JP2001232644A

JP2001232644A - タイヤ加硫成形用金型及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001232644A
Application number: JP2000043254A
Authority: JP
Inventors: Kenji Enokido; 健治榎戸; Takuzo Sano; 拓三佐野
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2001-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】タイヤ加硫工程時の排気効率を向上させ、更
にピースブロックの加工・組立て工程の省力化を図るこ
とが出来るタイヤ加硫成形用金型及びその製造方法を提
供することにある。【解決手段】ダスカスト鋳造により複数回のショット
によるピースブロックを鋳造積層して複数のピースを製
造し、この複数のピースを鋳継ぎ連結させて１セクター
を一体的に構成するタイヤ加硫成形用金型であって、前
記ピースブロックの先のショットの金属粗材と後のショ
ットの金属粗材とを異種金属により構成し、前記先のシ
ョットの金属粗材に対して、後のショットの金属粗材を
線膨張係数が大きいものとした。また、先のピースブロ
ックを機械加工により構成し、この機械加工により構成
した第１ピースブロックの金属粗材に、異種の金属粗材
をショットして鋳造積層し、第１ピースブロックと鋳造
積層した第２ピースブロックとの鋳継ぎ部に金属材料の
凝固収縮による微細な隙間を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、タイヤ加硫成形
用金型及びその製造方法に係わり、更に詳しくは鋳造積
層する第１ピースブロックと第２ピースブロックとの金
属粗材を異種金属を使用することで、タイヤ加硫工程時
の排気効率を向上させ、更にピースブロックの加工・組
立て工程の省力化を図ることが出来るタイヤ加硫成形用
金型及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、タイヤ加硫成形用金型の一つとし
て使用されているセクターモールドは、製品タイヤの少
なくともトレッド部のプロファイル面に対応した凹凸が
形成された複数のピースを相互に隣接させてバックブロ
ックに装着することにより１つのセクターを構成し、こ
のセクターを複数個相互に連結させて環状のセクターモ
ールドを構成している。

【０００３】タイヤ加硫成形時には、タイヤの外周面と
金型の成形面との間に空気溜まりやガスが発生し、この
空気やガスが製品タイヤの表面に微小な窪み部分を形成
して製品不良を発生させることが知られている。このこ
とから、従来では金型の成形面にベントホールと呼称さ
れる空気抜き用の貫通孔や、排気用の溝を形成してい
る。

【０００４】ところが、このベントホールや排気用の溝
には、タイヤ加硫成形時にゴム材料が流れ込み、製品タ
イヤの表面にスピュー（バリ，髭状のゴムの突起部）を
形成する。このため、成形後にスピューを取り除く仕上
げ作業が必要となり、更にスピューを取り除いた後に
は、その痕跡を残してタイヤ製品の外観を損なったり、
タイヤの騒音を増加させると言う問題があった。

【０００５】そこで、近年では外観の優れたタイヤで、
かつタイヤ加硫成形時に不良品の発生を低減させる目的
で、ベントホールや排気溝をモールド面に形成していな
いスピューレスモールド（スリットベント）が使用され
ている。

【０００６】このスピューレスモールドの発明として
は、例えば、. 特開平4-223108号公報（発明の名称：
未加硫タイヤカーカスの加硫用金型および該金型の製作
方法ならびに該金型を使用したタイヤの加硫方法）及び
特開平10-24423号公報（発明の名称：タイヤ加硫成型用
金型およびその製造方法）等が提案されている。

【０００７】前者の発明は、タイヤのトレッドパター
ンを各ピッチ毎に分割したバックブロックを組立て、バ
ックブロック間に設けた隙間からタイヤと金型との間に
存在するエアーを外部から吸引する方法であり、また後
者の発明は、パターンピースの母体金属（アルミニュ
ウム）に異種金属（SS400)を鋳ぐるんで、タイヤ加硫成
形温度（160 °Ｃ) の時に、線熱膨張係数の差によって
形成される隙間を利用してエアーを排出する方法であ
る。また、その他に、スリットベントモールドとして
は、機械加工でピース間に段差を設けたり、ピース間に
スペーサを挿入することで、エアー抜きを行う方法があ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、上記の
発明は、任意の位置に適正なエアー抜きを確保すること
が難しく、しかも排気手段としては、バキューム装置等
が必ず必要となる問題があり、また上記の発明は、異
種金属（SS400)を鋳ぐるんで構成するため、異種金属に
よる線熱膨張係数の差による隙間発生に必要なボリュー
ムが必要となり、任意の位置に必要とする隙間量を確保
することは困難で、実質的に金型からエアーを抜くこと
は難しい。

【０００９】この発明の目的は、特別な加工を施した
り、部材を介在させることなく組立時に隙間を容易に形
成でき、また任意の位置に必要な排気性能を確保できる
隙間を形成して、外観が良好で寸法精度が高いタイヤを
製造することが出来ると共に、加硫成形時に不良タイヤ
の発生を低減させることが出来、更に加工・組立て工程
の省力化、更に排気効果を高めることが出来るタイヤ加
硫成形用金型及びその製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、この発明のタイヤ加硫成形用金型は、ダス
カスト鋳造により複数回のショットによるピースブロッ
クを鋳造積層して複数のピースを製造し、この複数のピ
ースを鋳継ぎ連結させて１セクターを一体的に構成する
タイヤ加硫成形用金型であって、前記ピースブロックの
先のショットの金属粗材と後のショットの金属粗材とを
異種金属により構成したことを要旨とするものである。

【００１１】また、この発明のタイヤ加硫成形用金型の
製造方法は、複数のピースブロックを鋳造積層してピー
スを構成し、各ピースブロック間の鋳継ぎ部に金属材料
の凝固収縮による微細な隙間を形成するタイヤ加硫成形
用金型の製造方法であって、予め、各ピッチ及び複数ピ
ッチを構成する第１ピースブロックを鋳造または機械加
工により製造し、次いで治具を介してスペーサと第２シ
ョット成形用金型とを１セクター分の長さに対応させ
て、交互に直列に配設すると共に、前記複数の第１ピー
スブロックを第２ショット成形用金型上に配設し、その
後、第１ピースブロックと第２ショット成形用金型との
間に第１ピースブロックの金属粗材と線膨張係数が異な
った異種金属材料を第２ショットして第２ピースブロッ
クを製造し、前記治具から両端のスペーサを残して中間
のスペーサを取外した後、その第２ピースブロック間の
空間部に第２ショット成形用金型と第１ピースブロック
とをそれぞれ配設して第３回目のショットを行うことに
より各ピースブロックを鋳継ぎ連結し、更に両端に位置
するスペーサを取外した後、ピースブロックの両端側及
び第１ピースブロックの背面に第４回目のショットを行
って１セクター分のピースブロックを連結固定すること
を要旨とするものである。

【００１２】この発明は、上記のように構成され、ダイ
カスト鋳造の完成品が各ピースブロックではなく、１セ
クター一体化させることで、ピースブロックの加工工程
や組立工程を省略化することが出来、また第１ピースブ
ロックと第２ピースブロックとを同種溶融金属材料で鋳
造積層する際や、隣接する第１ピースブロック及び第２
ピースブロックを鋳継ぎする際に、ピースブロックの鋳
継ぎ部に金属材料の凝固収縮による微細な隙間が形成出
来るので、特別な加工を施したり、部材を介在させるこ
となく組立時に隙間を容易に形成でき、また鋳造積層す
る第１ピースブロックと第２ピースブロックとの金属粗
材を異種金属を使用することで、タイヤ加硫工程時の排
気効率を向上させることが出来るものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、この発
明の実施形態を説明する。

【００１４】図１は、この発明を実施した分割型のスピ
ューレスモールド（セクターモールド）を構成する一つ
のセクター１の斜視図、図２はセクター１のバックブロ
ック２に装着された第１のピースブロック３ａと第２の
ピースブロック３ｂとら成るピース３（アルミニュウム
製）の断面図を示している。

【００１５】前記一つのセクター１は、図１に示すよう
に製品タイヤの少なくともトレッド部のプロファイル面
に対応した凹凸５が形成された複数のピース３を相互に
隣接させてバックブロック２に装着することにより構成
してある。

【００１６】前記バックブロック２に装着する複数のピ
ース３は、図２に示すように、タイヤ周方向のトレッド
パターンを、一定のピッチまたは任意のピッチに複数区
画分割してピース単体により構成すると共に、この各ピ
ース単体は、ダイカスト鋳造により複数回のショットに
分けて第１ピースブロック３ａと第２ピースブロック３
ｂとに鋳造積層して構成するものである。

【００１７】そして、複数回のショットによる鋳込み金
属材料（第１ピース３ａと第２ピース３ｂ）の鋳継ぎ部
Ｘに、金属材料の凝固収縮による微細な隙間（0.005 〜
0.08mm、好ましくは0.02mm）を形成する。

【００１８】また、ピース３のプロファイル面から下方
に、微細な隙間と連通する排気孔４が形成してあり、ま
た図示しないが、ピース３の裏面側には、大気と連通す
る排気孔が設けてある。

【００１９】この発明の第１実施形態では、ダイカスト
鋳造の完成品が、各ピースブロックとなるのではなく、
1 セクター一体化させることで、各第１ピースブロック
３ａと第２ピースブロック３ｂとの加工工程を無くすも
のである。

【００２０】次に、この発明の第１実施形態におけるス
ピューレスモールドの製造方法を、図３（ａ），（ｂ）
〜図９を参照しながら説明する。

【００２１】先ず、図３（ａ），（ｂ）に示すように、
予め、各ピッチ及び複数ピッチを構成する第１ピースブ
ロック３ａを、第１ショット金型１３ａを使用して、か
つアルミニュウム材料でダイカスト鋳造による第１ショ
ット鋳造品を製造する。

【００２２】次いで、図４（ｂ）に示すように、治具１
４を介して複数のスペーサ１５，１５ｘと、第２ショッ
ト成形用金型１３ｂとを１セクターＳ分の長さ交互に直
列に配設すると共に、前記複数の第１ピースブロック３
ａを第２ショット成形用金型１３ｂ上に配設する。

【００２３】その後、図５に示すように、第１ピースブ
ロック３ａと第２ショット成形用金型１３ｂとの間に第
２ショットして第２ピースブロック３ｂを製造し、そし
て前記治具１４から両端のスペーサ１５ｘを残して中間
のスペーサ１５を取外した後、その第２ピースブロック
３ｂ間の空間部に第２ショット成形用金型１３ｂと第１
ピースブロック３ａとをそれぞれ配設して第３回目のシ
ョットを行うことにより各ピースブロック３ａ，３ｂを
鋳継ぎ連結すると共に、更に両端に位置するスペーサ１
５ｘを取外した後、ピースブロック３ａ，３ｂの両端側
及び第１ピースブロック１３ａの背面に第４回目のショ
ットＰを行って図７〜図９に示すように１セクターＳ分
のピースブロック１３ａ，１３ｂを連結固定する。

【００２４】そして第１ピースブロック３ａの背面から
鋳継ぎラインＸａ上に、プロファイル面Ｗから３〜５mm
残して、法線方向にエアー逃げ用の排気孔１６を形成す
る。

【００２５】以上のように、ダイカスト鋳造の完成品が
各ピースブロックではなく、１セクターＳを一体化させ
ることで、ピースブロック３ａ，３ｂの加工工程や組立
工程を省略化することが出来、また第１ピースブロック
３ａと第２ピースブロック３ｂとを同種溶融金属材料で
鋳造積層する際や、隣接する第１ピースブロック３ａ及
び第２ピースブロック３ｂを鋳継ぎする際に、ピースブ
ロック３ａ，３ｂの鋳継ぎ部Ｘに金属材料の凝固収縮に
よる微細な隙間が形成出来るので、特別な加工を施した
り、部材を介在させることなく組立時に隙間を容易に形
成でき、排気効果を高めることが出来るものである。

【００２６】次に、この発明の第２実施形態は、上記の
ようなスピューレスモールドをダスカスト鋳造により製
造する際、第１ショットで製造するピースブロック３ａ
の金属粗材と、第２ショットで製造するピースブロック
３ｂの金属粗材とを線膨張係数の異なる異種金属（例え
ば、アルミニュウム（Ａｌ）と鉄（Ｆｅ））により構成
することで、鋳継ぎ部Ｘや各ピースブロック間のスリッ
トを大きく形成でき、これによりタイヤ加硫工程時の排
気効率を向上させるようにしたものである。

【００２７】この発明の具体的な実施形態では、第１シ
ョットの金属粗材に対して、第２ショットの金属粗材を
線膨張係数が大きいものとし、第１ショットの金属粗材
を鉄（Ｆｅの線膨張係数：11.8×10^-6）、第２ショット
の金属粗材をアルミニュウム（Ａｌの線膨張係数：23.6
×10^-6）としたものである。

【００２８】図１０（Ａ）は、第１ショットの金属粗材
をアルミニュウム（Ａｌ）、図１０（Ｂ）は、第１ショ
ットの金属粗材を鉄（Ｆｅ）とした場合の、加硫時にお
けるスリットの大きさを比較したものである。

【００２９】図１０（Ａ）に示す第１ショットの金属粗
材をアルミニュウム（Ａｌ）とした場合には、予めダイ
カスト鋳造で製造された第１ショットの金属粗材は、常
温冷却されて２０℃、第２ショットでは７００℃の溶融
温度でショットして鋳造積層し、これを２０℃の常温で
冷却すると、第２ショットの金属粗材のアルミニュウム
（Ａｌ）は、図に示すように、両端の鋳継ぎ部が凝固収
縮してスリットが形成される。

【００３０】そして、この第１ショットと第２ショット
との金属粗材が、加硫時において２００℃まで加熱され
ると、第１ショットと第２ショットのそれぞれがアルミ
ニュウム（Ａｌ）の線膨張係数分膨張し、その結果、常
温時のスリットより小さくなる。

【００３１】これに対して、図１０（Ｂ）に示す第１シ
ョットの金属粗材を鉄（Ｆｅ）とし、第２ショットの金
属粗材をアルミニュウム（Ａｌ）とした場合には、予め
機械加工された第１ショットの金属粗材は、常温冷却さ
れて２０℃、第２ショットでは７００℃の溶融温度でシ
ョットして鋳造積層し、これを２０℃の常温で冷却する
と、第２ショットのアルミニュウム（Ａｌ）は、図に示
すように、両端の鋳継ぎ部が凝固収縮してスリットが形
成される。

【００３２】そして、第１ショットと第２ショットとの
金属粗材が、加硫時において２００℃まで加熱される
と、第１ショットの鉄（Ｆｅ）は、アルミニュウム（Ａ
ｌ）よりも膨張率は小さいので、その結果、大きなスリ
ットを得ることが出来る。

【００３３】このように、同種金属を鋳継ぎした場合
と、異種金属を鋳継ぎした場合とでは加硫時におけるス
リットの大きさが著しく違い、第１ショットの金属粗材
を第２ショット金属粗材のアルミニュウム（Ａｌ）より
膨張率の小さい鉄（Ｆｅ）等の材料とした場合には、鋳
継ぎ部の隙間（スリット）を大きくすることが出来、こ
れによりタイヤ加硫工程時の排気効率を高めることが出
来、従って第２ショットの鋳造圧力を高めて製品精度を
高めることが出来るものである。

【００３４】なお、第１ショットの異種金属として、第
２ショット金属粗材のアルミニュウム（Ａｌ）より膨張
率の小さいものではれば、特に上記の実施形態のような
鉄（Ｆｅ）には限定されない。また、第２ショットの金
属粗材としてアルミニュウム（Ａｌ）を使用した場合に
は、第１ショット金属粗材として、アルミニュウム（Ａ
ｌ）より膨張率の小さいものを使用する必要がある。

【００３５】

【発明の効果】この発明は、上記のように予め、各ピッ
チ及び複数ピッチを構成する第１ピースブロックを鋳造
または機械加工により製造し、次いで治具を介してスペ
ーサと第２ショット成形用金型とを１セクター分の長さ
に対応させて、交互に直列に配設すると共に、前記複数
の第１ピースブロックを第２ショット成形用金型上に配
設し、その後、第１ピースブロックと第２ショット成形
用金型との間に第１ピースブロックの金属粗材と線膨張
係数が異なった異種金属材料を第２ショットして第２ピ
ースブロックを製造し、前記治具から両端のスペーサを
残して中間のスペーサを取外した後、その第２ピースブ
ロック間の空間部に第２ショット成形用金型と第１ピー
スブロックとをそれぞれ配設して第３回目のショットを
行うことにより各ピースブロックを鋳継ぎ連結し、更に
両端に位置するスペーサを取外した後、ピースブロック
の両端側及び第１ピースブロックの背面に第４回目のシ
ョットを行って１セクター分のピースブロックを連結固
定するので、以下のような優れた効果を奏するものであ
る。 (a).特別な加工を施したり、部材を介在させることなく
組立時に隙間を容易に形成できる。 (b).任意の位置に必要な排気性能を確保できる隙間を形
成して、外観が良好で寸法精度が高いタイヤを製造する
ことが出来る。 (c).加硫成形時に不良タイヤの発生を低減させることが
出来る。 (d).加工・組立て工程（作業）の省力化が出来る。 (e).鋳継ぎラインが、ピッチ間にも付くので、排気効果
を高めることが出来る。 (f).鋳造積層する第１ピースブロックと第２ピースブロ
ックとの金属粗材を異種金属を使用することで、タイヤ
加硫工程時の排気効率を向上させることが出来、従って
第２ショットの鋳造圧力を高めて製品精度を高めること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施した分割型のスピューレスモー
ルド（セクターモールド）を構成する一つのセクターの
斜視図である。

【図２】セクターのバックブロックに装着された第１の
ピースブロックと第２のピースブロックとら成るピース
の断面図である。

【図３】（ａ），（ｂ）は、タイヤ加硫成形用金型の製
造方法の１工程図で、（ａ）第１ショット用型に第１シ
ョットした鋳造品の断面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ
矢視断面図である。

【図４】（ａ），（ｂ）は、タイヤ加硫成形用金型の製
造方法の２工程図で、（ａ）第２ショット用型とスペー
サとを交互に配置して第２ショットする工程の断面図、
（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図５】両端のスペーサを残して、中間部分のスペーサ
を取外し、その部分に第２回目の第２ショットする工程
の説明図である。

【図６】両端のスペーサを取外し、ピースブロックの両
端側及び第１ピースブロックの背面に第３回目の第２シ
ョットする工程の説明図である。

【図７】１セクター分のピースブロックの完成品の断面
図で、第１ピースブロックの背面から鋳継ぎライン上に
エアー逃げ用の排気孔を形成した工程図である。

【図８】図７の側面図である。

【図９】図７のＣ−Ｃ矢視底面図である。

【図１０】（Ａ）は、第１ショットと第２ショットとの
金属粗材を同種金属とした場合の加硫時におけるスリッ
トの成形状態を示す工程図と、（Ｂ）は、第１ショット
と第２ショットとの金属粗材を同種金属とした場合の加
硫時におけるスリットの成形状態を示す工程図とを比較
した説明図である。

【符号の説明】

１セクター２バックブロック３ａ第１のピースブロック３ｂ第２のピースブロ
ック３ピース４排気孔５凹凸１３ａ第１ショット金型１３ｂ第２ショット成形用金型１４治具１５ペーサ１６エアー逃げ用の排
気孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｌ 30:00 Ｂ２９Ｌ 30:00 Ｆターム(参考） 4F202 AA45 AH20 AJ02 CA21 CB01 CU14 4F203 AA45 AH20 AJ02 DA11 DB01 DC01 DL10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダスカスト鋳造により複数回のショット
によるピースブロックを鋳造積層して複数のピースを製
造し、この複数のピースを鋳継ぎ連結させて１セクター
を一体的に構成するタイヤ加硫成形用金型であって、前記ピースブロックの先のショットの金属粗材と後のシ
ョットの金属粗材とを異種金属により構成して成るタイ
ヤ加硫成形用金型。
【請求項２】前記先のショットの金属粗材に対して、
後のショットの金属粗材を線膨張係数が大きいものとし
た請求項１に記載のタイヤ加硫成形用金型。
【請求項３】前記先のピースブロックを機械加工によ
り構成し、この機械加工により構成した第１ピースブロ
ックの金属粗材に、異種の金属粗材をショットして鋳造
積層し、第１ピースブロックと鋳造積層した第２ピース
ブロックとの鋳継ぎ部に金属材料の凝固収縮による微細
な隙間を形成した請求項１または２に記載のタイヤ加硫
成形用金型。
【請求項４】前記第１ピースブロックの背面から鋳継
ぎライン上に、プロファイル面から３〜５mm残して、法
線方向にエアー逃げ用の排気孔を形成した請求項１，２
または３に記載のタイヤ加硫成形用金型。
【請求項５】複数のピースブロックを鋳造積層してピ
ースを構成し、各ピースブロック間の鋳継ぎ部に金属材
料の凝固収縮による微細な隙間を形成するタイヤ加硫成
形用金型の製造方法であって、予め、各ピッチ及び複数ピッチを構成する第１ピースブ
ロックを鋳造または機械加工により製造し、次いで治具
を介してスペーサと第２ショット成形用金型とを１セク
ター分の長さに対応させて、交互に直列に配設すると共
に、前記複数の第１ピースブロックを第２ショット成形
用金型上に配設し、その後、第１ピースブロックと第２
ショット成形用金型との間に第１ピースブロックの金属
粗材と線膨張係数が異なった異種金属材料を第２ショッ
トして第２ピースブロックを製造し、前記治具から両端
のスペーサを残して中間のスペーサを取外した後、その
第２ピースブロック間の空間部に第２ショット成形用金
型と第１ピースブロックとをそれぞれ配設して第３回目
のショットを行うことにより各ピースブロックを鋳継ぎ
連結し、更に両端に位置するスペーサを取外した後、ピ
ースブロックの両端側及び第１ピースブロックの背面に
第４回目のショットを行って１セクター分のピースブロ
ックを連結固定するタイヤ加硫成形用金型の製造方法。