JP2015058646A

JP2015058646A - タイヤ成型用金型及びタイヤ成型方法

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Publication number: JP2015058646A
Application number: JP2013194404A
Authority: JP
Inventors: 陽介新山; Yosuke Niiyama; 弘幸古谷; Hiroyuki Furuya
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2013-09-19
Publication date: 2015-03-30
Anticipated expiration: 2033-09-19
Also published as: JP6130762B2

Abstract

【課題】組立精度がそれほど要求されず、長期に亘って使用してもゴムの噛み込み等の不具合が発生しないようにする。
【解決手段】グリーンタイヤの軸心方向に沿って相対的に移動可能で、グリーンタイヤ６の各サイド部にそれぞれ圧接可能な第１金型２及び第２金型３と、グリーンタイヤ６の径方向に移動可能で、グリーンタイヤ６のトレッド部に圧接可能な第３金型４とを備える。第３金型４は、グリーンタイヤ６のトレッド部に圧接するアルミニウム製のセクタ８と、型締め前の状態では、グリーンタイヤ６の軸心方向及び周方向に移動可能な隙間を有し、型締め時、セクタ８を保持してグリーンタイヤ６のトレッド部に圧接させるセグメント７とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ成型用金型及びタイヤ成型方法に関するものである。

従来、タイヤ成型用金型として、タイヤのトレッドパターンを複数に区画分割して構成した複数のアルミニウム製のピース（セクタ）をスチール製のバックブロックに装着し、バックブロックの周方向中央に位置するピースを位置決め用ボルトによりバックブロックに固定したものが公知である（例えば、特許文献１参照）。

また他のタイヤ成型用金型として、バックセグメントの内面側に複数に分割されたピースブロック（セクタ）を着脱可能に組み込んだ複数のセクターモールドを周上に配設して成るセクショナル構造のタイヤ成形用金型において、複数のピースブロックの各当接面に、ピースブロック間の間隙を調整するための弾性部材を介在させたものが公知である（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、前記いずれのタイヤ成型用金型であっても、金型を開閉する際に互いに衝突し、長期に亘って使用しているうちに、金型、特にアルミニウム製のピース（ピースブロック）が摩滅する。この場合、成型対象であるグリーンタイヤが摩滅した部分にはみ出したり、場合によって金型間に噛み込んだりし、成型後のタイヤでの不良の原因となる。

特開２００１−１５０４４２号公報特開２００６−１５９６６９号公報

本発明は、組立精度がそれほど要求されず、長期に亘って使用してもゴムの噛み込み等の不具合が発生しないようにすることを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
グリーンタイヤの軸心方向に沿って相対的に移動可能で、前記グリーンタイヤの各サイド部にそれぞれ圧接可能な第１金型及び第２金型と、
前記グリーンタイヤの径方向に移動可能で、前記グリーンタイヤのトレッド部に圧接可能な第３金型と、
を備え、
前記第３金型は、
前記グリーンタイヤのトレッド部に圧接するアルミニウム製のセクタと、
型締め前の状態では、前記セクタに対して前記グリーンタイヤの軸心方向及び周方向に移動可能な隙間を有し、型締め時、前記セクタを保持して前記グリーンタイヤのトレッド部に圧接させるセグメントと、
を備えたタイヤ成型用金型を提供する。

この構成により、セグメントに対して隙間を有してセクタを取り付けるだけでよいので、従来のように固定する場合に比べて組立精度が必要とされない。また型締め時、セクタは移動可能であるので、固定されている場合のように互いに衝突して摩耗する等が原因でセクタ間に隙間が生じることによりグリーンタイヤを噛み込むといった不具合を発生させることがない。さらに型締めでは、グリーンタイヤのトレッド部には、まず、セクタが当接する。セクタは、セグメントに対して移動可能な隙間を有して配置されている。このため、たとえグリーンタイヤが正規の位置からずれて配置されていたとしても、前記隙間を利用してセクタが移動し、グリーンタイヤのトレッド部に当接する。そして、セグメントを内径側へと押し込んで行くことによりセクタの位置を矯正して適正な位置でトレッド部を圧接することができる。

前記セクタと前記セグメントの間に転動体を配置するのが好ましい。

この構成により、セグメントに対するセクタの動きをスムーズなものとすることができる。

前記転動体は球体であるのが好ましい。

この構成により、セグメントに対するセクタの動きを、グリーンタイヤの軸心方向及び周方向のいずれにもスムーズなものとすることができる。

前記セクタ又は前記セグメントの少なくともいずれか一方に、前記転動体が配置される保持凹部を形成するのが好ましい。

この構成により、セクタ又はセグメントに対して転動体を位置決めし、セクタが移動する際の支持状態を安定させることができる。

前記転動体は弾性材料から構成するのが好ましい。

この構成により、セグメントを内径側に押し込んで行く際、転動体によってセクタに作用させる付勢力を徐々に大きくすることができ、セクタの位置矯正をスムーズに行うことが可能となる。

前記セグメントは前記セクタに比べて高硬度であるのが好ましい。

また本発明は、前記課題を解決するための手段として、
前記いずれかの構成のタイヤ成型用金型において、
型締めを、
前記グリーンタイヤの両サイド部に、前記第１金型及び前記第２金型をそれぞれ圧接させる第１工程と、
前記グリーンタイヤのトレッド部に前記第３金型のセクタを当接させる第２工程と、
前記第３金型のセグメントを内径方向に移動させ、前記隙間により前記グリーンタイヤを軸心方向及び周方向に位置を修正する第３工程と、
前記セクタを前記トレッド部に圧接させる第４工程と、
で行うタイヤ成型方法を提供する。

本発明によれば、セグメントとセクタの間に隙間を形成するようにしたので、セグメントに対するセクタの組立精度がそれほど必要とされない。また型締めでは、セクタが移動可能であるので、固定されている場合のようにセクタ同士が衝突や接触により摩耗する等の不具合を発生させることがない。さらに、たとえグリーンタイヤが正規の位置からずれて配置されていたとしても、そのトレッド部に合わせてセクタを移動させることができる。そして、型締めすることによりセグメントによってセクタを正規の位置へと矯正することができる。したがって、ゴム噛み等の不具合が発生せず、成型後のタイヤでの不良の発生を防止することができる。

本実施形態に係るタイヤ成型用金型の部分概略断面図である。図１の側面図である。他の実施形態に係る第３金型の概略断面図である。他の実施形態に係る第３金型の概略断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本実施形態に係るタイヤ成型用金型１の概略断面図である。このタイヤ成型用金型１は、第１金型２、第２金型３、第３金型４及びブラダー５を備える。

第１金型２は、ここでは上側サイドプレートで構成されている。上側サイドプレートは、金型内に、軸心方向が鉛直方向に一致するようにして配置されたグリーンタイヤ６の上方側のサイド部（ビード部を含む）に圧接する。
第２金型３は、ここでは下側サイドプレートで構成されている。下側サイドプレートには、前記グリーンタイヤ６の下方側のサイド部（ビード部を含む）が載置される。

第３金型４は、セグメント７及びセクタ８を備える。

セグメント７は、周方向に分割された複数個のもので、図示しない駆動手段によってグリーンタイヤ６の径方向に往復移動可能となっている。セグメント７の内周面には、上下端部がそれぞれ内径側に突出することにより、上方ガイド壁部９と下方ガイド壁部１０とがそれぞれ形成されている。これらガイド壁部の対向面は、先端側の水平面と、これに続く傾斜面とで構成されている。そして、ガイド壁部９、１０の対向面及び両ガイド壁部９、１０の間の内周面によって囲まれた空間が周方向に延びるガイド凹部１１となっている。

ガイド壁部９、１０には、周方向の両側２箇所に位置ずれ防止ピン１２がそれぞれ取り付けられている。位置ずれ防止ピン１２の先端部分は、水平面から対向方向へと突出し、後述するセクタ８に形成した逃がし凹部１６内に配置されている。

ガイド凹部１１の内周面には、図２に示すように、中央部と４隅の都合５箇所に第１保持凹部１３がそれぞれ形成されている。各第１保持凹部１３には、セクタ８の第２保持凹部１７とで保持される、弾性材料からなる球状の転動体１４がそれぞれ配置されている。

セクタ８は、内周面にトレッド部（ショルダー部を含む）を形成するための成型凹部１５を形成されている。セクタ８の上下面は、セグメント７の上方ガイド壁部９の下面及び下方ガイド壁部１０の上面にそれぞれ対向する平坦面で構成されている。各平坦面には、前記セグメント７に設けた位置ずれ防止ピン１２が位置する逃がし凹部１６がそれぞれ形成されている。これにより、セグメント７に対してセクタ８が移動可能な状態で脱落を防止される。またセクタ８の外周面は、セグメント７のガイド凹部１１の内周面に沿って湾曲しており、そこには前記セグメント７の各第１保持凹部１３に対応する位置に第２保持凹部１７がそれぞれ形成されている。

セクタ８は、セグメント７のガイド凹部１１内に配置されるようにしてセグメント７に装着される。このとき、各第１保持凹部１３に転動体１４をそれぞれ配置し、装着後は位置ずれ防止ピン１２を取り付けて、セクタ８がセグメント７から脱落することを防止する。装着状態では、セグメント７のガイド凹部１１とセクタ８との間には一定の隙間が形成される。詳しくは、セグメント７の各ガイド壁部の上下面と、セクタ８の上下面との間には上下隙間１８が形成され、セグメント７の内周面と、セクタ８の外周面との間には水平隙間１９が形成される。水平隙間１９は、第１保持凹部１３の底面と第２保持凹部１７の底面とに転動体１４の外周面がそれぞれ当接することにより維持される。

前記構成の第３金型４によれば、セクタ８は、セグメント７に対して、グリーンタイヤ６の軸心方向及び径方向に移動可能となるように隙間を有して配置することができる。したがって、セグメント８に対してセクタ８を組み立てる際の組立精度がそれほど必要とされない。また型締め時、セクタ８が移動できるので、セクタ８同士が衝突したり、圧接したりして摩耗等の不具合を発生させることがない。このため、長期に亘る使用によっても摩滅によりセクタ８間に隙間が発生することがなく、グリーンタイヤ６の噛み込みを防止することができる。さらに型締めを行う場合、第３金型４では、グリーンタイヤ６の位置ずれ如何に拘わらず、セクタ８の成型凹部１５がトレッド部に沿うように軸心方向及び径方向に移動し、トレッド部に対する位置関係を噛み込みのない良好なものとすることができる。

ブラダー５は、金型内に配置され、径方向に膨らんでグリーンタイヤ６の内周面に圧接して膨らませ、グリーンタイヤ６のサイド部及びトレッド部を第１金型２、第２金型３及び第３金型４に圧接して加硫成型可能とする。

次に、前記構成からなるタイヤ成型用金型１によるグリーンタイヤ６の加硫成型方法について説明する。

型を開き、内部にグリーンタイヤ６を配置する。この状態では、第２金型３上にグリーンタイヤ６の上方側のサイド部が載置される。第１金型２はグリーンタイヤ６の上方に位置し、第３金型４はグリーンタイヤ６の外径側に位置する。

第１金型２を降下させ、その下面をグリーンタイヤ６の上方側のサイド部に当接させる。そして、第３金型４を内径側へと移動させると、まず、セクタ８の成型凹部１５がグリーンタイヤ６のトレッド部に当接する。セクタ８は、セグメント７との間に隙間が形成され、グリーンタイヤ６の軸心方向及び周方向に移動可能となっている。したがって、グリーンタイヤ６が正規の位置からずれて配置されている場合、そのトレッド部の形状に沿ってセクタ８は軸心方向又は周方向に移動する。

このようにしてグリーンタイヤ６に対してセクタ８が位置決めされた状態から、さらにセグメント７を内径方向へと移動させると、転動体１４が弾性変形しながら、セクタ８に作用させる力を徐々に増大させる。また隣接するセクタ同士が当接して各セクタ８は正規の位置へと移動する。これにより、グリーンタイヤ６は正規の位置からずれて配置されていたとしても、確実かつ無理なく正規の位置へと位置を矯正されることになる。したがって、グリーンタイヤ６のゴムの噛み込みや、その後の加硫成型での不具合を発生させることがない。またセクタ８は移動可能であるため、セグメント７に固定されている場合のように隣接するセクタ同士が衝突したり、圧接したりすることがなく、正規の位置へと変位する。このため、長期に亘る使用によっても、隣接するセクタ８の接触面が摩耗しにくく、隙間が生じてグリーンタイヤ６を噛み込む等の不具合を発生させることもない。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

例えば、第３金型４を次のように構成することができる。
図３では、転動体１４をアルミニウム製の剛体で構成し、中央部に位置する転動体１４をコイルスプリング２０でセクタ８側へと付勢するようにしている。但し、中央部に位置する転動体１４のみだけでなく、他の転動体１４もコイルスプリング２０で付勢するようにしてもよい。この構成によれば、コイルスプリング２０を変更するだけで自由に付勢力を変更することができる。

図４では、セクタ８の外周面側をスチール製の保護層２１で構成し、この保護層２１に第２保持凹部１７を形成するようにしてもよい。保護層２１には、別体のスチール製板材をネジ止めしたもの等を使用することができる。これによれば、セグメント９によって付勢されるアルミニウム製のセクタ８の摩滅等を効果的に防止することができる。またこの構成に、前記図３の構成を組み合わせるようにしてもよい。これにより、転動体１４によるセクタ８の摩滅を効果的に防止することができる。

また前記実施形態では、セグメント７に形成した第１保持凹部１３と、セクタ８に形成した第２保持凹部１７とで転動体１４を保持するようにしたが、保持凹部はいずれか一方の部材にのみ形成するようにしてもよい。

また前記実施形態では、転動体１４を球体としたが、これに限らず、例えば、円筒体とすることもできる。この場合、円筒体の外周面をセクタ８に線接触させるようにすればよい。また円筒体とした場合、両端部を半球状とするようにしてもよい。この場合、半球状の部分をセクタ８に点接触させるようにすればよく、長さを調整することで付勢力を調整することが可能となる。

１…タイヤ成型用金型
２…第１金型
３…第２金型
４…第３金型
５…ブラダー
６…グリーンタイヤ
７…セグメント
８…セクタ
９…上方ガイド壁部
１０…下方ガイド壁部
１１…ガイド凹部
１２…位置ずれ防止ピン
１３…第１保持凹部
１４…転動体
１５…成型凹部
１６…逃がし凹部
１７…第２保持凹部
１８…上下隙間
１９…水平隙間
２０…コイルスプリング

Claims

グリーンタイヤの軸心方向に沿って相対的に移動可能で、前記グリーンタイヤの各サイド部にそれぞれ圧接可能な第１金型及び第２金型と、
前記グリーンタイヤの径方向に移動可能で、前記グリーンタイヤのトレッド部に圧接可能な第３金型と、
を備え、
前記第３金型は、
前記グリーンタイヤのトレッド部に圧接するアルミニウム製のセクタと、
型締め前の状態では、前記セクタに対して前記グリーンタイヤの軸心方向及び周方向に移動可能な隙間を有し、型締め時、前記セクタを保持して前記グリーンタイヤのトレッド部に圧接させるセグメントと、
を備えたことを特徴とするタイヤ成型用金型。
前記セクタと前記セグメントの間に転動体を配置したことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ成型用金型。
前記転動体は球体であることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ成型用金型。
前記セクタ又は前記セグメントの少なくともいずれか一方に、前記転動体が配置される保持凹部を形成したことを特徴とする請求項２又は３に記載のタイヤ成型用金型。
前記転動体は弾性材料からなることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のタイヤ成型用金型。
前記セグメントは前記セクタに比べて高硬度であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のタイヤ成型用金型。
請求項１から６のいずれか１項に記載のタイヤ成型用金型において、
型締めを、
前記グリーンタイヤの両サイド部に、前記第１金型及び前記第２金型をそれぞれ圧接させる第１工程と、
前記グリーンタイヤのトレッド部に前記第３金型のセクタを当接させる第２工程と、
前記第３金型のセグメントを内径方向に移動させ、前記隙間により前記グリーンタイヤを軸心方向及び周方向に位置を修正する第３工程と、
前記セクタを前記トレッド部に圧接させる第４工程と、
を備えたことを特徴とするタイヤ成型方法。