(57)【要約】【課題】  アルミニウム合金からなる溶湯との濡れ性および高温剛性を改良することにより、引け巣等の鋳造欠陥の発生を低減するとともに、鋳造品の形状精度を向上したタイヤモールド鋳造用枠体を提供する。【解決手段】  略円筒形状を有し、タイヤモールド用鋳型２の周囲に配置されてタイヤモールドの鋳造に用いられるタイヤモールド鋳造用枠体である。少なくともタイヤモールド用鋳型２と対向する表面に、ガス窒化処理が施されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒形状を有し、タイヤモールド用鋳型の周囲に配置されてタイヤモールドの鋳造に用いられるタイヤモールド鋳造用枠体であって、少なくとも前記タイヤモールド用鋳型と対向する表面に、ガス窒化処理が施されていることを特徴とするタイヤモールド鋳造用枠体。
【請求項２】
前記ガス窒化処理により形成された窒化層の深さが１．０〜１．５ｍｍの範囲内である請求項１記載のタイヤモールド鋳造用枠体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤモールド鋳造用枠体（以下、単に「枠体」とも称する）に関し、詳しくは、タイヤモールドを鋳造する際に鋳型とともに用いられるタイヤモールド鋳造用枠体に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤを製造するに際しては、成形された生タイヤに内側から圧力をかけて、その外表面を加熱された金型の内壁に密着させ、熱と圧力により生ゴムを加硫する加硫用モールド（以下、「タイヤモールド」と称する）が用いられる。このようなタイヤモールドは、一般に、金型内に溶湯を高温、高圧力にて流し込むことにより鋳造を行う、ダイカスト法により製造される。
【０００３】
図１に、タイヤモールド鋳造設備の（ａ）水平方向断面図および（ｂ）垂直方向断面図を夫々示す。図示する鋳造設備は、配列テーブル１上に、タイヤのトレッドパターンが転写されたタイヤモールド用鋳型２と、それを取り囲む略円筒状のタイヤモールド鋳造用枠体３とを備え、注湯部４から鋳型２と枠体３との間に溶湯５を流し込むことにより、タイヤモールドの鋳造が行われる。このうち鋳型２については、一般に石膏製の崩壊型が用いられ、配列テーブル１および枠体３の素材としては、一般に鉄のむく素材が用いられている。タイヤモールドの製造方法に関しては、例えば、特許文献１等に記載がある。
【特許文献１】特開２００４−２２３５２９号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、タイヤモールドの素材としては、一般に、アルミニウム（Ａｌ）合金が用いられるが、Ａｌ合金は鉄素材に対する濡れ性が高いため、注湯時に溶湯が鉄製の枠体３に密着しやすく、湯流れが悪くなるという問題が生じていた。また、溶湯温度は通常約７００℃であるが、枠体３との密着により湯熱が奪われてしまうことから、枠体３をある程度高温に加熱しても、完全に溶融した状態で溶湯を充填することが困難であり、そのために引け巣等の構造欠陥が発生してしまうという問題もあった。さらに、注湯時の湯温が高温であるために、枠体３が膨張するとともに素材が軟化して、変形が生ずることにより、鋳造品の形状保証が困難となっていた。
【０００５】
そこで本発明の目的は、Ａｌ合金からなる溶湯との濡れ性および高温剛性を改良することにより、引け巣等の鋳造欠陥の発生を低減するとともに、鋳造品の形状精度を向上することのできるタイヤモールド鋳造用枠体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は鋭意検討した結果、下記構成とすることにより上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、略円筒形状を有し、タイヤモールド用鋳型の周囲に配置されてタイヤモールドの鋳造に用いられるタイヤモールド鋳造用枠体であって、少なくとも前記タイヤモールド用鋳型と対向する表面に、ガス窒化処理が施されていることを特徴とするタイヤモールド鋳造用枠体である。
【０００８】
本発明において好適には、前記ガス窒化処理により形成された窒化層の深さを１．０〜１．５ｍｍの範囲内とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、タイヤモールド鋳造用枠体の溶湯と接触する表面に窒化層を形成したことで、Ａｌ合金湯との濡れ性が改善され、溶湯のスムーズな完全溶融充填が可能となり、これにより引け巣等の鋳造欠陥の発生を防止することが可能となった。また、表面に硬い窒化層が形成されることで、注湯時における枠体の熱変形を低減することができるため、鋳造精度の向上効果をも得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本発明は、図１に示すタイヤモールド鋳造装置において、タイヤモールド用鋳型２の周囲に配置されてタイヤモールドの鋳造に用いられる略円筒形状のタイヤモールド鋳造用枠体３の改良に係る技術であり、少なくともタイヤモールド用鋳型２と対向する表面（図中の符号Ａで示す斜線部）に、ガス窒化処理が施されている点に特徴を有する。
【００１１】
ガス窒化処理により、枠体３の、溶湯５と接触する表面を窒化することで、Ａｌ合金湯との濡れ性が低下するため、溶湯の流れがスムーズとなり、これにより溶湯内での温度差が小さくなって、溶湯を完全に溶融した状態で鋳型２内に充填することが可能となる。また、窒化により枠体３の表面には硬質の窒化鉄相（Ｆｅ4Ｎ、Ｆｅ3Ｎ、Ｆｅ2Ｎ）が形成されるため、注湯時の枠体３の熱変形が小さくなる。従って、本発明の枠体によれば、鋳造欠陥を生ずることなく、形状精度の良好なタイヤモールドを得ることが可能となる。
【００１２】
ここで、本発明におけるガス窒化処理は、例えば、枠体を、ＲＸガス（ＣＯ：２０％、Ｈ2：４０％、Ｎ2：４０％）とＮＨ3ガスとを１：１の混合比で混合したガス中にて、５５０〜６００℃の雰囲気温度で３０分程度保持することにより行うことができ、その後、空冷することにより、処理済みの枠体３を得ることができる。本発明に係るガス窒化処理によれば、低温、短時間で窒化を行うことができるため、枠体を熱変形させることなく処理することが可能であり、従って、最終製品形状での処理が可能であるというメリットもある。また、ＮＨ3ガスのみを用いて窒化を行うこともできる。
【００１３】
本発明において、上記ガス窒化処理により枠体３の表面に形成される窒化層の深さは、好適には１．０〜１．５ｍｍの範囲内である。この程度の厚みの窒化層を形成することで、上記鋳造欠陥の防止効果および鋳造形状精度の向上効果を、より良好に得ることができる。
【００１４】
本発明の枠体においては、少なくとも溶湯と接触する部分の表面に、ガス窒化処理が施されているものであれば、それ以外の点については特に制限されるものではない。枠体の材質としては、ＦＣＤ４００等の球状黒鉛鋳鉄を好適に用いることができる。また、本発明の枠体は、いかなるタイヤモールド鋳造装置にも適用可能であり、この点についても特に制限はされない。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
湯放し加工により作製された枠体を従来例とし、この枠体の鋳型と対向する表面（図中の符号Ａで示す斜線部）に、以下の条件にてガス窒化処理を施した枠体を実施例とした。
【００１６】
（ガス窒化処理条件）
雰囲気ガス：ＲＸガスとＮＨ3ガスとを１：１で混合した混合ガス
処理温度：５７５℃
処理時間：３０分
窒化層の深さ：１．０ｍｍ
【００１７】
従来例および実施例の各枠体を用いて、図１に示す装置により、タイヤモールドの鋳造を行った。各枠体につき、注湯時変形量、湯漏れの有無、溶湯の充填時間、押湯温度、鋳造巣の有無およびＲＲ精度を評価した結果を、下記の表１中に示す。
【００１８】
【表１】
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＊１）外径１２００ｍｍの枠体において、注湯時に生じた配列テーブルと枠体との間の熱変形隙間量（枠体温度：３５０℃）
【００１９】
上記表１からわかるように、表面にガス窒化処理を施した実施例の枠体においては、処理を行わなかった従来例の枠体に比し、注湯時における変形量が大幅に低減し、湯漏れの発生を低減することができるとともに、溶湯の充填時間を短縮し、これに伴い溶湯内での温度差の発生を抑制して、結果として鋳造欠陥が少なく、形状精度に優れたタイヤモールドを得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】タイヤモールド鋳造設備の一例を示す、（ａ）は水平方向断面図であり、（ｂ）は垂直方向断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  配列テーブル  
２  タイヤモールド用鋳型
３  タイヤモールド鋳造用枠体
４  注湯部
５  溶湯
【図１】
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