(57)【要約】【課題】型内でビードコアを確実に固定することができ、成形されたビード部材の取り出しも容易に行なえるビード部材の成形型を提供する。【解決手段】環状のビードコア１ａが配設されると共に、ビードフィラー１ｂを成形するための未加硫ゴム組成物がビードコア１ａの径方向外側に供給される環状凹部９が形成された下型７と、環状凹部９を閉じてキャビティ１１を形成する型締め位置と、環状凹部を開放する型開き位置との間で、下型７に対して相対変位可能に構成された上型８と、を備え、下型７と上型８の少なくとも一方のビードコア１ａを支持する領域に、ビードコア１ａを固定するための固定爪７ａ，８ａが形成されている。固定爪７ａ，８ａは、下型７と上型８の両方に形成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のビードコアが配設されると共に、ビードフィラーを成形するための未加硫ゴム組成物がビードコアの径方向外側に供給される環状凹部が形成された第１の型と、
環状凹部を閉じてキャビティを形成する型締め位置と、環状凹部を開放する型開き位置との間で、第１の型に対して相対変位可能に構成された第２の型と、を備え、
第１の型と第２の型の少なくとも一方のビードコアを支持する領域に、ビードコアを固定するための固定爪が形成されていることを特徴とするビード部材の成形型。
【請求項２】
前記固定爪は、第１の型と第２の型の両方に形成されることを特徴とする請求項１に記載のビード部材の成形型。
【請求項３】
前記固定爪は、第１の型と第２の型のうち、下型の方に形成されることを特徴とする請求項１に記載のビード部材の成形型。
【請求項４】
前記固定爪は、ビードコアは多数のビードワイヤにより構成され、隣接するビードワイヤの間に食い込む位置に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のビード部材の成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビード部材を射出成型で製作するためのビード部材の成形型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、図５に示すように、サイドウォールゴム２やトレッドゴム３、インナーライナーゴム５など、複数のゴム部材を組み合わせて構成される。カーカスプライ４は、平行配列された複数本のカーカスコードがゴム被覆されており、一対の環状のビード部１に架け渡されるようにして配され、その幅方向端部がビード部材１０を挟み込むように巻き返されている。ビード部材１０は、図６に示すように、径方向に延びる断面略三角形形状の硬質ゴムからなるビードフィラー１ｂと、ビードフィラー１ｂの内周に接着されたビードコア１ａとを有する。ビードコア１ａは、例えば鋼線の収束体により構成される。
【０００３】
かかるビード部材の成形には、一般に押出成形法が利用される。具体的には、押出機を用いて未加硫ゴム組成物を所定の断面形状で押し出し、そのゴム押し出し品を所定の長さで切断して端部同士を接合し、環状に成形するとともにビードコアの外周に接着する。しかしながら、かかる方法では、接合させる端部同士を密着させることにより局部的に肉厚となる部分が形成され、ユニフォミティが低下するという問題があった。また、ゴム押し出し品の切断や接合などの工程が必要となるため、工数が多くなるという問題もあった。
【０００４】
これに対して、例えば、下記特許文献１に開示されているように、射出成形法を利用してビード部材を成形する方法が知られている。かかる方法によれば、加熱保持された成形型のキャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入することにより成形され、ユニフォミティを良好に確保することができる。
【０００５】
【特許文献１】特表平１１−５１３３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
かかる射出成形法によれば、大きな成形圧力が作用するためビードコアの位置がずれ、ビード部材の全体としての重量バランスがくずれてしまう。これを防止するには、ビードコアを型内で動かないように固定する必要がある。ビードコアを固定するために、環状のビードコアの内径部分を下型に嵌合させる方法が考えられる。この場合、ビードコアの内径を型の内壁面に密着させた状態にする必要がある。しかし、かかる方法では、成形されたビード部材を型から取り出すときに、取出しが難しくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、型内でビードコアを確実に固定することができ、成形されたビード部材の取り出しも容易に行なえるビード部材の成形型を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明に係るビード部材の成形型は、
環状のビードコアが配設されると共に、ビードフィラーを成形するための未加硫ゴム組成物がビードコアの径方向外側に供給される環状凹部が形成された第１の型と、
環状凹部を閉じてキャビティを形成する型締め位置と、環状凹部を開放する型開き位置との間で、第１の型に対して相対変位可能に構成された第２の型と、を備え、
第１の型と第２の型の少なくとも一方のビードコアを支持する領域に、ビードコアを固定するための固定爪が形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
かかる構成によるビード部材の成形型の作用・効果を説明する。本発明において、ビード部材は射出成型により行なうものであり、キャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入してゴム組成体を成形した後、そのゴム組成体が未加硫状態である間に、成形型を型開きして脱型を行うものある。ビードコアは、第１の型と第２の型の間の所定の位置に配されるが、第１の型と第２の型の少なくとも一方に固定爪が形成され、この固定爪によりビードコアが固定支持される。これにより、成形圧力に対抗してビードコアを動かないように固定保持することができる。また、固定爪による保持であるため、型からの離脱性も良好なものにすることができる。その結果、型内でビードコアを確実に固定することができ、成形されたビード部材の取り出しも容易に行なえるビード部材の成形型を提供することができる。
【００１０】
本発明において、前記固定爪は、第１の型と第２の型の両方に形成されることが好ましい。
【００１１】
固定爪を第１の型と第２の型の両方に形成することで、ビードコアを上下から固定支持し、安定させることができる。
【００１２】
本発明において、前記固定爪は、第１の型と第２の型のうち、下型の方に形成されることが好ましい。
【００１３】
第１の型の第２の型のうち、一方にのみ固定爪を形成する場合は、下型の方に形成することにより、安定した状態でビードコアを固定支持することができる。
【００１４】
本発明において、前記固定爪は、ビードコアは多数のビードワイヤにより構成され、隣接するビードワイヤの間に食い込む位置に配置されることが好ましい。
【００１５】
隣接するビードワイヤの間に固定爪を食い込ませることにより、ビードコアが動かないように確実に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係るビード部材の成形型の好適な実施形態を図面を用いて説明する。本発明に係る成形型（金型）の（ａ）型締め状態及び（ｂ）型開き状態を示す斜視図である。図２は、型締め状態における成形型の縦断面図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する。この成形型６は、図５に示したビード部材１０を射出成形するのに用いられる。
【００１７】
成形型６は、上面に環状凹溝９が形成された下型７（前記第１の型に相当する。）と、下型７の上方に配された上型８（前記第２の型に相当する。）とを備える。上型８は、環状凹溝９を閉じて環状のキャビティ１１を形成する型締め位置（図１（ａ）及び図２参照）と、環状凹溝９を開放する型開き位置（図１（ｂ）参照）との間で、下型７に対して相対変位可能に構成されている。
【００１８】
上型８には、その上面の中心から下方に向かって延びるスプルー１２と、スプルー１２から幅方向両側に分岐して延びるランナー１３と、ランナー１３の端部から断面積を小さくしながら延びてキャビティ１１に連通するゲート１４とが形成されている。スプルー１２には、不図示の射出機構より未加硫ゴム組成物が供給され、供給された未加硫ゴム組成物は、ランナー１３及びゲート１４を介してキャビティ１１に射出注入される。
【００１９】
ここで、未加硫ゴム組成物とは、原料ゴムに加硫剤などの配合材料を常法にて配合し、加熱架橋を可能に調製したものをいう。原料ゴムとしては特に制限がなく、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などの汎用のゴムを用いることができる。
【００２０】
また、上型８には、キャビティ１１に連通する気体通路Ａが形成されている。本実施形態では、２本の気体通路Ａにそれぞれエアーが供給されるが、これに限られず窒素やアルゴン、酸素など他の気体を用いても構わない（後述する気体通路Ｂについても同じである。）。気体通路Ａの下流端には通気弁が設けられるが、型締め状態では気体通路Ａを閉塞して、キャビティ１１内に成形されるビードフィラーにエアー圧を作用させず、また型開きの動作に連動して閉塞状態を解除して、型開きと同時にエアーが通り抜けられるように構成されている。
【００２１】
図３は、キャビティ周辺を拡大して示す図であり、図３（ａ）はビード部材が成形された状態、（ｂ）は下型７と上型８のみを示す図である。環状凹溝９は、ビード部材１０に対応した断面形状を有しており、その径方向内側部分には、図３（ａ）に拡大して示すように環状のビードコア１ａが配設される。配設されたビードコア１ａの径方向外側の空間は、環状凹溝９が上型８により閉じられた状態でキャビティ１１となり、ビードフィラー１ｂを成形するための未加硫ゴム組成物が供給される。下型７にも、上型８と同様に気体通路Ｂが設けられている。
【００２２】
下型７と上型８のビードコア１ａが配設される領域には、ビードコア１ａを固定するために、下型７には下側固定爪７ａが設けられ、上型８には上側固定爪８ａが設けられる。下側固定爪７ａは、下型７の下面から上方に突出する突起として形成され、上側固定爪８ａは、上型８の上面から下方に突出する突起として形成される。
【００２３】
ビードコア１ａは、ビードワイヤ１ｃを円環状に巻き付けた構造を有しており、隣接するビードワイヤ１ｃの間に下側固定爪７ａと上側固定爪８ａが食い込むような位置に配置されている。ビードコア１ａは、ビードワイヤ１ｃの間にゴム材料が充填されている断面構造を有しており、このゴム材料の部分に、固定爪７ａ，８ａが食い込む形となる。これにより、ビードコア１ａを下型７と上型８に対して動かないように固定することができる。
【００２４】
固定爪７ａ，８ａの突出高さとしては、例えば、０．６ｍｍ程度にすることができ、ビードコア１ａに対する食い込み量は０．３ｍｍ程度とすることができる。ただし、固定爪７ａ，８ａの形状、個数、位置、突出高さ、食い込み量などは適宜設定することができるものであり、上記に限定されるものではない。また、固定爪７ａ，８ａは、型７，８と一体形成されていてもよいし、別部材を型７，８に組み込むものでもよい。
【００２５】
図１（ｂ）に示すように、下側固定爪７ａは平面的に見ると環状突起として形成されているが、複数の円弧状突起として形成してもよい。上側固定爪８ａについては図示をしていないが、下側固定爪７ａと同様の構成にすることができる。
【００２６】
ビードコア１ａの下型７の縦壁面との間には隙間Ｓ１（図３（ａ）参照）を形成することができ、ビードコア１の上下部分にも隙間Ｓ２，Ｓ３を形成することができる。このような隙間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を形成したとしても、固定爪７ａ，８ａによりビードコア１ａを確実に固定保持することができるので、成形圧力が作用してもビードコア１ａの位置がずれたりすることが抑制される。また、ビードコア１ａの部分が下型７に張り付いて離型できないという問題も生じない。
【００２７】
図示はしていないが、成形型６には温調機構が設けられる。かかる温調機構は、例えば成形型内に設けた流路に温水や冷水を供給する機能を備え、その温度や流量、供給のタイミングなどを制御可能に構成される。あるいは、成形型６内にヒーターや冷却素子を埋設し、それらの温度制御を温度センサーの検出結果に基づいて行うようにしてもよい。
【００２８】
成形型６の材質としては、特に限られるものではないが、鉄もしくは鉄を主成分とする鋼材からなる金型が好ましく用いられる。また、アルミニウムやアルミニウム合金、亜鉛合金など、射出成形に一般的に用いられている材質でもよい。
【００２９】
＜ビード部材の成形工程＞
次に、ビード部材を成形する方法について説明する。図４は、ビード部材の成形手順を示す成形型の縦断面図である。まず、型開き状態において、図４Ａに示すように、下型７の環状凹溝９にビードコア１ａが配設される。ビードコア１ａは、下型７の下側固定爪７ａにより位置が固定される。次に、上型８が型締め位置に変位して下型７に圧着し、型締めが行なわれる。これにより、環状凹溝９が上型８により閉じられ、ゲート１４に連通するキャビティ１１が、下型７と上型８との界面に形成される。また、型締めすることにより、上型８の上側固定爪８ａもビードコア１ａに食い込み、これにより、ビードコア１ａの固定支持動作が完了する。
【００３０】
型締め後、図４Ｂに示すように、未加硫ゴム組成物がキャビティ１１内に射出注入される。かかる段階での成形型６は、未加硫ゴム組成物の流動性が確保される程度の温度に加熱保持されている。この温度は、加硫温度より低温であってもよく、または従来の射出成形と同様に加硫温度であってもかまわない。射出注入された未加硫ゴム組成物はキャビティ１１に充填され、ビードコア１ａが内周に一体化された環状のビードフィラー１ｂ、すなわち、ビード部材１０が成形される。ビードコア１ａは、固定爪７ａ，８ａにより固定支持されているので、射出成形中もその固定位置が保持される。
【００３１】
また、型締め状態において、下型７及び上型８の気体通路Ａ，Ｂにエアーを供給しておく。供給されたエアーは、気体通路Ａ，Ｂは、通気弁などの作用により、エアーの通り抜けが防止される。供給されるエアー圧は、後述する工程においてビードフィラー１ｂを適切に剥離できる程度であればよいが、好ましい注入圧は０．６ＭＰａ以上である。なお、エアーの供給は、キャビティ１１に未加硫ゴム組成物を射出注入する前であっても構わない。
【００３２】
図４Ｃに示すように、成形されたビードフィラー１ｂが未加硫状態である間に、型開きを開始する。この型開きと同時に、上型８では、気体通路Ａの閉塞状態が解除され、ビードフィラー１ｂの上面に対してエアーが噴出される。また、下型７では、型開きと同時に気体通路Ｂの閉塞状態が解除され、ビードフィラー１ｂの下面に対してエアーが噴出される。なお、下型７では、ビードフィラー１ｂの周方向に均等に作用するようにエアーが噴出される。これにより、ビードフィラー１ｂを離型させやすい状態にすることができる。
【００３３】
成形型６の型開きは、上型８を型開き位置に変位させることにより行われるが、型開きを開始した後、下型７と上型８との間に微小隙間が設けられた時点で型開きを一旦停止する。そして、その状態にて成形型６とビードフィラー１ｂとの界面にエアーを噴出し続け、ビードフィラー１ｂを成形型６から剥離するようにする。ゲート１４内に残留したゴムとビードフィラー１ｂとの連結部は、この工程によってより確実に切断される。また、ビードコア１ａの上部には、上側固定爪８ａが食い込んだ状態であるが、容易に離脱させることができる。下型７の下側固定爪７ａについても同様である。
【００３４】
噴出されたエアーはビードフィラー１ｂの全周に行き渡り、成形型６からビードフィラー１ｂを円滑に剥離する。また、型開きと同時にエアーを噴出し、更に微小隙間を設けた状態でエアーを噴出し続けることにより、ビードフィラー１ｂの先に剥離した部位が成形型６から局部的に浮き上がることを抑制して、エアーが途中で漏れ出ることなく、ビードフィラー１ｂを円滑に剥離することができる。また、型開きを一旦停止してエアーを供給し続ける時間は、ビードフィラー１ｂを円滑に剥離できる程度であればよいが、生産性の観点から１〜５秒間であることが好ましい。
【００３５】
なお、キャビティ１１に未加硫ゴム組成物を射出注入した後、ビードフィラー１ｂを冷却する工程を経てから、型開きを行うことが好ましく、それによりビードフィラー１ｂを確実に未加硫状態で保持することができる。かかるビードフィラー１ｂの冷却は、上述した温調機構により行うことができる。本発明では、固定爪７ａ，８ａを設けることで、ビード部材１０の脱型性が確保されるため、ビードフィラー１ｂの剛性を高めるほどの十分な冷却を行う必要はない。その後、上型８を型開き位置に変位させて成形型６を全開させ、ビード部材１０を適宜の方法で脱型する。
【００３６】
＜別実施形態＞
本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。本実施形態では、下型７と上型８の両方に固定爪７ａ，８ａを形成しているが、これをいずれか一方の型のみに形成してもよい。また、いずれか一方にする場合は、下型７に形成すれば、安定した状態でビードコア１ａを固定することができる。
【００３７】
下型７と上型８は、所望の機能を発揮させるために、単一の部品で構成するのではなく、複数の部品を組み合わせて構成することができる。この場合、どのような形状の部品に分割するか、各部品をどのように締結させるかなどについては、適宜決めることができる。また、ビード部材の成形手順についても、図４は一例を示したものであり、かかる手順に限定されるものではない。
【００３８】
本発明において、環状凹部の形状については、特定の形状に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る成形型の（ａ）型締め状態及び（ｂ）型開き状態を示す斜視図
【図２】型締め状態における成形型の縦断面図
【図３】キャビティ周辺を拡大して示す縦断面図
【図４Ａ】ビード部材の成形手順を示す成形型の縦断面図
【図４Ｂ】ビード部材の成形手順を示す成形型の縦断面図
【図４Ｃ】ビード部材の成形手順を示す成形型の縦断面図
【図５】空気入りタイヤの一例を示す断面図
【図６】ビード部材を一部破断させて示した斜視図
【符号の説明】
【００４０】
１ａ    ビードコア
１ｂ    ビードフィラー
６      成形型
７      下型（第１の型）
７ａ    下側固定爪
８      上型（第２の型）
８ａ    上側固定爪
９      環状凹溝
１０    ビード部材
１１    キャビティ
【図１】
2008114490.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
2008114490.tif 000009
【図６】
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