JP5039919B2 - ゴム部材成形設備及びゴム部材成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゴム材料を回転支持体に巻き付けて、所望の断面形状を有するゴム部材を成形するためのゴム部材成形設備及びゴム部材成形方法に関するものである。

一般的に、空気入りタイヤを製造する場合には、インナーライナー、サイドウォール、トレッドなどの各タイヤ構成部材を未加硫の状態で貼り合わせてグリーンタイヤを成形し、これを金型に入れて加硫成形することで製造するようにしている。

空気入りタイヤの中には、サイドウォール部の外表面に白色ゴムが浮き出るようにして文字を形成したホワイトレタータイヤがある（例えば特許文献１）。図１（ａ）に示すような空気入りタイヤのサイドウォール部の拡大図を図１（ｂ）に示す。ホワイトレタータイヤは、図１（ｂ）に示すように、サイドウォール部の一部に、層状に配置した黒色ゴムＢと白色ゴムＷの表面を覆うようにカバーゴムＳを一体成形した未加硫のタイヤ構成部材を貼り付けてグリーンタイヤを成形した後、加硫成形することにより製造される。その後、表面のカバーゴムＳの一部をバフがけして除去することで、白色ゴムＷによるホワイトレターが形成される。

特開２００２−２４１５４４号公報

図１（ｂ）のような一体成形されたタイヤ構成部材を成形ドラムに巻き付けるように貼り付ける際には、貼り付け開始位置の先端部と、貼り付け終了位置の端部とを接合する。具体的には、タイヤの回転軸方向から見た接合部を拡大した側面図を示す図２のように、貼り付け開始位置の先端部と、切断された終端部とを少し重ねるようにして接合する。しかし、この接合部において白色ゴムＷが表面に出てしまうことが多く、外観品質が悪くなってしまう問題があった。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、ホワイトレタータイヤを製造する際に、白色のゴムが表面に現れず外観品質に優れたサイドウォール部を容易に成形することができるゴム部材成形設備及びゴム部材成形方法を提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係るゴム部材成形方法は、
第１押出機により混練され第１成型用口金を介して押し出された白色の第１ゴム材料と、第２押出機により混練され前記第１成型用口金を介して押し出された黒色の第２ゴム材料と、第３押出機により混練され第２成型用口金を介して押し出された黒色の第３ゴム材料とを回転支持体に巻き付けることによってゴム部材を成形するゴム部材成形方法において、
第１成型用口金を介して押し出された第１及び第２ゴム材料からなる積層ゴム材料の先端部を回転支持体に貼り付ける工程と、
第２成型用口金を介して押し出された第３ゴム材料の先端部を、回転支持体に巻き付けられた前記積層ゴム材料の外表面に対して貼り付ける工程と、を有し、
前記積層ゴム材料の先端部を回転支持体に貼り付け開始する位置と、前記第３ゴム材料の先端部を前記積層ゴム材料の外表面に張り付け開始する位置とを回転支持体の周方向にずらすことを特徴とする。

かかる構成によるゴム部材成形方法の作用・効果を説明する。白色の第１ゴム材料は、第１押出機により混練され第１成型用口金を介して押し出される。また、黒色の第２ゴム材料も、第２押出機により混練され第１成型用口金を介して押し出される。一方、黒色の第３ゴム材料は、第３押出機により混練され第２成型用口金を介して押し出される。これら第１〜第３ゴム材料を回転支持体に巻き付けることによりゴム部材を成形する。

第１〜第３ゴム材料を回転支持体に巻き付ける方法は、まず、第１成型用口金を介して押し出された第１及び第２ゴム材料からなる積層ゴム材料の先端部を回転支持体に貼り付ける。これにより、積層ゴム材料を回転支持体に対して巻き付け開始することができる。次に、回転支持体にすでに巻き付けられた積層ゴム材料の外表面に、第２成型用口金を介して押し出された第３ゴム材料の先端部を貼り付ける。これにより、第３ゴム材料を回転支持体に対して巻き付け開始することができる。

このとき、積層ゴム材料の先端部を回転支持体に貼り付け開始する位置と、第３ゴム材料の先端部を積層ゴム材料の外表面に対して貼り付け開始する位置とを、回転支持体の周方向にずらしている。この構成によれば、積層ゴム材料の貼り付け開始位置の先端部、すなわち白色の第１ゴム材料の貼り付け開始位置の先端部と、切断された終端部との接合部が、外周側の第３ゴム材料によって隠されるので、白色の第１ゴム材料が表面に現れず外観品質に優れたサイドウォール部を容易に成形することができる。

本発明において、第１〜第３押出機の先端側にはそれぞれ第１〜第３ギアポンプが接続されており、
第３押出機により混練された第３ゴム材料は、前記第３ギアポンプにより第２成型用口金へと送り出され、この第２成型用口金を介して押し出されるものであり、
第３ゴム材料の回転支持体に対する巻き付け終了時において、回転支持体を停止させるのと同時若しくは直前に第３ギアポンプを停止させ、その停止直後に逆回転させる工程と、
回転支持体が停止した後、第２成型用口金を回転支持体の方向へ移動させる工程と、
この第２成型用口金の移動に連動させて回転支持体を再度回転駆動させる工程と、
第２成型用口金が第３ゴム材料の貼り付け開始位置に接触するのと同時もしくはほぼ同時に回転支持体を再度停止させる工程と、
その後、第２成型用口金を回転支持体の表面から離間する方向に移動させる工程とを有することが好ましい。

第１〜第３押出機の先端側には、それぞれ第１〜第３ギアポンプが接続されている。第３ゴム材料は、第３押出機により混練され第３ギアポンプに送り出され、第３ギアポンプにより第２成型用口金へと送り出され、この第２成型用口金を介して押し出される。押し出された第３ゴム材料の回転支持体に対する巻き付け終了時において、次のような制御が行われる。まず、回転支持体を停止させると共に第３ギアポンプも停止させる。これにより、第３ゴム材料の押し出し動作も停止される。第３ギアポンプの停止は、回転支持体の停止と同時か直前である。その後、第３ギアポンプを逆回転させる。すなわち、第３ゴム材料を押し出し成形する方向とは、逆方向に回転させる。これにより、第３ギアポンプ内における残圧をなくすことができ、第３ゴム材料の切断を容易にさせる。この逆回転は所定量行われる。回転支持体が停止した後、第２成型用口金を回転支持体の方向へ移動させる。この動作に連動させて、回転支持体を再度回転駆動させる。これは、回転支持体と第２成型用口金の間に存在する第３ゴム材料のたるみを防止するためである。第２成型用口金が第３ゴム材料の貼り付け開始位置に接触すると、回転支持体を再度停止させる。次に、第２成型用口金を回転支持体の表面から離間する方向に移動させる。このとき、第３ギアポンプの逆回転を行うことで残圧がなくなっており、第２成型用口金の先端部で確実に第３ゴム材料の切断を行うことができる。その結果、白色の第１ゴム材料が第３ゴム材料により覆われて表面に現れず、また、第３ゴム材料を回転支持体に巻き付けてゴム部材を成形するに際し、成形終了時における第３ゴム材料の切断を適切に行うことができ、外観品質に優れたサイドウォール部を容易に成形することができる。

本発明において、第１押出機により混練された第１ゴム材料は、前記第１ギアポンプにより第１成型用口金へと送り出され、第２押出機により混練された第２ゴム材料は、前記第２ギアポンプにより第１成型用口金へと送り出され、前記積層ゴム材料は第１成型用口金を介して押し出されるものであり、
前記積層ゴム材料の回転支持体に対する巻き付け終了時において、回転支持体を停止させるのと同時若しくは直前に第１及び第２ギアポンプを停止させ、その停止直後に逆回転させる工程と、
回転支持体が停止した後、第１成型用口金を回転支持体の方向へ移動させる工程と、
この第１成型用口金の移動に連動させて回転支持体を再度回転駆動させる工程と、
第１成型用口金が積層ゴム材料の貼り付け開始位置に接触するのと同時もしくはほぼ同時に回転支持体を再度停止させる工程と、
その後、第１成型用口金を回転支持体の表面から離間する方向に移動させる工程とを有することが好ましい。

積層ゴム材料の回転支持体に対する巻き付け終了時におけて、次のような制御が行われる。まず、回転支持体を停止させると共に第１及び第２ギアポンプも停止させる。これにより、第１及び第２ゴム材料の押し出し動作も停止される。第１及び第２ギアポンプの停止は、回転支持体の停止と同時か直前である。その後、第１及び第２ギアポンプを逆回転させる。すなわち、第１及び第２ゴム材料を押し出し成形する方向とは、逆方向に回転させる。これにより、第１及び第２ギアポンプ内における残圧をなくすことができ、積層ゴム材料の切断を容易にさせる。この逆回転は所定量行われる。回転支持体が停止した後、第１成型用口金を回転支持体の方向へ移動させる。この動作に連動させて、回転支持体を再度回転駆動させる。これは、回転支持体と第１成型用口金の間に存在する積層ゴム材料のたるみを防止するためである。第１成型用口金が積層ゴム材料の貼り付け開始位置に接触すると、回転支持体を再度停止させる。次に、第１成型用口金を回転支持体の表面から離間する方向に移動させる。このとき、第１及び第２ギアポンプの逆回転を行うことで残圧がなくなっており、第１成型用口金の先端部で確実に積層ゴム材料の切断を行うことができる。

本発明において、前記積層ゴム材料は、アキューム装置に一旦滞留させた後に回転支持体に巻き付けられ、前記積層ゴム材料の回転支持体に対する巻き付け終了時において、前記積層ゴム材料を切断装置により切断する工程を有することが好ましい。

このような構成によれば、積層ゴム材料は、回転支持体に巻き付けられる前に、アキューム装置に一旦滞留させることができる。このようなアキューム装置を備えることにより、回転支持体の回転速度、すなわち積層ゴム材料の貼り付ける速度に関係なく、第１成型用口金を介して積層ゴム材料を一定の速度で押し出し続けることができる。また、積層ゴム材料の切断を切断装置により行うことで切断作業が容易となる。

本発明において、前記アキューム装置は、複数のローラを備えており、
前記切断装置は、前記回転支持体と前記アキューム装置との間に配置され、
切断装置の切断部は、回転支持体とアキューム装置との間の積層ゴム材料の表面に対してほぼ垂直方向に配置されており、
前記複数のローラのうち回転支持体に直近のローラが上方へ移動し、前記積層ゴム材料を上方に持ち上げることにより、前記切断部が、回転支持体とアキューム装置との間の積層ゴム材料の表面に対して斜めに切断可能であることが好ましい。

この構成によれば、回転支持体に貼り付ける積層ゴム材料の終端部を斜めに切断することができる。終端部を斜めに切断することで、次回のゴム部材成形工程における積層ゴム材料の貼り付け開始位置の先端部も斜めとなる。したがって、積層ゴム材料の終端部を斜めに切断した場合、貼り付け開始位置の先端部と終端部との接合部は、垂直に切断した場合に比べて、より広い面積で接合することができる。

本発明において、前記第１ゴム材料と、前記第２ゴム材料と、前記第３ゴム材料とを回転支持体に巻き付けることによって成形される前記ゴム部材は、空気入りタイヤのサイドウォール用部材であることが好ましい。

本発明にかかるゴム部材成形方法によれば、ホワイトレタータイヤを製造する際に、白色の第１ゴム材料が表面に現れず外観品質に優れたサイドウォール部を容易に成形することができる。

上記課題を解決するため本発明に係るゴム部材成形設備は、
白色の第１ゴム材料を混練して第１成型用口金へと送り出す第１押出機と、
黒色の第２ゴム材料を混練して前記第１成型用口金へと送り出す第２押出機と、
第１成型用口金を介して押し出された第１及び第２ゴム材料からなる積層ゴム材料の外表面を覆うための黒色の第３ゴム材料を混練して第２成型用口金へと送り出す第３押出機と、
積層ゴム材料と第２成型用口金を介して押し出された第３ゴム材料とが巻き付けられる回転支持体とを備えたゴム部材成形設備において、
前記積層ゴム材料の先端部が回転支持体に貼り付け開始される位置と、前記第３ゴム材料の先端部が、回転支持体に巻き付けられた前記積層ゴム材料の外表面に対して貼り付け開始される位置とが、回転支持体の周方向にずれていることを特徴とする。

かかる構成によるゴム部材成形設備の作用・効果については、すでに述べた通りであり、本発明に係るゴム部材成形設備を用いることで、白色の第１ゴム材料が表面に現れず外観品質に優れたサイドウォール部を容易に成形することができる。

＜第１実施形態＞
図３は、本発明の第１実施形態にかかるゴム部材成形設備の構成の一例を示す模式図である。図３に示すゴム部材成形設備は、第１押出機１、第２押出機２、第３押出機３、成形ドラム（回転支持体に相当）４及び制御装置５とを備えている。

第１押出機１は、円筒形の第１バレル１ａと、第１バレル１ａの供給口に接続された第１ホッパー１ｂと、白色ゴムＷ（第１ゴム材料に相当）を混練して先端側に送り出す第１スクリュー１ｃと、第１スクリュー１ｃを回転駆動させる第１スクリュー用モータ１ｄとを有する。また、第２押出機２は、円筒形の第２バレル２ａと、第２バレル２ａの供給口に接続された第２ホッパー２ｂと、黒色ゴムＢ（第２ゴム材料に相当）を混練して先端側に送り出す第２スクリュー２ｃと、第２スクリュー２ｃを回転駆動させる第２スクリュー用モータ２ｄとを有する。同様に、第３押出機３は、円筒形の第３バレル３ａと、第３バレルの供給口に接続された第３ホッパー３ｂと、黒色のカバーゴム（第３ゴム材料に相当）Ｓを混練して先端側に送り出す第３スクリュー３ｃと、第３スクリュー３ｃを回転駆動させる第３スクリュー用モータ３ｄとを有する。なお、第１〜第３スクリュー用モータ１ｄ、２ｄ、３ｄは、後述するように制御装置５により制御される。

第１押出機１の押出方向先端側には第１ギアポンプ６が接続され、第１ギアポンプ６の先端側は第１成型用口金８に接続されている。第２押出機２の押出方向先端側には第２ギアポンプ７が接続され、第２ギアポンプ７の先端側は第１成型用口金８に接続されている。また、第３押出機３の押出方向先端側には第３ギアポンプ９が接続され、第３ギアポンプ９の先端側は第２成型用口金１０に接続されている。第１成型用口金８と第２成型用口金１０は、成形ドラム４の周方向にずらして配置されている。

第１ギアポンプ６と第２ギアポンプ７は、それぞれ１対の第１ギア６ａ、第２ギア７ａを有しており、第１成型用口金８に向けて出口側に白色ゴムＷ、黒色ゴムＢを送り出す機能を有する。一対の第１ギア６ａは、それぞれ第１ギア用モータ（不図示）によって回転駆動され、一対の第２ギア７ａは、それぞれ第２ギア用モータ（不図示）によって回転駆動され、それらの回転数は、制御装置５により制御される。なお、図示の都合上、１対の第１ギア６ａ、第２ギア７ａは、図３の上下方向に並べられているが、実際は平面方向（第１ギア６ａ及び第２ギア７ａの回転軸が図３の上下となる方向）に並べられる。

第１ギアポンプ６の出口側には圧力センサ６ｂが設けられており、第１ギアポンプ６内の出口側圧力、すなわち第１ギアポンプ６が白色ゴムＷを送り出すときの圧力を検出する。また、第１ギアポンプ６を停止させた場合の第１ギアポンプ６内の出口側の残圧を検出する。また、第１ギアポンプ６の入口側には圧力センサ６ｃが設けられており、第１ギアポンプ６内の入口側圧力、すなわち第１押出機１から第１ギアポンプ６に白色ゴムＷが供給されるときの圧力を検出する。同様に、第２ギアポンプ７の出口側と入口側に圧力センサ７ｂ、７ｃが設けられている。

第１成型用口金８は所定の断面形状を有し、第１及び第２ギアポンプ６，７から第１成型用口金８に供給された白色ゴムＷ及び黒色ゴムＢは、所定の断面形状を有し、白色ゴムＷと黒色ゴムＢが層状に重なった積層ゴム（積層ゴム材料に相当）Ｇの形態で連続的に押出成型される。

第３ギアポンプ９は、１対の第３ギア９ａを有しており、第２成型用口金１０に向けて出口側にカバーゴムＳを送り出す機能を有する。一対の第３ギア９ａは、第３ギア用モータ１１（図４参照）によって回転駆動され、それらの回転数は、制御装置５により制御される。なお、図示の都合上、１対の第３ギア９ａは、図３の上下方向に並べられているが、実際は平面方向（第３ギア９ａの回転軸が図３の上下となる方向）に並べられる。また、第３ギアポンプ９の出口側と入口側には、第１及び第２ギアポンプ６，７と同様に圧力センサ９ｂ、９ｃが設けられている。

第２成型用口金１０は所定の断面形状を有し、第３ギアポンプ９から第２成型用口金１０に供給されたカバーゴムＳは、薄いシート状となって連続的に押出成型される。例えば、カバーゴムＳの厚さは、０．５ｍｍ程度となっている。

成形ドラム４は、サーボモータ１２（図４参照）によりＲ方向に回転可能に構成されている。サーボモータの回転数は、制御装置５により制御される。成形ドラム４には、第１成型用口金８を介して押出成型された積層ゴムＧが直接供給され、積層ゴムＧが貼り付いた状態で成形ドラム４をＲ方向に回転駆動することにより、積層ゴムＧを周方向に沿って巻き付けることができる。なお、成形ドラム４に供給された積層ゴムＧを圧着する不図示の圧着ローラを設けてもよい。また、積層ゴムＧの外表面にカバーゴムＳが貼り付いた状態で成形ドラム４をＲ方向に回転駆動することにより、カバーゴムＧを周方向に沿って巻き付けることができる。

次に、本実施形態に係るゴム部材成型設備の制御システムの機能に関して、図４のブロック図により説明する。制御装置５は、第１〜第３押出機１，２，３、第１〜第３ギアポンプ６，７，９、成形ドラム４を制御するものであるが、ここでは、第３押出機３、第３ギアポンプ９、成形ドラム４の制御について説明する。

第３押出機３の第３スクリュー用モータ３ｄの回転数は、制御装置５が有する第３スクリュー用モータ制御手段５１により制御される。第３ギア用モータ１１の回転数は、制御装置５が有する第３ギア用モータ制御手段５２により制御される。サーボモータ１２は、制御装置５が有するサーボモータ制御手段５３により制御される。

第３ギアポンプ９に設けられた圧力センサ９ｃによる検出結果が制御装置５の圧力調整手段５４に送られる。圧力調整手段５４は、圧力センサ９ｃにより検出された圧力の値が、予め設定された圧力値（第１設定値）と一致するように、第３スクリュー用モータ制御手段５１に指令を与える。かかる第１設定値は、不図示の入力手段を介して適宜に設定することができる。圧力調整手段５４は、例えば、圧力センサ９ｃから受け取った信号に対応してアナログ電圧値を出力する圧力支持調節計を有し、その電圧値に応じた速度指令を、第３スクリュー用モータ制御手段５１を介して第３スクリュー用モータ３ｄに送るように構成してもよい。つまり、第３スクリュー用モータ制御手段５１は、第３ギアポンプ９内の入口側圧力に応じて、第３スクリュー３ｃを駆動する第３スクリュー用モータ３ｄの回転数を制御する。これにより、第３ギアポンプ９内の入口側圧力が一定に保持され、第３押出機３によるゴム材料の供給量の安定化が図られる。

第３ギアポンプ９に設けられた圧力センサ９ｂによる検出結果は、制御装置５の圧力比較手段５５に送られる。圧力比較手段５５は、第３ギアポンプ９の駆動開始後に、圧力センサ９ｂにより検出された圧力の値を、予め設定された圧力値（第２設定値）と比較し、その検出された圧力の値が第２設定値以上になった時点を基準として、所定時間が経過してから、サーボモータ制御手段５３に成形ドラム４の回転駆動を開始するための指令を与える。すなわち、成形ドラム４は、第３ギアポンプ９内の出口側圧力が所定圧力以上になった時点を基準として、第３ギアポンプ９を所定時間駆動してから回転駆動を開始する。かかる所定圧力（第２設定値）および所定時間は、不図示の入力手段を介して適宜に設定することができる。

また、圧力比較手段５５は、カバーゴムＳの巻き付け終了時において第３ギアポンプ９が逆回転される場合に、圧力センサ９ｂにより検出された圧力の値を、予め設定された圧力値（第３設定値）と比較し、第３ギアポンプ９内の出口側における残圧が所定レベルにまで低下したかどうかを判定する。残圧が所定レベル以下に低下した場合には、第３ギアポンプ９の逆回転を停止させるような指令信号を、第３ギア用モータ制御手段５２から第３ギア用モータ１１へと送出する。

第３押出機３、第３ギアポンプ９及び第２成型用口金１０は、一体として前後駆動装置１３により押出方向の前後に移動可能に構成されており、かかる移動も制御装置５の前後駆動装置制御手段５６によって制御される。

＜ゴム部材成形方法（貼り付け開始時）＞
次に、上記のゴム部材成形設備を用いてゴム部材を成形する方法（特に貼り付け開始時）について説明する。図５は、ゴム部材を成形開始する際の手順の一例を示すフローチャートである。また、図６は、ゴム部材の成形開始時の様子を示す概略図である。なお、ここでは、積層ゴムＧがすでに成形ドラム４に巻き付けられており、この積層ゴムＧの外表面にカバーゴムＳを貼り付ける方法について説明するが、説明の便宜上、図６において積層ゴムＧは図示を省略している。

まず、第３押出機３、第３ギアポンプ９及び第２成型用口金１０（以下、これらをまとめて第３押出装置３０と称する）が一体として前進し（＃１）、図６（ａ）に示すように成形ドラム４に近付けられる。このとき、第２成型用口金１０と、成形ドラム４にすでに巻き付けられた積層ゴムＧの外表面との間には、所定の間隔が設けられる。なお、第３押出装置３０が成形ドラム４に近付けられるタイミングは、カバーゴムＳが吐出されるまでに前記の所定間隔が設けられるものであれば、特に制限されない。

次に、前工程にて調整されたカバーゴムＳのゴム材料が、第３押出機３の第３ホッパー３ｂに投入される。ここで、ゴム材料としては特に制限がなく、例えば、天然ゴム、スチレンーブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などの汎用のゴム原料に、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が挙げられる。また、投入されるゴム材料の形状としては、特に制限がなく、例えば、リボン状、シート状、ペレット状などの形状が挙げられる。投入されたゴム材料は、第３押出機３の第３スクリュー３ｃによって混練され、押出方向先端側に送り出されて第３ギアポンプ９に供給される（＃２、３）。そして、第３ギアポンプ９に供給されたゴム材料は、回転する一対の第３ギア９ａによって、第２成型用口金１０に向けて出口側に送り出される（＃４）。

第３ギアポンプ９の出口側にゴム材料が送り出されると、圧力センサ９ｂにより第３ギアポンプ９内の出口側圧力が検出される（＃５）。かかる検出結果は制御装置５に送られ、圧力比較手段５５によって予め設定された圧力値（第２設定値）と比較される。そして、検出された圧力の値が第２設定値以上になった場合、その時点より所定時間が経過してからサーボモータ制御手段５３に指令が与えられ、成形ドラム４の回転駆動が開始される（＃６、７）。

すなわち、検出された圧力の値が所定圧力値以上になった時点を基準として、第３ギアポンプ９を所定時間駆動してから成形ドラム４の回転駆動が開始される。かかる第３ギアポンプ９の所定時間の駆動によって、図６（ｂ）に示すように成形ドラム４に対して一定量のカバーゴムＳが吐出される。更に、その後に成形ドラム４の回転駆動が開始されることによって、図６（ｃ）に示すように、吐出開始時のカバーゴムＳが塊状にならずに、成形ドラム４に貼り付いた状態が確保される。

第３押出装置３０は、図６（ｄ）に示すように、成形ドラム４がＲ方向に１周回転する前に後退し（＃８）、成形ドラム４と第３押出装置３０との間には所定の間隔が設けられる。かかる成形ドラム４および第３押出装置３０の駆動は、制御装置５により制御され、そのための制御プログラムは制御装置５に予め入力される。

カバーゴムＳが連続的に押出成型される間、圧力センサ９ｃにより第３ギアポンプ９内の入口側圧力が検出される。かかる検出結果は制御装置５に送られ、圧力調整手段５４によって、検出された圧力の値が予め設定された圧力値（第１設定値）と一致するように第３スクリュー用モータ制御手段５１に指令が与えられ、第３スクリュー用モータ３ｄの回転数が制御される。

＜ゴム部材成形方法（貼り付け終了時）＞
次に、ゴム部材の成形終了時における工程を図７のフローチャート及び図８の概略図により説明する。なお、説明の便宜上、図６と同様に、図８においても積層ゴムＧは図示を省略している。図５のフローチャートのステップ＃８後においても、成形ドラム４は回転駆動され続け、成形ドラム４の周囲に徐々にカバーゴムＳが巻き付けられていく。カバーゴムＳが成形ドラム４の周りを１周して巻き付け工程を終了しようとするときは、終了工程開始指令が出される（図７の＃９）。これにより、まず第３ギアポンプ９が停止する（＃１０）。第３ギアポンプ９の停止は、成形ドラム４の回転停止の直前に行われる（図８（ａ）参照）。第３ギアポンプ９を停止させた直後に、第３ギアポンプ９を逆回転させる（＃１１）。また、この直後に成形ドラム４も回転停止される（＃１２、図８（ｂ））。第３ギアポンプ９を逆回転させる方向は、カバーゴムＳの押し出し成形を行うときとは反対方向である。第３ギアポンプ９を逆回転させることで、第３ギアポンプ９内の出口側の残圧をなくすことができる。成形ドラム４の回転停止は、第３ギアポンプ９の回転停止の直後に行われるが、これに限定されるものではなく、同時に行ってもよい。

第３ギアポンプ９の逆回転を開始した後、圧力センサ９ｂにより第３ギアポンプ９内の出口側の圧力を検出する。そして、この圧力値が予め設定した第３設定値（所定レベル）にまで低下したか否かを比較判断する（＃１３）。そして、所定レベルまで低下したことが検出されると、第３ギアポンプ９の逆回転を停止させる（＃１４）。次に、図８（ｃ）に示すように、第３押出装置３０を成形ドラム４の方向に前進（接近）させる（＃１５）。

第３押出装置３０を成形ドラム４の方向に近付けると、成形ドラム４と第２成型用口金１０の間に位置するカバーゴムＳにたるみが生じるので、このたるみ現象を生じないようにするため、成形ドラム４を再びＲ方向に回転駆動させる（＃１６）。これにより、たるみが生じないように第３押出装置３０を成形ドラム４に近付けることができる。次に、第２成型用口金１０が、カバーゴムＳの貼り付け開始位置に相当する、すでに成形ドラム４に巻き付けられている積層ゴムＧの外表面に接触する（＃１７、図８（ｄ））。ちょうど接触した位置で、第３押出装置３０の前進駆動を停止させる（＃１８）。第３押出装置３０をどの程度の距離だけ前進させれば、第２成型用口金１０が積層ゴムＧ外表面に接触するかは、予め計算しておくことができる。この計算値に基づいて、第３押出装置３０を前進させる量を制御することができる。第２成型用口金１０の積層ゴムＧ外表面への接触と同時もしくはほぼ同時に、成形ドラム４の回転駆動を停止させる（＃１９）。この積層ゴムＧ外表面への接触の程度は、軽く触れる程度でもよいが、少し外表面を押し込む程度に接触させてもよい。これにより、カバーゴムＳの切断をより確実に行うことができる。次に、第３押出装置３０を成形ドラム４から離間する方向に後退させる（＃１９、図８（ｅ））。この後退動作のとき、第２成型用口金１０の先端部でカバーゴムＳが切断される。残留圧力がない状態となっているため、確実にカバーゴムＳを切断させることができる。また、カバーゴムＳを無理やり引っ張ることなく切断することができ、ユニフォミティに悪影響を及ぼすことがない。

＜サイドウォール部の成形方法＞
図３に示すゴム部材成形設備によるサイドウォール部の成形方法について図９を用いて説明する。初めに、第１成型用口金８を介して押し出される積層ゴムＧを成形ドラム４に貼り付ける。積層ゴムＧの貼り付け方法についても、図５〜８を用いて説明した上記のカバーゴムＳの貼り付け方法と同様である。ただし、積層ゴムＧの貼り付けの際には、第１及び第２ギアポンプ６，７、第１及び第２スクリュー用モータ１ｄ、２ｄは制御装置５によって同時に制御される。これにより、第１成型用口金８からは、所定の断面形状を有し、白色ゴムＷと黒色ゴムＢが層状に重なった積層ゴムＧが連続的に押出成型される。また、第１及び第２押出機１，２、第１及び第２ギアポンプ６，７並びに第１成型用口金８は、一体として前進後退をすることができ、これらの制御も制御装置５によって行われる。

まず、図９（ａ）のように、第１及び第２押出機１，２、第１及び第２ギアポンプ６，７並びに第１成型用口金８が、一体として前進し、図９（ａ）に示すように成形ドラム４に近付けられる。このとき、第１成型用口金８と成形ドラム４の表面との間には、所定の間隔が設けられる。この状態で、第１押出機１の第１ホッパー１ｂに投入された白色ゴムＷの材料は、第１押出機１によって混練され送り出されて第１ギアポンプ６に供給される。第１ギアポンプ６に供給された白色ゴムＷの材料は、第１成型用口金８に向けて出口側に送り出される。また、同時に、第２押出機２の第２ホッパー２ｂに投入された黒色ゴムＢの材料は、第２押出機２によって混練され送り出されて第２ギアポンプ７に供給される。第２ギアポンプ７に供給された黒色ゴムＢの材料は、第１成型用口金８に向けて出口側に送り出される。そして、図９（ｂ）に示すように、成形ドラム４の回転駆動と第１及び第２ギアポンプ６，７の駆動より、成形ドラム４に対して、積層ゴムＧが貼り付けられていく。

次に、成形ドラム４が回転駆動し、その表面に積層ゴムＧが貼り付けられていき、積層ゴムＧの貼り付け開始の先端部Ｇ１が、第３成型用口金１０の前を通過した後、第３押出装置３０が前進し、図９（ｂ）に示すように成形ドラム４に近付けられる。このとき、成形ドラム４の回転駆動は停止する。また、成形ドラム４が停止し、第１成型用口金８から押し出される積層ゴムＧが成形ドラム４表面で塊状となることを防ぐために、図９（ｂ）に示すように、第１及び第２押出機１，２、第１及び第２ギアポンプ６，７並びに第１成型用口金８は、一体として後退する。

成形ドラム４に近付けられた第２成型用口金１０と、成形ドラム４にすでに巻き付けられた積層ゴムＧの外表面との間には、所定の間隔が設けられる。第３押出機３の第３ホッパー３ｂに投入されたカバーゴムＳのゴム材料は、第３押出機３によって混練され送り出されて第３ギアポンプ９に供給される。第３ギアポンプ９に供給されたカバーゴムＳは、第２成型用口金１０に向けて出口側に送り出される。そして、図９（ｃ）に示すように、成形ドラム４の回転駆動と第１〜第３ギアポンプ６，７，９の駆動により、成形ドラム４に対して、積層ゴムＧと、その外表面を覆うカバーゴムＳが同時に貼り付けられていく。

積層ゴムＧが成形ドラム４の周りを１周すると、上述した貼り付け終了時における工程にしたがって積層ゴムＧの切断を行う。この積層ゴムＧを切断する工程では、成形ドラム４は停止と回転を繰り返す（図７の＃１２，１６，１９参照）。そのため、第２成型用口金１０から押し出されるカバーゴムＳが積層ゴムＧ外表面で塊状となることを防ぐために、図９（ｃ）に示すように、第３押出装置３０は後退する。

積層ゴムＧの貼り付け終了後、カバーゴムＳが成形ドラム４の周りを１周すると、図９（ｄ）に示すように、上述した貼り付け終了時における工程にしたがってカバーゴムＳの切断を行い、サイドウォール部の成形を終了する。したがって、これらのゴム部材成形方法によれば、積層ゴムＧの先端部Ｇ１を成形ドラム４に貼り付け開始する位置と、カバーゴムＳの先端部Ｓ１を積層ゴムＧの外表面に対して貼り付け開始する位置とを、成形ドラム４の周方向にずらしてある。このようにずらすことにより、積層ゴムＧの貼り付け開始位置の先端部Ｇ１、すなわち白色ゴムＷの貼り付け開始位置の先端部Ｗ１と、切断された終端部との接合部が、外周側のカバーゴムＳによって隠されるので、白色ゴムＷが表面に現れず外観品質に優れたサイドウォール部を容易に成形することができる。

なお、本発明にかかるゴム部材成形方法は、成形ドラム４の回転駆動と第１〜第３ギアポンプ６，７，９の駆動により、成形ドラム４に対して、積層ゴムＧと、その外表面を覆うカバーゴムＳが同時に貼り付ける場合に限定されない。すなわち、まず初めに成形ドラム４が１周回転する間に積層ゴムＧのみを貼り付け、次に１周回転する間にカバーゴムＳを積層ゴムＧの外表面に貼り付けることもできる。この場合にも、積層ゴムＧの先端部Ｇ１を成形ドラム４に貼り付け開始する位置と、カバーゴムＳの先端部Ｓ１を積層ゴムＧの外表面に対して貼り付け開始する位置とを、成形ドラム４の周方向にずらすことにより、白色ゴムＷが表面に現れず外観品質に優れたサイドウォール部を容易に成形することができる。

＜第２実施形態＞
ゴム部材成形設備は、図１０に示すように、アキューム装置２０を備え、積層ゴムＧをアキューム装置２０に一旦滞留させた後に成形ドラム４に巻き付けるように構成してもよい。なお、第３押出装置３０の構成、カバーゴムＳの貼り付け方法については上記の第１実施形態と同様である。

アキューム装置２０は、複数のローラ２１を備えており、第１成型用口金８を介して押し出された積層ゴムＧを各ローラ２１間に滞留させることが可能となっている。このようなアキューム装置２０を備えることにより、成形ドラム４の回転速度や、カバーゴムＳの貼り付けの際の成形ドラム４の回転及び停止に関係なく、第１成型用口金８を介して積層ゴムＧを一定の速度で押し出し続けることができるので、制御装置５による制御が簡素になる。なお、図では、ローラ２１は３つであるが、ローラ２１の個数は適宜設定可能である。

また、積層ゴムＧの貼り付け終了時の切断は、切断装置２２によって行われる。切断装置２２は、成形ドラム４とアキューム装置２０との間に配置され、切断装置２２に備えられたカッター２３は、成形ドラム４とアキューム装置２０との間の積層ゴムＧの表面に対してほぼ垂直方向になるように配置されている。

初めに、図１０（ａ）に示すように、第１成型用口金８を介して一定の速度で押し出された積層ゴムＧは、アキューム装置２０の各ローラ２１間に滞留させられる。所定の長さを滞留させた後、不図示の貼り付け装置によって、積層ゴムＧの先端部Ｇ１は、成形ドラム４の方向へ搬送され、成形ドラム４に貼り付けられる。積層ゴムＧの先端部Ｇ１が成形ドラム４に貼り付けられた後、成形ドラム４が回転駆動することで、積層ゴムＧは成形ドラム４の周りに貼り付けられていく。

次に、成形ドラム４が回転駆動し、その表面に積層ゴムＧが貼り付けられていき、積層ゴムＧの貼り付け開始の先端部Ｇ１が、第３成型用口金１０の前を通過した後、第３押出装置３０が前進し、図１０（ｂ）に示すように成形ドラム４に近付けられる。このとき、成形ドラム４の回転駆動は停止する。その後、図１０（ｃ）に示すように、成形ドラム４の回転駆動と第３ギアポンプ９の駆動により、積層ゴムＧの外表面にカバーゴムＳが貼り付けられていく。

積層ゴムＧが成形ドラム４の周りを１周すると、切断装置２２により積層ゴムＧの切断を行う。積層ゴムＧの切断は、図１０（ｃ）に示すように、成形ドラム４の直近のローラ２１ａが上方へ移動し、積層ゴムＧを上方に持ち上げることにより、カッター２３が成形ドラム４とアキューム装置２０との間の積層ゴムＧの表面に対して斜めとなるようにして行なう。この状態においてカッター２３により積層ゴムＧを切断することで、成形ドラム４に貼り付ける積層ゴムＧの終端部Ｇ２を表面に対して斜めに切断することができる（図１１（ａ）を参照）。また、積層ゴムＧの貼り付け開始位置の先端部Ｇ１は、前回のゴム部材成形サイクル時の積層ゴムＧ終端部Ｇ２の切断によって、表面に対して斜めになっている。したがって、積層ゴムＧの貼り付け開始位置の先端部Ｇ１と終端部Ｇ２との接合部が、図１１（ａ）のように重ねるようにして接合することができる。

成形ドラム４に対する積層ゴムＧの貼り付け終了後、カバーゴムＳが成形ドラム４の周りを１周すると、図１０（ｄ）に示すように、上述した貼り付け終了時における工程にしたがってカバーゴムＳの切断を行い、サイドウォール部の成形を終了する。この第２実施形態においても、積層ゴムＧの先端部Ｇ１を成形ドラム４に貼り付け開始する位置と、カバーゴムＳの先端部Ｓ１を積層ゴムＧの外表面に対して貼り付け開始する位置とを、成形ドラム４の周方向にずらすことにより、積層ゴムＧの貼り付け開始位置の先端部Ｇ１、すなわち白色ゴムＷの貼り付け開始位置の先端部と、切断された終端部Ｇ２との接合部が、図１１（ｂ）に示すように外周側のカバーゴムＳによって隠されるので、白色ゴムＷが表面に現れず外観品質に優れたサイドウォール部を容易に成形することができる。

＜別実施形態＞
上記の第１及び第２実施形態では、第１成型用口金８から押し出される積層ゴムＧは、白色ゴムＷと黒色ゴムＢの２層から構成されているが、３層以上で構成してもよい。

ホワイトレタータイヤのサイドウォール部の断面図 タイヤ構成部材を成形ドラムに貼り付ける際の接合部を拡大した側面図 第１実施形態にかかるゴム部材成形設備の構成の一例を示す模式図 ゴム部材成型設備の制御システムの機能を示すブロック図 ゴム部材の成形開始時の手順の一例を示すフローチャート ゴム部材の成形開始時の様子を示す概略図 ゴム部材の成形終了時の手順の一例を示すフローチャート ゴム部材の成形終了時の様子を示す概略図 第１実施形態にかかるサイドウォール部の成形の様子を示す概略図 第２実施形態にかかるサイドウォール部の成形の様子を示す概略図 積層ゴムの接合部を拡大した側面図

符号の説明

１ 第１押出機
２ 第２押出機
３ 第３押出機
４ 成形ドラム
５ 制御装置
６ 第１ギアポンプ
７ 第２ギアポンプ
８ 第１成型用口金
９ 第３ギアポンプ
１０ 第２成型用口金
２０ アキューム装置
２１ ローラ
２２ 切断装置
２３ カッター
３０ 第３押出装置
Ｗ 白色ゴム
Ｂ 黒色ゴム
Ｇ 積層ゴム
Ｓ カバーゴム

Claims (7)

1. 第１押出機により混練され第１成型用口金を介して押し出された白色の第１ゴム材料と、第２押出機により混練され前記第１成型用口金を介して押し出された黒色の第２ゴム材料と、第３押出機により混練され第２成型用口金を介して押し出された黒色の第３ゴム材料とを回転支持体に巻き付けることによってゴム部材を成形するゴム部材成形方法において、
   第１成型用口金を介して押し出された第１及び第２ゴム材料からなる積層ゴム材料の先端部を回転支持体に貼り付ける工程と、
   第２成型用口金を介して押し出された第３ゴム材料の先端部を、回転支持体に巻き付けられた前記積層ゴム材料の外表面に対して貼り付ける工程と、を有し、
   前記積層ゴム材料の先端部を回転支持体に貼り付け開始する位置と、前記第３ゴム材料の先端部を前記積層ゴム材料の外表面に張り付け開始する位置とを回転支持体の周方向にずらすことを特徴とするゴム部材成形方法。
2. 第１〜第３押出機の先端側にはそれぞれ第１〜第３ギアポンプが接続されており、
   第３押出機により混練された第３ゴム材料は、前記第３ギアポンプにより第２成型用口金へと送り出され、この第２成型用口金を介して押し出されるものであり、
   第３ゴム材料の回転支持体に対する巻き付け終了時において、回転支持体を停止させるのと同時若しくは直前に第３ギアポンプを停止させ、その停止直後に逆回転させる工程と、
   回転支持体が停止した後、第２成型用口金を回転支持体の方向へ移動させる工程と、
   この第２成型用口金の移動に連動させて回転支持体を再度回転駆動させる工程と、
   第２成型用口金が第３ゴム材料の貼り付け開始位置に接触するのと同時もしくはほぼ同時に回転支持体を再度停止させる工程と、
   その後、第２成型用口金を回転支持体の表面から離間する方向に移動させる工程とを有することを特徴とする請求項１に記載のゴム部材成形方法。
3. 第１押出機により混練された第１ゴム材料は、前記第１ギアポンプにより第１成型用口金へと送り出され、第２押出機により混練された第２ゴム材料は、前記第２ギアポンプにより第１成型用口金へと送り出され、前記積層ゴム材料は第１成型用口金を介して押し出されるものであり、
   前記積層ゴム材料の回転支持体に対する巻き付け終了時において、回転支持体を停止させるのと同時若しくは直前に第１及び第２ギアポンプを停止させ、その停止直後に逆回転させる工程と、
   回転支持体が停止した後、第１成型用口金を回転支持体の方向へ移動させる工程と、
   この第１成型用口金の移動に連動させて回転支持体を再度回転駆動させる工程と、
   第１成型用口金が積層ゴム材料の貼り付け開始位置に接触するのと同時もしくはほぼ同時に回転支持体を再度停止させる工程と、
   その後、第１成型用口金を回転支持体の表面から離間する方向に移動させる工程とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のゴム部材成形方法。
4. 前記積層ゴム材料は、アキューム装置に一旦滞留させた後に回転支持体に巻き付けられ、前記積層ゴム材料の回転支持体に対する巻き付け終了時において、前記積層ゴム材料を切断装置により切断する工程を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のゴム部材成形方法。
5. 前記アキューム装置は、複数のローラを備えており、
   前記切断装置は、前記回転支持体と前記アキューム装置との間に配置され、
   切断装置の切断部は、回転支持体とアキューム装置との間の積層ゴム材料の表面に対してほぼ垂直方向に配置されており、
   前記複数のローラのうち回転支持体に直近のローラが上方へ移動し、前記積層ゴム材料を上方に持ち上げることにより、前記切断部が、回転支持体とアキューム装置との間の積層ゴム材料の表面に対して斜めに切断可能であることを特徴とする請求項４に記載のゴム部材成形方法。
6. 前記第１ゴム材料と、前記第２ゴム材料と、前記第３ゴム材料とを回転支持体に巻き付けることによって成形される前記ゴム部材は、空気入りタイヤのサイドウォール用部材であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のゴム部材成形方法。
7. 白色の第１ゴム材料を混練して第１成型用口金へと送り出す第１押出機と、
   黒色の第２ゴム材料を混練して前記第１成型用口金へと送り出す第２押出機と、
   第１成型用口金を介して押し出された第１及び第２ゴム材料からなる積層ゴム材料の外表面を覆うための黒色の第３ゴム材料を混練して第２成型用口金へと送り出す第３押出機と、
   積層ゴム材料と第２成型用口金を介して押し出された第３ゴム材料とが巻き付けられる回転支持体とを備えたゴム部材成形設備において、
   前記積層ゴム材料の先端部が回転支持体に貼り付け開始される位置と、前記第３ゴム材料の先端部が、回転支持体に巻き付けられた前記積層ゴム材料の外表面に対して貼り付け開始される位置とが、回転支持体の周方向にずれていることを特徴とするゴム部材成形設備。

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