JP2002187219A - ゴムストリップ、それを用いて形成されたストリップ製タイヤ構成部材、及びそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents

ゴムストリップ、それを用いて形成されたストリップ製タイヤ構成部材、及びそれを用いた空気入りタイヤ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長手方向の寸法安定性に優れ、高速搬送を可
能とし生産性を高めるとともに搬送装置を簡易化でき
る。タイヤ構成部材が強化されることによりタイヤの軽
量化や高性能化に貢献できる。 【解決手段】 螺旋巻きによりタイヤ構成部材２を形成
するゴムストリップ基材６に、１〜３本のコード７が埋
入される。ゴムストリップ基材６は、コード７のコード
巾とコード本数との積であるコード総巾の２〜１００倍
の横巾ＷＡを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドラム上などで螺
旋状に巻回させることにより各種断面形状のタイヤ構成
部材を形成しうる長尺帯状のゴムストリップの改良に係
わり、特に長手方向の寸法安定性に優れることにより、
高速搬送を可能とし生産性を高めるとともに搬送装置を
簡易化でき、しかも形成されるタイヤ構成部材が強化さ
れることによりタイヤの軽量化や高性能化に貢献できる
ゴムストリップ、それを用いて形成されたストリップ製
タイヤ構成部材、及びそれを用いた空気入りタイヤに関
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、図８（Ａ）に示すように、トレッドゴムｇ
１、サイドウォールゴムｇ２、チェーファゴムｇ３、ブ
レーカクッションｇ４など異なる配合かつ断面形状の種
々のゴム部材ｇによって構成されている。そして、この
ようなゴム部材ｇは、従来、ゴム押出機等によって仕上
げ断面形状に押出し成形された後、成形工程に運ばれド
ラム上に貼付けられている。
【０００３】これに対して、近年、例えば図８（Ｂ）に
示す如く、長尺帯状の未加硫のゴムストリップａを用
い、これを螺旋状に順次巻回することによって、所望の
仕上げ断面形状に近い形状のゴム部材ｇをドラムｄ上で
直接形成すること、が提案されている。
【０００４】このものは、大型のゴム押出機の使用がな
くなるため、工場設備を小型化でき、しかも従来、製造
するタイヤの種類替え毎に必要であったゴム押出機のノ
ズル交換および調整作業等が不要となり、またゴム部材
ｇの中間在庫もなくなり、特に多品種少量生産の傾向が
強い近年においては、大きなメリットを具えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしその反面、ゴム
ストリップａは、柔らかく薄いため特に長手方向への寸
法安定性に劣り、従って、このゴムストリップａに伸び
を生じさせることなくかつドラムｄの回転動作に同期さ
せながらドラムｄまで安定して搬送することが難しくな
る。特に、より仕上げ断面形状に近い形状に巻上げるに
は、より薄いゴムストリップａの使用が望ましく、又生
産性向上のために高速搬送が必要となるが、このことは
前記安定搬送をより難しくさせている。
【０００６】そのために、本出願人は、例えば特願平１
１−５５５５２号において、ゴムストリップａを非伸張
性のベルトに粘着保持させながら搬送することを提案し
ているが、このものは、搬送装置の装置構造を複雑化
し、かつ装置コストの上昇を招く傾向となる。
【０００７】そこで本発明の第１の目的は、特に長手方
向の寸法安定性が向上するなど取扱い性に優れ、搬送装
置の構造の複雑化や装置コストの上昇を招くことなく、
高精度を有して高速での搬送を簡便に行いうるゴムスト
リップ、それを用いて形成されたストリップ製タイヤ構
成部材、及びそれを用いた空気入りタイヤを提供するこ
とにある。
【０００８】又本発明の第２の目的は、特にバンド層、
トレッドベースゴム、サイドウォールベースゴム等の形
成に好適であり、タイヤ構成部材が補強されることによ
りタイヤの軽量化や高性能化に大きく貢献できるゴムス
トリップ、それを用いて形成されたストリップ製タイヤ
構成部材、及びそれを用いた空気入りタイヤを提供する
ことにある。
【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、本願請求項１のゴムストリップの発明は、螺旋巻き
によりタイヤ構成部材を形成する長尺帯状のゴムストリ
ップ基材に、１〜３本のコードが埋入されるとともに、
前記ストリップ基材は、前記コードのコード巾とコード
本数との積であるコード総巾の２〜１００倍の横巾ＷＡ
を有することを特徴としている。
【００１０】また請求項２の発明では、前記コードは断
面略円形のタイヤコードからなり、かつ該タイヤコード
の前記コード巾である直径Ｄは０．３〜１．５mmとする
とともに、前記ゴムストリップ基材の横巾ＷＡは１０〜
３０mm、かつゴムストリップ基材の厚さＴＡは０．５〜
１．５mmであることを特徴としている。
【００１１】また請求項３の発明では、前記ゴムストリ
ップ基材は、ゴム基材に短繊維を混合した複合材からな
り、かつ該短繊維を前記長手方向に配向したことを特徴
としている。
【００１２】また請求項４のストリップ製タイヤ構成部
材の発明は、前記請求項１〜３のいずれかに記載のゴム
ストリップを、ドラム上で螺旋状に巻回させることによ
り仕上げ断面形状に近い形状に成形されてなる、バンド
層、トレッドベースゴム、またはシェーピングしたカー
カスの外側面上で螺旋かつ渦巻き状に巻回させることに
より仕上げ断面形状に近い形状に成形されてなるサイド
ウォールベースゴムであることを特徴としている。
【００１３】また請求項５の空気入りタイヤの発明は、
前記請求項４のストリップ製タイヤ構成部材を用いて形
成されたことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】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、本発明のゴムストリ
ップ１からなるストリップ製タイヤ構成部材２Ａを含む
タイヤ構成部材２を用いて加硫成形された空気入りタイ
ヤ２０の子午断面を示している。
【００１５】図において、空気入りタイヤ２０をなす前
記タイヤ構成部材２は、ゴム配合等を違えた複数種のゴ
ム部材４と、タイヤコードを用いたコードプライである
コード部材５とから構成されている。
【００１６】前記コード部材５として、本例では、カー
カス２６とブレーカ２７とを具える場合を例示してな
り、前記カーカス２６は、タイヤ周方向に対して例えば
７０〜９０°の角度で配列したカーカスコードの配列体
をトッピングゴムによって被覆した１枚以上の周知構造
のカーカスプライ２６Ａから形成される。このカーカス
プライ２６Ａは、トレッド部２２からサイドウォール部
２３をへてビード部２４のビードコア２５の廻りで折返
して係止される。また前記ブレーカ２７は、タイヤ周方
向に対して１０〜３５°の角度で配列したブレーカコー
ドの配列体をトッピングゴムによって被覆した複数枚
（本例では２枚）の周知構造のブレーカプライ２７Ａ、
２７Ｂから形成される。前記カーカスコード及びブレー
カコードとしては、例えばナイロン、ポリエステル、レ
ーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コード、及びス
チールコードなどを含む種々のタイヤコードが好適に採
用できる。
【００１７】又前記ゴム部材４としては、前記トレッド
部２２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２３に配されタイヤ外皮をなすサイド
ウォールゴムＧ２と、ビード部２４に配されリムずれを
防止するチェーファゴムＧ３と、ブレーカ２７の両端か
つカーカス２６との間に配されてブレーカ外端を保護す
る略三角形状のブレーカクッションゴムＧ４と含む。
【００１８】そして、本例では、前記タイヤ構成部材２
の中で、従来大型のゴム押出機が必要であったトレッド
ゴムＧ１のうち半径方向内側に配されるトレッドベース
ゴムＧ１Ａ、及び前記サイドウォールゴムＧ２のうち半
径方向内側に配されるサイドウォールベースゴムＧ２Ａ
を、ゴムストリップ１の螺旋状巻回によって形成してい
る。即ちトレッドベースゴムＧ１Ａ及びサイドウォール
ベースゴムＧ２Ａをストリップ製タイヤ構成部材２Ａと
して形成している。
【００１９】詳しくは、前記ゴムストリップ１は、図２
（Ａ）、（Ｂ）に示すように、長尺帯状の偏平な未加硫
のゴムストリップ基材６と、その中に被覆埋入されて長
手方向にのびる１〜３本、本例では１本のコード７とか
ら形成される。なお図２（Ａ）には、前記ゴムストリッ
プ基材６の厚さＴＡがコード７の太さＴ１より大である
場合が示されており、又図２（Ｂ）には、前記厚さＴＡ
が太さＴ１と等しい又は小であり、従って、コード７を
被覆するための被覆部分６ａをゴムストリップ基材６の
表裏から突出させた場合が示されている。
【００２０】前記ゴムストリップ基材６は、図３（Ａ）
に例示する如く、例えばドラムｄ上で螺旋状に順次巻回
させることにより、ドラム軸を含む断面においてトレッ
ドベースゴムＧ１Ａが要求する仕上げ断面形状Ｋに近い
積層体として仕上げられる。なお前記「仕上げ断面形状
Ｋ」とは、生タイヤを製造するに際してタイヤ構成部材
２に要求される断面形状であって、加硫成形後のタイヤ
に現れるタイヤ構成部材２の断面形状とは異なるもので
ある。
【００２１】そして、この仕上げ断面形状Ｋにより近い
形状に巻上げるために、本例では、前記ゴムストリップ
基材６の横巾ＷＡを１０〜３０mm、かつゴムストリップ
基材６の前記厚さＴＡを０．５〜１．５mmとした非常に
薄い断面矩形形状のものを使用している。
【００２２】なお、前記厚さＴＡが０．５mm未満、及び
横巾ＷＡが１０mm未満では、巻付け回数を不必要に増加
させてしまう等、生産効率の低下を招く。また前記厚さ
ＴＡが１．５mmを越えると仕上げ断面形状Ｋとの形状差
が大きくなり、タイヤ内のエアー残りや加硫成型時のゴ
ム流れ不良を招く傾向となる。なお横巾ＷＡが３０mmよ
り大の範囲では、ゴムストリップ基材６を、厚さＴＡを
１．５mm以下とした薄ゲージに安定して成形することが
難しくなってしまう。
【００２３】次に、前記コード７は、ナイロン、ポリエ
ステル、レーヨン、芳香族ポリアミド、或いは紡績糸
（綿糸等）などの有機繊維のものが好適に使用される。
このコード７は、前記ゴムストリップ基材６の略中央に
埋設され、このゴムストリップ基材６を補強し、その長
手方向の寸法安定性を高めることによって、ゴムストリ
ップ１に伸びを生じさせることなくかつドラムｄの回転
動作に同期させながら安定搬送させることを主目的とし
ている。そのために、コード７のコード総巾Ｗ１を、前
記ゴムストリップ基材６の横巾ＷＡの１／１００〜１／
２倍の範囲としている。１／１００倍未満では、ゴムス
トリップ基材６の両端部に至り寸法安定性を維持するこ
とができず、逆に１／２をこえるとストリップ製タイヤ
構成部材２Ａの形成に支障をきたしてしまう。なおコー
ド総巾Ｗ１とは、コード巾Ｗａとコード本数Ｎの積Ｗａ
×Ｎであり、本例の如くコード７が１本の場合には、コ
ード総巾Ｗ１とコード巾Ｗａとは一致する。
【００２４】なお前記主目的の観点から、前記コード７
は、少なくとも、搬送時に作用する外力によって破断し
ない強度（破断強度１０００kgf ／cm2 程度以上）を有
するものであれば良い。この観点からコード７には種々
の材質、及びサイズのものが使用でき、又その断面形状
も、円形のもの或いは横長偏平な楕円状（小判状を含
む）のもの等が自在に使用できる。
【００２５】しかし、前記コード７として、本例の如
く、破断強度を９０００kgf ／cm2 程度以上とした直径
Ｄが０．５〜１．０mmの断面略円形状の従来的なタイヤ
コード９を用い、ストリップ製タイヤ構成部材２Ａ自体
を補強しタイヤの軽量化や高性能化、或いは生産性の向
上を図ることがより好ましい。
【００２６】即ち、ストリップ製タイヤ構成部材２Ａ
が、例えば前記トレッドベースゴムＧ１Ａである場合に
は、前記コード７として、通常バンドコードに用いられ
るナイロン等の有機繊維のタイヤコード９を使用する。
そして、前記図３（Ａ）に示す如く、ドラム１回転に対
して、横幅ＷＡの略１／３倍の横送りピッチＰを有し
て、ゴムストリップ１を、その側縁を重ね合わせながら
螺旋状に巻回することにより、所望の仕上げ断面形状Ｋ
に近い、例えば台形状をなしかつ部材厚さＴを前記厚さ
ＴＡの３倍としたトレッドベースゴムＧ１Ａを形成する
ことができる。このとき、前記トレッドベースゴムＧ１
Ａ内に、前記タイヤコード９からなり、従来のバンド層
１０’（図４（Ｂ）に示す）に相当するコード補強層部
１０を同時に形成することができる。即ち、従来のバン
ド層形成工程が不要となり、生産性を向上できるのであ
る。
【００２７】なお前記トレッドベースゴムＧ１Ａとして
の剛性や強度を充分に付与するために、前記ゴムストリ
ップ基材６を、ゴム基材に短繊維を混合した複合材１１
（図２に示す）で形成し、かつ該短繊維を前記長手方向
に配向させることが好ましい。この短繊維と前記コード
７との相乗効果により補強効果を大巾に向上させること
ができ、耐久性を高めるとともに操縦安定性を向上でき
る。又短繊維の使用によって、ゴムストリップ１の寸法
安定性がさらに改善され、搬送装置の簡易化、搬送の高
速化、並びにストリップ製タイヤ構成部材２Ａの高品質
化がいっそう促進されるという利点もある。
【００２８】なお短繊維としては、例えば、ナイロン、
ポリエステル、アラミド、レーヨン、ビニロン、芳香族
ポリアミド、コットン、セルロース樹脂、結晶性ポリブ
タジエンなどの有機繊維の他、金属繊維、ウイスカ、ボ
ロン、ガラス繊維等の無機材質が挙げられ、これらは単
独でも、又２種以上を組合わせて使用することもでき
る。
【００２９】又前記ゴムストリップ１は、図３（Ｂ）、
（Ｃ）に示す如く、前記横送りピッチを変化させること
により、即ち、例えば横送りピッチＰを横幅ＷＡの略１
／４倍とすることにより、部材厚さＴが４×ＴＡのトレ
ッドベースゴムＧ１Ａが、又例えば横送りピッチＰを横
幅ＷＡの略１／２倍とすることにより、部材厚さＴが２
×ＴＡのトレッドベースゴムＧ１Ａが自在に形成でき
る。このように、ゴムストリップ１は、その寸法（横幅
ＷＡ及び厚さＴＡ）及び横送りピッチＰ等を変化させる
ことによって、ストリップ製タイヤ構成部材２Ａの断面
形状、厚さＴ、及びコード補強層部１０におけるコード
７の間隔（コードピッチＣＰ）をコントロールできる。
【００３０】ここで、前記トレッドベースゴムＧ１Ａの
形成において重要なことは、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す
ように、コード補強層部１０の内径Ｄ１を、従来のバン
ド層１０’の内径Ｄ１’と等しくなるように設定する、
即ち、コード補強層部１０下のゴム厚Ｔ２分だけ前記ブ
レーカ２７の内径Ｄ２’を従来のブレーカの内径Ｄ２”
よりも小に設定することである。
【００３１】次に、図５に、前記ゴムストリップ１によ
って、サイドウォールベースゴムＧ２Ａを形成する場合
を例示する。このサイドウォールベースゴムＧ２Ａで
は、シェーピングしたカーカス２６の外側面上で、ゴム
ストリップ１を螺旋かつ渦巻き状に巻回させることによ
り仕上げ断面形状に近い形状に成形する。このとき、ゴ
ムストリップ１を重ね合わせることなく、即ち側縁を密
に突き合わせてシート状に形成するのが好ましい。なお
サイドウォールベースゴムＧ２Ａの外側には、仕上げ用
のゴム層Ｇ２Ｂが積層され、サイドウォールゴムＧ２と
して形成され流れ
【００３２】係る場合には、サイドウォールベースゴム
Ｇ２Ａが、コード７及び短繊維によって補強され、タイ
ヤのサイド剛性が適度に高まるため、乗り心地性を維持
しつつ操舵性や高速安定性を向上させるなど高性能化に
大きく寄与できる。又タイヤの軽量化にも貢献できる。
【００３３】次に、このような前記ゴムストリップ１
は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す如き成形装置を用いて形
成できる。
【００３４】図６（Ａ）において、図号３０はローラヘ
ッドゴム押出機であり、スクリュー型押出し機本体３１
の押出口近傍にカレンダーロール３２を配している。又
押出し機本体３１の後方側には、コードリール３３が枢
支され、コード７は、このコードリール３３から、押出
し機本体３１のスクリュー軸３１Ａ内およびカレンダー
ロール３２、３２間を通って前方に向かって巻き戻され
る。このときゴムストリップ基材６がコーティングされ
る。なおゴムストリップ１は、従来と同様、押出し機本
体３１のダイ３１Ｂの形状及びカレンダーロール３２の
ニップによって決定できる。又コード７を中心に押出し
速度を制御する必要があり、そのために、カレンダーロ
ール３２の前方には、コード７の巻き戻し速度を制御す
るプルロール３３を配している。
【００３５】又図６（Ｂ）においては、コード７は、ス
クリュー軸３１Ａ内を通ることなく、コードリール３３
からカレンダーロール３２、３２間を通って前方に巻き
戻されるように案内ロール３４で案内される。係る場合
には、ゴムストリップ基材６内に複数のコード７を通す
ことができる。
【００３６】又本発明では、ゴムストリップ１を用い
て、従来的なバンド層１０’を形成することもできる。
なおバンド層１０’では、より少ないコード材料で高速
耐久性等を効果的に向上させるために、ブレーカ端側の
コードピッチＣＰ１をタイヤ赤道側のコードピッチＣＰ
２に比して密としその拘束力を高め場合がある。
【００３７】係る場合には、従来、図７（Ａ）に示すよ
うに、ブレーカ端側に合わせた密なコードピッチＣＰ１
で複数のバンドコード３５を配列した帯状のゴムストリ
ップ３６を用い、ブレーカ端側では側縁を密に付き合わ
して、又タイヤ赤道側では間隔Ｊを隔てて螺旋巻きする
ことにより形成している。しかしこのような構成では、
間隔Ｊにエアー残りが発生して耐久性を損ねる傾向とな
る。又祖・密が顕著に繰返される結果、補強効果が充分
に発揮されない。
【００３８】これに対して、図７（Ｂ）に示すように、
ゴムストリップ１を用い、ブレーカ端側では側縁を重ね
合わせ、タイヤ赤道側では重ね合わせ巾を小或いは側縁
を密に付き合わせて螺旋状に巻回する。これによって、
間隔Ｊを招く、即ちエアー残りを生じることなくブレー
カ端側のコードピッチＣＰ１をタイヤ赤道側のコードピ
ッチＣＰ２に比して密に形成できる。しかもコードピッ
チが滑らかに変化するため、弱所を有することなく補強
効果を有効に発揮することができる。
【００３９】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。
【００４０】
【発明の効果】ゴムストリップは叙上の如く構成してい
るため、特に長手方向の寸法安定性が向上するなど取扱
い性に優れ、搬送装置の構造の複雑化や装置コストの上
昇を招くことなく、高精度を有して高速での搬送を簡便
に行いうる。又このゴムストリップは、特にバンド層、
サイドウォールベースゴム、トレッドベースゴム等の形
成に好適であり、タイヤ構成部材が補強されることによ
りタイヤの軽量化や高性能化に大きく貢献することもで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のゴムストリップからなるス
トリップ製タイヤ構成部材を用いて加硫成形された空気
入りタイヤを示す断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、ゴムストリップを示す断面
図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、前記ゴムストリップを用い
て形成されたトレッドベースゴムを示す断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、トレッドベースゴムを形成
する際の注意点を従来タイヤと比較して示す断面図であ
る。
【図５】ゴムストリップを用いて形成されたサイドウォ
ールベースゴムを示す断面図である
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、ゴムストリップを形成する
装置の例を示す線図である。
【図７】（Ａ）は従来のバンド層の問題点を説明する線
図、（Ｂ）はゴムストリップを用いて形成されるバンド
層を示す断面図である
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は従来技術を説明する線図であ
る。
【符号の説明】
２ タイヤ構成部材 ２Ａ ストリップ製タイヤ構成部材 ６ ゴムストリップ基材 ７ コード ９ タイヤコード １０’ バンド層 １１ 複合材 ｄ ドラム Ｇ１Ａ ベーストレッドゴム Ｇ２ サイドウォールゴム Ｋ 仕上げ断面形状

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】螺旋巻きによりタイヤ構成部材を形成する
    長尺帯状のゴムストリップ基材に、１〜３本のコードが
    埋入されるとともに、前記ストリップ基材は、前記コー
    ドのコード巾とコード本数との積であるコード総巾の２
    〜１００倍の横巾ＷＡを有することを特徴とするゴムス
    トリップ。
  2. 【請求項２】前記コードは断面略円形のタイヤコードか
    らなり、かつ該タイヤコードの前記コード巾である直径
    Ｄは０．３〜１．５mmとするとともに、前記ゴムストリ
    ップ基材の横巾ＷＡは１０〜３０mm、かつゴムストリッ
    プ基材の厚さＴＡは０．５〜１．５mmであることを特徴
    とする請求項１記載のゴムストリップ。
  3. 【請求項３】前記ゴムストリップ基材は、ゴム基材に短
    繊維を混合した複合材からなり、かつ該短繊維を前記長
    手方向に配向したことを特徴とする請求項１又は２記載
    のゴムストリップ。
  4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載のゴムスト
    リップを、ドラム上で螺旋状に巻回させることにより仕
    上げ断面形状に近い形状に成形されてなる、バンド層、
    トレッドベースゴム、またはシェーピングしたカーカス
    の外側面上で螺旋かつ渦巻き状に巻回させることにより
    仕上げ断面形状に近い形状に成形されてなるサイドウォ
    ールベースゴムであるストリップ製タイヤ構成部材。
  5. 【請求項５】請求項４のストリップ製タイヤ構成部材を
    用いて形成された空気入りタイヤ。
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