JP5499929B2 - Tire vulcanization mold manufacturing method and tire vulcanization mold - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤ加硫用モールドの製造方法およびタイヤ加流用モールドに関し、さらに詳しくは、十分な排気を確保できる排気機構を、必要な場所に容易に形成することができるタイヤ加硫用モールドの製造方法およびこの製造方法により製造されるタイヤ加流用モールドに関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a tire vulcanization mold and a tire vulcanization mold. More specifically, the present invention relates to a tire vulcanization mold capable of easily forming an exhaust mechanism capable of ensuring sufficient exhaustion at a required place. The present invention relates to a manufacturing method and a tire vulcanization mold manufactured by the manufacturing method.
タイヤ加硫用モールドには、グリーンタイヤとモールドとの間に残留したエアや加硫の際に発生するガスを、モールド外部に排出させる排気機構が設けられている。従来、排気機構としてはベントホールが多用されていたが、加硫の際にゴムがベントホールに流入してスピューが発生するため、スピューが発生しない排気機構が種々提案されている(例えば、特許文献1、2、3、4参照)。
The tire vulcanization mold is provided with an exhaust mechanism that discharges air remaining between the green tire and the mold and gas generated during vulcanization to the outside of the mold. Conventionally, vent holes have been widely used as exhaust mechanisms. However, since rubber flows into the vent holes during vulcanization and spew is generated, various exhaust mechanisms that do not generate spew have been proposed (for example, patents).
特許文献1では、十分な排気を確保するために、薄板を折り曲げて一端部を重ね合わせ、他端部に大きな隙間を確保した積層ブレードが用いた排気機構が提案されている。この積層ブレードはブロックで保持され、このブロックをモールドのタイヤ成形面の凹状のポケットに嵌入させることにより、ポケットとブロックとで囲まれた排気室を形成している。エアやガスは、積層ブレードの一端部の微小隙間および他端部の大きな隙間を通じて排気室に排出される。しかしながら、この排気機構では、鋳造したモールドのタイヤ成形面にポケットを形成する工程、ブロックに積層ブレードを保持させた組立体を製造する工程、この組立体をポケットに嵌入させる工程が必要になるので、加工工程が多くなり製造に要する時間が長くなるという問題があった。また、ポケットを形成するためにある程度のスペースが必要になるために、モールドにおいて排気機構を設ける場所が制約されるという問題があった。
特許文献2、3、4の発明では、金属薄板等のシム部材を突設した石膏鋳型の表面に、アルミニウムの溶湯を注入して石膏鋳型の表面形状を転写したモールドピースを鋳造し、その後、モールドピースの表面からシム部材を抜き取ってスリットを形成するようにしている。このスリットに連通する排気孔をモールドピースに形成することにより、排気機構が構築される。スリットは、加硫の際に不要なエアやガスをモールド外部に排出させるとともにゴムの進入を防止するために、非常に狭いすき間にする必要がある。これに伴って、シム部材の厚さも非常に薄くなる。それ故、これら特許文献の方法のように、モールドピースに鋳込まれたシム部材を抜き取る際には、シム部材が千切れることがあり、十分な排気を確保できる排気機構を確保することが困難であった。
In the inventions of
本発明の目的は、十分な排気を確保できる排気機構を、必要な場所に容易に形成することができるタイヤ加硫用モールドの製造方法およびこの製造方法により製造されるタイヤ加流用モールドを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a tire vulcanization mold that can easily form an exhaust mechanism that can secure sufficient exhaust gas at a required place, and a tire vulcanization mold manufactured by the manufacturing method. There is.
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、石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込み、この溶融金属を固化させることにより石膏鋳型の表面形状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において、金属薄板をその両端部を重ね合わせて筒状に形成して重ね合わせた部分にスリットを設けたパイプ体の内部に、易崩壊性耐火材料を詰めた状態にして、前記スリットに前記石膏鋳型の表面に突設されたシムを挿入してパイプ体を石膏鋳型の表面に配置した後、この石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込んで固化させることにより、前記パイプ体が、そのパイプ軸方向両端開口部が固化した溶融金属で塞がれた状態で鋳込まれるとともに前記シムが表面から突設されたモールドを鋳造し、その後、前記鋳込まれたパイプ体に連通する排気孔をモールドに形成して、この排気孔を通じてパイプ体に詰めた易崩壊性耐火材料を除去するとともに、前記シムをスリットから引き抜くことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the tire vulcanization mold manufacturing method of the present invention is a tire for manufacturing a mold in which a molten metal is poured onto the surface of a gypsum mold and the molten metal is solidified to transfer the surface shape of the gypsum mold. In the method for producing a vulcanization mold, a thin metal plate is formed in a cylindrical shape by overlapping both end portions thereof, and a state in which an easily disintegrating refractory material is packed inside a pipe body provided with slits in the overlapped portion. The pipe is placed on the surface of the gypsum mold by inserting a shim protruding from the surface of the gypsum mold into the slit, and then the molten metal is poured into the surface of the gypsum mold to solidify the pipe. The body is cast in a state in which both ends in the pipe axial direction are closed with solidified molten metal, and the mold in which the shim protrudes from the surface is cast. An exhaust hole communicating with the filled-in pipe formed in the mold, thereby removing the easily disintegrable refractory material packed into the pipe through the exhaust hole, characterized in that withdrawing the shim from the slit.
本発明のタイヤ加硫用モールドは、石膏鋳型の表面に流し込んだ溶融金属を固化させることにより、石膏鋳型の表面形状を転写したタイヤ加硫用モールドにおいて、金属薄板をその両端部を重ね合わせて筒状に形成して重ね合わせた部分にスリットを設けたパイプ体が、そのパイプ軸方向両端開口部が固化した溶融金属で塞がれるとともに内部を中空にした状態で鋳込まれていて、前記スリットがモールドのタイヤ成形面に開口し、前記パイプ体の中空内部がモールドに形成された排気孔に連通していることを特徴とする。 The tire vulcanization mold of the present invention is a tire vulcanization mold in which the surface shape of the gypsum mold is transferred by solidifying the molten metal poured into the surface of the gypsum mold. The pipe body provided with slits in the overlapped part formed in a cylindrical shape is cast in a state in which the opening in both ends in the pipe axial direction is closed with solidified molten metal and the inside is hollow, The slit is opened in the tire molding surface of the mold, and the hollow interior of the pipe body communicates with an exhaust hole formed in the mold.
本発明のタイヤ加硫用モールドの製造方法によれば、金属薄板をその両端部を重ね合わせて筒状に形成して重ね合わせた部分にスリットを設けたパイプ体の内部に、易崩壊性耐火材料を詰めた状態にして、前記スリットに前記石膏鋳型の表面に突設されたシムを挿入してパイプ体を石膏鋳型の表面に配置するので、モールド完成時に排気機構を構成するパイプ体を、必要とされる様々な場所に容易に配置できる。そして、パイプ体を配置した後、この石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込んで固化させることにより、前記パイプ体が、そのパイプ軸方向両端開口部が固化した溶融金属で塞がれた状態で鋳込まれるとともに前記シムが表面から突設されたモールドを鋳造し、その後、前記鋳込まれたパイプ体に連通する排気孔をモールドに形成して、この排気孔を通じてパイプ体に詰めた易崩壊性耐火材料を除去することでパイプ体の内部を中空にして、前記シムをスリットから引き抜くことによりスリットをモールドのタイヤ成形面に開口させることができる。シムはパイプ体のスリットに挿入されていて固化した溶融金属に直接鋳包まれていないので、引き抜く際に千切れる不具合を回避できる。このスリット、パイプ体の中空内部および排気孔によって、タイヤ成形面とモールド外部とを連通させる排気機構が構築される。即ち、この製造方法により、必要な場所に十分な排気を確保できる排気機構を備えた本発明のタイヤ加硫用モールドを得ることができる。 According to the method for manufacturing a mold for vulcanizing a tire of the present invention, a thin metal plate is formed in a cylindrical shape by overlapping both end portions thereof, and the easily disintegratable fireproofing is provided inside the pipe body provided with a slit in the overlapped portion. Since the pipe body is placed on the surface of the gypsum mold by inserting a shim protruding from the surface of the gypsum mold into the slit and filling the material, the pipe body constituting the exhaust mechanism when the mold is completed, Can be easily placed in various places where needed. Then, after arranging the pipe body, the molten metal is poured into the surface of the gypsum mold and solidified, so that the pipe body is cast in a state where the both ends in the pipe axial direction are closed with the solidified molten metal. The mold with the shim projecting from the surface is cast, and then the mold is provided with an exhaust hole communicating with the cast pipe body. By removing the refractory material, the inside of the pipe body is made hollow, and the slit can be opened on the tire molding surface of the mold by pulling out the shim from the slit. Since the shim is inserted into the slit of the pipe body and is not directly cast into the solidified molten metal, it is possible to avoid a problem that the shim is broken when it is pulled out. The slit, the hollow inside of the pipe body, and the exhaust hole form an exhaust mechanism that allows the tire molding surface to communicate with the outside of the mold. That is, according to this manufacturing method, it is possible to obtain the tire vulcanization mold of the present invention provided with an exhaust mechanism capable of ensuring sufficient exhaust at a required place.
本発明のタイヤ加硫用モールドの製造方法では、前記パイプ体のパイプ軸方向両端部に、易崩壊性耐火材料が詰まっていない非充填部を有する状態にして、この状態のパイプ体を石膏鋳型の表面に配置することもできる。溶融金属を石膏鋳型の表面に流し込んだ際には、非充填部に溶融金属が入り込み、その後、この状態で溶融金属が固化する。そのため、スリットを閉じる方向に外力が作用しても、非充填部に入り込んで固化した溶融金属によって、スリットのすき間が狭くなることが防止される。それ故、パイプ体の中空内部と連通するスリットを確保できる。 In the method for producing a tire vulcanization mold according to the present invention, the pipe body in this state is made to have a non-filled portion that is not clogged with an easily disintegratable refractory material at both ends of the pipe body in the axial direction of the pipe. It can also be arranged on the surface. When the molten metal is poured into the surface of the gypsum mold, the molten metal enters the unfilled portion, and then the molten metal is solidified in this state. Therefore, even if an external force acts in the direction of closing the slit, the gap of the slit is prevented from being narrowed by the molten metal that has entered and solidified into the non-filling portion. Therefore, it is possible to secure a slit that communicates with the hollow interior of the pipe body.
前記金属薄板の両端部の少なくとも一方に凹部を有し、両端部どうしを当接させて重ね合わせて、この凹部によって前記スリットを設けるようにすることもできる。或いは、前記金属薄板の両端部の少なくとも一方に多数の浅溝を形成しておくこともできる。このように凹部や浅溝を設けることにより、金属薄板の両端部が互いに接触して重ね合っても、凹部や浅溝によりパイプ体の中空内部と外部とを連通させることができる。即ち、凹部や浅溝によってパイプ体の中空内部と連通するスリットを確保できる。 It is also possible to have a recess in at least one of both end portions of the thin metal plate, and put both end portions into contact with each other so that the slit is provided by the recess. Alternatively, a large number of shallow grooves can be formed in at least one of both end portions of the metal thin plate. Thus, by providing a recessed part and a shallow groove, even if the both ends of a metal thin plate contact and overlap each other, the hollow inside and exterior of a pipe body can be connected by a recessed part and a shallow groove. That is, it is possible to secure a slit that communicates with the hollow interior of the pipe body by the concave portion or the shallow groove.
以下、本発明のタイヤ加硫用モールドの製造方法およびタイヤ加硫用モールドを、図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, a tire vulcanization mold manufacturing method and a tire vulcanization mold according to the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.
図1、2に例示するように、本発明のタイヤ加硫用モールド1(以下、モールド1)は、タイヤ成形面2に溝成形突起3とスリット5とを有している。このモールド1は、アルミニウムやアルミニウム合金等を溶融させた溶融金属Mを固化させることにより形成されている。石膏鋳型の表面に流し込んだ溶融金属Mを固化させて製造されているので、タイヤ成形面2は、石膏鋳型の表面形状を転写した形状になっている。スリット5は、グリーンタイヤを加硫する際に、エアやガスが溜まり易い場所に適宜設けられる。
As illustrated in FIGS. 1 and 2, the tire vulcanization mold 1 (hereinafter, “
モールド1には、金属薄板をその両端部を重ね合わせて筒状に形成したパイプ体4が、そのパイプ軸方向両端開口部が固化した溶融金属で塞がれて、内部を中空にした状態で鋳込まれている。パイプ体4の金属薄板を重ね合わせた部分がスリット5になっていて、スリット5の一方端がタイヤ成形面2に開口している。スリット5の他方端はパイプ体4の中空内部6に連通している。モールド1には、背面側から排気孔7が延設されていて、排気孔7とパイプ体4の中空内部6が連通している。
In the
したがって、グリーンタイヤを加硫する際の不要なエアやガスは、スリット5からパイプ体4の中空内部6を経て排気孔7を通じて、モールド1の内部(タイヤ成形面2側)から外部へ排出される。即ち、スリット5、パイプ体4の中空内部6および排気孔7によって、タイヤ成形面2とモールド1外部とを連通させる排気機構が構築されている。
Therefore, unnecessary air and gas for vulcanizing the green tire are discharged from the inside of the mold 1 (the
パイプ体4は、例えば厚さ0.01mm〜3.0mmのステンレス鋼等の金属薄板を筒状に形成したものである。パイプ体4の筒状部から外周側に、薄板金属の両端部が直線状に突出し、その突出した両端部どうしがすき間を有して重ね合わされた部分が、スリット5になっている。パイプ体4は円筒状に限らず、横断面形状を楕円形状、三角形、四角形、その他の多角形など様々な形状を採用することができる。
The
スリット5のすき間は、例えば、0.001mm〜0.10mm程度であり、0.02mm〜0.05mm程度がより好ましい。スリット5の深さは例えば、0.1mm〜10.0mm程度である。パイプ体4の大きさは、例えば、内径相当で0.5mm〜5.0mm程度、パイプ軸方向長さ2mm〜30mm程度である。
The clearance of the
このモールド1を製造する方法は以下のとおりである。
The method for manufacturing the
まず、図3に例示するようにゴム型9の表面にシム8を突設する。このゴム型9は、マスター型の表面形状を転写した製造したものである。
First, as illustrated in FIG. 3, a
また、別工程では、内部に易崩壊性耐火材料Pを詰めた状態にしたパイプ体4を製造しておく。易崩壊性耐火材料Pとは、水などの流体に容易に溶解し、或いは、衝撃によって容易に崩壊し、かつ、耐火性を有する材料である。易崩壊性耐火材料Pとしては、石膏等を例示することができる。
In a separate process, the
このパイプ体4を製造するには、中空内部6に易崩壊性耐火材料Pを詰めた後、パイプ体4の両端開口を蓋等で閉じた状態にして、易崩壊性耐火材料Pを乾燥させる。パイプ体4のスリット5には、例えば、ダミーシム11を挿入しておき、スリット5が易崩壊性耐火材料Pで充填されないようにしておく。
In order to manufacture the
このゴム型9の表面に石膏を流し込んで、図4に例示するようにゴム型9の表面形状を転写した石膏鋳型10を製造する。製造した石膏鋳型10には、ゴム型9に突設されていたシム8が突設された状態になる。
Gypsum is poured into the surface of the rubber mold 9 to produce a
そして、ダミーシム11を抜き取ったスリット5に、石膏鋳型10の表面10aに突設されたシム8を挿入して、パイプ体4を石膏鋳型10の表面10aに配置する。この石膏鋳型10の表面10aに溶融金属Mを流し込んで固化させる。
Then, the
これにより、内部に易崩壊性耐火材料Pが詰まったパイプ体4が、そのパイプ軸方向両端開口部が固化した溶融金属Mで塞がれた状態で鋳込まれるとともに、シム8が表面から突設されたモールド1が鋳造される。
As a result, the
モールド1を鋳造した後は、モールド1の表面に突設されたシム8を、図5に例示するようにスリット5から引き抜く。シム8はパイプ体4のスリット5に挿入されていて固化した溶融金属Mに直接接触して鋳包まれていないので、引き抜く際に千切れる不具合を回避できる。
After casting the
また、モールド1を鋳造した後は、図6に例示するように、穴あけドリル12等の削孔工具を用いて、モールド1の背面側から排気孔7を形成する。穴あけドリル12等でパイプ体4の筒状部に貫通孔を形成して、排気孔7を鋳込まれたパイプ体4に連通させる。
Moreover, after casting the
次いで、図7に例示するように、パイプ体4の内部に詰めた易崩壊性耐火材料Pに対して、排気孔7を通じて噴射ノズル13から高圧水流等を噴射する。この高圧水流等によって、パイプ体4の内部に詰めた易崩壊性耐火材料Pを除去する。易崩壊性耐火材料Pが除去されることにより、パイプ体4の内部が中空なって、図8に例示するようにパイプ体4の中空内部6とスリット5および排気孔7が連通したモールド1が完成する。尚、スリット5からシム8を引き抜くのは、排気孔7を形成した後、或いは、パイプ体4の内部に詰めた易崩壊性耐火材料Pを除去した後でもよい。
Next, as illustrated in FIG. 7, a high-pressure water flow or the like is injected from the
本発明によれば、排気機構を構成するパイプ体4を、石膏鋳型10に対して、スペース的に厳しい制約を受けることなく任意の場所に配置できる。そのため、モールド1の必要な場所に容易にスリット5を形成することができる。スリット5、パイプ体4の中空内部6および排気孔7によって、タイヤ成形面2とモールド1外部とを連通させる排気機構が構築されるので、必要な場所に十分な排気を確保できる排気機構を備えたモールド1を得ることができる。
According to the present invention, the
パイプ体4を石膏鋳型10の表面10aに配置する際に、スリット5の先端を石膏鋳型10の表面10aから0.5mm〜2.0mm程度離して配置することもできる。この場合、鋳造されたモールド1のタイヤ成形面2には、スリット5(パイプ体4)の先端が露出しないので、外観が良好になる。この場合、シム8は固化した溶融金属Mに直接接触して鋳包まれることになるが、直接接触する部分が非常に小さいので、シム8を引き抜く際にシム8が千切れるような過大な抵抗は生じない。
When the
図9に例示するように、パイプ体4のパイプ軸方向両端部に、パイプ軸方向外側に突出した部分を設け、この突出した部分を易崩壊性耐火材料Pが詰まっていない非充填部4aにすることもできる。溶融金属Mを流し込む際に、この非充填部4a有する状態のパイプ体4を石膏鋳型10の表面10aに配置する。この実施形態ではパイプ体4の筒状部に貫通孔4bが設けられている。このようにパイプ体4に予め貫通孔4bを設けた場合は、排気孔7を形成する際に穴あけドリル12等を用いてパイプ体4に貫通孔4bを形成する必要がなくなる。
As illustrated in FIG. 9, at both ends in the pipe axial direction of the
或いは、図10に例示するように、パイプ体4のパイプ軸方向両端部に、単純に易崩壊性耐火材料Pを詰めないようにして非充填部4aを設けることもできる。溶融金属Mを流し込む際に、この非充填部4a有する状態のパイプ体4を石膏鋳型10の表面10aに配置する。
Alternatively, as illustrated in FIG. 10,
図9、図10に例示するように非充填部4aを設けたパイプ体4を石膏鋳型10の表面10aに配置した後、溶融金属Mを流し込むと、非充填部4aに溶融金属Mが入り込み、その後、この状態で溶融金属Mが固化する。そのため、スリット5を閉じる方向に外力が作用しても、非充填部4aに入り込んで固化した溶融金属Mによって、スリット5のすき間が狭くなることが防止される。それ故、パイプ体4の中空内部6と連通するスリット5が確保できる。
9 and FIG. 10, after the
図11に例示するように、金属薄板の両端部の少なくとも一方に凹部5aを有し、その両端部どうしを当接させて重ね合わせて、この凹部5aによってスリット5を形成したパイプ体4を用いることもできる。
As illustrated in FIG. 11, a
図12に例示するように、両端部の少なくとも一方に多数の浅溝5bを有する金属薄板を用いて形成したパイプ体4を用いることもできる。浅溝5bの大きさは、溝幅0.03mm〜0.3mm、溝深さ0.001mm〜0.3mm程度である。
As illustrated in FIG. 12, a
このように凹部5aや浅溝5bを設けることによって、金属薄板の両端部が互いに接触して重ね合ってパイプ体4が形成されても、凹部5aや浅溝5bによりパイプ体4の中空内部6と外部とを連通させることができる。即ち、凹部5aや浅溝5bによってパイプ体4の中空内部6と連通するスリット5が確保できる。
By providing the
1 モールド
2 タイヤ成形面
3 溝成形突起
4 パイプ体
4a 非充填部
4b 貫通孔
5 スリット
5a 凹部
5b 浅溝
6 中空内部
7 排気孔
8 シム
9 ゴム型
10 石膏鋳型
10a 表面
11 ダミーシム
12 穴あけドリル
13 噴射ノズル
P 易崩壊性耐火材料
M 溶融金属
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