WO2016199772A1 - タイヤモールド、及びタイヤモールドの製造方法 - Google Patents

タイヤモールド、及びタイヤモールドの製造方法 Download PDF

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tire
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tire mold
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智 小柳
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株式会社ブリヂストン
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    • B29D2030/0677—Controlling temperature differences

Definitions

  • the present invention relates to a tire mold, and more particularly to a tire mold capable of improving vulcanization efficiency and a method for manufacturing the tire mold.
  • a tire vulcanizing apparatus for vulcanizing an unvulcanized tire includes a side mold that surrounds both side portions of the unvulcanized tire, a plurality of crown molds that surround the crown portion of the unvulcanized tire, Provided on the outer peripheral side of the mold to form a flow path through which a heating medium such as steam can be circulated, and provided on the outer peripheral side of the lower platen and the crown mold to form a flow path through which the heating medium can be circulated. And accelerating the vulcanization of the unvulcanized tire by transferring heat supplied from the upper and lower platens and the jacket through the side mold and the crown mold.
  • the heat from the upper and lower platens or jacket is transferred to the unvulcanized tire via the side mold or crown mold, but the heating medium circulating in the flow path and the unvulcanized tire Since the interval is large, part of the heat is radiated from the side mold or the crown mold in the process of being transmitted, and there is a problem that the vulcanization efficiency is poor.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a tire mold or the like that is unlikely to cause energy loss due to heat dissipation in the vulcanization process and that can improve vulcanization efficiency. .
  • a tire mold for transferring heat to a tire and vulcanizing the tire a hollow part formed inside the tire mold, and accommodated in the hollow part And a heating medium for heating the tire via a tire mold.
  • the tire mold includes the hollow portion in which the heating medium is accommodated, and the heating medium in the hollow portion heats the unvulcanized tire. Therefore, the distance from the heating medium to the tire is increased. Energy loss associated with vulcanization is less likely to occur, and vulcanization efficiency can be improved.
  • the heating medium an arbitrary material different from the material of the tire mold is used. A plurality of hollow portions may be provided independently.
  • the state in which the plurality of hollow portions are independent refers to a state in which the plurality of hollow portions are not in communication with each other.
  • a method for manufacturing a tire mold for solving the above-described problem a method for manufacturing a tire mold for transferring heat to a tire and vulcanizing the tire, the step of providing a hollow portion inside the tire mold And a step of providing a heating medium supply / discharge path communicating with the hollow portion and the outside of the tire mold.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view in the width direction of the sector mold (cross section AA in FIG. 2). It is width direction sectional drawing of the vulcanization apparatus which concerns on other form embodiment (Embodiment 2). It is a figure which shows the vulcanization
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a vulcanizer 1.
  • the vulcanizing apparatus 1 includes a side portion of one (lower side) of an unvulcanized tire (hereinafter simply referred to as a tire) T that is put in a horizontally placed state in which a rotation center axis extends in the vertical direction.
  • a side mold 2 that molds and vulcanizes S1 and a side mold 3 that faces the side mold 2 and molds and vulcanizes the other (upper) side portion S2 of the tire T are provided.
  • the vulcanizing apparatus 1 is arranged in an annular shape along the crown portion C1 that becomes the ground contact surface of the tire T between the side molds 2; 3, and a plurality of sector molds 4 that mold and vulcanize the crown portion C1. Is provided.
  • the width direction, the circumferential direction, and the radial direction described in the present specification are based on a tire mold (side mold 2; 3, sector mold 4) disposed in the vulcanizing apparatus 1 shown in FIG. Direction.
  • the tire T is, for example, an unvulcanized tire (green tire) molded on a tire molding drum (not shown).
  • the tire T is a pair of bead portions Tb that are spaced apart in the vertical direction; an unillustrated carcass extending across the Tb; and a carcass at the crown portion C1 on the carcass
  • a plurality of belts and tread rubber to be laminated, and side members S1; S2 are configured to include members such as side rubbers disposed on the carcass.
  • the side mold 2 has a disk shape with an open center, and is disposed on the base 5. In the state where the tire T is placed, the side mold 2 comes into contact with the surface of the side portion S1 in which the molding surface 2a extends in the direction of the crown portion C1 from the vicinity of one bead portion Tb; Tb, and the side portion S1 Type the surface of the.
  • the side molds 2 and 3 and the sector mold 4 are composed of a base mold 20 as a base material and a pattern mold 30 as a pattern molded body that is detachably assembled to the base mold 20. Composed.
  • a heating chamber 2b having a rectangular shape in a cross-sectional view extending in the radial direction is formed over substantially the entire area of the side portion S1.
  • the heating chamber 2 b is an annular channel formed in the side mold 2 so as to face the upper surface of the base 5.
  • a heating medium is supplied from a heat source supply device (not shown) into the heating chamber 2b, and heat generated by the heating medium is transmitted to the side portion S1 side of the tire T via the side mold 2.
  • the opening of the side mold 2 is closed by a bead ring 8a that molds the periphery of one bead portion Tb; Tb, and a clamp ring 12a that holds a bladder 10 described later.
  • the side mold 3 has a disk shape with an open center. In the state where the tire T is placed, the side mold 3 comes into contact with the surface of the side portion S2 in which the molding surface 3a extends in the crown portion C1 direction from the vicinity of the other bead portion Tb; Tb, and the side portion S2 Type the surface of the.
  • the side mold 3 is disposed on the lower surface of the outer ring 7 that can be raised and lowered by the raising and lowering operation of the center post 6.
  • a heating chamber 3 b corresponding to the heating chamber 2 b and extending in the radial direction and having a rectangular shape in cross section is formed over substantially the entire side portion S 2.
  • the heating chamber 3 b is an annular channel formed in the side mold 3 so as to face the lower surface of the outer ring 7.
  • a heating medium is supplied into the heating chamber 3b from a heat source supply device (not shown), and heat generated by the heating medium is transmitted to the side portion S2 side of the tire T through the side mold 3.
  • the opening part of the side mold 3 is closed by the bead ring 8b which molds the circumference
  • the plurality of sector molds 4 surround the crown portion C1 of the tire T in a ring shape in a state where they are combined in the circumferential direction.
  • the sector mold 4 is divided into, for example, eight along the circumferential direction.
  • the pattern forming surface 4a that comes into contact with the surface of the crown portion C1 includes irregularities that mold a predetermined tread pattern on the surface of the crown portion C1.
  • a tread pattern in which the unevenness formed on the pattern forming surface 4a is inverted is molded on the crown portion C1.
  • each sector mold 4 a heating chamber 4b having a substantially trapezoidal shape in cross section extending in the width direction is formed.
  • the heating chamber 4b is an annular flow path formed in each sector mold 4 so as to face an inner peripheral surface 9b of a segment 9 described later.
  • a heating medium is supplied from a heat source supply device (not shown) in the same manner as the other heating chambers 2b; 3b, and the heat generated by the heating medium is transmitted through the sector mold 4 to the crown C1 side of the tire T. Is transmitted to.
  • the plurality of sector molds 4 are held by a plurality of segments 9 that are mounted so as to be able to expand or contract in the radial direction along the slider mechanism disposed on the base 5.
  • the outer peripheral surface 9 a of the segment 9 is formed as an inclined surface having the same gradient as the inner peripheral surface 11 b of the arm portion 11 of the outer ring 7.
  • the outer peripheral surface 9a of the segment 9 and the inner peripheral surface 11b of the arm portion 11 are slidably contacted along the gradient by the lowering of the center post 6, and the plurality of segments 9 are reduced in diameter in the radial direction. .
  • the plurality of sector molds 4 are in a state of surrounding the crown portion C1 of the tire T without a gap. Thereafter, a heating medium described later is supplied to the heating chamber 2b of the side mold 2, the heating chamber 3b of the side mold 3, and the heating chamber 4b of the sector mold 4, and by the heat of the heating medium circulating in the heating chambers 2b; 3b; 4b.
  • the crown portion C1 side of the tire T is heated.
  • a bladder 10 is disposed on the inner peripheral surface side of the tire T surrounded by the side molds 2; 3 and the plurality of sector molds 4.
  • the bladder 10 is a stretchable body that expands with a fluid supplied from the outside of the vulcanizer 1.
  • the outer peripheral surface of the bladder 10 is brought into close contact with the inner peripheral surface of the tire T due to the expansion of the bladder 10, and the outer peripheral surface of the tire T is pressed against the side molds 2 and 3 and the plurality of sector molds 4 side.
  • the tire T in the vulcanizer 1 is placed under pressure by the side molds 2; 3, the plurality of sector molds 4, and the bladder 10. Further, the tire T is supplied from the heat source supply device (not shown) to the side molds 2; 3 and the heating chambers 2b; 3b and the heating chamber 4b of the sector mold 4 and circulates in the heating chambers 2b; 3b; 4b. Heated by the medium, vulcanization proceeds gradually.
  • the heating medium supplied to the heating chambers 2b; 3b; 4b is a material that can be a heat source for transferring heat to the tire T, and is made of a material different from the material of the side molds 2;
  • the heating medium high-temperature liquid, steam, inert gas, or the like is mainly used.
  • the heating medium may include at least a material different from the material of the base mold 20 or the pattern mold 30 constituting the sector mold 4, such as a solid such as a metal such as a granular material or a resin, water, oil, or the like. It may be a liquid, a gas such as steam or an inert gas, or a mixture thereof.
  • the heat source supply device (not shown) includes a controller that adjusts the temperature and supply amount of the heating medium supplied into the heating chambers 2b; 3b; 4b.
  • the control unit controls the temperature of the heating medium supplied into the plurality of heating chambers 2b; 3b; 4b by controlling the heating unit that adjusts the temperature of the heating medium and the flow rate adjusting valve disposed in the supply pipe. Control the supply amount.
  • the lower side mold 2 and the bead ring 8a are gradually heated by the heating medium supplied into the heating chamber 2b.
  • the heat transmitted to the side mold 2 is mainly transmitted to the side portion S1 of the tire T that is in contact with the molding surface 2a of the side mold 2, and promotes vulcanization of the side portion S1.
  • the heat transmitted to the bead ring 8a is mainly transmitted to one bead portion Tb; Tb of the tire T that contacts the bead ring 8a, and accelerates vulcanization of the bead portion Tb; Tb.
  • the upper side mold 3 and the bead ring 8b are gradually heated by the heating medium supplied into the heating chamber 3b.
  • the heat transmitted to the side mold 3 is mainly transmitted to the side portion S2 of the tire T that is in contact with the molding surface 3a of the side mold 3, and promotes vulcanization of the side portion S2. Further, the heat transmitted to the bead ring 8b is mainly transmitted to the other bead portion Tb; Tb of the tire T in contact with the bead ring 8b, and accelerates vulcanization of the bead portion Tb; Tb.
  • the sector mold 4 is gradually heated by the heating medium supplied into the heating chamber 4b.
  • the heat transmitted to the sector mold 4 is transmitted to the crown portion C1 of the tire T mainly through the pattern forming surface 4a of the sector mold 4 and promotes vulcanization of the crown portion C1.
  • FIG. 11 is a partially enlarged view of the sector mold 4.
  • the sector mold 4 is formed with a heating medium supply path 55a and a heating medium discharge path 55b as heating medium supply / discharge paths that allow the heating chamber 4b to communicate with the outside.
  • the heating medium supply path 55a and the heating medium discharge path 55b are pipe lines that reach from the outer peripheral surface 21 of the sector mold 4 to the radially outer surface 52 that defines the shape of the heating chamber 4b. It consists of the material.
  • the number and position of the heating medium supply path 55a and the heating medium discharge path 55b are not limited.
  • a plurality of the heating medium supply paths 55a and the heating medium discharge paths 55b may be formed along the width direction or the circumferential direction of the heating chamber 4b.
  • the heating medium supply path 55a connects a heat source supply device (not shown) and the heating chamber 4b, and supplies the heating medium supplied from the heat source supply device into the heating chamber 4b.
  • the heating medium discharge path 55b connects the heating chamber 4b and a heat source supply device (not shown), and discharges the heating medium in the heating chamber 4b to the heat source supply device. That is, the heating medium is supplied from the heat source supply device to the heating chamber 4b through the heating medium supply passage 55a, circulates in the heating chamber 4b, and then discharged to the heat source supply device through the heating medium discharge passage 55b.
  • the heating chamber 4b serves as a flow path for moving and circulating the heating medium.
  • the heating chamber 4b formed inside the sector mold 4 and the heating medium supply path 55a and the heating medium discharge path 55b that allow the outside of the sector mold 4 to communicate with each other, the heating medium is provided.
  • the inside of the heating chamber 4b can be circulated, and the amount of heat of the heating medium can be kept constant.
  • the description of the heating medium supply path 55a and the heating medium discharge path 55b the description has been made on the assumption that the sector mold 4 is used.
  • the present invention is not limited to the sector mold 4, and the side molds 2 and 3 have the same configuration.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing one sector mold 4 among the plurality of sector molds 4.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view in the width direction (AA cross section) of the sector mold 4.
  • the range of the center region CCe and the shoulder region CSh1; CSh2 changes according to the profile shape of the crown portion C1 of the tire T, but the center region CCe is at least the crown of the tire T. It is an area straddling the center (tire center) in the width direction of the portion C1, and the shoulder areas CSh1 and CSh2 are remaining areas excluding the center area CCe.
  • details of the base mold 20 and the pattern mold 30 will be described focusing on the sector mold 4, but the side mold 2; 3 is also constituted by the base mold 20 and the pattern mold 30, similarly to the sector mold 4. .
  • the sector mold 4 is configured by integrally assembling a base mold 20 as a metal base material and a pattern mold 30 having the pattern forming surface 4a described above.
  • the base mold 20 and the pattern mold 30 are made of a material different from the material of the heating medium, and are made of a metal material such as aluminum, iron, or stainless steel.
  • the base mold 20 and the pattern mold 30 are formed by a general metal casting method or a layered manufacturing method described later based on a basic model of the sector mold 4 such as three-dimensional CAD data. The Hereinafter, specific shapes of the base mold 20 and the pattern mold 30 will be described.
  • the base mold 20 as a base material has a shape corresponding to the inner peripheral surface 9b of the segment 9, and has an outer peripheral surface 21 that is held facing the inner peripheral surface 9b. Since the outer peripheral surface 21 has a shape corresponding to the inner peripheral surface 9 b of the segment 9, the outer peripheral surface 21 is in close contact with the inner peripheral surface 9 b of the segment 9. On the opposite side of the outer peripheral surface 21 of the base mold 20, a mounting surface 23 that supports the pattern mold 30 is formed.
  • the mounting surface 23 includes a center-side outer peripheral surface 33 corresponding to the center-type imprinting region Rc of the pattern mold 30, a shoulder-portion imprinting region RSh1; shoulder-side outer peripheral surfaces 32a; 32b corresponding to the RSh2, and a buttress-portion molding region Rb1; And the corresponding buttress-side outer peripheral surface 37a; 37b has a curvature that is substantially the same as the curvature of the buttress-side outer circumferential surface 37a;
  • the pattern mold 30 is assembled to the base mold 20, the range of the center side outer peripheral surface 33, the shoulder side outer peripheral surface 32a; 32b, and the buttress side outer peripheral surface 37a; In close contact.
  • bonding surfaces 24 a and 24 b are formed that come into contact with the bonding outer peripheral surfaces 34 a and 34 b of the bonding portions 34 and 34 formed on the pattern mold 30.
  • a plurality of bolt holes (not shown) are provided on the joint surfaces 24a; 24b at positions corresponding to the plurality of bolt holes 35 formed so as to penetrate the joint portions 34; 34 of the pattern mold 30. ) Has been established.
  • the base mold 20 and the pattern mold 30 are assembled by aligning the plurality of bolt holes 35 of the pattern mold 30 with the plurality of bolt holes outside the figure of the base mold 20 and attaching bolts outside the figure from the bolt hole 35 side. This is done by screwing.
  • circumferential end surfaces 26a; 26b connecting the outer peripheral surface 21, the mounting surface 23, and the joint surfaces 24a; 24b are bases constituting other adjacent sector molds 4, respectively.
  • the end face 26b; 26a in the circumferential direction of the mold 20 is abutted against and abuts.
  • the heating chamber 4b described above is formed inside the base mold 20.
  • the heating chamber 4 b is a substantially inverted trapezoidal hollow portion that is located radially outside the pattern molding surface 4 a of the pattern mold 30 and extends in the width direction of the sector mold 4.
  • the heating chamber 4b is formed, for example, in the circumferential direction, and extends from one end of the base mold 20 constituting the sector mold 4 to the other end.
  • the heating chamber 4b is formed in an annular shape when the end surfaces 26b; 26a adjacent to the end surfaces 26a;
  • a heating medium supply path 55a as the above-described heating medium supply / discharge path is provided at one end of the heating chamber 4b, and a heating medium discharge path 55b is provided at the other end, which is not illustrated.
  • the heating medium is supplied from the heat source supply device via the heating medium supply path 55a and the heating medium discharge path 55b.
  • the extending direction of the heating chamber 4b is not limited to the circumferential direction, and may be a width direction, a radial direction, or an oblique direction.
  • the pattern mold 30 includes the center-side outer peripheral surface 33, the shoulder-side outer peripheral surfaces 32a; 32b, and the buttress-side outer peripheral surfaces 37a; 37b that are in contact with the mounting surface 23 of the base mold 20, respectively.
  • the center-side outer peripheral surface 33 On the opposite side of the center-side outer peripheral surface 33, the shoulder-side outer peripheral surface 32a; 32b, and the buttress-side outer peripheral surface 37a; 37b of the pattern mold 30, the center-side inner peripheral surface 38 and the shoulder constituting the pattern forming surface 4a, respectively.
  • the side inner peripheral surfaces 36a; 36b and the buttress side inner peripheral surfaces 39a; 39b are continuously formed.
  • a plurality of main groove molding convex portions 43 project from the center-side inner peripheral surface 38.
  • the plurality of main groove molding convex portions 43 extend continuously along the circumferential direction of the center-side inner peripheral surface 38, and are formed at equal intervals with the tire center TC interposed therebetween.
  • a plurality of lateral groove molding convex portions 44 are formed on the shoulder side inner peripheral surfaces 36a; 36b.
  • the plurality of lateral groove molding convex portions 44 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the shoulder side inner circumferential surface 36a; 36b, and are joined from the main groove molding convex portion 43 side to the joint inner circumferential surface 34c; 34d side, respectively.
  • the shoulder-side inner peripheral surface 36a; 36b and the center-side inner peripheral surface 38 constituting the pattern forming surface 4a are convex portions for forming a desired tread pattern on the crown portion C1 of the tire T to be vulcanized. Is provided. Then, the tire T is vulcanized in a state of being pressed against the pattern forming surface 4a, so that the crown portion C1 of the tire T has a tread pattern including a grounding surface and a groove having a shape obtained by inverting the shape of the convex portion. It is formed.
  • the shape of the pattern forming surface 4a is merely an example, and various elements such as the number, shape, and dimensions of the main groove forming convex portion 43 and the lateral groove forming convex portion 44 can be changed on the outer peripheral surface of the crown portion C1. It is possible to mold a tread pattern. Although not shown, predetermined irregularities are also formed on the buttress side inner peripheral surface 39a; 39b.
  • the heating chamber 2b; 3b as a hollow part through which the heating medium can be circulated is formed in the side mold 2; 3, and the heating chamber 4b is formed in the sector mold 4, the base 5, Unlike the case where the heating chamber is formed in the outer ring 7 and the arm portion 11, the distance from the heating chamber 2b; 3b; 4b to the tire T is reduced, and the heating medium accommodated in the heating chamber 2b; 3b; Since heat can be transferred to the tire T via the side molds 2; 3 and the sector mold 4, heat is quickly transferred to the tire T, and energy loss such as heat dissipation due to vulcanization is less likely to occur. Vulcanization efficiency can be improved.
  • the size in the radial direction of the vulcanizing apparatus 1 can be reduced, and thus the vulcanizing apparatus 1 is manufactured.
  • the material used at the time can be suppressed, and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing a part of the vulcanizing apparatus 1 according to another embodiment
  • FIG. 4B is a cross-sectional view in the width direction of the sector mold 4.
  • the vulcanizing apparatus 1 according to the present embodiment is different from the vulcanizing apparatus 1 according to the first embodiment in that a plurality of heating chambers 2b; 3b; 4b as hollow portions are independently formed.
  • symbol is attached
  • a plurality of heating chambers 2b and heating chambers 3b having a circular cross-sectional view are formed.
  • the heating chambers 2b; 3b are annular flow paths extending in the side molds 2; 3, and the heating chambers 2b and the heating chambers 3b are formed at a predetermined distance from each other in the radial direction.
  • a plurality of heating chambers 4 b having a circular shape in cross section are formed inside the sector mold 4 of the vulcanizer 1.
  • the heating chamber 4b is an annular flow path extending through the sector mold 4, and the heating chambers 4b are formed at a predetermined distance from each other in the width direction.
  • the heating medium supply path 55a is connected to one end of each heating chamber 2b; 3b; 4b, and the heating medium discharge path 55b is connected to the other end.
  • a heating medium is supplied to each heating chamber 2b; 3b; 4b from a heat source supply device (not shown), and the heating medium circulates in the heating chambers 2b; 3b; 4b.
  • the heating chambers 2b; 3b; 4b are in an independent state not communicating with each other, and the heating medium once supplied into the heating chambers 2b; 3b; It does not move to the chambers 2b; 3b; 4b.
  • the interval from the heating chambers 2b; 3b; 4b to the tire T is reduced as in the above-described embodiment. Can be improved. Further, the heating chambers 2b; 3b; 4b can be formed at any locations of the side molds 2; 3 and the sector mold 4, and the degree of freedom in designing the vulcanizing apparatus 1 can be improved.
  • the shape, size, number, etc. of the heating chambers 2b; 3b; 4b are not limited to those shown in the drawings, and can be appropriately changed according to the size and use of the tire T.
  • the cross-sectional shapes of the cooling chambers 2c; 3c; For example, even when the cooling chambers 2c; 3c; 4c having a circular cross-sectional shape are employed, there are some which have different diameters depending on the cooling chambers 2c; 3c; 4c. This is because the optimum vulcanization conditions differ depending on the position of the side portion S1; S2 of the tire T, the crown portion C1 of the tire T, and the like.
  • FIG. 5A is a schematic cross-sectional view showing a part of the vulcanizing apparatus 1 according to another embodiment
  • FIG. 5B is a cross-sectional view in the width direction of the sector mold 4.
  • the vulcanizing apparatus 1 according to the present embodiment has an interval from the heating chambers 2b; 3b; 4b to the pattern molding surface 4a of the sector mold 4 that It differs in that it changes depending on the area.
  • molding surface 4a it is the same as that of the structure of Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a part of the vulcanizing apparatus 1 according to another embodiment
  • FIG. 5B is a cross-sectional view in the width direction of the sector mold 4.
  • the vulcanizing apparatus 1 according to the present embodiment has an interval from the heating chambers 2b; 3b; 4b to the pattern molding surface 4a of the sector mold 4 that It differs in that it changes depending on
  • the heating chamber 4b of the vulcanizing apparatus 1 includes a molding surface 4a of the sector mold 4 (a center side inner peripheral surface 38 of the pattern mold 30) from the outer peripheral surface of the heating chamber 4b.
  • the distance X1; X2; X3 to the shoulder side inner peripheral surfaces 36a; 36b and the buttress side inner peripheral surfaces 39a; 39b) varies depending on the region where the heating chamber 4b is formed (the gauge thickness of the tire T).
  • the interval X1 between the heating chambers 4b formed in the center part molding region Rc where the gauge thickness of the tire T is the smallest is set to be the largest, and the shoulder side molding region RSh1; RSh2 where the gauge thickness of the tire T is the largest
  • the heating chamber 4b is formed in the buttress molding area Rb1; Rb2 in which the gap X2 between the heating chambers 4b is set to be the smallest, the gauge thickness is thicker than the center molding area Rc, and is thinner than the shoulder molding area RSh1;
  • the interval X3 of 4b is set larger than the interval X1 and smaller than the interval X2.
  • the intervals X1; X2; X3 are normal directions of the pattern molding surface 4a of the tire T (center side inner peripheral surface 38, shoulder side inner peripheral surface 36a; 36b or buttress side inner peripheral surface 39a; 39b).
  • the distance from the molding surface 2a; 3a of the side mold 2; 3 to the outer peripheral surface of the heating chamber 2b; 3b according to the gauge thickness of the tire T. Is different. More specifically, in the vicinity of the bead portion Tb and the shoulder region CSh1; CSh2 where the gauge thickness of the tire T is large, the interval from the molding surface 2a; 3a to the heating chamber 2b; 3b is set small. On the other hand, the interval between the molding surfaces 2a; 3a and the heating chambers 2b; 3b is set large in the intermediate position between the side portions S1;
  • FIG. 13 (a) shows the vulcanization in the center region CCe and the shoulder region CSh1; CSh2 of the crown portion C1 of the tire vulcanized by a conventional vulcanizing device that applies a uniform amount of heat regardless of the portion of the tire.
  • FIG. 13B is a graph showing the change over time in the center region CCe of the crown portion C1 of the tire vulcanized by the vulcanizing apparatus 1 including the sector mold 4 according to the third embodiment. And it is a graph which shows the time change of the vulcanization degree in shoulder area
  • the amount of heat applied from the mold to the unvulcanized tire T depends on the distance from the pattern molding surface 4a to the heating chamber 4b, etc. , It is almost uniform regardless of its location. Specifically, the degree of vulcanization near the center with a small gauge thickness increases faster than the vicinity of the shoulder with a thick gauge thickness mainly due to the difference in the gauge thickness of the rubber between the center vicinity and the shoulder vicinity. And, when the vicinity of the thick gauge shoulder reaches the appropriate degree of vulcanization, the degree of vulcanization near the center is likely to be overvulcanized beyond the appropriate degree of vulcanization. It becomes difficult to obtain a proper vulcanization degree.
  • the shoulder region CSh1; CSh2 having a large gauge thickness has a small interval from the pattern molding surface 4a to the heating chamber 4b, Since the transmission speed until is transmitted to the tire T is fast, the heating temperature and the vulcanization degree of the tire T rise quickly.
  • the center region CCe with a small gauge thickness has a large interval from the pattern molding surface 4a to the heating chamber 4b, and the transmission speed until the heat is transmitted to the tire T is slow. It takes time to increase the sulfur content.
  • the tire vulcanized by the vulcanizer 1 has an appropriate vulcanization degree in the center region CCe and the shoulder regions CSh1 and CSh2 after a predetermined time (for example, after 30 minutes) from the start of vulcanization. It can be confirmed that the sulfur content is within the range.
  • the vulcanizing apparatus 1 not only can the vulcanization efficiency be improved, but also the heating chambers 2b; 3b; 4b, the molding surfaces 2a; 3a, and the pattern molding surface 4a.
  • the vulcanization temperature can be set in detail for each region (part) of the tire T, and the optimum vulcanization degree for the tire T as a whole It becomes possible to.
  • FIG. 6A is a schematic cross-sectional view showing a part of a vulcanizing apparatus 1 according to another embodiment
  • FIG. 6B is a cross-sectional view in the width direction of the sector mold 4.
  • the vulcanizing apparatus 1 according to the present embodiment is different from the vulcanizing apparatus 1 according to the second embodiment in that the density of the heating chambers 2b; 3b; 4b varies depending on the area of the sector mold 4.
  • the heating chamber 4b formed inside the sector mold 4 of the vulcanizing apparatus 1 has an interval (dense / dense) between the heating chambers 4b according to the gauge thickness of the tire T. Degree) changes. More specifically, the sparse density of the heating chamber 4b formed in the center part molding region Rc where the gauge thickness of the tire T is thin is set to be the most sparse, and the shoulder part molding region RSh1; RSh2 where the gauge thickness of the tire T is thick The heating chamber 4b to be formed is formed in the closest density, the gauge thickness is thicker than the center portion molding region Rc, and the shoulder side molding region RSh1; RSh2 is thinner than the buttress portion molding region Rb1; Rb2. The sparse density of the heating chamber 4b is set to be denser than the sparse density of the center part molding region Rc, and is set to be sparser than the buttress part molding region Rb1; Rb2.
  • the coarse density changes in accordance with the gauge thickness of the tire T.
  • the density of the heating chambers 2b; 3b formed in the middle position between the tire T side portions S1; S2 having a small gauge thickness is set to be sparse.
  • the vulcanizing apparatus 1 not only can the vulcanization efficiency be improved as described above, but also the density of the heating chambers 2b; 3b; By changing according to (gauge thickness of the tire T), the vulcanization temperature can be set in detail for each region (part) of the tire, and the optimum vulcanization degree as a whole tire can be achieved.
  • FIG. 7A is a schematic cross-sectional view showing a part of the vulcanizing apparatus 1 according to another embodiment
  • FIG. 7B is a cross-sectional view in the width direction of the sector mold 4.
  • the vulcanizing apparatus 1 according to the present embodiment has a side chamber 2; 3 and a cooling chamber 2c as a hollow portion in which a cooling medium is accommodated in the sector mold 4; 3c; 4c is different.
  • a plurality of cooling chambers 2c and cooling chambers 3c having a circular cross-sectional view are formed in the side mold 2; 3 of the vulcanizing apparatus 1 according to the present embodiment.
  • the cooling chambers 2c; 3c are parallel to the heating chambers 2b; 3b and are annular channels extending through the side molds 2; 3, and the cooling chambers 2c; 3c are spaced apart from each other by a predetermined distance in the radial direction. Formed.
  • the cooling chambers 2c; 3c are provided near the middle of the side portions S1; S2 where the gauge thickness of the tire T is thin, for example, and have a smaller diameter than the heating chambers 2b; 3b.
  • a plurality of cooling chambers 4 c having a circular shape in cross section are formed in the sector mold 4.
  • the cooling chamber 4c is an annular flow path that is parallel to the heating chamber 4b and extends through the sector mold 4, and the cooling chambers 4c are formed at a predetermined distance from each other in the width direction. Moreover, the cooling chamber 4c is provided in the center part shaping
  • the cooling chambers 2c; 3c; 4c are connected to a supply pipe and a discharge pipe (not shown), and a cooling medium is supplied from a cooling medium supply device (not shown) to the cooling chambers 2c; 3c; 4c via the supply pipe.
  • the cooling chambers 2c; 3c; 4c are discharged to the cooling medium supply device through the discharge pipe.
  • the cooling medium supplied to the cooling chambers 2c; 3c; 4c is a material capable of removing the heat of the tire T heated by the heating medium via the side molds 2; It is made of a material different from that of the mold 2; 3 and the sector mold 4.
  • a low-temperature liquid or gas is used as the cooling medium.
  • the cooling medium may include at least a material different from the material of the base mold 20 or the pattern mold 30 constituting the sector mold 4, such as a solid such as metal or resin, a liquid such as water or oil, an inert gas, or the like. It may be a gas or a mixture thereof.
  • the cooling medium supply device (not shown) includes a controller for adjusting the temperature and supply amount of the cooling medium supplied into the cooling chambers 2c; 3c; 4c.
  • the control unit controls the temperature of the cooling medium supplied into the cooling chambers 2c; 3c; 4c by controlling the cooling unit that adjusts the temperature of the cooling medium and the flow rate adjusting valve disposed in the supply pipe. Control the supply amount.
  • the cooling medium supplied into the cooling chamber 2c; 3c gradually cools the vicinity of the intermediate position of the side part S1; S2 of the side mold 2; 3 heated by the heating chamber 2b; 3b.
  • the vicinity of the center portion molding region Rc of the sector mold 4 heated by the heating chamber 4b is gradually cooled by the cooling medium supplied into the cooling chamber 4c.
  • the cooling chambers 2c; 3c; 4c are not formed in the shoulder regions CSh1; On the other hand, in the center region CCe having a thin gauge thickness, the cooling chambers 2c; 3c; 4c are formed, and the heat in the vicinity of the center region CCe is taken away by the cooling medium in the cooling chambers 2c; 3c; 4c. It takes time to increase the sulfur content.
  • the vulcanizing apparatus 1 not only can the vulcanization efficiency be improved as described above, but also the cooling medium in the cooling chambers 2c; 3c; 4c is the side mold 2; Since the heat of the tire T is taken through the mold 4, the vulcanization temperature can be set in detail for each region (part) of the tire, and the optimum vulcanization degree can be achieved for the entire tire.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view in the width direction showing a part of the sector mold 4 according to another embodiment.
  • the vulcanizing apparatus 1 according to the present embodiment has a heating chamber 4b that is not in the base mold 20 or the pattern mold 30 constituting the sector mold 4, and the base mold 20 It is different in that it is interposed between the pattern mold 30 and the pattern mold 30.
  • the sector mold 4 is illustrated and described with the sector mold 4 as the center.
  • the side molds 2 and 3 may have the same configuration.
  • the heating chamber 4b includes the mounting surface 23 of the base mold 20, the center-side outer peripheral surface 33, the shoulder-side outer peripheral surface 32a; 32b, and the buttress-side outer peripheral surface 37a; 37b of the pattern mold 30. And is provided in the entire width direction of the sector mold 4.
  • the outer peripheral surface 4m of the heating chamber 4b is a surface that has a curvature substantially the same as the curvature of the mounting surface 23 and curves along the width direction.
  • the inner peripheral surface 4n of the heating chamber 4b has a width substantially the same as the curvature of the center-side outer peripheral surface 33, the shoulder-side outer peripheral surface 32a; 32b, and the buttress-side outer peripheral surface 37a; 37b of the pattern mold 30. A surface that curves along the direction.
  • the distance from the heating chamber 4b to the tire T is reduced, and the heat of the heating medium circulating in the heating chamber 4b is passed through the sector mold 4 as in the above embodiments. Since it is transmitted to the tire T, energy loss such as heat dissipation is unlikely to occur, and vulcanization efficiency can be improved.
  • the thickness in the radial direction of the heating chamber 4b is changed according to the gauge thickness of the tire T, the amount of the heating medium circulating in the heating chamber 4b can be changed.
  • the vulcanization temperature can be set in detail for each part), and the optimum vulcanization degree can be achieved for the entire tire.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view in the width direction showing a part of the sector mold 4 according to another embodiment.
  • the vulcanizing apparatus 1 according to the present embodiment is different from the vulcanizing apparatus 1 according to the second embodiment in that the heating chamber 4d is also formed in the pattern mold 30. That is, the heating chamber 4 b is formed in the base mold 20, and the heating chamber 4 d is formed in the pattern mold 30.
  • a plurality of heating chambers 4 d having a circular shape in cross section are formed inside the sector mold 4.
  • the heating chamber 4d is an annular flow path extending in the pattern mold 30 of the sector mold 4, and each heating chamber 4d is formed with a predetermined spacing in the width direction.
  • the heating chamber 4d has a smaller diameter than the heating chamber 4b formed in the base mold 20, and is parallel to the heating chamber 4b.
  • the heating chamber 4d is formed between the adjacent heating chambers 4b and 4b so as to compensate for a region where the heating chamber 4b is not formed.
  • the heating chamber 4b is formed in the base mold 20 and the heating chamber 4d is formed in the pattern mold 30, the intervals from the heating chamber 4b and the heating chamber 4d to the tire T become extremely close and circulates in the heating chamber 4b. Since the heat of the heating medium can be more accurately transmitted to the tire T via the sector mold 4, energy loss due to heat dissipation is unlikely to occur, and vulcanization efficiency can be improved. Moreover, since the heating chamber 4d is formed in the sector mold 4 in addition to the heating chamber 4b, the amount of heat transmitted to the sector mold 4 and the tire T is increased, and the vulcanization speed can be improved.
  • the heating chamber 4b and the heating chamber 4d are formed in both the base mold 20 and the pattern mold 30 constituting the sector mold 4, but the pattern mold is formed without forming the heating chamber 4b in the base mold 20.
  • the heating chamber 4d may be formed only in 30.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view in the width direction showing a part of the sector mold 4 according to another embodiment.
  • the vulcanizing apparatus 1 according to the present embodiment is different from the vulcanizing apparatus 1 according to the second embodiment in that an accommodation recess 4e is formed on the mounting surface 23 of the base mold 20.
  • the mounting surface 23 of the base mold 20 is formed with a plurality of upper recessed housing recesses 4e that are recessed in the direction of the outer peripheral surface 21.
  • the housing recesses 4e have a substantially rectangular shape in cross section, and the housing recesses 4e are formed at a predetermined interval in the width direction.
  • the pattern mold 30 is assembled to the base mold 20, and the housing recess 4 e is closed by the center side outer peripheral surface 33, the shoulder side outer peripheral surface 32 a; 32 b and the buttress side outer peripheral surface 37 a; 37 b of the pattern mold 30. 4b is formed. Then, the heating medium is supplied from the heat source supply device to the heating chamber 4b formed by the housing recess 4e of the base mold 20 and the pattern mold 30 via the heating medium supply path 55a.
  • the distance from the heating chamber 4b to the tire T is reduced, and the heat of the heating medium accommodated in the heating chamber 4b is transferred to the tire T via the sector mold 4. Since it can be transmitted, energy loss such as heat radiation accompanying vulcanization is less likely to occur, and vulcanization efficiency can be improved.
  • the vulcanizing apparatus 1 according to the present embodiment is different from the vulcanizing apparatus 1 according to the second embodiment in that the temperature of the heating medium differs depending on the heating chamber 4b.
  • the temperature of the heating medium circulating in the heating chamber 4 b differs depending on the sector mold 4 region (gauge thickness of the tire T). Specifically, the temperature of the heating medium circulating in the heating chamber 4b formed in the center part molding region Rc where the gauge thickness of the tire T is thin is set low.
  • the vulcanizing apparatus 1 not only can the vulcanization efficiency be improved as described above, but also by arbitrarily setting the temperature of the heating medium according to the gauge thickness of the tire T. Further, the vulcanization temperature can be set in detail for each region (part) of the tire T, and it becomes possible to obtain an optimum vulcanization degree for the entire tire.
  • the temperature of the heating medium is set in two places, that is, the center part shaping area Rc and other than the center part shaping area Rc.
  • the present invention is not limited to this and may be three or more places.
  • the temperature of the heating medium circulating in the heating chamber 4b formed in the center part molding region Rc where the gauge thickness of the tire T is the thinnest is set to be the lowest, and the shoulder part molding where the gauge thickness of the tire T is the thickest.
  • the temperature of the heating medium circulating in the heating chamber 4b formed in the region RSh1; RSh2 is set to be the highest, and the temperature of the heating medium circulating in the heating chamber 4b formed in the buttress portion molding region Rb1; By setting the temperature higher than the temperature of the heating medium in the molding region Rc and lower than the temperature of the heating medium in the shoulder portion molding region RSh1; RSh2, a more detailed vulcanization temperature can be set.
  • the sector mold 4 is manufactured using a general metal casting method or additive manufacturing method.
  • the additive manufacturing method corresponds to the shape represented in the converted slice data by converting the master data of the sector mold 4 including three-dimensional CAD data into a plurality of slice data (stack data).
  • This is a technique for forming and manufacturing the shape of the sector mold 4 represented by master data by sequentially stacking layers to be processed.
  • the sector mold 4 since the sector mold 4 is composed of a combination of the base mold 20 and the pattern mold 30 corresponding thereto, one master data corresponding to the sector mold 4 is divided and the base mold is divided. 20 and master data corresponding to the pattern mold 30 are created.
  • the base mold 20 and the pattern mold 30 as a suitable additive manufacturing method, generally, on the molding machine side that receives a plurality of slice data, while irradiating the metal powder, simultaneously irradiating the laser beam, Laser light is applied to the metal powder pre-laid in the chamber on the molding machine side that receives a plurality of slice data on the method of forming a layer corresponding to the shape represented by each slice data in order while melting and bonding. Can be used to form a layer corresponding to the shape represented by each slice data by melting and bonding the metal powder.
  • FIG. 12 is a schematic view showing an example of the additive manufacturing apparatus 80.
  • the additive manufacturing apparatus 80 receives slice data, and is provided on a control device 82 that controls each mechanism based on the slice data and a table moving device 83, and is movable in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.
  • a laser output device 90 that outputs laser light L to the nozzle mechanism 87.
  • iron powder as an example of metal powder is ejected from the nozzle mechanism 87.
  • the scanning table 85 is disposed on the table moving device 83.
  • the table moving device 83 includes an elevating unit 83a that elevates and lowers the scanning table 85 in the Z-axis direction (vertical direction), and a slider mechanism 83b disposed on a support plate that elevates and moves in conjunction with the elevating operation of the elevating unit 83a.
  • the slider plate 83 includes a moving plate 84 that can be moved in the X-axis direction (left-right direction) by the slider mechanism 83 b, and a slider mechanism 84 a disposed on the moving plate 84.
  • the slider mechanism 84a supports the scanning table 85 so that it can be sliced in the Y-axis direction (front-rear direction) orthogonal to the X-axis direction.
  • the elevating unit 83a and the slider mechanism 83b; 84a each include a driving source such as a motor that operates in accordance with a driving signal output from the control device 82, and these driving sources are repeatedly controlled according to slice data.
  • the layers corresponding to the shapes represented by the slice data are sequentially stacked on the substrate 85a on the scanning table 85.
  • the stacking direction is set to a direction from the radially outer side to the inner side of the base mold 20.
  • the scanning table 85 descends in the Z axis direction, and the layer corresponding to the upper slice data. Is formed by repeated scanning of the scanning table 85 in the X and Y axis directions.
  • the additive manufacturing apparatus 80 configured to move the scanning table 85 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions with respect to the nozzle mechanism 87 is taken as an example.
  • a configuration in which the mechanism 87 moves or a configuration in which both of them move simultaneously may be employed.
  • the stacking direction may be the width direction or the circumferential direction of the base mold 20.
  • the nozzle mechanism 87 is a cylindrical body extending in the Z-axis direction, and has an irradiation port 87a for irradiating the laser beam L on the substrate 85a side.
  • Laser light L emitted from the irradiation port 87 a is generated by a laser output device 90 provided in the control device 82.
  • the control device 82 controls the laser output device 90 based on each slice data, and controls whether or not the laser light L is output from the laser output device 90, the output timing, the output time, and the like.
  • the optical path of the laser light L output from the laser output device 90 is changed by the optical path adjustment mirror 91.
  • the laser beam L reflected by the optical path adjusting mirror 91 is irradiated to the substrate 85a side through the approximate center of the irradiation port 87a provided at the tip of the nozzle mechanism 87.
  • an injection port 87b for spraying iron powder accommodated in the chamber 89 is provided on the substrate 85a side.
  • the iron powder injected from the injection port 87b is always supplied from a chamber 89 that communicates with the injection port 87b via a supply pipe (not shown).
  • the iron powder that has reached the injection port 87b is injected to the substrate 85a side while being focused on the laser beam L side together with a shield gas injected from a gas injection port (not shown) formed immediately before the injection port 87b.
  • the control device 82 also performs shield gas injection control.
  • the iron powder sprayed to the substrate 85a side is melted and combined by the high-power laser beam L irradiated from the irradiation port 87a. Then, the shape represented by the slice data is formed by scanning the scanning table 85 in the X and Y axis directions according to the slice data while simultaneously irradiating the laser beam L by the nozzle mechanism 87 and jetting the iron powder. Can do.
  • FIG. 12 shows a state in which modeling of the first layer based on the slice data D1 of the lowest layer is completed and the second layer based on slice data D2 stacked on the first layer is being modeled.
  • FIG. 12 shows a state in which modeling of the first layer based on the slice data D1 of the lowest layer is completed and the second layer based on slice data D2 stacked on the first layer is being modeled.
  • the slice data D2 of the second layer includes a region P1 corresponding to a part of the shape of the heating chamber 4b extending in the width direction of the base mold 20.
  • the upper layer slice data D3; D4; D5 includes regions P2; P3; P4 corresponding to a part of the shape of the heating chamber 4b.
  • control device 82 When the control device 82 scans the scanning table 85 in the direction indicated by X1 to X2 from the state shown in the figure, and the tip end portion (laser light L) of the nozzle mechanism 87 reaches the width direction one end K1 of the region P1, the control device 82 temporarily stops scanning of the scanning table 85 in the X2 direction. After stopping the scanning, the control device 82 controls the laser output device 90 to stop the output of the laser light L from the laser output device 90, thereby forming a hollow portion corresponding to the heating chamber 4b.
  • the state in which the output of the laser beam L is stopped continues until the scanning table 85 is scanned in the X2 direction and the tip of the nozzle mechanism 87 reaches the position of the other end in the width direction opposite to the one end K1 in the width direction. .
  • the control device 82 resumes the output of the laser light L and the scanning of the scanning table 85 in the X2 direction. After restarting the scanning, the control device 82 continues the scanning until the tip of the nozzle mechanism 87 reaches the position of the other end in the width direction of the region P1.
  • the control device 82 stops the scanning of the scanning table 85 in the X2 direction again. After stopping the scanning, the control device 82 ejects the iron powder onto the first layer and restarts the irradiation with the laser light L. By restarting the injection of the iron powder and the irradiation with the laser beam L, the modeling of the portion other than the region P1 corresponding to the heating chamber 4b is resumed. And the heating chamber 4b corresponding to the shape represented by the three-dimensional CAD data can be formed in the base mold 20 by repeating the above control for the upper slice data D3, D4, D5.
  • the scanning table 85 and the nozzle mechanism 87 are controlled based on slice data of master data corresponding to the pattern mold 30 as in the case of the base mold 20.
  • the pattern mold 30 that can be assembled in correspondence with the base mold 20 and has predetermined irregularities for molding the tread pattern can be easily produced.
  • the side molds 2 and 3 are the same as the manufacturing process of the sector mold 4 described above.
  • the material forming the side molds 2; 3 and the sector mold 4 is not limited to the metal powder as described above, but is a resin powder such as a synthetic resin, a ceramic or ceramic powder that is a sintered body of an inorganic substance, or a resin. It may be a composite material powder in which two or more of powder, ceramic powder, or metal powder are mixed.
  • the metal powder forming the mold that is a three-dimensional shape is irradiated with the laser beam L and sintered, but this laser beam L is not only the normal laser beam L but also a semiconductor laser. LED light or the like by an optical semiconductor is included and may be appropriately changed according to the properties of the material to be sintered.
  • this invention was demonstrated through several embodiment, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. In addition, it is naturally possible to combine the configurations according to the above embodiments.
  • a tire mold is a tire mold for transferring heat to a tire and vulcanizing the tire, a hollow portion formed inside the tire mold, and accommodated in the hollow portion. And a heating medium to be heated.
  • the tire mold includes the hollow portion in which the heating medium is accommodated, and the heating medium in the hollow portion heats the unvulcanized tire. Therefore, the distance from the heating medium to the tire is increased. Energy loss associated with vulcanization is less likely to occur, and vulcanization efficiency can be improved.
  • As the heating medium an arbitrary material different from the material of the tire mold is used.
  • a plurality of hollow portions may be provided independently.
  • the state in which the plurality of hollow portions are independent refers to a state in which the plurality of hollow portions are not in communication with each other.
  • a heating medium supply / discharge passage communicating with the hollow portion and the outside is provided.
  • the hollow portion extends from one end in the circumferential direction, width direction or radial direction of the tire mold to the other end, and a heating medium supply / discharge path is provided at the one end and the other end. It was.
  • the heating medium can be circulated through the heating medium supply / exhaust passage communicating with the hollow portion and the outside, and the temperature and the like in the hollow portion can be controlled.
  • the heating medium accommodated in the hollow portion can be freely supplied and discharged, and the heating medium can be reused.
  • the hollow portion is a flow path for circulating the heating medium from the heating medium supply path side toward the heating medium discharge path side. According to this configuration, since the heating medium in the hollow portion can be circulated, the temperature of the tire mold can be brought close to the set temperature, and the vulcanization efficiency can be improved. It is also possible to make the heating medium non-circulating.
  • the hollow portion is formed along the radial direction of the tire mold or the width direction of the tire mold, and the distance between the hollow portion and the surface portion of the tire mold is different depending on the hollow portion.
  • the distance between the hollow portion and the surface portion of the tire mold refers to the shortest distance (interval) between the position closest to the surface portion of the tire mold in the radial direction of the hollow portion and the surface portion of the tire mold.
  • the plurality of hollow portions are formed along the radial direction of the tire mold or the width direction of the tire mold, and the hollow portions have different coarse densities. Moreover, it was set as the structure from which the temperature of the heating medium in one hollow part differs from the heating medium in hollow parts other than said 1 among the heating media which circulate through the inside of a some hollow part. Moreover, it was set as the structure from which the temperature of the heating medium which circulates in several hollow part differs in three or more places.
  • the tire mold has a structure in which a hollow portion that accommodates a cooling medium for cooling the tire is formed. According to this configuration, in addition to the effects resulting from the above configuration, heat transferability can be controlled, so that an appropriate amount of heat can be applied according to the tire part, and the tire can have any vulcanization degree. it can.
  • the tire mold may include a base mold and a pattern mold that is assembled with the base mold and has a surface portion that molds the surface of the tire.
  • the hollow portion is formed on the radially outer side of the tire mold with respect to the surface portion of the pattern mold. Moreover, it was set as the structure by which the hollow part was formed between the base mold and the pattern mold, or in the base mold. According to this configuration, an unvulcanized tire can be appropriately vulcanized, energy loss due to heat radiation is unlikely to occur, and vulcanization efficiency can be improved.
  • a method for manufacturing a tire mold for transferring heat to a tire and vulcanizing the tire, the step of providing a hollow portion inside the tire mold, the hollow portion, and the tire mold And a step of providing a heating medium supply / exhaust passage communicating with the outside.
  • the tire mold includes a base mold and a pattern mold that is assembled with the base mold and has a surface portion that molds the surface of the tire, the base mold and the pattern mold,
  • the embodiment includes a step of providing a hollow portion inside one of them, and a step of providing a heating medium supply / discharge path communicating with the hollow portion and the base mold and the pattern mold, or any one of the outside. According to this aspect, it is possible to obtain a tire mold capable of supplying the heating medium into the hollow portion via the heat amount adjusting agent supply / discharge path.
  • a metal layer corresponding to the shape represented by each slice data is obtained by melting and combining metal powder particles based on a plurality of slice data obtained by slicing the master data of the base mold and the pattern mold.
  • a tire mold manufacturing method comprising a step of forming a base mold and a pattern mold corresponding to the shape represented by each master data, and a plurality of slice data of the master data of the base mold and the pattern mold Includes a region corresponding to the shape of a part of the hollow portion provided in the base mold and the pattern mold, and the melting and bonding of the powder particles are stopped in the region, and the heating medium is supplied in the region. It was set as the aspect which forms the hollow part connected to an exhaust path.
  • a part of the plurality of slice data of the master data of the base mold includes a region corresponding to the shape of a part of the hollow portion provided inside the base mold, and in the region, the granular material Since melting and bonding are stopped and a hollow portion communicating with the heating medium supply / discharge path is formed in the region, a tire mold having a hollow portion through which the heating medium can be circulated can be obtained.

Abstract

加硫過程での放熱によるエネルギーロスが生じにくく、加硫効率を向上させることが可能なタイヤモールド等を提供するために、タイヤモールドの内部に形成された中空部と、中空部内を循環し、モールドを介して前記タイヤを加熱する加熱媒体とを備えた構成とした。

Description

タイヤモールド、及びタイヤモールドの製造方法
　本発明は、タイヤモールドに関し、特に加硫効率を向上させることが可能なタイヤモールド及び当該タイヤモールドの製造方法に関する。
　従来、未加硫タイヤ（グリーンタイヤ）を加硫するタイヤ加硫装置は、未加硫タイヤの両サイド部を囲むサイドモールドと、未加硫タイヤのクラウン部を囲む複数のクラウンモールドと、サイドモールドの外周側に設けられ、スチーム等の加熱媒体が循環可能な流路が形成される上，下のプラテンと、クラウンモールドの外周側に設けられ、加熱媒体が循環可能な流路が形成されるジャケットとを備え、上，下のプラテン及びジャケットから供給される熱をサイドモールド及びクラウンモールドを介して伝達することにより、未加硫タイヤの加硫を促進する。
　しかしながら、上，下のプラテン又はジャケットからの熱は、サイドモールド又はクラウンモールドを経由して未加硫タイヤへと伝達されるが、上記流路内を循環する加熱媒体と未加硫タイヤとの間隔が大きいことから、伝達される過程で熱の一部がサイドモールド又はクラウンモールドから放熱してしまい、加硫効率が悪いという問題があった。
特許第４３８２６７３号公報
　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、加硫過程での放熱によるエネルギーロスが生じにくく、加硫効率を向上させることが可能なタイヤモールド等を提供することを目的とする。
　上述の課題を解決するためのタイヤモールドの構成として、熱をタイヤに伝達し、当該タイヤを加硫するタイヤモールドであって、タイヤモールドの内部に形成された中空部と、中空部内に収容され、タイヤモールドを介してタイヤを加熱する加熱媒体とを備えた構成とした。
　本構成によれば、タイヤモールド内に加熱媒体が収容される中空部を備え、当該中空部内の加熱媒体が未加硫タイヤを加熱することとなるので、加熱媒体からタイヤまでの距離が近く加硫に伴うエネルギーロスが生じにくくなり、加硫効率を向上させることが可能となる。また、加熱媒体としては、タイヤモールドの材質とは異なる任意の材質が用いられる。また、中空部を独立して複数設けてもよい。ここで、複数の中空部が独立した状態とは、複数の中空部同士が連通していない状態をいう。
　また、上述の課題を解決するためのタイヤモールドの製造方法の態様として、熱をタイヤに伝達し、タイヤを加硫するタイヤモールドの製造方法であって、タイヤモールドの内部に中空部を設ける工程と、中空部と、タイヤモールドの外部とに連通する加熱媒体給排路を設ける工程とを備えた態様とした。
　なお、上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、特徴群を構成する個々の構成もまた発明となり得る。
加硫装置を示す概略断面図である。 セクターモールドを示す全体斜視図である。 セクターモールドの幅方向断面図（図２のＡ－Ａ断面）である。 他の形態実施（実施形態２）に係る加硫装置の幅方向断面図である。 他の形態実施（実施形態３）に係る加硫装置及びセクターモールドを示す図である。 他の実施形態（実施形態４）に係る加硫装置及びセクターモールドを示す図である。 他の実施形態（実施形態５）に係る加硫装置の幅方向断面図である。 他の実施形態（実施形態６）に係るセクターモールドの幅方向断面図である。 他の実施形態（実施形態７）に係るセクターモールドの幅方向断面図である。 他の実施形態（実施形態８）に係るセクターモールドの幅方向断面図である。 セクターモールドの部分拡大図である。 積層造形装置の一例を示す概略図である。 加硫度の時間的変化を示すグラフである。
　以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
［実施形態１］
　図１は、加硫装置１の概略断面図である。
　同図に示すように、加硫装置１は、回転中心軸が上下方向に延長する横置き状態で投入された未加硫タイヤ（以下、単にタイヤという）Ｔの一方（下側）のサイド部Ｓ１を成型，加硫するサイドモールド２と、当該サイドモールド２と対向し、タイヤＴの他方（上側）のサイド部Ｓ２を成型，加硫するサイドモールド３とを備える。また、加硫装置１は、サイドモールド２；３の間において、タイヤＴの接地面となるクラウン部Ｃ１に沿って環状に配設され、クラウン部Ｃ１を成型，加硫する複数のセクターモールド４を備える。なお、本明細書内で説明する幅方向、周方向、径方向とは、図１に示す加硫装置１内に配置されたタイヤモールド（サイドモールド２；３、セクターモールド４）を基準とした方向である。
　タイヤＴは、例えば図外のタイヤ成型ドラム上において成型された未加硫のタイヤ（グリーンタイヤ）である。タイヤＴは、加硫装置１内において、上下方向に離間して配設された一対のビード部Ｔｂ；Ｔｂに跨ってトロイダル状に延在する図外のカーカスや、クラウン部Ｃ１においてカーカス上に積層される複数のベルト及びトレッドゴム、サイド部Ｓ１；Ｓ２においてカーカス上に配置されるサイドゴム等の部材を含んで構成される。
　サイドモールド２は、中央部が開口した円盤状であり、基台５上に配設されている。サイドモールド２は、タイヤＴが載置された状態において、成形面２ａが一方のビード部Ｔｂ；Ｔｂの近傍からクラウン部Ｃ１方向に延在するサイド部Ｓ１の表面と当接し、当該サイド部Ｓ１の表面を型付けする。なお、詳細については後述するが、サイドモールド２；３及びセクターモールド４は、母材となるベースモールド２０と、ベースモールド２０に対して着脱自在に組み付けられるパターン成形体としてのパターンモールド３０とから構成される。
　サイドモールド２の内部には、径方向に延長する断面視矩形状の加熱室２ｂがサイド部Ｓ１の略全域に渡って形成されている。加熱室２ｂは、基台５の上面と対向するように、サイドモールド２内に形成される環状の流路である。詳しくは後述するが、加熱室２ｂ内には、図外の熱源供給装置から加熱媒体が供給され、加熱媒体により生じる熱は、サイドモールド２を介してタイヤＴのサイド部Ｓ１側に伝達される。サイドモールド２の開口部は、一方のビード部Ｔｂ；Ｔｂの周囲を型付けするビードリング８ａ、及び後述のブラダー１０を把持するクランプリング１２ａによって閉鎖される。
　サイドモールド３は、サイドモールド２と同様に、中央部が開口した円盤状である。サイドモールド３は、タイヤＴが載置された状態において、成形面３ａが他方のビード部Ｔｂ；Ｔｂの近傍からクラウン部Ｃ１方向に延在するサイド部Ｓ２の表面と当接し、当該サイド部Ｓ２の表面を型付けする。サイドモールド３は、センターポスト６の昇降動作によって昇降自在とされたアウターリング７の下面に配設されている。
　サイドモールド３の内部には、加熱室２ｂと対応し、半径方向に延長する断面視矩形状の加熱室３ｂがサイド部Ｓ２の略全域に渡って形成されている。加熱室３ｂは、アウターリング７の下面と対向するように、サイドモールド３内に形成される環状の流路である。加熱室３ｂ内には、図外の熱源供給装置から加熱媒体が供給され、加熱媒体が生じる熱は、サイドモールド３を介してタイヤＴのサイド部Ｓ２側に伝達される。また、サイドモールド３の開口部は、他方のビード部Ｔｂ；Ｔｂの周囲を型付けするビードリング８ｂ、及び後述のブラダー１０を把持するクランプリング１２ｂによって閉鎖される。
　複数のセクターモールド４は、互いに周方向に組み合わされた状態において、タイヤＴのクラウン部Ｃ１を環状に包囲する。セクターモールド４は、周方向に沿って、例えば８つに分割されている。クラウン部Ｃ１の表面と当接するパターン成形面４ａは、クラウン部Ｃ１の表面上に所定のトレッドパターンを型付けする凹凸を含む。パターン成形面４ａがクラウン部Ｃ１の表面と当接することにより、クラウン部Ｃ１には、パターン成形面４ａに形成された凹凸が反転したトレッドパターンが型付けされる。
　各セクターモールド４の内部には、幅方向に延長する断面視略台形状の加熱室４ｂが形成されている。加熱室４ｂは、後述するセグメント９の内周面９ｂと対向するように、各セクターモールド４内に形成される環状の流路である。加熱室４ｂ内には、他の加熱室２ｂ；３ｂと同様に図外の熱源供給装置から加熱媒体が供給され、加熱媒体が生じる熱は、セクターモールド４を介してタイヤＴのクラウン部Ｃ１側に伝達される。
　複数のセクターモールド４は、基台５上に配設されたスライダ機構に沿って径方向に拡径又は縮径自在に搭載された複数のセグメント９により保持される。セグメント９の外周面９ａは、アウターリング７のアーム部１１の内周面１１ｂと同一勾配の傾斜面として形成される。加硫工程の開始時には、センターポスト６の降下によりセグメント９の外周面９ａと、アーム部１１の内周面１１ｂとを勾配に沿って摺接させ、複数のセグメント９を径方向に縮径させる。そして、センターポスト６が降下限度位置まで降下すると、複数のセクターモールド４は、タイヤＴのクラウン部Ｃ１を隙間なく取り囲んだ状態となる。その後、後述する加熱媒体がサイドモールド２の加熱室２ｂ、サイドモールド３の加熱室３ｂ及びセクターモールド４の加熱室４ｂに供給され、加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂ内を循環する加熱媒体の熱により、タイヤＴのクラウン部Ｃ１側が加熱される。加硫工程が完了し、タイヤＴを脱型するに際しては、センターポスト６の上昇によりアウターリング７のアーム部１１によるセグメント９の拘束を解除し、各セグメント９を径方向外側に拡径する。
　サイドモールド２；３、及び複数のセクターモールド４によって包囲されたタイヤＴの内周面側には、ブラダー１０が配設される。ブラダー１０は、加硫装置１の外部から供給される流体によって膨張する伸縮体である。ブラダー１０の外周面は、ブラダー１０の膨張によってタイヤＴの内周面と密着し、タイヤＴの外周面をサイドモールド２；３、及び複数のセクターモールド４側に押し付ける。
　以上のとおり、加硫装置１内のタイヤＴは、サイドモールド２；３、複数のセクターモールド４、及びブラダー１０によって加圧された状態に置かれる。さらに、タイヤＴは、図外の熱源供給装置からサイドモールド２；３及びセクターモールド４の加熱室２ｂ；３ｂ及び加熱室４ｂ内に供給され、当該加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂ内を循環する加熱媒体により加熱されて、加硫が徐々に進行する。
　加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂに供給される加熱媒体は、タイヤＴに熱を伝達する熱源となり得る材質であって、上記サイドモールド２；３やセクターモールド４の材質と異なる材質からなる。加熱媒体には、主として高温の液体やスチーム，不活性ガス等が用いられる。なお、加熱媒体は、少なくともセクターモールド４を構成するベースモールド２０又はパターンモールド３０の材質とは異なる材質を含めばよく、粉粒体等の金属や樹脂等の固体の他、水や油等の液体、スチームや不活性ガス等の気体、或いはこれらの混合物であってもよい。
　図外の熱源供給装置は、加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂ内に供給される加熱媒体の温度や供給量を調整する制御部を備えている。制御部は、加熱媒体の温度を調整する加熱部や、供給管に配設された流量調整弁を制御することにより、複数の加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂ内に供給される加熱媒体の温度及び供給量を制御する。
　加熱室２ｂ内に供給された加熱媒体により、下側のサイドモールド２、及びビードリング８ａが徐々に加熱される。サイドモールド２に伝達された熱は、主にサイドモールド２の成形面２ａと当接するタイヤＴのサイド部Ｓ１に伝達され、サイド部Ｓ１の加硫を促進する。また、ビードリング８ａに伝達された熱は、主にビードリング８ａと当接するタイヤＴの一方のビード部Ｔｂ；Ｔｂに伝達され、当該ビード部Ｔｂ；Ｔｂの加硫を促進する。
　加熱室３ｂ内に供給された加熱媒体により、上側のサイドモールド３、及びビードリング８ｂが徐々に加熱される。サイドモールド３に伝達された熱は、主にサイドモールド３の成形面３ａと当接するタイヤＴのサイド部Ｓ２に伝達され、当該サイド部Ｓ２の加硫を促進する。また、ビードリング８ｂに伝達された熱は、主にビードリング８ｂと当接するタイヤＴの他方のビード部Ｔｂ；Ｔｂに伝達され、当該ビード部Ｔｂ；Ｔｂの加硫を促進する。
　加熱室４ｂ内に供給された加熱媒体により、セクターモールド４が徐々に加熱される。セクターモールド４に伝達された熱は、主にセクターモールド４のパターン成形面４ａを介してタイヤＴのクラウン部Ｃ１に伝達され、クラウン部Ｃ１の加硫を促進する。
　図１１は、セクターモールド４の部分拡大図である。
　同図に示すように、セクターモールド４には、加熱室４ｂと外部とが連通可能な加熱媒体給排路としての加熱媒体供給路５５ａ及び加熱媒体排出路５５ｂが形成される。加熱媒体供給路５５ａ及び加熱媒体排出路５５ｂは、セクターモールド４の外周面２１から加熱室４ｂの形状を規定する径方向外側面５２に達する管路であって、例えばセクターモールド４と同一の金属の材質からなる。なお、加熱媒体供給路５５ａ及び加熱媒体排出路５５ｂの数や位置は限定されるものではなく、例えば、加熱室４ｂの幅方向、或いは周方向に沿って複数形成してもよい。
　加熱媒体供給路５５ａは、図外の熱源供給装置と加熱室４ｂとを接続し、熱源供給装置から供給される加熱媒体を加熱室４ｂ内に供給する。加熱媒体排出路５５ｂは、加熱室４ｂと図外の熱源供給装置とを接続し、加熱室４ｂ内の加熱媒体を熱源供給装置へと排出する。つまり、加熱媒体は、熱源供給装置から加熱媒体供給路５５ａを介して加熱室４ｂへと供給され、加熱室４ｂ内を循環した後、加熱媒体排出路５５ｂを介して熱源供給装置へと排出される。そして、この場合の加熱室４ｂは、加熱媒体を移動，循環させる流路となる。このように、セクターモールド４の内部に形成された加熱室４ｂと、セクターモールド４の外部とを連通可能とする加熱媒体供給路５５ａ及び加熱媒体排出路５５ｂとを設けたことにより、加熱媒体が加熱室４ｂ内を循環可能となり、加熱媒体の熱量を常に一定とすることができる。
　なお、加熱媒体供給路５５ａ及び加熱媒体排出路５５ｂの説明では、セクターモールド４を前提として説明したが、セクターモールド４に限定されるものでなく、サイドモールド２；３も同様の構成である。
　図２は、複数のセクターモールド４のうち、１のセクターモールド４を示す概略斜視図である。また、図３は、セクターモールド４の幅方向断面図（Ａ－Ａ断面）である。
　以下、図２，図３を参照して、セクターモールド４の構造について詳説する。なお、本明細書においては、センター領域ＣＣｅ、及びショルダー領域ＣＳｈ１；ＣＳｈ２の範囲は、タイヤＴのクラウン部Ｃ１のプロファイル形状に応じて変化するものであるが、センター領域ＣＣｅは少なくともタイヤＴのクラウン部Ｃ１の幅方向中心（タイヤセンター）を跨ぐ領域であり、ショルダー領域ＣＳｈ１；ＣＳｈ２は当該センター領域ＣＣｅを除く残余の領域であるものとする。また、以降の説明において、ベースモールド２０及びパターンモールド３０の詳細をセクターモールド４を中心に説明するが、サイドモールド２；３もセクターモールド４と同様にベースモールド２０及びパターンモールド３０により構成される。
　図２に示すように、セクターモールド４は、金属母材としてのベースモールド２０と、前述のパターン成形面４ａを有するパターンモールド３０とが一体に組み付けられて構成される。ベースモールド２０及びパターンモールド３０は、上記加熱媒体の材質と異なる材質により構成され、例えばアルミニウムや鉄、ステンレス鋼等の金属の材質からなる。また、詳細については後述するが、ベースモールド２０及びパターンモールド３０は、３次元ＣＡＤデータ等のセクターモールド４の基本モデルに基づいて、一般的な金属鋳造法や、後述する積層造形法により造形される。以下、ベースモールド２０とパターンモールド３０の具体的形状について説明する。
　図３に示すように、母材としてのベースモールド２０は、セグメント９の内周面９ｂと対応する形状であり、当該内周面９ｂと対向して保持される外周面２１を有する。外周面２１がセグメント９の内周面９ｂと対応する形状を有することにより、外周面２１はセグメント９の内周面９ｂと密着する。ベースモールド２０の外周面２１の反対側には、パターンモールド３０を支持する載置面２３が形成される。載置面２３は、パターンモールド３０のセンター部型付け領域Ｒｃと対応するセンター側外周面３３、ショルダー部型付け領域ＲＳｈ１；ＲＳｈ２と対応するショルダー側外周面３２ａ；３２ｂ、及びバットレス部型付け領域Ｒｂ１；Ｒｂ２と対応するバットレス側外周面３７ａ；３７ｂの曲率と実質的に同一の曲率を有して幅方向に沿って湾曲する面である。パターンモールド３０がベースモールド２０に組み付けられた場合、載置面２３上には、パターンモールド３０のセンター側外周面３３、ショルダー側外周面３２ａ；３２ｂ、及びバットレス側外周面３７ａ；３７ｂの範囲が密着する。載置面２３の幅方向外側にはそれぞれ、パターンモールド３０に形成された接合部３４；３４の接合外周面３４ａ；３４ｂと当接する接合面２４ａ；２４ｂが形成される。
　図２に示すように、接合面２４ａ；２４ｂ上には、パターンモールド３０の接合部３４；３４を貫通するように開設された複数のボルト孔３５と対応する位置に複数のボルト孔（不図示）が開設されている。ベースモールド２０とパターンモールド３０との組み付けは、パターンモールド３０の複数のボルト孔３５と、ベースモールド２０の図外の複数のボルト孔とを位置合わせし、ボルト孔３５側から図外のボルトを螺入することにより行われる。
　図２，図３に示すように、外周面２１と、載置面２３及び接合面２４ａ；２４ｂとを接続する周方向の端面２６ａ；２６ｂは、それぞれ隣接する他のセクターモールド４を構成するベースモールド２０の周方向の端面２６ｂ；２６ａと突き合わされて当接する。
　ベースモールド２０の内部には、上述した加熱室４ｂが形成される。加熱室４ｂは、パターンモールド３０のパターン成型面４ａよりも径方向外側に位置し、セクターモールド４の幅方向に延長する略逆台形状の中空部である。加熱室４ｂは、例えば周方向に渡って形成され、セクターモールド４を構成するベースモールド２０の一方の端部から他方の端部まで延長する。そして、加熱室４ｂは、端面２６ａ；２６ｂと隣接する端面２６ｂ；２６ａ同士が当接することにより、円環状に形成される。また、加熱室４ｂの一方の端部には、上述した加熱媒体給排路としての加熱媒体供給路５５ａが設けられ、他方の端部には、加熱媒体排出路５５ｂが設けられ、図外の熱源供給装置から加熱媒体供給路５５ａ及び加熱媒体排出路５５ｂを介して加熱媒体が供給される。なお、加熱室４ｂの延長方向は、周方向に限定されず、幅方向、径方向又は斜め方向であっても良い。
　次に、ベースモールド２０に対して組み付けられるパターンモールド３０について説明する。
　前述のとおり、パターンモールド３０は、ベースモールド２０の載置面２３とそれぞれ当接するセンター側外周面３３、ショルダー側外周面３２ａ；３２ｂ及びバットレス側外周面３７ａ；３７ｂを有する。センター側外周面３３、ショルダー側外周面３２ａ；３２ｂ及びバットレス側外周面３７ａ；３７ｂは、それぞれセンター部型付け領域Ｒｃ、ショルダー部型付け領域ＲＳｈ１；ＲＳｈ２及びバットレス部型付け領域Ｒｂ１；Ｒｂ２と対応する。
　パターンモールド３０のセンター側外周面３３、ショルダー側外周面３２ａ；３２ｂ、及びバットレス側外周面３７ａ；３７ｂの反対側には、それぞれ前述のパターン成形面４ａを構成するセンター側内周面３８、ショルダー側内周面３６ａ；３６ｂ、及びバットレス側内周面３９ａ；３９ｂが連続して形成される。
　図２，３に示すように、センター側内周面３８上には、複数の主溝成型凸部４３が突設される。複数の主溝成型凸部４３は、センター側内周面３８の周方向に沿って連続して延長し、タイヤセンターＴＣを挟んで等間隔に形成される。また、ショルダー側内周面３６ａ；３６ｂ上には、複数の横溝成型凸部４４が形成される。複数の横溝成型凸部４４は、ショルダー側内周面３６ａ；３６ｂの周方向に沿って均等な間隔を有して配置され、主溝成型凸部４３側からそれぞれ接合内周面３４ｃ；３４ｄ側に向かって弧状に延長する。このように、パターン成形面４ａを構成するショルダー側内周面３６ａ；３６ｂ及びセンター側内周面３８には、加硫対象となるタイヤＴのクラウン部Ｃ１に所望のトレッドパターンを成型する凸部が設けられている。そして、タイヤＴがパターン成形面４ａに押し付けられた状態で加硫されることにより、タイヤＴのクラウン部Ｃ１には、凸部の形状が反転した形状を有する接地面や溝を含むトレッドパターンが形成される。なお、パターン成形面４ａの形状は例示に過ぎず、主溝成型凸部４３及び横溝成型凸部４４の数や形状、寸法などの各要素を変更することにより、クラウン部Ｃ１の外周面に多様なトレッドパターンを成型することが可能である。また、図示は省略しているが、バットレス側内周面３９ａ；３９ｂにも所定の凹凸が形成されている。
　以上、加熱媒体が循環可能な中空部としての加熱室２ｂ；３ｂをサイドモールド２；３に形成し、加熱室４ｂをセクターモールド４に形成する構成とすれば、従来のように基台５、アウターリング７及びアーム部１１に加熱室が形成される場合と異なり、加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂからタイヤＴまでの間隔が近くなり、加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂ内に収容される加熱媒体の熱をサイドモールド２；３及びセクターモールド４を介してタイヤＴへと伝達することができるので、熱がタイヤＴに素早く伝達されるとともに、加硫に伴う放熱等のエネルギーロスが生じにくくなり、加硫効率を向上させることが可能となる。
　また、加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂをサイドモールド２；３及びセクターモールド４内に形成することにより、加硫装置１における径方向のサイズを小さくすることができるので、加硫装置１を製造する際の使用材料を抑えることができ、製造コストを低減することが可能となる。
［実施形態２］
　図４（ａ）は、他の実施形態に係る加硫装置１の一部を示す概略断面図であり、図４（ｂ）は、セクターモールド４の幅方向断面図である。本実施形態に係る加硫装置１は、実施形態１に係る加硫装置１と比較して、中空部としての加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂが独立して複数形成される点で異なる。なお、上記実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
　本実施形態に係る加硫装置１のサイドモールド２及びサイドモールド３の内部には、断面視円形状の加熱室２ｂ及び加熱室３ｂが複数形成される。加熱室２ｂ；３ｂは、サイドモールド２；３内を延長する環状の流路であり、加熱室２ｂ同士及び加熱室３ｂ同士が径方向に互いに所定の間隔離間して形成される。また、加硫装置１のセクターモールド４の内部には、断面視円形状の加熱室４ｂが複数形成される。加熱室４ｂは、セクターモールド４内を延長する環状の流路であり、加熱室４ｂ同士が幅方向に互いに所定の間隔離間して形成される。
　各加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂの一方の端部には、上述した加熱媒体供給路５５ａが接続され、他方の端部には、加熱媒体排出路５５ｂが接続される。各加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂには、図外の熱源供給装置から加熱媒体が供給され、加熱媒体は加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂ内を循環する。加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂ同士は、互いに連通していない独立した状態であり、図外の熱源供給装置から加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂ内に一度供給された加熱媒体がその途中で他の加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂへ移動することはない。
　このように、加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂを独立して複数形成した場合でも、上記実施形態と同様に、加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂからタイヤＴまでの間隔が近くなるため、加硫効率を向上させることができる。また、加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂをサイドモールド２；３及びセクターモールド４の任意の場所に形成することができ、加硫装置１の設計の自由度を向上させることが可能となる。なお、加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂの形状、大きさ又は個数等は、図示したものに限定される訳でなく、タイヤＴの大きさや用途に応じて適宜変更可能である。具体的には、冷却室２ｃ；３ｃ；４ｃの断面形状としては、円形、楕円形、多角形、波形等が使用され、その大きさも様々である。例えば、断面形状が円形の冷却室２ｃ；３ｃ；４ｃを採用した場合でも、その直径が冷却室２ｃ；３ｃ；４ｃによって異なるものも存在する。この理由としては、タイヤＴのサイド部Ｓ１；Ｓ２、タイヤＴのクラウン部Ｃ１等の位置によって最適な加硫条件が異なるからである。
［実施形態３］
　図５（ａ）は、他の実施形態に係る加硫装置１の一部を示す概略断面図であり、図５（ｂ）は、セクターモールド４の幅方向断面図である。本実施形態に係る加硫装置１は、実施形態２に係る加硫装置１と比較して、各加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂからセクターモールド４のパターン成型面４ａまでの間隔がセクターモールド４の領域によって変化する点で異なる。なお、各加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂからパターン成型面４ａまでの間隔以外の構成については、実施形態２の構成と同様である。
　図５（ｂ）に示すように、本実施形態に係る加硫装置１の加熱室４ｂは、加熱室４ｂの外周面からセクターモールド４の成型面４ａ（パターンモールド３０のセンター側内周面３８、ショルダー側内周面３６ａ；３６ｂ、バットレス側内周面３９ａ；３９ｂ）までの間隔Ｘ１；Ｘ２；Ｘ３が加熱室４ｂの形成される領域（タイヤＴのゲージ厚）によって変化する。より具体的には、タイヤＴのゲージ厚が最も薄いセンター部型付け領域Ｒｃに形成される加熱室４ｂの間隔Ｘ１が最も大きく設定され、タイヤＴのゲージ厚が最も厚いショルダー側型付け領域ＲＳｈ１；ＲＳｈ２に形成される加熱室４ｂの間隔Ｘ２が最も小さく設定され、ゲージ厚がセンター部型付け領域Ｒｃよりも厚くかつショルダー部型付け領域ＲＳｈ１；ＲＳｈ２よりも薄いバットレス型付け領域Ｒｂ１；Ｒｂ２に形成される加熱室４ｂの間隔Ｘ３が間隔Ｘ１よりも大きくかつ間隔Ｘ２よりも小さく設定される。なお、間隔Ｘ１；Ｘ２；Ｘ３は、タイヤＴのパターン成型面４ａ（センター側内周面３８、ショルダー側内周面３６ａ；３６ｂ又はバットレス側内周面３９ａ；３９ｂ）の法線方向である。
　また、図５（ａ）に示す加熱室２ｂ；３ｂも同様に、タイヤＴのゲージ厚に応じて、サイドモールド２；３の成型面２ａ；３ａから加熱室２ｂ；３ｂの外周面までの間隔が異なる。より具体的には、タイヤＴのゲージ厚の厚いビード部Ｔｂやショルダー領域ＣＳｈ１；ＣＳｈ２近傍は、成型面２ａ；３ａから加熱室２ｂ；３ｂまでの間隔が小さく設定される。これに対して、ゲージ厚の薄いタイヤＴのサイド部Ｓ１；Ｓ２の中間位置は、成型面２ａ；３ａから加熱室２ｂ；３ｂまでの間隔が大きく設定される。
　図１３（ａ）は、タイヤの部位に関わらず、一様な熱量を付与する従来の加硫装置によって加硫されたタイヤのクラウン部Ｃ１のセンター領域ＣＣｅ、及びショルダー領域ＣＳｈ１；ＣＳｈ２における加硫度の時間的変化を示すグラフであり、図１３（ｂ）は、上述の実施形態３に係るセクターモールド４を備えた加硫装置１によって加硫されたタイヤのクラウン部Ｃ１のセンター領域ＣＣｅ、及びショルダー領域ＣＳｈ１；ＣＳｈ２における加硫度の時間的変化を示すグラフである。
　図１３（ａ）に示すように、従来の加硫装置を用いた場合、モールドから未加硫タイヤＴに付与される熱量は、パターン成型面４ａから加熱室４ｂまでの間隔等に依存するため、その部位に関わらず略一様となっている。具体的には、センター付近とショルダー付近とでは、主にゴムのゲージ厚の相違に起因して、ゲージ厚の薄いセンター付近の加硫度がゲージ厚の厚いショルダー付近よりも早く上昇する。そして、ゲージ厚の厚いショルダー付近が適正な加硫度に達した時点において、センター付近の加硫度が適正な加硫度を超えた過加硫となり易く、センター付近とショルダー付近とを同時に最適な加硫度にすることが困難となる。
　一方、図１３（ｂ）に示すように、本実施形態に係る加硫装置１によれば、ゲージ厚が厚いショルダー領域ＣＳｈ１；ＣＳｈ２はパターン成型面４ａから加熱室４ｂまでの間隔が小さく、熱がタイヤＴに伝達されるまでの伝達速度が速いため、タイヤＴの加熱温度及び加硫度が素早く上昇する。これに対して、ゲージ厚が薄いセンター領域ＣＣｅはパターン成型面４ａから加熱室４ｂまでの間隔が大きく、熱がタイヤＴに伝達されるまでの伝達速度が遅いため、タイヤＴの加熱温度及び加硫度の上昇までに時間を要する。このように、加硫装置１により加硫されたタイヤは、加硫開始から所定時間経過後（例えば３０分経過後）のセンター領域ＣＣｅ、及びショルダー領域ＣＳｈ１；ＣＳｈ２の加硫度がともに適正加硫度の範囲内であることが確認できる。
　以上、本実施形態に係る加硫装置１によれば、上述したように加硫効率を向上させることができるだけでなく、加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂと、成型面２ａ；３ａ及びパターン成型面４ａとの間隔Ｘ１；Ｘ２；Ｘ３をタイヤＴの領域に応じて任意に設定することにより、タイヤＴの領域（部位）毎に加硫温度を詳細に設定でき、タイヤＴ全体として最適な加硫度にすることが可能となる。
［実施形態４］
　図６（ａ）は、他の実施形態に係る加硫装置１の一部を示す概略断面図であり、図６（ｂ）は、セクターモールド４の幅方向断面図である。本実施形態に係る加硫装置１は、実施形態２に係る加硫装置１と比較して、加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂの疎密度合がセクターモールド４の領域によって変化する点で異なる。
　図６（ｂ）に示すように、本実施形態に係る加硫装置１のセクターモールド４の内部に形成される加熱室４ｂは、タイヤＴのゲージ厚に応じて加熱室４ｂ同士の間隔（疎密度合）が変化する。より具体的には、タイヤＴのゲージ厚が薄いセンター部型付け領域Ｒｃに形成される加熱室４ｂの疎密度合が最も疎に設定され、タイヤＴのゲージ厚が厚いショルダー部型付け領域ＲＳｈ１；ＲＳｈ２に形成される加熱室４ｂの疎密度合が最も密に設定され、ゲージ厚がセンター部型付け領域Ｒｃよりも厚く、かつ、ショルダー側型付け領域ＲＳｈ１；ＲＳｈ２よりも薄いバットレス部型付け領域Ｒｂ１；Ｒｂ２に形成される加熱室４ｂの疎密度合がセンター部型付け領域Ｒｃの疎密度合よりも密に設定され、かつ、バットレス部型付け領域Ｒｂ１；Ｒｂ２よりも疎に設定される。
　また、図６（ａ）に示す加熱室２ｂ；３ｂも同様に、タイヤＴのゲージ厚に応じて粗密度合が変化する。具体的には、タイヤＴのゲージ厚の厚いビード部Ｔｂやショルダー領域ＣＳｈ１；ＣＳｈ２近傍に形成される加熱室２ｂ；３ｂの疎密度合が密に設定される。これに対して、ゲージ厚の薄いタイヤＴサイド部Ｓ１；Ｓ２の中間位置に形成される加熱室２ｂ；３ｂの疎密度合が疎に設定される。
　以上、本実施形態に係る加硫装置１によれば、上述したように加硫効率を向上させることができるだけでなく、加熱室２ｂ；３ｂ；４ｂの疎密度合を未加硫のタイヤＴの領域（タイヤＴのゲージ厚）に応じて変更させることにより、タイヤの領域（部位）毎に加硫温度を詳細に設定でき、タイヤ全体として最適な加硫度にすることが可能となる。
［実施形態５］
　図７（ａ）は、他の実施形態に係る加硫装置１の一部を示す概略断面図であり、図７（ｂ）は、セクターモールド４の幅方向断面図である。本実施形態に係る加硫装置１は、実施形態２に係る加硫装置１と比較して、サイドモールド２；３及びセクターモールド４内に冷却媒体が収容される中空部としての冷却室２ｃ；３ｃ；４ｃが形成される点で異なる。
　本実施形態に係る加硫装置１のサイドモールド２；３内には、断面視円形状の冷却室２ｃ及び冷却室３ｃが複数形成される。冷却室２ｃ；３ｃは、加熱室２ｂ；３ｂと平行であり、サイドモールド２；３内を延長する環状の流路であって、冷却室２ｃ；３ｃ同士が径方向に互いに所定の間隔離間して形成される。また、冷却室２ｃ；３ｃは、例えばタイヤＴのゲージ厚が薄いサイド部Ｓ１；Ｓ２の中間付近に設けられ、加熱室２ｂ；３ｂよりも小径である。
　セクターモールド４内には、断面視円形状の冷却室４ｃが複数形成される。冷却室４ｃは、加熱室４ｂと平行であり、セクターモールド４内を延長する環状の流路であって、冷却室４ｃ同士が幅方向に互いに所定の間隔離間して形成される。また、冷却室４ｃは、例えばタイヤＴのゲージ厚が薄いセクターモールド４のセンター部型付け領域Ｒｃに設けられ、加熱室４ｂよりも小径である。また、冷却室２ｃ；３ｃ；４ｃは、図外の供給管及び排出管と接続され、図外の冷却媒体供給装置から供給管を介して冷却室２ｃ；３ｃ；４ｃへと冷却媒体が供給され、冷却室２ｃ；３ｃ；４ｃから排出管を介して冷却媒体供給装置へと排出される。
　冷却室２ｃ；３ｃ；４ｃに供給される冷却媒体は、サイドモールド２；３及びセクターモールド４を介して加熱媒体により加熱されたタイヤＴの熱を奪うことが可能な材質であって、上記サイドモールド２；３やセクターモールド４の材質と異なる材質からなる。冷却媒体は、例えば低温の液体やガス等が用いられる。また、冷却媒体は、少なくともセクターモールド４を構成するベースモールド２０又はパターンモールド３０の材質とは異なる材質を含めばよく、金属や樹脂等の固体、水や油等の液体、不活性ガス等の気体、或いはこれらの混合物であってもよい。
　図外の冷却媒体供給装置は、冷却室２ｃ；３ｃ；４ｃ内に供給される冷却媒体の温度や供給量を調整する制御部を備えている。制御部は、冷却媒体の温度を調整する冷却部や、供給管に配設された流量調整弁を制御することにより、複数の冷却室２ｃ；３ｃ；４ｃ内に供給される冷却媒体の温度及び供給量を制御する。
　冷却室２ｃ；３ｃ内に供給された冷却媒体により、加熱室２ｂ；３ｂにより加熱されたサイドモールド２；３のサイド部Ｓ１；Ｓ２の中間位置近傍が徐々に冷却される。また、冷却室４ｃ内に供給された冷却媒体により、加熱室４ｂにより加熱されたセクターモールド４のセンター部型付け領域Ｒｃ近傍が徐々に冷却される。本実施形態に係る加硫装置１は、ゲージ厚が厚いショルダー領域ＣＳｈ１；ＣＳｈ２に冷却室２ｃ；３ｃ；４ｃが形成されていないので、加硫度が素早く上昇する。これに対して、ゲージ厚が薄いセンター領域ＣＣｅには、冷却室２ｃ；３ｃ；４ｃが形成され、冷却室２ｃ；３ｃ；４ｃ内の冷却媒体によりセンター領域ＣＣｅ近傍の熱が奪われるので、加硫度の上昇まで時間を要する。
　以上、本実施形態に係る加硫装置１によれば、上述したように加硫効率を向上させることができるだけでなく、冷却室２ｃ；３ｃ；４ｃ内の冷却媒体がサイドモールド２；３及びセクターモールド４を介してタイヤＴの熱を奪うので、タイヤの領域（部位）毎に加硫温度を詳細に設定でき、タイヤ全体として最適な加硫度にすることが可能となる。
［実施形態６］
　図８は、他の実施形態に係るセクターモールド４の一部を示す幅方向断面図である。本実施形態に係る加硫装置１は、実施形態１に係る加硫装置１と比較して、加熱室４ｂがセクターモールド４を構成するベースモールド２０又はパターンモールド３０内になく、ベースモールド２０とパターンモールド３０との間に挟み込まれた状態で介在する点で異なる。なお、実施形態６～実施形態９の説明においては、セクターモールド４のみ図示し、セクターモールド４を中心として説明するが、サイドモールド２；３も同様の構成とすることが可能である。
　本実施形態に係る加硫装置１は、加熱室４ｂがベースモールド２０の載置面２３と、パターンモールド３０のセンター側外周面３３、ショルダー側外周面３２ａ；３２ｂ及びバットレス側外周面３７ａ；３７ｂとの間に位置し、セクターモールド４の幅方向全域に設けられている。加熱室４ｂの外周面４ｍは、載置面２３の曲率と実質的に同一の曲率を有して幅方向に沿って湾曲する面である。加熱室４ｂの内周面４ｎは、パターンモールド３０のセンター側外周面３３、ショルダー側外周面３２ａ；３２ｂ、及びバットレス側外周面３７ａ；３７ｂの曲率と実質的に同一の曲率を有して幅方向に沿って湾曲する面である。
　以上、このような構成とすることにより、上記各実施形態と同様に、加熱室４ｂからタイヤＴまでの距離が近くなり、加熱室４ｂ内を循環する加熱媒体の熱がセクターモールド４を介してタイヤＴへと伝達されるので、放熱等のエネルギーロスが生じにくく、加硫効率を向上させることが可能となる。
　なお、例えば、タイヤＴのゲージ厚に応じて加熱室４ｂの径方向の厚さを変更すれば、加熱室４ｂ内を循環する加熱媒体の量を変更することができるので、タイヤＴの領域（部位）毎に加硫温度を詳細に設定でき、タイヤ全体として最適な加硫度にすることが可能となる。
［実施形態７］
　図９は、他の実施形態に係るセクターモールド４の一部を示す幅方向断面図である。本実施形態に係る加硫装置１は、実施形態２に係る加硫装置１と比較して、加熱室４ｄがパターンモールド３０にも形成される点で異なる。つまり、ベースモールド２０内には加熱室４ｂが形成され、パターンモールド３０内には加熱室４ｄが形成される。
　同図に示すように、セクターモールド４の内部には、断面視円形状の加熱室４ｄが複数形成される。加熱室４ｄは、セクターモールド４のパターンモールド３０内を延長する環状の流路であり、各加熱室４ｄ同士が幅方向に所定の間隔離間して形成される。加熱室４ｄは、ベースモールド２０内に形成される加熱室４ｂよりも小径であり、加熱室４ｂと平行である。また、加熱室４ｄは、加熱室４ｂが形成されない領域を補うように、隣り合う加熱室４ｂ；４ｂの間に形成される。
　以上、加熱室４ｂをベースモールド２０に形成し、加熱室４ｄをパターンモールド３０に形成すれば、加熱室４ｂ及び加熱室４ｄからタイヤＴまでの間隔が極めて近くなり、加熱室４ｂ内を循環する加熱媒体の熱をセクターモールド４を介してより的確にタイヤＴへと伝達することができるので、放熱に伴うエネルギーロスが生じにくく、加硫効率を向上させることが可能となる。また、セクターモールド４には、加熱室４ｂに加え、加熱室４ｄを形成したので、セクターモールド４及びタイヤＴに伝達される熱量が大きくなり、加硫速度を向上することができる。
　なお、本実施形態においては、セクターモールド４を構成するベースモールド２０及びパターンモールド３０の両方に加熱室４ｂ及び加熱室４ｄを形成したが、ベースモールド２０に加熱室４ｂを形成することなくパターンモールド３０のみに加熱室４ｄを形成する構成としてもよい。
［実施形態８］
　図１０は、他の実施形態に係るセクターモールド４の一部を示す幅方向断面図である。本実施形態に係る加硫装置１は、実施形態２に係る加硫装置１と比較して、収容凹部４ｅがベースモールド２０の載置面２３に形成される点で異なる。
　同図に示すように、ベースモールド２０の載置面２３には、外周面２１の方向に凹む上方開口の収容凹部４ｅが複数形成される。収容凹部４ｅは、断面視略矩形状であり、収容凹部４ｅ同士は、幅方向に所定の間隔離間して形成される。パターンモールド３０が、ベースモールド２０に組み付けられ、収容凹部４ｅがパターンモールド３０のセンター側外周面３３、ショルダー側外周面３２ａ；３２ｂ及びバットレス側外周面３７ａ；３７ｂにより閉塞されることによって、加熱室４ｂが形成される。そして、ベースモールド２０の収容凹部４ｅとパターンモールド３０とによって形成された加熱室４ｂには、熱源供給装置から加熱媒体供給路５５ａを介して加熱媒体が供給される。
　以上、本実施形態に係る加硫装置１においても、加熱室４ｂからタイヤＴまでの距離が近くなり、加熱室４ｂ内に収容される加熱媒体の熱をセクターモールド４を介してタイヤＴへと伝達することができるので、加硫に伴う放熱等のエネルギーロスが生じにくくなり、加硫効率を向上させることが可能となる。
［実施形態９］
　次に、セクターモールド４の他の実施形態について図４を参照しつつ説明する。本実施形態に係る加硫装置１は、実施形態２に係る加硫装置１と比較して、加熱媒体の温度が加熱室４ｂによって異なる点で異なる。
　図４に示す加硫装置１は、セクターモールド４の領域（タイヤＴのゲージ厚）に応じて加熱室４ｂ内を循環する加熱媒体の温度が異なる。具体的には、タイヤＴのゲージ厚が薄いセンター部型付け領域Ｒｃに形成される加熱室４ｂ内を循環する加熱媒体の温度が低く設定される。これに対して、タイヤＴのゲージ厚が厚いセンター部型付け領域Ｒｃ以外のショルダー部型付け領域ＲＳｈ１；ＲＳｈ２及びバットレス部型付け領域Ｒｂ１；Ｒｂ２に形成される加熱室４ｂ内を循環する加熱媒体の温度が高く設定される。
　以上、本実施形態に係る加硫装置１によれば、上述したように加硫効率を向上させることができるだけでなく、タイヤＴのゲージ厚に応じて加熱媒体の温度を任意に設定することにより、タイヤＴの領域（部位）毎に加硫温度を詳細に設定でき、タイヤ全体として最適な加硫度にすることが可能となる。
　なお、本実施形態９においては、加熱媒体の温度をセンター部型付け領域Ｒｃとセンター部型付け領域Ｒｃ以外との２個所で設定する構成としたが、これに限定されず３個所以上としてもよい。具体的には、タイヤＴのゲージ厚が最も薄いセンター部型付け領域Ｒｃに形成される加熱室４ｂ内を循環する加熱媒体の温度を最も低く設定し、タイヤＴのゲージ厚が最も厚いショルダー部型付け領域ＲＳｈ１；ＲＳｈ２に形成される加熱室４ｂ内を循環する加熱媒体の温度を最も高く設定し、バットレス部型付け領域Ｒｂ１；Ｒｂ２に形成される加熱室４ｂ内を循環する加熱媒体の温度をセンター部型付け領域Ｒｃの加熱媒体の温度よりも高くかつショルダー部型付け領域ＲＳｈ１；ＲＳｈ２の加熱媒体の温度よりも低く設定することにより、より詳細な加硫温度の設定が可能となる。
［製造方法について］
　次に、実施形態１に係るセクターモールド４を例として、サイドモールド２；３及びセクターモールド４の主な製造方法について説明する。
　上述のとおり、セクターモールド４は、一般的な金属鋳造法や、積層造形法を用いて製造される。ここで、特に積層造形法とは、３次元ＣＡＤデータ等からなるセクターモールド４のマスターデータを、複数のスライスデータ（積層データ）に変換し、当該変換されたスライスデータに表される形状に対応する層を１層ずつ順に積層してマスターデータで表されるセクターモールド４の形状を造形，製造する手法である。また、本例においては、セクターモールド４がベースモールド２０と、これに対応するパターンモールド３０との組み合わせによって構成されることから、セクターモールド４と対応する１つのマスターデータを分割して、ベースモールド２０及びパターンモールド３０それぞれに対応するマスターデータを作成する。
　ベースモールド２０及びパターンモールド３０を製造するにあたり、好適な積層造形法としては、概略、複数のスライスデータを受信する成形機側において、金属粉を噴射しながら同時にレーザー光を照射し、金属粉を溶融，結合させながら各スライスデータで表される形状に対応する層を順に造形する方式や、複数のスライスデータを受信する成形機側において、チャンバー内に予め敷き詰められた金属粉末に対してレーザー光を照射し、金属粉を溶融，結合させることにより、各スライスデータで表される形状に対応する層を造形する方式等が採用できる。
　図１２は、積層造形装置８０の一例を示す概略図である。積層造形装置８０は、スライスデータを受信するとともに、当該スライスデータに基づいて各機構を制御する制御装置８２と、テーブル移動装置８３上に設けられ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動可能な走査テーブル８５と、走査テーブル８５上に敷設される素地８５ａの方向に金属粉を噴射するとともに、レーザー光Ｌを照射するノズル機構８７と、ノズル機構８７内に金属粉を常時供給するチャンバー８９と、ノズル機構８７に対してレーザー光Ｌを出力するレーザー出力装置９０とを備える。なお、本例においてノズル機構８７からは金属粉の一例としての鉄粉が噴射されるものとする。
　走査テーブル８５は、テーブル移動装置８３上に配設される。テーブル移動装置８３は、走査テーブル８５をＺ軸方向（上下方向）に昇降させる昇降部８３ａと、当該昇降部８３ａの昇降動作と連動して昇降する支持板上に配設されたスライダ機構８３ｂと、スライダ機構８３ｂによってＸ軸方向（左右方向）にスライス移動可能とされた移動板８４と、当該移動板８４上に配設されたスライダ機構８４ａとを備える。
　スライダ機構８４ａは、走査テーブル８５をＸ軸方向と直交するＹ軸方向（前後方向）にスライス可能に支持する。昇降部８３ａ、スライダ機構８３ｂ；８４ａは、それぞれ制御装置８２から出力される駆動信号に応じて動作するモータ等の駆動源を備えており、スライスデータに従ってこれらの駆動源が繰り返し制御されることによって、走査テーブル８５上の素地８５ａ上に各スライスデータで表される形状に対応する層が順に積層される。なお、本例においては、積層方向をベースモールド２０の径方向外側から内側へ向かう方向に設定している。よって、走査テーブル８５のＸ，Ｙ軸方向への繰り返しの走査により１のスライスデータに対応する層が造形されると、走査テーブル８５がＺ軸方向に降下し、上層のスライスデータに対応する層が再び走査テーブル８５のＸ，Ｙ軸方向への繰り返しの走査により造形される。なお、本例においては、ノズル機構８７内に対して、走査テーブル８５をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動させる構成の積層造形装置８０を例としているが、走査テーブル８５に対してノズル機構８７が移動する構成や、これらの両方が同時に移動する構成であってもよい。また、積層方向をベースモールド２０の幅方向や周方向としてもよい。
　ノズル機構８７は、Ｚ軸方向に延長する円筒体であって、素地８５ａ側にレーザー光Ｌを照射する照射口８７ａを有する。照射口８７ａから照射されるレーザー光Ｌは、制御装置８２内に設けられたレーザー出力装置９０により生成される。制御装置８２は、各スライスデータに基づいてレーザー出力装置９０を制御し、当該レーザー出力装置９０からのレーザー光Ｌの出力有無、出力タイミング、出力時間等を制御する。レーザー出力装置９０から出力されたレーザー光Ｌの光路は、光路調整ミラー９１により変更される。光路調整ミラー９１に反射したレーザー光Ｌは、ノズル機構８７の先端に設けられた照射口８７ａの略中心を通って素地８５ａ側に照射される。
　ノズル機構８７の照射口８７ａの周囲には、素地８５ａ側にチャンバー８９内に収容された鉄粉を噴射する噴射口８７ｂが設けられる。噴射口８７ｂから噴射される鉄粉は、噴射口８７ｂと図外の供給管を介して連通するチャンバー８９から常時供給される。噴射口８７ｂに達した鉄粉は、噴射口８７ｂの直前に形成された図外のガス噴射口から噴射されるシールドガスと共に、レーザー光Ｌ側に集束されつつ素地８５ａ側に噴射される。なお、シールドガスの噴射制御についても制御装置８２により行われる。
　素地８５ａ側に噴射された鉄粉は、照射口８７ａから照射される高出力のレーザー光Ｌによって溶融，結合する。そして、ノズル機構８７によるレーザー光Ｌの照射と鉄粉の噴射を同時に行いつつ、走査テーブル８５をスライスデータに従ってＸ，Ｙ軸方向に走査することにより、スライスデータで表される形状を造形することができる。
　次に、積層造形装置８０によりベースモールド２０の加熱室４ｂを造形する例について説明する。図１２中に示す拡大図は、最下層のスライスデータＤ１に基づく１層目の造形が完了し、１層目上に積層されるスライスデータＤ２に基づく２層目を造形している途中の様子を示す図である。同図に示すように、２層目のスライスデータＤ２には、ベースモールド２０の幅方向に延長する加熱室４ｂの一部の形状に対応する領域Ｐ１が含まれている。また、同様に、上層のスライスデータＤ３；Ｄ４；Ｄ５にも加熱室４ｂの一部の形状に対応する領域Ｐ２；Ｐ３；Ｐ４が含まれている。
　同図に示す状態から制御装置８２が走査テーブル８５をＸ１からＸ２に示す方向に走査し、ノズル機構８７の先端部（レーザー光Ｌ）が領域Ｐ１の幅方向一端部Ｋ１に達すると、制御装置８２は、走査テーブル８５のＸ２方向への走査を一旦停止する。走査の停止後、制御装置８２は、レーザー出力装置９０を制御して、当該レーザー出力装置９０からのレーザー光Ｌの出力を停止させ、加熱室４ｂに対応する中空部を形成する。
　レーザー光Ｌの出力が停止した状態は、走査テーブル８５がＸ２方向へ走査され、ノズル機構８７の先端部が、幅方向一端部Ｋ１と反対側の幅方向他端部の位置に達するまで継続する。ノズル機構８７の先端部が幅方向他端部の位置に達すると、制御装置８２は、レーザー光Ｌの出力及び走査テーブル８５のＸ２方向への走査を再開する。走査の再開後、制御装置８２は、ノズル機構８７の先端部が、走査を領域Ｐ１の幅方向の他端部の位置に達するまで継続する。ノズル機構８７の先端部が領域Ｐ１の幅方向の他端部の位置に達すると、制御装置８２は、走査テーブル８５のＸ２方向への走査を再び停止する。走査の停止後、制御装置８２は、鉄粉を１層目上に噴射するとともに、レーザー光Ｌの照射を再開する。鉄粉の噴射、及びレーザー光Ｌの照射が再開されることにより、加熱室４ｂに対応する領域Ｐ１以外の部分の造形が再開される。そして、以上の制御を上層のスライスデータＤ３，Ｄ４，Ｄ５・・・についても繰り返すことにより、ベースモールド２０内に３次元ＣＡＤデータで表される形状と対応する加熱室４ｂを形成できる。
　なお、パターンモールド３０の具体的な製造工程については省略するが、ベースモールド２０と同様に、パターンモールド３０と対応するマスターデータのスライスデータに基づいて、走査テーブル８５及びノズル機構８７を制御することにより、ベースモールド２０と対応して組み付け可能であるとともに、トレッドパターンを成型する所定の凹凸等を有するパターンモールド３０を容易に作製することができる。また、サイドモールド２；３についても、上述のセクターモールド４の製造工程と同様である。
　また、ノズル機構８７の先端部が加熱媒体供給路５５ａ及び加熱媒体排出路５５ｂの一部に対応する領域に達したときに、レーザー光Ｌの照射を制御することにより、ベースモールド２０内に、加熱室４ｂとベースモールド２０の外部とを連通可能な加熱媒体供給路５５ａ及び加熱媒体排出路５５ｂを形成することができる。
　また、サイドモールド２；３及びセクターモールド４を形成する素材は、上述のような金属粉に限定されず、合成樹脂等の樹脂粉、無機物の焼結体であるセラミックスやセラミックス粉、或いは、樹脂粉、セラミックス粉又は金属粉のいずれかを２種類以上混合した複合材料粉等であっても良い。
　また、上記実施形態では、立体形状物であるモールドを形成する金属粉にレーザー光Ｌを照射して焼結するとしたが、このレーザー光Ｌは、通常のレーザー光Ｌの他に、半導体レーザーの光半導体によるＬＥＤ光等が含まれ、焼結する素材の性質に応じて適宜変更すればよい。
　以上、複数の実施形態を通じて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではない。また、上記各実施形態に係る構成を相互に組み合わせることも当然に可能である。
　タイヤモールドの構成として、熱をタイヤに伝達し、当該タイヤを加硫するタイヤモールドであって、タイヤモールドの内部に形成された中空部と、中空部内に収容され、タイヤモールドを介してタイヤを加熱する加熱媒体とを備えた構成とした。
　本構成によれば、タイヤモールド内に加熱媒体が収容される中空部を備え、当該中空部内の加熱媒体が未加硫タイヤを加熱することとなるので、加熱媒体からタイヤまでの距離が近く加硫に伴うエネルギーロスが生じにくくなり、加硫効率を向上させることが可能となる。また、加熱媒体としては、タイヤモールドの材質とは異なる任意の材質が用いられる。また、中空部を独立して複数設けてもよい。ここで、複数の中空部が独立した状態とは、複数の中空部同士が連通していない状態をいう。
　他の構成として、中空部と外部とに連通する加熱媒体給排路を設けた構成とした。また、中空部はタイヤモールドの周方向、幅方向又は径方向の一方の端部から他方の端部まで延長し、当該一方の端部及び他方の端部に加熱媒体給排路を設けた構成とした。
　本構成によれば、中空部と外部とに連通する加熱媒体給排路を介して、加熱媒体を循環でき、中空部内の温度等を制御することができる。また、中空部に収容された加熱媒体を自在に給排でき、加熱媒体の再利用が可能となる。
　他の構成として、中空部が、加熱媒体を加熱媒体給路側から加熱媒体排路側に向かって循環させる流路とした。
　本構成によれば、中空部内の加熱媒体を循環させることができるので、タイヤモールドの温度を設定温度に近づけることができ、加硫効率を向上させることができる。また、加熱媒体を非循環とすることも可能である。
　他の構成として、中空部は、タイヤモールドの径方向又はタイヤモールドの幅方向に沿って形成され、中空部とタイヤモールドの表面部との距離が中空部によって異なる構成とした。ここで、中空部とタイヤモールドの表面部との距離とは、中空部の径方向のタイヤモールドの表面部に最も近い位置と、タイヤモールドの表面部との最短距離（間隔）を言う。
　他の構成として、複数の中空部は、タイヤモールドの径方向又はタイヤモールドの幅方向に沿って形成され、中空部の粗密度合が異なる構成とした。また、複数の中空部内を循環する加熱媒体のうち、１の中空部内の加熱媒体と、当該１以外の中空部内加熱媒体との温度が異なる構成とした。また、複複数の中空部内を循環する加熱媒体の温度が３個所以上で異なる構成とした。また、タイヤモールドには、タイヤを冷却する冷却媒体が収容される中空部が形成された構成とした。
　本構成によれば、上記構成から生じる効果に加え、熱伝達性を制御できるため、タイヤの部位に応じて適正な熱量を付与することが可能となり、タイヤを任意の加硫度とすることができる。
　他の構成として、タイヤモールドが、ベースモールドと、当該ベースモールドと組み付けられ、タイヤの表面を成型する表面部を有するパターンモールドとを備えた構成としても良い。
　他の構成として、中空部は、パターンモールドの表面部よりもタイヤモールドの径方向外側に形成される構成とした。また、中空部が、ベースモールドとパターンモールドとの間、又は、ベースモールド内に形成された構成とした。
　本構成によれば、未加硫タイヤを適切に加硫することができ、放熱によるエネルギーロスが生じにくく、加硫効率を向上させることが可能となる。
　また、タイヤモールドの製造方法の態様として、熱をタイヤに伝達し、タイヤを加硫するタイヤモールドの製造方法であって、タイヤモールドの内部に中空部を設ける工程と、中空部と、タイヤモールドの外部とに連通する加熱媒体給排路を設ける工程とを備えた態様とした。
　また、タイヤモールドの製造方法の他の態様として、タイヤモールドが、ベースモールドと、当該ベースモールドと組み付けられ、タイヤの表面を成型する表面部を有するパターンモールドとを備え、ベースモールド及びパターンモールド、又はいずれか一方の内部に中空部を設ける工程と、中空部と、ベースモールド及びパターンモールド、又はいずれか一方の外部とに連通する加熱媒体給排路を設ける工程とを備えた態様とした。
　本態様によれば、加熱媒体を熱量調整剤給排路を介して中空部内に供給可能なタイヤモールドを得ることができる。
　また、他の態様として、ベースモールド及びパターンモールドそれぞれのマスターデータをスライスした複数のスライスデータに基づいて金属の粉粒体を溶融、結合し、各スライスデータで表される形状に対応する金属層を複数積層し、各マスターデータで表される形状に対応するベースモールド及びパターンモールドを造形する工程を備えたタイヤモールドの製造方法であって、ベースモールド及びパターンモールドのマスターデータの複数のスライスデータの一部が、ベースモールド及びパターンモールドの内部に設けられる中空部の一部の形状と対応する領域を含み、当該領域内において粉粒体の溶融、結合を停止し、領域内に加熱媒体給排路に連通する中空部を形成する態様とした。
　本態様によれば、ベースモールドのマスターデータの複数のスライスデータの一部が、ベースモールドの内部に設けられる中空部の一部の形状と対応する領域を含み、当該領域内において粉粒体の溶融、結合を停止し、領域内に加熱媒体給排路に連通する中空部を形成することから、加熱媒体が循環可能な中空部を有するタイヤモールドを得ることができる。
　なお、上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、特徴群を構成する個々の構成もまた発明となり得る。
１　加硫装置，２　サイドモールド，２ｂ　加熱室，３　サイドモールド，
３ｂ　加熱室，４　セクターモールド，４ｂ　加熱室，４ｄ　加熱室，
２０　ベースモールド，３０　パターンモールド，
５５ａ　加熱媒体供給路，５５ｂ　加熱媒体排出路，８０　積層造形装置，
８５　走査テーブル，８７　ノズル機構。
 

Claims (17)

  1. 　熱をタイヤに伝達し、当該タイヤを加硫するタイヤモールドであって、
    前記タイヤモールドの内部に形成された中空部と、
    前記中空部内に収容され、前記タイヤモールドを介して前記タイヤを加熱する加熱媒体と、
    を備えたことを特徴とするタイヤモールド。
  2. 　前記加熱媒体が、前記タイヤモールドの材質とは異なる材質からなることを特徴とする請求項１記載のタイヤモールド。
  3. 　前記中空部が、独立して複数形成されたことを特徴とする請求項１記載又は請求項２記載のタイヤモールド。
  4. 　前記中空部と外部とに連通する加熱媒体給排路を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載のタイヤモールド。
  5. 　前記中空部は、前記タイヤモールドの周方向、幅方向又は径方向の一方の端部から他方の端部まで延長し、当該一方の端部及び他方の端部に前記加熱媒体給排路を設けたことを特徴とする請求項４に記載のタイヤモールド。
  6. 　前記中空部は、前記加熱媒体を加熱媒体供給側から加熱媒体排出側に向かって循環させる流路であることを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれかに記載のタイヤモールド。
  7. 　前記中空部は、前記タイヤモールドの径方向又は前記タイヤモールドの幅方向に沿って形成され、前記中空部と、前記タイヤモールドの表面部との距離が中空部によって異なることを特徴とする請求項３乃至請求項６いずれかに記載のタイヤモールド。
  8. 　前記複数の中空部は、前記タイヤモールドの径方向又は前記タイヤモールドの幅方向に沿って形成され、前記中空部の粗密度合が異なることを特徴とする請求項３乃至請求項７いずれかに記載のタイヤモールド。
  9. 　前記複数の中空部内を循環する加熱媒体のうち、１の中空部内の加熱媒体と、当該１以外の中空部内加熱媒体との温度が異なることを特徴とする請求項３乃至請求項８いずれかに記載のタイヤモールド。
  10. 　前記複数の中空部内を循環する加熱媒体の温度が３個所以上で異なることを特徴とする請求項３乃至請求項９いずれかに記載のタイヤモールド。
  11. 　前記タイヤモールドには、前記タイヤを冷却する冷却媒体が収容される中空部が形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項１０いずれかに記載のタイヤモールド。
  12. 　前記タイヤモールドが、ベースモールドと、当該ベースモールドと組み付けられ、タイヤの表面を成型する表面部を有するパターンモールドとを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項１１いずれかに記載のタイヤモールド。
  13. 　前記中空部は、前記パターンモールドの表面部よりも前記タイヤモールドの径方向外側に形成されることを特徴とする請求項１２に記載のタイヤモールド。
  14. 　前記中空部が、前記ベースモールドとパターンモールドとの間、又は、前記ベースモールド内に形成されたことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載のタイヤモールド。
  15. 　熱をタイヤに伝達し、当該タイヤを加硫するタイヤモールドの製造方法であって、
    前記タイヤモールドの内部に中空部を設ける工程と、
    前記中空部と、前記タイヤモールドの外部とに連通する加熱媒体給排路を設ける工程と、
    を備えたことを特徴とするタイヤモールドの製造方法。
  16. 　前記タイヤモールドが、ベースモールドと、当該ベースモールドと組み付けられ、タイヤの表面を成型する表面部を有するパターンモールドとを備え、
    前記ベースモールド及びパターンモールド、又はいずれか一方の内部に中空部を設ける工程と、
    前記中空部と、前記ベースモールド及びパターンモールド、又はいずれか一方の外部とに連通する加熱媒体給排路を設ける工程と、
    を備えたことを特徴とする請求項１５記載のタイヤモールドの製造方法。
  17. 　ベースモールド及びパターンモールドそれぞれのマスターデータをスライスした複数のスライスデータに基づいて金属の粉粒体を溶融、結合し、各スライスデータで表される形状に対応する金属層を複数積層し、各マスターデータで表される形状に対応するベースモールド及びパターンモールドを造形する工程を備えたタイヤモールドの製造方法であって、
    前記ベースモールド及びパターンモールドのマスターデータの複数のスライスデータの一部が、前記ベースモールド及びパターンモールドの内部に設けられる中空部の一部の形状と対応する領域を含み、当該領域内において前記粉粒体の溶融、結合を停止し、前記領域内に前記加熱媒体給排路に連通する中空部を形成することを特徴とするタイヤモールドの製造方法。
     
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