(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加硫ゴムの押出機の、シリンダの先端にインシュレータヘッドを配設し、このインシュレータヘッドに、複数本のベルトコードの通過を案内するインサータを設けるとともに、インサータを通過直後のベルトコードに、シリンダから送給された未加硫ゴムを所要の外輪郭形状でコーティングするダイを、前記インサータの前方側に隣接させて設け、
前記インサータに、同一平面内で相互に平行に引き揃えた複数本のベルトコードを単位として、単位コード内のそれぞれのコードの相互の接触下で通過させる穴を、単位毎に複数設けるとともに、前記穴の輪郭形状を、該穴を通過する単位コード内の各コードの、通過姿勢の変化を拘束する括れ部を有するものとしてなるベルトコードのゴムコーティング装置。
【請求項２】
インシュレータヘッドに、未加硫ゴムの圧力センサを設けてなる請求項１に記載のベルトコードのゴムコーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りタイヤのトレッド部の補強に供されるベルト層のための、スチール素線よりなるベルトコードに対するゴムコーティング装置に関し、コーティングゴムの薄肉化を実現してベルト層、ひいては、タイヤの軽量化を企図するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スチール撚り線よりなる従来のベルトコードに対するゴムコーティングは一般に、四本のカレンダーロールを使用して、ゴムシートの作成および、それらのシートの、ベルトコードへの圧着を同一のカレンダーロールにより行うホットカレンダー方式、別ラインのシーティングカレンダーにより成形されたゴムシートを、コーティングカレンダーによってベルトコードに圧着させるコードカレンダー方式、ゴムシートの成形とそのゴムシートの圧着とをオンライン上で、別個のロールを用いて行うセミホットカレンダー方式等により行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらのいずれの方式にあっても、複数本のベルトコードを整列配置させるコムロールないしはプレスロールと、それらのコードにゴムシートを圧着させる圧着ロールとの相対距離が、圧着ロールおよびシーティングロールの径寸法、配設態様等によって必然的に大きくなるため、ゴムコーティング後のコード相互の配列姿勢が所期した通りのものとならないことがしばしばあり、それが、ベルト層強度の均一性を損ねることになるため、ベルトコードの延在方向と直交する方向でのベルト層の折れが発生し易く、また、コードの配置密度が高くなる領域で、ベルトコードがコーティングゴムから剥離し易い等の問題があった。
【０００４】
しかも、従来のカレンダー方式では、ゴム材料を一旦シートに成形することが必須であって、そのシートの厚みを極端に薄くすることは極めて困難であるため、ベルトコードに対するコーティングゴムの厚みが必然的に厚くなり、ベルト層重量、ひいては、タイヤ重量の増加が余儀なくされるという問題もあった。
【０００５】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、ゴムコーティングを施した後のゴム層内のコード配列を所期した通りの規則的なものとして、ベルト層強度の均一性を高めることで、ベルト層の折れ、ベルトコードの剥離等のおそれを十分に除去し、併せて、ベルトコードに対するコーティングゴムの厚みを所要に応じて低減させることによって、ベルト層およびタイヤの軽量化を有利に実現できるベルトコードのゴムコーティング装置を提供する
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
後述する、この発明に係るベルトコードのゴムコーティング装置を用いて実施することができるゴムコーティング方法は、スチール素線をベルトコードとするとともに、引揃え配置した複数本のベルトコードを単位として、複数単位のコードを同一平面内に所定のピッチで相互に平行に配置し、それらのコードの軸線方向への変位下で、全てのコードに、それらの引き揃え配置の後直ちに、未加硫ゴムを、インシュレーション方式をもって所要の外輪郭形状で一体的にコーティングするものである。ここで好ましくは、ベルトコードの線径を約０．１８〜０．３５mmの範囲とする。
【０００７】
この方法では、未加硫ゴムを、ゴムシートに形成することなく、インシュレーション方式をもって全てのベルトコードに、それらの引き揃え配置の後直ちに、かつ接的にコーティングすることにより、コードの引き揃え整列姿勢に乱れが生じるに先だってそれらのコードにゴムコーティングを施すことができるので、コーティングゴム層内でのコードの乱れを十分に防止することができるとともに、コーティングゴムの厚みを、簡単にかつ容易に所期した通りの厚さとすることができ、ベルトコードを含む、コーティングゴムのゲージ厚さを、たとえば従来技術の２／３程度にまで低減させることができる。
【０００８】
またここでは、スチール素線をベルトコードとすることで、ベルトコードのための撚り加工が不要になって、コードの製造作業能率が大きく向上する他、撚りの存在に起因するベルトコードの伸縮変形を有効に防止することができ、さらには、撚りコードに比して線径が細くなることにより、ベルトコードを含む未加硫コーティングゴムのゲージ厚さを一層減じて、ベルト層の軽量化をより実効あるものとすることができる。
【０００９】
加えてここでは、ベルトコードとしてのスチール素線の複数本を単位としてゴムコーティングすることにより、それらの単位コードに一本の撚り線コードと同様の物性を付与することができる。またこの場合、単位コード内のそれぞれのコードをそれらの全長にわたって接触させるとともに、単位コードの相互を、同一平面内で、所定のピッチで相互に平行に延在させることで、ベルト剛性が高まり、タイヤ諸性能と耐久寿命が有効に向上されることになる。
【００１０】
そして、この方法をもって同時にゴムコーティングを施された複数単位のコードは、所要のベルト層幅と対応する長さ毎に、ベルトコードの所要の延在角度に応じた傾き角度で順次に裁断し、続いて、裁断後の側縁どうしを一定の外輪郭形状の下で規則的に接合することでベルト層を構成する。
【００１１】
ところで、ベルト層の軽量化の観点からは、ベルトコードの線径が細いほど軽量化が可能となるが、それが細過ぎると、ベルト強力保持のためにコードの打込みが多くなり、コード間隔が狭くなってベルト端部での耐剥離性が低下する。一方、太過ぎると、ベルト層の曲げ変形時にベルトコードとゴムの界面に生じる歪みが増加し、大変形時にコードが折れ易くなる。そこで好ましくは、ベルトコードの線径を約０．１８〜０．３５mmの範囲とする。
【００１２】
また好ましくは、未加硫コーティングゴムの、ベルトコードを含むゲージ厚さを０．５〜１．２mm以下として、ベルト層の軽量化をさらに実効あるものとする。
【００１３】
このようなコーティング方法の実施に用いて好適な、この発明に係るベルトコードのゴムコーティング装置は、未加硫ゴムの押出機の、スクリューを内蔵するシリンダの先端に、インシュレータヘッドを配設し、このインシュレータヘッドに、複数本のベルトコードの通過を案内するインサータを設けるとともに、インサータを通過直後のベルトコードに、シリンダから送給された未加硫ゴムを所要の外輪郭形状でコーティングするダイを、前記インサータの前方側に隣接させて設けたものである。ここで好ましくは、インシュレータヘッドに、未加硫ゴムの圧力センサを設ける。
【００１４】
この装置では、押出機に供給されたゴム材料を、シリンダで熱入れしながら、インシュレータヘッドのダイから所要の外輪郭形状をもって押出し、この一方で、インサータで所要の相対姿勢に整列させて配置した複数本のベルトコードをもまたそのダイに通過させて、各コードに、インサータを出ると直ちに、ダイ内の熱入れ下のゴム材料、すなわち未加硫ゴムをコーティングすることにより、インサータによって引き揃えられて相互に整列しているそれぞれのコードに対するゴムコーティングを確実ならしめるとともに、コーティングゴムの、コードからの剥離等のうれいなしに、コーティングゴムの厚みを所期した通りに薄肉化することができる。
【００１５】
ここにおいて、インシュレータヘッドには、未加硫ゴムの圧力センサを設けることが好ましく、これによれば、そのセンサの検知結果を、シリンダ内のスクリューの回転速度にフィードバックして、ダイ内の未加硫ゴムの圧力を一定に維持することで、ダイから押出されるコーティングゴム厚み等を一定に保って、品質を一層安定化させることができる。
【００１６】
そしてこの発明では、かかる装置においてさらに、インサータに、同一平面内で相互に引き揃えた複数本のベルトコードを単位として、単位コード内のそれぞれのコードの相互の接触下で通過させる穴を、単位毎に複数設けるとともに、前記穴の輪郭形状を、該穴を通過する単位コード内の各コードの、通過姿勢の変化を拘束する括れ部を有するものとする。
【００１７】
これによれば、各単位の複数本のコードの相対姿勢を一定に保ったままそれらのコードにゴムコーティングを施すことができ、その相対姿勢をコードの長さ方向および、それぞれのコード単位間においても維持することができるので、品質のより一層の安定化をもたらすことができる。
【００１８】
しかるに、かかるインサータに代えて、環状の溝もしくは窪みを有する、公知のコムロール、プレスロールを用い、一の溝もしくは窪みをもって、一のコード単位の複数本のベルトコードを案内する場合には、単なる溝等をもってしては、各コードの位置を有効に規制し得ないことから、それらのコードの相対姿勢を、コードの長さ方向およびコード単位間のいずれにおいても一定に維持することは実質上不可能であって、品質上およびタイヤの性能上のばらつきが生じることになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。図１はこの発明に係る装置の基本的形態を示す図であり、図１（ａ）はそれの略線斜視図を示す。
【００２０】
押出機１は、スリッティングゴムその他のゴム材料の供給を許容するホッパ２を具えるとともに、スクリューを内蔵したシリンダ３を具えてなり、上記ゴム材料は、スクリューの作用下で熱入れされながらシリンダ３の先端へ移送される。
【００２１】
ここでは、シリンダ３の先端にインシュレーションヘッド４を取付け、このヘッド４内に、図１（ｂ）に示すように、複数本のベルト層コードＣの、所要の相対姿勢での通過を案内するインサータ５を設けるとともに、そのインサータ５を通過直後のベルト層コードＣに、シリンダ３から送給された未加硫ゴムＲを所要の外輪郭形状でコーティングするダイ６を、インサータ５の前方側に隣接させて設ける。
【００２２】
ここで、インサータ５は、インサータホルダ７に保持されてヘッドに組込まれており、またダイ６は、図では、上ダイ部分６ａと下ダイ部分６ｂとで構成されて、それら両者で区画される空間部分、とくには、それの出口部で、未加硫ゴムＲ、ひいては、ゴムコーティングされたコードの、厚み、幅寸法等を含む外輪郭形状を特定する。なおここでは、ダイ６とインサータホルダ７とは相互の拘束状態にあり、それらは、上下、前後のいずれにも相対変位しない。
【００２３】
ところで、図２（ａ）に参考例として示すインサータ５は、スチール素線からなる複数本、たとえば三本のベルトコードＣ１，Ｃ２，Ｃ３を単位として通過させるとともに、それらのコードの相対姿勢を特定する穴５ａ、図では長円形状の穴を、直線状に整列させて複数有するものであり、各穴５ａの周壁は、それぞれのコードＣ１，Ｃ２，Ｃ３の相対姿勢の変化を有効に拘束するべく機能する。
ここにおいて、この発明では、穴５ａの輪郭形状を、図２（ｂ）に示すように、それぞれのコード間に括れ部を有するものとし、これによれば、各コードＣ１，Ｃ２，Ｃ３の姿勢をより効果的に特定することができる。
【００２４】
図３は、上述した参考例のインサータ５に設けたこのような穴へのコードの通過状態を示す斜視図であり、それぞれの穴５ａの周壁によって所要の相対姿勢に整列配置された三本のコードＣを単位とする、複数単位のそれぞれのコードは、同一平面内で所定のピッチで相互に平行に延在してそれぞれの穴５ａから連続的に引き出される。
【００２５】
この一方で、ダイ６は、それとインサータ５との間からの、熱入れされた未加硫ゴムＲの送給と相俟って、穴５ａを通過したそれぞれのコードＣに、未加硫ゴムＲを直ちに、それらの周面に隙間なくコーティングして一体化するとともに、それに所要の外輪郭形状を付与して、図１（ｂ）に示すように、出口部から押出すべく機能する。
【００２６】
かくしてここでは、インサータ５を通過して整列配置されたそれぞれのコードＣを、コーティングゴムをもって直ちに拘束することで、それらのコードＣの乱れを十分に防止することができ、また、熱入れされて軟化した未加硫ゴムＲに対する、ダイ６による押出し寸法の特定により、コードＣに対するコーティングゴムの厚みを所要に応じて適宜に調整することができて、コードＣを含むゲージ厚さを従来技術に比して十分薄くすることができる。
【００２７】
なお、図１（ａ）中８は、インシュレーションヘッド４に取付けられて熱入れされた未加硫ゴムＲの圧力を計測する圧力センサを示す。この圧力センサ８による計測結果は、たとえば、シリンダ３内のスクリューの回転駆動手段に対するフィードバック制御に利用することができ、スクリューの回転速度をコントロールして、未加硫ゴムＲの圧力を所定の範囲に収めることで、ダイ６から押出されるゴムコーティングコードの各種寸法精度を十分に高めることができる。
【００２８】
以上のような装置を用いてゴムコーティングしてなるベルトコード、たとえば、直径が０．２mmのスチール素線からなるコードは、図４（ａ）に示すように、所要のベルト幅ＢＷと対応する長さ毎に、ベルトコードＣの所要の延在角度αに応じた傾き角度で順次に裁断するとともに、裁断後のそのコーティングコードＣＣの相互を、それらの各側部で、たとえば図４（ｂ）に、コードと直交する方向の断面図で示すように重ね合わせて接合することにより、コーティングゴムの、コードＣを含むゲージ厚さｔを所要の値、たとえば０．８７mmまで低減させたベルト層Ｂを構成することができる。
【００２９】
【発明の効果】
かくして、この発明によれば、スチール素線からなるベルトコードに、ダイを用いたインシュレーション方式によって、それらのコードの引き揃え配置の後直ちに、未加硫ゴムを一体的にコーティングすることにより、コーティング後のコード相互の配列姿勢を所期した通りのものとすることができるとともに、コーティングゴムの厚みを所要に応じて低減させて、ベルト層、ひいては、タイヤの軽量化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る装置の基本的形態を示す略線図である。
【図２】  参考例のインサータの穴および、この発明に係る装置のインサータの穴をそれぞれ例示する断面図である。
【図３】  ベルト層コードの、インサータ穴への通過状態を示す斜視図である。
【図４】  ベルト層の構成態様を示す説明図である。
【符号の説明】
１  押出機
２  ホッパ
３  シリンダ
４  インシュレーションヘッド
５  インサータ
５ａ  穴
６  ダイ
６ａ  上ダイ部分
６ｂ  下ダイ部分
７  ホルダ
８  圧力センサ
Ｂ  ベルト層
Ｃ  ベルト層コード
ＣＣ  コーティングコード
Ｒ  未加硫ゴム
ｔ  ゲージ厚さ
α  延在角度
【図１】
0004818504.tif 000002
【図２】
0004818504.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004818504.tif 000005