JP6490489B2 - タイヤ加硫用金型およびタイヤ加硫方法 - Google Patents

Description

本発明は、未加硫タイヤの加硫成形に用いられるタイヤ加硫用金型およびタイヤ加硫方法に関する。

空気入りタイヤの製造工程においては、近年、トレッドセグメントが周方向に沿って分割された割モールド金型を有するタイヤ加硫用金型（以下、単に「金型」ともいう）を用いた未加硫タイヤの加硫成形が広く行なわれている（例えば特許文献１、２）。

図４は従来のタイヤ加硫用金型を模式的に示す断面図である。なお、タイヤ加硫用金型の断面は左右対称であるため、図４では左半分だけを記載している。図４に示すように、従来のタイヤ加硫用金型１は、上側のプレート６に支持されたアクチュエータ２と、アクチュエータ２の斜面２ｂに沿って摺動可能に取付けられたセクターシュー３と、セクターシュー３に嵌め込まれたトレッドセグメント７と、上下のプラテン板４、５に取り付けられた上下一対のサイドプレート８、９を備えている。

このタイヤ加硫用金型１を用いた未加硫タイヤの加硫成形においては、先ず、未加硫タイヤＴをタイヤ加硫用金型１内にセットした後、上側のプレート６を下降させる。そして、セクターシュー３の下面を下側のプラテン板５に接触させ、プレート６をさらに下降させることにより、アクチュエータ２の斜面２ｂに沿ってセクターシュー３が摺動して、それぞれのセクターシュー３とトレッドセグメント７が径方向の内側に向かって縮径する。

そして、上側のプレート６をさらに下降させると、縮径するトレッドセグメント７の上端部７ａと下端部７ｂとが、上下のサイドプレート８、９の外周面に当接してタイヤ加硫用金型１が閉状態になる。この状態でブラダー（図示省略）を膨張させて、未加硫タイヤＴを加熱しながらトレッドセグメント７や上下のサイドプレート８、９の成形面に押し付けることにより加硫成形が行われる。

特開２０１０−１５５４１０号公報

しかしながら、タイヤ加硫用金型１を構成するそれぞれの部品には、加工公差や組み付け精度のバラツキ等が存在しているため、上記した閉動作中に、上下のサイドプレート８、９に対する各トレッドセグメント７の上下方向の位置関係にずれが生じて加硫後のタイヤの外観が低下する恐れがあった。

また、上記したように、トレッドセグメント７の上端部７ａと下端部７ｂは、サイドプレート８、９に当接するため、閉動作の締め付け力を直接受ける。そして、一般に、トレッドセグメント７はアルミニウム製、サイドプレート８、９は鉄製であるため、締め付け力を直接受けたトレッドセグメント７の上端部７ａと下端部７ｂに潰れなどの変形が生じやすい。この結果、トレッドセグメント７とサイドプレート８、９との間に隙間が生じ、加硫後のタイヤにオーバースピューを発生させて外観低下の原因になる。

上記したように、加硫後のタイヤの外観が低下した場合、手直しの必要や廃棄処分などが生じるため、空気入りタイヤの製造工程における生産効率が低下する原因になる。

そこで、本発明は、閉動作中のトレッドセグメントの上下方向の位置ずれの発生を防止すると共に、トレッドセグメントの上端部と下端部の潰れの発生を防止して、良好な外観のタイヤを安定して製造することができるタイヤ加硫用金型およびタイヤ加硫方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
上下一対のサイドプレートと、トレッドセグメントが取付けられたセクターシューとを有し、閉動作において、前記サイドプレートと前記トレッドセグメントとを当接させるように構成されたタイヤ加硫用金型であって、
前記上下一対のサイドプレートのそれぞれには、
外周縁から径方向外側に向かって突出した突出部と、
前記突出部の軸方向内側に形成され、軸方向内側に向かって突出した凸状の係止部と、
前記突出部の径方向外側の先端から径方向内側に向かって前記係止部まで軸方向内側に傾斜した傾斜面と
が設けられており、
前記セクターシューには、前記セクターシューの径方向内側端面の軸方向外側の先端から径方向外側および軸方向外側に向けて、前記サイドプレートの傾斜面と同じ傾斜角を有する傾斜面が設けられており、
閉動作において、前記サイドプレートの傾斜面と前記セクターシューの傾斜面とが擦り合わされながら前記セクターシューが縮径して、前記凸状の係止部が前記セクターシューの径方向内側端面に当接すると共に、前記サイドプレートと前記トレッドセグメントとが当接するように構成されている
ことを特徴とするタイヤ加硫用金型である。

請求項２に記載の発明は、
前記トレッドセグメントがアルミニウムから構成されており、前記セクターシューおよび前記サイドプレートが鉄から構成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫用金型である。

請求項３に記載の発明は、
前記サイドプレートの傾斜面の傾斜角度が、１５〜４５°であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ加硫用金型である。

請求項４に記載の発明は、
閉状態において、前記サイドプレートの傾斜面と、前記セクターシューの傾斜面との接触する長さが、２０〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用金型である。

請求項５に記載の発明は、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用金型を用いて、未加硫タイヤを加硫成形するタイヤ加硫方法であって、
前記タイヤ加硫用金型の閉動作において、前記サイドプレートの傾斜面と前記セクターシューの傾斜面とを擦り合わせながら前記セクターシューを縮径させて、前記凸状の係止部を前記セクターシューの径方向内側端面に当接させると共に、前記サイドプレートと前記トレッドセグメントとを当接させる
ことを特徴とするタイヤ加硫方法である。

本発明によれば、閉動作中のトレッドセグメントの上下方向の位置ずれの発生を防止すると共に、トレッドセグメントの上端部と下端部の潰れの発生を防止して、良好な外観のタイヤを安定して製造することができるタイヤ加硫用金型およびタイヤ加硫方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るタイヤ加硫用金型の開状態を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤ加硫用金型の閉状態を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤ加硫用金型の閉動作を模式的に示す断面図である。 従来のタイヤ加硫用金型を模式的に示す断面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。

１．本実施の形態に係るタイヤ加硫用金型の構造
図１は本実施の形態に係るタイヤ加硫用金型の開状態を模式的に示す断面図であり、図２は閉状態を模式的に示す断面図である。また、図３は本実施の形態に係るタイヤ加硫用金型の閉動作を模式的に示す断面図である。なお、タイヤ加硫用金型は、全体として略円筒形状を有しており、図１〜図３中のトレッドセグメント７およびセクターシュー３は、周方向に沿って複数配置されている。

図１〜図３に示すように、本実施の形態に係るタイヤ加硫用金型１は、従来と同様に、トレッドセグメント７が嵌め込まれたセクターシュー３と、上下一対のサイドプレート８、９とを有しており、閉動作においてサイドプレート８、９とトレッドセグメント７が当接するように構成されている。

また、セクターシュー３は、上側のプレート６に取付けられたアクチュエータ２の斜面に沿って摺動可能に取付けられている。また、サイドプレート８、９は、それぞれ、プラテン板４、５を介して上下のプレート６、１０に取付けられている。なお、図３中のＢはブラダーであり、２ｃは加熱媒体が供給されるジャケットである。

しかし、本実施の形態においては、従来とは異なり、上下一対のサイドプレート８、９のそれぞれに突出部８ｃ、９ｃが形成されている。この突出部８ｃ、９ｃは、サイドプレート８、９の外周縁から径方向外側に向けて突出しており、それぞれの突出部８ｃ、９ｃの軸方向内側には、軸方向内側向かって突出した凸状の係止部８ａ、９ａが形成されている。この係止部８ａ、９ａは、円盤状のサイドプレート８、９の外周に沿って環状に形成されている。

そして、それぞれの突出部８ｃ、９ｃの先端部分の軸方向内側には、傾斜面８ｂ、９ｂが形成されている。傾斜面８ｂ、９ｂは、それぞれ、突出部８ｃ、９ｃの径方向外側の先端から径方向内側（サイドプレート８、９の成形面側）に向かって、前記した係止部８ａ、９ａまで所定の傾斜角度θ１で傾斜している。

また、本実施の形態においては、セクターシュー３に、傾斜面３ｆ、３ｇが設けられている。傾斜面３ｆ、３ｇは、セクターシュー３の径方向内側の端面３ｄ、３ｅの外側の先端から径方向外側および軸方向外側に向けて傾斜しており、上記したサイドプレート８、９の傾斜面８ｂ、９ｂの傾斜角度θ１と同じ傾斜角度θ２を有している。

なお、上記したトレッドセグメント７はアルミニウム、上下のサイドプレート８、９とセクターシュー３は鉄からそれぞれ構成されていることが好ましい。

２．本実施の形態に係るタイヤ加硫用金型を用いたタイヤ加硫方法
次に、本実施の形態に係るタイヤ加硫用金型を用いたタイヤ加硫方法について説明する。

先ず、図３（ａ）に示すような開状態のタイヤ加硫用金型１において、未加硫タイヤ（図示省略）の内腔にブラダーＢが配置されるように、未加硫タイヤをタイヤ加硫用金型１の内部にセットした後、上側のプレート６を下降させて金型の閉動作を開始する。

そして、図３（ｂ）に示すように、セクターシュー３の下面を下側のプラテン板５に接触させた後、さらに上側のプレート６を下降させてセクターシュー３をアクチュエータ２の傾斜に沿って摺動させることにより径方向内側に向けて縮径させる。

このとき、図２に示すように、トレッドセグメント７がサイドプレート８、９に当接するよりも先に、サイドプレート８、９の傾斜面８ｂ、９ｂと、セクターシュー３の傾斜面３ｆ、３ｇとが接触して、互いの傾斜面が擦り合わされながらセクターシュー３が縮径するため、セクターシュー３とサイドプレート８、９とがお互いに位置決めされながら移動して、サイドプレート８、９に対するトレッドセグメント７の上下方向の位置ずれが生じることを適切に防止することができる。

そして、セクターシュー３をさらに縮径させて、セクターシュー３の径方向内側の端面３ｄ、３ｅと、サイドプレート８、９の係止部８ａ、９ａとを当接させると共に、サイドプレート８、９とトレッドセグメント７の上端部７ａおよび下端部７ｂとを当接させる。これにより、金型が閉状態となり閉動作を終了する。

この金型が閉状態になった際に、本実施の形態においては、従来のようにトレッドセグメント７とサイドプレート８、９のみが当接するのでなく、セクターシュー３の径方向内側の端面３ｄ、３ｅとサイドプレート８、９の係止部８ａ、９ａも当接している。この結果、トレッドセグメント７の上端部７ａと下端部７ｂにかかる締め付け力をセクターシュー３にも分散させて、トレッドセグメント７の上端部７ａや下端部７ｂが過大な締め付け力により潰れることを防止することができる。

金型が閉状態（図３（ｃ）参照）になった後、ブラダーＢに加熱加圧媒体を供給して膨張させることにより、金型内部にセットされた未加硫タイヤを、サイドプレート８、９とトレッドセグメント７の成形面に押し当てながら未加硫タイヤを加熱して加硫成形する。

このように、本実施の形態においては、トレッドセグメント７の上下方向の位置関係にずれが生じることを適切に防止することができると共に、トレッドセグメントの上端部と下端部の潰れの発生を防止することができるため、良好な外観のタイヤを安定して製造することができる。

また、セクターシュー３やサイドプレート８、９などの構成部材を隙間なく密着させることができるため、アクチュエータ２のジャケット２ｃからの熱を、サイドプレート８、９やトレッドセグメント７に効率的に伝達させることができ、加硫成形時の加熱効率を従来よりも向上させて加硫時間を短縮することができる。

３．好ましい態様
なお、本実施の形態の形態においては、以下の態様を採ることがより好ましい。

即ち、サイドプレート８、９の傾斜面の傾斜角度θ１は、水平方向に対して１５〜４５°の範囲内に設定することが好ましい。傾斜角度θ１が１５°未満の場合には金型の閉動作中に互いの傾斜面が適切に接触できずに接触部分が削れる、所謂かじりが生じる場合があり、４５°より大きい場合にはトレッドセグメント７の上下方向の位置を規制する効果が薄くなる恐れがある。

また、それぞれの傾斜面の接触する長さであるオーバーラップ量ｌ（図２参照）は、２０〜５０ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。オーバーラップ量ｌが２０ｍｍ未満の場合には突出部８ｃ、９ｃの先端部分の機械的強度が不足するため、突出部８ｃ、９ｃの先端部分が破損して位置合わせができなくなる恐れがある一方、５０ｍｍを超えると本発明の効果が飽和して設備コストのみが高くなるため好ましくない。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１ タイヤ加硫用金型
２ アクチュエータ
２ｂ アクチュエータの斜面
２ｃ ジャケット
３ セクターシュー
３ｄ、３ｅ セクターシューの径方向内側の端面
３ｆ、３ｇ セクターシューの傾斜面
４、５ プラテン板
６、１０ プレート
７ トレッドセグメント
７ａ トレッドセグメントの上端部
７ｂ トレッドセグメントの下端部
８、９ サイドプレート
８ａ、９ａ サイドプレートの係止部
８ｂ、９ｂ サイドプレートの傾斜面
８ｃ、９ｃ サイドプレートの突出部
Ｂ ブラダー
Ｔ 未加硫タイヤ
ｌ オーバーラップ量
θ１ サイドプレートの傾斜面の傾斜角度
θ２ セクターシューの傾斜面の傾斜角度

Claims (5)

1. 上下一対のサイドプレートと、トレッドセグメントが取付けられたセクターシューとを有し、閉動作において、前記サイドプレートと前記トレッドセグメントとを当接させるように構成されたタイヤ加硫用金型であって、
   前記上下一対のサイドプレートのそれぞれには、
   外周縁から径方向外側に向かって突出した突出部と、
   前記突出部の軸方向内側に形成され、軸方向内側に向かって突出した凸状の係止部と、
   前記突出部の径方向外側の先端から径方向内側に向かって前記係止部まで軸方向内側に傾斜した傾斜面と
   が設けられており、
   前記セクターシューには、前記セクターシューの径方向内側端面の軸方向外側の先端から径方向外側および軸方向外側に向けて、前記サイドプレートの傾斜面と同じ傾斜角を有する傾斜面が設けられており、
   閉動作において、前記サイドプレートの傾斜面と前記セクターシューの傾斜面とが擦り合わされながら前記セクターシューが縮径して、前記凸状の係止部が前記セクターシューの径方向内側端面に当接すると共に、前記サイドプレートと前記トレッドセグメントとが当接するように構成されている
   ことを特徴とするタイヤ加硫用金型。
2. 前記トレッドセグメントがアルミニウムから構成されており、前記セクターシューおよび前記サイドプレートが鉄から構成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫用金型。
3. 前記サイドプレートの傾斜面の傾斜角度が、１５〜４５°であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ加硫用金型。
4. 閉状態において、前記サイドプレートの傾斜面と、前記セクターシューの傾斜面との接触する長さが、２０〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用金型。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用金型を用いて、未加硫タイヤを加硫成形するタイヤ加硫方法であって、
   前記タイヤ加硫用金型の閉動作において、前記サイドプレートの傾斜面と前記セクターシューの傾斜面とを擦り合わせながら前記セクターシューを縮径させて、前記凸状の係止部を前記セクターシューの径方向内側端面に当接させると共に、前記サイドプレートと前記トレッドセグメントとを当接させる
   ことを特徴とするタイヤ加硫方法。

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