JP2012000879A - タイヤ加硫用モールドの製造方法およびタイヤ加硫用モールド - Google Patents

Abstract

【課題】十分な排気を確保できる排気機構を必要な場所に容易に形成できるタイヤ加硫用モールドの製造方法およびこの方法で得られるタイヤ加流用モールドを提供する。
【解決手段】金属薄板をその両端部を重ね合わせて筒状に形成して重ね合わせた部分にスリット５を設けたパイプ体４の内部に、易崩壊性耐火材料Ｐを詰めた状態にして、スリット５に石膏鋳型１０の表面１０ａに突設されたシム８を挿入してパイプ体４を表面１０ａに配置した後、その表面１０ａに溶融金属Ｍを流し込んで固化させて、パイプ体４が、そのパイプ軸方向両端開口部が固化した溶融金属Ｍで塞がれた状態で鋳込まれるとともにシム８が表面から突設されたモールドを鋳造し、その後、鋳込まれたパイプ体４に連通する排気孔をモールドに形成して、この排気孔を通じてパイプ体４に詰めた易崩壊性耐火材料Ｐを除去するとともに、シム８をスリット５から引き抜く。
【選択図】図４

Description

本発明は、タイヤ加硫用モールドの製造方法およびタイヤ加流用モールドに関し、さらに詳しくは、十分な排気を確保できる排気機構を、必要な場所に容易に形成することができるタイヤ加硫用モールドの製造方法およびこの製造方法により製造されるタイヤ加流用モールドに関するものである。

タイヤ加硫用モールドには、グリーンタイヤとモールドとの間に残留したエアや加硫の際に発生するガスを、モールド外部に排出させる排気機構が設けられている。従来、排気機構としてはベントホールが多用されていたが、加硫の際にゴムがベントホールに流入してスピューが発生するため、スピューが発生しない排気機構が種々提案されている（例えば、特許文献１、２、３、４参照）。

特許文献１では、十分な排気を確保するために、薄板を折り曲げて一端部を重ね合わせ、他端部に大きな隙間を確保した積層ブレードが用いた排気機構が提案されている。この積層ブレードはブロックで保持され、このブロックをモールドのタイヤ成形面の凹状のポケットに嵌入させることにより、ポケットとブロックとで囲まれた排気室を形成している。エアやガスは、積層ブレードの一端部の微小隙間および他端部の大きな隙間を通じて排気室に排出される。しかしながら、この排気機構では、鋳造したモールドのタイヤ成形面にポケットを形成する工程、ブロックに積層ブレードを保持させた組立体を製造する工程、この組立体をポケットに嵌入させる工程が必要になるので、加工工程が多くなり製造に要する時間が長くなるという問題があった。また、ポケットを形成するためにある程度のスペースが必要になるために、モールドにおいて排気機構を設ける場所が制約されるという問題があった。

特許文献２、３、４の発明では、金属薄板等のシム部材を突設した石膏鋳型の表面に、アルミニウムの溶湯を注入して石膏鋳型の表面形状を転写したモールドピースを鋳造し、その後、モールドピースの表面からシム部材を抜き取ってスリットを形成するようにしている。このスリットに連通する排気孔をモールドピースに形成することにより、排気機構が構築される。スリットは、加硫の際に不要なエアやガスをモールド外部に排出させるとともにゴムの進入を防止するために、非常に狭いすき間にする必要がある。これに伴って、シム部材の厚さも非常に薄くなる。それ故、これら特許文献の方法のように、モールドピースに鋳込まれたシム部材を抜き取る際には、シム部材が千切れることがあり、十分な排気を確保できる排気機構を確保することが困難であった。

特開２００８−２６０１３５号公報 特開２００６−２１２８４９号公報 特開２００９−２５５３０３号公報 特許第４４２１４７３号公報

本発明の目的は、十分な排気を確保できる排気機構を、必要な場所に容易に形成することができるタイヤ加硫用モールドの製造方法およびこの製造方法により製造されるタイヤ加流用モールドを提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のタイヤ加硫用モールドの製造方法は、石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込み、この溶融金属を固化させることにより石膏鋳型の表面形状を転写したモールドを製造するタイヤ加硫用モールドの製造方法において、金属薄板をその両端部を重ね合わせて筒状に形成して重ね合わせた部分にスリットを設けたパイプ体の内部に、易崩壊性耐火材料を詰めた状態にして、前記スリットに前記石膏鋳型の表面に突設されたシムを挿入してパイプ体を石膏鋳型の表面に配置した後、この石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込んで固化させることにより、前記パイプ体が、そのパイプ軸方向両端開口部が固化した溶融金属で塞がれた状態で鋳込まれるとともに前記シムが表面から突設されたモールドを鋳造し、その後、前記鋳込まれたパイプ体に連通する排気孔をモールドに形成して、この排気孔を通じてパイプ体に詰めた易崩壊性耐火材料を除去するとともに、前記シムをスリットから引き抜くことを特徴とする。

本発明のタイヤ加硫用モールドは、石膏鋳型の表面に流し込んだ溶融金属を固化させることにより、石膏鋳型の表面形状を転写したタイヤ加硫用モールドにおいて、金属薄板をその両端部を重ね合わせて筒状に形成して重ね合わせた部分にスリットを設けたパイプ体が、そのパイプ軸方向両端開口部が固化した溶融金属で塞がれるとともに内部を中空にした状態で鋳込まれていて、前記スリットがモールドのタイヤ成形面に開口し、前記パイプ体の中空内部がモールドに形成された排気孔に連通していることを特徴とする。

本発明のタイヤ加硫用モールドの製造方法によれば、金属薄板をその両端部を重ね合わせて筒状に形成して重ね合わせた部分にスリットを設けたパイプ体の内部に、易崩壊性耐火材料を詰めた状態にして、前記スリットに前記石膏鋳型の表面に突設されたシムを挿入してパイプ体を石膏鋳型の表面に配置するので、モールド完成時に排気機構を構成するパイプ体を、必要とされる様々な場所に容易に配置できる。そして、パイプ体を配置した後、この石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込んで固化させることにより、前記パイプ体が、そのパイプ軸方向両端開口部が固化した溶融金属で塞がれた状態で鋳込まれるとともに前記シムが表面から突設されたモールドを鋳造し、その後、前記鋳込まれたパイプ体に連通する排気孔をモールドに形成して、この排気孔を通じてパイプ体に詰めた易崩壊性耐火材料を除去することでパイプ体の内部を中空にして、前記シムをスリットから引き抜くことによりスリットをモールドのタイヤ成形面に開口させることができる。シムはパイプ体のスリットに挿入されていて固化した溶融金属に直接鋳包まれていないので、引き抜く際に千切れる不具合を回避できる。このスリット、パイプ体の中空内部および排気孔によって、タイヤ成形面とモールド外部とを連通させる排気機構が構築される。即ち、この製造方法により、必要な場所に十分な排気を確保できる排気機構を備えた本発明のタイヤ加硫用モールドを得ることができる。

本発明のタイヤ加硫用モールドの製造方法では、前記パイプ体のパイプ軸方向両端部に、易崩壊性耐火材料が詰まっていない非充填部を有する状態にして、この状態のパイプ体を石膏鋳型の表面に配置することもできる。溶融金属を石膏鋳型の表面に流し込んだ際には、非充填部に溶融金属が入り込み、その後、この状態で溶融金属が固化する。そのため、スリットを閉じる方向に外力が作用しても、非充填部に入り込んで固化した溶融金属によって、スリットのすき間が狭くなることが防止される。それ故、パイプ体の中空内部と連通するスリットを確保できる。

前記金属薄板の両端部の少なくとも一方に凹部を有し、両端部どうしを当接させて重ね合わせて、この凹部によって前記スリットを設けるようにすることもできる。或いは、前記金属薄板の両端部の少なくとも一方に多数の浅溝を形成しておくこともできる。このように凹部や浅溝を設けることにより、金属薄板の両端部が互いに接触して重ね合っても、凹部や浅溝によりパイプ体の中空内部と外部とを連通させることができる。即ち、凹部や浅溝によってパイプ体の中空内部と連通するスリットを確保できる。

本発明のタイヤ加硫用モールドの一部を拡大して例示する平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 表面にシムを突設したゴム型および易崩壊性耐火材料を詰めたパイプ体を例示する説明図である。 パイプ体を配置した石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込む工程を例示する説明図である。 石膏鋳型の表面形状を転写したモールドに鋳込まれたパイプ体からシムを引き抜く工程を例示する説明図である。 モールドに排気孔を形成する工程を例示する説明図である。 モールドに鋳込まれたパイプ体の内部の易崩壊性耐火材料を除去する工程を例示する説明図である。 構築された排気機構を例示する断面図である。 図９（ａ）は石膏鋳型の表面に配置されるパイプ体の変形例を示す正面図、図９（ｂ）はその側面図、図９（ｃ）はその平面図である。 図１０（ａ）は石膏鋳型の表面に配置されるパイプ体の変形例を示す正面図、図１０（ｂ）はその側面図、図１０（ｃ）はその平面図である。 図１１（ａ）はパイプ体の変形例を示す正面図、図１１（ｂ）はその側面図、図１１（ｃ）はその底面図である。 パイプ体の変形例を示す一部切欠き斜視図である。

以下、本発明のタイヤ加硫用モールドの製造方法およびタイヤ加硫用モールドを、図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１、２に例示するように、本発明のタイヤ加硫用モールド１（以下、モールド１）は、タイヤ成形面２に溝成形突起３とスリット５とを有している。このモールド１は、アルミニウムやアルミニウム合金等を溶融させた溶融金属Ｍを固化させることにより形成されている。石膏鋳型の表面に流し込んだ溶融金属Ｍを固化させて製造されているので、タイヤ成形面２は、石膏鋳型の表面形状を転写した形状になっている。スリット５は、グリーンタイヤを加硫する際に、エアやガスが溜まり易い場所に適宜設けられる。

モールド１には、金属薄板をその両端部を重ね合わせて筒状に形成したパイプ体４が、そのパイプ軸方向両端開口部が固化した溶融金属で塞がれて、内部を中空にした状態で鋳込まれている。パイプ体４の金属薄板を重ね合わせた部分がスリット５になっていて、スリット５の一方端がタイヤ成形面２に開口している。スリット５の他方端はパイプ体４の中空内部６に連通している。モールド１には、背面側から排気孔７が延設されていて、排気孔７とパイプ体４の中空内部６が連通している。

したがって、グリーンタイヤを加硫する際の不要なエアやガスは、スリット５からパイプ体４の中空内部６を経て排気孔７を通じて、モールド１の内部（タイヤ成形面２側）から外部へ排出される。即ち、スリット５、パイプ体４の中空内部６および排気孔７によって、タイヤ成形面２とモールド１外部とを連通させる排気機構が構築されている。

パイプ体４は、例えば厚さ０．０１ｍｍ〜３．０ｍｍのステンレス鋼等の金属薄板を筒状に形成したものである。パイプ体４の筒状部から外周側に、薄板金属の両端部が直線状に突出し、その突出した両端部どうしがすき間を有して重ね合わされた部分が、スリット５になっている。パイプ体４は円筒状に限らず、横断面形状を楕円形状、三角形、四角形、その他の多角形など様々な形状を採用することができる。

スリット５のすき間は、例えば、０．００１ｍｍ〜０．１０ｍｍ程度であり、０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍ程度がより好ましい。スリット５の深さは例えば、０．１ｍｍ〜１０．０ｍｍ程度である。パイプ体４の大きさは、例えば、内径相当で０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ程度、パイプ軸方向長さ２ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。

このモールド１を製造する方法は以下のとおりである。

まず、図３に例示するようにゴム型９の表面にシム８を突設する。このゴム型９は、マスター型の表面形状を転写した製造したものである。

また、別工程では、内部に易崩壊性耐火材料Ｐを詰めた状態にしたパイプ体４を製造しておく。易崩壊性耐火材料Ｐとは、水などの流体に容易に溶解し、或いは、衝撃によって容易に崩壊し、かつ、耐火性を有する材料である。易崩壊性耐火材料Ｐとしては、石膏等を例示することができる。

このパイプ体４を製造するには、中空内部６に易崩壊性耐火材料Ｐを詰めた後、パイプ体４の両端開口を蓋等で閉じた状態にして、易崩壊性耐火材料Ｐを乾燥させる。パイプ体４のスリット５には、例えば、ダミーシム１１を挿入しておき、スリット５が易崩壊性耐火材料Ｐで充填されないようにしておく。

このゴム型９の表面に石膏を流し込んで、図４に例示するようにゴム型９の表面形状を転写した石膏鋳型１０を製造する。製造した石膏鋳型１０には、ゴム型９に突設されていたシム８が突設された状態になる。

そして、ダミーシム１１を抜き取ったスリット５に、石膏鋳型１０の表面１０ａに突設されたシム８を挿入して、パイプ体４を石膏鋳型１０の表面１０ａに配置する。この石膏鋳型１０の表面１０ａに溶融金属Ｍを流し込んで固化させる。

これにより、内部に易崩壊性耐火材料Ｐが詰まったパイプ体４が、そのパイプ軸方向両端開口部が固化した溶融金属Ｍで塞がれた状態で鋳込まれるとともに、シム８が表面から突設されたモールド１が鋳造される。

モールド１を鋳造した後は、モールド１の表面に突設されたシム８を、図５に例示するようにスリット５から引き抜く。シム８はパイプ体４のスリット５に挿入されていて固化した溶融金属Ｍに直接接触して鋳包まれていないので、引き抜く際に千切れる不具合を回避できる。

また、モールド１を鋳造した後は、図６に例示するように、穴あけドリル１２等の削孔工具を用いて、モールド１の背面側から排気孔７を形成する。穴あけドリル１２等でパイプ体４の筒状部に貫通孔を形成して、排気孔７を鋳込まれたパイプ体４に連通させる。

次いで、図７に例示するように、パイプ体４の内部に詰めた易崩壊性耐火材料Ｐに対して、排気孔７を通じて噴射ノズル１３から高圧水流等を噴射する。この高圧水流等によって、パイプ体４の内部に詰めた易崩壊性耐火材料Ｐを除去する。易崩壊性耐火材料Ｐが除去されることにより、パイプ体４の内部が中空なって、図８に例示するようにパイプ体４の中空内部６とスリット５および排気孔７が連通したモールド１が完成する。尚、スリット５からシム８を引き抜くのは、排気孔７を形成した後、或いは、パイプ体４の内部に詰めた易崩壊性耐火材料Ｐを除去した後でもよい。

本発明によれば、排気機構を構成するパイプ体４を、石膏鋳型１０に対して、スペース的に厳しい制約を受けることなく任意の場所に配置できる。そのため、モールド１の必要な場所に容易にスリット５を形成することができる。スリット５、パイプ体４の中空内部６および排気孔７によって、タイヤ成形面２とモールド１外部とを連通させる排気機構が構築されるので、必要な場所に十分な排気を確保できる排気機構を備えたモールド１を得ることができる。

パイプ体４を石膏鋳型１０の表面１０ａに配置する際に、スリット５の先端を石膏鋳型１０の表面１０ａから０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度離して配置することもできる。この場合、鋳造されたモールド１のタイヤ成形面２には、スリット５（パイプ体４）の先端が露出しないので、外観が良好になる。この場合、シム８は固化した溶融金属Ｍに直接接触して鋳包まれることになるが、直接接触する部分が非常に小さいので、シム８を引き抜く際にシム８が千切れるような過大な抵抗は生じない。

図９に例示するように、パイプ体４のパイプ軸方向両端部に、パイプ軸方向外側に突出した部分を設け、この突出した部分を易崩壊性耐火材料Ｐが詰まっていない非充填部４ａにすることもできる。溶融金属Ｍを流し込む際に、この非充填部４ａ有する状態のパイプ体４を石膏鋳型１０の表面１０ａに配置する。この実施形態ではパイプ体４の筒状部に貫通孔４ｂが設けられている。このようにパイプ体４に予め貫通孔４ｂを設けた場合は、排気孔７を形成する際に穴あけドリル１２等を用いてパイプ体４に貫通孔４ｂを形成する必要がなくなる。

或いは、図１０に例示するように、パイプ体４のパイプ軸方向両端部に、単純に易崩壊性耐火材料Ｐを詰めないようにして非充填部４ａを設けることもできる。溶融金属Ｍを流し込む際に、この非充填部４ａ有する状態のパイプ体４を石膏鋳型１０の表面１０ａに配置する。

図９、図１０に例示するように非充填部４ａを設けたパイプ体４を石膏鋳型１０の表面１０ａに配置した後、溶融金属Ｍを流し込むと、非充填部４ａに溶融金属Ｍが入り込み、その後、この状態で溶融金属Ｍが固化する。そのため、スリット５を閉じる方向に外力が作用しても、非充填部４ａに入り込んで固化した溶融金属Ｍによって、スリット５のすき間が狭くなることが防止される。それ故、パイプ体４の中空内部６と連通するスリット５が確保できる。

図１１に例示するように、金属薄板の両端部の少なくとも一方に凹部５ａを有し、その両端部どうしを当接させて重ね合わせて、この凹部５ａによってスリット５を形成したパイプ体４を用いることもできる。

図１２に例示するように、両端部の少なくとも一方に多数の浅溝５ｂを有する金属薄板を用いて形成したパイプ体４を用いることもできる。浅溝５ｂの大きさは、溝幅０．０３ｍｍ〜０．３ｍｍ、溝深さ０．００１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度である。

このように凹部５ａや浅溝５ｂを設けることによって、金属薄板の両端部が互いに接触して重ね合ってパイプ体４が形成されても、凹部５ａや浅溝５ｂによりパイプ体４の中空内部６と外部とを連通させることができる。即ち、凹部５ａや浅溝５ｂによってパイプ体４の中空内部６と連通するスリット５が確保できる。

１ モールド
２ タイヤ成形面
３ 溝成形突起
４ パイプ体
４ａ 非充填部
４ｂ 貫通孔
５ スリット
５ａ 凹部
５ｂ 浅溝
６ 中空内部
７ 排気孔
８ シム
９ ゴム型
１０ 石膏鋳型
１０ａ 表面
１１ ダミーシム
１２ 穴あけドリル
１３ 噴射ノズル
Ｐ 易崩壊性耐火材料
Ｍ 溶融金属

Claims (5)

1. 石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込み、この溶融金属を固化させることにより石膏鋳型の表面形状を転写したモールドを製造するタイヤ加硫用モールドの製造方法において、金属薄板をその両端部を重ね合わせて筒状に形成して重ね合わせた部分にスリットを設けたパイプ体の内部に、易崩壊性耐火材料を詰めた状態にして、前記スリットに前記石膏鋳型の表面に突設されたシムを挿入してパイプ体を石膏鋳型の表面に配置した後、この石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込んで固化させることにより、前記パイプ体が、そのパイプ軸方向両端開口部が固化した溶融金属で塞がれた状態で鋳込まれるとともに前記シムが表面から突設されたモールドを鋳造し、その後、前記鋳込まれたパイプ体に連通する排気孔をモールドに形成して、この排気孔を通じてパイプ体に詰めた易崩壊性耐火材料を除去するとともに、前記シムをスリットから引き抜くことを特徴としたタイヤ加硫用モールドの製造方法。
2. 前記パイプ体のパイプ軸方向両端部に、易崩壊性耐火材料が詰まっていない非充填部を有する状態にして、この状態のパイプ体を石膏鋳型の表面に配置する請求項１に記載のタイヤ加硫用モールドの製造方法。
3. 前記金属薄板の両端部の少なくとも一方に凹部を有し、両端部どうしを当接させて重ね合わせて、この凹部によって前記スリットを設けるようにした請求項１または２に記載のタイヤ加硫用モールドの製造方法。
4. 前記金属薄板の両端部の少なくとも一方に多数の浅溝を形成しておく請求項１または２に記載のタイヤ加硫用モールドの製造方法。
5. 石膏鋳型の表面に流し込んだ溶融金属を固化させることにより、石膏鋳型の表面形状を転写したタイヤ加硫用モールドにおいて、金属薄板をその両端部を重ね合わせて筒状に形成して重ね合わせた部分にスリットを設けたパイプ体が、そのパイプ軸方向両端開口部が固化した溶融金属で塞がれるとともに内部を中空にした状態で鋳込まれていて、前記スリットがモールドのタイヤ成形面に開口し、前記パイプ体の中空内部がモールドに形成された排気孔に連通していることを特徴とするタイヤ加硫用モールド。

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