JP4375864B2 - Pneumatic tire manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関し、更に詳しくは、ゴムストリップ材を用いて成形した空気入りタイヤの加硫故障及び耐オゾンクラック性を改善するようにした空気入りタイヤの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、空気入りタイヤの製造は、トレッド部を構成するアンダートレッドやキャップトレッド、サイドウォール部を構成するサイドトレッド、ビード部を構成するクッションゴムなどの各タイヤ構成部材を予め成形しておき、それらを製造時にタイヤ成形ドラムに順次供給しながら、グリーンタイヤを成形するようにしている。
【0003】
ところで近年、上記製造方法に代えて、押出機からダイスを介して押し出された未加硫のゴムストリップ材を成形ドラムの周囲に所定の間隔でドラム軸方向にずらしながら巻き付けて各タイヤ構成部材を成形するようにした空気入りタイヤの製造方法が提案されている。このように各タイヤ構成部材を直接成形することにより、タイヤの製造効率を向上することができると共に、予め成形した各タイヤ構成部材を保管する必要がないため、省スペース化も図ることができ、その結果、タイヤの製造コストを大きく低減することができるという利点がある。
【0004】
しかしながら、このようにして成形したグリーンタイヤを加硫すると、ゴムストリップ材を巻き付けたタイヤ構成部材の表面とモールドとの界面にエアー溜まりが発生し易く、加硫故障を招くという問題があった。また、耐オゾンクラック性も悪化する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ゴムストリップ材を巻き付けてタイヤ構成部材を直接成形する場合において、加硫故障及び耐オゾンクラック性を改善することを可能にした空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、押出機からダイスを介して押し出された未加硫のゴムストリップ材を成形ドラムの周囲に巻き付けてタイヤ構成部材を成形する空気入りタイヤの製造方法において、前記ダイスの吐出口形状を少なくとも1つの鋭角部を有するように形成し、かつ該鋭角部の角度αを5°≦α≦45°にする共に、前記鋭角部の端部を円弧状に形成し、該円弧の半径Rを0.10mm≦R≦0.50mmにしたことを特徴とするものである。
【0007】
このようにダイスの吐出口形状を鋭角部を有するようにすると共に、その鋭角部の角度を上記のように規定するので、押出機からダイスを経て押し出された未加硫のゴムストリップ材は、その断面形状が少なくとも1つの鋭角部を持つようになる。そのため、その鋭角部をモールド側となるように巻き付けることにより、成形したタイヤ構成部材のモールド側表面を滑らかにすることができ、モールドとの界面にエアー溜まりが発生するのを抑えることができる。従って、加硫故障が改善できると共に、耐オゾンクラック性の改善も可能になる。
【0008】
前記鋭角部の角度αは5°≦α≦45°の関係にすることが必要であるが、より好ましくは7°≦α≦20°にすると良い。このような鋭角部を有するダイスから押し出されるゴムストリップ材の耳切れ等を防止するために、鋭角部の端部を円弧状に形成し、該円弧の半径Rを0.10mm≦R≦0.50mm、好ましくは0.15mm≦R≦0.30mmにすると良い。また、ダイスの吐出口形状としては、平行四辺形、菱形又は台形を選択することができる。
【0009】
本発明において、ゴムストリップ材は張力を与えながら成形ドラムの周囲に巻き付けることが好ましい。このようにゴムストリップ材に張力を与えることにより、重ね合わせたゴムストリップ材の接合界面の接着性を向上し、耐オゾンクラック性を更に有効に改善することができる。
【0010】
【発明の実施形態】
以下、本発明を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【0011】
図1は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの製造装置を示すものである。この製造装置は、押出機1からダイス2を介して押し出された未加硫のゴムストリップ材3をタイヤ成形ドラム4の周囲に所定の間隔でドラム軸方向にずらしながら、隣接するゴムストリップ材3と重なるように巻き付けて任意のタイヤ構成部材を成形するようになっている。
【0012】
ダイス2は、図2に示すように吐出口2aの形状が平行四辺形に形成され、鋭角部2bを有するようになっている。その鋭角部2bの角度αは5°≦α≦45°の範囲である。
【0013】
図3に示す空気入りタイヤにおいて、トレッド部11を構成するアンダートレッド11aとキャップトレッド11b、サイドウォール部12を構成するサイドトレッド12a、ビード部13を構成するクッションゴム13a、及びビードフィラー16を構成するビードフィラーゴム16aの各タイヤ構成部材は未加硫のゴムストリップ材を用いて成形することができるが、本発明では、少なくともモールドに当接するキャップトレッド11b、サイドトレッド12a及びクッションゴム13aをダイス2の吐出口2aから押し出されたゴムストリップ材3を用いて成形するのである。
【0014】
図3において、14は左右のビード部13間に装架されたカーカス層、15は左右のビード部13に埋設されたヒードコア、16はヒードコア15の外周に配設されたビードフィラー、17はトレッド部11におけるカーカス層14の外周側に配置されたベルト層、18はタイヤ内側に配設されたインナーライナーである。
【0015】
本発明は、ゴムストリップ材を巻き付けて各タイヤ構成部材を成形する空気入りタイヤの製造方法を鋭意検討した結果から得られたものである。即ち、押出機からダイスを介して押し出された未加硫のゴムストリップ材を巻き付けて成形した従来のタイヤ構成部材は、図4に示すように長方形の縦断面形状を有するゴムストリップ材19のエッジ部により、その表面が階段状になって非常に粗い面になっていた。そのため、その粗い表面とモールドとの界面にエアー溜まりが発生し易く、加硫故障を招くことが判った。また、その粗い表面のため、製造された空気入りタイヤの表面が凹凸状になり、その凹部にオゾンクラックが発生し易くなっていた。そこで、本発明ではゴムストリップ材を押し出すダイス2の吐出口2aの形状を平行四辺形状にしたのである。
【0016】
このようにダイス2の吐出口2aの形状を特定することにより、押出機1からダイス2を介して押し出された未加硫のゴムストリップ材3は、その断面形状が平行四辺形状になるため、それを巻き付けて成形したタイヤ構成部材は、図5に示すように、鋭角部2bが隣接するゴムストリップ材3に重なるようになるため、タイヤ構成部材の表面が滑らかになる。従って、モールドとの界面にエアー溜まりが発生し難くなるので、加硫故障の改善ができ、かつ耐オゾンクラック性の向上が可能になる。
【0017】
上記鋭角部2bの角度αが5°より小さいと、ゴムストリップ材3を押し出した際に鋭角部2bでゴム切れが発生し易くなる。逆に45°を超えると、加硫故障を効果的に改善することができない。この角度αは、7°≦α≦20°の範囲において最も有効である。
【0018】
本発明において、ダイス2の吐出口2aの形状は、少なくとも1つの鋭角部2bを有する形状であれば良く、上述した平行四辺形に代えて、図6(a)及び(b)に示すように鋭角部2bを有する菱形や台形状にしても良い。
【0019】
上記吐出口2aの鋭角部2bは、その端部2b1を図7に示すように円弧状に形成する。その円弧の半径Rとしては、0.10mm≦R≦0.50mm、より好ましくは0.15mm≦R≦0.30mmにすることが、ゴムストリップ材の鋭角部2bにおけるゴム切れや加硫故障改善の点から望まれる。
【0020】
上述したゴムストリップ材3は、各タイヤ構成部材を成形する時に、所定の間隔でドラム軸方向にずらしながら隣接するゴムストリップ材3と重なり合うように巻き付ける(図5)が、その際、引っ張り張力を加えながら巻き付けることが好ましい。このようにゴムストリップ材3に張力を与えることにより、重なり合うゴムストリップ材3の接合界面の接着性を高め、成形工程でのステッチング効果を高めることができるので、耐オゾンクラック性を更に向上することができる。ゴムストリップ材3の張力は、押出機1によるゴムストリップ材3の供給速度と、タイヤ成形ドラム4の表面速度とを制御することにより任意に調整することが可能である。そのため、押出機1によるゴムストリップ材3の供給速度は、タイヤ成形ドラム4の表面速度の80〜120%の範囲で制御自在であることが好ましい。
【0021】
本発明では、タイヤ成形ドラムを用いてグリーンタイヤを成形し、そのグリーンタイヤを加硫して空気入りタイヤを製造する工程は、従来と同じであるため、その詳細な説明は省略する。
【0022】
また、上記実施形態はゴムストリップ材をタイヤ成形ドラムに直接巻き付ける場合について説明したが、本発明ではゴムストリップ材を押し付けローラ等に一旦巻き付け、そこからタイヤ成形ドラムに転写するようにしても良い。
【0023】
【実施例】
タイヤサイズを195/65R15で共通にし、ダイス吐出口の形状を平行四辺形、その鋭角部の角度αを10°、円弧の半径Rを0.2mmにして押し出したゴムストリップ材を用いた本発明タイヤと、ダイス吐出口の形状を長方形にして押し出したゴムストリップ材を用いた従来タイヤとをそれぞれ製作した。
【0024】
これら試験タイヤについて、以下測定条件により、加硫故障及び耐オゾンクラック性の評価試験を行ったところ、表1に示す結果を得た。
【0025】
加硫故障:
各試験タイヤをそれぞれ1000本製作し、加硫故障の有無を調べた。評価結果は、従来タイヤを100とする指数にて示した。この指数値が小さいほど加硫故障が少ないことを意味する。
【0026】
耐オゾンクラック性:
各試験タイヤのサイドトレッド部から試験片を切り出し、その試験片を静的オゾン試験機を用いてオゾン濃度100pphm、温度50℃、伸長率40%の状態で168時間暴露し、クラックの発生量を測定した。評価結果は、従来タイヤを100とする指数にて評価した。この指数値が小さいほど耐オゾンクラック性が優れている。
【0027】
【表1】
【0028】
表1から明らかなように、本発明の方法により製造された本発明タイヤは、加硫故障及び耐オゾンクラック性が顕著に改善されていた。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、押出機からダイスを介して押し出された未加硫のゴムストリップ材を成形ドラムの周囲に巻き付けてタイヤ構成部材を成形する空気入りタイヤの製造方法において、ダイスの吐出口形状を特定することにより、成形したタイヤ構成部材のモールド側表面を滑らかにすることができるので、加硫故障及び耐オゾンクラック性の改善が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの製造装置の要部を示す側面図である。
【図2】図1のダイスの吐出口を示す正面図である。
【図3】本発明の製造方法により製造された空気入りタイヤの一例を示す半断面図である。
【図4】従来の製造方法によりゴムストリップ材を巻き付けて成形したタイヤ構成部材の断面図である。
【図5】本発明の製造方法によりゴムストリップ材を巻き付けて成形したタイヤ構成部材の断面図である。
【図6】(a),(b)は、それぞれダイスの変形例を示す正面図である。
【図7】ダイスの吐出口鋭角部の他の形状を示す説明図である。
【符号の説明】
1 押出機
2 ダイス
2a 吐出口
2b 鋭角部
2b1 端部
3 ゴムストリップ材
4 タイヤ成形ドラム
11 トレッド部
11a アンダートレッド
11b キャップトレッド
12 サイドウォール部
12a サイドトレッド
13 ビード部
13a クッションゴム
R 鋭角部端部の円弧の半径
α 鋭角部の角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a pneumatic tire, and more particularly, to a method for manufacturing a pneumatic tire in which vulcanization failure and ozone crack resistance of a pneumatic tire molded using a rubber strip material are improved.
[0002]
[Prior art]
Generally, pneumatic tires are manufactured in advance by forming tire constituent members such as an under tread and cap tread constituting a tread portion, a side tread constituting a sidewall portion, and a cushion rubber constituting a bead portion in advance. The green tires are molded while being sequentially supplied to the tire molding drum at the time of manufacture.
[0003]
By the way, in recent years, instead of the above manufacturing method, unvulcanized rubber strip material extruded through a die from an extruder is wound around a forming drum while being shifted in the drum axial direction at a predetermined interval, so that each tire constituent member is wound. A method of manufacturing a pneumatic tire that has been molded has been proposed. By directly molding each tire constituent member in this way, it is possible to improve the manufacturing efficiency of the tire, and it is not necessary to store each tire constituent member molded in advance, so that space saving can be achieved, As a result, there is an advantage that the manufacturing cost of the tire can be greatly reduced.
[0004]
However, when the green tire molded in this way is vulcanized, there is a problem that air accumulation easily occurs at the interface between the surface of the tire constituent member wound with the rubber strip material and the mold, resulting in a vulcanization failure. Moreover, the ozone crack resistance is also deteriorated.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a pneumatic tire that can improve vulcanization failure and ozone crack resistance in the case of directly forming a tire constituent member by winding a rubber strip material. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for producing a pneumatic tire according to the present invention includes an air for forming a tire constituent member by winding an unvulcanized rubber strip material extruded through a die from an extruder around a molding drum. In the method for manufacturing a tire, the discharge port shape of the die is formed to have at least one acute angle portion, and the angle α of the acute angle portion is set to 5 ° ≦ α ≦ 45 °, and the end of the acute angle portion The portion is formed in an arc shape, and the radius R of the arc is set to 0.10 mm ≦ R ≦ 0.50 mm .
[0007]
As described above, the shape of the discharge port of the die has an acute angle portion, and the angle of the acute angle portion is defined as described above, so the unvulcanized rubber strip material extruded through the die from the extruder is The cross-sectional shape has at least one acute angle portion. Therefore, by winding the acute angle portion so as to be on the mold side, the surface on the mold side of the molded tire constituent member can be smoothed, and the occurrence of air accumulation at the interface with the mold can be suppressed. Therefore, vulcanization failure can be improved and ozone crack resistance can be improved.
[0008]
The angle α of the acute angle portion needs to have a relationship of 5 ° ≦ α ≦ 45 °, and more preferably 7 ° ≦ α ≦ 20 °. In order to prevent the edge of the rubber strip material extruded from the die having such an acute angle portion from being cut off, the end of the acute angle portion is formed in an arc shape, and the radius R of the arc is 0.10 mm ≦ R ≦ 0. 50 mm, preferably 0.15 mm ≦ R ≦ 0.30 mm. In addition, the parallelogram, rhombus, or trapezoid can be selected as the die outlet shape.
[0009]
In the present invention, the rubber strip material is preferably wound around the molding drum while applying tension. By applying tension to the rubber strip material in this way, it is possible to improve the adhesion at the joining interface of the overlapped rubber strip materials and further effectively improve the ozone crack resistance.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0011]
FIG. 1 shows a pneumatic tire manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. In this manufacturing apparatus, an unvulcanized
[0012]
As shown in FIG. 2, the
[0013]
In the pneumatic tire shown in FIG. 3, the
[0014]
In FIG. 3, 14 is a carcass layer mounted between the left and
[0015]
The present invention has been obtained as a result of earnestly examining a method for manufacturing a pneumatic tire in which each tire constituent member is formed by winding a rubber strip material. That is, the conventional tire component formed by winding an unvulcanized rubber strip material extruded through a die from an extruder is an edge of a
[0016]
By specifying the shape of the
[0017]
When the angle α of the
[0018]
In the present invention, the shape of the
[0019]
[0020]
The
[0021]
In the present invention, the steps of forming a green tire using a tire forming drum and vulcanizing the green tire to produce a pneumatic tire are the same as those in the prior art, and thus detailed description thereof is omitted.
[0022]
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where a rubber strip material was directly wound around a tire molding drum, in this invention, a rubber strip material may be once wound around a pressing roller etc., and you may make it transfer to a tire molding drum from there.
[0023]
【Example】
The present invention uses a rubber strip material made by extruding a tire size common to 195 / 65R15, a die outlet shape of a parallelogram, an acute angle angle α of 10 °, and an arc radius R of 0.2 mm. A tire and a conventional tire using a rubber strip material extruded with a rectangular die outlet shape were manufactured.
[0024]
When these test tires were subjected to vulcanization failure and ozone crack resistance evaluation tests under the following measurement conditions, the results shown in Table 1 were obtained.
[0025]
Vulcanization failure:
Each of the test tires was manufactured in 1,000 pieces and examined for the presence of vulcanization failure. The evaluation results are indicated by an index with the conventional tire as 100. A smaller index value means fewer vulcanization failures.
[0026]
Ozone crack resistance:
A test piece is cut out from the side tread portion of each test tire, and the test piece is exposed to a static ozone tester for 168 hours in an ozone concentration of 100 pphm, a temperature of 50 ° C., and an elongation rate of 40% to determine the amount of cracks generated. It was measured. The evaluation results were evaluated by an index with the conventional tire as 100. The smaller the index value, the better the ozone crack resistance.
[0027]
[Table 1]
[0028]
As is apparent from Table 1, the tire of the present invention produced by the method of the present invention was remarkably improved in vulcanization failure and ozone crack resistance.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the method for manufacturing a pneumatic tire, the unvulcanized rubber strip material extruded through a die from an extruder is wound around a molding drum to form a tire constituent member. By specifying the shape of the discharge port of the die, the mold-side surface of the molded tire constituent member can be smoothed, so that vulcanization failure and ozone crack resistance can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a main part of a pneumatic tire manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a discharge port of the die shown in FIG.
FIG. 3 is a half sectional view showing an example of a pneumatic tire manufactured by the manufacturing method of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a tire constituent member formed by winding a rubber strip material by a conventional manufacturing method.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a tire constituent member formed by winding a rubber strip material by the manufacturing method of the present invention.
6A and 6B are front views showing modified examples of dies, respectively.
FIG. 7 is an explanatory view showing another shape of the discharge port acute angle portion of the die.
[Explanation of symbols]
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