JP4067342B2 - 円環状ゴム状弾性部材の成形方法及びその成形方法に用いる厚さ調整補助ダイスを備えたダイス装置 - Google Patents

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方法及びその成形方法に用いる厚さ調整補助ダイスを備えたダイス装置に係わり、更に詳しくは回転自在な成形プレート上においてダイス装置により環状部材を成形する際、周上において肉厚が均一で、段差及び継ぎ目のない円環状ゴム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方法及びその成形方法に用いる厚さ調整補助ダイスを備えたダイス装置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メットの周上にフィラー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（フィラー）を供給すると供に、成形ディスク上に押し付けたダイスにより所定の形状の円環状部材（フィラー付きタイヤビード）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、回転自在な成形ディスク上でゴム状弾性材料をダイス装置により所定の形状に形成した円環状部材を成形する際、円環状部材の先端部と後端部との継ぎ目部（スプライス部）に、供給されたゴム状弾性材料の余剰材料が重なり、円環状ゴム部材の周上において肉厚のアンバランスが生じる。
【０００９】
即ち、継ぎ目部に肉厚のアンバランスによる段差部分が発生し、外観を悪化させるばかりか、重量のアンバランスが生じて成形後のタイヤユニフォミティーに影響を与えると言う問題があった。
【００１０】
上記の肉厚のアンバランスの発生要因としては、本願発明等が種々の試作実験等を繰返し行った結果、円環状部材の成形スタート後に円環状部材の先端部が１周して再びダイス装置に侵入するが、その前に、ゴム状弾性材料の投入は終了しており、ダイス装置内に残っているバンクゴムが円環状部材の先端部に均されて表面上は段差レス（平滑面）となる。
【００１１】
しかし、実際には円環状部材の端末部の重なり部分はダイスエルにより所要寸法の厚みより若干厚くなっており、その部分が円環状部材の周上において肉厚のアンバランスの重点となってしまうことが判った。
【００１２】
このような問題を解決する方法としては、ゴム状弾性材料の投入量を適正にして円環状部材の先端部分の材料が再びダイス装置に侵入する際に突き合わせ接合（バットスプライス）となるようにすることも考えられるが、段差部分の形状を均一にして綺麗に仕上げるには、若干多め気味のゴム材料を投入せざるを得ず、従って上記のような問題を有効に解決することは難しい。
【００１３】
この発明はかかる従来の問題点に着目し、回転自在な成形プレート上においてダイス装置により環状部材を成形する際、周上において肉厚が均一で、段差及び継ぎ目のない円環状ゴム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方法及びその成形方法に用いる厚さ調整補助ダイスを備えたダイス装置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【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、円環状ゴム状弾性部材の成形方法は、回転自在な円盤状の成形プレート上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共に、前記成形プレートを回転させながら成形プレート表面に接触させたダイス装置により所定形状の円環状ゴム部材を成形する円環状ゴム状弾性部材の成形方法であって、前記ゴム状弾性材料を供給して環状部材の成形開始時から所定時間ダイス本体の側面に取付けた厚さ調整補助ダイスにより設定肉厚よりも薄くなるように環状部材を成形し、環状部材の成形が所定距離進んだ段階で、前記厚さ調整補助ダイスを設定肉厚となるように調整し、このような状態で成形プレートを回転させながら設定した肉厚の円環状ゴム部材を成形することを要旨とするものである。
【００１５】
前記円環状ゴム部材を成形する際、前記成形プレートを少なくとも一周以上回転させて、継ぎ目及び段差のない肉厚の均一な円環状ゴム部材を成形する。
【００１６】
これにより、円環状部材の成形後に周上において肉厚が均一で、アンバランスがなく、しかも段差及び継ぎ目のない円環状ゴム部材を成形することが出来る。
【００１７】
また、この発明の円環状ゴム状弾性部材の成形方法に用いる厚さ調整補助ダイスを備えたダイス装置は、回転自在な円盤状の成形プレート上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共に、前記成形プレートを回転させながら成形プレート表面に接触させたダイス装置により所定形状の円環状ゴム部材を成形する厚さ調整補助ダイスを備えたダイス装置であって、前記ダイス装置のゴム状弾性材料の出口側側面に、環状部材の肉厚を調整する厚さ調整補助ダイスを着脱可能に取付けたことを要旨とするものである。
【００１８】
前記厚さ調整補助ダイスは、ダイス装置の側面に着脱可能に取付けられ、昇降手段により上下位置を調整出来るように構成するものである。
【００１９】
このように、ダイス装置のゴム状弾性材料の出口側側面に、環状部材の肉厚を調整する昇降可能な厚さ調整補助ダイスを着脱可能に取付けると共に、設定肉厚よりも薄いゲージ部材を用いた簡単な構成により、周上において肉厚が均一で、段差及び継ぎ目のない円環状ゴム部材を成形することが出来るものである。
【００２０】
【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。
【００２１】
図１は、この発明にかかる円環状ゴム部材を成形するための成形装置の一部概略構成図を示し、この成形装置は、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１と、この成形プレート１に押し付けられたダイス装置２のダイス本体２ａとの間に、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Ｇを供給し、成形プレート１を所定の速度で回転させながら予め成形プレート１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に示すような円環状ゴム部材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。
【００２２】
このような成形装置において上記のような円環状ゴム部材Ｗを成形する場合、この発明の実施形態では、図１及び図３に示すように、ダイス装置２のゴム状弾性材料の出口側側面３に、ボルト等の締結部材４を介して環状部材Ｗａの肉厚を調整する昇降可能な厚さ調整補助ダイス５を着脱可能に取付ける。
【００２３】
前記厚さ調整補助ダイス５は、ダイス装置２と同一の材質または他の材料で形成することも可能であり、円環状基準部材Ｑ側の先端５ａに円弧状の曲面を持ち、環状部材Ｗａを成形する後端側５ｂは、環状部材Ｗａの断面形状に合わせた傾斜面に形成されている。
【００２４】
そして、厚さ調整補助ダイス５は、ダイス装置２の出口側側面３に沿って、図示しないシリンダー等の昇降手段により上下方向に昇降可能に構成されると共に、上記のようにボルト等の締結部材４を介して着脱可能に取付けられるものである。
【００２５】
そして、このような厚さ調整補助ダイス５を備えたダイス装置２により円環状ゴム部材Ｗを製造する場合には、図４（ａ），（ｂ）に示すように、厚さ調整補助ダイス５を取付け位置に、予め環状部材Ｗａの設定肉厚Ｈよりも薄くなるように取付け、ゴム状弾性材料Ｇを供給して環状部材Ｗａの成形開始時に、前記厚さ調整補助ダイス５により設定肉厚よりも薄くなるように環状部材Ｗａ’を成形する。
【００２６】
そして、環状部材Ｗａ’の成形が所定距離Ｓだけ進んだ段階で、図５（ａ），（ｂ）に示すように、前記厚さ調整補助ダイス５を図示しない昇降手段により設定肉厚となる上昇させ、環状部材Ｗａを成形するダイス装置２により設定肉厚の環状部材Ｗａを成形する。このような状態で成形プレート１を１回転させながら設定した肉厚の円環状ゴム部材Ｗを成形した後、成形プレート１を２回転目では、図６（ａ），（ｂ）に示すように、最初に成形した設定肉厚より薄い部分の環状部材Ｗａ’が再度ダイス装置２に突入し、ダイス装置２内に残ったバンクゴム材料Ｗｂを消費させながら円環状部材に成形する。
【００２７】
この時、図７（ａ），（ｂ）に示すように、最初に成形した設定肉厚より薄い部分の環状部材Ｗａ’上にバングゴム材料Ｗｂが均されて設定された継ぎ目及び段差のない肉厚の均一な円環状ゴム部材Ｗを製造することが出来るのである。
【００２８】
このように、ゴム状弾性材料を供給して環状部材の成形開始時に、ダイス本体の側面に取付けた厚さ調整補助ダイスにより設定肉厚よりも薄くなるように環状部材を成形し、環状部材の成形が所定距離進んだ段階で、前記厚さ調整補助ダイスを設定肉厚となるように調整し、このような状態で成形プレートを回転させながら設定した肉厚の円環状ゴム部材を成形するので、円環状部材の成形後に周上において肉厚が均一で、アンバランスがなく、しかも段差及び継ぎ目のない円環状ゴム部材を成形することが出来る。
【００２９】
なお、前記ダイス装置２に、図示しない温度調整機構を設けることで（温調される高温ダイス（８０°Ｃ〜１２０°Ｃ）からの耐熱性の要求事項に対応させることが出来る）ゴム状弾性材料の成形を容易に行うことが出来ると共に、継ぎ目のない円環状ゴム部材Ｗを効率良く製造できる。
【００３０】
なお、この実施形態では、水平に配設した成形プレート１に対してダイス装置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１の表面に対してダイス装置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ビードグロ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。
【００３１】
また、ゴム状弾性材料Ｇをダイス装置２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。
【００３２】
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る。
【００３３】
【発明の効果】
この発明は、上記のようにゴム状弾性材料を供給して環状部材の成形開始時から所定時間ダイス本体の側面に取付けた厚さ調整補助ダイスにより設定肉厚よりも薄くなるように環状部材を成形し、環状部材の成形が所定距離進んだ段階で、前記厚さ調整補助ダイスを設定肉厚となるように調整し、このような状態で成形プレートを回転させながら設定した肉厚の円環状ゴム部材を成形するので、円環状部材の成形後に周上において肉厚が均一で、アンバランスがなく、しかも段差及び継ぎ目のない円環状ゴム部材を成形することが出来る効果がある。
【００３４】
また、円環状ゴム部材の端末接合処理を一つの工程で同時に行うので、完製品の品質の向上を図ることができ、ゴム状弾性材料の収縮等による問題や設備の大型化の問題も解決でき、安価に製作出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる円環状ゴム部材を成形するための成形装置の一部概略構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視拡大断面図である。
【図３】厚さ調整補助ダイスを取付けたダイス装置の拡大斜視図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、円環状ゴム部材の成形方法における環状部材の成形開始時の工程説明図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、円環状ゴム部材の成形方法における環状部材の成形途中の工程説明図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、円環状ゴム部材の成形方法における環状部材の成形途中の工程説明図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、円環状ゴム部材の成形方法における環状部材の成形終了時の工程説明図である。
【符号の説明】
１ 成形ディスク
２ ダイス装置
２ａ ダイス本体
４ 締結部材
５ 厚さ調整補助ダイス
５ａ 厚さ調整補助ダイスの先端
５ｂ 厚さ調整補助ダイスの後端側
Ｇ ゴム状弾性材料
Ｗ 円環状ゴム部材
Ｗａ，Ｗａ’ 環状部材
Ｑ 円環状基準部材
Ｗｂ バンクゴム材料
Ｈ 設定肉厚

Claims (4)

1. 回転自在な円盤状の成形プレート上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共に、前記成形プレートを回転させながら成形プレート表面に接触させたダイス装置により所定形状の円環状ゴム部材を成形する円環状ゴム状弾性部材の成形方法であって、
   前記ゴム状弾性材料を供給して環状部材の成形開始時から所定時間ダイス本体の側面に取付けた厚さ調整補助ダイスにより設定肉厚よりも薄くなるように環状部材を成形し、環状部材の成形が所定距離進んだ段階で、前記厚さ調整補助ダイスを設定肉厚となるように調整し、このような状態で成形プレートを回転させながら設定した肉厚の円環状ゴム部材を成形する円環状ゴム状弾性部材の成形方法。
2. 前記成形プレートを少なくとも一周以上回転させて、継ぎ目及び段差のない肉厚の均一な円環状ゴム部材を成形する請求項１に記載の円環状ゴム状弾性部材の成形方法。
3. 回転自在な円盤状の成形プレート上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共に、前記成形プレートを回転させながら成形プレート表面に接触させたダイス装置により所定形状の円環状ゴム部材を成形する厚さ調整補助ダイスを備えたダイス装置であって、
   前記ダイス装置のゴム状弾性材料の出口側側面に、環状部材の肉厚を調整する厚さ調整補助ダイスを着脱可能に取付けたことを特徴とする円環状ゴム状弾性部材の成形方法に用いる厚さ調整補助ダイスを備えたダイス装置。
4. 前記厚さ調整補助ダイスは、ダイス装置の側面に着脱可能に取付けられ、昇降手段により上下位置を調整出来るように構成した請求項３に記載の円環状ゴム状弾性部材の成形方法に用いる厚さ調整補助ダイスを備えたダイス装置。