JP4734907B2

JP4734907B2 - タイヤ成形用金型及びタイヤ製造方法

Info

Publication number: JP4734907B2
Application number: JP2004355106A
Authority: JP
Inventors: 雄策宮崎
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2024-12-08
Also published as: JP2006159669A

Description

この発明は、タイヤ成形用金型、このタイヤ成形用金型を使用したタイヤ製造方法及びタイヤ製造方法により製造されたタイヤに係わり、更に詳しくはセクショナル構造のタイヤ成形用金型において、ピースブロック間の間隙を容易に調整できると共に、金型の耐久性を向上させることが出来、更に外観の良好なタイヤを製造することが出来るタイヤ成形用金型、このタイヤ成形用金型を使用したタイヤ製造方法及びタイヤ製造方法により製造されたタイヤに関するものである。

従来のセクショナルモールド形式のタイヤ加硫装置は、図２０及び図２１に示すように、中心部に昇降可能な図示しないブラダー中心機構を備え、かつ上面に下モールド１ａを備えた下部サイドプレート１と、下面に上モールド２ａを備えた昇降可能な上部サイドプレート２及び支持プレート３と、前記下モールド１ａと上モールド２ａとの間で、周方向に複数に分割され、かつ上部サイドプレート２の昇降作動に伴って前記下部サイドプレート１上を中心方向に向かって拡縮作動する分割型（この実施形態は８分割であるが、この分割数には限定されない）のセクターモールド４とから構成される。

前記セクターモールド４は、タイヤＷのプロファイル面を備えた複数のピースブロック５ａを着脱可能に取付ける複数のバックセグメント５と、セグメント６と、前記支持プレート３に吊設され、かつ前記セグメント６の背面側に形成された傾斜面６ａと係合して摺動するコンテナリング７とで構成されている。

ところで、前記分割型のセクターモールド４には、例えば、図２３〜図２５（ａ），（ｂ）に示すように、一体鋳造型のセクターモールド４Ａと、例えば、図２６〜図２８（ａ），（ｂ）に示すように、バックセグメント５の内面側に複数に分割されたピースブロック５ａを組み込んで構成した分割型のセクターモールド４Ｂとがあり、一体鋳造型のセクターモールド４Ａは、各セクターモールド４Ａの端面４ｘ同士をその全面で押し当てて加硫するのに対して、バックセグメント５の内面側に複数に分割されたピースブロック５ａを分解、組み立て容易に並べて配設したセクターモールド４Ｂは、ピースブロック５ａ同士のみを押し当てるものである（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

前記分割型のセクターモールド４Ｂは、組み立て時に生じた僅かなピースブロック５ａ間の間隙ｈや、ピースブロック５ａの端面にかかる面圧Ｐが高いことによる潰れ、摩滅等により早期にピースブロック５ａ間の間隙ｈが成長し、タイヤ加硫時に、その間隙ｈからオーバーフローしたゴムが成形後のタイヤ表面にバリとなって残ると言う問題があり、セクターモールド４Ｂ間のオーバーフローの修理，修正作業が必要であった。

即ち、図２９（ａ），（ｂ）に示すように、分割型のセクターモールド４Ｂは、使用初期においては、セクターモールド４Ｂ同士のみ接触し、セクターモールド４Ｂと上下サイドプレート１，２との割り位置Ｓに隙間Ｑが生じ、タイヤ周方向にオーバーフローが発生するが、そのオーバーフローのトリム除去は可能でそれほど問題はない。

また図３０（ａ），（ｂ）に示すように、セクターモールド４Ｂの使用中期においては、セクターモールド４Ｂ同士、セクターモールド４Ｂと下部サイドプレート１及び上部サイドプレート２とが接触し、セクターモールド４Ｂ間に隙間がなくオーバーフローの問題もない。

しかし、セクターモールド４Ｂの使用後期においては、図３１（ａ），（ｂ）に示すように、セクターモールド４Ｂと下部サイドプレート１及び上部サイドプレート２とが接触し、セクターモールド４Ｂ間に隙間Ｑがあり、オーバーフロートリムの除去が不可能となる問題があった。

このため、成形後のタイヤ表面から突出したオーバーフロートリムの除去には、多くの手間と時間がかかり、またピースブロック５ａの端面にかかる面圧が高いことによる潰れや、摩滅等により早期にピースブロック５ａ間の間隙が成長し、金型の耐久性を向上させることが出来ず、更に外観の良好なタイヤを製造することが出来ないと言う問題があった。
特開平５−２２０７４８号公報特開平８−７２０６１号公報

本発明はかかる従来の問題点に着目し、ピースブロック間の間隙を容易に調整できると共に、金型の耐久性を向上させることが出来、更に外観の良好なタイヤを製造することが出来るタイヤ成形用金型及びこのタイヤ成形用金型を使用したタイヤ製造方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明のタイヤ成形用金型は、円弧状のバックセグメント（１１）の内面に左右へ向けて複数のピースブロック（１２）を組み込んでなるセクターモールド（１０）を周上に複数配設したタイヤ成形用金型において、前記複数のピースブロック（１２）のうち中央に位置するピースブロック（１２Ｘ）を前記バックセグメント（１１）に固定する一方で、該固定されたピースブロック（１２Ｘ）以外を前記バックセグメント（１１）の内面に沿って左右へ移動可能にし、それらピースブロック（１２、１２Ｘ）の当接面間に弾性部材（１８）を介在させると共に、該ピースブロック（１２、１２Ｘ）を上下に二分割したことを特徴とするものである。

ここで、前記弾性部材（１８）は、耐熱性及び耐摩耗性を有するゴム状弾性体、又は板バネ若しくはコイルバネである。

前記弾性部材（１８）は、ピースブロック（１２、１２Ｘ）の当接面の少なくとも一部に、塗布，接着又は固定するか、又はピースブロック（１２、１２Ｘ）の当接面に形成した凹部（１９）に、該当接面から突出するように埋設する。また、前記弾性部材（１８）は、バックセグメント（１１）の当接面間に介在させる。

また、本発明のタイヤ製造方法は、上記のタイヤ成形用金型の前記複数のセクターモールド（１０）を径方向外側へ移動させて該タイヤ成形用金型を拡径し、前記拡径したタイヤ成形用金型内に未加硫タイヤ（Ｗ）を投入し、前記複数のセクターモールド（１０）を径方向内側へ移動させて前記未加硫タイヤ（Ｗ）が投入されたタイヤ成形用金型を縮径し、前記縮径したタイヤ成形用金型内で前記未加硫タイヤ（Ｗ）に加硫成形処理を加えることを特徴とするものである。

このように構成したので、成形後のタイヤ表面にはオーバーフロートリムがなく、従ってオーバーフロートリムの除去作業を省略でき、またピースブロック間の間隙を容易に調整できると共に、金型の耐久性を向上させることが出来、更に外観の良好なタイヤを製造することが出来るものである。

この発明は上記のように構成したので、以下のような優れた効果を奏するものである。（ａ）．成形後のタイヤ表面にはオーバーフロートリムがなく、従ってオーバーフロートリムの除去作業を省略でき、生産性の向上を図ることが出来る。
（ｂ）．ピースブロック間の間隙を容易に調整できる。
（ｃ）．金型の耐久性を向上させることが出来る。
（ｄ）．外観の良好なタイヤを製造することが出来る。

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は、本発明の参考例であるセクショナル構造のタイヤ成形用金型における一つのセクターモールドの拡大斜視図を示し、このセクターモールド１０は、アルミやスチール等で形成されたバックセグメント１１の内面側に複数（この実施形態では７分割であるが、分割数については特に限定されない）に分割されたアルミやスチールで一体的に形成されたピースブロック１２が着脱、かつ移動可能に組み込んで構成してある。

即ち、複数に分割されたピースブロック１２は、バックセグメント１１の内面側に形成された凹部１１ａに左右方向に移動可能に組み込まれ、ピースブロック１２の上下端部は、円弧状に形成された固定プレート１３ａ，１３ｂと、複数本の固定ボルト１４により支持され、またバックセグメント１１の左右端面側に位置するピースブロック１２は、このピースブロック１２に形成された凹部１２ａに、バックセグメント１１からピースブロック１２が脱落しないように上下固定プレート１５ａ，１５ｂ，中央固定プレート１５ｃを嵌合させて、固定ボルト１６ａ，１６ｂによりバックセグメント１１に対して固定されている。

なお、凹部１２ａに嵌合させる上下固定プレート１５ａ，１５ｂ及び中央固定プレート１５ｃは、図３（ａ），（ｂ）及び図４（ａ），（ｂ）に示すように、金型全閉時に凹部１２ａとの間に微小な間隙ｔを設けて取付けることが好ましい。

また、この参考例では、前記複数に分割されたピースブロック１２のうち、中央に位置するピースブロック１２ｘは、図２に示すように固定ボルト１７によりバックセグメント１１の裏面側から固定され、その両側に位置する複数のピースブロック１２は、上記のようにバックセグメント１１の内面側に形成された凹部１１ａに左右方向に移動可能に組み込まれている。なお、複数に分割されたピースブロック１２の全てをバックセグメント１１の凹部１１ａに左右方向に移動可能に組み込むことも可能である。

次に、この参考例では、図２，図５〜図７に示すように、前記複数のピースブロック１２の各当接面に、ピースブロック１２間の間隙を調整するための弾性部材１８が介在させてあり、この弾性部材１８としては、耐熱性，耐摩耗性を有するゴム状弾性体（シリコン樹脂，フッ素樹脂，ゴム材料または樹脂とゴムとの混合材料）、または板バネ，コイルバネから選ばれた一つを使用する。なお、前記弾性部材１８は、ピースブロック１２の各当接面の全面または一部に、塗布，接着或いは固定するものである。

また、前記弾性部材１８は、バックセグメント１１間に0.05mm以下の隙間を生じさせないようにバックセグメント１１の端面側に位置するピースブロック１２の当接面には用いないように構成することも可能である。

図８及び図９は、ピースブロック１２の各当接面に弾性部材１８を配設する場合の例を示し、図８のＣ−Ｃ矢視側面図で示した図９の例は、ピースブロック１２の各当接面の全面に耐熱性，耐摩耗性を有するゴム状弾性体から成る弾性部材１８を塗布，接着或いは固定したものである。

この他の例としては、図１０（ａ）に示すように、ピースブロック１２の各当接面の周囲に沿って帯状の弾性部材１８ａを連続的に形成したり、また図１０（ｂ）に示すように、ピースブロック１２の各当接面に帯状の弾性部材１８ｂを断片的に形成したり、更に図１０（ｃ）に示すように、円形状の弾性部材１８ｃを所定の間隔を隔てて形成することも可能である。

また、ピースブロック１２の各当接面に弾性部材１８を取付ける断面形状としては、図８のＤ−Ｄ矢視断面図で各例を表した図１１（ａ）〜（ｄ）が考えられる。

即ち、図１１（ａ）に示すように、ピースブロック１２の各当接面に弾性部材１８を塗布または接着等により固定する方法や、図１１（ｂ）に示すように、ピースブロック１２の各当接面に形成した凹部１９に、断面円形状に形成した弾性部材１８を当接面から所定の高さ突出させて埋設固定する方法、また図１１（ｃ）に示すように、ピースブロック１２の片側の当接面に形成した凹部１９ａに断面円形状に形成した弾性部材１８を当接面から所定の高さ突出させて埋設固定する方法、更に図１１（ｄ）に示すように、ピースブロック１２の各当接面に形成した長溝状の凹部１９ｂに、断面長方形状に形成した弾性部材１８を当接面から所定の高さ突出させて埋設固定する方法等である。

このような固定構造にして、ピースブロック１２の各当接面を当接させた場合、各弾性部材１８は、図１１（ｅ）〜（ｈ）のようにそれぞれ変形して、ピースブロック１２間の間隙を調整することが出来るものである。

図１２及び図１３は、バックセグメント１１の内面側に移動可能に組み込む複数のピースブロック１２の第１の例を示し、周方向に対して複数に分割するピースブロック１２をストレート状に形成し、ピースブロック１２の各当接面には、上述した弾性部材１８を介在させている。

そして、図１４及び図１５は、本発明の実施形態からなるタイヤ成形用金型におけるピースブロック１２を示す。この実施形態では、周方向に対して複数に分割するピースブロック１２をストレート状に形成すると共に、その長手方向を上下方向に所定の割合で二分割に構成しており、この各ピースブロック１２の各当接面には、上述した弾性部材１８を介在させている。

また、図１６及び図１７に示す第２の例は、周方向に対して複数に分割するピースブロック１２を中央部を一定の方向に湾曲または屈曲させて形成し、この各ピースブロック１２の各当接面には、上述した弾性部材１８を介在させたものである。

更に、図１８及び図１９に示す第３の例は、周方向に対して複数に分割するピースブロック１２を中央部を一定の方向に傾斜させて形成し、この各ピースブロック１２の各当接面には、上述した弾性部材１８を介在させたものである。

なお、各ピースブロック１２の分割する形態は上記の例及び実施形態に限定されるものではなく、相互に当接出来るように構成するものであれば、特に形状は限定されるものではない。

このように構成するタイヤ成形用金型を使用したタイヤの製造方法としては、予めバックセグメント１１に分割された複数のピースブロック１２を着脱可能に組み込んだ複数のセクターモールド１０を周上に配設し、このセクターモールド１０の拡径時に未加硫タイヤＷを投入し、縮径時にバックセグメント１１及びピースブロック１２を閉じてグリーンタイヤを加硫成形する。

このタイヤの加硫成形時に、複数のピースブロック１２の各当接面に介在させた弾性部材１８により、各ピースブロック１２間の間隙を調整しながらタイヤを製造するもので、前記バックセグメント１１の各当接面に弾性部材１８を介在させる場合にも、ピースブロック１２間の間隙を調整しながらタイヤを製造する。

このような製造方法によりタイヤを加硫成形すると、タイヤ表面にバリの無い外観の良好なタイヤを製造することが出来るものである。

以上のように、複数の周方向に分割されたピースブロック１２の各当接面に、ピースブロック１２間の間隙を調整するための弾性部材１８を介在させ、更にバックセグメント１１に対して、ピースブロック１２を移動可能に組み込んで構成したので、成形後のタイヤ表面にはオーバーフロートリムがなく、従ってオーバーフロートリムの除去作業を省略でき、またピースブロック間の間隙を容易に調整できると共に、金型の耐久性を向上させることが出来、更に外観の良好なタイヤを製造することが出来るものである。

本発明の参考例であるセクショナル構造のタイヤ成形用金型における一つのセクターモールドの拡大斜視図である。セクターモールドの平面図である。（ａ）はモールド全閉時における図１のＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ）はモールド全開時における図１のＡ−Ａ矢視断面図である。（ａ）はモールド全閉時における図１のＢ−Ｂ矢視断面図、（ｂ）はモールド全開時における図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。モールド全開時におけるバックセグメントとピースブロックとの関係を示す一部拡大平面図である。モールド全閉時におけるバックセグメントとピースブロックとの関係を示す一部拡大平面図である。モールド全開時におけるバックセグメントとピースブロックとの関係を示す他の参考例の一部拡大平面図である。バックセグメントに組み込まれたピースブロックの正面図である。図８のＣ−Ｃ矢視における弾性部材を取付けたピースブロックの拡大側面図である。（ａ）〜（ｃ）は、ピースブロックの側面に取付けた弾性部材の他の例の拡大側面図である。（ａ）〜（ｃ）は、ピースブロックの側面に取付けた弾性部材の例を示す断面図であり、（ｅ）〜（ｈ）は、ピースブロックの側面に取付けた弾性部材の圧縮時の形態を示す断面図である。本発明の参考例におけるピースブロックの第１の例を示す側面図である。本発明の参考例におけるピースブロックの第１の例を示す正面図である。本発明の実施形態におけるピースブロックを示す側面図である。本発明の実施形態におけるピースブロックを示す正面図である。本発明の参考例におけるピースブロックの第２の例を示す側面図である。本発明の参考例におけるピースブロックの第２の例を示す正面図である。本発明の参考例におけるピースブロックの第３の例を示す側面図である。本発明の参考例におけるピースブロックの第３の例を示す正面図である。従来のセクショナルモールド形式のタイヤ加硫装置の説明図である。従来のセクショナルモールドの平面説明図である。従来のバックセグメントとピースブロックとの一部拡大平面図である。従来の一体型のバックセグメントとピースブロックとの一部拡大正面図である。従来の一体型のバックセグメントとピースブロックとの一部拡大側面図である。（ａ），（ｂ）は、従来のセクターモールドの端面における面圧状態の説明図である。従来の分割型のバックセグメントとピースブロックとの一部拡大正面図である。従来の分割型のバックセグメントとピースブロックとの一部拡大側面図である。（ａ），（ｂ）は、従来の分割型セクターモールドの端面における面圧状態の説明図である。（ａ），（ｂ）は、セクターモールドとサイドプレートとのクリアランスの成長過程の説明図であって、本図は初期状態を示している。（ａ），（ｂ）は、セクターモールドとサイドプレートとのクリアランスの成長過程の説明図であって、本図は中期状態を示している。（ａ），（ｂ）は、セクターモールドとサイドプレートとのクリアランスの成長過程の説明図であって、本図は中期後期を示している。

符号の説明

１下部サイドプレート１ａ下モールド
２上部サイドプレート２ａ上モールド
３支持プレート４セクターモールド
５ａピースブロック５バックセグメント
６セグメント６ａ傾斜面
７コンテナリング
４Ａ体鋳造型のセクターモールド４Ｂ分割型のセクターモールド
Ｐ面圧ｈ間隙
Ｓ割り位置Ｑ隙間
１０セクターモールド１１バックセグメント
１２ピースブロック１１ａ凹部
１２ａ凹部１２ｘピースブロック
１３ａ，１３ｂ固定プレート１４固定ボルト
１５ａ，１５ｂ上下固定プレート１５ｃ中央固定プレート
１６ａ，１６ｂ固定ボルト１７固定ボルト
ｔ間隙１８弾性部材
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ弾性部材
１９凹部１９ａ，１９ｂ凹部

Claims

円弧状のバックセグメント（１１）の内面に左右へ向けて複数のピースブロック（１２）を組み込んでなるセクターモールド（１０）を周上に複数配設したタイヤ成形用金型において、
前記複数のピースブロック（１２）のうち中央に位置するピースブロック（１２Ｘ）を前記バックセグメント（１１）に固定する一方で、該固定されたピースブロック（１２Ｘ）以外を前記バックセグメント（１１）の内面に沿って左右へ移動可能にし、
それらピースブロック（１２、１２Ｘ）の当接面間に弾性部材（１８）を介在させると共に、該ピースブロック（１２、１２Ｘ）を上下に二分割したことを特徴とするタイヤ成形用金型。
前記弾性部材（１８）が、耐熱性及び耐摩耗性を有するゴム状弾性体、又は板バネ若しくはコイルバネである請求項１に記載のタイヤ成形用金型。
前記弾性部材（１８）を、前記ピースブロック（１２、１２Ｘ）の当接面の少なくとも一部に、塗布，接着又は固定した請求項１又は２に記載のタイヤ成形用金型。
前記弾性部材（１８）を、前記ピースブロック（１２、１２Ｘ）の当接面に形成した凹部（１９）に、該当接面から突出するように埋設した請求項１又は２に記載のタイヤ成形用金型。
前記弾性部材（１８）を、前記バックセグメント（１１）の当接面間に介在させた請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ成形用金型。
請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ成形用金型の前記複数のセクターモールド（１０）を径方向外側へ移動させて該タイヤ成形用金型を拡径し、
前記拡径したタイヤ成形用金型内に未加硫タイヤ（Ｗ）を投入し、
前記複数のセクターモールド（１０）を径方向内側へ移動させて前記未加硫タイヤ（Ｗ）が投入されたタイヤ成形用金型を縮径し、
前記縮径したタイヤ成形用金型内で前記未加硫タイヤ（Ｗ）に加硫成形処理を加えることを特徴とするタイヤ製造方法。