WO2005110712A1 - 未加硫ゴム押出成形装置、未加硫ゴム押出成形方法、タイヤトレッド部及びタイヤ - Google Patents

Abstract

　作業効率を向上させることができ、しかも、精度良く複数種類のゴム状成形材料を押し出すことができる未加硫ゴム押出成形装置、未加硫ゴム押出成形方法、タイヤトレッド部及びタイヤを提供する。 　３種類以上のゴム状成形材料を同時に押し出して複数のゴム層からなる成形品を製造する未加硫ゴム押出成形装置（１）において、各ゴム状成形材料に対応したインサートブロック（９），（１０），（１２），（１３）を備え、且つ、該各インサートブロック（９），（１０），（１２），（１３）が独立してダイホルダー（７）に着脱可能に装着されている。

Description

明 細 書

未加硫ゴム押出成形装置、未加硫ゴム押出成形方法、タイヤトレッド部及 びタイヤ

技術分野

[0001] 本発明は、複数種類のゴム状成形材料カゝらなるタイヤトレッドを製造するための未 加硫ゴム押出成形装置、未加硫ゴム押出成形方法、及びこのタイヤトレッドを有する タイヤに関するものである。

背景技術

[0002] 従来から、乗用車用のタイヤや重荷重用のタイヤ等においては、巿場ニーズの多 様ィ匕に伴い、その要求に答えるベぐ高品質化並びに高付加価値化の進化を遂げ ている。

[0003] 具体的には、磨耗後のグリップ性能の低下を抑制するために、タイヤ表面の摩滅中 期以降に露出してくるゴム層をグリップ力の優れたものとし、これにより制動性 (グリツ プカ）を向上している。また、スチールコードや有機繊維などの骨格部材に近い部分 のゴム層に接着性ゃ耐亀裂性の良いゴムを配置し、より高い荷重に耐え、より長い期 間の耐久性を確保して 、る。

[0004] これらを実現するためには、複数のゴム層を備えることにより、複雑なタイヤ構造を 呈することでタイヤニーズに応えて 、る。

[0005] 07 (A) , (B)は、このような複数のゴム層力もなるタイヤ構造の一例を示し、図 7 (A )はタイヤの断面図、図 7 (B)はタイヤトレッド部の拡大断面図である。

[0006] 図 7 (A) , (B)に示すように、タイヤ 40のタイヤトレッド部 41は、タイヤ 40の表面側（ 路面接地面側）に位置するトレッドキャップゴム 42となる未加硫ゴム状成形材料と、こ のトレッドキャップゴム 42の下層に位置するトレッドベースゴム 43となる未加硫ゴム状 成形材料と、さらにこのトレッドベースゴム 43の下層に位置する補強材に近 、トレッド アンダークッションゴム 44となる未加硫ゴム状成形材料と、これら各層〖こ跨るように両 端に位置するサイドウォールゴム 45となる未加硫ゴム状成形材料を用いた一体複合 未加硫トレッドゴム成形品となって 、る。 [0007] さらに、車輛の高性能化や高速道路の整備に伴い、 自動車専用道路での高速走 行の機会が増えていることと相俟って、タイヤ精度、即ち狙いの構造'ゴム配置でバラ ツキを減らした高品質なタイヤであることも同時に満たすことが求められている。

[0008] 従来のゴム状成形材料の押し出し装置としては、特許文献 1に開示されているよう に、ダイホルダーに形成された水平に延びる貫通溝の内部に口金を設け、この口金 を摺動可能にして、挿入されたゴム状成形材料を口金を通じて貫通溝に押し出すこ とが示されている。

[0009] この際の押出成形装置は、所定形状の帯状ゴム部材を成形する押出し機と、口金 にピストンロッドの先端が着脱可能に連結されたシリンダーとを備え、口金の交換時 には、シリンダーのピストンロッドを引っ込めて貫通溝力も現使用の口金を抜き出した 後、次使用の口金に入れ換え、次に、ピストンロッドを突出して次使用の口金を貫通 溝の押出し位置まで押し込むようにして ヽる。

[0010] 一方、特許文献 2では、水平に延びる貫通溝が形成された押出しヘッドと、この押 出しヘッドの貫通溝内に摺動可能に挿入されたダイホルダーに並列且つ着脱可能 に現使用および次使用の 2個の口金とを備えている。そして、ゴム状成形材料を現使 用の口金を通じて貫通溝と直交する方向に押し出す。この特許文献 2では、断面が 所定形状の帯状ゴム部材を成形する押出し機と、ダイホルダーを貫通溝に沿って移 動させるシリンダーとを備え、このシリンダーを口金の交換時に作動してダイホルダー を貫通溝に沿って、ダイホルダーに装着されている現使用の口金がダイホルダーの 側方に排出（排出時に元使用となる）され、次使用の口金が押し出し位置に到達 (到 達時に現使用となる）するまで移動させ、その後、ダイホルダーの側方に排出された 元使用の口金に入れ換えるようにしている。

[0011] 他方、高速で口金交換を可能とするものとしては、特許文献 3が知られている。この 特許文献 3では、水平に延びる貫通溝が形成されたダイホルダーおよびダイホルダ 一の貫通溝内に摺動可能に挿入された口金を有し、ゴム状成形材料を口金を通じて 貫通溝に直交する方向に押し出すものである。この特許文献 3では、断面が所定形 状の帯状ゴム部材を成形する押出し機と、押出し機の一側方に設置されて以後に使 用される複数種類の口金を保管台上において使用順序に従って一時保管すると共 に保管台から次使用の口金を貫通溝の延長線上に送り出して待機させる保管手段と 、 口金を交換する際に現在使用中の口金と待機している次使用の口金とを一方的に 貫通溝に従って他方に移動させて、現使用の口金を貫通溝から排出すると共に次使 用の口金を貫通溝内の押出し位置まで移動させる移動手段とを備えている。

[0012] 特許文献 1 :特公平 4— 42175号公報

特許文献 2 :特開昭 57— 210839号公報

特許文献 3：特開平 7 - 40419号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0013] ところで、上記の如く構成された未加硫ゴム押出成形方法にあっては、各ゴム層に 対応した口金の交換作業におけるスピードィ匕ゃ省力化は示されているものの、ダイホ ルダ一に導入されるゴム状成形材料の部分にっ 、ての言及は殆どなされて 1、な 、。

[0014] これは、ゴム状成形材料の押出し力 以前はタイヤトレッド部のほとんどが実質的に トレッドキャップゴムで占められて、ダイホルダーそのものを各サイズに対応した幅毎 に加工したものを準備し、サイズが切り替わるとこれに対応する幅の部品に交換すれ ば済んでいた。ところが、上述したように、タイヤ 40の性能向上のためには、タイヤト レッド部 41のうち、特にトレッドキャップゴム 42とトレッドベースゴム 43の各ゴム状成形 材料の押出し精度を向上させることが一層重要となってきている。

[0015] しかしながら、トレッドキャップゴム 42とトレッドベースゴム 43の各幅を成形品である タイヤ 40のサイズに応じた異なる幅とすると、その組み合わせの全てを満足する種類 だけ準備しなければならな 、と 、う問題が生じて 、た。

[0016] 従って、金型の製造コストが高騰するば力りでなぐ多種類の金型の保管場所や管 理といった保守管理コストも高騰してしまい、全般的に作業が煩雑ィ匕するといつた問 題が生じていた。

[0017] 即ち、ゴム状成形材料の押出しは、独立したゴム状成形材料を別々に押し出すと 精度良く押し出しすることが可能となる力 その後の組立工程であるいわゆる成形ェ 程で、高い組み立て精度が要求される。

[0018] 残念ながら、加硫前のゴムは寸法安定性に劣り、ちょっとした圧力の違いや環境温 度、貼り付け張力のバラツキなどで位置並びに幅や厚みなどの寸法に狂 、が生じや すい。これは、金属などの剛体とは異なり、ゴム状成形材料そのものの性質によるも のであり、これを解消することは非常に困難である。

[0019] また、タイヤトレッド部 41の各ゴム 42, 43, 44, 45を成形工程で張り合わせ等を行 うと、タイヤ 40の全体の部品点数が多いことも相俟って、組立工数が掛カりすぎ、生 産性や効率面の観点力 みても好まし 、ものではな 、。

[0020] このような欠点を補うために、異なるゴム状成形材料の同時押し出しによる材料準 備を行い、見掛け上の部品点数を減らし、これを成形工程で組み立てる方法は、効 率的である以外にも細かなゴム片の位置精度が高ぐ好ましい製造方法であるといえ る。

[0021] 例えば、乗用車用のタイヤ 40ではタイヤトレッド部 41のトレッドキャップゴム 42、トレ ッドベースゴム 43、トレッドアンダークッションゴム 44、サイドウォールゴム 45を付ける 、計 4種類のゴムを同時に押し出してタイヤトレッド部分の中間材料を準備し、成形し ている。

[0022] 特に、タイヤトレッド部 41の表面側のトレッドキャップゴム 42とその下層のトレッドべ ースゴム 43とは、タイヤ 40の路面接触部分を構成するものであり、タイヤ 40の性能に 直接影響する重要なゴムである。これらのゴム 42, 43はタイヤ 40の種類によって搭 載されるゴム種が変わる力 履き替え商品であるいわゆるリプレース商品は様々な車 輛に装着されることを前提としており、商品によっては 100サイズを超えるものもある。

[0023] これに必要な上記 4種のゴムの数は幅の組み合わせ数を考慮すると膨大である。こ のようにして作製したダイホルダーは加工工数や保管場所、また数が多 、ことから来 る誤作の可能性も予想され、生産性の観点力 好ましくな 、。

[0024] 特に、トレッドキャップゴム 42とトレッドベースゴム 43とは、変更頻度も高ぐこれらゴ ム専用のインサートブロックを独立させ、中間体にトレッドキャップゴム 42の専用のィ ンサートブロックを着脱式とし、トレッドベースゴム 43も同様に着脱式とすることでこれ に必要なインサートブロックは、幅毎のものを準備すれば良い。

[0025] 例えば、 5種類の幅のトレッドキャップゴム 42とトレッドベースゴム 43である場合、従 来では 25種類のトレッドキャップゴム用インサートブロックとトレッドベースゴム用イン サートブロックとが必要となる。

[0026] 本発明は、上記問題を解決するため、作業効率を向上させることができ、しかも、精 度良く複数種類のゴム状成形材料を押し出すことができる未加硫ゴム押出成形装置 、未加硫ゴム押出成形方法、タイヤトレッド部及びタイヤを提供することを目的とする

課題を解決するための手段

[0027] 上記目的を達成するため、請求項 1の発明は、 3種類以上のゴム状成形材料を同 時に押し出して複数のゴム層からなる成形品を製造する未加硫ゴム押出成形装置に おいて、 前記各ゴム状成形材料に対応したインサートブロックを備え、且つ、該各ィ ンサートブロックが独立してダイホルダーに着脱可能に装着されていることを特徴と する。

第 2の発明は、請求項 1に記載の未加硫ゴム押出成形装置において、前記インサ ートブロックのうち少なくとも 1個のインサートブロックを中間体に独立に着脱可能に保 持させ、該中間体を前記ダイホルダーに着脱可能に装着すると共に、前記他のイン サートブロックを前記中間体に隣接して前記ダイホルダーに着脱可能に装着したこと を特徴とする。

第 3の発明は、請求項 2に記載の未加硫ゴム押出成形装置において、前記インサ ートブロックは、互いに離間し且つその離間距離によって前記ゴム状成形材料力もな る成型品の幅を決定する一対のブロック体と、該一対のブロック体同士を連結する連 結体とを備えて 、ることを特徴とする。

第 4の発明は、請求項 3に記載された未加硫ゴム押出成形装置において、前記中 間体は前記ブロック体の離間距離が異なる複数の前記インサートブロックを交換して 保持可能であることを特徴とする。

第 5の発明は、請求項 4に記載された未加硫ゴム押出成形装置において、前記イン サートブロックがトレッドキャップゴム用インサートブロック及びトレッドベースゴム用ィ ンサートブロックであることを特徴とする。 発明の効果

[0028] 本発明によれば、作業効率を向上させることができ、し力も、精度良く複数種類のゴ ム状成形材料を押し出すことができる。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]本発明の未加硫ゴム押出成形装置を示し、押出成形装置の側断面図である。

[図 2]同じぐダイホルダーを水平に切断したときの断面図である。

[図 3]同じぐ中間体にトレッドキャップゴム用インサートブロックとトレッドベースゴム用 インサートブロックとを装着した要部の斜視図である。

[図 4]同じぐ中間体の斜視図である。

[図 5]同じぐトレッドキャップゴム用インサートブロックの斜視図である。

[図 6]同じぐトレッドベースゴム用インサートブロックの斜視図である。

[図 7]複数のゴム層からなるタイヤ構造の一例を示し、（A)はタイヤの断面図、（B)は タイヤトレッド部の拡大断面図である。

符号の説明

[0030] 1…未加硫ゴム押出成形装置、 2…ホッパー、 3· "スクリュー、 4…押出機、 5…押出 ヘッド、 6…制御部、 7…ダイホルダー、 8…インサートブロックユニット、 9· ··トレッドサ イドゴム用インサートブロック、 10· ··トレッドアンダークッション用インサートブロック、 1 1…中間体、 12· ··トレッドキャップゴム用インサートブロック、 13· ··トレッドベースゴム 用インサートブロック、 40· ··タイヤ、 41· ··タイヤトレッド部、 42· ··トレッドキャップゴム、 43· ··トレッドベースゴム、 44· ··トレッドアンダークッションゴム、 45…サイドウォールゴ ム。

発明を実施するための最良の形態

[0031] 次に、本発明の未加硫ゴム押出成形装置、未加硫ゴム押出成形方法、タイヤトレツ ド部及びタイヤを図面に基づいて説明する。

[0032] 図 1は本発明の未加硫ゴム押出成形装置の側断面図、図 2はダイホルダーを水平 に切断したときの断面図、図 3は中間体にトレッドキャップゴム用インサートブロックとト レッドベースゴム用インサートブロックとを装着した要部の斜視図、図 4は中間体の斜 視図である。尚、本発明の未加硫ゴム押出成形装置により成形される成形品は、図 7 (B)に示したようなタイヤトレッド部 41である力 例えば、その積層方向の厚さ、タイヤ 幅方向の幅、形状等は適宜設計変更可能である。また、トレッドキャップゴム 42、トレ ッドベースゴム 43、トレッドアンダークッションゴム 44、サイドウォールゴム 45の各ゴム 層を形成するためのゴム状成形材料は周知のものでも良ぐ特に限定されるものでは ない。

[0033] 図 1に示すように、未加硫ゴム押出成形装置 1は、図示右側のホッパー 2からゴム状 成形材料を供給し、内部スクリュー 3によってゴム状成形材料が図示右カゝら左方向へ と搬送する押出機 4を備えている。また、未加硫ゴム押出成形装置 1は、ホッパー 2よ りも押し出し方向下流側にて押出ヘッド 5に接続されている。尚、押出機 4は、押出へ ッド 5の複数箇所に接続されており、各押出機 4から異なるゴム状成形材料が供給さ れ、押出ヘッド 5内にてタイヤトレッド部 41として押し出されるものである。

[0034] 押出ヘッド 5は、接続された複数の押出機 4を制御部 6で制御することにより、各押 出機 4から供給されるゴム状成形材料の分量等が制御される。また、押出ヘッド 5の 内部にはダイホルダー 7が設けられている。

[0035] ダイホルダー 7は、図 2に示すように、 1つのインサートブロックユニット 8と、このイン サートブロックユニット 8に隣接するトレッドサイドゴム用インサートブロック 9及びトレッ ドアンダークッション用インサートブロック 10の 3つの構成から成り立つている。

[0036] インサートブロックユニット 8は、図 3に示すように、正面視略ダイヤモンド形状の中 間体 11と、この中間体 11の一面に着脱可能に装着されるトレッドキャップゴム用イン サートブロック 12と、中間体 11の隣接する他の一面に着脱可能に装着されるトレッド ベースゴム用インサートブロック 13とを備えている。

[0037] 図 5は、トレッドキャップゴム用インサートブロック 12の斜視図である。トレッドキャップ ゴム用インサートブロック 12は、略矩形の 2つのブロック体 12aと、ブロック 12a間の距 離つまりトレッドキャップゴムの幅を規定しかつブロック 12a同士を連結する連結体 12 bと力らなり、ブロック体 12aは中間体 11に取り付けたときにその表面が中間体 11表 面と面一になる高さを有し、かつ、当該インサートブロック 12を中間体 11に取り付け るための取付ボルト孔 12cを備えている。

[0038] 図 6は、トレッドベースゴム用インサートブロック 13の斜視図である。トレッドベースゴ ム用インサートブロック 13は、略矩形の 2つのブロック体 13aと、ブロック体 13a間の距 離つまりトレッドベースゴムの幅を規定しかつブロック 13a同士を連結する連結体 13b と力 なっている。この連結体 13bは、図示のようにブロック体 13aの接続端力 稜線 に向かって迫り上がった略屋根型形状をなしている力 トレッドベースゴムの厚みや 形状を考慮して任意の形状とすることができる。このブロック体 13aも中間体 11に取り 付けたときにその表面が中間体 11表面と面一になる高さを有し、かっこのブロック体 13aにも当該インサートブロック 13を中間体 11に取り付けるための取付ボルト孔 13c が設けられている。

[0039] トレッドキャップゴム用インサートブロック 12とトレッドベースゴム用インサートブロック 13とは、中間体 11に取り付けたときに、トレッドキャップゴム 42を成形するゴム状成形 材料とトレッドベースゴム 43を成形するゴム状成形材料とを、その幅を規定しつつ同 時押し出しすることができるインサートブロックを構成する。これをダイホルダー 7に組 み込むことにより、成形時、押出機 4によって押し出されたゴム状成形材料は、図 2に おいて斜め上方から下方へ、また、図 3においては、紙面斜め奥力 手前側に流動 し積層される。

[0040] このように、本発明の未加硫ゴム押出成形装置 1の場合には、特に変更頻度の高 い、トレッドキャップゴム用インサートブロック 12とトレッドベースゴム用インサートブロッ ク 13とを中間体 11に組み込んだ後、他のインサートブロック 9, 10をダイホルダー 7 へと組み込むことにより、例えば、 5種類の幅のトレッドキャップゴム 42とトレッドベース ゴム 43とを成形する場合、 5種類のトレッドキャップゴム用インサートブロック 12とトレ ッドベースゴム用インサートブロック 13を用意すればよい。これにより、インサートブロ ック 12, 13の種類数を減らせることができるば力りでなぐ金型自体の成形加工が簡 単なインサートブロック 12, 13とすることもできる。

[0041] ところで、上記実施の形態では、タイヤトレッド部 41を 4種類のゴム層、即ち、トレッド キャップゴム 42、トレッドベースゴム 43、トレッドアンダークッションゴム 44、サイドゥォ ールゴム 45で構成したものの成形金型として説明した力 3種類、例えば、タイヤトレ ッド部 41をトレッドキャップゴム 42、トレッドベースゴム 43、サイドウォールゴム 45で構 成したものにも適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 3種類以上のゴム状成形材料を同時に押し出して複数のゴム層力もなる成形品を製 造する未加硫ゴム押出成形装置において、

前記各ゴム状成形材料に対応したインサートブロックを備え、且つ、該各インサート ブロックが独立してダイホルダーに着脱可能に装着されていることを特徴とする未カロ 硫ゴム押出成形装置。

[2] 前記インサートブロックのうち少なくとも 1個のインサートブロックを中間体に独立に着 脱可能に保持させ、該中間体を前記ダイホルダーに着脱可能に装着すると共に、前 記他のインサートブロックを前記中間体に隣接して前記ダイホルダーに着脱可能に 装着したことを特徴とする請求項 1に記載の未加硫ゴム押出成形装置。

[3] 前記少なくとも 1個のインサートブロックは、互いに離間し且つその離間距離によって 前記ゴム状成形材料からなる成型品の幅を決定する一対のブロック体と、該一対の ブロック体同士を連結する連結体とを備えていることを特徴とする請求項 2に記載の 未加硫ゴム押出成形装置。

[4] 前記中間体は前記ブロック体の離間距離が異なる複数の前記インサートブロックを 交換して保持可能であることを特徴とする請求項 3に記載された未加硫ゴム押出成 形装置。

[5] 前記インサートブロックは、トレッドキャップゴム用インサートブロック及びトレッドベー スゴム用インサートブロックであることを特徴とする請求項 4に記載された未加硫ゴム 押出成形装置。