JP6498519B2 - コンテナモールド - Google Patents

Description

本発明は空気入りタイヤの製造において使用されるコンテナモールドに関する。

空気入りタイヤの製造に際して、複数のセグメントおよび上下一対のサイドプレートから構成される、所謂、割りモールドを備えたコンテナモールドが用いられている。

このようなコンテナモールドにおいて、アルミニウム製のセグメントの磨滅を防止すると共に、モールドの真円度を維持するために、縮径に際して、セグメント同士が当るのではなく、セグメントが取り付けられた鉄製のセクターシューの側面同士が当るようにして、セグメントの内径部に掛かる接触圧力を低減させる所謂、鉄当たりコンテナが用いられている（例えば、特許文献１）。

図５は、このような鉄当たりコンテナを有するコンテナモールドの構成を示す斜視図である。図５に示すように、コンテナモールド１は、セクターシュー２１、上下一対のプレート２２、２３およびアクチュエーター４を有するコンテナ２と、セクターシュー２１に取付けられるセグメント３１および上下一対のサイドプレート３２、３３を有するモールド３とを備えている。

このコンテナモールド１は、セクターシュー２１の背面の傾斜に沿ってアクチュエーター４を下降させることにより均一な円形状に閉じられる。このとき、所定の隙間（閉代）を設けて配置されていたセクターシュー２１が縮径して互いに当接する。

図６は従来のコンテナモールドのこの閉状態における様子を模式的に示す平面図であり、（ａ）は冷間状態の図、（ｂ）は加硫温度まで昇温させた状態の図である。図６（ａ）に示すように、コンテナモールド１を冷間状態で閉状態にすると、セクターシュー２１が互いに当接している。このとき、セグメント３１はその後の昇温に伴う熱膨張を考慮して当接されておらず、セグメント３１間に隙間Ａが形成されている。

特開２０１３−１４４４１４号公報

しかしながら、従来の鉄当りコンテナの場合、モールドを加硫温度に昇温した際に、図６（ｂ）に示すようにサイドプレート３２、３３およびセグメント３１の熱膨張により、セクターシュー２１が外径方向に拡げられることがあり、それによってアクチュエーター４が上昇して閉じられていたセクターシュー２１に隙間を生じさせる。

このような隙間が生じると、最早、セグメント３１の内径部に掛かる接触圧力を低減させることができないため、強度の弱いセグメント３１の内径部において磨滅が進行して、サイドプレート３２、３３とセグメント３１との間に隙間を生じさせて、加硫後の空気入りタイヤの品質に影響を与える恐れがある。そして、このような現象は、新造モールドの使用初期において特に発生し易い。

そこで、本発明は、モールドを加硫温度まで昇温させた際にセクターシューの間に隙間が生じることがなく、確実にセグメントの内径部に掛かる接触圧力を低減させて、安定した品質の空気入りタイヤを提供することができるコンテナモールドを提供することを課題とする。

本発明者は、鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
周方向に分割された複数のセグメントおよび上下一対のサイドプレートを有するモールドと、前記モールドを外側から保持するコンテナとを備えており、
前記コンテナが、
前記複数のセグメントの各々を収容する複数のセクターシューと、
前記上下一対のサイドプレートのそれぞれを保持する上下一対のプレートと、
前記セクターシューの外面に係合されて、モールドを開閉させるアクチュエーターとを有しており、
さらに、それぞれの前記セクターシューの側面に、シム板が着脱自在に取り付けられており、
前記シム板の厚みが、前記モールドが加硫温度まで昇温された時、円形状に閉じた前記セグメントを前記コンテナが鉄当たり状態で保持できるように設定されており、
セクターシューに接する側のシム板の面積が、セクターシューのシム板に接する側の側面の面積に対して、それぞれ７０％以上の面積であることを特徴とするコンテナモールドである。

請求項２に記載の発明は、
前記シム板が、前記セクターシューと同じ材質で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンテナモールドである。

請求項３に記載の発明は、
前記シム板が、前記セクターシューの側面に設けられた３個のタップに取付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンテナモールドである。

請求項４に記載の発明は、
前記シム板の厚みが、前記セクターシューと前記セグメントとの熱膨張量の差に基づいて設定されており、
前記シム板の各々の厚みの製作公差が±０．０３ｍｍ以下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項に記載のコンテナモールドである。

請求項５に記載の発明は、
前記シム板が前記セクターシューの同じ側の側面に取り付けられており、
前記シム板のそれぞれの厚みが同一であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のコンテナモールドである。

本発明によれば、モールドを加硫温度まで昇温させた際にセクターシューの間に隙間が生じることがなく、確実にセグメントの内径部に掛かる接触圧力を低減させて、安定した品質の空気入りタイヤを提供することができるコンテナモールドを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るコンテナモールドのコンテナにおけるセクターシューを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 図１中のシム板を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 本発明の一実施の形態に係るコンテナモールドの閉状態を模式的に示す平面図であり、（ａ）は冷間状態の図、（ｂ）は加硫温度まで昇温させた状態の図である。 セグメントの内径変化量の測定結果を示す図である。 従来のコンテナモールドを模式的に示す部分斜視図である。 従来のコンテナモールドの閉状態を模式的に示す平面図であり、（ａ）は冷間状態の図、（ｂ）は加硫温度まで昇温させた状態の図である。

１．本発明の概要
本発明者は、上記した課題を解決するために検討を行い、モールドを加硫温度まで昇温させても、隣接するセクターシューの間に隙間が生じないようにするためには、セグメントとセクターシューの熱膨張量の差を考慮して、予め、セクターシューの径を大きく設計しておけばよいと考えた。

しかし、セグメントとサイドプレートの熱膨張によりセクターシューが外側に拡げられる量はセグメントの内径の大きさによって変化する。このため、セクターシューの鉄当りを実施させるためにはモールドサイズごとにセクターシューの幅を調整して設計する必要があり、個別に鉄当りコンテナを作製するには多大な費用と時間を必要とする。

そこで、本発明者は、さらに検討を重ねた結果、セクターシューの側面に所定の厚みのシム板を取り付けることにより鉄当りさせれば、個別に鉄当りコンテナを作製せずとも、実質的にセクターシューの幅を調整できることに思い至った。

即ち、本発明のコンテナモールドにおいては、セクターシューの側面にシム板が着脱自在に取り付けられており、モールドを加硫温度まで昇温させた時、円形状に閉じたセグメントをコンテナが鉄当たり状態で保持できるように、シム板の厚みが設計されている。これにより、セグメントとサイドプレートとが熱膨張しても、確実にセグメントの内径部に掛かる接触圧力を低減させてセグメントの磨滅を防止することができる。

２．本実施の形態に係るコンテナモールドにおけるコンテナ
以下、本発明の一実施の形態に係るコンテナモールドにおけるコンテナを説明する。

図１は本実施の形態に係るコンテナモールドにおけるコンテナのセクターシューを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。また、図２は図１中のシム板を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

上記したように、本実施の形態に係るコンテナモールドにおけるコンテナでは、セクターシュー２１ａの同じ側の側面、即ち、セクターシュー２１ａの側面のうち同じ側の片面にシム板２１ｂが着脱自在に取り付けられている。

セクターシュー２１ａは、従来と同様に、周方向に沿って複数に分割された鉄製の部材であり、平面視において、内周が狭く外周が広い扇型の形状を有している。しかし、本実施の形態においては、セクターシュー２１ａの同じ側の側面に３個のタップが設けられており、シム板２１ｂがネジ２１ｃによって３点取り付け方式で取付けられている。

このように、３点取り付け方式を用いてシム板２１ｂを取り付けることにより、実質的にセクターシュー２１ａの幅を調整してシム板２１ｂの位置ずれを確実に防止することができる。

また、本実施の形態においては、シム板２１ｂは、セクターシュー２１ａと同様に鉄により形成されていることが好ましい。このようにシム板２１ｂとセクターシュー２１ａの材質を同じ材質とすることにより、モールドを加硫温度まで昇温させた際のセクターシュー２１ａとシム板２１ｂの熱膨張率を等しくすることができ、閉状態においても十分鉄当たりさせることができる。

なお、シム板２１ｂの厚みは、セクターシュー２１ａとセグメント（図示せず）との熱膨張量の差に基づいて設定されており、さらに、その製作公差は±０．０３ｍｍ以下であることが好ましい。±０．０３ｍｍを超えてしまうと、加硫後の空気入りタイヤにゴムバリが発生して外観品質の低下を招く恐れがある。

上記のようなシム板２１ｂを厚みを異ならせて複数種類作製しておくことにより、サイズが異なる複数種類のモールドに対して、シム板２１ｂを取り替えるだけで実質的にセクターシュー２１ａの幅を調整でき好ましい。

３．加硫成形中のコンテナモールドの状態
次に、上記したコンテナにモールドを取り付けたコンテナモールドを用いて、タイヤの加硫成形を行った際のコンテナモールドの状態について図３を参照しながら説明する。図３は本実施の形態に係るコンテナモールドの閉状態を模式的に示す平面図であり、（ａ）は冷間状態の図、（ｂ）は加硫温度まで昇温させた状態の図である。

先ず、図３（ａ）に示すように本実施の形態のコンテナモールドを冷間状態で閉状態にすると、シム板２１ｂが取り付けられた各セクターシュー２１ａが縮径して、互いに当接する。このとき、セクターシュー２１ａ同士は、従来と異なり直接当接せず、シム板２１ｂを介して当接しているため、縮径したセクターシュー２１ａの径が従来より大きくなる。

この結果、本実施の形態においては、各セグメント３１の間に従来の鉄当たりコンテナモールドと同様の隙間Ａが形成されるだけでなく、サイドプレート３２、３３の外周面とセグメント３１の内周面との間にも隙間Ｂが形成される。

その後、閉状態のモールドを加硫温度まで昇温させてタイヤの加硫成形を行うと、サイドプレート３２、３３と各セグメント３１とセクターシュー２１が熱膨張するが、アルミニウムと鉄の熱膨張係数（アルミニウム：２．３×１０^−５ｍｍ／℃、鉄：１．０×１０^−５ｍｍ／℃）の違いにより、セグメント３１とサイドプレート３２、３３がセクターシュー２１よりも大きく膨張するため、セグメント３１の隙間Ａが塞がれて均一な円形状が形成されると共に、隙間Ｂも塞がれる。

本実施の形態においては、冷間状態で閉状態となった際、隣接するセクターシュー２１ａ間には、セグメント３１とセクターシュー２１ａの熱膨張量の差に基づいた厚みのシム板２１ｂが配置されて従来よりも大きな径となっているため、加硫温度まで昇温させて、セグメント３１が熱膨張したとしても、図３（ｂ）に示すように、新たな隙間が形成されず鉄当たりを維持することができる。

この結果、加硫中、セグメント３１の内径部に掛かる接触圧力を低減させることができ、セグメント３１の磨滅を防止すると共に、モールドの真円度を維持することができる。

また、本実施の形態においては、上記したように、厚みの異なる複数種類のシム板２１ｂを予め作製しておき、コンテナモールドに合わせてシム板２１ｂを取り替えることができる。これにより、個別に鉄当りコンテナを作製することなく、シム板を取り替えるだけで、実質的にセクターシュー２１ａの幅を調整してサイズが異なる複数種類のモールドに対応することができる。

本実施の形態において、シム板２１ｂは、各セクターシュー２１ａの同じ側の側面に取り付けられている。これにより、シム板２１ｂ同士は接触することがなく、常に面積が大きなセクターシュー２１ａと鉄当たりするため、接触面積が一定となり、シム板２１ｂの取付け精度の影響が小さくなり好ましい。

また、各々のシム板２１ｂの厚みは、同一であることが好ましい。これにより、コンテナモールドの周上でセクターシュー２１ａの隙間の位置が異ならないようにして、閉状態のモールドの精度を向上させることができる。

また、シム板２１ｂの面積は、コンテナモールドを閉状態にした際にシム板２１ｂに局所的な圧力が掛からないように可能な限り大きくすることが好ましく、具体的には、セクターシュー２１ａの側面に対するシム板２１ｂの面積が７０％以上であることが好ましい。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。

１．実験１
本実験においては、セグメントの内径の変化を測定することにより、セグメントにおける磨滅の進行を評価した。

（１）実施例１および比較例
（ａ）実施例１
実施例１として、図３に示すような各セクターシュー２１ａにシム板２１ｂ（厚み：５４０ｍｍ）が取り付けられたコンテナモールドを用いて、タイヤサイズ１５５／５５Ｒ１４ ＥＣ２０３の未加硫タイヤの加硫成形を行った（３０，０００本）。

（ｂ）比較例
図６に示すような従来の鉄当りコンテナを備えたコンテナモールドを用いたことを除いて、実施例１と同じ条件で未加硫タイヤの加硫成形を行った。

（２）評価
１，０００本目、５，０００本目、１０，０００本目、２０，０００本目および３０，０００本目の加硫成形が完了した時点で、閉状態におけるセグメントの内径Ｒ（図４の双方向の矢印で示されるセグメント上端の内径）を測定し、加硫成形開始前からの変化量（増加量）を算出した。結果を図４に示す。

図４より実施例１では、３０，０００本目の加硫成形が完了した時点でもセグメントの内径の変化量は０．１ｍｍに達しておらず、１，０００本目の時点で既に実施例１の最終変化量に達しており、最終的には０．３ｍｍを超える変化量となっている比較例に比べて、セグメントの磨滅の進行が大幅に改善されていることが分かる。

２．実験２
本実験においては、セクターシューに取り付けられるシム板の好ましい面積について評価した。

（１）実施例２〜６
図３に示すような各セクターシューがシム板を備えているコンテナモールドにおいて、セクターシューの側面に対するシム板の面積を表１のように異ならせて、タイヤサイズ１５５／５５Ｒ１４ ＥＣ２０３の未加硫タイヤの加硫成形を１０，０００本分行った（実施例２〜６）。

（２）評価
１０，０００本目の加硫成形が終了した後に、セクターシューの側面の状態を目視にて確認した。結果をまとめて表１に示す。

表１より、シム板のセクターシューの側面に占める比率が７０％以上の場合、シム板に局所的な圧力が掛からないため、シム板のセクターシューへのめり込みが発生せず好ましいことが確認できた。

３．実験３
本実験においては、セクターシューに取り付けられるシム板の好ましい製作公差について評価した。

（１）実施例７〜１１
表１に示すように、厚み公差の異なるシム板を作製し、作製後のシム板を９分割モールドの各セクターシューに取り付け、タイヤサイズ１５５／５５Ｒ１４ ＥＣ２０３の未加硫タイヤの加硫成形を行った（実施例７〜１１）。

（２）評価
加硫成形後のタイヤの表面を目視で観察して、不具合が発生しているか否かを評価した。評価結果をまとめて表２に示す。

表２より、シム板の厚み公差を±０．０３ｍｍ以下にすることにより、加硫後のタイヤにバリが発生することを抑制でき好ましいことが分かった。一方、±０．０３ｍｍを超えている実施例１０、１１では、加硫後のタイヤにバリの発生が確認された。

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 コンテナモールド
２ コンテナ
３ モールド
４ アクチュエーター
２１、２１ａ セクターシュー
２１ｂ シム板
２１ｃ ネジ
２２、２３ プレート
３１ セグメント
３２、３３ サイドプレート
Ａ、Ｂ 隙間

Claims (5)

1. 周方向に分割された複数のセグメントおよび上下一対のサイドプレートを有するモールドと、前記モールドを外側から保持するコンテナとを備えており、
   前記コンテナが、
   前記複数のセグメントの各々を収容する複数のセクターシューと、
   前記上下一対のサイドプレートのそれぞれを保持する上下一対のプレートと、
   前記セクターシューの外面に係合されて、モールドを開閉させるアクチュエーターとを有しており、
   さらに、それぞれの前記セクターシューの側面に、シム板が着脱自在に取り付けられており、
   前記シム板の厚みが、前記モールドが加硫温度まで昇温された時、円形状に閉じた前記セグメントを前記コンテナが鉄当たり状態で保持できるように設定されており、
   セクターシューに接する側のシム板の面積が、セクターシューのシム板に接する側の側面の面積に対して、それぞれ７０％以上の面積であることを特徴とするコンテナモールド。
2. 前記シム板が、前記セクターシューと同じ材質で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンテナモールド。
3. 前記シム板が、前記セクターシューの側面に設けられた３個のタップに取付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンテナモールド。
4. 前記シム板の厚みが、前記セクターシューと前記セグメントとの熱膨張量の差に基づいて設定されており、
   前記シム板の各々の厚みの製作公差が±０．０３ｍｍ以下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項に記載のコンテナモールド。
5. 前記シム板が前記セクターシューの同じ側の側面に取り付けられており、
   前記シム板のそれぞれの厚みが同一であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のコンテナモールド。

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