JP4325859B2 - トップドコード布形成ユニット及びトップドコード布形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、整列された複数本のコードに未加硫ゴム組成物をコーティングしてトップドコード布を製造するための形成ユニット及びそのトップドコード布の形成方法に関する。

整列された複数本のコードに未加硫ゴム組成物をコーティングしたものとして、例えば、ナイロンコードにゴムをコーティングしたトップドコード布が知られている。当該トップドコード布は、乗用車タイヤのトレッド部のキャップ等に用いられ、タイヤ性能の向上に利用されている。このようなトップドコード布を製造する方法として、所定ピッチに整列させたコードに、前記押出機から押し出したゴムをコーティングする、いわゆる複合押出工法が知られている。しかし、従来の複合押出工法では整列させたコードのピッチが乱れて、ゴムの流れが悪化する等の不具合を引き起こしていた。

そこで、下記特許文献１及び２に示すトップドコード布製造装置が提案されている。図１０は下記特許文献１に係る装置の断面側面図であり、図１１、１２は、それぞれ図１０のｆ−ｆ、ｇ−ｇ断面正面図である。図１０に示すように、当該装置１５は保持部１６とダイプレート１７を備えており、それらの中にコード１４を通過させることで、トップドコード布２０を製造する。保持部１６は、図１１に示すように、所定のピッチに形成された穴１８を備えており、穴１８の直径はコードの直径よりも若干大きく設定されている。コーティング前のコード１４が穴１８を通過することで、所定のピッチに整列され、保持部１６から送り出される。保持部１６を通過したコード１４は、押出機（不図示）から押し出された樹脂材料１３でコーティングされ、ダイプレート１７へと送られる。ダイプレート１７には、図１２に示すように、穴１８のピッチと同一ピッチの溝１９が形成されており、コード１４のピッチの乱れを抑制する。下記特許文献２に係る装置では、コードの配列体に対して、両面から同時にゴムを供給することでコードの位置ずれを防止する。
特開平６−１１４９１１号公報 特開平８−１０３９７２号公報

トップドコード布を製造する場合、コードの長さは当然に有限であるため、途中でコードを補充する必要がある。一般には、コードの端部に別コードの端部を継ぎ足すことで、コードの供給を停止させることなく製造作業を行う。通常、このコードの連結部は、連結部のない部分に比べて径が大きくなる。

上記特許文献１に係る装置を用いてトップドコード布を製造する場合、保持部に形成される穴の径はコードの直径よりも若干大きいものでしかないため、コードの連結部が穴を詰まらせて問題となる。このような目詰まりが生じた場合、運転を停止して装置を分解し、連結部を除去する必要があり、作業性を著しく阻害する。特に、トップドコード布のように数十本のコードを同時に使用する必要がある場合、コードの連結部に逐一対応することは非常に煩雑である。

上記問題に対して、保持部に形成される穴の径をコードの連結部が通過可能な程度に拡大する方法が考えられるが、上記特許文献１に係る装置では、保持部を通過した直後のコードがダイプレートに形成された溝にガイドされるまでの間に、樹脂材料の流動によって、コードのピッチが乱れてしまうため好ましくない。また、上記特許文献２に係る装置は２台の押出機を要し、装置の大型化が不可避である。

そこで、本発明の目的は、整列した複数本のコードに未加硫ゴム組成物をコーティングしたトップドコード布を形成するにあたり、連結部を有するコードを使用することが可能で、且つ、コードのピッチが乱れることを好適に防止し得るトップドコード布の形成ユニット及びトップドコード布の形成方法を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明におけるトップドコード布の形成ユニットは、押出機の出口に配置され、整列された複数本のコードに未加硫ゴム組成物をコーティングしたトップドコード布を形成するトップドコード布形成ユニットであって、複数本のコードを通過させることで、前記コードが所定のピッチに整列した配列体を形成し、且つ直径が前記コードの連結部の直径以上であるガイド孔と、押出機から押し出された未加硫ゴム組成物を前記配列体に供給するダイヘッドと、前記ダイヘッド内に配置され、前記配列体の第１の面をガイドしつつ、前記配列体の第２の面が未加硫ゴム組成物でコーティングされるように構成されたコードガイドと、前記コードガイドに対して所定の位置に配置され、前記配列体の第２の面のコーティング厚さを規制するダイリップとを備える。

本発明のトップドコード布形成ユニットによれば、ガイド孔の直径がコードの連結部の直径以上に設定されているため、連結部を有するコードであっても、目詰まりを起こさずにガイド孔を通過することができ、複数本のコードを好適に所定のピッチに整列させることができる。これにより、従来のように目詰まりを起こしては装置を分解するといった作業が不要となり、工数の低減や稼働率向上の効果を得ることができる。更に、コードの連結部を有効に使用することができるので、材料ロスを低減することができる。また、コードの配列体を未加硫ゴム組成物でコーティングする際には、配列体の第１の面をコードガイドでガイドした状態で、第２の面を未加硫ゴム組成物でコーティングすることができるため、コードのピッチが乱れることを好適に防止することができる。コーティング厚さは、ダイリップによってを規制され、所望のトップドコード布を形成することができる。

上記において、前記コードガイドを通過した前記配列体の第１の面が未加硫ゴム組成物でコーティングされると共に、前記ダイリップが前記配列体の第１の面のコーティング厚さを規制するように構成されたものが好ましい。

上述のように、コードの配列体の第２の面は先に未加硫ゴム組成物でコーティングされているため、第１の面に対しては、コードのピッチを乱すことなく、好適に未加硫ゴム組成物をコーティングすることができる。コーティング厚さはダイリップによって規制され、所望のトップドコード布を形成することができる。

上記において、前記ガイド孔の直径が前記ピッチよりも大きく、前記ガイド孔が前記コードの整列方向に連通すると共に、前記コードの連結部の無い部分の直径よりも小さい寸法で連通するものが好ましい。

ガイド孔の直径がピッチよりも大きい場合、コードの連結部の無い部分の径よりも小さい寸法で連通することにより、コードを整列させる機能を損なうことなく好適にガイド孔を通過させることができる。

上記において、前記コードガイドが、前記配列体の第１の面側と第２の面側とに、分割可能に構成されたものが好ましい。

上記のように構成することで、上述の効果に加えて、コードガイドの加工が容易になり、加工コストを低減することができる。

また、本発明におけるトップドコード布の形成方法は、整列された複数本のコードに、未加硫ゴム組成物をコーティングしたトップドコード布の形成方法であって、複数本のコードを、直径が前記コードの連結部の直径以上であるガイド孔に通過させることで、前記コードが所定のピッチに整列した配列体を形成する整列工程と、前記配列体の第１の面をガイドしつつ、前記配列体の第２の面を未加硫ゴム組成物でコーティングする第１コーティング工程と、前記配列体の第２の面のコーティング厚さを規制する第１規制工程と、前記配列体の第１の面を未加硫ゴム組成物でコーティングする第２コーティング工程と、前記配列体の第１の面のコーティング厚さを規制する第２規制工程とを備える。

本発明のトップドコード布の形成方法によれば、ガイド孔の直径がコードの連結部よりも大きく設定されているため、連結部を有するコードであってもガイド孔を通過させることができ、複数本のコードを好適に所定のピッチに整列させることができる。また、コードの配列体の第１の面をガイドしつつ、他方の面を未加硫ゴム組成物でコーティングすることで、コードのピッチが乱れることなく、配列体の第２の面を好適にコーティングすることができる。第１の面をコーティングする際は、第２の面が既にコーティングされているため、コードのピッチが乱れることなく、未加硫ゴム組成物を好適にコーティングすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１はトップドコード布製造装置が備える押出機（不図示）のシリンダ１と、本発明に係るトップドコード布形成ユニット２を示す分解図である。図１に示すように、ダイヘッド９は、シリンダ１が未加硫ゴム組成物を押し出す方向Ｂに分割可能に構成されており、ピン３３により固定することができる。また、ダイヘッド９には下向き矢印状の溝３４が形成されており、その溝３４はコードガイド挿入溝３５とゴム流路１１とから構成される。コードガイド挿入溝３５は、Ｂ方向と垂直なＡ方向に平行に形成され、コードガイド５が挿入可能に構成されている。コードガイド５の下部にはダイリップ６が配置され、ダイリップ６とコードガイド５の間にゴム流路１２が形成される。コードガイド５をコードガイド挿入溝３５に挿入した状態で、ゴム流路１２はゴム流路１１と連通し、更に、ゴム流路１１は後述するゴム吐出口と連通しているため、押出機から押し出された未加硫ゴム組成物は、ゴム流路１１、１２を通ってダイリップ６の内部へ送られる。コードガイド５の上部には入口固定部材３１が配置され、ダイリップ６の下部にはダイリップ固定部材３２が配置される。これらにより、それぞれコードガイド５とダイリップ６の固定を行うことができる。本発明に係るトップドコード布形成ユニット２は、ダイヘッド９、コードガイド５、ダイリップ６およびガイド孔７を備える。ガイド孔７は、後述するように、コードガイド５内に形成されている。

図２は、図１に対応した組立図であり、トップドコード布３を製造する様子を示す図である。図２に示すように、本実施形態に係るトップドコード布製造装置によると、Ａ方向に送られた複数本のナイロンコード４（前記コードに該当する。）が、コードガイド５およびダイリップ６内を通過することで、所定のピッチに整列されると共に、未加硫ゴム組成物でコーティングされて、トップドコード布３が製造される。以下、各部材の詳細について説明する。

図３はコードガイド５の組立図及び分解図であり、図４は図３におけるｅ−ｅ断面図である。コードガイド５は、図３に示すように、第１コードガイド５１と第２コードガイド５２とからなり、それぞれ、ガイド入口５３から入ったコードが、ガイド溝５４を通り、ガイド出口５ａから出るように構成されている。尚、コードガイド５は、図３に示すように分割可能に構成されているものが好ましいが、一体物で構成されていても構わない。

図４に示すように、ガイド溝５４は、第１コードガイド５１と第２コードガイド５２を合わせた状態で、ガイド孔７を形成する。ガイド孔７は、図４（ａ）に示すように、所定のピッチＰに設けられる。ガイド孔７の直径は、通過させるナイロンコード４の連結部の直径以上の寸法に設定されており、コード４の連結部の直径の１．０〜１．２倍であるものが好ましい。また、ガイド孔７の直径がピッチＰよりも大きい場合には、図４（ｂ）に示すように、ガイド孔７を連通させるものでもよい。このとき、連通部分のＣ寸法は、通過させるナイロンコード４の連結部の無い部分の径よりも小さい寸法に設定することが好ましい。

更に、図３に示すように、第１コードガイド５１のガイド出口５１ａは、第２コードガイド５２のガイド出口５２ａよりもコードの通過方向（Ａ方向）に長く形成されている。そのため、ガイド孔７はガイド出口５ａの途中まで形成されており、その先は第１コードガイド５１のガイド溝５４となっている。ガイド出口５ａには、図１に示すように、ダイリップ６が配置される。

図５はダイリップ６の組立図及び分解図であり、図６は図２におけるｄ−ｄ断面図である。図５に示すように、ダイリップ６は、第１ダイリップ６１と第２ダイリップ６２とからなる。ダイリップ６の内面は、コードガイド５のガイド出口５ａが挿入可能に構成されており、且つ、図６に示すように、所定の位置まで挿入されたガイド出口５ａとダイリップ６の内面によって、ゴム流路１２が設けられるように形成されている。また、ダイリップ６の合わせ面中央部には開口部６３が設けられ、未加硫ゴム組成物でコーティングされたナイロンコードが通過可能に構成されている。尚、ダイリップ６は図５に示すように分割可能に構成されているものが好ましいが、一体物で構成されていても構わない。

次に、上述したトップドコード布形成ユニット２を用いて、トップドコード布３を形成する方法について説明する。図６に示すように、本発明に係るトップドコード布形成ユニット２によれば、複数本のナイロンコード４がダイヘッド９内のコードガイド５およびダイリップ６を通過することにより、未加硫ゴム組成物が所定の厚さにコーティングされたトップドコード布３が形成される。

ここで、未加硫ゴム組成物とは、ゴム原料並びにその配合材料を常法にて混練し、加熱架橋を可能に調製したものであり、例えば、ゴム材料と、加硫剤（イオウ）と加硫促進剤を除く成分をバンバリーミキサーにて混練してマスターバッチを作製し、冷却後に混練ロールを使用して加硫剤と加硫促進剤を混合することで製造することができる。

本発明のトップドコード布形成ユニット２で用いられるコード４は、ナイロンコードに限られず、例えば、ポリエステルやレーヨン、アラミド等からなるコードであってもよい。これらのコードは、一般的なディッピングによる樹脂処理を施して使用される。また、コード４は連結部を有するものでもよく、当該連結部は市販のエアーノット装置、ミシンノット装置を使用して、エアーノット法、又はミシンノット法により形成することができる。エアーノット法は、コード端部を重ねて撚りを除去し、フィラメントを絡ませた後に再び撚りをかける方法であり、コードの連結部の太さは、元のコードと同等か少し太くなる程度である。例えば、直径０．７ｍｍのコードの連結部は１．１ｍｍとなる。尚、本発明のトップドコード布形成ユニット２は、連結部を有さないコードにも好適に適用することができる。

図７は、図６におけるガイド出口５ａ付近の拡大図であり、未加硫ゴム組成物Ｇをダイヘッド９内に押し出したときの図である。図８（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図７におけるａ−ａ、ｂ−ｂ、ｃ−ｃ断面図である。図７に示すように、ガイド出口５ａ付近は、その機能に基づいて、ガイド部２１、第１コーティング部２２、第１規制部２３、第２コーティング部２４、第２規制部２５に区分して説明することができる。

ガイド部２１にはガイド孔７が形成されており、ガイド入口５３からコードガイド５内に挿入された複数本のナイロンコード４がそれぞれ通過する。ガイド孔７を通過するコード４は、図８（ａ）に示すように、所定のピッチＰに整列されたコード４の配列体８を形成する（前記整列工程に該当する。）。本発明では、上述のように、コードが連結部を有するものであっても、ガイド孔７を通過可能に構成されている。更に、ガイド孔７の直径がピッチＰよりも大きい場合には、コード４の連結部の無い部分の径よりも小さい寸法Ｃで連通することにより、コード４を整列させる機能を損なうことなく好適にガイド孔７を通過させることができる。

次に、配列体８は第２コードガイド５２のガイド出口５２ａを通過して、第１コーティング部２２に送られる。第１コーティング部２２では、配列体８の片面（図７における右側の面。前記配列体の第２の面に該当する。）がゴム流路１２に面しており、ゴム流路１２に送られた未加硫ゴム組成物Ｇによってコーティングされる（前記第１コーティング工程に該当する。）。未加硫ゴム組成物Ｇは、押出機により押し出され、ゴム吐出口１０を介してダイヘッド９に形成されたゴム流路１１、１２に送られる。配列体８の片面がコーティングされるとき、配列体８の他方の面（図７における左側の面。前記配列体の第１の面に該当する。）は、第１コードガイド５１のガイド溝５４によってガイドされた状態であるため、コード４のピッチの乱れは好適に防止される。

次に、配列体８は第１規制部２３に送られる。第１規制部２３では、配列体８が第１コードガイド５１のガイド出口５１ａと第２ダイリップ６２との間を通過する。このとき、図８（ｂ）に示すように、第２ダイリップ６２が、配列体８のコーティングされた面のコーティング厚さを規制する（前記第１規制工程に該当する。）。

続いて、配列体８は第１コードガイド５１のガイド出口５１ａを通過し、第２コーティング部２４に送られる。第２コーティング部２４では、配列体８のコーティングが未だ行われていない面に未加硫ゴム組成物Ｇがコーティングされる（前記第２コーティング工程に該当する。）。このときにコーティングされる面の反対側の面は既にコーティングされているため、コード４の動きは抑制され、ピッチの乱れが好適に防止される。

そして、配列体８は第２規制部２５に送られる。第２規制部２５では、配列体８が第１ダイリップ６１と第２ダイリップ６２との間を通過する。このとき、図８（ｃ）に示すように、後からコーティングされた面は、第１ダイリップ６１によって未加硫ゴム組成物Ｇのコーティング厚さが規制される（前記第２規制工程に該当する。）。

［他の実施形態］
上述の実施形態では、第１コードガイド５１および第２コードガイド５２が、略同じ大きさのガイド溝５４を備え、それぞれがガイド孔７を半分ずつ形成する例を示したが、本発明では、例えば、図９に示すように、第１コードガイド５１（ガイド出口５１ａ）が有するガイド溝５４の大きさが、第２コードガイド５２（ガイド出口５２ａ）が有するガイド溝５４の大きさと異なる構成にしてもよい。これにより、図９に示す例であれば、第１コーティング部２２において、片面をガイドしながらコード４の半分以上をコーティングすることができ、第２コーティング部２４においてピッチの乱れをより好適に防止することができる。

押出機のシリンダとダイヘッドを示す斜視図 ダイヘッドの分解図 コードガイドの組立図及び分解図 図３におけるｅ−ｅ断面図 ダイリップの組立図及び分解図 図２におけるｄ−ｄ断面図 ガイド出口付近の拡大図 ガイド出口付近の断面図 別実施形態におけるコードガイドの断面図 従来のトップドコード布製造装置の断面側面図 図１０におけるｆ−ｆ断面正面図 図１０におけるｇ−ｇ断面正面図

符号の説明

２ ダイヘッド
４ ナイロンコード
５ コードガイド
５ａ ガイド出口
６ ダイリップ
７ ガイド孔
Ｇ 未加硫ゴム組成物

Claims (5)

1. 押出機の出口に配置され、整列された複数本のコードに未加硫ゴム組成物をコーティングしたトップドコード布を形成するトップドコード布形成ユニットであって、
   複数本のコードを通過させることで、前記コードが所定のピッチに整列した配列体を形成し、且つ直径が前記コードの連結部の直径以上であるガイド孔と、
   押出機から押し出された未加硫ゴム組成物を前記配列体に供給するダイヘッドと、
   前記ダイヘッド内に配置され、前記配列体の第１の面をガイドしつつ、前記配列体の第２の面が未加硫ゴム組成物でコーティングされるように構成されたコードガイドと、
   前記コードガイドに対して所定の位置に配置され、前記配列体の第２の面のコーティング厚さを規制するダイリップと、
   を備えることを特徴とするトップドコード布形成ユニット。
2. 前記コードガイドを通過した前記配列体の第１の面が未加硫ゴム組成物でコーティングされると共に、前記ダイリップが前記配列体の第１の面のコーティング厚さを規制するように構成されたことを特徴とする請求項１記載のトップドコード布形成ユニット。
3. 前記ガイド孔の直径が前記ピッチよりも大きく、前記ガイド孔が前記コードの整列方向に連通すると共に、前記コードの連結部の無い部分の直径よりも小さい寸法で連通する請求項１又は２記載のトップドコード布形成ユニット。
4. 前記コードガイドが、前記配列体の第１の面側と第２の面側とに、分割可能に構成されたことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のトップドコード布形成ユニット。
5. 整列された複数本のコードに、未加硫ゴム組成物をコーティングしたトップドコード布の形成方法であって、
   複数本のコードを、直径が前記コードの連結部の直径以上であるガイド孔に通過させることで、前記コードが所定のピッチに整列した配列体を形成する整列工程と、
   前記配列体の第１の面をガイドしつつ、前記配列体の第２の面を未加硫ゴム組成物でコーティングする第１コーティング工程と、
   前記配列体の第２の面のコーティング厚さを規制する第１規制工程と、
   前記配列体の第１の面を未加硫ゴム組成物でコーティングする第２コーティング工程と、
   前記配列体の第１の面のコーティング厚さを規制する第２規制工程と、
   を備えることを特徴とするトップドコード布の形成方法。

Images