JP4589676B2 - タイヤ用ゴム部材の製造方法。 - Google Patents

Description

本発明は、ゴムストリップを周方向かつ螺旋状に重ねて巻き付けることによりタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造方法に関する。

空気入りタイヤでは、各部位における要求特性が異なるため、例えばトレッドゴム、サイドウォールゴム、クリンチゴム、ブレーカクッションゴム、インナーライナゴムなど、配合及び断面形状を違えた種々のゴム部材から構成されている。そして従来、このゴム部材には、それぞれゴム押出機等によって押出成形された所望断面形状の成形体が使用され、この成形体を生タイヤ成形工程において成形ドラム上等で一周巻きすることにより各ゴム部材が形成される。

これに対して近年、図５（Ａ）に例示するように、ゴムストリップａを周方向かつ螺旋状に重ねて巻き付けることにより、所望の断面形状に近いストリップ巻付け体ｂをゴム部材ｃとして成形ドラム上等に直接形成する所謂ストリップワインド方式が提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。同図には、ゴム部材ｃがトレッドゴムである場合を例示している。この方式では、大型のゴム押出機が不要となり、かつゴム部材用の成形体を中間在庫として保管する必要がなくなるため、省スペース化を図ることができるなど、多品種少量生産の傾向が強いタイヤにとって大きなメリットを具えている。

特開平２０００−９４５４２号公報 特開平２００２−１６０５０８号公報 特開平２００２−７９５９０号公報

前記ストリップワインド方式では、巻き付けに要する時間が長くなるため、生産性の向上を図るために、断面積が大な厚いゴムストリップａを使用し、巻き付け回数を減じることが望まれている。しかしゴムストリップａの厚肉化は、図５（Ｂ）に拡大して示すように、ゴム部材ｃの表面で生じるゴムストリップａ、ａ間の段差ｋを増大させるという結果を招く。そして前記段差ｋの増大は、このゴム部材ｃと隣接する他のゴム部材ｃとの間、加硫金型との間、及びブラダーとの間等にエアー残り生じせしめ、ユニフォミティーやタイヤ品質の低下原因となる。又タイヤ表面に傷となって残存し、タイヤ外観を悪化させる原因ともなる。又前記厚肉化は、要求に応じた断面形状のゴム部材をうることを難しくさせるなどゴム部材の形成精度、及び形成形状の自由度を損ねるという問題も招く。

そこで本発明は、ゴムストリップとして、底辺をストリップ巾とした断面不等辺三角形状のものを使用することを基本として、ゴムストリップの断面積を高めてゴム部材の生産性向上を図りつつ、従来の厚肉化に伴う諸問題、即ちユニフォミティーやタイヤ品質の低下、タイヤ外観の悪化、ゴム部材の形成精度や形成形状の自由度の低下等を低減しうるタイヤ用ゴム部材の製造方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、ゴムストリップを周方向かつ螺旋状に重ねて巻き付けることにより前記ゴムストリップが重置されたタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造方法であって、
前記ゴムストリップは、その断面形状が、ストリップ巾をなす直線状の底辺と、この底辺の一端から直線状でのび対向頂点に至る第１の斜辺と、前記底辺の他端と前記対向頂点とを直線状で結びかつ前記第１の斜辺よりも短い第２の斜辺とからなる不等辺三角形状をなし、しかも前記底辺の長さＬ０を１５〜４０ｍｍ、厚さＴを０．８〜３．０ｍｍ、かつ前記第１の斜辺の前記底辺に沿う長さＬ１を、前記底辺の長さＬ０の０．５倍より大かつ０．８倍以下とし、
前記タイヤ用ゴム部材は、断面形状が互いに同一の第１、第２のゴムストリップからなり、
前記第１のゴムストリップを、タイヤ用ゴム部材の一端側の巻き始め位置から他端側の巻き終わり位置まで巻き付け、かつ前記第２のゴムストリップを、タイヤ用ゴム部材の他端側の巻き始め位置から一端側の巻き終わり位置まで前記第１のゴムストリップとは行き違い可能に巻き付けるとともに、
各巻き始め位置において、前記第１、第２のゴムストリップはその底辺の前記一端を、軸方向外側に向けて配したことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記ゴムストリップは、前記不等辺三角形状の前記対向頂点を含む各頂点が、半径０．２〜１．０ｍｍの円弧で形成されたことを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、ゴムストリップの断面積を高め、ゴム部材の生産性向上を図りつつ、従来の厚肉化に伴う諸問題、即ちユニフォミティーやタイヤ品質の低下、タイヤ外観の悪化、ゴム部材の形成精度や形成形状の自由度の低下等を低減することができる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の製造方法によって製造されたタイヤ用ゴム部材を用いて加硫成形された空気入りタイヤの一例を示す断面図である。
図１において、空気入りタイヤ１は、ゴム配合を違えた複数種のタイヤ用ゴム部材Ｇ、及びタイヤの骨格をなすカーカス６とその半径方向外側に配されるベルト７とを含むコード補強層を具えて形成される。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７０〜９０°の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａからなる。このカーカスプライ６Ａは、本例では、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るプライ本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の周りで折り返されるプライ折返し部６ｂを一連に具える。

又前記ベルト７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５°の角度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなり、ベルトコードがプライ間交互で交差することにより、ベルト剛性を高めトレッド部２を強固に補強する。なおベルト７の外側には、高速走行性能を高めることを主目的として、バンドコードをタイヤ周方向に沿って配列させたバンド９を設けることができる。

次に、前記タイヤ用ゴム部材Ｇとしては、前記トレッド部２に配され接地面をなすトレッドゴムＧ１と、前記サイドウォール部３に配されタイヤ外側面をなすサイドウォールゴムＧ２と、前記カーカス６の内側に配されタイヤ内腔面をなすインナーライナゴムＧ３と、前記ビード部４に配されリムずれを防止するクリンチゴムＧ４と、前記ベルト７の両端かつカーカス６との間に配されてベルト外端を保護するベルトクッションゴムＧ５と、前記ビードコア５から半径方向外方にのびるビードエーペックスゴムＧ６とを含むことができる。

そして、前記タイヤ用ゴム部材Ｇ１〜Ｇ６のうちの少なくとも一つを、ストリップワインド方式によって形成している。すなわち図２に誇張して示すように、未加硫のゴムストリップ１０を、周方向かつ螺旋状に順次重ねて巻き付けることにより、このゴムストリップ１０の巻き付け体としてタイヤ用ゴム部材Ｇを形成している。なお図２には、成形ドラムＤの外周面に設けた周方向の凹部Ｄａ内に、前記ベルト７、バンド９を順次形成し、成形ドラムＤの外周面とバンド９の外周面とを平坦化した後、この平坦化した外周面上に、ゴムストリップ１０を巻き付けてトレッドゴムＧ１を形成した場合を例示している。

そして本発明では、タイヤのユニフォミティーやタイヤ品質の低下、タイヤ外観の悪化、タイヤ用ゴム部材Ｇの形成精度や形成形状の自由度の低下等を低減しながら、ゴムストリップ１０の断面積を高め、タイヤ用ゴム部材Ｇの生産性の向上を図るために、図３（Ａ）に示すように、前記ゴムストリップ１０を、断面不等辺三角形状で形成している。

詳しくは、ゴムストリップ１０の断面形状は、ストリップ巾Ｗをなす直線状かつ最大長さの底辺１１と、この底辺１１の一端Ｐ１から直線状でのび対向頂点Ｐ３に至る第１の斜辺１２と、前記底辺１１の他端Ｐ２と前記対向頂点Ｐ３とを直線状で結びかつ前記第１の斜辺１２よりも短い第２の斜辺１３とからなる左右非対称の不等辺三角形状をなす。しかもゴムストリップ１０は、前記底辺１１の長さＬ０であるストリップ巾Ｗを１５〜４０ｍｍ、かつ前記底辺１１からの対向頂点Ｐ３の高さであるストリップの厚さＴを０．８〜３．０ｍｍとするとともに、前記第１の斜辺１２の前記底辺１１に沿う長さＬ１を、前記底辺の長さＬ０の０．５倍より大かつ０．８倍以下に設定している。

このように断面不等辺三角形状をなすことにより、前記厚さＴをある程度大として断面積を増加させながらも、図４に拡大して示すように、隣り合うゴムストリップ１０、１０間の段差ｋを、従来的な段差ｋ’（一点鎖線で示す）に比して緩和できる。しかも重なり部分１０ａは、剣先状をなすため、隣りのゴムストリップ１０に沿って容易に変形しうる。従って、巻き付け回数を減じて生産性の向上を図りながら、滑らかな外面形状のタイヤ用ゴム部材Ｇを形成することができ、タイヤのユニフォミティーやタイヤ品質の低下、及びタイヤ外観の悪化等を抑えることができる。

特に「不等辺」であることにより、前記重なり部分１０ａをより鋭利化でき、外面形状をより円滑化しうる。又タイヤ用ゴム部材Ｇでは、その両端を剣先状としたプロファイルが要求されるが、「不等辺」であることにより、ゴムストリップ１０の前記一端Ｐ１側の頂部をより鋭利化でき、前記要求に応じたプロファイルを容易にかつ精度良く作成することができる。

なお、例えばトレッドゴムＧ１の如く左右対称プロファイルのタイヤ用ゴム部材Ｇを形成する場合には、前記図２に示すように、断面形状が互いに同一の第１、第２のゴムストリップ１０Ａ、１０Ｂを用いる。具体的には、前記第１のゴムストリップ１０Ａを、タイヤ用ゴム部材Ｇの一端Ｅａ側の巻き始め位置Ａ１から他端Ｅｂ側の巻き終わり位置Ａ２まで巻き付ける。又前記第２のゴムストリップ１０Ｂを、タイヤ用ゴム部材Ｇの他端Ｅｂ側の巻き始め位置Ｂ１から一端Ｅａ側の巻き終わり位置Ｂ２まで、前記第１のゴムストリップ１０Ａとは行き違い可能に巻き付ける。この時、各巻き始め位置Ａ１、Ｂ１において、前記第１、第２のゴムストリップ１０Ａ、１０Ｂは、その底辺１１の前記一Ｐ１端を、軸方向外側に向けて配置する。これにより、両端Ｅａ、Ｅｂを剣先状とした左右対称プロファイルのタイヤ用ゴム部材Ｇを形成することができる。なお前記「行き違い」は、第１、第２のゴムストリップ１０Ａ、１０Ｂの巻き始め位置Ａ１、Ｂ１の周方向の位相を、好ましくは９０°以上、例えば１８０°程度相違させることにより行いうる。

ここで、前記長さＬ０が１５ｍｍ未満、及び厚さＴが０．８ｍｍ未満では、断面積が過小であり、タイヤ用ゴム部材Ｇの生産性向上効果が充分発揮されない。又前記長さＬ０が４０ｍｍより大、及び厚さＴが３．０ｍｍより大では、形成しうるタイヤ用ゴム部材Ｇの断面形状が制限されるなど形成形状の自由度を損ねるとともに、所望断面形状との形状差が大きくなるなど形成精度の低下を招く。なお前記長さＬ０と厚さＴとの比Ｔ／Ｌ０は０．０２〜０．２が好ましい。

又前記長さＬ１と長さＬ０との比Ｌ１／Ｌ０が０．８より大では、ゴムストリップ１０の断面形状が異形となりすぎて、形成形状の自由度を逆に損ねる傾向となり、又形成精度にも不利となる。従って、前記比Ｌ１／Ｌ０は、０．６〜０．７の範囲がより好ましい。

又ゴムストリップ１０では、その断面の各頂点Ｐ１〜Ｐ３がエッジであると変形しやすく形状安定性に劣る傾向があり、タイヤ用ゴム部材Ｇの形成精度を減じる恐れがある。従って、頂点Ｐ１を代表して示す図３（Ｂ）の如く、前記各頂点Ｐ１〜Ｐ３を、半径ｒが０．２〜１．０ｍｍの円弧で形成するのが好ましい。

なお本発明においては、図示しないが、トレッドゴムＧ１以外の例えばサイドウォールゴムＧ２、インナーライナゴムＧ３、クリンチゴムＧ４、ベルトクッションゴムＧ５、ビードエーペックスゴムＧ６等の種々のタイヤ用ゴム部材Ｇを、前記ゴムストリップ１０の巻き付けにより形成することができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

表１の仕様のゴムストリップを用いてトレッドゴムを形成した空気入りタイヤ（タイヤサイズ２１５／４５ＺＲ１７）を試作するとともに、各試供タイヤの外表面におけるディフェクトの発生状況、及びユニフォミティーを比較評価した。表１以外は、同仕様である。

（１） ディフェクトの発生状況；
各３０本の試供タイヤに対して、トレッド外表面におけるベア等の状況を目視によって検査し、以下のＡ、Ｂ、Ｃの基準で評価した。
Ａ：ベア等の発生は認められない。
Ｂ：小さなディフェクトが認められる。（修正不要な軽微なレベル）
Ｃ：大きなディフェクトが認められる。（修正必要なレベル）

（２）ユニフォミティー；
フォースバリエイション（ＦＶ）試験機を用い、ＪＡＳＯ Ｃ６０７の規格に基づいてＲＦＶ（Ｏ．Ａ．）を測定し、各３０本の試作タイヤの平均値を記載した。

本発明の製造方法によって製造されたタイヤ用ゴム部材を用いた空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 タイヤ用ゴム部材がトレッドゴムである場合の断面図である。 （Ａ）はゴムストリップの断面形状を示す断面図、（Ｂ）はその頂点を拡大して示す部分断面図である。 本発明の作用効果の一つを説明する部分断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、従来技術の問題点を説明する線図である。

符号の説明

１０、１０Ａ、１０Ｂ ゴムストリップ
１１ 底辺
１２ 第１の斜辺
１３ 第２の斜辺
Ａ１、Ｂ１ 巻き始め位置
Ａ２、Ｂ２ 巻き終わり位置
Ｇ タイヤ用ゴム部材
Ｐ１ 一端
Ｐ２ 他端
Ｐ３ 対向頂点
Ｗ ストリップ巾

Claims (2)

1. ゴムストリップを周方向かつ螺旋状に重ねて巻き付けることにより前記ゴムストリップが重置されたタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造方法であって、
   前記ゴムストリップは、その断面形状が、ストリップ巾をなす直線状の底辺と、この底辺の一端から直線状でのび対向頂点に至る第１の斜辺と、前記底辺の他端と前記対向頂点とを直線状で結びかつ前記第１の斜辺よりも短い第２の斜辺とからなる不等辺三角形状をなし、しかも前記底辺の長さＬ０を１５〜４０ｍｍ、厚さＴを０．８〜３．０ｍｍ、かつ前記第１の斜辺の前記底辺に沿う長さＬ１を、前記底辺の長さＬ０の０．５倍より大かつ０．８倍以下とし、
   前記タイヤ用ゴム部材は、断面形状が互いに同一の第１、第２のゴムストリップからなり、
   前記第１のゴムストリップを、タイヤ用ゴム部材の一端側の巻き始め位置から他端側の巻き終わり位置まで巻き付け、かつ前記第２のゴムストリップを、タイヤ用ゴム部材の他端側の巻き始め位置から一端側の巻き終わり位置まで前記第１のゴムストリップとは行き違い可能に巻き付けるとともに、
   各巻き始め位置において、前記第１、第２のゴムストリップはその底辺の前記一端を、軸方向外側に向けて配したことを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法。
2. 前記ゴムストリップは、前記不等辺三角形状の前記対向頂点を含む各頂点が、半径０．２〜１．０ｍｍの円弧で形成されたことを特徴とする請求項１記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。

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