ビードフィラー製造装置およびビードフィラー製造方法
【課題】肉厚の不均一の原因となる接合部のないビードフィラーを、時間をかけることなく成形することのできるビードフィラー製造装置を提供する。
【解決手段】ゴム４を吐出する押出機または射出成形機と、ゴム４が環状に吐出成形される回転する下型３と、下型３の回転軸６と交差する回転軸５を有する上型２と、上型２と下型３にそれぞれ環状に設けられた凹部７，８により構成された成形空間９と、を備え、上型２を下型３と同一の速度で回転させ、下型３に付着させたゴム４を下型３との間で挟み込みながら成形する。
【解決手段】ゴム４を吐出する押出機または射出成形機と、ゴム４が環状に吐出成形される回転する下型３と、下型３の回転軸６と交差する回転軸５を有する上型２と、上型２と下型３にそれぞれ環状に設けられた凹部７，８により構成された成形空間９と、を備え、上型２を下型３と同一の速度で回転させ、下型３に付着させたゴム４を下型３との間で挟み込みながら成形する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビードフィラー製造装置およびビードフィラー製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、空気入りタイヤを製造する場合には、インナーライナー、サイドウォール、ビード、トレッドなどの各タイヤ構成部材を未加硫の状態で貼り合わせてグリーンタイヤを成形し、これを金型に入れて加硫成形することで製造するようにしている。
【０００３】
ビードは、補強材となるビードワイヤーと、断面が三角形のゴムからなるビードフィラーとから構成されている。従来、環状のビードフィラーは、押出機から上記断面形状を有する帯状ゴムを押し出し、一旦ロール状に巻き取った後、一定の長さに切り出し、その端部同士を接合することで成形している。しかし、このような従来のビードフィラーの成形方法では、切り出された帯状ゴムの端部同士を接合し環状としているため、成形されたビードフィラーは接合部において肉厚となり、周方向で肉厚が不均一となるという問題があった。このような肉厚の不均一は、結果としてタイヤのユニフォミティの低下に繋がってしまう。
【０００４】
このような問題を解決するため、下記特許文献１には、軸線回りに回転している成形ディスクに未加硫の線状ゴム体を半径方向に移動させながら付着させることにより、成形ディスク上に渦巻状をした線状ゴム体を複数層積層してビードフィラーを成形する方法が開示されている。この方法によれば、成形されたビードフィラーには肉厚の厚くなった接合部は周上いずれの場所にも存在せず、しかも、線状ゴム体の始、終端に発生する部材の途切れは線状ゴム体が細いため、ビードフィラーの肉厚にほとんど影響を与えないため、ビードフィラーの肉厚を周方向にほぼ均一とすることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１０５１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示されたビードフィラーの製造方法は、線状ゴム体を複数層積層して成形するため、積層するのに時間がかかってしまう。また、線状ゴム体同士に隙間が出来て空気が入りやすいという問題もある。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、肉厚の不均一の原因となる接合部のないビードフィラーを、時間をかけることなく成形することのできるビードフィラー製造装置およびビードフィラー製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明に係るビードフィラー製造装置は、
ゴムを吐出する押出機または射出成形機と、
前記ゴムが環状に吐出成形される回転する下型と、
前記下型の回転軸と交差する回転軸を有する上型と、
前記上型と前記下型にそれぞれ環状に設けられた凹部により構成された成形空間と、を備え、
上型を下型と同一の速度で回転させ、下型に付着させたゴムを下型との間で挟み込みながら成形する。
【０００９】
かかる構成によるビードフィラー製造装置の作用・効果を説明する。押出機または射出成形機によって、回転軸周りに回転する下型の表面に環状になるようにゴムを吐出成形する。この際、下型の表面には凹部が環状に設けられており、この凹部に沿ってゴムが環状になるように吐出成形する。上型は、下型の回転軸と交差する回転軸を有し、この回転軸周りに回転する。上型の表面にも凹部が環状に設けられており、上型と下型を同一の速度で回転させ、下型に付着させたゴムを上型の凹部と下型の凹部との間で挟み込みながらビードフィラーを成形する。したがって、先行技術のように線状ゴム体を複数層積層し成形する必要は無く、短い時間でビードフィラーを成形することができる。また、回転する上型と下型でゴムを挟み込みながら成形するので、一周しわずかに重なったゴムの端部同士を押さえつけることができ、接合部のないビードフィラーを成形することができる。
【００１０】
また、本発明に係るビードフィラー製造装置は、上型の回転軸と下型の回転軸の傾きが、１〜６０°の範囲であることが好ましい。
【００１１】
また、上型の回転軸と下型の回転軸の傾きは１〜６０°の範囲となるように構成され、これにより上型と下型のそれぞれの環状の凹部が押さえつけられた状態で接触するので、大きな力でゴムを挟み込みながらビードフィラーを成形することができる。
【００１２】
さらには、本発明に係るビードフィラー製造装置は、前記成形空間に隣接し成形時の余剰ゴムを排出する外部空間を設けることが好ましい。
【００１３】
上型と下型にそれぞれ設けられた凹部は、上型と下型の凹部を閉じた状態でゴムが所望の断面形状となるように成形空間を構成し、この成形空間に隣接して外部空間を構成している。このように構成することで、凹部でゴムを所望の断面形状に成形しながら、凹部からはみ出す余剰のゴムを外部空間に排出することができるので、バリの除去等の工程が不要となり、短い時間でビードフィラーを成形することができる。
【００１４】
上記課題を解決するため本発明に係るビードフィラー製造方法は、
押出機または射出成形機から吐出されたゴムを回転する下型に環状に吐出成形する工程と、
下型の回転軸と交差する回転軸を有する上型が、下型と同一の速度で回転することにより、前記の下型に付着させたゴムを下型との間で挟み込みながら成形する工程とから構成される。
【００１５】
また、本発明に係るビードフィラー製造方法は、上型の回転軸と下型の回転軸の傾きが、１〜６０°の範囲であることが好ましい。
【００１６】
かかる構成によるビードフィラー製造方法の作用・効果については、すでに述べた通りであり、本発明に係るビードフィラー製造方法を用いることで、肉厚の不均一の原因となる接合部のないビードフィラーを、時間をかけることなく成形することができる。
【００１７】
さらに、本発明に係るビードフィラー製造方法は、下型にあらかじめビードワイヤーを配置し、ビードフィラーとビードワイヤーを一体に成形することが好ましい。下型にあらかじめビードワイヤーを配置しておくことで、ビードワイヤーと一体となったビードフィラーについても時間をかけることなく成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜構成＞
本発明に係るビードフィラー製造装置およびビードフィラー製造方法について、図を用いて説明する。図１は、ビードフィラー製造装置の概略構成を示す。本実施形態に係るビードフィラー製造装置は、主に、押出機または射出成形機の吐出口１、上型２、下型３から構成される。また、上型２と下型３の断面図を図２に示す。
【００１９】
吐出口１からは、不図示の押出機または射出成形機によって可塑化された未加硫のゴム４が吐出される。上型２の回転軸５と下型３の回転軸６は交差しており、その回転軸の傾きθが１〜６０°に調節できるように上型２は可動式のアームに取り付けられている。下型３は、完成したビードフィラー１２を下型３から取り出せるように上下に移動することができる。また、上型２、下型３はモーターにより回転する。
【００２０】
上型２と下型３の表面には、図２のように、それぞれ凹部７，８が環状に設けられている。この凹部７，８が向かい合うことで成形空間９を構成し、成形空間９に外部空間１０が隣接している。凹部７，８の形状は、上型２の凹部７と下型３の凹部８を閉じた状態で、仕上がりのビードフィラー１２の断面形状になるように構成している。
【００２１】
＜動作＞
本発明に係るビードフィラー製造装置およびビードフィラー製造方法の動作について、図３を用いて説明する。
【００２２】
初めに、図３（ａ）のように、下型３の凹部８の回転軸６に近い位置にあらかじめ環状にビードワイヤー１１を配置し、ゴム４が下型３の凹部８に沿って環状になるように、下型３を回転軸６周りに回転させながら吐出口１からゴム４を吐出させる。本実施形態では、ゴム４の断面形状は四角形としたが、四角形以外でもよく、ゴム４が吐出される吐出口１の断面形状を変更することで任意に設定可能である。後工程において上型２と下型３により押さえつけながら成形するので、ゴム４を正確にビードフィラー１２の断面形状で吐出させる必要はない。
【００２３】
次に、図３（ｂ）のように、上型２の表面にも凹部７が環状に設けられており、上型２と下型３を同一の速度で回転させ、下型３の凹部８に吐出成形されたゴム４を成形空間９で挟み込みながらビードフィラー１２を成形する。この際、凹部７，８から構成される成形空間９は外部空間１０と隣接しており、凹部７，８でゴム４を所望の断面形状に成形しながら、凹部７，８からはみ出す余剰のゴム４は外部空間１０に排出される。
【００２４】
この動作を、図３（ｃ）のように、ゴム４の断面形状が全周にわたり所望のビードフィラー１２の断面形状になるまで行なう。なお、下型３の凹部８にあらかじめビードワイヤー１１を配置してあるので、ビードフィラー１２とビードワイヤー１１は一体となって成形される。
【００２５】
最後に、図３（ｄ）のように、上型２と下型３を引き離し、完成したビードフィラー１２を製造装置から取り出して終了する。
【００２６】
したがって、先行技術のように線状ゴム体を複数層積層し成形する必要は無く、必要なゴム４を下型３を少なくとも１回転させる間だけ吐出し成形することができるので、短い時間でビードフィラー１２を成形することができる。また成形空間９でゴム４を所望の断面形状に成形しながら、成形空間９からはみ出す余剰のゴム４を外部空間１０に排出することができるので、バリの除去等の工程が不要となり、短い時間でビードフィラー１２を成形することができる。
【００２７】
さらに、回転する上型２と下型３でゴム４を挟み込みながら成形するので、一周しわずかに重なったゴム４の端部同士を押さえつけることができ、接合部のないビードフィラー１２を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ビードフィラー製造装置の概略構成図
【図２】上型と下型の断面図
【図３】ビードフィラー製造方法の動作を示す図
【符号の説明】
【００２９】
１ 吐出口
２ 上型
３ 下型
４ ゴム
５ 上型の回転軸
６ 下型の回転軸
７ 上型の凹部
８ 下型の凹部
９ 成形空間
１０ 外部空間
１１ ビードワイヤー
１２ ビードフィラー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビードフィラー製造装置およびビードフィラー製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、空気入りタイヤを製造する場合には、インナーライナー、サイドウォール、ビード、トレッドなどの各タイヤ構成部材を未加硫の状態で貼り合わせてグリーンタイヤを成形し、これを金型に入れて加硫成形することで製造するようにしている。
【０００３】
ビードは、補強材となるビードワイヤーと、断面が三角形のゴムからなるビードフィラーとから構成されている。従来、環状のビードフィラーは、押出機から上記断面形状を有する帯状ゴムを押し出し、一旦ロール状に巻き取った後、一定の長さに切り出し、その端部同士を接合することで成形している。しかし、このような従来のビードフィラーの成形方法では、切り出された帯状ゴムの端部同士を接合し環状としているため、成形されたビードフィラーは接合部において肉厚となり、周方向で肉厚が不均一となるという問題があった。このような肉厚の不均一は、結果としてタイヤのユニフォミティの低下に繋がってしまう。
【０００４】
このような問題を解決するため、下記特許文献１には、軸線回りに回転している成形ディスクに未加硫の線状ゴム体を半径方向に移動させながら付着させることにより、成形ディスク上に渦巻状をした線状ゴム体を複数層積層してビードフィラーを成形する方法が開示されている。この方法によれば、成形されたビードフィラーには肉厚の厚くなった接合部は周上いずれの場所にも存在せず、しかも、線状ゴム体の始、終端に発生する部材の途切れは線状ゴム体が細いため、ビードフィラーの肉厚にほとんど影響を与えないため、ビードフィラーの肉厚を周方向にほぼ均一とすることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１０５１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示されたビードフィラーの製造方法は、線状ゴム体を複数層積層して成形するため、積層するのに時間がかかってしまう。また、線状ゴム体同士に隙間が出来て空気が入りやすいという問題もある。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、肉厚の不均一の原因となる接合部のないビードフィラーを、時間をかけることなく成形することのできるビードフィラー製造装置およびビードフィラー製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明に係るビードフィラー製造装置は、
ゴムを吐出する押出機または射出成形機と、
前記ゴムが環状に吐出成形される回転する下型と、
前記下型の回転軸と交差する回転軸を有する上型と、
前記上型と前記下型にそれぞれ環状に設けられた凹部により構成された成形空間と、を備え、
上型を下型と同一の速度で回転させ、下型に付着させたゴムを下型との間で挟み込みながら成形する。
【０００９】
かかる構成によるビードフィラー製造装置の作用・効果を説明する。押出機または射出成形機によって、回転軸周りに回転する下型の表面に環状になるようにゴムを吐出成形する。この際、下型の表面には凹部が環状に設けられており、この凹部に沿ってゴムが環状になるように吐出成形する。上型は、下型の回転軸と交差する回転軸を有し、この回転軸周りに回転する。上型の表面にも凹部が環状に設けられており、上型と下型を同一の速度で回転させ、下型に付着させたゴムを上型の凹部と下型の凹部との間で挟み込みながらビードフィラーを成形する。したがって、先行技術のように線状ゴム体を複数層積層し成形する必要は無く、短い時間でビードフィラーを成形することができる。また、回転する上型と下型でゴムを挟み込みながら成形するので、一周しわずかに重なったゴムの端部同士を押さえつけることができ、接合部のないビードフィラーを成形することができる。
【００１０】
また、本発明に係るビードフィラー製造装置は、上型の回転軸と下型の回転軸の傾きが、１〜６０°の範囲であることが好ましい。
【００１１】
また、上型の回転軸と下型の回転軸の傾きは１〜６０°の範囲となるように構成され、これにより上型と下型のそれぞれの環状の凹部が押さえつけられた状態で接触するので、大きな力でゴムを挟み込みながらビードフィラーを成形することができる。
【００１２】
さらには、本発明に係るビードフィラー製造装置は、前記成形空間に隣接し成形時の余剰ゴムを排出する外部空間を設けることが好ましい。
【００１３】
上型と下型にそれぞれ設けられた凹部は、上型と下型の凹部を閉じた状態でゴムが所望の断面形状となるように成形空間を構成し、この成形空間に隣接して外部空間を構成している。このように構成することで、凹部でゴムを所望の断面形状に成形しながら、凹部からはみ出す余剰のゴムを外部空間に排出することができるので、バリの除去等の工程が不要となり、短い時間でビードフィラーを成形することができる。
【００１４】
上記課題を解決するため本発明に係るビードフィラー製造方法は、
押出機または射出成形機から吐出されたゴムを回転する下型に環状に吐出成形する工程と、
下型の回転軸と交差する回転軸を有する上型が、下型と同一の速度で回転することにより、前記の下型に付着させたゴムを下型との間で挟み込みながら成形する工程とから構成される。
【００１５】
また、本発明に係るビードフィラー製造方法は、上型の回転軸と下型の回転軸の傾きが、１〜６０°の範囲であることが好ましい。
【００１６】
かかる構成によるビードフィラー製造方法の作用・効果については、すでに述べた通りであり、本発明に係るビードフィラー製造方法を用いることで、肉厚の不均一の原因となる接合部のないビードフィラーを、時間をかけることなく成形することができる。
【００１７】
さらに、本発明に係るビードフィラー製造方法は、下型にあらかじめビードワイヤーを配置し、ビードフィラーとビードワイヤーを一体に成形することが好ましい。下型にあらかじめビードワイヤーを配置しておくことで、ビードワイヤーと一体となったビードフィラーについても時間をかけることなく成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜構成＞
本発明に係るビードフィラー製造装置およびビードフィラー製造方法について、図を用いて説明する。図１は、ビードフィラー製造装置の概略構成を示す。本実施形態に係るビードフィラー製造装置は、主に、押出機または射出成形機の吐出口１、上型２、下型３から構成される。また、上型２と下型３の断面図を図２に示す。
【００１９】
吐出口１からは、不図示の押出機または射出成形機によって可塑化された未加硫のゴム４が吐出される。上型２の回転軸５と下型３の回転軸６は交差しており、その回転軸の傾きθが１〜６０°に調節できるように上型２は可動式のアームに取り付けられている。下型３は、完成したビードフィラー１２を下型３から取り出せるように上下に移動することができる。また、上型２、下型３はモーターにより回転する。
【００２０】
上型２と下型３の表面には、図２のように、それぞれ凹部７，８が環状に設けられている。この凹部７，８が向かい合うことで成形空間９を構成し、成形空間９に外部空間１０が隣接している。凹部７，８の形状は、上型２の凹部７と下型３の凹部８を閉じた状態で、仕上がりのビードフィラー１２の断面形状になるように構成している。
【００２１】
＜動作＞
本発明に係るビードフィラー製造装置およびビードフィラー製造方法の動作について、図３を用いて説明する。
【００２２】
初めに、図３（ａ）のように、下型３の凹部８の回転軸６に近い位置にあらかじめ環状にビードワイヤー１１を配置し、ゴム４が下型３の凹部８に沿って環状になるように、下型３を回転軸６周りに回転させながら吐出口１からゴム４を吐出させる。本実施形態では、ゴム４の断面形状は四角形としたが、四角形以外でもよく、ゴム４が吐出される吐出口１の断面形状を変更することで任意に設定可能である。後工程において上型２と下型３により押さえつけながら成形するので、ゴム４を正確にビードフィラー１２の断面形状で吐出させる必要はない。
【００２３】
次に、図３（ｂ）のように、上型２の表面にも凹部７が環状に設けられており、上型２と下型３を同一の速度で回転させ、下型３の凹部８に吐出成形されたゴム４を成形空間９で挟み込みながらビードフィラー１２を成形する。この際、凹部７，８から構成される成形空間９は外部空間１０と隣接しており、凹部７，８でゴム４を所望の断面形状に成形しながら、凹部７，８からはみ出す余剰のゴム４は外部空間１０に排出される。
【００２４】
この動作を、図３（ｃ）のように、ゴム４の断面形状が全周にわたり所望のビードフィラー１２の断面形状になるまで行なう。なお、下型３の凹部８にあらかじめビードワイヤー１１を配置してあるので、ビードフィラー１２とビードワイヤー１１は一体となって成形される。
【００２５】
最後に、図３（ｄ）のように、上型２と下型３を引き離し、完成したビードフィラー１２を製造装置から取り出して終了する。
【００２６】
したがって、先行技術のように線状ゴム体を複数層積層し成形する必要は無く、必要なゴム４を下型３を少なくとも１回転させる間だけ吐出し成形することができるので、短い時間でビードフィラー１２を成形することができる。また成形空間９でゴム４を所望の断面形状に成形しながら、成形空間９からはみ出す余剰のゴム４を外部空間１０に排出することができるので、バリの除去等の工程が不要となり、短い時間でビードフィラー１２を成形することができる。
【００２７】
さらに、回転する上型２と下型３でゴム４を挟み込みながら成形するので、一周しわずかに重なったゴム４の端部同士を押さえつけることができ、接合部のないビードフィラー１２を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ビードフィラー製造装置の概略構成図
【図２】上型と下型の断面図
【図３】ビードフィラー製造方法の動作を示す図
【符号の説明】
【００２９】
１ 吐出口
２ 上型
３ 下型
４ ゴム
５ 上型の回転軸
６ 下型の回転軸
７ 上型の凹部
８ 下型の凹部
９ 成形空間
１０ 外部空間
１１ ビードワイヤー
１２ ビードフィラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムを吐出する押出機または射出成形機と、
前記ゴムが環状に吐出成形される回転する下型と、
前記下型の回転軸と交差する回転軸を有する上型と、
前記上型と前記下型にそれぞれ環状に設けられた凹部により構成された成形空間と、を備え、
上型を下型と同一の速度で回転させ、下型に付着させたゴムを下型との間で挟み込みながら成形するビードフィラー製造装置。
【請求項２】
上型の回転軸と下型の回転軸の傾きが、１〜６０°の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のビードフィラー製造装置。
【請求項３】
前記成形空間に隣接し成形時の余剰ゴムを排出する外部空間を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビードフィラー製造装置。
【請求項４】
押出機または射出成形機から吐出されたゴムを回転する下型に環状に吐出成形する工程と、
下型の回転軸と交差する回転軸を有する上型が、下型と同一の速度で回転することにより、前記の下型に付着させたゴムを下型との間で挟み込みながら成形する工程とから構成されることを特徴とするビードフィラー製造方法。
【請求項５】
上型の回転軸と下型の回転軸の傾きが、１〜６０°の範囲であることを特徴とする請求項４に記載のビードフィラー製造方法。
【請求項６】
下型にあらかじめビードワイヤーを配置し、ビードフィラーとビードワイヤーを一体に成形することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のビードフィラー製造方法。
【請求項１】
ゴムを吐出する押出機または射出成形機と、
前記ゴムが環状に吐出成形される回転する下型と、
前記下型の回転軸と交差する回転軸を有する上型と、
前記上型と前記下型にそれぞれ環状に設けられた凹部により構成された成形空間と、を備え、
上型を下型と同一の速度で回転させ、下型に付着させたゴムを下型との間で挟み込みながら成形するビードフィラー製造装置。
【請求項２】
上型の回転軸と下型の回転軸の傾きが、１〜６０°の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のビードフィラー製造装置。
【請求項３】
前記成形空間に隣接し成形時の余剰ゴムを排出する外部空間を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビードフィラー製造装置。
【請求項４】
押出機または射出成形機から吐出されたゴムを回転する下型に環状に吐出成形する工程と、
下型の回転軸と交差する回転軸を有する上型が、下型と同一の速度で回転することにより、前記の下型に付着させたゴムを下型との間で挟み込みながら成形する工程とから構成されることを特徴とするビードフィラー製造方法。
【請求項５】
上型の回転軸と下型の回転軸の傾きが、１〜６０°の範囲であることを特徴とする請求項４に記載のビードフィラー製造方法。
【請求項６】
下型にあらかじめビードワイヤーを配置し、ビードフィラーとビードワイヤーを一体に成形することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のビードフィラー製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２４６８７８（Ｐ２００８−２４６８７８Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９１７２１（Ｐ２００７−９１７２１）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Ｆターム（参考）】
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