JPH0549010B2 - - Google Patents

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、
該成形品を被アツセンブル物品にアツセンブルす
る方法およびそれらの装置に関する。

［従来の技術］ 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、クリンチヤー、ブレーカクツ
シヨ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、一旦リールに巻き取つ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問題点］ 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、一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つた。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つた。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
要因によつてタイヤの品質（ユニフオミテイ）に
好ましくない影響を与えるという問題もあつた。

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つた。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
態の成形品の変化、損傷が避けられないと云う大
きな問題点があつた。

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
時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ツ
センブル物件にアツ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
圧下においたキヤビテイ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ヤビテイを設け、該キ
ヤビテイ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
た割型内に被アツセンブル物品をセツトし、前記
弾性膜の背面側を減圧下又は大気圧下におき、該
被アツセンブル物品と割型とで形成されるキヤビ
テイ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ツセンブル物品
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ツ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
面側を減圧下又は大気圧下においてキヤビテイ空
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つた
前記移動可能な側の金型を予め被アツセンブル物
品がセツトされている被アツセンブル物品保持体
まで移動させて、又は被アツセンブル物品保持体
を金型側に移動させて被アツ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ツセンブル方法であ
る。

［作用］ 金型の内表面に設けられた弾性膜がキヤビテイ
内の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
成形品とキヤ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、場合によつて
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
あるタイヤのエイペツクスゴムを成形するととも
にビードに一体的にアツセンブルする成形方法及
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
ナ）３が円周方向に複数個設けられている。１０
はキヤビテイ（型穴）で、成形しようとするエイ
ペツ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１２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によつ
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、該流路８の先端部にはキヤ
ビテイ１０の外周部に位置するエア逃げ、スビユ
ー出し用環状通路８ａが形成されている。

キヤビテイ１０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ーと
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ツト目あるいは筋目
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ツト目を形成したり、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。

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ツクス
６５′（第２図ａ，ｂ）の成形と同時にビードに
対するアツセンブルを行ない、ビード・エイペツ
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、キヤビテイ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４１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ツクスの形状に対応
する形状のキヤビテイ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４１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、射出成形機等によつて可塑化された未
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、前記キヤビテイ
１０に充填され、エイペツクス６５′を形成する
と同時にエイペツクスはビード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
動させてキヤビテイ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等をはかること
ができる。

このようにキヤビテイ１０内に未加硫エラスト
マーが充填されると、キヤビテイ１０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、所定の圧力になつた時点
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つて異なり、
例えば冷却により流動性が急激に下がるゴムの場
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。場合によつ
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、成形されたエイペツクスは前
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１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
がつてエイペツ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つ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、エイペツク成
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１２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と成型品のエイペツクスの表
面との剥離は前記と同様に徐々に行なわれるの
で、エイペツ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１２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ツクスが
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ツセンブリングを連
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オールを成形
する成形装置をあらわすもので、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
わす）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５５ａ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
をもつフイルムゲートとなる。

ノズルゲート（又はフイルムゲート）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
キヤビテイ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）５８，５
９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、キヤビテイ５７と通路５
５の近傍には冷却媒体（又は加温媒体）通路６
３，……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５
１，５２を閉じて通気孔６０，６１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、キヤビテイ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、キヤビテイ５
７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つたまま
で、固定型盤５１側の通気孔６０から加圧エアを
供給（場合によつては通気孔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６５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（クリンチヤ７２、ブレーカクツシヨン
７３付）がセツ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７
５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によつ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ユ
エータの組合せやロボツ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、フオト
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５
２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５２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（場合によつては通
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
で成形されアツセンブリングされているクリンチ
ヤ、ブレーカクツシヨ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
アツセンブルされる。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５
２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、アツセンブル法は、各タイヤごとに
成形とアツ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ツセンブル
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ツク
が不要となるので生産性が向上し、成形部品のし
かもアツ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
品タイヤのユニフオミテイ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、キヤビテイ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
が可能となつた。

また、本発明に係る成形法とアツセンブル法に
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
ことが可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃ，ｄは、成形法の一実施例を
あらわす断面図、第２図ａ，ｂは成形品であるビ
ードエイペツクスの正面図とＡ−Ａ断面図、第３
図ａ，ｂは成形法の異なる実施例をあらわす断面
図、第４図はａ，ｂ，ｃ，ｄはアツセンブル法を
あらわす断面図である。 １，５１……固定側型盤、２，２５……可動型
盤、５，６，６０，６１……通気孔、９……ビー
ド、１０，５７……キヤビテイ、４１，４２，５
８，５９……弾性膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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て形成し
   たキヤビテイ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開放し、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 成形用割型に所定形状の成形品に対応する形
   状のキヤビテイを設け、該キヤビテイの金型内表
   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 内表面に弾性膜を設けた割型内に被アツセン
   ブル物品をセツトし、前記弾性膜の背面側を減圧
   下又は大気圧下におき、該被アツセンブル物品と
   割型とで形成されるキヤビテイ空間内に未加硫エ
   ラストマーを導入充填して未加硫エラストマー成
   形品を被アツ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
   品のアツセンブル方法。 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ヤビテイ空間内に
   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つた前記移
   動可能な側の金型を予め被アツセンブル物品がセ
   ツトされている被アツセンブル物品保持体まで移
   動させて、又は被アツセンブル物品保持体を金型
   側に移動させて被アツ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ツセンブル方法。