JP3191363U - タイヤ加硫金型 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ加硫時において環状分割金型であるセグメントを正確に作動させることができることで、金型のタイヤ加硫時における精度を効果的に向上させることができるタイヤ加硫金型を提供する。【解決手段】タイヤのトレッド部を成形する環状分割金型である複数のセグメント１０と、セグメント１０の外方に配置されると共に、軸線方向に移動することで複数のセグメント１０を半径方向に開閉自在とする外部リング４とを備え、且つセグメント１０と外部リング４とが対向する面を互いに截頭円錐面２１、４ａとして構成してあるタイヤ加硫金型であって、セグメント１０と外部リング４とを遊嵌結合してあると共に、截頭円錐面２１、４ａの一部に、軸線方向に対向してセグメント１０と外部リング４とを相互に案内する対の案内平坦面２２、４ｂを設けてあるタイヤ加硫金型である。【選択図】図５

Description

本考案は、タイヤ加硫金型に関し、より詳しくは、自動車用タイヤ等を加硫するタイヤ加硫金型に関する。

従来、自動車用タイヤを成形する金型として、タイヤを加硫しながら成形するタイヤ加硫金型と言われるものが提供されている。そしてこのタイヤ加硫金型は、タイヤのトレッド部を成形する環状金型を備えている。
近年においては、このタイヤのトレッド部成形用の環状金型として、環状金型をその円周方向に複数に分割してなるセグメントからなるものが多く用いられている。
このような複数のセグメントからなる環状金型を備えたタイヤ加硫金型として、下記特許文献１がある。

特開昭６０−７８７１１号公報

上記特許文献１は、タイヤ加硫機に関する発明で、セグメントの半径方向の肉厚を薄くできて、加硫可能なタイヤの外形寸法を大きくできるメリットがある。
しかし、上記特許文献１に示すような従来のタイヤ加硫金型は、各セグメントを半径方向に移動させる外部リングの内周を截頭円錐面として形成すると共に、各セグメントの外周を外部リングの截頭円錐面と同一勾配の截頭円錐面として形成するものが一般的であった。
よって、外部リングを軸線方向に下降させて各セグメントを上部金型、下部金型に密着するまで半径方向内方に移動させた場合には、外部リングの截頭円錐面と各セグメントの截頭円錐面とが全面接触している。
一方、外部リングをセグメントから軸方向に引き離して各セグメントを半径方向外方に移動させる場合には、截頭円錐面は軸方向位置によって曲率半径が異なっているため、各セグメントの周方向両端部と外部リングの截頭円錐面との間に隙間が生じ、外部リングと各セグメントとが線接触になる。これによって、外部リングと各セグメントに局所的な摩耗が生じることで、金型が損傷し易いという問題があった。また各セグメントの姿勢が崩れて円滑な動作が得られないと共に、動きが一定でないために加硫時に金型の芯円度が組立て難いと共に、金型が損傷し易いという問題があった。

そこで本考案は上記従来技術の問題を解消し、タイヤ加硫時において環状分割金型であるセグメントを正確に作動させることができることで、金型のタイヤ加硫時における精度を効果的に向上させることができるタイヤ加硫金型の提供を課題とする。

本考案のタイヤ加硫金型は、タイヤのトレッド部を成形する環状分割金型である複数のセグメントと、前記セグメントの外方に配置されると共に、軸線方向に移動することで前記複数のセグメントを半径方向に開閉自在とする外部リングとを備え、且つ前記セグメントと前記外部リングとが対向する面を互いに截頭円錐面として構成してあるタイヤ加硫金型であって、前記セグメントと前記外部リングとを遊嵌結合してあると共に、前記截頭円錐面の一部に、軸線方向に対向して前記セグメントと前記外部リングとを相互に案内する対の案内平坦面を設けてあることを第１の特徴としている。

また、本考案のタイヤ加硫金型は、上記第１の特徴に加えて、セグメントの案内平坦面又は／及び前記外部リングの案内平坦面は、着脱自在な金属プレートで構成されていることを第２の特徴としている。

また、本考案のタイヤ加硫金型は、上記第２の特徴に加えて、金属プレートは、銅合金又はタフライド処理等の表面処理した鉄合金、その他摺動に適した材料からなることを第３の特徴としている。

請求項１に記載のタイヤ加硫金型によれば、案内平坦面を対で設けることで、広い平面でセグメントと外部リングとを相互に案内することができる。よってセグメントの開閉時に各セグメントの姿勢が崩れることを効果的に防止することができ、セグメントの動きを一定化させることができる。従って、セグメントの損傷を効果的に防止することができる。加えて、セグメントと外部リングとを遊嵌結合してある構成とすることで、セグメントの開閉時においては、遊び幅をもって外部リングとセグメントとを相互に移動させることができると共に、複数のセグメントを閉じた状態においては、外部リングの円形状（内周）とセグメントの円形状（外周）とで金型の位置決めを行うことができる。従って、タイヤ加硫時においてセグメントを正確に作動させることができ、タイヤ加硫時における金型の精度を効果的に向上させることができる。

また請求項２に記載のタイヤ加硫金型によれば、上記請求項１に記載の構成による作用効果に加えて、案内平坦面を容易に形成することができる。また案内平坦面だけの取り換えを容易に行うことができる。

また請求項３に記載のタイヤ加硫金型によれば、上記請求項２に記載の構成による作用効果に加えて、十分な強度を備える案内平坦面を形成することができる。よって、案内平坦面の損傷を効果的に防止することができる。また滑りの良い案内平坦面とすることができる。

本考案の実施形態に係るタイヤ加硫金型を模式的に示す斜視図である。 本考案の実施形態に係るタイヤ加硫金型を示す平面図で、（ａ）は型組みがなされる前の状態を示す図、（ｂ）は型組みがなされた後の状態を示す図である。 本考案の実施形態に係るタイヤ加硫金型の要部の縦断面図で、型組みがなされる前の状態を示す図である。 本考案の実施形態に係るタイヤ加硫金型の要部の縦断面図で、型組みがなされた後の状態を示す図である。 本考案の実施形態に係るタイヤ加硫金型の要部の水平断面図で、（ａ）は型組みがなされる前の状態を示す図、（ｂ）は型組みがなされた後の状態を示す図である。 本考案の実施形態に係るタイヤ加硫金型の変形例における要部の水平断面図である。 従来のタイヤ加硫金型を示す要部の水平断面図で、型組みがなされる前の状態を示す図である。

以下の図面を参照して、本考案のタイヤ加硫金型を説明し、本考案の理解に供する。しかし、以下の説明は本考案の実用新案登録請求の範囲に記載の考案を限定するものではない。

先ず図１〜図５を参照して、本考案の実施形態に係るタイヤ加硫金型１を説明する。

本考案の実施形態に係るタイヤ加硫金型１は、図１に示すように、上型プレート２、下型プレート３、外部リング４を外殻とし、それらの内側にボルト（図示しない）を介してタイヤのトレッド部を成形する上部金型５、下部金型６、中間金型７とを備えている。自動車のタイヤの加硫成形は、前記トレッド部を成形する上部金型５と下部金型６と中間金型７とで行われる。

また中間金型７は、図２に示すように、複数個に分割されたセグメント１０からなる。
このセグメント１０は、図１に示すように、スライダ２０とサイド金型３０とからなる。

図２〜図４に示すように、加硫成形を行うに際して、シリンダ（図示しない）のピストンロッド５０を介して外部リング４が下方（軸線方向）へ移動することで、スライダ２０が内方（半径方向）へ移動する。これによって、図４に示すように、サイド金型３０が内方（半径方向）に移動して複数のセグメント１０が閉じられて型組みがなされる。
また加硫成形が終了した後に、シリンダ（図示しない）のピストンロッド５０を介して外部リング４が上方（軸線方向）へ移動することで、スライダ２０が外方（半径方向）へ移動する。これによって図３に示すように、サイド金型３０が外方（半径方向）に移動して複数のセグメント１０が開けられて型組みが解かれる。

以下、本考案の主たる構成要素である外部リング４、セグメント１０（スライダ２０、サイド金型３０）の構成、作用を更に詳細に説明する。

前記スライダ２０は図３〜図５に示すように、外部リング４と対向する面である半径方向外周面に、上方に向かって先細りの截頭円錐面２１を備えている。
更に、この截頭円錐面２１の一部（円周方向中央部）には、截頭円錐面２１と同一勾配をもって傾斜すると共に、軸線方向に対向して外部リング４を摺接させて案内するための平坦な面である案内平坦面２２を設けてある。
このスライダ２０は、例えば鉄、アルミ等で形成することができる。
また図３、図４に示すように、スライダ２０には、上型プレート２と下型プレート３との間に矩形状の金属プレート２４を設けてある。なお金属プレート２４としては、銅合金又はタフライド処理等の表面処理した鉄合金、その他摺動に適した材料を用いることができる。

また前記外部リング４には、スライダ２０と対向する面である内周面に、截頭円錐面２１と同一勾配の截頭円錐面４ａを備えている。
更に、この截頭円錐面４ａの一部（案内平坦面２２と対向する位置）には、軸線方向に対向してスライダ２０を摺接させて案内するための平坦な案内平坦面４ｂを設けてある。
このように本実施形態においては、スライダ２０と外部リング４とを相互に案内するための案内平坦面２２、４ｂを対で設ける構成としている。
また本実施形態においては、外部リング４に着脱自在な矩形状の金属プレート４ｃで案内平坦面４ｂを形成してある。より具体的には、図５（ａ）に示すように、外部リング４の截頭円錐面４ａに矩形状の凹所４ｄを設け、この凹所４ｄに矩形状の金属プレート４ｃを取り付けることで案内平坦面４ｂを形成してある。この際、金属プレート４ｃの表面が截頭円錐面４ａと面一となるように取り付けてある。
なお図３、図４に示すように、金属プレート４ｃは、皿ネジ４ｅを用いて凹所４ｄに取り付けることができる。
この外部リング４は、鉄等で形成することができる。また金属プレート４ｃとしては、銅合金又はタフライド処理等の表面処理した鉄合金、その他摺動に適した材料を用いることができる。

また本実施形態においては、スライダ２０の案内平坦面２２に、軸線方向に延びる傾斜した断面Ｔ字形のＴ型溝２３を設けており、このＴ型溝２３には、図５に示すように外部リング４の案内平坦面４ｂに設けられる断面Ｔ字形のＴ型ブロック４ｆが摺動可能に挿入されている。
そして、この嵌合用凹部たるＴ型溝２３と嵌合用凸部たるＴ型ブロック４ｆとで、セグメント１０と外部リング４とを遊嵌結合する継手Ｔを構成してある。
なお図３、図４に示すように、Ｔ型ブロック４ｆはボルトＢを介して外部リング４に取り付けることができる。

次に、このような構成からなるタイヤ加硫金型１を用いてタイヤ加硫作業を行う場合の具体的な動作を説明する。
まず、金型内に生タイヤ（図示しない）を搬入する。
そして図３、図４を参照して、シリンダ（図示しない）のピストンロッド５０を介して外部リング４を軸線方向に下降させる。この際、外部リング４はＴ型溝２３に沿って截頭円錐面４ａを截頭円錐面２１に摺接させて下降する。より具体的には、図５（ａ）に示すように、外部リング４の案内平坦面４ｂをスライダ２０の案内平坦面２２に摺接させて下降する。
そして外部リング４の下降に伴ってサイド金型３０が半径方向内方へと移動する。
そして図４に示すように、外部リング４が最下降位置まで下降されると、サイド金型３０が上部金型５と下部金型６とに密着する。これによって複数のセグメント１０が閉じられて型組みが行われ、金型内部にタイヤを加硫するための加硫空間Ｋが形成される。この際、外部リング４とスライダ２０とは継手Ｔを介して遊嵌結合されていることから、図５（ｂ）に示すように、案内平坦面４ｂと案内平坦面２２との間には微小な隙間Ｓが形成されると共に、隣接するスライダ２０間においては截頭円錐面４ａ（外部リング４の内周）と截頭円錐面２１（スライダ２０の外周）とが密着する。
そして、タイヤの加硫が終了すると、図３、図４を参照して、シリンダ（図示しない）のピストンロッド５０を介して外部リング４を軸線方向に上昇させる。この際、外部リング４は、Ｔ型溝２３に沿って截頭円錐面４ａを截頭円錐面２１に摺接させて上昇する。より具体的には、図５（ａ）に示すように、外部リング４の案内平坦面４ｂをスライダ２０の案内平坦面２２に摺接させて上昇する。
そして外部リング４の上昇に伴ってサイド金型３０が半径方向外方へと移動する。これによって複数のセグメント１０が開けられて型組みが解かれる。
そして外部リング４を最上昇位置まで上昇させた後、金型内からタイヤが取り出される。
以上により、タイヤ加硫作業が終了する。

このような構成からなる本実施形態に係るタイヤ加硫金型１は、以下の作用をなす。

案内平坦面２２と案内平坦面４ｂとを対で設け、複数のセグメント１０の開閉時に案内平坦面２２と案内平坦面４ｂとを摺接させて外部リング４を軸線方向に移動させ、これによってスライダ２０を半径方向に移動させる構成とすることで、摺動時に広い平面でスライダ２０（セグメント１０）と外部リング４とを摺接させることができる。
よって、加硫時にスライダ２０の中心に作動する加圧力を平面で伝達させることができ、スライダ２０の動きを一定化させることができる。よってセグメント１０の開閉時に各セグメント１０の姿勢が崩れることを効果的に防止することができる。従って、セグメント１０の損傷を効果的に防止することができる。
加えて、セグメント１０と外部リング４とを遊嵌結合してある構成とすることで、セグメント１０の開閉時においては、遊び幅をもって外部リング４とセグメント１０とを相互に移動させることができると共に、複数のセグメント１０を閉じた状態においては、外部リング４の円形状（内周）とセグメント１０（スライダ２０）の円形状（外周）とで金型の位置決めを行うことができる。従って、タイヤ加硫時においてセグメント１０を正確に作動させることができ、タイヤ加硫時における金型の精度を効果的に向上させることができる。

また案内平坦面４ｂを設けることで、Ｔ型ブロック４ｆの取り付け部の面積を効果的に増大させることができる。よってＴ型ブロック４ｆを強固に取り付けることができる。

また案内平坦面４ｂを着脱自在な矩形状の金属プレート４ｃで形成する構成とすることで、案内平坦面４ｂを容易に形成することができる。また案内平坦面４ｂだけの取り換えを容易に行うことができ、耐久性に優れたタイヤ加硫金型１とすることができる。

また金属プレート４ｃとして、銅合金又はタフライド処理等の表面処理した鉄合金、その他摺動に適した材料を用いる構成とすることで、十分な強度を備える案内平坦面４ｂを形成することができる。よって案内平坦面４ｂの損傷を効果的に防止することができる。また滑りの良い案内平坦面４ｂとすることができる。

これに対して従来のタイヤ加硫金型１００は、図７に示すように、各スライダ２００（セグメント）を半径方向に移動させる外部リング４０の内周を截頭円錐面４０ａとして形成すると共に、各スライダ２００の外周を外部リング４０の截頭円錐面４０ａと同一勾配の截頭円錐面２１０として形成するものが一般的であった。
よって外部リング４０を軸線方向に下降させて各スライダ２００を上部金型（図示しない）及び下部金型（図示しない）に密着するまで半径方向内方に移動させた場合には、外部リング４０の截頭円錐面４０ａと各スライダ２００の截頭円錐面２１０とが全面接触している。
一方、外部リング４０をスライダ２００から軸方向に引き離して各スライダ２００を半径方向外方に移動させる場合には、截頭円錐面４０ａ、截頭円錐面２１０は軸方向位置によって曲率半径が異なっているため、各スライダ２００の周方向両端部と外部リング４０の截頭円錐面４０ａとの間に隙間が生じ、外部リング４０と各スライダ２００とが線接触又は点接触することになる。これによって、外部リング４０と各スライダ２００に局所的な摩耗が生じることで、金型が損傷し易いという問題があった。また各スライダ２００の姿勢が崩れて（ガタつきが生じて）円滑な動作が得られないと共に、動きが一定でないために加硫時に金型の芯円度が組立て難く、金型が損傷し易いという問題があった。

従って本考案の構成とすることで、タイヤ加硫時において環状分割金型であるセグメント１０を正確に作動させることができる。よってタイヤ加硫時における金型の精度を効果的に向上させることができる。

次に図６を参照して、本考案の実施形態に係るタイヤ加硫金型の変形例１、２を説明する。

まず図６（ａ）を参照して、変形例１を説明する。
本変形例１は、既述した実施形態に対して、スライダ２０に設ける案内平坦面２２の構成だけを異なる構成としたものである。よって、既述した本考案の実施形態と同一部材、同一機能を果たすものには同一番号を付し、以下の詳細な説明を省略するものとする。

具体的には、図６（ａ）に示すように、スライダ２０の案内平坦面２２を矩形状の金属プレート２４で形成する構成とするものである。
本変形例１においては、スライダ２０の截頭円錐面２１のうち、外部リング４の案内平坦面４ｂと対向する部分に凹所２５を形成すると共に、この凹所２５に皿ネジ２６を介して矩形状の金属プレート２４を着脱自在に取り付けてある。この際、金属プレート２４の表面が截頭円錐面２１と面一となるように取り付けてある。

このような構成とすることで、アルミ等の強度の低い金属材料でスライダ２０を形成する場合にでも、スライダ２０が損傷することを効果的に防止することができる。
また案内平坦面２２だけの取り換えが可能となり、耐久性に優れたタイヤ加硫金型１とすることができる。

次に図６（ｂ）を参照して、本変形例２は、既述した実施形態に対して、スライダ２０に設ける案内平坦面２２、外部リング４に設ける案内平坦面４ｂ、継手Ｔの構成だけを異なる構成としたものである。よって既述した実施形態と同一部材、同一機能を果たすものには同一番号を付し、以下の詳細な説明を省略するものとする。

具体的には、図６（ｂ）に示すように、スライダ２０の案内平坦面２２を矩形状の金属プレート２４で形成する構成とするものである。
本変形例２においては、スライダ２０の截頭円錐面２１のうち、外部リング４の案内平坦面４ｂと対向する部分に凹所２７を形成すると共に、この凹所２７にボルトＢを介して矩形状の金属プレート２４を着脱自在に取り付けてある。この際、金属プレート２４の表面が截頭円錐面２１と面一となるように取り付けてある。
更に、ボルトＢを介してスライダ２０に断面Ｔ字形のＴ型ブロック２８を設ける構成としている。
一方、外部リング４における案内平坦面２２と対向する部分に、平坦な案内平坦面４ｂを設けてある。更に、案内平坦面４ｂの周方向中央に軸線方向に延びる傾斜したＴ字形のＴ型溝４ｇを設けてあると共に、このＴ型溝４ｇにスライダ２０の案内平坦面２２に設けられるＴ型ブロック２８を摺動可能に挿入してある。
そして、このＴ型溝４ｇとＴ型ブロック２８とで、セグメント１０と外部リング４とを遊嵌結合する継手Ｔを構成してある。
このような構成も本考案の範囲内に含まれるものである。つまり、継手を構成するＴ型溝とＴ型ブロックとは、スライダ２０、外部リング４のどちらに設ける構成としてもよい。

なお、案内平坦面２２、４ｂを構成する矩形状の金属プレートの半径方向の厚みは、適宜変更可能である。また本実施形態においては、嵌合用凹部をＴ型溝で形成すると共に、嵌合用凸部をＴ型ブロックで形成する構成としたが、必ずしもこのような構成に限るものではなく、外部リング４とスライダ２０に設ける嵌合用凹部、嵌合用凸部の形状は適宜変更可能である。

本考案のタイヤ加硫金型は、自動車タイヤの製造分野において有用であり、産業上の利用可能性が大きい。

１ タイヤ加硫金型
２ 上型プレート
３ 下型プレート
４ 外部リング
４ａ 截頭円錐面
４ｂ 案内平坦面
４ｃ 金属プレート
４ｄ 凹所
４ｅ 皿ネジ
４ｆ Ｔ型ブロック
４ｇ Ｔ型溝
５ 上部金型
６ 下部金型
７ 中間金型
１０ セグメント
２０ スライダ
２１ 截頭円錐面
２２ 案内平坦面
２３ Ｔ型溝
２４ 金属プレート
２５ 凹所
２６ 皿ネジ
２７ 凹所
２８ Ｔ型ブロック
３０ サイド金型
４０ 外部リング
４０ａ 截頭円錐面
４０ｄ Ｔ型ブロック
５０ ピストンロッド
１００ タイヤ加硫金型
２００ スライダ
２１０ 截頭円錐面
２３０ Ｔ型溝
Ｂ ボルト
Ｋ 加硫空間
Ｓ すき間
Ｔ 継手

Claims (3)

1. タイヤのトレッド部を成形する環状分割金型である複数のセグメントと、前記セグメントの外方に配置されると共に、軸線方向に移動することで前記複数のセグメントを半径方向に開閉自在とする外部リングとを備え、且つ前記セグメントと前記外部リングとが対向する面を互いに截頭円錐面として構成してあるタイヤ加硫金型であって、前記セグメントと前記外部リングとを遊嵌結合してあると共に、前記截頭円錐面の一部に、軸線方向に対向して前記セグメントと前記外部リングとを相互に案内する対の案内平坦面を設けてあることを特徴とするタイヤ加硫金型。
2. セグメントの案内平坦面又は／及び前記外部リングの案内平坦面は、着脱自在な金属プレートで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫金型。
3. 金属プレートは、銅合金又はタフライド処理等の表面処理した鉄合金、その他摺動に適した材料からなることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ加硫金型。

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