JP5035079B2 - タイヤモールドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤモールドの製造方法に関し、さらに詳しくは、タイヤモールドの成形面に真円度不良が生じた場合に、その真円度不良を改善したタイヤモールドを早期かつ低コストで製造できるタイヤモールドの製造方法に関するものである。

タイヤモールドの製造方法は、種々提案されており（例えば、特許文献１参照）、その製造手順を以下に例示する。まず、図５のようなマスター型１を作製し、次いで、図６に例示するようにマスター型１を型枠９ａの中に配置して、マスター型１とバックアップ型２ａとの間にゴム材料Ｒを充填することにより、マスター型１の表面形状を転写したゴム型６を製造する。次いで、図７に例示するようにバックアップ型２ａに裏打ちされたゴム型６を配置した型枠９ｂの中に石膏Ｐを流し込むことにより、ゴム型６の表面形状を転写した石膏鋳型７を製造する。

次いで、図８に例示するように石膏鋳型７と一体化したゴム型６の裏面からバックアップ型２ａを取り外し、次いで、図９に例示するように石膏鋳型７からゴム型６を引き剥がす。次いで、図１０に例示するように型枠９ｃの中に配置した石膏鋳型７の表面に溶融金属Ｍを流し込む。これにより、石膏鋳型７の表面形状を転写した図１１に例示するようなタイヤモールド８が製造される。このタイヤモールド８の凹状表面がタイヤの成形面８ａになる。

ところで、同じ成形面８ａを有するタイヤモールド８を製造する場合であっても、タイヤモールド８を取り付ける加硫機の大きさ等に応じて、図１２（ａ）、（ｂ）に例示するようにモールド厚さｔ１、ｔ２等を変えることがある。このような場合、鋳込む溶融金属Ｍのボリュームが変わる等の影響により、溶融金属Ｍが冷却する際の収縮具合が変化して、製造されたタイヤモールド８の成形面８ａの真円度が所定の規格を外れる（以下、真円度不良という）場合がある。タイヤモールド８の成形面８ａに真円度不良が生じると、このタイヤモールド８により製造されるタイヤのユニフォミティ等が低下するという問題が生じる。

そのため、タイヤモールド８の成形面８ａの真円度不良が生じた場合は、新たにマスター型１を作成して、順次、ゴム型６、石膏型７、タイヤモールド８を製造しなければならず、多大な時間とコストが必要になるという問題があった。
特開２００６−１１６８８７号公報

本発明の目的は、タイヤモールドの成形面に真円度不良が生じた場合に、その真円度不良を改善したタイヤモールドを早期かつ低コストで製造できるタイヤモールドの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のタイヤモールドの製造方法は、バックアップ型の凹状表面とマスター型の凸状表面とが対向するように、バックアップ型およびマスター型を配置し、この対向した凹状表面と凸状表面との間の空間にゴム材料を充填してマスター型の表面形状を転写したゴム型を製造し、次いでゴム型の表面に石膏を流し込んでゴム型の表面形状を転写した石膏鋳型を製造し、次いで石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込んで石膏鋳型の表面形状を転写したタイヤモールドを製造するタイヤモールドの製造方法であって、前記ゴム型を製造した際に使用したバックアップ型とは凹状表面の曲率半径が異なる別のバックアップ型を製造して、前記ゴム型を製造した際に使用したバックアップ型を含めて、前記ゴム型の裏面に着脱できる複数種類のバックアップ型を用意しておき、前記石膏鋳型を製造する際に、用意した前記複数種類のバックアップ型の中から１つのバックアップ型を選択し、この選択したバックアップ型の凹状表面に、既に製造してある前記ゴム型の裏面を密着させて、このゴム型の表面に石膏を流し込んでゴム型の表面形状を転写した石膏鋳型を製造するようにしたことを特徴とするものである。

ここで、前記複数種類のバックアップ型の凹状表面に位置決め用の溝を形成しておき、この溝にゴム型の裏面に形成した突状部を嵌合させることもできる。また、前記バックアップ型の凹状表面に吸引孔を形成し、この吸引孔を通じて吸引することにより、バックアップ型の凹状表面にゴム型の裏面を密着させることもできる。

本発明によれば、溶融金属が固化する際の収縮具合に変化が生じて、タイヤモールドの成形面に真円度不良が生じた場合に、予め用意した凹状表面の曲率半径が異なる複数種類のバックアップ型の中から、溶融金属の収縮具合に応じた適切な１つのバックアップ型を選択し、この選択したバックアップ型の凹状表面にゴム型の裏面を密着させることにより、ゴム型の表面が、密着させたバックアップ型の凹状表面の曲率半径に応じた形状になる。これに伴い、ゴム型の表面形状を転写した石膏鋳型を製造し、この石膏鋳型の表面形状を転写したタイヤモールドを製造することにより、タイヤモールドの成形面（表面）の真円度を所定の規格内にすることができる。

そのため、煩雑で多大な時間を要するマスター型を新たに作製する必要がなく、短時間および低コストで、真円度不良を改善したタイヤモールドを製造することが可能になる。

以下、本発明のタイヤモールドの製造方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。

マスター型１から順次、ゴム型６、石膏鋳型７、タイヤモールド８を製造する基本的な手順は既述したとおりである。

まず、図５に例示するように、製造するタイヤと同じ表面形状を有するマスター型１を作製する。この実施形態では、マスター型１は、製造するタイヤを周方向に複数分割した分割体を形成するように作製されている。マスター型１の材質は、例えば、樹脂等である。

次いで、図６に例示するように、マスター型１をその凸状表面を上側にして型枠９ａの中に配置する。型枠９ａの上方には、凹状表面を有するバックアップ型２ａを配置して、バックアップ型２ａの凹状表面とマスター型１の凸状表面とを対向させた状態にする。バックアップ型２ａの材質は、例えば、樹脂等である。

このように対向したバックアップ型２ａの凹状表面と、マスター型１の凸状表面との間の空間にゴム材料Ｒを充填する。充填したゴム材料Ｒが固化すると、マスター型１の表面形状を転写したゴム型６が製造されることになる。

次いで、図７に例示するように、ゴム型６の裏面にバックアップ型６の凹状表面を密着させた状態にして、ゴム型６をその凹状表面を上側にして型枠９ｂの中に配置する。そして、ゴム型６の表面に石膏Ｐを流し込む。流し込んだ石膏Ｐが固化すると、ゴム型６の表面形状を転写した石膏鋳型７が製造されることになる。

次いで、図８に例示するように、石膏鋳型７と一体化したゴム型６の裏面からバックアップ型２ａを取り外す。次いで、図９に例示するように、石膏鋳型７からゴム型６を変形させつつ引き剥がす。

次いで、図１０に例示するように、石膏鋳型７をその凸状表面を上側にして型枠９ｃの中に配置する。そして、石膏鋳型７の凸状表面に、例えば、アルミニウム材料等の溶融金属Ｍを流し込む。流し込んだ溶融金属Ｍが固化した後、石膏鋳型７を除去すると、図１１に例示するように、石膏鋳型７の表面形状を転写したタイヤモールド８が製造される。このタイヤモールド８の凹状表面がタイヤの成形面８ａになる。

既述したように、タイヤモールド８は、取り付けるタイヤ加硫装置の大きさや仕様に応じて、図１２（ａ）、（ｂ）に例示するように、モールド厚さｔ１、ｔ２等を異ならせることがある。このようにモールド厚さｔ１、ｔ２等に相違があると、図１０に例示した工程で流し込んだ溶融金属Ｍが固化する際の収縮具合に変化が生じる場合がある。

例えば、図１２（ａ）、（ｂ）に例示するタイヤモールド８では、モールド厚さｔ１、ｔ２が異なるため、同じバックアップ型２ａ、ゴム型６を用いて製造しても、それぞれの成形面８ａの曲率半径Ｒａ、Ｒｂに違いが生じている。例えば、図１２（ａ）のタイヤモールド８の曲率半径Ｒａの成形面８ａは、所定の規格を満足する真円度になっており、図１２（ｂ）のタイヤモールド８の曲率半径Ｒｂの成形面８ａは、真円度不良になっている。

そこで、本発明では、図６で例示したゴム型６を製造する工程で用いたバックアップ型２ａとは凹状表面の曲率半径が異なる別のバックアップ型を製造して、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に例示するように複数種類のバックアップ型２ａ、２ｂ、２ｃを予め用意しておく。図１（ａ）のバックアップ型２ａは図６で例示したものであり、曲率半径がＲ１の凹状表面を有している。図１（ｂ）のバックアップ型２ｂは曲率半径がＲ２の凹状表面を有し、図１（ｃ）のバックアップ型２ｃは曲率半径がＲ３の凹状表面を有している。この曲率半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、モールド厚さの違いにより生じる溶融金属Ｍが固化する際の収縮具合等によって適宜設定しておく。また、予め用意するバックアップ型２ａ、２ｂ、２ｃの種類は３種類に限らず、適当な数の種類とする。

そして、石膏鋳型７を製造する際には、用意した複数種類のバックアップ型２ａ、２ｂ、２ｃの中から１つのバックアップ型を選択し、この選択したバックアップ型の凹状表面にゴム型６の裏面を密着させる。ゴム型６の表面は、密着させるバックアップ型２ａ、２ｂ、２ｃの凹状表面の曲率半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に応じて、その曲率半径が変化する。

そのため、溶融金属Ｍの収縮具合に応じた適切な１つのバックアップ型を選択して、そのバックアップ型の凹状表面にゴム型６の裏面を密着させて、ゴム型６の表面形状を転写した石膏鋳型７を製造し、次いで、この石膏鋳型７の表面形状を転写したタイヤモールド８を製造することにより、タイヤモールド８の成形面８ａの真円度を所定の規格内にすることができる。

したがって、製造するタイヤモールド８の厚さ等の違いによって、成形面８ａに真円度不良が生じる場合であっても、煩雑で多大な時間を要するマスター型１を新たに作製する必要がなく、短時間および低コストで、真円度不良を改善した所定の真円度の成形面８ａを有するタイヤモールド８を製造することが可能になる。これにより、製造されるタイヤのユニフォミティを所定水準に保つことができる。

予め用意する複数種類のバックアップ型は、図２に例示する単純な凹状表面３を有するバックアップ型２ａだけでなく、図３に例示するように、凹状表面３に位置決め用の溝４を形成したバックアップ型２ｄにすることもできる。この場合、ゴム型６の裏面には突状部が形成され、その突状部が溝４に嵌合する。このようにバックアップ型２ｄの溝４とゴム型６の突状部とを嵌合させることにより、バックアップ型２ｄの凹状表面３の所定の位置で、バックアップ型２ｄの凹状表面３の曲率半径Ｒ１に一段と沿うように、ゴム型６の裏面を密着させることができる。

また、図４に例示するように、凹状表面３に吸引孔５を形成したバックアップ型２ｅにすることもできる。そして、この吸引孔５を通じて吸引ポンプ等で空気を吸引することにより、バックアップ型２ｅの凹状表面３にゴム型６の裏面を密着させるようにすることもできる。これにより、バックアップ型２ｅの凹状表面３の曲率半径Ｒ１に一段と沿うように、ゴム型６の裏面を密着させることができる。

尚、バックアップ型の凹状表面３には、図３に例示した位置決め用の溝４を形成するとともに、図４に例示した吸引孔５を形成することもできる。

バックアップ型の凹状表面に、ゴム型の裏面を密着させている状態を例示する断面図である。 図１のバックアップ型を例示する斜視図である。 図２のバックアップ型の変形例を示す斜視図である。 図２のバックアップ型の別の変形例を示す斜視図である。 マスター型を例示する斜視図である。 ゴム型を製造する工程を例示する断面図である。 石膏鋳型を製造する工程を例示する断面図である。 ゴム型からバックアップ型を取り外す工程を例示ずる断面図である。 石膏鋳型からゴム型を取り外す工程を例示ずる断面図である。 溶融金属を石膏鋳型の表面に流し込んでタイヤモールドを製造する工程を例示するである。 製造されたタイヤモールドを例示する断面図である。 厚さの異なるタイヤモールドを例示する断面図である。

符号の説明

１ マスター型
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ バックアップ型
３ 凹状表面
４ 溝
５ 吸引孔
６ ゴム型
７ 石膏鋳型
８ タイヤモールド
８ａ 成形面
９ａ、９ｂ、９ｃ 型枠
Ｍ 溶融金属
Ｐ 石膏
Ｒ ゴム材料

Claims (3)

1. バックアップ型の凹状表面とマスター型の凸状表面とが対向するように、バックアップ型およびマスター型を配置し、この対向した凹状表面と凸状表面との間の空間にゴム材料を充填してマスター型の表面形状を転写したゴム型を製造し、次いでゴム型の表面に石膏を流し込んでゴム型の表面形状を転写した石膏鋳型を製造し、次いで石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込んで石膏鋳型の表面形状を転写したタイヤモールドを製造するタイヤモールドの製造方法であって、前記ゴム型を製造した際に使用したバックアップ型とは凹状表面の曲率半径が異なる別のバックアップ型を製造して、前記ゴム型を製造した際に使用したバックアップ型を含めて、前記ゴム型の裏面に着脱できる複数種類のバックアップ型を用意しておき、前記石膏鋳型を製造する際に、用意した前記複数種類のバックアップ型の中から１つのバックアップ型を選択し、この選択したバックアップ型の凹状表面に、既に製造してある前記ゴム型の裏面を密着させて、このゴム型の表面に石膏を流し込んでゴム型の表面形状を転写した石膏鋳型を製造するようにしたタイヤモールドの製造方法。
2. 前記複数種類のバックアップ型の凹状表面に位置決め用の溝を形成しておき、この溝にゴム型の裏面に形成した突状部を嵌合させるようにした請求項１に記載のタイヤモールドの製造方法。
3. 前記バックアップ型の凹状表面に吸引孔を形成し、この吸引孔を通じて吸引することにより、バックアップ型の凹状表面にゴム型の裏面を密着させるようにした請求項１または２に記載のタイヤモールドの製造方法。

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