JP4539918B2 - 分割型加硫モールド - Google Patents

Description

本発明はタイヤ等を加硫する分割型加硫モールドに関し、より詳細には、モールドの寸法のばらつきによるモールド締付力の不足を調整するためのシム調整を不要にした分割型加硫モールドに関する。

特許文献ではないが、従来の分割型加硫モールドを図６に示す。図６に示すように、下プラテン１の上に下サイドモールド２が固定され、下サイドモールド２の上面には成形凹部２Ａが形成されている。下プラテン１の上方には上プラテン３が設置され、上プラテン３の下面には上サイドモールド４が複数のボルト（図示せず）によって取り付けられている。また、この上サイドモールド４の下面には成形凹部４Ａが形成されている。上プラテン３の上方には図示していない垂直なシリンダが設置され、このシリンダの作動により上プラテン３が昇降して、上サイドモールド４が下サイドモールド２に対して接近離反する。上サイドモールド４及び下サイドモールド２の半径方向外側には、全体としてリング状のセグメントモールドリング５が配置されている。このセグメントモールドリング５は、円周方向に例えば９個に分割された弧状のセクターモールド６と、円周方向に同様に９個に分割され、セクターモールド６の半径方向外側に固定されたセクターセグメント７から成り、セクターモールド６の半径方向内面には成形凹部６Ａが形成されている。セクターセグメント７の上面は上サイドモールド４より半径方向外側の上プラテン３の下面に半径方向に移動可能に支持されている。セクターセグメント７が半径方向内側に移動し、セクターセグメント７と一体のセクターモールド６が上サイドモールド４及び下サイドモールド２の外周に密着した時、セクターモールド６、上サイドモールド４、下サイドモールド２は内部にタイヤを収納して加硫する加硫空間を構成する。

セクターセグメント７の半径方向外側には、セクターセグメント７を囲む環状のアウターリング８が配置され、このアウターリング８の上端は、加硫機のボルスタープレート９の外端部下面にスペーサリング１０を介してボルト１１により固定されている。スペーサリング１０は、アウターリング８の上面８Ｃにボルト１２により固定されている。ボルスタープレート９は図示しない昇降機構により昇降され、これによりアウターリング８は矢印Ａ、矢印Ｂに示す軸方向に移動する。アウターリング８の内周には、上方に向かうに従い半径方向内側に傾斜した傾斜面８Ａが形成されている。セクターセグメント７の外周には、前記アウターリング８の傾斜面８Ａと同一勾配の傾斜面７Ａが形成され、これらの傾斜面７Ａと８Ａとは、あり溝継手により連結されて摺動可能に係合している。従って、アウターリング８が上プラテン３に対して昇降すると、各セクターセグメント７は上プラテン３に案内されながら、傾斜面７Ａ、８Ａのくさび作用により、半径方向内側または外側に同期して移動する。前記した加硫空間に生タイヤを収納し、高温高圧の加硫媒体を作用させて加硫する。加硫中は、加硫媒体の内圧で上サイドモールド４、下サイドモールド２、セクターモールド６の間にゴムのはみ出しの原因となる隙間が発生しないように、上プラテン３及びボルスタープレート９を矢印Ａ方向（軸方向下側）に所定の力で押し付け、上サイドモールド４、下サイドモールド２、セクターモールド６に所定の締付力が作用するようにしている。

図６に示す従来の分割型加硫モールドにおいては、生産するタイヤの種類の変更等があると、他のモールドと組み換える作業が発生する。モールドは上記したように、上サイドモールド４、下サイドモールド２の外側にセクターモールド６、セクターセグメント７が径方向に積み重なって構成されているため、これらのモールドやセクターセグメント７を所定の径方向寸法の公差内で製作したとしても、寸法交差の積み重ねによって径方向の寸法にばらつきが生じる。また、セクターセグメント７、アウターリング８の軸方向の寸法や傾斜面７Ａ、８Ａにも製作上の公差がある。従って、アウターリング８によるセクターモールド６の締め付け力不足が生じて、タイヤのゴムのはみ出しが生じる原因となっている。

従来の分割型加硫モールドにおいては、このタイヤのゴムのはみ出しを防止するための対策として、図７に示すように、ボルスタープレート９の下面９Ａとスペーサリング１０の上面１０Ａとの間に適当な厚さのシム１３を挟み込んで（以下シム調整と呼ぶ）ボルト１１で締め付けることにより、ボルスタープレート９の下面９Ａからのアウターリング８の突出寸法を調整し、モールド等の寸法誤差を吸収して、締め付け力の不足が生じないようにしている。

また、セクターモールドが上サイドモールド及び下サイドモールドの外周に密着する前に、セクターモールドの成形凹部がタイヤと接触して、密着部の隙間にタイヤのゴムが流入して、ゴムのはみ出しが生じないようにするために、セクターモールドが上サイドモールド及び下サイドモールドの外周に密着する前に、この密着部の隙間を塞ぐ可動片を配設したタイヤ加硫成形金型がある（特許文献１：特開２０００−１０２９２７号明細書参照）。

しかしながら、上記シム調整を行う従来装置では、タイヤのゴムのはみ出しが発生してからシム調整を行うため、ゴムのはみ出しが発生したタイヤの外観不良の手直し作業が発生し、シム調整が完了するまでの間加硫工程の生産が停止し、シム調整の工数が発生する等の問題があった。
また、上記特許文献１のタイヤ加硫成形金型では、モールドを締め付ける工程途中でのタイヤのゴムのはみ出しは防止できるが、モールドの締付力不足の状態は解消できないため、加硫中の加硫媒体の内圧上昇によりセクターモールドの衝合部が開いて、この衝合部からゴムのはみ出しが発生することが避けられなかった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、第１の目的は、シム調整をしなくてもモールドの適切な締め付け力が得られるようにすることである。
第２の目的は、ボルスタープレートの移動に伴うアウターリングの移動を円滑に行わせるようにすることである。

請求項１の発明は、下サイドモールドと、下サイドモールドに対して接近離反可能な上サイドモールドと、半径方向に移動可能な複数の弧状のセグメントからなり、半径方向内側に移動したとき上サイドモールド及び下サイドモールドに密着するセグメントモールドリングと、該セグメントモールドリングの半径方向外側に軸方向に移動可能に設けられ前記セグメントモールドリングを半径方向に移動させるアウターリングと、ボルスタープレートと、一端側が前記ボルスタープレートに固定されていると共に、他端側が前記アウターリングの上面に、加硫時のモールドの締付力と略同等の付勢力を有する付勢部材を介して摺動可能に取り付けられたスペーサリングと、を有し、前記ボルスタープレートが、前記アウターリングを前記スペーサリングを介して軸方向に移動させることを特徴とする分割型加硫モールドである。
請求項２の発明は、請求項１に記載の分割型加硫モールドにおいて、前記付勢部材は所定の与圧を与えられていることを特徴とする分割型加硫モールドである。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の分割型加硫モールドにおいて、前記付勢部材は、最大たわみ量の略半分のたわみ量のときの付勢力が、必要なモールド締め付け力となるようにその付勢力が設定されていることを特徴とする分割型加硫モールドである。

請求項１の発明によれば、付勢部材を介してアウターリングをスペーサリングで押し込むようにしているので、シム調整をしなくても、モールドの製作寸法のばら付きを付勢部材のたわみにより吸収し、適切な締付力でモールドを締め付けることができるため、タイヤゴムのはみ出しを防止することができる。
請求項２の発明によれば、スペーサリングはアウターリングに対し付勢部材に所定の与圧を与えて取り付けられているため、ボルスタープレート、スペーサリング、アウターリングを、常に軸方向にバックラッシュの無い状態で、一体的に円滑に移動させることが可能となる。
請求項３の発明によれば、付勢部材は、最大たわみ量の略半分のたわみ量のとき、適切なモールド締め付け力が出るように設定されているので、モールドの製作時のバラツキがプラス方向でもマイナス方向でもその寸法のバラツキを吸収して、適切な締め付け力でセクターモールドを締め付けることが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の分割型加硫モールドの実施形態を示す縦断面図である。図６で説明した従来技術と同一部品には同一番号を付して説明する。
図１に示すように、下プラテン１の上に下サイドモールド２が固定され、下サイドモールド２の上面には成形凹部２Ａが形成されている。下プラテン１の上方には上プラテン３が設置され、上プラテン３の下面には上サイドモールド４が複数のボルト（図示せず）によって取り付けられている。また、この上サイドモールド４の下面には成形凹部４Ａが形成されている。上プラテン３の上方には図示していない垂直なシリンダが設置され、このシリンダの作動により上プラテン３が昇降して、上サイドモールド４が下サイドモールド２に対して接近離反する。上サイドモールド４及び下サイドモールド２の半径方向外側には、全体としてリング状のセグメントモールドリング５が配置されている。

このセグメントモールドリング５は、円周方向に例えば９個の弧状のセグメントに分割された弧状のセクターモールド６と、円周方向に同様に９個の弧状のセグメントに分割され、セクターモールド６の半径方向外側に固定されたセクターセグメント７から成り、セクターモールド６の半径方向内面には成形凹部６Ａが形成されている。セクターセグメント７の上面は上サイドモールド４より半径方向外側の上プラテン３の下面に半径方向に移動可能に支持されている。セクターセグメント７が半径方向内側に移動し、セクターセグメント７と一体のセクターモールド６が上サイドモールド４及び下サイドモールド２の外周に密着した時、セクターモールド６、上サイドモールド４、下サイドモールド２は内部にタイヤを収納して加硫する加硫空間を構成する。ここまでの構造は、図６に示した従来の分割型加硫モールドと同一である。

セクターセグメント７の半径方向外側には、セクターセグメント７を囲む環状のアウターリング８が配置され、このアウターリング８の上面には、環状のスペーサリング１４が矢印Ａ及び矢印Ｂ方向に摺動可能にボルト１２によって取り付けられ、また、スペーサリング１４の上面１４Ａはボルト１１によって、ボルスタープレート９の下面９Ａに固定されている。

図２はスペーサリング１４の拡大縦断面図であり、アウターリング８を矢印Ａ方向に押し付け、セクターモールド６、上サイドモールド４、下サイドモールド２を所定の締付力で締め付けた状態を示す。図２に示すように、スペーサリング１４はその下端外周部１４Ｂが、アウターリング８の上端内周部８Ｂに嵌合し、矢印Ａ及び矢印Ｂに示す軸方向にアウターリング８に対して摺動可能に係合している。スペーサリング１４には、スペーサリング１４の下面１４Ｃに開口する円筒穴１５が、スペーサリング１４の円周上に等間隔に複数個（例えば３２個）形成され、この円筒穴１５内には各々、下から順に下座金１６、付勢部材としての皿ばね１７、上座金１８が挿入されている。

下座金１６、皿ばね１７、上座金１８は中空円盤状であり、皿ばね１７は２枚重ねの背面合わせを２組（皿ばね１７が合計８枚）挿入している。スペーサリング１４には、３２個の円筒穴１５のうちの等間隔な８個の円筒穴１５に、円筒穴１５に開口する小径孔１９が形成され、小径孔１９に挿入された中空円筒状のカラー２０にボルト１２を挿入し、座金２１を介してカラー２０をアウターリング８の上面８Ｃに締め付けて固定している。

図３はスペーサリング１４の拡大縦断面図であり、所定の締め付け力がセクターモールド６に作用する前の状態を示す。図３に示すように、カラー２０の軸方向の長さは、皿ばね１７をその自由長から若干（例えば０．５ミリ程度）たわませる長さに設定している。従って、ボルト１２を締め付けて座金２１をカラー２０に当接させた時、座ぐり穴２２の下面２２Ａを座金２１が押し込むため、スペーサリング１４が矢印Ａ方向に押し込まれ、皿ばね１７を若干たわませる。従って、スペーサリング１４は、アウターリング８に対して与圧（例えば２００ＫＮ程度）を与えてボルト１２により締め付けられた状態となるため、ボルスタープレート９、スペーサリング１４、アウターリング８は常に軸方向（矢印Ａ及び矢印Ｂ方向）にバックラッシュの無い状態で、一体的に円滑に移動させることが可能となる。

図４は図２のＸ−Ｘ断面図、図５は図４のＹ−Ｙ断面図である。図４及び図５に示すように、スペーサリング１４の下面１４Ｃに開口する３６個の円筒穴１５のうち、残りの２４個の円筒穴１５には、下から順に下座金１６、皿ばね１７、上座金１８だけが挿入されており、ボルト１２は締め付けられていない。

図１に示すように、ボルスタープレート９は図示しない昇降機構により昇降され、これによりアウターリング８は軸方向に移動する。アウターリング８の内周には、上方に向かうに従い半径方向内側に傾斜した傾斜面８Ａが形成されている。セクターセグメント７の外周には、前記アウターリング８の傾斜面８Ａと同一勾配の傾斜面７Ａが形成され、これらの傾斜面７Ａと８Ａとは、あり溝継手により連結されて摺動可能に係合している。従って、アウターリング８が上プラテン３に対して昇降すると、各セクターセグメント７は上プラテン３に案内されながら、傾斜面７Ａ、８Ａのくさび作用により、半径方向内側または外側に同期して移動する。

本発明の実施形態では、セクターモールド６の締め付け力は、ボルスタープレート９を押す昇降機構の押し付け力ではなく、皿ばね１７の付勢力によって決まる。従って、皿ばね１７の最大荷重時のたわみ量の略半分のたわみ量の時に、適切な締め付け力になる荷重の皿ばねを選定すれば、モールドの製作時の寸法のばら付きがプラス方向でもマイナス方向でもその寸法のバラツキを吸収して、適切な締め付け力でセクターモールド６を締め付けることが可能となる。また、タイヤの種類により、適切な締め付け力は異なるため、適切なたわみ量と荷重になるように、使用する皿ばねの種類、重ね枚数、皿ばねの枚数、組数等を適宜選定すれば良い。本発明の実施形態では、最大荷重時のたわみ量を４ミリとし、最大荷重時のたわみ量の半分の２ミリのたわみ量のときに、適切な締め付け力（例えば７００ＫＮ）が出るように設定している。

すなわち、図３の締め付け力が作用していない状態から、ボルスタープレート９を下降させ、セクターモールド６を縮径させて行くと、スペーサリング１４はボルスタープレート９に押されて下降し、皿ばね１７を徐々にたわませることにより、アウターリング８を介してセクターモールド６に付加する締め付け力を増大させて行く。

図２に示すように、座ぐり穴２２の下面２２Ａが座金２１から約１．５ミリ離れた位置付近までスペーサリング１４が下降すると、ボルスタープレート９の下降動作は停止し、適切な締め付け力（例えば７００ＫＮ）でセクターモールド６を締め付けることができる。

以上のように構成された本発明の実施形態の作用を説明する。前記した加硫空間に生タイヤを収納した後、上プラテン３を下降させて、上サイドモールド４を下サイドモールド２に接近させる。次にボルスタープレート９を図示しない昇降機構により矢印Ａ方向に下降させる。これによりアウターリング８が矢印Ａ方向に下降する。アウターリング８とスペーサリング１４は皿ばね１７に与圧をかけて締め付けられているため、矢印Ａ及び矢印Ｂ方向のがた付きがなく、ボルスタープレート９と共に一体となって円滑に下降する。アウターリング８が上プラテン３に対して下降すると、各セクターセグメント７は上プラテン３に案内されながら、傾斜面７Ａ、８Ａのくさび作用により、半径方向内側に縮径しながら同期して移動する。セクターセグメント７が縮径してアウターリング８に加わる負荷が増大してくると、スペーサリング１４はボルスタープレート９に押されて下降し、皿ばね１７を徐々にたわませることにより、アウターリング８を介してセクターモールド６に付加する締め付け力を増大させて行く。

図２に示すように、座ぐり穴２２の下面２２Ａが座金２１から約１．５ミリ離れた位置付近までスペーサリング１４が下降すると、ボルスタープレート９の下降動作は停止し、適切な締め付け力（例えば７００ＫＮ）の近辺でセクターモールド６を締め付けたことになる。この時、セクターセグメント７と一体のセクターモールド６が上サイドモールド４及び下サイドモールド２の外周に密着するので、次に高温高圧の加硫媒体を作用させて加硫処理を行う。

本発明の分割型加硫モールドの実施形態を示す縦断面図である。 図１のスペーサリングの拡大縦断面図であり、所定の締め付け力でセクターモールドを締め付けた状態を示す。 図１のスペーサリングの拡大縦断面図であり、所定の締め付け力がセクターモールドに作用する前の状態を示す。 図２のＸ−Ｘ断面図である。 図４のＹ−Ｙ断面図である。 従来の分割型加硫モールドの縦断面図である。 従来の分割型加硫モールドでシム調整を行った状態を示す縦断面図である。

Claims (3)

1. 下サイドモールドと、下サイドモールドに対して接近離反可能な上サイドモールドと、半径方向に移動可能な複数の弧状のセグメントからなり、半径方向内側に移動したとき上サイドモールド及び下サイドモールドに密着するセグメントモールドリングと、該セグメントモールドリングの半径方向外側に軸方向に移動可能に設けられ前記セグメントモールドリングを半径方向に移動させるアウターリングと、ボルスタープレートと、一端側が前記ボルスタープレートに固定されていると共に、他端側が前記アウターリングの上面に、加硫時のモールドの締付力と略同等の付勢力を有する付勢部材を介して摺動可能に取り付けられたスペーサリングと、を有し、
   前記ボルスタープレートが、前記アウターリングを前記スペーサリングを介して軸方向に移動させることを特徴とする分割型加硫モールド。
2. 請求項１に記載の分割型加硫モールドにおいて、前記付勢部材は所定の与圧を与えられていることを特徴とする分割型加硫モールド。
3. 請求項１又は２に記載の分割型加硫モールドにおいて、
   前記付勢部材は、最大たわみ量の略半分のたわみ量のときの付勢力が、必要なモールド締め付け力となるようにその付勢力が設定されていることを特徴とする分割型加硫モールド。

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