(57)【要約】【課題】ダイスウェルの影響が受け難く、成形後の円環状部材の収縮や変形等を防止してタイヤの品質を向上させることが出来る円環状部材の成形方法及びその装置を提供することを目的とする。【解決手段】押出機１のヘッド１ａには、押出し口４の周囲にダイス構成部材５が取付けられ、ダイス構成部材５は、ダイスプレート６上に押出し口４の両側に鉛直向きに取付けられた二枚のガイド部材７ａ，７ｂと、このガイド部材７ａ，７ｂの一方の端末部に押出し口４から押出しされるゴム状弾性材料Ｗを上方へ導くために上端末部に所定の押出し形状を備えたダイスヘッド８が固定してある。ダイスヘッド８には、円環状部材Ｑの断面形状の一部を形成するための押出し加工部８ａが形成してあり、また前記二枚のガイド部材７ａ，７ｂとダイスヘッド８と、前記ダイス補助装置２の平滑な成形面９、及びこの成形面９に取付けられた円環状基準部材１０とでゴム状弾性材料Ｗのバンク１１を構成する。【選択図】  図１
2005335244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出し機または射出成形機のヘッドに取付けたダイス構成部材と、ダイス補助装置の成形面とを直交または交差する向きに当接させ、前記ダイス補助装置を所定の速度で回転させながら、前記ヘッドから低粘度化したゴム状弾性材料をダイス補助装置の成形面に設けた円環状基準部材の外周面側に押出すと共に、前記ダイス構成部材とダイス補助装置の成形面とで所定の断面形状を有する円環状部材を成形し、前記ダイス補助装置を少なくとも一周以上回転させて端末部に継ぎ目の無い円環状部材を成形する円環状部材の成形方法。
【請求項２】
前記円環状部材の断面積とダイス補助装置の回転速度とに合わせて押出し機または射出成形機から押出されるゴム状弾性材料の押出し速度を制御する請求項１に記載の円環状部材の成形方法。
【請求項３】
前記ゴム状弾性材料を２種類以上押出して、複数層の積層された環状部材を一体的に成形する請求項１または２に記載の円環状部材の成形方法。
【請求項４】
前記円環状基準部材が、予め成形されたビードグロメットまたは段付き環状部であり、ダイス構成部材及びダイス補助装置により円環状に一体的に成形する部材が断面略三角形状のフィラーである請求項１，２または３に記載の円環状部材の成形方法。
【請求項５】
押出し機または射出成形機のヘッドの押出し口の周囲に取付けたダイス構成部材と、このダイス構成部材と直交または交差する向きに成形面配設され、かつ接近離反可能なダイス補助装置とからなり、前記ダイス補助装置は、回転可能な成形面に円環状基準部材を設けて成る円環状部材の成形装置。
【請求項６】
前記ダイス構成部材は、ヘッドの押出し口の両側に配設されたガイド部材と、このガイド部材の一方の端末部に固定され、かつ所定の押出し形状を備えたダイスヘッドとで構成され、前記ガイド部材と、ダイスヘッド及び前記ダイス補助装置の成形面とで、押出し口から押出されるゴム状弾性材料のバンクを構成する請求項５に記載の円環状部材の成形装置。
【請求項７】
前記ダイス補助装置の成形面は、平面を有する円盤状の成形プレート、外周面に所定のプロファイルを備えた円筒形部材、外周面に所定のプロファイルを備えた円錐台形ローラから選ばれた一つを使用する請求項５または６に記載の円環状部材の成形装置。
【請求項８】
前記ダイス補助装置の成形面に加熱手段を設けた請求項５，６または７に記載の円環状部材の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円環状部材の成形方法及びその装置にかかわり、更に詳しくは例えば、タイヤ構成材料の一つとして使用するビードグロメット（スチールコード等にゴム材料を被覆して円環状に構成した物）上に、ゴム材料により継ぎ目のない断面略三角形状に形成したタイヤ構成部材としての円環状部材（フィラー）を一体的に成形する円環状部材の成形方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ成形工程においてタイヤ構成材料の一つとして使用するビードは、予め複数本のワイヤー等にゴム被覆して円環状に形成したビードグロメットの外周面上にゴム材料により断面略三角形状に形成したフィラーを貼付けることにより構成している。その製造工程としては、押出し機等により断面略三角形状に形成したフィラーを押出し成形し、このフィラーを円環状のビードグロメットの周長に対応する長さで定尺切断すると共に、ビードグロメットの外周面上にフィラーを貼付け、更にフィラーの端末部の突合わせ等の接合処理（スプライス処理）を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
然しながら、円環状のビードグロメットの外周曲面に沿ってフィラーゴムを一様に変形させて貼付けるのは非常に難しく、特に高圧でフィラーゴムとなる帯状ゴム材料を押し出すためにダイスウェル変化（高圧状態で押出し口から吐出された押出し物が大気圧中に開放された時に形状が変化する状態）の影響を受け易く、押出し物の寸法にバラツキが生じ易く、このフィラーの変形の不均一は完成後のタイヤの品質、特に、スプライス部の接合状態や、重量バランスに悪影響を与え、タイヤユニフォミティーを悪化させると言う問題があった。
【０００４】
また、ビードグロメットへのフィラーゴムの貼付けは、フィラーを圧着しながら行うためにフィラーの根元部分が伸びてしまい、この伸び量も不均一になることが多く、タイヤの品質に悪影響を与えると言う問題があった。
【０００５】
更に、フィラーの端末部の接合処理では、フィラーゴムの収縮等でフィラー全長が変化して接合位置の合わせが困難となる場合があり、品質及び作業上に好ましくない結果となっていた。またフィラーゴムの収縮等による問題を解決するために、フィラーの押出し工程と定尺切断工程との間に、フィラーを冷却するための冷却領域が必要となっていたが、設備が大掛かりで高価となる問題があった。  そこで、上記のような問題を解決する方法として、成形されたフィラーを寝かせた状態で成形ドラムに巻付け、端末接合処理を終えた後にドラムに設けた機構により展開させてフィラープロファイルを起こしビードを貼付ける方法が行われている。
【０００６】
しかし、このような方法は、フィラーの押出しや、フィラーの定尺切断に関する上記のような問題解決には有効であるが、フィラーの収縮に関しては解決することが出来ない。またフィラーをインジェクションによりストリップ状に押出して円環状のフィラーを成形する方法も考えられるが、設備が大型化して高価となる問題があった。
【特許文献１】特開平８−１１８５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明はかかる従来の問題点に着目し、押出しされたゴム状弾性材料を、ヘッドに取付けたダイス構成部材と、ダイス構成部材の一部を構成するダイス補助装置とで所定形状の継ぎ目のない円環状部材を直接成形することで、ダイスウェルの影響が受け難く、成形後の円環状部材の収縮や変形等を防止してタイヤの品質を向上させることが出来る円環状部材の成形方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は上記目的を達成するため、この発明の円環状部材の成形方法は、押出し機または射出成形機のヘッドに取付けたダイス構成部材と、ダイス補助装置の成形面とを直交または交差する向きに当接させ、前記ダイス補助装置を所定の速度で回転させながら、前記ヘッドから低粘度化したゴム状弾性材料をダイス補助装置の成形面に設けた円環状基準部材の外周面側に押出すと共に、前記ダイス構成部材とダイス補助装置の成形面とで所定の断面形状を有する円環状部材を成形し、前記ダイス補助装置を少なくとも一周以上回転させて端末部に継ぎ目の無い円環状部材を成形することを要旨とするものである。
【０００９】
前記円環状部材の断面積とダイス補助装置の回転速度とに合わせて押出し機または射出成形機から押出されるゴム状弾性材料の押出し速度を制御し、また前記ゴム状弾性材料を２種類以上押出して、複数層の積層された円環状部材を一体的に成形することも可能である。
【００１０】
また、前記円環状基準部材としては、予め成形されたビードグロメットまたは段付き環状部であり、ダイス構成部材及びダイス補助装置により円環状に一体的に成形する部材が断面略三角形状のフィラーである。
【００１１】
このように、ヘッドに取付けたダイス構成部材とダイス補助装置の円環状基準部材とで所定形状の継ぎ目のない円環状部材を直接成形することで、ダイスウェルの影響を受け難く、成形後の円環状部材の収縮や変形等を防止してタイヤの品質を向上させることが出来るものである。
【００１２】
また、この発明の円環状部材の成形装置は、押出し機または射出成形機のヘッドの押出し口の周囲に取付けたダイス構成部材と、このダイス構成部材と直交または交差する向きに成形面配設され、かつ接近離反可能なダイス補助装置とからなり、前記ダイス補助装置は、回転可能な成形面に円環状基準部材を設けたことを要旨とするものである。
【００１３】
前記ダイス構成部材は、ヘッドの押出し口の両側に配設されたガイド部材と、このガイド部材の一方の端末部に固定され、かつ所定の押出し形状を備えたダイスヘッドとで構成され、前記ガイド部材と、ダイスヘッド及び前記ダイス補助装置の成形面とで、押出し口から押出されるゴム状弾性材料のバンクを構成する。  また、前記ダイス補助装置の成形面は、平面を有する円盤状の成形プレート、外周面に所定のプロファイルを備えた円筒形部材、外周面に所定のプロファイルを備えた円錐台形ローラから選ばれた一つを使用し、前記ダイス補助装置の成形面に加熱手段を設けることも可能である。
【００１４】
このように、押出し機または射出成形機のヘッドの押出し口の周囲に所定の押出しプロファイルを備えたダイス構成部材を取付け、このダイス構成部材と、平面を有する円盤状の成形プレート、外周面に所定のプロファイルを備えた円筒形部材、外周面に所定のプロファイルを備えた円錐台形ローラから選ばれた一つのダイス補助装置とで、継ぎ目のない円環状部材を直接成形するので、設備が簡素化して安価に製造出来ると共に、常に安定した円環状部材を効率良く成形することが出来る。
【発明の効果】
【００１５】
この発明は上記のように構成したので、以下のような優れた効果を奏するものである。(a).押出しされたゴム状弾性材料を、ヘッドに取付けたダイス構成部材と、ダイス構成部材の一部を構成するダイス補助装置とで所定形状の継ぎ目のない円環状部材を直接成形することで、押出されたゴム状弾性材料は冷却することなく効率良く加工を行うことが出来る。
(b).ダイスウェルの影響が受け難く、成形後の円環部材の収縮や変形等を防止してタイヤの品質を向上させることが出来る。
(c).押出し機または射出成形機のヘッドの押出し口の周囲に所定の押出しプロファイルを備えたダイス構成部材を取付け、このダイス構成部材と、平面を有する円盤状の成形プレート、外周面に所定のプロファイルを備えた円筒形部材、外周面に所定のプロファイルを備えた円錐台形ローラから選ばれた一つのダイス補助装置とで、継ぎ目のない円環状部材を直接成形するので、設備が簡素化して安価に製造出来る。
(d).形状の安定した円環状部材を常に効率良く成形することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。                        図１は、この発明の円環状部材の成形方法を実施するための成形装置の正面図を示し、１は押出機（この実施形態では押出機を示しているが、射出成形機でも可能である）、２は押出機１のヘッド１ａに対して接近離反可能に設置されたダイス補助装置を示している。  また図２は、前記ダイス補助装置２の正面図、図３は図２の平面図、図４（ａ）は図２の側面図を示し、このダイス補助装置２は、前記押出機１の近傍に設置された架台３上に設置されている。
【００１７】
前記押出機１のヘッド１ａには、図５〜図８に示すように、ヘッド１ａの押出し口４の周囲にダイス構成部材５が取付けられ、ダイス構成部材５は、ダイスプレート６上に押出し口４の両側に鉛直向きに取付けられた二枚のガイド部材７ａ，７ｂと、このガイド部材７ａ，７ｂの一方の端末部、即ち、この実施形態では押出し口４から押出しされるゴム状弾性材料Ｗを上方へ導くために上端末部に所定の押出し形状を備えたダイスヘッド８が固定してある。
【００１８】
即ち、ダイスヘッド８には、図４（ｂ）に示すように、円環状部材Ｑ（フィラー）の断面形状の一部を形成するための押出し加工部８ａが形成してあり、また前記二枚のガイド部材７ａ，７ｂと、ダイスヘッド８と、前記ダイス補助装置２の平滑な成形面９、及びこの成形面９に取付けられた円環状基準部材１０とで、ゴム状弾性材料Ｗのバンク１１を構成するようになっている。
【００１９】
なお、前記二枚のガイド部材７ａ，７ｂは、ゴム状弾性材料Ｗが密着せずに円滑に移動出来るようにフッ素樹脂等で形成することが望ましい。
【００２０】
また、前記架台３上に設置されたダイス補助装置２は、図１〜図４（ａ），（ｂ）に示すように架台３上に敷設されたレール１２上に支持フレーム１３が載置され、この支持フレーム１３は架台３上に設置されたシリンダー１４を介して押出機１のヘッド１ａに対して接近離反するように構成されている。
【００２１】
前記支持フレーム１３上には、ダイス補助装置２の平滑な成形面９を構成する円盤状の成形プレート１５が支持軸１６を介して鉛直向きに設置され、この支持軸１６は、支持フレーム１３上に設置された軸受け１７に回転自在に支持されると共に、支持フレーム１３に設置された駆動モータ１８にスプロケット，チェーンまたはプーリ，ベルト等の伝達駆動機構１９を介して連結されている。従って、成形面９を構成する円盤状の成形プレート１５は、駆動モータ１８及び伝達駆動機構１９，支持軸１６を介して一定の速度で所定の方向に回転駆動されるものである。
【００２２】
また、成形面９を構成する円盤状の成形プレート１５の平滑な側面には、上述したように円環状基準部材１０が形成され、この発明の実施形態では、図４（ｂ）、図６〜図８に示すように、円環状基準部材１０として、予め成形された段付き環状部２０にビードグロメット２１を嵌合させて構成し、このビードグロメット２１の外周面に、断面略三角形状の円環状部材Ｑ（フィラー）を一体的に成形するものである。
【００２３】
なお、円環状部材Ｑとしては、タイヤ構成材料のフィラーに限定されず、サイドトレッド等も成形することが可能であり、この場合には段付き環状部２０に直接ゴム状弾性材料を押出して成形する。
【００２４】
また、前記ダイス補助装置２の成形面は、上記の実施形態のような円盤状の成形プレート１５に限定されず、外周面に所定のプロファイルを備えた円筒形部材や、外周面に所定のプロファイルを備えた円錐台形ローラ等を使用することも可能である。
【００２５】
また、成形面９を構成する円盤状の成形プレート１５の内には、成形時に低粘度化した材料の温度を一定に保持し、成形を容易にするために図示しない温度制御可能なヒータ等の加熱手段を設けることも可能である。
【００２６】
次に、継ぎ目の無い円環状部材Ｑの成形方法について説明する。
先ず、押出し機１のヘッド１ａに取付けたダイス構成部材５に、ダイス補助装置２の平滑な成形面９を直交方向から当接させる。この場合、この実施形態では架台３上に設置されたシリンダー１４により支持フレーム１３上に設置されたダイス補助装置２を移動させてヘッド１ａ側に当接させているが、押出し機１側が移動出来るものであれば、押出し機１をダイス補助装置２側に移動させて当接させることも可能である。
【００２７】
図６〜図８に示すように、ダイス構成部材５とダイス補助装置２の成形面９とが直交する向きに当接した状態で、ダイス補助装置５の円盤状の成形プレート１５を駆動モータ１８を介して所定の方向（例えば、時計回り方向）に所定の回転速度で回転させると同時に、前記押出し機１のヘッド１ａから低粘度化したゴム状弾性材料Ｗを所定の押出し速度で押出す。
【００２８】
押出し機１のヘッド１ａから押出されたゴム状弾性材料Ｗは、図５に示すように二枚のガイド部材７ａ，７ｂと、ダイスヘッド８と、前記ダイス補助装置２の平滑な成形面９、及びこの成形面９に取付けられた円環状基準部材１０とで構成されたバンク１１内に流出し、バンク１１内のゴム状弾性材料Ｗは、円盤状の成形プレート１５の回転方向に導かれながらダイスヘッド８の押出し加工部８ａから断面略三角形状に形成された押出し物を円環状基準部材１０の外周面側に押出して密着させる。
【００２９】
そして、円盤状の成形プレート１５の回転に伴って円環状基準部材１０の外周面には、断面略三角形状に形成された環状部材Ｑが順次成形され、そしてダイス補助装置５の成形プレート１５を少なくとも一周以上回転させると、環状部材Ｑが完成し、更に端末部に継ぎ目の無い円環状部材Ｑが完成するのである。
【００３０】
なお、円盤状の成形プレート１５は、押出されるゴム状弾性材料Ｗのゴム流れを良好にするために図示しない加熱手段により一定の温度に加熱されており、また、円環状部材Ｑを所定の形状に仕上げるためには、押出し機１によるゴム状弾性材料Ｗの押出し速度と、成形プレート１５の回転速度とを任意に設定する必要がある。
【００３１】
このようにして、円環状部材Ｑが完成したら、押出し機１によるゴム状弾性材料Ｗの押出しを一旦停止させ、完成した円環状部材Ｑをダイス補助装置２の平滑な成形面９から取外した後、再び同じ作業を繰返し行うものである。
【００３２】
なお、円環状部材Ｑとしてビードリングを製造する場合には、上述したように、円環状基準部材１０として、予め成形された段付き環状部２０にビードグロメット２１を嵌合させて構成し、このビードグロメット２１の外周面に、断面略三角形状の円環状部材Ｑ（フィラー）を一体的に成形するものである。
【００３３】
またサイドトレッド等の円環状部材Ｑを製造する場合には、円環状基準部材１０の段付き環状部２０に、ゴム状弾性材料Ｗの押出して円環状部材Ｑを直接製造するものである。また、上記の実施形態では、一種類のゴム状弾性材料Ｗの押出して円環状部材Ｑを製造する場合について説明したが、ゴム状弾性材料Ｗを２種類以上押出して、複数層の積層された環状部材を一体的に成形することも可能である。
【００３４】
このように、この発明の実施形態では、ヘッド１ａに取付けたダイス構成部材５とダイス補助装置２の円環状基準部材１０とで所定形状の継ぎ目のない円環状部材Ｑを直接成形することで、押出されたゴム状弾性材料Ｗは冷却することなく加工され、またダイスウェルの影響を受け難く、成形後の円環状部材Ｑの収縮や変形等を防止してタイヤの品質を向上させることが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の円環状部材の成形方法を実施するための成形装置の正面図である。
【図２】ダイス補助装置の正面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】（ａ）は図２の側面図、（ｂ）は完成した円環状部材の斜視図である。
【図５】ダイスヘッドの拡大斜視図である。
【図６】ダイスヘッドとダイス補助装置との成形部の拡大平面図である。
【図７】図６の正面図である。
【図８】図７の側面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  押出機                      １ａ  ヘッド
２  ダイス補助装置              ３  架台
４  押出し口                    ５  ダイス構成部材
６  ダイスプレート      ７ａ，７ｂ  ガイド部材
８  ダイスヘッド              ８ａ  押出し加工部
９  成形面                    １０  円環状基準部材
１１  バンク                    １２  レール
１３  支持フレーム              １４  シリンダー
１５  成形プレート              １６  支持軸
１７  軸受け                    １８  駆動モータ
１９  伝達駆動機構              ２０  段付き環状部
２１  ビードグロメット            Ｗ  ゴム状弾性材料
Ｑ  円環状部材
【図１】
2005335244.tif 000003
【図２】
2005335244.tif 000004
【図３】
2005335244.tif 000005
【図４】
2005335244.tif 000006
【図５】
2005335244.tif 000007
【図６】
2005335244.tif 000008
【図７】
2005335244.tif 000009
【図８】
2005335244.tif 000010