JPH0820026A

JPH0820026A - タイヤ成形用金型

Info

Publication number: JPH0820026A
Application number: JP14999394A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Ishihara; 敏明石原
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1996-01-23
Anticipated expiration: 2015-10-23
Also published as: JP3102991B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ピースの硬度に優れ耐久性が良好で、メンテ
ナンスが簡単に行えるタイヤ成形用金型を提供する。【構成】複数のピース１０はホルダセクタ２０に装着
され、セグメント５を構成している。ピース１０同士は
それらの隣接面１２同士が当接することにより隣接配置
されている。ピースの成形面１１と隣接面１２とがなす
角部１１ｅの硬度が１４０〜４０００の範囲内に制御さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤ成形用金型に係
り、更に詳細には、耐久性及びメンテナンス性に優れ、
高い寸法精度を有し外観の良好なタイヤを成形できるタ
イヤ成形用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のタイヤ成形用金型としては、図２
０(a)に示すような上下分割形式の金型、及び図２０(b)
に示すような径方向への分割形式の金型が知られてお
り、このような金型においては、タイヤ加硫成形時に金
型と未加硫ゴムとの間に封じ込められた空気等のガスを
金型の外部に排出するために、ベントホールと称され
る、金型の内外に連通する小孔が多数穿設されていた。
しかし、かかるベントホールを穿設する作業には熟練を
要し、しかも穿設個数が多いため工数も多くなる結果、
金型の製造効率が十分ではないという問題があった。ま
た、ベントホールにより、成形されたタイヤ表面にスピ
ューと称される毛状のゴムが発生するので、これを除去
しなければならず、除去したとしてもタイヤ表面に痕跡
が残存し易く、この痕跡がタイヤの外観を損なったり、
タイヤの初期走行特性を損なうという問題があった。更
に、上述の如き金型を用いてタイヤの成形を繰り返す
と、上記スピューが切断されてベントホール内に残存し
たり、ゴム分等の汚れが堆積することによりベントホー
ルが詰まることがあり、金型を定期的に（数百〜数千回
の成形毎）洗浄する必要があり、この洗浄は全てのベン
トホールにつきドリル等を用いて手作業で行わなければ
ならず、金型のメンテナンスが煩雑であるという問題が
あった。

【０００３】このような問題に対して、特開平４−２２
３１０８号公報及び特開平５−２２０７５３号公報に
は、図２０(b)に示すようなセグメント形式のタイヤ成
形用金型を用い、タイヤにトレッドパターンを付与する
トレッド成形部１を複数のピースに分割してホルダ２で
保持し、型組の際に各ピース１同士の隣接間隔を適切に
制御して、ゴム分の排出を阻止する空気抜きの隙間を設
けることにより、ベントホールの数を低減又は無くし得
ることが開示されている。また、ピース１を分割して上
記空気抜きの隙間を設けることは、図２０(a)に示すよ
うな金型にも適用可能であることも記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなピースを分割して隣接配置する金型においても、
通常のタイヤ成形用金型同様に、タイヤを数百〜数千回
成形すると、金型表面、ベントホール、ピース間の空気
抜きの隙間にゴム分が固着し、得られるタイヤの外観が
損なわれたり、空気抜き効果が低下するために金型を数
百〜数千ショット毎に定期的に洗浄する必要がある。一
般に、タイヤ成形用金型の洗浄は、金型にガラスビー
ズ、鉄粉等の粉体を吹きつけるブラスト洗浄により行わ
れるが、上記ピース分割金型においては、上記空気抜き
の隙間に入り込んだゴム分等の汚れを除去するために、
各ピースをホルダからはずしてブラスト処理を行う必要
があった。

【０００５】ところで、上記ピース分割金型では、ピー
スがアルミ合金で作製されているため硬度的に十分では
なく耐摩耗性に劣ることから、これらピースが上記ブラ
スト洗浄により塑性変形し、図２１(a)〜(c)に示すよう
に、ピース１の成形面１ａと隣接面１ｂとがなす角部１
ｃにおいて肉垂れ現象が発生し、この肉垂れ現象によ
り、ピース１間に設けた空気抜きの隙間ｔが狭小化又は
閉塞して空気抜き効果が損なわれ、タイヤ成形ができな
くなるという課題があった。また、上述のように肉垂れ
を生じたピース１をホルダー２に組み込む際には、これ
ら肉垂れ部分が邪魔になり、複数のピース１を所定寸法
で組み込み難くなり、これらピース１を環状に配置して
タイヤ成形を行えば、得られるタイヤの真円度が低下す
るという課題があった。更に、ピース１に生じた肉垂れ
は、複数のピース１を隣接配置してホルダに組み込む際
にピース同士の無用な接触を引き起こし、ピース１間で
破損等を生ずるという課題があった。

【０００６】また、図２１(a)〜(c)に示したようにピー
ス１に肉垂れが発生した場合、従来は手作業により肉垂
れを除去する必要があり煩雑であった。更に、このよう
に肉垂れを除去したとしても、ピース１を定期的にブラ
スト洗浄することにより当該除去部分に新たに発生する
肉垂れはブラスト洗浄毎に大きくなる。従って、これら
漸次大きくなる肉垂れを順次除去するとすれば、図２１
(d)に示すようにピース１間やピース１の端部に比較的
大きな切欠部分１ｄを生じ、このままの状態でタイヤ成
形を行えば、この切欠部分１ｄ（及び大きくなった隙間
ｔ）がタイヤ表面に太い線として転写されてしまい、得
られるタイヤの外観を損なうという課題があった。一
方、このような肉垂れ現象を回避すべく、金型材料とし
て高強度タイプのアルミ合金（溶体化、時効処理により
硬化させて得られるアルミ合金）用いてピースを作製す
ることも考えられるが、タイヤの成形温度は約１７０℃
であり、該アルミ合金の時効温度とほぼ一致するので、
タイヤ成形中に該アルミ合金が過時効状態になり、硬度
が低下するのみならず、寸法も経時変化を起こし、ピー
ス間の寸法調整が困難になるという課題があった。

【０００７】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、ピースの硬度に優れ耐久性が良好で、メンテナンス
が簡単に行えるタイヤ成形用金型を提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、真円度が高く外観の良
好なタイヤを成形できるタイヤ成形用金型を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく鋭意研究した結果、ピースの少なくとも特定
角部の硬度を一定範囲内に制御することにより、上記目
的が達成できることを見出し、本発明を完成するに到っ
た。従って、本発明のタイヤ成形用金型は、製品タイヤ
にトレッドパターンを付与する、全体として環状をなす
複数のピースと、これらピースを周方向に隣接して装着
できるホルダとを備えたタイヤ成形用金型において、上
記ピースは、トレッドパターンの一部を付与する成形面
と、他の上記ピースと当接又は近接する隣接面と、上記
ホルダと当接又は近接する背面とを有し、上記ピース同
士の隣接面の間に空気抜きの隙間を備え、上記ピースの
成形面と隣接面とがなす角部のビッカース硬度がＨＶ１
４０〜４０００である、ことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明のタイヤ成形用金型においては、ピース
の成形面と隣接面とがなす角部の硬度をＨＶ１４０〜４
０００に制御した。従って、この角部の硬度及び耐摩耗
性が良好であり、金型のブラスト洗浄に際し、この角部
が塑性変形する度合いは著しく少なく、上記角部の肉垂
れ現象を回避することができる。よって、本発明のタイ
ヤ成形用金型では、ピースの隣接面の間に設けた空気抜
きの隙間が遮断されることがなく、繰り返しの使用及び
洗浄等の耐久性に優れる。また、上記角部が肉垂れしな
いことから、ピースをホルダに隣接配置する際にピース
の配置位置が肉垂れにより狂うことがなく、良好な寸法
精度を維持できるため、得られるタイヤの真円度を低下
させることがない。

【００１０】以下、本発明のタイヤ成形用金型について
詳細に説明する。本発明のタイヤ成形用金型は、全体と
して環状、即ちタイヤの形状に合致した環状をなす複数
のピースと、これらピースを隣接させて装着できるホル
ダとを備える。このホルダの形状としては、環状をなし
ていてもよいが、この環を所定間隔で分割して得られる
セクタ状をなしていてもよい。また、上記ピースは、タ
イヤにトレッドパターンの一部を付与する成形面と、他
のピースと当接又は近接する隣接面と、上記ホルダと当
接又は近接する背面とを有している。

【００１１】そして、本発明のタイヤ成形用金型におい
ては、この成形面と隣接面とがなす角部のビッカース硬
度がＨＶ１４０〜４０００であり、好ましくは、ＨＶ１
９０〜１０００である。この角部の硬度をＨＶ１４０〜
４０００とするには、ピース自体をこのような硬度を有
する材料を用いて作製すればよいが、これのみに限定さ
れるものではなく、角部のみに焼き入れ等の熱処理を施
したり、角部のみに表面処理を施して高硬度の層を設け
ることによっても上記硬度を満足させることができる。
上記角部の硬度がＨＶ１４０未満では、ブラスト洗浄時
に肉垂れが発生・進行するので好ましくない。なお、ピ
ースの成形面がＨＶ１４０未満の場合には、ブラスト洗
浄時において成形面に肌荒れが発生して外観を損なうこ
とがあるので、ピース成形面としてもＨＶ１４０以上に
制御するのが一層好ましい。

【００１２】また、上述の肉垂れ現象をほぼ完全に回避
するには、ＨＶ１９０以上にすればよいが、ピースの加
工性を考慮するとピース自体の硬度はＨＶ４３０以下に
するのが好ましい。但し、ピースを加工した後、焼き入
れ（これは鉄系合金にのみ有効）、メッキ、ＣＶＤ等の
表面処理を施すことにより、硬度をＨＶ３００〜４００
０にまで容易に向上させることができる。なお、通常の
タイヤ成形用金型におけるブラスト処理の場合にはＨＶ
１０００程度もあれば十分であり、この点から部分焼き
入れ（ＨＶ３００〜５５０）やＣｒメッキ（ＨＶ１００
０程度）を適用することで容易に上記硬度範囲に調整で
きる。また、これら表面処理により、ＨＶ１０００以上
にすることも可能であるが、このような過度の表面処理
は経済的に無駄である。なお、上記角部を約０．０５〜
０．２ｍｍで面取り加工することにより、該角部がブラ
スト洗浄の際に肉垂れするのを一層抑制することがで
き、特にこの効果はＨＶ１９０以下の場合に一層顕著に
なる。この面取り加工は、Ｒ面又はＣ面の状態で面取り
すればよいが、０．０５〜０．２ｍｍの曲率半径をもっ
てＲ面状に加工するのが好ましい。

【００１３】また、上記硬度範囲を満足するピース作製
材料としては、特に限定されるものではなく、鉄系合
金、銅合金、ニッケル合金等を挙げることができるが、
ゴム成分との反応性が小さいことから鉄系合金が好まし
く、鉄系合金のうちでも、成形面を精密に鋳出すための
鋳造性と強度を考慮すれば、球状黒鉛鋳鋼、炭素鋼鋳鋼
が特に好ましい。また、銅合金としては、ＢｅＣｕ合金
（特に、２〜３重量％のＢｅと、０．５〜１．０重量％
のＣｏを含むＣｕ合金）が鋳造性、硬度及び熱伝導性に
優れ良好であるが、ゴム成分との反応性が高いため、こ
の合金を用いる場合には、合金表面にＮｉ及び／又はＣ
ｒメッキを施す必要がある。なお、炭素鋼鋳鋼を使用す
る場合、鋳造性（低融点化）及び硬度の向上を考慮すれ
ば、炭素分を０．４〜０．５重量％含有したＳ３０Ｃ〜
Ｓ５５Ｃ相当の組成とすることが好ましいが、更にＮ
ｉ、Ｃｒ、Ｍｏ等の焼き入れ性向上成分を含有させたも
のを使用するのが一層好ましい。

【００１４】ところで、上記ピースの成形面に存在する
骨部や薄板形状のブレード部、即ち、タイヤのトレッド
溝を成形する凸部は、従来、アルミ鋳物で鋳出すか又は
ブレード部では鋼板をアルミ鋳物で鋳ぐるむことによ
り、アルミ合金製のピース地に埋設されていた。この理
由は、アルミ合金は硬度が十分でないため、ブレード部
をピース地から一体的に鋳出しても、曲がりや破損が生
じてしまうからである。また、上述のように鋳ぐるまれ
たブレード部であっても接合強度が十分とは言い難く、
アルミ合金自体の強度が十分でないことと相俟って、こ
のようなブレード部がセクタの端面から数ｍｍの近傍に
存在する場合やピース間を跨ぐ場合には、そのブレード
部が変形したり、鋳ぐるまれていたアルミ鋳物から欠落
するという問題があった。従来はかかる問題を回避すべ
く、ブレード部の位置を変更してセクタ端面から３ｍｍ
以上離間させたり、ブレード部がピース間を跨がないよ
うに曲線をもってピースを分割したりしており、ブレー
ド部作製に当たり制約が多かった。なお、従来は、上記
鋳ぐるみ以外の方法として、予め放電加工法（以下、
「ＥＤＭ」という。）等により作製しておいたピースの
成形面に鋼板を嵌入することによりブレード部を設ける
ことも行われていたが、工数がかかるばかりか、接合強
度も不十分であるという問題があった。また、ＥＤＭ自
体としても、加工に長時間を要し、経済的にも不利であ
る。

【００１５】以上のように、従来技術では、ブレード部
の作製に種々の制約が課されていたが、本発明によれ
ば、ピース作製材料の硬度を制御し、この材料を用いて
ブレード部を鋳出すことができ、ブレード部をピース地
と一体的に形成することが可能になった。このブレード
部は、ピース地と一体的に形成されているため強度が良
好であり、また、鋳出すことができるためブレード部を
設ける位置等にほとんど制約を受けない。従って、タイ
ヤ成形用金型のデザイン上の自由度を向上させるもので
あり、また、ＥＤＭのような長時間を要する工程も不要
であり且つブレード部の作製を短時間で行うことができ
る。

【００１６】本発明において、ブレード部の硬度として
は、ビッカース硬度でＨＶが１４０〜５５０であること
が好ましい。ＨＶが１４０未満では、強度不足で簡単に
曲がってしまい、５５０を超えると靱性が不足して欠け
易くなるため、好ましくない。なお、ピースの上記角部
にブレード部等の細肉部がかかる場合には、ブレード部
等がブラスト洗浄により摩耗し易くなるため、鋳出した
後に局部的に焼き入れを施すことにより、ＨＶ３００〜
５５０とするのが好ましい。０．５ｍｍ程度の板厚を有
するブレード部を健全に鋳出すことのできる材料として
は、以下の組成を有する球状黒鉛鋳鋼が好ましい。球状
黒鉛鋳鋼を用いてブレード部を鋳出す際には、ＨＶ５５
０を超えないようにチル化を防止する必要があり、この
ためには、炭素分を３．０〜３．６重量％、珪素分を
２．０〜２．８重量％、黒鉛球状化剤（Ｍｇ）を０．０
１５〜０．０４重量％に制御してチル化促進成分を極力
低減した基本成分に、硬度を向上させチル化を促進させ
ない銅又はニッケルを４％重量以下含有させた球状黒鉛
鋳鋼を使用するのが好ましい。なお、硬度を一層向上さ
せ、且つ焼き入れ性を向上させるには、ニッケルととも
にモリブデンを０．２〜０．４重量％含有させるのがよ
い。

【００１７】次に、上記ホルダを作製する材料として
は、ピースを装脱着する際にホルダが破損したり摩耗し
たりするのを回避すべく、ＨＶ１４０〜４３０の硬度を
有する材料が好ましい。更に、タイヤ成形時にピース及
びホルダが加熱されることを考慮すれば、ホルダの熱膨
張係数をピースの熱膨張係数と同等又はそれ以下とする
ことにより、装着・固定されたピースがタイヤ成形時に
ホルダと隙間を生じず一層強固に密着できるので、ピー
ス作製材料との熱膨張係数の差が小さい材料を用いるの
が好ましい。この熱膨張係数差は、常温から約２００℃
迄の間で５×１０^-6／℃以下に制御するのが好ましい。
このように熱膨張係数差を制御することにより、複数の
ピースを隣接配置する際に、ピースの熱膨張分を考慮し
てホルダ寸法を調整する手間を省くことができ、常温で
装着された際にピース全体で構成する真円度が、タイヤ
成形時にも維持されることになる。上記ホルダ作製材料
として、具体的には、鉄系合金、特に球状黒鉛鋳鋼、鋳
鉄、炭素鋼鋳鋼を好ましく使用することができる。

【００１８】次に、ピース間に存在する空気抜きの隙間
について説明する。この隙間は、タイヤ加硫成形時に金
型と未加硫ゴムとの間に封じ込められた空気等のガスを
金型の外部に排出する機能を果たすものであるが、本発
明においては、この隙間を意図的に設ける場合の外、ピ
ース間に必然的に存在する場合も含むものである。例え
ば、ピースを球状黒鉛鋳鋼を用いて精密鋳造法で作製す
ることにより成形面を鋳出し、図１７に示すように、成
形面に対してほぼ垂直の方向（タイヤ成形金型の中心方
向）を加工軸とするエンドミル９１の外周歯によりピー
スの隣接面を側面加工した場合には、通常Ｒｚ３〜１０
μｍ程度の加工面粗さで規定される隙間が存在するが、
このような隙間であっても十分である。

【００１９】この隙間は、ピースの隣接面の一部を成形
面から背面まで貫通するように切削し又は溝状の段差を
設けることによっても作成できる。但し、隣接する２つ
のピースにおいて、いずれか一方のピースの隣接面が上
述のように加工されていれば十分であり、必ずしも両方
のピースの隣接面が加工されている必要はない。この段
差の溝深さは、５０μｍ以下とするのが好ましく、５０
μｍを超えるとタイヤ成形時におけるゴム成分のハミ出
し高さが大きくなり、製品タイヤの外観を損なうので好
ましくない。なお、ピースの隣接面の表面粗さにも影響
を受けるが、通常、空気を有効に逃がすためには３μｍ
以上の溝深さがあれば十分である。しかし、溝深さを１
０μｍ以下とした場合には、段差に侵入したゴム成分が
離型の際に切れて残存することにより目詰まりを起こす
ことがあるので。１０μｍ以上にするのが更に好まし
い。

【００２０】また、この隙間を形成する別法としては、
ピースの隣接面の全部又は一部を、切削又はブラスト処
理することにより十点平均粗さＲｚ３〜５０μｍ程度の
加工面粗さを有する状態に加工する方法を挙げることが
できる。なお、この形成法によれば、ゴム成分が隙間に
挿入し難いことからゴム成分が切れて隙間に残存するこ
とはないが、ゴム成分の材質によっては汚れ分が堆積し
て隙間を塞ぎ易くなるので、ピースの隣接面全体を上述
の如く粗面加工するのが好ましい。また、この場合も、
隣接する２つのピースのうちのいずれか一方が粗面加工
されていれば十分であり、必ずしも両方が粗面加工され
ている必要はない。なお、このような空気抜きの隙間
は、タイヤのトレッド部におけるランドエリアを形成す
る部分に少なくとも１つ配置されるようにピースを分割
して設けるのが好ましい。更に、ピースの成形面にデザ
イン的に分割できないランドエリアが存在する場合に
は、周方向（ピースが隣接配置される方向）に貫通する
小孔を骨部の付根近傍に設けて隣接するランドエリアと
連通させることにより、空気抜き効果を付与することも
可能である。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を、図面を参照して実施例によ
り更に詳細に説明する。（実施例１）図１は、本発明のタイヤ成形用金型の一実
施例を部分的に示す斜視図である。同図には図２０(b)
に示すようなセグメント形式の金型の一部分が示されて
おり、複数のピース１０はホルダセクタ２０に装着さ
れ、セグメント５を構成している。本実施例は、ピース
１０の背面１３とホルダ２０の保持面２１とを摺動させ
ながら（図２参照。）、ピース１０を図示矢印Ａで示す
周方向に移動させてホルダセクタ２０に装着させる形式
のものである。なお、ピース１０をホルダセクタ２０に
装着するに当たっては、ピースの背面１３とホルダセク
タの保持面２１との間に約０．０２ｍｍの隙間を設ける
ことが脱着性向上の観点から好ましい。例えば、ピース
１０とホルダセクタ２０とが同種材質で構成されている
場合には、約２０℃の温度差を設けることにより、この
隙間を確保できる。また、ピース１０のホルダセクタ２
０への固定法は、特に限定されるものではないが、図３
(a)〜(c)に示すように、セグメント５の両端において、
ピース１０及びセクタ２０の側面を座ぐり加工し、ボル
ト６０、ワッシャー６１、座６２等を用いて固定するこ
とにより行うことができる。なお、座６２が弾性を有す
る場合には、一層好ましく使用することができる。

【００２２】上記ピース１０は、全部のピースでタイヤ
全体のトレッドパターンを形成するもので、その成形面
１１にはタイヤにトレッドパターンを形成するための凸
状パターン（骨部及びブレード部）が形成されている
（図示せず。）。また、走行時におけるタイヤの防振や
防音を図るべく、パターンピッチの異なるピースを隣接
配置することが多く、本実施例においては、Ｓ，Ｍ，Ｌ
の３種のピッチを有するピース１０を８列（８枚）ずつ
上下２段に配置している。なお、ホルダセクタ２０の上
縁部及び下縁部に示した番号は、ピース１０の列番号を
表している。

【００２３】これらピース１０は、セラミックスモール
ド法のような精密鋳造法により成形面１１を鋳出して鋳
造される。この鋳出しの際、成形面１１の歪（ネジレ）
は０．１５ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以下に制御
される。次に、各ピースの成形面１１の主要部を基準と
して他の面（隣接面１２等）を機械加工することにより
成形面１１の歪を維持し、最終的に各ピースをホルダに
組み込んだ状態でも、真円度が０．１５ｍｍ以下、好ま
しくは０．１ｍｍ以下程度のタイヤ成形用金型が得られ
る。ピース隣接面１２の加工は、その加工軸がピースの
ピッチ寸法に応じた角度をもって、タイヤ成形用金型の
中心軸方向（得られるタイヤの中心方向）に向いた平面
又は曲面により加工される。この際、ピース隣接面１２
が曲面状の場合には、加工軸がタイヤ金型の中心方向を
向いて水平となるようにし、更に上記の角度を一定に保
ったままで加工するのが好ましい。ピース隣接面１２の
具体的な加工例としては、ＮＣフライスを用い、ピース
成形面１１に対面してピースのピッチ寸法に応じた角度
を傾けてピースを固定し、Ｚ軸を一定とした状態でＸ，
Ｙ軸を制御し、エンドミルの外周歯により側面加工する
ことを例示することができる。なお、このように加工す
るためのソフト設計は容易に行うことができる。

【００２４】以上のように加工して得られるピース１０
を使用すれば、ピース１０をホルダセクタ２０に装着す
る際に隣接面１２同士のガタ付きや隣接面１２間の不要
な隙間が生じ難くなる。また、これとともにピース１０
の硬度をＨＶ１４０以上とすることにより、ピース同士
のカジリ（破損）等の不具合が生じ難くなり、装着性に
優れたピースを容易に得ることが可能になる。更に、ホ
ルダセクタの端面に配置されるピースに上述の曲面加工
を施すことにより、タイヤ成形時の型締めの際に同様の
効果が得られる。なお、ピース１０の他の部分（背面
等）は、旋盤加工されたホルダセクタ２０により保持さ
れる部位の寸法に合致させて旋盤やフライス等を用いて
加工される。以上のように、ピース１０を加工すれば、
１００〜２００個のピース１０を７〜８個のホルダセク
タ２０に装着して型組を行った状態でも、０．１５ｍｍ
の真円度を確保できる。

【００２５】図１を参照して、ピース１０同士は、それ
らの隣接面１２同士が当接することにより隣接配置され
ているが、タイヤ加硫成形時における空気抜きの隙間
は、隣接面１２の一部を成形面１１から背面１３まで貫
通させて代表的に０．０２ｍｍ程度切削又は研削するこ
とにより設けることができる。別法として、ピース１０
同士の間（隣接面１２の一部同士の間）に０．０２ｍｍ
程度のスペーサを挿入することによっても、空気抜きの
隙間を設けることができる。また、隣接面１２の一部又
は全体を十点平均粗さＲz３〜５０μｍ程度の加工面粗
さを有する状態に加工することにより、空気抜き効果を
付与することも可能である。なお、上記空気抜きの隙間
の寸法が小さい場合には、ピース１０の背面１３側から
減圧することにより、所期の空気抜き効果を得ることも
できる。以上に説明したような空気抜きの隙間は、製品
タイヤのトレッド部におけるランドエリアを成形する部
分に少なくとも１つ配置されるのが好ましい。

【００２６】本実施例において、ピース１０の成形面１
１と隣接面１２とがなす角部１１ｅの硬度は、ＨＶ１４
０〜５５０の範囲内に制御されている。但し、ピース１
０の全体がこの硬度範囲を満足するように構成されてい
てもよい。この硬度を実現するためには、ピース１０の
材質を球状黒鉛鋳鋼、炭素鋼鋳鋼及びＢｅＣｕ合金等と
することを例示できる。また、鉄系合金においては、角
部１１ｅに焼き入れを施すことにより、硬度を更に向上
させることもできる。例えば、ピース１０を球状黒鉛鋳
鋼で作製し、角部１１ｅに８００〜９００℃で焼き入れ
を施すことにより、角部１１ｅの硬度をＨＶ４００〜５
５０に向上させることができる。また、本発明において
は、角部１１ｅが所定の硬度を有すれば十分であるた
め、ピース１０をアルミ合金で作製し硬質アルマイト等
の表面処理を施すことにより、角部１１ｅの硬度をＨＶ
１０００程度にしてもよい。

【００２７】上述のように、本実施例の金型は、角部１
１ｅの硬度が大きく耐摩耗性に優れるため、ブラスト洗
浄を繰り返しても図２１(a)〜(c)に示すように角部１１
ｅが肉垂れすることが少ない。従って、本実施例の金型
では、上記隣接面１２の間に設けた空気抜きの隙間がブ
ラスト洗浄により閉塞されるのを回避でき、この金型は
繰り返し使用に対する耐久性に優れる。また、ピース１
０が肉垂れせず塑性変形し難いため、ピース１０をホル
ダセクタ２０に隣接配置する際の寸法精度に優れ、得ら
れるタイヤの真円度を向上させることができる。更に、
角部１１ｅを０．０５〜０．２ｍｍ程度面取り加工する
ことにより、肉垂れを一層良好に回避することができ金
型の耐久性を更に向上させることができるとともに、上
記隣接配置の際の寸法精度を一層向上させることがで
き、タイヤの真円度を一層向上させることができる。

【００２８】次に、ホルダセクタ２０の材質について説
明する。このホルダセクタ２０の硬度は、ＨＶ１４０〜
４３０とするのが好ましく、この硬度範囲に制御するこ
とにより、ピース１０を装脱着する際にホルダセクタ２
０が破損したり摩耗したりするのを回避することができ
る。また、タイヤ成形時にピース１０及びホルダセクタ
２０が１７０℃程度に加熱されることを考慮すれば、ピ
ース１０の作製材料との熱膨張係数の差が小さい材料が
好ましく、両者の熱膨張係数差が常温から約２００℃迄
の間で５×１０^-6／℃以下になるようにするのが好まし
い。このように熱膨張係数差を制御することにより、複
数のピース１０を隣接配置する際に、ピース１０の熱膨
張分を考慮してホルダセクタ２０の寸法を調整する手間
を省くことができる。ホルダセクタ２０の作製材料とし
て、具体的には、鉄系合金、特に球状黒鉛鋳鋼、炭素鋼
鋳鋼を好ましく使用することができる。更に、ホルダセ
クタ２０の保持面２１は、ピース１０との熱伝導性を低
下させないために表面粗さＲｚ１０μｍ以下に加工する
のが好ましい。なお、ホルダセクタ２０を部分的に肉抜
きして作製することにより、ホルダセクタ２０の軽量化
を図ることができるが、上記熱伝導性を低下させないよ
うに注意する必要がある。この観点からは、肉抜き部分
に熱膨張差を吸収する構造でアルミ合金をインサートす
ることや油を封入することが好ましい。

【００２９】また、本実施例においては、以下に説明す
るように、ピース１０とホルダセクタ２０との位置決め
がなされる。まず、ホルダセクタ２０の保持面２１に
は、周方向Ａに延在する周溝２２が上下２段に３本ずつ
形成されており、これら周溝２２の所定位置には板状の
ストッパ３０が設けられている。一方、図２に示すよう
に、ピース１０の背面１３には、周溝２２の位置に合致
させてピン孔１４が穿設されており、ピン孔１４に、周
溝２２の幅より若干小さな径を有する位置決めピン１５
を挿入することにより凸部が形成されている。

【００３０】そして、ピース１０をセクタ２０に装着す
るに当たっては、ピース１０の位置決めピン１５を周溝
２２に案内させながら周方向に移動させるが、位置決め
ピン１５の高さＨとストッパ３０の高さＩとの関係を図
５(a)〜図５(c)のように調整することにより、所定のピ
ース１０（Ｓ，Ｍ，Ｌ）は、周溝２２の所定位置に配置
された所定のストッパ３０と当接して所定位置（１〜
８）に位置決めされる（図４参照。なお、図４におい
て、ストッパ及びピンに付したａ，ｂ，ｃの符号は、そ
れぞれ図５(a),(b),(c)の態様に相当するものとす
る。）。即ち、例えば、図４において、第１〜３列のピ
ースＳ，Ｓ，Ｍはピン１５をどの周溝２２で案内させる
かによって区別される。また、案内させる周溝２２が同
一である、例えば第１列、４列、７列のピースについて
は、図５に示すようなＨとＩとの関係により区別され、
各ピースは所定位置に停止することになる。このよう
に、本実施例においては、溝２２の本数、溝の深さＧ、
ストッパの高さＨ、ピンの高さＩを適宜変化させること
により、種々の位置決めパターンを採用することができ
る。以上説明したように、本実施例においては、角部１
１ｅの肉垂れが防止できるとともに、セクタ２０に装着
するピース１０の配置順を誤認することもなくなり、洗
浄後等の型組の際に、ピース１０のセクタ２０に対する
装着が簡易且つ正確になされる。

【００３１】次に、上記ピース１０の変形例を図６に示
す。同図において、このピース１０ａにおいては、背面
１３ａ、１３ｂ及び１３ｃの部分が切削されており、本
例によれば、ピースをセクタ２０に装着する際にピース
とセクタ２０とが摺動する部分を低減でき、ピースの装
着・脱着が一層容易となる。但し、切削による逃がし面
１３ａ、１３ｂ等の面積を大きくし過ぎるとピースとセ
クタ２０との熱伝達効率が低減するので、これら逃がし
面１３ａ等の面積は、ピースの背面１３の全面積（セク
タの保持面２１全体と完全に接触する場合の背面１３の
面積）の半分以下に制御するのが好ましい。また、ピー
ス１０ａの背面には、ガイドの一例である溝１６が設け
られており、型ばらしの際に、この溝１６にレール４０
を案内させ、各ピース１０ａをレール４０に移動させて
数珠つなぎ状態にしておけば、脱着したピース１０ａが
バラバラにならずに済み便利である。この場合、溝１６
の断面形状は、図７に示すようにアンダーカットを有す
るような形状にし、レール４０が溝１６からはずれない
ようにするのが好ましい。なお、上記ガイドとしては、
必ずしも溝である必要はなく、孔であってもよい。更
に、レール４０を軟質の金属線、例えば、銅製の棒材で
作製すると、ピース１０ａをブラスト洗浄する際に、レ
ール４０を図８(a)に示す状態から図８(b)に示す状態に
湾曲させることにより、ピース１０ａの成形面１１及び
隣接面１２を露出させることができ、洗浄効率を向上さ
せることができる。なお、他の方法としては、ピース１
０ａの合計長さより長いワイヤ４１を準備し、このワイ
ヤ４１によりピース１０ａを相互に連結しておく方法も
例示できる（図６参照。）。

【００３２】（実施例２）本発明のタイヤ成形用金型の
他の実施例を図９に示す。図９(a)は実施例１に示すセ
グメント５と同様のセグメントの斜視図であり、図９
(b)はこのセグメントに用いるピース１０ｂの斜視図で
ある。なお、以下、上記の部材と実質的に同一の部材に
は同一符号を付し、その説明を省略する。また、ピース
１０ｂの角部１１ｅ及びセクタ２０は、上述の硬度や熱
膨張係数の差を満足するものである。本実施例に示す金
型も上記セグメント形式の金型であるが、ホルダプレー
ト５０，５０を用いて、ピース１０ｂを上下方向からセ
クタ２０に抱き込ませ、ピース１０ｂの装着強度を向上
させている。このようなホルダプレート５０の使用は、
ピース１０ｂが上下２段に配置されている場合に好適で
あり、ピース１０ｂの上下における接触面１９の接合強
度を大きくすることができる。ピース１０ｂの段部１１
ａにホルダプレート５０をはめ込むことにより、ピース
１０ｂを図示矢印Ｄで示す方向に押圧することができ、
ピース１０ｂの装着強度を一層向上させることができ
る。また、本実施例の金型は、ピース１０ｂの装脱着方
向を図示矢印Ｂに示す半径方向にしたものである。ピー
ス１０ｂの背面１３には所定形状の凸部１７が所定位置
に設けられており、セクタ２０の保持面２１には、所定
形状の凹部２４が所定位置に設けられている。また、ピ
ース１０ｂの隣接面１２は曲面状に加工されている。

【００３３】図１０に示すように、本実施例において
は、凸部１７の形状及び位置、凹部２４の形状及び位置
を変化させることにより、特定のピース１０ｂはセクタ
２０の特定位置に装着されることを確実にし、位置決め
を行ったものである。なお、本実施例では、実施例１と
異なり、ピースを順番に周方向に配置する必要がないた
め、ピースの配置順に応じて位置決めのパターンを変化
させる必要がない。従って、ピースのパターンピッチの
種類別に対応した凹凸形状及び位置を選定すればよく、
図１０において、例えば第２列と第７列のピースとは取
り替えることが可能である。更に、本実施例では、ピー
ス１０とセクタ２０とが摺動する割合が低いため、装着
性が更に良好である。また、本実施例においては、図３
に示すような固定がなされていない状態では、セグメン
ト内のピース１０ｂ全部を同時に脱着できるため、型ば
らしの作業性を向上できる。更に、ピース１０ｂの背面
に溝を設け、この溝にレールを挿入することにより、装
脱着に際しピース１０ｂがバラバラになることを回避で
きる（図６参照。）。更にまた、本実施例においては、
角部１１ｅ、セクタ２０の硬度、熱膨張係数の差を上述
のように制御して構成しているため、肉垂れ現象を回避
することができ、金型寿命に優れ、得られるタイヤの真
円度にも優れる。次に、本実施例の変形例を図２２に示
す。同図に示す例においても、ホルダプレート５０を用
い、ピース１０の背面部をセクタ２０に固定している。
このように構成することにより、摺動面を小さくでき、
型構造も簡易なものとすることができる。また、セクタ
２０内部に空洞部１００を設け、これに油等を封入する
ことにより、熱伝達性を大きく劣化させない程度に軽量
化が図られている。

【００３４】（実施例３）図１１は、本発明のタイヤ成
形用金型の他の実施例を示す斜視図であり、図１１(a)
はセグメントの部分斜視図、図１１(b)はこのセグメン
トに用いるピース１０ｃの斜視図である。また、角部１
１ｅ、セクタ２０の硬度、熱膨張係数の差は上述のよう
に制御されている。本実施例に示す金型もセグメント形
式の金型であるが、ピース１０ｃの装脱着方向を図示矢
印Ｃで示す軸方向（上下方向）にしたものである。従っ
て、ピース１０ｃとセクタ２０との摺動割合が低く、装
着性が良好である。そして、ピース１０ｃとセクタ２０
との位置決めは、ピース１０ｃの背面１３に設けた縦溝
１８の高さｈと幅ｘ、この溝１８に嵌合する（案内され
係止される）凸部２５を適当に選定することにより行わ
れる。

【００３５】本実施例においては、角部１１ｅ、セクタ
２０の硬度、熱膨張係数が制御されているため、ブラス
ト洗浄の際に肉垂れ現象が極めて発生し難く、この結
果、本実施例の金型は耐久性に優れ、得られるタイヤの
真円度も良好である。また、本実施例においては、図３
に示すような固定がなされていない状態では、セグメン
ト内のピース１０ｃ全部を同時に脱着することができる
ため、型ばらしの作業性が向上できる。更に、ピース１
０ｃの溝１６にレール４０を挿入することにより、装脱
着に際しピース１０ｃがバラバラになることを回避でき
る。なお、本実施例によれば、挿入したレール４０の両
端を持ち上げたり、下のホルダをはずすことにより、セ
クタ２０をタイヤの加硫成形機本体につけたままで、ピ
ース１０ｃを同時且つ瞬時に脱着することができるの
で、脱着性は実施例２の場合より良好である。また、本
実施例においては、ピース１０ｃの隣接面１２は平面状
であるが曲面状とすることが可能であり、ピース１０ｃ
を上下２段に分割することも可能である。

【００３６】（実施例４）図１２に本発明のタイヤ成形
用金型の他の実施例を示す。本実施例に示す金型は、図
１４(a)に示すような上下分割形式の金型であり、図１
２(a)はこの金型を一部切り欠いて示す斜視図、図１２
(b)はこの金型に使用するピース１０ｄを示す斜視図で
ある。なお、本実施例においても、角部１１ｅ、セクタ
２０の硬度、熱膨張係数の差は、上述の如く制御されて
いる。従って、金型寿命に優れ、得られるタイヤの真円
度も良好である。また、本実施例の金型における位置決
めの機構は、実施例３と基本的に同じである。なお、ピ
ース１０ｄの隣接面１２が曲面加工されている場合に
は、全周分のピース１０ｄを同時に脱着する必要がある
ため、セクタ２０の保持面２１とピース１０ｄの背面１
３に抜き勾配を設けておくのが好ましい。但し、ピース
の隣接面の１箇所を平面とし、そのピースを先に取り外
すようにすれば、全ピースを同時に脱着する必要はなく
なる。また、図１３に示すように、ピース１０ｄに切削
面１３ａを設け、切削面１３ａを利用してピース１０ｄ
同士をワイヤ４１で連結すれば、装脱着は一層容易に行
うことができる。この場合、約１０ピース単位で連結す
るのが好ましい。

【００３７】（実施例５）図１４に本発明のタイヤ成形
用金型の他の実施例を示す。また、図１５(a)及び(b)
は、図１４に示すピースの斜視図である。図１４におい
て、この金型においては、実施例２の金型と同様にホル
ダプレート５０を用いてピース１０ｅ及び１０ｆをセク
タ２０に抱き込ませる形式を採用している。同図におい
て、図示した矢印は、ピース１０ｅ及び１０ｆがセクタ
２０に押圧される方向を示している。なお、角部１１ｅ
及びセクタ２０は上述の硬度範囲、熱膨張係数差を満足
している。また、図１５(a)に示すように、ピース１０
ｅ及び１０ｆの成形面１１には、タイヤにトレッド溝を
形成するための凸部の一例であるブレード７０が設けら
れている。これらブレード部７０は、球状黒鉛鋳鋼
（Ｃ：３．４重量％、Ｓｉ：２．４重量％、Ｍｇ：０．
３重量％、Ｃｕ：２重量％、残部はＦｅ）を用いた精密
鋳造法（セラミックスモールド法）により成形面１１か
ら一体的に鋳出されており、そのビッカース硬度ＨＶが
２５０（ピース本体はＨＶ２４０）に制御されている。
従って、ブレード７０の強度は良好であり、タイヤ成
形、型組、型バラシ等に際して破損する可能性が極めて
少ない。また、上述のように、例えばブレード７０の隣
接面１２を跨ぐ部分の角部に焼き入れを施すことによ
り、硬度をＨＶ４００〜５００に向上させてもよい。

【００３８】なお、これらブレード７０を形成する際、
ピース同士の隣接面１２を跨ぐような位置に設けること
は一般的に回避した方がよいが、本発明においてはブレ
ード７０の強度が良好であるため、厚さ０．４〜１．０
ｍｍ×高さ５〜１０ｍｍのブレードを形成する場合、幅
を５ｍｍ以上とれれば強度上の問題は生じず、ブレード
の破損の可能性は無視できる。従って、ブレード７０を
設ける位置等にはほとんど制約を受けず、本実施例の金
型によれば、ブレード７０を設ける際のデザイン上の自
由度を向上することができる。なお、上記ピースの成形
面におけるトレッド部の歪は、０．０５ｍｍ以下に制御
されており、成形面以外の面は前述の方法により機械加
工されている。また、ピースの隣接面も前述の方法によ
り曲面加工されており、その際の加工面粗さは３μｍで
あり、いずれか一方の隣接面においてランドエリアに対
応する部分にのみ０．０２ｍｍの隙間ができるように、
段差が設けられている。

【００３９】また、図１５(b)に示すように、ピース１
０ｅの背面１３には実施例２と同様に位置決めピン１５
が設けられており、金型洗浄後の型組の際には実施例２
のように位置決めがなされる。更に、ピース１０ｅの背
面１３には、逃がし面１３ｄ〜１３ｆが設けられており
ピースとセクタ２０との装脱着性が向上させるととも
に、これら逃がし面は空気の排出経路の機能をも果たし
ている。なお、セクタ２０の端面に配置されたピースに
ついては、図１５に示すように、上下のピースの隣接面
においてズレ７３が生じないようにするのが好ましく、
このためには、ピース１０ｅ又は１０ｆの隣接面を加工
する位置を調整することにより段差の無い滑らかな曲面
（好ましくは平面）を構成すればよい。セクタ２０の端
面を以上のように処理することにより、セクタ全体が型
締めされる際のピース隣接面のカジリ（破損等）を生じ
難くすることができる。上述のピース１０ｅ及び１０ｆ
を各６０用い、図１４に示すように、８個のセクタ２０
に対して上下に装着したところ、ピース全体としての真
円度は０．０７ｍｍであった。また、ピース隣接面同士
の隙間について隙間ゲージを用いて測定したところ、
０．０２ｍｍの段差を設けてスリット状の空気抜き隙間
を設けた部分以外は、０．０１ｍｍを超える大きさの隙
間はなんら生じていなかった。

【００４０】（耐肉垂れ性試験）（実施例６〜１３、比較例１及び２）セラミックスモー
ルド精密鍛造法により作製された成形面を有し、表１に
示す材質及び硬度を有する各種テストピースを準備し、
図１６に示すように、成形面１１側からブラスト洗浄を
施した。この際、各ピースにおいて、隣接面１２をＲｚ
５μｍとなるように表面加工し、角部１１ｅについては
鋭角的なままとする一方で、他の角部１１ｅ’について
は曲率半径約０．１ｍｍの面取り加工を施した。また、
ブラスト洗浄は、＃１００のガラスビーズを成形面１１
より約３０ｃｍ離間した位置から４ｋｇｆ／ｃｍ²の圧
力で１０分及び２０分間噴射することにより行った。こ
のようなブラスト洗浄を施した後、図１６(b)に示すよ
うに、角部１１ｅの塑性変形量ｔ₁及びｔ₂、及び成形面
の荒れを測定した。得られた結果を表２に示す。なお、
１０分間及び２０分間のブラスト洗浄は、通常の洗浄時
間とピース面積から逆算すると、実際には約５０回及び
１００回の洗浄回数に相当するものである。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】表１及び２から、Ａｌ系合金に係る比較例
１及び２では、ブラスト洗浄１０分間により既にｔ₁が
０．０２ｍｍ以上となっており、このことは０．０２ｍ
ｍの空気抜きの隙間を設けてあったとしても、このブラ
スト洗浄で該隙間が閉塞してしまい、空気抜き効果がほ
とんど無くなることを意味する。この場合、空気抜き効
果を回復するためには、肉垂れした部分を研削する等の
処理を行うことが必要であり、手間がかかる。また、成
形面１１の表面粗さもＲｚ２０以上になっており、この
ような表面の荒れが製品タイヤに転写される。これに対
し、実施例６〜１０では、硬度的に最も劣る実施例６で
も角部に若干の面取りを施すことにより、変形量ｔ₁が
空気抜き効果を阻害する程度に達しない。また、ＨＢが
２００超える実施例においては、角部が鋭角的なままで
も、ｔ₁が０．０１以下であり、空気抜き効果に悪影響
を及ぼす程度ではない。更に、ＨＶ２１０を超えるもの
で面取りを施したもの、及びＨＶ３２０を超えるもの
（面取りしないもの）については、ほとんど肉垂れによ
る変形が発生しない。また、鉄系合金以外の実施例１１
では、ＢｅＣｕ合金に溶体化及び時効硬化処理を施すこ
とにより、実施例９と同様の効果が得られている。一
方、実施例６のＦＣＤ−４００に硬式Ｃｒメッキを施す
ことにより得られる実施例１３では、該メッキ部の硬度
がＨＶ９００となっており、ブラスト洗浄による変形も
ほとんど生じていない。更に、成形面１１の表面荒れも
実施例６〜１３ではＲｚ１５μｍを超えておらず、特に
ＨＶ２１０を超える例においてはＲｚ１０μｍ以下であ
り、良好な結果が得られている。

【００４４】（ゴムのハミ出し試験）（実施例１４及び比較例３）ＦＣＤ−６００（球状黒鉛
鋳鋼）又は６０６１−Ｔ６（Ａｌ合金）から成るピース
を作製し（図１７参照）、各ピースの隣接面１２に表３
に示す条件で空気抜きの隙間を設けた。得られた各ピー
ス（１６個）を図１８に示すゴム加硫試験機に装着し
た。この試験機を用い、以下に示す方法で加硫成形及び
ブラスト洗浄をを行った。この際、骨部７２で閉塞され
る領域１１Ｒにおける空気溜まりの発生状態（ゴム分等
の汚れの付着による空気抜き効果の劣化の程度）、ゴム
のハミ出し高さを評価した。なお、図１７に示すよう
に、上記で使用したピースは、成形面１１に骨部７２を
備えており、また、隣接面１２Ｌ（成形面１１に向かっ
て左側）及び１２Ｒ（右側）は、原則としてエンドミル
９１の外周歯による側面加工によってＲｚ１μｍで切削
加工されており、角部１１ｅ及び１１ｅ’には約０．０
５ｍｍの面取りがなされている。

【００４５】［加硫成形及びブラスト洗浄の方法］上述
のようにして得られた各ピースをピースＮｏ．に応じて
図１８に示す加硫成形試験機に装着し、ヒータ８０を作
動させ、ベース８１を介して各ピースの表面温度を１７
０℃に加熱した。次いで、タイヤ成形に一般的に使用さ
れる未加硫ゴムシート８３を各ピースと当接させた後、
約１５秒間で常圧から２０ｋｇ／ｃｍ²の圧力となるよ
うにシート８３を矢印Ｅの方向に均一に加圧し、このま
ま１０分間保持して成形を行った。この際、所要に応じ
て、枠８４に設けた減圧孔（図示せず）により、ピース
の背面側を７００ｍｍＨｇに減圧した。減圧の有無に応
じて、各１０回ずつ成形を行い、初期の空気抜き効果を
評価し、得られた結果を表４に示した。次いで、各ピー
スを加硫成形試験機から脱着し、実施例６〜１３と同一
の条件下約１０分間のブラスト洗浄を行った。しかる
後、各ピースを加硫成形試験機に再度装着し、原則とし
て減圧せずに２０００回までの成形を行った。得られた
結果を表５に示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】

【表４】

【００４８】

【表５】

【００４９】表３及び表４より、ピースが汚れておらず
ブラスト洗浄が行われていない初期の状態では、ピース
間の実質的な隙間が５０μｍを超える程度になると、ゴ
ムのハミ出し高さが０．５ｍｍを超える状態となること
が分かる。一方、従来技術のようにベント孔を設けた場
合にはハミ出しが約１０ｍｍとなるので、タイヤの外観
を害する（ピースＮｏ．１５参照）。また、空気溜まり
等の有無については、減圧しない成形条件下において、
ピースの実質的な隙間が３μｍ以下程度になると、骨７
２の付根近傍で転写の不具合が生じ易くなる。このこと
は、ベント孔８５を設けたピースＮｏ．１５でも同様で
ある。但し、減圧を行った場合には、いずれの場合でも
転写性は良好であった。また、減圧の有無はゴムのハミ
出し高さにはそれほど影響を及ぼさないことも分かっ
た。

【００５０】次に、成形条件がゴムのハミ出しに与える
影響を確認すべく、図１８（ｂ）において、成形圧を加
える速度を小さくして（３０秒間で０から２０ｋｇ／ｃ
ｍ²）成形を行った。この結果、全てのピースにおいて
ゴムのハミ出し高さが約３０％低減し、例えば、ピース
Ｎｏ．８及び９では、ハミ出し高さがそれぞれ０．３５
ｍｍ及び０．６ｍｍになった。一方、転写性（骨７２付
根部の転写性）は、全般的に若干低下する傾向にあっ
た。従って、ゴムの材質をも含めた成形条件を変更する
ことによってもゴムのハミ出し高さを抑制することは可
能であるが、空気抜きの隙間を０．０５ｍｍまでとする
ことにより、転写性をそれ程低下させることなく、０．
５ｍｍ以下のハミ出し高さとすることができる。

【００５１】また、ブラスト洗浄を施すことにより、Ａ
ｌ合金製のピースＮｏ．１５及び１６では硬度が十分で
はないために成形面１１が初期状態に比しかなり荒れた
状態になったが、硬度に優れる鉄系のピースでは、成形
面１１の肌の光沢が若干増した程度でほとんど変化は生
じなかった。

【００５２】表５に示したように、ブラスト洗浄後にお
ける２０００回成形において、ピースＮｏ．１には若干
の目詰まりが発生した。ピースＮｏ．２の隙間（約３μ
ｍ）が隙間の下限と考えられる。ピースＮｏ．３〜９に
ついては全く問題は生じなかった。また、ピースＮｏ．
１０は、溝の深さが若干浅いためゴムが切れて残存し易
くなっているが、角部に面取りを施すことにより解決で
きる。ピースＮｏ．１１では減圧成形を行えば問題は生
じない。これに対して、従来技術のベント孔を備えるピ
ースＮｏ．１５では、ゴムのハミ出し高さが大きすぎる
ため、ベント孔内にゴムが残存し易いことが分かる。ま
た、ピースＮｏ．１６ではブラスト洗浄により肉垂れが
発生し、空気抜き効果が低減して目詰まりが発生した。
なお、鉄系のピースでも２０００回成形を行うことによ
り、成形面１１にゴム分の汚れが付着して肌が荒れた状
態となったが、この後にブラスト洗浄を軽く施すことに
より汚れを除去でき、また空気抜き効果も全ての鉄系ピ
ースにおいて回復した。また、Ｃｒメッキを施したピー
スＮｏ．１２では、成形面１１の荒れ及び汚れは僅かし
か生じなかった。

【００５３】（ブレード強度試験）（実施例１５）球状黒鉛鋳鋼のＦＣＤ−６００及びＦＣ
Ｄ−８００を用いて、図１５（ａ）示すピース１０ｅを
作製した。次いで、得られたピースから図１９に示す試
験片を切り出した。なお、ブレード７０は鋳出しにより
形成されており、本体１０ｅと同じＦＣＤ−６００又は
８００製である。また、ブレード７０の形状は、厚さ
０．５ｍｍ×長さ（幅）６．０ｍｍ×高さ６ｍｍであ
る。上記試験片を図１９に示すように台座８６に固定
し、ブレード７０に図示矢印方向の曲げ応力を加え、そ
の際の最大応力を測定した。なお、最大応力は図中のｄ
を５ｍｍ又は０．５ｍｍとし、２通りで測定した。

【００５４】（比較例４）本体１０ｅの材質をＡｌ合金
（ＡＣ４Ｃ）とし、ブレード７０をＳＵＳ３０４で作製
して、鋳ぐるみ深さ４ｍｍ及びロッキングホールφ１．
５ｍｍを設け本体１０ｅに鋳ぐるんだ以外は、実施例１
５と同様の操作を繰り返した。得られた曲げ強度を実施
例１５と比較すると、実施例１５のＦＣＤ−６００製の
ものは比較例４の約１．３倍であり、ＦＣＤ−８００製
のものは比較例４の約１．８倍であった。また、ｄを
０．５ｍｍとすると、実施例１５では曲げ強度は低下し
ないが、比較例４では、曲げ応力によりＡｌ合金部分が
先に破断するため、曲げ強度は約１／２に低下した。以
上のように、ブレード７０が所定の硬度を有し、鋳出さ
れている実施例１５に係るピースでは、ブレード７０が
ピースの材質自体の強度と基本的に同じである。従っ
て、ブレード７０の強度が良好であり、ブレード７０が
ピース間を跨ぐような状態になっても比較的問題はな
く、ブレードを設ける際のでデザイン上の制約を減少さ
せることができる。

【００５５】以上、本発明を好適実施例により説明した
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例え
ば、実施例１〜５の金型ではホルダ２０との位置決めを
行っているが、このような位置決めは本発明の必須の事
項ではなく、角部１１ｅの硬度条件さえ満足すれば十分
である。また、実施例１〜３及び５に示す金型は、上下
分割形式のものにも適用できる。更に、実施例１及び２
の金型では、ピースが上下２段に配置されているが、ピ
ースを上下一体で形成してもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ピースの少なくとも特定角部の硬度を一定範囲内に制御
することとしたため、ピースの硬度に優れ耐久性が良好
で、メンテナンスが簡単に行えるタイヤ成形用金型を提
供することができる。また、本発明によれば、真円度が
高く外観の良好なタイヤを成形できるタイヤ成形用金型
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタイヤ成形用金型の一実施例を部分的
に示す斜視図である。

【図２】図１の金型に用いるピースの斜視図である。

【図３】ピースとセクタとの固定状態を示す斜視図及び
部分断面図である。

【図４】ピースとセクタとの位置決め関係を示す模式図
である。

【図５】ストッパの高さとピンの高さとの関係を示す側
面説明図である。

【図６】ピースの変形例を示す斜視図である。

【図７】溝の形状を示す部分断面図である。

【図８】ピースの数珠つなぎ状態を示す模式図である。

【図９】本発明のタイヤ成形用金型の他の実施例を示す
部分斜視図である。

【図１０】ピースとセクタとの位置決め関係を示す模式
図である。

【図１１】本発明のタイヤ成形用金型の他の実施例を示
す部分斜視図である。

【図１２】本発明のタイヤ成形用金型の他の実施例を示
す部分断面図である。

【図１３】図１２の金型に用いるピースの変形例を示す
斜視図である。

【図１４】本発明のタイヤ成形金型の他の実施例を示す
部分側面図である。

【図１５】図１４に示す金型に用いるピースを示す斜視
図である。

【図１６】ブラスト洗浄の様子を示す説明図である。

【図１７】ピースの一例を示す斜視図である。

【図１８】加硫成形試験機の側面図及び断面図である。

【図１９】曲げ強度測定の方法を示す断面説明図であ
る。

【図２０】従来のタイヤ成形用金型の一例を示す分解斜
視図である。

【図２１】肉垂れの様子を示す断面説明図である。

【図２２】図９に示すタイヤ成形用金型の変形例を示す
斜視図である。

【符号の説明】

５セグメント、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０
ｄピース、１３背面、１５位置決めピン、１６
溝、１７凸部、１８縦溝、２０ホルダセクタ、２
１保持面、２２周溝、２４凹部、２５凸部、３
０ストッパ、４０レール、４１ワイヤ、５０ホル
ダストッパ、７０ブレード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】製品タイヤにトレッドパターンを付与す
る、全体として環状をなす複数のピースと、これらピー
スを周方向に隣接して装着できるホルダとを備えたタイ
ヤ成形用金型において、上記ピースは、トレッドパターンの一部を付与する成形
面と、他の上記ピースと当接又は近接する隣接面と、上
記ホルダと当接又は近接する背面とを有し、上記ピース同士の隣接面の間に空気抜きの隙間を備え、上記ピースの成形面と隣接面とがなす角部のビッカース
硬度がＨＶ１４０〜４０００である、ことを特徴とする
タイヤ成形用金型。
【請求項２】上記ピースが、鉄系合金又は銅系合金か
ら成ることを特徴とする請求項１記載のタイヤ成形用金
型。
【請求項３】上記ピースが、球状黒鉛鋳鋼、炭素鋼鋳
鋼又はベリリウム銅合金から成ることを特徴とする請求
項１又は２記載のタイヤ成形用金型。
【請求項４】上記ピースの成形面における凸部の全部
又は一部が、鋳出されていることを特徴とする請求項１
〜３のいずれか１つの項に記載のタイヤ成形用金型。
【請求項５】上記鋳出された凸部のビッカース硬度
が、ＨＶ１４０〜５５０であることを特徴とする請求項
４記載のタイヤ成形用金型。
【請求項６】上記空気抜きの隙間が、少なくとも一方
のピースの隣接面に設けられた凹凸から成ることを特徴
とする請求項１〜５のいずれか１つの項に記載のタイヤ
成形用金型。
【請求項７】上記凹凸の段差が３〜５０μｍであるこ
とを特徴とする請求項６記載のタイヤ成形用金型。
【請求項８】上記隣接面に設けられた凹凸が、この隣
接面の十点平均粗さをＲｚ３〜５０μｍとすることによ
り構成されることを特徴とする請求項６記載のタイヤ成
形用金型。
【請求項９】上記ピースの成形面と隣接面とのなす角
部が、０．０５〜０．２ｍｍで面取り加工されているこ
とを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つの項に記載
のタイヤ成形用金型。
【請求項１０】上記ホルダが、複数のセクタに分割さ
れて成ることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つ
の項に記載のタイヤ成形用金型。