングは複数のトレッドセクタまたはセグメントで形成でき、突出部を成形するためにサイドウォール部に沿ってトレッドリングを延ばすことはできる。しかし、セグメントタイプのモールドの場合にモールドの使用に問題が生じる。
すなわち、トレッドセクタは加硫タイヤをモールドから取り出すために、モールドの開閉時に移動できるようになっているが、トレッドセクタをサイドウォール部のかなり遠くまで延ばした場合にはタイヤの運動および離型が困難になる。

［図３］に示すように、本発明のタイヤモールドはタイヤのトレッド部を形成するための複数のトレッドセクタ２０と、このトレッドセクタが開位置と閉位置との間を移動できる状態でトレッドセクタを支持するモールド裏面支持部材（back）２２と、タイヤのサイドウォールを成形するための２つのシェルインサート２４と、２つのサイドプレート２６とを有している。
各シェルインサート２４はサイドプレート２６に取り付けられている。トレッドセクタ２０およびシェルインサート２４はアルミニウム鋳造物として作られるのが好ましい。そうすることによって［図１］に示すような深い複雑なパターンを容易に形成することができる。タイヤの成形および加硫に必要な強度および耐久性を有する鋳造可能なその他の材料を用いることもできる。モールド裏面支持部材２２およびサイドプレート２６は鋼で作ることができる。

［図２］は［図１］のタイヤ１０を製造するための［図３］のモールドの内部を示す図である。この図から分かるように、トレッド成形パターンはトレッド部からサイドウォール部まで延びている。また、トレッド成形要素１４’とサイドウォール成形要素１２’、１６’の両方が整合し、形状がコンシステントである（一貫している）ということは理解できよう。

［図３］に戻ると、各シェルインサート２４はサイドプレートに形成された取付溝３２中に挿入するための周方向取付リブ３０を背面に有している。この取付溝３２は取付リブ３０よりも放射方向（矢印Ｒで示す）の幅が広くなっていて、加熱時のシェルインサート２４とサイドプレート２６との膨張差を補償し、タイヤ成形加工中にトレッドセクタとシェルインサートとが確実に正しく係合できるようになっている。取付リブ３０と取付溝３２との間には小さな空隙３４が見える。［図３］は低温（すなわち室温）でのモールドを示し、空隙３４は図示した位置にある。モールドが加硫温度に加熱されると、シェルインサート２４とサイドプレート２６との熱膨張差によって［図３］に示す空隙とは反対側に空隙が生じる。

［図４］を参照する。シェルインサート２４は成形面（表面）４２から背面４４まで延びるベントホールまたはベント４０と、サイドプレートのベント通路４６と連通するために背面に形成された溝４１とを有する。各サイドプレート２６は係合面に通路または溝４８を有する。この溝４８はサイドプレート２６の内部に形成されたベント通路４６と連通し、このベント通路４６を真空源（図示せず）と連通できる。
本発明モールドはタイヤのビード部を成形するための２つのビードリング（図示せず）をさらに有する。このビードリングはモールドを組み立てた時にモールドの各割型上に配置され、トレッドセクタ２０から放射方向から反対側でシェルインサート２４とサイドプレート２６の一部とオーバーラップする。ビードリングはこの領域でシェルインサートとサイドプレートとの間に存在する全ての間隙をカバーする。

［図５］を参照する。本発明のモールド製造方法はタイヤのトレッドパターンおよびサイドウォールパターンを有する鋳造モデルを供給する段階を有する。この鋳造モデルはトレッドとサイドウォールとの間にパーティングゾーンを有する。モデルから少なくとも一つの鋳造要素５０（または５２）を鋳造する。この鋳造要素はモデルのパーティングゾーンに対応するパーティングゾーン５４を有している。この鋳造要素５０（または５２）を適切なプロセス、例えばワイヤカット放電加工法（ＥＤＭ）によって複数のトレッドセクタと対向するサイドウォールシェルとに分ける。

好ましい方法では上側要素と下側要素の２つの鋳造要素を作る。［図５］は上側鋳造要素５０と下側鋳造要素５２とを示している。図ではこれらの鋳造要素を分割する分割線（パーティングライン）は完全モールドの軸線方向中心線から外れている。この実施例のトレッドパターンはトレッドモールドの軸線方向中心を分割しては良くないものである。他の実施例では鋳造要素を中心線ＣＬで分割することもできる。

次に、２つの鋳造要素５０、５２をパーティングゾーン５４に沿って分割する。上側鋳造要素５０はモールドの上半分となる上側トレッドセクタ５６と上側サイドウォールシェル５８とに分け、下側鋳造要素５２はモールドの下半分となる下側トレッドセクタ６０と下側サイドウォールシェル６２とに分ける。

変形例を示す［図６］を参照する。この場合にはトレッドとサイドウォールまたはトレッドセクタとの間のパーティングゾーンを用いずに鋳造モデル（図示せず）が作られている。［図６］の鋳造要素７０は下半分の鋳造要素を示している。この実施例ではトレッドとサイドウォール要素とがーティングゾーンで分けられていないのでモデルの製造が簡単になり、整合が容易になる。しかし、分離時にトレッドセクタ部分またはシェルインサート部分のいずれかから材料が失われる。従って、所望のモールド割型それぞれに複数のトレッドセクタ７２に分けられた第１鋳造要素と少なくとも１つのサイドウォールシェルインサート７４に分けられた第２鋳造要素の少なくとも２つの鋳造要素を形成する。トレッドセクタ部分７２との接合部のシェルインサート部分７４に小さい段部７６を形成し、ワイヤカット放電加工法での材料の損失によって生じるトレッドリング部品の寸法変化を補償する。

トレッドおよびサイドウォールがタイヤの軸線を中心にして対称な設計では、タイヤの半分を表すモデルを作るだけでよい。非対称なトレッドおよび／またはサイドウォールの設計や中心軸線でモールドを分割するのが好ましくないトレッドの場合には完全なタイヤを表すモデルを作るのが好ましい。

単一の鋳造モデルから成形部品、トレッドセクタおよびサイドウォールシェルを鋳造する利点はサイドウォールシェルに深くて、複雑なパターンを形成でき、トレッドからサイドウォールまで延びるパターンをより良く整合させることができ、しかも、その寸法、形状および外観をより良く一致させることができることにある。

本発明モールドを用いて作られたタイヤのサイドウォールを示す図。 本発明モールドの一部を示す図。 本発明モールドの断面図。 図３のモールドのサイドウォールシェルおよびサイドプレートの部分拡大図。 本発明モールドを作るための鋳造要素の第１実施例の断面図。 本発明モールドを作るための鋳造要素の第２実施例の断面図。

Claims (6)

1. タイヤのトレッド部を成形するための複数のトレッドセクタと、各トレッドセクタを開位置と閉位置との間で移動可能に支持するモールド裏面支持部材と、タイヤのサイドウォールを成形するための２つのシェルインサートと、これらのシェルインサートが取り付けられる２つのサイドプレートとを有し、上記のトレッドセクタとシェルインサートとが単一の鋳造モデルから鋳造されたものであることを特徴とするタイヤモールド。
2. 各シェルインサートが背面に周方向の取付リブを有し、この取付リブはサイドプレートの取付溝中に収容され、シェルインサートおよびサイドプレートの加熱時の膨張差を補償するために取付溝は取付リブよりも放射方向の幅が広くなっていて、タイヤ成形加工中にトレッドセクタとシェルインサートとが確実に係合する請求項１に記載のタイヤ。
3. 各シェルインサートが成形面から背面まで延びたベントと、背面に形成された溝とを有し、各サイドプレートは係合面に通路を有し、この通路は内部通路と連通し、この内部通路は真空源と連通でき、シェルインサート背面の溝はサイドプレートに取り付けられた時にサイドプレートに形成されたベント通路と連通する請求項１に記載のタイヤ。
4. トレッドとサイドウォールとの間にパーティングゾーンを有する、タイヤのトレッドパターンとサイドウォールパターンとを有する鋳造モデルを用意し、この鋳造モデルからモールド要素を鋳造し、得られたモールド要素を複数のトレッドセクタと対向サイドウォールシェルとに分ける段階を含むタイヤモールドの製造方法。
5. 鋳造モデルを軸線方向中心線に沿って分割された２つの鋳造半モデルを作る段階をさらに含み、モールド要素の鋳造段階で２つのモールド要素を鋳造し、第１の鋳造要素は上半分のモールドのためのトレッドセクタおよびサイドウォールシェルを成形するように分離され、第２の鋳造要素は下半分のモールドのためのトレッドセクタおよびサイドウォールシェルを成形するように分離される請求項４に記載の方法。
6. 少なくとも２つの鋳造要素に鋳造するモールド要素の鋳造段階を含み、その第１の鋳造要素を複数のトレッドセクタに分け、第２の鋳造要素をサイドウォールシェルに分ける段階をさちに含む請求項４に記載の方法。

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