JP2020075427A - トレッドゴムの押出し成形用のプリフォーマ - Google Patents

Abstract

【課題】 アース帯部の露出巾のバラツキを抑え、タイヤの導電性不良などを抑制する。【解決手段】 プリフォーマ本体７の下流側壁面７ＳＬに、第１ゴム流路１６の第１ゴム押出し口２０と、第２ゴム流路１７の第２ゴム押出し口１９Ａ、１９Ａとが開口する。第２ゴム押出し口１９Ａ、１９Ａは、第１ゴム押出し口２０のトレッド巾方向の両側に仕切壁部２２を介して並列する。第１ゴム押出し口２０は、第２ゴム押出し口１９Ａのトレッド厚さ方向の一端縁Ｅａ及び他端縁Ｅｂを越えてトレッド厚さ方向にのびる延出部２０ａ、２０ｂを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、トレッドゴムを押出し成形するための押出しヘッドに使用されるプリフォーマに関する。

空気入りタイヤのトレッドゴムａとして、例えば図７（Ａ）に示すように、タイヤ周方向と直角な断面が、トレッド厚さ方向に貫通する第１ゴムＧ１からなるアース帯部ｂと、このアース帯部ｂにトレッド巾方向両側で隣接する第２ゴムＧ２からなるトレッド主部ｃとを含むものが提案されている。この種のトレッドゴムａでは、例えば、第２ゴムＧ２としてシリカ配合のゴム（低導電性ゴム）を用いることにより転がり抵抗を改善でき、又第１ゴムＧ１としてカーボン配合のゴム（導電性ゴム）を用いることにより、車両に蓄積された静電気を路面に逃がすことができる。

このような構造のトレッドゴムａを押出し成形する場合、プリフォーマとダイプレートとを有する押出しヘッドが用いられる。具体的には、図７（Ｂ）に概念的に示すように、プリフォーマｄにより、第１ゴムＧ１及び第２ゴムＧ２を、それぞれの押出し口ｄ１、ｄ２から予成形して個別に押し出す。そして個別に押し出された第１ゴムＧ１及び第２ゴムＧ２を、ダイプレートｅとの間の流路ｆ、或いはダイプレートｅ内の流路ｅ１内にて合流させた後、成形口ｅ２からトレッドゴムａとして押し出す。

しかしながら、第１ゴムＧ１と第２ゴムＧ２とが合流して一体化するとき、第１ゴムＧ１が、両側の第２ゴムＧ２から強く押されて変形し易い。特にトレッドゴムａの表面において、アース帯部ｂの露出巾ａｗ（図７（Ａ）に示す）にバラツキが生じる傾向がある。その結果、露出巾ａｗが狭くなり、タイヤの導電性を十分に確保することができなくなったり、露出巾ａｗが広くなり、アース帯部ｂがトレッド主部ｃから凹んで接地性が悪化するなどの問題が生じる。

なおプリフォーマに係わる先行技術として下記の特許文献１、２がある。

特開２０１４−９４４５２号公報 特開２０１４−４６６７７号公報

本発明は、特にアース帯部の露出巾のバラツキを抑え、タイヤの導電性不良などを抑制しうるトレッドゴムの押出し成形用のプリフォーマを提供することを課題としている。

本発明は、押出し方向と直角な断面が、トレッド厚さ方向に貫通する導電性の第１ゴムからなるアース帯部と、このアース帯部にトレッド巾方向両側で隣接しかつ低導電性の第２ゴムからなるトレッド主部とを含むトレッドゴムの押出し成形用のプリフォーマであって、
前記第１ゴムが通る第１ゴム流路と、前記第２ゴムが通る第２ゴム流路とを有するプリフォーマ本体を具え、
前記プリフォーマ本体の押出し方向の下流側壁面に、前記第１ゴム流路の第１ゴム押出し口と、前記第２ゴム流路の第２ゴム押出し口とが開口し、
かつ前記第２ゴム押出し口は、前記第１ゴム押出し口のトレッド巾方向の両側に仕切壁部を介して並列するとともに、
前記第１ゴム押出し口は、前記第２ゴム押出し口のトレッド厚さ方向の一端縁及び他端縁を越えてトレッド厚さ方向にのびる延出部を有する。

本発明に係るトレッドゴムの押出し成形用のプリフォーマでは、前記下流側壁面から前記仕切壁部が突出することにより、前記第１ゴム押出し口は、前記第２ゴム押出し口よりも押出し方向の下流側で開口するのが好ましい。

本発明に係るトレッドゴムの押出し成形用のプリフォーマでは、前記仕切壁部の前記第２ゴム押出し口側の側面は、押出し方向の下流側に向かって仕切壁部の厚さが減じる向きに傾斜するのが好ましい。

本発明に係るトレッドゴムの押出し成形用のプリフォーマでは、前記第１ゴム流路は、前記下流側壁面上に形成される凹溝からなり、かつ前記第１ゴム流路のゴム流入口は、前記下流側壁面上に形成される凹み部からなるとともに、前記ゴム流入口は、前記第１ゴム流路の一方の前記延出部に導通するのが好ましい。

本発明は叙上の如く、第１ゴム押出し口の延出部は、第２ゴム押出し口よりもトレッド厚さ方向両外側にはみ出す。そのため、第１ゴムＧ１と第２ゴムＧ２とが合流して一体化するとき、第１ゴムＧ１のトレッド厚さ方向両端部が、トレッド巾方向両側の第２ゴムＧ２から強く押されて細く変形するのを抑えることができ、トレッドゴムの表面における、アース帯部の露出巾のバラツキを抑制しうる。その結果、アース帯部の露出巾が狭くなってタイヤの導電性が減じたり、逆に露出巾ａｗが広くなりアース帯部が凹んで接地性が悪化するのを抑制できる。

（Ａ）は本発明のプリフォーマを用いた押し出しヘッドの主要部を概念的に示すトレッド厚さ方向の断面図、（Ｂ）はそれによって押出し成形されるトレッドゴムの押出し方向と直角な断面図である。 プリフォーマとダイプレートとを示す斜視図である。 第１ゴム流路及び第２ゴム流路を概念的に示す斜視図である。 （Ａ）はプリフォーマを押出し方向上流側から見た背面図、（Ｂ）はプリフォーマを押出し方向下流側から見た正面図である。 図４（Ｂ）のＡ−Ａ断面図である。 図４（Ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。 （Ａ）はトレッドゴムの断面図、（Ｂ）はトレッドゴムを押出し成形する際の従来の問題点を説明するための押し出しヘッドの主要部を概念的に示す巾方向の断面図図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１（Ａ）は、プリフォーマ１を用いた押出しヘッド２の主要部を概念的に示すトレッド厚さ方向の断面図である。同図に示すように、本例の押出しヘッド２は、ヘッド本体２Ａと、ベースフォーマ２Ｂと、プリフォーマ１と、ダイプレート３とを含み、これによりトレッドゴムＴが押し出し成形される。

図１（Ｂ）に示すように、トレッドゴムＴは、押出し方向と直角な断面が、トレッド厚さ方向に貫通するアース帯部５と、このアース帯部５にトレッド巾方向両側で隣接するトレッド主部６とを含む。前記アース帯部５は、例えばカーボン配合の導電性の第１ゴムＧ１から形成され、これにより車両に蓄積された静電気を路面に逃がすことができる。又トレッド主部６は、例えばシリカ配合の低導電性の第２ゴムＧ２から形成され、これによりタイヤの転がり抵抗を改善しうる。

特に、本例では、トレッド主部６が、トレッド巾方向外側のウイングゴム部分６ａと、残部の本体ゴム部分６ｂとからなる場合が示される。ウイングゴム部分６ａは、第２ゴムＧ２のうちで接着性を重視した第２ゴムＧ２ａからなり、本体ゴム部分６ｂは、第２ゴムＧ２のうちで耐摩耗性やゴム弾性等を重視した第２ゴムＧ２ｂからなる。図示しないが、これ以外にも、本体ゴム部分６ｂが、さらに半径方向外側のキャップゴム部分と半径方向内側のベースゴム部分とに区分された構造なども適宜採用しうる。

図１（Ａ）に示すように、プリフォーマ１は、ベースフォーマ２Ｂに支持されるとともに、ベースフォーマ２Ｂは、ヘッド本体２Ａに支持される。ヘッド本体２Ａには、第２ゴムＧ２ａ用のゴム押出機１０ａ（図示省略）と、第２ゴムＧ２ｂ用のゴム押出機１０ｂ（図示省略）とがそれぞれ接続される。

図中の符号１１ａ、１１ｂは、ヘッド本体２Ａとヘッド本体２Ａとを貫通する流路であり、この流路１１ａ、１１ｂを介して、第２ゴムＧ２ａ、Ｇ２ｂがプリフォーマ１に供給される。本例では、ダイプレート３に、第１ゴムＧ１用のゴム押出機１０ｃが接続され、このゴム押出機１０ｃから流路１１ｃを介して、第１ゴムＧ１がプリフォーマ１に供給される。

プリフォーマ１は、例えば矩形ブロック状のプリフォーマ本体７を具える。プリフォーマ本体７には、第１ゴムＧ１が通る第１ゴム流路１６と、第２ゴムＧ２が通る第２ゴム流路１７とが配される。

図３は、第１ゴム流路１６及び第２ゴム流路１７を概念的に示す斜視図である。図３に示すように、第２ゴム流路１７は、第２ゴムＧ２ａが通る個別流路部１７Ａ、１７Ａ、第２ゴムＧ２ｂが通る個別流路部１７Ｂ、及び第２ゴムＧ２ａとＧ２ｂとが合流して通る一次の合流流路部１７Ｃから構成される。

図３、４（Ａ）に示すように、プリフォーマ本体７の押出し方向の上流側壁面７Ｓ_Ｕには、個別流路部１７Ａの流入口１８Ａと、個別流路部１７Ｂの流入口１８Ｂとがそれぞれ開口している。又図３、４（Ｂ）に示すように、プリフォーマ本体７の押出し方向の下流側壁面７Ｓ_Ｌには、合流流路部１７Ｃの押出し口である第２ゴム押出し口１９と、第１ゴム流路１６の押出し口である第１ゴム押出し口２０とが開口している。前記個別流路部１７Ａは、流入口１８Ａから合流点Ｐまでのびる。個別流路部１７Ｂは、前記流入口１８Ｂから合流点Ｐまでのびる。又一次の合流流路部１７Ｃは、前記合流点Ｐから第２ゴム押出し口１９までのびる。

ここで、前記一次の合流流路部１７Ｃは、合流点Ｐよりも下流側において、仕切部２１によりトレッド巾方向両側に分岐される。これに伴い第２ゴム押出し口１９も、トレッド巾方向両側の第２ゴム押出し口１９Ａ、１９Ａに区分される。又図４（Ｂ）に示すように、第２ゴム押出し口１９Ａ、１９Ａ間には、下流側壁面７Ｓ_Ｌ上を、トレッド厚さ方向にのびる凹溝からなる第１ゴム流路１６が、仕切壁部２２を介して形成される。即ち、第２ゴム押出し口１９Ａ、１９Ａは、第１ゴム押出し口２０のトレッド巾方向両側に、仕切壁部２２を介して並列している。

第１ゴム押出し口２０は、第２ゴム押出し口１９Ａのトレッド厚さ方向の一端縁Ｅａ及び他端縁Ｅｂを越えてトレッド厚さ方向にのびる延出部２０ａ、２０ｂを有する。

図５は図４（Ｂ）のＡ−Ａ断面図である。図５に示すように、本例の仕切壁部２２は、下流側壁面７Ｓ_Ｌから下流側に突出する突出部分２２Ａを具える。これにより第１ゴム押出し口２０は、第２ゴム押出し口１９Ａよりも押出し方向の下流側で開口している。

又各仕切壁部２２の第２ゴム押出し口１９Ａ側の側面２２Ｓは、それぞれ押出し方向の下流側に向かって仕切壁部２２の厚さが減じる向きに傾斜する。本例では突出部分２２Ａにおける側面２２Ｓが傾斜する場合が示される。

図２に示すように、プリフォーマ１の下流側には、成形流路２５を有するダイプレート３が重ね置きされる。図６は図４（Ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。図６に一点鎖線で示すように、本例の成形流路２５は、成形流路部２５Ａと案内流路部２５Ｂとを具える。成形流路部２５Ａは、断面形状が成形口２７と実質的に等しい平行孔として形成される。又案内流路部２５Ｂは、トレッド巾方向巾及びトレッド厚さ方向高さを減じながら第２ゴム押出し口１９Ａから成形流路部２５Ａまでのびる。

成形流路２５の流入口２８は、前記第２ゴム押出し口１９とほぼ同形状をなす。従って、第１ゴム押出し口２０の延出部２０ａ、２０ｂは、ダイプレート３の押出し方向の上流側壁面３Ｓ_Ｕにて閉止される。なお仕切壁部２２の突出部分２２Ａは、前記案内流路部２５Ｂ内に侵入している。

次に、第１ゴム流路１６のゴム流入口２６は、前記下流側壁面７Ｓ_Ｌ上に形成される凹み部３０からなる。このゴム流入口２６は、一方の延出部２０ｂに導通する。本例では、ダイプレート３にはゴム流入口２６に連なる前記流路１１ｃが貫通し、ゴム押出機１０ｃからの第１ゴムＧ１が前記第１ゴム流路１６に供給される。

このように、プリフォーマ１では、図４（Ｂ）に示すように、第１ゴム押出し口２０の延出部２０ａ、２０ｂが、第２ゴム押出し口１９よりもトレッド厚さ方向両外側にはみ出している。そのため、第１ゴム流路１６のトレッド厚さ方向両端側での圧力が相対的に高まる。これにより、第１ゴムＧ１と第２ゴムＧ２とが成形流路２５内で合流して一体化するとき、第１ゴムＧ１のトレッド厚さ方向両端部が、トレッド巾方向両側の第２ゴムＧ２から押されて細く変形するのを抑えることができる。その結果、トレッドゴムＴの表面における、アース帯部５の露出巾のバラツキを抑制することができる。

しかも本例では、図５に示すように、仕切壁部２２が下流側壁面７Ｓ_Ｌから突出している。即ち、第１ゴム押出し口２０が、成形口２７に相対的に近づくため、第１ゴムＧ１が第２ゴムＧ２から影響を受ける距離を短縮でき、第１ゴムＧ１の変形をさらに抑制しうる。

又仕切壁部２２の側面２２Ｓが、仕切壁部２２の厚さが減じる向きに傾斜している。そのため、第２ゴムＧ２が第１ゴムＧ１と滑らかに合流でき、第２ゴムＧ２から押されて変形するのをさらに抑制しうる。又第２ゴムＧ２のゴム流れがスムーズになり、ゴムの滞留に起因するダイプレート３内での温度上昇が抑えられるため、ゴム焼けの抑制にも役立つ。

本例では、図６に示すように、第１ゴム流路１６において、他方の延出部２０ａ側の溝底コーナ部Ｑを、滑らかな円弧部３１で形成している。前記円弧部３１の半径は、第１ゴム流路１６の深さ以上であるのが好ましい。これにより、第１ゴム流路１６のゴム流れをさらに円滑化しうる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示す形状のプリフォーマを、表１の仕様に基づいて試作し、図１（Ｂ）に示す断面形状のトレッドゴムをそれぞれ２０本ずつ押出し成形した。そして、アース帯部の露出巾が狭くなって導電性が得られなくなったトレッドゴムの発生率、及びアース帯部の露出部における凹み量の最大を測定した。

表１に示すように、実施例は、アース帯部の露出巾のバラツキを抑え、タイヤの導電性不良などを抑制しうるのが確認できる。

１ プリフォーマ
５ アース帯部
６ トレッド主部
７ プリフォーマ本体
７ＳＬ 下流側壁面
１６ 第１ゴム流路
１７ 第２ゴム流路
１９ 第２ゴム押出し口
２０ 第１ゴム押出し口
２０ａ、２０ｂ 延出部
２２ 仕切壁部
２２Ｓ 側面
２６ ゴム流入口
３０ 凹み部
Ｅａ 一端縁
Ｅｂ 他端縁
Ｇ１ 第１ゴム
Ｇ２ 第２ゴム
Ｔ トレッドゴム

Claims (4)

1. 押出し方向と直角な断面が、トレッド厚さ方向に貫通する導電性の第１ゴムからなるアース帯部と、このアース帯部にトレッド巾方向両側で隣接しかつ低導電性の第２ゴムからなるトレッド主部とを含むトレッドゴムの押出し成形用のプリフォーマであって、
   前記第１ゴムが通る第１ゴム流路と、前記第２ゴムが通る第２ゴム流路とを有するプリフォーマ本体を具え、
   前記プリフォーマ本体の押出し方向の下流側壁面に、前記第１ゴム流路の第１ゴム押出し口と、前記第２ゴム流路の第２ゴム押出し口とが開口し、
   かつ前記第２ゴム押出し口は、前記第１ゴム押出し口のトレッド巾方向の両側に仕切壁部を介して並列するとともに、
   前記第１ゴム押出し口は、前記第２ゴム押出し口のトレッド厚さ方向の一端縁及び他端縁を越えてトレッド厚さ方向にのびる延出部を有するトレッドゴムの押出し成形用のプリフォーマ。
2. 前記下流側壁面から前記仕切壁部が突出することにより、前記第１ゴム押出し口は、前記第２ゴム押出し口よりも押出し方向の下流側で開口する請求項１記載の
   トレッドゴムの押出し成形用のプリフォーマ。
3. 前記仕切壁部の前記第２ゴム押出し口側の側面は、押出し方向の下流側に向かって仕切壁部の厚さが減じる向きに傾斜する請求項２記載のトレッドゴムの押出し成形用のプリフォーマ。
4. 前記第１ゴム流路は、前記下流側壁面上に形成される凹溝からなり、かつ前記第１ゴム流路のゴム流入口は、前記下流側壁面上に形成される凹み部からなるとともに、前記ゴム流入口は、前記第１ゴム流路の一方の前記延出部に導通する請求項１〜３の何れかに記載のトレッドゴムの押出し成形用のプリフォーマ。

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