JP3131489U

JP3131489U - ブラダー加硫成形金型

Info

Publication number: JP3131489U
Application number: JP2007001090U
Authority: JP
Inventors: 征司石河
Original assignee: 征司石河
Priority date: 2007-02-22
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2017-02-22

Abstract

【課題】従来の問題を解消し、成形金型を全体として長期にわたって良好に使用することができ、よって金型の交換に伴うコストを低減すると共に、金型の交換を効率よく行うことができるブラダー加硫成形金型の提供。
【解決手段】ブラダーの外面形状を成形するための一対の金型１０、２０と、該一対の金型内に配置されて前記ブラダーの内面形状を成形するための中子３０とを備え、前記一対の金型の一方の型１０から射出成形用ゴムを圧入し、前記一対の金型１０、２０の内面と前記中子３０の外面との間でブラダーを加硫成形させるブラダー加硫成形金型であって、前記一対の金型における他方の型２０には、ゴムの射出圧を受ける前記中子３０に対して該中子３０の一部に直接当接して支持する中子支持面２２ａを有する受圧型部２２を構成すると共に、該受圧型部２２を他方の金型２０に対して取り替え自在に結合させている。
【選択図】図１

Description

本考案はブラダー加硫成形金型に関する。

ブラダーは、タイヤの加硫成形において、金型内に挿入されたグリーンタイヤ（生タイヤ）を加硫成形させるのに用いるゴム状の部材である。金型内に配置されたグリーンタイヤに対して、ブラダーを介して蒸気を供給することによって加圧と加熱を同時に行い、グリーンタイヤの成形と加硫とを行う。このようなグリーンタイヤの成形に用いられる金型としては、例えば下記特許文献１がある。
一方、前記ブラダーそのものの成形を行うための金型については、例えば下記特許文献２〜６が開示されている。
特開２００６−３４１４３８号公報特開平７−１７１８３４号公報特開平１０−３４７６５号公報特開２００１−１２１５４９号公報特開２００２−２６４１７５号公報特開２００３−２３１１２９号公報

ブラダー成形用金型のうち特に射出成形を利用した金型においては、一般に上下一対の金型とその中に挿入される中子とによって構成されており、上部の金型から射出成形用のゴムを高圧で圧入し、前記金型の内面と中子の外面との間の成形空間にブラダーが加硫成形されるようになされている。このとき特に広面積で且つ薄肉のブラダーを成形するためには、かなりの高圧にてゴムを金型内に射出する必要がある。よって金型内に配置されている中子に加わる圧力は相当のものとなる。このため中子は、その後方から下部の金型によりその一部を当接させることで、下支えされる構成となされていた。
このように下部の金型によって中子に加わる高圧の射出圧を受ける構造としているため、中子を下支えする下部の金型に破損や変形が生じ易いという問題があった。また破損によって中子に傾きが生じてゴムの厚さが異なってしまう等、不良品になる問題があった。従って破損や変形の生じた金型を取り替える必要が生じるが、この取り替えには大きなコストと時間がかかる問題があった。
上記特許文献２〜６のブラダーの製造金型等においては、その何れにおいても、ブラダーを射出成形する場合の金型の破損や変形に対する上記問題を解決する策は開示されていない。

そこで本考案は、ブラダーの加硫成形を射出成形により行う場合に生じる上記従来の問題を解消し、成形金型を全体として長期にわたって良好に使用することができ、よって金型の交換に伴うコストを低減すると共に、金型の交換を効率よく行うことができるブラダー加硫成形金型の提供を課題とする。

上記課題を達成するため本考案のブラダー加硫成形金型は、ブラダーの外面形状を成形するための一対の金型と、該一対の金型内に配置されて前記ブラダーの内面形状を成形するための中子とを備え、前記一対の金型の一方の型から射出成形用ゴムを圧入し、前記一対の金型の内面と前記中子の外面との間でブラダーを加硫成形させるブラダー加硫成形金型であって、前記一対の金型における他方の型には、ゴムの射出圧を受ける前記中子に対して該中子の一部に直接当接して支持する中子支持面を有する受圧型部を構成すると共に、該受圧型部を他方の金型に対して取り替え自在に結合させていることを第１の特徴としている。
また本考案のブラダー加硫成形金型は、上記第１の特徴に加えて、他方の型の受圧型部の中子支持面と直接当接する中子の一部は、直接当接部として構成し、中子に対して取り替え自在に結合させていることを第２の特徴としている。
また本考案のブラダー加硫成形金型は、上記第２の特徴に加えて、他方の型の受圧型部の中子支持面は、射出型用ゴムの圧入方向に直角な面の他に、その一部を前記直角な面に対して傾斜したテーパー受け面とし、中子の直接当接部は、その一部をテーパー状に突出する突出部として、前記受圧型部のテーパー受け面に嵌まり込んで当接するように構成したことを第３の特徴としている。
また本考案のブラダー加硫成形金型は、上記第１〜第３の何れかに記載の特徴に加えて、他方の型の受圧型部は、受圧変形の少ない強度を有する材料を用いたことを第４の特徴としている。
また本考案のブラダー加硫成形金型は、上記第１〜第４の何れかに記載の特徴に加えて、中子の直接当接部は、受圧変形の少ない強度を有する材料を用いたことを第５の特徴としている。

請求項１に記載のブラダー加硫成形金型によれば、ブラダーの外面形状を成形するための一対の金型と、該一対の金型内に配置されて前記ブラダーの内面形状を成形するための中子とを備え、前記一対の金型の一方の型から射出成形用ゴムを圧入し、前記一対の金型の内面と前記中子の外面との間でブラダーを加硫成形させるブラダー加硫成形金型であって、前記一対の金型における他方の型には、ゴムの射出圧を受ける前記中子に対して該中子の一部に直接当接して支持する中子支持面を有する受圧型部を構成すると共に、該受圧型部を他方の金型に対して取り替え自在に結合させているので、
中子に当接して支持する側の他方の型については、その中子支持面が破損したり変形したりして不良となり易いが、その破損や変形の生じ易い中子支持面を有する受圧型部だけを取り替えればよく、ブラダーの加硫成形に重要な成形型部を含む他方の型の全てを取り替える必要はなくなる。よって他方の型全体としては長期間にわたっての使用が可能となり、成形に重要な部分を含む全体を新たに製作して取り替える必要がなくなるので、コストの大幅な低減を図ることができる。また他方の型の修理は、全体を取り替えるのではなく、その一部である受圧型部だけを取り外し、取り付ければよいので、取り替え作業も容易で、短時間で行うことが可能となる。
一般にブラダーの加硫成形には、ブラダーの原材料である合成ゴムやカーボンブラック等の混合物を柔らかい粘性にして非常に高圧力で注入するので、下部の金型（本考案の他方の型）に大きな圧力が集中し、金型の破損の多くは下部の金型（本考案の他方の型）に発生していた。本考案では他方の型のうち、中子と当接する受圧型部、即ちブラダー成形の空間を構成することのない部分、を取り替え自在にしたことで、重要な成形面を設ける必要のある部分（成形型部）は取り替えずに、そのまま残して利用できるので、コストの低減効果が一層高くなるのである。

また請求項２に記載のブラダー加硫成形金型によれば、請求項１に記載の構成による作用効果に加えて、他方の型の受圧型部の中子支持面と直接当接する中子の一部は、直接当接部として構成し、中子に対して取り替え自在に結合させているので、
中子においても、他方の型に当接して破損や変形を受け易い直接当接部だけを取り替えることで、中子全体としての長期間の使用を可能とすることができる。その場合、ブラダー成形に直接関与する重要部分（内面成形部）の取り替えは必要がないので、コスト低減の効果が大きい。

また請求項３に記載のブラダー加硫成形金型によれば、上記請求項２に記載の構成による作用効果に加えて、他方の型の受圧型部の中子支持面は、射出型用ゴムの圧入方向に直角な面の他に、その一部を前記直角な面に対して傾斜したテーパー受け面とし、中子の直接当接部は、その一部をテーパー状に突出するテーパー突出部として、前記受圧型部のテーパー受け面に嵌まり込んで当接するように構成したので、
テーパー受け面とテーパー突出部による他方の型と中子との当接面の面積を十分に大きくすることができ、よって他方の型と中子との間に働く単位面積当たりの圧力を減少乃至分散させることができ、両者に生じる破損や変形を低減させることができる。
また他方の型のテーパー受け面と、中子のテーパー突出部とが相互に嵌り込むことで、中子が傾いたりせずに安定して受け止めて支持することができ、射出成形用ゴムの注入よる高圧力に対しても中子をより安定した状態で支持することができる。

また請求項４に記載のブラダー加硫成形金型によれば、請求項１〜３の何れかに記載の構成による作用効果に加えて、他方の型の受圧型部は、受圧変形の少ない強度を有する材料を用いたので、
他方の型のうち、中子と当接して高圧力を受け易い部分である受圧型部の破損や変形、摩耗に対する耐久性を増すことができ、受圧型部の取り替え回数を少なくすることができる。

また請求項５に記載のブラダー加硫成形金型によれば、請求項１〜４の何れかに記載の構成による作用効果に加えて、中子の直接当接部は、受圧変形の少ない強度を有する材料を用いたので、
中子のうち、他の型と当接して高圧力を受け易い部分である直接当接部の破損や変形、摩耗に対する耐久性を増すことができ、直接当接部の取り替え回数を少なくすることができる。

以下の図面を参照して、本考案の実施形態に係るブラダー加硫成形金型について説明する。
図１は本考案の実施形態に係るブラダー加硫成形金型の分解断面図、図２は本考案のブラダー加硫成形金型の全体断面図、図３はブラダーを使用したタイヤ加硫成形金型の参考断面図である。

図３を参照して、ブラダー２について説明する。
ブラダー２は、タイヤの加硫成形に用いるゴム風船状の部材である。タイヤ成形前のグリーンタイヤ（生タイヤ）Ｔをタイヤ成形用の外型金型５０の内側に挿入し、一方、ブラダー２の内面側から高温の蒸気を供給することでブラダー２を膨張させ、グリーンタイヤＴの内面に押し付ける。これによってタイヤの内面が成形されると共に、グリーンタイヤＴの加硫が行われる。

図１を参照して、本考案の実施形態に係るブラダー加硫成形金型は、ブラダー２（図３参照）の外面形状を成形する一対の金型１０、２０と、該一対の金型１０、２０内に配置されて前記ブラダー２の内面形状を成形する中子３０とを備えている。
前記一対の金型は、射出成形用ゴムを圧入するゴム圧入孔１１を設けた一方の型１０と、前記中子３０を支持する役割も果たす他方の型２０とからなる。

一方の型１０と他方の型２０には、それぞれ蒸気室１０ａ、２０ａが設けられている。
この蒸気室１０ａ、２０ａに、例えば２７０度の高温蒸気が導入され、型１０、２０を加熱するようになされている。
また前記中子３０にも蒸気室３０ａが設けられており、高温蒸気が導入されることで中子３０を加熱するようになされている。

前記一方の型１０のゴム圧入孔１１は、合成ゴムやカーボンブラック等の原料を混合して柔らかい粘性物とされた加硫前のゴムを、７００〜１０００Ｋｇ／ｃｍ^２の大きな圧力で注入できるように構成されている。

他方の型２０は、成形型部２１と受圧型部２２とからなる。
前記成形型部２１は、前記中子３０との間に成形空間を構成する金型部である。この成形型部２１には、ブラダー２の外形を成形するための成形面２１ａが構成されている。
また前記受圧型部２２は、前記中子３０を支持してゴムの射出圧を受け止める役割をなす金型部である。この受圧型部２２には、前記成形面２１ａに該当するような成形面は構成されない。
成形型部２１と該受圧型部２２とは、図示しないボルト等の結合手段により相互に取り付け、取り外しが自在に結合される。言い換えると、受圧型部２２は他方の型２０に対して取り替え自在に結合させることができるようになされている。

前記他方の型２０の受圧型部２２には、その一部に中子支持面２２ａを有する。中子支持面２２ａは、前記中子３０の一部に対して直接的に当接して中子３０を支持する支持面である。即ち、ゴム圧入孔１１から高圧で圧入される加硫前のゴムによって押圧され、後退せんとする中子３０に対して後から当接して支える面である。
この中子支持面２２ａは、本実施形態では、射出成形用ゴムの圧入方向に直角な面の他に、その中子支持面２２ａの一部にテーパー受け面２２ｂを設けている。テーパー受け面２２ｂは前記射出成形用ゴムの圧入方向に直角な面に対して傾斜した状態、より具体的にはすり鉢状に傾斜した状態に形成されている。
前記テーパー受け面２２ｂは、後述する中子３０の吸排路接続用凸部３２を受け入れる貫通孔２３を利用して形成されている。
前記受圧型部２２の材質は、前記成形型部２１と異なる材質とすることができ、破損、変形、摩耗に強い材料として、例えばクロムモリブデン鋼等の受圧変形の少ない高硬度で高強度を有する材料を用いることができる。

前記中子３０は、前記ブラダー２の内面を加硫成形するための内面成形部３１と、中子３０に対して蒸気やエアーを給排気するための接続路を形成した給排路接続用凸部３２とが構成されている。
給排路接続用凸部３２には、蒸気接続路３０ｂとエアー接続路３０ｃとが設けられている。外部から供給される加硫用の高温蒸気は一方の蒸気接続路３０ｂを通って蒸気室３０ａに供給され、また蒸気室３０ａから他方の蒸気接続路３０ｂを通って外部に排出される。またエアー接続路３０ｃにはエアーが送られ、成形されたブラダー２に前記中子３０側から空気を噴射して、ブラダー２の脱型取り出しに供する。

前記中子３０には、その内面成形部３１の底部に、前記他方の型２０との直接当接部３３を設けている。直接当接部３３は、他方の型２０の受圧型部２２の中子支持面２２ａに対して直接的に当接する部分である。
直接当接部３３には、前記中子支持面２２ａの射出成形用ゴムの圧入方向に直角な面と当接する部分の他に、テーパー突出部３３ａを設けている。
テーパー突出部３３ａは、その外側面が先端に向けて先細りのテーパー形状とされた筒状の突出部として構成されており、前記外側面で前記受圧型部２２のテーパー受け面２２ｂに丁度嵌り込むようになされている。またテーパー突出部３３ａの筒孔で、前記中子３０の給排路接続用凸部３２に外嵌合するようにしている。
直接当接部３３にテーパー突出部３３ａを設け、受圧型部２２にテーパー受け面２２ｂを設けることで、他方の型２０と中子３０との当接面の面積を十分に大きくでき、他方の型２０と中子３０との間に働く単位面積当たりの圧力を減少乃至分散させて、両者に生じる破損や変形を低減させることができる。また受圧型部２２のテーパー受け面２２ｂによって、中子３０の直接当接部３３のテーパー突出部３３ａとが相互に嵌り込むことで、中子３０を安定して受け止めて支持することができ、射出成形用ゴムの注入よる高圧力に対しても中子３０をより安定した状態で支持することができる。
そして前記テーパー受け面２２ｂやテーパー突出部３３ａの構成は、中子３０に設けられる給排路接続用凸部３２と他方の型２０に設けられる貫通孔２３とをうまく利用して構成されたものである。

中子３０の材質は、普通鋼のＳＳ４００或いは炭素鋼のＳＣ４５０等を用いることができる。
また中子３０のうち直接当接部３３は、例えばクロムモリブデン鋼等、前記受圧型部２２の材質と同じ、受圧変形の少ない高硬度で高強度を有する材料を用いることができる。

上記の様な構成を有するブラダー加硫成形金型では、上部に一方の型１０が配置され、下部には他方の型２０が配置され、その間に中子３０が配置される。そして前記一方の型１０と前記他方の型２０とが合着ボルト４０等で締着されて相互に結合されることで、一方の型１０と他方の型２０の内壁面と、中子３０の外壁面との間に成形空間が構成される。そして射出成形用ゴムがゴム圧入孔１１から圧入されることで、前記成形空間にブラダー２（図３参照）が成形され、蒸気加熱された一対の金型１０、２０、中子３０によって加硫がなされる。そして一対の金型１０、２０の結合を外すことで、ブラダー２を取り出すことができる。

本考案の実施形態に係るブラダー加硫成形金型の分解断面図である。本考案のブラダー加硫成形金型の全体断面図である。ブラダーを使用したタイヤの加硫成形金型の参考断面図である。

符号の説明

１タイヤ成形用の外型金型
２ブラダー
１０一方の型
１１ゴム圧入孔
２０他方の型
２１成形型部
２１ａ成形面
２２受圧型部
２２ａ中子支持面
２２ｂテーパー受け面
２３貫通孔
３０中子
３０ａ蒸気室
３０ｂ蒸気接続路
３０ｃエアー接続路
３１内面成形部
３２給排路接続用凸部
３３直接当接部
３３ａテーパー突出部
４０合着ボルト
Ｔグリーンタイヤ

Claims

ブラダーの外面形状を成形するための一対の金型と、該一対の金型内に配置されて前記ブラダーの内面形状を成形するための中子とを備え、前記一対の金型の一方の型から射出成形用ゴムを圧入し、前記一対の金型の内面と前記中子の外面との間でブラダーを加硫成形させるブラダー加硫成形金型であって、
前記一対の金型における他方の型には、ゴムの射出圧を受ける前記中子に対して該中子の一部に直接当接して支持する中子支持面を有する受圧型部を構成すると共に、該受圧型部を他方の金型に対して取り替え自在に結合させていることを特徴とするブラダー加硫成形金型。
他方の型の受圧型部の中子支持面と直接当接する中子の一部は、直接当接部として構成し、中子に対して取り替え自在に結合させていることを特徴とする請求項１に記載のブラダー加硫成形金型。
他方の型の受圧型部の中子支持面は、射出成形用ゴムの圧入方向に直角な面の他に、その一部を前記直角な面に対して傾斜したテーパー受け面とし、中子の直接当接部は、その一部をテーパー状に突出するテーパー突出部として、前記受圧型部のテーパー受け面に嵌まり込んで当接するように構成したことを特徴とする請求項２に記載のブラダー加硫成形金型。
他方の型の受圧型部は、受圧変形の少ない強度を有する材料を用いたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のブラダー加硫成形金型。
中子の直接当接部は、受圧変形の少ない強度を有する材料を用いたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のブラダー加硫成形金型。