JP6029438B2 - インシュレーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、スチールコードに対して未加硫のゴムをトッピングするためのインシュレーション装置に関するものである。

一般的な空気入りタイヤは、一対のビード部を備えており、ビード部には、複数のスチールコードにゴムをトッピングしてなる環状のビードコアが配設されている。

ビードコアとしては、１本のスチールコードにゴムをトッピングし、これを巻回したビードコアや、複数本並設したスチールコードにゴムをトッピングしてテープ状とし、このテープ状のものを複層重ねたビードコア等が知られている。

１本又は複数本並設したスチールコードにゴムをトッピングする方法として、インシュレーション装置を用いたインシュレーション方式がある（例えば特許文献１）。図４は、従来のインシュレーション装置を模式的に示す断面図である。インシュレーション装置１は、図４に示すように、未加硫のゴムが流れるゴム流路２を備えており、このゴム流路２を横切るようにスチールコード４を搬送することで、スチールコード４に対してゴムをトッピングすることができる。

図４に示すように、従来のインシュレーション装置１において、ゴム流路２は、断面積が流れ方向で一定となっていた。しかしながら、スチールコード４に対してゴムをトッピングすると、トッピングされた量だけインシュレーション装置１内のゴムが減少するため、トッピング位置よりも上流側と下流側でゴム流量が異なって流速差が生じ、その結果、ゴム流れが不安定となり、トッピングの精度が良くなかった。

特開２０１２−７１４６２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、スチールコードに対してゴムをトッピングする際にトッピングの精度を向上することができるインシュレーション装置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、本発明に係るインシュレーション装置は、
未加硫のゴムが流れるゴム流路を備え、このゴム流路を横切って搬送されるスチールコードに対して前記ゴムをトッピングするためのインシュレーション装置であって、
前記ゴム流路は、ゴムが供給される供給口と、トッピングされずに残ったゴムが排出される排出口とを有し、前記排出口の断面積が前記供給口の断面積よりも小さいことを特徴とするものである。

本発明のインシュレーション装置では、未加硫のゴムが流れるゴム流路は、トッピングされずに残ったゴムが排出される排出口の断面積が、ゴムが供給される供給口の断面積よりも小さくなっている。この構成によれば、供給口から供給されたゴムが、トッピング位置でトッピングされた量だけ減少し、トッピング位置よりも上流側と下流側でゴム流量が異なる場合にも、上流側と下流側での流速差が小さくなるため、ゴム流れを安定させることができ、トッピングの精度を向上することができる。さらに、ゴム流れを安定させることで、インシュレーション装置内でのゴム焼けを減らす効果も得られる。

本発明のインシュレーション装置において、前記供給口から供給されるゴム供給量と、前記スチールコードへのゴムトッピング量とに応じて、前記供給口と前記排出口の断面積が決定されることが好ましい。

トッピング位置よりも上流側では、ゴム供給量に相当するゴム流量となり、トッピング位置より下流側では、ゴム供給量よりもゴムトッピング量だけ少ないゴム流量となる。このとき、ゴム供給量とゴムトッピング量に応じて供給口と排出口の断面積を決定することで、ゴム流れをより安定させることができ、トッピングの精度を更に向上することができる。

本発明のインシュレーション装置において、前記ゴム流路の断面積は、ゴムがトッピングされるトッピング位置から前記排出口へ向かって徐々に減少することが好ましい。

この構成によれば、トッピング位置よりも下流側においてゴム流れがスムーズとなるため、ゴム流れをより安定させることができ、トッピングの精度を更に向上することができる。

本発明のインシュレーション装置において、前記断面積が減少する減少率は、前記トッピング位置から前記排出口へ向かって徐々に小さくなることが好ましい。

この構成によれば、トッピング位置でゴムの圧力を効果的に高めることができるため、トッピング精度が向上する。また、トッピング後のゴム流れも安定し、且つ、インシュレ−ションロック内の滞留ゴム量が減少することで、ゴム焼けが低減する。

本発明のインシュレーション装置を模式的に示す断面図 インシュレーション装置内のゴムの流れを説明する説明図 別実施形態に係るインシュレーション装置を模式的に示す断面図 別実施形態に係るインシュレーション装置を模式的に示す断面図 別実施形態に係るインシュレーション装置を模式的に示す断面図 別実施形態に係るインシュレーション装置を模式的に示す断面図 従来のインシュレーション装置を模式的に示す断面図

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。図１は、本発明のインシュレーション装置を模式的に示す断面図である。図２は、インシュレーション装置内のゴムの流れを説明する説明図である。

本実施形態のインシュレーション装置１は、未加硫のゴムが流れるゴム流路２を備えている。この例では、図１の紙面上側から下側へと向かう方向がゴム流れ方向となっている。

インシュレーション装置１は、コード入口３１とコード出口３２を備えている。スチールコード４は、コード入口３１からインシュレーション装置１内に送り込まれ、ゴム流路２を横切って搬送された後、コード出口３２からインシュレーション装置１外に送り出される。スチールコード４は、ゴム流路２を横切る際にゴムがトッピングされ（被覆され）、コード出口３２からはゴムがトッピングされたコード４ａが送り出される。

コード出口３２の手前には、トッピング径を決定するトッピング径決定ピース３３が設けられている。トッピング径決定ピース３３には、スチールコード４の搬送方向に沿って貫通孔が設けられている。貫通孔の直径は、スチールコード４の外径よりも大きくなっており、貫通孔を通過したスチールコード４には、貫通孔の直径に対応する外径を有するゴムがトッピングされる。スチールコード４がゴム流路２を横切る位置をトッピング位置２３とする。

ゴム流路２は、ゴムが供給される供給口２１と、トッピング位置２３でトッピングされずに残ったゴムが排出される排出口２２とを有する。本発明のインシュレーション装置１は、排出口２２の断面積が供給口２１の断面積よりも小さくなっている。

本実施形態のゴム流路２の断面は、供給口２１から排出口２２に至るまで円形となっている。トッピング位置２３よりも上流側、すなわち供給口２１からトッピング位置２３までは、ゴム流路２は、断面積が一定の円管状をしている。一方、トッピング位置２３よりも下流側、すなわちトッピング位置２３から排出口２２までは、ゴム流路２は、断面積が流れ方向に沿って徐々に減少している。本発明では、ゴム流路２の断面積は、ゴムがトッピングされるトッピング位置２３から排出口２２へ向かって徐々に減少することが好ましい。本実施形態のゴム流路２は、トッピング位置２３よりも下流側で、断面積が漸減するテーパー状をしている。

例えば、断面積の比は、供給口２１：トッピング位置２３：排出口２２＝２：２：（１〜１．６）である。排出口２２の断面積を供給口２１の断面積に対して小さくし過ぎると、インシュレーション装置１内のゴムが逆流や滞留を起こしやすくなってゴム焼けの原因となる。排出口２２の断面積を供給口２１の断面積と同程度にすると、トッピングの精度の向上効果が得られなくなる。

本発明において、供給口２１から供給されるゴム供給量と、スチールコード４へのゴムトッピング量とに応じて、供給口２１と排出口２２の断面積が決定されることが好ましい。供給口２１から供給されたゴムの単位時間当たりのゴム供給量をＱｉｎとすると、トッピング位置２３よりも上流側のゴム流量はＱｉｎとなる。供給口２１から供給されてゴム流路２を流れるゴムは、トッピング位置２３に達すると、スチールコード４にトッピングされてトッピング量Ｑｔだけ減少する。これにより、トッピング位置２３より下流側でのゴム流量は、（Ｑｉｎ−Ｑｔ）となる。よって、トッピング位置２３よりも上流側と下流側のゴム流量は、ゴム供給量Ｑｉｎとトッピング量Ｑｔによってほぼ決定される。そのため、ゴム供給量Ｑｉｎとゴムトッピング量Ｑｔに応じて供給口２１と排出口２２の断面積を決定することで、トッピング位置２３よりも上流側と下流側の流速を適切に調整して、両者の流速差を小さくすることができるため、ゴム流れをより安定させることができ、トッピングの精度を更に向上することができる。なお、スチールコード４に対してトッピングされるゴムの単位時間当たりのトッピング量Ｑｔは、トッピングゴムの厚み、スチールコード４の搬送速度によって定まる。

上記のインシュレーション装置１を用いてゴムがトッピングされたスチールコード４は、空気入りタイヤのビードコアの構成部材として好適である。スチールコード４に対するゴムのトッピングの精度が向上すると、ビードコアを成形する際、ワインディング精度が向上するため空気入りタイヤのベアやエア入り等の工程不良が低減し、さらに形状が均一化することでビード張力が有効に機能し、ビード部の耐久性も向上する。

＜別実施形態＞
（１）前述の実施形態では、ゴム流路２は、トッピング位置２３よりも下流側で、断面積が漸減するテーパー状をしている。しかし、ゴム流路２は、トッピング位置２３よりも下流側で、断面積が流れ方向に沿って徐々に減少する形状であればよい。トッピング位置２３よりも下流側のゴム流路２の形状としては、例えば、図３Ａに示すようなトッピング位置２３と排出口２２との間の流路壁が内側に凸となる形状、図３Ｂに示すようなトッピング位置２３と排出口２２との間の流路壁が外側に凸となる形状、図３Ｃ、図３Ｄのような断面積が流れ方向に沿って段階的に減少する階段状などが考えられる。これらの形状のうち、図３Ａのように、断面積が減少する減少率が、トッピング位置２３から排出口２２へ向かって徐々に小さくなる形状が特に好ましい。この形状によれば、トッピング位置でのゴム圧力アップによるトッピング精度向上に加え、トッピング後のゴム流れが更に安定し、且つ、インシュレ−ション装置内の滞留ゴム量が更に減少することで、ゴム焼けが大幅に低減する。

（２）インシュレーション装置１によりゴムがトッピングされるスチールコード４の本数は、１本でも２本以上の複数本でもよい。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は、下記のようにして測定を行った。

（１）トッピング精度
スチールコードを１００００ｍトッピングしたときに、部品に適用可能な長さ（ｍ）を調べた。比較例を１００として指数評価し、この数値が大きいほどトッピングの精度が優れることを示す。

（２）ゴム焼け不良率
スチールコードを１００００ｍトッピングしたときに、ゴム焼けにより無駄となるゴム量を調べた。比較例を１００として指数評価し、この数値が小さいほどゴム焼けが少ないことを示す。

比較例
図４に示す従来のインシュレーション装置のように、ゴム流路の断面積を流れ方向で一定としたものを比較例とした。かかるインシュレーション装置を用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。

実施例１〜６
ゴム流路を、排出口の断面積が供給口の断面積よりも小さくなるようにしたものを実施例１〜６とした。実施例１〜４は、トッピング位置よりも下流側のゴム流路を図１に示す形状とした。実施例５は、トッピング位置よりも下流側のゴム流路を図３Ｂに示す形状とした。実施例６は、トッピング位置よりも下流側のゴム流路を図３Ａに示す形状とした。かかる実施例１〜６のインシュレーション装置を用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。

表１に示すとおり、実施例１〜６に係るインシュレーション装置は、比較例に比べ、トッピングの精度を向上することができ、ゴム焼けが少なかった。実施例４〜６を参照すると、実施例６の形状が最もゴム焼けが少なかった。

１ インシュレーション装置
２ ゴム流路
４ スチールコード
２１ 供給口
２２ 排出口
２３ トッピング位置

Claims (4)

1. 未加硫のゴムが流れるゴム流路を備え、このゴム流路を横切って搬送されるスチールコードに対して前記ゴムをトッピングするためのインシュレーション装置であって、
   前記ゴム流路は、ゴムが供給される供給口と、トッピングされずに残ったゴムが排出される排出口とを有し、前記排出口の断面積が前記供給口の断面積よりも小さいことを特徴とするインシュレーション装置。
2. 前記供給口から供給されるゴム供給量と、前記スチールコードへのゴムトッピング量とに応じて、前記供給口と前記排出口の断面積が決定されることを特徴とする請求項１に記載のインシュレーション装置。
3. 前記ゴム流路の断面積は、ゴムがトッピングされるトッピング位置から前記排出口へ向かって徐々に減少することを特徴とする請求項１又は２に記載のインシュレーション装置。
4. 前記断面積が減少する減少率は、前記トッピング位置から前記排出口へ向かって徐々に小さくなることを特徴とする請求項３に記載のインシュレーション装置。
   
   
   

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