(57)【要約】【課題】ビードコアに貼り付けたときにカールが発生し難いビードエイペックスを生産することができ、生産性の向上を図ることができるビードエイペックス押出成形装置および方法を提供する。【解決手段】押出機と、プリフォーマと、ダイプレートとを備え、ダイプレートは、一方の側に先細りしている左右非対称の略扁平三角形状であるゴム吐出口およびゴム吐出口の先細りしている側ほど広く裏取りされた裏取り部を有し、ダイプレートのゴム吐出口は、略扁平三角形状の先細りしている側の頂点から延びる斜辺が、屈曲点を境にして急傾斜部と緩傾斜部とから形成されており、略扁平三角形状の底辺の長さをａとし、屈曲点を通る垂直線と底辺との交点から先細り側頂点までの長さをｂとしたとき、比ｂ／ａが０．６〜０．８であるビードエイペックス押出成形装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムを押出す押出機と、
前記押出機の下流側に隣接して配置されており、押出された前記ゴムを取り入れて予備成形して吐出するプリフォーマと、
前記プリフォーマの下流側に隣接して配置されており、予備成形された前記ゴムをエイペックスの形状に成形して吐出するダイプレートとを備え、
前記ダイプレートは、一方の側に先細りしている左右非対称の略扁平三角形状であるゴム吐出口および前記ゴム吐出口の先細りしている側ほど広く裏取りされた裏取り部を有し、
前記ダイプレートの前記ゴム吐出口は、前記略扁平三角形状の先細りしている側の頂点から延びる斜辺が、屈曲点を境にして急傾斜部と緩傾斜部とから形成されており、
前記略扁平三角形状の底辺の長さをａとし、前記屈曲点を通る垂直線と前記底辺との交点から先細り側頂点までの長さをｂとしたとき、比ｂ／ａが０．６〜０．８であること
を特徴とするビードエイペックス押出成形装置。
【請求項２】
前記プリフォーマのゴム吐出口の開口している領域が、前記ダイプレートのゴム流入口の開口している領域を覆っていることを特徴とする請求項１に記載のビードエイペックス押出成形装置。
【請求項３】
前記プリフォーマのゴム吐出口が、左右方向のセンターにて２分割したとき、前記ダイプレートのゴム吐出口の先細り側の反対側の分割面積Ｓ１と、前記ダイプレートのゴム吐出口の先細り側の分割面積Ｓ２とが、Ｓ１：Ｓ２が（３０〜５０）：（５０〜７０）となるように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビードエイペックス押出成形装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のビードエイペックス押出成形装置を用いてビードエイペックスを押出成形するビードエイペックス押出成形方法であって、
前記押出機によりゴムを押出す押出工程と、
前記プリフォーマにより押出された前記ゴムを取り入れて予備成形して吐出する予備成形工程と、
前記ダイプレートにより予備成形された前記ゴムをエイペックスの形状に成形して吐出する工程と
を備えていることを特徴とするビードエイペックス押出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビードエイペックスを押出成形するためのビードエイペックス押出成形装置およびビードエイペックス押出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤに用いられるゴム部材であるビードエイペックスは、ビードエイペックス押出成形装置を用いて押出成形することにより製造されている。このビードエイペックス押出成形装置は、一般に、押出機と、押出機の下流側に隣接して配置されたプリフォーマと、プリフォーマの下流側に隣接して配置されたダイプレートとを備えており、押出機、プリフォーマ、ダイプレートの順にゴムが押出されることにより、ビードエイペックスが作製される（例えば、特許文献１、２）。
【０００３】
図７（ａ）に従来のビードエイペックス押出成形装置のダイプレートの斜視図を示し、図７（ｂ）にダイプレートから押し出されたビードエイペックスを示す。図７（ａ）に示すように、このダイプレート５０は、略三角形のビードエイペックスに合わせて、ゴム吐出口５２の形状が左右非対称の略扁平三角形状に形成されている。このため、吐出時の流速は図７（ａ）に矢印で示すように先細りしている側ほど遅くなり、得られるビードエイペックスＧは、図７（ｂ）に示すように先細りしている側に湾曲した円弧形状となり易い。
【０００４】
そこで、従来より、ダイプレート５０の流路において、ダイプレートのゴム吐出口の先細り側に対応する流路の部分を大きくし、ダイプレートのゴム吐出口の先細り側の反対側に対応する流路の部分を小さくするようにダイプレートの流路を形成していた。これにより、ダイプレート５０から押出されるゴムの流速を均一化することが図られている。そしてダイプレートの流路に合わすため、押出機からゴムが供給されるプリフォーマのゴム吐出口についても、ダイプレートのゴム吐出口の先細り側に対応する部分を大きくする一方で、先細り側の反対側に対応する部分を小さくしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１６０２８１号公報
【特許文献２】特開２０１３−４３３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来、このようなプリフォーマやダイプレート５０の形状は、殆んど経験的な知識に基づいて設計されており、明確なルールに則って設計されてはいなかった。
【０００７】
このため、プリフォーマやダイプレート５０の誤設計が発生し易く、生産されたビードエイペックスをビードコアに貼り付けたときにカールが発生するという不具合が避けられなかった。そして、カールが発生したビードエイペックスは製品タイヤのユニフォミティに影響を及ぼす恐れがあるため、廃棄や手直しの手間が生じて生産性の低下を招く恐れがある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑み、ビードコアに貼り付けたときにカールが発生し難いビードエイペックスを生産することができ、生産性の向上を図ることができるビードエイペックス押出成形装置およびビードエイペックス押出成形方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、
ゴムを押出す押出機と、
前記押出機の下流側に隣接して配置されており、押出された前記ゴムを取り入れて予備成形して吐出するプリフォーマと、
前記プリフォーマの下流側に隣接して配置されており、予備成形された前記ゴムをエイペックスの形状に成形して吐出するダイプレートとを備え、
前記ダイプレートは、一方の側に先細りしている左右非対称の略扁平三角形状であるゴム吐出口および前記ゴム吐出口の先細りしている側ほど広く裏取りされた裏取り部を有し、
前記ダイプレートの前記ゴム吐出口は、前記略扁平三角形状の先細りしている側の頂点から延びる斜辺が、屈曲点を境にして急傾斜部と緩傾斜部とから形成されており、
前記略扁平三角形状の底辺の長さをａとし、前記屈曲点を通る垂直線と前記底辺との交点から先細り側頂点までの長さをｂとしたとき、比ｂ／ａが０．６〜０．８であること
を特徴とするビードエイペックス押出成形装置である。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、
前記プリフォーマのゴム吐出口の開口している領域が、前記ダイプレートのゴム流入口の開口している領域を覆っていることを特徴とする請求項１に記載のビードエイペックス押出成形装置である。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、
前記プリフォーマのゴム吐出口が、左右方向のセンターにて２分割したとき、前記ダイプレートのゴム吐出口の先細り側の反対側の分割面積Ｓ１と、前記ダイプレートのゴム吐出口の先細り側の分割面積Ｓ２とが、Ｓ１：Ｓ２が（３０〜５０）：（５０〜７０）となるように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビードエイペックス押出成形装置である。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のビードエイペックス押出成形装置を用いてビードエイペックスを押出成形するビードエイペックス押出成形方法であって、
前記押出機によりゴムを押出す押出工程と、
前記プリフォーマにより押出された前記ゴムを取り入れて予備成形して吐出する予備成形工程と、
前記ダイプレートにより予備成形された前記ゴムをエイペックスの形状に成形して吐出する工程と
を備えていることを特徴とするビードエイペックス押出成形方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ビードコアに貼り付けたときにカールが発生し難いビードエイペックスを生産することができ、生産性を向上することができるビードエイペックス押出成形装置、およびビードエイペックス押出成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るビードエイペックス押出成形装置を概略的に示す一部断面側面図である。
【図２】ダイプレートのゴム吐出口の形状を示す図である。
【図３】ダイプレートの裏取り形状を示す図である。
【図４】プリフォーマのゴム吐出口の形状を示す図である。
【図５】プリフォーマのゴム吐出口の形状を示す図である。
【図６】カール量測定方法を説明するための模式図である。
【図７】（ａ）は従来のビードエイペックス押出成形装置のダイプレートを示す斜視図であり、（ｂ）はダイプレートから押し出されたビードエイペックスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るビードエイペックス押出成形装置およびビードエイペックス押出成形方法の一実施の形態について説明する。
【００１７】
１．ビードエイペックス押出成形装置
図１は、本実施の形態に係るビードエイペックス押出成形装置を概略的に示す一部断面側面図である。図１に示すように、本実施の形態に係るビードエイペックス押出成形装置１は、概略、ゴムを押出す押出機２と、押出機２の下流側に隣接して配置されており、押出されたゴムを取り入れて予備成形して吐出するプリフォーマ７と、プリフォーマ７の下流側に隣接して配置されており、予備成形されたゴムをビードエイペックスの形状に本成形して吐出するダイプレート８とを備えている。
【００１８】
（１）押出機
押出機２は、シリンダ３内に収容されてモータ（図示せず）によって回転駆動するスクリュー５を備えている。
【００１９】
（２）プリフォーマ
プリフォーマ７は、ビードエイペックスＧを予備成形するために設けられており、押出機２からゴム材料を受け入れるゴム流入口１０と、受け入れたゴム材料を所定断面形状のゴムシートに成形してダイプレート８へ吐出するゴム吐出口１４とを備えており、ゴム流入口１０とゴム吐出口１４との間にはゴム流路１２が形成されている。
【００２０】
（３）ダイプレート
ダイプレート８は、ビードエイペックスＧを本成形するために設けられており、プリフォーマ７から予備成形されたゴムシートを受け入れるゴム流入口１６と、受け入れたゴムシートを所定断面形状のビードエイペックスＧに成形して押出すゴム吐出口２０とを備えており、ゴム流入口１６とゴム吐出口２０との間にはゴム流路１８が形成されている。
【００２１】
（４）ダイプレートの形状
図２はダイプレートのゴム吐出口の形状を示す図であり、図３はダイプレートの裏取り形状を示す図である。図２に示すように、ダイプレートは、大きく分けて、上板部３０と下板部３２とから構成されている。ゴム吐出口２０は上板部３０に設けられており、その形状はビードエイペックスの形状に合わせて、一方の側に先細りしている左右非対称の略扁平三角形状に形成されている。
【００２２】
図３は、ダイプレートのゴム流入口から見た図であり、奥側にあるダイプレートのゴム吐出口が見えている。このダイプレートにおいては、ゴム吐出口２０の先細りしている側ほど広く裏取りされたゴム流路１８が形成されている。この構造によって、ゴム吐出口２０が先細りしている側へのゴム供給量を十分に確保することができ、全体として略均一の流速を確保して押出加工することができる。
【００２３】
そして、ダイプレートのゴム吐出口２０において、略扁平三角形状の先細りしている側の頂点から延びる斜辺２１が屈曲点２３を有している。さらに、斜辺２１がこの屈曲点２３を境にして急傾斜部２２と緩傾斜部２４とから形成されている。そして、略扁平三角形状の底辺の長さをａとし、屈曲点２３を通る垂直線と底辺との交点から先細り側頂点２６までの長さをｂとしたとき、その比ｂ／ａが０．６〜０．８となるようにダイプレートを設計する。このように設計したダイプレートを用いることにより、ビードコアに貼り付けたときにカールが発生し難いビードエイペックスを生産することができる。
【００２４】
即ち、ｂ／ａが０．６〜０．８の場合は、先細り側のゴム流量が安定してビードエイペックスのカールが発生し難くなる。ｂ／ａが０．６未満の場合は、先細り側のゴム流量が不足してビードエイペックスのカールが発生し易くなる。一方、ｂ／ａが０．８より大きい場合は、先細り側のゴム流量は十分であるが、先細り側の反対側のゴム流量も増えてビードエイペックスのカールが発生し易くなる。
【００２５】
（５）プリフォーマの形状
図４は、プリフォーマのゴム吐出口の形状を示す図であり、ダイプレートの流入口１６の側から見た図である。図４に示すように、本実施の形態においては、点線で示したプリフォーマのゴム吐出口１４の開口している領域が、ダイプレートのゴム流入口１６の開口している領域を覆っていることが好ましい。これにより、プリフォーマのゴム吐出口１４からダイプレートのゴム流入口１６へのゴム流量が常に十分確保されるため好ましい。
【００２６】
これに対して、プリフォーマのゴム吐出口１４の開口している領域が、ダイプレートのゴム流入口１６の開口している領域を覆っていない場合は、プリフォーマのゴム吐出口１４からダイプレートのゴム流入口１６へ通じる流路の面積が小さくなり、プリフォーマのゴム吐出口１４からダイプレートのゴム流入口１６へのゴム流量が不足する。
【００２７】
また、図５もプリフォーマのゴム吐出口の形状を示す図である。プリフォーマのゴム吐出口１４は、ゴム吐出口１４を左右方向のセンターＣにて２分割したとき、ダイプレートのゴム吐出口の先細り側の反対側の分割面積Ｓ１と、ダイプレートのゴム吐出口の先細り側の分割面積Ｓ２とが、Ｓ１：Ｓ２が（３０〜５０）：（５０〜７０）となるように形成されていることが好ましい。
【００２８】
Ｓ１：Ｓ２が（３０〜５０）：（５０〜７０）となるように形成することにより、先細り側のゴム流量が安定し、ビードエイペックスＧのカールが発生し難くなる。これに対して、Ｓ１：Ｓ２においてＳ１が５０よりも大きくなる（Ｓ２が５０よりも小さくなる）ように形成した場合は、先細り側のゴム流量が不足し、ビードエイペックスＧのカールが発生し易くなる。また、Ｓ１：Ｓ２においてＳ１が３０よりも小さくなる（Ｓ２が７０よりも大きくなる）ように形成した場合は、ビードエイペックスＧのカールは改善されるが、先細り側のゴム流量が十分過ぎて、ビードエイペックスＧの先細り側のゲージが厚くなる。Ｓ１：Ｓ２が４０：６０であることが最も好ましい。
【００２９】
２．ビードエイペックス押出成形方法
本実施の形態に係るビードエイペックス押出成形方法は、前記した本実施の形態のビードエイペックス押出成形装置を用いてビードエイペックスを押出成形する方法であり、上記した押出機によりゴムを押出す押出工程と、上記したプリフォーマにより押出されたゴムを取り入れて予備成形して吐出する予備成形工程と、上記したダイプレートにより予備成形された前記ゴムをエイペックスの形状に成形して吐出する工程とを備えている。
【００３０】
本実施の形態に係るビードエイペックス押出成形方法によれば、ビードコアに貼り付けたときにカールが発生し難いビードエイペックスを生産することができ、生産性を向上することができる。
【００３１】
３．本実施の形態の効果
（１）本実施の形態によれば、ビードコアに貼り付けたときにカールが発生し難いビードエイペックスを確実に生産することができる。
【００３２】
（２）その結果、次工程での成形が容易になり、材料スクラップやタイヤスクラップの発生率を低減させることができる。
【００３３】
（実験例）
次に、本実施の形態を実験例に基づいて具体的に説明する。
【００３４】
１．実験例の製造方法
実験例１〜６のビードエイペックスを、それぞれ表１に示した条件のプリフォーマおよびダイプレートを使用したビードエイペックス押出成形装置にて生産した。
【００３５】
２．実験例の評価方法
生産された実験例１〜６のビードエイペックスをビードコアに貼り付けた後、水平なテーブルの上に載置した。そして、その状態で、図６に示すように、ビードエイペックスの周上４点においてテーブル表面からビードエイペックスの先端までの高さをカール量として測定した。
【００３６】
また、生産されたビードエイペックスに対して目視検査を行い、仕上がり形状が良好なものから順に「優」、「良」、「可」、「不可」と評価した。
【００３７】
３．実験例の評価結果
表１に、実験例１〜６のビードエイペックスの評価結果を示す。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
表１より、ｂ／ａが０．６〜０．８の範囲にある実験例１、４〜６の場合、ｂ／ａが０．６〜０．８の範囲外である実験例２、３と比べてカール量が少なく、仕上がり形状も概ね良好であることが認められた。
【００４０】
特に、実験例１のビードエイペックスＧの場合、実験例２〜６と比べて、カール量が少なく、かつ、仕上がり形状も良好であることが認められた。
【００４１】
以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１                  ビードエイペックス押出成形装置
２                  押出機
３                  シリンダ
５                  スクリュー
７                  プリフォーマ
８、５０            ダイプレート
１０                プリフォーマのゴム流入口
１２                プリフォーマのゴム流路
１４                プリフォーマのゴム吐出口
１６                ダイプレートのゴム流入口
１８                ダイプレートのゴム流路
２０、５２          ダイプレートのゴム吐出口
２１                斜辺
２２                急傾斜部
２３                屈曲点
２４                緩傾斜部
２６                先細り側頂点
３０                上板部
３２                下板部（口金）
ａ                  底辺の長さ
ｂ                  垂直線と底辺との交点から先細り側頂点までの長さ
Ｃ                  左右方向のセンター
Ｇ                  ビードエイペックス
Ｓ１                ダイプレートのゴム吐出口の先細りしている側とは反対側の分
割面積
Ｓ２                ダイプレートのゴム吐出口の先細りしている側の分割面積
【図１】
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【図２】
2016043653.tif 000005
【図３】
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【図４】
2016043653.tif 000007
【図５】
2016043653.tif 000008
【図６】
2016043653.tif 000009
【図７】
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