JP6797364B2 - 押出機用口金 - Google Patents

Description

本発明は、材料ゴムを所定の断面形状を有するタイヤ構成部材に押出成形する押出機用口金に関する。

生タイヤの製造工程においては、例えばインナーライナゴム、カーカスプライ、サイドウォールゴム、クリンチゴム、トレッドゴムなどのシート状のゴム部材が成形ドラムに貼付けられ、円筒状の生タイヤが成形される。

これらのシート状ゴム部材は押出機によって所定の断面形状でシート状に押出成形される（例えば、特許文献１参照）。

上記押出機は、押出機本体の先端部に押出機用口金を備えている。また、通常押出機用口金の上流側に隣接して口金直前の治具（プリフォーマー）が設けられており、スクリューによって送られる材料ゴムは、プリフォーマーに形成されたゴム流路および押出機用口金に形成されたゴム流路を通って、吐出口から吐出されることにより所定の形状に形成される（例えば、特許文献２参照）。

上記押出機を用いて成形する場合、押出機用口金のゴム流路のエッジ部分は、材料ゴムが流れにくく、吐出されたゴムシートにエッジ切れが発生したり、所定の長さにカットしたときにシュリンクするという問題がある。このような問題を解決するため、例えば供給口側が図７、図８に示すように加工されたダイプレート２１を有する押出機用口金が用いられている。なお、図７は従来のダイプレートを下方から見た拡大平面図であり、図８は従来のダイプレートを下方から見た平面図である。

従来のダイプレート２１は、ゴム流路２４のエッジ部分２２に向けてエッジ外側から材料ゴムを取り込めるようにゴム溜まり２３が設けられている。このように加工された押出機用口金を用いることにより、エッジ部分２２近辺の吐出量が増加するため、上記エッジ切れやシュリンクの発生が抑制される。

特開２００２−１６０２８１号公報 特開２０１２−８１７１６号公報

しかしながら、上記のようなダイプレートを使用した場合、シュリンクの発生は解消できたものの、エッジ部分２２では幅方向外側からエッジに向けて内側に材料ゴムが流れるため、エッジ部分２２における材料ゴムの吐出量の増加が十分とは言えない。このため、エッジ切れの発生を十分に抑制できないという問題があった。

そこで、本発明は、シート状のゴム部材を押出成形するに際して、押出成形されたゴム部材のエッジ切れの発生を十分に抑制できる押出機用口金を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
所定の断面形状を有するタイヤ構成部材を押出成形する押出機用口金であって、
材料ゴムが供給される供給口と、
前記断面形状と同一形状の吐出口と、
前記供給口から前記吐出口に通じるゴム流路とを備えており、
前記ゴム流路には、両側に前記供給口側から前記吐出口側に向かって三角形の傾斜面を有するゴム溜まりがそれぞれ形成されており、
それぞれの前記三角形の傾斜面は、前記供給口に最も近い頂点、前記供給口に次に近く、前記供給口に最も近い頂点より前記ゴム流路の幅方向の外側に位置する頂点および前記吐出口に最も近い頂点を３頂点とし、前記供給口側から前記吐出口側に向けて先細りに形成されており、さらに、前記供給口に最も近い頂点を起点にして、前記供給口側から前記吐出口側に向けて前記ゴム流路の幅方向の内側から前記吐出口のエッジに向かって傾斜して形成されていることを特徴とする押出機用口金である。

請求項２に記載の発明は、
前記三角形の傾斜面の最も前記吐出口に近い頂点の位置が前記吐出口の位置に略一致しており、
前記三角形の傾斜面の最も前記供給口に近い頂点の位置が前記供給口の位置に略一致していることを特徴とする請求項１に記載の押出機用口金である。

請求項３に記載の発明は、
前記三角形の傾斜面を有するゴム溜まりの前記供給口における幅が１０〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の押出機用口金である。

請求項４に記載の発明は、
前記三角形の傾斜面の最も前記供給口に近い頂点と次に前記供給口に近い頂点の垂直方向の距離が１０〜１５ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の押出機用口金である。

本発明によれば、シート状のゴム部材を押出成形するに際して、押出成形されたゴム部材のエッジ切れの発生を十分に抑制できる押出機用口金を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る押出機用口金の供給口側の正面図である。 本発明の一実施の形態におけるダイプレートを下方から見た平面図である。 本発明の一実施の形態に係る押出機用口金とプリフォーマーとを組み合わせた斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る押出機用口金のエッジ部における材料ゴム流れを説明する図である。 本発明の一実施の形態に係る押出機用口金のＹ−Ｙ矢視図である。 プリフォーマーを吐出口側から見た正面図である。 従来のダイプレートを下方から見た拡大平面図である。 従来のダイプレートを下方から見た平面図である。

以下、本発明を実施の形態により図面に基づいて説明する。

１．押出機用口金
図１は本実施の形態に係る押出機用口金の供給口側の正面図である。図１では本発明において特徴的なダイプレート１１を実線で示し、受け金１２を２点鎖線で示している。また、図２はダイプレート１１を図１のＸ方向、即ち下方から見た平面図である。図３は、本実施の形態に係る押出機用口金とプリフォーマーとを組み合わせた斜視図である。

図１に示すように、口金１はダイプレート１１と受け金１２とを備えている。そして、口金１は、材料ゴムが供給される供給口１４と、タイヤ構成部材と同一形状の吐出口１６と、供給口１４から吐出口１６に通じるゴム流路１５とを備えている。また、ゴム流路１５には、両側に供給口１４から吐出口１６に向かって三角形の傾斜面１３を有するゴム溜まりがそれぞれ形成されている。

それぞれの三角形の傾斜面１３は、供給口１４側から吐出口１６側に向けて先細りに形成されており、さらに、供給口１４側から吐出口１６側に向けて吐出口１６のエッジに対して外側に傾斜して形成されている。

図２に示すように、Ａは三角形の傾斜面１３の頂点の内、最も供給口１４に近い頂点であり、Ａ’は次に供給口１４に近い頂点であり、Ｂは最も吐出口１６に近い頂点である。

また、Ｃは、三角形の傾斜面１３を有するゴム溜まりの供給口１４における幅である。Ｄは、三角形の傾斜面１３の頂点Ｂと頂点Ａ’の垂直方向の距離であり、供給口の高さである。

図４は、本実施の形態に係る押出機用口金のエッジ部における材料ゴムの流れを説明する図であり、図５は本実施の形態に係る押出機用口金のＹ−Ｙ矢視図である。なお、図５において１７は供給口形成端面であり、１８は吐出口形成端面であり、ｔは口金の厚さである。

上記した三角形の傾斜面１３を有するゴム溜まりを設けることにより、図４に矢印で示すように、材料ゴムが、供給口１４から吐出口１６に移動する際、ゴム流路１５の両側の材料ゴムを、幅方向で内側から吐出口１６のエッジに対して外側に向けて、強制的に流すことができる。また、図５に示すように、頂点Ａ’から頂点Ｂに向かって材料ゴムが下り傾斜で流れる。この結果、吐出口１６の近くでは材料ゴムの流れが、ゴム流路１５のエッジに集中して、押出成形されたゴム部材のエッジ切れの発生を十分に抑制することができる。

２．押出機用口金の使用方法
上記した口金１は、以下のようなプリフォーマーと組み合わされて使用される。即ち、図３に示すようにプリフォーマー３の下流側でプリフォーマー３の吐出口側端面に口金１が取り付けられる。材料ゴムは、プリフォーマー３を通って、口金１のゴム流路１５に供給され、吐出口１６から所定の断面形状のタイヤ構成部材が連続して吐出される。プリフォーマー３は、上型３１と下型３２とを備えており、例えば、図６に示すように断面形状が矩形の吐出口３３が形成されている。

３．押出機用口金の好ましい態様
三角形の傾斜面１３を有するゴム溜まりの供給口１４における幅Ｃ（図１）は、１０〜２０ｍｍであることが好ましい。

幅Ｃがこの範囲である場合、三角形の傾斜面１３を形成した効果がより十分に発揮されるため、エッジ切れが十分に抑制される。

また、三角形の傾斜面１３の頂点Ｂと頂点Ａ’の垂直方向の距離（供給口の高さ）Ｄをプリフォーマー３の吐出口３３の高さＥ（図６）以上にし、また、供給口１４の幅（間口）を吐出口３３の幅以上にした場合、口金１とプリフォーマー３の境界での材料ゴムの滞留が抑制され、材料ゴムがよりスムーズに流れるため好ましい。なお、図６はプリフォーマーを吐出口側から見た正面図である。

以下、実施例に基づき、本発明をより具体的に説明する。なお、以下においては、サイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤのサイドウォールゴムを、押出回転数３０．０ｒｐｍで、２０ｍ連続押出した。なお、プリフォーマーの吐出口の高さ（図６のＥ）は、１０ｍｍに設定した。

１．ゴム部材の押出成形
（１）実施例１〜１５
図１、図２、図５で示した形状に加工されており、頂点Ａ、頂点Ａ’および頂点Ｂの三角形の傾斜面１３において、ゴム溜まりの幅Ｃおよび供給口の高さＤを表１に示すように変化させた押出機用口金を用いて、押出加工を行った。

（２）比較例１
供給口側の形状が吐出口側の形状と同じ押出機用口金を用いて、押出加工を行った。

（３）比較例２
図７に示したゴム溜まり（幅ａ：５ｍｍ、長さｂ：１１ｍｍ、エッジ部分からの距離ｃ：１０ｍｍ）が形成された押出機用口金を用いて、押出加工を行った。

２．評価方法
エッジ切れの有無を目視で検査し、エッジ切れの発生件数を基に５点法で評価した。４点以上が特に好ましい。評価結果をまとめて表１に示す。

表１より、供給口側の形状が吐出口側の形状と同じであり、エッジ部分近辺の吐出量の増量について全く対策が講じられていない比較例１の場合は評価点が１点であったのに対して、図７で示したゴム溜まり２３が設けられた口金が用いられた比較例２では、評価点が２点となり向上している。しかし、ゴム溜まり２３を設けても、特に好ましい４点までには至っておらず、エッジ切れ抑制効果は充分とは言えない。

一方、本実施の形態の押出機用口金で規定する三角形の傾斜面１３の頂点Ａを有し、厚みが、頂点Ａから厚みが最薄となる所定の頂点Ｂに向けて薄くなるように三角形の傾斜面１３が形成されている口金を用いた実施例１〜１５では、いずれも比較例２に比べても同等以上の評価点であり、エッジ切れ抑制に対して効果があることが分かる。

そして、実施例の内でも、ゴム溜まりの幅Ｃが１０〜２０ｍｍであり、供給口の高さＤが１０〜１５ｍｍの場合（実施例５、６、８、９、１１、１２）、評価点が４点以上となり、特に顕著な効果が得られることが分かった。

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。

１ 口金（押出機用口金）
３ プリフォーマー
１１、２１ ダイプレート
１２ 受け金
１３ 三角形の傾斜面
１６、３３ 吐出口
１４ 供給口
１５、２４ ゴム流路
１７ 供給口形成端面
１８ 吐出口形成端面
２２ エッジ部分
２３ ゴム溜まり
３１ 上型
３２ 下型
Ａ、Ａ’、Ｂ 頂点
ａ、Ｃ ゴム溜まりの幅
ｂ ゴム溜まりの長さ
ｃ エッジ部分からの距離
Ｄ 供給口の高さ
Ｅ 吐出口の高さ
ｔ 口金の厚さ

Claims (4)

1. 所定の断面形状を有するタイヤ構成部材を押出成形する押出機用口金であって、
   材料ゴムが供給される供給口と、
   前記断面形状と同一形状の吐出口と、
   前記供給口から前記吐出口に通じるゴム流路とを備えており、
   前記ゴム流路には、両側に前記供給口側から前記吐出口側に向かって三角形の傾斜面を有するゴム溜まりがそれぞれ形成されており、
   それぞれの前記三角形の傾斜面は、前記供給口に最も近い頂点、前記供給口に次に近く、前記供給口に最も近い頂点より前記ゴム流路の幅方向の外側に位置する頂点および前記吐出口に最も近い頂点を３頂点とし、前記供給口側から前記吐出口側に向けて先細りに形成されており、さらに、前記供給口に最も近い頂点を起点にして、前記供給口側から前記吐出口側に向けて前記ゴム流路の幅方向の内側から前記吐出口のエッジに向かって傾斜して形成されていることを特徴とする押出機用口金。
2. 前記三角形の傾斜面の最も前記吐出口に近い頂点の位置が前記吐出口の位置に略一致しており、
   前記三角形の傾斜面の最も前記供給口に近い頂点の位置が前記供給口の位置に略一致していることを特徴とする請求項１に記載の押出機用口金。
3. 前記三角形の傾斜面を有するゴム溜まりの前記供給口における幅が１０〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の押出機用口金。
4. 前記三角形の傾斜面の最も前記供給口に近い頂点と次に前記供給口に近い頂点の垂直方向の距離が１０〜１５ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の押出機用口金。

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