(57)【要約】【課題】本発明は、ベアの発生の不具合を改善することができるゴムブラダーの製造装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のゴムブラダーの製造装置は、金型と中子とを備え、前記金型及び前記中子により、ゴムブラダーを形成するためのキャビティを区画形成可能であるように構成され、前記中子のうち、前記キャビティが区画形成された際にゴムブラダーの下側首部の上半分に対応する領域となるいずれかの位置から当該中子の外部に延びる、ベントホールが配置されたものである。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型と中子とを備え、
前記金型及び前記中子により、ゴムブラダーを形成するためのキャビティを区画形成可能であるように構成され、
前記中子のうち、前記キャビティが区画形成された際にゴムブラダーの下側首部の上半分に対応する領域となるいずれかの位置から当該中子の外部に延びる、ベントホールが配置されたことを特徴とする、ゴムブラダーの製造装置。
【請求項２】
前記金型に、未加硫ゴムを流入させる周上間隔をあけて配置された複数個のゴム流入路と、前記複数個のゴム流入路にそれぞれ接続され前記キャビティ内に未加硫ゴムを注入させる複数個のゴム注入口とが設けられ、
前記中子のうち、前記キャビティが区画形成された際に、前記金型の前記複数個のゴム注入口のうち周上隣接する前記ゴム注入口の間の周上中央の領域を中央領域とするとき、
前記ベントホールは、前記中央領域に周上対応する位置から当該中子の外部に延びることを特徴とする、請求項１に記載のゴムブラダーの製造装置。
【請求項３】
前記金型は、上金型と下金型と中金型とを有し、
前記中子は、上中子と下中子とを有し、
前記上金型に、未加硫ゴムを流入させる周上間隔をあけて配置されたゴム流入路が複数個設けられ、
前記下中子に、前記ベントホールを配置することを特徴とする、請求項１又は２に記載のゴムブラダーの製造装置。
【請求項４】
前記ゴムブラダーは、Ｍ字型のタイヤ加硫用ゴムブラダーであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のゴムブラダーの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムブラダーの製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、タイヤ製造工程においては、タイヤの各構成部材を組み立てて生タイヤ（未加硫タイヤ）を成型する際に用いるタイヤ成形用ブラダーと、加硫時に最終的な製品タイヤ形状を付与するために用いるタイヤ加硫用ブラダーとの、大きく分けて２種類のゴムブラダーが使用されている。空気入りタイヤの製造工程、特に未加硫タイヤの加硫工程においては、図６に示すように、通常、タイヤ構成部材が組み込まれた生タイヤ９１（以下、「タイヤ」とも称する）は金型９２に入れられ、さらにタイヤ９１の内腔にゴムブラダー９３が挿入される。ゴムブラダー９３は、断面が円形状又は馬蹄形状の筒状リングからなるゴム製袋である。次いで、このゴムブラダー９３内にスチーム、ガスなどの内圧流体が導入されて、タイヤ９１は金型９２に強く押し付けられると同時に内側からも加熱される。また、同時にスチームなどで金型９２を加熱することによって外側からの加熱も行われて、タイヤ９１は加硫成形される。この際、ゴムブラダー９３のゲージが均一である場合、ゴムブラダー９３は丸く膨らんでしまうために、ゴムブラダー９３がタイヤ９１のサイド部分へ接するタイミングが遅く、その結果、ゴムブラダー９３によるタイヤ９１の特にサイド部への押圧が弱くなり、エア入りなどの不良が発生しているという問題を有している。
【０００３】
このような問題に対し、タイヤの成型性に優れ、かつ、エア入り等の不具合を改善するためにトレッドセンター部に当接する部位に凹部を有し、かつ、ゴムブラダーのブラダー幅方向長さをＷとしたき、前記凹部のブラダー幅方向の長さが０．６Ｗ〜０．９Ｗであることを特徴とした発明が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−８６４４６号公報
【発明の概要】
【０００５】
ここで、従来のゴムブラダーを射出成型にて製造する装置としては、例えば、図７に示すようなものがある。この装置は、図示していない油圧駆動手段を作動して下金型１０１、中子１０２を上昇させ上金型１０３に接近させる。そして、下金型１０１が上金型１０３に当接して上金型１０３、下金型１０１が閉止すると、下金型１０１、中子１０２が上昇を停止する。このとき、中子１０２と上金型１０３、下金型１０１との間には円板状の材料通路１０４および略円筒状の型空間１０５が形成される。次に、図示していない供給手段から未加硫ゴムを射出通路１０６、射出路１０７を通じて材料通路１０４、型空間１０５に射出し、これら材料通路１０４、型空間１０５を未加硫ゴムによって充満させる。このとき、射出路１０７は材料通路１０４の中央部に開口し、しかも、材料通路１０４の外縁全周が型空間１０５の上端に開口しているので、射出路１０７から射出された未加硫ゴムは型空間１０５のいずれの周方向位置に対しても均等かつ同時期に供給され、これにより、型空間１０５に注入された未加硫ゴムをほぼ同時に加硫することができる。この結果、製品となったときのゴムブラダーの物性は全体的にほぼ均質となる。しかし、上記のようなトレッドセンター部に当接する部位に凹部を有したゴムブラダーを製造するには、ゴムブラダー用モールドを従来の３分割の金型（上金型１０３、中子１０２、下金型１０１）に加え、凹部形成用の一対の金型も別に必要となるため、５分割にする必要があり、また、凹部に対応する型空間部分によって未加硫ゴムの流動が妨げられるため、均質なゴムブラダーを製造するために、射出通路を複数個設けることが行われていた。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、射出通路１０７の個数を増やすと、射出通路１０７が１個のみの場合と異なり、ゴムブラダーを製造する際のゴム流れに関し、型空間１０５内にゴムの流れが遅い部分が生じ、ゴム流れの不良やエア入りに起因するベア等が発生する場合があることが判明した。
【０００７】
本発明は、ベアの発生の不具合を改善することができるゴムブラダーの製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、上記のゴム流れ不良やエア溜りは、ブラダー製造装置の、ゴムブラダーの首部の上半分位置に対応する領域において主に発生し、当該領域は、射出された未加硫ゴムの到達が一番遅くなる箇所であることを新たに突き止めた。
【０００９】
そして、本発明者らは、射出成型によって作製するゴムブラダーの製造装置においては、ベントホールの配置位置を工夫することにより、上記の問題を解決することができるという新規知見を得て、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明のゴムブラダーの製造装置は、金型と中子とを備え、前記金型及び前記中子により、ゴムブラダーを形成するためのキャビティを区画形成可能であるように構成され、前記中子のうち、前記キャビティが区画形成された際にゴムブラダーの下側首部の上半分に対応する領域となるいずれかの位置から当該中子の外部に延びる、ベントホールが配置されたことを特徴とするものである。
この構成によれば、ベアが発生する要因であるエアを効果的に逃がすことができ、ベア発生の不具合を改善することができる。
【００１１】
本発明のブラダーゴムの製造装置は、前記金型に、未加硫ゴムを流入させる周上間隔をあけて配置された複数個のゴム流入路と、前記複数個のゴム流入路にそれぞれ接続され前記キャビティ内に未加硫ゴムを注入させる複数個のゴム注入口とが設けられ、
前記中子のうち、前記キャビティが区画形成された際に、前記金型の前記複数個のゴム注入口のうち周上隣接する前記ゴム注入口の間の周上中央の領域を中央領域とするとき、
前記ベントホールは、前記中央領域に周上対応する位置から当該中子の外部に延びることが好ましい。より効果的にエアを排出してベアの発生をより一層抑制することができるからである。
【００１２】
また、本発明のブラダーゴムの製造装置においては、前記金型は、上金型と下金型と中金型とを有し、前記中子は、上中子と下中子とを有し、前記上金型に、未加硫ゴムを流入させる周上間隔をあけて配置されたゴム流入路が複数個設けられ、前記下中子に、前記ベントホールを配置することが好ましい。エアをさらに効率的に排出することができるからである。
【００１３】
さらに、前記ゴムブラダーは、Ｍ字型のタイヤ加硫用ゴムブラダーであることが好ましい。タイヤ加硫用ゴムブラダーの製造装置において、上述の問題が発生しやすく、かかる問題に対して有効に上述の効果を得ることができるからである。
【００１４】
ここで、「首部」とは、図１にゴムブラダーの幅方向断面図及びゴムブラダーの首部を拡大したゴムブラダーの幅方向部分断面図を示すように、ゴムブラダー１１１の両端部の一対の拡径部１１１ａ、１１１ｂであり、「下側首部」とは、一対の首部のうち、ゴムブラダーを加硫モールドにて成形される向きを基準にした際に、下側となる首部１１１ｂであり、「上半分」とは、図１の拡大図に示すように、ゴムブラダーを加硫モールドにて成形される向きを基準にした際に、下側首部の端面の高さＨを基準に下側首部を二分割した、他方の（上側の）首部１１１ａと対向する側の半部をいうものとする。また、「ゴムブラダーの下側首部の上半分に対応する領域」とは、上記「ゴムブラダーの下側首部の上半分」が形成されることとなる、中子における、キャビティを区画する面での領域をいうものとする。
【００１５】
ここで、「周上隣接する前記ゴム注入口の間の周上中央の領域を中央領域」とは、図２に示すように、周上隣接するゴム注入口の周方向延在領域Ａをゴムブラダーの製造装置上に沿って結んだ曲線（円弧となる）の中点から、該曲線長さの１０％ずつ両側に離れた２つの位置の間の領域をさすものとする。なお、図２に示すように、領域Ａの周上の両端は、それぞれ周上隣接するゴム注入口の重心に対応する周上の位置とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ベアの発生の不具合を改善することができるブラダーの製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のゴムブラダーの製造装置を用いて製造される、一例のゴムブラダーを模式的に示す幅方向断面図及び当該ゴムブラダーの首部を拡大したゴムブラダーの幅方向部分断面図である。
【図２】加硫後のゴムブラダーの周上の一部及び２つのゴム流入路を示す部分斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）本発明の一実施形態にかかるゴムブラダーの製造装置の動作を示す図である。
【図４】（ａ）本発明の一実施形態にかかるゴムブラダーの製造装置における、ゴム流入路を示す斜視図である。（ｂ）本発明の一実施形態にかかるゴムブラダーの製造装置による、加硫後のゴムブラダーの一部、及び、ゴム流入路を示す部分斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるゴムブラダーの製造装置の部分断面図である。
【図６】従来の空気入りタイヤの製造装置の一例を示す断面図である。
【図７】従来のゴムブラダーの製造装置の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に例示説明する。
【００１９】
図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態にかかるゴムブラダーの製造装置の動作状態を示す図である。図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、本発明の一実施形態にかかるゴムブラダーの製造装置は、金型１と中子２とを備えている。本実施形態では、金型１は、上金型１ａ、下金型１ｂ、中金型１ｃからなり、中子２は、上中子２ａと下中子２ｂとからなる。
【００２０】
図３（ａ）に示す状態では、上金型１ａ、下金型１ｂ、中金型１ｃは、互いに接近離隔可能であるように構成され、この例では、上金型１ａは、取付盤（上プレス）３の下面に固定され、一方で、下金型１ｂは可動盤（下プレス）４の上面に固定されている。
【００２１】
ここで、上金型１ａ、下金型１ｂ、及び中金型１ｃには、図示していない媒体室がそれぞれ形成され、これら媒体室には、後述するゴムブラダーを形成するためのキャビティ５に供給された未加硫ゴムを加硫する際に、加硫媒体源から高温、高圧の蒸気等からなる加硫媒体が供給される。なお、中子２本体の内部にも金型１の媒体室と同様の媒体室が形成され、該媒体室には加硫用のスチームあるいは冷却用の冷却水が通路を通じて供給される。
【００２２】
また、可動盤４は図示していない油圧駆動部により昇降される。可動盤４および下金型１ｂの中央には垂直なセンタポスト６が取り付けられ、該センタポスト６は、図示していない油圧駆動部により昇降され、上金型１ａ、下金型１ｂに対して独立して相対的に移動する。センタポスト６の上端には下金型１ｂが着脱可能に取り付けられている。
【００２３】
また、図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、上金型１ａ、下金型１ｂの中心部には中子昇降機構の棒状部材７が昇降自在に貫挿されており、棒状部材７の先端部が上中子２ａに連結されている。上金型１ａの周上には中金型昇降機構の棒状部材８が配置されており、該棒状部材８の先端部が中金型１ｃに連結されている。
【００２４】
中子２は、上下に分割され（上中子２ａ、下中子２ｂ）、図３（ａ）に示すように、上金型１ａ、下金型１ｂ、中金型１ｃが閉止した際に、これら上金型１ａ、下金型１ｂ、中金型１ｃ内に収納されるとともに、該中子２の外周及び上下面の一部と上金型１ａ、下金型１ｂ、中金型１ｃとにより、略円環状のゴムブラダーを形成するためのキャビティ５を区画形成可能とされている。なお、この例では、図３（ａ）に示すように、キャビティ５は、一対の略Ｍ字状（ゴムブラダーを加硫モールドにて成形される向きを基準にした際に略Ｍ字状の形状を９０°回転させた形状であり、一対のキャビティ５は、この断面の軸方向中心線に対して線対称である）の断面形状をなしている。
【００２５】
図３（ａ）に示す、キャビティを区画形成した状態から、図３（ｂ）に示すように、可動盤（下プレス）４を降下させることにより、下金型１ｂ、中金型１ｃ、及び下中子２ｂを、上金型１ａ及び上中子２ａから引き離すことができる。図３（ｃ）に示すように、図３（ｂ）に示した状態からさらに可動盤（下プレス）４を降下させることにより、下金型１ｂ及び下中子２ｂを、中金型１ｃから引き離すことができる。そして、図３（ｄ）に示すように、図３（ｃ）に示した状態からさらに可動盤（下プレス）４を降下させることにより、下金型１ｂを下中子２ｂから引き離すことができる。
【００２６】
図４（ａ）は、本発明の一実施形態にかかるゴムブラダーの製造装置における、ゴム流入路を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、本発明の一実施形態にかかるゴムブラダーの製造装置による、加硫後のゴムブラダーの一部及び、ゴム流入路を示す部分斜視図である。また、図５は、図３（ａ）の状態におけるキャビティ５の周辺を示す、本発明の一実施形態にかかるゴムブラダーの製造装置の部分断面図である。本実施形態においては、上金型１ａの内部には、図４（ａ）に示すような、複数のゴム流入路１１が設けられている。このゴム流入路１１は、中心部において軸方向に延びる１本の主通路１１ａと、該主通路１１ａから半径方向外側に向かって延び周方向に離散して配置された複数本の分岐通路１１ｂと、各分岐通路１１ｂの半径方向外端１１ｂ１から軸方向にキャビティ５の軸方向一端に向かって延びる複数本の垂直通路１１ｃとから構成されている。そして、このゴムブラダーの製造装置は、垂直通路１１ｃの端部を中心に半径方向外側に向かって平面視扇形に延びる通路であるゴム注入口１２を有している。
【００２７】
主通路１１ａは、図示していない未加硫ゴムを供給する供給部に接続され、この供給部から圧送された未加硫ゴムは、主通路１１ａ、分岐通路１１ｂ、垂直通路１１ｃ、及びゴム注入口１２を通じて、キャビティ５内に次々に射出供給され、未加硫ゴムによってキャビティ５内が充填されると、加硫媒体源から加硫媒体が媒体室に供給され、これにより、キャビティ５内の未加硫ゴムは上金型１ａ、下金型１ｂ、中金型１ｃ、及び中子２によって１６０〜２２０℃程度に加熱されながら加硫され、加硫済みゴムからなるゴムブラダーが製造される。このとき、キャビティ５の軸方向両端には拡幅部がそれぞれ形成されているため、該ゴムブラダーの軸方向両端には係止部として機能する厚肉リング状の、首部５ａ、５ｂに対応する首部対応部５ａ１、５ｂ１が形成されるが、これら首部対応部５ａ１、５ｂ１は、ゴムブラダーが加硫装置に装着されたとき、上クランプリング及び下クランプリングにそれぞれ係止されて抜け止め機能を果たす。
【００２８】
また、図５に示すように、中子２（上中子２ａ及び下中子２ｂ）には、上金型１ａ、下金型１ｂ、中金型１ｃ内に収納された際に、ゴムブラダーのうち、タイヤのトレッドセンター部に当接する部位が凹んだ形状になるように凹部９が形成されている。また、それに対応して、中金型１ｃの軸方向中央部には凸部１０が形成されている。
【００２９】
さて、本実施形態のゴムブラダーの製造装置は、図５に示すように、金型１及び中子２により、ゴムブラダーを形成するためのキャビティ５が区画形成可能（図３（ａ）の状態）であるように構成され、中子２のうち、キャビティ５が区画形成された際にゴムブラダーの下側首部の上半分に対応する領域となるいずれかの位置に、ベントホール１３が配置されたことを特徴とするものである。なお、図５に示す例では、ベントホール１３は、下中子２ｂの、キャビティ５の下側首部５ｂの上半分に対応する領域の一箇所から下中子２の底面までを貫通するように、この断面視で傾斜して形成されている。
本実施形態のゴムブラダーの製造装置によれば、キャビティ５の下側首部５ｂの上半分に対応する領域に、ベントホール１３が配置されることにより、射出供給された際に未加硫ゴムの到達が最遅になる下側首部５ｂの上半分のエア溜り又はベアの要因となる空気を効果的にキャビティ５から排出することができる。
なお、本実施形態では、ベントホール１３は、キャビティ５が区画形成された際にゴムブラダーの下側首部５ｂの上半分に対応する領域の最も上側の角部の位置から当該中子２の下面に延びているが、ベントホール１３の一端は、キャビティ５が区画形成された際にゴムブラダーの下側首部５ｂの上半分に対応する領域のうち、上面及び側面のいずれの位置に接続されていてもよく、また、ベントホール１３の他端は、中子２のいずれの位置から外部に延びていても良い。
【００３０】
ここで、本発明のゴムブラダーの製造装置にあっては、金型１に、未加硫ゴムを流入させる周上間隔をあけて配置された複数個のゴム流入路１１と、複数個のゴム流入路１１にそれぞれ接続されキャビティ５内に未加硫ゴムを注入させる複数個のゴム注入口１２とが設けられ、図２に示すように、中子２のうち、キャビティ５が区画形成された際に、金型２の複数個のゴム注入口１２のうち周上隣接するゴム注入口１２の間の周上中央の領域を中央領域とするとき、ベントホール１３は、中央領域に周上対応する位置から中子２の外部に延びることが好ましい。
周上隣接するゴム注入口１２間の中央領域は、射出供給された未加硫ゴムの到達が遅くなりやすく、ベアの要因となるエア溜りが発生しやすいため、この領域のエアの排出を促進することが効果的だからである。
【００３１】
さらに、本発明にあっては、金型１は、上金型１ａと下金型１ｂと中金型１ｃとを有し、中子２は、上中子２ａと下中子２ｂとを有し、上金型１ａに、未加硫ゴムを流入させる周上間隔をあけて配置されたゴム流入路１１が複数個設けられ、下中子２ｂに、ベントホール１３を配置することが好ましい。ゴム流入路１１を上金型１ａに配置することで、注入された未加硫ゴムが重力に沿って流れるため、上金型１ａにはエア溜りが発生しにくく、エア溜りが発生しやすい下金型１ｂには、ベントホール１３を配置しているため、溜まったエアを効率的に排出することができるからである。
【００３２】
さらに、本発明にあっては、ゴムブラダーは、Ｍ字型のタイヤ加硫用ゴムブラダーであることが好ましい。タイヤ加硫用ゴムブラダーの製造装置において、上述の問題が発生しやすく、かかる問題に対して上述の効果を得ることができるからである。
【実施例】
【００３３】
本発明の効果を確かめるため、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示したような構造のタイヤ加硫用ゴムブラダーの製造装置を試作し、ベントホールの位置を様々変えて、ベアの発生について評価した。
【００３４】
＜ベアの発生＞
作製したゴムブラダーを全数目視による品質検査した際に、発生したベア不良発生割合を調べた。数値が小さいほどベア発生が改善されたことを示す。なお、１ヶ月間で作製された十分なブラダー個数を母数とした。
【００３５】
【表１】
2017094597.tif 000003
【００３６】
表１に示すように、比較例では、ベアが発生しているのに対し、発明例１、２では、ベアの発生率が低いことがわかる。また、発明例１の方が、発明例２よりもベアの発生が抑制できていることがわかる。
【符号の説明】
【００３７】
１  金型
１ａ  上金型
１ｂ  下金型
１ｃ  中金型
２  中子
２ａ  上中子
２ｂ  下中子
３  取付盤（上プレス）
４  可動盤（下プレス）
５  キャビティ
５ａ  上側首部
５ｂ  下側首部
６  センタポスト
７  棒状部材
８  棒状部材
９  凹部
１０  凸部
１１  ゴム流入路
１１ａ  主通路
１１ｂ  分岐通路
１１ｂ１  半径方向外端
１１ｃ  垂直通路
１２  ゴム注入口
１３  ベントホール
９１  生タイヤ
９２  金型
９３  ゴムブラダー
１０１  下金型
１０２  中子
１０３  上金型
１０４  材料通路
１０５  型空間
１０６  射出通路
１０７  射出路
【図１】
2017094597.tif 000004
【図２】
2017094597.tif 000005
【図３】
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【図４】
2017094597.tif 000007
【図５】
2017094597.tif 000008
【図６】
2017094597.tif 000009
【図７】
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