JP6235915B2

JP6235915B2 - タイヤ加硫用金型

Info

Publication number: JP6235915B2
Application number: JP2014008827A
Authority: JP
Inventors: 田中　尚; 尚田中
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2017-11-22
Anticipated expiration: 2034-01-21
Also published as: JP2015136834A

Description

本発明は、セグメントの耐久性を向上させたタイヤ加硫用金型に関する。

図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、タイヤ加硫用金型ａは、タイヤ軸方向両側に配されるサイドウォール形成用の一対のサイドモールドｂと、環状に配置される複数のセグメントｃ１からなるトレッド形成用のトレッドモールドｃとを具える。そして、各前記サイドモールドｂの半径方向外端の第１の突き合わせ面ｓｂと、前記セグメントｃ１のタイヤ軸方向両側かつ半径方向内端の第２の突き合わせ面ｓｃとを互いに突き合わせた金型閉状態Ｙにてタイヤの加硫成形が行われる（特許文献１参照。）。

そして従来においては、図８に示すように、前記第１、第２の突き合わせ面ｓｂ、ｓｃは、互いに同径の円筒面から形成されている。

他方、タイヤ加硫用金型ａにおいて、サイドモールドｂは、マーキング等のデザイン加工が施されるため、ショットブラスト等の金型クリーニングによってもデザインが摩滅しないように、例えばＳＳ４００等の硬質の鋼材で形成される。これに対してセグメントｃ１は、鋳造・切削等の金型製作工程での加工性を考慮して軟質のアルミ合金で製作されている。

しかしタイヤ加硫用金型ａは、加硫時、例えば１７０〜１８０℃の高温度に加熱される。そのため、鋼材とアルミ合金との熱膨張率の違いにより、第１、第２の突き合わせ面ｓｂ、ｓｃのラジアスｒｂ、ｒｃは常温で同じであっても、加硫時には、図９（Ａ）に誇張して示すように、第２の突き合わせ面ｓｃのラジアスｒｃ１は、第１の突き合わせ面ｓｂのラジアスｒｂ１よりも大となる。

その結果、図９（Ｂ）に誇張して示すように、加硫時の金型閉状態Ｙにおいて、第１、第２の突き合わせ面ｓｂ、ｓｃ間の接触圧が不均一となり、接触圧の高い部位Ｑを起点としてセグメントｃ１が変形するなど、セグメントｃ１の耐久性が低下するという問題がある。

特開２０１３−１４４４１４号公報

そこで発明は、第１の突き合わせ面を正多角柱面で形成し、かつ第２の突き合わせ面を前記正多角柱面をなす面部に突き合う平面で形成することを基本として、突き合わせ面間の接触圧を不均化でき、セグメントの耐久性を向上しうるタイヤ加硫用金型を提供することを課題としている。

本発明は、タイヤ軸方向両側に配されるサイドウォール形成用の一対のサイドモールドと、環状に配置される複数のセグメントからなるトレッド形成用のトレッドモールドとを具え、
各前記サイドモールドの半径方向外端の第１の突き合わせ部と、前記セグメントのタイヤ軸方向両側かつ半径方向内端の第２の突き合わせ部とを互いに突き合わせた金型閉状態にてタイヤの加硫成形を行うタイヤ加硫用金型であって、
前記第１の突き合わせ部は、タイヤ軸心と同心な正多角柱面からなる第１の突き合わせ面を具え、
かつ各前記第２の突き合わせ部は、前記正多角柱面をなす面部に突き合う平面からなる第２の突き合わせ面からなるとともに、該第２の突き合わせ面をなす平面の数ｍは１又は２であることを特徴としている。

本発明に係る前記タイヤ加硫用金型では、前記セグメントの形成数ｎは、５〜１８であることが好ましい。

本発明は叙上の如く、第１の突き合わせ面を正多角柱面で形成し、かつ第２の突き合わせ面を前記正多角柱面の面部に突き合う平面で形成している。しかも第２の突き合わせ面をなす平面の数を１又は２としている。

従って、加硫中の熱により、セグメントとサイドモールドとの間に熱膨張差が発生した場合、第１、第２の突き合わせ面を面接触させながら、前記熱膨張差を隣り合うセグメント間の周方向の間隙量によって吸収できる。即ち、第１、第２の突き合わせ面間の接触圧を均一化でき、セグメントの耐久性を向上させることができる。

（Ａ）、（Ｂ）は本発明のタイヤ加硫用金型の作動状態を示す断面図である。その一部を示す斜視図である。（Ａ）はサイドモールドの斜視図、（Ｂ）はその部分斜視図である。（Ａ）はトレッドモールドの平面図、（Ｂ）はセグメントの斜視図である。（Ａ）、（Ｂ）は本発明の作用を示す部分断面図である。（Ａ）、（Ｂ）はタイヤ加硫用金型の他の例を示すトレッドモールドの平面図、及びセグメントの斜視図である。（Ａ）、（Ｂ）は従来のタイヤ加硫用金型を示す断面図である。従来の突き合わせ面を示す断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は従来の突き合わせ面による問題点を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のタイヤ加硫用金型１は、タイヤ軸方向両側に配されるサイドウォール形成用の一対のサイドモールド２と、環状に配置される複数（ｎ個）のセグメント３からなるトレッド形成用のトレッドモールド４とを具える。

そして各前記サイドモールド２の半径方向外端の第１の突き合わせ部５と、各前記セグメント３のタイヤ軸方向両側かつ半径方向内端の第２の突き合わせ部６とを互いに突き合わせた金型閉状態ＹにてタイヤＴの加硫成形が行われる。

前記サイドモールド２は、タイヤＴのサイドウォールを成形するサイドウォール成形面２Ｓを具え、トレッドモールド４は、タイヤＴのトレッドを成形するトレッド成形面４Ｓを具える。このサイドモールド２及びトレッドモールド４は、前記第１、第２の突き合わせ部５、６以外は、従来と同様の構造が採用しうる。

図中において、符号１０Ｕは、上のサイドモールド２を取付ける昇降可能な上部プレートであって、例えばヒータ内蔵の上のプラテン板１１Ｕ、又はこの上のプラテン板１１Ｕを固定するプレス機の昇降台１２等に、例えばシリンダなどの周知の昇降手段（図示しない）を介して昇降自在に支持される。

又符号１０Ｌは、下のサイドモールド２を支持する下部プレートであって、例えばプレス台（図示しない）に固定の下のプラテン板１１Ｌに取付けられる。又符号１３は、各１個のセグメント３が交換自在に取付くトレッドセクターである。このトレッドセクター１３は、環状のアクチェータ１４の下降に伴い、セグメント３とともに半径方向内方に移動し、前記第１、第２の突き合わせ部５、６が互いに突き合わされることにより金型閉状態Ｙとなる。

図３（Ａ）、（Ｂ）はサイドモールド２の斜視図及びその部分斜視図であり、第１の突き合わせ部５は、タイヤ軸心と同心な正多角柱面１９からなる第１の突き合わせ面２０を具える。この正多角柱面１９をなす面部１９ａの数は、前記セグメント３の形成数ｎの１倍又は２倍である。即ち、正多角柱面１９は正ｎ角柱面又は正２ｎ角柱面として形成され、本例では正多角柱面１９が正ｎ角柱面の場合が示される。

図４（Ａ）、（Ｂ）はトレッドモールド４の平面図及びセグメント３の斜視図であり、第２の突き合わせ部６は、前記面部１９ａに突き合う平面２２ａからなる第２の突き合わせ面２２を具える。前記第２の突き合わせ面２２をなす平面２２ａの数ｍは、１又は２であり、本例では第２の突き合わせ面２２が１つの平面２２ａからなる場合が示される。

なお第１の突き合わせ面２０は、そのタイヤ軸方向内縁２０Ｅにて、前記サイドウォール成形面２Ｓと接続し、第２の突き合わせ面２２は、そのタイヤ軸方向内縁２２Ｅにて、前記トレッド成形面４Ｓと接続する。

前記図４（Ａ）に示すように、常温での金型閉状態Ｙにおいては、周方向で隣り合うセグメント３の周方向端面３ＳＥ間には、熱膨張を想定した間隙Ｇ１が予め形成される。

又図５（Ａ）に示すように、タイヤ加硫用金型１が加熱された場合、セグメント３とサイドモールド２とがそれぞれ熱膨張するとともに、その熱膨張率の差により、第１、第２の突き合わせ面２０、２２の間に、半径方向の熱膨張差Δｔが発生する。このときのセグメント３の周方向端面３ＳＥ間には、熱膨張により常温時の間隙Ｇ１よりも小となった間隙Ｇ２が存在している。

そしてこの間隙Ｇ２の形成により、図５（Ｂ）に示すように、各セグメント３は、タイヤ軸心に向かって半径方向内方に移動でき、前記熱膨張差Δｔが吸収されるとともに、第１の突き合わせ面２０（正多角柱面１９）の面部１９ａと、第２の突き合わせ面２２の平面２２ａとの面接触は維持される。即ち、第１、第２の突き合わせ面２０、２２間の接触圧が均一化され、セグメント３の耐久性が向上される。

なお各セグメント３の半径方向内方への移動は、前記アクチェータ１４（図１、２に示す）による締め付けにより行われる。又熱膨張差Δｔが０となった図５（Ｂ）の状態において、前記セグメント３の周方向端面３ＳＥ間の間隙が実質的に０となるように、前記Ｇ１を設定しておくことが、加硫時のバリの発生を抑制する上で好ましい。

なお第２の突き合わせ面２２をなす平面２２ａの数ｍが３を越えると、第１、第２の突き合わせ面２０、２２間の接触圧が均一化できず、セグメント３の耐久性の向上効果が得られなくなる。

又前記セグメント３の形成数ｎが少なすぎると、タイヤＴをタイヤ加硫用金型１から取り出す際のセグメント３の半径方向外側への移動距離が過大となり、加硫装置全体の大型化を招く。逆に前記形成数ｎが多すぎると、トレッドモールド４の作成費用の不必要な上昇を招く。そのため前記形成数ｎは５〜１８の範囲が好ましい。

図６にタイヤ加硫用金型１の他の実施例が示される。本例では、第２の突き合わせ面２２をなす平面２２ａの数ｍが２である場合が示される。この場合、第１の突き合わせ面２０をなす正多角柱面１９は、正２ｎ角柱面として形成される。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す構造のタイヤ加硫用金型を表１の仕様に基づいて試作し、セグメントにおける耐久性についてテストした。金型は、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の乗用車用タイヤの金型であり、セグメントはＡＣ４（鋳造用アルミ合金）により形成され、かつサイドモールドは、ＳＳ４００（鋼材）により形成される。各金型とも、突き合わせ面のみ相違し、それ以外は実質的に同仕様である。

耐久性は、各金型において、タイヤを１０００本加硫するごとに、セグメントの突き合わせ面の形状を測定し、ＣＡＤ３次元モデルと比較した。そして、各セグメントについて、それぞれ突き合わせ面の変形（変位量）が最も大きかった箇所を測定し、その変形の平均値によって評価した。数値が小さい方が変形が少なく、セグメントの耐久性に優れている。

又金型製作費用は、サイドモールド及びトレッドモールドの金型製作費用を従来例を１００とする指数で示している。数値が小なほど製作費用が少ない。

表１の如く、実施例の金型は、セグメントの変形が少なく、セグメントの耐久性を向上しうるのが確認できる。

１タイヤ加硫用金型
２サイドモールド
３セグメント
４トレッドモールド
５第１の突き合わせ部
６第２の突き合わせ部
１９正多角柱面
１９ａ正多角柱面面部
２０第１の突き合わせ面
２２第２の突き合わせ面
２２ａ平面
Ｔタイヤ
Ｙ金型閉状態

Claims

タイヤ軸方向両側に配されるサイドウォール形成用の一対のサイドモールドと、環状に配置される複数のセグメントからなるトレッド形成用のトレッドモールドとを具え、
各前記サイドモールドの半径方向外端の第１の突き合わせ部と、前記セグメントのタイヤ軸方向両側かつ半径方向内端の第２の突き合わせ部とを互いに突き合わせた金型閉状態にてタイヤの加硫成形を行うタイヤ加硫用金型であって、
前記第１の突き合わせ部は、タイヤ軸心と同心な正多角柱面からなる第１の突き合わせ面を具え、
かつ各前記第２の突き合わせ部は、前記正多角柱面をなす面部に突き合う平面からなる第２の突き合わせ面からなるとともに、該第２の突き合わせ面をなす平面の数ｍは１又は２であることを特徴とするタイヤ加硫用金型。
前記セグメントの形成数ｎは、５〜１８であることを特徴とする請求項１記載のタイヤ加硫用金型。