JP2014205331A - ゴム押出機用ダイプレート - Google Patents

Abstract

【課題】機械加工により短時間で一定の形状に裏取り加工して押出ゴムの滞留部を設けることができると共に、長期間の使用によっても押出ゴムのはみ出しの発生を抑制して押出されたゴムのエッジ部の形状不良を招くことがないゴム押出機用ダイプレートを提供する。【解決手段】ゴム押出流路１６を形成する流路形成部が設けられ、流路形成部の両サイドに押出ゴムの滞留部１８ａが設けられており、押出ゴムの滞留部１８ａはゴム押出開始側の面における形状が略三角形状でゴム押出終了側の面を貫通しないように形成され、略三角形状は流路形成部の両エッジ部において垂直に立ち上がる高さ１０ｍｍを超え２０ｍｍ未満の辺を底辺として他の２辺が流路形成部の内側方向へ向けて２０〜３５ｍｍの幅となるように形成されており、さらに流路形成部１３がゴム押出開始側の面からゴム押出終了側の面に向けて徐々に低くなるように傾斜があるゴム押出機用ダイプレート１１。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤのサイドウォールゴムなどの作製に使用されるゴム押出機用ダイプレートに関する。

従来より、生タイヤは、インナーライナー、カーカスプライ、サイドウォールゴム、ベルトプライ、トレッドゴム等、多くのタイヤ部材を積層することにより製造されている。これらのタイヤ部材は、ゴム押出機を用いてゴム組成物を押出加工することにより作製されるが、この際、押出ゴムの断面形状を決定する部材として、ゴム押出機用ダイプレート（以下、単に「ダイプレート」ともいう）が用いられている（例えば、特許文献１〜３）。

図４に、従来のダイプレートの一例を示す。なお、図４は、サイドウォールゴムの押出時に使用されるダイプレートの裏面（ゴム押出開始側の面）を示す図であり、受け金と組み合わされている。図４に示すように、ダイプレート３１の受け金３２との合わせ面側には、表面（ゴム押出終了側の面）まで続く流路形成部３４が設けられており、ダイプレート３１と受け金３２とをボルトなどにより一体化することにより、ゴム押出流路３６が形成されるようになっている。そして、このゴム押出流路３６をゴム組成物が通過して、表面側に形成されたゴム押出開口部（図示せず）から押出されることにより、所定の形状に押出加工されたタイヤ部材を得ることができる。

このとき、押出されたゴムのエッジ部に切れが発生することを防止するため、ダイプレート３１の裏面３０ａには、流路形成部３４の両エッジ部に裏取り加工が施されて、押出ゴムの滞留部が設けられる。

しかしながら、上記した裏取り加工は、従来、作業者の手加工により行われていたため、加工に時間がかかり、また、常に、一定の形状に裏取り加工することが難しいという問題があった。

特開２００２−１６６４６１号公報 特開２００８−２３７４３号公報 特開２０１１−２５４０８号公報

そこで、図５に示すように、機械加工により、エッジ部３５、３５を中心に、ダイプレート３１の裏面３０ａを略半円球状にくり抜いて、押出ゴムの滞留部３８、３８を形成するボールエンド加工が採用されていたが、長期間の使用によりエッジ部３５、３５が摩耗し始めて、ダイプレート３１と受け金３２との間に隙間が生じるという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、機械加工により短時間で一定の形状に裏取り加工して押出ゴムの滞留部を設けることができると共に、長期間の使用によってもダイプレートと受け金との間に隙間が生じることがないゴム押出機用ダイプレートを提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
ゴム押出流路を形成する流路形成部が設けられ、受け金と組み合わされてゴム押出機の押出ヘッド部に取り付けられるゴム押出機用ダイプレートであって、
前記流路形成部の両サイドに押出ゴムの滞留部が設けられており、
前記押出ゴムの滞留部は、ゴム押出開始側の面における形状が略三角形状で、ゴム押出終了側の面を貫通しないように形成され、
前記略三角形状は、前記流路形成部の両エッジ部において、前記受け金との組み合わせ面に対して、各々、垂直に立ち上がる高さ１０ｍｍを超え２０ｍｍ未満の辺を底辺として、他の２辺が前記流路形成部の内側方向へ向けて、２０〜３５ｍｍの幅となるように形成されており、
さらに、前記流路形成部が、ゴム押出開始側の面からゴム押出終了側の面に向けて徐々に高さが低くなるように傾斜を設けて形成されている
ことを特徴とするゴム押出機用ダイプレートである。

請求項２に記載の発明は、
前記流路形成部に設けられた傾斜が、１２〜１８°の傾斜であり、
前記押出ゴムの滞留部が、前記ゴム押出終了側の面に対して０．３〜１．０ｍｍの距離を残して形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のゴム押出機用ダイプレートである。

請求項３に記載の発明は、
サイドウォールゴムの押出時に使用されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のゴム押出機用ダイプレートである。

本発明によれば、機械加工により短時間で一定の形状に裏取り加工して押出ゴムの滞留部を設けることができると共に、長期間の使用によってもダイプレートと受け金との間に隙間が生じることがないゴム押出機用ダイプレートを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るダイプレートと受け金のゴム押出開始側の面を模式的に示す図である。 本発明の一実施の形態に係るダイプレートのゴム押出開始側の面を模式的に示す拡大図である。 本発明の一実施の形態に係るダイプレートの受け金側の面を模式的に示す拡大図である。 従来の裏取り加工前のダイプレートと受け金のゴム押出開始側の面を模式的に示す図である。 従来のボールエンド加工されたダイプレートと受け金のゴム押出開始側の面を模式的に示す図である。

以下、図面を参照しつつ実施の形態に基づき本発明を具体的に説明する。なお、以下においては、サイドウォールゴムの押出加工に使用するダイプレートを例に挙げて説明する。

図１は本実施の形態に係るダイプレートと受け金のゴム押出開始側の面を模式的に示す図である。そして、図２は図１に示したダイプレート１１のゴム押出開始側の面を模式的に示す拡大図であり、図３はダイプレート１１の受け金側の面を模式的に示す拡大図である。

本実施の形態におけるダイプレート１１は、従来と同様に、受け金１２と組み合わされて使用され、ダイプレート１１の受け金１２との合わせ面側には、表面（ゴム押出終了側の面）まで続く流路形成部１３が設けられており、ダイプレート３１と受け金３２とを組み合わせることによりゴム押出流路１６が形成される。

流路形成部１３は、ゴム押出流路１６を通過するゴムの厚みが、ゴム押出開始側の面からゴム押出終了側の面に向けて徐々に薄くなるように、傾斜を設けて形成されている。

傾斜の角度は、押出されるゴムのサイズによって適宜設定されるが、通常は、１２〜１８°が好ましく、１５°程度がより好ましい。

一方、受け金１２は、ダイプレート１１との組み合わせ面１４が平坦面となっており、ダイプレート１１と組み合わせることにより、前記したようにゴム押出流路１６が形成される。

本実施の形態に係るダイプレート１１は、流路形成部１３の両エッジ部２２ａ、２２ｂに、ゴム押出開始側の面１１ａにおける形状が略三角形状の押出ゴムの滞留部１８ａ、１８ｂが設けられている点に大きな特徴がある。

具体的には、流路形成部１３の両エッジ部２２ａ、２２ｂにおいて、各々、垂直に立ち上がる辺１９ａ、１９ｂを底辺として、他の２辺が前記流路形成部の内側方向へ向けて、略三角形状となるように形成された押出ゴムの滞留部１８ａ、１８ｂが設けられている。

そして、この押出ゴムの滞留部１８ａ、１８ｂは、作製されるサイドウォールゴムの形状に影響を与えないように、ゴム押出終了側の面を貫通しないように設けられている（図３参照）。

このような略三角形状の押出ゴムの滞留部１８ａ、１８ｂを設けることにより、押出加工時、押出ゴムを滞留させて、エッジ部における押出されたゴムの切れの発生を十分に抑制することができる。

また、本実施の形態においては、従来のボールエンド加工と異なり、ゴム押出流路１６の幅を超えて押出ゴムが滞留することがないため、長期間の使用によりエッジ部２２ａ、２２ｂの摩耗が殆どなく、組み合わされたダイプレート１１と受け金１２との間に隙間が生じることが殆どない。

また、エッジ部２２ａ、２２ｂの摩耗が多少発生しても、ダイプレート１１と受け金１２との接触部分には押出ゴムの滞留部１８ａ、１８ｂが形成されていないため、過大なゴムの押圧力が掛かることがない。

この結果、従来のボールエンド加工の場合のように滞留していた押出ゴムがはみ出すことがなく、押出されたゴムのエッジ部の形状不良を招くことが十分に抑制される。

さらに、このような略三角形状の押出ゴムの滞留部１８ａ、１８ｂを設ける裏取り加工は、前記した傾斜角度の設定とも相俟って、容易に機械加工することができるため、短時間で一定の形状に加工することができる。

なお、上記の押出ゴムの滞留部１８ａ、１８ｂにおいて、図２に示す略三角形状の底辺となる押出ゴムの滞留部１８ａ、１８ｂの高さＨａ、Ｈｂと、略三角形状の高さとなる押出ゴムの滞留部１８ａ、１８ｂの幅Ｗａ、Ｗｂは、押出されるゴムのサイズによって適宜設定されるが、通常、Ｈａ、Ｈｂは１０ｍｍを超え２０ｍｍ未満であることが好ましく、１５ｍｍ程度であるとより好ましい。また、同様に、Ｗａ、Ｗｂは２０〜３５ｍｍが好ましく、２５ｍｍ程度であるとより好ましい。そして、ＨａとＨｂ、ＷａとＷｂは、必ずしも同一寸法である必要はなく、異なっていてもよい。

また、前記したように、押出ゴムの滞留部１８ａ、１８ｂは、ゴム押出終了側の面を貫通しないように設けられているが、具体的には、図３に示すように、ゴム押出終了側の面に対して、Ｐａ、Ｐｂの距離を残して形成される。好ましいＰａ、Ｐｂは、０．３〜１．０ｍｍであり、０．５ｍｍであればより好ましい。なお、ＰａとＰｂは必ずしも同一寸法である必要はなく、異なっていてもよい。

１．試験体の作製
（ａ）実施例１〜４および比較例３〜６
略三角形状の押出ゴムの滞留部の高さ（Ｈ）と幅（Ｗ）とを表１に示すように変化させて、図２および図３に示す形状に機械加工したダイプレートを用いて、タイヤサイズ１９５／７０Ｒ１４のタイヤ用サイドウォールゴムを押出加工した。

なお、本実施例及び比較例においては、図２に示すＨａとＨｂは同じＨとし、ＷａとＷｂも同じＷとした。また、流路形成部に設けた傾斜は１５°とし、押出ゴムの滞留部をゴム押出終了側の面に対して０．５ｍｍの距離を残して設けた。

（ｂ）比較例１、２
従来のボールエンド加工により押出ゴムの滞留部を形成したダイプレートを用いて、同様にタイヤ用サイドウォールゴムを押出加工した。なお、表１には、ダイプレートのゴム押出開始側の面に形成された略半円球状の高さを「高さＨ」の欄に示し、略半円球状の幅を「幅Ｗ」の欄に示した。

２．評価
所定回数の押出加工後に押出成形されたサイドウォールゴムについて、エッジ切れやはみ出しゴムの発生を評価した。

評価は、評価対象のサイドウォールゴムの押出加工が開始して押出ゴムの巻き取りが開始するまでの間に、エッジ切れの発生やはみ出しゴムの発生を観察して行った。具体的には、エッジ切れの発生やはみ出しゴムの発生が見られなかった場合を「○」、一部に発生が見られた場合を「△」、発生が多く見られた場合を「×」と評価した。

評価の結果を表１に示す。

表１に示すように、略三角形状の押出ゴムの滞留部を設けたダイプレートを用いた場合（実施例１〜実施例５、比較例３〜比較例６）には、ゴムのはみ出しの発生が認められなかった。これに対して、略半円球状のゴムの滞留部を設けたダイプレートを用いた場合（比較例１、比較例２）には、ゴムのはみ出しの発生が認められた（比較例１、比較例２）。

また、略三角形状の押出ゴムの滞留部１８ａ、１８ｂを、高さＨ１５ｍｍ、幅Ｗ２０〜３５ｍｍで設けた場合（実施例１〜実施例４）には、作製したサイドウォールにエッジ切れ不良は認められなかった。

しかしながら、略三角形状の押出ゴムの滞留部の高さＨが１０ｍｍと低過ぎると（比較例３）、押出ゴムの滞留部に十分にゴムが滞留されず、エッジ切れ不良の発生が認められた。逆に、略三角形状の押出ゴムの滞留部の高さＨが２０ｍｍと高過ぎる場合（比較例６）には、滞留されたゴムの量が多くなり過ぎて、ゴム流れが滞留してヤケが発生し、このゴムのヤケによってエッジ切れ不良が発生した。

また、幅Ｗが４０ｍｍと大きくなり過ぎると（比較例５）エッジ切れ不良が発生し易いことが分かった。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１１、３１ ゴム押出機用ダイプレート
１１ａ ゴム押出開始側の面
１２、３２ 受け金
１３、３４ 流路形成部
１４ ダイプレートと受け金との組み合わせ面
１６、３６ ゴム押出流路
１８ａ、１８ｂ、３８ 押出ゴムの滞留部
１９ａ、１９ｂ 垂直に立ち上がる辺
２２ａ、２２ｂ、３５ エッジ部
３０ａ ダイプレートの裏面
Ｈａ、Ｈｂ 押出ゴムの滞留部の高さ
Ｗａ、Ｗｂ 押出ゴムの滞留部の幅
Ｐａ、Ｐｂ 押出ゴムの滞留部のゴム押出終了側の面に対する距離

Claims (3)

1. ゴム押出流路を形成する流路形成部が設けられ、受け金と組み合わされてゴム押出機の押出ヘッド部に取り付けられるゴム押出機用ダイプレートであって、
   前記流路形成部の両サイドに押出ゴムの滞留部が設けられており、
   前記押出ゴムの滞留部は、ゴム押出開始側の面における形状が略三角形状で、ゴム押出終了側の面を貫通しないように形成され、
   前記略三角形状は、前記流路形成部の両エッジ部において、前記受け金との組み合わせ面に対して、各々、垂直に立ち上がる高さ１０ｍｍを超え２０ｍｍ未満の辺を底辺として、他の２辺が前記流路形成部の内側方向へ向けて、２０〜３５ｍｍの幅となるように形成されており、
   さらに、前記流路形成部が、ゴム押出開始側の面からゴム押出終了側の面に向けて徐々に高さが低くなるように傾斜を設けて形成されている
   ことを特徴とするゴム押出機用ダイプレート。
2. 前記流路形成部に設けられた傾斜が、１２〜１８°の傾斜であり、
   前記押出ゴムの滞留部が、前記ゴム押出終了側の面に対して０．３〜１．０ｍｍの距離を残して形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のゴム押出機用ダイプレート。
3. サイドウォールゴムの押出時に使用されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のゴム押出機用ダイプレート。

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