JP5092987B2 - タイヤ加硫用モールドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ加硫用モールドの製造方法に関し、さらに詳しくは、タイヤ加硫用モールドにタイヤの溝成形部となる別パーツを設けるに際し、この別パーツを所定の位置に精度よく安定して設けることができるタイヤ加硫用モールドの製造方法に関するものである。

近年、タイヤ性能向上等の目的で、タイヤ溝に様々な形状を細工することが行なわれている。石膏モールド法等によってタイヤ加硫用モールドを製造する場合に、製造するタイヤと同形状となるマスター型を製作するが、その際に、タイヤ溝に形成する形状がアンダーカット形状等、機械加工することが困難な場合がある。このような場合、アンダーカット形状等となる別パーツを予め作製しておき、この別パーツを石膏鋳型に後付けして、鋳造を行なう方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、石膏鋳型に対して、別パーツを後付けする方法では、石膏鋳型に埋めこんだ部分と石膏鋳型との間にすき間が生じ易くなる。そのため、モールドを鋳造する際に流し込む溶融金属によって別パーツがずれたり、離脱したりして、モールドの所定位置に精度よく安定して設けることが難しいという問題があった。
特開２００４−１８１６６４号公報

本発明の目的は、タイヤ加硫用モールドにタイヤの溝成形部となる別パーツを設けるに際し、この別パーツを所定の位置に精度よく安定して設けることができるタイヤ加硫用モールドの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のタイヤ加硫用モールドの製造方法は、内部にマスター型を配置した型枠にゴム材料を流し込んでマスター型の表面を転写したゴム型を製造し、次いでゴム型の表面に石膏を流し込んでゴム型の表面を転写した石膏鋳型を製造し、次いで石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込んで石膏鋳型の表面を転写したモールドを製造するタイヤ加硫用モールドの製造方法であって、マスター型の表面の所定位置にタイヤの溝成形部の一部分となる別パーツを配置し、このマスター型を用いて、この別パーツを、その一部を埋め込んだ状態で固定したゴム型を製造し、次いで、このゴム型を用いて、この別パーツを、その一部を埋め込んだ状態で固定した石膏鋳型を製造し、次いで、この石膏鋳型を用いて、この別パーツを、その一部を埋め込んだ状態で固定したモールドを製造することを特徴とするものである。

ここで、前記別パーツを、前記溶融金属が固化して形成されるモールド本体よりも耐摩耗性の高い材質にすることもできる。また、前記別パーツに、製造したモールドにおいて排気経路となる排気経路部を形成しておくこともできる。前記別パーツとしては、例えば、金属板を加工して製造したものを用いることができる。前記別パーツが、金属板を加工して製造したものである場合には、この金属板の端部を折り曲げ加工することにより前記排気経路部を形成しておくこともできる。本発明では、前記別パーツを、例えば、タイヤのスリップサインまたはスノータイヤの５０％摩耗限度標示を成形する成形部にする。

本発明によれば、タイヤの溝成形部の一部分となる別パーツを、マスター型の所定位置に配置し、ゴム型、石膏鋳型に順次、その一部を埋め込むようにして固定し、最終的にモールド表面に、その一部を埋め込んだ状態で固定するので、製造するモールドの所定の位置に、この別パーツを精度よく安定して設けることができる。

以下、本発明のタイヤ加硫用モールドの製造方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１に例示するように、この実施形態に用いるマスター型１は、製造するタイヤを周方向に複数分割した分割体を形成するように作製されている。空気入りタイヤを製造する際には、マスター型１に基づいて製造された複数のタイヤ加硫用モールド（以下、モールド９という）を、所定の配列に組み付けて加硫を行なうことになる。

マスター型１は、表面に溝対応部２を備え、この溝対応部２に、タイヤの溝成形部の一部分となる別パーツ３を配置している。別パーツ３は、その一部を凹状の溝対応部２に嵌め込まれ、上方部はマスター型１の表面から突出した状態で配置されている。

別パーツ３の材質としては、例えば、ステンレス鋼、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金等を用いることができる。別パーツ３は、図７に例示するように、金属板を加工して製造したものを用いることができる。プレス加工等による金属板の加工であれば、高い生産性で別パーツ３を製造することができる。

図７（ａ）に例示する別パーツ３は、穴あけ加工により金属板に貫通孔５を形成して、Ｕ字状に曲げ加工したものである。マスター型１に埋め込まれている部分が、製造されたモールド９においてタイヤの成形部（Ａ部）になり、マスター型１に埋め込まれていない部分が、製造されたモールド９においてモールド９に埋設されるモールド埋設部（Ｂ部）になる。貫通孔５はＢ部に形成され、製造されたモールド９から別パーツ３が離脱しないように機能する。

図７（ｂ）に例示する別パーツ３は、図７（ａ）の別パーツ３の両端部を折り曲げ加工して筒状を形成したものである。この筒状に形成された部分が排気経路部４になる。

別パーツ３は、図８に例示するように削り出し等によりブロック状にすることもできる。図８（ａ）に例示する別パーツ３は、Ｂ部となるブロック側面に溝状部を形成し、この溝状部を排気経路部４にしている。ブロック側面にローレット加工して排気経路部４にすることもできる。

図８（ｂ）に例示する別パーツ３は、Ｂ部となるブロック側面に沿って、ブロック上面から下面に通じるスリットを形成し、このスリットを排気経路部４にしている。このスリットは、ワイヤカット加工等により形成する。

このような別パーツ３を、図１のようにマスター型１の表面の所定位置に配置した後は、図２に例示するように、マスター型１の表面を上側にして型枠１３ａの中に配置する。型枠１３ａの上方には、バックアップ型６を配置して、バックアップ型６の表面とマスター型１の表面とを対向させた状態にする。このように対向させたバックアップ型６の表面と、マスター型１の表面との間の空間にゴム材料Ｒを流し込んで充填する。

充填したゴム材料Ｒが固化すると、マスター型１の表面を転写したゴム型７が製造されることになる。このゴム型７の表面には、別パーツ３が、その一部（Ｂ部）を埋め込んだ状態で固定される。

次いで、図３に例示するように、製造したゴム型７の裏面にバックアップ型６の表面を密着させた状態にして、型枠１３ｂの中に配置する。そして、ゴム型７の表面に石膏Ｐを流し込む。流し込んだ石膏Ｐが固化すると、ゴム型７の表面を転写した石膏鋳型８が製造されることになる。この石膏鋳型８の表面には、別パーツ３が、その一部（Ａ部）を埋め込んだ状態で固定される。

次いで、図４に例示するように、石膏鋳型８と一体化したゴム型７の裏面からバックアップ型６を取り外す。次いで、石膏鋳型８からゴム型７を変形させつつ引き剥がす。この際に、別パーツ３とゴム型７とを分離させて、別パーツ３を、石膏鋳型８に固定したままの状態にする。

次いで、図５に例示するように、石膏鋳型８の表面を上側にして型枠１３ｃの中に配置する。そして、石膏鋳型８の表面に、例えば、アルミニウム材料等の溶融金属Ｍを流し込む。流し込んだ溶融金属Ｍが固化した後、石膏鋳型８を除去すると、図６に例示するように、石膏鋳型８の表面を転写したモールド９が鋳造される。

このモールド９の表面には、別パーツ３が、その一部（Ｂ部）を埋め込んだ状態で固定される。そして、鋳造されたモールド９の表面がタイヤの成形面１０になり、この成形面１０には別パーツ３からなる溝成形部１１が形成される。

このように、別パーツ３をマスター型１の段階から所定位置に設置して、順次、ゴム型７、石膏鋳型８に、その一部を埋め込むようにして固定し、最終的にモールド９表面に、その一部を埋め込んだ状態で固定するので、製造するモールドの所定の位置に精度よく設けることができる。

また、製造工程において、別パーツ３は、そのＡ部が石膏鋳型８との間にすき間がないように嵌めこまれた状態で密着して固定されるので、流し込まれた溶融金属Ｍによって、ずれたり、離脱することがない。そして、別パーツ３のＢ部が溶融金属Ｍが固化することにより、モールド９に強固に固定される。

このように、製造するモールド９の所定の位置に、別パーツ３を精度よく安定して設けることができる。

例えば、タイヤのスリップサインまたはスノータイヤの５０％摩耗限度標示を成形する成形部を別パーツ３にすることができる。

また、本発明では、別パーツ３を用いているので、タイヤ溝に形成する形状がアンダーカット形状等、通常の一体タイプのモールドでは、機械加工することが困難な場合であっても容易に対応することができる。

モールド９には図６に例示するように、タイヤ加硫時に発生する不要なガス等をモールド９の外部に排出して、加硫故障を防止するための排気経路１２が設けられる。そこで、別パーツ３に、図７、図８に例示しような排気経路部４を形成しておけば、この排気経路部４をモールド９に設ける排気経路１２に接続することで、排気経路１２の一部として利用することができる。排気経路部４の径（すき間）は、０．０２ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度、例えば、０．０７ｍ程度にする。

また、モールド９は、ショットブラストによってクリーニングする際に、摩耗が生じ、特に溝成形部１１は表面から突出しているので摩耗し易くなる。そこで、溝成形部１１の摩耗を抑えるには、別パーツ３を、溶融金属Ｍが固化して形成されるモールド９本体よりも耐摩耗性の高い材質にするとよい。例えば、モールド９本体がアルミニウム系の材質ならば、別パーツ３の材質を鉄にする。

別パーツ３のＡ部の表面にコーティングやメッキ加工を施しておくと、製造するタイヤに光沢のある溝壁面を成形することができる。

本発明に用いるマスター型を例示する断面図である。 ゴム型を製造する工程を例示する断面図である。 石膏鋳型を製造する工程を例示する断面図である。 石膏鋳型を取り外す工程を例示ずる断面図である。 モールドを鋳造する工程を例示する断面図である。 鋳造されたモールドを例示する断面図である。 金属板を加工して製造した別パーツを、マスター型の表面に配置した状態を例示する斜視図である。 ブロック状の別パーツを、マスター型の表面に配置した状態を例示する斜視図である。

符号の説明

１ マスター型
２ 溝対応部
３ 別パーツ
４ 排気経路部
５ 貫通孔
６ バックアップ型
７ ゴム型
８ 石膏鋳型
９ モールド
１０ タイヤ成形面
１１ 溝成形部
１２ 排気経路
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 型枠
Ｍ 溶融金属
Ｐ 石膏
Ｒ ゴム材料

Claims (6)

1. 内部にマスター型を配置した型枠にゴム材料を流し込んでマスター型の表面を転写したゴム型を製造し、次いでゴム型の表面に石膏を流し込んでゴム型の表面を転写した石膏鋳型を製造し、次いで石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込んで石膏鋳型の表面を転写したモールドを製造するタイヤ加硫用モールドの製造方法であって、マスター型の表面の所定位置にタイヤの溝成形部の一部分となる別パーツを配置し、このマスター型を用いて、この別パーツを、その一部を埋め込んだ状態で固定したゴム型を製造し、次いで、このゴム型を用いて、この別パーツを、その一部を埋め込んだ状態で固定した石膏鋳型を製造し、次いで、この石膏鋳型を用いて、この別パーツを、その一部を埋め込んだ状態で固定したモールドを製造するタイヤ加硫用モールドの製造方法。
2. 前記別パーツを、前記溶融金属が固化して形成されるモールド本体よりも耐摩耗性の高い材質にした請求項１に記載のタイヤ加硫用モールドの製造方法。
3. 前記別パーツに、製造したモールドにおいて排気経路となる排気経路部を形成しておく請求項１または２に記載のタイヤ加硫用モールドの製造方法。
4. 前記別パーツが、金属板を加工して製造したものである請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ加硫用モールドの製造方法。
5. 前記別パーツが、金属板を加工して製造したものであり、この金属板の端部を折り曲げ加工することにより前記排気経路部を形成しておく請求項３に記載のタイヤ加硫用モールドの製造方法。
6. 前記別パーツが、タイヤのスリップサインまたはスノータイヤの５０％摩耗限度標示を成形する成形部である請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ加硫用モールドの製造方法。

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