(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のゴム押出し機と、このゴム押出し機から吐出されるゴムにより形成される複数の断面領域を有するゴム押出し体を押出し側の面に設けたダイから押出す押出しヘッドとを含むゴム押出し装置であって、
前記ゴム押出し機は、押出しヘッドの前記押出し側の面以外の面に接続される主のゴム押出し機と、前記押出し側の面に接続される副のゴム押出し機とを含み、
かつ前記押出しヘッドは、前記主のゴム押出し機から吐出されるゴムにより形成されるゴム予成形体に、該ゴム予成形体をシート幅方向に区分する仕切壁状の断面領域を前記副のゴム押出し機から吐出されるゴムにより形成する溝状流路を具えるガイド部材を、前記ダイ上流側に設けたことを特徴とするゴム押出し装置。
【請求項２】
前記押出しヘッドは、前記主のゴム押出し機から吐出されるゴムにより前記ゴム予成形体を形成するプリフォーマを具備し、前記ガイド部材は、このプリフォーマから距離を隔ててかつ前記ダイとの間に介在するとともに、このガイド部材は、前記ゴム予成形体が流れるゴム流路を、前記仕切壁状の断面領域を形成する範囲で横切る小幅の板状をなし、しかも前記溝状流路は下流側に向かって開口していることを特徴とする請求項１記載のゴム押出し装置。
【請求項３】
前記副のゴム押出し機は、前記押出しヘッドから取外し自在、かつ押出しヘッドと離間移動可能であることを特徴とする請求項１又は２記載のゴム押出し装置。
【請求項４】
前記ゴム押出し体は、タイヤ成形用のトレッドゴムであり、前記ゴム予成形体は、トレッド面をなし非導電性ゴムからなるキャップゴム、該キャップゴムのタイヤカーカス側で幅方向にのびるベースゴム、トレッドの両側面を覆うウイングゴムのうち、少なくとも前記キャップゴムを有して形成され、かつ前記仕切壁状の断面領域のゴムは導電性ゴムからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゴム押出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばタイヤ成形用のトレッドゴムの押出し成形に好適であり、複数台のゴム押出し機を用いて、厚さ方向にのびる仕切壁状の断面領域を有するゴム押出し体を形成するゴム押出し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤでは、各部位における要求特性が異なるため、異なる配合の複数種類のゴム部材によって構成されている。例えば、トレッドゴムＴＡにおいては、一般に、図９（Ａ）に示すように、トレッド面をなす耐カット性や耐摩耗性に優れるキャップゴムＧ１、このキャップゴムＧ１のカーカス側に配される低損失係数（tan δ）のベースゴムＧ２、およびトレッド両側面を覆いサイドウォールゴムとの接着性に優れるウインゴムＧ３からの断面領域によって構成される場合が多い。
【０００３】
このようなトレッドゴムＴＡは、通常、図９（Ｂ）に示すように、プリフォーマａを有する押出しヘッドｂに、前記各ゴムＧ１〜Ｇ３を吐出するゴム押出し機ｍ１〜ｍ３を接続してなる装置ｃを用い、帯状のゴム押出し体ｗとしてダイｄから押出し成形している。このとき、各ゴム押出し機ｍ１〜ｍ３は、ゴム流路の構成上、前記ダイｄが配される押出し側の面ｓ１以外の非押出し側の面ｓ２に取付けられる。なお前記ゴム押出し体ｗのさらにカーカス側には、通常、押出された後、ベルト層などとの接着性に優れる薄いクッションゴムＧ５が添設される。
【０００４】
他方、タイヤにおいては、さらなる省エネルギー化の観点から、シリカをキャップゴムゴムＧ１の主補強剤として用いることが提案されている。このシリカは、カーボンブラックと異なり、結合材を介してゴムと化学的結合をなすため、粘着力に富むなど転がり抵抗を減じつつウエット性能を改善しうるという利点を有している。しかしその反面、シリカは電気絶縁性が高いため、このシリカ配合のタイヤでは電気抵抗が大となり、静電気がアースされずに車両に溜まりやすくなるという欠点がある。なお前記ベースゴムＧ２自体も、低損失係数（tan δ）とするためにカーボンブラックの配合量が少なく、良導電性は期待できない。
【０００５】
そこで、近年、図８（Ａ）に示すように、トレッドゴムＴＢとして、導電性ゴムからなりかつ前記キャップゴムＧ１およびベースゴムＧ２をともに貫通してのびる仕切壁状の導電端子ゴムＧ４を１本以上設ける構造が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記構造のトレッドゴムＴＢを、押出し成形するためには、前記図９（Ｂ）に一点鎖線で示すように、前記押出しヘッドｂの非押出し側の面ｓ２、特にゴム押出し機ｍ３下方の空きスペースに、ゴムＧ４用のゴム押出し機ｍ４を接続する一方、このゴムＧ４のゴム流路ｅを夫々形成した押出しヘッドｂの本体、ベースフォーマｈ、およびプリフォーマａを新たに制作して装着することが必要となる。その結果、装置の変更が大掛かりとなり設備コストが大巾に増大する。
【０００７】
さらに、前記導電端子ゴムＧ４は、トレッドゴムＴＢのトレッド面側から吐出されるが、吐出圧力は下流側に向かって減少する。そのため、図８（Ｂ）の如く、導電端子ゴムＧ４はカーカス側に向かって先細り状となり、場合によっては、一点鎖線で示す如く、導電端子ゴムＧ４が貫通せずにベースゴムＧ２内で途切れるなど、導通不良を起こす場合がある。この時、ベースゴムＧ２は、前記クッションゴムＧ５で覆われているため、この途切れの有無を目視によって容易に確認することは困難であり、以後の検査作業を複雑なものとするという問題もある。
【０００８】
そこで本発明は、前記ゴム押出し機ｍ４として、押出し容量の少ない副のゴム押出し機が充分使用できることに着目してなされたものであって、この副のゴム押出し機を押出しヘッドの押出し側の面に接続するとともに、ダイの上流側に、仕切壁状の導電端子ゴム（断面領域）を形成する溝状流路を具えるガイド部材を設けることを基本として、従来の押出しヘッドへの変更を最小限に止めることができ、コストの増大を低く抑えるとともに、導電端子ゴムの途切れの有無を目視によって判定でき、検査作業を簡易にかつ高精度で確実かつ能率よく行いうるゴム押出し装置の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願の請求項１の発明は、複数台のゴム押出し機と、このゴム押出し機から吐出されるゴムにより形成される複数の断面領域を有するゴム押出し体を押出し側の面に設けたダイから押出す押出しヘッドとを含むゴム押出し装置であって、
前記ゴム押出し機は、押出しヘッドの前記押出し側の面以外の面に接続される主のゴム押出し機と、前記押出し側の面に接続される副のゴム押出し機とを含み、
かつ前記押出しヘッドは、前記主のゴム押出し機から吐出されるゴムにより形成されるゴム予成形体に、該ゴム予成形体をシート幅方向に区分する仕切壁状の断面領域を前記副のゴム押出し機から吐出されるゴムにより形成する溝状流路を具えるガイド部材を、前記ダイ上流側に設けたことを特徴としている。
【００１０】
また請求項２の発明では、前記押出しヘッドは、前記主のゴム押出し機から吐出されるゴムにより前記ゴム予成形体を形成するプリフォーマを具備し、前記ガイド部材は、このプリフォーマから距離を隔ててかつ前記ダイとの間に介在するとともに、このガイド部材は、前記ゴム予成形体が流れるゴム流路を、前記仕切壁状の断面領域を形成する範囲で横切る小幅の板状をなし、しかも前記溝状流路は下流側に向かって開口していることを特徴としている。
【００１１】
また請求項３の発明では、前記副のゴム押出し機は、前記押出しヘッドから取外し自在、かつ押出しヘッドと離間移動可能であることを特徴としている。
【００１２】
また請求項４の発明では、前記ゴム押出し体は、タイヤ成形用のトレッドゴムであり、前記ゴム予成形体は、トレッド面をなし非導電性ゴムからなるキャップゴム、該キャップゴムのタイヤカーカス側で幅方向にのびるベースゴム、トレッドの両側面を覆うウイングゴムのうち、少なくとも前記キャップゴムを有して形成され、かつ前記仕切壁状の断面領域のゴムは導電性ゴムからなることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明のゴム押出し装置１を示す概念図であって、ゴム押出し装置１は、複数台のゴム押出し機Ｍと、このゴム押出し機Ｍから吐出されるゴムＧにより形成される複数の断面領域Ｒを有するゴム押出し体Ｗを押出し側の面Ｓ１に設けたダイ２から押出す押出しヘッド３とを具えている。
【００１４】
ここで、本例では、前記ゴム押出し体Ｗが、前記図８（Ａ）に示すように、タイヤ成形用のトレッドゴムＴＢである場合を例示しており、該トレッドゴムＴＢは、前述の如く、キャップゴムＧ１とベースゴムＧ２とウイングゴムＧ３と導電端子ゴムＧ４とから構成されている。そして、このゴムＧ１〜Ｇ４が、ゴム押出し体Ｗにおける複数の断面領域Ｒ１〜Ｒ４を形成している。
【００１５】
なお押出し成形された後には、トレッドゴムＴＢのカーカス側に、例えばロール成形されることにより幅方向にのびるクッションゴムＧ５が添着される。本例では、前記キャップゴムＧ１は、シリカ配合とした非導電性ゴム、ベースゴムＧ２は、カーボンブラックの配合量を減じて低損失係数（tan δ）とした非導電性ゴムからなる。又ウイングゴムＧ３、導電端子ゴムＧ４、及びクッションゴムＧ５は、夫々通常のカーボンブラック配合の導電性ゴムから形成されている。
【００１６】
次に、前記ゴム押出し機Ｍは、押出しヘッド３の前記押出し側の面Ｓ１以外の面Ｓ２（以下非押出し側の面Ｓ２という）に接続され前記ゴムＧ１〜Ｇ３を吐出する主のゴム押出し機Ｍ１〜Ｍ３と、前記押出し側の面Ｓ１に接続され前記ゴムＧ４を吐出する副のゴム押出し機Ｍ４とを含む。
【００１７】
又前記押出しヘッド３は、前記主のゴム押出し機Ｍ１〜Ｍ３の各吐出口４を固定するヘッド本体３Ａに、前記主のゴム押出し機Ｍ１〜Ｍ３から吐出されるゴムＧ１〜Ｇ３によりゴム予成形体Ｗ１を形成するプリフォーマ５と、このゴム予成形体Ｗ１にゴムＧ４による仕切壁状の前記断面領域Ｒ４を形成するガイド部材６と、最終断面形状の成形口２Ａを有する前記ダイ２とを取付けている。
【００１８】
なお図１中の記号７Ａ〜７Ｃは、各主のゴム押出し機Ｍ１〜Ｍ３からのゴムＧ１〜Ｇ３を夫々前記プリフォーマ５に導く案内流路であり、又記号９は、前記プリフォーマ５とガイド部材６とダイ２とを一体連結するベースフォーマ９である。
【００１９】
前記プリフォーマ５は、図２に示すように、前記案内流路７Ａ〜７Ｃを通るゴムＧ１〜Ｇ３が個別に流入する流入口１０Ａ〜１０Ｃと、各流入口１０Ａ〜１０ＣからのゴムＧ１〜Ｇ３を前記断面領域Ｒ１〜Ｒ３に仮区分しながら一つのゴム予成形体Ｗ１に合体させるための個別流路１１Ａ〜１１Ｃと、この個別流路１１Ａ〜１１Ｃが一つに合流しかつ開口する流出口１２とを具える。なお、図５（Ａ）、（Ｂ）に、流入口１０Ａ〜１０Ｃと流出口１２とにおけるゴムの断面形状の状態を略示しており、前記流出口１２での前記合流によってゴム予成形体Ｗ１が形成される。
【００２０】
又ベースフォーマ９には、流出口１２からの前記ゴム予成形体Ｗ１をダイ２の前記成形口２Ａへ導くゴム流路１３を設けている。このゴム流路１３は、本例では、その断面形状が前記流出口１２と略等しい平行孔からなり、これによりゴム流れを円滑化し、前記断面領域Ｒ１〜Ｒ３間の境界線を安定して維持する。
【００２１】
ここで前記ダイ２は、図２、３の如く、本例では、前記ベースフォーマ９の下面（以後便宜上、上流側の面を上面、下流側の面を下面という場合がある）の凹部９Ａに嵌着される平板状の基板１５を有し、この基板１５に前記成形口２Ａを透設している。又基板１５の下面は、前記押出し側の面Ｓ１の一部を構成しており、本例では、この基板１５下面に、前記副のゴム押出し機Ｍ４を取外し自在に接続する接続部１６を設けている。
【００２２】
なお前記接続部１６は、本例では、前記下面に球面状に凹設される球面座１６Ａと、該球面座１６Ａの中央で前記基板１５を貫通する導通孔１６Ｂとからなり、この接続部１６は、成形口２Ａに対して前記トレッドゴムＴＢのカーカス側となる側、すなわち図２において前記成形口２Ａよりも右側に形成される。
【００２３】
又主、副のゴム押出し機Ｍ１〜Ｍ４は、ホッパーから投入されるゴムＧを、スクリュー軸の回転によって混練、溶融する周知の構成をなし、本願では、副のゴム押出し機Ｍ４は、主のゴム押出し機Ｍ１〜Ｍ３に較べて押出し容量が少ない小型のものが使用される。
【００２４】
この副のゴム押出し機Ｍ４は、本例では、吐出端１７Ａを前記ダイ２に向けて立設するシリンダ１７を具え、この吐出端１７Ａには、前記球面座１６Ａと等しい曲面をなすことによりこの球面座１６Ａと係合しうる球面頭部１９を形成している。又副のゴム押出し機Ｍ４は、図１の如く、レール２０上を走行する走行台２１に、例えばシリンダーである進退手段２２を介して配設される。この進退手段２２は、前記球面頭部１９を球面座１６Ａに付勢しうる。
【００２５】
従って、進退手段２２による前進移動（本例では上昇）によって、球面頭部１９を球面座１６Ａに圧接し、副のゴム押出し機Ｍ４を押出しヘッド３にワンタッチで接続できる。逆に、前記進退手段２２の後退移動（本例では下降）によって、押出しヘッド３からワンタッチで取外しできる。しかも走行台２１の走行により、前記進退移動とは異なる方向に、押出しヘッド３から離間移動できる。なお前記球面座１６Ａと球面頭部１９との組合わせにより、接続の際の高精度の位置合わせが不要になるという利点がある。
【００２６】
次に、前記ガイド部材６は、図２〜４に示すように、前記仕切壁状の断面領域Ｒ４を形成する範囲で、前記ゴム流路１３を横切る小幅の板状をなし、前記ダイ２の上面に重ね合わせて重置される。
【００２７】
このガイド部材６は、前記ゴム流路１３を横切ることによって、ゴム予成形体Ｗ１を、シート幅方向Ｆに複数の分割体Ｗａに分割する隔壁部２３を具えている。すなわち、本例では、ガイド部材６は、前記隔壁部２３と、この隔壁部２３、２３間に配されて前記ゴム流路１３の分割部分をなす孔部２４とを具えている。
【００２８】
又前記ガイド部材６は、その下面に、凹溝部２５を凹設している。この凹溝部２５は、ダイ２の前記導通孔１６Ｂに連通して前記副のゴム押出し機Ｍ４からのゴムＧ４を収容する収容部分２５Ａと、該収容部分２５Ａから分岐してのびる溝状流路２５Ｂとを具える。
【００２９】
この溝状流路２５Ｂは、前記隔壁部２３を通る小巾の細溝であって、前記成形孔２Ａを横切る部分においてのみ、下流側に向かって開口する開口部２６を形成する。なお凹溝部２５の他の部分は、前記ダイ２の上面によって封止されており、従って、前記凹溝部２５は、前記導通孔１６Ｂから開口部２６に向かってゴムＧ４が流れる流路を形成する。
【００３０】
従って、ゴム流路１３を通るゴム予成形体Ｗ１は、図６（Ａ）〜（Ｃ）に概念的に示すように、前記ガイド部材６の隔壁部２３によって、いったん複数の分割体Ｗａに分割される。そして、この分割体Ｗａ間の各スペース２９内で、溝状流路２５ＢからのゴムＧ４を下流側に向かって噴出する。このゴムＧ４は、本例では、ダイ２内で各分割体Ｗａと一体化され、仕切壁状の断面領域Ｒ４を有するゴム成形体Ｗが押出し成形される。
【００３１】
このように、ゴム押出し装置１では、前記ガイド部材６を用いることにより、このガイド部６材装着用のスペースをベ−スフォーマ９に設けかつダイ２に接続部１６を形成するだけで、前記ゴム成形体Ｗを形成しうるなど、従来の押出しヘッドへの変更を最小限に止めることができ、設備コストの上昇を大巾に抑えることが可能となる。
【００３２】
しかも、接続部１６を、成形口２Ａのカーカス側（図では右側）に自在に形成できるため、トレッドゴムＴＢのカーカス側からトレッド面側に向かって、ゴムＧ４を流過しうる。その結果、流れ不良によるゴムＧ４の途切れを、トレッド面への目視によって容易に確認することができ、クッションゴムＧ５との導通不良を確実に防止できるとともに、以後の複雑な導通検査を排除することも可能となる。
【００３３】
さらに、ゴム押出し装置１では、前記副のゴム押出し機Ｍ４を取外すだけで、同じ押出しヘッド３から、導電端子ゴムＧ４のないトレッドゴムＴＡ（前記図９（Ａ）に示す）を形成できる。即ち２種類のトレッドゴムＴＡ、ＴＢを製造する際の製造ラインの切替えが容易となり、生産効率を向上できる。又取外した副のゴム押出し機Ｍ４を、走行台２１などを用いて押出しヘッド３から離れた場所に待避させることによって、トレッドゴムＴＡに対する従来通りの作業性を確保できる。
【００３４】
又前記球面座１６Ａと球面頭部１９との組合わせにより、副のゴム押出し機Ｍ４の取付け取外し作業自体を、ワンタッチで簡易化でき、しかもクリーニングなどのメンテナンス性を向上できる。
【００３５】
なお、本例では、副のゴム押出し機Ｍ４を、ダイ２の下面に接続しているが、ベースフォーマ９の下面に接続する如く構成することもできる。またトレッドゴムＴＢとして、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、前記キャップゴムＧ１、ベースゴムＧ２、ウイングゴムＧ３のうちの少なくとも前記キャップゴムＧ１を有した構造が採用できる。又クッションゴムＧ５を排除してもよく、かかる場合には、導電端子ゴムＧ４はベルト層などと直接接触して導通できる。
【００３６】
また本願のゴム押出し装置１は、トレッドゴムに限定されることなく、複数の断面領域を有する種々のゴム押出し体の形成に採用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、従来の押出しヘッドへの変更を最小限に止め、設備コストの増大を低く抑えながら、ゴム成形体に仕切壁状の断面領域を容易に形成することができる。又仕切壁状の断面領域の途切れの有無を目視によって容易に確認しうるゴム成形体の形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の装置の概念図である。
【図２】押出しヘッドの主要部を拡大して示す断面図である。
【図３】ガイド部材を示す斜視図である。
【図４】その断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、図２の断面位置Ｉ、ＩＩにおけるゴムの断面形状の状態を示す概念図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、仕切壁状の断面領域が形成される過程を示すゴムの断面形状の状態を示す概念図である。
【図７】トレッドゴムの他の例を示す断面図である。
【図８】（Ａ）は、本願の装置が成形するゴム成形体の一例の断面図、（Ｂ）は、従来の問題点の一つを説明する拡大断面図である。
【図９】（Ａ）は、トレッドゴムの一例を示す断面図、（Ｂ）は、それを押出し成形する従来の装置の概念図である。
【符号の説明】
２  ダイ
３  押出しヘッド
５  プリフォーマ
６  ガイド部材
１３  ゴム流路
２５Ｂ  溝状流路
Ｆ  シート幅方向
Ｇ  ゴム
Ｇ１〜Ｇ３  主のゴム押出し機から吐出されるゴム
Ｇ４  副のゴム押出し機から吐出されるゴム
Ｍ  ゴム押出し機
Ｍ１〜Ｍ３  主のゴム押出し機
Ｍ４  副のゴム押出し機
Ｒ  断面領域
Ｒ４  仕切壁状の断面領域
Ｓ１  押出し側の面
Ｓ２  押出し側の面以外の面
Ｗ  ゴム押出し体
Ｗ１  ゴム予成形体
【図１】
0004053687.tif 000002
【図２】
0004053687.tif 000003
【図３】
0004053687.tif 000004
【図４】
0004053687.tif 000005
【図５】
0004053687.tif 000006
【図６】
0004053687.tif 000007
【図７】
0004053687.tif 000008
【図８】
0004053687.tif 000009
【図９】
0004053687.tif 000010