JP2008247001A - タイヤ加硫用金型のベントホールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ベントホールの加工位置決めの作業工程を簡略化し、人件費の削減と加工費の削減及びベントホール内のクリーニング性を向上させたタイヤ加硫用金型のベントホールの製造方法を提供する。
【解決手段】タイヤ加硫用金型を製造する工程において、マスター型１を製作する際、金型の予め設計されたデータに基づきベントホール形成位置に対応した位置に多数のベントホールＱを形成するための筒状体２を立設させるための係合部３を形成し、マスター型１を形成した後、このマスター型１に基づきゴム型６、石膏型４Ｘを反転転写させて順次製作し、石膏型４Ｘの製作後、前記筒状体２を立設させるための係合部３に一端を閉鎖した筒状体２の他端開口部２ｂを係合させて立設させ、この筒状体２を立設させた石膏型４Ｘの表面側に溶湯を充填して硬化させた後、鋳造物Ｗｘから石膏型を取外し、鋳造物Ｗｘの所定位置から切断する際に筒状体２の長手方向の途中を切断し、筒状体２の中空部にベントホール９を形成する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、タイヤ加硫用金型のベントホールの製造方法に係わり、更に詳しくはベントホールの加工位置決めの作業工程を簡略化し、人件費の削減と加工費の削減及びベントホール内のクリーニング性を向上させたタイヤ加硫用金型のベントホールの製造方法に関するものである。

一般にタイヤ加硫用金型には、タイヤ加硫成形時に金型内面と未加硫タイヤとの間に残留したエアーや加硫時に発生するガスを金型外部に排気させるために、ベントホールと呼称される多数の細い排気穴が形成されている。

この多数のベントホールは、一般的に金型のエアーが残り易い箇所に加工され、例えば、ビードリング、リムクッション、サイド部等に対応する金型の同一周上の８ヶ所以上に加工されており、周列数はタイヤ形状によって異なっている。また、タイヤトレッド部の溝に囲まれた金型のデザインブロック内のベントホールは、１ヶ所以上加工されている。

然しながら、多数のベントホールを備えた金型によりタイヤを加硫成形すると、多数のベントホールに加硫ゴムが流れ込み、製品タイヤの表面には多数の髭状の突起（スピュー）が発生する。このため、タイヤ成形後のタイヤ仕上げ工程では、上記のスピューを除去する作業が不可欠となり、作業性及び生産性を阻害させるばかりか、除去したスピューの屑が多数散らばって作業環境を悪化させ、更に製品タイヤの外観を向上させることが難しいと言う課題があった。

ところで、上記のようなタイヤ加硫成形用金型に対して多数のベントホール（金型の大きさにもよるが一つの金型に対して数千個）を作成する作業は、一般に鋳物を鋳造により製作した後に、製作図面等を見ながらベントホールの位置を特定し、マーキング作業→ドリル作業等で貫通した穴開け加工を行っており、このため多大な手間と人件費，及び加工費がかかると言う問題があった。また、従来のベントホールは加硫不純物（加硫時に発生する化学薬品類のガス）によりベントホールが詰まり易いと言う問題があった。

そこで従来では金型の鋳造時にベントホール製作用の細い線材等を立てておき、鋳造後に引き抜いたり、また二重バイプを鋳造時に埋設しておき、鋳造後に中軸を引き抜いてベントホールを製作する方法が提案されている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。

然しながら、金型に対するベントホールの製作位置は任意の位置ではなく、排気効率を考慮して製作する必要があるが、上記のような従来の方法は、ベントホールの位置決め作業に関しては何ら開示されておらず、上述したように、ベントホールの位置を特定するのに多大な手間と人件費を要すると言う問題があった。
特開平７−２２３２２４号公報 特開２０００−１０２９２６号公報

この発明はかかる従来の問題点に着目し、ベントホールの加工位置決めの作業工程を簡略化し、人件費の削減と加工費の削減及びベントホール内のクリーニング性を向上させたタイヤ加硫用金型のベントホール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、タイヤ加硫用金型を製造する工程において、マスター型を製作する際、金型の予め設計されたデータに基づきベントホール形成位置に対応した位置に多数のベントホールを形成するための筒状体を立設させるための係合部を形成し、マスター型を形成した後、このマスター型に基づきゴム型、石膏型を反転転写させて順次製作し、石膏型の製作後、前記筒状体を立設させるための係合部に一端を閉鎖した筒状体の他端開口部を係合させて立設させ、この筒状体を立設させた石膏型の表面側に溶湯を充填して硬化させた後、鋳造物から石膏型を取外し、鋳造物の所定位置から切断する際に筒状体の長手方向の途中を切断し、筒状体の中空部にベントホールを形成することを要旨とするものである。

ここで、前記筒状体は、鋳造物よりも高融点の金属材料によりパイプ状に形成するものであり、また前記筒状体を立設させるための係合部は、筒状体の他端開口部が嵌合する凹状または凸状に形成したり、また筒状体の他端開口部が嵌合する凹状または凸状に形成したチップで形成するものである。

更に、前記筒状体は、内径を同一にしたストレートまたは他端開口部の途中から一端の閉鎖側に向かって内径を順次拡大したテーパ穴であることが好ましい。

この発明は、上記のように構成することで、ベントホールの加工位置決めの作業工程を簡略化し、人件費の削減と加工費の削減及びベントホール内のクリーニング性を向上させることが出来るものである。

この発明は、上記のようにタイヤ加硫用金型を製造する工程において、マスター型を製作する際、金型の予め設計されたデータに基づきベントホール形成位置に対応した位置に多数のベントホールを形成するための筒状体を立設させるための係合部を形成し、マスター型を形成した後、このマスター型に基づきゴム型、石膏型を反転転写させて順次製作し、石膏型の製作後、前記筒状体を立設させるための係合部に一端を閉鎖した筒状体の他端開口部を係合させて立設させ、この筒状体を立設させた石膏型の表面側に溶湯を充填して硬化させた後、鋳造物から石膏型を取外し、鋳造物の所定位置から切断する際に筒状体の長手方向の途中を切断し、筒状体の中空部にベントホールを形成するので、以下のような優れた効果を奏するものである。

(a).ベントホールの加工位置決めの作業工程を簡略化することが出来、人件費の削減と加工費の削減を図ることが出来る。
(b).ベントホール内の目詰まりや、不純物のクリーニング性を向上させることが出来る。

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〜図３は、この発明の第１実施形態を示すタイヤ加硫用金型におけるベントホール製造工程の一部説明図であって、タイヤ加硫用金型を製造する場合には、先ず図１に示すように製造するタイヤ外郭形状やトレッド部の模様等に対応した形状で樹脂材料を工作機械等を使用してマスター型１を製作する。

このマスター型１は、金型の予め設計されたＣＡＤ／ＣＡＭデータからベントホール形成位置に対応した位置座標を読み込み、多数のベントホールＱを形成するための筒状体２を立設させるための係合部３を形成する。

前記筒状体２の形状としては、図４に示すように、一端２ａを閉鎖した中空筒状に形成され、他端開口部２ｂは前記係合部３に係合できるように形成され、筒状体２の中空部２ｃが排気筒、即ち、ベントホールＱになるものである。なお図４は他端開口部２ｂに石膏４が取付けた状態を示している。

上記のようにしてマスター型１を形成した後、このマスター型１と予め形成してあるバックセクメント５との空間部に溶融したゴム材料を流しこみ、冷却させてゴム型６を製作する。その後、バックセクメント５とゴム型６とをマスター型１から取外し、反転させて図２に示すように、ゴム型６の内面側に石膏４を流しこみ、石膏型４Ｘを反転転写させて製作する。

石膏型４Ｘを反転転写させて製作後、石膏型４Ｘをゴム型６から取外し、図３に示すように石膏型４Ｘに形成された前記多数の係合部３に、図４に示す多数の筒状体２の他端開口部２ｂを順次係合させて立設させ、その後、石膏型４ｘの表面側に例えば、アルミ合金等の溶湯Ｗを充填させて硬化させる。この溶湯Ｗが硬化して鋳造物Ｗｘが成形された後、鋳造物Ｗｘから石膏型４Ｘを破壊して順次取外し、鋳造物Ｗｘの所定位置、即ち、一点鎖線で示す製品部分Ｓ−Ｓから切断加工する際、筒状体２の長手方向の途中を切断し、筒状体２の中空部２ｃにベントホールＱを形成するものである。

前記筒状体２は、鋳造物Ｗｘよりも高融点の金属材料によりパイプ状に形成するもので、例えば、鋳造物Ｗを融点８００°Ｃ前後のアルミニュウムで製造する場合には、鋳造物Ｗｘの融点温度より高い、例えば、ステンレスや鉄等の材料により筒状体２を製作する必要がある。

なお、筒状体２の他端開口部２ｂと、予めマスター型１に形成する係合部３との係合は、上記の第１実施形態のように突起状の係合部３に筒状に形成された筒状体２の他端開口部２ｂを嵌合させる他、逆にマスター型１に形成する係合部３に凹状の溝部を形成し、筒状体２の他端開口部２ｂに凹状の係合部３と係合する突起状の突起部を形成することも可能である。

更に、マスター型１に形成する係合部３を、図７〜図１４に示すように、別のチップ部材７ａ，７ｂにより形成することも可能である。即ち、図７〜図１０の実施形態では、マスター型１を形成する際に、筒状体２の係合部となる部分を凹溝８を備えたチップ部材７ａにより所定位置に形成し、これをゴム型６，石膏型４Ｘに順次反転転写させて石膏型４Ｘに凹溝８を備えたチップ部材７ａを有する係合部３を形成する。

そして、このチップ部材７ａに、上記の実施形態と同様に筒状体２の他端開口部２ｂを嵌合させて立設させるようにしたもので、他の構成及び作用は、上記第１実施形態と同様なので、説明は省略する。

また、図１１〜図１４の実施形態では、マスター型１を形成する際に、突起となるチップ部材７ｂを所定の位置に埋設しておき、このチップ部材７ｂをゴム型６を形成する際に転写させ、更に石膏型４Ｘを製作する際に反転転写させてチップ部材７ｂを形成するものである。

そして、このチップ部材７ｂに、上記の実施形態と同様に筒状体２の他端開口部２ｂを嵌合させて立設させるようにしたもので、他の構成及び作用は、上記第１実施形態と同様なので、説明は省略する。

また、図５及び図６の実施形態の場合には、筒状体１２は、内径ｄ1 を同一にした所定の長さＬのストレート状の筒状部１２ａと、他端開口部の途中から一端の閉鎖側に向かって内径ｄ2 を順次拡大したテーパ穴状のテーパ部１２ｂとにより形成したもので、このように筒状体１２を金型背面側の内径ｄ2 を金型内面側の内径ｄ1 に対して大きく形成することで、鋳造物Ｗｘに形成したベントホールＱもストレート状の筒状部１２ａとテーパ穴状のテーパ部１２ｂとで構成される。

この結果、金型背面側から高圧ＡＩＲの噴霧時に、金型内面側のベントホールＱの端末部に付着した不純物を効率良く排除でき、金型のクリーニングのメンテナンス性能を向上させることが出来るものである。また、ベントホールＱの内径を任意の大きさにすることで、鋳物Ｗｘのボリュームをコントロール（中空化）することが出来、金型の軽量化、原料費の削減にも効果的である。

なお、上記ストレート状の筒状部１２ａの長さＬは、例えば25mm以上が好ましく、内径ｄ2 は、内径ｄ1 の約１０倍以上が好ましい。不純物を高圧エアーで排除する効果は、内径ｄ2 が大径になる程高いからである。また他の構成及び作用は、上記第１実施形態と同様なので説明は省略する。

前記、ストレート状の筒状部１２ａの長さＬを25mm以下にすると、グリーンタイヤのゴムがモールド背面まで達し、更に背面のエアー通気隙間に回り込み、所謂、「傘ベント」となる。この結果、加硫終了後、タイヤをモールドから離型する際、傘ベンド形状のスピュー故にベントホール内のゴムがタイヤから切れ、ベントホールが詰まると言う不具合が発生する。

以上のように、タイヤ加硫用金型を製造する工程において、マスター型１を製作する際、金型の予め設計されたデータに基づきベントホール形成位置に対応した位置に多数のベントホールＱを形成するための筒状体２を立設させるための係合部３を形成し、マスター型１を形成した後、このマスター型１に基づきゴム型６、石膏型４Ｘを反転転写させて順次製作し、石膏型４Ｘの製作後、前記筒状体２を立設させるための係合部３に一端を閉鎖した筒状体２の他端開口部２ｂを係合させて立設させ、この筒状体２を立設させた石膏型４Ｘの表面側に溶湯Ｗを充填して硬化させた後、鋳造物Ｗｘから石膏型を取外し、鋳造物Ｗｘの所定位置から切断する際に筒状体２の長手方向の途中を切断し、筒状体２の中空部にベントホール９を形成するので、ベントホールＱの加工位置決めの作業工程を簡略化し、人件費の削減と加工費の削減及びベントホールＱ内のクリーニング性を向上させることが出来るものである。

この発明の第１実施形態を示すタイヤ加硫用金型におけるベントホール製造工程の一部であって、マスター型及びゴム型の製造工程の一部断面図である。 反転したゴム型に石膏を流入した工程の一部断面図である。 石膏型の係合部に筒状体を取付け、溶湯を充填した工程の一部断面図である。 筒状体の断面図である。 ストレート状の筒状部とテーパ穴状のテーパ部とで構成される他の実施形態の筒状体を石膏型の係合部に筒状体を取付け、溶湯を充填した工程の一部断面図である。 図５の筒状体の拡大断面図である。 マスター型に形成する係合部の他の実施形態であって、係合部を凹状にしたときの図１と同様なマスター型及びゴム型の製造工程の一部断面図である。 図７の反転したゴム型に石膏を流入した工程の一部断面図である。 図８の石膏型の係合部に筒状体を取付け、溶湯を充填した工程の一部断面図である。 図７の筒状体の断面図である。 マスター型に形成する係合部の他の実施形態であって、係合部を凸状にしたときの図１と同様なマスター型及びゴム型の製造工程の一部断面図である。 図１１の反転したゴム型に石膏を流入した工程の一部断面図である。 図１１の石膏型の係合部に筒状体を取付け、溶湯を充填した工程の一部断面図である。 図１１の筒状体の断面図である。

符号の説明

１ マスター型
２ 筒状体
２ａ 筒状体の一端
２ｂ 他端開口部
２ｃ 中空部
３ 係合部
４ 石膏
４Ｘ 石膏型
５ バックセクメント
６ ゴム型
７ａ，７ｂ チップ部材
８ 凹溝
１２ 筒状体
１２ａ ストレート状の筒状部
１２ｂ テーパ穴状のテーパ部
ｄ1,d2 内径
Ｑ ベントホール
Ｗ 溶湯
Ｗｘ 鋳造物
Ｓ−Ｓ 製品部分

Claims (5)

1. タイヤ加硫用金型を製造する工程において、マスター型を製作する際、金型の予め設計されたデータに基づきベントホール形成位置に対応した位置に多数のベントホールを形成するための筒状体を立設させるための係合部を形成し、マスター型を形成した後、このマスター型に基づきゴム型、石膏型を反転転写させて順次製作し、石膏型の製作後、前記筒状体を立設させるための係合部に一端を閉鎖した筒状体の他端開口部を係合させて立設させ、この筒状体を立設させた石膏型の表面側に溶湯を充填して硬化させた後、鋳造物から石膏型を取外し、鋳造物の所定位置から切断する際に筒状体の長手方向の途中を切断し、筒状体の中空部にベントホールを形成することを特徴とするタイヤ加硫用金型のベントホールの製造方法。
2. 前記筒状体は、鋳造物よりも高融点の金属材料によりパイプ状に形成した請求項１に記載のタイヤ加硫用金型のベントホールの製造方法。
3. 前記筒状体を立設させるための係合部が、筒状体の他端開口部が嵌合する凹状または凸状に形成してある請求項１または２に記載のタイヤ加硫用金型のベントホールの製造方法。
4. 前記筒状体を立設させるための係合部が、筒状体の他端開口部が嵌合する凹状または凸状に形成したチップである請求項１または２に記載のタイヤ加硫用金型のベントホールの製造方法。
5. 前記筒状体は、内径を同一にしたストレートまたは他端開口部の途中から一端の閉鎖側に向かって内径を順次拡大したテーパ穴である請求項１，２，３または４に記載のタイヤ加硫用金型のベントホールの製造方法。

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