JP2007062270A - タイヤ加硫用金型とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ホルダーを再利用可能として、タイヤ加硫用金型の製作費を低減する。
【解決手段】 タイヤ加硫用金型１０のクラウン部型１１を固定するためのホルダーとして、その内径と内径部高さとが複数種のクラウン部型１１の内径と内径部高さよりも大きなホルダー１４を作製し、これを上記クラウン部型１１を備えた複数種の金型の共通ホルダーとするとともに、上記ホルダー１４の隣接するホルダーとの当接面にプロテクター１６を設けて上記クラウン部型１１などの損傷を防ぐことができるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、タイヤ加硫用金型とその製造方法に関するもので、特に、セクターモールドのホルダーを共用化するための金型の構造に関する。

従来、タイヤを成形する際には、図３（ａ），（ｂ）に示すように、タイヤクラウン部の断面形状を有するクラウン部型５１をホルダー５２に取付けたセグメント（以下、セクターモールドという）５３を複数個環状に連結した環状体５４に、左，右のサイドトレッド部の断面形状を有する上，下型５５，５６を嵌合させて成るタイヤ加硫用金型５０を用い、成型された生タイヤの内側に圧力をかけて上記生タイヤ外表面を加熱された上記タイヤ加硫用金型５０の内壁に圧着させ、生ゴムを熱と圧力とで加硫する方法が行われている。
ところで、上，下型５５，５６は鉄製であるが、上記クラウン部型５１を構成する材料は、通常、アルミニウムもしくはアルミニウム合金が用いられていることが多い。そのため、タイヤ加硫時のモールド嵌合において、アルミニウム製のセグメント同士では強度が不足することから、これを補強するため、上記ホルダー５２としては、その内径や内径高さ及びその分割角度が組込むモールドのサイズに合わせて設計された鉄ホルダーが用いられている。

ところで、上記クラウン部型５１、上，下型５５，５６、及び、ホルダー５２は、タイヤ種毎に、一品一様で製作され、使用後には廃棄されていた。上記タイヤ加硫用金型５０の使用期間は、通常、３〜１０年であるが、開発用タイヤの金型などの特殊な金型に関しては、０．５〜１年で不要になるケースが多い。
しかしながら、上記ホルダー５２はタイヤ種による形状の制限が殆どないにもかかわらず、タイヤ加硫用金型５０が一品一様方式を採っていることから、ホルダー５２の製作費用が１つのモールドに全て計上されるので、金型製作費が高くなってしまうといった問題点があった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、ホルダーを再利用可能として、タイヤ加硫用金型の製作費を低減することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討の結果、その形状がタイヤ種により殆ど制限されることのないホルダーを複数種の金型にて共用化することにより、上記課題を解決することができることを見出し本発明に到ったものである。
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、タイヤクラウン部の断面形状を有するクラウン部型をホルダーに取付けて成るセグメントを複数個環状に連結し、この環状体に左，右のサイドトレッド部の断面形状を有する上，下型とを嵌合して成るタイヤ加硫用金型であって、上記ホルダーを、その内径と内径部高さとが複数種のクラウン部型の内径と内径部高さよりも大きい、上記複数種のクラウン部型が全て取付可能な共通ホルダーとしたものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ加硫用金型において、上記ホルダーの分割角度を、金型周方向の分割角度の規定範囲の最小値よりも小さいかまたは同等としたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のタイヤ加硫用金型において、上記ホルダーの隣接するホルダーとの当接面にプロテクターを設けたものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のタイヤ加硫用金型において、上記上，下型が上記クラウン部型と当接する当接面よりも径方向外側に、上記上，下型が上記ホルダーと当接する当接面を設けたものである。

また、請求項５に記載の発明は、タイヤクラウン部の断面形状を有するクラウン部型をホルダーに取付けて成るセグメントを複数個環状に連結し、この環状体に左，右のサイドトレッド部の断面形状を有する上，下型とを嵌合して成るタイヤ加硫用金型を製造する方法であって、分割角度が金型周方向の分割角度の規定範囲の最小値よりも小さいかまたは同等であり、かつ、その内径と内径部高さとが複数種のクラウン部型の内径と内径部高さよりも大きく形成された共通ホルダーを準備し、上記ホルダーに上記複数種のクラウン部型の中から選択されたクラウン部型を取付けて上記セグメントを構成するとともに、このセグメントを複数個環状に連結した環状体に上記選択されたクラウン部型に対応する上，下型を取付けるようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、タイヤクラウン部の断面形状を有するクラウン部型をホルダーに取付けて成るセグメント（セクターモールド）の上記ホルダーを、分割角度が金型周方向の分割角度の規定範囲の最小値よりも小さいかまたは同等であり、かつ、その内径と内径部高さとが複数種のクラウン部型の内径と内径部高さよりも大きいホルダーとすれば、一度使用したホルダーを回収し、次回以降の作製時に再利用することができるので、金型製作費を大幅に低減することができる。
また、上記ホルダーの隣接するホルダーとの当接面にプロテクターを設けるようにすれば、加硫時に金型を閉じたときや、セクターモールドの運搬時に発生するクラウン部型等の損傷を防ぐことができる。
また、上記ホルダーの内径はタイヤ径方向幅が最も小さいクラウン部型の内径に合わせて設計されているので、上記セグメントを複数個環状に連結した環状体に嵌合される上，下型の上記クラウン部型と当接する当接面よりも径方向外側に上記上，下型が上記ホルダーと当接する当接面を設けるようにする必要がある。これにより、ホルダーを確実に共有化できるとともに、アルミ部品であるクラウン部型の耐久性を確保することができる。

以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本最良の形態に係るタイヤ加硫用金型１０の構成を示す図で、同図において、１１はタイヤクラウン部の断面形状を有するクラウン部型、１２，１３は左，右のサイドトレッド部断面形状を有する上型と下型、１４は上記クラウン部型を取付けて固定するためのホルダーで、このホルダー１４に上記クラウン型１１を取付けてセクターモールド１５を構成し、このセクターモールド１５を複数個環状に連結した環状体に上記上，下型１２，１３とを嵌合することにより、タイヤ加硫用金型１０を得る。
本発明においては、上記ホルダー１４の形状を数種類に統一し、一つのホルダーを複数種類のクラウン部型１１を固定するための共通のホルダーとして使用する。すなわち、その内径と内径部高さとが複数種のクラウン部型の内径と内径部高さよりも大きく形成したホルダー１４を予め作製しておけば、一つのホルダー１４を上記クラウン部型を備えた複数種の金型全てに使用することができる。なお、外部形状に関しては、上記タイヤ加硫用金型１０を加硫機に取付けるためのコンテナ形状により数種類に統一可能であるので、上記ホルダー１４をコンテナ形状の異なる加硫機毎に準備しておけば、一度使用したホルダーを回収し、次回以降の作製時に再利用することができる。

本例では、上記ホルダー１４を様々なサイズのクラウン部型で使用できるように、数種のクラウン部型の中で最小の分割角度を算出し、その結果から、上記ホルダー１４の分割角度を決定する。そして、図２に示すように、上記ホルダー１４の分割角度θを、金型周方向の分割角度のモールド周方向の分割角度の規定範囲の最小値よりも小さいか、または、同等とするとともに、上記ホルダー１４の隣接するホルダー１４との当接面に、例えば、鉄板から成るプロテクター１６を設けるようにしている。これは、加硫時に金型を閉じたときや加硫時における上記クラウン部型１１の損傷を低減するためで、上記クラウン部型１１はアルミニウム合金などで作製された鋳物であるので、組立時においてクラウン部型１１同士を密着させておくと、加硫時には上記クラウン部型１１に大きな圧力が作用して上記クラウン部型１１が破損する恐れがあるためである。
上記プロテクター１６のサイズは上記各クラウン部型１１の分割角度と上記ホルダー１４の分割角度θの大きさに対応して決定されるもので、クラウン部型１１の分割角度が４０°でホルダー１４の分割角度がθ＝３７°であれば、上記プロテクター１６のサイズとしては、α＝３°近辺にするのが適当である。すなわち、当然のことながら、上記プロテクター１６のサイズに関しては、タイヤ加硫時の温度でのアルミと鉄との熱膨張差を考慮して設計されなければならないので、プロテクター１６のサイズは単純に４０°−３７°とはならない。
また、従来の金型では、図３（ａ）に示すように、上，下型５５，５６はクラウン部型５１とのみ当接するようになっているが、本例では、図１に示すように、上記ホルダー１４の内径は、上記複数のクラウン部型のうちのタイヤ径方向幅が最も小さいクラウン部型の内径に合わせて設計されているので、上記セグメントを複数個環状に連結した環状体に嵌合される上，下型１２，１３が上記クラウン部型１１の端面１１ａ，１１ｂと当接する面１３ａ，１３ｂの外側（同図の上，下側）をタイヤ径方向に延長して段差部を形成し、この段差部の端面１３ｍ，１３ｎを上記上，下型１２，１３が上記ホルダー１４の端面１４ｍ，１４ｎと当接する当接面とすれば、上記上，下型１２，１３をホルダー１４とクラウン部型１１との両方に当接させることができる。これにより、上記ホルダー１４を確実に共有ホルダー１４として使用できるとともに、アルミ部品であるクラウン部型１１の耐久性を確保することができる。なお、この場合にも、径方向への熱膨張を考慮する必要があることは言うまでもない。
また、上記クラウン部型１１を構成するアルミ部品の材質にもよるが、必要に応じて、上記クラウン部型１１の上記上，下型１２，１３との当接部に硬化処理を施したり、上記当接部に鉄の薄板を溶接等で接合するなどすれば、上記クラウン部型１１の耐久性を更に向上させることができる。

このように、本最良の形態によれば、タイヤ加硫用金型１０のクラウン部型１１を固定するためのホルダーとして、その内径と内径部高さとが複数種のクラウン部型１１の内径と内径部高さよりも大きなホルダーを作製し、これを上記クラウン部型１１を備えた複数種の金型の共通ホルダー１４とすれば、複数種の金型についてホルダーをそれぞれ準備する必要がないので、タイヤ加硫用金型１０の製作費を大幅に低減することができる。
また、ホルダー１４の隣接するホルダーとの当接面にプロテクター１６を設けるようにすれば、組立時においてはクラウン部型１１同士が密着することがないので、加硫時にクラウン部型１１同士が密着した場合にも不要な圧力がかからない。したがって、上記クラウン部型１１が損傷することを防ぐことができる。
なお、常温時には、鉄材である上記プロテクター１６が外に出ているが、加硫時には、熱膨張差により、アルミ材であるクラウン部型１１は上記プロテクター１６と面位置になるか、もしくは、クラウン部型１１のほうが外側にくるように設計すれば、上記クラウン部型１１の損傷を確実に防ぐことができる。

また、従来は、今まで同じサイズのタイヤでもタイヤ外径（ＪＡＴＭＡに記載の範囲で大きさが変わる）が異なることと、上下のサイドモールド（上，下型）とクラウン部トレッドのセクターモールドの分割位置が同サイズで異なる場合にも、一品一様の設計を余儀なくされてきたが、本発明を適用することにより、同サイズのタイヤでパターン違いの生産をする場合にも、ホルダーを共用化でき、ホルダーの制作費を削減することができる。

このように、本発明によれば、少ない種類のホルダーで、多くの種類のセクターモールドを作製できるので、タイヤ加硫用金型の製作費を大幅に低減することができる。

本発明の最良の形態に係るセクターモールドの構成を示す図である。 本最良の形態に係るホルダーの連結状態を示す図である。 従来の加硫金型の概要を示す図である。

符号の説明

１０ タイヤ加硫用金型、１１ クラウン部型、１２ 上型、１３ 下型、
１４ ホルダー、１５ セクターモールド、１６ プロテクター。

Claims (5)

1. タイヤクラウン部の断面形状を有するクラウン部型をホルダーに取付けて成るセグメントを複数個環状に連結し、この環状体に左，右のサイドトレッド部の断面形状を有する上，下型とを嵌合して成るタイヤ加硫用金型であって、上記ホルダーが、その内径と内径部高さとが複数種のクラウン部型の内径と内径部高さよりも大きい、上記複数種のクラウン部型が全て取付可能な共通ホルダーであることを特徴とするタイヤ加硫用金型。
2. 上記ホルダーの分割角度を、金型周方向の分割角度の規定範囲の最小値よりも小さいかまたは同等としたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫用金型。
3. 上記ホルダーの隣接するホルダーとの当接面にプロテクターを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ加硫用金型。
4. 上記上，下型が上記クラウン部型と当接する当接面よりも径方向外側に、上記上，下型が上記ホルダーと当接する当接面を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のタイヤ加硫用金型。
5. タイヤクラウン部の断面形状を有するクラウン部型をホルダーに取付けて成るセグメントを複数個環状に連結し、この環状体に左，右のサイドトレッド部の断面形状を有する上，下型とを嵌合して成るタイヤ加硫用金型を製造する方法であって、分割角度が金型周方向の分割角度の規定範囲の最小値よりも小さいかまたは同等であり、かつ、その内径と内径部高さとが複数種のクラウン部型の内径と内径部高さよりも大きく形成された共通ホルダーを準備し、上記ホルダーに上記複数種のクラウン部型の中から選択されたクラウン部型を取付けて上記セグメントを構成するとともに、このセグメントを複数個環状に連結した環状体に上記選択されたクラウン部型に対応する上，下型を取付けるようにしたことを特徴とするタイヤ加硫用金型の製造方法。
   

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