JP2015223749A - Mold and production method of mold - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金型に関し、特に被加熱物の部位に応じて適切な熱量を付与可能な金型、及び当該金型の製造方法に関する。 The present invention relates to a mold, and more particularly, to a mold capable of imparting an appropriate amount of heat according to a portion of an object to be heated, and a method for manufacturing the mold.
従来、金型の一例としてのタイヤ加硫金型は、被加熱物としての未加硫タイヤの両サイド部を囲むサイドモールド、及び未加硫タイヤのクラウン部を囲む複数のクラウンモールドを含み、外部から供給される熱を未加硫タイヤに伝達することにより、未加硫タイヤを加熱し、加硫を進行させる。また、各モールドから未加硫タイヤに付与される熱量は、金型の材質となる金属の熱伝達率に依存するため、未加硫タイヤに付与される熱量は、その部位に関わらず略一様となっている。 Conventionally, a tire vulcanization mold as an example of a mold includes a side mold that surrounds both side portions of an unvulcanized tire as an object to be heated, and a plurality of crown molds that surround a crown portion of the unvulcanized tire, By transferring heat supplied from the outside to the unvulcanized tire, the unvulcanized tire is heated and vulcanization proceeds. In addition, since the amount of heat applied from each mold to the unvulcanized tire depends on the heat transfer coefficient of the metal that is the material of the mold, the amount of heat applied to the unvulcanized tire is substantially equal regardless of the location. It has become.
図12(a)は、未加硫タイヤの部位に関わらず、一様な熱量を付与するタイヤ加硫金型によって加硫されたタイヤのクラウン部のセンター付近、及びショルダー付近における加硫度の時間的変化を示すグラフである。同図に示すように、センター付近とショルダー付近とでは、主にゴムのゲージ厚の相違に起因して、ゲージ厚の薄いセンター付近の加硫度がゲージ厚の厚いショルダー付近よりも早く上昇する。そして、ゲージ厚の厚いショルダー付近が適正な加硫度に達した時点において、センター付近の加硫度が適正な加硫度を超えた過加硫となり易く、センター付近とショルダー付近とを同時に最適な加硫度にすることが困難となる。 FIG. 12 (a) shows the degree of vulcanization in the vicinity of the center of the crown of the tire and the vicinity of the shoulder of the tire vulcanized by a tire vulcanization mold that applies a uniform amount of heat regardless of the portion of the unvulcanized tire. It is a graph which shows a time change. As shown in the figure, the degree of vulcanization near the center where the gauge is thin rises faster than the area near the shoulder where the gauge is thick, mainly due to the difference in the gauge thickness of the rubber. . And, when the vicinity of the thick gauge shoulder reaches the appropriate degree of vulcanization, the degree of vulcanization near the center is likely to be overvulcanized beyond the appropriate degree of vulcanization. It becomes difficult to obtain a proper vulcanization degree.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、被加熱物の部位に応じて適正な熱量を付与することが可能な金型を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said problem, Comprising: It aims at providing the metal mold | die which can provide an appropriate calorie | heat amount according to the site | part of to-be-heated material.
上述の課題を解決するための金型の構成として、熱を被加熱物に伝達する金型であって、金型の内部に設けられた中空部と、中空部内に収容され、該中空部の熱伝達性を変化させる熱量調整剤とを備え、熱量調整剤が金型の材質とは異なる材質の粉粒体からなる構成とした。
本構成によれば、中空部内に金型の材質とは異なる材質の粉粒体からなる熱量調整剤が収容されたことにより、中空部内の熱伝達性を制御できるため、被加熱物の部位に応じて適正な熱量を付与することが可能となる。ここで、本明細書における粉粒体とは、例えば鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、銀等の金属粉、金属粒、金属チップ、或いは、これらの混合物を内容とする。また、熱量調整剤を金型の材質とは異なる材質を含む複数種の粉粒体から構成してもよい。また、熱量調整剤が、金属の粉粒体を溶融,固化させた生成物であってもよい。また、中空部を金型内において独立して複数設けた構成としてもよい。ここで、複数の中空部が独立した状態とは、複数の中空部同士が連通していない状態をいう。
また、他の構成として、中空部内に熱伝達補助部を設けた構成とした。
本構成によれば、熱伝達補助部を介して熱が伝達されるため、中空部内の熱伝達性をより適切に制御できる。また、金型の機械的強度を向上させることができる。
また、他の構成として、熱伝達補助部を中空部に対して挿抜可能に設けてもよい。
本構成によれば、熱伝達補助部を自在に増減でき、中空部内の熱伝達性を効率的に制御できる。また、熱伝達補助部の体積を中空部の容積に対して5%から50%の範囲とすることが好ましい。
また、他の構成として、中空部と外部とに連通する熱量調整剤給排路を設けた構成とした。
本構成によれば、熱量調整剤給排路を介して、互いに異なる材質からなる熱量調整剤を自在に給排でき、中空部内の熱伝達性を制御することができる。また、中空部に収容された熱量調整剤を外部に排出でき、熱量調整剤の再利用が可能となる。
また、上述の課題を解決するための金型の製造方法として、熱を被加熱物に伝達する金型の製造方法であって、金型の内部に中空部を設ける工程と、中空部と前記金型の外部とに連通する熱量調整剤給排路を設ける工程と、金型の材質とは異なる材質の粉粒体からなる熱量調整剤を熱量調整剤給排路を介して中空部内に収容する工程とを備えた態様とした。
本態様によれば、金型を構成する材質とは異なる材質の粉粒体からなる熱量調整剤が、熱量調整剤給排路を介して中空部内に収容されることから、中空部内に上記熱量調整剤が収容されたタイヤ加硫金型を得ることができる。
また、他の態様として、金型のマスターデータをスライスした複数のスライスデータに基づいて金属の粉粒体を溶融、結合し、各スライスデータで表される形状に対応する金属層を複数積層してマスターデータで表される形状に対応する金型を造形する金型の製造方法であって、複数のスライスデータの一部が、金型の内部に設けられる中空部の一部の形状と対応する領域を含み、当該領域内において粉粒体の溶融、結合を停止し、領域内に粉粒体と同一、又は異なる粉粒体を残置する態様とした。
本態様によれば、複数のスライスデータの一部が、金型の内部に設けられる中空部の一部の形状と対応する領域を含み、当該領域内において粉粒体の溶融、結合を停止し、領域内に粉粒体と同一、又は異なる粉粒体を残置することから、中空部内に粉粒体が収容された金型を得ることができる。
また、他の態様として、残置した粉粒体を中空部内で溶融,固化させる生成工程を備えた態様とした。
本態様によれば、中空部内に粉粒体を溶融,固化させた生成物を収容することができる。
なお、上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、特徴群を構成する個々の構成もまた発明となり得る。
As a configuration of a mold for solving the above-described problem, a mold for transferring heat to an object to be heated, the hollow portion provided inside the mold, and accommodated in the hollow portion, A heat amount adjusting agent that changes heat transfer properties, and the heat amount adjusting agent is made of a powder material of a material different from the material of the mold.
According to this configuration, since the heat amount adjusting agent made of a granular material of a material different from the material of the mold is accommodated in the hollow portion, the heat transferability in the hollow portion can be controlled. Accordingly, an appropriate amount of heat can be applied. Here, the powder body in this specification includes, for example, metal powder such as iron, aluminum, stainless steel, copper, and silver, metal grains, metal chips, or a mixture thereof. Moreover, you may comprise a calorie | heat amount adjusting agent from the multiple types of granular material containing the material different from the material of a metal mold | die. Further, the calorific value adjusting agent may be a product obtained by melting and solidifying a metal powder. Moreover, it is good also as a structure which provided multiple hollow parts independently in the metal mold | die. Here, the state in which the plurality of hollow portions are independent refers to a state in which the plurality of hollow portions are not in communication with each other.
As another configuration, a heat transfer auxiliary portion is provided in the hollow portion.
According to this structure, since heat is transmitted through the heat transfer auxiliary part, the heat transferability in the hollow part can be controlled more appropriately. In addition, the mechanical strength of the mold can be improved.
Moreover, you may provide a heat transfer auxiliary | assistant part so that insertion / extraction with respect to a hollow part is possible as another structure.
According to this configuration, the heat transfer auxiliary portion can be freely increased or decreased, and the heat transfer performance in the hollow portion can be controlled efficiently. Further, it is preferable that the volume of the heat transfer auxiliary part is in the range of 5% to 50% with respect to the volume of the hollow part.
Moreover, as another structure, it was set as the structure which provided the calorie | heat amount adjusting agent supply / exhaust path connected to a hollow part and the exterior.
According to this configuration, the heat amount adjusting agents made of different materials can be freely supplied and discharged via the heat amount adjusting agent supply / discharge path, and the heat transferability in the hollow portion can be controlled. Moreover, the calorie | heat amount adjusting agent accommodated in the hollow part can be discharged | emitted outside, and reuse of a calorie | heat amount adjusting agent is attained.
Further, as a mold manufacturing method for solving the above-described problems, a mold manufacturing method for transferring heat to an object to be heated, the step of providing a hollow part inside the mold, the hollow part, A process for providing a heat quantity adjusting agent supply / exhaust passage communicating with the outside of the mold, and a heat quantity adjusting agent made of a powder material different from the mold material are accommodated in the hollow portion via the heat quantity adjusting agent supply / exhaust path. And the process of carrying out.
According to this aspect, the calorific value adjusting agent made of a powder material different from the material constituting the mold is accommodated in the hollow portion via the calorific value adjusting agent supply / exhaust passage, and thus the above calorific value is contained in the hollow portion. A tire vulcanization mold in which the adjusting agent is accommodated can be obtained.
Further, as another aspect, the metal powder particles are melted and combined based on a plurality of slice data obtained by slicing the master data of the mold, and a plurality of metal layers corresponding to the shape represented by each slice data are stacked. A mold manufacturing method for forming a mold corresponding to the shape represented by the master data, wherein a part of the plurality of slice data corresponds to a part of the hollow part provided in the mold In this mode, the melting and bonding of the powder particles are stopped in the region, and the same or different powder particles are left in the region.
According to this aspect, a part of the plurality of slice data includes a region corresponding to the shape of a part of the hollow portion provided inside the mold, and the melting and combining of the granular materials are stopped in the region. Since the same or different granular material as the granular material is left in the region, a mold in which the granular material is accommodated in the hollow portion can be obtained.
Moreover, it was set as the aspect provided with the production | generation process which melt | dissolves and solidifies the remaining granular material in a hollow part as another aspect.
According to this aspect, the product obtained by melting and solidifying the granular material can be accommodated in the hollow portion.
The summary of the invention does not enumerate all necessary features of the present invention, and individual configurations constituting the feature group can also be the invention.
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are included in the invention. It is not always essential to the solution.
[実施形態1]
図1は、加硫装置1の概略断面図である。同図に示すように、加硫装置1は、回転中心軸が上下方向に延長する横置き状態で投入された被加熱物としての未加硫タイヤ(以下、単にタイヤという)Tの一方のサイド部S1を成型,加硫するサイドモールド2と、当該下側サイドモールド2と対向し、タイヤTの他方のサイド部S2を成型,加硫するサイドモールド3とを備える。また、加硫装置1は、サイドモールド2;3の間において、タイヤTのクラウン部C1に沿って環状に配設され、クラウン部C1を成型,加硫する複数のセクターモールド4を備える。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a
タイヤTは、例えば図外のタイヤ成型ドラム上において成型された未加硫のタイヤである。タイヤTは、加硫装置1内において、上下方向に離間して配設された一対のビード部Tb;Tbに跨ってトロイダル状に延在する図外のカーカスや、クラウン部C1においてカーカス上に積層される複数のベルト及びトレッドゴム、サイド部S1;S2においてカーカス上に配置されるサイドゴム等の部材を含んで構成される。
The tire T is an unvulcanized tire molded on a tire molding drum (not shown), for example. In the
サイドモールド2は、中央部が開口した円盤状の金型である。サイドモールド2は、タイヤTが載置された状態において、成形面2aが一方のビード部Tb;Tbの近傍からクラウン部C1方向に延在するサイド部S1の表面と当接し、当該サイド部S1の表面を型付けする。また、サイドモールド2は、加熱室5aを有する基台5上に配設されている。加熱室5aは、サイドモールド2の外周面と対向するように、基台5内に形成される環状の流路である。詳しくは後述するが、加熱室5a内には、図外の熱源供給装置から加熱媒体が供給される。加熱媒体が生じる熱は、サイドモールド2を介してサイド部S1側に伝達される。サイドモールド2の開口部は、一方のビード部Tb;Tbの周囲を型付けするビードリング8a、及び後述のブラダー10を把持するクランプリング12aによって閉鎖される。
The
サイドモールド3は、サイドモールド2と同様に、中央部が開口した円盤状の金型である。サイドモールド3は、タイヤTが載置された状態において、成形面3aが他方のビード部Tb;Tbの近傍からクラウン部C1方向に延在するサイド部S2の表面と当接し、当該サイド部S2の表面を型付けする。サイドモールド3は、センターポスト6の昇降動作によって昇降自在とされたアウターリング7の下面に配設されている。アウターリング7の内部には、加熱室7aが形成されている。加熱室7aは、サイドモールド3の外周面と対向するように、アウターリング7内に形成される環状の流路である。加熱室7a内には、加熱室5aと同様に図外の熱源供給装置から加熱媒体が供給される。加熱媒体が生じる熱は、サイドモールド3を介してサイド部S2側に伝達される。また、サイドモールド3の開口部は、他方のビード部Tb;Tbの周囲を型付けするビードリング8b、及び後述のブラダー10を把持するクランプリング12bによって閉鎖される。
As with the
複数のセクターモールド4は、互いに周方向に組み合わされた状態において、タイヤTのクラウン部C1を環状に包囲する。セクターモールド4は、タイヤTの周方向に沿って、例えば8つに分割されている。クラウン部C1の表面と当接するパターン成形面4aは、クラウン部C1の表面上に所定のトレッドパターンを型付けする凹凸を含む。パターン成形面4aがクラウン部C1の表面と当接することにより、クラウン部C1には、パターン成形面4aに形成された凹凸が反転したトレッドパターンが型付けされる。
The plurality of
複数のセクターモールド4は、基台5上に配設されたスライダ機構に沿って径方向に拡径又は縮径自在に搭載された複数のセグメント9によって保持される。セグメント9の外周面9aは、アウターリング7のアーム部11の内周面11bと同一勾配の傾斜面として形成される。加硫工程の開始時には、センターポスト6の降下によりセグメント9の外周面9aと、アーム部11の内周面11bとを勾配に沿って摺接させ、複数のセグメント9を径方向に縮径させる。そして、センターポスト6が降下限度位置まで降下すると、複数のセクターモールド4は、タイヤTのクラウン部C1を隙間なく取り囲んだ状態となる。アウターリング7のアーム部11内には、セグメント9の外周面9aと対向するように環状の加熱室11aが形成されている。加熱室11a内には、他の加熱室5a;7aと同様に図外の熱源供給装置から加熱媒体が供給される。加熱媒体が生じる熱は、セグメント9及びセクターモールド4を介してクラウン部C1側に伝達される。
加硫工程が完了し、タイヤTを脱型するに際しては、センターポスト6を上昇させてアウターリング7のアーム部11によるセグメント9の拘束を解除し、各セグメント9を径方向外側に拡径する。
The plurality of
When the vulcanization process is completed and the tire T is demolded, the center post 6 is raised to release the restraint of the
サイドモールド2;3及び複数のセクターモールド4によって包囲されたタイヤTの内周面側には、ブラダー10が配設される。ブラダー10は、加硫装置1の外部から供給される流体によって膨張する伸縮体である。ブラダー10の膨張によって、ブラダー10の外周面は、タイヤTの内周面と密着し、タイヤTの外周面をサイドモールド2;3、及び複数のセクターモールド4側に押し付ける。
A
以上のとおり、加硫装置1内のタイヤTは、サイドモールド2;3、複数のセクターモールド4、及びブラダー10によって加圧された状態に置かれる。さらに、タイヤTは、複数の加熱室5a;7a;11a内に供給される加熱媒体により徐々に加熱され、加硫が進行する。
As described above, the tire T in the
複数の加熱室5a;7a;11aには、図外の熱源供給装置から、図外の供給管を介してスチームや高温の不活性ガス等の加熱媒体が供給される。熱源供給装置は、加熱室5a;7a;11a内に供給される加熱媒体の温度や流量を調整する制御部を備えており、当該制御部が、加熱媒体の温度を調整する加熱部や、供給管に配設された流量調整弁を制御することにより、複数の加熱室5a;7a;11a内に供給される加熱媒体の温度及び流量等を制御する。
A heating medium such as steam or high-temperature inert gas is supplied to the plurality of
加熱室5a内に供給された加熱媒体により、基台5上に配置されたサイドモールド2、及びビードリング8aが徐々に加熱される。サイドモールド2に伝達された熱は、主にサイドモールド2の成形面2aと当接するタイヤTのサイド部S1に伝達され、サイド部S1の加硫を促進する。また、ビードリング8aに伝達された熱は、主にビードリング8aと当接するタイヤTの一方のビード部Tb;Tbに伝達され、当該ビード部Tb;Tbの加硫を促進する。加熱室7a内に供給される加熱媒体により、アウターリング7の下面に配置されたサイドモールド3、及びビードリング8bが徐々に加熱される。サイドモールド3に伝達された熱は、主にサイドモールド3の成形面3aと当接するタイヤTのサイド部S2に伝達され、当該サイド部S2の加硫を促進する。また、ビードリング8bに伝達された熱は、主にビードリング8bと当接するタイヤTの他方のビード部Tb;Tbに伝達され、当該ビード部Tb;Tbの加硫を促進する。
The
加熱室11a内に供給される加熱媒体により、アウターリング7のアーム部11の内周面と当接するセグメント9、及びセグメント9の内周面と当接して保持されるセクターモールド4が徐々に加熱される。セクターモールド4に伝達された熱は、主にセクターモールド4のパターン成形面4aと当接するタイヤTのクラウン部C1に伝達され、クラウン部C1の加硫を促進する。本実施形態に係るセクターモールド4には、加硫工程の開始から加硫工程の終了までの間に、クラウン部C1のセンター領域CCeに付与される熱量と、クラウン部C1内のショルダー領域CSh1;CSh2に付与される熱量との間に差を設け、センター領域CCe、及びショルダー領域CSh1;CSh2ごとに適切な熱量を付与する構造が採用されている。以下、図2,図3を参照して、セクターモールド4の構造について詳説する。なお、センター領域CCe、及びショルダー領域CSh1;CSh2の範囲は、タイヤTのクラウン部C1のプロファイル形状に応じて変化するものであるが、センター領域CCeは少なくともタイヤTのクラウン部C1の幅方向中心(タイヤセンターTC)を跨ぐ領域であり、ショルダー領域CSh1;CSh2は当該センター領域CCeを除く残余の領域であるものとする。
By the heating medium supplied into the
図2は、複数のセクターモールド4のうち、1のセクターモールド4を示す概略斜視図である。図3は、セクターモールド4の幅方向断面図(A−A断面)である。なお、以下に説明する幅方向、周方向、径方向とは、図1に示す加硫装置1内に配置されたタイヤTを基準とした方向である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing one
図2に示すように、セクターモールド4は、タイヤTのクラウン部C1の外周面と当接するパターン成形面4aと、セグメント9の内周面9bと当接する外周面4bとを有する。パターン成形面4a及び外周面4bは、タイヤTのクラウン部C1の外周面の湾曲と対応するように、周方向に沿って連続して所定の曲率を持って湾曲する。パターン成形面4aと外周面4bとを接続する周方向の端面42a;42bは、それぞれ隣接する他のセクターモールド4の周方向の端面42b;42aと突き合わされて当接する。また、パターン成形面4aと外周面4bとを接続する幅方向の端面43a;43bは、サイドモールド2:3の外周面に形成された段部21;31を介してサイドモールド2;3の外周面に突き合わされて当接する。
As shown in FIG. 2, the
パターン成形面4a上には、複数の主溝成型凸部43や、複数の横溝成型凸部44等のパターン成型凸部が形成される。複数の主溝成型凸部43は、パターン成形面4a周方向に沿って連続して延長し、タイヤセンターTCを挟んで等間隔に形成される。複数の横溝成型凸部44は、パターン成形面4aの周方向に沿って均等な間隔を有して配置され、主溝成型凸部43側からそれぞれ端面43a;43b側に向かって弧状に延長する。主溝成型凸部43及び横溝成型凸部44を有するパターン成形面4aに対して押し付けられた状態で当接するタイヤTのクラウン部C1の外周面には、パターン成形面4a上に形成された上述の凸部の形状が反転した形状を有する陸部や溝を含むトレッドパターンが形成される。なお、図示のパターン成形面4aの形状は例示に過ぎず、主溝成型凸部43及び横溝成型凸部44の数や形状、寸法、サイプを形成するブレードの有無などの各要素を変更することにより、クラウン部C1の外周面に多様なトレッドパターンを成型することが可能である。詳細については後述するが、上述の構成を有するセクターモールド4は、例えば、鉄やアルミニウム、ステンレス鋼、或いはこれらの合金等の金属を素材として、一般的な金属鋳造法や、後述する積層造形法により造形される。
On the
図2,図3に示すように、セクターモールド4の内部には、所定形状の中空部50が設けられる。中空部50は、セクターモールド4の内部、換言すればパターン成形面4aと外周面4bとの間において、周方向に渡って連続的に延長する断面略矩形状の空洞である。中空部50の幅方向寸法L1は、例えばパターン成形面4aの幅方向形状に応じて任意に設定される。例えば、図示に示すセクターモールド4では、パターン成形面4aがタイヤTのクラウン部C1の一部であるセンター領域CCeを型付けするセンター部型付け領域Rcと、同じくタイヤTのクラウン部C1の一部であるショルダー領域CSh1;CSh2をそれぞれ型付けするショルダー部型付け領域RSh1;RSh2と、タイヤTのバットレス部をそれぞれ型付けするバットレス型付け領域Rb1;Rb2とを有している。そして、中空部50の幅方向長さL1は、センター部型付け領域Rcの幅方向寸法と対応する長さに設定されている。本実施形態に係るセクターモールド4の内部には、クラウン部C1の一部であるセンター領域CCeを型付けするセンター部型付け領域Rcの位置,範囲と対応する中空部50が設けられている。
なお、中空部50の周方向寸法は、周方向の端面42a;42b間の寸法よりも短い寸法とすればよい。一方、複数のセクターモールド4が隣接して組み合わされた場合に、中空部50が存在しない間隔をできるだけ狭くする観点から、端面42a;42bそれぞれから中空部50の周方向の両終端部までの寸法L2(厚み)を例えば1mmから10mm程度に設定するのが望ましい。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
In addition, what is necessary is just to make the circumferential direction dimension of the
セクターモールド4内にセンター部型付け領域Rcの範囲と対応する中空部50が設けられたことにより、加熱室11aからセクターモールド4の外周面4b側に伝わる熱は、矢印で示す如く中空部50内の気体(空気)によって阻害(断熱)され、当該中空部50を回り込むようにセンター部型付け領域Rcに達する。つまり、加硫開始から所定時間経過後までにセンター領域CCeに付与される熱量は、中空部50の存在しないショルダー部型付け領域RSh1;RSh2からショルダー領域CSh1;CSh2に付与される熱量よりも低く抑制される。よって、加硫の進行によってショルダー領域CSh1;CSh2が適正な加硫度に達した時点で、ゲージ厚の薄いセンター領域CCeが過加硫となることを防止でき、センター領域CCe及びショルダー領域CSh1;CSh2をともに適正な加硫度とすることができる。
Since the
図12(b)は、上述の実施形態に係る中空部50を有するセクターモールド4を備えた加硫装置1によって加硫されたタイヤTのクラウン部C1のセンター領域CCe、及びショルダー領域CSh1;CSh2における加硫度の時間的変化を示すグラフである。図12(a)との比較からも明らかなように、本実施形態に係るセクターモールド4によれば、ゲージ厚がショルダー領域CSh1;CSh2よりも薄く形成されたセンター領域CCeへ付与される熱量が抑制されたことにより、加硫開始から所定時間経過後(例えば30分経過後)のセンター領域CCe、及びショルダー領域CSh1;CSh2の加硫度が、ともに適正加硫度の範囲内であることが確認できる。
FIG. 12B shows a center region CCe and a shoulder region CSh1; CSh2 of the crown portion C1 of the tire T vulcanized by the
[実施形態2]
図4は、他の実施形態に係るセクターモールド4の幅方向断面図である。本実施形態に係るセクターモールド4は、前述の実施形態に係るセクターモールド4と比較して、中空部50内に熱量調整剤60が収容されている点で異なる。上述の実施形態では、中空部50内の空気によって加熱室11aからの熱を断熱することにより、センター領域CCeと、ショルダー領域CSh1;CSh2とに付与される熱量に差を設ける構成としたが、当該熱量差は、加硫対象となるタイヤTにおけるセンター領域CCeと、ショルダー領域CSh1;CSh2とのゲージ厚の差に応じて適宜設定する必要がある。そこで、本実施形態に係るセクターモールド4では、中空部50内に熱量調整剤60を収容することにより、中空部50内の熱伝達性を制御し、センター領域CCeに付与される熱量を自在に調整可能とした。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a cross-sectional view in the width direction of a
ここで、中空部50内に収容される熱量調整剤60としては、少なくともセクターモールド4を構成する材質と異なる材質であればよく、例えば鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、銀等の金属粉、金属粒、金属チップ、或いは、これらの混合物を内容とする粉粒体が広く採用できる。また、中空部50内に収容可能である限り、粉粒体を構成する粉及び粒の粒径や、チップの面積、これらの体積等の大きさや、凹凸の有無等の表面形状は問わない。なお、熱量調整剤60の収容方法については後述する。
Here, as the calorie | heat
中空部50内に、上述したような材質の粉粒体からなる熱量調整剤60を収容する構成とすれば、粉粒体を構成する粉、粒、チップ等の大きさや密度、混合比、収容量等を調整することにより、中空部50内の熱伝導性を制御することができ、センター領域CCeに付与される熱量を自在に調整することができる。よって、センター領域CCe、及びショルダー領域CSh1;CSh2に付与される熱量の差を自在に調整できる。また、詳細については後述するが、中空部50内に粉粒体を収容する構成としたことにより、中空部50内に収容された熱量調整剤60の再利用が可能となる。
If it is set as the structure which accommodates the calorie | heat
[実施形態3]
図5は、他の実施形態に係るセクターモールド4を示す幅方向断面図である。本実施形態に係るセクターモールド4は、実施形態2に係るセクターモールド4と比較して、熱量調整剤60が収容された中空部50内に熱伝達補助部70を形成した点で異なる。同図に示すように、熱伝達補助部70は、中空部50の形状を規定する径方向内側面51及び径方向外側面52間に渡って延長する複数の柱状体70aにより構成される。複数の柱状体70aは、セクターモールド4を構成する金属と同一の金属、或いは、熱伝導率の異なる他の金属を素材として形成される。また、複数の柱状体70aは、例えば中空部50内において幅方向及び周方向に沿って等間隔に配列されている。
[Embodiment 3]
FIG. 5 is a cross-sectional view in the width direction showing a
このような熱伝達補助部70を設ければ、熱が中空部50内の熱伝達補助部70を伝ってセンター部型付け領域Rcに達し易くなるため、中空部50の容積に占める熱伝達補助部70の体積の割合や、熱伝達補助部70の熱伝達率を適宜設定することにより、中空部50内の熱伝導性を制御することができる。ここで、熱伝達補助部70の体積は、中空部50の容積の5%〜50%の範囲で設定するのが望ましい。このような設定とすることにより、熱量調整剤60の収容容積を十分に確保できるとともに、熱量調整剤60を収容することによる中空部50内の熱伝達性の変化への影響力を確保できる。
即ち、熱伝達補助部70の体積を増大し過ぎると、中空部50の熱伝達性が当該熱伝達補助部70の体積に依存する傾向が強くなり過ぎ、熱量調整剤60の収容によって、熱伝達性を制御することが困難となる。そこで、熱伝達補助部70の体積を上記の範囲程度とすることにより、熱量調整剤60の調整によって熱伝達性を制御する余地を十分に残すことができる。また、中空部50内に熱伝達補助部70を設けたことにより、センター部型付け領域Rcの耐久性を向上させることができる。なお、熱量調整剤60を収容することなく、中空部50内に熱伝達補助部70のみを設けた構成としてもよい。
If such a heat transfer
That is, if the volume of the heat transfer
また、上述の例では、熱伝達補助部70を径方向内側面51及び径方向外側面52間に渡って直線的に延長する複数の柱状体70aにより構成したが、具体的な構造はこれに限られるものではなく、例えば複数の柱状体70aを傾斜させてトラス構造をなすように形成することや、柱状体70aを採用することなく中空部50内にハニカム構造を形成してもよい。
Further, in the above-described example, the heat transfer
図6は、実施形態3の変形例に係るセクターモールド4を示す幅方向断面図である。本形態は、中空部50に対して熱伝達補助部70を外部から挿抜可能とした点で上記実施形態と異なる。図6に示すように、本形態に係る各熱伝達補助部70は、外周面4b側から螺入可能なボルト75から構成される。ボルト75の先端部に形成されたネジ部75aは、中空部50を区画する径方向内側面51に形成されたネジ穴53と螺合し、ボルト75が径方向内側面51から径方向外側面52に間に渡って直線的に延長する。このように、熱伝達補助部70を外部から挿抜可能として、その数を増減可能することにより、中空部50内における熱伝達補助部70が占める割合を調整でき、中空部内の熱伝達性を効率的に制御できる。なお、図示の例では、ボルト75を外周面4b側から螺入するものとしたが、径方向外側面52に所定のネジ穴を設け、ボルト75をパターン成形面4a側から螺入する構成、或いは両方から螺入する構成としてもよい。
FIG. 6 is a cross-sectional view in the width direction showing the
[実施形態4]
図7は、他の実施形態に係るセクターモールド4の幅方向断面図である。本実施形態に係るセクターモールド4は、前述の複数の実施形態に係るセクターモールド4と比較して、ショルダー部型付け領域RSh1;RSh2と対応する位置にそれぞれ独立した中空部50A;50Bを設け、当該中空部50A;50B内にセクターモールド4を構成する金属よりも熱伝導率の高い金属の粉粒体からなる熱量調整剤60を収容している点で異なる。複数の中空部50Aと中空部50Bとは、内部において互いに連通することなく個別に設けられている。このような構成とすれば、ショルダー部型付け領域RSh1;RSh2と対応する中空部50A;50Bの熱伝導性を中空部の存在しないセンター部型付け領域Rcの熱伝導性よりも向上させることが可能となり、ゲージ厚がセンター領域CCeよりも厚く形成されたショルダー領域CSh1;CSh2に付与される熱量をセンター領域CCeに付与される熱量よりも増大できる。よって、加硫工程完了時においてセンター領域CCe及びショルダー領域CSh1;CSh2の加硫度を適正な加硫度とすることができる。
[Embodiment 4]
FIG. 7 is a cross-sectional view in the width direction of a
[実施形態5]
図8は、他の実施形態に係るセクターモールド4の部分拡大図である。本実施形態に係るセクターモールド4は、前述の複数の実施形態に係るセクターモールド4と比較して、中空部50と連通可能な熱量調整剤給排路55を形成した点で異なる。熱量調整剤給排路55は、セクターモールド4の外周面4bから中空部50の形状を規定する径方向外側面52に達する延長する管路である。なお、熱量調整剤給排路55の数や位置、管径は限定されるものではない。例えば、熱量調整剤給排路55を中空部50の幅方向、或いは周方向に沿って複数形成し、管径を、熱量調整剤60を構成する粉粒体が通過可能な径とすれば、熱量調整剤60の給排作業を迅速化することができる。
[Embodiment 5]
FIG. 8 is a partially enlarged view of the
熱量調整剤給排路55は、セクターモールド4の使用時(タイヤTの加硫時)において、セクターモールド4の外周面4b側から挿入又は螺入される封止体55aによって封止される。封止体55aは、セクターモールド4と同一の金属からなるピンであって、中空部50内に収容された熱量調整剤60が外部に排出されることを防止する。一方、セクターモールド4の使用後、封止体55aを外部から引き抜くことにより、熱量調整剤給排路55を介して中空部50と、セクターモールド4の外部が連通した状態となり、中空部50内に収容された熱量調整剤60を外部に排出,回収することが可能となる。このように、セクターモールド4の内部に形成された中空部50と、セクターモールド4の外部とを連通可能とする熱量調整剤給排路55を設けたことにより、熱量調整剤60を自在に給排することが可能となり、タイヤTのゲージ厚に応じた中空部50内の熱伝達性を自在に制御することができる。また、熱量調整剤60を再利用できるため、省資源化、低コスト化を図ることができる。なお、複数の中空部50A;50Bを有する実施形態4に係るセクターモールド4については、各中空部50A;50Bに対応する複数の熱量調整剤給排路55を形成することにより、上記同様の効果を得ることができる。
When the
[実施形態6]
図9は、実施形態4で説明した中空部50A;50Bと、実施形態5で説明した熱量調整剤給排路55とを備えたセクターモールド4の幅方向断面図である。本例において、中空部50A;50B内には、熱量調整剤60として、例えばアルミニウムの粉粒体を一体とした生成物60Aが収容されている。なお、本例においてセクターモールド4は、例えば鉄を素材とするものである。
[Embodiment 6]
FIG. 9 is a cross-sectional view in the width direction of the
中空部50A;50B内に生成物60Aを収容するには、アルミニウムの粉粒体を中空部50A;50B内に収容するとともに、熱量調整剤給排路55を封止体55aで封止する。その後、セクターモールド4を図外の加熱炉内に投入して加熱する。セクターモールド4内の温度が、アルミニウムの融点まで達すると、中空部50A;50B内に収容された粉粒体が溶融し、液状化する。その後、セクターモールド4を加熱炉から取り出して冷却し、液状化したアルミニウムを中空部50A;50B内において固化させる。このように、中空部50A;50B内において、アルミニウムの粉粒体を溶融,固化させることにより、中空部50A;50B内に当該粉粒体が一体とされたアルミニウムの生成物60Aを収容することができる。また、中空部50A;50B内に収容されたアルミニウムの生成物60Aをセクターモールド4の外部に排出するには、セクターモールド4を再び加熱炉内に投入して生成物60Aを溶融、液状化させる。その後、液状化したアルミニウムを熱量調整剤給排路55を通じて排出する。このように、粉粒体を溶融,固化した生成物60Aを熱量調整剤60とすれば、粉粒体を収容する場合に比べて、中空部50A;50B内の熱伝達性を向上させることができる。なお、上記例においては、アルミニウムの粉粒体を溶融,固化するものとしたが、2種以上の粉粒体を溶融,固化することにより2種以上の粉粒体を内容とする生成物60Aを熱量調整剤60として収容する構成としてもよい。また、上記例では粉粒体を中空部50A;50B内で溶融,固化するものとしたが、粉粒体を外部で予め溶融、液状化させ、当該液状体を熱量調整剤給排路55を介して中空部50A;50Bに注入し、中空部50A;50B内で固化させてもよい。このような注入法によれば、中空部50A;50Bの容積と同一の体積を有する生成物60Aを収容することができる。
In order to accommodate the product 60A in the
[実施形態7]
以下、上記構成を金型の一例としてのトレッド成型金型に適用した例について説明する。図10(a)は、トレッド加硫装置100の概略断面図である。同図において、トレッド加硫装置100は、トレッド成型金型の一方を構成する非踏面金型103、非踏面側プラテン104、非踏面基台105、トレッド成型金型の他方を構成する踏面金型106、踏面側プラテン107、踏面基台108、昇降機構109を備える。非踏面金型103は、例えば鉄を素材とする矩形状の金型であって、上方に位置する熱源としての非踏面側プラテン104からの熱を被加熱物としての未加硫トレッド(以下、単にトレッドという。)T2に伝達する。非踏面金型103には、トレッドT2の非踏面2A側と対向する面が型付け面103Aとして形成される。型付け面103Aは、トレッドT2の非踏面2Aと当接する平坦面である。当該型付け面103Aと当接するトレッドT2の非踏面2Aは、型付け面103Aによって幅方向及び長手方向に沿って平坦な面として型付けされる。
[Embodiment 7]
Hereinafter, the example which applied the said structure to the tread molding metal mold | die as an example of a metal mold | die is demonstrated. FIG. 10A is a schematic cross-sectional view of the
非踏面金型103の上面には、非踏面側プラテン104が固定される。非踏面側プラテン104の内部には、トレッドT2の幅方向に対応するとともに、長手方向に沿って延在する加熱室104Aが形成される。加熱室104Aには、図外の熱源供給装置から加熱媒体が供給され、加熱媒体が生じる熱は、非踏面金型103を介してトレッドT2に伝達される。非踏面側プラテン104の上面には、非踏面基台105が固定される。非踏面基台105は、踏面基台108の幅方向両端部に立設された昇降機構109によって昇降可能に支持される。
A non-tread
踏面金型106は、上方に固定される非踏面金型103と対をなすように、非踏面金型103と対向して配置される。踏面金型106は、非踏面金型103と同様に鉄を素材とする矩形状の金型であって、下方に位置する熱源としての踏面側プラテン107からの熱をトレッドT2に伝達する。踏面金型106には、加硫時にトレッドT2の踏面2B側と対向する面が型付け面106Aとして形成される。本例において型付け面106Aには、幅方向に沿って連続する凹凸が形成されている。型付け面106Aと非踏面金型103の型付け面103Aとが、後述のプレス動作によって密に係合すると、成型空間B内に配置されるトレッドT2が、型付け面106A側に押し付けられる。トレッドT2が、型付け面106A側に押し付けられることにより、踏面2Bには、型付け面106Aの凹凸が反転した複数の陸部領域Q1〜Q5と、複数の陸部領域の間に位置する溝部領域S1〜S4とを有するトレッドパターンが幅方向及び長手方向に沿って連続して形成される。
The
踏面側プラテン107の内部には、トレッドT2の幅方向に対応するとともに、長手方向に沿って延在する加熱室107Aが形成される。加熱室107Aには、図外の熱源供給装置から加熱媒体が供給され、加熱媒体が生じる熱は、踏面金型106を介してトレッドT2に伝達される。踏面側プラテン107は、踏面基台108上に配置される。踏面基台108は、昇降機構109により昇降可能に支持される。昇降機構109は、例えば油圧によって上下方向に伸縮するロッド109aを有し、当該ロッド109aの伸縮によって非踏面金型103及び踏面金型106によるプレス動作又は開放動作が実行される。以上のとおり、トレッドT2は、非踏面金型103及び踏面金型106によって形成される成型空間B内において加圧,加熱された状態に置かれ、加硫が促進される。また、本実施形態に係る踏面金型106内には、複数の中空部50A〜50Eが設けられている。
Inside the tread
図10(b)は、非踏面金型103及び踏面金型106の拡大断面図である。同図に示すように、踏面金型106には、トレッドT2の踏面2Bに形成された複数の陸部領域Q1〜Q5の位置,範囲と対応するように、複数の中空部50A〜50Eが設けられている。また、中空部50A〜50E内には、鉄よりも熱伝達率の高いアルミニウムの粉粒体からなる熱量調整剤60が密に収容されている。このような構成とすれば、溝部領域S1〜S4よりもゲージ厚の厚い陸部領域Q1〜Q5に付与される熱量を溝部領域S1〜S4に付与される熱量よりも向上させることが可能となる。よって、加硫工程完了時においてゲージ厚の相違に関わらず陸部領域Q1〜Q5及び溝部領域S1〜S4の加硫度を適正な加硫度とすることができる。なお、本例では、複数の陸部領域Q1〜Q5の位置,範囲と対応するように複数の中空部50A〜50Eを設けたが、複数の溝部領域S1〜S4の位置,範囲と対応するように複数の中空部50A〜50Fを設け、各中空部に例えば、踏面金型106を構成する金属の材質とは異なるアルミニウムと鉄との組み合わせ等、複数種の金属の粉粒体からなる熱量調整剤60を収容することにより、陸部領域Q1〜Q5よりもゲージ厚の薄い溝部領域S1〜S4に付与される熱量を抑制してもよい。なお、詳細については省略するが、トレッド加硫装置100によって加硫されたトレッドT2は、トレッド部が切削された台タイヤと一体化される。
FIG. 10B is an enlarged cross-sectional view of the
[製造方法について]
次に、上述の実施形態2に係るセクターモールド4を例として、セクターモールド4の主な製造方法について説明する。上述のとおり、セクターモールド4は、一般的な金属鋳造法や、積層造形法を用いて製造される。特に積層造形法とは、3次元CADデータ等からなるセクターモールド4のマスターデータを、複数のスライスデータ(積層データ)に変換し、当該変換されたスライスデータで表されるセクターモールド4の一部の形状に対応する層を1層ずつ順に積層し、マスターデータで表されるセクターモールド4の全体の形状を造形,製造する手法である。
[Production method]
Next, the main manufacturing method of the
また、セクターモールド4を製造するにあたり、好適な積層造形法としては、概略、複数のスライスデータを受信する成形機側において、金属の粉粒体を噴射しながら同時にレーザー光を照射し、当該粉粒体を溶融,結合させながら各スライスデータで表される形状に対応する層を順に造形する方式や、複数のスライスデータを受信する成形機側において、チャンバー内に予め敷き詰められた金属の粉粒体に対してレーザー光を照射し、金属粉を溶融,結合させることにより、各スライスデータで表される形状に対応する層を造形する方式等が採用できる。
Further, in manufacturing the
図11は、積層造形装置80の一例を示す概略図である。積層造形装置80は、スライスデータを受信するとともに、当該スライスデータに基づいて各機構を制御する制御装置82と、テーブル移動装置83上に設けられ、X軸、Y軸、Z軸方向に移動可能な走査テーブル85と、走査テーブル85上に敷設される素地85aの方向に金属の粉粒体を噴射するとともに、レーザー光Lを照射するノズル機構87と、ノズル機構87内に粉粒体を常時供給するチャンバー89と、ノズル機構87に対してレーザー光Lを出力するレーザー出力装置90とを備える。なお、本例においてノズル機構87からは、金属の粉粒体の一例としての鉄粉が噴射されるものとする。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of the layered
走査テーブル85は、テーブル移動装置83上に配設される。テーブル移動装置83は、走査テーブル85をZ軸方向(上下方向)に昇降させる昇降部83aと、当該昇降部83aの昇降動作と連動して昇降する支持板上に配設されたスライダ機構83bと、スライダ機構83bによってX軸方向(左右方向)にスライド移動可能とされた移動板84と、当該移動板84上に配設されたスライダ機構84aとを備える。スライダ機構84aは、走査テーブル85をX軸方向と直交するY軸方向(前後方向)にスライド可能に支持する。昇降部83a、及びスライダ機構83b;84aは、それぞれ制御装置82から出力される駆動信号に応じて動作するモータ等の駆動源を備えており、スライスデータに従ってこれらの駆動源が繰り返し制御されることにより、走査テーブル85上の素地85a上に各スライスデータで表される形状に対応する層が順に積層される。なお、本例においては、積層方向をセクターモールド4の径方向外側から内側へ向かう方向に設定しているが、積層方向をセクターモールド4の周方向、或いは幅方向に設定してもよい。走査テーブル85のX,Y軸方向への繰り返しの走査により1のスライスデータに対応する層が造形されると、走査テーブル85がZ軸方向に降下し、上層のスライスデータに対応する層が再び走査テーブル85のX,Y軸方向への繰り返しの走査により造形される。なお、本例においては、ノズル機構87内に対して、走査テーブル85をX軸、Y軸、Z軸方向に移動させる構成の積層造形装置80を例としているが、走査テーブル85に対してノズル機構87が移動する構成や、これらの両方が移動する構成であってもよい。
The scanning table 85 is disposed on the
ノズル機構87は、Z軸方向に延長する円筒体であって、素地85a側にレーザー光Lを照射する照射口87aを有する。照射口87aから照射されるレーザー光Lは、制御装置82内に設けられたレーザー出力装置90により生成される。制御装置82は、各スライスデータに基づいてレーザー出力装置90を制御し、当該レーザー出力装置90からのレーザー光Lの出力有無、出力タイミング、出力時間等を制御する。レーザー出力装置90から出力されたレーザー光Lの光路は、光路調整ミラー91により変更される。光路調整ミラー91に反射したレーザー光Lは、ノズル機構87の先端に設けられた照射口87aの略中心を通って素地85a側に照射される。
The
ノズル機構87の照射口87aの周囲には、素地85a側にチャンバー89内に収容された鉄粉を噴射する噴射口87bが設けられる。噴射口87bから噴射される鉄粉は、噴射口87bと図外の供給管を介して連通するチャンバー89から常時供給される。噴射口87bに達した鉄粉は、噴射口87bの直前に形成された図外のガス噴射口から噴射されるシールドガスと共に、レーザー光L側に集束されつつ素地85a側に噴射される。なお、シールドガスの噴射制御についても制御装置82により行われる。
Around the
素地85a側に噴射された鉄粉は、照射口87aから照射される高出力のレーザー光Lによって溶融,結合する。そして、ノズル機構87によるレーザー光Lの照射と鉄粉の噴射を同時に行いつつ、走査テーブル85をスライスデータに従ってX,Y軸方向に走査することにより、スライスデータで表される形状を造形することができる。
The iron powder sprayed to the substrate 85a side is melted and combined by the high-power laser beam L emitted from the
次に、積層造形装置80によりセクターモールド4の中空部50を造形する例について説明する。図11に示す拡大図は、最下層のスライスデータD1に基づく1層目の造形が完了し、1層目上に積層されるスライスデータD2に基づく2層目を造形している途中の様子を示す図である。同図に示すように、2層目のスライスデータD2には、セクターモールド4の幅方向に延長する中空部50の一部の形状に対応する一点鎖線で示す領域P1が含まれている。また、同様に、上層のスライスデータD3;D4;D5にも中空部50の一部の形状に対応する領域P2〜P4が含まれている。
Next, an example in which the
同図に示す状態から制御装置82が走査テーブル85をX1からX2に示す方向に走査し、ノズル機構87の先端部(レーザー光L)が領域P1の幅方向一端部K1に達すると、制御装置82は、走査テーブル85のX2方向への走査を停止する。走査の停止後、作業者がチャンバー89内の鉄粉を鉄粉以外の粉粒体からなる所望の熱量調整剤60と置換する。熱量調整剤60との置換後、制御装置82は、テーブルX2方向への走査を再開する。また、このとき制御装置82は、レーザー出力装置90を制御して、当該レーザー出力装置90からのレーザー光Lの出力を停止させる。一方、制御装置82は、シールドガスの噴射のみを行わせ、既に造形された1層目上に熱量調整剤60を噴射する。
When the
1層目上に噴射された熱量調整剤60は、レーザー光Lの出力が停止していることから、溶融することはなく、その形状を維持したまま残置される。また、レーザー光Lの出力が停止した状態は、走査テーブル85がX2方向へ走査され、ノズル機構87の先端部が、領域P1の幅方向の他端部の位置に達するまで継続する。ノズル機構87の先端部が領域P1の幅方向の他端部の位置に達すると、制御装置82は、走査テーブル85のX2方向への走査を再び停止する。走査の停止後、作業者がチャンバー89内の熱量調整剤60を元の鉄粉と置換する。鉄粉との置換後、制御装置82は、鉄粉を1層目上に噴射するとともに、レーザー光Lの照射を再開する。鉄粉の噴射、及びレーザー光Lの照射が再開されることにより、スライスデータD2に含まれる領域P1、及び既に造形された幅方向一端部K1側の部位以外の造形が再開される。以後、X軸方向への走査について鉄粉と熱量調整剤60との置換、及びレーザー光Lの出力停止,再開が繰り返されることにより、スライスデータD2に含まれる領域P1が中空部50の一部として形成される。そして、以上の制御を上層のスライスデータD3,D4,D5・・・についても繰り返すことにより、セクターモールド4内に3次元CADデータで表される形状と対応する中空部50を形成できるとともに、当該中空部50内にセクターモールド4を構成する金属とは異なる材質からなる熱量調整剤60が収容された状態とすることができる。なお、事前に熱量調整剤60の噴射量を設定しておくことにより、中空部50内における熱量調整剤60の収容量や密度を自在に調整することができる。
Since the output of the laser beam L is stopped, the heat
また、上記例においては、鉄粉を当該鉄粉以外の粉粒体からなる熱量調整剤60と置換するものとして説明したが、熱量調整剤60を鉄粉とする場合、走査テーブル85の走査を停止することなく、レーザー光Lの出力のみを停止して、鉄粉を残置すればよい。また、領域P1,P2,P3・・・内においてレーザー光Lを周期的或いはランダムに照射することにより、熱量調整剤60を構成する粉粒体の一部を溶融させて粉粒体の大きさや密度を変化させてもよい。
In the above example, the iron powder has been described as being replaced with the
以上、実施形態2に係るセクターモールド4を例として製造方法の一例について説明したが、実施形態1に係るセクターモールド4を製造する際には、ノズル機構87の先端部が領域P1,P2,P3・・・に達したときに、レーザー光Lの照射のみならず、熱量調整剤60の噴射を停止することにより、中空部50内に熱量調整剤60が収容されていないセクターモールド4を得ることができる。
The example of the manufacturing method has been described above by taking the
また、実施形態3に係るセクターモールド4を製造するには、ノズル機構87の先端部がスライスデータに規定された領域P1,P2,P3・・・内における熱伝達補助部70の一部(上記例では、柱状体70aの一部)の位置に達した時に鉄粉、或いは、鉄と熱伝導率の異なる他の金属の粉粒体を噴射するとともにレーザー光Lを照射し、柱状体70aの一部を造形すればよい。
In order to manufacture the
また、実施形態4に係るセクターモールド4を製造するには、ショルダー部型付け領域RSh1;RSh2と対応する位置に中空部50A;50Bが設けられたセクターモールド4の3次元CADデータを用いることにより、容易に製造することができる。なお、中空部50A;50Bの造形や、熱量調整剤60の収容方法は、上記実施形態2のセクターモールド4におけるものと同様である。
Moreover, in order to manufacture the
また、実施形態5に係るセクターモールド4を製造するには、ノズル機構87の先端部が熱量調整剤給排路55の一部に対応する領域に達したときに、レーザー光Lの照射、及び熱量調整剤60の噴射を停止することにより、セクターモールド4内に、中空部50とセクターモールド4の外部とに連通する熱量調整剤給排路55を形成することができる。その後、形成された熱量調整剤給排路55を介して熱量調整剤60を中空部50内に容易に収容することができる。なお、実施形態に6に係るセクターモールド4については、熱量調整剤60の収容後にセクターモールド4を加熱炉に投入する工程を追加し、熱量調整剤60を溶融,固化させて生成物60Aを収容すればよい。また、実施形態7に係る踏面金型106を製造するには、トレッドT2の陸部領域Q1〜Q5と対応する位置に中空部50A〜50Eが設けられた踏面金型106のマスターデータを用いることにより、容易に製造することができる。なお、中空部50A〜50Eの造形や、熱量調整剤60の収容方法は、上記実施形態2等のセクターモールド4におけるものと同様である。
In order to manufacture the
以上、複数の実施形態を通じて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、各実施形態に示された構成を相互に組み合わせることも可能である。例えば、上述の実施形態おいては、被加熱部物としてのタイヤTのクラウン部C1を加熱するセクターモールド4や、トレッドT2を加熱する踏面金型106を対象として、中空部50(50A;50B;50C;50D;50E)を有する構成や、当該中空部50内に熱量調整剤60を収容する構成を適用したが、これらの構成を図1に示すように、タイヤTのサイド部S1;S2を加熱する下側サイドモールド2及び上側サイドモールド3に適用することもできる。また、当然にビード部Tb;Tbを加熱するビードリング8a;8bに適用することもできる。
そして、上記各構成を採用すれば、加熱対象となるタイヤTやトレッドT2のゲージ厚やゴム種に応じた部位ごとに、適正な加硫度に達するまでに必要かつ十分な熱量を付与することができる。よって、加硫工程完了時において、一部の部位が過加硫となることを防止でき、設計時に想定した性能を満たすタイヤを得ることが可能となる。さらには、上記熱量調整剤が収容された中空部の構成を、熱硬化性樹脂を加熱する金型に適用することも可能である。被加熱物を熱硬化性樹脂とする金型にあっては、熱硬化性樹脂の厚さや種類に応じて中空部の有無、位置,範囲、熱量調整剤の内容を調整することにより、熱硬化性樹脂の部位ごとに適切な熱量を付与できる。
As mentioned above, although this invention was demonstrated through several embodiment, this invention is not restricted to the above-mentioned embodiment, It is also possible to mutually combine the structure shown by each embodiment. For example, in the above-described embodiment, the hollow portion 50 (50A; 50B) is targeted for the
And if each said structure is employ | adopted, it will give necessary and sufficient calorie | heat amount until it reaches an appropriate degree of vulcanization for every site | part according to the gauge thickness and rubber | gum kind of the tire T or tread T2 used as heating object. Can do. Therefore, at the time of completion of the vulcanization process, it is possible to prevent some parts from being overvulcanized, and it is possible to obtain a tire that satisfies the performance assumed at the time of design. Furthermore, it is also possible to apply the structure of the hollow part in which the said calorie | heat amount regulator was accommodated to the metal mold | die which heats a thermosetting resin. For molds that use a thermosetting resin as the object to be heated, thermosetting is achieved by adjusting the presence / absence, position, range, and content of the calorific value adjusting agent depending on the thickness and type of the thermosetting resin. An appropriate amount of heat can be applied to each part of the conductive resin.
1 加硫装置,2 下側サイドモールド,3 上側サイドモールド,
4 セクターモールド,10 ブラダー,50(50A〜50E) 中空部,
55 熱量調整剤給排路,60 熱量調整剤,70 熱伝達補助部,
80 積層造形装置,85 走査テーブル,87 ノズル機構,
100 トレッド加硫装置,103 非踏面金型,106 踏面金型
1 vulcanizer, 2 lower side mold, 3 upper side mold,
4 sector molds, 10 bladders, 50 (50A-50E) hollow parts,
55 Heat quantity adjusting agent supply / discharge path, 60 Heat quantity adjusting agent, 70 Heat transfer auxiliary part,
80 additive manufacturing apparatus, 85 scanning table, 87 nozzle mechanism,
100 tread vulcanizer, 103 non-tread mold, 106 tread mold
Claims (11)
前記金型の内部に設けられた中空部と、
前記中空部内に収容され、該中空部の熱伝達性を変化させる熱量調整剤と、
を備え、
前記熱量調整剤が前記金型の材質とは異なる材質の粉粒体からなることを特徴とする金型。 A mold that transfers heat to the object to be heated,
A hollow portion provided inside the mold,
A heat amount adjusting agent that is accommodated in the hollow portion and changes heat transferability of the hollow portion;
With
The mold according to claim 1, wherein the calorific value adjusting agent is made of a granular material having a material different from that of the mold.
前記金型の内部に中空部を設ける工程と、
前記中空部と前記金型の外部とに連通する熱量調整剤給排路を設ける工程と、
前記金型の材質とは異なる材質の粉粒体からなる熱量調整剤を前記熱量調整剤給排路を介して前記中空部内に収容する工程と、
を備えたことを特徴とする金型の製造方法。 A mold manufacturing method for transferring heat to an object to be heated,
Providing a hollow portion inside the mold; and
Providing a heat quantity adjusting agent supply / discharge path communicating with the hollow portion and the outside of the mold;
A step of accommodating a heat amount adjusting agent made of a powder material different from the material of the mold in the hollow portion via the heat amount adjusting agent supply / discharge path;
A method of manufacturing a mold, comprising:
前記複数のスライスデータの一部が、前記金型の内部に設けられる中空部の一部の形状と対応する領域を含み、当該領域内において前記粉粒体の溶融、結合を停止し、前記領域内に前記粉粒体と同一、又は異なる粉粒体を残置することを特徴とする金型の製造方法。 Based on a plurality of slice data obtained by slicing the master data of the mold, the metal powder particles are melted and combined, and a plurality of metal layers corresponding to the shape represented by each slice data are laminated to represent the master data. A mold manufacturing method for modeling a mold corresponding to a shape,
A part of the plurality of slice data includes a region corresponding to a shape of a part of a hollow portion provided inside the mold, and the melting and bonding of the powder particles are stopped in the region, and the region A method for producing a mold, characterized in that the same or different powder is left in the powder.
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