JP2008168510A - タイヤ成形用二分割金型及びこのタイヤ成形用二分割金型を使用したタイヤの製造方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】金型の型締め時にタイヤの挟み込みを防止して加硫成形時の不具合を改善出来るタイヤ成形用二分割金型及びこのタイヤ成形用二分割金型を使用したタイヤの製造方法を提供する。
【解決手段】コンテナ３ａ，３ｂは、支持プレート２ａ，２ｂの内側に配設されたリング状のコンテナリング５と、このコンテナリング５の傾斜面６に沿って摺動可能に係合する周方向に複数に分割されたセグメント７と、複数台の油圧シリンダー等の開閉駆動手段８と、上部および下部サイドプレート９ａ，９ｂとで構成され、前記開閉駆動手段８のロッドの先端には、前記二分割されたコンテナ３ａ，３ｂの分割面と平行に上下二分割されたセンタープレート１０ａ，１０ｂが取付けられている。センタープレート１０ａ，１０ｂとセグメント５との摺動部には、前記上下一対のコンテナリング７をタイヤ中心軸Ｘ−Ｘに向かってスライドさせる複数のスライドユニット機構１２が設けてある。
【選択図】 図１

Description

この発明は、タイヤ成形用二分割金型及びこのタイヤ成形用二分割金型を使用したタイヤの製造方法に係わり、更に詳しくは加硫成形時の不具合を改善し、高性能なタイヤを成形することが出来るタイヤ成形用二分割金型及びこのタイヤ成形用二分割金型を使用したタイヤの製造方法に関するものである。

従来、未加硫タイヤを加硫成形する際に使用される金型（モールド）として、タイヤ赤道面を挟んで上下に二分割された二分割モールド方式と、モールドを周方向に複数に分割させて中心に向かって拡縮させるセクショナルモールド方式とが知られている。

二分割モールド方式は、金型設備を簡易に、しかも小型化出来る利点がある反面、近年の複雑なトレッドパターンを有するタイヤにおいては、タイヤ離型時の抵抗が大きく、またタイヤが金型内面に密着した状態で金型が開く製造不良や、亀裂等の不具合が発生すると言う問題がある。

また、セクショナルモールド方式は、トレッドセグメント部を円周方向に複数に分割することで、複雑なトレッドパターンにも対応させることが出来る反面、別途の複雑な摺動機構を具備させる必要があり、金型コストの増大を招くと言う問題がある。

そこで、二分割モールド方式とセクショナルモールド方式とを組み合わせた構造のタイヤ加硫成形用金型が提案されている（例えば、特許文献１参照，特許文献２参照）。

然しながら、このようなタイヤ加硫成形用金型は、上下に二分割された上下の割型シェルの開閉に伴って分割された複数のセグメントが中心に向かって拡縮する構造であり、またセグメントの型開閉作動にはばねの弾性力を利用したものであるため、構造が複雑で、特に型締め時にセグメントに均一な型締め力が作用しないことから型締め安定せず、未加硫タイヤを挟み込んでタイヤの製品不良を起こすと言う問題があった。
特許第３６０８１６１号 特開２０００−１２７１７３号公報

この発明はかかる従来の問題点に着目し、構造が簡単でコンパクトに構成することが出来ると共に、二分割金型で高性能のタイヤを製造することが出来、更に金型の型締め時にタイヤの挟み込みを防止して加硫成形時の不具合を改善し、歩留りを向上させることが出来るタイヤ成形用二分割金型及びこのタイヤ成形用二分割金型を使用したタイヤの製造方法を提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、この発明のタイヤ成形用二分割金型は、高さ方向の略中央において上下二分割に構成した接近，離反可能な上下一対のコンテナを、周方向に配設したリング状のコンテナリングと、このコンテナリングに形成した傾斜面に沿って摺動可能に係合する周方向に複数に分割されたセグメントと、前記上下一対のコンテナ間に、二分割されたセンタープレートを介して前記一対のコンテナを接近・離反させる開閉駆動手段を設け、前記上下のセグメントに、上部サイドプレートと下部サイドプレートとを着脱可能に配設すると共に、セグメントの内側に二分割されたタイヤ成形用モールドを着脱可能に取付けて成るタイヤ成形用二分割金型であって、 前記二分割されたセンタープレートと周方向に複数に分割されたセグメントとの摺動部に前記上下一対のセグメントをタイヤ中心軸方向に向かってスライドさせるスライドユニット機構を設け、前記上部サイドプレートと下部サイドプレートから突出させた傾斜するガイドピンを前記分割されたセグメントに形成したガイド穴に摺動可能に嵌合させたことを要旨とするものである。

ここで、前記スライドユニット機構は、センタープレートに埋設されたスライドベースにガイド溝を形成し、このガイド溝に摺動可能に係合された傾斜ピンホルダに揺動可能な揺動ピンの一端を連結し、この揺動ピンの他端を、前記セグメントに嵌合させたガイドピンの傾斜角度と同一線上に埋設固定するものである。

また、この発明のタイヤ成形用二分割金型を使用したタイヤの製造方法は、型開き状態の二分割されたコンテナの内側に、タイヤ成形用モールドと上部サイドプレート及び下部サイドプレートとに沿って未加硫タイヤを配置すると共に、上部サイドプレートを下降させて下部サイドプレートとで型締めを行う際、上下一対のセグメントをタイヤ中心軸方向に縮径させ、タイヤ成形用モールドの型締め時に、上下一対のコンテナ間に配設した開閉駆動装置を駆動させ、スライドユニット機構を介して前記タイヤ成形用モールドを型締めしてタイヤの加硫成形を行うことを要旨とするものである。

ここで、前記タイヤは、成形ドラム方式で成形された未加硫タイヤ、または剛性中子方式で製造された未加硫タイヤである。

このように、二分割の金型を使用して高性能のタイヤを製造する際、二分割されたセンタープレートと周方向に複数に分割されたセグメントとの摺動部に前記上下一対のタイヤ成形用モールドを中心方向に向かってスライドさせるスライドユニット機構を設け、前記上部サイドプレートと下部サイドプレートから突出させた傾斜するガイドピンを前記分割されたセグメントに形成したガイド穴に摺動可能に嵌合させた二分割金型を使用するので、構成が簡単でコンパクトに構成でき、金型の型締め時にタイヤの挟み込みを防止して加硫成形時の不具合を改善し、歩留りを向上させることが出来るものである。

この発明は上記のように構成したので、以下のような優れた効果を奏するものである。

(a).二分割金型で高性能なタイヤの加硫成形を行い、タイヤのユニフォミティーを向上さ せることが出来る。

(b).開閉駆動手段を上下一対のコンテナ間に設けると共に、二分割されたセンタープレー トとセグメントとの摺動部にスライドユニット機構を設けることで、装置全体をコンパクト化することが出来る。

(c).金型の型締め時にタイヤの挟み込みを防止して加硫成形時の不具合を改善し、歩留り を向上させることが出来る。

(d).タイヤにリフトがかからず、真空加硫が可能であるので、ベントレスの外観の綺麗なタイヤを製造することが出来る。

(e).タイヤ内面にモールドが密着し難いのでタイヤ内部の故障も改善することが出来る。

(f).一般の成形ドラムにより成形した未加硫タイヤ、または剛性中子により成形した未加 硫タイヤの加硫成形を行うことが出来る。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。

図１は、この発明を実施したタイヤ成形用二分割金型の開状態の概略構成図、図２はタイヤ成形用二分割金型の閉状態の概略構成図、図３は図１のＡ−Ａ矢視平面図を示し、このタイヤ成形用二分割金型は、ベースプレート１ａ，１ｂの内側に設けた支持プレート２ａ，２ｂを介してに支持された上下一対の分割されたコンテナ３ａ，３ｂにより構成され、この二分割されたコンテナ３ａ，３ｂの少なくとも一方（この実施形態では上側のコンテナ３ａ）のベースプレート１ａ上には、二分割されたコンテナ３ａ，３ｂを接近・離反させる油圧シリンダー等の駆動手段４が立設されている。

前記コンテナ３ａ，３ｂは、前記支持プレート２ａ，２ｂの内側に配設されたリング状のコンテナリング５と、このコンテナリング５に形成された所定角度の傾斜面６に沿って摺動可能に係合する周方向に複数に分割された（この実施形態では９分割されているが、分割数については特に限定されない）セグメント７と、複数台（この実施形態では６台であるが特に限定されない）の油圧シリンダー等の開閉駆動手段８と、上部サイドプレート９ａと下部サイドプレート９ｂとで構成され、前記開閉駆動手段８のロッドの先端には、前記二分割されたコンテナ３ａ，３ｂの分割面と平行に上下二分割されたセンタープレート１０ａ，１０ｂが取付けられている。なお、８ａはガイドピンを示している。

前記セグメント７の内側には、周方向に複数に分割され、かつ上下中央において二分割された所定のプロファイルを有するタイヤ成形用モールド１１を着脱可能に取付け、前記二分割されたセンタープレート１０ａ，１０ｂと周方向に複数に分割されたセグメント７との摺動部には、図４に示すように、前記上下一対のセグメント７をタイヤ中心軸Ｘ−Ｘに向かってスライドさせる複数のスライドユニット機構１２が設けてある。

前記支持プレート２ａ，２ｂの内側には、所定の角度で傾斜したガイドピン１３が突出させてあり、このガイドピン１３は、前記分割されたセグメント７に形成したガイド穴７ａに摺動可能に嵌合させて構成してある。

前記スライドユニット機構１２は、図４に示すようにセンタープレート１０ａ，１０ｂに埋設されたスライドベース１４にガイド溝１５が形成してあり、このガイド溝１５に傾斜ピンホルダ１６を摺動可能に係合され、この傾斜ピンホルダ１６にはヒンジを支点として揺動ピン１７の一端を揺動可能に連結し、また揺動ピン１７の他端は前記コンテナリング７に形成したガイド穴７ａに嵌合させたガイドピン１３の傾斜角度と同一線上に埋設固定してある。

上記のような一対のコンテナ３ａ，３ｂは、タイヤ成形用モールド１１を取付けた上下のセグメント７が閉じた状態で駆動手段４の伸縮作動によりコンテナリング５を昇降させると、支持プレート２ａに取付けられた上部サイドプレート９ａも上昇し、これと同時に、コンテナリング５の傾斜面６及びガイドピン１３の摩擦力等によりタイヤ成形用モールド１１を保持したセグメント７がタイヤ中心軸Ｘ−Ｘから離型する方向に移動するものである。

また駆動手段４の作動に同期させて前記スライドユニット機構１２の開閉駆動手段８を収縮作動させて二分割されたセンタープレート１０ａ，１０ｂをそれぞれ上昇させると、ガイド溝１５に摺動可能に係合された傾斜ピンホルダ１６に設けた揺動可能な揺動ピン１７を介してタイヤ成形用モールド１１を保持したセグメント７を更にタイヤ中心方向Ｘ−Ｘから離型する方向に移動させる。

前記上下に二分割に構成された開閉可能な一対のコンテナ３ａ，３ｂの中心部には、一般の成形ドラムにより成形した未加硫タイヤＷ、または剛性中子により成形した未加硫タイヤＷを保持するブラダー中心機構２１が設けてあり、このブラダー中心機構２１は、前記上下のベースプレート１ａ，１ｂのタイヤ中心軸Ｘ−Ｘ線上に、昇降シリンダー２２を介して上型エジェクター２３ａと、図示しない昇降シリンダーを介して下型エジェクター２３ｂとが同一軸線上に鉛直向きに相対向して設置されている。

なお、１９はブラダー、２０は未加硫タイヤＷのクランプ機構を示しており、このクランプ機構２０は、中心軸２４と上下の押えプレート２５ａ，２５ｂとで構成され、２６はセンターポスト、２７ａ，２７ｂは未加硫タイヤＷ内に加熱媒体（例えば、エアー、加圧蒸気や窒素ガス等の不活性ガス）を流入させる配管を示している。また、この発明の実施形態では、型締め時に一対のコンテナ３ａ，３ｂ部に接触することで熱伝導の効率化も可能であり、またコンテナ３ａ，３ｂには、真空機構を設けることも可能である。

次に、上記のような二分割金型を使用したタイヤＷの加硫成形方法を図１及び図２を参照しながら説明する。

先ず、図１に示すように先ず駆動手段４を介してコンテナ３ａを上昇させると共に、センタープレート１０ａ，１０ｂをベースプレート１ａ，１ｂ側に引き上げておき、またセンターポスト２６を図示しない駆動装置により上昇させておく。

この状態から、センタープレート１０ａ，１０ｂ間の中心部に、一般の成形ドラムにより成形した未加硫タイヤＷ（外部でクランプされてのいたもの）、または剛性中子から取外した未加硫タイヤＷ（グリーンタイヤ）を移送装置やビードリングを昇降シリンダー２２に取り付けてあるものを挿入し、更に図示しない駆動装置を介してセンターポスト２６を上昇させることによりクランプ機構２０を介して未加硫タイヤＷをクランプして保持させる。

次いで、駆動手段４を介してベースプレート１ａに吊設されたコンテナ３ａを下降させ、更に昇降シリンダー２２を伸長作動させて上型エジェクター２３ａで未加硫タイヤＷの上面側の保持位置を決定する。

このような状態から、駆動手段４を介してコンテナ３ａと、センターポスト２６とを同期させながら下降させると共に、センタープレート１０ａ，１０ｂが互いに当接するまで下降させる。この時、未加硫タイヤＷのセンターとセンタープレート１０ａ，１０ｂとの中心位置が一致するように同期作動させる必要がある。そして更に駆動手段４を介してコンテナ３ａ下降させながら開閉駆動手段８を連動させて型締めを行う。

即ち、前記駆動手段４を介してコンテナ３ａを下降させると、支持プレート２ａに取付けられたコンテナリング５及びガイドピン１３が下降し、コンテナリング５の傾斜面６に沿って摺動可能に係合するセグメント７及びスライドユニット機構１２も下降することになる。

そして、上述したようにスライドユニット機構１２のセンタープレート１０ａ，１０ｂの先端が当接したら開閉駆動手段８を同期させながら収縮作動させてセグメント７をタイヤ中心方向に移動させる。そして、未加硫タイヤＷを保持するセンターポスト２６を下降させながらコンテナ３ａ，３ｂのスライドユニット機構１２，セグメント５及びコンテナリング７を下降させてセグメント７及びコンテナリング５の型締めを開始する。

更にコンテナ３ａ及びコンテナ３ｂにより型締めが行われると、ガイドピン１３及びコンテナリング５と傾斜面６に係合するセグメント７はタイヤの中心軸Ｘ−Ｘ方向に水平に縮径移動し、更にセンターポスト２６が下降して未加硫タイヤＷのサイド部が下部サイドプレート９ｂに当接すると、ブラダー中心機構２０に配管２７ａ，２７ｂが当接してクランプ接続される。

このようにして駆動手段４，開閉駆動手段８を同期させて作動させると共に、スライドユニット機構１２により型締めが完了すると同時に、コンテナリング５に設けた図示しないバキューム通路に接続されたバキューム手段（真空吸引手段）により未加硫タイヤＷを型締めしたタイヤ成形用モールド１１内をバキュームし、これと同時に、前記配管２７ａ，２７ｂから加熱媒体（エアー、加圧蒸気や窒素ガス等の不活性ガス等）を未加硫タイヤＷ内に導入して加硫を行う。

そして、未加硫タイヤＷを所定時間加硫成形した後、離型を開始する。

この離型開始は、加硫の完了した加硫済タイヤ内から加熱媒体を排気させ、更に加硫終了した製品タイヤの内部圧力を所定の圧力になるまで下降させておく。

次に、前記コンテナ３ａを駆動手段４により上昇させると同時に、開閉駆動手段８も互いに接近する方向に上昇及び下降させる。なおこの時、スライドユニット機構１２のセンタープレート１０ａ，１０ｂは開閉駆動手段８の伸長作動により互いに接触していることが必要である。

前記コンテナ３ａを駆動手段４により上昇させると、コンテナ３ａ，３ｂのスライドユニット機構１２，セグメント７も同時に上昇し、セグメント７が上昇すると、傾斜面６を介して係合するコンテナリング５も加硫成形されたタイヤＷから離型（拡径）し、開閉駆動手段８のストロークエンドで離型することが出来る。即ち、スライドユニット機構１２の開閉駆動手段８を伸張作動してセンタープレート１０ａ，１０ｂを接触しているが、セグメント７が離型動作をしても、ガイドピン１３が埋設されたコンテナリング５は直ぐには拡径せず、センタープレート１０ａ，１０ｂの移動に伴って傾斜ピンホルダー１６がスライドベース１４のガイド溝１５上をスライドすることにより揺動ピン１７の揺動に伴ってタイヤ成形用モールド１１を取付けたコンテナリング５が徐々に拡径することで加硫成形されたタイヤＷｘの表面から離型するのである。

そして、タイヤ成形用モールド１１が成形タイヤから離型したら、駆動手段４によりコンテナ３ａを上昇させ、更に昇降シリンダー２２を収縮作動させて上型エジェクター２３ａを上昇させて成形タイヤの上面側から離す。そして、更に駆動手段４によりコンテナ３ａを上昇させ、ブラダー中心機構２０に接続した加熱手段の配管２７ａ，２７ｂのクランプを解除し、またタイヤの離型時に上昇しているセンターポスト２６は所定位置（タイヤ取出し位置）で停止し、センターポスト２６のクランプ装置を解除した後、タイヤ取出し位置で加硫された成形タイヤを取出して次工程へ搬送することにより作業を終了する。

以上のように、この発明の実施形態では、型開き状態の二分割されたコンテナ３ａ，３ｂの内側に、タイヤ成形用モールド１１と上部サイドプレート９ａ及び下部サイドプレート９ｂに沿って未加硫タイヤＷを配置すると共に、上部サイドプレート９ａを下降させて下部サイドプレート９ｂとで型締めを行う際、セグメント７と上下一対のコンテナリング５とをタイヤ中心軸Ｘ−Ｘ方向に縮径させ、タイヤ成形用モールド１１の型締め時に、上下一対のコンテナリング５間に配設した開閉駆動装置８を駆動させ、スライドユニット機構１２を介して前記タイヤ成形用モールド１１を型締めしてタイヤＷの加硫成形を行うので、二分割金型で高性能なタイヤＷの加硫成形を行い、タイヤＷのユニフォミティーを向上させることが出来るものである。

また、金型の型締め時にタイヤＷの挟み込みを防止して加硫成形時の不具合を改善し、歩留りを向上させることが出来、更にタイヤＷにリフトがかからず、真空加硫が可能であるので、ベントレスの外観の綺麗なタイヤを製造することが出来、また、タイヤ内面にモールド１２が密着し難いのでタイヤ内部の故障も改善することが出来る。

この発明を実施したタイヤ成形用二分割金型の開状態の概略構成図である。 タイヤ成形用二分割金型の閉状態の概略構成図である。 図１のＡ−Ａ矢視平面図である。 スライドユニット機構の拡大断面図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ ベースプレート
２ａ，２ｂ 支持プレート
３ａ．３ｂ コンテナ
４ 駆動手段
５ コンテナリング
６ 傾斜面
７ セグメント
７ａ ガイド穴
８ 開閉駆動手段
８ａ ガイドピン
９ａ 上部サイドプレート
９ｂ 下部サイドプレート
１０ａ，１０ｂ センタープレート
１１ タイヤ成形用モールド
１２ スライドユニット機構
１３ ガイドピン
１４ スライドベース
１５ ガイド溝
１６ 傾斜ピンホルダ
１７ 揺動ピン
Ｗ 未加硫タイヤ
Ｘ−Ｘ 中心軸

Claims (4)

1. 高さ方向の略中央において上下二分割に構成した接近，離反可能な上下一対のコンテナを、周方向に配設したリング状のコンテナリングと、このコンテナリングに形成した傾斜面に沿って摺動可能に係合する周方向に複数に分割されたセグメントと、前記上下一対のコンテナ間に、二分割されたセンタープレートを介して前記一対のコンテナを接近・離反させる開閉駆動手段を設け、前記上下のセグメントに、上部サイドプレートと下部サイドプレートとを着脱可能に配設すると共に、セグメントの内側に二分割されたタイヤ成形用モールドを着脱可能に取付けて成るタイヤ成形用二分割金型であって、前記二分割されたセンタープレートと周方向に複数に分割されたセグメントとの摺動部に前記上下一対のセグメントをタイヤ中心軸方向に向かってスライドさせるスライドユニット機構を設け、前記上部サイドプレートと下部サイドプレートから突出させた傾斜するガイドピンを前記分割されたセグメントに形成したガイド穴に摺動可能に嵌合させたことを特徴とするタイヤ成形用二分割金型。
2. 前記スライドユニット機構は、センタープレートに埋設されたスライドベースにガイド溝を形成し、このガイド溝に摺動可能に係合された傾斜ピンホルダに揺動可能な揺動ピンの一端を連結し、この揺動ピンの他端を、前記セグメントに嵌合させたガイドピンの傾斜角度と同一線上に埋設固定した請求項１に記載のタイヤ成形用二分割金型。
3. 型開き状態の二分割されたコンテナの内側に、タイヤ成形用モールドと上部サイドプレート及び下部サイドプレートとに沿って未加硫タイヤを配置すると共に、上部サイドプレートを下降させて下部サイドプレートとで型締めを行う際、上下一対のセグメントをタイヤ中心軸方向に縮径させ、タイヤ成形用モールドの型締め時に、上下一対のコンテナ間に配設した開閉駆動装置を駆動させ、スライドユニット機構を介して前記タイヤ成形用モールドを型締めしてタイヤの加硫成形を行うことを特徴とするタイヤ成形用二分割金型を使用したタイヤの製造方法。
4. 前記タイヤは、成形ドラム方式で成形された未加硫タイヤ、または剛性中子方式で製造された未加硫タイヤである請求項３に記載のタイヤ成形用二分割金型を使用したタイヤの製造方法。

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