(57)【要約】【課題】第１ショット，第２ショットの鋳造時における湯回り不良を防止し、良好な鋳継ぎ部によるエアーリークを確保することが出来るタイヤ加硫成形用金型の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】第１ショット鋳造では、第１分割金型７ａ，７ｂの第１ショットパターン金型９の空間部１２に、予め第２ショット鋳造時の空間形成部１３を構成するための金型部品１４を着脱可能に装着する。この状態で第１ショット鋳造を行った後、離型する際、前記金型部品１４を第１ショットピースブロック８ａに残して脱型する。第１分割金型７ａ，７ｂから脱型した第１ショットピースブロック８ａを、図１（ｄ）に示すような第２ショット鋳造時の使用状態にするには、第１ショットピースブロック８ａの空間形成部１３に嵌合している金型部品１４を、予め金型部品１４に形成した引き抜き穴１５ａにボルト等の引き抜き治具１５を係合させて取外す。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割金型を使用してダイカスト鋳造法による複数回のショットで鋳込み金属材料から成る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を形成するタイヤ加硫成形用金型の製造方法において、
前記第１ショット鋳造時に、第１ショットパターン金型の空間部に予め第２ショット鋳造時の空間形成部を構成するための金型部品を着脱可能に装着し、この状態で第１ショット鋳造を行った後、離型する際、前記金型部品を第１ショットピースブロックに残し、脱型後、第１ショットピースブロックから金型部品を取外すことを特徴とするタイヤ加硫成形用金型の製造方法
【請求項２】
前記金型部品は、第２ショット鋳造時の空間形成部を構成するための金型部品の嵌合部をその先端側に行くに従って肉厚を順次薄くなるように形成し、前記プロファイル面から突出する金型部品の突出部は、金型開き方向に対して第１ショットパターン金型に対して干渉しない形状にした請求項１に記載のタイヤ加硫成形用金型の製造方法。
【請求項３】
前記金型部品は、第１ショットピースブロックを脱型後、引き抜き治具により第１ショットピースブロックから取外す請求項１または２に記載のタイヤ加硫成形用金型の製造方法。
【請求項４】
前記金型部品を予め複数個準備しておき、連続鋳造を行う請求項１，２または３に記載のタイヤ加硫成形用金型の製造方法。
【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の製造方法に係わり、更に詳しくは金型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において、第１ショットと第２ショットとの鋳造時における鋳造不良を改善して鋳継ぎ部の良好なエアーリークを確保出来るタイヤ加硫成形用金型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分割型のタイヤ加硫成形用金型（セクターモールド）１は、図７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２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４に装着することにより１つのセクター５を構成し、このセクター５を環状に複数個相互に連結させて構成している。
【０００３】
このような分割型のタイヤ加硫成形用金型１を用いてタイヤの加硫成形を行う時には、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または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】
然しながら、このようなスピューレスモールドは、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。
【０００７】
そこで、本願発明者等は、かかる従来の問題点を解決するために、特開２０００−２２９３２２号公報及び図８に開示されているように、ダイカスト鋳造で第１分割金型７ａ，７ｂに第１ショットすることによりタイヤプロファイル面形状を部分的に有する分割された第１ピースブロック８ａを成形し、この第１ピースブロック８ａを図示しない第２金型に配置して、同種溶融金属材料を第２ショットして、タイヤのトレッドパターンをプロファイル面上に鋳出して成形すると共に、第１ショットの第１ピースブロック８ａと第２ショットの第２ピースブロック８ｂとの鋳継ぎ部Ｘ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を提案している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、本願発明等は、上記の発明を実際に実施した結果、新たな課題があることが判った。
【０００９】
即ち、上記の発明において、第１ピースブロック８ａの鋳造後、第１ピースブロック８ａを第１分割金型７ａ，７ｂ及びプロファイル面に凸部９ａを備えた第１ショットパタ−ン金型９から離型させる工程では、図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１ショットの第１分割金型７ａ，７ｂを単に鋳造離型方向Ｚ（型開き方向）に直線的に移動させることにより行っている。
【００１０】
しかし、第１ショットの第１分割金型７ａ，７ｂには、第２ショットによって充填される空間を形成するためにパタ−ン入れ子９のプロファイル面に凸部９ａが形成してあり、この凸部９ａはこれまで鋳造離型方向Ｚ（型開き方向）に対し抜け勾配（第１ピースブロック８ａの凸部と干渉しないようにするために鋳造離型方向Ｚと凸部９ａとは平行になっている）をもった形状であった。
【００１１】
この結果、加硫時のゴム流れの不良から生ずるタイヤショルダー部の表面に、凹み等の不良（タイヤ業界ではライト故障と呼称されている）が発生する。このタイヤショルダー部の表面不良を防止する対策として、鋳継ぎ線Ｘａをよりタイヤショルダー側に配置しようとした場合、プロファイル断面方向からみた鋳継ぎ線Ｘａは法線から大きく外れ、以下のような問題を引き起こすことがあった。
（ａ）．第１ショット鋳造においては、図１０に示すように、第１ショットパターン金型９の一部が鋭利な形状になるため湯流れ不良部Ｑ１が発生する。
（ｂ）．第２分割金型１１ａ，１１ｂを用いての第２ショット鋳造時に、図１１に示すように、第１ピースブロック８ａが第２ショットパターン金型１０に押し付けられた時、前記第１ピースブロック８ａの先端Ｐがナイフエッジ形状であるため、内側に倒れて、所謂湯かぶりＱ２を起こし、鋳継ぎ線Ｘａを確保することが出来ない。
（ｃ）．第２ショット鋳造時、第２ショットの湯が流れ込む形状が楔型となり、湯流れ不良部Ｑ３が発生し易くなる。
【００１２】
この発明はかかる従来の問題点に着目し、第１ショット鋳造時に、第１ショットパターン金型の空間部に予め第２ショット鋳造時の空間形成部を構成するための金型部品を着脱可能に装着することで、第１ショット，第２ショットの鋳造時における湯回り不良を防止し、良好な鋳継ぎ部によるエアーリークを確保することが出来るタイヤ加硫成形用金型の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【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、第１ショット鋳造時に、第１ショットパターン入れ子の空間部に予め第２ショット鋳造時の空間形成部を構成するための金型部品を着脱可能に装着し、この状態で第１ショット鋳造を行った後、離型する際、前記金型部品を第１ショットピースブロックに残し、脱型後、第１ショットピースブロックから金型部品を取外すことを要旨とするものである。
【００１４】
前記金型部品は、第２ショット鋳造時の空間形成部を構成するための金型部品の嵌合部をその先端側に行くに従って肉厚を順次薄くなるように形成し、前記プロファイル面から突出する金型部品の突出部は、金型開き方向に対して第１ショットパターン金型に対して干渉しない形状にする。
【００１５】
また前記金型部品は、第１ショットピースブロックを脱型後、引き抜き治具により第１ショットピースブロックから取外すもので、更に前記金型部品を予め複数個準備しておき、連続鋳造を行うことも可能である。
【００１６】
このように、第１ショット鋳造時に、第１ショットパターン金型の空間部に予め第２ショット鋳造時の空間形成部を構成するための金型部品を着脱可能に装着することで、第１ショットの湯回り不良を改善でき、また第２ショット鋳造時の第１ショット倒れによる湯かぶりを防止でき、第２ショットの鋳造湯回りが適正になるので鋳造条件が最適となり、良好な鋳物の鋳造接線のエアーリークを確保することが出来るものである。
【００１７】
【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。
【００１８】
なお、従来例と同一構成要素は、同一符号を付して説明は省略する。
【００１９】
図１（ａ）〜（ｅ）は、この発明のタイヤ加硫成形用金型（セクターモールド）を構成する第１ピースブロック８ａ鋳造後の離型工程を示す説明図であって、第１ショット鋳造では、第１分割金型７ａ，７ｂの第１ショットパターン金型９（ダイキャスト鋳造に用いる加硫用金型）の空間部１２に、予め第２ショット鋳造時の空間形成部１３を構成するための金型部品１４を着脱可能に装着する。
【００２０】
そして、この状態で図１（ａ）に示すように、第１ショット鋳造を行った後、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、離型する際、前記金型部品１４を第１ショットピースブロック８ａに残して脱型する。
【００２１】
第１分割金型７ａ，７ｂから脱型した第１ショットピースブロック８ａを、図１（ｄ）に示すような第２ショット鋳造時の使用状態にするには、図１（ｅ）に示すように、第１ショットピースブロック８ａの空間形成部１３に嵌合している金型部品１４を、予め金型部品１４に形成した引き抜き穴１５ａにボルト等の引き抜き治具１５を係合させて取外す。
【００２２】
前記第２ショット鋳造時の空間形成部１３を構成するための金型部品１４の嵌合部１４ａは、図２に示すように、その先端側に行くに従って肉厚ｔを順次薄くなるように形成する。また前記プロファイル面ｓから突出する金型部品１４の突出部１４ｂは、金型開き方向Ｚに対して第１ショットパターン金型９に対して干渉しない形状（引っ掛かりがない直線形状）に形成してある。
【００２３】
即ち、この発明の金型部品１４の嵌合部１４ａは、プロファイル鋳継ぎ線Ｘａとプロファイル法線Ｘｂとの角度αが０°〜２５°が好ましく、具体的には嵌合部１４ａの肉厚ｔが薄くなる方向、即ち、内側に向かって角度αが０°〜２５°であることが条件となる。
【００２４】
プロファイル法線Ｘｂから外側に広がる角度では、第１ショットピースブロック８ａの鋳造後に金型部品１４を取外すことが困難となるからである。また、嵌合部１４ａは、上記の条件を満たすものであれば、長さについては特に限定されるものではない。
【００２５】
なお、図３は従来例の第１ショットピースブロック８ａを示しており、α１，α２，α３を５５°、３０°、８°にした場合の従来例と、α１，α２，α３を２０°、１０°、１０°にした場合の本発明とを、第１ショットの湯回り不良発生率（％）、第２ショットの湯回り不良発生率（％）、第２ショットの湯かぶり不良発生率（％）、エアーリーク状態を比較した実験結果を、
以下の表１に示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
以上の結果から明らかなように、第１ショット鋳造時に、第１ショットパターン金型９の空間部１２に予め第２ショット鋳造時の空間形成部１３を構成するための金型部品１４を着脱可能に装着することで、第１ショットの湯回り不良を改善でき、また第２ショット鋳造時の第１ショット倒れによる湯かぶりを防止でき、第２ショットの鋳造湯回りが適正になるので鋳造条件が最適となり、良好な鋳物の鋳造接線のエアーリークを確保することが出来ることが判った。
【００２８】
なお、前記金型部品１４を予め複数個準備しておくことで、タイヤ加硫成形用金型の連続鋳造を行うことも可能である。
【００２９】
次に、図４（ａ），（ｂ）〜図６（ａ），（ｂ）は、金型部品１４の嵌合部１４ａの形状と、鋳造後の第１ショットピースブロック８ａから金型部品１４を取外す場合の他の実施形態を示し、図４（ａ），（ｂ）の実施形態は、金型部品１４の嵌合部１４ａの側面形状を、湾曲した曲面１４ｘに形成すると共に、嵌合部１４ａの先端側は、順次肉厚ｔが薄くなるように形成したものである。
【００３０】
このように形成することで、鋳造後の第１ショットピースブロック８ａから金型部品１４の嵌合部１４ａを引き抜く際、第１ショットピースブロック８ａの内側に向かって引き抜き治具１５により容易に取外すことが出来る。
【００３１】
また、図５（ａ），（ｂ）の実施形態は、金型部品１４の嵌合部１４ａの側面形状を、嵌合部１４ａの先端側の肉厚ｔが順次薄くなるように直線状のテーパ面１４ｙに形成したものである。
【００３２】
このように形成することで、鋳造後の第１ショットピースブロック８ａから金型部品１４の嵌合部１４ａを引き抜く際、第１ショットピースブロック８ａの内側に向かって引き抜き治具１５により容易に取外すことが出来る。
【００３３】
更に、図６（ａ），（ｂ）の実施形態は、金型部品１４の嵌合部１４ａの側面形状を、直線状のテーパ面１４ｙに形成すると共に、嵌合部１４ａの先端側は、順次肉厚ｔが薄くなるように形成したものである。
【００３４】
そして、鋳造後の第１ショットピースブロック８ａから金型部品１４の嵌合部１４ａを引き抜く際には、第１ショットピースブロック８ａの幅方向Ｚ１に向かって引き抜き治具１５により容易に取外すことが出来る。
【００３５】
【発明の効果】
この発明は、上記のように第１ショット鋳造時に、第１ショットパターン金型の空間部に予め第２ショット鋳造時の空間形成部を構成するための金型部品を着脱可能に装着し、この状態で第１ショット鋳造を行った後、離型する際、前記金型部品を第１ショットピースブロックに残し、脱型後、第１ショットピースブロックから金型部品を取外すようにしたので、以下のような優れた効果を奏するものである。
（ａ）．第１ショット，第２ショットの鋳造時における湯回り不良を防止出来る。
（ｂ）．第２ショットの鋳造時の第１ショット倒れによる湯かぶりを防止することが出来る。
（ｃ）．第２ショットの鋳造時における湯回りが適正になるので、鋳造条件が最適となり、良好な鋳継ぎ部によるエアーリークを確保することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、この発明のタイヤ加硫成形用金型（セクターモールド）を構成する第１ピースブロック鋳造後の離型工程を示す説明図である。
【図２】この発明の第１ピースブロックに対する金型部品の嵌合部における拡大断面図である。
【図３】この発明の金型部品の嵌合部と比較した従来の第１ピースブロックにおける第２ショット鋳造時の空間形成部の説明図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、金型部品の嵌合部の形状と、鋳造後の第１ショットピースブロックから金型部品を取外す場合の他の実施形態を示す説明図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、金型部品の嵌合部の形状と、鋳造後の第１ショットピースブロックから金型部品を取外す場合の他の実施形態を示す説明図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、金型部品の嵌合部の形状と、鋳造後の第１ショットピースブロックから金型部品を取外す場合の他の実施形態を示す説明図である。
【図７】従来の分割型のタイヤ加硫成形用金型（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８】従来の第１ショット鋳造の説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、従来の第１ショットピースブロックの鋳造後における離型工程の説明図である。
【図１０】従来の第１ショット鋳造の説明図である。
【図１１】従来の第２ショット鋳造の説明図である。
【符号の説明】
１　タイヤ加硫成形用金型（セクターモールド）
２　凹凸　　　　　　　　　　　　３　ピース
４　バックブロック　　　　　　　５　セクター
Ｐ　第１ピースブロックの先端
７ａ，７ｂ　第１分割金型
８ａ　第１ピースブロック　　　８ｂ　第２ピースブロック
Ｘ　鋳継ぎ部　　　　　　　　　Ｘａ　プロファイル鋳継ぎ線
９　第１ショットパタ−ン金型　９ａ　凸部
１０　第２ショットパターン金型
Ｚ　鋳造離型方向
Ｑ１　湯流れ不良部　　　　　Ｑ２　湯かぶり
Ｑ３　湯流れ不良部
１２　空間部　　　　　　　　１３　空間形成部
１４　金型部品　　　　　　　１５　引き抜き治具
１４ａ　嵌合部　　　　　　　１４ｂ　突出部
１４ｘ　湾曲した曲面　　　　１４ｙ　テーパ面
ｔ　肉厚　　　　　　　　　　ｓ　プロファイル面
Ｘｂ　プロファイル法線　　　　α　角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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