JP2008213365A - Injection molding method of rubber molded article and injection molding mold - Google Patents

Injection molding method of rubber molded article and injection molding mold Download PDF

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Yoshiyuki Iokura
吉幸 五百蔵
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injection molding method and an injection molding mold of a rubber molded article which can raise the uniformity of configuration of a rubber molded article without prolonging a cycle time in molding an unvulcanized rubber molded article by injection molding. <P>SOLUTION: The injection pour of an unvulcanized rubber composition is carried out in a cavity formed in the inside of a molding mold in a mold clamping state and a bead filler 1b is molded, thereafter the pressing of an opposite part 30 corresponding to a gate connection 20 is carried out while the bead filler 1b is in a unvulcanized condition, the symmetrical compressive stress to the stress generated by the injection pour of an unvulcanized rubber composition is made to interact on the bead filler 1b, and thereafter the bead filler 1b which is in an unvulcanized condition is taken out from a molding mold. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ビードフィラーなどのゴム成形体を成形するための射出成形方法と射出成形型に関する。   The present invention relates to an injection molding method and an injection mold for molding a rubber molded body such as a bead filler.

複数のゴム成形体を組み合わせたゴム複合体からなる製品としては従来種々知られているが、その代表的なものに空気入りタイヤが挙げられる。空気入りタイヤは、例えば図7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など複数のゴム成形体を貼り合わせて構成され、一対のビード部1の間には、幅方向端部を巻き返してビード部材10を挟み込んだカーカスプライ4が配される。ビード部材10は、図8に示すような硬質ゴムからなる環状のビードフィラー1bと、ビードフィラー1bの内周に一体化された環状のビードコア1aとを有し、ビードコア1aはゴム被覆された鋼線の収束体などから構成される。   Various products are conventionally known as a product made of a rubber composite in which a plurality of rubber molded bodies are combined. A typical example is a pneumatic tire. For example, as shown in FIG. 7, the pneumatic tire is formed by bonding a plurality of rubber molded bodies such as a sidewall rubber 2, a tread rubber 3, an inner liner rubber 5, and a width between the pair of bead portions 1. A carcass ply 4 is disposed in which the end portion in the direction is rewound and the bead member 10 is sandwiched. The bead member 10 has an annular bead filler 1b made of hard rubber as shown in FIG. 8 and an annular bead core 1a integrated on the inner periphery of the bead filler 1b. The bead core 1a is a rubber-coated steel. Consists of lines convergent.

ところで、ビードフィラー等のゴム成形体を押出成形により成形した場合、押出品の端部同士を密着させて接合することで局所的に厚肉となり、ユニフォミティが悪化するという問題がある。また、下記特許文献1に記載されたような渦巻状に積層した線状ゴムを加圧する方法では、工数が増えて成形時間が必要以上に長くなるという問題がある。これに対して、射出成形によれば、押出成形に比べてゴム成形体のユニフォミティを良好に確保でき、成形時間も必要以上に長くならない。   By the way, when a rubber molded body such as a bead filler is formed by extrusion molding, there is a problem that the end portions of the extruded product are brought into close contact with each other to be locally thickened, resulting in deterioration of uniformity. Moreover, in the method of pressurizing the spirally laminated linear rubber as described in Patent Document 1 below, there is a problem that the number of steps increases and the molding time becomes longer than necessary. On the other hand, according to the injection molding, the uniformity of the rubber molded body can be ensured better than the extrusion molding, and the molding time does not become longer than necessary.

ところが、射出成形においては、成形型内のキャビティに未加硫ゴム組成物を充填した際に図9に示すような応力分布状態となり、ゴム成形体(図例ではビードフィラー1b)のゲート連結部35付近に大きな残留応力を生じて、脱型後に図10に示すような隆起部36の形成を伴った変形を引き起こすという問題がある(下記特許文献1、2参照)。かかる残留応力は、ゴム成形体を成形した後に型締め状態を一定時間以上で保持することにより緩和されるが、その場合には成形時間が長引いてしまう。   However, in injection molding, when an unvulcanized rubber composition is filled in a cavity in a mold, a stress distribution state as shown in FIG. 9 is obtained, and a gate connection portion of a rubber molded body (bead filler 1b in the illustrated example). There is a problem that a large residual stress is generated in the vicinity of 35 to cause deformation accompanied by the formation of the raised portion 36 as shown in FIG. 10 after demolding (see Patent Documents 1 and 2 below). Such residual stress is alleviated by holding the clamped state for a predetermined time or more after molding the rubber molded body, but in this case, the molding time is prolonged.

一方、下記特許文献3、4記載の発明のように、成形型内での加硫工程を実施せずに、ゴム成形体を未加硫状態で脱型することが提案されている。この方法によれば、ゴム成形体の接着性が向上し、例えばビードフィラーであればカーカスプライとの接着が良好になって剥離を効果的に防止できる。しかし、かかるゴム成形体は、加硫工程を経た場合に比べて剛性が低く形崩れを起こし易いことから、上述の残留応力による変形を生じた場合には、図10に示すように形状が全体的に傾いて不均一に変形してしまい、ユニフォミティを大幅に悪化させてしまうことが判明した。
特開昭60−157840号公報 特開平3−166916号公報 特開2006−248036号公報 特開2006−248037号公報
On the other hand, as in the inventions described in Patent Documents 3 and 4 below, it has been proposed to demold a rubber molded body in an unvulcanized state without performing a vulcanization step in the mold. According to this method, the adhesiveness of the rubber molded body is improved. For example, if it is a bead filler, the adhesion with the carcass ply is improved and peeling can be effectively prevented. However, since such a rubber molded body is less rigid than the case where it has undergone a vulcanization process and is liable to be deformed, when the deformation due to the residual stress described above occurs, the shape as a whole is shown in FIG. It has been found that the film is tilted and deformed unevenly, which greatly deteriorates the uniformity.
JP 60-157840 A JP-A-3-166916 JP 2006-248036 A JP 2006-248037 A

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、射出成形により未加硫のゴム成形体を成形するにあたり、成形時間を長引かせることなく、ゴム成形体の形状の均一性を高めることができるゴム成形体の射出成形方法と射出成形型を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to achieve uniformity in the shape of a rubber molded body without prolonging the molding time when molding an unvulcanized rubber molded body by injection molding. An object of the present invention is to provide an injection molding method and an injection mold for a rubber molded body that can be enhanced.

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係るゴム成形体の射出成形方法は、型締め状態にある成形型の内部に形成されたキャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入して、ゴム成形体を成形する注入工程と、前記ゴム成形体が未加硫状態である間に、前記ゴム成形体のゲート連結部と相対向する対向部を押圧する押圧工程と、前記押圧工程の後、未加硫状態にある前記ゴム成形体を前記成形型より取り出す脱型工程と、を備えるものである。   The above object can be achieved by the present invention as described below. That is, the method for injection molding a rubber molded body according to the present invention includes an injection process for molding a rubber molded body by injecting and injecting an unvulcanized rubber composition into a cavity formed inside a mold in a mold-clamping state. And while the rubber molded body is in an unvulcanized state, a pressing step for pressing a facing portion opposite to the gate connecting portion of the rubber molded body, and the unvulcanized state after the pressing step And a demolding step of taking out the rubber molded body from the mold.

上記方法によれば、注入工程後の未加硫状態にあるゴム成形体に対して、そのゲート連結部と相対向する対向部を押圧することにより、未加硫ゴム組成物の射出注入により発生する応力と対称的な圧縮応力をゴム成形体に作用させることができる。その結果、ゴム成形体の残留応力を低減して、ゴム成形体のゲート連結部付近が大きく隆起変形することを抑制でき、そのゴム成形体の形状が不均一に変形することを防止することができる。押圧工程の後は、未加硫状態にあるゴム成形体を成形型から取り出すことで、接着性に優れたゴム成形体が得られる。   According to the above method, it is generated by injection injection of an unvulcanized rubber composition by pressing a facing portion opposite to the gate connecting portion against a rubber molded body in an unvulcanized state after the injection step. Compressive stress symmetrical to the stress to be applied can be applied to the rubber molded body. As a result, it is possible to reduce the residual stress of the rubber molded body, to suppress a large uplift deformation in the vicinity of the gate connecting portion of the rubber molded body, and to prevent the shape of the rubber molded body from deforming unevenly. it can. After the pressing step, a rubber molded body excellent in adhesiveness can be obtained by taking out the rubber molded body in an unvulcanized state from the mold.

以上のように、本発明では、成形型内での加硫工程を省略しており、更には残留応力を緩和させるための保持時間を確保する必要がないことから、成形時間を長引かせることなく、ゴム成形体の形状の均一性を高めてユニフォミティの悪化を抑制することができる。ここで、「未加硫状態」とは、加硫が行われていない状態を指すが、加硫反応が全く進行していないものに限られず、JISK6200で定義される加硫不足(最適加硫に到達していない加硫状態)に相当するものも含むものとする。   As described above, in the present invention, the vulcanization step in the mold is omitted, and further, it is not necessary to secure a holding time for relaxing the residual stress, so that the molding time is not prolonged. Further, the uniformity of the shape of the rubber molded body can be improved and deterioration of uniformity can be suppressed. Here, the “unvulcanized state” refers to a state in which vulcanization is not performed, but is not limited to those in which the vulcanization reaction has not progressed at all, and vulcanization is insufficient (optimum vulcanization) as defined in JISK6200. The vulcanized state that has not yet reached) is also included.

上記において、前記注入工程では、前記対向部を形成するキャビティ面部分を窪ませることで前記対向部を突出形成し、前記押圧工程にて、前記キャビティ面部分の窪みを解消して前記対向部の突出を消滅せしめることが好ましい。この方法によれば、注入工程にて対向部を突出形成した後、その突出を消滅せしめるように対向部を押圧することで、押圧工程により発生する圧縮応力を効率良く高めることができるため、ゴム成形体の残留応力を効果的に低減して脱型後の変形を良好に抑制することができる。   In the above, in the injecting step, the cavity surface portion forming the facing portion is recessed to form the facing portion, and in the pressing step, the cavity surface portion recess is eliminated and the facing portion of the facing portion is formed. It is preferable to eliminate the protrusion. According to this method, after forming the facing portion in the injecting step, the compressing stress generated by the pressing step can be efficiently increased by pressing the facing portion so that the protrusion disappears. It is possible to effectively reduce the residual stress of the molded body and to satisfactorily suppress deformation after demolding.

本発明は、ゴム成形体として、径方向に縦長となる断面略三角形状の硬質ゴムからなる環状のビードフィラーを成形する場合に特に有用である。即ち、かかるビードフィラーでは図10のような不均一な変形を起こし易いのに対し、本発明によれば、そのような不均一な変形を上述のようにして抑制でき、また、未加硫のビードフィラーが得られることにより、タイヤ成形時にカーカスプライとの接着が良好となる。更に、硬質ゴムからなるビードフィラーでは、未加硫ゴム組成物の粘性が高く型流れが悪いため、高圧で且つオーバーショット気味に射出注入される傾向にあり、残留応力の発生が顕著であるのに対し、本発明によれば、上述のようにして残留応力を低減して脱型後の形状変形を抑制できる。   The present invention is particularly useful when molding an annular bead filler made of hard rubber having a substantially triangular cross-section that is vertically long in the radial direction as a rubber molded body. That is, such a bead filler tends to cause non-uniform deformation as shown in FIG. 10, but according to the present invention, such non-uniform deformation can be suppressed as described above, and unvulcanized By obtaining the bead filler, the adhesion with the carcass ply becomes good at the time of tire molding. Furthermore, in the bead filler made of hard rubber, the viscosity of the unvulcanized rubber composition is high and the mold flow is poor, so that it tends to be injected and injected at a high pressure and overshot, and the occurrence of residual stress is remarkable. On the other hand, according to the present invention, the residual stress can be reduced as described above, and the shape deformation after demolding can be suppressed.

また、本発明に係るゴム成形体の射出成形型は、型締め状態にて内部にキャビティが形成され、前記キャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入することでゴム成形体を成形可能に構成したゴム成形体の射出成形型において、前記未加硫ゴム組成物を射出注入するために前記キャビティに連結されるゲートと、前記キャビティ内に形成されたゴム成形体のゲート連結部と相対向する対向部を押圧する押圧装置と、を備えるものである。   Also, the rubber mold injection mold according to the present invention is configured such that a cavity is formed inside in a clamped state, and a rubber molded body can be molded by injection-injecting an unvulcanized rubber composition into the cavity. In the injection molding die for the rubber molded body, the gate connected to the cavity for injecting and injecting the unvulcanized rubber composition and the gate connecting portion of the rubber molded body formed in the cavity face each other. And a pressing device that presses the facing portion.

本発明の射出成形型によれば、キャビティ内に形成されたゴム成形体のゲート連結部と相対向する対向部を押圧する押圧装置を備えることにより、上述したように、未加硫ゴム組成物の射出注入により発生する応力と対称的な圧縮応力をキャビティ内のゴム成形体に作用させることができる。その結果、ゴム成形体の残留応力を低減して、ゴム成形体のゲート連結部付近が大きく隆起変形することを抑制でき、ゴム成形体の形状が不均一に変形することを防止することができる。   According to the injection mold of the present invention, as described above, the unvulcanized rubber composition is provided with the pressing device that presses the facing portion opposite to the gate connecting portion of the rubber molded body formed in the cavity. A compressive stress symmetric to the stress generated by injection injection of can be applied to the rubber molded body in the cavity. As a result, it is possible to reduce the residual stress of the rubber molded body, to suppress a large uplift deformation in the vicinity of the gate connecting portion of the rubber molded body, and to prevent the shape of the rubber molded body from deforming unevenly. .

上記において、前記押圧装置が、前記対向部を形成するキャビティ面部分を窪ませて、前記キャビティに前記未加硫ゴム組成物が射出注入された際に前記対向部を突出形成できる待機状態と、前記キャビティ面部分の窪みを解消して前記対向部の突出を消滅せしめることができる押圧状態と、を選択的にそれぞれ採りうることが好ましい。   In the above, a standby state in which the pressing device can dent the cavity surface portion that forms the facing portion, and can project and form the facing portion when the unvulcanized rubber composition is injected and injected into the cavity. It is preferable that a pressing state in which the depression of the cavity surface portion is eliminated and the protrusion of the facing portion is eliminated can be selectively taken.

かかる構成によれば、未加硫ゴム組成物を射出注入する際に、押圧装置を待機状態にしておくことで対向部を突出形成でき、その後、押圧装置を押圧状態に移行させることで対向部を押圧することができる。このとき、対向部の突出を消滅せしめるように押圧することで、その押圧により発生する圧縮応力を効率良く高めることができ、ゴム成形体の残留応力を効果的に低減して脱型後の変形を良好に抑制することができる。   According to such a configuration, when injecting and injecting the unvulcanized rubber composition, the opposing portion can be formed to protrude by keeping the pressing device in a standby state, and then the opposing portion can be formed by shifting the pressing device to the pressing state. Can be pressed. At this time, by pressing so that the protrusion of the opposing portion disappears, the compressive stress generated by the pressing can be increased efficiently, and the residual stress of the rubber molded body is effectively reduced, and the deformation after demolding Can be suppressed satisfactorily.

本発明の好ましい実施形態として、前記押圧装置が、前記キャビティに対して進退可能なピストン部材を有するものが挙げられる。これにより、押圧装置を簡易に構成でき、その取り扱いが容易になる。   As a preferred embodiment of the present invention, there is one in which the pressing device has a piston member that can advance and retract with respect to the cavity. Thereby, a press apparatus can be comprised simply and the handling becomes easy.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る成形型の(a)型締め状態および(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。図3は、その成形型のキャビティ周辺を拡大して示す縦断面図であり、ビードコアを配設した状態を示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a mold clamping state (a) and a mold opening state (b) of a molding die according to the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the molding die in the clamped state, and corresponds to the AA section of FIG. FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view showing the periphery of the cavity of the mold, and shows a state in which a bead core is provided.

この射出成形型6(以下、単に成形型6と省略する。)は、図8に示すようなビードコア1aが内周に一体化されたビードフィラー1b(ゴム成形体の一例)、即ちビード部材10を射出成形するのに用いられる。図1、2に示すように、成形型6は、上面に環状凹溝9が形成された下型7と、下型7の上方に配された上型8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。   This injection mold 6 (hereinafter simply referred to as mold 6) has a bead filler 1b (an example of a rubber molded body) in which a bead core 1a as shown in FIG. Used for injection molding. As shown in FIGS. 1 and 2, the mold 6 includes a lower mold 7 having an annular groove 9 formed on the upper surface, and an upper mold 8 disposed above the lower mold 7. The upper mold 8 has a mold clamping position (see FIGS. 1A and 2) that closes the annular groove 9 to form an annular cavity 11, and a mold opening position that opens the annular groove 9 (FIG. 1B). Between the lower mold 7 and the lower mold 7.

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に連結されるゲート14とが形成されている。ゲート14は、ビードフィラー1bに対応してリング状に設けられている。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。   The upper die 8 includes a sprue 12 extending downward from the center of its upper surface, a runner 13 extending from the sprue 12 to both sides in the width direction, and a cavity extending from the end of the runner 13 with a reduced cross-sectional area. 11 is connected to the gate 14. The gate 14 is provided in a ring shape corresponding to the bead filler 1b. An unvulcanized rubber composition is supplied to the sprue 12 from an injection mechanism (not shown), and the supplied unvulcanized rubber composition is injected and injected into the cavity 11 through the runner 13 and the gate 14.

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、スチレンーブタジエンゴム(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。   Here, the unvulcanized rubber composition refers to a material prepared by blending a raw material rubber with a compounding material such as a vulcanizing agent by a conventional method and capable of heat crosslinking. The raw rubber is not particularly limited, and general-purpose rubbers such as natural rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), and isoprene rubber (IR) can be used.

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に示すように環状のビードコア1aが配設される。ビードコア1aの径方向外側には、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が形成され、上型8側のキャビティ面11aのビードコア1a近傍にゲート14が連結された状態となる。   The annular groove 9 has a cross-sectional shape corresponding to the bead member 10, and an annular bead core 1 a is disposed on the radially inner portion thereof as shown in FIG. 3. On the radially outer side of the bead core 1a, a cavity 11 is formed in a state where the annular concave groove 9 is closed by the upper die 8, and a gate 14 is connected to the vicinity of the bead core 1a on the cavity surface 11a on the upper die 8 side. Become.

下型7は、本体型部15と、その上面に載置されたリング状型部16と、リング状型部16に内接してビードコア1aを下方から支持するコア型部17と、を組み合わせて構成されている。リング状型部16とコア型部17との境界面18は上広がりのテーパ状に形成されており、型開き状態であれば、コア型部17を本体型部15及びリング状型部16から上方に離間させることができる。   The lower die 7 is a combination of a main body die portion 15, a ring-like die portion 16 placed on the upper surface thereof, and a core die portion 17 that is inscribed in the ring-like die portion 16 and supports the bead core 1 a from below. It is configured. The boundary surface 18 between the ring-shaped mold part 16 and the core mold part 17 is formed in an upwardly tapered shape. If the mold is open, the core mold part 17 is separated from the main body mold part 15 and the ring-shaped mold part 16. It can be spaced upward.

下型7側のキャビティ面11bのビードコア1a近傍には、ゲート連結部20と相対向して押圧装置21が設けられている。キャビティ11に未加硫ゴム組成物が射出注入されると、図4に示すようなビードフィラー1bが成形されるが、押圧装置21は、そのビードフィラー1bのゲート連結部20に相対向する対向部30を押圧する機能を有する。後述するように、この対向部30を押圧することによって、未加硫ゴム組成物の射出注入により発生する応力と対称的な圧縮応力をビードフィラー1bに作用させることができる。   A pressing device 21 is provided in the vicinity of the bead core 1a on the cavity surface 11b on the lower mold 7 side so as to face the gate connecting portion 20. When the unvulcanized rubber composition is injected and injected into the cavity 11, a bead filler 1b as shown in FIG. 4 is formed. The pressing device 21 is opposed to the gate connecting portion 20 of the bead filler 1b. It has a function of pressing the portion 30. As will be described later, by pressing the facing portion 30, a compressive stress symmetrical to the stress generated by injection injection of the unvulcanized rubber composition can be applied to the bead filler 1 b.

押圧装置21は、ビードフィラー1bの対向部30を押圧するためのリング状のピストン部材22を有する。下型7には、ピストン部材22を収容する収容孔23と、その収容孔23に連通するエア供給孔24とが設けられていて、不図示のコンプレッサからエア供給孔24に圧縮エアが供給されることにより、ピストン部材22をキャビティ11に対して進退させることができる。ピストン部材22としては、例えば先端部の直径が2〜5mm、昇降ストロークが1〜10mmであるものが例示される。   The pressing device 21 has a ring-shaped piston member 22 for pressing the facing portion 30 of the bead filler 1b. The lower mold 7 is provided with an accommodation hole 23 for accommodating the piston member 22 and an air supply hole 24 communicating with the accommodation hole 23, and compressed air is supplied to the air supply hole 24 from a compressor (not shown). As a result, the piston member 22 can be advanced and retracted relative to the cavity 11. Examples of the piston member 22 include those having a tip portion diameter of 2 to 5 mm and a lifting stroke of 1 to 10 mm.

本実施形態では、ゲート連結部20に相対向して対向部30を形成するキャビティ面部分11cがリング状に窪み形成されており、下降したピストン部材22の先端がキャビティ面部分11cの底部に位置するように構成されている。これにより、キャビティ11に未加硫ゴム組成物を射出注入した際には、キャビティ面11bよりも下方に突出した対向部30が形成される。また、ピストン部材22を上昇させるとビードフィラー1bの対向部30が押圧され、図5に示すようにキャビティ面部分11cの窪みを解消して、対向部30の突出を消滅せしめるように構成されている。   In the present embodiment, the cavity surface portion 11c that forms the facing portion 30 opposite to the gate connecting portion 20 is formed in a ring shape, and the tip of the lowered piston member 22 is positioned at the bottom of the cavity surface portion 11c. Is configured to do. As a result, when the unvulcanized rubber composition is injected and injected into the cavity 11, a facing portion 30 that protrudes downward from the cavity surface 11b is formed. Further, when the piston member 22 is raised, the facing portion 30 of the bead filler 1b is pressed, and the depression of the cavity surface portion 11c is eliminated as shown in FIG. 5 so that the protrusion of the facing portion 30 disappears. Yes.

要するに、この押圧装置21は、ピストン部材22の昇降に応じて、対向部30を形成するキャビティ面部分11cを窪ませることで、キャビティ11に未加硫ゴム組成物が射出注入された際に対向部30を突出形成できる待機状態と、キャビティ面部分11cの窪みを解消して対向部30の突出を消滅せしめることができる押圧状態と、を選択的にそれぞれ採りうるように構成されている。   In short, the pressing device 21 is opposed to the cavity 11 when the unvulcanized rubber composition is injected and injected into the cavity 11 by recessing the cavity surface portion 11c forming the facing portion 30 in accordance with the elevation of the piston member 22. A standby state in which the portion 30 can be formed and a pressed state in which the depression of the cavity surface portion 11c can be eliminated and the protrusion of the facing portion 30 can be eliminated can be selectively adopted.

なお、図面には示していないが、成形型6には温調機構が設けられている。かかる温調機構は、例えば成形型6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ている。或いは、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の検出結果に基づいて行うようにしてもよい。   Although not shown in the drawing, the mold 6 is provided with a temperature control mechanism. Such a temperature control mechanism has a function of supplying hot water or cold water to a flow path provided in the molding die 6, for example, and is configured to be able to control its temperature, flow rate, supply timing, and the like. Alternatively, a heater or a cooling element may be embedded in the mold 6 and temperature control thereof may be performed based on the detection result of the temperature sensor.

以下、上記の成形型6を用いてビードフィラー1bを射出成形する方法について説明する。まず、型開き状態にある下型7の環状凹溝9にビードコア1aを配設し、続いて上型8を型締め位置に変位させて下型7に圧着する。これにより、環状凹溝9が上型8により閉じられて型締め状態となり、図3に示すように成形型6の内部にキャビティ11が形成される。   Hereinafter, a method for injection molding the bead filler 1b using the above-described mold 6 will be described. First, the bead core 1a is disposed in the annular groove 9 of the lower mold 7 in the mold open state, and then the upper mold 8 is displaced to the mold clamping position and is crimped to the lower mold 7. As a result, the annular concave groove 9 is closed by the upper mold 8 to be in a mold clamping state, and a cavity 11 is formed inside the mold 6 as shown in FIG.

次に、キャビティ11に未加硫ゴム組成物を射出注入し、図4に示すようにビードフィラー1bを成形する(前記注入工程に相当する。)。このビードフィラー1bは、ビードコア1aが内周に一体化されたビード部材10として成形される。かかる工程における成形型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構わない。   Next, an unvulcanized rubber composition is injected and injected into the cavity 11 to form a bead filler 1b as shown in FIG. 4 (corresponding to the injection step). The bead filler 1b is molded as a bead member 10 in which a bead core 1a is integrated on the inner periphery. The mold 6 in such a process is heated and held at a temperature at which the fluidity of the unvulcanized rubber composition is ensured. This temperature may be lower than the vulcanization temperature, or may be the vulcanization temperature as in the case of conventional injection molding.

本実施形態では、ゲート連結部20とビードフィラー1bの厚み方向に相対向するキャビティ面部分11cがリング状に窪み形成されていることから、ビードフィラー1bの対向部30がキャビティ面11bよりも下方に且つリング状に突出した状態で形成される。なお、この段階では、未加硫ゴム組成物の射出注入によって図9に示したような応力分布状態となっており、ビードフィラー1bのゲート連結部20近傍に応力が集中した状態となっている。   In the present embodiment, the cavity surface portion 11c facing the gate connecting portion 20 and the bead filler 1b in the thickness direction is formed in a ring shape so that the facing portion 30 of the bead filler 1b is below the cavity surface 11b. And projecting in a ring shape. At this stage, the stress distribution state as shown in FIG. 9 is obtained by injection injection of the unvulcanized rubber composition, and stress is concentrated in the vicinity of the gate connecting portion 20 of the bead filler 1b. .

そして、図5に示すように、エア供給孔24に圧縮エアを供給し、押圧装置21のピストン部材22を上昇させる。これにより、待機状態にある押圧装置21が押圧状態に移行し、ビードフィラー1bの対向部30を押圧することができる(前記押圧工程に相当する。)。その結果、未加硫ゴム組成物の射出注入により発生する応力と対称的な圧縮応力を作用させて、ビードフィラー1bに残る残留応力を低減することができる。この圧縮応力の大きさは、ゲート連結部20付近に残る残留応力に匹敵するレベルにあることが望ましく、そのような適切な大きさが得られるようピストン部材22の直径や昇降ストロークが設定される。   And as shown in FIG. 5, compressed air is supplied to the air supply hole 24, and the piston member 22 of the press apparatus 21 is raised. Thereby, the pressing device 21 in the standby state shifts to the pressing state and can press the facing portion 30 of the bead filler 1b (corresponding to the pressing step). As a result, the residual stress remaining in the bead filler 1b can be reduced by applying a compressive stress symmetrical to the stress generated by injection injection of the unvulcanized rubber composition. The magnitude of this compressive stress is preferably at a level comparable to the residual stress remaining in the vicinity of the gate connecting portion 20, and the diameter of the piston member 22 and the lifting stroke are set so as to obtain such an appropriate magnitude. .

本実施形態では、ビードフィラー1bの対向部30が突出形成されており、ピストン部材22を上昇させることで、その対向部30の突出を消滅せしめるように押圧する。そのため、対向部30の押圧により発生する圧縮応力を効率良く高めることができ、ビードフィラー1bの残留応力を効果的に低減することができる。なお、ビードフィラー1bが未加硫状態にあって剛性が低いことから、対向部30はピストン部材22の押圧によって比較的円滑に押し込まれる。   In the present embodiment, the facing portion 30 of the bead filler 1b is formed so as to protrude, and the piston member 22 is raised so that the protrusion of the facing portion 30 is pressed to disappear. Therefore, the compressive stress generated by the pressing of the facing portion 30 can be efficiently increased, and the residual stress of the bead filler 1b can be effectively reduced. In addition, since the bead filler 1b is in an unvulcanized state and has low rigidity, the facing portion 30 is pushed relatively smoothly by the pressing of the piston member 22.

ピストン部材22の先端は、押圧装置21が押圧状態にあるときにキャビティ面11bと同一面状に配置されることが好ましい。これにより、ビードフィラー1bの対向部30に凹み跡を形成することがなく、外観への影響を抑えることができる。   The tip of the piston member 22 is preferably arranged on the same plane as the cavity surface 11b when the pressing device 21 is in the pressing state. Thereby, a dent mark is not formed in the opposing part 30 of the bead filler 1b, and the influence on an external appearance can be suppressed.

続いて、成形されたビードフィラー1bが未加硫状態である間に成形型6を型開きし、ビード部材10を脱型する(前記脱型工程に相当する。)。なお、ビードフィラー1bの対向部30を押圧した後、ビードフィラー1bを冷却する工程を経てから脱型することが好ましく、それによって押圧による圧縮応力を作用させつつ、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。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。   Subsequently, while the molded bead filler 1b is in an unvulcanized state, the mold 6 is opened and the bead member 10 is removed (corresponding to the demolding step). In addition, after pressing the opposing part 30 of the bead filler 1b, it is preferable to remove the mold after passing through a process of cooling the bead filler 1b, and thereby the bead filler 1b is securely added while applying compressive stress due to the pressing. It can be held in a sulfur state. The bead filler 1b can be cooled by the temperature control mechanism described above.

ビード部材10を脱型するに際しては、コア型部17を本体型部15及びリング状型部16から上方に離間させればよい。これにより、剛性の高いビードコア1aが周方向に均等に支持された状態で脱型され、未加硫で低剛性のビードフィラー1bが形崩れを起こすことなく円滑に取り出される。未加硫のビードフィラー1bは粘着性が高く、成形型6からの引き離しが困難になる傾向にあるが、ビードコア1aを周方向に均等に持ち上げることにより、ビードフィラー1bを円滑に引き離すことができる。   When the bead member 10 is removed from the mold, the core mold part 17 may be separated upward from the main body mold part 15 and the ring-shaped mold part 16. As a result, the bead core 1a having a high rigidity is demolded in a state where the bead core 1a is uniformly supported in the circumferential direction, and the unvulcanized and low-rigidity bead filler 1b is smoothly taken out without causing deformation. Although the unvulcanized bead filler 1b has high adhesiveness and tends to be difficult to separate from the mold 6, the bead filler 1b can be smoothly separated by lifting the bead core 1a evenly in the circumferential direction. .

ビードフィラー1bにおける残留応力は、上述した対向部30の押圧により低減されている。そのため、脱型したビードフィラー1bは、図6に示すようにゲート連結部20付近が大きく隆起変形することがなく、形状が不均一に変形することを防止できる。特に本実施形態では、リング状のゲート14を介して未加硫ゴム組成物の射出注入を行い、リング状に突出した状態で形成した対向部30をリング状のピストン部材22により押圧するため、図6に示すような断面形状がビードフィラー1bの全周で得られ、形状の均一性を周方向において良好に確保することができる。   The residual stress in the bead filler 1b is reduced by the pressing of the facing portion 30 described above. For this reason, the removed bead filler 1b is not greatly raised and deformed in the vicinity of the gate connecting portion 20 as shown in FIG. 6, and can be prevented from being deformed unevenly. Particularly in the present embodiment, the unvulcanized rubber composition is injected and injected through the ring-shaped gate 14, and the opposed portion 30 formed in a state of protruding in the ring shape is pressed by the ring-shaped piston member 22, A cross-sectional shape as shown in FIG. 6 is obtained over the entire circumference of the bead filler 1b, and the uniformity of the shape can be ensured well in the circumferential direction.

また、成形型6内での加硫工程を省略しており、更には残留応力を緩和させるための保持時間を確保する必要がないことから、成形時間を長引かせることがない。成形したビード部材10は、カーカスプライ4などの他の未加硫のゴム成形体と組み合わされて空気入りタイヤを構成し、加硫工程を経た場合に比べて接着性に優れたものとなる。ビードフィラー1bは、加硫が全く進行していないものに限られず、加硫不足に相当する状態であっても構わないが、成形時間の短縮及びカーカスプライ4との接着性の観点から、未加硫ゴム組成物を射出注入して対向部30を押圧した後、直ちに冷却を開始し、できる限り加硫を進行させないことが好ましい。   Further, the vulcanization step in the mold 6 is omitted, and further, it is not necessary to secure a holding time for relaxing the residual stress, so that the molding time is not prolonged. The molded bead member 10 is combined with other unvulcanized rubber molded bodies such as the carcass ply 4 to constitute a pneumatic tire, and has excellent adhesion as compared with the case where the vulcanization process is performed. The bead filler 1b is not limited to one in which vulcanization has not progressed at all, and may be in a state corresponding to insufficient vulcanization, but from the viewpoint of shortening the molding time and adhesion to the carcass ply 4 It is preferable to start cooling immediately after injecting and injecting the vulcanized rubber composition and pressing the facing portion 30 so that the vulcanization does not proceed as much as possible.

本発明により成形されるゴム成形体は、ビードフィラー1bに限られるものではなく、図7に例示したサイドウォールゴム2等のタイヤを構成するゴム成形体や、タイヤ以外のゴム複合体を構成するゴム成形体であってもよい。但し、本発明は、ビードフィラーの射出成形に有用である。その理由は、硬質ゴムからなるビードフィラーでは、未加硫ゴム組成物の粘性が高いために型流れが悪く、高圧で且つオーバーショット気味に射出注入される傾向にあり、残留応力の発生が顕著であるところ、本発明によれば、上述のようにして残留応力を低減できるからである。ここで、硬質ゴムとは、JISK6253のデュロメータ硬さ試験(Aタイプ)による硬さが70°以上のゴムを指す。   The rubber molded body molded by the present invention is not limited to the bead filler 1b, but constitutes a rubber molded body constituting a tire such as the sidewall rubber 2 illustrated in FIG. 7 or a rubber composite other than the tire. It may be a rubber molded body. However, the present invention is useful for injection molding of bead fillers. The reason for this is that the bead filler made of hard rubber has a poor mold flow due to the high viscosity of the unvulcanized rubber composition, and tends to be injected and injected at high pressure and overshot, and the occurrence of residual stress is remarkable. However, according to the present invention, the residual stress can be reduced as described above. Here, the hard rubber refers to rubber having a hardness of 70 ° or more according to JIS K6253 durometer hardness test (A type).

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り、成形型の構造などは適宜に変更することができる。例えば、成形型の開閉方向が水平となる横型射出成形を採用したり、エジェクタピンを用いてゴム成形体を脱型したりしてもよい。押圧装置の構造は、ゴム成形体の対向部を直接的又は間接的に押圧できるものであれば、前述の実施形態で示したものに特に限られない。したがって、例えば、対向部を形成するキャビティ面部分を分割して形成し、それをモータ駆動によりキャビティに対して進退させることで対向部を押圧してもよい。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, and the structure of the mold can be changed as appropriate. For example, horizontal injection molding in which the opening / closing direction of the mold is horizontal may be adopted, or the rubber molded body may be removed using an ejector pin. The structure of the pressing device is not particularly limited to that shown in the above-described embodiment as long as the opposing portion of the rubber molded body can be pressed directly or indirectly. Therefore, for example, the cavity surface portion forming the facing portion may be divided and formed, and the facing portion may be pressed by advancing and retracting the cavity with a motor drive.

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The perspective view which shows the (a) clamping state and (b) mold open state of the shaping | molding die which concern on this invention 型締め状態における成形型の縦断面図Longitudinal sectional view of the mold in the clamped state 成形型のキャビティ周辺を拡大して示す縦断面図Longitudinal section showing the periphery of the mold cavity 成形型のキャビティ周辺を拡大して示す縦断面図Longitudinal section showing the periphery of the mold cavity 成形型のキャビティ周辺を拡大して示す縦断面図Longitudinal section showing the periphery of the mold cavity 本発明により成形したビード部材の断面図Sectional view of a bead member formed according to the present invention 空気入りタイヤの一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of a pneumatic tire ビード部材を一部破断させて示した斜視図Perspective view showing a partially broken bead member 未加硫ゴム組成物の射出注入により生じる応力分布を概念的に示す断面図Sectional view conceptually showing stress distribution caused by injection injection of unvulcanized rubber composition 従来方法により成形したビード部材の断面図Sectional view of a bead member formed by a conventional method

符号の説明Explanation of symbols

1a ビードコア
1b ビードフィラー(ゴム成形体の一例)
4 カーカスプライ
6 成形型
7 下型
8 上型
9 環状凹溝
10 ビード部材
11 キャビティ
11c キャビティ面部分
14 ゲート
20 ゲート連結部
21 押圧装置
22 ピストン部材
23 収容孔
24 エア供給孔
30 対向部
1a Bead core 1b Bead filler (an example of a rubber molding)
4 Carcass ply 6 Mold 7 Lower mold 8 Upper mold 9 Annular groove 10 Bead member 11 Cavity 11c Cavity surface portion 14 Gate 20 Gate connecting portion 21 Pressing device 22 Piston member 23 Housing hole 24 Air supply hole 30 Opposite portion

Claims (6)

型締め状態にある成形型の内部に形成されたキャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入して、ゴム成形体を成形する注入工程と、
前記ゴム成形体が未加硫状態である間に、前記ゴム成形体のゲート連結部と相対向する対向部を押圧する押圧工程と、
前記押圧工程の後、未加硫状態にある前記ゴム成形体を前記成形型より取り出す脱型工程と、を備えるゴム成形体の射出成形方法。
An injection step of injecting and injecting an unvulcanized rubber composition into a cavity formed inside the mold in a mold-clamping state, and molding a rubber molded body;
While the rubber molded body is in an unvulcanized state, a pressing step of pressing a facing portion opposite to the gate connecting portion of the rubber molded body,
And a demolding step of taking out the rubber molded body in an unvulcanized state from the mold after the pressing step.
前記注入工程では、前記対向部を形成するキャビティ面部分を窪ませることで前記対向部を突出形成し、前記押圧工程にて、前記キャビティ面部分の窪みを解消して前記対向部の突出を消滅せしめる請求項1記載のゴム成形体の射出成形方法。   In the injecting step, the cavity surface portion forming the facing portion is recessed to form the facing portion, and in the pressing step, the cavity surface portion is removed to eliminate the protrusion of the facing portion. The method for injection molding a rubber molded body according to claim 1. 前記ゴム成形体が、径方向に縦長となる断面略三角形状の硬質ゴムからなる環状のビードフィラーである請求項1又は2記載のゴム成形体の射出成形方法。   The method for injection molding a rubber molded body according to claim 1 or 2, wherein the rubber molded body is an annular bead filler made of a hard rubber having a substantially triangular cross section which is vertically long in the radial direction. 型締め状態にて内部にキャビティが形成され、前記キャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入することでゴム成形体を成形可能に構成したゴム成形体の射出成形型において、
前記未加硫ゴム組成物を射出注入するために前記キャビティに連結されるゲートと、前記キャビティ内に形成されたゴム成形体のゲート連結部と相対向する対向部を押圧する押圧装置と、を備えることを特徴とするゴム成形体の射出成形型。
In a mold-clamped state, a cavity is formed inside, and an injection mold of a rubber molded body configured such that a rubber molded body can be molded by injection-injecting an unvulcanized rubber composition into the cavity,
A gate connected to the cavity for injecting and injecting the unvulcanized rubber composition, and a pressing device for pressing a facing portion opposite to a gate connecting portion of a rubber molded body formed in the cavity. An injection molding die for a rubber molded body, comprising:
前記押圧装置が、前記対向部を形成するキャビティ面部分を窪ませて、前記キャビティに前記未加硫ゴム組成物が射出注入された際に前記対向部を突出形成できる待機状態と、前記キャビティ面部分の窪みを解消して前記対向部の突出を消滅せしめることができる押圧状態と、を選択的にそれぞれ採りうる請求項4記載のゴム成形体の射出成形型。   A standby state in which the pressing device dents a cavity surface portion that forms the opposing portion, and the opposing portion protrudes when the unvulcanized rubber composition is injected and injected into the cavity; and the cavity surface The injection molding die for a rubber molded body according to claim 4, which can selectively take a pressed state in which the depression of the portion can be eliminated and the protrusion of the facing portion can be eliminated. 前記押圧装置が、前記キャビティに対して進退可能なピストン部材を有する請求項4又は5記載のゴム成形体の射出成形型。   6. The injection molding die for a rubber molded body according to claim 4 or 5, wherein the pressing device has a piston member capable of moving back and forth with respect to the cavity.
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