JP2015217618A - ゴム押出物、ゴム巻取体、及びゴム押出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ成形ドラムに対するゴム押出物の向きを容易に識別可能とするゴム押出物を提供する。【解決手段】タイヤ成形ドラム上に巻き付けられて生タイヤを形成するためのゴム押出物１は、押出方向Ｘに垂直な断面で、幅方向Ｙの中心線ＣＬに対して、厚さの分布が非対称に押し出される。中心線ＣＬによって隔てられる幅方向Ｙの一方側３に、押出方向Ｘに連続し、タイヤ成形ドラムに対するゴム押出物１の向きを識別するための溝２が形成されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、幅方向に非対称な形状に押し出されるゴム押出物等に関する。

タイヤの製造に用いられるゴム押出物は、プリフォーマー及び口金を備えたゴム押出装置によって押し出し成形される。

例えば、下記特許文献１では、プリフォーマー内の押出ゴムの流速の均一化を図るために、プリフォーマーのゴム流路の内面に突起が設けられたゴム押出装置が開示されている。

特開２０１２−８１７１６号公報

ゴム押出装置によって押し出されたゴム押出物は、タイヤ成形ドラム上に巻き付けられて生タイヤを形成する。ゴム押出物の断面形状は、タイヤのプロファイルに応じて決定される。例えば、ゴム押出物が、タイヤのサイドウォール部の外面をなすサイドウォールゴムに適用される場合、通常、ゴム押出物の厚さの分布は、押出方向に垂直な幅方向の中心線に対して非対称となる。

このような非対称形状のゴム押出物は、タイヤ成形ドラムに対して正しい向きで巻き付けられる必要がある。このため、ゴム押出物のタイヤ成形ドラムに対する向きが、容易に識別可能であることが望ましい。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤ成形ドラムに対するゴム押出物の向きを容易に識別可能とするゴム押出物等を提供することを主たる目的としている。

本発明の第１発明は、押出方向に垂直な断面で、幅方向の中心線に対して、厚さの分布が非対称に押し出され、タイヤ成形ドラム上に巻き付けられて生タイヤを形成するためのゴム押出物であって、前記中心線によって隔てられる前記幅方向の一方側に、前記押出方向に連続し、前記タイヤ成形ドラムに対する前記ゴム押出物の向きを識別するための溝が形成されていることを特徴とする。

本発明に係る前記ゴム押出物において、前記押出物は、前記一方側に、前記幅方向の他方側の最大厚さより厚さの大きい厚肉部を有し、前記溝は、前記厚肉部に設けられていることが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出物において、前記ゴム押出物は、タイヤのサイドウォール部の外面をなすサイドウォールゴムを含むことが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出物において、前記ゴム押出物は、タイヤのビード部の外面をなすクリンチゴムを含むことが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出物において、前記溝の前記押出方向に垂直な断面は、円弧状であることが望ましい。

本発明に係る前記ゴム押出物において、前記断面の曲率半径は、０．５〜０．７mmであることが望ましい。

本発明の第２発明は、前記ゴム押出物がリールに巻き取られてなることを特徴とするゴム巻取体である。

本発明の第３発明は、前記ゴム押出物を吐出するための吐出口を有する口金を備えたゴム押出装置であって、前記口金は、前記押出方向に連続して前記吐出口の内方に突出し、前記厚肉部に前記溝を形成する突条部を有することを特徴とする。

本発明に係る前記ゴム押出装置において、前記突条部の表面には、めっき層が形成されていることが望ましい。

本発明の第１発明は、押出方向に垂直な断面で、幅方向の中心線に対して、厚さの分布が非対称に押し出され、中心線によって隔てられる幅方向の一方側に、押出方向に連続し、タイヤ成形ドラムに対するゴム押出物の向きを識別するための溝が形成されている。従って、例えば、上記溝がタイヤ成形ドラムの軸方向の内側又は外側に位置されながら、ゴム押出物がタイヤ成形ドラム上に巻き付けられることにより、非対称形状のゴム押出物はタイヤ成形ドラムに対して正しい向きで巻き付けられ、設計目標に対して正しい断面形状のタイヤが製造可能となる。

上記溝は、ゴム押出物の表面から陥没して形成されているので、ゴム押出物が、押し出された後、その厚さ方向に圧力を受けた場合であっても、溝自体には圧力は生じないため、溝の形状は潰れることなく維持される。これにより、タイヤ成形ドラムに対するゴム押出物の向きの識別性は、十分に維持される。

本発明の第２発明では、ゴム押出物の巻き取り時及び引き出し時に、ゴム押出物が、その厚さ方向に圧力を受ける。このような場合であっても、上記溝は、ゴム押出物の表面から陥没して形成されているので、溝の形状は潰れることなく維持される。これにより、タイヤ成形ドラムに対するゴム押出物の向きの識別性は、十分に維持される。

本発明の第３発明は、ゴム押出物を吐出するための吐出口を有する口金を備える。口金は、押出方向に連続して吐出口の内方に突出し、厚肉部に溝を形成する突条部を有するので、ゴムの押し出し時、ゴム押出物の表面に容易に溝を形成することが可能となる。

本発明のゴム押出物の一実施形態を示す斜視図である。 ゴム押出装置によって押し出され、リールに巻き取られる図１のゴム押出物を示す斜視図である。 図２のリール及びゴム押出物の断面図である。 図２のゴム押出物が引き出され、裁断される工程を示す斜視図である。 図４のゴム押出物がタイヤ成形ドラム上に巻き付けられる工程を示す斜視図である。 図２の口金の実施形態を示す斜視図である。 図２の口金の別の実施形態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態のゴム押出物１の斜視図である。図１に示されるように、本実施形態のゴム押出物１は、押出方向Ｘに垂直な断面で、幅方向Ｙの中心線ＣＬに対して、厚さの分布が非対称に押し出される。ゴム押出物１は、タイヤ成形ドラム上に巻き付けられて生タイヤを形成するためのゴム押出物である。

ゴム押出物１は、タイヤ成形ドラムに対するゴム押出物１の向きを識別するための溝２を有している。溝２は、ゴム押出物１の中心線ＣＬによって隔てられる幅方向Ｙの一方側３に、押出方向Ｘに連続して形成されている。本実施形態では、３本の溝２が形成されている。

ゴム押出物１は、溝２をタイヤ成形ドラムの軸方向の内側又は外側に位置させながら、タイヤ成形ドラム上に巻き付けられる。これにより、幅方向Ｙに非対称形状のゴム押出物１は、タイヤ成形ドラムに対して正しい向きで巻き付けられ、設計目標に対して正しい断面形状のタイヤが製造可能となる。

溝２は、ゴム押出物１の表面１Ａから陥没して形成されている。従って、ゴム押出物１が、厚さ方向Ｚに圧力を受けた場合であっても、溝２自体には圧力は生じない。これにより、溝２の形状は潰れることなく維持され、タイヤ成形ドラムに対するゴム押出物１の向きの識別性は、十分に維持される。

本実施形態では、タイヤのサイドウォール部の外面をなすサイドウォールゴム１１及びタイヤのビード部の外面をなすクリンチゴム１２を含むゴム押出物１が例示されている。サイドウォールゴム１１は、ゴム押出物１の幅方向Ｙの一方側３から他方側４に亘って形成されている。クリンチゴム１２は、ゴム押出物１の幅方向Ｙの他方側４に形成されている。

サイドウォールゴム１１とクリンチゴム１２とは、異なる配合のゴムによってなる。例えば、通常走行時での乗り心地性能を考慮して、サイドウォールゴム１１は、複素弾性率Ｅ＊が１〜１０ＭＰａのゴムで構成されるのが望ましい。一方、ビード部のビード外表面におけるリムとの接触による摩耗や損傷を防止するために、クリンチゴム１２は、複素弾性率Ｅ＊が３〜２０ＭＰａのゴムで構成されるのが望ましい。なお、本明細書において、ゴムの複素弾性率Ｅ＊は、粘弾性スペクトロメータを用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期伸張歪１０％、動歪の振幅±１％の条件で測定した値である。

本実施形態では、溝２によって、ゴム押出物１がタイヤ成形ドラムに対して正しい向きで巻き付けられるので、サイドウォールゴム１１及びクリンチゴム１２は、タイヤのサイドウォール部及びビード部に配設される。

ゴム押出物１は、サイドウォールゴム１１、クリンチゴム１２に限られることなく、幅方向Ｙに非対称な断面を有するゴム押出物に広く適用可能である。例えば、ゴム押出物１は、タイヤのトレッド部の外面をなすトレッドゴムにも適用できる。

ゴム押出物１は、一方側３に、他方側４の最大厚さより厚さの大きい厚肉部５を有している。本実施形態では、溝２は、厚肉部５に設けられている。これにより、ゴム押出物１に溝２が形成されることによる局所的なゴムボリュームの減少を抑制でき、設計通りの断面形状のタイヤを得ることができる。

本実施形態では、溝２の内部の空気を生タイヤの外部に効率よく排出するために、溝２の押出方向Ｘに垂直な断面は、図１に示されるように、円弧状に形成されている。

溝２の上記断面の曲率半径は、０．５〜０．７mmが望ましい。上記曲率半径が、０．５mm未満の場合、溝２の視認性が悪化するおそれがある。一方、上記曲率半径が、０．７mmを超える場合、タイヤの加硫成形時に、溝２の内部の空気の排出に影響を及ぼし、タイヤの外観品質が悪化するおそれがある。上記曲率半径は、一定値に限られず、連続的又は離散的に変化するものであってもよい。

図２は、ゴム押出装置５０によって押し出されたゴム押出物１を示している。ゴム押出装置５０は、サイドウォールゴム１１を押し出す筒状のゴム押出機５１Ａとクリンチゴム１２を押し出す筒状のゴム押出機５１Ｂと、ゴム押出機５１Ａ，５１Ｂの先端に設けられた押出ヘッド５２とを備えている。

ゴム押出機５１Ａの内部には、サイドウォールゴム１１をゴム押出ヘッド５２の側に押し出すためのスクリューが設けられている。同様に、ゴム押出機５１Ｂの内部には、クリンチゴム１２をゴム押出ヘッド５２の側に押し出すためのスクリューが設けられている。ゴム押出ヘッド５２の押出方向Ｘの先端には、ゴム押出物１を押出成形するためのプリフォーマー５３と口金５４とが設けられている。

口金５４は、プリフォーマー５３の先端すなわち押出方向Ｘの下流側に装着されている。口金５４には、ゴム押出物を吐出するための吐出口５４ａが形成されている。吐出口５４ａは、ゴム押出物１の目標とする断面形状に応じて、口金５４を押出方向Ｘに貫通して開口されている。

ゴム押出装置５０によって押し出されたゴム押出物１は、リール７０によって巻き取られ、ゴム巻取体１０として保管される。本実施形態では、リール７０の径方向に隣り合うゴム押出物１の密着を防止するための樹脂フィルム１５等が、貼り付けられている。樹脂フィルム１５は、リール７０によって巻き取られる前のゴム押出物１の裏面に、貼り付けられる。

図３は、リール７０及びゴム巻取体１０の断面を示している。リール７０は、ゴム押出装置５０によって押し出されたゴム押出物１が巻き付けられるリール芯７１と、ゴム押出物１をリール芯７１に案内するためのフランジ７２とを有している。

ゴム巻取体１０では、図２に示されるゴム押出物１の巻き取り時に、ゴム押出物１に張力がかかり、ゴム押出物１の厚肉部５が、リール７０に巻き取られている部分で、厚さ方向Ｚ（リール径方向）に圧力を受ける。このような場合であっても、溝２は、ゴム押出物１の表面１Ａから陥没して形成されているので、溝２自体には圧力は生じない。これにより、溝２の形状は潰れることなく維持され、タイヤ成形ドラムに対するゴム押出物の向きの識別性は、十分に維持される。

図４は、リール７０から引き出されたゴム押出物１を示している。ゴム押出物１は、リール７０から引き出され、樹脂フィルム１５が剥離された後、カッター７５によって予め定められた長さに裁断される。ゴム押出物１がリール７０から引き出される際にも、上記の巻き取り時と同様に、ゴム押出物１に張力がかかり、ゴム押出物１の厚肉部５が、リール７０に巻き取られている部分で、厚さ方向Ｚに圧力を受ける。このような場合であっても、溝２は、ゴム押出物１の表面１Ａから陥没して形成されているので、上記と同様に、溝２の形状は潰れることなく維持される。

図５は、タイヤ成形ドラム８０に巻き付けられる一対のゴム押出物１を示している。本実施形態では、溝２がタイヤ成形ドラム８０の軸方向の外側に位置するように、ゴム押出物１の向きが決定される。これにより、ゴム押出物１は、タイヤ成形ドラム８０に対して正しい向きで巻き付けられる。図５では、ゴム押出物１がタイヤ成形ドラム８０の上に直接巻き付けられている例が示されているが、タイヤ成形ドラム８０の上にインナーライナーゴム及びカーカスプライが巻き付けられ、さらにその上にゴム押出物１が巻き付けられていてもよい。

図６は、図２に示されるプリフォーマー５３の先端に装着される口金５４の一実施形態を示している。口金５４は、第１口金５５と第２口金５６とを有している。第１口金５５と第２口金５６とは、ゴム押出物１の厚さ方向Ｚに併設されている。第１口金５５には、ゴム押出物１に対応する断面形状の開口５７が形成されている。開口５７は、第１口金５５を押出方向Ｘに貫通して形成されている。第１口金５５の開口５７と第２口金５６の側面とによって、ゴム押出物１を吐出するための吐出口５４ａが形成される。

第１口金５５は、ゴム押出物１の厚肉部５に溝２を形成するための突条部５８を有している。突条部５８は、ゴム押出物１の一方側３に対応する第１口金５５の一方側５５ａに形成されている。突条部５８は、押出方向Ｘに連続して吐出口５４ａの内方に突出して形成されている。これにより、ゴム押出物１の押し出し時に、表面１Ａに容易に溝２を形成することが可能となる。

突条部５８及びその周辺部の表面には、めっき層５９が形成されている。めっき層５９は、ゴム押出物１の押し出し時に、表面１Ａと突条部５８等との摩擦を低減し、突条部５８の摩耗を抑制する。

図７は、図２に示されるプリフォーマー５３の先端に装着される口金５４の別の実施形態である口金６４を示している。口金６４は、第１口金６５と第２口金６６とを有している。第１口金６５には、ゴム押出物１に対応する断面形状の開口６７が形成されている。第１口金６５の開口６７と第２口金６６の側面とによって、ゴム押出物１を吐出するための吐出口６４ａが形成される。

本実施形態の口金６４では、第２口金６６は、ゴム押出物１の厚肉部５に溝２を形成するための突条部６８を有している。突条部６８は、ゴム押出物１の一方側３に対応する第２口金６６の一方側６６ａに形成されている。突条部６８は、押出方向Ｘに連続して吐出口６４ａの内方に突出して形成されている。これにより、ゴム押出物１の押し出し時に、ゴム押出物１の裏面に容易に溝２を形成することが可能となる。

突条部６８及びその周辺部の表面には、めっき層６９が形成されている。めっき層６９は、ゴム押出物１の押し出し時に、ゴム押出物１の裏面と突条部６８等との摩擦を低減し、突条部６８の摩耗を抑制する。

図６に示される口金５４において、第１口金５５又は第２口金５６が、図２に示されるプリフォーマー５３と一体的に形成されていてもよい。同様に、図７に示される口金６４において、第１口金６５又は第２口金６６が、図２に示されるプリフォーマー５３と一体的に形成されていてもよい。

以上、本発明のゴム押出物１、ゴム巻取体１０、及びゴム押出装置５０が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。

図１の基本構造をなし、サイズ１１Ｒ２２．５の重荷重用タイヤのサイドウォールゴムに適用されるゴム押出物が、表１の仕様に基づき試作され、巻付方向の識別手段の視認性及びタイヤの外観品質がテストされた。テスト方法は、以下の通りである。

＜巻付方向の識別手段の視認性＞
リールによって巻き取られた各ゴム押出物について、リール芯の近傍での巻付方向の識別手段の視認性が、作業者の官能により評価された。結果は、比較例１を１００とする評点であり、数値が大きい程、視認性に優れていることを示す。

＜タイヤの外観品質＞
各ゴム押出物を用いて試作されたタイヤの外観品質が、作業者の官能により評価された。結果は、比較例１を１００とする評点であり、数値が大きい程、外観品質に優れていることを示す。

非対称形状のゴム押出物にあっては、比較例１に示されるように、ゴム押出物の巻付方向の識別手段として、押出方向に連続して突出する突条を適用することも可能である。しかしながら、表１から明らかなように、比較例１の突条は、ゴム押出物の厚さ方向にかかる圧力によって潰れるため、突条の視認性が悪化するおそれがある。

これに対して各実施例の溝は、比較例に比べてゴム押出物の厚さ方向にかかる圧力によって潰れることがないため、溝の視認性が有意に向上することが確認できた。

さらにまた、比較例の突条は、口金に溝を形成することによって、ゴムの押し出し時に成形できる。しかしながら、口金に形成された溝にゴムが詰まると、突条の突出高さが減少するため、突条の視認性が悪化するおそれがある。

これに対して各実施例では、口金に突条を形成することによって、ゴムの押し出し時に成形できる。このような口金では、ゴムの詰まりが発生しないので、溝の深さは維持されるため、溝の視認性が有意に向上することが確認できた。

１ ゴム押出物
２ 溝
３ 一方側
４ 他方側
５ 厚肉部
１０ ゴム巻取体
１１ サイドウォールゴム
１２ クリンチゴム
５０ ゴム押出装置
５４ 口金
５４ａ 吐出口
５８ 突条部
５９ めっき層
６４ 口金
６４ａ 吐出口
６８ 突条部
６９ めっき層
７０ リール
８０ タイヤ成形ドラム
ＣＬ 中心線
Ｘ 押出方向
Ｙ 幅方向

Claims (9)

1. 押出方向に垂直な断面で、幅方向の中心線に対して、厚さの分布が非対称に押し出され、タイヤ成形ドラム上に巻き付けられて生タイヤを形成するためのゴム押出物であって、
   前記中心線によって隔てられる前記幅方向の一方側に、前記押出方向に連続し、前記タイヤ成形ドラムに対する前記ゴム押出物の向きを識別するための溝が形成されていることを特徴とするゴム押出物。
2. 前記押出物は、前記一方側に、前記幅方向の他方側の最大厚さより厚さの大きい厚肉部を有し、
   前記溝は、前記厚肉部に設けられている請求項１記載のゴム押出物。
3. 前記ゴム押出物は、タイヤのサイドウォール部の外面をなすサイドウォールゴムを含む請求項１又は２に記載のゴム押出物。
4. 前記ゴム押出物は、タイヤのビード部の外面をなすクリンチゴムを含む請求項１乃至３のいずれかに記載のゴム押出物。
5. 前記溝の前記押出方向に垂直な断面は、円弧状である請求項１乃至４のいずれかに記載のゴム押出物。
6. 前記断面の曲率半径は、０．５〜０．７mmである請求項５記載のゴム押出物。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の前記ゴム押出物がリールに巻き取られてなることを特徴とするゴム巻取体。
8. 請求項１乃至６のいずれかに記載の前記ゴム押出物を吐出するための吐出口を有する口金を備えたゴム押出装置であって、
   前記口金は、前記押出方向に連続して前記吐出口の内方に突出し、前記厚肉部に前記溝を形成する突条部を有することを特徴とするゴム押出装置。
9. 前記突条部の表面には、めっき層が形成されている請求項８記載のゴム押出装置。
   
   
   

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