JP4036260B2

JP4036260B2 - 円環状ゴム状弾性部材の成形治具

Info

Publication number: JP4036260B2
Application number: JP2002174290A
Authority: JP
Inventors: 稔平地
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: JP2004017426A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、円環状ゴム状弾性部材の成形治具に係わり、更に詳しくは回転自在な円盤状の成形プレートと成形治具本体とで所定形状の円環状部材を成形する際、成形後の円環状部材の表面を滑らかで綺麗に成形仕上げることが出来ると共に、継ぎ目のない円環状部材を製造することが出来る円環状ゴム状弾性部材の成形治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤ構成材料の一つとして使用するフィラー付きタイヤビードは、予め円環状に成形されたビードグロッメット（スチールコードを複数本束ねてゴム被覆し、円環状に構成したもの）の周上にフィラー（ゴム材料を断面略三角形状に形成した物）を貼付けて構成しているが、そのフィラーの製造工程としては、押出機により断面略三角形状のフィラーを押出し、そして、そのフィラーをビードグロッメットの周長に対応する長さで定尺切断すると共に、ビードグロッメットの外周面上にフィラーを貼付け、フィラーの端末部の接合処理を行っている。
【０００３】
然しながら、予め円環状に成形されたビードグロッメットの外周曲面に沿ってフィラーゴムを一様に変形させて貼付けるのが非常に難しく、特にフィラーの変形の不均一は完成後のタイヤ品質（例えば、重量バランス）に悪影響を与えると言う問題があった。
【０００４】
また、ビードグロッメットへのフィラーゴムの貼付けは、フィラーを圧着しながら行うためにフィラーの根元部分が伸びてしまい、この伸び量も不均一になることが多く、タイヤの品質に悪影響を与えると言う問題があった。
【０００５】
更に、フィラーの端末部の接合処理では、フィラーゴムの収縮等でフィラー全長が変化して接合位置の合わせが困難となる場合があり、品質及び作業上に好ましくない結果となっていた。また、フィラーゴムの収縮等による問題を解決するために、フィラーの押出し工程と定尺切断工程との間に、フィラーを冷却するための冷却領域が必要となっていたが、設備が大掛かりで、高価となる問題があった。
【０００６】
そこで、上記のような問題を解決する方法として、成形されたフィラーを寝かせた状態で成形ドラムに巻付け、端末接合処理を終えた後にドラムに設けた機構により展開させてフィラープロファイルを起こしビードに貼付ける方法が行われている。
【０００７】
また、他の円環部材の成形方法及び装置として、例えば、特開平１１−１０５１５５号公報に開示されているように、回転自在な成形ディスク上に円環状基礎部材（ビードグロメット）を配設しておき、その外周面に押出機から紐状または帯状の低粘度化したゴム状弾性材料を供給すると供に、成形ディスク上に押し付けたダイス（成形治具）により所定の形状の円環状部材（フィラー）を一体的に製造する方法が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、上記のように回転自在な成形ディスク上で円環状部材を成形する場合に通常のゴム押出機に使用されるダイスの形状を用いた場合、以下のような問題が生じる。
(a).成形進行方向（回転する成形ディスクとダイスとの間にゴム状弾性材料が供給され、所定形状の円環状部材が成形される方向）の摩擦が大きく、成形された円環状部材の表面のゴムが所々捲き上がり、結果として円環状部材の成形が困難になる。
(b).ダイス部各所にゴム材料が密着、または残留して所謂、焼け等の障害をもたらす。
【０００９】
この発明はかかる従来の問題点に着目し、成形プレート上で円環状部材を成形する際、成形進行方向の摩擦が小さく、表面の捲き上がりもなく、更に材料の密着や残留等の障害もなく円滑に継ぎ目のない円環状部材を成形することが出来る円環状ゴム状弾性部材の成形治具を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、回転自在な円盤状の成形プレートと成形治具本体との間に紐状または帯状の低粘度化したゴム状弾性材料を供給すると供に、前記成形プレートを回転させながら成形プレート上で所定形状の円環状部材を成形する成形治具であって、前記成形プレート側に位置する成形治具本体の加工成形面を、円環状部材の成形方向には低角度で滑らかな曲面、または傾斜面に形成すると共に、成形方向と直交する方向には、成形する円環状部材の形態に対応する形状に形成したことを要旨とするものである。
【００１１】
前記成形治具本体は、表面温度を７０°Ｃ〜１３０°Ｃの範囲で温度調整する温度調整手段を具備し、少なくとも加工成形面を温度調整可能な熱伝導率を有する材料により構成してある。
【００１２】
また成形治具本体の加工成形面は、ブラスト処理と樹脂加工との少なくとも一方の摩擦低減処理を施すものである。
【００１３】
このように、成形プレート側に位置する成形治具本体の加工成形面を、円環状部材の成形方向には低角度で滑らか曲面、または傾斜面に形成すると共に、成形方向と直交する方向には、成形する円環状部材の形態に対応する形状に形成したことにより、成形進行方向の摩擦が小さく、表面の捲き上がりもなく、更に材料の密着や残留等の障害もなく円滑に継ぎ目のない円環状部材を成形することが出来るものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
【００１５】
図１は、この発明を実施した成形プレート上に円環状ゴム部材を成形するための成形治具を取付けたダイス装置の斜視図、図２は図１のＡ−Ａ矢視線に沿う円環状部材Ｗの拡大断面図を示している。
【００１６】
前記成形治具本体１を取付けたダイス装置２は、図１に示すように、水平（または鉛直状態）に配設された回転自在な円盤状の成形プレート３上に配設され、図示しない押出機から紐状または帯状の低粘度化したゴム状弾性材料Ｇａを成形治具本体１と成形プレート３との間に供給する。
【００１７】
そして、成形プレート３を所定の速度で回転させながら予め成形プレート３上の中心部に載置された円環状基準部材Ｑ（この実施形態ではビードグロメットを使用しているが、特に材料には限定されない）に沿って継ぎ目のない断面略三角形状の環状部材Ｗａを成形し、図２に示すよな円環状部材Ｗ（フィラー付きタイヤビード）を一体的に成形するものである。
【００１８】
上記のような成形治具本体１を取付けたダイス装置２を用いて円環状ゴム部材Ｗを成形する場合、この発明の実施形態では、成形進行方向の摩擦が小さく、表面の捲き上がりもなく、更に材料の密着や残留等の障害もなく円滑に継ぎ目のない円環状部材を成形するために、成形治具本体１の成形プレート３側に位置する成形治具本体１の加工成形面４を、図３及び図４〜図７に示すように、円環状部材の成形方向Ｘには低角度（２０度以下) で滑らかな曲面５ａ（または傾斜面）に形成すると共に、成形方向と直交する方向Ｙには、成形する円環状部材Ｗの形態に対応する形状５ｂ、即ち、環状部材Ｗａの傾斜面に沿った形状に形成してある。
【００１９】
即ち、成形治具本体１の加工成形面４を円環状部材の成形方向Ｘに低角度（２０度以下) に形成することにより、部材の表面（肌）は滑らかになるが、あまり低すぎるとダイスが大きくなるだけでなく、大きな圧力がダイスにかかり寸法精度が低下する。従って、２０度以下近傍に設定することが望ましい。
【００２０】
従って、成形プレート３の表面に対してダイス装置２に取付けられた成形治具本体１の加工成形面４を当接させた状態で成形プレート３を回転させて加工を開始すると、ゴム状弾性材料Ｇａは成形プレート３と加工成形面４の低角度（２０度以下）で滑らかな曲面５ａ（または傾斜面）との間に侵入すると共に、滑らかな曲面５ａと円環状部材Ｗの形態に対応する形状５ｂに沿って所定の形状に成形加工されることになる。
【００２１】
また、前記成形治具本体１は、図示しない温度調整手段により表面温度が７０°Ｃ〜１３０°Ｃの範囲で温度調整され、これにより供給されるゴム状弾性材料Ｇａの粘性を一定に保つことで成形作業も容易に行うことが出来る。なお、表面温度が１３０°Ｃを超えるた場合には、ゴム状弾性材料Ｇａが焼け易くなり、また７０°Ｃ未満ではダイス圧力が大きくなり、寸法精度が低下する。従って、表面温度が７０°Ｃ〜１３０°Ｃの範囲に設定するのが望ましい。
【００２２】
なお、成形治具本体１の少なくとも加工成形面４は、温度調整可能な金属またはセラミック等の熱伝導率の良い材料により構成し、更に成形治具本体１の加工成形面４を、ブラスト処理やフッ素樹脂等の樹脂加工を施すことで摩擦低減処理することが好ましい。
【００２３】
これにより、ゴム状弾性材料Ｇａは成形方向Ｘに対して摩擦が小さく、表面の捲き上がりもなく、更に材料の密着や残留等の障害もなく円滑に継ぎ目のない円環状部材Ｗを成形することが出来る。
【００２４】
なお、この実施形態では、水平に配設した成形プレート３に対して成形治具本体１を取付けたダイス装置２を配設してあるが、この実施形態に限定されず、鉛直向きに回転自在に配設された成形プレート３の表面に対して成形治具本体１を取付けたダイス装置２を接近・離反可能に設置することも可能である。また、この実施形態では、円環状基準部材Ｑが、ゴム材料を被覆したスチールコードを円環に構成した物したビードグロッメットを使用しているが、この実施形態には限定されず、環状物であれば特に材料には限定されるものではない。
【００２５】
また、ゴム状弾性材料Ｇをダイス装置２の成形治具本体１により所定の形状に成形するものとして、この実施形態では、ゴム材料を断面略三角形状に形成するフィラーであるが、この実施形態に限定されるものではない。
【００２６】
更に、この実施形態では、環状部材Ｗａとして一層構造のものを製造する場合について説明したが、多層構造の製造にも適用することは可能であり、この場合には、第１の成形工程において、上記のように図４〜図７に示す第一層目の加工成形面４を備えた成形治具本体１を使用し、そして第二層目では、図８〜図１１に示す加工成形面４’を備えた成形治具本体１ａを使用して成形を行う。
【００２７】
なお、第一層目の成形治具本体１と第二層目の成形治具本体１ａは、形状や大きさは若干ことなるが、基本的な構成、即ち、円環状部材の成形方向Ｘには低角度で滑らかな曲面５ａ’（または傾斜面）に形成すると共に、成形方向と直交する方向Ｙには、成形する円環状部材Ｗの形態に対応する形状５ｂ’、即ち、環状部材Ｗａの傾斜面に沿った形状に形成する点は同じなので、同一符号を付して説明は省略する。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は、上記のように回転自在な円盤状の成形プレートと成形治具本体との間に紐状または帯状の低粘度化したゴム状弾性材料を供給すると供に、前記成形プレートを回転させながら成形プレート上で所定形状の円環状部材を成形する成形治具であって、前記成形プレート側に位置する成形治具本体の加工成形面を、円環状部材の成形方向には低角度で滑らかな曲面、または傾斜面に形成すると共に、成形方向と直交する方向には、成形する円環状部材の形態に対応する形状に形成したので、成形プレート上で円環状部材を成形する際、成形進行方向の摩擦が小さく、表面の捲き上がりもなく、更に材料の密着や残留等の障害もなく円滑に継ぎ目のない円環状部材を成形することが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を実施した成形プレート上に円環状ゴム部材を成形するための成形治具を取付けたダイス装置の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視線に沿う円環状部材Ｗの拡大断面図である。
【図３】この発明の成形治具本体の加工成形面側の斜視図である。
【図４】一層目を成形する成形治具本体の正面図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ矢視側面図である。
【図７】図４のＣ−Ｃ矢視側面図である。
【図８】二層目を成形する成形治具本体の正面図である。
【図９】図８の平面図である。
【図１０】図８のＤ−Ｄ矢視側面図である。
【図１１】図８のＥ−Ｅ矢視側面図である。
【符号の説明】
１成形治具本体２ダイス装置
３成形プレート４，４’ 加工成形面
５ａ低角度で滑らかな曲面（または傾斜面）
５ｂ成形する円環状部材の形態に対応する形状
Ｗ円環状部材Ｗａ環状部材
Ｇａゴム状弾性材料Ｑ円環状基準部材
Ｘ円環状部材の成形方向
Ｙ成形方向と直交する方向

Claims

回転自在な円盤状の成形プレートと成形治具本体との間に紐状または帯状の低粘度化したゴム状弾性材料を供給すると供に、前記成形プレートを回転させながら成形プレート上で所定形状の円環状部材を成形する成形治具であって、
前記成形プレート側に位置する成形治具本体の加工成形面を、円環状部材の成形方向には低角度で滑らかな曲面、または傾斜面に形成すると共に、成形方向と直交する方向には、成形する円環状部材の形態に対応する形状に形成して成る円環状ゴム状弾性部材の成形治具。
前記成形治具本体は、表面温度を７０°Ｃ〜１３０°Ｃの範囲で温度調整する温度調整手段を具備させた請求項１に記載の円環状ゴム状弾性部材の成形治具。
前記成形治具本体は、少なくとも加工成形面を温度調整可能な熱伝導率を有する材料により構成した請求項１または２に記載の円環状ゴム状弾性部材の成形治具。
前記成形治具本体の加工成形面を、摩擦低減処理を施した請求項１，２または３に記載の円環状ゴム状弾性部材の成形治具。
前記加工成形面の摩擦低減処理としては、ブラスト処理と樹脂加工との少なくとも一方である請求項４に記載の円環状ゴム状弾性部材の成形治具。