説明

ゴム付円環部材の製造装置

【課題】バリの発生を確実に防止し、かつ均一性を向上することができるゴム付円環部材の製造装置を提供する。
【解決手段】金型1内に形成された環状のキャビティ10に、加熱した未加硫ゴム19を射出注入してゴム付き円環部材を成形する製造装置であって、キャビティ10のゲート17とランナー12、13との間に、ランナー12、13を開閉可能であって先端部がゲート17と同じ大きさである遮断体3を配置し、その遮断体3がランナー12、13を閉止した状態にあるときは、遮断体3の先端部16がゲート17内に位置し、かつ先端部16がキャビティの10内面と面一になるように構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はゴム付円環部材の製造装置に関し、更に詳しくは、タイヤのフィラー付ビードのようなゴム付円環部材を、バリが生じることなく均一に製造することができるゴム付円環部材の製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
タイヤの主要な構成部品であるビードワイヤ及びビードフィラーの周方向の均一性は、タイヤのユニフォミティーなどの性能に大きな影響を及ぼすことが知られている。そのため近年では、ビードワイヤの周りにビードフィラーを射出成形で一体的に形成することによりフィラー付ビードをあらかじめ製造し、タイヤの成形工程に供することが行われている。
【0003】
射出成形によるフィラー付ビードの製造は、ビードワイヤがセットされた下型に上型をかぶせた後に、加熱した未加硫ゴムをランナーを通じてビードワイヤ外縁のフィラー成形用のキャビティに射出注入し、冷却後に金型を開いて成形品を取り出すことにより行われる。しかし、キャビティの流入口であるゲートから未加硫ゴムがわずかに流出するため、フィラー付ビードにバリが発生して、周方向の均一性を低下させるという問題があった。
【0004】
このような問題を解決するため、特許文献1は、ゲートに空間部を形成し、その空間部に摺動可能なリング部材を設けることにより、離型と同時にリング部材が自重により下がってゲートを閉鎖することで、未加硫ゴムの流出を抑えるようにした射出成形用型を提案している。
【0005】
しかしながら、上記の射出成形用型は、リング部材の自重による摺動を利用しているため、未加硫ゴムの注入圧力などの製造条件によっては動作が不安定になり、バリの発生を確実に防止することができなくなってしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】実開平3−74922号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、バリの発生を確実に防止し、かつ均一性を向上することができるゴム付円環部材の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成する本発明のゴム付円環部材の製造装置は、金型内に形成された環状のキャビティに、加熱した未加硫ゴムを射出注入してゴム付き円環部材を成形する製造装置であって、前記キャビティのゲートとランナーとの間に、該ランナーを開閉可能であって先端部が該ゲートと同じ大きさである遮断体を配置し、前記遮断体が該ランナーを閉止した状態にあるときは、該遮断体の先端部が該ゲート内に位置し、かつ該先端部が該キャビティの内面と面一になるように構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0009】
本発明のゴム付円環部材の製造装置によれば、金型内に射出注入した加熱された未加硫ゴムを、キャビティの手前で遮断すると共に、キャビティの流入口の近傍に残る未加硫ゴムをキャビティの内面と面一になるように押し込むように構成したので、キャビティに充填された未加硫ゴムにムラがなくなり、かつ表面が平坦になるため、ゴム付円環部材におけるバリの発生を防止し、かつ均一性を向上することができる。
【0010】
金型を、上面に環状凹部が形成されたトレイを上型と下型とで挟持し、その環状凹部がキャビティになるようにして構成することが望ましい。そのようにすることで、成形されたゴム付円環部材の冷却を短時間で行って生産効率を向上することができ、かつその取扱いが容易になる。
【0011】
ランナーと遮断体との間には、ランナーよりも大径の空間部を設けることが望ましい。そのようにすることで、遮断体によるランナーの閉止が容易になる。
【0012】
遮断体は、先端部へ向かって幅が狭くなる断面形状を有することが望ましい。そのようにすることで、キャビティへの未加硫ゴムの押し込みが容易になる。
【0013】
ランナーを、周方向に等間隔に配置された流路、又は円盤状の空間から構成することが望ましい。そのようにすることで、径方向に均等に未加硫ゴムを流れるため、成形品の周方向の充填密度を均一にすることができる。
【0014】
トレイには、加熱手段を埋設することが望ましい。そのようにすることで、射出成形時の温度条件や冷却速度の制御が可能になるため、ゴム付円環部材の品質を向上することができる。
【0015】
トレイの環状凹部の底面に貫通孔を形成し、その貫通孔内に下方に付勢された棒状体を摺動自在に設けることが望ましい。そのようにすることで、トレイからのゴム付円環部材の取り外しが容易になる。
【0016】
本発明のゴム付き円環部材の製造装置は、タイヤの構成部品のフィラー付ビードの製造に用いるのがよい。そのようにすることで、ユニフォミティーに優れたタイヤを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施形態からなるゴム付き円環部材の製造装置の縦断面図である。
【図2】上部型の下面図である。
【図3】トレイをセットした下型の上面図である。
【図4】図1に示すX部の拡大断面図である。
【図5】ゴム付き円環部材の製造方法における第1ステップを説明する一部拡大断面図である。
【図6】ゴム付き円環部材の製造方法における第2ステップを説明する一部拡大断面図である。
【図7】ゴム付き円環部材の製造方法における第3ステップを説明する一部拡大断面図である。
【図8】ゴム付き円環部材の製造方法における第4ステップを説明する一部拡大断面図である。
【図9】トレイの一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0019】
図1は、本発明の実施形態からなるゴム付円環部材の製造装置を示す。
【0020】
このゴム付円環部材の製造装置(以下、単に「製造装置」という。)は、タイヤの構成部材であるフィラー付ビードを製造するものであり、フィラー付ビードを成形する金型1と、その金型1に加熱した未加硫ゴムを射出注入する射出機2と、金型1内に上下に褶動可能に設置された遮断体3に連結軸4を介して連結する駆動手段5とを備えている。
【0021】
金型1は、上型6と下型7とにより環状のトレイ8を上下から挟持した構造となっている。トレイ8の上面には、図2に示すように、フィラー付ビードの断面形状と同じ形状の環状凹部9が形成されており、上型6の下面とトレイ8の上面との間に環状のキャビティ10が形成される。
【0022】
上型6は、射出機2へ通じるスプルー11を有する上部型6Aと、キャビティ10へ向かう軸方向のランナー12を有する下部型6Bとに分離される。スプルー11と軸方向のランナー12とは、上部型6Aと下部型6Bとの間に形成される径方向のランナー13によって連結されている。この径方向のランナー13は、図3のように複数の流路(図3では半割の溝として現れる。)14から構成するか、あるいは径方向の全方位に拡がる円盤状の空間から構成することができる。
【0023】
下部型6B内の軸方向のランナー12の一端は、図4に示すように、径方向に開口した大径の空間部15に連通しており、遮断体3はその空間部15の開口部分を開閉するように、開口部分に沿って上下に摺動するようになっている。遮断体3の断面形状は、下方に向かって段階的に幅が狭くなる形状となっており、その先端部16は下方に位置するキャビティ10の流入口(ゲート)17と同じ大きさになっている。なお、遮断体3を移動させる駆動手段5としては、油圧シリンダや空圧シリンダなどが例示される。
【0024】
このような製造装置を用いたフィラー付ビードの製造方法を、図5〜8に基づいて以下に説明する。
【0025】
(1)第1ステップ
トレイ8の環状凹部9の内周側にビードワイヤ18をセットし、そのトレイ8を上型6と下型7で挟持して型締めする(図5を参照)。このとき、空間部15は遮断体3により閉止されている。
【0026】
(2)第2ステップ
駆動手段5により遮断体3を上方へ移動して空間部15を開口してから、約80〜100℃に加熱された未加硫ゴム19を、射出機2を用いて金型1に射出注入する。注入された未加硫ゴム19は、スプルー11、径方向のランナー13、軸方向のランナー12及び空間部15からなる経路を通ってゲート17からキャビティ10内へ流入する(図1及び図6を参照)。流入した未加硫ゴム19の一部は、ビードワイヤ18の隙間に侵入する。
【0027】
(3)第3ステップ
所定量の未加硫ゴム19を注入した後に、駆動手段5により遮断体3をその先端部16がゲート17へ侵入して、キャビティ10の内面と面一になるまで下方へ向けて移動させる。この遮断体3の移動により、空間部15が閉止されると共に、遮断体3とキャビティ10との間に残存する未加硫ゴム19がキャビティ10内へ押し込まれる(図7を参照)。なお、このとき、大径の空間部15の存在により、射出注入された未加硫ゴム19の単位断面積当たりの圧力が低下するため、遮断体3による空間部15の閉止を容易に行なうことができる。また、遮断体3の断面形状が、下方に向かって幅が狭くなっているので、未加硫ゴム19の押し込みを効率的に行なうことができる。
【0028】
(4)第4ステップ
一定時間の経過後に、上型6を下型7から離型させトレイ8を取り出し、成形体20であるフィラー付ビードを外気で冷却する(図8を参照)。その後、トレイ8ごとフィラー付ビードを搬送し、必要に応じてトレイ8から取り外してタイヤの成形工程に供する。
【0029】
このように、金型1内に射出注入した加熱された未加硫ゴム19を、キャビティ10のゲート17手前で遮断すると共に、ゲート17近傍の残余の未加硫ゴム19をキャビティ10の内面と面一になるように押し込むように構成したので、充填された未加硫ゴム19にムラがなくなり、かつゲート17に相当する箇所の表面が平坦になるため、ゴム付円環部材におけるバリの発生を防止し、かつ均一性を向上することができる。
【0030】
また、金型1とは別体であるトレイ8の上面にゴム付円環部材を成形するようにしたので、外気を利用してゴム付円環部材の冷却を短時間で行なうことができると共に、製造後のゴム付円環部材を容易に取扱うことができる。更に、上型6内には射出注入した加熱された未加硫ゴム19が残っているので、トレイ8を入れ替えるだけで次回の製造作業を開始できるため、生産効率を向上することができる。
【0031】
トレイ8には、図9に示すように、環状凹部9の底面から下方に通じる貫通孔21を形成し、その貫通孔21内に下方に付勢された棒状体22を摺動自在に設置することが望ましい。この図9の例では、トレイ8の周方向に等間隔に貫通孔21を複数形成し、それぞれの中に棒状体22を、コイルばね23により常に下方へ付勢されるように設置している。なお、棒状体22の上端は環状凹部9の底面よりも下方に位置するようにする。このようにすることで、例えばトレイ8を台上に置くなどの単純な作業によって棒状体22を押し上げるだけで、ゴム付円環部材を容易に取り外すことができる。
【0032】
また、トレイ8には、環状凹部9の底面を加熱する加熱手段24を埋設することが望ましい。この加熱手段24としては、電熱線や内部を熱流体が流れるパイプなどが例示される。このようにすることで、射出成形時の温度条件や冷却速度の制御が可能になるため、ゴム付円環部材の品質を向上することができる。
【0033】
本発明のゴム付円環部材の製造装置の用途は、特に限定するものではないが、タイヤの構成部品であるフィラー付ビードの製造に好適に用いられる。
【符号の説明】
【0034】
1 金型
2 射出機
3 遮断体
4 連結軸
5 駆動手段
6 上型
6A 上部型
6B下部型
7 下型
8 トレイ
9 環状凹部
10 キャビティ
11 スプルー
12 軸方向のランナー
13 径方向のランナー
14 流路
15 空間部
16 先端部
17 ゲート
18 ビードワイヤ
19 加熱された未加硫ゴム
20 成形体
21 貫通孔
22 丸棒
23 コイルばね
24 加熱手段

【特許請求の範囲】
【請求項1】
金型内に形成された環状のキャビティに、加熱した未加硫ゴムを射出注入してゴム付き円環部材を成形する製造装置であって、
前記キャビティのゲートとランナーとの間に、該ランナーを開閉可能であって先端部が該ゲートと同じ大きさである遮断体を配置し、
前記遮断体が該ランナーを閉止した状態にあるときは、該遮断体の先端部が該ゲート内に位置し、かつ該先端部が該キャビティの内面と面一になるように構成したことを特徴とするゴム付き円環部材の製造装置。
【請求項2】
前記金型を、上面に環状凹部が形成されたトレイを上型と下型とで挟持し、該環状凹部が前記キャビティになるようにして構成した請求項1に記載のゴム付き円環部材の製造装置。
【請求項3】
前記ランナーと前記遮断体との間に、該ランナーよりも大径の空間部を設けた請求項1又は2に記載のゴム付き円環部材の製造装置。
【請求項4】
前記遮断体が、前記先端部へ向かって幅が狭くなる断面形状を有する請求項1〜3のいずれかに記載のゴム付き円環部材の製造装置。
【請求項5】
前記ランナーを、周方向に等間隔に配置された流路、又は円盤状の空間から構成した請求項1〜4のいずれかに記載のゴム付き円環部材の製造装置。
【請求項6】
前記トレイに加熱手段を埋設した請求項2〜5のいずれかに記載のゴム付き円環部材の製造装置。
【請求項7】
前記トレイの環状凹部の底面に貫通孔を形成し、該貫通孔内に下方に付勢された棒状体を摺動自在に設けた請求項2〜6のいずれかに記載のゴム付き円環部材の製造装置。
【請求項8】
前記ゴム付き円環部材が、タイヤの構成部品のフィラー付ビードである請求項1〜7のいずれかに記載のゴム付き円環部材の製造装置。

【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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【公開番号】特開2011−207161(P2011−207161A)
【公開日】平成23年10月20日(2011.10.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−79179(P2010−79179)
【出願日】平成22年3月30日(2010.3.30)
【出願人】(000006714)横浜ゴム株式会社 (4,905)
【出願人】(510087634)株式会社ジェクト (1)
【Fターム(参考)】