JP2006051711A - タイヤ用ゴム部材の製造方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】 ストリップワインド方式によるメリットを確保しながら、ゴムストリップ間やゴムストリップと成形ドラム等との間などにおけるエアー残りの発生を効果的に抑制でき、タイヤ品質を高く維持できる。
【解決手段】 ゴムストリップ１０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Ｇを形成する。前記ゴムストリップ１０は、少なくとも一方の表面に、長さ方向Ｆに対して交差する向きにのび、かつ重置されたゴムストリップ１０、１０間の空気を排出しうる複数の排気溝１１を並設した。
【選択図】 図３

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、ベルトクッションゴム、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６（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、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、タイヤ製造効率を高めうるととともに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２０００−９４５４２号公報 特開２００２−１６０５０８号公報 特開２００２−７９５９０号公報

しかしながら、前記ストリップワインド方式によりゴム部材ｃを形成した場合、図６（Ｂ）に拡大して示すように、巻き付けたゴムストリップａ、ａ間やゴムストリップａと成形ドラム等との間などに隙間ｅが形成されるため、加硫成形後に、この隙間ｅ内にエアー残りが生じ易く、ユニフォミティ等タイヤ品質の低下を招く等の問題が懸念される。

そこで本発明は、ゴムストリップの少なくとも一表面に、複数の排気溝を並設することを基本として、ストリップワインド方式によるメリットを確保しながら、前記隙間内でのエアー残りの発生を効果的に抑制でき、タイヤ品質を高く維持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、少なくとも一方の表面に、該ゴムストリップの長さ方向に対して交差する向きにのび、かつ重置されたゴムストリップ間の空気を排出しうる複数の排気溝を並設したことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記排気溝は、前記長さ方向に対して３０°以上の角度θで並設されることを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記排気溝は、前記ゴムストリップの一方の表面に形成されるとともに、該排気溝の深さｄは０．１〜１．０ｍｍ、巾ｗは０．１〜２．０ｍｍ、かつ排気溝の間の間隔Ｌを５〜５０ｍｍとし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、ストリップワインド方式によるメリットを確保しながら、ゴムストリップ間やゴムストリップと成形ドラム等との間などにおけるエアー残りの発生を効果的に抑制でき、タイヤ品質を高く維持することが可能となる。

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、このタイヤ用ゴム部材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、円筒状の成形ドラムＤ上に前記ベルト７及びバンド９を順次形成した後、その上面にさらにゴムストリップ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。

この時、ストリップワインド方式では、前記巻き付けたゴムストリップ１０、１０間やゴムストリップ１０とバンド９との間などに隙間ｅが形成される。そのため加硫成形後に、この隙間ｅ内にエアー残りが発生し、ユニフォミティ等タイヤ品質の低下を招く等の問題が懸念される。

そこで本発明では、図３に示すように、前記ゴムストリップ１０の少なくとも一方の表面に、該ゴムストリップ１０の長さ方向Ｆに対して交差する向きにのび複数の排気溝１１を並設している。

このような排気溝１１は、長さ方向Ｆと交差する向きにのびるため、互いに協力してタイヤ表面に通じる排気流路を形成することができる。従って、加硫成型時に負荷される加硫圧力などにより、前記隙間ｅ内に介在するエアーを、前記排気流路を通じてタイヤ外部に排出することができ、エアー残りの発生を効果的に抑制することが可能となる。

ここで、排気溝１１の前記長さ方向Ｆに対する角度θが小さすぎると、タイヤ表面に至るまでの排気流路の長さが過大となって、排気効率を損ねるとともに、この排気流路内にエアーが残留する恐れが生じる。従って、排気効率の観点からは、前記排気溝１１の前記角度θは３０°以上、さらには４５°以上、さらには６０°以上とするのが好ましい。他方、ゴムストリップ１０の寸法安定性等の観点からは、前記排気溝１１、１１間の間隔Ｌ（図３に示す）は大きい方が好ましいが、間隔Ｌが大きいと排気効率を損ねる効果がある。しかし前記角度θを９０°より小（θ＞９０）としてある程度傾斜させると、前記間隔Ｌが大きい場合にも、充分な排気効率が確保しうることが判明した。従って、排気効率と寸法安定性の両立のためには、前記角度θは９０°より小、好ましくは８０°以下、さらに好ましくは７０°以下とするのが好ましい。

又前記排気溝１１は、ゴムストリップ１０の両側の表面に形成することができるが、ゴムストリップ１０の寸法安定性、及び引張り強度等の観点から、本例の如く、一方の表面のみに形成するのが好ましい。この時、図４（Ａ）〜（Ｃ）の如く、排気溝１１の深さｄを０．１〜１．０ｍｍ、巾ｗを０．１〜２．０ｍｍ、かつ排気溝１１、１１の間の間隔Ｌを５〜５０ｍｍとするのが好ましい。前記深さｄが１．０ｍｍより大、巾ｗが２．０ｍｍより大、及び間隔Ｌが５ｍｍより小では、搬送時や巻回時に作用するテンションによりゴムストリップ１０に伸びが生じ、形成されるタイヤ用ゴム部材Ｇの断面形状や寸法精度を損ねる傾向となる。なお前記深さｄが０．１ｍｍより小、巾ｗが０．１ｍｍより小、及び間隔Ｌが５０ｍｍより大では、充分な排気効率が得られなくなる。このような観点から、前記深さｄの上限を０．５ｍｍ以下、巾ｗの上限を１．０ｍｍ、以下さらには０．５ｍｍ以下とするのがより好ましい。又寸法安定性等の観点から、前記深さｄを、ゴムストリップ１０の厚さＴｓの５０％以下とするのも好ましい。

又前記排気溝１１の断面形状としては、図４（Ａ）〜（Ｃ）の如く、略矩形状、略Ｕ字状、略Ｖ字状など種々のものが採用できる。

又ゴムストリップ１０の断面形状としては、特に規制されることがなく、本例では偏平横長の略矩形状のものを例示しているが、例えば両端を先細テーパとした台形状などは、タイヤ用ゴム部材Ｇの表面における凹凸を減じうるため好ましく採用しうる。又ゴムストリップ１０は、その厚さＴｓを０．５〜３．０ｍｍ、巾Ｗｓを５〜２０ｍｍとすることが、タイヤ用ゴム部材Ｇを所望断面形状に近い形状で仕上げる上で好ましい。このような溝付きのゴムストリップ１０は、従来と同様の巻付け方法によって、タイヤ用ゴム部材Ｇを形成できる。

次に、前記ゴムストリップ１０は、図５に概念的に示すように、偏平横長の帯状のゴム押出し体２０を押出し成形するゴム押出機本体２１と、このゴム押出機本体２１からのゴム押出し体２０を最終断面形状に仕上げるローラヘッド２２とを具えるストリップ製造装置２３によって製造できる。このとき、前記ローラヘッド２２をなす上下のカレンダローラ２２Ｕ、２２Ｌのうちの一方、本例では上のカレンダローラ２２Ｕの外周面に、排気溝形成用の凸状リブ２４を、周方向に対して前記角度θと同角度で並設している。従って、ゴム押出機本体２１からのゴム押出し体２０を、ローラヘッド２２により最終断面形状に仕上げる際、前記凸状リブ２４がゴム押出し体２０に押入ることにより、その表面に排気溝１１を所定の間隔Ｌで形成することができる。

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。特にタイヤの外表面又は内腔面をなすタイヤ用ゴム部材Ｇ、例えばトレッドゴムＧ１、サイドウォールゴムＧ２、クリンチゴムＧ４、インナーライナゴムＧ３をゴムストリップ１０の巻き付けにより形成した場合には、タイヤの外表面と加硫金型との間のエアーの残り、及びタイヤの内腔面とブラダーとの間のエアーの残りを低減しうる効果も発揮でき、外観品質の向上をも期待できる。

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エアー残り等に起因す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。 ゴムストリップを排気溝とともに示す斜視図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、排気溝の断面形状を示す断面図である。 ゴムストリップを形成するストリップ製造装置を概念的に示す線図である。 （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 ゴムストリップ
１１ 排気溝
Ｆ 長さ方向
Ｇ タイヤ用ゴム部材

Claims (3)

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、少なくとも一方の表面に、該ゴムストリップの長さ方向に対して交差する向きにのび、かつ重置されたゴムストリップ間の空気を排出しうる複数の排気溝を並設したことを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法。
2. 前記排気溝は、前記長さ方向に対して３０°以上の角度θで並設される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。
3. 前記排気溝は、前記ゴムストリップの一方の表面に形成されるとともに、該排気溝の深さｄは０．１〜１．０ｍｍ、巾ｗは０．１〜２．０ｍｍ、かつ排気溝の間の間隔Ｌを５〜５０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。

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