JP2014233911A - タイヤ用ゴム部材とその製造方法およびタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユニフォミティを低下させることなく、カット時や巻き付け時などにゴムストリップが左右に振れることが防止されて、品質に優れたタイヤを効率よく提供することができるタイヤ用ゴム部材とその製造方法およびタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】未加硫のゴムストリップを被巻き付け体に螺旋状に巻き付け、積層することにより形成されたタイヤ用ゴム部材であって、ゴムストリップの少なくとも一方の端部が、平面視においてＶ字状の谷型もしくは逆Ｖ字状の山型であり、幅方向において左右対称であることを特徴とするタイヤ用ゴム部材と、前記タイヤ用ゴム部材の製造方法および前記タイヤ用ゴム部材を用いたタイヤの製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は、未加硫のゴムストリップを被巻き付け体に螺旋状に巻き付け、積層することにより形成されたタイヤ用ゴム部材とその製造方法およびタイヤの製造方法に関する。

近年、空気入りタイヤの製造に際して、長尺状のゴムストリップを成形ドラムなどの被巻き付け体に螺旋状に巻き付け、積層することにより、トレッドゴム、サイドウォールゴム、クリンチゴム、クッションゴムおよびインナーライナゴムなどのタイヤ用ゴム部材（以下、単に「ゴム部材」とも言う）を形成するストリップワインド方式が広く採用されている。

このストリップワインド方式で形成されたゴム部材には、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、ゴムストリップの端部ｅ１、ｅ２の位置に段差が形成される。このとき、ゴムストリップの端部ｅ１、ｅ２の端縁が側縁に対して直角に形成されていると、タイヤの軸方向に対して平行に伸びる段差が形成され、段差の程度によっては段差における質量の変化に伴ってユニフォミティに影響を与える可能性がある。

そこで、従来は、ゴムストリップをカットする際に走行方向に対して斜めにカット刃を入れて、図５に示すように、ゴムストリップＳの端部ｅ１に、所定の傾斜角度αで斜めに伸びる傾斜端縁Ｅ３を形成させるようにしていた。これにより、段差がタイヤ軸方向に対して傾斜して伸びるものになり、段差における質量が周方向に分散して、ユニフォミティの低下を抑制することができる（例えば特許文献１）。

特開２００９−７３１７７号公報

しかしながら、上記のような傾斜端縁Ｅ３を有するゴムストリップＳは、一方の側縁から他方の側縁にカッター刃を斜めに移動させてカットすることにより作製されるため、カット時、走行方向に対して左右非対称にカッター刃が当たり、左右に振れ易い。

また、切断後のゴムストリップＳを成形ドラムに供給する際にも、アプリケータとの接地面積および接地抵抗が左右不均一になるため、成形ドラムへの貼り付け時にもゴムストリップＳが左右に振れ易い。そして、左右に振れて巻き付けられたゴムストリップＳは、位置を手直しする必要があるため、作業効率の低下を招く。また、作製されたタイヤ用ゴム部材のゲージが、目標とするゲージからずれてしまい、ユニフォミティに影響を与える可能性がある。

そこで、本発明は、ユニフォミティを低下させることなく、カット時や巻き付け時などにゴムストリップが左右に振れることが防止されて、品質に優れたタイヤを効率よく提供することができるタイヤ用ゴム部材とその製造方法およびタイヤの製造方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
未加硫のゴムストリップを被巻き付け体に螺旋状に巻き付け、積層することにより形成されたタイヤ用ゴム部材であって、
前記ゴムストリップの少なくとも一方の端部が、平面視においてＶ字状の谷型もしくは逆Ｖ字状の山型であり、幅方向において左右対称である
ことを特徴とするタイヤ用ゴム部材である。

請求項２に記載の発明は、
前記ゴムストリップの端部の双方が、平面視においてＶ字状の谷型もしくは逆Ｖ字状の山型であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ゴム部材である。

請求項３に記載の発明は、
前記ゴムストリップの一方の端部が、平面視においてＶ字状の谷型であり、
前記ゴムストリップの他方の端部が、平面視において逆Ｖ字状の山型である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ用ゴム部材である。

請求項４に記載の発明は、
前記Ｖ字状の谷型が、前記ゴムストリップの側縁に対して１０〜７０度の角度で形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム部材である。

請求項５に記載の発明は、
巻き付け開始側の前記ゴムストリップの一方の側縁部を側縁として、他方の側縁部が次に巻き付けられたゴムストリップの一方の側縁部により、少なくとも一部が被覆されるように、順次、螺旋状に巻き付けられ積層されることにより形成されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム部材である。

請求項６に記載の発明は、
ゴムストリップを幅方向に沿って切断する切断工程と、切断後のゴムストリップを被巻き付け体に螺旋状に巻き付け、積層する巻付工程とを備えたタイヤ用ゴム部材の製造方法であって、
前記切断工程が、前記ゴムストリップの少なくとも一方の端部が、平面視においてＶ字状の谷型若しくは逆Ｖ字状の山型であり、幅方向において左右対称になるように、前記長尺状のゴムシートを切断することを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法である。

請求項７に記載の発明は、
請求項６に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法により製造されたタイヤ用ゴム部材を用いて、生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、
前記生タイヤを加硫する加硫工程と
を備えることを特徴とするタイヤの製造方法である。

本発明によれば、ユニフォミティを低下させることなく、カット時や巻き付け時などにゴムストリップが左右に振れることが防止されて、品質に優れたタイヤを効率よく提供することができるタイヤ用ゴム部材とその製造方法およびタイヤの製造方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るタイヤ用ゴム部材に用いられるゴムストリップの両端部の平面図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤ用ゴム部材に用いられるゴムストリップの谷型の端部の平面図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤ用ゴム部材の断面図である。 （ａ）は、タイヤ用ゴム部材の巻き付け開始側におけるゴムストリップの断面図であり、（ｂ）は巻き付け終了側における断面図である。 従来のゴムストリップの端部の平面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。

１．タイヤ用ゴム部材
はじめに、本発明の一実施の形態に係るタイヤ用ゴム部材について説明する。

図１は、本実施の形態に係るタイヤ用ゴム部材に用いられるゴムストリップの両端部の平面図である。

図１に示すとおり、本実施の形態に係るタイヤ用ゴム部材は、ゴムストリップＳの一方の端部ｅ１が平面視においてＶ字状の谷型であり、他方の端部ｅ２が平面視において逆Ｖ字状の山型である。

この谷型の端部ｅ１と山型の端部ｅ２は、それぞれ幅方向において左右対称である。具体的には、Ｖ字状の谷型の端部ｅ１の場合、図２に示すように、ゴムストリップＳの幅の中心を通り、貼付け時の走行方向（ゴムストリップＳの長手方向）に沿って伸びる中心線ＣＬ上に端部ｅ１の端縁Ｅ４の底が配置される。なお、図示は省略するが、逆Ｖ字状の山型の端部ｅ２の場合には、中心線ＣＬの付近に端部ｅ２の端縁Ｅ５の頂点が配置される。

２．タイヤ用ゴム部材の製造方法
次に、本実施の形態に係るタイヤ用ゴム部材の製造方法について説明する。

先ず、長尺状のゴムストリップを、図１に示すような両端部を形成させるように、定尺に切断する。

具体的には、ロータリーカッターを用いて、切断後のゴムストリップの端部が、平面視においてＶ字状になるように長尺状のストリップを所定の長さで幅方向に切断する。

このとき、カッター刃が左右均一に接触してゴムストリップの切断が行われるため、ゴムストリップの位置が左右に振れることを適切に抑制することができる。

このようにして作製されたゴムストリップＳは、一方の端部ｅ１が幅方向に左右対称なＶ字状の谷型になり、他方の端部ｅ２が幅方向に左右対称な逆Ｖ字状の山型になる。

次に、作製したゴムストリップＳを、被巻き付け体としての成形ドラムに螺旋状に巻き付ける。ここでは、谷型の端部ｅ１を巻き付け開始側にし、山型の端部ｅ２を巻き付け終了側にしている。

先ず、ゴムストリップＳを成形ドラムに供給するためのアプリケータ（図示省略）上にゴムストリップＳを載置し、成形ドラムまで搬送して、谷型の端部ｅ１を成形ドラムに貼り付ける。

このとき、端部ｅ１および端部ｅ２のそれぞれが走行方向に対して左右対称になり、アプリケータとの接地面積および接地抵抗に左右差が少なくなるため、貼り付け時にゴムストリップＳが左右に振れることが抑制される。これにより、ゴムストリップＳの走行安定性が向上し、貼付精度を向上させることができる。

そして、図３に示すように、ゴムストリップＳの一方の側縁Ｅ１がタイヤ用ゴム部材Ｒの外縁になるように、ゴムストリップＳの端部ｅ１を成形ドラムＵに貼り付け、一方の側縁Ｅ１から他方の側縁Ｅ２に向かって、端部ｅ１の端縁の少なくとも一部が覆われるように、順次、ゴムストリップＳを螺旋状に巻き付けることにより、タイヤ用ゴム部材Ｒを形成する。

このタイヤ用ゴム部材Ｒは、端部ｅ１および端部ｅ２の位置に形成される段差がＶ字状に傾斜しているため、図５のような傾斜端縁Ｅ３を有する場合と同様に、段差における質量がタイヤ周方向に分散されやすくなり、ユニフォミティの低下を適切に抑制することができる。

このようなタイヤ用ゴム部材Ｒを用いて生タイヤを成形して加硫することにより、ユニフォミティに優れたタイヤを製造することができる。

以上のとおり、本実施の形態によれば、ゴムストリップの切断時や成形ドラムへの巻き付け時に、ゴムストリップに左右の振れが発生することを防止して作業効率を向上させると共に、段差によるユニフォミティの低下を抑制することができるため、優れた品質のタイヤを効率よく製造することができる。

なお、谷型の端部ｅ１の端縁Ｅ４と、ゴムストリップＳの側縁Ｅ１、Ｅ２とが成す角度（傾斜角度）α１、α２が１０度未満であると、谷型の端部ｅ１の剛性が低下して、形状が安定しにくくなるため、巻き付け時などの取り扱いが困難になる。一方、７０度を超えると、両端部の形状がゴムストリップの側縁に対して直角に近くなり、段差の質量をタイヤ周方向に分散させることが難しくなる。このことから、傾斜角度α１、α２は１０〜７０度の範囲内であることが好ましい。

また、傾斜角度α１、α２は、完全に同一である必要はなく、ゴムストリップの切断時や成形ドラムへの巻き付け時に左右の振れが生じない程度の範囲内で相違していてもよい。

なお、上述の説明では、谷型の端部ｅ１から巻き付けを開始していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、山型の端部ｅ２から巻き付けを開始してもよい。

さらに、上述の説明では、ゴムストリップＳの一方の端部ｅ１がＶ字状の谷型に形成され、他方の端部ｅ２が逆Ｖ字状の山型に形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、一方の端部だけが谷型若しくは山型に形成されている場合や、両方の端部が谷型に形成されている場合、両方の端部が山型に形成されている場合であっても、製造途中での左右振れを適切に抑制して、本実施の形態による効果と同等の効果を得ることができる。

以下、実験例により本発明をより具体的に説明する。

１． タイヤの製造
（実施例１〜４）
図１に示すように、山谷カットされ、左右対称なＶ字状の谷型の端部ｅ１と逆Ｖ字状の山型の端部ｅ２を有するゴムストリップＳを作製し、これを螺旋状に巻き重ねたクリンチゴムを用いてサイズ２１５／４５ＺＲ１７の乗用車用空気入りタイヤを作製した。なお、ゴムストリップには、幅１０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのリボン状のゴムストリップを用いた。また、実施例１〜４における谷型の端部ｅ１の傾斜角度α１、α２をそれぞれ表１に示す通りとした。

（比較例１〜３）
図５に示すように、斜めカットされ、両端部が傾斜端縁Ｅ３を有するゴムストリップＳを用いたこと以外は、実施例と同様にして乗用車用空気入りタイヤを作製した。なお、比較例１〜３の傾斜端縁Ｅ３の傾斜角度αはそれぞれ表１に示す通りとした。

２．評価方法、評価結果
（実施例、比較例）
各実施例、比較例についてそれぞれ空気入りタイヤを１００本製造し、タイヤのユニフォミティおよびゴムストリップ貼り付け終了側の振れを評価した。

（１）ユニフォミティの評価
ＪＡＳＯ Ｃ６０７：２０００のユニフォミティ試験条件に準拠して、回転時のタイヤ半径方向の変動成分であるラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）測定し、低速回転時（６．８ｋｍ／Ｈ）のオーバーオールの大きさで評価した。なお、ＲＦＶの数値が小さいタイヤほどユニフォミティが優れている。評価結果を表１に示す。

（２）貼付ストリップ振れの評価
ゴムストリップの中心線からの終端部のズレを各タイヤについてＮ＝２０回測定し、各タイヤにおける最大値を最小値との差（Ｒ）を求め、各実施例および比較例についてＲの平均を求め、貼付ストリップ振れ（ｍｍ）として評価した。評価結果を表１に示す。

表１より、実施例１〜４は比較例１〜３に比べ、貼付ストリップの振れが少なくなっており、特に、傾斜角度が１０から７０度である実施例１〜３の場合、貼付ストリップの振れが非常に少なくなっていることが確認できた。

また、実施例１〜４のＲＦＶは、比較例１〜３と同程度であり、ゴムストリップの両端部を山型と谷型にした場合でも、両端部を傾斜させた場合と同程度にユニフォミティに優れたタイヤが製造できており、製造効率の向上に貢献できることが確認された。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、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。

ＣＬ 中心線
Ｅ１、Ｅ２ 側縁
Ｅ３ 傾斜端縁
Ｅ４ 谷型の端部の端縁
Ｅ５ 山型の端部の端縁
ｅ１、ｅ２ 端部
Ｒ タイヤ用ゴム部材
Ｓ ゴムストリップ
Ｕ 成形ドラム
α、α１、α２ 傾斜角度

Claims (7)

1. 未加硫のゴムストリップを被巻き付け体に螺旋状に巻き付け、積層することにより形成されたタイヤ用ゴム部材であって、
   前記ゴムストリップの少なくとも一方の端部が、平面視においてＶ字状の谷型もしくは逆Ｖ字状の山型であり、幅方向において左右対称である
   ことを特徴とするタイヤ用ゴム部材。
2. 前記ゴムストリップの端部の双方が、平面視においてＶ字状の谷型もしくは逆Ｖ字状の山型であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ゴム部材。
3. 前記ゴムストリップの一方の端部が、平面視においてＶ字状の谷型であり、
   前記ゴムストリップの他方の端部が、平面視において逆Ｖ字状の山型である
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ用ゴム部材。
4. 前記Ｖ字状の谷型が、前記ゴムストリップの側縁に対して１０〜７０度の角度で形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム部材。
5. 巻き付け開始側の前記ゴムストリップの一方の側縁部を側縁として、他方の側縁部が次に巻き付けられたゴムストリップの一方の側縁部により、少なくとも一部が被覆されるように、順次、螺旋状に巻き付けられ積層されることにより形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム部材。
6. ゴムストリップを幅方向に沿って切断する切断工程と、切断後のゴムストリップを被巻き付け体に螺旋状に巻き付け、積層する巻付工程とを備えたタイヤ用ゴム部材の製造方法であって、
   前記切断工程が、前記ゴムストリップの少なくとも一方の端部が、平面視においてＶ字状の谷型若しくは逆Ｖ字状の山型であり、幅方向において左右対称になるように、前記長尺状のゴムシートを切断することを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法。
7. 請求項６に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法により製造されたタイヤ用ゴム部材を用いて、生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、
   前記生タイヤを加硫する加硫工程と
   を備えることを特徴とするタイヤの製造方法。

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