JP2007125786A - Method and mold for vulcanizing tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤの加硫時に使用される加硫用金型、加硫用金型を使用したタイヤの加硫方法に関する。 The present invention relates to a vulcanization mold used at the time of vulcanization of a tire, and a tire vulcanization method using the vulcanization mold.
車両などに用いられるタイヤを製造する際には、押し出し成形によって製造したゴム製の構成部材を成形ドラムに積層して筒状の生タイヤを製造し、この生タイヤを加硫装置で加硫して硬化させている。ここで、構成部材を成形ドラムに積層するときには、構成部材同士の接触面に凸部や、凹部を設け、構成部材の間に残留する空気量を減少させることが知られている(例えば、特許文献1参照)。 When manufacturing tires used in vehicles, etc., rubber components produced by extrusion molding are laminated on a molding drum to produce a cylindrical green tire, which is then vulcanized with a vulcanizer. Is cured. Here, it is known that when a component member is stacked on a forming drum, a convex portion or a concave portion is provided on a contact surface between the component members to reduce the amount of air remaining between the component members (for example, patents). Reference 1).
また、生タイヤの加硫工程では、生タイヤと加硫用金型とを密着させてから、加硫用金型に熱を加え、加硫用金型を介して生タイヤを加熱して加硫反応を進行させる。この際に、加硫用金型と生タイヤとの間に空気が残留した状態で加硫を行うと、その部分の加硫が不足する。加硫が十分に行われないと、強度不足や外観不良などが起きるので、これを防止する必要がある。従来の加硫用金型には、生タイヤの構成部材に接触する接触面に開口するベントホールを設けて、生タイヤと加硫用金型の間の空気を排出できるように構成したものがある(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、従来の加硫用金型では、空気溜まりの発生箇所とベントホールの形成位置とが一致した場合には、空気を排出することができるが、空気溜まりがベントホールから離れた所に発生した場合には、空気が排出されずに、残留することがあった。これに対して、ベントホールの数を増やすと、空気を排出し易くなるが、このような場合でも依然として空気が残留することがある。さらに、極端にベントホールが多くなると、外観が著しく損なわれたり、スピューくずの増加による仕損物増大につながる。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、生タイヤの加硫を効率良く、かつ確実に行えるようにすることである。
However, in the conventional vulcanization mold, air can be discharged when the location where the air pocket is generated coincides with the position where the vent hole is formed, but the air pool is generated at a location away from the vent hole. In such a case, air may remain without being discharged. On the other hand, if the number of vent holes is increased, it becomes easier to discharge air, but even in such a case, air may still remain. Further, when the number of vent holes is extremely large, the appearance is remarkably deteriorated, or the number of scraps increases due to an increase in spew scraps.
The present invention has been made in view of such circumstances, and its main purpose is to enable efficient and reliable vulcanization of raw tires.
上記の課題を解決する本発明の請求項1に係る発明は、未加硫タイヤに接する接触面を有する加硫用金型であって、前記接触面と前記未加硫タイヤの構成部材の外表面との間にある空気を排出する排気部を有し、前記排気部は、前記未加硫タイヤの前記構成部材の外表面に形成された複数の突条又は溝に交差して延び、前記接触面に開口して空気を所定の方向に流動させる排気ガイドを有することを特徴とするタイヤの加硫用金型とした。
このタイヤの加硫用金型では、未加硫タイヤを構成する構成部材の表面に形成された複数の突条又は溝が加硫用金型の接触面に接触すると、突条又は溝の数に応じて複数の隙間が形成される。この隙間の空気は、排気ガイドを通って排出される。排気ガイドは、複数の突条又は溝に交差するように延びているので、複数の突条又は溝により形成される複数の隙間の空気は、突条又は溝の長さ方向に沿って流動し、排気ガイドに集められるようにして排出される。空気を排出しながら構成部材をさらに加硫用金型に押し当てると、構成部材と加硫用金型を密着させた状態で加硫が行える。
The invention according to
In this tire vulcanization mold, when a plurality of ridges or grooves formed on the surface of the constituent members constituting the unvulcanized tire come into contact with the contact surface of the vulcanization mold, the number of ridges or grooves A plurality of gaps are formed accordingly. The air in this gap is discharged through the exhaust guide. Since the exhaust guide extends so as to intersect the plurality of protrusions or grooves, the air in the plurality of gaps formed by the plurality of protrusions or grooves flows along the length direction of the protrusions or grooves. Then, it is discharged so as to be collected in the exhaust guide. When the component member is further pressed against the vulcanization mold while discharging air, vulcanization can be performed with the component member and the vulcanization mold in close contact with each other.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のタイヤの加硫用金型において、前記排気ガイドは、前記接触面を凹設した排気溝からなり、前記排気溝と、前記排気溝に連通するベントホールとから前記排気部を構成したことを特徴とする。
このタイヤの加硫用金型は、未加硫タイヤと加硫用金型の接触面に形成された隙間の空気は、排気ガイドを通ってベントホールに流れ込み、ベントホールから排気される。
According to a second aspect of the present invention, in the tire vulcanization mold according to the first aspect, the exhaust guide includes an exhaust groove having a concave contact surface, and the exhaust groove communicates with the exhaust groove. The exhaust part is formed of a vent hole that performs the above-described operation.
In the tire vulcanizing mold, the air in the gap formed on the contact surface between the unvulcanized tire and the vulcanizing mold flows into the vent hole through the exhaust guide and is exhausted from the vent hole.
請求項3に係る発明は、請求項2に記載のタイヤの加硫用金型において、前記排気溝は、前記構成部材の周方向に突設された前記突条又は溝に直交するように、前記接触面に放射状に形成されていることを特徴とする。
このタイヤの加硫用金型は、突条又は溝による隙間とベントホールの位置がずれていた場合には、空気は突条又は溝による隙間を通って排気溝に導かれ、排気溝に連通するベントホールから排気される。排気溝は、突条又は溝に直交するように放射状に設けられているので、少ない数で、全ての突条又は溝による隙間に排気溝を連通させることが可能になる。
The invention according to
In this tire vulcanizing mold, when the gap between the ridge or groove and the position of the vent hole are misaligned, the air is led to the exhaust groove through the gap between the ridge or groove and communicated with the exhaust groove. Exhausted from the vent hole. Since the exhaust grooves are provided radially so as to be orthogonal to the ridges or grooves, the exhaust grooves can be communicated with the gaps formed by all the ridges or grooves with a small number.
請求項4に係る発明は、未加硫タイヤを加硫するタイヤの加硫方法であって、前記未加硫タイヤの構成部材の外表面に形成した複数の突条又は溝を加硫用金型の接触面に押し付けるステップと、前記構成部材の複数の前記突条又は溝と前記加硫用金型の前記接触面との間に形成される隙間の空気をそれぞれの前記突条又は溝に沿って吸引するステップとを有することを特徴とするタイヤの加硫方法とした。
このタイヤの加硫方法では、加硫用金型に構成部材を押し当てたときに突条又は溝に沿って形成される隙間の空気を排気する際に、空気は最初に突条又は溝に沿って吸引される。
The invention according to claim 4 is a tire vulcanizing method for vulcanizing an unvulcanized tire, wherein a plurality of protrusions or grooves formed on an outer surface of a constituent member of the unvulcanized tire are vulcanized gold. A step of pressing against the contact surface of the mold, and air in a gap formed between the plurality of protrusions or grooves of the component member and the contact surface of the vulcanizing mold to each of the protrusions or grooves And a step of sucking along the tire.
In this method of vulcanizing a tire, when the air in the gap formed along the ridge or groove is exhausted when the structural member is pressed against the vulcanizing mold, the air first enters the ridge or groove. Aspirated along.
請求項5に係る発明は、請求項4に記載のタイヤの加硫方法において、前記吸引するステップは、前記突条又は溝に沿って流動する空気を前記接触面を凹設した排気溝を通して集め、前記排気溝に連通させたベントホールから排出することを特徴とする。
このタイヤの加硫方法では、突条又は溝に沿って吸引される空気が加硫用金型側の排気溝によって突条又は溝に交差する方向に流動方向を変化させることで、複数の隙間からの空気を集めつつ排気する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the tire vulcanizing method according to the fourth aspect, the sucking step collects air flowing along the ridges or grooves through an exhaust groove having the contact surface recessed. And discharging from the vent hole communicated with the exhaust groove.
In this tire vulcanizing method, the air sucked along the ridges or grooves changes the flow direction in the direction intersecting the ridges or grooves by the exhaust groove on the vulcanizing mold side, thereby a plurality of gaps. The air is collected and exhausted.
請求項6に係る発明は、請求項4又は請求項5に記載のタイヤの加硫方法において、加熱した前記加硫用金型に前記構成部材をさらに押し付けて、前記構成部材の表面を熱流動させて前記突条又は溝を消滅させるステップを有することを特徴とする。
このタイヤの加硫方法では、生タイヤの構成部材の表面の突条又は溝を熱流動によって消滅させ、構成部材の表面と接触面とを密着させる。
The invention according to
In this tire vulcanization method, the protrusions or grooves on the surface of the constituent member of the green tire are eliminated by heat flow, and the surface of the constituent member and the contact surface are brought into close contact with each other.
本発明によれば、生タイヤ側の突条又は溝による凹凸形状と加硫用金型側の接触面との間に形成される隙間の空気を排気ガイドを通して排気するようにしたので、生タイヤと接触面との間に空気が残留しなくなる。したがって、生タイヤを確実に加硫することができる。 According to the present invention, since the air in the gap formed between the concavo-convex shape by the protrusion or groove on the green tire side and the contact surface on the vulcanizing mold side is exhausted through the exhaust guide, No air remains between the contact surface and the contact surface. Therefore, the raw tire can be reliably vulcanized.
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1及び図2に本実施形態における加硫前の生タイヤ(未加硫タイヤ)の構成を示す。生タイヤ1は、不図示のホイールのリムに嵌合する一対のビード部2を有し、ビード部2からは、サイドウォール部3が延びている。一対のサイドウォール部3は、ショルダー部4を経た後に路面に直に接するトレッド部5で連結される。ビード部2は、カーカスを挟んだプライ7を折り返してビードワイヤ6を包み込み、ビードフィラー8を挟み込ませた構成を有する。サイドウォール部3からトレッド部5にかけては、未加硫のゴムと、カーカスやベルトを構成部材とし、これら構成部材を積層させることで構成されている。サイドウォール部3の最外層は、未加硫のゴムからなる構成部材であるサイドウォール部材10を有し、サイドウォール部材10の表面は凹凸形状になっている。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 and 2 show a configuration of a raw tire (unvulcanized tire) before vulcanization in the present embodiment. The
サイドウォール部材10の凹凸形状は、多数のリッジ11(突条)によって形成されている。リッジ11は、ビード部2からショルダー部4に至るまで、等間隔に凸設されている。さらに、図1に示すように、リッジ11は、生タイヤ1の周方向に、同心円上に多数形成されている。図2に示すように、各リッジ11は、周方向に直交する断面では、外側に向かって幅を減少させるような三角形状を有する。なお、リッジ11の断面形状や、矩形又は曲面形状でも良い。リッジ11の配置は等間隔でなく、リッジ11の数は図示したものに限定されない。サイドウォール部材10の凹凸形状は、溝によって形成しても良いし、突条と溝を組み合わせたもので形成しても良い。
The uneven shape of the
生タイヤ1の加硫工程で使用される加硫装置の概略構成を図3に示す。加硫装置20は、下基台21の上面に下側プラテン22を介して下側サイドモールド23が上向きに固定されている。下側プラテン22には、その内部に高温、高圧の熱媒を通流させる流路(不図示)が形成されている。下側サイドモールド23は、加硫時には主にサイドウォール部材10を型付けする加硫用金型である。下側サイドモールド23の中央には、センターポスト24が鉛直上向きに固定されている。センターポスト24には、上下一対のクランプリング25,26が固定されており、クランプリング25,26同士は、可撓性を有する加硫ブラダ27で連結されている。なお、図3には、生タイヤ10が加硫ブラダ27を囲むように配置された状態が示されている。
FIG. 3 shows a schematic configuration of a vulcanizing device used in the vulcanizing process of the
下基台21の上方には、上基台30が設けられている。上基台30は、ガイドポスト31に沿って下基台21に対して昇降可能になっている。上基台30の下面には、上側プラテン32を介して上側サイドモールド33が下向きに固定されている。上側プラテン32には、その内部に高温、高圧の熱媒を通流させる流路(不図示)が形成されている。上側サイドモールド33は、加硫時には主にサイドウォール部材10を型付けする加硫用金型である。上側サイドモールド33は、下側サイドモールド23に上下方向で向き合う位置に固定されている。
An
さらに、上基台30には、上側プラテン32の外周を囲むようにアウタリング34が固定されている。アウタリング34は、上側サイドモールド33よりも下方に突出しており、その内周に下向きに開くように傾斜する傾斜面34Aを有する。傾斜面34Aには、サイドプラテン35を介してセクターモールド36が配設されている。サイドプラテン35は、傾斜面34Aに沿って上下に摺動可能にアウタリング34に取り付けられている。サイドプラテン35の内部には、高温、高圧の熱媒を通流させる流路(不図示)が形成されている。セクターモールド36は、加硫時には主にトレッド部5を型付けする加硫用金型であり、生タイヤ1の周方向に沿うように複数に分割されている。図中には、2つのセクターモールド36が図示されているが、例えば、9個のセクターモールド36が等間隔に配置され、その各々が加硫後のトレッド部5の形状に合わせた曲面形状を有する。
Further, an
ここで、上側サイドモールド33の構成について、図3及び図4を参照して説明する。
上側サイドモールド33は、中央に開口41が形成された円環形を有する。開口41は、クランプリング26を受け入れ可能な径及び深さを有する。生タイヤ1が押し付けられる下面(接触面33A)において、開口41の周縁をなす内縁部42は、下向きに突出している。内縁部42の外縁は、上側サイドモールド33の径方向外側に向けてなだらかに傾斜している。上側サイドモールド33の外縁側は、略平坦になっている。
Here, the configuration of the
The
上側サイドモールド33には、接触面33A側の空気を排気する排気部が設けられている。排気部は、接触面33Aに形成した凹部である排気溝43と、接触面33Aに開口し、上側サイドモールド33を貫通するベントホール44とを有する。
排気溝43は、開口41を中心に放射状に複数設けられ、空気を所定の方向に流動させる排気ガイドである。各排気溝43は、下向きに突出する内縁部42の外縁から上側サイドモールド33の外側面まで直線状に延びている。排気溝43の周方向の幅は、後述する加硫工程においてサイドウォール部材10に未加硫の部分を残さない大きさである。ベントホール44は、開口41を中心にして放射状に複数形成されており、径方向には内縁部42の外縁から外周面に至るまでの間で略等間隔に3つずつ並んでいる。一部のベントホール44は、排気溝43の形成位置に一致する位置に形成されている。残りのベントホール44は、周方向で隣り合う2つの排気溝43の略中間部分に形成されている。各ベントホール44の径は、排気溝43の周方向の幅よりも大きい。各ベントホール44は、上側サイドモールド33を貫通し、不図示の排気ポンプに接続されている。
The
The
図3に示す下側サイドモールド23は、上側サイドモールド33と同じ構成を有するので詳細な説明を省略する。なお、下側サイドモールド23の排気部である複数の排気溝43(排気ガイド)は、下側サイドモールド23の上面(接触面23A)に放射状に形成されている。また、多数のベントホール44は、下側サイドモールド23の接触面23Aに開口している。
Since the
次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、サイドウォール部材10を製造するには、図5から図7に示すような口金50を使用する。この口金50は、押出機51の吐出側のヘッド52に固定して用いられるもので、細長の開口53の断面形状がサイドウォール部材10の断面形状に合わせて形成されている。すなわち、開口53は、長さ方向の一端部53A側の開口高さが高く、他端部53B側の開口高さが小さい。さらに、開口53の上縁には、一端部53A及び他端部53Bのそれぞれの近傍を除いて、複数の突起54が開口53の長さ方向に沿って等間隔に切り込み加工によって形成されており、凹凸形状を有する。突起54は、図6に矢印で示す押し出し方向の出口側に突設されている。突起54の稜線がなす形状は、サイドウォール部材10のリッジ11の外形に等しく、突起54の配置間隔はリッジ11の形成間隔に等しい。
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, in order to manufacture the
このような口金50を用いてサイドウォール部材10を製造するときには、図7に示す押出機51内に不図示のホッパーからゴム組成物を投入する。押出機51は、内部のスクリューを回転させ、ヘッド52に取り付けられた口金50からゴム組成物を押し出す。ゴム組成物は、口金50の開口53の形状に倣い、一端部53A側は肉厚に他端部53B側は相対的に肉薄に成形されながら押し出される。さらに、口金50から押し出される直前で、突起54によって凹凸形状が押し出し方向に平行に形成される。この凹凸形状の突部分がサイドウォール部材10のリッジ11になる。押し出されたゴム成形品は、サイドウォール部材10、つまり生タイヤ1の構成部材として、一端部側がビード部2に巻き込まれるように、他端部側がショルダー部4に連なるように積層される。
When manufacturing the
サイドウォール部材10を他の構成部材に積層して生タイヤ1を製造したら、図3に示す加硫装置30に装着して加硫工程を実施する。生タイヤ1をセンターポスト24に通し、下側サイドモールド23に位置決めして載置する。上基台30を下降させると、上側サイドモールド33の接触面33Aが生タイヤ1の上側のサイドウォール部材10に当接する。これと共に、複数のセクターモールド36がアウタリング34の傾斜面34Aに沿ってそれぞれ上昇し、生タイヤ1に向けて閉じるように移動してトレッド部5を囲む。不図示の排気ポンプを運転させてベントホール44から排気を行うと共に、各プラテン22,32,35内の流路と、加硫ブラダ27の内側とのそれぞれに熱媒を供給する。これによって、各プラテン22,32,35を通して各モールド23,33,36が加熱される。加硫ブラダ27は、膨らんで生タイヤ1を押圧し、生タイヤ1の外表面を各モールド22,32,36に押し付ける。
When the
このとき、図8及び図9に示すように、リッジ11がそれぞれのサイドモールド23,33に当接すると、リッジ11とサイドモールド23,33とによって環状の隙間12が形成される。この隙間12の空気は、ベントホール44の形成位置と隙間12の位置とが一致する場所には、隙間12に沿って流動し、ベントホール44を通って各サイドモールド23,33の外に排出される。ベントホール44の形成位置と隙間12の形成位置とが一致しない場所では、隙間12の空気は、隙間12に沿って流動した後に、リッジ11と直交する径方向に形成された排気溝43に流入する。さらに、排気溝43にガイドされるようにして、排気溝43内を径方向に流れ、排気溝43に形成されたベントホール44から各サイドモールド23,33の外に排出される。排気溝43は、径方向に複数の隙間12(複数のリッジ11)にまたがるように形成されているので、複数の隙間12を流動する空気が排気溝43に集められて排気される。
At this time, as shown in FIGS. 8 and 9, when the
さらに、空気を排出しながら加硫ブラダ27を膨らませると、生タイヤ1がさらに各サイドモールド23,33に押し付けられる。図10に示すように、リッジ11がゴムの熱流動によって消滅し、サイドウォール部材10がサイドモールド23,33に隙間無く密着する。リッジ11が消滅する過程では、隙間12が徐々に減少するが、隙間12内の空気は、ベントホール44から排気されているので、空気溜まりが発生することはない。生タイヤ1の外表面がモールド23,33,36に密着したら、熱伝導によって生タイヤ1の加硫がさらに進行する。排気溝43に面するサイドウォール部材10にも熱が伝達され加硫が進行する。加硫が終了したら、モールド23,33,36を開いて加硫後のタイヤを取り出す。
Further, when the vulcanization bladder 27 is inflated while discharging air, the
この実施形態によれば、生タイヤ1のサイドウォール部材10側にリッジ11を周方向に複数設け、サイドモールド23,33側に径方向に延びる排気溝43とベントホール44とを設け、加硫時にリッジ11間の空気が排気溝43及びベントホール44を通してサイドモールド23,33の外に排出されるようにしたので、生タイヤ1とサイドモールド23,33との間に空気が残留しなくなる。これによって、空気溜まりを原因とする加硫不良や、タイヤ表面の外観不良が防止される。
複数のリッジ11に交差するように排気溝43を形成したので、リッジ11と排気溝43とを協働させて空気を排出する際に、空気の流動方向を変化させながら複数の隙間12の空気を排気溝43に集めながら排出することができる。このため、サイドモールド23,33側のベントホール44の数を抑えつつ、従来に比べて広い範囲の空気を確実に排気することができる。特に、リッジ11に対して排気溝43を直交させたので、多数の隙間12の空気を効率良く排出することが可能になる。タイヤ側のリッジ11は、加硫時の熱流動によって消滅するので、加硫後のタイヤの外観が低下することはない。
According to this embodiment, a plurality of
Since the
なお、本発明は、前記の実施形態に限定されずに広く応用できる。
例えば、生タイヤ11のリッジ11を径方向に放射状に複数形成した場合には、サイドモールド23,33の排気溝43は、複数のリッジ11に交差するように周方向に環状に複数形成される。
排気溝43は、リッジ11が形成する全ての隙間12が少なくとも1つの排気溝43に連通可能であれば、如何なる形状及び配置であっても良い。例えば、リッジ11に直交せずに所定の角度で交差させたり、径方向や周方向に複数に分割しても良い。ベントホール44は、排気溝43にのみ形成しても良い。その一方で、排気溝43にベントホール44を形成せずに、排気溝43がサイドモールド23,33の外周に形成する開口から空気を排気するように構成しても良い。
ベントホール44は、周方向で隣り合う2つのベントホール44の形成位置を径方向で異ならせても良い。隣り合う2つのベントホール44が異なる隙間12に連通されるので、空気を速やかに排気できるようになる。
The present invention can be widely applied without being limited to the above-described embodiment.
For example, when a plurality of
The
In the
加硫用金型は、サイドウォール部材10を加硫する加硫用金型を周方向に複数分割したセクター型の構成でも良い。この場合には、図3に示す加硫装置30のセクターモールド36に相当する加硫用金型に、排気溝43とベントホール44とを複数形成する。排気溝43は、生タイヤ1のサイドウォール部材10のリッジ11に略直交(又は交差)する向きに設けられる。
The vulcanization mold may have a sector type configuration in which a vulcanization mold for vulcanizing the
排気ガイドは、サイドモールド23,33を貫通するスリットでも良い。スリットはベントホール44を兼ねるので、排気部はスリットのみ、又はスリットとスリット以外の場所に形成されたベントホール44とからなる。
図6に示す突起54は、開口53の押し出し方向の全長にわたって形成しても良い。
The exhaust guide may be a slit that penetrates the
The
1 生タイヤ(未加硫タイヤ)
10 サイドウォール部材(構成部材)
11 リッジ
12 隙間
23 下側サイドモールド(加硫用金型)
23A,33A 接触面
33 上側サイドモールド(加硫用金型)
43 排気溝(排気部、排気ガイド)
44 ベントホール(排気部)
1 Raw tire (unvulcanized tire)
10 Side wall member (component)
11
23A,
43 Exhaust groove (exhaust section, exhaust guide)
44 Vent hole (exhaust part)
Claims (6)
6. The method according to claim 4, further comprising the step of further pressing the component member against the heated mold for vulcanization to cause the surface of the component member to thermally flow to extinguish the protrusions or grooves. The method for vulcanizing a tire according to 1.
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