JP7159715B2 - Manufacturing method of tire vulcanizing bladder - Google Patents
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本発明は、プレス成型によるタイヤ加硫用ブラダーの製造方法に関し、更に詳しくは、不均一なゴム流れを抑制し、タイヤ加硫用ブラダーの品質を高めることを可能にしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a tire vulcanizing bladder by press molding, and more particularly, to a tire vulcanizing bladder that can suppress uneven rubber flow and improve the quality of the tire vulcanizing bladder. It relates to a manufacturing method.
タイヤ加硫用ブラダーを製造する方法として、プレス成型による加硫が広く行われている。このプレス成型では、タイヤ加硫用ブラダーの外表面を成形する外型と、タイヤ加硫用ブラダーの内表面を成形するコアとを有し、外型が下型と上型とに分割された金型を用い、下型と上型との間に形成される円環状の材料配置空間に未加硫ゴムを所定の分量となるように配置し、その未加硫ゴムを閉型時の圧縮力に基づいて外型とコアとの間のキャビティに導入し、該キャビティの全域に未加硫ゴムが充填された状態で加硫を行う。 Vulcanization by press molding is widely used as a method of manufacturing tire vulcanizing bladders. This press molding has an outer mold for molding the outer surface of the tire vulcanizing bladder and a core for molding the inner surface of the tire vulcanizing bladder, and the outer mold is divided into a lower mold and an upper mold. Using a mold, unvulcanized rubber is placed in a predetermined amount in the annular material placement space formed between the lower mold and the upper mold, and the unvulcanized rubber is compressed when the mold is closed. The unvulcanized rubber is introduced into the cavity between the outer mold and the core based on force, and vulcanization is performed in a state in which the entire cavity is filled with the unvulcanized rubber.
このようなプレス成型においては、材料配置空間にセットされる未加硫ゴムの形状や位置がブラダーの出来栄えに大きく影響する。例えば、タイヤ加硫用ブラダーをプレス成型により製造する場合、下型と上型との間の材料配置空間に未加硫ゴムからなる帯状体を円環状に湾曲させて端部同士を繋ぎ合せた状態で配置することが行われるが、その帯状体の繋ぎ部分がプレス中に外れると不均一なゴム流れを生じ、タイヤ加硫用ブラダーの品質が低下することになる。 In such press molding, the shape and position of the unvulcanized rubber set in the material arrangement space greatly affect the quality of the bladder. For example, when a bladder for tire vulcanization is manufactured by press molding, a belt-like body made of unvulcanized rubber is bent into an annular shape in the material arrangement space between the lower mold and the upper mold, and the ends are joined together. However, if the connecting portion of the band is dislodged during pressing, uneven rubber flow will occur and the quality of the tire vulcanizing bladder will be degraded.
これに対して、未加硫ゴムからなる帯状体の繋ぎ部分が外れるのを防止するために帯状体の両端部の接合面を該帯状体の長手方向に対して傾斜させることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、帯状体の両端部の接合面を単に傾斜させるだけでは、帯状体の繋ぎ部分の外れを十分に抑制することができない。
On the other hand, it has been proposed to incline the joining surfaces of both ends of the strip with respect to the longitudinal direction of the strip in order to prevent the connecting portions of the strip made of unvulcanized rubber from coming off. (See
本発明の目的は、不均一なゴム流れを抑制し、タイヤ加硫用ブラダーの品質を高めることを可能にしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing a tire vulcanizing bladder that can suppress uneven rubber flow and improve the quality of the tire vulcanizing bladder.
上記目的を達成するための本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法(第1方法)は、タイヤ加硫用ブラダーの外表面を成形する外型と、前記タイヤ加硫用ブラダーの内表面を成形するコアとを有し、前記外型が下型と上型とに分割された金型を用い、前記下型と前記上型との間に形成される円環状の材料配置空間に未加硫ゴムを配置し、該未加硫ゴムを閉型時の圧縮力に基づいて前記外型と前記コアとの間のキャビティに導入するようにしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、
前記未加硫ゴムからなる帯状体を円環状に湾曲させて端部同士を繋ぎ合せた状態で前記材料配置空間に配置すると共に、前記帯状体の各端部に少なくとも1つの曲面又は複数の平面を含む3次元構造の接合面を形成し、該接合面の接触面積を前記帯状体の長手方向に対して垂直方向の断面積よりも大きくし、前記帯状体の一方の端部の接合面に少なくとも1つの突起を設け、前記帯状体の他方の端部の接合面に少なくとも1つの凹部を設け、前記突起と前記凹部とが互いに噛み合う形状を有することを特徴とするものである。
A method for manufacturing a tire vulcanizing bladder (first method) for achieving the above object comprises an outer mold for molding an outer surface of a tire vulcanizing bladder and an inner surface of the tire vulcanizing bladder. A mold having a core to be molded and having the outer mold divided into a lower mold and an upper mold is used. In a method for producing a tire vulcanizing bladder, wherein vulcanized rubber is placed and the unvulcanized rubber is introduced into the cavity between the outer mold and the core based on the compressive force when the mold is closed,
A strip made of the unvulcanized rubber is curved in an annular shape and placed in the material placement space with the ends joined together, and each end of the strip has at least one curved surface or a plurality of flat surfaces. forming a joint surface having a three-dimensional structure including At least one protrusion is provided, at least one recess is provided in the joint surface of the other end of the strip, and the protrusion and the recess are shaped so as to mesh with each other .
本発明の第1方法では、未加硫ゴムからなる帯状体を円環状に湾曲させて端部同士を繋ぎ合せた状態で材料配置空間に配置するにあたって、帯状体の各端部に少なくとも1つの曲面又は複数の平面を含む3次元構造の接合面を形成し、該接合面の接触面積を帯状体の長手方向に対して垂直方向の断面積よりも大きくすることにより、帯状体の繋ぎ部分がプレス中に外れることを効果的に防止することができる。その結果、不均一なゴム流れを効果的に抑制し、タイヤ加硫用ブラダーの品質を高めることができる。 In the first method of the present invention, when a strip made of unvulcanized rubber is curved into an annular shape and the ends are joined together and arranged in the material placement space, at least one at each end of the strip. By forming a joint surface having a three-dimensional structure including a curved surface or a plurality of flat surfaces, and making the contact area of the joint surface larger than the cross-sectional area in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the strip, the joining portion of the strip is formed. Disengagement during pressing can be effectively prevented. As a result, uneven rubber flow can be effectively suppressed, and the quality of the tire vulcanizing bladder can be improved.
本発明の第1方法において、帯状体の長手方向に対して垂直方向の断面積に対する接合面の接触面積の比は2.4以上であることが好ましい。このように接合面の接触面積の比を大きくすることにより、帯状体の繋ぎ部分の外れを効果的に防止することができる。 In the first method of the present invention, it is preferable that the ratio of the contact area of the joint surface to the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the strip is 2.4 or more. By increasing the ratio of the contact areas of the joint surfaces in this way, it is possible to effectively prevent the connecting portion of the strip from coming off.
また、帯状体の一方の端部の接合面には少なくとも1つの突起を設け、帯状体の他方の端部の接合面には少なくとも1つの凹部を設け、これら突起と凹部とが互いに噛み合う形状を有することが好ましい。このような形状を採用することにより、帯状体の繋ぎ部分の外れをより確実に防止することができる。 At least one protrusion is provided on the joint surface of one end of the strip, and at least one recess is provided on the joint surface of the other end of the strip, and these protrusions and recesses are engaged with each other. It is preferable to have By adopting such a shape, it is possible to more reliably prevent the connecting portion of the strip from coming off.
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図1及び図2は本発明に係るタイヤ加硫用ブラダーの製造方法で使用される金型を示し、図3及び図4は本発明に係るタイヤ加硫用ブラダーの製造方法(第1方法)で使用される未加硫ゴムからなる帯状体を示すものである。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 show a mold used in the method for manufacturing a tire vulcanizing bladder according to the present invention, and FIGS. 3 and 4 show a method for manufacturing a tire vulcanizing bladder according to the present invention (first method). It shows a strip made of unvulcanized rubber used in.
図1及び図2に示すように、金型1は、円筒状をなすタイヤ加硫用ブラダー10の外表面を成形する外型2と、タイヤ加硫用ブラダー10の内表面を成形するコア3とを有し、外型2が下型4と上型5とに分割されている。コア3、下型4及び上型5はタイヤ加硫用ブラダー10の中心軸方向に沿って相対的に移動自在に構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すような金型1の半開き状態において、下型4と上型5との間には円環状の材料配置空間6が形成される。つまり、下型4が材料配置空間6の底面と外周面を形成し、上型5が材料配置空間6の上面を形成している。そのため、材料配置空間6に配置された未加硫ゴムRは、上型5を下型4に向かって加圧した際に、その圧縮力に基づいて外型2とコア3との間のキャビティ7に導入されることになる。また、下型4及び上型5には、その合わせ面の上端部及び下端部においてキャビティ7に連通する余剰ゴム受け入れ部9が形成されており、これら余剰ゴム受け入れ部9がキャビティ7から溢れた余剰ゴムを収容するようになっている。
In the half-open state of the
上述のような金型1を用いてタイヤ加硫用ブラダー10を製造する場合、先ず、図3に示すように、未加硫ゴムRからなる帯状体11を円環状に湾曲させて端部11A,11A同士を繋ぎ合せた状態で材料配置空間6に配置する。ここで、帯状体11の各端部11Aには、少なくとも1つの曲面又は複数の平面を含む3次元構造の接合面11Bが形成されている。そして、各接合面11Bの接触面積をX(mm2)とし、帯状体11の長手方向に対して垂直となる断面における断面積をY(mm2)としたとき、接触面積Xが断面積Yよりも大きくなっている。つまり、比X/Yが1.0よりも大きくなっている。なお、帯状体11の端部11A,11A同士の繋ぎ合せ作業は、金型1の外部で事前に行っても良く、或いは、金型1の材料配置空間6において行っても良い。
When manufacturing the
未加硫ゴムRからなる帯状体11を材料配置空間6に配置した後、上型5を下型4に向かって加圧して金型1を閉じる。これにより、帯状体11を構成する未加硫ゴムRが閉型時の圧縮力に基づいて外型2とコア3との間のキャビティ7に導入される。このようにして金型1を閉じた状態で金型1を加熱して加硫を行うことにより、キャビティ7内に加硫済みのタイヤ加硫用ブラダー10を成形することができる。
After the
上述したタイヤ加硫用ブラダー10の製造方法では、未加硫ゴムRからなる帯状体11を円環状に湾曲させて端部11A,11A同士を繋ぎ合せた状態で材料配置空間6に配置するにあたって、帯状体11の各端部11Aに少なくとも1つの曲面又は複数の平面を含む3次元構造の接合面11Bを形成し、該接合面11Bの接触面積Xを帯状体11の長手方向に対して垂直方向の断面積Yよりも大きくしているので、帯状体11の繋ぎ部分がプレス中に外れることを効果的に防止することができる。その結果、キャビティ7における不均一なゴム流れを効果的に抑制し、タイヤ加硫用ブラダー10の品質を高めることができる。
In the above-described method for manufacturing the
上述したタイヤ加硫用ブラダー10の製造方法において、帯状体11の長手方向に対して垂直方向の断面積Yに対する接合面11Bの接触面積Xの比X/Yは1.0超であることが必要であるが、好ましくは1.1以上、より好ましくは1.4以上、更に好ましくは2.4以上とする。このように接合面11Bの接触面積の比を大きくすることにより、帯状体11の繋ぎ部分の外れを効果的に防止することができる。比X/Yの上限値は特に限定されるものではないが、実用上、その上限値は5とすれば良い。
In the method for manufacturing the
上述したタイヤ加硫用ブラダー10の製造方法において、図4に示すように、帯状体11の一方の端部11Aの接合面11Bには少なくとも1つの突起11Cを設け、帯状体11の他方の端部11Aの接合面11Bには少なくとも1つの凹部11Dを設け、これら突起11Cと凹部11Dとが互いに噛み合う形状を有することが好ましい。図4の例では、帯状体11の各端部11Aの接合面11Bに帯状体11の長手方向に対して直交する方向に突き出した2つの突起11Cとそれらを受容する2つの凹部11Dとが形成されている。このような形状を採用することにより、帯状体11の繋ぎ部分の外れをより確実に防止することができる。
In the manufacturing method of the
図5及び図6はそれぞれ帯状体の両端部の変形例を示すものである。図5及び図6において、帯状体11の一方の端部11Aの接合面11Bには帯状体11の長手方向に突き出した1つの突起11Cが形成され、帯状体11の他方の端部11Aの接合面11Bにはそれを受容する1つの凹部11Dが形成されている。また、図4及び図5では接合面11Bが互いに交差する複数の平面から構成されているのに対して、図6では接合面11Bが少なくとも1つの曲面を含んでいる。勿論、接合面11Bは少なくとも1つの曲面のみで構成されていても良い。
5 and 6 each show a modification of both ends of the strip. 5 and 6, one
図7は本発明に係るタイヤ加硫用ブラダーの製造方法(第2方法)で使用される未加硫ゴムからなる他の帯状体を示すものである。上述した繋ぎ合せタイプの帯状体11に代えて、積層タイプの帯状体12を使用することも可能である。この場合、タイヤ加硫用ブラダー10の外表面を成形する外型2と、タイヤ加硫用ブラダー10の内表面を成形するコア3とを有し、外型2が下型4と上型5とに分割された金型1(図1及び図2参照)を用い、下型4と上型5との間に形成される円環状の材料配置空間6に未加硫ゴムRを配置し、該未加硫ゴムRを閉型時の圧縮力に基づいて外型2とコア3との間のキャビティ7に導入するようにしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、図7に示すように、未加硫ゴムRからなる帯状体12を円環状に複数周巻回させて積層した状態で材料配置空間6に配置する。
FIG. 7 shows another belt-like body made of unvulcanized rubber used in the method (second method) for producing a tire vulcanizing bladder according to the present invention. It is also possible to use a
この場合も、未加硫ゴムRからなる帯状体12を円環状に複数周巻回させて積層した状態で材料配置空間6に配置することにより、帯状体12の層間でずれが生じ難くなるため、帯状体12の繋ぎ部分がプレス中に外れることを効果的に防止することができる。その結果、キャビティ7における不均一なゴム流れを効果的に抑制し、タイヤ加硫用ブラダーの品質を高めることができる。
In this case as well, by arranging the belt-shaped
未加硫ゴムRからなる帯状体12を円環状に複数周巻回させて積層する場合、周上の質量分布を均一化するために、帯状体12の厚さを0.5mm~5mmとし、その周回数を10回~100回とすることが好ましい。これにより、積層時の作業性を良好に維持しながら、帯状体12の巻き始め端部と巻き終わり端部との位置関係に起因する質量の不均一を低減することができる。また、帯状体12の巻き始め端部と巻き終わり端部との周方向の重なり長さは帯状体12の周長5%以下であることが好ましい。これにより、帯状体12の巻き始め端部と巻き終わり端部との位置関係に起因する質量の不均一を低減することができる。
When the belt-shaped
上述したタイヤ加硫用ブラダー10の製造方法によれば、図8に示すように、円筒状をなすタイヤ加硫用ブラダー10を得ることができる。同様の製造方法により、図9に示すように、片端が閉じた袋状をなすタイヤ加硫用ブラダー10を得ることも可能である。いずれの場合も、不均一なゴム流れを効果的に抑制し、タイヤ加硫用ブラダー10の品質を高めることができる。
According to the manufacturing method of the
タイヤ加硫用ブラダーの外表面を成形する外型と、タイヤ加硫用ブラダーの内表面を成形するコアとを有し、外型が下型と上型とに分割された金型を用い、下型と上型との間に形成される円環状の材料配置空間に未加硫ゴムを配置し、該未加硫ゴムを閉型時の圧縮力に基づいて外型とコアとの間のキャビティに導入するようにしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、未加硫ゴムを材料配置空間に装填する際の条件を表1のように種々異ならせて加硫(実施例1~4及び比較例1~2)を行った。なお、本明細書において、実施例4は参考例である。 Using a mold having an outer mold for molding the outer surface of the tire vulcanizing bladder and a core for molding the inner surface of the tire vulcanizing bladder, the outer mold being divided into a lower mold and an upper mold, An unvulcanized rubber is placed in an annular material arrangement space formed between the lower mold and the upper mold, and the unvulcanized rubber is moved between the outer mold and the core based on the compressive force when the mold is closed. In the method of manufacturing a tire vulcanizing bladder that is introduced into a cavity, vulcanization is performed by varying the conditions for loading unvulcanized rubber into the material arrangement space as shown in Table 1 (Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2) were performed. In addition, in this specification, Example 4 is a reference example.
実施例1~3:
未加硫ゴムからなる帯状体を円環状に湾曲させて端部同士を繋ぎ合せた状態で材料配置空間に配置した。その際、帯状体の各端部に少なくとも1つの曲面又は複数の平面を含む3次元構造の接合面を形成し、該接合面の接触面積Xと帯状体の長手方向に対して垂直方向の断面積Yとの比X/Yを表1のように設定した。
Examples 1-3:
A belt-shaped body made of unvulcanized rubber was curved in an annular shape and arranged in a material arrangement space with the ends joined together. At that time, a joint surface having a three-dimensional structure including at least one curved surface or a plurality of flat surfaces is formed at each end of the strip, and the contact area X of the joint surface and the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the strip A ratio X/Y to the area Y was set as shown in Table 1.
実施例4:
未加硫ゴムからなる帯状体を円環状に複数周巻回させて積層した状態で材料配置空間に配置した。その際、帯状体の厚さを1mmとし、その周回数を50回とした。
Example 4:
A belt-like body made of unvulcanized rubber was arranged in the material arrangement space in a state in which it was wound around a plurality of circular rings and laminated. At that time, the thickness of the strip was set to 1 mm, and the number of turns was set to 50 times.
比較例1~2:
未加硫ゴムからなる帯状体を円環状に湾曲させて端部同士を繋ぎ合せた状態で材料配置空間に配置した。その際、帯状体の各端部に単一の平面からなる接合面を形成し、該接合面の接触面積Xと帯状体の長手方向に対して垂直方向の断面積Yとの比X/Yを表1のように設定した。
Comparative Examples 1-2:
A belt-shaped body made of unvulcanized rubber was curved in an annular shape and arranged in a material arrangement space with the ends joined together. At that time, a joint surface consisting of a single plane is formed at each end of the strip, and the ratio X/Y of the contact area X of the joint surface and the cross-sectional area Y perpendicular to the longitudinal direction of the strip was set as shown in Table 1.
上述した実施例1~4及び比較例1~2に係る方法で得られたタイヤ加硫用ブラダーについて、下記の評価方法により、ブラダーの不良本数を評価し、その結果を表1に併せて示した。 Regarding the tire vulcanizing bladders obtained by the methods according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 described above, the number of defective bladders was evaluated by the following evaluation method, and the results are also shown in Table 1. rice field.
ブラダーの不良本数:
実施例1~4及び比較例1~2の各方法により50本のブラダーを加硫成形し、繋ぎ部分の外れに起因する不良が認められるブラダーの本数を調べた。ここで、繋ぎ部分の外れに起因する不良とは、繋ぎ部分の外れに起因して繋ぎ部分があった箇所に穴が開いた場合(外観により判断可能)、繋ぎ部分が一旦外れて再び繋がった際にエアを巻き込んで繋ぎ部分が膨らんだ状態になった場合(外観により判断可能)、及び、外観では判断できないものの品質の低下によりタイヤ加硫工程での管理寿命の10%未満で穴が開いてしまった場合を含む。
Number of defective bladders:
Fifty bladders were vulcanized and molded by the methods of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, and the number of bladders in which defects due to disengagement of the connecting portions were found was examined. Here, the defect caused by the detachment of the joint part means that when the joint part is detached and a hole is opened in the place where the joint part was (can be judged by appearance), the joint part is once detached and then reconnected. When the connecting part becomes inflated due to air entrainment (can be judged by appearance), and although it cannot be judged by appearance, due to deterioration in quality, a hole opens at less than 10% of the controlled life in the tire vulcanization process. Including cases where
表1から判るように、実施例1~4のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法では、比較例1~2との対比において、不均一なゴム流れが効果的に抑制され、タイヤ加硫用ブラダーの品質が改善されるため、ブラダーの不良本数が削減されていた。 As can be seen from Table 1, in the tire vulcanizing bladder manufacturing methods of Examples 1 to 4, uneven rubber flow was effectively suppressed in comparison with Comparative Examples 1 and 2, and the tire vulcanizing bladder The number of defective bladders was reduced because the quality of the bladders was improved.
1 金型
2 外型
3 コア
4 下型
5 上型
6 材料配置空間
7 キャビティ
10 タイヤ加硫用ブラダー
11 帯状体(繋ぎ合せタイプ)
12 帯状体(積層タイプ)
R 未加硫ゴム
REFERENCE SIGNS
12 strip (laminated type)
R unvulcanized rubber
Claims (2)
前記未加硫ゴムからなる帯状体を円環状に湾曲させて端部同士を繋ぎ合せた状態で前記材料配置空間に配置すると共に、前記帯状体の各端部に少なくとも1つの曲面又は複数の平面を含む3次元構造の接合面を形成し、該接合面の接触面積を前記帯状体の長手方向に対して垂直方向の断面積よりも大きくし、前記帯状体の一方の端部の接合面に少なくとも1つの突起を設け、前記帯状体の他方の端部の接合面に少なくとも1つの凹部を設け、前記突起と前記凹部とが互いに噛み合う形状を有することを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。 A mold having an outer mold for molding the outer surface of a tire vulcanizing bladder and a core for molding the inner surface of the tire vulcanizing bladder, wherein the outer mold is divided into a lower mold and an upper mold. Using, unvulcanized rubber is placed in an annular material placement space formed between the lower mold and the upper mold, and the unvulcanized rubber is pressed against the outer mold based on the compressive force when the mold is closed. In the method for manufacturing a tire vulcanizing bladder that is introduced into the cavity between the core,
A strip made of the unvulcanized rubber is curved in an annular shape and placed in the material placement space with the ends joined together, and each end of the strip has at least one curved surface or a plurality of flat surfaces. forming a joint surface having a three-dimensional structure including Manufacture of a tire vulcanizing bladder characterized in that at least one protrusion is provided, at least one recess is provided in the joint surface of the other end of the strip, and the protrusion and the recess have a shape that meshes with each other . Method.
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