JP2008173945A - モールド - Google Patents

Abstract

【課題】脚部を成形する弾性材料の支持部材側へのはみ出しを防止し、製品外観に優れた支持体を製造すること。
【解決手段】上モールド２８、及びコアモールド２６が下降すると、上モールド２８の一部を構成する型片３６が、上モールド２８の本体部分３４よりも先に支持部材１８の外周面に接触し、支持部材１８の縁部１８Ａの軸方向内側端部分が型片３６とコアモールド２６とで挟持される。したがって、コンプレション時に、潰された未加硫ゴム部材Ｇが縁部１８Ａから支持部材１８軸方向内側へはみ出すことが防止される。
【選択図】図５

Description

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際に用いるモールドに関する。

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。

支持部材に脚部を成型する場合の製法として、コンプレッション加硫がある。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モールドに入れ、加硫と成型を同時に行う。コンプレッション加硫の従来技術としては、例えば、特許文献１等に記載のものがある。
特開昭６２−２４０５１９号公報

ところで、コンプレッション加硫では、ゴムの流入とキャビティー形成が同時に行われるため、支持部材に脚部を成形しようとすると正規の成形位置よりも支持部材側にゴムのはみ出しを発生する場合がある。
金属の支持部材とゴムとを強固に加硫接着するために、支持部材には予め接着剤を塗布するようになっているが、確実に接着させるために、接着剤は、モールドとゴムとの界面（製品における脚部の端部）より広めにオーバー塗布されている。
このため、支持部材側にはみ出したゴムは、接着剤により強固に接着されてしまうため取り難くなっており、製品外観を悪化させてしまう問題がある。

本発明は、上記事実を考慮して、脚部を成形する弾性材料の支持部材側へのはみ出しを防止し、製品外観に優れた支持体を製造可能な支持体形成用のモールドを提供することを課題とする。

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両側の縁部分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、水平に配置された前記支持部材に前記脚部を一体的に成型するためのモールドであって、前記モールドは、前記脚部の一部分を成形する第１の脚部形成面を備えた第１の型と、前記脚部の他の一部分を成形すると共に、前記第１の脚部形成面とで前記脚部を成形するためのキャビティを構成する第２の脚部形成面を備えた第２の型とを備え、前記第１の型には、前記第１の型の一部分を構成する型片が本体部分と分離可能に設けられ、前記型片は、型片支持手段によって前記第１の型に支持され、前記型片支持手段は、前記第１の型と前記第２の型とが合体する前に、前記型片と前記第２の型とで、前記支持部材における前記縁部分の支持体中央側端部を挟持させる、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載のモールドの作用を説明する。
このモールドを用いて支持部材に脚部を成形するには、モールドに支持部材をセットすると共に、キャビティを構成する部分に弾性材料を載置する。
その後、第１の型と第２の型を合体することで、キャビティ内に弾性材料が充填されると共に、支持部材に弾性材料を接着させることができる。

ここで、このモールドでは、第１の型と第２の型とを合体する前に、型片支持手段が、型片と第２の型とで支持部材における縁部分の支持体中央側端部を挟持させるため、弾性材料が、第１の型と第２の型とが完全に合体する前に、支持部材型片と第２の型とで支持部材側で、かつキャビティ外側への弾性材料の流動を阻止することができるので、支持部材には、キャビティと対応した部分（脚部が形成されるべき部分）以外に弾性材料が付着することが無くなる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモールドであって、前記第２の型は、前記支持部材の内側に配置されるコアであり、前記型片は、前記第１の型に設けられている、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載のモールドの作用を説明する。
請求項２に記載のモールドでは、型同士が合体する前に、支持部材が、第１の型の一部を構成する型片と、支持部材の内側に配置されるコアとに挟持されることで、成形時の弾性部材のはみ出しが防止される。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモールドにおいて、前記第１の型は、相対的に互いに上下方向に接離可能とされる下型と上型とで構成され、前記型片は、前記上型に設けられている、ことを特徴としている。

次に、請求項３に記載のモールドの作用を説明する。
請求項３に記載のモールドでは、上型に型片が設けられているため、モールド内の上側の脚部を成形する際に、弾性部材のはみ出しが防止される。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のモールドにおいて、径方向断面で見て前記弾性材料を載置する材料載置部分が傾斜しており、前記型片は、前記材料載置部分の下がっている側に配置されている、ことを特徴としている。

次に、請求項４に記載のモールドの作用を説明する。
傾斜した材料載置部分に弾性材料を載置した場合、弾性材料が傾斜した材料載置部分（傾斜面）を滑って下がっている側へ寄って配置されることがある。
即ち、弾性材料がキャビティ内の片側に寄ってしまうと、型を合体する際に、寄った側の型間の隙間から弾性材料が最初にはみ出し易くなるが、請求項４に記載のモールドのように、材料載置部分が傾斜している側に型片を設ければ、脚部を成形する際の弾性材料のはみ出しを防止することができる。

本発明のモールドは上記構成としたので、支持部材へ弾性材料で脚部を成形する際に、弾性材料の支持部材側へのはみ出しを防止し、外観品質に優れた支持体を成形できる、という優れた効果を有する。

［第１の実施形態］
以下、実施形態を挙げ、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１に示す本実施形態のモールド２２は、コンプレッション加硫成形用のものであり、図２に示すような空気入りタイヤ１０の内側に配置する支持体１４を製造する際に用いるものである。

図２に示すように、支持体１４は、板状部材（本実施形態では金属板）で構成されるリング状の支持部材１８と、支持部材１８の幅方向の縁部１８Ａに加硫接着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２０とで構成されている。

図１に示すように、本実施形態のモールド２２は、大別して、下モールド２４、コアモールド２６、及び上モールド２８から構成されている。なお、コアモールド２６、及び上モールド２８は、図示しない駆動装置によって昇降可能となっている。
本実施形態のモールド２２は、上モールド２８の構成が従来と異なっている。

図３に示すように、本実施形態のモールド２２には、支持部材１８を水平にセット（=軸心を鉛直方向にセット）するようになっている。
上モールド２８の下面には、径方向中間部にモールド内で上側となる脚部２０の軸方向外側面、及び径方向内側面を成形するための成形面２８Ａが形成されている。

下モールド２４の上面には、径方向中間部にモールド内で下側となる脚部２０の軸方向外側面、及び径方向内側面を成形するための成形面２４Ａが形成されている。なお、成形面２４Ａの底面は、脚部２０の径方向内側（支持部材側とは反対側）が下方となるように傾斜しており、後述する未加硫ゴム部材Ｇを載置する材料搭載部分でもある。

コアモールド２６の上面には、上記上モールド２８の成形面２８Ａと対向する位置に、モールド内で上側となる脚部２０の軸方向内側面を成形するための成形面２６Ａが形成されており、コアモールド２６の下面には、上記下モールド２４の成形面２４Ａと対向する位置に、モールド内で下側となる脚部２０の軸方向外側面、及び径方向外側面を成形するための成形面２６Ｂが形成されている。

成形面２６Ａの底部は、脚部２０の径方向外側（支持部材側）が下方となるように傾斜しており、後述する未加硫ゴム部材Ｇを載置する材料搭載部分となっている。

コアモールド２６の上面（上モールド２８との合わせ面）には、成形面２６Ａの径方向内側近傍に、キャビティからはみ出した未加硫ゴム部材Ｇを入り込ませる凹部３０が形成されている。また、コアモールド２６の下面（下モールド２４との合わせ面）には、成形面２６Ｂの径方向内側近傍に、キャビティからはみ出した未加硫ゴム部材Ｇを入り込ませる凹部３２が形成されている。

ここで、上モールド２８は、上記成形面２８Ａを形成した本体部分３４と、本体部分３４から分離している型片３６とから構成されており、型片３６には、モールド内で上側となる脚部２０の径方向外側面を形成する成形面３６Ａが形成されている。
型片３６の上面（上モールド２８との合わせ面）には、成形面３６Ａの径方向外側近傍に、キャビティからはみ出した未加硫ゴム部材Ｇを入り込ませる凹部３８が形成されている。

次に、型片３６の支持方法に付いて説明する。
上モールド２８の外周側には、鉛直方向に沿って上部側から穴４０が形成されており、穴４０の底部には穴４０の径よりも小径にされた貫通孔４２が形成されている。
貫通孔４２には、上側からスライドピン４４が挿入されている。スライドピン４４は、貫通孔４２に挿入される一定径の円柱部４４Ａ、円柱部４４Ａの上端に設けられる頭部４４Ｂ、円柱部４４Ａの下端に設けられて型片３６のボルト孔（雌ネジ）に螺合されるネジ部４４Ｃとを備え、円柱部４４Ａは貫通孔４２に対して上下方向に一定寸法スライド自在となっている。

また、上モールド２８と型片３６との間には、両者を離す方向へ付勢する圧縮コイルスプリング４６が配置されており、モールドが開いている時には、上モールド２８と型片３６との間に所定の隙間が形成されている。本実施形態では、圧縮コイルスプリング４６がスライドピン４４の外周に配置されている。
また、型片３６の外周側には、下面に開口して軸方向を鉛直方向とするガイド孔４８が形成されている。

下モールド２４の外周側には、上記ガイド孔４８と対向する位置に、上記ガイド孔４８に挿入可能とされるガイドピン５０が取り付けられている。なお、ガイドピン５０は、上端が先細り形状に形成されている。

なお、支持部材１８はコアモールド２６にセットされ、セットされた支持部材１８の上部側は、モールドを閉める際に縁部１８Ａの端部（脚部２０と縁部１８Ａとの接着部位の端部）が、型片３６の一部分（成形面３６Ａの下端部付近）とコアモールド２６の一部分（成形面２６Ａの径方向外側端部付近）とに挟持されるようになっている。

一方、支持部材１８の下部側は、モールドを閉める際に縁部１８Ａの端部（脚部２０と縁部１８Ａとの接着部位の端部）が、下モールド２４の一部分（成形面２４Ａの上端部付近）とコアモールド２６の一部分（成形面２６Ｂの径方向外側端部付近）とに挟持されるようになっている。

（作用）
次に、本実施形態のモールド２２の作用を以下（１）〜（６）に従って説明する。
（１） 図３に示すように、下モールド２４、上モールド２８、及びコアモールド２６を上下方向に分離した状態として、コアモールド２６に支持部材１８を取り付け、下モールド２４の成形面２４Ａ、及びコアモールド２６の成形面２６Ａに各々ドーナツ状の未加硫ゴム部材Ｇを載置する。
図１にも示すように、成形面２４Ａの底部、及び成形面２６Ａの底部は各々傾斜しているので、コアモールド２６の成形面２６Ａにおいては未加硫ゴム部材Ｇの重心が支持部材１８の縁部１８Ａ側に寄り、下モールド２４の成形面２４Ａにおいては未加硫ゴム部材Ｇの重心が支持部材１８とは反対側に寄ることになる。

（２） 次に、上モールド２８、及びコアモールド２６が下降して図４に示すようにコアモールド２６と下モールド２４とが閉じる寸前になり、その後、更に上モールド２８が下降すると、図５に示すように、型片３６のガイド孔４８に下モールド２４のガイドピン５０が挿入され、型片３６が支持部材１８の外周面に接触し、支持部材１８の縁部１８Ａの軸方向内側端部分が型片３６とコアモールド２６とで挟持される。
なお、図５の場合、下モールド２４とコアモールド２６とは完全に密着しておらず、上モールド２８とコアモールド２６も完全に密着していない。

（３） そして、さらに上モールド２８が下降すると、型片３６が本体部分３４側にスライドして圧縮コイルスプリング４６が圧縮され、図６に示すように上モールド２８とコアモールド２６との隙間が狭くなり、未加硫ゴム部材Ｇは徐々に潰されて行くことになる。

（４） モールドの完全密着直前では、各キャビティ内は未加硫ゴム部材Ｇで埋められ、余剰の未加硫ゴム部材Ｇは、モールド間の隙間を介してキャビティ外へ漏れ出る。
そして、上モールド２８とコアモールド２６との間においては、余剰の未加硫ゴム部材Ｇは型片３６の凹部３８とコアモールド２６の凹部３０に入り込み、下モールド２４とコアモールド２６との間においては、余剰の未加硫ゴム部材Ｇがコアモールド２６の凹部３２に入り込む。
なお、モールド２２では、下モールド２４とコアモールド２６とが合体した後に、本体部分３４とコアモールド２６とが合体して、図７に示すように全てのモールドの合体が終了する。

（５） その後、各モールドを、従来通りにヒータ等により加熱し、未加硫ゴム部材Ｇの加硫を行う。これにより、支持部材１８に脚部２０が成形されることになる。

（６） なお、モールド２２が開く順序は、上モールド２８とコアモールド２６との間が開いた後、コアモールド２６と下モールド２４との間が開く。

本実施形態のモールド２２では、（１）で説明した様に、下モールド２４の未加硫ゴム部材Ｇは、支持部材１８とは反対側に重心が寄っているので、徐々に潰されていっても成形面２４Ａの支持部材側端部へ到達するには時間がかかり、完全にモールドが閉められるタイミングと、未加硫ゴム部材Ｇがキャビティの支持部材側端部へ到達するタイミングが略同時となるので、下モールド２４の未加硫ゴム部材Ｇが脚部成形位置（縁部１８Ａ）から支持部材側へはみ出ることは無い。

一方、上側の未加硫ゴム部材Ｇは、図６に示すように、上モールド２８の本体部分３４とコアモールド２６とが合体する前（より詳しくは、潰される未加硫ゴム部材Ｇの軸方向外側端部が、成形面２６Ａ、成形面３６Ａの径方向外側端部へ到達する前）に、支持部材１８の縁部１８Ａの軸方向内側端部分を型片３６とコアモールド２６とで挟持されるので、コンプレション時に、潰された未加硫ゴム部材Ｇが縁部１８Ａから支持部材１８の軸方向内側へはみ出すことが防止される。

このように、本実施形態のモールド２２を用いることにより、支持部材１８において脚部２０が成形されるべき部分（縁部１８Ａ）以外にゴムが付着することが無く、外観品質に優れた支持体１４が得られる。また、当然ながら、支持部材１８から不要なゴムを除去する工程も無くなる。

上記実施形態では、圧縮コイルスプリング４６がスライドピン４４の外周に配置されていたが、図８に示すように、スライドピン４４の側方に配置しても良い。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
第１の実施形態では、上モールド２８の本体部分３４とコアモールド２６とを合体させる前に、型片３６とコアモールド２６とで支持部材１８を挟持するために、型片３６を本体部分３４に対してスライド自在とし、かつ型片３６を本体部分３４から離間する方向に圧縮コイルスプリング４６で付勢を行っていたが、この第２の実施形態では、モールド２２の閉じ順を制御するために、第１の型開閉制御部品５２、第２の型開閉制御部品５４、及び第３の型開閉制御部品５６を用いている。

第１の型開閉制御部品５２、第２の型開閉制御部品５４、及び第３の型開閉制御部品５６は、各々ローラー５８、及びスプリング６０を備えている。
第１の型開閉制御部品５２は、上モールド２８の本体部分３４に設けられ、ローラー５８でスライドピン４４の側面を押圧して、スライドピン４４の移動に抵抗を与えている。
第２の型開閉制御部品５４は、型片３６に設けられ、ローラー５８でスライドピン４４の側面を押圧して、スライドピン４４の移動に抵抗を与えている。
なお、本実施形態のスライドピン４４の円柱部４４Ａは、下側が上側よりも小径に形成されており、小径部分が型片３６の孔６２にスライド自在に挿入されている。
また、第３の型開閉制御部品５６は、下モールド２４に設けられ、型片３６に固定された軸部材６４の側面を押圧して、軸部材６４の移動（型片３６の移動）に抵抗を与えている。

本実施形態では、抵抗の大きさを、第１の型開閉制御部品５２＞第２の型開閉制御部品５４＞第３の型開閉制御部品５６としているので、モールド２２を合体する際に、最初にコアモールド２６と下モールド２４とが閉じる寸前になり、その後、更に上モールド２８が下降すると、図９に示すように、型片３６のガイド孔４８に下モールド２４のガイドピン５０が挿入され、型片３６が支持部材１８の外周面に接触し、支持部材１８の縁部１８Ａの軸方向内側端部分が型片３６とコアモールド２６とで挟持される（第３の型開閉制御部品５６の抵抗が一番小さいため。）。

そして、さらに上モールド２８が下降すると、図１０に示すように、スライドピン４４は、先ず小径部分が型片３６の孔６２に完全に挿入されて円柱部４４Ａの中間部分にある段部が型片３６の上面に突き当たり、さらに上モールド２８が下降することで、スライドピン４４の大径部分に対して上モールド２８の本体部分３４が相対的にスライドしてモールド２２の合体が行われる。
本実施形態においても、下モールド２４とコアモールド２６とが合体した後に、本体部分３４とコアモールド２６とが合体して、全てのモールドの合体が終了する。

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。
上記実施形態では、脚部２０の材料としてゴム部材を用いたが、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、モールドの閉まる順番を制御するために圧縮コイルスプリング４６、または第１の型開閉制御部品５２、第２の型開閉制御部品５４及び第３の型開閉制御部品５６を用いたが、これらの代わりにブレーキ、ダンパー、クラッチ等を用いることもできる。
また、第１の型開閉制御部品５２、第２の型開閉制御部品５４及び第３の型開閉制御部品５６としては、金型に用いられる市販部品、例えば、日本金型産業株式会社製のローラーロック等を用いることができる。

第１の実施形態に係るモールドの要部を示す断面図である。 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。 開いたモールドの断面図である。 一部閉じかけたモールドの断面図である。 さらに閉じかけたモールドの断面図である。 合体直前のモールドの断面図である。 合体したモールドの断面図である。 第１の実施形態の変形例に係るモールドの断面図である。 第２の実施形態に係るモールドの要部を示す断面図である。 第２の実施形態に係るモールドの閉まる直前の状態を示す断面図である。

符号の説明

２２ モールド
２４ 下モールド（下型、第１の型）
２４Ａ 成形面
２６ コアモールド（コア、第２の型）
２６Ａ 成形面（材料載置部分）
２６Ｂ 成形面
２８ 上モールド（上型、第１の型）
２８Ａ 成形面
３４ 本体部分
３６ 型片
３６Ａ 成形面
４４ スライドピン（型片支持手段）
４６ 圧縮コイルスプリング（型片支持手段）
Ｇ 未加硫ゴム部材（弾性材料）

Claims (4)

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両側の縁部分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、水平に配置された前記支持部材に前記脚部を一体的に成型するためのモールドであって、
   前記モールドは、前記脚部の一部分を成形する第１の脚部形成面を備えた第１の型と、前記脚部の他の一部分を成形すると共に、前記第１の脚部形成面とで前記脚部を成形するためのキャビティを構成する第２の脚部形成面を備えた第２の型とを備え、
   前記第１の型には、前記第１の型の一部分を構成する型片が本体部分と分離可能に設けられ、
   前記型片は、型片支持手段によって前記第１の型に支持され、
   前記型片支持手段は、前記第１の型と前記第２の型とが合体する前に、前記型片と前記第２の型とで、前記支持部材における前記縁部分の支持体中央側端部を挟持させる、ことを特徴とするモールド。
2. 前記第２の型は、前記支持部材の内側に配置されるコアであり、
   前記型片は、前記第１の型に設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載のモールド。
3. 前記第１の型は、相対的に互いに上下方向に接離可能とされる下型と上型とで構成され、
   前記型片は、前記上型に設けられている、ことを特徴とする請求項２に記載のモールド。
4. 径方向断面で見て前記弾性材料を載置する材料載置部分が傾斜しており、前記型片は、前記材料載置部分の下がっている側に配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のモールド。

Images