JP2017074743A - タイヤトレッドゴム押出用ダイス - Google Patents

Abstract

【課題】中央部に導電性ゴムによる仕切壁状断面領域が確保されたトレッドをトレッド下側に凹みが発生することを抑制して作製することができ、トレッドとアンダートレッドとの間に発生するエアー残りを抑制できるタイヤトレッドゴム押出用ダイスを提供する。【解決手段】導電性ゴム流路が中央部に設けられ、トレッドゴム流路が導電性ゴム流路の両側近傍に設けられたプリフォーマーと、トレッドの形状に対応した口金を有するダイプレートとを備えており、プリフォーマーが、トレッドゴム流路の導電性ゴム流路側の側面が導電性ゴム流路と直角をなす鉛直面に対して下流側に向けて鋭角に傾斜し、導電性ゴム流路の押出口側の先端がトレッドゴム流路の押出口側の先端よりも下流側に突出して形成されており、ダイプレートの口金の導電性ゴム流路の流出口の延長線上に位置する箇所に、所定形状の溝部が形成されているタイヤトレッドゴム押出用ダイス。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの製造において使用されるタイヤトレッドゴム押出用ダイスに関する。

タイヤの製造においては、タイヤに導電性性能を確保して車両に蓄積された静電気を大地に逃がすために、カーボン配合の導電性ゴムを用いて形成された仕切壁状断面領域が、トレッドゴムに形成されている（例えば、特許文献１〜３）。

このようなトレッドは、一般に、プリフォーマーとダイプレートとから構成されるタイヤトレッドゴム押出用ダイスを押出機本体の先端部に設けて押出成形することによって作製されている。具体的には、上流側に配置されたプリフォーマーの長方形の各押出口からトレッドゴムと導電性ゴムの各々を押出した後、押出されたトレッドゴムおよび導電性ゴムがダイプレートの台形状の押出口まで移動する間に各々を中央部に寄せて一体化させ、ダイプレートの押出口から押出すことにより作製されている。

このとき、プリフォーマーから押出された後の導電性ゴム流路とトレッドゴム流路とが互いに平行になっていると、中央部に寄せられるトレッドゴムの圧力に導電性ゴムが負けて、十分に仕切壁状断面領域が形成されない恐れがある。

そこで、プリフォーマーを、トレッドゴム流路の導電性ゴム流路側の側面が導電性ゴム流路と直角をなす鉛直面に対して下流側に向けて傾斜し、導電性ゴム流路の押出口側の先端がトレッドゴム流路の押出口側の先端よりも下流側に突出するように形成させることが提案されている（特許文献４）。これにより、中央部に寄せられるトレッドゴムの圧力に導電性ゴムが負けることなく、十分に仕切壁状断面領域が形成されたトレッドを作製することができる。

特許第２９４４９０８号公報 特開２０００−３１８０１６号公報 特開２０１２−８１７１６号公報 特開２０１４−９４４５２号公報

しかしながら、このようなプリフォーマーを用いてトレッドを押出成形した場合、仕切壁状断面領域は十分に形成させることができるものの、トレッド下側に凹みが発生して、ライン上にあるアンダートレッドの押さえ装置を通過させてもトレッドとアンダートレッドとの間にエアー残りが発生することがある。

そこで、本発明は、中央部に導電性ゴムによる仕切壁状断面領域が確保されたトレッドをトレッド下側に凹みが発生することを抑制して作製することができ、トレッドとアンダートレッドとの間に発生するエアー残りを抑制できるタイヤトレッドゴム押出用ダイスを提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
中央部に導電性ゴムによる仕切壁状断面領域が確保されたトレッドを押出成形するために使用されるタイヤトレッドゴム押出用ダイスであって、
導電性ゴム流路が中央部に設けられ、トレッドゴム流路が前記導電性ゴム流路の両側近傍に設けられたプリフォーマーと、前記トレッドの断面形状に対応した口金を有するダイプレートとを備えており、
前記プリフォーマーが、前記トレッドゴム流路の前記導電性ゴム流路側の側面が前記導電性ゴム流路と直角をなす鉛直面に対して下流側に向けて鋭角に傾斜し、前記導電性ゴム流路の押出口側の先端が前記トレッドゴム流路の押出口側の先端よりも下流側に突出して形成されており、
前記ダイプレートの口金の前記導電性ゴム流路の流出口の延長線上に位置する箇所に、所定形状の溝部が形成されていることを特徴とするタイヤトレッドゴム押出用ダイスである。

請求項２に記載の発明は、
前記プリフォーマーが、
前記トレッドゴム流路の前記導電性ゴム流路側の側面が前記導電性ゴム流路と直角をなす鉛直面に対して、７０〜８０°下流側に向けて傾斜し、前記導電性ゴム流路の押出口側の先端が前記トレッドゴム流路の押出口側の先端よりも、５〜１５ｍｍ下流側に突出して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤトレッドゴム押出用ダイスである。

請求項３に記載の発明は、
前記溝部の断面が、前記導電性ゴム流路の断面形状に対応する曲線形状に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤトレッドゴム押出用ダイスである。

請求項４に記載の発明は、
前記曲線形状が、前記導電性ゴム流路の断面形状に対応する曲率半径、深さ、幅で円弧形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のタイヤトレッドゴム押出用ダイスである。

請求項５に記載の発明は、
前記導電性ゴム流路の幅が４〜６ｍｍであり、
前記円弧形状が、曲率半径１０〜１４ｍｍで、深さ０．５〜１．０ｍｍとなるように形成されていることを特徴とする請求項４に記載のタイヤトレッドゴム押出用ダイスである。

本発明によれば、中央部に導電性ゴムによる仕切壁状断面領域が確保されたトレッドをトレッド下側に凹みが発生することを抑制して作製することができ、トレッドとアンダートレッドとの間に発生するエアー残りを抑制できるタイヤトレッドゴム押出用ダイスを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るタイヤトレッドゴム押出用ダイスにおけるプリフォーマーを示す模式図であって、（ａ）は上面視したときの図、（ｂ）は正面視したときの図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤトレッドゴム押出用ダイスにおけるダイプレートの溝部近傍の模式的拡大図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤトレッドゴム押出用ダイスにおけるダイプレートの口金の形状を示す模式図であって、（ａ）は正面視したときの図、（ｂ）は上面視したときの図、（ｃ）は側面視したときの図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤトレッドゴム押出用ダイスを用いて成形されたトレッドの断面形状を模式的に示す図である。 従来のタイヤトレッドゴム押出用ダイスにおけるプリフォーマーを上面視した模式図である。 トレッドの断面形状を模式的に示す図である。 従来のタイヤトレッドゴム押出用ダイスを用いて成形されたトレッドの断面形状を模式的に示す図である。

１．従来のトレッド成形における問題点
本発明の実施の形態を説明するに先立って、従来のプリフォーマー、即ち、トレッドゴム流路の導電性ゴム流路側の側面が導電性ゴム流路と直角をなす鉛直面に対して下流側に向けて傾斜し、導電性ゴム流路の押出口側の先端がトレッドゴム流路の押出口側の先端よりも下流側に突出するように形成させたプリフォーマーを用いてトレッドを押出成形した際に発生する問題点について説明する。

図５は、従来のタイヤトレッドゴム押出用ダイスにおけるプリフォーマーを上面視した模式図である。図５に示すように、このプリフォーマー６０においては、トレッドゴム流路６１の導電性ゴム流路６２側の側面を、導電性ゴム流路６２と直角をなす鉛直面に対して下流側に向けて鋭角に傾斜させると共に、導電性ゴム流路６２の押出口側の先端６３がトレッドゴム流路６１の押出口側の先端よりも下流側に突出している。

トレッドゴム流路６１には、押出機（図示せず）から押出されたトレッドゴムが白抜きの矢印ＸおよびＸ’方向から供給される。また、導電性ゴム流路６２には、押出機（図示せず）から押出された導電性ゴムが白抜きの矢印Ｙ方向から供給される。

トレッドゴム流路６１に供給されたトレッドゴム、および導電性ゴム流路６２に供給された導電性ゴムのそれぞれは、プリフォ−マーに設けられた各押出口から、プリフォーマー６０とダイプレート（図示せず）との間に形成されている空間に押出される。

このとき、トレッドゴムは押出口から導電性ゴムとは離れる方向に押出力を受けながら押出されるため、押出されたトレッドゴムは、ダイプレートの押出口に向けて移動する途中で押出された導電性ゴムと合流することになる。この結果、導電性ゴムがトレッドゴムの圧力に負けることなく、十分に仕切壁状断面領域が形成されたトレッドを得ることができる。

しかしながら、上記の場合、トレッドゴム流路６１に角度をつけることによってトレッドゴム流路６１の幅は狭くなりトレッドゴム流路６１を流れるゴムの抵抗が大きくなる。この結果、図６に示すように、十分に仕切壁状断面領域を形成させてトレッド７０の下側が平坦なトレッドを作製するはずが、図７に示すように、仕切壁状断面領域は十分に形成させることができるものの、トレッドゴム流路６１を流れるゴムの抵抗の程度によっては、トレッド下側に凹み７３が発生してゲージ不足となったトレッドが作製されてしまう。そして、このような凹み７３の発生は、ライン上にあるアンダートレッド７４の押さえ装置を通過させてもトレッド７０とアンダートレッド７４との間に凹み７３によるエアー残りを発生させる。なお、図７において、７１は導電性ゴムであり、７２はトレッドゴムである。

２．本発明の概要
上記した凹みの発生を抑制するために、本発明においては、ダイプレートの口金の導電性ゴム流路の流出口の延長線上に位置する箇所に、所定形状の溝部が形成されている。即ち、凹みが発生する箇所に合わせて溝部を形成している。

これにより、押出時、この溝部にゲージ不足に相当する量のトレッドゴムが送り込まれ、下側が平坦なトレッドが作製される。

３．本実施の形態に係るタイヤトレッドゴム押出用ダイス
以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して具体的に説明する。

図１は本実施の形態に係るタイヤトレッドゴム押出用ダイスにおけるプリフォーマーを示す模式図であって、（ａ）は上面視したときの図、（ｂ）は正面視したときの図である。そして、図２は本実施の形態に係るタイヤトレッドゴム押出用ダイスにおけるダイプレートの溝部近傍の模式的拡大図である。また、図３は本実施の形態に係るタイヤトレッドゴム押出用ダイスにおけるダイプレートの口金の形状を示す模式図であって、（ａ）は正面視したときの図、（ｂ）は上面視したときの図、（ｃ）は側面視したときの図である。さらに、図４は本実施の形態に係るタイヤトレッドゴム押出用ダイスを用いて成形されたトレッドの断面形状を模式的に示す図である。

本実施の形態において、タイヤトレッドゴム押出用ダイスは、タイヤのトレッドを押出成形する押出成形装置の押出ヘッドに組み込まれ、中央部に導電性ゴムによる仕切壁状断面領域が確保されたトレッドを成形するものであって、仕切り壁状断面領域が形成されたトレッドを押出するプリフォーマー１（図１）と、プリフォーマー１の下流側に取り付けられたダイプレート２（図２）と、押出口３とを備えている。

（１）プリフォーマー
本実施の形態において、プリフォーマー１は、図１に示すように、前記した従来のプリフォーマーと同じ構造を有している。なお、図中の符号１２は導電性ゴム流路、１３はトレッドゴム流路、１４は導電性ゴム流路の入口部である。

このとき、トレッドゴム流路１３の導電性ゴム流路１２側の側面の傾斜角度Ｒとしては７０〜８０°、また、導電性ゴム流路１２の押出口側の先端の突出長さＳは５〜１５ｍｍであることが好ましい。これにより、中央部に導電性ゴムによる仕切壁状断面領域が十分確保されたトレッドをより確実に得ることができる。

（２）ダイプレート
一方、ダイプレート２は、上側ダイプレート２１と下側ダイプレートに相当する口金２２とから構成されている点は従来のダイプレートと同様であるが、図２に示すように、口金２２において導電性ゴム流路の流出口の延長線上に位置する箇所に所定形状の溝部２３が形成されている点で従来のダイプレートと異なる。

このような溝部２３を設けて、押出成形時、ゲージ不足に相当する量のトレッドゴムがこの溝部２３に送り込まれるようにすることにより、アンダートレッドの押さえ装置を通過する際にこの送り込まれたトレッドゴムが凹みに入り込み、下側が平坦なトレッドを得ることができる。

溝部２３の断面形状としては、導電性ゴム流路の断面形状に対応する曲線形状に形成されていることが好ましく、導電性ゴム流路の断面形状に対応する曲率半径、深さ、幅で円弧形状に形成されているとより好ましい。

好ましい溝部の具体的な一例を図３に示す。なお、図３では、導電性ゴム流路の幅が４〜６ｍｍの場合における溝部を示している。図３に示すように、溝部２３の断面形状は円弧形状に形成されており、曲率半径（Ａ）が１０〜１４ｍｍで、深さ（Ｂ）が０．５〜１．０ｍｍとなるように形成されている。

４．トレッドの押出成形方法
次に、上記した構成のタイヤトレッドゴム押出用ダイスを用いたトレッドの押出成形について説明する。図１に示すように、プリフォ−マー１では、従来と同様、白抜きの矢印Ｘ、Ｘ’方向からトレッドゴム流路１３にトレッドゴムが供給され、白抜きの矢印Ｙ方向から導電性ゴム流路１２に導電性ゴムが供給され、プリフォ−マー１に設けられた各押出口から、ダイプレート２に向けて押出される。

本実施の形態においては、上記したように、プリフォーマー１のトレッドゴム流路１３の導電性ゴム流路１２側の側面Ｐが、導電性ゴム流路１２と直角をなす鉛直な側面Ｑに対して下流側に向けて鋭角に傾斜して形成されているため、トレッドゴムは押出口から導電性ゴムとは離れる方向に押出力を受けながら押出される。

このとき、本実施の形態においては、プリフォーマー１から押出されたトレッドゴムの一部は溝部２３内を流動して押出されていくため、ゲージ不足に相当する量のトレッドゴムが溝部２３内に送り込まれて、アンダートレッドの押さえ装置を通過する際にこの送り込まれたトレッドゴムがトレッド下側に発生する凹みに入り込み、図４に示すように、下側が平坦なトレッド４を作製することができる。なお、図４において、４１は導電性ゴム、４２はトレッドゴム、４３はアンダートレッドである。

次に、実施例により、本発明をより具体的に説明する。

１．実施例および比較例
（１）実施例１〜１０
仕切壁状断面領域が形成された図１に示すプリフォーマーと、断面形状が表１に示す曲率半径で表１に示す深さの円弧形状に形成された溝部を有する口金を備えたダイプレートとから構成されたタイヤトレッドゴム押出用ダイスを用いて、タイヤサイズ１９５Ｒ６５のタイヤ用のトレッドを作製した（各２００本）。なお、このとき、導電性ゴム流路の幅は４ｍｍとした。

（２）比較例１
溝部が形成されていない口金を用いたこと以外は、実施例と同様にしてトレッドを作製した。

２．評価
作製された各トレッドの外観を目視にて観察し、エアー残りで返却されるトレッド（戻りトレッド）の比率を求めた。結果を表１、表２に示す。

表１、表２より、導電性ゴム流路の幅が４ｍｍの場合、深さ０．５〜１．０ｍｍとなるように断面円弧形状の溝部が形成されていると、戻りトレッドの比率が比較例１よりも低減されることが分かる。そして、その内でも、溝部の曲率半径１０〜１４ｍｍであると、戻りトレッドの比率がさらに低減されることが分かる。

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。

１、６０ プリフォーマー
２ ダイプレート
３ 押出口
４、７０ トレッド
１２、６２ 導電性ゴム流路
１３、６１ トレッドゴム流路
１４ 導電性ゴム流路の入口部
２１ 上側ダイプレート
２２ 口金
２３ 溝部
４１、７１ 導電性ゴム
４２、７２ トレッドゴム
４３、７４ アンダートレッド
６３ 導電性ゴム流路の押出口側の先端
７３ 凹み
Ａ 曲率半径
Ｂ 深さ
Ｐ、Ｑ 側面
Ｒ 傾斜角度
Ｓ 突出長さ
Ｘ、Ｘ’、Ｙ （ゴムの供給方向を示す）矢印

Claims (5)

1. 中央部に導電性ゴムによる仕切壁状断面領域が確保されたトレッドを押出成形するために使用されるタイヤトレッドゴム押出用ダイスであって、
   導電性ゴム流路が中央部に設けられ、トレッドゴム流路が前記導電性ゴム流路の両側近傍に設けられたプリフォーマーと、前記トレッドの断面形状に対応した口金を有するダイプレートとを備えており、
   前記プリフォーマーが、前記トレッドゴム流路の前記導電性ゴム流路側の側面が前記導電性ゴム流路と直角をなす鉛直面に対して下流側に向けて鋭角に傾斜し、前記導電性ゴム流路の押出口側の先端が前記トレッドゴム流路の押出口側の先端よりも下流側に突出して形成されており、
   前記ダイプレートの口金の前記導電性ゴム流路の流出口の延長線上に位置する箇所に、所定形状の溝部が形成されていることを特徴とするタイヤトレッドゴム押出用ダイス。
2. 前記プリフォーマーが、
   前記トレッドゴム流路の前記導電性ゴム流路側の側面が前記導電性ゴム流路と直角をなす鉛直面に対して、７０〜８０°下流側に向けて傾斜し、前記導電性ゴム流路の押出口側の先端が前記トレッドゴム流路の押出口側の先端よりも、５〜１５ｍｍ下流側に突出して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤトレッドゴム押出用ダイス。
3. 前記溝部の断面が、前記導電性ゴム流路の断面形状に対応する曲線形状に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤトレッドゴム押出用ダイス。
4. 前記曲線形状が、前記導電性ゴム流路の断面形状に対応する曲率半径、深さ、幅で円弧形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のタイヤトレッドゴム押出用ダイス。
5. 前記導電性ゴム流路の幅が４〜６ｍｍであり、
   前記円弧形状が、曲率半径１０〜１４ｍｍで、深さ０．５〜１．０ｍｍとなるように形成されていることを特徴とする請求項４に記載のタイヤトレッドゴム押出用ダイス。

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