(57)【要約】【課題】支持部材に対して確実に脚部を成型することのできる金型を提供すること。【解決手段】型を閉めた際にキャビティ内の圧力を圧力センサ５８で計測し、キャビティ内に充填されたゴム材料Ｇの圧力が予め設定した所定圧力（脚部２０Ａ、２０Ｂにゴム材料Ｇが確実に加硫接着されるに必要な圧力）に至ったか否かを判定し、型を閉めた際のキャビティ内の圧力が所定圧力以上であると判定された場合には、所定時間、所定温度で加硫成形を行う。これにより、支持部材１６の両縁部１８Ａ、１８Ｂにそれぞれ脚部２０Ａ、２０Ｂを確実に加硫接着できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤの内側に配置され、内圧低下により前記空気入りタイヤが潰れた際に前記空気入りタイヤのトレッド部内側を外周面に当接させて支えるリング状の支持部材と、前記支持部材の幅方向の両縁部にそれぞれ接合された弾性材料からなる脚部と、を有する支持体を製造する際に用いられ、前記支持部材に前記脚部を一体的に成型するための金型であって、
前記金型は、前記脚部を成型するためのキャビティと、前記キャビティ内の圧力を検出する圧力センサと、を有する、ことを特徴とする金型。
【請求項２】
前記金型はコンプレッション加硫成型用の金型である、ことを特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項３】
前記金型はトランスファー加硫成型用の金型である、ことを特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項４】
前記金型はインジェクション加硫成型用の金型である、ことを特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項５】
前記センサには、前記センサで検出した前記キャビティ内の圧力に応じて前記キャビティに弾性材料を注入する押出し機の押出し量を制御する制御装置が連結されている、ことを特徴とする請求項４に記載の金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤの内側に配置して、内圧低下時の走行を可能とする支持体を製造する金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
リムに組み付けられた支持体を空気入りタイヤの内側に設けることが、パンク等の緊急走行時にランフラット走行する上で有用である。
この支持体として、リング状の支持部材（金属性の環状体）と、この支持部材の幅方向両縁部に加硫によりそれぞれ接合されたリング状のゴム製の脚部とを有するものがある。このような支持体を製造する際、予め支持部材を製造しておき、支持部材に接着剤を塗布してゴムを加硫接着している。
【０００３】
支持部材に脚部を成型する場合の製法としては、インジェクション、トランスファー、コンプレッション等がある。
インジェクション加硫は、金型に直結された押出機等からゴムをキャビティに注入させて加硫成型を行う。
トランスファー加硫、コンプレッション加硫は、キャビティ及びオーバーフロー部分を考慮した所定量のゴムを入れ、加硫と成型を同時に行う。
【０００４】
ゴムをインジェクション加硫するものとしては、例えば特許文献１に記載されているものがあり、ゴムをコンプレッション加硫するものとしては、例えば特許文献２に記載されているものがある。また、ゴムをトランスファー加硫するものとしては、例えば特許文献３に記載されているものがある。
【特許文献１】特開昭４８−０２１７６５号公報
【特許文献２】特開昭６２−０３２０３８号公報
【特許文献３】特開昭６２−２４０５１９号公報
【特許文献４】特開平０４−２６７１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
支持部材とゴムとの加硫接着には、一定以上の圧力が必要であり、加硫成型後の製品外観は異常がなくとも、ゴムと接着剤界面で剥離が発生する場合がある。また、ゴムと支持部材との接着の良し悪しは加硫成型後の製品で判断することが困難である。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して、支持部材に対して確実に脚部を成型することのできる金型を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、空気入りタイヤの内側に配置され、内圧低下により前記空気入りタイヤが潰れた際に前記空気入りタイヤのトレッド部内側を外周面に当接させて支えるリング状の支持部材と、前記支持部材の幅方向の両縁部にそれぞれ接合された弾性材料からなる脚部と、を有する支持体を製造する際に用いられ、前記支持部材に前記脚部を一体的に成型するための金型であって、前記金型は、前記脚部を成型するためのキャビティと、前記キャビティ内の圧力を検出する圧力センサと、を有する、ことを特徴としている。
【０００８】
次に、請求項１に記載の金型の作用を説明する。
請求項１に記載の金型では、キャビティ内に弾性材料を充填して脚部を成型する際に、圧力センサでキャビティ内の圧力を検出することができるので、加硫中の該圧力を検出することで、弾性材料が支持部材に確実に加硫接着可能か否かを判断でき、支持部材と脚部との接着力不足の支持体が製造されることを防止できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の金型において、前記金型はコンプレッション加硫成型用の金型である、ことを特徴としている。
【００１０】
次に、請求項２に記載の金型の作用を説明する。
請求項２の金型を用いることで、脚部のコンプレッション加硫成型を行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の金型において、前記金型はトランスファー加硫成型用の金型である、ことを特徴としている。
【００１２】
次に、請求項３に記載の金型の作用を説明する。
請求項３に記載の金型を用いることで、脚部のトランスファー加硫成型を行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の金型において、前記金型はインジェクション加硫成型用の金型である、ことを特徴としている。
【００１４】
次に、請求項４に記載の金型の作用を説明する。
請求項４に記載の金型を用いることで、脚部のインジェクション加硫成型を行うことができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の金型において、前記センサには、前記センサで検出した前記キャビティ内の圧力に応じて前記キャビティに弾性材料を注入する押出し機の押出し量を制御する制御装置が連結されている、ことを特徴としている。
【００１６】
次に、請求項５に記載の金型の作用を説明する。
請求項５に記載の金型では、制御装置は、キャビティ内の圧力に応じてキャビティに弾性材料を注入する押出し機の押出し量を制御する。即ち、支持部材に対して弾性材料が確実に加硫接着可能な圧力を予め設定しておき、キャビティ内の圧力が予め設定した圧力以上となるように押出し機をフィードバック制御することで、脚部のインジェクション加硫成型を確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の金型は上記構成としたので、支持部材と脚部とが確実に接着された支持体を確実に製造できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。
［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。第１実施形態では、加硫成形可能な加硫成型装置１２（図３参照）を用いて、空気入りタイヤ１０（図２参照）の内側に配置する支持体１４を製造する。
【００１９】
本実施形態の支持体１４は、板状部材で構成されるリング状の支持部材１６と、支持部材１６の幅方向の両縁部１８Ａ、１８Ｂに加硫によりそれぞれ接合されたゴムからなるリング状の脚部２０Ａ、２０Ｂとで構成されている。
【００２０】
図３に示すように、加硫成型装置１２は、両縁部１８Ａ、１８Ｂに非接触の状態で支持部材１６を内側から支えるリング状のコア金型２６を備えている。また、加硫成型装置１２は、コア金型２６を軸方向から挟んで一対の金型となるように設けられた昇降動可能な上中間金型２８及び下中間金型３０を備えている。更に、加硫成型装置１２は、上中間金型２８の上側に設けられ、ゴム材料をトランスファーさせる上金型３２と、下中間金型３０の下側に設けられ、ゴム材料をトランスファーさせる下金型３４と、を備えている。
これらコア金型２６、上中間金型２８、下中間金型３０、上金型３２、及び下金型３４によってトランスファー金型が構成されている。
【００２１】
上中間金型２８はコア金型２６の上側に、下中間金型３０はコア金型２６の下側に、それぞれ配置されている。下中間金型３０は、押し上げシリンダー３６によって昇降動可能になっている。また、上金型３２、上中間金型２８、下中間金型３０、及び下金型３４は、シャフト４０Ａ１、４０Ａ２、４０Ｂ１、４０Ｂ２によって芯合わせされた状態になっており、上中間金型２８及び下中間金型３０は、上下方向からコア金型２６を挟むようにして開閉動作を行うようになっている。
【００２２】
上中間金型２８は、コア金型２６との間に脚部２０Ａを形成するためのキャビティ４２Ａを形成する壁面部２９Ａを有しており、下中間金型３０は、コア金型２６との間に脚部２０Ｂを形成するためのキャビティ４２Ｂを形成する壁面部２９Ｂを有する。
【００２３】
上中間金型２８には、キャビティ４２Ａに連通するランナー４４Ａ１、４４Ａ２が形成されている。下中間金型３０にも、同様に、キャビティ４２Ｂに連通するランナー４４Ｂ１、４４Ｂ２が形成されている。上中間金型２８には、ランナー４４Ａ１、４４Ａ２にそれぞれ連通し、キャビティ内へトランスファーさせるゴム材料Ｇを収容するためのポッド部４６Ａ１、４６Ａ２が形成されている。
【００２４】
上金型３２及び下金型３４は、それぞれ、加硫成型装置１２を構成する上面盤５０及び下面盤５２に固定されている。また、上記のシャフト４０Ａ１、４０Ａ２は、何れも上面盤５０に進退動可能に保持され、シャフト４０Ｂ１、４０Ｂ２は、何れも下面盤５２に進退動可能に保持されている。
【００２５】
上金型３２には、ポッド部４６Ａ１、４６Ａ２の寸法に応じた凸部５４Ａ１、Ａ２が形成されており、上金型３２が上中間金型２８に重ね合わされると、凸部５４Ａ１、５４Ａ２がそれぞれポッド部４６Ａ１、４６Ａ２に挿入し、ポッド部４６Ａ１、４６Ａ２内のゴム材料Ｇがランナー４４Ａ１、４４Ａ２へ押し出されてキャビティ内へトランスファーするようになっている。
【００２６】
下金型３４には、ポッド部４６Ａ１と同じ寸法でポッド部４６Ｂ１、４６Ｂ２が形成されている。
下中間金型３０には、ポッド部４６Ｂ１、４６Ｂ２の寸法に応じた凸部５４Ｂ１、Ｂ２が形成されており、ランナー４４Ｂ１、４４Ｂ２はそれぞれ凸部５４Ｂ１、５４Ｂ２を貫通している。そして、下中間金型３０が下金型３４に重ね合わせられると、凸部５４Ｂ１、５４Ｂ２がそれぞれポッド部４６Ｂ１、４６Ｂ２に挿入し、ポッド部４６Ｂ１、４６Ｂ２内のゴム材料Ｇがそれぞれランナー４４Ｂ１、４４Ｂ２へ押し出されてキャビティ内へトランスファーするようになっている。
【００２７】
下中間金型３０には、コア金型２６を構成する各部材をスライド移動可能に載せると共にこの各部材を所定位置で固定できる載置台部５６が形成されている。また、下中間金型３０には、支持部材１６に径方向外側から当接して支持部材１６を支えるリング状の外側当接部５７が設けられている。支持部材１６のセットや支持体１４の取り出しが可能なように、外側当接部５７の当接面は短円筒内面状になっている。そして、この外側当接部５７とコア金型２６とで支持部材１６を挟持できるようになっている。
上中間金型２８及び下中間金型３０には、それぞれ、スチームチャンバー５９、６０が設けられている。
【００２８】
図１に示すように、上中間金型２８には、キャビティ内の圧力を検出するための圧力センサ５８が壁面部２９Ａに取り付けられている。なお、図示はしないが、下中間金型３０にもキャビティ内の圧力を検出するための圧力センサ５８が壁面部２９Ｂに取り付けられている。
これらの圧力センサ５８は、圧力計６０に接続されている。
【００２９】
（作用）
以下、加硫成型装置１２で、支持部材１６に脚部２０Ａ、２０Ｂを加硫成形により接合して支持体１４を製造する工程について説明する。
まず、上金型３２、上中間金型２８、下中間金型３０、及び、下金型３４をそれぞれ離隔させ、ポッド部４６Ａ１、４６Ａ２に、それぞれゴム材料（ゴム生地）Ｇを入れる。ゴム材料Ｇの量は、何れも、脚部２０Ａの成形に必要な量だけキャビティ内にゴム材料が注入されるように、ランナー４４Ａ１、４４Ａ２の容積も考慮して決定する。同様に、ポッド部４６Ｂ１、４６Ｂ２に、それぞれゴム材料Ｇを入れる。
【００３０】
この状態でコア金型２６の径を拡大させて支持部材１６に内側から当接させることにより、コア金型２６の位置を固定する。この結果、支持部材１６が下中間金型３０とコア金型２６とによって挟持され、また、支持部材１６の縁部１８Ｂの周囲にキャビティ４２Ｂが形成される。
【００３１】
その後、上面盤５０を下降させることにより上中間金型２８を下降させ、コア金型２６に対して閉じた状態にする。この結果、支持部材１６の縁部１８Ａの周囲にキャビティ４２Ａが形成される。
更に、押し上げシリンダー３６を下降させることにより上面盤５０及び下中間金型３０を同じ距離だけ下降させ、所定高さ位置で下降を停止する。停止高さ位置は、ポッド部４６Ａ１、４６Ａ２に収容したゴム材料Ｇを凸部５４Ａ１、５４Ａ２でそれぞれ押し出す直前の高さ位置、及び、ポッド部４６Ｂ１、４６Ｂ２に収容したゴム材料Ｇを凸部５４Ｂ１、５４Ｂ２でそれぞれ押し出す直前の高さ位置とする。
【００３２】
そして、この状態から上金型３２、上中間金型２８、及び下中間金型３０を同時に下降させることにより、凸部５４Ａ１、５４Ａ２、５４Ｂ１、５４Ｂ２でそれぞれゴム材料Ｇを同時に押圧し、各ランナーを経由させてキャビティ内に同時にトランスファーさせる。
【００３３】
ここで、キャビティ内の圧力を圧力センサ５８で計測し、所定時間、所定温度で加硫成形を行った後、キャビティ内に充填されたゴム材料Ｇの圧力が、予め設定した所定圧力（脚部２０Ａ、２０Ｂにゴム材料Ｇが確実に加硫接着されるに必要な圧力）に至ったか否かを判定する。
そして所定時間経過後、支持部材１６の両縁部１８Ａ、１８Ｂにそれぞれ脚部２０Ａ、２０Ｂが接合されてなる支持体１４を取り出す。
【００３４】
なお、キャビティ内の圧力が所定圧力未満の場合には、ゴム材料Ｇが不足していることが考えられるので、以後、ゴム材料Ｇの量を調整すれば良い。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態では、型を閉めた際のキャビティ内の圧力を測定することで、支持部材１６の両縁部１８Ａ、１８Ｂにそれぞれ脚部２０Ａ、２０Ｂを確実に加硫接着できるようになる。
【００３６】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
第２実施形態では、図４に示すようなコア金型６２、上金型６４、及び下金型６６からなるコンプレッション成型用金型によって支持部材１６の両縁部１８Ａ、１８Ｂにそれぞれ脚部２０Ａ、２０Ｂを加硫接着するようになっている。
【００３７】
このコンプレッション成形用金型は、上金型６４とコア金型６２とでゴム材料Ｇを圧縮して脚部２０Ａを成形し、下金型６６とコア金型６２とでゴム材料Ｇを圧縮して脚部２０Ｂを成形する構造にされている。なお、上金型６４、及び下金型６６には、加硫用の図示しないジャケット（ヒータ）が設けられている。
【００３８】
本実施形態では、上金型６４とコア金型６２に、キャビティ内の圧力を検出するための圧力センサ５８が取り付けられている。
本実施形態においても、所定時間、所定温度で加硫成形を行った後、キャビティ内に充填されたゴム材料Ｇの圧力が、予め設定した所定圧力（脚部２０Ａ、２０Ｂにゴム材料Ｇが確実に加硫接着されるに必要な圧力）に至ったか否かを判定する。
【００３９】
これにより、支持部材１６の両縁部１８Ａ、１８Ｂにそれぞれ脚部２０Ａ、２０Ｂを確実に加硫接着できるようになる。
なお、キャビティ内の圧力が所定圧力未満の場合には、ゴム材料Ｇが不足していることが考えられるので、以後、ゴム材料Ｇの量を調整すれば良い。
【００４０】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
第３実施形態では、図５に示すようなコア金型６８、上金型７０、及び図示しない下金型からなるインジェクション成型用金型によって支持部材１６の両縁部１８Ａ、１８Ｂ（図示せず）にそれぞれ脚部２０Ａ、２０Ｂ（図示せず）を加硫接着するようになっている。
【００４１】
上金型７０には、キャビティ内にゴム材料Ｇを充填するための押出し機７２が連結されている。
上金型７０、及び下金型には、前述した実施形態と同様に、各々圧力センサ５８が取り付けられている。
【００４２】
押出し機７２、及び圧力センサ５８は、制御装置７４に接続されており、制御装置７４は、キャビティ内の圧力に応じて押出し機７２の押出し量を制御する。より具体的には、支持部材１６に対してゴム材料Ｇが確実に加硫接着可能な圧力を予め設定しておき、キャビティ内の圧力が予め設定した圧力以上となるように押出し機７２をフィードバック制御することで、脚部２０Ａ、２０Ｂのインジェクション加硫成型を確実に行うことができる。
【００４３】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００４４】
上記実施形態では、弾性材料としてゴム材料を用いたが、成形可能な材料であればゴム以外のエラストマーを用いても良い。
また、上記実施形態では上金型、及び下金型に圧力センサ５８を設けたが、脚部を成形するキャビティの圧力を直接計測できる位置であれば圧力センサ５８は他の部位（例えば、コア金型）に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１実施形態に係る金型の要部を示す断面図である。
【図２】支持体の装着された空気入りタイヤ及びリムの断面図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ第１実施形態の金型でゴム材料をトランスファーする前の状態、及びトランスファーさせた後の状態を示す断面図である。
【図４】（Ａ）は第２実施形態に係る金型でコンプレッション成形する前の状態を示す断面図であり、（Ｂ）は下金型を閉めた状態を示す断面図である。
【図５】インジェクション成形を行う金型を含む加硫成形システムの構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    空気入りタイヤ
１２    加硫成型装置
１４    支持体
１６    支持部材
２０Ａ  脚部
２０Ｂ  脚部
２６    コア金型
２８    上中間金型
３０    下中間金型
３２    上金型
３４    下金型
４２Ａ  キャビティ
４２Ｂ  キャビティ
６２    コア金型
６４    上金型
６６    下金型
６８    コア金型
７０    上金型
７２    押出し機
７４    制御装置
Ｇ      ゴム材料（弾性材料）
【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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