JP4983369B2 - タイヤ成形用金型及びタイヤ成形用金型の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、タイヤ成形用金型及びタイヤ成形用金型の製造方法に係わり、更に詳しくはピースブロックの鋳継ぎ部に金属材料の凝固収縮による微細な隙間を備えたタイヤ成形用金型において、前記ピースブロックの溝断面空間内に鋳継ぎ部を形成し、ウェアインジケータ形成用の突出部の鋳継ぎ部が金型表面に露出するように形成したタイヤ成形用金型及びタイヤ成形用金型の製造方法に関するものである。

タイヤの踏面部等には、タイヤの磨耗限度（限界）を知らしめるためのウェアインジケータ（スリップサインとも呼称される）が設けられ、このウェアインジケータ１は、例えば、図１５〜図１６に示すように、タイヤ踏面部２の主溝底３に断面台形状の突起として形成されている。

このウェアインジケータ１の成形は、タイヤ成形用金型４では、図１８（ａ），（ｂ）に示すようにタイヤ表面とは逆に凹部５となるため、タイヤの加硫成形時にタイヤ内径側から放射状に充填されるグリーンタイヤＷのゴム流れにおいてウェアインジケータ１の部分には圧力が伝わり難く、従って空気溜まりＱが発生し易くライト故障の原因となっている。なお、図１８（ａ），（ｂ）のＫ−Ｋは未加硫ゴムの表面、Ｓ−Ｓは溝底ライン、Ｐ−Ｐはプロファイル面を示している。

ところでウェアインジケータ付近の空気溜まりＱの故障を防止する手段として、図１５及び図１７に示すように、ウェアインジケータ１近傍の金型プロファイル面６に多数のベントホール７（空気抜き穴）を設けることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

然しながら、金型プロファイル面６に多数のベントホール７を設けることは、タイヤ加硫成形時にベントホール７にゴム材料が流れ込み、製品タイヤの表面にスピュー（髭状の突起）を形成する。このため、成形後にスピューを取り除く仕上げ作業が必要となり、更にスピューを取り除いた後には、その痕跡を残してタイヤ製品の外観を損なったり、タイヤの騒音を増加させると言う問題があった。
特開２００６−８８５８５号公報

この発明はかかる従来の問題点に着目し、ウェアインジケータの形成部分に鋳継ぎ線を設けることにより、ベントホールを設けることなく加硫中の空気溜まりの発生を有効に防止でき、タイヤのライト故障等を防止することが出来るタイヤ成形用金型及びタイヤ成形用金型の製造方法を提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、この発明のタイヤ成形用金型は、ピースブロックの溝断面空間内に、ダイカスト鋳造の第１ショット工程後に鋳継ぎ部を介してウェアインジケータ形成用の突出部を後付けにより形成すると共に、金型表面に露出するように形成し、前記鋳継ぎ部線上に、前記ピースブロックの側面からエアー抜き用の排気孔を少なくとも一箇所以上に形成したことを要旨とするものである。

ここで、ウェアインジケータ形成用の突出部を、ダイカスト鋳造の第１ショット工程時に形成したり、ウェアインジケータ形成用の突出部を、ダイカスト鋳造の第１ショット工程後に後付けにより形成することも可能である。

また、この発明のタイヤ成形用金型の製造方法は、第１ショット工程時に、第１ピースブロックの溝断面空間内にウェアインジケータ形成用の突出部を金型表面に露出するように形成し、この第１ピースブロックを第２金型内に配置した後、溶融した金属材料を鋳込んで第２ピースブロックを成形し、この第２ピースブロックに所定の加工手段により前記突出部にウェアインジケータ形状を加工する際、前記第１ピースブロックと第２ピースブロックとの間に形成される鋳継ぎ線を露出させ、更に第２ピースブロックの側面から前記鋳継ぎ部線上に所定の大きさのエアー抜き用の排気孔を少なくとも一箇所以上に形成することを要旨とするものである。
また、この発明の他のタイヤ成形用金型の製造方法は、第１ショット工程により第１ピースブロックを形成した後、該第１ピースブロックの溝断面空間内に後付け突起部材を配置して突出部を形成する時に、第１ピースブロックの溝断面空間内にウェアインジケータ形成用の突出部を金型表面に露出するように形成し、この第１ピースブロックを第２金型内に配置した後、溶融した金属材料を鋳込んで第２ピースブロックを成形し、この第２ピースブロックに所定の加工手段により前記突出部にウェアインジケータ形状を加工する際、前記第１ピースブロックと第２ピースブロックとの間に形成される鋳継ぎ線を露出させ、更に第２ピースブロックの側面から前記鋳継ぎ部線上に所定の大きさのエアー抜き用の排気孔を少なくとも一箇所以上に形成することを要旨とするものである。

ここで、前記加工手段として、機械加工、放電加工、ワイヤー加工の少なくとも一つ以上を組み合わせで加工し、また前記ウェアインジケータ形成用の突出部は、第１ピースブロックを形成した後、該第１ピースブロックの溝断面空間内に後付け突起部材を配置して突出部を形成するものである。

このように構成することで、ベントホールを設けることなく加硫中の空気溜まりの発生を有効に防止でき、タイヤのライト故障等を防止することが出来るものである。

この発明は、上記のように複数のピースをバックブロックに装着して環状に配設し、前記各ピースはダイカスト鋳造により金属材料を複数回のショットに分けて積層して成る複数層のピースブロックにより構成し、該ピースブロックの鋳継ぎ部に前記金属材料の凝固収縮による微細な隙間を形成して成るタイヤ成形用金型において、前記ピースブロックの溝断面空間内に、ダイカスト鋳造の第１ショット工程後に鋳継ぎ部を介してウェアインジケータ形成用の突出部を後付けにより形成すると共に、金型表面に露出するように形成し、前記鋳継ぎ部線上に、前記ピースブロックの側面からエアー抜き用の排気孔を少なくとも一箇所以上に形成したので、ベントホールを設けることなく加硫中の空気溜まりの発生を有効に防止でき、タイヤのライト故障等を防止出来る効果がある。

また、成形後にスピューを取り除く仕上げ作業が不要となり、生産性の向上を図ることが出来ると共に、スピュー等の痕跡がないのでタイヤ製品の外観を向上させ、タイヤの騒音もで低減出来る効果がある。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
なお、以下の説明において、従来例と同一構成要素は同一符号を付して説明は省略する。

図１は、この発明を実施したタイヤ成形用金型４の１ピースにおける金型プロファイル面６の拡大平面図、図２は図１のＸ部の拡大図、図３は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図４は図１のＹ部の拡大図を示し、この実施形態におけるタイヤ成形用金型４の各ピースはダイカスト鋳造により金属材料を複数回のショットに分けて積層して成る複数層のピースブロック４ａにより構成し、該ピースブロック４ａの鋳継ぎ部８には、前記金属材料の凝固収縮による微細な隙間（例えば、0.005 〜0.08mm、好ましくは、0.02mm) を形成したものである。この隙間は、0.005mm 未満であると排気性能が不足し、逆に0.08mmを超えるとスピューを形成し易くなる。

前記ピースブロック４ａの溝断面空間９内には、鋳継ぎ部８を介してウェアインジケータ形成用の突出部１０を金型表面に露出するように形成し、前記鋳継ぎ部８の線上には、前記ピースブロック４ａの側面から所定の大きさのエアー抜き用の排気孔１１を少なくとも一箇所以上に形成してある。

なお、前記ウェアインジケータ形成用の突出部１０は、後述するようにダイカスト鋳造の第１ショット工程において形成したり、またはダイカスト鋳造の第１ショット工程後に後付けにより形成することも可能である。

図５〜図９は、この発明のタイヤ成形用金型４の製造方法の説明図であって、この発明では、本願特許出願人の特許第３７３３２７１号に記載してあるように、ダイカスト鋳造による第１ショット工程時に第１金型内に溶融した金属材料を鋳込んで、タイヤのトレッドパターンに対応する成形面を部分的に備えた第１ピースブロックを成形し、第２ショット工程時に前記第１ピースブロックを第２金型内に配置した状態で、該第２金型内に溶融した同種金属材料を鋳込んで、前記第１ピースブロック上に前記成形面を補完する第２ピースブロックを成形し、前記第１ピースブロックと第２ピースブロックとの鋳継ぎ部に、金属材料の凝固収縮による微細な隙間を形成するものである。

即ち、図６及び図７に示すように、第１ショット工程時に、第１ピースブロック４ａの溝断面空間９内にウェアインジケータ形成用の突出部１０を金型表面に露出するように形成する。この時、第１ピースブロック４ａのウェアインジケータ形成用の突出部１０と溝底部との間には、所定の隙間ｈを設けるものである。

そして、この第１ピースブロック４ａを第２金型内に配置した後、溶融した金属材料Ｗｘを鋳込んで第２ピースブロック４ｂを成形し、この第２ピースブロック４ｂを所定の加工手段、例えば、機械加工、放電加工、ワイヤー加工の少なくとも一つ以上を組み合わせで加工することにより、図８に示すように、突出部１０にウェアインジケータ形状を加工し、前記第１ピースブロック４ａと第２ピースブロック４ｂとの間に形成される鋳継ぎ部線を露出させる。

そして更に第２ピースブロック４ｂの側面から前記鋳継ぎ部８の線上に所定の大きさのエアー抜き用の排気孔１１を少なくとも一箇所以上に形成するものである。

また、図１０〜図１４は、タイヤ成形用金型４の製造方法の第２実施形態を示し、この実施形態は、図１１に示すように、ウェアインジケータ形成用の突出部１０は、第１ピースブロック４ａの形成した後、該第１ピースブロック４ａの溝断面空間９内に四角形状の後付け突起部材１２を配置して突出部１０を形成するものである。

この後付け突起部材１２の下部側面には、アンカー用の貫通孔１３が形成してあり、第１ピースブロック４ａを第２金型内に配置した後、溶融した金属材料Ｗｘを鋳込んで第２ピースブロック４ｂを成形する際、溶融した金属材料Ｗｘをアンカー用の貫通孔１３に流し込んで固定するようにしたものである。

なお、その他の構成及び作用は上記第１実施形態と同様なので同一符号を付して説明は省略する。

以上のように、この発明の実施形態では、ダイカスト鋳造により複数回ショットしてピースブロックを積層して成る複数層のピースを組み合わて構成し、前記ピースブロックの鋳継ぎ部８に金属材料の凝固収縮による微細な隙間を備えたタイヤ成形用金型において、前記ピースブロックの溝断面空間内に鋳継ぎ部を形成し、ウェアインジケータ形成用の突出部１０の鋳継ぎ部８が金型表面に露出するように形成したので、従来のようにベントホールを設けることなく加硫中の空気溜まりの発生を有効に防止でき、タイヤのライト故障等を防止出来るものである。

この発明を実施したタイヤ成形用金型の１ピースにおける金型プロファイル面の拡大平面図である。 図１のＸ部の拡大図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１のＹ部の拡大図である。 タイヤ成形用金型のウェアインジケータ形成用の突出部を形成した部分の一部拡大平面図である。 タイヤ成形用金型成形時の第１ショット工程時に第１ピースブロックの溝断面空間内にウェアインジケータ形成用の突出部を金型表面に露出するように形成した状態の断面図である。 タイヤ成形用金型成形時の第１ピースブロックを第２金型内に配置した後、溶融した金属材料を鋳込んで第２ピースブロックを成形した状態の断面図である。 第２ピースブロックを所定の加工手段により加工することにより、突出部にウェアインジケータ形状を加工し、前記第１ピースブロックと第２ピースブロックとの間に形成される鋳継ぎ線を露出させた状態の断面図である。 第２ピースブロックの側面から前記鋳継ぎ線上に所定の大きさのエアー抜き用の排気孔を少なくとも一箇所以上に形成した図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。 この発明の第２実施形態におけるタイヤ成形用金型のウェアインジケータ形成用の突出部を形成した部分の一部拡大平面図である。 第１ピースブロックを形成した後、第１ピースブロックの溝断面空間内に四角形状の後付け突起部材を配置して突出部を形成する工程の説明図である。 タイヤ成形用金型成形時の第１ピースブロックを第２金型内に配置した後、溶融した金属材料を鋳込んで第２ピースブロックを成形した状態の断面図である。 第２ピースブロックを所定の加工手段により加工することにより、突出部にウェアインジケータ形状を加工し、前記第１ピースブロックと第２ピースブロックとの間に形成される鋳継ぎ線を露出させた状態の断面図である。 第２ピースブロックの側面から前記鋳継ぎ線上に所定の大きさのエアー抜き用の排気孔を少なくとも一箇所以上に形成した図１０のＣ−Ｃ矢視断面図である。 従来のタイヤ成形用金型のセクターもしくはピースブロックの平面図である。 図１５のＢ−Ｂ矢視側面図である。 図１５のＤ部の拡大平面図である。 （ａ）は図１５のウェアインジケータ部分の金型の断面図、（ｂ）はウェアインジケータ部分の金型のエアー溜まりの説明図である。

符号の説明

１ ウェアインジケータ
２ タイヤ踏面部
３ 主溝底
４ タイヤ成形用金型
４ａ 第１ピースブロック
４ｂ 第２ピースブロック
５ 凹部
６ 金型プロファイル面
７ ベントホール
８ 鋳継ぎ部
９ 溝断面空間
１０ ウェアインジケータ形成用の突出部
１１ 排気孔
１２ 後付け突起部材
１３ 貫通孔
Ｗ グリーンタイヤ
Ｑ 空気溜まり
Ｋ−Ｋ 未加硫ゴムの表面
Ｓ−Ｓ 溝底ライン
Ｐ−Ｐ プロファイル面

Claims (4)

1. 複数のピースをバックブロックに装着して環状に配設し、前記各ピースはダイカスト鋳造により金属材料を複数回のショットに分けて積層して成る複数層のピースブロックにより構成し、該ピースブロックの鋳継ぎ部に前記金属材料の凝固収縮による微細な隙間を形成して成るタイヤ成形用金型において、
   前記ピースブロックの溝断面空間内に、ダイカスト鋳造の第１ショット工程後に鋳継ぎ部を介してウェアインジケータ形成用の突出部を後付けにより形成すると共に、金型表面に露出するように形成し、前記鋳継ぎ部線上に、前記ピースブロックの側面からエアー抜き用の排気孔を少なくとも一箇所以上に形成したことを特徴とするタイヤ成形用金型。
2. ダイカスト鋳造による第１ショット工程時に第１金型内に溶融した金属材料を鋳込んで、タイヤのトレッドパターンに対応する成形面を部分的に備えた第１ピースブロックを成形し、第２ショット工程時に前記第１ピースブロックを第２金型内に配置した状態で、該第２金型内に溶融した金属材料を鋳込んで、前記第１ピースブロック上に前記成形面を補完する第２ピースブロックを成形し、前記第１ピースブロックと第２ピースブロックとの鋳継ぎ部に、金属材料の凝固収縮による微細な隙間を形成するタイヤ成形用金型の製造方法において、前記第１ショット工程時に、第１ピースブロックの溝断面空間内にウェアインジケータ形成用の突出部を金型表面に露出するように形成し、この第１ピースブロックを第２金型内に配置した後、溶融した金属材料を鋳込んで第２ピースブロックを成形し、この第２ピースブロックに所定の加工手段により前記突出部にウェアインジケータ形状を加工する際、前記第１ピースブロックと第２ピースブロックとの間に形成される鋳継ぎ線を露出させ、更に第２ピースブロックの側面から前記鋳継ぎ部線上に所定の大きさのエアー抜き用の排気孔を少なくとも一箇所以上に形成することを特徴とするタイヤ成形用金型の製造方法。
3. ダイカスト鋳造による第１ショット工程時に第１金型内に溶融した金属材料を鋳込んで、タイヤのトレッドパターンに対応する成形面を部分的に備えた第１ピースブロックを成形し、第２ショット工程時に前記第１ピースブロックを第２金型内に配置した状態で、該第２金型内に溶融した金属材料を鋳込んで、前記第１ピースブロック上に前記成形面を補完する第２ピースブロックを成形し、前記第１ピースブロックと第２ピースブロックとの鋳継ぎ部に、金属材料の凝固収縮による微細な隙間を形成するタイヤ成形用金型の製造方法において、
   前記第１ショット工程により第１ピースブロックを形成した後、該第１ピースブロックの溝断面空間内に後付け突起部材を配置して突出部を形成する時に、第１ピースブロックの溝断面空間内にウェアインジケータ形成用の突出部を金型表面に露出するように形成し、この第１ピースブロックを第２金型内に配置した後、溶融した金属材料を鋳込んで第２ピースブロックを成形し、この第２ピースブロックに所定の加工手段により前記突出部にウェアインジケータ形状を加工する際、前記第１ピースブロックと第２ピースブロックとの間に形成される鋳継ぎ線を露出させ、更に第２ピースブロックの側面から前記鋳継ぎ部線上に所定の大きさのエアー抜き用の排気孔を少なくとも一箇所以上に形成することを特徴とするタイヤ成形用金型の製造方法。
4. 前記加工手段として、機械加工、放電加工、ワイヤー加工の少なくとも一つ以上を組み合わせで加工する請求項２または３に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。

Images