JPH10244540A - 車両用タイヤの加硫金型の製造方法及びその加硫金型並びにそのタイヤ - Google Patents

車両用タイヤの加硫金型の製造方法及びその加硫金型並びにそのタイヤ

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JPH10244540A
JPH10244540A JP10017244A JP1724498A JPH10244540A JP H10244540 A JPH10244540 A JP H10244540A JP 10017244 A JP10017244 A JP 10017244A JP 1724498 A JP1724498 A JP 1724498A JP H10244540 A JPH10244540 A JP H10244540A
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tire
mold
vehicle
vulcanizing mold
manufacturing
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JP10017244A
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Renato Caretta
レナート・カレッタ
Federico Mancosu
フェデリコ・マンコス
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Pirelli Tyre SpA
Original Assignee
Pirelli Coordinamento Pneumatici SpA
Pirelli SpA
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】重ね合わせた連続的な層として配置された、焼
結可能な粉体を開始材料とし、電子制御装置により制御
されるレーザビーム等の局所的加熱手段により、所定の
輪郭にて境が設定されたスペース内で粉体を焼結する金
型の製造方法を提供する。 【解決手段】連続的に重ね合わせた層内に周期的に配置
した金属又はセラミック系粉体３を焼結して金型部品を
形成する。各層を配置した後、焼結積層部分の輪郭の境
を設定する。その前に画成された領域内を移動するレー
ザビーム８により粉体を焼結する。形成すべき金型パタ
ーンの３次元的図形を画成するデジタル情報を記憶させ
たプログラム化可能な電子制御装置１１により、レーザ
ビーム８の移動を制御する。図形を分画して、対応する
重ね合わせた層となるように、このデジタル情報を処理
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用タイヤを成
形し且つ加硫する方法、該方法を実施するための金型並
びにこのようにして加硫されたタイヤに関する。
【０００２】また、本発明は、車両用タイヤの加硫金型
であって、加工されるタイヤ上に対応するキャビティ及
び／又は突起を形成し得るようにされた表面突起及び／
又はキャビティが設けられた内壁を備える型式の金型に
も関する。
【０００３】
【従来の技術】車両用タイヤの加硫に使用される金型
は、通常、互いに対して同軸状の反対側に配置され、タ
イヤのサイドウォールにて協動し得るようにされた環状
の形態をしたいわゆる一対のチークと、周方向に配分さ
れた複数のセクター部分とから成っており、該セクター
部分は、いわゆるトレッドパターンをその上に形成し得
るようにタイヤのトレッドパターンの上に作用可能に配
置されており、また、該トレッドパターンは、それぞれ
のランド部分及び／又はブロックを画成し得るように互
いに差し込んだ長手方向溝及び横断方向溝から略形成さ
れる。
【０００４】上記トレッドパターンを画成する目的のた
め、該金型セクターは、トレッドバンドと接触すること
を目的とするその内面にて、多数の表面突起が設けられ
なければならず、また、これらの突起は、実現すべき作
動上の必要条件に依存して、各時点にて変化する形態に
従い互いに横断するようにしなければならない。
【０００５】通常、これらの表面突起は、いわゆる「マ
トリックス」上に形成される、即ち、それぞれのセクタ
ーの内側に取り付けられた互いに交換可能な板状の金属
要素である。
【０００６】チークに関して説明すれば、例えば、タイ
ヤの図形的標識（商標名、タイヤのサイズ、又はその他
の仕様）を画成し得るように隆起した部分がタイヤのサ
イドウォールに形成されることを考慮して、該チークに
は、上記隆起した部分を生じさせ得るように対応するキ
ャビティが設けられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】タイヤの成形に関して
特に重要なことは、金型が閉じている間に金型とカーカ
スとの間に取り込まれた空気を確実に排出し得ることで
ある。さもなければ、金型の内部に蓄積した空気は、カ
ーカスの上におけるゴムの分配状態を不均一にし、ま
た、タイヤの表面に気泡を生じさせる可能性がある。こ
れらのことは、加硫したタイヤの外観及び品質を著しく
損なうことにつながる。
【０００８】この目的のため、工作機械により、通常、
「通気口」又は「通気通路」として定義される小径の多
数の穴が金型壁に形成される。該通気口は、トレッド及
びチークの双方にて金型の全面に亙って異なる形態に従
って分配されており、また、タイヤの成形工程中、金型
の内部から空気を完全に逃がし得るようにされている。
【０００９】しかしながら、こうした通気口が存在する
ことは、幾つかの別の問題点を生じさせる。第一に、該
穴の大きさは、その穴を形成するのに使用される工具の
特徴上の制限を超えることができないため、加硫熱によ
り流体となったゴムが侵入する可能性があり、このた
め、加硫したタイヤは、以下に、「湯道」と称する見栄
えの良くないゴム継目で覆われねことになる。かかる湯
道は、通常、タイヤを市販する前に除去されるが、この
ためには、更なる作業が必要となり、それに伴いコスト
が増大する。
【００１０】更に、同等に重要な問題は、空気を逃がす
目的のため、例えば、マトリックス内の表面突起の基部
又は突起の交差領域のような湾曲した外形の表面におけ
る極めて臨界的な領域にて開口する穴を形成することが
極めて難しいことである。
【００１１】マトリックス上に表面突起を形成し且つ周
知の狭小なラメラを収容するために、適当な座部を形成
するためには、数値制御工作機械を使用する長時間の材
料除去作業が必要となり、これに伴い、幾つかの欠点が
生ずる。
【００１２】実際には、マトリックスの加工工程を設定
するこうした工作機械において、長時間のプログラム化
作業が必要となる。かかる作業は、設計図の解釈に基づ
き、マトリックス自体を形成するために工具が従うべき
経路を画成し且つそれを最適にすることを目的とするも
のである。所定の工作機械の構造及び作動上の特徴に依
存する技術的な理由のため、設計図にて具体的な幾何学
的特徴を再現することは不可能であるか、又は何れの場
合でも極めて困難な場合、工具が従うべき経路を画成す
るとき、妥協及び／又はやりくり的な解決策を選択する
ことが必要となることが極めて多くなる。代替的な解決
策を選択するため、通常、工作機械のプログラム化を行
う担当者は、トレッドパターンの設計を担当する者にア
ドバイスを求めることが必要となる。
【００１３】また、工具の経路を画成する場合、使用す
べき工作機械の型式、及びその工作機械のプログラム化
を担当する者の技能の双方による影響を受けるため、異
なる工作機械にて製造された金型から、同一の構造図に
基づく場合であっても、幾何学的及び／又は品質上の特
徴の点にて完全には同一ではないタイヤが製造される可
能性があることも認識すべきである。
【００１４】上記のことに加えて、公知の技術によれ
ば、タイヤの加硫金型は、特別な機械的強度の特徴を持
つものでなければならないことも認識すべきである。
【００１５】実際には、成形動作及び加硫圧力に対して
金型が確実に閉じた状態にあるようにするため、異なる
金型部品は、２８ｋｇ／ｃｍ２程度の高圧にて共に緊密
に係止されている。これと同時に、金型は、１５乃至２
０分の期間に亙り、通常、１５０°Ｃ乃至１８０°Ｃに
て付与される高温の加硫温度に耐えなければならない。
最後に、金型は、反復的な開放及び閉じサイクル、取り
付け及び取り外しサイクル並びに定期的な洗浄作業に起
因する摩耗に可能な限り耐えるものでなければならな
い。実際には、通常の金型は、通常、使用不能、即ち、
廃棄される迄に少なくとも１５０，０００回の加硫工程
を実施することができる。
【００１６】最初に、当該出願人は、タイヤの成形工程
中、金型の内部から空気を完全に逃がすことを可能にし
得るようにした穴が形成された金型を製造するより簡単
な方法を探求していた。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、当該出
願人は、重ね合わせた連続的な層として配置された、焼
結することのできる粉体（以下にて、「焼結可能な粉
体」と称する）を開始材料として使用し、各々の場合、
電子制御装置により制御されるレーザビーム又はその他
の局所的な加熱手段により、所定の輪郭にて境が設定さ
れたスペース内でその粉体が焼結されるようにして、金
型を製造することが可能であるとの着想を得た。このよ
うにすることにより、簡単な方法にて、通気口又は通気
通路が設けられた金型を製造することが可能となり、該
通気通路の位置及び幾何学的寸法を正確に制御して、該
通路を所望通りに、可能な限り細くすることができるこ
とが分かった。特に、上記通路は、同様に、複雑な外形
の表面又は特に臨界的な金型の領域にて更なる問題点を
伴うことなく形成することが可能である。
【００１８】また、当該出願人は、相互に接触する箇所
にて焼結することにより共に結合させた粉体粒子は、そ
の互いの間に相互に連通する小キャビティを残し、その
キャビティの大きさは、その粉体粒子の寸法を制御する
ことにより設定されることも分かった。こうした微細キ
ャビティは、ゴムが入り込むのを許容しないが、該微細
キャビティをタイヤの製造時に使用する目的にて、これ
らの微細キャビティが空気に対する十分な透過性を提供
し、空気が金型壁を貫通して容易に放出されることを可
能にし、これにより、従来の方法にて必要とされるよう
な、通常の通気通路を設けることが不要となる。
【００１９】このように、加硫したタイヤに存在する公
知で且つ既に上述したゴム湯道に伴う問題点は完全に解
消される。
【００２０】最後に、注目すべきことに、タイヤの加硫
工程にて、焼結粉体により形成され、従って従来のタイ
ヤに典型的な堅固さ及び耐久性が無い、タイヤ用の金型
を使用することは、少量又は大量生産の何れの場合でも
タイヤの製造にとって妨げとはならないことが分かっ
た。
【００２１】第一の形態において、本発明は、加工され
るタイヤ上に対応するキャビティ及び／又は突起を画成
し得るようにした表面突起及び／又はキャビティが設け
られた内壁を備える加硫金型により、車両の車輪用のタ
イヤを製造する方法であって、上記内壁の少なくとも一
部を形成する材料が焼結粉体から成ってする金型、特
に、湯道が存在しないタイヤにするために何らの通気口
の無い金型を使用することを特徴とする、方法に関する
ものである。
【００２２】第二の形態において、本発明は、車両用タ
イヤの加硫金型の製造方法であって、焼結粉体の層を配
置するステップと、粉体層を局所的な加熱手段に作用さ
せ、該局所的な加熱手段の作用に関連する箇所における
粉体の焼結程度を設定するステップと、所定の外周によ
りその境が設定された少なくとも１つの動作領域内にて
該局所的な加熱手段を粉体層の上にて動かし、少なくと
も１つの焼結した積層部分を形成するステップと、上記
ステップの順序を周期的に繰り返し、連続的に重なり合
い且つ互いにそれぞれの外周によりその境が設定された
複数の焼結積層部分により、上記金型の少なくとも一部
を形成するステップとを備える、製造方法に関するもの
である。
【００２３】上記局所的な加熱手段は、少なくとも１つ
のレーザビームを備えることが好ましい。
【００２４】上記局所的な加熱手段の動作領域は、コン
ピュータによるデータプログラム化及び処理により得ら
れるデジタル情報により較正することが有利であり、該
プログラム化は、次のステップにて実施されるようにす
る。即ち、形成すべき金型部分の三次元的図形を画成す
るステップと、該図形を所定の厚さの複数の重ね合わせ
た層に分割し、その層の各々が焼結可能な粉体層の上の
局所的な加熱手段の動作により形成される上記焼結積層
部分の１つに対応し、該局所的な加熱手段の動作が、上
記デジタル情報を予め記憶させた電子制御装置の命令に
基づいて行われるようにする。
【００２５】この方法は、焼結後、焼結可能な粉体粒子
が互いに結合し、各粒子と隣接する粒子との間にて、互
いに相互に連通するキャビティが残るような方法にて行
われるようにすることが有利である。
【００２６】本発明の一つの好ましい実施の形態によれ
ば、上記層の各々の厚さは、０．２ｍｍ乃至０．５ｍｍ
の範囲とし、焼結可能な粉体の粒子寸法は、３０μ乃至
１００μの範囲にあるようにする。
【００２７】本発明の一つの可能な代替的な実施の形態
において、該焼結可能な粉体は、セラミック系材料から
成っており、加硫すべきタイヤの異なる領域に対して異
なる量にて金型の内部にマイクロ波により、熱を付与す
るステップを備える、車両の車輪用タイヤの加硫方法を
利用可能にするという利点を提供するものである。
【００２８】更に別の形態において、本発明は、上述の
方法により形成される金型にも関するものである。この
タイヤ用の加硫金型は、上記内壁の少なくとも一部を形
成する材料が焼結粉体から成ることを特徴としている。
【００２９】より詳細には、上記内壁を形成する焼結粉
体は、それぞれの接続箇所にて互いに結合され且つ互い
に相互に連通するキャビティと交互に現れるようにされ
た粒子を含んでいる。
【００３０】一つの好適な実施の形態において、該金型
は、金型自体の内壁に一体に接続された、焼結材料から
成るラメラ突起を備えており、該ラメラ突起は、その横
断方向部分における厚さが変化するようにすることがで
きる。
【００３１】また、この金型には、マトリックスの表面
突起基部又は上記突起の交差領域のような臨界的な表面
領域に、独創的な方法にて開口する、通気口又は通気通
路を設けることができる。
【００３２】金型の内壁には、表面デボス（ｄｅｂｏｓ
ｓｉｎｇ）を設けることが有利である。
【００３３】別の形態において、本発明は、車両用タイ
ヤの加硫金型であって、互いに相互に連通し且つ加硫工
程中、金型から空気を逃がすことを可能にし得るように
した複数の小キャビティを備えることを特徴とする金型
に関するものである。
【００３４】その異なる形態において、本発明は、ま
た、車両の車輪用タイヤであって、加工される該タイヤ
の外面を画成し得るようにした内壁を備え、該内壁の少
なくとも一部を形成する材料が焼結粉体から成る、タイ
ヤにも関するものである。
【００３５】焼結粉体から成る内壁の上記部分により画
成される外面部分は、上記トレッドバンドの表面を備え
ることが好ましい。
【００３６】
【発明の実施の形態】本発明の更なる特徴及び有利な点
は、本発明による、自動車用タイヤの加硫金型の好適で
はあるが、非限定的な実施の形態に関する、以下の詳細
な説明から一層明らかになるであろう。この説明は、非
限定的な一例として、添付図面に関して以下に記載す
る。
【００３７】図１を参照すると、本発明の課題である方
法に従って、特に、車両用タイヤの加硫金型の製造装置
が全体として参照番号１で図示されている。
【００３８】本発明の方法及び金型により製造されたタ
イヤは、一般に当業者に公知である従来型式の通常のタ
イヤであることを認識すべきである。該タイヤ（図５）
は、ゴム被覆した織地の少なくとも１つのプライ１００
で形成された堅固な構造体を備える、円環状の形態のラ
ジアルプライ、又はクロスプライカーカスを備えてお
り、該ゴム被覆織地の端部１０１は、固着コア１０２の
周りで互いに折り返されており、該固着コアの半径方向
外面には、ゴム充填物１０３が付与されている。該カー
カスプライの折り返したフラップは、上記充填物の側部
の少なくとも一部に沿って半径方向外方に伸長すること
が好ましい。
【００３９】公知であるように、ビードコアと充填物と
を備えるタイヤ領域は、図示しない対応する取り付けリ
ムにタイヤを固着することを目的とするタイヤビードを
形成する。
【００４０】公知の方法にてこのカーカスには、トレッ
ドバンド１０４が配置されており、該トレッドバンドに
は、バンドの厚さ部分に形成された切込み部１０５及び
溝１０６により画成された隆起パターンが付与されてい
る。上記トレッドは、地面にてタイヤに転動接触し得る
ようにされている。
【００４１】また、これらのタイヤは、カーカスとトレ
ッドバンドとの間に介在させ、カーカスに対してクラウ
ン方向に配置されたベルト構造体を備えており、該ベル
ト構造体は、１つのタイヤサイドウォールから他方のサ
イドウォールまで略伸長している、即ち、トレッドバン
ドと等しい幅であり、該ベルト構造体は、各層内にて互
いに平行で且つタイヤの赤道面に対して隣接する層と交
差した関係にある、強化コード、好ましくは金属材料か
ら成る、半径方向に重ね合わせた少なくとも２つの層１
０７、１０８を備えており、また、該ベルト構造体は、
０°、即ち、周方向に方向決めされた強化コードの半径
方向最外側層に備えることが好ましい。タイヤの特定の
用途のため上述した構造体の変形例が一般に公知であ
り、これらの変形例も本発明のタイヤに適用可能であ
る。
【００４２】特に、本発明に従った原型金型にて製造さ
れたタイヤは、従来の構造であり、サイズ２２５／５５
Ｒ１６のラジアルプライカーカスを有する車両用タイヤ
である、所望であるならば、詳細に参照できる、１９９
３年５月３１日にイタリア国特許出願ＭＩ９３１１１９
号の主題である、図２に図示したトレッドパターンをこ
のタイヤ付与することができる。
【００４３】装置１は、本発明の一部ではなく、このた
め、その必須の構成要素に関してのみ説明する。このた
め、装置１は、それ自体公知であり、既に、主として機
械部品のモデル及び／又は原型を製造するために、その
他の技術分野にて採用されている。一例として、当該方
法を実施するために使用すべき型式の装置は、「３Ｄ」
及び「ＥＯＳ」という会社から市販されている。
【００４４】上記の説明に続けて、装置１は、粒子の大
きさが、例えば、３０μ乃至１００μの範囲、好ましく
は、４０μ程度の金属材料である、焼結可能な粉体３が
充填された保持チャンバ２を備えていると説明すること
ができる。使用可能とされた粉体は、例えば、「エレッ
トロラックス（Ｅｌｅｔｔｒｏｌｕｘ）」から市販され
ている。該保持チャンバ２は、開口した側部２ａを有し
ており、焼結可能な粉体の質量体３の上面３ａがこの開
口した側部から外に出る。開口した側部２ａと反対側の
その側部にて、保持チャンバ２は、持ち上げ板４で形成
された底部壁２ｂを有している。該持ち上げ板は、該保
持チャンバの開放した側部２ａに向けて保持チャンバ内
を軸方向に摺動可能である。ロッド４ａを貫通するこの
持ち上げ板４には、概略図でのみ図示した駆動手段４ｂ
が作用して、該持ち上げ板が作動され、矢印「Ａ」で図
示するような、保持チャンバ２の開口した側部２ａに向
けて短い距離だけ変位する。
【００４５】保持チャンバ２の脇には、回収チャンバ５
が配置されている。該回収チャンバには、保持チャンバ
自体の開口した側部２ａと略同一面状のそれぞれの開口
した側部５ａが設けられている。該回収チャンバ５は、
該チャンバ内にて軸方向に摺動可能な支持板６から成る
対応する底部壁５ｂを有する。該支持板６には、それぞ
れの駆動ロッド６ａを介して、それぞれの駆動ロッド６
ｂが作用して、該支持板が作動され、矢印「Ｂ」で図示
するように、回収チャンバ５の開口した側部５ａから短
い距離だけ変位する。
【００４６】該装置１は、分配ドクターブレード７を更
に備えている。該分配ドクター板は、それぞれ保持チャ
ンバ２及び回収チャンバ５の開口した側部２ａ、５ａの
配置面内にて略作動する。
【００４７】接続ロッド７ａに作用する駆動手段７ｂが
作動すると、分配ドクターブレード７が往復運動動作に
より作動され、矢印「Ｃ」で図示するように、その開口
した側部２ａ、５ａにて、保持チャンバ２及び回収チャ
ンバ５の上を進むことができる。局所的な加熱手段が、
回収チャンバ５の開口した側部５ａにて更に作動し、こ
の局所的な加熱手段は、少なくとも１つのレーザビーム
８から成り、そのレーザビームは、放出源９により発生
され、ミラー１０又は同等の光学的偏光手段により接続
チャンバまで偏光されることが好ましい。
【００４８】装置１が作動する間に、持ち上げ板４は、
保持チャンバ２の開口した側部２ａに向けて所定の長さ
に亙り駆動され、開口した側部自体の配置面に対して焼
結可能な粉体手段３の上面３ａを僅かに上昇させる。こ
れと同時に、支持板６は、持ち上げ板４により為される
変位に対応する長さだけ、回収チャンバ５の開口した側
部５ａから移動して離れる。
【００４９】分配ドクターブレード７の一回の往復運動
サイクルの後、開口した側部２ａの配置面から外に出る
焼結可能な粉体３は、回収チャンバ５に運ばれて、該チ
ャンバ内に配置されて、板６により画成された底面５ｂ
の上に所定の厚さの層を形成し、又はその前に上記回収
チャンバ内に配置１つ又は２つ以上の粉体層を形成す
る。
【００５０】次に、上述したように、回収チャンバ５内
に配置された焼結可能な粉体層にレーザビーム８の作用
が付与される。このレーザビームの作用は、該レーザビ
ーム８自体が衝突する点にて、粉体を局所的に焼結させ
ることができる。
【００５１】ミラー１０に作用する駆動手段（図示せ
ず）が作動すると、所定の外周によりその境が設定され
た少なくとも１つの動作領域内にて、レーザビーム８
は、回収チャンバ５内に配置された粉体層の上で駆動さ
れる。
【００５２】ミラー１０の動き、従って、レーザビーム
８の動きは、プログラム化可能な電子的制御装置１１に
より制御される。該電子的制御装置は、装置１及び放出
装置９内に設けられた全てのアクチュエータ４ｂ、６
ｂ、７ｂの作動を監視し得るようにすることが有利であ
る。
【００５３】上述した１つ又は２つ以上の移動領域内に
てレーザビーム８が衝突する粉体粒子３は、互いに接触
する箇所にて相互に結合し、これにより、固体構造体の
１つ以上の焼結した積層部分を生じさせる。焼結した積
層部分の各々の厚さは、その前に投入された粉体層の厚
さに略等しい一方、該部分の輪郭は、レーザビーム８の
対応する移動領域の外周に一致する。
【００５４】その後に配置される粉体層の厚さ、従っ
て、その結果、形成された焼結積層部分の厚さは、ドク
ターブレード７が通過する前に、板４、６による変位量
を修正することで変更することができる。これらの厚さ
は、利用可能なレーザビーム８の出力、及び製造工程中
に金型にて得なければならない幾何学的及び寸法上の精
度に依存して選択される。
【００５５】一つの好ましい解決策において、配置され
た粉体層の各々の厚さは、０．２乃至０．５ｍｍの範囲
であることが好ましく、より好ましくは０．３ｍｍであ
るようにする。
【００５６】焼結可能な粉体層３の配置、及びレーザビ
ーム８の動作領域における該粉体層の焼結に関して上述
した作動サイクルを周期的に繰り返すことにより、加硫
金型、又は好ましくは所望の金型部品を形成し得るよう
に、連続的に重ね合わせ且つ互いに接続した複数の焼結
積層部分が容易に形成できる。
【００５７】本発明の方法によれば、連続して配置され
た焼結可能な粉体層の上におけるレーザビーム８の動作
領域は、電子的制御装置１１内に記憶させたデジタル情
報により逐次、画成される。次の２つのステップにてデ
ータを略プログラム化し且つ処理することにより、コン
ピュータを使用してこのデジタル情報を得ることができ
る。
【００５８】第一のステップは、製造すべき金型部分の
３次元的図形を画成することから略成っている。このス
テップは、一般に「Ｃ．Ａ．Ｄ．」と呼ばれる型式の設
計プログラムを有するコンピュータにて金型の設計範囲
内で直接、実行することが有利である。
【００５９】次に、この図形情報を分割して、所定の厚
さの複数の重ね合わせ層にし、その所定の厚さが、回収
チャンバ５内に配置される焼結可能な粉体層の厚さに対
応し、又は何れの場合でもこの厚さに相関する厚さとな
り、その結果、レーザビーム８の動作により形成される
積層部分の層の厚さに等しくなるようにする。
【００６０】上述の方法にて図形を分割することは、図
形情報自体を画成するデジタル情報を処理することによ
り、電子機制御装置１１により直接、行うことが可能な
ことは有利なことである。このデジタル情報は、例え
ば、一般的な磁気又は光学的媒体からファイルに装填す
るか、又は電子的制御装置１１を端末（上記のデジタル
情報が予め処理され且つ／又は記憶されている）と相互
に接続することにより、直接、ファイルに装填して制御
装置１１に入力することができる。
【００６１】図２には、当該方法により製造された金型
部品が図示されている。この図２には、正面図にて８つ
のマトリックス１２の１つが図示されている。該マトリ
ックスの各々は、求心型金型の対応するセクター上に取
り付けられ、該求心型金型は、公知の方法にて、トレッ
ドバンドを成形する８つのセクターと、タイヤのサイド
ウォールにて作用する、軸方向に対向した２つのチーク
とを上記のように環状に配置している。２つのタイヤの
面の異なる形態を示す図５には、おける、チークとセク
ターとの間の通常の分離線が図示されている。図２から
容易に理解し得るように、該マトリックス１２は、タイ
ヤの周方向伸長部に対して平行に向けられた長手方向突
起１３を有している。該突起は、タイヤのトレッドバン
ド上に対応するブロックを形成することを目的とする、
対応するキャビティ１５の境を設定する横断方向突起１
４と交互に現れるように配置される。また、上記のキャ
ビティ１５内には、制限された厚さの薄膜状の突起１６
がある。これらの薄膜状突起は、より一般的には、「ラ
メラ」と称され、タイヤブロック内の狭い幅又は「狭小
な切込み部」の対応する切込み部を画成し得るように配
置される。
【００６２】図２の領域「Ｎ」に対応するマトリックス
部分の拡大斜視図を示す図３には、図形を分割して重ね
合わせた層「Ｓ」にし、その層の各々が、形成された焼
結積層部分の１つに対応する状態が示してある。
【００６３】上記の説明において、当該方法は、工作機
械にて従来の加工方法を採用する場合よりも遥かに短時
間で且つ遥かに少ないコストにて、如何なる複雑な構造
のものであっても、任意の金型部品を製造することが可
能であることが明らかである。特に、上記に鑑みて、当
該方法は、特に、多数の突起１３、１４が存在するため
に複雑となる幾何学的形態を有する金型マトリックスを
製造するのに特に有利な方法で採用可能である。
【００６４】当該金型部品の製造時間は、該金型の構造
的複雑さにより悪影響を受けることがないことが特に認
識されるべきである。
【００６５】実際には、レーザビーム８の作用と交互に
作用するように、焼結可能な粉体の連続的な層を配置す
ることにより、ラメラ１６を含む全ての突起を同時に形
成することが実現可能となる。
【００６６】少なくとも１つの隆起部分を有する少なく
とも１つのタイヤのサイドウォールを形成しようとする
場合、例えば、タイヤの識別（商標名、タイヤのサイズ
又はその他の表示）に対する図形要素を画成するような
場合、対応するキャビティは、焼結粉体から成る金型の
内壁の１つの一部に形成することになる。
【００６７】タイヤにおける上記の識別要素が突起では
なくて、タイヤのサイドウォールの厚さにおける凹み又
はキャビティとして形成しようとする場合に、この方法
は、特に有利である。この場合、隆起した要素は、通常
のキャビティではなくて、対応する金型の壁部分に配置
する必要があり、この解決策は、公知の方法を採用する
場合、製造コストが高くつくため、提案することはでき
ない。
【００６８】マトリックス１２の幾何学的形態が、同様
に工作機械による加工によって容易に形成することので
きる表面部分を呈するならば、当該方法だけで所定のマ
トリックス部分を形成することが可能となる。
【００６９】一例として、図２に図示した解決策におい
て、「Ｈ」で示した中央のマトリックス部分及び金型チ
ークは、工作機械で加工することにより形成される一
方、本発明の方法により、複雑な幾何学的形態をした側
部分「Ｋ」は、一層、便宜に得られた。
【００７０】上述したように、更に、当該方法は、電子
制御装置１１にデータを装填するだけで金型を製造する
装置１を直接ねプログラム化することができる。このた
め、設計部門から提出された図面の解釈に基づいて、公
知の技術にて、工作機械が従うべき経路を画成するため
に必要とされる長時間の介入が不要となる。
【００７１】本発明は、形成された金型又はその部品に
て、異なる予期せぬ利点を達成することを可能にするも
のであることが更に認識される。
【００７２】原型タイヤの成形及び加硫標本採取する間
に、通気口又は通気通路の無い焼結金型の実験を行っ
た。
【００７３】本発明の目的上、「通気口」又は「通気通
路」という表現は、略直線状の方向に従って金型の全体
の厚さに亙って金型を横断する開口部を意味するものと
する。
【００７４】加硫の終了時にて、タイヤを金型から引き
出した後、仕上がったタイヤは通気口の無い従来の金型
により加硫されたタイヤに典型的に視られる不均一さを
呈することがなく、また、湯道も存在しないことが分か
った。
【００７５】当該出願人は、この焼結の結果として、各
粒子と隣接する粒子との間にてゴム進入しないように閉
じているが、粉体粉末が相互に接触する箇所にて安定的
な方法にて共に結合した後、互いに連通する小キャビテ
ィが残ることを直感的に理解した。当該出願人は、、例
えば、上述した値の範囲内で金型の製造に使用される粉
体の粒子寸法を適宜に選択することにより、タイヤのト
レッド及びサイドウォールに使用されるブレンドの粘度
特性に関して、こうした微細キャビティの幅を容易に設
定することが可能であることが分かった。
【００７６】このようにして、ブレンドが進入しないよ
うに閉じられた、上記の相互に連通するキャビティは、
空気に対して十分な不透過性を提供し、タイヤの加硫工
程中、公知の方法にて必要とされるような通常の通気口
を使用せずに、マトリックス又は別の対応する金型壁を
通じて空気を容易に逃がすことが可能となる。
【００７７】この点に関して、図６には、焼結したラメ
ラ層のみを強調して、図３に図示した部品の極めて拡大
した詳細図が図示されている。他方、原型金型の全ての
マトリックスは、図１及び図２に関して説明した方法に
従い且つ焼結装置として「ＥＯＳ」から入手可能な上述
の装置を採用することにより、個々に形成される。この
場合、３０ワット出力のレーザビームを使用し、焼結粉
体として、その粉体の粒子寸法が４０μ程度であり、エ
レットロラックスから入手可能である、銅、アルミニウ
ム、鉄系金属材料から成る粉体を使用する。
【００７８】この図を詳細に見ると、その接触箇所にて
共に結合された複数の粉体粒子５０を見ることができ
る。また、粒子が実質的に球であるため、その粒子が互
いの間に形成する、対応する複数の微細キャビティ６０
も存在することが認識される。
【００７９】これにより、粒子寸法を適宜に選択するこ
とにより、ブレンドの粘度に対するその幾何学的寸法が
一方にて、加硫工程中、空気が容易に逃げるのを許容す
るのに十分大きく、他方にて、ゴムの進入を制限するの
に十分、小さいようにすることで、これらの微細キャビ
ティの幅を制御することが可能であることが分かる。
【００８０】当該方法は、特に、円筒形をした上記通気
口が必要とされるならば、更なる加工又は加工時間を何
ら増大させることなく、所望の値の寸法（特に、直径）
にてかかる通気口を形成することが可能であることが容
易に認識される。
【００８１】特に、形成された金型に通気通路１７を設
けることもできる。この通気通路は、図４に明示するよ
うに、金型の内壁の臨界的な表面にて開口するようにす
る。この可能性は、図６にて通路７０のようなキャビテ
ィ１５の底部にて周方向に収斂する通気通路１７を形成
する上で特に有利であると考えられる。この通路は、リ
ブ１４とラメラ１６との間の交差部分、即ち、空気を逃
がす目的にとって、特に臨界的である領域に配置されて
いる。
【００８２】従来から使用していた機械的な材料除去方
法の場合、かかる結果を達成することができず、また、
達成できたとしても、極めて遅く且つ困難な方法によら
なければならない。
【００８３】好ましくは、本発明に従って形成される通
気通路１７の直径は、０．５ｍｍを超えないようにす
る。
【００８４】好ましくは、微細キャビティの寸法を過度
に制限することなく、ゴムが金型に進入する可能性を更
に制限するため、半径方向に隣接する一連の微細キャビ
ティ６０から成る通気通路は、直線状でない伸長部分と
することができる。
【００８５】本発明に従って形成された金型は、例え
ば、外面のデボスのような仕上がったタイヤに対し所望
の外観上及び／又は機能上の特徴を付与することが有利
である。
【００８６】粉体焼結により金型に付与することのでき
るこの表面の粗さは、例えば、通気通路への空気の流れ
を促進し且つ／又は金型が開いたときにタイヤの分離を
容易にする目的にて、重合系被覆を施すれば、金型の内
面の処理が向上する。
【００８７】本発明の一つの代替的な実施の形態によれ
ば、セラミック系材料の焼結可能な粉体を採用すること
ができる。
【００８８】このように得られた焼結セラミック材料の
金型は、現在の加硫工程にて一般に使用されるような蒸
気に代えて、マイクロ波により熱を供給することによ
り、タイヤを加硫することが可能となる。マイクロ波に
よる加硫は、特定の必要条件に依存して、一方のタイヤ
領域と別の領域とで熱の供給量に差をもたせることがで
きる点で、蒸気を使用する場合よりも極めて有利である
ことを認識すべきである。加硫中、タイヤのビード領域
に付与される熱量は、ベルト／トレッド領域に付与され
る熱量よりも多い一方、このベルト／トレッド領域に付
与される熱量は、例えば、３つの異なる領域にてタイヤ
壁の特定の厚さに依存して、サイドウォール領域に供給
される熱量よりも多くなる点が有利である。
【００８９】独創的な且つ有利な方法にて、本発明に従
って形成された金型には、金型の他の部分と一体に形成
され、必要であるならば、その横断面の厚さが異なるよ
うにしたラメラ１６を設けることができる。
【００９０】こうしたラメラを形成する上記の方法のた
め、金型の内部にて個々のラメラを製造し且つ係合させ
るために公知の技術にて必要とされるコストが不要とな
るのみならず、タイヤの特別な作動特性が得られる。こ
れは、タイヤ自体に形成される狭小な切込み部及び長手
方向溝並びに横断方向溝に対して、切り起こし部又はそ
の他の特別な幾何学的な形態を配置することにより可能
となる。
【００９１】金型の製造分野において、本発明によるコ
ストの顕著な削減の結果、少量のタイヤを製造する前
に、このようにして形成された金型を採用し、又は新た
なトレッドパターンを研究し且つ設計するときに原型タ
イヤを製造する場合であっても、この金型を便宜に採用
することが可能となることを認識すべきである。実際に
は、当該方法により金型を製造することは、原型タイヤ
を製造する現在の技術においも経済的に有利であると考
えられる。従来の場合、トレッドパターンに形成すべき
パターンに対する切込み部及び溝を手作業で形成するた
め、熟練が必要とされる。
【００９２】更に、この技術の環境への影響を軽減し且
つ／製造コストの点にて更に有利にするため、製造工程
が完了したならば、この金型は、再度、粉体粒子に変換
することが可能であることを認識することが重要であ
る。このことは、公知の方法及び手段の後に、研削工程
により、金型、即ち焼結した粉体部品を潰すことにより
可能である。このようにして得られた粉体は、再度、新
たな金型を製造するため困難なく使用することができ
る。
【００９３】当然に、当業者は、上述した本発明を理解
した後、全ての必要性に従って特定で且つ緊急の適用基
準に適合させる目的のため、本発明に関係する変動因子
の改変例、変更及び交換を行うことが可能である。
【００９４】特に、本発明の方法は、２つの半体から成
る型式のタイヤの金型にも適用可能であり、また、何れ
の場合でも、本明細書にて言及した求心型と異なる金型
に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による金型の部品を製造するのに使用さ
れる装置の概略図的な断面図である。
【図２】本発明の方法により実現可能である、車両用タ
イヤの金型のマトリックスにおける内面を単に示す正面
図である。
【図３】図２の領域「Ｎ」に対応するマトリックス部分
の拡大斜視図である。
【図４】図２の展開面に対して対角状に形成された金型
マトリックスの一部の拡大切欠き図である。
【図５】通気口が存在しない、本発明に従った金型によ
り形成されたタイヤの切断図である。
【図６】焼結された粉体層の一部の詳細に示す、図３の
マトリックス部分の極めて拡大した斜視図である。
【符号の説明】
１ 金型製造装置 ２ 保持チャンバ ２ａ 保持チャンバの開口した側部 ２ｂ 保持チャンバの底部壁 ３ 粉体 ３ａ 粉体の上面 ４ 持ち上げ板 ４ａ ロッド ４ｂ 駆動手段／アクチュエータ ５ 回収チャンバ ５ａ 回収チャンバの開口した側部 ５ｂ 回収チャンバの底部壁 ６ 支持手段 ６ｂ 駆動手段／ア
クチュエータ ７ 分配ドクターブレード ７ａ 接続ロッド ７ｂ 駆動手段／アクチュエータ ８ レーザビーム ９ 放出源 １０ ミラー １１ 電子的制御装
置 １２ マトリックス １３ マトリックス
の長手方向突起 １４ マトリックスの横方向突起 １５ キャビティ １６ キャビティの
ラメラ突起 １７ 通気通路 １００ プライ １０１ ゴム被覆織
地の端部 １０２ 固着コア １０３ ゴム充填物 １０４ トレッドバンド １０５ パターンの
切込み部 １０６ パターンの溝 １０７、１０８ 層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 30:00 (72)発明者 フェデリコ・マンコス イタリア共和国20135 ミラノ，ヴィア・ アントニオ・ドッシ ６

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特に、車両用タイヤの加硫金型の製造方
    法にして、 焼結可能な粉体層（３）を配置するステップと、 該粉体層（３）を局所的な加熱手段（８）に作用させ、
    該局所的な加熱手段（８）を作用させることに関係する
    箇所における粉体の焼結程度を設定するステップと、 所定の外周によりその境が設定された少なくとも１つの
    動作領域の上方に亙って前記局所的な加熱手段（８）を
    前記粉体層（３）の上で動かして、少なくとも１つの焼
    結した積層部分を生じさせるステップと、 前記のステップ順序を周期的に繰り返し、連続的に重ね
    合わさり且つ各々がそれぞれの外周によりその境が設定
    された複数の焼結積層部分により前記金型の少なくとも
    一部（１２）を形成するステップとを備えることを特徴
    とする車両用タイヤの加硫金型の製造方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両用タイヤの加硫金
    型の製造方法にして、 前記局所的な加熱手段の前記動作領域が、コンピュータ
    によるデータのプログラム化及びデータの処理により得
    られたデジタル情報により画成されることを特徴とする
    車両用タイヤの加硫金型の製造方法。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の車両用タイヤの加硫金
    型の製造方法にして、前記プログラム化が、 形成すべき金型の部分（１２）の３次元的図形を画成す
    るステップと、 前記図形を所定の厚さの複数の重ね合わせた層
    （「Ｓ」）に分割し、該重ね合わせた層の各々が焼結可
    能な粉体層（３）の上にて前記局所的な加熱手段（８）
    を動かすことにより形成される前記焼結した積層部分の
    １つに対応するようにするステップとにより行われ、 前記局所的な加熱手段（８）の移動が、前記デジタル情
    報を記憶させた電子的制御装置（１１）の命令に基づい
    て実行されるようにしたことを特徴とする車両用タイヤ
    の加硫金型の製造方法。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載の車両用タイヤの加硫金
    型の製造方法にして、 焼結後、焼結可能な粉体粒子が相互に接続され、粒子の
    各々と隣接する粒子との間にて互いに相互に連通するキ
    ャビティが残るようにしたことを特徴とする車両用タイ
    ヤの加硫金型の製造方法。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の車両用タイヤの加硫金
    型の製造方法にして、 前記層（「Ｓ」）の各々の厚さが０．２ｍｍ乃至０．５
    ｍｍの範囲内にあることを特徴とする車両用タイヤの加
    硫金型の製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の車両用タイヤの加硫金
    型の製造方法にして、 前記焼結可能な粉体（３）の粒子寸法が３０μ乃至１０
    ０μの範囲内にあることを特徴とする車両用タイヤの加
    硫金型の製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の車両用タイヤの加硫金
    型の製造方法にして、 前記焼結可能な粉体がセラミック系材料から成ることを
    特徴とする車両用タイヤの加硫金型の製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の車両用タイヤの加硫金
    型の製造方法にして、 前記局所的な加熱手段が少なくとも１つのレーザビーム
    （８）を備えることを特徴とする車両用タイヤの加硫金
    型の製造方法。
  9. 【請求項９】 加工されるタイヤに切込み部及び溝を画
    成し得るようにした表面突起（１３、１４）が設けられ
    た内壁を備える、車両用タイヤの加硫金型にして、 該内壁の少なくとも一部を形成する前記材料が焼結した
    粉体から成ることを特徴とする車両用タイヤの加硫金
    型。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の車両用タイヤの加硫
    金型にして、 前記内壁を形成する前記焼結した粉体が、それぞれの接
    続箇所にて互いに結合され（５０）且つ互いに相互に連
    通するキャビティ（６０）と交互に位置するようにした
    ことを特徴とする車両用タイヤの加硫金型。
  11. 【請求項１１】 請求項９に記載の車両用タイヤの加硫
    金型にして、 該金型の前記内壁と一体の焼結した材料から成るラメラ
    突起（１６）を備えることを特徴とする車両用タイヤの
    加硫金型。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の車両用タイヤの加
    硫金型にして、 前記ラメラ突起（１６）がその横断面の厚さが変化する
    ことを特徴とする車両用タイヤの加硫金型。
  13. 【請求項１３】 請求項９に記載の車両用タイヤの加硫
    金型にして、 該金型の前記内壁の上の表面突起の基部にて開口する通
    気口又は通気通路（１７）が設けられることを特徴とす
    る車両用タイヤの加硫金型。
  14. 【請求項１４】 請求項９に記載の車両用タイヤの加硫
    金型にして、 前記内壁が少なくとも１つの表面デボス(surface debos
    sing)を備えることを特徴とする車両用タイヤの加硫金
    型。
  15. 【請求項１５】 車両用タイヤの加硫金型にして、 互いに相互に連通し且つ加硫工程中、該金型から空気を
    逃がすことを可能にし得るようにされた複数の小キャビ
    ティを備えることを特徴とする車両用タイヤの加硫金
    型。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の車両用タイヤの加
    硫金型にして、 該金型の前記内壁の湾曲面の上にて開口することが好ま
    しい通気通路（１７）を更に備えることを特徴とする車
    両用タイヤの加硫金型。
  17. 【請求項１７】 円環状の形態のカーカスと、対応する
    取り付けリムに該タイヤを固着し得るようにされた、ビ
    ードにて終端となる軸方向に対向した一対のサイドウォ
    ールと、該タイヤを地面と転動接触させることを目的と
    する、該カーカスに対してクラウン方向に配置されたト
    レッドバンドとを備える、車両の車輪用タイヤにして、 加工される前記タイヤの外面を画成し得るようにされた
    内壁を備える加硫金型内にて加硫され、該内壁の少なく
    とも一部を形成する前記材料が焼結した粉体粒子から成
    ることを特徴とする車両の車輪用タイヤ。
  18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の車両の車輪用タイ
    ヤにして、 焼結した粉体から成る前記内壁の前記部分により画成さ
    れた前記外面部分が前記トレッドバンドの表面を備える
    ことを特徴とする車両の車輪用タイヤ。
  19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の車両の車輪用タイ
    ヤにして、 前記トレッドバンドが、対応する表面突起（１３、１
    ４）により前記バンドに形成された溝及び切欠き部と、
    焼結粉体から成る前記内壁の前記部分に形成されたラメ
    ラ要素（１６）とにより画成された隆起したパターンを
    有することを特徴とする車両の車輪用タイヤ。
  20. 【請求項２０】 請求項１７に記載の車両の車輪用タイ
    ヤにして、 少なくとも１つのサイドウォールにて、タイヤを識別す
    るための図形要素を画成する少なくとも１つの隆起した
    部分を有し、 該隆起した部分が、焼結した粉体から成る前記内壁の一
    部に形成された対応するキャビティにより形成されるこ
    とを特徴とする車両の車輪用タイヤ。
  21. 【請求項２１】 請求項１７に記載の車両の車輪用タイ
    ヤにして、 その外面の少なくとも一部がデボスされる(debossed)こ
    とを特徴とする車両の車輪用タイヤ。
  22. 【請求項２２】 加工されるタイヤ上に対応するキャビ
    ティ及び／又は突起を画成し得るようにされた突起（１
    ３、１４）及び／又は表面キャビティが設けられた内壁
    を備える加硫金型により車両の車輪用タイヤを製造する
    方法にして、 前記内壁の少なくとも一部を形成する前記材料が、共に
    相互に結合された焼結粉体粒子から成る金型を使用する
    ことを特徴とする車両の車輪用タイヤを製造する方法。
  23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の車両の車輪用タイ
    ヤの製造方法にして、 前記焼結した粉体粒子の相互の接続箇所と交互に現れる
    相互に連通するキャビティを介して通気を行う金型を使
    用し、湯道が略存在しないタイヤを製造することを特徴
    とする車両の車輪用タイヤの製造方法。
  24. 【請求項２４】 請求項２２に記載の車両の車輪用タイ
    ヤの製造方法にして、 セラミック材料の粉体を焼結することにより形成された
    少なくとも１つの部分を備える金型を使用することを特
    徴とする車両の車輪用タイヤの製造方法。
  25. 【請求項２５】 請求項２４に記載の車両の車輪用タイ
    ヤの製造方法にして、 前記金型内の熱供給ステップが、マイクロ波により且つ
    加硫すべきタイヤの異なる領域にて異なる量で実施され
    ることを特徴とする車両の車輪用タイヤの製造方法。
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