JPH01278317A - 未加硫エラストマー成形品の成形方法、アッセンブル方法およびそれらの装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は可塑化したエラストマーを未加硫のまま、金型
で成形し、未加硫エラストマー成形品、特にタイヤの構
成材料を得るに好適な成形方法、該成形品を被アッセン
ブル物品にアッセンブルする方法およびそれらの装置に
関する。

［従来の技術１ 従来、可塑化された未加硫エラストマーを材料として成
形する未加硫エラストマー成形品たとえばサイドウオー
ル、クリンチャ−、ブレーカクツション等空気入りタイ
ヤ用の構成部品を成形する場合は、これらのタイヤ構成
部品を個別に、又は複数種を同時に押出ラインで長尺で
押出成形しており、−旦リールに巻き取）た後成形機上
で得られた成形品を所定寸法に切断して、グリーンケー
スに貼付け、ジヨイントしている。

［発明が解決しようとする間居点］ 上記従来の方法では、■複数の工程を必要とし、押出成
形品の搬送手段や切断手段が必要となるほか、−旦長尺
の成形品として押出し成形するため余尺の発生による材
料の無駄があった。また、■押出成形後に一旦リールと
ライナーによる巻取りを行なうので、成形品の変形や保
管中の収縮及び変形が生じるという問題もあった。さら
に、■成形機上で貼付けを行なう場合に位置ズレや伸び
が生じるとともに、■環状に成形することができないた
めに、所定寸法に切断したものを環状化して端部同士を
継ぎ合わせる必要があり、ジヨイント部の発生が不可避
であり、上記■〜■の要因によってタイヤの品質（ユニ
フォミティ）に好ましくない影響を与えるという問題も
あった。

このような問題点は、未加硫エラストマーを金型中で成
形することにより解決されるが、金型による未加硫エラ
ストマーの成形は次のような問題を伴なうので実用化が
困難であった。すなわち、エラストマーを未加硫の状態
で金型成形すると、エラストマー材料がその粘着性の為
金型の成形面に膠着するという現象が生じてくる。この
ような現象が起ると、成形完了後金型を開くことが困難
となり、さらに金型が開かれた場合に、未加硫状態の成
形品の変形、損傷が避けられないと云う大きな問題点が
あった。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、金型の
内表面に弾性膜を設けた金型を用い、さらには該弾性膜
におおわれた金型内表面に開口する通気孔を設けて、成
形後前記弾性膜の背面側を大気圧又は加圧下におくこと
により金型の開放特に成形品の離型を容易にして、型崩
れ破断等の変形、損傷等を防止し高品質の未加硫エラス
トマーの成形品を得る方法、得られた成形品を被アッセ
ンブル物件にアッセンブルする方法およびそれらの装置
を提供せんとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る未加硫エラストマー成形品の成形方法（第
１の発明）は、未加硫エラストマー成形品を割型で成形
するに際し、金型の内表面に弾性膜を設け、この弾性膜
の背面側を減圧下又は大気圧下においたキャビティ空間
内に可塑化された未加硫エラストマーを導入充填して未
加硫エラストマー成形品を成形し、然る後前記弾性膜の
背面側を大気圧下または加圧下に置きつつ金型を解放し
、前記成形品を金型面より取り外すことを特徴とするも
のである。

また、第２の発明は、成形用金型に所定形状の成形品に
対応する形状のキャビティを設け、該キャビティの金型
内表面に弾性膜を設けるとともに、一端部が該弾性膜に
おおわれた金型内表面に開口し他端部が加圧手段、減圧
手段、又は大気に通ずる通気孔を設けたことを特徴とす
る未加硫エラストマー成形品の成形装置である。

さらに、第３の発明は、内表面に弾性膜を設けた割型内
に被アッセンブル物品をセットし、前記弾性膜の背面側
を減圧下又は大気圧下におき、該被アッセンブル物品と
割型とで形成されるキャビティ空間内に未加硫エラスト
マーを導入充填して未加硫エラストマー成形品を被アッ
センブル物品と一体成形し、然る後前記弾性膜の背面側
を大気圧下または加圧下に置きつつ金型を解放し、前記
成形品を金型より取り外すことを特徴とするエラストマ
ー成形品のアッセンブル方法であり、第４の発明は、少
なくとも一方が移動可能に支持された割型の内表面に弾
性膜を設け、この弾性膜の背面側を減圧下スは大気圧下
においてキャビティ空間内に未加硫エラストマーを導入
充填して未加硫成形品を成形し、前記移動可能に支持さ
れた側の金型ではない方の金型の弾性膜の背面側を加圧
下又は大気圧下におきつつ該金型を開いて成形品を弾性
膜からｌＩｉ説させ、然るのち成形品を伴なった前記移
動可能な側の金型を予め被アッセンブル物品がセットさ
れている被アッセンブル物品保持体まで移動させて、又
は被アッセンブル物品保持体を金型側に移動させて被ア
ッセンブル物品の所望の部位に成形品を当接させ、つい
で弾性膜の背面側を加圧下又は大気圧下におきつつ押し
付け一体化することを特徴とするアッセンブル方法であ
る。

［作用］ 金型の内表面に設けられた弾性膜がキャビティ内に導入
充填された未加硫エラストマーと金型内表面とを隔離し
金型表面に対する前記膠着現象を回避する。また、金型
開放時に前記膜がその弾性特性（膨張作用）により徐々
に変形し、成形品表面から徐々に剥離するので、未加硫
エラストマー成形品とキャビテイ面との密着面にかかる
急激な剥離力を緩和する。

［実施例］ 以下、実施例を挙げて本発明を具体的に詳しく説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本
発明で未加硫とは、場合によっては不完全に加硫された
セミ加硫のものを含むものとする。

第１図は本発明の未加硫エラストマー成形品であるタイ
ヤのエイベスゴムを成形するとともにビードに一体的に
アッセンブルするインサート成形の成形方法及び装置を
示す概略説明図で中心線Ｃ，Ｌ、の右半分を示している
。

第４図は、本発明の他の未加硫エラストマー成形品であ
るタイヤのサイドウオールゴム成形装置の概略部分断面
図であり、中心線Ｃ，Ｌ、に対し対称的に形成されてい
る。第１図に示されている成形装置Ｆには、割型である
金型の固定型盤１と可動型盤２が設けられており、前者
には可塑化された未加硫エラストマーの流路である供給
路（ランチ）３が円周方向に複数個設けられている。ｌ
Ｏはキャビティ（型穴）で、成形しようとするエイペッ
クスの形状に対応する形状で固定型盤１の内表面に当接
するように設けられた弾性膜４１と、可動型盤２の内表
面に当接するように設けられた弾性膜４２、および中子
Ｉ２に係合するように所定の位置に予めインサートされ
たビード９によって環状の中空部として形成されている
。また、弾性膜４１と４２でおおわれた金型内表面に開
口し、加圧手段、減圧手段又は大気に通ずる通気孔５，
６が設けられており、これら通気孔５．６から分岐した
分岐通路５ａ、６ａには弁７，７が設けられている。分
岐通路５ａ、６ａは割型の境界部で通路８に合流し、該
通路８の先端部にはキャビティ１０の外周部に位置する
環状通路８ａが形成されている。

キャビティｌＯの周辺部には未加硫エラストマーの冷却
又は加温のための温度調節用媒体（たとえば冷却水やス
チーム）の循環流路１１が設けられている。

弾性膜４１．４２としては、加硫済みのゴム、例えばブ
チルゴム等、タイヤ成形用のブラダ−と同程度の伸張率
および弾性応力等を有する弾性材料を好適に使用するこ
とができる。また、対粘着性の良いシリコンゴムを使用
してもよく、さらには表面層はシリコンゴムで内部は伸
縮性の高いゴムからなる二層構造の組合せ膜を使用する
こともできる。弾性膜表面にローレット目あるいは筋目
模様を施こしたり、また梨地処理を表面に施こしておけ
ば、剥離性を向上させるうえで効果的である。

弾性膜の変形をより容易かつ確実にし、弾性膜と金型内
表面との間への空気の流通を良くするため、もしくは減
圧効果を確実にするため弾性膜の裏面にも筋目やローレ
ット目を形成したり、溝加工を施したり、さらにには表
面粗さを適当に調節したりすることが好ましい。

なお、この成形装置の割型全体を、加圧チャンバーＨ内
に収納し、離型時にはこのチャンバー内にガスを入れて
加圧し、弾性膜と成形品との間にガスを侵入させて離型
を助けるようにすることができる。

上記本発明の装置を用いて第２図ａの環状ビード９を金
型内にインサートして環状エイペックス６５′（第２図
ａ、ｂ）の成形と同時にビードに対するアッセンブルを
行ない、ビード・エイペックス複合体を成形するインサ
ート成形に際しては、まず金型の固定型盤１と可動型盤
２の間を開き、キャビティ１０を開放して図示の如くビ
ード９を所定位置に挿入載置し、前記型盤１と２を閉じ
て該型盤１と２の内表面に当接させて設けられた弾性膜
４Ｉと４２およびビード９によりインサート成形しよう
とするエイペックスの形状に対応する形状のキャビティ
１０を形成する（第１図（ａ））。

次いで金型内表面に開口させて設けられた通気孔５と６
を図示しない減圧手段（たとえば真空ポンプ等）に接続
して減圧し、弾性膜４Ｉと４２を金型内表面に確実に密
着させる。この際分岐通路５ａ、５ｂの弁７．７は閉止
状態にある。

この状態で、図示しない他の可塑化手段、例えば押出機
、射出成形機等によって可塑化された未加硫エラストマ
ーを成形機のノズルから高圧、高速にて供給すると、該
未加硫エラストマーは前記ノズルに通ずるランナ３およ
びその先端部の縮径されたノズルゲート３ａを経て、前
記キャビティ１０に充填され、エイベクス６５を形成す
ると同時にエイペクスはビード９と一体化される（第１
図（ｂ））。このとき、上下のバルブ７．７を作動させ
てキャビティ１０内を真空手段に接続し、残留ガス、エ
ア、エラストマーより発生するガス等を排気し、成形寸
法精度の向上環をはかることができる。

このようにキャビティｌＯ内に未加硫エラストマーが充
填されると、キャビティＩＯ内の圧力が上るので、これ
をたとえばロードセルなどの金型内圧検出装置で検出し
、所定の圧力になった時点で温度調節用媒体の循環流路
１１に冷却水を流通させて所定時間例えば５０℃以下に
冷却する。冷却開始のタイミングや時間は材質によって
異なり、例えば可塑性の低いゴムの場合は充填後に冷却
する。

完全な未加硫状態ではなく、セミ加硫の状態で成形を行
うときは、冷却水のかわりにスチーム又は温水を通し加
硫を行なう。冷却後前記両型盤１と２の間隔を開き金型
を開放するが、この開放操作に際し、通気孔５の減圧状
態を解除し図示しない加圧手段（空気ボンベなどの圧縮
空気源等）を該通気孔５に接続し加圧下におきつつ前記
両型盤の間を開く。場合によフては通気孔５を大気に連
通させるだけでもよい。成形品の肉厚が薄い場合や、低
強度の場合は弾性膜の背面側を大気圧とするだけではう
まく剥離させることができないので低圧の圧縮空気で加
圧するのが望ましい。

このとき可動型盤２の内表面に当接させて設けた弾性膜
４２は、その背面にある通気孔６が未だ減圧状態に保持
されているので金型の内表面に密着固定されており、成
形されたエイペックスは前記弾性膜４２の面では剥離し
難くこれに粘着した状態にある。他方固定型盤ｌに設け
た弾性膜４１は、第１図（Ｃ）に示す如く両端が固定さ
れたまま、たとえば空気の流入に伴い自在に変形、膨張
することができるので、前記両型盤間隙の拡大にしたが
ってエイペックスの粘着性により引張られつつ伸張変形
もしくは、加圧空気による膨張変形するが、この変形の
進行に伴って両縁片部より順次剥離して行く。このよう
に、成形品からの剥離が徐々にスムーズに行なわれるの
で、エイベック成形品が変形、破断等を生じることなく
、固定型盤１から容易に離型するのである。

つぎに、第１図（ｄ）に示す如く固定型盤１がとりのぞ
かれた状態で中型Ｉ２を上方へ移動させる。この移動に
際して可動型盤２に設けられた通気孔６の減圧を解除し
、該通気孔６を加圧手段に接続して、加圧下に置きつつ
前記移動を行なう。

このとき前記弾性膜４２と成型品のエイペックスの表面
との剥離は前記と同様に徐々に行なわれるので、エイペ
ックスは可動型盤から変形、破断等を生ずることなく離
型する。この離型後、ビード部を取出手段で把持して中
型】２から取出すことにより、第２図に示す如きビード
とエイペックスが一体成形された環状成形品が得られる
。

つぎに未加硫エラストマーの成形で得られた成形品を他
の物品に結合するアッセンプソングを連続的に行なう他
の実施例について説明する。

第３図（ａ）、（ｂ）はタイヤのサイドウォ・−ルを成
形する成形装置をあられすもので、この成形装置Ｆ′は
固定型盤５１と可動型盤５２とを備え、固定型盤５１の
中央部（Ｃ，Ｌ、はセンターラインをあられす）には縦
方向のエラストマー供給孔５３が設けられている。供給
孔５３の下端部には水平方向に拡がる放射状の複数の通
路５５．−・が設けられ、下向きに屈曲した屈曲部５５
ａの先端部には縮径したノズルゲート５６がそれぞれ形
成されている。上記放射状の複数の通路５５．−・・を
設けるかわりに、平面的なスキマを設けておいてもよい
。その場合は図の屈曲部５５ａは全体として筒状を呈し
、前記ノズルゲートの部分は薄い拡がりをもつフィルム
ゲートとなる。

ノズルゲート（又はフィルムゲート）５６の先端部には
、固定型盤５１側に凹となる山形断面を有し所望のサイ
ドウオールの断面形状を形成するキャビティ５７が形成
されており、この金型内表面には弾性膜（例えばシリン
コンゴム）　５８．５９が設けられている。弾性膜５８
．５９の背面側には、金型内表面に開口する通気孔６０
．６１が設けられている。また、キャビティ５７と通路
５５の近傍には冷却媒体（又は加温媒体）通路６３．−
が設けられている。

この成形装置Ｆ′を用いてタイヤ構成部品であるサイド
ウオールを成形する場合は、先ず両型盤５１．５２を閉
じて通気孔８０．６３から真空吸引する。

この操作により弾性膜５８．５９が金型内表面と密着し
、キャビティ５７が所定形状に保たれる。この状態で第
３図（ａ）に示す如く供給孔５３から未加硫エラストマ
ーを導入し、キャビティ５７内に充填する。所定時間冷
却したのち、可動型盤５２の通気孔６１は真空吸引状態
に保ったままで、固定型盤５１側の通気孔６０から加圧
エアを供給（場合によっては通気孔６０を大気に連通さ
せるだけでもよい）しつつ、第３図（ｂ）に示す如く可
動型盤５２を下降させて型を開くと、成形品であるサイ
ドウオール６５は可動型盤５２の弾性膜５９に付着した
まま可動型盤５２とともに下降する。このとき、サイド
ウオール６５の上面は、膨張した上側の弾性膜５８から
徐々に剥離するので、成形品であるサイドウオール６５
が変形又は損傷することはない。

一方の弾性膜５８から完全に剥離したサイドウオール６
５は、可動型盤５２に粘着保持されたまま、第４図に示
す如く、予めタイヤのグリーンケース７０（クリンチャ
７２、ブレーカクツション７３付）がセットされている
組立体の位置に運ばれる。グリーンケース７０は、通常
のタイヤ成形法により、図示しない成形装置によりトロ
イダル状に成形され、保持体である中子７６に被着され
ている。組立体が取り付けられている組立装置７５の中
子７６、−・・は分割式に形成されており、全体として
環状を呈するようにそれぞれが支持リング７７によって
支持され一体化している。可動型盤５２を成形位置から
保持体の組立位置へ移動させる移動手段としては、シリ
ンダ式のアクチュエータの組合せやロボットハンドを使
用することができる。また、停止位置の位置決めは、フ
ォトセンサやロータリエンコーダ等の手段を用いて行な
うことができる。

組立装置７５の上方に移動してきた可動型盤５２は、そ
こから下降して第４図（ｂ）に示す如くサイドウオール
６５をグリーンケース７０上に当接させる。このとき、
グリーンケース７０を変形させないように、可動型盤５
２の下降量と停止位置が位置決め装置により規制される
。つぎに、それまで真空吸引されていた弾性膜の背面側
へ通気孔６１を通して加圧エアを導入して（場合によっ
ては通気孔６１を大気に連通させるだけでもよい）弾性
膜を膨張させ、既にサイドウオールと同様の方法で成形
されアラセンプリングされているクリンチャ、ブレーカ
クツションとグリーンケースの組立体の上にサイドウオ
ール６５を押し付けた後可動型盤５２を上昇させる（同
図（ｃ）、（ｄ））。これによりサイドウオール６５は
グリーンケース７０上にアッセンブルされる。この際、
弾性膜の作用により、サイドウオール６５は均一にグリ
ーンケース７０上に押し付け圧着される。また、可動型
盤５２からの離型も、弾性膜がその周縁部より順次剥離
して行くため、成形品が破損、変形することなく行なわ
れる。尚、上記実施例ではエンドレス環状の成形品を示
したが、勿論有端のものにも適用可能である。

この成形、アッセンブル法は、各タイヤごとに成形とア
ラセンブリングを行なうので、従来方法の長尺押出によ
る余尺の切断ロス等のムダが生じない。また、成形した
ものを引続きアッセンブルするので、成形品の巻取りや
保管に伴なう変形が無い。成形品は、従来の押出成形品
と異なり、重量バラツキが少なくなる。組付け時にジヨ
イント部（切断端部同士の接合部）が生じないのでアン
バランスが無い。さらに成形部品の中間ストックが不要
となるので生産性が向上し、成形部品のしかもアッセン
ブル位置の精度を向上させることもできる。以上のよう
な種々の利点があるので、製品タイヤのユニフォミティ
を従来方式の成形方法に比べ向上することが可能である
。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、未加
硫のエラストマーの成形を金型で行なうに際し、金型表
面に弾性膜が設けられているので、キャビティの成形面
に該未加硫のエラストマーが膠着する現象を効果的に解
消することができるようになり、又、弾性膜の膨張作用
により離型時等における成形品の変形や損傷を防止する
ことが可能となった。

また、本発明に係る成形法とアッセンブル法によれば、
未加硫エラストマーの成形と他の物品に対する成形品の
組付けを能率よく高精度に行なうことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、成形法の一実施例を
あられす断面図、第２図（ａ）、（ｂ）は成形品である
ビードエイペックスの正面図とＡ−Ａ断面図、第３図（
ａ）、（ｂ）は成形法の異なる実施例をあられす断面図
、第４図は（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）はアッセン
ブル法をあられす断面図である。 １　、５１−・・固定側型盤　　２．２５−可動型盤５
、６，６０．６１−一通気孔　９・・・ビード１０．５
７−・キャビティ　４１．４２．５８．５９−・・弾性
膜特許出願人住友ゴム工業株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）未加硫エラストマー成形品を割型で成形するに際
   し、金型の内表面に弾性膜を設け、この弾性膜の背面側
   を減圧下又は大気圧下においたキャビティ空間内に可塑
   化された未加硫エラストマーを導入充填して未加硫エラ
   ストマー成形品を成形し、然る後前記弾性膜の背面側を
   大気圧下または加圧下に置きつつ金型を解放し、前記成
   形品を金型より取り外すことを特徴とする未加硫エラス
   トマー成形品の成形方法。
2. （２）成形用割型に所定形状の成形品に対応する形状の
   キャビティを設け、該キャビティの金型内表面に弾性膜
   を設けるとともに、一端部が該弾性膜におおわれた金型
   内表面に開口し他端部が加圧手段、減圧手段、又は大気
   に通ずる通気孔を設けたことを特徴とする未加硫エラス
   トマー成形品の成形装置。
3. （３）内表面に弾性膜を設けた割型内に被アッセンブル
   物品をセットし、前記弾性膜の背面側を減圧下又は大気
   圧下におき、該被アッセンブル物品と割型とで形成され
   るキャビティ空間内に未加硫エラストマーを導入充填し
   て未加硫エラストマー成形品を被アッセンブル物品と一
   体に成形し、然る後前記弾性膜の背面側を大気圧下また
   は加圧下に置きつつ金型を解放し、前記成形品を金型よ
   り取り外すことを特徴とする未加硫エラストマー成形品
   のアッセンブル方法。
4. （４）少なくとも一方が移動可能に支持された割型の内
   表面に弾性膜を設け、この弾性膜の背面側を減圧下又は
   大気圧下においてキャビティ空間内に未加硫エラストマ
   ーを導入充填して未加硫成形品を成形し、前記移動可能
   に支持された側の金型ではない方の金型の弾性膜の背面
   側を加圧下又は大気圧下におきつつ該金型を開いて成形
   品を弾性膜から離脱させ、然るのち成形品を伴なった前
   記移動可能な側の金型を予め被アッセンブル物品がセッ
   トされている被アッセンブル物品保持体まで移動させて
   、又は被アッセンブル物品保持体を金型側に移動させて
   被アッセンブル物品の所望の部位に成形品を当接させ、
   ついで弾性膜の背面側を加圧下又は大気圧下におきつつ
   押し付け一体化することを特徴とするアッセンブル方法
   。