(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車用タイヤのトレッド部を成形する環状金型のセグメントモールドとして用いられる再生セグメントモールドに関し、正確な寸法精度を保有することができ、寸法精度よく自動車タイヤのトレッド部の製造ができると共に、各セグメントモールドの分割隙間から大きくゴムが食み出すようなことも防止でき、全体としてセグメントモールドの寿命を充分に長くすることができる再生セグメントモールドの提供。【解決手段】自動車用タイヤのトレッド部を成形する環状金型６の円周方向に分割された複数個のセグメントモールド１０の１つとして採用される再生セグメントモールド１０であって、アルミニウム合金からなるモールドの一対の分割面１０ａの片面若しくは両面にニッケルメッキを施すことで両分割面１０ａ、１０ａ間の円弧寸法を所定の寸法に再生してある。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
自動車用タイヤのトレッド部を成形する環状金型の円周方向に分割された複数個のセグメントモールドの１つとして採用される再生セグメントモールドであって、アルミニウム合金からなるモールドの一対の分割面の片面若しくは両面にニッケルメッキを施すことで両分割面間の円弧寸法を所定の寸法に再生してあることを特徴とする再生セグメントモールド。
【請求項２】
請求項１において、ニッケルメッキの代わりにクロムメッキを施すことで両分割面間の円弧寸法を所定の寸法に再生してあることを特徴とする再生セグメントモールド。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、再生セグメントモールドに関する。より詳しくは、自動車用タイヤのトレッド部を成形する環状金型のセグメントモールドとして用いられる再生品としての再生セグメントモールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
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い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。このタイヤのトレッド部成形用の環状金型は、最近では、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モールドからなるものが増えてきている。このような複数のセグメントモールドからなる環状金型を備えたタイヤ加硫金型としては、下記特許文献１〜６に示すものが開示されている。
ところでタイヤ成形用の金型においては、タイヤを成形しながら同時に加硫を行う必要があることから、成形中に加熱を行うことになる。その際、セグメントモールドとしては、伝熱性がよくて軽量である金属材料としてアルミ合金が採用される場合が多い。
そして前記複数のセグメントモールドを組み合わせ配置して環状金型とし、これに未加硫タイヤをセットして加硫成形する際には、タイヤのゴムがセグメントモールドの分割隙間から大きく食み出さないように、前記分割隙間の間隙を小さく保持する必要がある。しかしその一方、各セグメントモールドの加熱時における膨張を考慮して、各セグメントモールド間の分割隙間を設定する必要がある。
このため各セグメントモールドの寸法は、かなり正確な寸法精度を要求され、またかなり正確な許容寸法誤差をもって製作される必要があった。
ところが、このような寸法精度のよい新品のセグメントモールドを用いてタイヤの加硫成形を行う場合であっても、加硫成形作業を繰り返して行うことで、各セグメントモールドが膨張収縮を繰り返し、隣接セグメントモールド同士が相互に押圧と離間を繰り返す結果、その分割面が摩耗し或いは圧縮を受けること、また経時的にセグメントモールド自身の膨張度合いが減少する等の原因で、セグメントモールドの寸法が縮小する問題があった。
セグメントモールドに寸法の減少があると、分割隙間が大きくなり、ゴムの食み出しが大きくなり過ぎる問題が生じる。
このようなゴムの食み出しに対する対応策としては、その食み出しを機械構造的に防止する方法もあるが、限界がある。
【０００３】
一方、従来、寸法不足となったり破損したりしたセグメントモールドを補修する方法として、溶接や溶射等によるセグメントモールドの所定部の肉盛りとその後の表面研削、研磨による寸法調整とを行う補修方法が行われていた。しかし、このような従来の補修方法は、あくまで一時的且つ部分的な補修の域を出ないものであって、分割面の全面を充分に精度よく所定の厚み寸法に再生することは困難であった。このため一旦寸法が減少したセグメントモールドは、例え補修がなされても、もはやタイヤ製造上における信頼性が充分ではなくなるという問題を解消することができないものであった。
ところで、金属表面等の表面処理方法としてメッキ法がある。このメッキ法は、種々の表面処理の目的で行われるが、金属等の表面にメッキ金属を積層することになるので、その積層分だけ表面の厚みが増すことになる。
アルミニウム材にメッキを施す先行文献として、例えば下記特許文献７〜９に示すものがある。特許文献７には、アルミニウム材金型の補修方法が開示されている。また特許文献８には、アルミニウムまたはアルミニウム合金から成る部品の表面のコーティング方法が開示されている。また特許文献９には、アルミニウム又はアルミニウム合金のめっき方法が開示されている。
【特許文献１】特開平８−７２０６０号公報
【特許文献２】特開２０００−６１９４４号公報
【特許文献３】特開２００３−３２６５２４号公報
【特許文献４】再表２００５−７３７６号公報
【特許文献５】特開２００６−２８９７３７号公報
【特許文献６】特開２００６−３２１１０７号公報
【特許文献７】特開平５−２３７６５６号公報
【特許文献８】特開平８−２３９７９３号公報
【特許文献９】特開平１１−３０２８５４号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記特許文献７に示すアルミニウム材金型の補修方法は、補修すべき部分の周囲にメッキを施すだけであり、補修すべき部分そのものは溶加材を用いた溶接による肉盛で行う方法である。従って金型の補修といっても、溶接による補修箇所の寸法精度は悪く、所定の厚み寸法に寸法精度よく再生するには、更なる研削作業のための時間と手間とを必要とする問題があった。また寸法精度もよくないという問題がある。
また上記特許文献８には、アルミニウム材からなる自動車部品等の摩擦を受けやすい部品に対して、均一な付着厚さになるようなニッケルメッキを施すコーティング方法が開示されている。しかし、あくまで完成された製品の表面に、更に製品寸法の変更が最小限となるような薄くて均一なコーティング膜を形成することを目的とし、且つ構成したものである。即ちこの特許文献８には、部品を再生させるといった概念や、更には部品寸法を再生するといった概念、いわゆる再生部品としての考え方は存在しない。
上記特許文献９には、アルミニウム材に対して平滑性、密着性に優れた皮膜を短縮された効率のよい製造プロセスで行うことができるニッケルメッキの方法が開示されている。しかし同様に、部品や製品を再生することを目的且つ構成したものではなく、めっきを利用した再生部品、再生製品に係る考え方は何ら開示されていない。
【０００５】
そこで本考案は上記従来における問題を解消し、自動車用タイヤのトレッド部を成形する環状金型のセグメントモールドとして用いられる再生品としての再生セグメントモールドに関し、単なる一時的な補修ではなく、正確な寸法精度を保有することができ、よって寸法精度のよい引き続き信用のおける自動車タイヤのトレッド部の製造ができると共に、各セグメントモールドの分割隙間から大きくゴムが食み出すようなことも防止でき、全体としてセグメントモールドの寿命を充分に長くすることができる再生セグメントモールドの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため、本考案の再生セグメントモールドは、自動車用タイヤのトレッド部を成形する環状金型の円周方向に分割された複数個のセグメントモールドの１つとして採用される再生セグメントモールドであって、アルミニウム合金からなるモールドの一対の分割面の片面若しくは両面にニッケルメッキを施すことで両分割面間の円弧寸法を所定の寸法に再生してあることを第１の特徴としている。
また本考案の再生セグメントモールドは、上記第１の特徴において、ニッケルメッキの代わりにクロムメッキを施すことで両分割面間の円弧寸法を所定の寸法に再生してあることを第２の特徴としている。
【考案の効果】
【０００７】
請求項１に記載の再生セグメントモールドによれば、該再生セグメントモールドを、タイヤのトレッド部を成形するための環状金型の分割された複数個のセグメントモールドの１つとして、用いることができる。即ち、再生セグメントモールドを他の複数のセグメントモールドや再生セグメントモールドと共に組み合わせて１つの環状金型とすることができる。
タイヤのトレッド部を成形する環状金型の各セグメントモールドは、タイヤの加硫を同時的に行う上で熱伝導性のよいアルミニウム合金が好ましく、また成形タイヤの型外し型閉めの操作性の点からも軽量で移動容易なアルミニウム合金のセグメントモールドが採用されている。しかし、このようなアルミニウム合金からなるセグメントモールドは、加硫成形が繰り返される毎に膨張と収縮を繰り返し、膨張時には隣接するセグメントモールドと接面して相互に押圧力を受けて、寸法圧縮され、しかも経時的に加工硬化等の組織変化を受けることで、次第に、同じ温度で加熱されても元の寸法には膨張しなくなる。
このように寸法不足となったセグメントモールドに対して、その一対の分割面の片面若しくは両面にニッケルメッキを施し、そのセグメントモールドの両分割面間の円弧寸法を所定の寸法に再生した再生セグメントモールドを構成することにより、他のセグメントモールドと組み合わせて、タイヤのトレッド部を成形するための良好な環状金型を引き続き構成することができ、寸法が正確で良好なトレッドパターンが形成されたタイヤを、タイヤの食み出しなく成形することができる。
しかも加工硬化したアルミニウム合金の表面に、更に比較的硬度の高いニッケルメッキが施されることで、再生セグメントモールドの分割面の表面層の耐圧縮変形が向上する結果、加硫成形の際に隣接するセグメントモールドとの相互の押圧の繰り返しによっても、再生セグメントモールドの分割面に生じる圧縮変形を少することができる。
以上より請求項１に記載の再生セグメントモールドによれば、セグメントモールドの単なる一時的な部分的な補修ではなく、正確な寸法精度を分割面に保有することができ、よって寸法精度のよい自動車タイヤの製造ができる。また各セグメントモールドの分割隙間からゴムが食み出すようなことも防止でき、トータルとしてのセグメントモールドの寿命を充分に長くすることができる。
【０００８】
また請求項２に記載の再生セグメントモールドによれば、ニッケルメッキの代わりにクロムメッキを施すことで両分割面間の円弧寸法を所定の寸法に再生してあることにより、上記ニッケルをメッキする場合よりも、メッキ終了後における加工性が劣るものの、ニッケルメッキの場合とほぼ同様な作用効果を得ることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下の図面を参照して、本考案の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本考案の実施形態に係る自動車用タイヤのタイヤ加硫金型の一部を破断して見た全体斜視図、図２はタイヤ加硫金型の一部を示す断面図、図３はタイヤのトレッド部を成形する環状金型の平面図、図４は再生セグメントモールドの斜視図、図５は再生セグメントモールドの再生途中の状態を示す斜視図である。
【００１０】
先ず図１、図２を参照して、タイヤ加硫金型１はジャケット本体２、上型プレート３、下型プレート４、セクター５を外殻とし、それらの内側にタイヤのトレッド部を成形する環状金型６と、上金型７と、下金型８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環状金型６と上金型７と下金型８とで行われる。
前記ジャケット本体２とセクター５との関係は、加硫成形が終了した後に、ジャケット本体２が上方へ移動することで、セクター５が外方（半径方向）へ移動する。これによって環状金型６が外方（半径方向）にて型組みが解かれる。また加硫成形を行うに際して、ジャケット本体２が下方へ移動することで、セクター５が内方（半径方向）へ移動する。これによって環状金型６が内方（半径方向）に移動して型組みがなされる。
【００１１】
図３の平面図で示すように、前記タイヤのトレッド部を成形する環状金型６は、複数個（本実施形態では１１個）に分割されたセグメントモールド１０からなる。各セグメントモールド１０は、円周方向に等分に分割された円弧状片として、それぞれ同じ寸法に構成されている。
各セグメントモールド１０の円周方向の両端面は一対の分割面１０ａ、１０ａとして、隣接するセグメントモールド１０の分割面１０ａと対向する。
またセグメントモールド１０の内面１０ｂは、タイヤのトレッドパターンを成形するための凹凸模様が刻設されている。セグメントモールド１０の外面１０ｃは前記セクター５と係合する。
【００１２】
各セグメントモールド１０は半径方向の内外方に進退することで、成形可能な型組み状態と、型組みが解かれた状態となる。図３は、各セグメントモールド１０により環状金型６の型組みがなされた状態を示している。
環状金型６の型組みがなされた状態で、各セグメントモールド１０の分割隙間、即ち対向する分割面１０ａ、１０ａ間の隙間は、所定のクリアランス寸法になるように設計している。この所定のクリアランス寸法の実際の値は、例えば１ｍ径のタイヤ成形で各分割隙間の合計が２．５ｍｍとする等、金型の材質、タイヤ直径等に応じて、加硫成形温度でのセグメントモールド１０の膨張を考慮し、セグメントモールド１０同士が膨張によって相互に大きな押圧力を受け過ぎないように、且つ加硫成形時にセグメントモールド１０間の分割隙間からタイヤのゴムが食み出ることがないような値を、予め実験により決定しておくことができる。
前記各セグメントモールド１０間のクリアランス寸法は、セグメントモールド１０の内面１０ｂ側の分割隙間で小さく、外面１０ｃ側に行くにつれて大きくなるようにすることもできる。
前記各セグメントモールド１０は、アルミニウム合金で構成する。そして新品においては、セグメントモールド１０の一対の分割面１０ａ、１０ａもアルミニウム合金そのもので本体と共に一体成形されている。
【００１３】
一方、環状金型６を構成するセグメントモールド１０として、再生されたセグメントモールドを、通常のセグメントモールド１０と共に用いることができる。この再生セグメントモールドもセグメントモールドには違いないので、以後、セグメントモールド１０と同一の符号１０で表す。ただし再生したセグメントモールド１０の場合には、「再生」という文字を付した「再生セグメントモールド１０」として表記する。
再生セグメントモールド１０は、分割面１０ａに摩耗や圧縮変形等を受けて縮小したセグメントモールド１０の一対の分割面１０ａ、１０ａに対し、その片面若しくは両面にニッケルメッキを施して所定の寸法に再生したセグメントモールドである。分割面１０ａにニッケルメッキを施すことで、両分割面１０ａ、１０ａ間の円弧寸法を所定の寸法に再生してあるセグメントモールドである。
【００１４】
再生セグメントモールド１０は、ニッケルメッキを一対の分割面１０ａ、１０ａの両方に施したものであってもよい。また一対の分割面１０ａ、１０ａの片面にのみ施したものであってもよい。両分割面１０ａ、１０ａにニッケルメッキを施す場合に、同じ厚みに積層した再生セグメントモールド１０とすることができる。また１回目の再生では片面だけをニッケルメッキして再生し、次の再生時期には、残る片面をニッケルメッキして再生するようにすることができる。
再生セグメントモールド１０の分割面１０ａ、１０ａ間の円弧寸法は、新品のセグメントモールド１０の分割面１０ａ、１０ａ間の円弧寸法と同じ寸法になるように再生することができる。また新品のセグメントモールド１０よりも多少小さい円弧寸法に再生することができる。
再生セグメントモールド１０の分割面１０ａ、１０ａ間の円弧寸法は、通常のセグメントモールド１０と必ずしも同じにする必要はない。再生セグメントモールド１０の熱膨張率は通常のセグメントモールド１０と同じではなく、また経時的な寸法縮小の割合も通常のセグメントモールド１０と同じではないからである。再生セグメントモールド１０では使用が繰り返された通常のセグメントモールド１０の分割面１０ａに比較的緻密なニッケルメッキがなされているため、熱膨張率が低く且つ経時的使用による寸法縮小の小さいと考えられる。
【００１５】
前記再生セグメントモールド１０は、１１分割（本実施形態の場合）した環状金型６に対して、例えば１つ用いる場合は何れかの位置に、２つ用いる場合は円周上の対面付近の位置に、３つ用いる場合は円周を３分割した付近の位置にそれぞれ配置するように、環状金型６の円周上においてバランスよく配置する。これによって、当初の新品ばかりのセグメントモールド１０を基にして設計された環状金型６やそれを取り巻くセクター５等の配置にズレやアンバランスが生じないようにないようにする。
また再生セグメントモールド１０を円周上においてバランスよく配置することで、環状金型６全体としてのバランスを初期の設計通りに維持することができる。よってトレッドパターンを引き続き所定の配置で正確に成形でき、また加硫成形の際の加熱による各セグメントモールド１０の熱膨張を環状金型６全体でバランスよく吸収することができ、且つ加硫成形中での環状金型６の各セグメントモールド１０間の隙間を円周上において均一にバランスよく配置することができる。よって、セグメントモールド１０間の分割隙間の寸法が円周上で不均一となり、隙間が大きいところからゴムが食み出すといったことを防止することができる。
【００１６】
前記再生セグメントモールド１０のニッケルメッキは、例えばワット浴を用いて電気メッキとする。勿論、スルファミン酸浴とすることもできるが、ワット浴と比べて設備にコストがかかる。またワット浴は光沢剤をいれた光沢メッキ浴とすることができる。
電気メッキとすることで、条件を一定化しやすく、ニッケルメッキによる積層厚をメッキ時間との関係で精密に制御することができるメリットがある。
電気メッキの条件としては、例えば分割面１０ａに対して１Ａ／ｃｍ２の電流が流れるように設定して、１５μｍ／時間のニッケルメッキ積層を得るような条件にすれば、２０時間のメッキによって、分割面１０ａ、１０ａの片面のみに０．３ｍｍのニッケルメッキ層を付加した、０．３ｍｍの寸法を回復した再生セグメントモールド１０を得ることができる。また分割面１０ａ、１０ａの両面に、それぞれ０．３ｍｍのニッケルメッキ層を付加した、全体として０．６ｍｍの寸法を回復した再生セグメントモールド１０を得ることができる。
【００１７】
図５を参照して、再生セグメントモールド１０の製造方法について説明する。
今、環状金型６を構成する複数のセグメントモールド１０のうち、１つのセグメントモールド１０の再生が必要となった場合、そのセグメントモールド１０を環状金型６から取り外す。
次に、そのセグメントモールド１０に付着している油やその他の付着物を取り除いて表面を清浄にする。
清浄にしたセグメントモールド１０を、可剥性プラスチック液に浸漬し、セグメントモールド１０全体を可剥性プラスチックＰで被覆する。可剥性プラスチックとしては、繊維樹脂（例えば酢酸繊維素プラスチック）と、熱可塑性樹脂（例えばセルロースアセテートブチレート）と、エポキシ系可塑剤とからなる熱間浸漬型可剥プラスチックを用いることができる。また浸漬温度は１５０〜１８０℃とする。
浸漬によって全体が可剥性プラスチックＰで被覆されたセグメントモールド１０から、ニッケルメッキを施す面、即ち一対の分割面１０ａ、１０ａの何れか一方若しくは両方の面から可剥性プラスチックＰを削除する。この状態を図５に示す。図５では電気ニッケルメッキを施す面以外は可剥性プラスチックＰで完全に被覆された状態となっている。
電気ニッケルメッキを施す面に、必要に応じて清浄化、脱脂、平滑化等の前処理を施した後、所定の条件に設定したワット浴内にセグメントモールド１０を浸漬し、電気メッキを行う。所定の時間が経過して、所定の積層厚みとなったところでメッキ作業を終了する。
セグメントモールド１０を、メッキ浴から取り出し、残る被覆可剥性プラスチックＰを剥ぎ、洗浄、乾燥等して再生セグメントモールド１０の製造が完了する。
【００１８】
なお上記においては、アルミニウム合金からなるモールドの一対の分割面の片面若しくは両面にニッケルメッキを施すことで両分割面間の円弧寸法を所定の寸法に再生した再生セグメントモールドを説明した。しかし、ニッケルメッキの代わりにクロムメッキをモールドの分割面の片面若しくは両面にクロムメッキを施すことで両分割面間の円弧寸法を所定の寸法に再生した再生セグメントモールドとしてもよい。クロムメッキは電気メッキによるのが好ましい。
クロムメッキによる再生セグメントモールドは、ニッケルメッキによる再生セグメントモールドの場合に比べて、メッキを施した後の後処理としての加工性が若干劣るが、ニッケルメッキによる再生セグメントモールドとほぼ同様な上記作用効果を奏する。
その他、ニッケルメッキ、クロムメッキ以外のメッキも可能であるが、メッキ層が軟質すぎたり、或いは脆すぎたりするなどの問題が多い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本考案の実施形態に係る自動車用タイヤのタイヤ加硫金型の一部を破断して見た全体斜視図である。
【図２】タイヤ加硫金型の一部を示す断面図である。
【図３】タイヤのトレッド部を成形する環状金型の平面図である。
【図４】再生セグメントモールドの斜視図である。
【図５】再生セグメントモールドの再生途中の状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１      タイヤ加硫金型
２      ジャケット本体
３      上型プレート
４      下型プレート
５      セクター
６      環状金型
７      上金型
８      下金型
１０    セグメントモールド
１０ａ  分割面
１０ｂ  内面
１０ｃ  外面
Ｐ      可剥性プラスチック
【図１】
0003134033.tif 000003
【図２】
0003134033.tif 000004
【図３】
0003134033.tif 000005
【図４】
0003134033.tif 000006
【図５】
0003134033.tif 000007