JP5041929B2 - 円環状ゴム部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ構成部材としてのビードフィラーなどに代表される円環状ゴム部材の製造方法に関するものである。

図７に示すように、タイヤは、サイドウォールゴム２やトレッドゴム３、カーカスプライ４、インナーライナーゴム５など種々のゴム部材を組み合わせて構成される。ビード部材１０は、一対のビード部１の各々に配設され、これを挟み込むようにしてカーカスプライ４の幅方向端部が巻き返される。ビード部材１０は、図８に示すように、断面三角形状の硬質ゴムからなる円環状のビードフィラー１ｂと、ゴム被覆された鋼線等の収束体からなるビードコア１ａとを有する。

この円環状のビードフィラー１ｂは、例えば下記特許文献１に開示されているように、所定の断面形状を有するビードフィラー１ｂを押出機により帯状に押し出し、ビードコア１ａの周長に対応する長さで切断した後、その端部同士を貼り合わせることで成形される。しかし、端部同士を厚み方向に積層して貼り合わせると、ジョイント部の厚みが局部的に大きくなって形状が不均一となり、タイヤのユニフォミティが悪化するおそれがある。また、端部同士を積層せずに突き合わせることも考えられるが、端部の位置決めや圧着処理が難しくなる傾向にある。

下記特許文献２には、回転自在に支持された成形板上にゴムを直接的に押し出して円環状に成形し、継ぎ目のないビードフィラーを成形する方法が記載されている。しかし、この方法は、押出機の口金に直交する向きに当接する成形板や、ビードフィラーの断面形状に対応した形状のガイド部材を使用するものであり、実施するには特殊な装置が必要となる。
特開平６−２９７６０３号公報 特開２００５−３３５２４４号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、帯状ゴムの端部同士を厚み方向に積層して貼り合わせた際にジョイント部の厚みが局部的に大きくならず、周方向において形状を均一化できる円環状ゴム部材の製造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することができる。即ち、本発明に係る円環状ゴム部材の製造方法は、押出機により口金を介してゴムを帯状に押し出し、その帯状ゴムの端部同士を積層して貼り合わせることで円環状に成形する工程を備える円環状ゴム部材の製造方法において、前記円環状ゴム部材が、外周部分が先細りした断面三角形状のビードフィラーであり、前記ビードフィラーの側面を形成する側面成形部が前記押出機の先端側に備えられ、その側面成形部によって前記口金の開口の厚みが画定される装置を使用し、前記帯状ゴムとしてのビードフィラーを押し出す始期と終期に、前記側面成形部を前記ビードフィラーの頂点位置を中心に回転させることで前記口金の開口の厚みを減少させて、前記帯状ゴムの始端部と終端部を薄肉化し、その薄肉化した始端部と終端部とを積層して貼り合わせるものである。

本発明によれば、帯状ゴムの始端部と終端部を薄肉化し、その薄肉化した始端部と終端部とを積層して貼り合わせることにより、ジョイント部の厚みが局部的に大きくなることを防止して、円環状ゴム部材の形状を周方向において均一化することができる。

上記において、前記帯状ゴムの始端部及び終端部の厚みが先端に向かって漸減するように、前記開口の厚みを減少させることが好ましい。かかる構成によれば、帯状ゴムの始端部と終端部の押し出しが比較的容易となり、両端部の成形精度を高めることができるため、円環状ゴム部材の形状をより均一化することができる。

上記において、前記帯状ゴムを押し出す始期にて前記開口の厚みを減少する方向と、前記帯状ゴムを押し出す終期にて前記開口の厚みを減少する方向とを互いに異ならせることが好ましく、これにより帯状ゴムの端部同士を厚み方向に積層して貼り合わせ易くなる。また、始端部と終端部とを積層したジョイント部の断面を精度良く成形して、円環状ゴム部材の形状をより均一化することができる。

本発明は、外周部分が先細りした断面三角形状のビードフィラーの製造に適用される。この場合、押出機により口金を介してビードフィラーを帯状に押し出し、その帯状ゴムとしてのビードフィラーの端部同士を積層して貼り合わせることで、円環状ゴム部材としてのビードフィラーを成形する。

本発明では、前記帯状ゴムとしてのビードフィラーを押し出す始期と終期に、前記ビードフィラーの側面を形成する側面成形部を、前記ビードフィラーの頂点位置を中心に回転させることで、前記開口の厚みを減少させる。

円環状ゴム部材が上記の如きビードフィラーである場合、口金の開口が三角形状となるため、開口の厚みを単純に減少させると開口の高さが維持されず、ビードフィラーの始端部や終端部の断面形状が歪になって積層が難しくなる傾向にある。これに対し、本発明の上記構成によれば、開口の高さを変えずに且つ開口が三角形状である状態を維持しつつ、その開口の厚みを減少させてビードフィラーの始端部と終端部を薄肉化できる。その結果、始端部と終端部とを容易に且つ精度良く積層して、両端部を適切に貼り合わせることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、円環状ゴム部材が、図７，８で示したような、外周部分が先細りした断面三角形状のビードフィラー１ｂである例を示す。図１は、本発明で使用する製造装置の一例を示す概略構成図である。図２は、口金の正面図である。図３は、口金の開口を示す要部拡大図であり、口金２０からカバープレート５８，６８を取り外した状態で示している。

図１に示すように、この製造装置は、口金２０と、口金２０を介してゴムを帯状に押し出す押出機３０と、それらの作動制御を行う制御装置４０とを備える。押出機３０は、ゴム材料が投入されるホッパー３１と、ゴム材料に熱を与えながら前方に送り出すスクリュー３２と、スクリュー３２を内蔵する円筒状のバレル３３と、スクリュー３２を駆動する駆動装置３４とを備える。

口金２０は、押出機３０のバレル３３の先端側に連結され、その前面に形成された開口２１から帯状のビードフィラーが押し出される。口金２０の内部には、押出機３０から供給されたゴムが通るゴム流路が設けられており、開口２１はゴム流路の下流側に形成されている。口金２０は、詳しくは後述するように、開口２１の厚みを減少可能に構成されている。なお、口金２０の前方（図１左側）には、不図示のターンテーブルが水平に配置される。

開口２１は、図２，３に示すように、ビードフィラー１ｂの断面形状に対応した三角形状にて形成されている。ビードフィラーの側面は、一対の側面成形部５０，６０により成形され、符号Ｐがビードフィラーの頂点位置となる。本実施形態では、側面成形部５０，６０が正面視四辺形をなす板状部材により構成されている。

側面成形部５０は、支持プレート５１の下面に固着支持されており、支持プレート５１は、一対のガイドバー５２，５３の下端に回転自在に軸支されている。シリンダ５４は、出力ロッド５５を下方に向けた状態で固定されており、その出力ロッド５５の先端にプレート５６が取り付けられている。ガイドバー５２の上端はプレート５６に固定されているが、ガイドバー５３の上端はプレート５６に形成された孔を貫通している。

出力ロッド５５を進出させると、プレート５６と共にガイドバー５２が下降するが、ガイドバー５３の高さは変化しない。したがって、図４に示すように、ビードフィラーの頂点位置Ｐを中心として、側面成形部５０を反時計回りに回転させ、開口２１の厚みを上方から減少することができる。この厚みを減少させる過程において、開口２１の高さ（図６に示したビードフィラー１ｂの高さＨに対応）は変わらず、そのうえ開口２１が三角形状である状態が維持される。

側面成形部６０を作動する機構は、側面成形部５０を作動する機構を上下反転させた構成であり、支持プレート６１と、一対のガイドバー６２，６３と、出力ロッド６５を有するシリンダ６４と、プレート６６とを備える。出力ロッド６５を進出させると、図５に示すように、ビードフィラーの頂点位置Ｐを中心として、側面成形部６０を時計回りに回転させ、開口２１の厚みを下方から減少することができる。

制御装置４０は、スクリュー３２の駆制動、出力ロッド５５，６５の出退作動、及びターンテーブルの回転作動を制御する機能を有する。

以下、円環状ゴム部材としてのビードフィラー１ｂを製造する方法について説明する。まず、ゴム材料をホッパー３１に投入し、スクリュー３２によって混練しながら前方に送り出して口金２０に供給する。口金２０に供給されたゴムは、開口２１から断面三角形状をなす帯状のビードフィラーとして押し出され、ターンテーブルに載せられる。該ビードフィラーは、ターンテーブルの回転に伴って湾曲し、所定の長さで切断された後、その端部同士を積層して貼り合わせることで円環状に成形される。なお、予め円環状に形成したビードコアをターンテーブル上に載置しておき、ビードフィラーをビードコアに貼り合わせながら、円環状に成形することもできる。

このとき、本発明では、ビードフィラーを押し出す始期と終期に、口金２０の開口２１の厚みを減少させて、ビードフィラーの始端部及び終端部を薄肉化し、その薄肉化した始端部と終端部とを積層して貼り合わせる。これにより、ジョイント部の厚みが局部的に大きくなることを防止して、ビードフィラー１ｂの形状を周方向において均一化することができる。

図６は、本発明により円環状に成形したビードフィラーを示し、それぞれ（ａ）平面図、（ｂ）ｂ−ｂ断面図、（ｃ）ｃ−ｃ断面図、（ｄ）ｄ−ｄ断面図、（ｅ）ｅ−ｅ断面図である。符号Ｅｓは、ビードフィラーの始端部であり、符号Ｅｅは、ビードフィラーの終端部である。

本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、始端部Ｅｓ及び終端部Ｅｅの厚みを先端に向かって漸減させている。これにより、始端部Ｅｓと終端部Ｅｅの押し出しが比較的容易となり、両端部Ｅｓ，Ｅｅの成形精度を高めることができるため、ビードフィラー１ｂの形状をより均一化することができる。このような始端部Ｅｓ及び終端部Ｅｅの形状は、押し出しの始期及び終期において、開口２１の厚みの減少度合いを徐々に変化させることで得られる。

また、本実施形態では、ビードフィラーを帯状に押し出すに際し、その始期にて開口２１の厚みを減少する方向と、その終期にて開口２１の厚みを減少する方向とを互いに異ならせている。具体的には、図６（ｂ）〜（ｅ）からも分かるように、押し出しの始期には開口２１の厚みを上方から減少させ（図４参照）、押し出しの終期には開口２１の厚みを下方から減少させており（図５参照）、始端部Ｅｓと終端部Ｅｅの厚みを互いに異なる方向から減少させている。

これにより、始端部Ｅｓと終端部Ｅｅとを厚み方向に積層して貼り合わせ易くなる。また、始端部Ｅｓと終端部Ｅｅとを積層したジョイント部の断面を精度良く成形できるため、ビードフィラー１ｂの形状をより均一化することができる。かかる始端部Ｅｓ及び終端部Ｅｅの成形は、制御装置４０によりシリンダ５４，６４を介して側面成形部５０，６０の動作を制御することにより容易に行いうる。

［別実施形態］
（１）前述の実施形態では、帯状ゴムとしてのビードフィラーを１周させて円環状に成形する例を示したが、本発明では２周以上させて円環状に成形しても構わない。かかる場合においても、帯状ゴムの始端部と終端部を薄肉化し、それらを積層して貼り合わせる。これにより、帯状ゴムの厚みのばらつきを抑えることができ、円環状ゴム部材の形状を周方向において好適に均一化できる。

（２）押出機の先端側にギアポンプを連設し、該ギアポンプの機能に基づいて口金にゴムを定量供給するようにしてもよい。

本発明で使用する製造装置の一例を示す概略構成図 口金の正面図 口金の開口を示す要部拡大図 口金の開口の厚みを減少した状態を示す要部拡大図 口金の開口の厚みを減少した状態を示す要部拡大図 本発明により円環状に成形したビードフィラーの図 空気入りタイヤの一例を示す断面図 ビード部材を一部破断させて示した斜視図

符号の説明

１ａ ビードコア
１ｂ ビードフィラー
１０ ビード部材
２０ 口金
２１ 開口
３０ 押出機
４０ 制御装置
５０ 側面成形部
６０ 側面成形部
Ｅｓ 始端部
Ｅｅ 終端部

Claims (3)

1. 押出機により口金を介してゴムを帯状に押し出し、その帯状ゴムの端部同士を積層して貼り合わせることで円環状に成形する工程を備える円環状ゴム部材の製造方法において、
   前記円環状ゴム部材が、外周部分が先細りした断面三角形状のビードフィラーであり、
   前記ビードフィラーの側面を形成する側面成形部が前記押出機の先端側に備えられ、その側面成形部によって前記口金の開口の厚みが画定される装置を使用し、
   前記帯状ゴムとしてのビードフィラーを押し出す始期と終期に、前記側面成形部を前記ビードフィラーの頂点位置を中心に回転させることで前記口金の開口の厚みを減少させて、前記帯状ゴムの始端部と終端部を薄肉化し、その薄肉化した始端部と終端部とを積層して貼り合わせることを特徴とする円環状ゴム部材の製造方法。
2. 前記帯状ゴムの始端部及び終端部の厚みが先端に向かって漸減するように、前記開口の厚みを減少させる請求項１に記載の円環状ゴム部材の製造方法。
3. 前記帯状ゴムを押し出す始期にて前記開口の厚みを減少する方向と、前記帯状ゴムを押し出す終期にて前記開口の厚みを減少する方向とを互いに異ならせる請求項１又は２に記載の円環状ゴム部材の製造方法。
   

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