JP5355914B2 - タイヤ加硫成形型 - Google Patents

Description

本発明は、グリーンタイヤを加硫成形するタイヤ加硫成形型に関し、特に、トレッド部を形成するセクタ間へのゴムの噛み込みを防止するタイヤ加硫成形型に関する。

タイヤのトレッド部を形成する金型がタイヤ周方向に複数のセクタに分割され、複数のセクタを拡縮変位可能に設けたタイヤ加硫成形型を用いてグリーンタイヤを加硫成形する場合がある。

このタイヤ加硫成形型では、全てのセクタを同時にグリーンタイヤ周面に接触させると、グリーンタイヤの未加硫ゴムが各セクタの間に挟み込まれるゴムの噛み込みが生じ、タイヤの成形不良や加硫成形型の変形・破損のおそれがある。

そこで、下記特許文献１には、複数のセクタを２つのグループに分けて、型閉め位置に先に到達するセクタにより押し出された未加硫ゴムを遅れて到達するセクタの縮径変位によって半径方向内方に押し込み、セクタ間への未加硫ゴムの残留を防止して、ゴムの噛み込みの発生を抑えるものが提案されている。このような場合、遅れて縮径変位するセクタは、先に型閉め位置に到達するセクタと周方向両側の分割面を摺接させて移動させなければならないため、大きな押圧力が必要となりセクタの分割面が摩耗しやすいという問題がある。

また、下記特許文献２には、複数のセクタを２つのグループに分けて、グループ毎に縮径速度を相違させて行わせるとともに、全てのトレッドセグメントを同時に縮径限位置に到達させるものが提案されている。この場合、周方向に隣接するセクタの分割面が摺接することがなく分割面の摩耗を抑えることができるものの、いずれのセクタも縮径変位しているため、隣接するセクタの分割面の間隔が漸次小さくなりながら型閉めされることとなりゴムの噛み込みを防止することができないという問題がある。
特開２００１−９８３７号公報 特開２００３−３９４３６号公報

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、未加硫ゴムの噛み込みを防止することができるとともに、セクタの分割面の摩耗劣化を抑えることができるタイヤ加硫成形型を提供することを目的とする。

本発明のタイヤ加硫成形型は、タイヤのトレッド部を形成する金型がタイヤ周方向に複数のセクタに分割され、前記複数のセクタが、タイヤ放射方向に移動可能に設けられるとともに、型閉め位置の直前に設定した待機位置に最初に到達するセクタと、これより遅れて前記待機位置に到達する少なくとも１つのセクタと、を備え、先に前記待機位置に到達するセクタと遅れて前記待機位置に到達するセクタとの分割面が遅れて前記待機位置に到達するセクタの移動方向に平行に設けられたタイヤ加硫成形型において、下方に向かってタイヤ径方向外方に傾斜する傾斜面を有し、前記複数のセクタごとに設けられたセクタブロックと、前記セクタブロックの上方から前記傾斜面を摺動しながら降下して前記セクタブロックをタイヤ径方向内方に移動させるテーパブロックと、降下する前記テーパブロックの下端部に作動軸が当接し、前記テーパブロックの下方への移動を制限して、前記セクタを前記待機位置に配置させるアクチュエータとを備え、全てのセクタが前記待機位置に到達するまで前記アクチュエータが前記テーパブロックの下方への移動を制限して前記待機位置に到達したセクタを前記待機位置で待機させ、全てのセクタが前記待機位置に到達してから前記アクチュエータの前記作動軸を下方へ移動して全てのセクタを前記型閉め位置に移動することを特徴とする。

また、本発明のタイヤを加硫成形する方法は、タイヤのトレッド部を形成する金型がタイヤ周方向に複数のセクタに分割されたタイヤ加硫成形型を用いてタイヤを加硫成形する方法において、前記複数のセクタを、タイヤ放射方向に移動可能に設けるとともに、型閉め位置の直前に設定した待機位置に最初に到達するセクタと、これより遅れて前記待機位置に到達する少なくとも１つのセクタと、に区分し、先に前記待機位置に到達するセクタと遅れて前記待機位置に到達するセクタとの分割面を遅れて前記待機位置に到達するセクタの移動方向に平行に設け、全てのセクタが前記待機位置に到達するまで前記待機位置に到達したセクタを前記待機位置で待機させ、全てのセクタが前記待機位置に到達してから、全てのセクタを前記型閉め位置に移動させることを特徴とする。

本発明によれば、タイヤ放射方向に移動可能に設けられたセクタの型閉め位置の直前に待機位置が設定されているため、先に待機位置に到達したセクタを待機位置で待機させた状態では、既に待機位置にあるセクタとの分割面の間隔を未加硫ゴムの侵入を抑えることができる間隔に保ちつつ、遅れてセクタを待機位置に移動させることができる。そのため、分割面の摺接移動による摩耗が生じることなくゴムの噛み込みを防止することができる。

上記発明において、前記待機位置に最初に到達するセクタと、遅れて前記待機位置に到達するセクタと、がタイヤ周方向に交互に配置されている場合があり、かかる場合、まず、待機位置に最初に到達するセクタを待機位置に到達させ、次に隣接する残りのセクタを待機位置に到達させるといった２段階で全てのセクタを待機位置に到達させることができ、型閉め工程を短縮することができる。

また、上記発明において、前記待機位置で待機するタイヤ周方向に隣接したセクタの分割面の間隔が０．２ｍｍ以下であることが好ましく、これによりコムの噛み込みを効果的に抑えることができる。

本発明によれば、未加硫ゴムの噛み込みを抑えることができるとともに、セクタの分割面の摩耗劣化を抑えることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１はセクタ１２を概略的に示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面に相当する本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫成形型１０を示す断面図、図３〜図６がタイヤ加硫成形型１０の動作を説明する断面図、図７〜図９はタイヤ加硫成形型１０の動作を説明するセクタ１２の概略平面図、図１０は図８の要部拡大図、図１１は図９の要部拡大図である。

タイヤ加硫成形型１０は、図２に示すように、タイヤ軸方向が上下になるようにセットされたグリーンタイヤ１を加硫成形する成形金型であって、グリーンタイヤ１のトレッド部２が当接するセクタ１２と、下方のサイドウォール部３ａが当接する下型１４と、上方のサイドウォール３ｂが当接する上型１６と、を備える。

セクタ１２は、図１に示すように、タイヤ周方向に複数に分割され（例えば、本実施形態では８分割）、セクタ１２ごとに設けられたセクタブロック２０と一体に矢符Ｍａ，Ｍｂで示すタイヤ放射方向（タイヤ径方向）に拡縮変位可能に設けられている。つまり、各セクタ１２が、型開き状態にある２点鎖線で示す位置から型閉め位置Ｐまで拡縮変位し、型閉め位置Ｐに配置した型閉め状態では互いに寄り集まって環状をなしている。

また、各セクタ１２が型開き状態から型閉め位置Ｐに到達する直前の所定位置には、待機位置Ｗが設定されており、各セクタ１２が待機位置Ｗに到達した状態では、待機位置Ｗが型閉め位置Ｐよりタイヤ径方向外方にあるため、図１１に拡大して示すように、タイヤ周方向に隣接したセクタの分割面１３同士の間に間隔Ａが形成される。

待機位置Ｗは、分割面１３同士の間隔Ａがグリーンタイヤ１を加圧変形時に未加硫ゴムが侵入することがない距離になるように設定されるもので、この間隔Ａは、グリーンタイヤ１を構成する未加硫ゴムの粘度、グリーンタイヤ１への加圧力の大きさ、加硫時の温度などを考慮して適宜設定され、一例として、間隔Ａは０．２０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは０．０１ｍｍ〜０．０２ｍｍに設定される。

分割されたセクタ１２は、最初に待機位置Ｗに到達する第１セクタ１２ａと、第１セクタ１２ａに遅れて待機位置Ｗに到達する第２セクタ１２ｂに分類されており、第１セクタ１２ａと第２セクタ１２ｂがタイヤ周方向に交互に配置されている。第１セクタ１２ａと第２セクタ１２ｂとの分割面１３は、遅れて待機位置Ｗに到達する第２セクタ１２ｂの移動方向Ｍｂに平行に設けられ、第２セクタ１２ｂのタイヤ周方向両側の分割面１３は、いずれも第２セクタ１２ｂの移動方向Ｍｂに平行に設けられている。

なお、セクタ１２の分割数は８分割以外にも、１２分割や１６分割など、分割数は特に限定されない。

また、本実施形態では、複数のセクタ１２を最初に待機位置Ｗに到達する第１セクタ１２ａと、この第１セクタ１２ａの次に待機位置Ｗに到達する第２セクタ１２ｂの２種類に区分しているが、例えば、第１セクタ１２ａ、第２セクタ１２ｂに遅れて待機位置Ｗに到達する第３セクタを設け、複数のセクタ１２を、第１セクタ１２ａ、第２セクタ１２ｂ及び第３セクタの３種類のセクタに区分したり、あるいは、それ以上に区分し、各区分ごとに順次遅れて待機位置Ｗに到達するように構成してもよい。

上下型１４，１６のタイヤ径方向内側にはビードリング１８が設けられており、グリーンタイヤ１のビードコア５が嵌合可能に構成されている。

セクタ１２、下型１４及び上型１６は、セクタブロック２０の側面、下コンテナ２２の上面及び上コンテナ２４の下面にそれぞれ取り付けられており、セクタブロック２０及び上コンテナ２４の移動により加硫成形型１０の開閉が行われる。

詳細には、上コンテナ２４は、シリンダなどの昇降手段２７に接続されており、型開き状態におけるグリーンタイヤ１から離間する位置と型閉め状態におけるグリーンタイヤ１に近接する位置との間で上型１６を移動させる。

セクタブロック２０は分割されたセクタ１２ごとに設けられ、各セクタブロック２０が上コンテナ２４の下面に上スライド２６を介してタイヤ径方向に沿って摺動可能に取り付けられており、セクタ１２が上型１６と共に昇降するようになっている。

セクタブロック２０においてセクタ１２が取り付けられた側面と反対側（つまり、タイヤ径方向外側）の側面は、下方に向かってタイヤ径方向外方に傾斜する傾斜面２９をなし、摺動レール２８が設けられている。この摺動レール２８にはテーパブロック３０が嵌合され傾斜面２９の傾斜方向に沿って摺動可能に構成されている。

テーパブロック３０は、その上部において水平に延びたアーム３２にリングガイド３４を介して支持されている。

ガイドリング３４は、アーム３２より下方に延びる筒状の部材であって、その内周面に上下に延びる摺動レール３５が設けられている。摺動レール３５にはテーパブロック３０のタイヤ径方向外側の側面が嵌合されており、ガイドリング３４に対してテーパブロック３０が上下方向に摺動可能に構成されている。

テーパブロック３０とアーム３２との間にはコイルバネなどの付勢手段４０が配設され、テーパブロック３０をアーム３２に対して下方に付勢している。付勢手段４０から付勢力を受けたテーパブロック３０は、ガイドリング３４の下部に取り付けたストッパ３６と係止することで、アーム３２とテーパブロック３０との間に所定の間隔Ｓを開けた状態でガイドリング３６に固定される。

この間隔Ｓは、ストッパ３６のみを交換しストッパ３６とテーパブロック３０との係止位置を変更することで、テーパブロック３０を交換することなく任意の大きさに調整でき、テーパブロック３０の下端部３１から下コンテナ２２に載置されたアクチュエータ４２の作動軸４３までの距離を調整できるようになっている。

本実施形態では、第１セクタ１２ａに対応するテーパブロック３０ａとアーム３２との間には間隔Ｓを設け、第２セクタ１２ｂに対応するテーパブロック３０ｂとアーム３２との間には間隔を設けることなくテーパブロック３０ｂとアーム３２が当接しており、テーパブロック３０ａの下端部３１からアクチュエータ４２の作動軸４３までの距離が、テーパブロック３０ｂの下端部３１からアクチュエータ４２の作動軸４３までの距離より短く設定されている。

アクチュエータ４２は、作動軸４３が所定距離を上下動する例えば油圧式のアクチュエータであって、テーパブロック３０の下方に配置されており、アーム３２に接続された昇降手段３８によりテーパブロック３０が降下すると、その下端部３１がアクチュエータ４２の作動軸４３と当接し、テーパブロック３０の下方への移動を制限するとともに、作動軸４３を下方へ移動させることで、テーパブロック３０を所定距離だけ下方に移動可能としている。

また、アーム３２に接続された昇降手段３８は、上コンテナ２４を上下動させる昇降手段２７と別個独立して上下動可能であり、テーパブロック３０を上コンテナ２４に対して相対的に下降させ、セクタブロック２０をタイヤ径方向内方に移動させる。

次に、上記したタイヤ加硫成形型１０の開閉動作について図面に基づいて説明する。

まず、図２に示すように、セクタ１２及び上型１６が下型１４から上方に離間した状態において、下型１４に未加硫のグリーンタイヤ１をセットする。この状態から昇降手段２７，３８により上コンテナ２４及びアーム３２が下降して、図３及び図７に示すように、上型１６がグリーンタイヤ１の上方のサイドウォール部３ｂに当接する位置に達するとともに、セクタ１２がトレッド部２のタイヤ径方向外方に配置される。この時、第１セクタ１２ａが第２セクタ１２ｂより型閉め位置Ｐに近接した位置にある。

次いで、昇降手段２７を停止させ昇降手段３８のみの動作によりアーム３２を降下させ、テーパブロック３０をセクタブロック２０に設けられた摺動レール２８を摺動させることで、全てのセクタ１２をタイヤ径方向Ｍａ，Ｍｂの内向きに移動させる。

そして、テーパブロック３０の下降及びセクタブロック２０のタイヤ径方向内方への移動に伴い、図８に示すように第１セクタ１２ａが待機位置Ｗに到達すると、図４のように第１セクタ１２ａを移動させるテーパブロック３０ａの下端部３１がアクチュエータ４２の作動軸４３と当接し、更なるテーパブロック３０ａの下方への移動を制限する。この時、第２セクタ１２ａは未だ待機位置Ｗよりタイヤ径方向外方に位置し、第２セクタ１２ｂを移動させるテーパブロック３０ｂの下端部３１はアクチュエータ４２の作動軸４３と当接していない。

次いで、昇降手段３８の動作によりアーム３２を更に降下させテーパブロック３０ｂを下方に移動させることで、第１セクタ１２ａをタイヤ径方向Ｍｂの内方に更に移動させる。その際、第２セクタ１２ｂのタイヤ周方向両側の分割面１３が第２セクタ１２ｂの移動方向Ｍｂに平行に設けられているため、図１０及び図１１に示すように、既に待機位置Ｗに到達している第１セクタ１２ａの分割面１３との間隔Ａを一定に維持したまま第２セクタ１２ｂが待機位置Ｗまで移動する。

そして、第２セクタ１２ｂが待機位置Ｗに到達し、全てのセクタ１２が待機位置Ｗに位置する状態（図９参照）では、図５のように第２セクタ１２ｂを移動させるテーパブロック３０ｂの下端部３１がアクチュエータ４２の作動軸４３と当接し、更なるテーパブロック３０ｂの下方への移動を制限する。また、この時、第１セクタ１２ａは上記したように作動軸４３と当接しておりテーパブロック３０ａの下方への移動が制限されているため、アーム３２が付勢手段４０の付勢力に抵抗して下方へ移動する。

そして、図６に示すように、アクチュエータ４２の作動軸４３を下方へ移動させ全てのテーパブロック３０を同時に下降させることで、全てのセクタ１２を同時に待機位置Ｗから型閉め位置Ｐに縮径変位させることで、グリーンタイヤ１を加圧変形させ、型閉め工程を完了する。

この時、間隔Ａはゴムが侵入することがない間隔に設定されているため、全てのセクタ１２を同時に待機位置Ｗから型閉め位置Ｐへ縮径変位させる型閉めを行ってもゴムの噛み込みが生じることがない。

そして、型閉め状態において加硫工程を行い、その後、アーム３２を上昇させセクタ１２を拡径させて加硫成形型１０の型開きを行い、加硫されたタイヤを取り出す。

以上のように、本実施形態に係るタイヤ加硫成形型１０では、分割面１３の間隔Ａを未加硫ゴムが侵入することがない間隔としてから、全てのセクタ１２を縮径変位させ型閉め位置Ｐに到達させ型閉めを行うため、分割面１３同士が摺接して摩耗劣化することがなく、しかも、セクタ１２がグリーンタイヤ１のトレッド部２と当接することによってタイヤ径方向外方に押し出された未加硫ゴムが分割面１３の間に入り込むことなくゴムの噛み込みを防止することができる。

しかも、第２セクタ１２ｂの分割面１３が、遅れて待機位置Ｗに到達する第２セクタ１２ｂの移動方向Ｍｂと平行に設けられているため、既に待機位置Ｗに到達している第１セクタ１２ａの分割面１３との間隔Ａを未加硫ゴムが侵入することがない一定の間隔に維持したまま第２セクタ１２ｂを待機位置Ｗまで移動させることができる。そのため、第１セクタ１２ａが待機位置Ｗに到達した状態で、トレッド部２にトレッド溝を形成するために第１セクタ１２ａに形成された突条がグリーンタイヤ１に当接している場合であっても、この突条の当接によってタイヤ径方向外方に押し出され未加硫ゴムを、遅れて待機位置Ｗに移動する第２セクタ１２ｂがタイヤ径方向内方に押し込みながら変形させることができ、ゴムの噛み込みを防止することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫成形型におけるセクタを概略的に示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫成形型であって、図１のＡ−Ａ断面に相当する。 本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫成形型の型閉め動作を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫成形型の型閉め動作を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫成形型の型閉め動作を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫成形型の型閉め動作を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫成形型の型閉め動作を説明するセクタを概略的に示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫成形型の型閉め動作を説明するセクタを概略的に示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫成形型の型閉め動作を説明するセクタを概略的に示す平面図である。 図８の要部拡大図である。 図９の要部拡大図である。

符号の説明

１０…タイヤ加硫成形型
１２…セクタ
１２ａ…第１セクタ
１２ｂ…第２セクタ
１３…分割面
２０…セクタブロック
２２…下コンテナ
２４…上コンテナ
２６…上スライド
２７…昇降手段
３０…テーパブロック
３２…アーム
３６…ストッパ
３８…昇降手段
Ｐ…型閉め位置
Ｗ…待機位置

Claims (4)

1. タイヤのトレッド部を形成する金型がタイヤ周方向に複数のセクタに分割され、
   前記複数のセクタが、タイヤ放射方向に移動可能に設けられるとともに、型閉め位置の直前に設定した待機位置に最初に到達するセクタと、これより遅れて前記待機位置に到達する少なくとも１つのセクタと、を備え、
   先に前記待機位置に到達するセクタと遅れて前記待機位置に到達するセクタとの分割面が遅れて前記待機位置に到達するセクタの移動方向に平行に設けられたタイヤ加硫成形型において、
   下方に向かってタイヤ径方向外方に傾斜する傾斜面を有し、前記複数のセクタごとに設けられたセクタブロックと、
   前記セクタブロックの上方から前記傾斜面を摺動しながら降下して前記セクタブロックをタイヤ径方向内方に移動させるテーパブロックと、
   降下する前記テーパブロックの下端部に作動軸が当接し、前記テーパブロックの下方への移動を制限して、前記セクタを前記待機位置に配置させるアクチュエータとを備え、
   全てのセクタが前記待機位置に到達するまで前記アクチュエータが前記テーパブロックの下方への移動を制限して前記待機位置に到達したセクタを前記待機位置で待機させ、全てのセクタが前記待機位置に到達してから前記アクチュエータの前記作動軸を下方へ移動して全てのセクタを前記型閉め位置に移動することを特徴とするタイヤ加硫成形型。
2. 前記テーパブロックが上下方向に摺動可能に設けられたガイドリングと、
   前記ガイドリングの上端に取り付けられたアームと、
   前記テーパブロックと前記アームの間に設けられ前記テーパブロックを下方に付勢する付勢手段と、
   前記テーパブロックに係止して前記テーパブロックの下方への移動を制限するストッパと、
   先に前記待機位置に到達するセクタが設けられた前記セクタブロックをタイヤ径方向内方へ移動させる前記テーパブロックは、前記アームとの間に間隔をあけた状態で前記ストッパに係止していることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫成形型。
3. 前記待機位置に最初に到達するセクタと、遅れて前記待機位置に到達するセクタと、がタイヤ周方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ加硫成形型。
4. 前記待機位置で待機するタイヤ周方向に隣接したセクタの分割面の間隔が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫成形型。

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