JP2011126194A - Apparatus for manufacturing bead member for tire, method of manufacturing bead member for tire and bead member for tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、射出成形を用いたタイヤ用ビード部材の製造装置、タイヤ用ビード部材の製造方法及びタイヤ用ビード部材に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tire bead member manufacturing apparatus using injection molding, a tire bead member manufacturing method, and a tire bead member.
押出機により口金を介してゴムを帯状に押し出し、その帯状ゴムの端部同士を貼り合わせて円環状に成形する工程を備える円環状ゴム部材の製造方法が開示されている(特許文献1参照)。 A method of manufacturing an annular rubber member is disclosed which includes a step of extruding rubber through a die by an extruder and bonding the ends of the belt rubber together to form an annular shape (see Patent Document 1). .
また射出成形法を利用して、ビードフィラーを有するビード部材を成形する方法が開示されている(特許文献2参照)。 Moreover, the method of shape | molding the bead member which has a bead filler using an injection molding method is disclosed (refer patent document 2).
しかしながら、上記した特許文献1に係る従来例のように、帯状ゴムの端部同士を貼り合わせて円環状に成形してタイヤ用のビードフィラーを成形する方法では、該端部同士のジョイント部におけるゲージのばらつきや、段状のセット位置ずれが発生して、製品タイヤの均一性、即ちタイヤバランスやユニフォーミティーが悪化することが懸念されていた。またジョイント部のゲージが部分的に厚くなると、加硫が遅れるために加硫時間を延長する必要があった。
However, as in the conventional example according to
またこのような課題を解決するために、上記した特許文献2に係る従来例のように、射出成形法を利用して、金型のキャビティ内に、該金型内の流路であるノズルを通じて未加硫ゴムを射出することで、ビードフィラーを有するビード部材を成形する方法が提案されている。
Further, in order to solve such a problem, as in the conventional example according to
しかしながら、ビードフィラー用の未加硫ゴムは粘度が高く、射出温度領域(100〜150℃)における、ノズルの内壁(金属)との密着力が大きくなる。従って、金型のキャビティ内にノズルを通じて未加硫ゴムを射出する際には、射出圧力を高く設定することが必要である。これにより、ノズルの内壁に対するゴム密着と相まって、ノズル内の未加硫ゴムの流れが乱流となるため、該ノズル内の通過抵抗が大きくなり、射出時間が長くなる傾向がある。 However, the unvulcanized rubber for the bead filler has a high viscosity, and the adhesion with the inner wall (metal) of the nozzle in the injection temperature region (100 to 150 ° C.) increases. Therefore, when injecting unvulcanized rubber into the mold cavity through the nozzle, it is necessary to set the injection pressure high. Thereby, coupled with the rubber adhesion to the inner wall of the nozzle, the flow of the unvulcanized rubber in the nozzle becomes a turbulent flow, so that the passage resistance in the nozzle increases and the injection time tends to be longer.
次に、ビードフィラー用の未加硫ゴムは、上記のように粘度が高く、加硫に要する時間が短い。従って、射出時間が長くなると、金型の流路内での未加硫ゴムの滞留時間も長くなり、該未加硫ゴムは上記のように高温に加熱されていることから、キャビティ内への未加硫ゴムの射出が完了する前に、該未加硫ゴムの加硫が進行する、所謂ゴム焦げが発生してしまう。 Next, unvulcanized rubber for bead filler has a high viscosity as described above, and the time required for vulcanization is short. Therefore, when the injection time becomes longer, the residence time of the unvulcanized rubber in the flow path of the mold also becomes longer, and the unvulcanized rubber is heated to a high temperature as described above. Before the injection of the unvulcanized rubber is completed, so-called rubber scoring occurs in which the vulcanization of the unvulcanized rubber proceeds.
本発明は、上記事実を考慮して、タイヤ用ビード部材を製造する際における未加硫ゴムの射出時間を短縮して、ゴム焦げを抑制することを目的とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to shorten the injection time of unvulcanized rubber when manufacturing a bead member for a tire, and to suppress scorching of rubber.
請求項1の発明(タイヤ用ビード部材の製造装置)は、環状のビードコアが配置される第1成形型と、該第1成形型に重ねた際に、前記ビードコアの径方向外側において該第1成形型との間にビードフィラー用のキャビティを形成するように構成され、該キャビティ内に前記ビードフィラー用の未加硫ゴムを射出可能なように該キャビティに開口すると共に流路方向に沿って延びる溝が内壁面に形成されたノズルが設けられた第2成形型と、を有している。 The invention according to claim 1 (the apparatus for manufacturing a bead member for a tire) includes a first mold on which an annular bead core is disposed, and the first mold on the radially outer side of the bead core when the first mold is overlaid on the first mold. A bead filler cavity is formed between the mold and the mold, and an unvulcanized rubber for the bead filler is opened into the cavity so that the bead filler can be injected along the flow path direction. And a second mold provided with a nozzle in which an extending groove is formed on the inner wall surface.
請求項1に記載のタイヤ用ビード部材の製造装置では、第2成形型に設けられ該第2成形型と第1成形型と間のキャビティに開口するノズルの内壁面に、流路方向に沿って延びる溝が形成されており、該溝における未加硫ゴムの通過抵抗は、ノズル中央部(非溝部)よりも小さくなる。これにより、ノズル内における通過抵抗の原因である乱流の発生が抑制されるので、タイヤ用ビード部材を製造する際に、所定量の未加硫ゴムをキャビティ内に射出するのに要する時間(射出時間)を短縮することができる。またこれによって、キャビティ内への未加硫ゴムの射出が完了する前に、該未加硫ゴムの加硫が進行すること(ゴム焦げ)を抑制することができる。
In the tire bead member manufacturing apparatus according to
請求項2の発明は、請求項1に記載のタイヤ用ビード部材の製造装置において、前記溝は、前記内壁面の全周に設けられている。 According to a second aspect of the present invention, in the tire bead member manufacturing apparatus according to the first aspect, the groove is provided on the entire circumference of the inner wall surface.
請求項2に記載のタイヤ用ビード部材の製造装置では、ノズルの内壁面の溝が、該内壁面の全周に設けられているので、ノズル内における乱流の発生をより抑制することができる。このため、未加硫ゴムの射出時間をより短縮して、ゴム焦げをより一層抑制することができる。
In the tire bead member manufacturing apparatus according to
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のタイヤ用ビード部材の製造装置において、前記溝は、前記ノズルの径方向断面において、V字形又は円弧形である。 According to a third aspect of the present invention, in the tire bead member manufacturing apparatus according to the first or second aspect, the groove has a V shape or an arc shape in a radial cross section of the nozzle.
請求項3に記載のタイヤ用ビード部材の製造装置では、ノズルの内壁面の溝が、該ノズルの径方向断面において、V字形又は円弧形であるので、ノズル内における未加硫ゴムの通過抵抗を減少させて、射出時間を短縮することができる。 In the tire bead member manufacturing apparatus according to claim 3, since the groove on the inner wall surface of the nozzle is V-shaped or arc-shaped in the radial cross section of the nozzle, the passage of unvulcanized rubber in the nozzle The injection time can be shortened by reducing the resistance.
請求項4の発明(タイヤ用ビード部材の製造方法)は、タイヤ用ビード部材の製造方法において、環状のビードコアを配置した第1成形型に第2成形型を重ねて、前記ビードコアの径方向外側において前記第1成形型と前記第2成形型との間にビードフィラー用のキャビティを形成する工程と、前記第2成形型に形成され流路方向に沿って延びる溝が内壁面に形成されたノズルを通じて、前記キャビティ内に前記ビードフィラー用の未加硫ゴムを射出する工程と、を有している。 The invention according to claim 4 (method for manufacturing a bead member for a tire) is the method for manufacturing a bead member for a tire, wherein a second forming die is overlapped on a first forming die in which an annular bead core is arranged, and the outside of the bead core in the radial direction. And forming a bead filler cavity between the first mold and the second mold, and a groove formed in the second mold and extending along the flow path direction is formed on the inner wall surface. Injecting unvulcanized rubber for the bead filler into the cavity through a nozzle.
請求項4に記載のタイヤ用ビード部材の製造方法では、流路方向に沿って延びる溝が内壁面に形成されたノズルを通じて、キャビティ内にビードフィラー用の未加硫ゴムを射出するので、該射出に要する時間を短縮して、ゴム焦げを抑制することができ、更にビードフィラー内への空気の混入を抑制することができる。 In the method for manufacturing a bead member for a tire according to claim 4, unvulcanized rubber for bead filler is injected into the cavity through a nozzle in which a groove extending along the flow path direction is formed on the inner wall surface. The time required for injection can be shortened to suppress the scorching of rubber, and further the mixing of air into the bead filler can be suppressed.
請求項5の発明(タイヤ用ビード部材)は、請求項4に記載のタイヤ用ビード部材の製造方法を用いて製造され、環状の前記ビードコアの外周に、環状の前記ビードフィラーが接着されている。 Invention of Claim 5 (Tire bead member) is manufactured using the manufacturing method of the tire bead member of Claim 4, and the said cyclic | annular bead filler is adhere | attached on the outer periphery of the said cyclic | annular bead core. .
請求項5に記載のタイヤ用ビード部材では、請求項4に記載のタイヤ用ビード部材の製造方法を用いて製造され、環状のビードコアの外周に、環状のビードフィラーが接着されているので、該ビードフィラーには継目や段差がなく、かつ該ビードフィラー内への空気の混入もない。このため、このタイヤ用ビード部材を用いてタイヤを製造することで、タイヤバランスやユニフォーミティーに優れた高品質のタイヤを得ることができる。 In the tire bead member according to claim 5, the tire bead member is manufactured using the method for manufacturing a tire bead member according to claim 4, and an annular bead filler is bonded to the outer periphery of the annular bead core. The bead filler has no seams or steps, and air is not mixed into the bead filler. For this reason, a high quality tire excellent in tire balance and uniformity can be obtained by manufacturing a tire using the tire bead member.
以上説明したように、本発明に係る請求項1に記載のタイヤ用ビード部材の製造装置によれば、タイヤ用ビード部材を製造する際における未加硫ゴムの射出時間を短縮して、ゴム焦げを抑制することができる、という優れた効果が得られる。
As described above, according to the tire bead member manufacturing apparatus according to
請求項2に記載のタイヤ用ビード部材の製造装置によれば、未加硫ゴムの射出時間をより短縮して、ゴム焦げをより一層抑制することができる、という優れた効果が得られる。 According to the tire bead member manufacturing apparatus of the second aspect, it is possible to obtain an excellent effect that the injection time of the unvulcanized rubber can be further shortened and the rubber scoring can be further suppressed.
請求項3に記載のタイヤ用ビード部材の製造装置によれば、ノズル内における未加硫ゴムの通過抵抗を減少させて、射出時間を短縮することができる、という優れた効果が得られる。 According to the tire bead member manufacturing apparatus of the third aspect, it is possible to obtain an excellent effect that the injection time can be shortened by reducing the passage resistance of the unvulcanized rubber in the nozzle.
請求項4に記載のタイヤ用ビード部材の製造方法によれば、キャビティ内への未加硫ゴムの射出に要する時間を短縮して、ゴム焦げを抑制することができ、更にビードフィラー内への空気の混入を抑制することができる、という優れた効果が得られる。 According to the method for manufacturing a bead member for a tire according to claim 4, the time required for injection of the unvulcanized rubber into the cavity can be shortened, and rubber scoring can be suppressed. The excellent effect that mixing of air can be suppressed is obtained.
請求項5に記載のタイヤ用ビード部材によれば、タイヤバランスやユニフォーミティーに優れた高品質のタイヤを得ることができる、という優れた効果が得られる。 According to the tire bead member of the fifth aspect, an excellent effect is obtained that a high-quality tire excellent in tire balance and uniformity can be obtained.
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図1において、本実施の形態に係るタイヤ用ビード部材の製造装置10は、第1成形型11と、第2成形型12とを有している。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the tire bead
第1成形型11は、環状のビードコア14が配置される型であり、該ビードコア14の載置面11Aには、例えばビードコア14の位置決め部(図示せず)が設けられている。なおビードコア14の位置決め部は、例えば該ビードコア14の内径に対応して配置された複数の凸部として構成されている。
The 1st shaping |
第2成形型12は、第1成形型11に重ねた際に、ビードコア14の径方向外側において該第1成形型11との間にビードフィラー16(図4,図5)用のキャビティ18を形成するように構成されている。具体的には、第2成形型12のうち第1成形型11の載置面11Aに対向する側には、型閉じ状態において該載置面11Aに当接する一般面12Aが設けられ、該一般面12Aの例えば中央部には、ビードコア14の幅に対応する深さ及びビードフィラー16の外径に対応する直径を有する凹部12Bが形成されている。
When the
この凹部12Bは、一般面12Aと例えば平行に形成され、第1成形型11の載置面11Aとの間にビードコア14を保持可能な底面12Cと、該ビードコア14の径方向外側において一般面12Aに向けて傾斜し、第1成形型11の載置面11A及びビードコア14との間にキャビティ18を形成する傾斜面12Dとを有している。これにより、型閉じ時において、キャビティ18の形状は、タイヤ軸方向断面において、例えば略三角形となる。
The recess 12B is formed, for example, in parallel with the
また第2成形型12には、キャビティ18内にビードフィラー16用の未加硫ゴム20(図2(B),図3(B),図4,図5)を射出可能なように該キャビティ18に開口すると共に流路方向に沿って延びる溝24が内壁面に形成されたノズル26が設けられている。このノズル26は、第2成形型12内に一体成形されており、ビードコア14の周方向に複数形成されている。またノズル26は、第2成形型12の例えば上面12Uに設けられた供給口12Eからキャビティ18に至る、未加硫ゴム20用の流路22の出口部に夫々形成されている。
The
溝24は、ノズル26の内壁面の全周に例えば均等に配列して設けられており、該ノズル26内の流路方向に沿って延び、該ノズル26の径方向断面において、例えばV字形(図2(A))又は円弧形(図3(A))に形成されている。図2(A),図3(A)における溝24の寸法例は、表1に示すとおりである。
The
なお、ノズル26の内壁面における溝24の配置は、図示の例に限られるものではなく、該溝24がノズル26の内壁面の周方向に断続的に設けられていてもよい。
The arrangement of the
そして本実施形態に係るタイヤ用ビード部材の製造方法は、環状のビードコア14を配置した第1成形型11に第2成形型12を重ねて、ビードコア14の径方向外側において第1成形型11と第2成形型12との間にビードフィラー16用のキャビティ18を形成する工程と、第2成形型12に形成され流路方向に沿って延びる溝24が内壁面に形成されたノズル26を通じて、キャビティ18内にビードフィラー16用の未加硫ゴム20を射出する工程と、を有している。
And the manufacturing method of the bead member for tires concerning this embodiment overlaps with the 1st shaping | molding die 11 in the radial direction outer side of the
(作用)
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図1において、本実施形態に係るタイヤ用ビード部材の製造装置10では、第1成形型11の載置面11Aの所定位置にビードコア14を載置し、第2成形型12を第1成形型11に重ねる。具体的には、第2成形型12の一般面12Aを第1成形型11の載置面11Aに対向状態で当接させることで型閉めを行う。そして第1成形型11及び第2成形型12を例えば100〜150℃に加熱した状態で、第2成形型12の上面12Uに設けられた供給口12Eから流路22内に矢印A方向に未加硫ゴム20を供給する。この未加硫ゴム20を、ノズル26からキャビティ18内に射出してキャビティ18内に充填することで、ビードコア14の外周に環状のビードフィラー16が接着されたタイヤ用ビード部材28を得ることができる。
(Function)
This embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below. 1, in the tire bead
このとき、図2,図3に示されるように、ノズル26の内壁面に、流路方向に沿って延びる溝24が形成されているので、該溝24における未加硫ゴム20の通過抵抗は、ノズル中央部25(非溝部)よりも小さくなる。換言すれば、溝24での未加硫ゴム20の流速S1が、ノズル中央部25での未加硫ゴム20の流速S2よりも大きくなる。
At this time, as shown in FIGS. 2 and 3, the
これにより、ノズル26内における通過抵抗の原因である乱流の発生が抑制されるので、タイヤ用ビード部材28を製造する際に、所定量の未加硫ゴム20をキャビティ18内に射出するのに要する時間(射出時間)を短縮することができる。またこれによって、キャビティ18内への未加硫ゴム20の射出が完了する前に、該未加硫ゴム20の加硫が進行すること(ゴム焦げ)を抑制することができ、かつビードフィラー16内への空気の混入を抑制することができる。
As a result, the generation of turbulent flow that is the cause of the passage resistance in the
更に、ノズル26の内壁面の溝24が、該内壁面の全周に設けられており、かつノズル26の内壁面の溝24が、該ノズル26の径方向断面において、V字形(図2(A))又は円弧形(図3(A))であるので、ノズル26内における乱流の発生をより抑制することができる。このため、未加硫ゴム20の射出時間をより短縮して、ゴム焦げをより一層抑制することができる。
Furthermore, the
(試験例)
従来の溝なしノズルと、本実施形態に係るノズルとを用いて、実際に射出試験を行ったところ、ノズルを通じて220ccの未加硫ゴムを射出完了するのに要する時間は、従来の92秒から26秒と劇的に減少した。また射出時間が短縮されたため、ビードフィラーにおけるゴム焦げの発生率が、従来の81%から0%に減少した。更に、ノズル内の未加硫ゴムの流れが改善されたことで、ビードフィラー内への空気の混入の発生率が、従来の81%から0%に減少した。
(Test example)
When an injection test was actually performed using the conventional grooveless nozzle and the nozzle according to the present embodiment, the time required to complete the injection of 220 cc of unvulcanized rubber through the nozzle was 92 seconds from the conventional time. It decreased dramatically to 26 seconds. In addition, since the injection time was shortened, the rate of rubber scoring in the bead filler was reduced from 81% to 0%. Furthermore, the flow rate of unvulcanized rubber in the nozzle has been improved, so that the incidence of air mixing into the bead filler has been reduced from 81% to 0%.
(タイヤ用ビード部材)
図4,図5において、タイヤ用ビード部材28は、上記したタイヤ用ビード部材の製造方法及びタイヤ用ビード部材の製造装置10を用いて製造されており、環状のビードフィラー16を半加硫状態とすることで、環状のビードコア14の外周に、該環状のビードフィラー16が接着されている。従って、ビードフィラー16には継目や段差がなく、かつ未加硫ゴム20の射出時間が短縮されているため該ビードフィラー16内への空気の混入もない。このため、このタイヤ用ビード部材28を用いてタイヤ(図示せず)を製造することで、タイヤバランスやユニフォーミティーに優れた高品質のタイヤを得ることができる。なお、半加硫状態とは、未加硫の状態よりは加硫度が高いが、最終製品として必要とされる加硫度には至っていない状態をいう。
(Bead member for tire)
4 and 5, the
10 タイヤ用ビード部材の製造装置
11 第1成形型
12 第2成形型
14 ビードコア
16 ビードフィラー
18 キャビティ
20 未加硫ゴム
24 溝
26 ノズル
28 タイヤ用ビード部材
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該第1成形型に重ねた際に、前記ビードコアの径方向外側において該第1成形型との間にビードフィラー用のキャビティを形成するように構成され、該キャビティ内に前記ビードフィラー用の未加硫ゴムを射出可能なように該キャビティに開口すると共に流路方向に沿って延びる溝が内壁面に形成されたノズルが設けられた第2成形型と、
を有するタイヤ用ビード部材の製造装置。 A first mold in which an annular bead core is disposed;
When overlaid on the first mold, a bead filler cavity is formed between the bead core and the first mold on the radially outer side of the bead core, and the bead filler unfilled in the cavity. A second molding die provided with a nozzle that is opened in the cavity so that the vulcanized rubber can be injected and that has a groove formed in the inner wall surface extending along the flow path direction;
The manufacturing apparatus of the bead member for tires which has this.
前記第2成形型に形成され流路方向に沿って延びる溝が内壁面に形成されたノズルを通じて、前記キャビティ内に前記ビードフィラー用の未加硫ゴムを射出する工程と、
を有するタイヤ用ビード部材の製造方法。 A step of stacking a second mold on a first mold on which an annular bead core is arranged, and forming a cavity for a bead filler between the first mold and the second mold on the radially outer side of the bead core. When,
Injecting unvulcanized rubber for the bead filler into the cavity through a nozzle formed in the inner wall surface with a groove formed in the second mold and extending along the flow path direction;
The manufacturing method of the bead member for tires which has this.
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KR101933392B1 (en) | 2017-04-25 | 2018-12-31 | 인미환 | Tire bead member manufacturing method |
US10583696B2 (en) | 2014-12-09 | 2020-03-10 | Bridgestone Americas Tire Operations, Llc | Tire with bead regions having multiple bead fillers |
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