專利名稱：芯子制造用金屬模具、以及芯子制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造配置在充氣輪胎內(nèi)側(cè)的芯子的芯子制造用金屬模具、以及芯子制造方法。
背景技術(shù)：
把組裝于輪圈上的芯子設(shè)置在充氣輪胎的內(nèi)側(cè)對于在出現(xiàn)輪胎泄氣等進行緊急行駛時使輪胎進行缺氣壓下的行駛是有用的。
該芯子通常具有環(huán)狀的支承部件(金屬環(huán)狀體，也稱為殼體)和環(huán)狀的橡膠部。上述支承部件由板狀部件構(gòu)成，在當充氣輪胎因內(nèi)壓降低而被壓扁時，使充氣輪胎的胎面部內(nèi)側(cè)與該支承部件的外周面抵接來支承胎面部。上述橡膠部通過硫化分別接合在該支承部件的寬度方向兩邊緣部上。將該芯子作為產(chǎn)品進行制造時，要預先制造支承部件，然后用金屬模具使支承部件與橡膠部接合。
例如，制造例1(氣囊硫化法)中，把預先成形好的未硫化橡膠部件配置在支承部件的寬度方向兩側(cè)，把該未硫化橡膠部件和支承部件設(shè)置在金屬模具內(nèi)，用氣囊從支承部件內(nèi)面?zhèn)燃訅?，再進行加熱、硫化，制成產(chǎn)品。
制造例2(壓縮模塑成形·硫化制法)中，利用加壓技術(shù)(參照專利文獻1)，把支承部件設(shè)置在壓縮模塑成形用金屬模具內(nèi)，從寬度方向兩側(cè)同時地進行壓縮使其成形、并進行硫化，制成產(chǎn)品(參照圖9)。
制造例3(注射成形·硫化制法)中，利用注射技術(shù)(參照專利文獻2)，把支承部件設(shè)置在注射成形用金屬模具內(nèi)，從單側(cè)逐側(cè)地注射橡膠使其成形、并進行硫化，制成產(chǎn)品。
制造例4(傳遞模塑成形·硫化制法)中，利用傳遞技術(shù)(參照專利文獻3、4)，把支承部件設(shè)置在傳遞模塑成形用金屬模具內(nèi)，逐側(cè)地注射橡膠使其成形、并進行硫化，制成產(chǎn)品。
但是，上述技術(shù)存在以下問題。
氣囊硫化制法中，為了與橡膠部接合，在支承部件表面涂敷有粘接劑，該粘接劑引起氣囊與支承部件的緊密接合。因此，氣囊顯著老化，每制造10個產(chǎn)品就必須更換氣囊。
壓縮模塑成形·硫化制法中，用下側(cè)金屬模具和上側(cè)金屬模具從上下方向同時壓縮時，需要把在下側(cè)金屬模具內(nèi)預置橡膠材料。因此，需要在支承部件上形成用于預先插入橡膠的槽，或要把橡膠部件分成二個部件，并且，還需要預置工序。另外，可以通過提高支持支承部件的芯部的位置，把橡膠材料放在支承部件的下方，來取消預置工序，但是，這種情況下，存在支承部件變形、產(chǎn)品尺寸不準的問題。
注射成形·硫化制法中，由于是逐側(cè)地成形，所以需要進行2次硫化成形，每一個產(chǎn)品的制造時間加長，生產(chǎn)率低。另外，需要設(shè)置橡膠擠出機，所以要在支承部件的寬度方向兩側(cè)同時成形時，設(shè)備和金屬模具復雜，設(shè)備成本高，因此不理想。
傳遞模塑成形·硫化制法中，與注射成形·硫化制法不同，雖然不要擠出機，但也是從單側(cè)逐側(cè)地成形，所以，每一個產(chǎn)品的制造時間長，生產(chǎn)率低。
專利文獻1日本特開昭48-021765號公報專利文獻2日本特開昭62-032038號公報專利文獻3日本特開昭62-240519號公報專利文獻4日本特開平04-267117號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的是提供一種能以高精度、高效率連續(xù)生產(chǎn)芯子的、設(shè)備簡單、成本低的芯子制造用金屬模具、以及芯子制造方法。
本發(fā)明人考慮采用不需要擠出機的傳遞模塑成形·硫化制法，從支承部件的寬度方向兩側(cè)同時成形的技術(shù)。但是，在已往的技術(shù)中，在傳遞模塑成形·硫化制法中可在寬度方向兩側(cè)同時成形的金屬模具尚未開發(fā)出來。
為此，本發(fā)明人經(jīng)過深入研究，開發(fā)出在傳遞模塑成形·硫化制法中可在支承部件的寬度方向兩側(cè)同時成形的金屬模具，完成了本發(fā)明。
技術(shù)方案1記載的芯子制造用金屬模具，用于制造芯子，該芯子具有環(huán)狀的支承部件和環(huán)狀的橡膠部；上述支承部件由板狀部件構(gòu)成，配置在充氣輪胎的內(nèi)側(cè)，當上述充氣輪胎因內(nèi)壓降低而被壓扁時，該支承部件的外周面與上述充氣輪胎的胎面部內(nèi)側(cè)抵接來支承該胎面部；上述橡膠部分別接合在上述支承部件的寬度方向兩邊緣部上；其特征在于，該芯子制造用金屬模具具有環(huán)狀的芯金屬模具、傳遞模塑成形用第1金屬模具及傳遞模塑成形用第2金屬模具、和轉(zhuǎn)移機構(gòu)，上述芯金屬模具以與上述兩邊緣部非接觸的狀態(tài)從徑向內(nèi)側(cè)與上述支承部件抵接來支承上述支承部件；上述傳遞模塑成形用第1金屬模具及傳遞模塑成形用第2金屬模具，以從軸向夾住上述芯金屬模具的方式設(shè)置，在與上述芯金屬模具之間分別形成模腔，該模腔用于在上述支承部件的一側(cè)邊緣部及另一側(cè)邊緣部分別形成上述橡膠部；上述轉(zhuǎn)移機構(gòu)將橡膠材料注入到分別形成在上述傳遞模塑成形用第1金屬模具及上述傳遞模塑成形用第2金屬模具上的各流道中，同時使橡膠材料轉(zhuǎn)移到模腔內(nèi)；對注入到模腔內(nèi)的橡膠材料進行硫化成形。
用技術(shù)方案1記載的芯子制造裝置制造芯子時，預先成形支承部件，將支承部件支承在芯金屬模具內(nèi)。在該支承狀態(tài)下，支承部件的寬度方向兩邊緣部不與芯金屬模具接觸。
在該狀態(tài)，將傳遞模塑成形用第1金屬模具及傳遞模塑成形用第2金屬模具閉合時，在支承部件的寬度方向兩邊緣部周圍分別形成了上述的模腔。
然后，用轉(zhuǎn)移機構(gòu)將橡膠材料從傳遞模塑成形用第1金屬模具及傳遞模塑成形用第2金屬模具的各流道同時向模腔注入，從而同時將橡膠材料轉(zhuǎn)移到模腔內(nèi)。
然后，通過進行硫化成形，制造出在支承部件的寬度方向兩邊緣部接合有環(huán)狀橡膠部的芯子。
如此，在技術(shù)方案1記載的芯子制造用金屬模具中，從傳遞模塑成形用第1金屬模具和傳遞模塑成形用第2金屬模具二者的流道同時轉(zhuǎn)移橡膠材料并進行硫化成形。因此，可實現(xiàn)設(shè)備簡單、成本低、并能以高精度、高效率連續(xù)生產(chǎn)芯子的芯子制造用金屬模具。
技術(shù)方案2記載的芯子制造用金屬模具，其特征在于，上述傳遞模塑成形用第1金屬模具及上述傳遞模塑成形用第2金屬模具的各流道尺寸相同。
由此，可容易使從兩金屬模具的流道注入橡膠材料的橡膠材料注入量、注入速度以及橡膠物性均勻。
技術(shù)方案3記載的芯子制造用金屬模具，其特征在于，上述轉(zhuǎn)移機構(gòu)具有從上方凹下的承窩部、和凸部；上述承窩部設(shè)在每個流道上，與各流道連通，用于收容橡膠材料；上述凸部設(shè)在各承窩部的上方，出入于各承窩部來使橡膠材料轉(zhuǎn)移。
由此，可防止橡膠材料(橡膠坯料)的偏置、嚙入，并可容易進行橡膠材料的設(shè)置。在設(shè)置可沿上下方向開閉的傳遞模塑成形用第1金屬模具及傳遞模塑成形用第2金屬模具時，該效果尤其顯著。
技術(shù)方案4記載的芯子制造用金屬模具，其特征在于，在上述傳遞模塑成形用第1金屬模具和傳遞模塑成形用第2金屬模具上設(shè)有熱源。
由此，可以抑制金屬模具全開時的散熱引起金屬模具溫度的降低。因此，可以確保用硫化成形制成的產(chǎn)品的橡膠物性質(zhì)量，并可防止因金屬模具之間的熱膨脹率差引起的金屬模具開閉動作不靈活。
技術(shù)方案5記載的芯子制造用金屬模具，其特征在于，在上述傳遞模塑成形用第1金屬模具和上述傳遞模塑成形用第2金屬模具閉合的狀態(tài)，對上述支承部件朝寬度方向施加壓縮力以使支承部件的寬度比打開狀態(tài)的小。
由此，可以消除支承部件制造上的誤差，可切實地將支承部件設(shè)置在金屬模具內(nèi)。另外，打開金屬模具時，可容易從抵接部將產(chǎn)品剝離下來。
技術(shù)方案6記載的芯子制造用金屬模具，用于制造芯子，該芯子具有環(huán)狀的支承部件和環(huán)狀的橡膠部；上述支承部件由板狀部件構(gòu)成，配置在充氣輪胎的內(nèi)側(cè)，當上述充氣輪胎因內(nèi)壓降低而被壓扁時，該支承部件的外周面與上述充氣輪胎的胎面部內(nèi)側(cè)抵接來支承胎面部；上述橡膠部分別接合在上述支承部件的寬度方向兩邊緣部上；其特征在于，該芯子制造用金屬模具具有環(huán)狀的芯金屬模具、傳遞模塑成形用金屬模具及壓縮模塑成形用金屬模具、和轉(zhuǎn)移機構(gòu)，上述芯金屬模具以與上述兩邊緣部非接觸的狀態(tài)，從徑向內(nèi)側(cè)與上述支承部件抵接來支承支承部件；上述傳遞模塑成形用金屬模具及壓縮模塑成形用金屬模具以從軸向夾住上述芯金屬模具的方式設(shè)置，在與上述芯金屬模具之間分別形成模腔，該模腔用于在上述支承部件的一側(cè)邊緣部及另一側(cè)邊緣部形成上述橡膠部；上述轉(zhuǎn)移機構(gòu)，在用上述壓縮模塑成形用金屬模具壓縮橡膠材料的同時，將橡膠材料注入到形成在上述傳遞模塑成形用金屬模具上的流道內(nèi)，并且使橡膠材料轉(zhuǎn)移到模腔內(nèi)；對注入到模腔內(nèi)的橡膠材料進行硫化成形。
用技術(shù)方案6記載的芯子制造裝置制造芯子時，預先成形支承部件，將支承部件支承在芯金屬模具內(nèi)。在該支承狀態(tài)下，支承部件的寬度方向兩邊緣部不與芯金屬模具接觸。然后，將用壓縮機構(gòu)壓縮模塑成形的橡膠材料配置在規(guī)定位置。
在該狀態(tài)下，將傳遞模塑成形用金屬模具及壓縮模塑成形用金屬模具閉合時，在支承部件的寬度方向兩邊緣部周圍分別形成了上述模腔。
然后，在壓縮模塑成形用金屬模具進行壓縮的同時，用一側(cè)轉(zhuǎn)移機構(gòu)將橡膠材料注入形成在傳遞模塑成形用金屬模具上的流道內(nèi)，并使其朝著模腔轉(zhuǎn)移進行成形。
然后，通過進行硫化成形而制造出在支承部件的寬度方向兩邊緣部接合有環(huán)狀橡膠部的芯子。
如此，在技術(shù)方案6載的芯子制造用金屬模具中，在用壓縮模塑成形用金屬模具進行壓縮的同時，使橡膠材料從傳遞模塑成形用金屬模具的流道內(nèi)轉(zhuǎn)移，并進行硫化成形。因此，可實現(xiàn)設(shè)備簡單、成本低、能以高精度、高效率連續(xù)生產(chǎn)芯子的芯子制造用金屬模具。
技術(shù)方案7記載的芯子制造用金屬模具，其特征在于，在上述傳遞模塑成形用金屬模具和上述壓縮模塑成形用金屬模具上設(shè)有熱源。
由此，可以抑制金屬模具全開時的散熱引起金屬模具溫度的降低。因此，可以確保由硫化成形制成的產(chǎn)品的橡膠物性質(zhì)量，并可防止因金屬模具之間的熱膨脹率差引起的金屬模具開閉動作不靈活。
技術(shù)方案8記載的芯子制造用金屬模具，其特征在于，在上述傳遞模塑成形用金屬模具和上述壓縮模塑成形用金屬模具閉合的狀態(tài)，對上述支承部件朝寬度方向施加壓縮力使其寬度比打開狀態(tài)的小。
由此，可以消除支承部件制造上的誤差，可切實地將支承部件設(shè)置在金屬模具內(nèi)。另外，打開金屬模具時，可容易從抵接部將產(chǎn)品剝離下來。
技術(shù)方案9記載的芯子制造用金屬模具，其特征在于，上述芯金屬模具的直徑可以擴大縮小。
由此，在打開金屬模具時，例如使抵接部朝支承部件的中心軸線縮小，從而可以容易進行支承部件的設(shè)置、以及容易取出通過硫化成形制成的產(chǎn)品(芯子)。另外，通過形成為設(shè)有過盈量而可夾住支承部件的構(gòu)造，可以防止成形時產(chǎn)生晃動，防止橡膠溢出，不需要修邊作業(yè)。
技術(shù)方案10記載的芯子制造方法，用于制造芯子，該芯子具有環(huán)狀的支承部件和環(huán)狀的橡膠部；上述支承部件由板狀部件構(gòu)成，配置在充氣輪胎的內(nèi)側(cè)，當上述充氣輪胎因內(nèi)壓降低而被壓扁時，該支承部件的外周面與上述充氣輪胎的胎面部內(nèi)側(cè)抵接來支承胎面部；上述橡膠部分別接合在上述支承部件的寬度方向兩邊緣部上；其特征在于，把上述支承部件放在金屬模具內(nèi)，從上述支承部件的寬度方向一側(cè)用壓縮模塑成形，從寬度方向另一側(cè)用傳遞模塑成形，兩側(cè)同時進行成形、硫化。
由此，與從寬度方向兩側(cè)進行注射成形硫化時相比，以及與從寬度方向兩側(cè)進行傳遞模塑成形硫化時相比，流道構(gòu)成部件的廢棄量減半，金屬模具的清掃工時和產(chǎn)品的精加工工時也減半。
技術(shù)方案11記載的芯子制造方法，其特征在于，將上述支承部件水平地設(shè)置在金屬模具內(nèi)，將進行壓縮模塑成形的上述支承部件的寬度方向一側(cè)作為上述支承部件的上側(cè)。
由此，在進行壓縮模塑成形時，不需要預置橡膠材料，可大幅度縮短制造時間。
本發(fā)明由于具有上述構(gòu)造，因此能以高精度、高效率連續(xù)生產(chǎn)芯子。另外，可以用設(shè)備簡單、成本低的芯子制造用金屬模具，進行芯子的生產(chǎn)。


圖1是表示將用第1實施方式制造出的芯子設(shè)置在充氣輪胎內(nèi)的狀況的輪胎寬度方向剖視圖。
圖2是表示用第1實施方式制造出的芯子的芯子寬度方向剖視圖。
圖3A是表示用第1實施方式的壓力機轉(zhuǎn)移橡膠材料前狀態(tài)的側(cè)剖視圖。
圖3B是表示用第1實施方式的壓力機轉(zhuǎn)移橡膠材料后狀態(tài)的側(cè)剖視圖。
圖4A是表示構(gòu)成第1實施方式的壓力機的芯模，朝徑向擴開的狀態(tài)的俯視圖。
圖4B是表示構(gòu)成第1實施方式的壓力機的芯模，使其小片部朝中心軸線移動后狀態(tài)的俯視圖。
圖5C是表示第1實施方式中，將小片部從圖4B所示狀態(tài)拔出后狀態(tài)的俯視圖。
圖5D是表示第1實施方式中，使大片部從圖5C所示狀態(tài)朝中心軸線移動后狀態(tài)的俯視圖。
圖6A是表示第1實施方式中，設(shè)置支承部件后，對橡膠部進行硫化成形的順序的側(cè)剖視圖。
圖6B是表示第1實施方式中，設(shè)置支承部件后，對橡膠部進行硫化成形的順序的側(cè)剖視圖。
圖6C是表示第1實施方式中，設(shè)置支承部件后，對橡膠部進行硫化成形的順序的側(cè)剖視圖。
圖6D是表示第1實施方式中，設(shè)置支承部件后，對橡膠部進行硫化成形的順序的側(cè)剖視圖。
圖7E是表示第1實施方式中，將通過硫化成形制成的芯子取出的順序的側(cè)剖視圖。另外，圖7E表示接在圖6D后的順序。
圖7F是表示第1實施方式中，將通過硫化成形制成的芯子取出的順序的側(cè)剖視圖。
圖7G是表示第1實施方式中，將通過硫化成形制成的芯子取出的順序的側(cè)剖視圖。
圖7H是表示第1實施方式中，將通過硫化成形制成的芯子取出的順序的側(cè)剖視圖。
圖8是表示第2實施方式中，從寬度方向的一側(cè)用壓縮模塑成形，從寬度方向的另一側(cè)用傳遞模塑成形，從兩側(cè)同時進行成形的示意局部側(cè)剖視圖。
圖9A是表示采用已往的芯子制造方法，從上側(cè)和下側(cè)這兩側(cè)同時進行壓縮模塑成形的局部側(cè)剖視圖。
圖9B是采用表示已往的芯子制造方法，從上側(cè)和下側(cè)這兩側(cè)同時進行壓縮模塑成形的局部側(cè)剖視圖。
附圖中附圖標記的說明10充氣輪胎；12壓力機(芯子制造用金屬模具)；14芯子；16支承部件；18A、18B邊緣部；20A、20B橡膠部；24胎面部；28上中間金屬模具(傳遞模塑成形用第1金屬模具)；30下中間金屬模具(傳遞模塑成形用第2金屬模具、傳遞模塑成形用金屬模具)；42A、42B模腔；44A1、44A2、44B1、44B2流道；46A1、46A2、46B1、46B2承窩部；54A1、54A2、54B1、45B2凸部；58水套(熱源)；60水套(熱源)；72壓縮模塑成形用金屬模具。
具體實施例方式
下面，列舉實施方式，說明本發(fā)明的實施方式。
第1實施方式先說明第1實施方式。第1實施方式中，采用可進行硫化成形的壓力機12(參照圖3)，制造配置于充氣輪胎10(參照圖1)內(nèi)側(cè)的芯子14(參照圖2)。該芯子14由環(huán)狀的支承部件16和環(huán)狀的橡膠部(彈性體部)20A、20B構(gòu)成。支承部件16由板狀部件構(gòu)成。橡膠部20A、20B通過硫化分別接合在支承部件16的寬度方向兩邊緣部18A、18B上。通過設(shè)置該芯子14，即使充氣輪胎10因泄氣而被壓扁時，充氣輪胎10的胎面部24內(nèi)側(cè)與支承部件16的外周面?zhèn)鹊纸佣恢С胁考?6支承，使得輪胎進行缺氣壓下的行駛。
如圖3所示，壓力機12具有環(huán)狀的芯金屬模具26，該芯金屬模具26以與兩邊緣部18A、18B非接觸的狀態(tài)，從內(nèi)側(cè)支承支承部件16。另外，壓力機12還具有以成為從軸向夾住芯金屬模具26的一對金屬模具的方式設(shè)置的可升降移動的上中間金屬模具28和下中間模金屬30。另外，壓力機12還具有設(shè)在上中間金屬模具28上側(cè)、使橡膠材料轉(zhuǎn)移的上金屬模具32、和設(shè)在下中間金屬模具30下側(cè)、使橡膠材料轉(zhuǎn)移的下金屬模具34。
上中間金屬模具28配置在芯金屬模具26的上側(cè)，下中間金屬模具30配置在芯金屬模具26的下側(cè)。下中間金屬模具30可借助頂推氣缸36進行升降移動。另外，上金屬模具32、上中間金屬模具28、下中間金屬模具30以及下金屬模具34，借助軸40A1、40A2、40B1、40B2而被相互對中心。上中間金屬模具28和下中間金屬模具30從上下方向夾住芯金屬模具26地進行開閉動作。
上中間金屬模具28具有用于在與芯金屬模具26之間形成模腔42A的壁面部29A，該模腔42A用于形成橡膠部20A。下中間金屬模具30具有用于在與芯金屬模具26之間形成模腔42B的壁面部29B，該模腔42B用于形成橡膠部20B。
在上中間金屬模具28上形成有與模腔42A連通的流道44A1、44A2。在下中間金屬模具30上也同樣地形成有與模腔42B連通的流道44B1、44B2。流道44A1、44A2、44B1、44B2的尺寸、條數(shù)都相同。
在上中間金屬模具28上形成有分別與流道44A1、44A2連通、收容要轉(zhuǎn)移到模腔的橡膠材料的承窩部46A1、46A2。該承窩部46A1、46A2以相同的尺寸從上方凹下。只要把橡膠材料放入承窩部46A1、46A2，就收容了該橡膠材料。
上金屬模具32和下金屬模具34分別固定在構(gòu)成壓力機12的上面盤50和下面盤52上。另外，上述軸40A1、40A2都可伸縮移動地保持在上面盤50上，軸40B1、40B2都可伸縮移動地保持在下面盤52上。
在上金屬模具32上形成有與承窩部46A1、46A2的尺寸對應的凸部54A1、54A2，當上金屬模具32重合在上中間金屬模具28上時，凸部54A1、54A2分別插入承窩部46A1、46A2，承窩部46A1、46A2內(nèi)的橡膠材料被擠出到流道44A1、44A2內(nèi)，轉(zhuǎn)移到模腔內(nèi)。
在下金屬模具34上以與承窩部46A1同樣尺寸(即與承窩部46A2也同樣尺寸)形成有承窩部46B1、46B2。該承窩部46B1、46B2與承窩部46A1、46A2同樣地從上方凹下，只要把橡膠材料放入承窩部46B1、46B2，就收容了該橡膠材料。
在下中間金屬模具30上形成有與承窩部46B1、46B2的尺寸對應的凸部54B1、54B2，流道44B1、44B2分別貫通各凸部54B1、54B2。當下中間金屬模具30重合在下金屬模具34上時，凸部54B1、54B2分別插入承窩部46B1、46B2，承窩部46B1、46B2內(nèi)的橡膠材料分別被擠出到流道44B1、44B2內(nèi)，轉(zhuǎn)移到模腔內(nèi)。
在下中間金屬模具30上形成有載置臺56。該載置臺56使構(gòu)成芯金屬模具26的各部件可滑動地載置各部件，并可將這些各部件固定在規(guī)定位置。另外，在下中間金屬模具30上設(shè)有環(huán)狀的外側(cè)抵接部57，該外側(cè)抵接部57從徑向外側(cè)與支承部件16抵接地支承支承部件16。為了能放置支承部件16和取出芯子14，外側(cè)抵接部57的抵接面形成為短圓筒內(nèi)面狀。并且，該外側(cè)抵接部57和芯金屬模具26可以夾住支承部件16。
在上中間金屬模具28和下中間金屬模具30上分別設(shè)有水套(加熱器)58、60，能在短時間內(nèi)校正打開金屬模具時的散熱引起金屬模具溫度的偏差。另外，壁面部29A和壁面部29B，在閉合了金屬模具的狀態(tài)，對支承部件16施加朝寬度方向的壓縮力，與打開金屬模具的狀態(tài)相比，能減小支承部件16的寬度。
另外，為了防止金屬模具在相互錯位的狀態(tài)閉合，也可以在上中間金屬模具28和下中間金屬模具30上分別設(shè)置相互進行卡合的卡合部。
如圖4A、圖4B、圖5C及圖5D所示，通過對芯金屬模具26進行分解和組裝，其直徑可以擴大縮小。在直徑擴大的狀態(tài)(參照圖4A、圖6B等)，與支承部件16的內(nèi)側(cè)抵接。
芯金屬模具26被分割成16個部分，由8個大片部62、和可出入于相鄰大片部62之間的8個小片部64構(gòu)成。小片部64的形狀是越遠離芯金屬模具26的中心軸線C其寬度越小。
(作用)下面，說明用壓力機12通過硫化成形將橡膠部20A、20B接合在支承部件16上來制造芯子14的動作。
如圖6A所示，先使上金屬模具32、上中間金屬模具28、下中間金屬模具30、下金屬模具34相互分開，預先使芯金屬模具26成為直徑縮小了的狀態(tài)。然后，把支承部件16從上方插入外側(cè)抵接部57，配置在設(shè)置位置。
并且，分別把相同量的橡膠材料(橡膠坯料)G放入承窩部46A1、46A2。橡膠材料G的量是成形橡膠部20A所需的量，為了將橡膠材料注入模腔內(nèi)，該橡膠材料的量也要考慮流道44A1、44A2的容積來決定。同樣地，在承窩部46B1、46B2也分別放入與上述相同量的橡膠材料G。
在該狀態(tài)，將芯金屬模具26的直徑擴大，使其從內(nèi)側(cè)與支承部件16抵接，從而將芯金屬模具26的位置固定(參照圖6B)。結(jié)果，支承部件16被下中間金屬模具30和芯金屬模具26夾住，并且，在支承部件16的邊緣部18B的周圍形成了模腔42B。
然后，使上面盤50下降，從而使上中間金屬模具28下降，成為將芯金屬模具26閉合的狀態(tài)(參照圖6B)。結(jié)果，在支承部件16的邊緣部18A的周圍形成了模腔42A。
然后，使頂推氣缸36下降，從而使上面盤50和下中間金屬模具30下降相同距離，在規(guī)定高度位置停止下降。該停止高度位置是用凸部54A1、54A2分別將收容在承窩部46A1、46A2內(nèi)的橡膠材料G即將擠出前的高度位置，以及，用凸部54B1、54B2分別將收容在承窩部46B1、46B2內(nèi)的橡膠材料G即將擠出前的高度位置(參照圖6C)。
然后，從該狀態(tài)，使上金屬模具32、上中間金屬模具28和下中間金屬模具30同時下降，從而用凸部54A1、54A2、54B1、54B2分別同時擠壓各橡膠材料G，使橡膠材料G經(jīng)過各流道同時轉(zhuǎn)移到模腔內(nèi)(參照圖6D)。在該狀態(tài)，用規(guī)定時間、規(guī)定溫度進行硫化成形。
經(jīng)過了規(guī)定時間后，使上面盤50上升，從而使上中間金屬模具28離開芯金屬模具26及下中間金屬模具30，再使軸40A1、40A2伸出，從而將上金屬模具32和上中間金屬模具28分開(參照圖7E)。
然后，使下中間金屬模具30上升，從而使下中間金屬模具30離開下金屬模具34(參照圖7F)。
然后，使芯金屬模具26的小片部64朝中心軸線C移動而離開支承部件16(參照圖4B)。結(jié)果，只是大片部62與支承部件16抵接(參照圖5C)。
然后，使大片部62朝中心軸線C移動而離開支承部件16(參照圖5D、圖7G)。結(jié)果，大片部62的外徑D2小于產(chǎn)品(芯子14)的外徑D1。
然后，取出在支承部件16的兩邊緣部18A、18B分別接合有橡膠部20A、20B而成的芯子14(參照圖7H)。
最后，清掃流道44A1、44A2、44B1、44B2等，除去殘留的剩余橡膠，放入新的支承部件，進行制造下一個產(chǎn)品。
如上所述，在本實施方式中，從上中間金屬模具28和下中間金屬模具30二者同時地將橡膠材料轉(zhuǎn)移到模腔內(nèi)，進行硫化成形。由此，與從逐側(cè)地進行傳遞模塑成形·硫化相比，可以縮短40％的循環(huán)時間(每制造一個芯子的時間)。而且，能連續(xù)生產(chǎn)高精度的產(chǎn)品(芯子14)。另外，不是用注射成形，而是用傳遞模塑成形來進行制造，所以，不必設(shè)置橡膠材料的擠出機，壓力機12的設(shè)備簡單，成本低。
另外，由于上中間金屬模具28和下中間金屬模具30的各流道的尺寸相同，所以，很容易使從上中間金屬模具28和下中間金屬模具30注入橡膠的注入量、注入速度及橡膠物性均勻。
另外，承窩部46A1、46A2、46B1、46B2都是從上方凹下的，所以，可以防止橡膠材料(橡膠坯料)的偏置、嚙入，同時容易設(shè)置橡膠材料。
另外，由于在上中間金屬模具28和下中間金屬模具30上分別設(shè)有水套(加熱器)58、60，所以，能在短時間內(nèi)校正打開金屬模具時的散熱引起金屬模具溫度的偏差。因此，可以確保用硫化成形制造的產(chǎn)品的橡膠物性質(zhì)量，并可以防止因金屬模具相互間的熱膨脹率差引起的金屬模具開閉動作不靈活。
另外，由于芯金屬模具26的直徑可以擴大縮小，由此可以在短時間內(nèi)設(shè)置支承部件16、以及取出通過硫化成形制造出的芯子14。
另外，壁面部29A和壁面部29B在金屬模具閉合的狀態(tài)下對支承部件16朝寬度方向施加壓縮力，與金屬模具打開狀態(tài)相比，可以減小支承部件16的寬度。由此，可以消除支承部件16制作上的誤差，可以將支承部件16切實地放在金屬模具內(nèi)。另外，硫化成形后，可容易地將芯子(產(chǎn)品)14從上中間金屬模具28和下中間金屬模具30中剝離出來。
另外，也可以是通過設(shè)置過盈量而可用芯金屬模具26、上中間金屬模具28、下中間金屬模具30夾住支承部件16的構(gòu)造。借助這樣的構(gòu)造，可防止在成形時產(chǎn)生晃動，防止橡膠溢出、不需要修邊作業(yè)。過盈量大多約為0.1～0.2mm左右。另外，也可以在上中間金屬模具28及下中間金屬模具30離開芯金屬模具26時，使在流道44A1、44A2、44B1、442內(nèi)硫化成形后的橡膠附著在產(chǎn)品(芯子14)上。由此，可以縮短上金屬模具32和下金屬模具34的清掃時間。
第2實施方式下面，說明第2實施方式。該第2實施方式中，對與第1實施方式相同的部件標注以相同附圖標記，其說明從略。
第2實施方式與第1實施方式的不同點是，設(shè)置從上方進行壓縮模塑成形的壓縮模塑成形用金屬模具72來代替上中間金屬模具28和上金屬模具32(參照圖8)。該壓縮模塑成形用金屬模具72與芯金屬模具26一起壓縮橡膠部20A使其成形。在該壓縮模塑成形用金屬模具72上，與上中間金屬模具28同樣地設(shè)有水套(加熱器)，能在短時間內(nèi)校正打開金屬模具時的散熱引起金屬模具溫度的偏差。
本實施方式中，與第1實施方式同樣地設(shè)置支承部件16。然后，把用于成形橡膠部20B的橡膠材料G放入承窩部46B1、46B2，同時，把用于成形橡膠部20A的橡膠材料G放在芯金屬模具26的規(guī)定位置(形成模腔的位置)。然后，使下中間金屬模具30及壓縮模塑成形用金屬模具72下降到規(guī)定高度位置。對壓縮模塑成形用金屬模具72而言，該規(guī)定高度位置是即將壓縮橡膠材料的高度位置。對下中間金屬模具30而言，與第1實施方式同樣地，該規(guī)定高度位置是用凸部54B1即將擠壓橡膠材料G的高度位置。
然后，使壓縮模塑成形用金屬模具72及下中間金屬模具30同時下降，從而在用壓縮模塑成形用金屬模具72壓縮橡膠材料G的同時，使橡膠材料G從下中間金屬模具30的流道44B1、44B2轉(zhuǎn)移到模腔內(nèi)。在該狀態(tài)，用規(guī)定時間、規(guī)定溫度進行硫化成形。
然后，與第1實施方式同樣地取出作為產(chǎn)品的芯子。
最后，清掃各流道等，除去殘留的剩余橡膠，放入新的支承部件，進行制造下一個產(chǎn)品。
如上所述，在本實施方式中，從支承部件16的寬度方向的一側(cè)(上側(cè))進行壓縮模塑成形，從寬度方向的另一側(cè)(下側(cè))進行傳遞模塑成形，兩側(cè)同時進行成形、硫化。由此，與從兩側(cè)注射成形進行硫化時相比，以及與從兩側(cè)傳遞模塑成形進行硫化時相比，流道構(gòu)成部件的廢棄量減半，金屬模具的清掃工時和產(chǎn)品的精加工工時也減半。
另外，作為壓縮模塑成形用金屬模具，是設(shè)置從上側(cè)進行壓縮的壓縮模塑成形用金屬模具72，由此，在進行壓縮模塑成形時，不需要預置橡膠材料，可大幅度縮短制造時間。
另外，由于是在將芯金屬模具26和支承部件16固定在壓縮模塑成形用金屬模具72和下中間金屬模具30上的狀態(tài)下，將橡膠材料G轉(zhuǎn)移的，所以，即使是僅從支承部件16的寬度方向的一側(cè)轉(zhuǎn)移，也容易得到規(guī)定的產(chǎn)品尺寸。
上面，列舉實施方式說明了本發(fā)明的實施方式，但是，這些實施方式僅僅是作為例子，在不脫離要旨的范圍內(nèi)可作各種變更。另外，當然本發(fā)明的權(quán)利要求范圍不受上述實施方式限定。
工業(yè)實用性如上所述，本發(fā)明的芯子制造用金屬模具、以及芯子制造方法，是從傳遞模塑成形用第1金屬模具和傳遞模塑成形用第2金屬模具二者的流道同時使橡膠材料轉(zhuǎn)移來進行硫化成形的，設(shè)備簡單，成本低，能以高精度、高效率連續(xù)生產(chǎn)芯子。
權(quán)利要求
1.一種芯子制造用金屬模具，用于制造芯子，該芯子具有環(huán)狀的支承部件和環(huán)狀的橡膠部；上述支承部件由板狀部件構(gòu)成，配置在充氣輪胎的內(nèi)側(cè)，當上述充氣輪胎因內(nèi)壓降低而被壓扁時，該支承部件的外周面與上述充氣輪胎的胎面部內(nèi)側(cè)抵接來該支承胎面部；上述橡膠部分別接合在上述支承部件的寬度方向兩邊緣部上；其特征在于，該芯子制造用金屬模具具有環(huán)狀的芯金屬模具、傳遞模塑成形用第1金屬模具及傳遞模塑成形用第2金屬模具、以及轉(zhuǎn)移機構(gòu)，上述芯金屬模具以與上述兩邊緣部非接觸的狀態(tài)從徑向內(nèi)側(cè)與上述支承部件抵接來支承該支承部件；上述傳遞模塑成形用第1金屬模具及傳遞模塑成形用第2金屬模具，被以從軸向夾住上述芯金屬模具的方式設(shè)置，在它們與上述芯金屬模具之間分別形成模腔，該模腔用于在上述支承部件的一側(cè)邊緣部及另一側(cè)邊緣部分別形成上述橡膠部；上述轉(zhuǎn)移機構(gòu)，將橡膠材料注入分別形成在上述傳遞模塑成形用第1金屬模具及上述傳遞模塑成形用第2金屬模具上的各流道，同時使橡膠材料轉(zhuǎn)移到模腔內(nèi)；對注入到模腔內(nèi)的橡膠材料進行硫化成形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯子制造用金屬模具，其特征在于，上述傳遞模塑成形用第1金屬模具及上述傳遞模塑成形用第2金屬模具的各流道尺寸相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的芯子制造用金屬模具，其特征在于，上述轉(zhuǎn)移機構(gòu)具有從上方凹下的承窩部、和凸部；上述承窩部設(shè)在各流道的每個流道上，并與各流道連通，用于收容橡膠材料；上述凸部設(shè)在各承窩部的上方，出入于各承窩部來使橡膠材料轉(zhuǎn)移。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的芯子制造用金屬模具，其特征在于，在上述傳遞模塑成形用第1金屬模具和傳遞模塑成形用第2金屬模具上設(shè)有熱源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的芯子制造用金屬模具，其特征在于，在上述傳遞模塑成形用第1金屬模具和上述傳遞模塑成形用第2金屬模具閉合的狀態(tài)，對上述支承部件朝寬度方向施加壓縮力而使其寬度比打開狀態(tài)的寬度小。
6.一種芯子制造用金屬模具，用于制造芯子，該芯子具有環(huán)狀的支承部件和環(huán)狀的橡膠部；上述支承部件由板狀部件構(gòu)成，配置在充氣輪胎的內(nèi)側(cè)，當上述充氣輪胎因內(nèi)壓降低而被壓扁時，該支承部件的外周面與上述充氣輪胎的胎面部內(nèi)側(cè)抵接來支承該胎面部；上述橡膠部分別接合在上述支承部件的寬度方向兩邊緣部上；其特征在于，該芯子制造用金屬模具具有環(huán)狀的芯金屬模具、傳遞模塑成形用金屬模具及壓縮模塑成形用金屬模具、以及轉(zhuǎn)移機構(gòu)，上述芯金屬模具以與上述兩邊緣部非接觸的狀態(tài)從徑向內(nèi)側(cè)與上述支承部件抵接來支承該支承部件；上述傳遞模塑成形用金屬模具及壓縮模塑成形用金屬模具被以從軸向夾住上述芯金屬模具的方式設(shè)置，在它們與上述芯金屬模具之間分別形成模腔，該模腔用于在上述支承部件的一側(cè)邊緣部及另一側(cè)邊緣部分別形成上述橡膠部；上述轉(zhuǎn)移機構(gòu)，在用上述壓縮模塑成形用金屬模具壓縮橡膠材料的同時，將橡膠材料注入形成在上述傳遞模塑成形用金屬模具上的流道內(nèi)，并且使橡膠材料轉(zhuǎn)移到模腔內(nèi)；對注入到模腔內(nèi)的橡膠材料進行硫化成形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的芯子制造用金屬模具，其特征在于，在上述傳遞模塑成形用金屬模具和上述壓縮模塑成形用金屬模具上設(shè)有熱源。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的芯子制造用金屬模具，其特征在于，在上述傳遞模塑成形用金屬模具和上述壓縮模塑成形用金屬模具閉合的狀態(tài)，對上述支承部件朝寬度方向施加壓縮力使其寬度比打開狀態(tài)的寬度小。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的芯子制造用金屬模具，其特征在于，上述芯金屬模具的直徑可以擴大縮小。
10.一種芯子制造方法，用于制造芯子，該芯子具有環(huán)狀的支承部件和環(huán)狀的橡膠部；上述支承部件由板狀部件構(gòu)成，配置在充氣輪胎的內(nèi)側(cè)，當上述充氣輪胎因內(nèi)壓降低而被壓扁時，該支承部件的外周面與充氣輪胎的胎面部內(nèi)側(cè)抵接來支承該胎面部；上述橡膠部分別接合在上述支承部件的寬度方向兩邊緣部上；其特征在于，把上述支承部件放在金屬模具內(nèi)，從上述支承部件的寬度方向一側(cè)用壓縮模塑成形、從寬度方向另一側(cè)用傳遞模塑成形同時進行成形、硫化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的芯子制造方法，其特征在于，將上述支承部件水平地設(shè)置在金屬模具內(nèi)，將要壓縮模塑成形的上述支承部件的寬度方向一側(cè)作為上述支承部件的上側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明提供能以高精度、高效率連續(xù)生產(chǎn)芯子的、設(shè)備簡單、成本低的芯子制造用金屬模具、以及芯子制造方法。壓力機(10)是通過硫化成形來制造芯子的裝置。該芯子具有環(huán)狀的支承部件(16)和環(huán)狀的橡膠部。支承部件(16)由板狀部件構(gòu)成，配置在充氣輪胎的內(nèi)側(cè)，當充氣輪胎因內(nèi)壓降低而被壓扁時，該支承部件(16)的外周面與充氣輪胎的胎面部內(nèi)側(cè)抵接來支承胎面部；上述橡膠部分別接合在上述支承部件(16)的寬度方向兩邊緣部上。壓力機(10)具有環(huán)狀的芯金屬模具(26)、上中間金屬模具(28)和下中間金屬模具(30)。芯金屬模具(26)以與支承部件(16)的兩邊緣部非接觸的狀態(tài)從徑向內(nèi)側(cè)與支承部件(16)抵接來支承支承部件(16)。上中間金屬模具(28)及下中間金屬模具(30)以從寬度方向夾住芯金屬模具(26)的方式設(shè)置，在與芯金屬模具(26)之間分別形成用于形成上述橡膠部的模腔(42A、42B)。分別收容在承窩部(46A1、46A2)內(nèi)的橡膠材料(G)從形成在上中間金屬模具(28)上的流道(44A1、44A2)轉(zhuǎn)移到模腔(42A)內(nèi)。分別收容在承窩部(46B1、46B2)內(nèi)的橡膠材料(G)被同時從形成在下中間金屬模具(30)上的流道(44B1、44B2)轉(zhuǎn)移到模腔(42B)內(nèi)。
文檔編號B60C17/06GK1938139SQ20058001050
公開日2007年3月28日 申請日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月6日
發(fā)明者近藤陽一朗, 礒井宏之 申請人:株式會社普利司通