JP4163017B2

JP4163017B2 - タイヤ用トレッドゴムの成形装置

Info

Publication number: JP4163017B2
Application number: JP2003018805A
Authority: JP
Inventors: 栄二坂東; 信隆宮崎; 幹善中根; 幸一熊川
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2023-01-28
Also published as: JP2004230593A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ用トレッドゴムの成形装置に関し、さらに詳しくは、非導電性ゴムでキャップトレッドを形成したタイヤ用トレッドゴムに導電性のアース用ゴムを挿入する場合、既存の成形装置に簡単な改造を加えるだけで安定な成形を可能にするタイヤ用トレッドゴムの成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリカを高配合したシリカ系ゴムコンパウンドでトレッドを形成した空気入りタイヤは、転がり抵抗が低いため低燃費性に優れるだけでなく、ウェット路面での制動性能にも優れていることで注目されている。しかし、シリカ系ゴムコンパウンドは、上記のような利点を有する反面で、従来のカーボンブラック系ゴムコンパウンドに比べて電気抵抗が大きいため、路面に対するアース機能が極端に低いという特性がある。そのため車両に静電気を蓄積しやすく、その蓄積した静電気によりカーラジオにノイズ障害を起こしたり、スパーク現象を発生して火災を引き起こすなどの問題が懸念されている。
【０００３】
このような問題の解決策として、導電性のカーボンブラック系ゴムコンパウンドを、シリカ系ゴムコンパウンドのキャップトレッドに対して、薄肉のアース用ゴム層としてトレッド表面からアンダートレッドまで挿入することにより、車両に静電気が蓄積されないようにする技術が多数提案されている。また、このようなアース用ゴムを挿入したタイヤ用トレッドゴムを低コストで製造可能にする設備として、既存のトレッドゴム成形装置を簡単に改造するだけで、導電性のカーボンブラック系ゴムコンパウンドからなるアンダートレッド用未加硫ゴム又はウィングチップ用未加硫ゴムの一部を非導電性のキャップトレッド内にアース用ゴムとして挿入するようにした提案がある（特許文献１、特許文献２など）。
【０００４】
上記タイヤ用トレッドゴムの成形装置は、押出ダイの直前の位置にミニインサートブロックを嵌め込み、このミニインサートブロックにアンダートレッド用未加硫ゴム又はウィングチップ用未加硫ゴムの一部を分流させ、非導電性キャップトレッドの中央部に誘導し、薄肉のアース用ゴムとして割り込ませる構造になっている。
【０００５】
しかし、このように押出ダイ直前の狭いスペースで薄肉のアース用ゴムを非導電性キャップトレッドに割り込ませると同時に、直ぐに押出ダイから押し出すため薄肉のアース用ゴムの接合が不安定になり、複合状態が不完全な品質不良のトレッドゴムが出来やすいという問題があった。また、押出ダイ直前の狭いスペースにミニインサートブロックを挿入するため構造が複雑化し、その複雑化のため押出ヘッドを定期的に分解洗浄するときの分解や再組立に手間がかかり、保守管理作業が著しく煩雑になるという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２４００８１号公報
【特許文献２】
特開平１１−２６２９４４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、非導電性キャップトレッド用未加硫ゴムに導電性ウィングチップ用未加硫ゴムの一部をアース用ゴムとして挿入したタイヤ用トレッドゴムを成形する場合、既存の成形装置に簡単な改造を加えるだけで安定な成形を可能にすると共に、成形用部品の保守管理を容易にするタイヤ用トレッドゴムの成形装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のタイヤ用トレッドゴムの成形装置は、プレフォームダイ（２）に導電性のアンダートレッド用未加硫ゴムＵＴの流路（２１）と非導電性のキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの流路（２２）と左右一対の導電性のウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの流路（２３、２３）とを並設し、それぞれの流路（２１、２２、２３）を移動するアンダートレッド用未加硫ゴムＵＴとキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴとウィングチップ用未加硫ゴムＷＴとを前記プレフォームダイ（２）の吐出側に設けた押出ダイ（１）で合流させて一体のタイヤ用トレッドゴムとして押し出す成形装置において、
前記プレフォームダイ（２）の上流側背面に、前記キャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの流路（２２）入口とウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの流路（２３、２３）入口との両方に跨がる補助プレート（３）を着脱自在に配置し、該補助プレート（３）に、それぞれ前記左右一対の流路（２３、２３）入口に対応する左右一対の開口（３３、３３）と前記流路（２２）入口に対応する左右一対の開口（３２、３２）とを前後に貫通するように設け、かつ前記左右一対の開口（３２、３２）の間に挟まれた分割壁（３４）の下流側に、前記左右一対の開口（３３、３３）に連通する吐出スリット（３７）を開口するように設け、該吐出スリット（３７）から薄肉シート状に吐出するウィングチップ用未加硫ゴムＷＴを前記一対の開口（３２、３２）から吐出するキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴで挟むように合流させ、その複合流を前記流路（２２）に流入させるようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
このようにウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの一部をアース用ゴムとしてキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴに割り込ませる操作を、押出ダイの直前で行うのではなく、その上流側のプレフォームダイの背部で行い、プレフォームダイを移動させる間に複合流を安定させた後にはじめて押出ダイから押し出すようにするので、安定な複合状態のタイヤ用トレッドゴムを得ることができる。
【００１０】
また、単一の補助プレートに、プレフォームダイ側のウィングチップ用未加硫ゴムＷＴとキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴとの両流路入口に対応する開口と、キャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの流路入口を二分する分割壁と、該分割壁の下流側に位置する吐出スリットと、ウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの開口から上記吐出スリットに連通する案内路等、アース用ゴムをキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴへ割り込ませるのに必要な構成要素の全てを一つにまとめた状態にし、この補助プレートをプレフォームダイの背面に着脱自在にするだけにしたので、分解掃除などの際の分解や再組立を簡単に行なうことができ、保守管理作業を容易にすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において非導電性とは、加硫後のゴムの電気抵抗値が１０⁹Ωｃｍ以上である場合をいい、好ましくは１０¹⁰Ωｃｍ以上の場合をいう。本発明では、かかる非導電性ゴムをキャップトレッド用未加硫ゴムとして使用する。また、このような非導電性のキャップトレッド用未加硫ゴムとしては、主成分としてシリカを高配合したシリカ系ゴムコンパウンドを好ましく使用することができる。シリカ系ゴムコンパウンドは、トレッドゴムに使用した場合、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減して燃料消費率を下げることができ、また、ゴム硬度が下がり路面に対する凝着摩擦力が増大するため、特にウェット路面での制動性能を向上することができる。
【００１２】
これに対して導電性とは、加硫後のゴムの電気抵抗値が１０¹⁰Ωｃｍ未満の場合をいい、好ましくは１０⁹Ωｃｍ未満の場合をいう。本発明では、かかる導電性ゴムをアンダートレッド用未加硫ゴムやウィングチップ用未加硫ゴムとして使用する。この導電性未加硫ゴムとしては、従来のレギュラータイヤに使用されている、主成分としてカーボンブラックを高配合したカーボンブラック系ゴムコンパウンドが好ましく使用される。カーボンブラック系ゴムコンパウンドは導電性であるため、シリカ系ゴムコンパウンドのような静電気を車両に蓄積する問題はない。
【００１３】
本発明では、上記導電性ウィングチップ用未加硫ゴムの一部を、アース用ゴムとして利用するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
以下、図に示す実施例を参照して本発明を具体的に説明する。
【００１５】
図１及び図２は、本発明のタイヤ用トレッドゴム成形装置を例示したものであり、図１は押出ダイ側（前面側）から見たときの分解斜視図、図２はその反対側の背面側から見たときの分解斜視図である。
【００１６】
図１，２において、１は押出ダイ、２はプレフォームダイ、３は補助プレートであり、これらが一体に組み立てられるようになっている。押出ダイ１は、タイヤ用トレッドゴムＴを最後に押し出す部品であり、上ダイス１１と下ダイス１２と中ダイス１３の三部品から構成され、プレフォームダイ２の前壁に形成した凹部２４に嵌め込まれるようになっている。押出ダイ１は、図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に詳細を示すように、上ダイス１１の背面に中ダイス１３が嵌め込まれ、この上ダイス１１及び中ダイス１３と下ダイス１２との間に押出口１４を形成し、この押出口１４からタイヤ用トレッドゴムＴを押し出す。下ダイス１２の押出口１４に対応する部分には傾斜面１８が形成され、キャップトレッド用未加硫ゴムＣＴとアンダートレッド用未加硫ゴムＵＴとを円滑に合流させるようになっている。
【００１７】
中ダイス１３の背面には、左右両側にそれぞれウィングチップ用未加硫ゴムＷＴを受け入れる案内溝１５と、さらに案内溝１５が受け入れた未加硫ゴムＷＴを集束する集束口１６が設けられている。この左右の集束口１６はそれぞれ中ダイス１３の反対側に貫通し、さらに案内溝１７を経由して押出口１４端部の翼部に連通している。したがって、集束口１６に集束された未加硫ゴムＷＴは、押出口１４の翼部に誘導されてトレッドゴムＴに一体化するようになっている。
【００１８】
プレフォームダイ２は、いずれも偏平断面からなるアンダートレッド用未加硫ゴムＵＴの流路２１とキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの流路２２とウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの流路２３とを前後方向に貫通し、相互間の距離が前方に向かうにつれ徐々に接近するようになっている。このうちウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの流路２３は、左右両側に二つ設けられている。
【００１９】
プレフォームダイ２の背面には、キャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの流路２２の入口とウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの流路２３，２３の入口とを包含するように凹部２５が形成され、この凹部２５にプレフォームダイ２と同一寸法幅を有する補助プレート３が着脱自在に嵌め込まれるようになっている。かつ、補助プレート３には、キャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの流路２２入口とウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの流路２３，２３入口とにそれぞれ対応するように、分割壁４を挟んで左右一対づつの開口３２，３２と３３，３３が、前後に貫通するように設けられている。
【００２０】
上記補助プレート３は、図３〜図６に詳細を示すように、幅方向の中央に分割壁３４を設け、この分割壁３４により上記開口３２，３２を左右に二分すると共に、プレフォームダイ２側のキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの流路２２の入口も左右に二分している。したがって、分割壁３４は、プレフォームダイ２の流路２２に流入するキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴを、一時的に二つの流れに分離するようになっている。
【００２１】
さらに補助プレート３には、その前面側に、左右の開口３３，３３からそれそれ幅方向の中央側に向けて分岐する共通の案内路３５が形成され、開口３３に流入したウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの一部が、この案内路３５へ分流するようになっている。案内路３５は左右の開口３３，３３間を互いに連通すると共に、中央部から下方へ延長している。そして、分割壁３４の前面側（上流側）に案内路（３５）よりも幅狭に絞られた案内路３６を形成し（図４及び図５参照）、その案内路３６の前端側に幅狭の吐出スリット３７を形成している。この吐出スリット３７は、キャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの流路２２の入口を厚さ方向に横断している。
【００２２】
吐出スリット３７は、案内路３６の流路端で幅狭に絞られた形状になっているため（図５参照）、案内路３６に流入したウィングチップ用未加硫ゴムＷＴが吐出スリット３７から吐出するときの流速を増大する作用をする。このように吐出スリット３７から薄肉のシート状に吐出されたウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの両側面に、分割壁３４で一時的に二分されたキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴ，ＣＴが挟むように合流し、その複合状態を安定な状態に整えながらキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの流路２２の中を押出ダイ１側に向けて流動する。
【００２３】
上述のように構成された本発明の成形装置は、不図示の非導電性キャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの押出機、導電性アンダートレッド用未加硫ゴムＵＴの押出機及び導電性ウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの押出機の各押出端の流路に連結されて、タイヤ用トレッドゴムの製造に供される。すなわち、各押出機はキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴとウィングチップ用未加硫ゴムＷＴとを補助プレート３の開口３２と３３に、またアンダートレッド用未加硫ゴムＵＴをプレフォームダイ２の流路２１の入口に供給するように連結される。
【００２４】
各押出機を運転すると、アンダートレッド用未加硫ゴムＵＴは、そのままプレフォームダイ２の流路２１に流入するが、キャップトレッド用未加硫ゴムＣＴは、補助プレート３の開口３２と分割壁３４により左右に二分されてプレフォームダイ２の流路２２に流入する。また、ウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの本流は補助プレート３の開口３３を経てプレフォームダイ２の流路２３に流入するが、一部が開口３３から案内路３５、３６に分流し、先端の吐出スリット３７からキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの流路２２の中に薄肉のシート状になって吐出される。したがって、流路２２の入口において、この薄肉シート状に吐出されたウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの両側面に、上記分割壁３４で二分されたキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴ，ＣＴが合流して挟んだ状態になり、その複合状態を安定な状態に整えながら押出ダイ１側に流動する。
【００２５】
上記三つの流路２１，２２，２３を流動する未加硫ゴムは、先端の押出ダイ１で一体になり、図８に示すような断面形状のタイヤ用トレッドゴムＴになって押し出される。押し出されたタイヤ用トレッドゴムＴは、キャップトレッド用未加硫ゴムＣＴとアンダートレッド用未加硫ゴムＵＴとを上下に積層すると共に、その両翼にウィングチップ用未加硫ゴムＷＴ，ＷＴを積層し、さらに、キャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの略中央部に、薄肉のウィングチップ用未加硫ゴムＷＴをトレッド表面からアンダートレッド用未加硫ゴムＵＴまで貫通させ、かつ長手方向（タイヤ周方向）に延長した構造になっている。ウィングチップ用未加硫ゴムＷＴからなる中央部の薄肉ゴムは、タイヤに成形されたのちアース用ゴムとして機能する。
【００２６】
このようにして得られる薄肉のアース用ゴムの幅としては、０．１〜２ｍｍの範囲にすることが好ましい。また、このような薄肉のアース用ゴムを成形するため、上述した吐出スリット３７の幅としては、０．５〜１０ｍｍの範囲にするのがよい。
【００２７】
上述したように本発明のタイヤ用トレッドゴム成形装置では、ウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの一部をアース用ゴムとしてキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴに割り込ませる操作を、押出ダイの直前で行うのではなく、その上流側のプレフォームダイの背部で行い、プレフォームダイを移動させる間に複合流を安定させた後にはじめて押出ダイから押し出すようにするので、安定な複合状態のタイヤ用トレッドゴムを得ることができる。
【００２８】
また、単一の補助プレートに、プレフォームダイ側のウィングチップ用未加硫ゴムＷＴとキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴとの両流路入口に対応する開口と、キャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの流路入口を二分する分割壁と、該分割壁の下流側に位置する吐出スリットと、ウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの開口から上記吐出スリットに連通する案内路等、アース用ゴムをキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴへ割り込ませるのに必要な構成要素の全てを一つにまとめた状態にし、この補助プレートをプレフォームダイの背面に着脱自在にするだけにしたので、分解掃除などの際の分解や再組立を簡単に行なうことができ、これら成形用部品の保守管理作業を容易にすることができる。
【００２９】
また、本発明のタイヤ用トレッドゴム成形装置は、既存の成形装置に１枚の補助プレートを追加するだけの構造であるため、その補助プレートとして、分岐路、吐出スリット、分割壁を設けずに、開口３２、３３だけを設けるようにした同一サイズの補助プレートを用意し、この補助プレートと交換可能にすることにより、アース用ゴム挿入用のトレッドゴム成形装置を、従来のレギュラータイヤ用トレッドゴム成形装置としても利用することが可能になる。
【００３０】
また、図示の例では、分割壁３４と吐出スリット３７の位置を補助プレート３の幅方向中央にしたが、これを中央から側方へずれた位置に改造することにより、トレッドセンターに主溝を有するタイヤ用トレッドゴムの成形装置としても使用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、非導電性キャップトレッド用未加硫ゴムに導電性ウィングチップ用未加硫ゴムの一部をアース用ゴムとして挿入したタイヤ用トレッドゴムを成形する場合、既存の成形装置に簡単な改造を加えるだけで安定な成形を可能にし、かつ成形用部品の保守管理を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ用トレッドゴム成形装置を押出ダイ側（前面側）から見たときの分解斜視図である。
【図２】図１のタイヤ用トレッドゴム成形装置を反対側の背面側から見たときの分解斜視図である。
【図３】本発明の成形装置を構成する補助プレートの背面図である。
【図４】図３の補助プレートの前面図（正面図）である。
【図５】図４におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図６】図４におけるＹ−Ｙ矢視図である。
【図７】本発明の成形装置を構成する押出ダイを示し、（Ａ）は背面図、（Ｂ）は前面図（正面図）、（Ｃ）は（Ａ）におけるＺ−Ｚ矢視図である。
【図８】本発明の成形装置で成形されたタイヤ用トレッドゴムの横断面図である。
【符号の説明】
１押出ダイ
２プレフォームダイ
３補助プレート
２１（アンダートレッド用未加硫ゴムＵＴの）流路
２２（キャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの）流路
２３（ウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの）流路
３２、３３開口
３４分割壁
３５，３６案内路
３７吐出スリット
ＵＴアンダートレッド用未加硫ゴム
ＣＴキャップトレッド用未加硫ゴム
ＷＴウィングチップ用未加硫ゴム

Claims

プレフォームダイ（２）に導電性のアンダートレッド用未加硫ゴムＵＴの流路（２１）と非導電性のキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの流路（２２）と左右一対の導電性のウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの流路（２３、２３）とを並設し、それぞれの流路（２１、２２、２３）を移動するアンダートレッド用未加硫ゴムＵＴとキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴとウィングチップ用未加硫ゴムＷＴとを前記プレフォームダイ（２）の吐出側に設けた押出ダイ（１）で合流させて一体のタイヤ用トレッドゴムとして押し出す成形装置において、
前記プレフォームダイ（２）の上流側背面に、前記キャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの流路（２２）入口とウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの流路（２３、２３）入口との両方に跨がる補助プレート（３）を着脱自在に配置し、該補助プレート（３）に、それぞれ前記左右一対の流路（２３、２３）入口に対応する左右一対の開口（３３、３３）と前記流路（２２）入口に対応する左右一対の開口（３２、３２）とを前後に貫通するように設け、かつ前記左右一対の開口（３２、３２）の間に挟まれた分割壁（３４）の下流側に、前記左右一対の開口（３３、３３）に連通する吐出スリット（３７）を開口するように設け、該吐出スリット（３７）から薄肉シート状に吐出するウィングチップ用未加硫ゴムＷＴを前記一対の開口（３２、３２）から吐出するキャップトレッド用未加硫ゴムＣＴで挟むように合流させ、その複合流を前記流路（２２）に流入させるようにしたタイヤ用トレッドゴムの成形装置。
前記吐出スリット（３７）を、前記キャップトレッド用未加硫ゴムＣＴの流路（２２）入口を厚さ方向に横断するようにした請求項１に記載のタイヤ用トレッドゴムの成形装置。
前記左右一対の開口（３３，３３）を両開口（３３，３３）から分岐する共通の案内路（３５）に連通し、該案内路（３５）を該案内路（３５）よりも幅狭に絞られた下流側の案内路（３６）を介して前記吐出スリット（３７）に連通した請求項１又は２に記載のタイヤ用トレッドゴムの成形装置。
前記補助プレート（３）を前記プレフォームダイ（２）と実質的に同一幅に形成した請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ用トレッドゴムの成形装置。
前記補助プレート（３）を、該補助プレート（３）と同一サイズを有し、かつ前記流路（２２）入口と前記左右一対の流路（２３、２３）入口とのそれぞれに対応する開口（３２）と開口（３３、３３）だけを設けた補助プレートと交換可能にした請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ用トレッドゴムの成形装置。
請求項１〜５のいずれかに記載の成形装置を使用し、前記ウィングチップ用未加硫ゴムＷＴの一部を、前記キャップトレッド未加硫ゴムＣＴのタイヤ幅方向中間に薄肉のアース用ゴムとして厚さ方向に貫通するように挿入するタイヤ用トレッドゴムの製造方法。