JP4589684B2 - タイヤ用ゴム部材の製造方法及び空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、生産性を向上しかつ断面形状を精度良く仕上げることが可能なタイヤ用ゴム部材の製造方法及び空気入りタイヤに関する。

近年、リボン状の未加硫のゴムストリップを被巻付体（例えば生カーカスや成形フォーマ）に螺旋状に巻き付けることにより、環状のタイヤ用ゴム部材を製造するいわゆるストリップワインド法が種々提案されている（例えば下記特許文献参照）。このようなストリップワインド法は、巻き重ねられるゴムストリップの巻き付けピッチなどを変化させることにより、任意の断面形状のゴム部材が形成される。従って、従来の一体押出し法のように、各タイヤ毎に所定の断面形状を有する口金等の準備やその交換作業が皆無となり、生産性の向上が期待できる。

図１０〜図１３には、従来のタイヤ用ゴム部材としてトレッドゴムｂの断面のいくつかの例が示される。図１０は、押出機で一体に押し出された一体押出品ｂ１が示される。

図１１ないし図１３は、いずれもストリップワインド法によって作られたものである。図１１のトレッドゴムｂ２は、円筒状の被巻付体ｃに、連続した一つのゴムストリップｇを、一方の側縁ｅ１から他方の側縁ｅ２に向かって一方向に螺旋状に巻き付けることにより形成される。また図１２のトレッドゴムｂ３は、各々独立した２つのゴムストリップｇ１、ｇ２を用い、一方のゴムストリップｇ１を一方の側縁ｅ１から、他方のゴムストリップｇ２を他方の側縁ｅ２からそれぞれ中心に向かって螺旋状に巻き付け、各々の巻き付け終端ｆ１、ｆ２をほぼ幅中心に位置させたものである。図１１及び図１２では、理解しやすいように、ゴムストリップｇは隙間を空けて模式的に描かれている。

さらに図１３のトレッドゴムｂ４は、各々独立した２つのゴムストリップｇ１、ｇ２を用い、一方のゴムストリップｇ１をトレッドゴムｂ４の巾中心位置から一方の側縁ｅ１に、他方のゴムストリップｇ２は幅中心位置から他方の側縁ｅ２に向けてそれぞれ巻き付けられたものである。

特許第３４７７２８９号公報 特許第３３５２０４５号公報 特許第３３７０２８２号公報 特許第３３９７４３０号公報

従来のストリップワインド法によって製造されたトレッドゴムｂは、図１４に示されるように、ゴムストリップｇの巻き付け始端ｓ及び／又は巻き付け終端ｆがゴム部材（トレッドゴムｂ）の側縁ｅ１及びｅ２に位置している。このため、ゴムストリップｇの巻き付け始端ｓ及び巻き付け終端ｆに、平面視段差状の側縁の不連続部分ｋが形成されやすい。このような不連続部分ｋは、トレッドゴムｂの横断面をタイヤ周方向で不均一化し、ユニフォミティを悪化させる欠点がある。

また、ゴムストリップｇの巻き付け始端ｓ及び巻き付け終端ｆは、他の部分に比して剥離しやすい。このため、それらがトレッドゴム等の側縁に位置していると、加硫後において、その部分からクラックやゴム欠け等が生じやすいという欠点がある。

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、ゴムストリップの巻き付け始端及び巻き付け終端の位置を限定することを基本として、生産性、ユニフォミティ及び耐久性に優れたタイヤ用ゴム部材の製造方法及び空気入りタイヤを提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、リボン状の未加硫のゴムストリップを、略円筒状の被巻付体に螺旋状に巻き付けることにより、一方の側縁から他方の側縁までの軸方向の幅を有した環状のゴム部材を製造するタイヤ用ゴム部材の製造方法であって、第１のゴムストリップの巻き付け始端及び第２のゴムストリップの巻き付け始端を前記各々の側縁よりも幅方向の内側の位置で被巻付体に固着する工程と、前記第１のゴムストリップを一方の側縁に向けて該一方の側縁まで螺旋状に巻き付けるとともに前記第２のゴムストリップを他方の側縁に向けて該他方の側縁まで螺旋状に巻き付けることにより第１の層を形成する第１の巻き付け工程と、前記第１のゴムストリップを一方の側縁で折返し他方の側縁に向かって螺旋状に巻き付けるとともに前記第２のゴムストリップを他方の側縁で折返し一方の側縁に向かって螺旋状に巻き付けることにより、前記第１の層の外側に第２の層を連続して形成する第２の巻き付け工程と、前記第１のゴムストリップの巻き付け終端及び第２のゴムストリップの巻き付け終端を前記各々の側縁から幅方向の内側の位置に固着する工程とを含むとともに、前記第１のゴムストリップの巻き付け始端は、ゴム部材の他方の側縁と、ゴム部材の幅中心との間に設けられ、かつ前記第２のゴムストリップの巻き付け始端は、ゴム部材の一方の側縁と前記幅中心との間に設けられることにより、第１の巻き付け工程において、第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとを前記幅中心で交差させることを特徴としている。

また請求項２記載の発明は、前記タイヤ用ゴム部材が、トレッドゴム又はその一部である請求項１記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法である。

また請求項３記載の発明は、前記第１のゴムストリップの巻き付け終端及び第２のゴムストリップの巻き付け終端は、ゴム部材の幅中心上に設けられる請求項１又は２記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法である。

また請求項４記載の発明は、前記第１のゴムストリップの巻き付け始端は、ゴム部材の幅中心に関して、前記第２のゴムストリップの巻き付け始端と実質的に対称位置に固着される請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法である。

また請求項５記載の発明は、前記第１のゴムストリップの巻き付け終端は、ゴム部材の幅中心に関して、前記第２のゴムストリップの巻き付け終端と実質的に対称位置に固着される請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法である。

また請求項６記載の発明は、前記第１のゴムストリップと前記第２のゴムストリップとは、同じゴム配合でかつ同一の断面形状を有する請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法である。

また請求項７記載の発明は、前記第１の巻き付け工程に先立ち、前記被巻付体に、ゴムストリップを一方の側縁から他方の側縁に向かってタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けることにより第１の層の内側にアンダー層を形成するアンダー層形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法である。

また請求項８記載の発明は、前記アンダー層形成工程と前記第１の巻き付け工程との間に、ゴムストリップを一方の側縁から他方の側縁に向かってタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けることによりアンダー層と第１の層との間にミドル層を形成するミドル層形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項７記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法である。

また請求項９記載の発明は、トレッド部にトレッドゴムが配された空気入りタイヤであって、前記トレッドゴムの少なくとも一部は、トレッド縁よりも幅方向の内側にそれぞれ巻き付け始端を有する第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップをそれぞれ逆向きでトレッド縁に向けて螺旋状に巻き付けられて形成された第１の層と、前記第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップが前記各側のトレッド縁で折り返されてタイヤ赤道に向けて螺旋状に巻き付けられることにより前記第１の層の外側に連続して形成されしかも第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップの巻き付け終端がトレッド縁よりも幅方向の内側に設けられた第２の層とを含むストリップ積層体からなり、前記第１の層は、前記第１のゴムストリップを一方のトレッド縁に向けて該一方のトレッド縁まで螺旋状に巻き付けるとともに前記第２のゴムストリップを他方のトレッド縁に向けて該他方のトレッド縁まで螺旋状に巻き付けることにより形成され、前記第２の層は、前記第１のゴムストリップを一方のトレッド縁で折返し他方のトレッド縁に向かって螺旋状に巻き付けるとともに前記第２のゴムストリップを他方のトレッド縁で折返し一方のトレッド縁に向かって螺旋状に巻き付けることにより前記第１の層の外側に形成され、しかも前記第１のゴムストリップの巻き付け始端は、前記他方のトレッド縁と、タイヤ赤道との間に設けられ、かつ前記第２のゴムストリップの巻き付け始端は、前記一方のトレッド縁とタイヤ赤道との間に設けられることにより、第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとが前記タイヤ赤道で交差していることを特徴としている。

本発明のゴム部材の製造方法は、第１のゴムストリップの巻き付け始端及び第２のゴムストリップの巻き付け始端をゴム部材の各々の側縁よりも幅方向の内側の位置で被巻付体に固着する工程を含む。従って、各ゴムストリップの巻き付け始端がゴム部材の側縁に位置することがない。

また第１のゴムストリップを一方の側縁に向けて該一方の側縁まで螺旋状に巻き付けるとともに前記第２のゴムストリップを他方の側縁に向けて該他方の側縁まで螺旋状に巻き付けることにより第１の層を形成する第１の巻き付け工程と、前記第１のゴムストリップを一方の側縁で折返し他方の側縁に向かって螺旋状に巻き付けるとともに前記第２のゴムストリップを他方の側縁で折返し一方の側縁に向かって螺旋状に巻き付けることにより、前記第１の層の外側に第２の層を連続して形成する第２の巻き付け工程とを含むことにより、比較的大きな厚さのゴム部材を短時間で効率良く形成できる。

さらに本発明では、第１のゴムストリップの巻き付け終端及び第２のゴムストリップの巻き付け終端は、前記各々の側縁よりも幅方向の内側の位置に固着される。このため、各ゴムストリップの巻き付け終端もゴム部材の側縁に位置するることがない。従って、本発明により製造されたタイヤ用ゴム部材は、タイヤのユニフォミティやゴム部材の耐久性等を向上しうる。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には、本発明のタイヤ用ゴム部材を製造するための成形装置１が示される。該成形装置１は、基台２と、この基台２に回動自在に支持された円筒状の成形フォーマ３と、該成形フォーマ３にゴムストリップ８を供給しうるアプリケータ４とを含んで構成される。

前記基台２は、内部に電動機と、そのトルクを前記成形フォーマ３に伝えるための動力伝達装置等を含む。電動機のトルクは、基台２の側方で回動可能に支持された回転軸７に出力される。

前記成形フォーマ３は、タイヤ周方向に並べられた複数個のセグメント３Ａ…と、その内方に設けられかつセグメント３Ａをタイヤ半径方向内外に移動させる拡縮機構（詳細図示せず）６とを含む。前記セグメント３Ａは、拡縮機構６によってタイヤ半径方向外側に移動させられた位置で各々の表面がタイヤ周方向に連ねられる。これにより、図２に示されるように、後述のゴムストリップ８が螺旋状に巻き付けられる円筒状の成形面Ｕが設けられる。なお、例えば予め曲率を持ったゴム部材を成形したいような場合には、前記成形面Ｕを湾曲した面で設けることができる。

他方、各セグメント３Ａをタイヤ半径方向内方に互い違いで移動させることにより、前記成形面Ｕを縮径できる。これは、成形面Ｕに巻き付けられたゴム部材を成形フォーマ３から取り外すのに役立つ。また拡縮機構６は、前記回転軸７に固着される。従って、成形フォーマ３は、所定の向きかつ速度で前記回転軸とともに回動しうる。セグメント３Ａの拡縮径や、成形フォーマ３の回転速度などは、図示しないコントローラによって適宜調節される。

前記アプリケータ４は、例えばコンベヤ状で形成され、その搬送面でリボン状かつ未加硫のゴムストリップ８を成形フォーマ３の成形面Ｕへと連続して供給する。図示していないが、アプリケータ４の上流側には、ゴムストリップ８を連続して押し出すゴム押出機又はカレンダー機と、ゴムストリップの供給速度などを一時的にコントロールしうるフェスツーンなどが設けられる。アプリケータ４は、例えば３次元移動装置（図示省略）などで支持されることにより、成形フォーマ３に対して適宜移動可能に設けられる。

また本実施形態の成形装置１には、成形フォーマ３に対してタイヤ軸方向及びタイヤ周方向に位置をずらせて配された第１のアプリケータ４Ａと、第２のアプリケータ４Ｂとが設けられる。第１のアプリケータ４Ａは、第１のゴムストリップ８Ａを成形フォーマ３に対して連続して供給できる。また、第２のアプリケータ４Ｂは、第１のゴムストリップ８Ａとは独立して供給される第２のゴムストリップ８Ｂを成形フォーマ３に対して連続して供給できる。

前記ゴムストリップ８は、例えば図３に示されるように、厚さｔに比して幅Ｗが大きい本実施形態では断面が実質的に矩形のリボン状で形成される。ゴムストリップ８の幅Ｗ及び厚さｔは、特に限定されないが、好ましくは幅が１５〜３５mm及び厚さｔが０．５〜１．５mmが好ましい。ゴムストリップ８の幅Ｗが１５mm未満の場合又は厚さｔが０．５mm未満の場合、螺旋状に巻き付けてゴム部材を形成する場合にゴムストリップ８の巻回数が著しく増加して生産性が低下する傾向があり、逆に幅Ｗが３５mmを超える場合又は厚さｔが１．５mmを超える場合、微妙な断面形状を作るのが困難になる傾向がある。なお本実施形態では、第１のゴムストリップ８Ａと第２のゴムストリップ８Ｂとは、同じゴム配合でかつ同一の断面形状を有するものが用いられる。

図４は、タイヤ用ゴム部材としてトレッドゴムＲを製造する一例を示す。先ず、トレッドゴムＲは、仮想線で示されるように、予め設計された目標とする断面形状を有し、それはタイヤ軸方向の一方の側縁ｅ１から他方の側縁ｅ２までの幅を持つ。本実施形態では、先ず、第１のゴムストリップ８Ａ及び第２のゴムストリップ８Ｂの各巻き付け始端８Ａｓ、８Ｂｓを前記各々の側縁ｅ１、ｅ２よりも幅方向の内側の位置で被巻付体に固着する工程が行われる。前記側縁ｅ１、ｅ２は、ゴム部材の断面形状に基づいて具体的に定められる。例えば図４に示されるような矩形ないし略台形状の場合、幅方向の両側の側面を指すものとする。また一方の側縁ｅ１から他方の側縁ｅ２までの幅とは、前記側縁間で最も大きい幅ＲＷを指すものとする。

前記被巻付体は、この例では成形フォーマ３の成形面Ｕである。成形面Ｕは、金属製のセグメント３Ａ…で形成されるため、ゴムストリップ８の巻き付け時に変形せず、精度の良いゴム部材を形成するのに役立つ。なお図１において仮想線で示されるように、成形面Ｕに予めベルトプライＢ等を巻き付けておくこともできる。またゴムストリップ８は、成形フォーマ３の成形面Ｕ以外にも、未加硫かつ円筒状に保持された生カーカスや、ベルトプライが巻き付けられた生カーカスなどを被巻付体とし、これらに直接巻き付けることができる。この場合、ゴムストリップ８の張力によって生カーカスが変形しないように、生カーカスを内側から保持体等を用いて変位不能に支えておくことが望ましい。なおゴムに関して「未加硫」とは、加硫が完全に終えていない状態を指す。従って、予備加硫されているに過ぎないものは未加硫に含む。

また、ゴムストリップの巻き付け始端８Ａｓ、８Ｂｓは、図１に仮想線で示されるように、例えばその外側から押圧ローラ５で成形面Ｕ側に押圧される。これにより、各ゴムストリップ８Ａ、８Ｂの各巻き付け始端８Ａｓ、８Ｂｓは、自らの粘着力で成形面Ｕに固着される。また押圧ローラ５は、例えば成形フォーマ３の成形面Ｕに対して半径方向内、外に移動でき、ゴムストリップ８の巻き付け始端８Ａｓ、８Ｂｓを押圧した後はアプリケータ４等と干渉しない位置に移動できる。

第１のゴムストリップの巻き付け始端８Ａｓ及び第２のゴムストリップの巻き付け始端８Ｂｓは、いずれもトレッドゴムＲの両側縁ｅ１、ｅ２よりも幅方向に内側位置で成形面Ｕに固着される。換言すると、第１のゴムストリップの巻き付け始端８Ａｓ及び第２のゴムストリップの巻き付け始端８Ｂｓは、いずれもトレッドゴムＲの側縁ｅ１及びｅ２を構成しない位置に固着される。この例では、第１のゴムストリップの巻き付け始端８Ａｓは、トレッドゴムＲの他方の側縁ｅ２と、トレッドゴムＲの幅中心ＣＬとの間（もちろんトレッドゴムＲの他方の側縁ｅ２を構成する位置は含まない。）に設けられる。また第２のゴムストリップの巻き付け始端８Ｂｓは、トレッドゴムＲの一方の側縁ｅ１と前記幅中心ＣＬとの間（もちろんトレッドゴムＲの一方の側縁ｅ１を構成する位置は含まない。）に設けられる。

第１のゴムストリップの巻き付け始端８Ａｓは、トレッドゴムＲの幅中心ＣＬに関して、第２のゴムストリップの巻き付け始端８Ｂｓと実質的な対称位置に固着される。この実施形態では、各巻き付け始端８Ａｓ及び８Ｂｓは、向き合う側縁が実質的に接する程度に近接して固着されたものが例示される。

また図２に示したように、第１のゴムストリップの巻き付け始端８Ａｓと、第２のゴムストリップの巻き付け始端８Ｂｓとは、タイヤ周方向に角度α（α≠０゜）で位置ずれした位置に設けられる。角度αは、特に定めないが、大きすぎると、アプリケータ４Ａ、４Ｂのレイアウトの関係上、装置スペースが大きくなる傾向があり、逆に小さすぎると、第１のゴムストリップ８Ａと、第２のゴムストリップ８Ｂとを交差させる場合、干渉するおそれがある。このような観点より、前記角度αは、例えば１０〜４０゜程度が望ましい。また、図２に示されるように、側面視において、各アプリケータ４Ａ、４Ｂは、ゴムストリップ８が成形面Ｕの接線方向にのびるように案内する部分を含むことが望ましい。これは、ゴムストリップ８に余分な外力が作用するのを極力減じる点で好ましい。

次に、第１のゴムストリップ８Ａを一方の側縁ｅ１に向けて該一方の側縁ｅ１まで螺旋状に巻き付けるとともに第２のゴムストリップ８Ｂを他方の側縁ｅ２に向けて該他方の側縁ｅ２まで螺旋状に巻き付けることにより第１の層１０を形成する第１の巻き付け工程が行われる。図２に示される向きに成形フォーマ３を回転させるとともに、各アプリケータ４Ａ、４Ｂを上述のタイヤ回転軸の方向に移動させることにより、各ゴムストリップ８Ａ、８Ｂは成形面Ｕに螺旋状に巻き付けられてゆく。

例えば成形フォーマ３を一定速度で回転させる場合、アプリケータ４のタイヤ回転軸方向の移動速度を制御することによって、ゴムストリップ８を巻き付ける螺旋ピッチを変化させることができる。アプリケータ４の移動速度を小さくすることで、前記螺旋ピッチを小さくできる。これは、隣り合うゴムストリップ８の重なり幅を大きくしてその部分の厚さを大きくする。逆にアプリケータ４の移動速度を大きくすることで、前記螺旋ピッチを大きくできる。これは、隣り合うゴムストリップ８の重なり幅を小さくし又は実質的に零としてその部分の厚さをより薄くコントロールしうる。螺旋ピッチ、言い換えるとアプリケータの移動速度は、予め設計された所望のトレッドゴムＲの断面形状、ゴムストリップの断面形状及び成形フォーマ３の回転速度などを考慮して予め決定される。その情報は、図示しないアプリケータ４Ａ、４Ｂの移動速度制御用のコントローラ（図示省略）に入力され、それに基づきアプリケータ４は移動制御される。

図２に示されるように、成形フォーマ３の回転により、第１及び第２のゴムストリップ８Ａ、８Ｂは、前記各々の巻き付け始端８Ａｓ、８Ｂｓの位置で成形フォーマ３に順次巻き付けられていく。巻き付け始端８Ａｓ、８Ｂｓは、タイヤ周方向に位置ずれしているため、第１の巻き付け工程において第１のゴムストリップ８Ａと第２のゴムストリップ８ＢとがトレッドゴムＲの幅中心ＣＬで交差する場合、各ゴムストリップ８Ａ、８Ｂは互いに干渉することなく連続して巻き付けられる。

また本実施形態では、第１の巻き付け工程において、第１のアプリケータ４Ａと第２のアプリケータ４Ｂとは同期制御される。具体的には、各々のアプリケータ４Ａ、４Ｂは、移動の向きが互いに逆ではあるが、任意の時刻において実質的に同じ移動速度を有するように制御される。従って、第１の巻き付け工程において、任意の時刻において、各々のアプリケータ４Ａ、４Ｂ（換言すれば第１のゴムストリップ８Ａ及び第２のゴムストリップ８Ｂ）は前記幅中心ＣＬに関して実質的に対称の位置にあり、また第１のゴムストリップ８Ａが一方の側縁ｅ１に到達したときに、第２のゴムストリップ８Ｂを他方の側縁ｅ２に到達させ得る。従って、例えば、一つのアプリケータで一方の側縁ｅ１から他方の側縁ｅ２に向かってゴムストリップ８を連続して螺旋巻きする場合に比べ、巻き付け時間を短縮でき生産性を向上しうる。また第１の巻き付け工程により形成された第１の層１０は、前記一方の側縁ｅ１から他方の側縁ｅ２まで連続した幅を有し、ゴムストリップ８の巻き付け構造（ゴムストリップの界面）が、幅中心ＣＬに関して、実質的に線対称になる。

特に好ましい態様としては、第１のゴムストリップ８Ａを前記一方の側縁ｅ１でタイヤ周方向に沿って任意の長さで巻き付け、図１４に示したような不連続部分ｋを無くす工程を含ませることが望ましい。なお第２のゴムストリップ８Ｂについても同様に、他方の側縁ｅ２でタイヤ周方向に沿って任意の長さで巻き付けることが望ましい。各側縁ｅ１又はｅ２において、ゴムストリップ８をタイヤ周方向に沿って巻き付ける長さは、螺旋ピッチやゴムストリップ８の幅Ｗなどに応じて適宜設定することができる。これは、トレッドゴムの断面形状をタイヤ周方向で均一化するのに役立つ。

次に、本実施形態では、第１のゴムストリップ８Ａを一方の側縁ｅ１で折返し他方の側縁ｅ２に向かって螺旋状に巻き付けるとともに第２のゴムストリップ８Ｂを他方の側縁ｅ２で折返し一方の側縁ｅ１に向かって螺旋状に巻き付けることにより、第１の層１０の外側に第２の層１１を連続して形成する第２の巻き付け工程が行われる。

第２の工程においても、第１のアプリケータ４Ａと第２のアプリケータ４Ｂとは互いに同期制御される。即ち、各々のアプリケータ４Ａ、４Ｂは、移動の向きが互いに逆であるが、任意の時刻において実質的に同じ移動速度を有するように制御される。従って、第２の巻き付け工程において、各々のアプリケータ４Ａ、４Ｂ（換言すれば第１のゴムストリップ８Ａ及び第２のゴムストリップ８Ｂ）は、トレッドゴムＲの幅中心ＣＬに関して線対称の位置にある。これは、第１の巻き付け工程と同様、一つのアプリケータで一方の側縁ｅ１から他方の側縁ｅ２に向かってゴムストリップを連続して螺旋巻きする場合に比べて巻き付け時間を短縮でき生産性を向上するのに役立つ。

また第２の層１１は、第１の層１０と連続して形成される。即ち、第１の層１０を形成後、ゴムストリップ８は、切断されることなく連続してその外側に巻き付けられ第２の層１１を形成する。従って、ゴムストリップ８は第１の巻き付け工程と、第２の巻き付け工程との間で中断することなく連続して巻き付けることができるため、この点においても生産性を高めることができる。

また第２の巻き付け工程では、トレッドゴムＲの幅方向の外側のゴムストリップ８Ａ、８Ｂの螺旋ピッチを相対的に小とし、かつ、幅中心側の螺旋ピッチを相対的に大きくすることにより、その厚さが幅中心側に向かって滑らかに漸減するように形成される。これは、従来の押出し式のトレッドゴムの断面形状に近似する。従って、これまでの金型などを継続して使用するのに役立つ。

次に、第１のゴムストリップの巻き付け終端８Ａｆ及び第２のゴムストリップの巻き付け終端８Ｂｆを前記各々の側縁ｅ１、ｅ２から幅方向の内側の位置に固着する工程が行われる。第２の巻き付け工程を終えると、第１、第２のゴムストリップ８Ａ、８Ｂを切断し、その端部を押圧ローラ５によって前記所定の位置に押圧することにより前記巻き付け終端を固着させることができる。第１、第２のゴムストリップ８Ａ、８Ｂの切断は、図示しない切断具などを用いて自動で行うことができる。

また本実施形態では、第１のゴムストリップの巻き付け終端８Ａｆは、トレッドゴムＲの幅中心に関して、第２のゴムストリップの巻き付け終端８Ｂｆと実質的に対称位置に固着される。より詳しくは、本実施形態では、トレッドゴムＲの幅中心ＣＬ上に前記各巻き付け終端８Ａｆ及び８Ｂｆが設けられる。従って、この例の第２の層１１は、一方の側縁ｅ１から他方の側縁ｅ２まで亘る連続した幅を有する。

このようなタイヤ用ゴム部材であるトレッドゴムＲは、その幅中心ＣＬに関して、輪郭形状のみならず第１、第２のゴムストリップ８Ａ、８Ｂの巻き付け構造も含めて実質的に線対称の断面形状を得ることができる。しかも、第１ないし第２のゴムストリップ８Ａ、８Ｂそれぞれの巻き付け始端８Ａｓ、８Ｂｓや、巻き付け終端８Ａｆ、８Ｂｆが、いずれもトレッドゴムＲの側縁よりも幅方向の内側の位置に設けられる。このようなトレッドゴムＲは、断面形状をタイヤ周方向で均一化してタイヤのユニフォミティを高める。また、側縁に位置するゴムストリップ８の巻き付け始端ないしは巻き付け終端に起因したクラックはゴム欠け等の損傷を防止することができる。

図５には、第１及び第２のゴムストリップ８Ａ、８Ｂの巻き付け始端及び巻き付け終端を異ならせた他の実施形態が模式的に示される。（Ａ）の態様は、第１のゴムストリップ８Ａの巻き付け始端８Ａｓは、前記幅中心ＣＬと一方の側縁ｅ１との間に設けられるとともに、第２のゴムストリップ８Ｂの巻き付け始端８Ｂｓは、前記幅中心ＣＬと他方の側縁ｅ２との間に設けられている。また第１のゴムストリップ８Ａの巻き付け終端８Ａｆは、前記幅中心ＣＬと他方の側縁ｅ２との間に設けられるとともに、第２のゴムストリップ８Ｂの巻き付け終端８Ｂｆは、前記幅中心ＣＬと一方の側縁ｅ１との間に設けられている。巻き付け始端８Ａｓ及び８Ｂｓは幅中心ＣＬで交差しないが、各巻き付け終端８Ａｆ及び８Ｂｆを互いに交差させることにより、トレッドゴムＲの中央部の厚さを確保することができる。

また図５（Ｂ）の態様は、（Ａ）の態様と共通するが、巻き付け始端８Ａｓ、８Ｂｓ及び巻き付け終端８Ａｆ、８Ｂｆが、いずれも幅中心ＣＬと側縁ｅ１又はｅ２とのほぼ中間に設けられている。さらに、図５（Ｃ）のものは、第２の巻き付け工程において、各ゴムストリップ８Ａ、８Ｂをさらに側縁ｅ１、ｅ２で折り返して幅中心ＣＬ側に巻き付けられたものが例示される。このように、各ゴムストリップ８Ａ、８Ｂの巻き付け始端及び巻き付け終端は自在の位置に設けることができる。

また前記実施形態は、第１及び第２のゴムストリップ８Ａ、８Ｂにより、トレッドゴムＲの全部を構成する例を示したが、本発明は、例えばトレッドゴムＲの一部を構成するゴム部材を製造する方法として用いられても良い。例えば、トレッドゴムＲが、ゴム配合が異なる複数層、例えば３層で構成されるような場合、その少なくとも一層（即ちトレッドゴムの一部）を上述の方法によって製造することができる。図６及び図７には、３層のゴムからなるトレッドゴムＲの成形方法の一例が示される。

先ず、図６（Ａ）に示されるように、第１の巻き付け工程に先立ち、成形フォーマ３の成形面Ｕに、第３のゴムストリップ１３を一方の側縁ｅ１側から他方の側縁ｅ２側に向かってタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けることによりアンダー層１４を形成するアンダー層形成工程が行われる。この例では、第３のゴムストリップ１３の側縁を僅かにオーバラップさせることにより、厚さが小さいアンダー層１４が形成される。

このアンダー層１４は、ベルト層と接着されるため、例えばベルト層のトッピングゴムと接着性に優れたゴム配合が用いられるのが好ましい。またアンダー層１４の巻き付け始端１３ｓ及び巻き付け終端１３ｆも、トレッドゴムＲの両側の側縁ｅ１及びｅ２よりも幅方向の内側の位置に設けられている。これにより、アンダー層１４についても、そのゴムストリップの巻き付け始端１３ｓ及び巻き付け終端１３ｆがトレッドゴムＲの側縁ｅ１及びｅ２に位置しない。従って、トレッドゴムの側縁におけるアンダー層１４でのクラックやゴム剥離などを効果的に防止しうる。また、一般にベルト層の幅は、トレッドゴムの幅ＲＷよりも小さいため、このような小幅でアンダー層１４を形成しても差し支えない。

次に、図６（Ｂ）に示されるように、前記第３のゴムストリップ１３とは異なるゴム配合からなる第４のゴムストリップ１５を一方の側縁ｅ１側から他方の側縁ｅ２側に向かってタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けることによりアンダー層の外側にミドル層１６を形成するミドル層形成工程が行われる。この例のミドル層１６は、第４のゴムストリップ１５の側縁を互いにオーバラップさせて巻き付けられている。ミドル層１６は、例えばトレッドゴムＲの内部に配置されるため、低発熱でかつエネルギーロスの小さいゴム配合が望ましい。

またミドル層１６を形成する第４のゴムストリップ１５の巻き付け始端１５ｓ及び巻き付け終端１５ｆも、トレッドゴムＲの両側の側縁ｅ１及びｅ２よりも幅方向の内側の位置に設けられている。これにより、ミドル層１６についても、その巻き付け始端１５ｓ及び巻き付け終端１５ｆがトレッドゴムＲの側縁ｅ１及びｅ２に位置しないため、トレッドゴムＲの側縁ｅ１、ｅ２におけるミドル層１６でのクラックやゴム剥離などを効果的に防止しうる。

そして、これらのアンダー層１４及びミドル層１５の外側に、キャップ層を形成するために、上述の手順で第１のゴムストリップ８Ａ及び第２のゴムストリップ８Ｂが巻き付けられる。図７には、そのようなトレッドゴムＲの断面図が示される。このトレッドゴムＲは、ゴム配合が異なる複数層（３層）で形成される。トレッドゴムＲは、上で述べたように、全ての層を形成するゴムストリップ８Ａ、８Ｂ、１３及び１５の巻き付け始端及び巻き付け終端が、トレッドゴムＲの側縁ｅ１及びｅ２よりも内側（幅中心）側に設けられているため、より確実にゴムストリップの巻き付け始端及び巻き付け終端でのクラック等を防止し、ゴム部材の耐久性を向上しうる。

前記ミドル層１６を形成する第４のゴムストリップ１５は、完全にアンダー層１４の巻き付けが完了した後に巻き付けが開始されても良いが、その場合、アイドル時間が発生し、生産性を低下させるおそれがある。好ましくは、図８（Ａ）から（Ｄ）に示されるように、第３のゴムストリップ１３の巻き付け開始後から巻き付け終了までの間に、第４のゴムストリップ１５の巻き付けが開始されるのが望ましい。即ち、図８（Ａ）に示されるように、先ず第３のゴムストリップ１３が成形フォーマ３上に巻き付けられて所定幅を成形した時点で第３のゴムストリップ１３の巻き付けを一端停止し、第４のゴムストリップ１５の巻き付け始端１５ｓをその外側に固定する（図８（Ｂ））。しかる後、第３のゴムストリップ１３及び第４のゴムストリップ１５を同時に他方の側縁ｅ２側に向かって巻き付けることが望ましい。ゴムストリップ１５の巻き付け時間を短縮でき、生産性がさらに向上する。

図９には、上述のような実施形態によって製造されたタイヤ用ゴム部材としてのトレッドゴムを用いて作られた空気入りタイヤ１のトレッド部の部分拡大図が示される。この実施形態は、トラック、バス等に使用される重荷重用の空気入りタイヤが示される。該空気入りタイヤ１は、スチールコードのカーカス２１と、その外側に配されたベルト層２２とを含み、ベルト層２２の外側には、トレッドゴム２３が配されている。

トレッドゴム２３の少なくとも一部は、上述の方法により形成されたゴム部材からなるストリップ積層体を含む。そして、該ストリップ積層体は、トレッド縁Ｔｅよりも幅方向の内側にそれぞれ前記第１及び第２のゴムストリップの巻き付け始端８Ａｓ及び８Ｂｓを有する。同様に、前記第１及び第２のゴムストリップの巻き付け終端８Ａｆ及び８Ｂｆは、トレッド縁Ｔｅよりも幅方向の内側に設けられる。このような空気入りタイヤは、各ゴムストリップの巻き付け始端及び終端がトレッド縁Ｔｅ及びそれを含む側縁Ｔｅ１に位置することがないので、タイヤのユニフォミティやトレッドゴムの耐久性を向上させるのに役立つ。なお加硫後においても、タイヤを鋭利な刃物で切断することにより、その断面にゴムストリップ８の境界面が薄く表れる。従って、前記各巻き付け始端８Ａｓ、８Ｂｓ及び巻き付け終端８Ａｆ、８Ｂｆの位置は特定が可能である。

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、環状のタイヤ用ゴム部材であればトレッドゴム以外にも例えばサイドウォールゴムや、インナーライナー、クッションゴムなどにも用いることができる。また本発明により得られたゴム部材は、重荷重用の空気入りタイヤのみならず、各種のカテゴリーの空気入りタイヤに用いることができる。

表１に示される仕様の複数種類の未加硫のトレッドゴムを用いて、それぞれサイズ１１Ｒ２２．５Ｒの重荷重用空気入りタイヤを２０本づつ製造した。トレッドゴム以外は、トレッドパターン及び内部構造の全てにおいて同一である。そして、それらについて、ユニフォミティとトレッドゴムの耐久性とについて評価を行った。
評価の方法は、次の通りである。

＜ユニフォミティ＞
各供試タイヤについて、ラジアルランナウト（ＲＲＯ）を測定し（ｎ＝２０の平均値）、比較例１のＲＲＯを１００とする指数で表示した。数値が小さいほど良好である。

＜トレッドゴムの耐久性＞
各供試タイヤを７．５０×２２．５のリムに装着し、空気圧７００ｋＰａ、荷重５０ｋＮ、速度１００km／Ｈで半径１．７ｍのドラム上を５万km走行させた後、トレッドゴムを目視にて観察するとともに、目視観察後、トレッドゴムの解体し、内部の損傷状況を調べた。
テストの結果などを表１に示す。

テストの結果より、実施例のタイヤは、比較例に比べてユニフォミティ及びトレッドゴムの耐久性が向上していることが確認できた。

本発明の実施形態を示すゴム部材の成形装置の全体斜視図である。 その側面略図である。 ゴムストリップの斜視図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は、トレッドゴムの成形手順を説明する断面略図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は他の実施形態を示すゴムストリップの巻き付け態様を示す略図である。 （Ａ）、（Ｂ）はアンダー層及びミドル層を説明する断面図である。 他の実施形態を示すトレッドゴムの断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はアンダー層及びミドル層の他の成形手順を説明する断面図である。 空気入りタイヤのトレッド部の拡大図である。 従来のトレッドゴムの断面図である。 従来のトレッドゴムの断面図である。 従来のトレッドゴムの断面図である。 従来のトレッドゴムの断面図である。 トレッドゴムの平面図である。

符号の説明

１ ゴム部材の成形装置
２ 基台
３ 成形フォーマ
４、４Ａ、４Ｂ アプリケータ
８ ゴムストリップ
８Ａ 第１のゴムストリップ
８Ａｓ 第１のゴムストリップの巻き付け始端
８Ａｆ 第１のゴムストリップの巻き付け終端
８Ｂ 第２のゴムストリップ
８Ｂｓ 第２のゴムストリップの巻き付け始端
８Ｂｆ 第２のゴムストリップの巻き付け終端
１３ 第３のゴムストリップ
１５ 第４のゴムストリップ
２０ 空気入りタイヤ
２３ トレッドゴム（加硫済）
Ｒ トレッドゴム（未加硫）
ｅ１ 一方の側縁
ｅ２ 他方の側縁

Claims (9)

1. リボン状の未加硫のゴムストリップを、略円筒状の被巻付体に螺旋状に巻き付けることにより、一方の側縁から他方の側縁までの軸方向の幅を有した環状のゴム部材を製造するタイヤ用ゴム部材の製造方法であって、
   第１のゴムストリップの巻き付け始端及び第２のゴムストリップの巻き付け始端を前記各々の側縁よりも幅方向の内側の位置で被巻付体に固着する工程と、
   前記第１のゴムストリップを一方の側縁に向けて該一方の側縁まで螺旋状に巻き付けるとともに前記第２のゴムストリップを他方の側縁に向けて該他方の側縁まで螺旋状に巻き付けることにより第１の層を形成する第１の巻き付け工程と、
   前記第１のゴムストリップを一方の側縁で折返し他方の側縁に向かって螺旋状に巻き付けるとともに前記第２のゴムストリップを他方の側縁で折返し一方の側縁に向かって螺旋状に巻き付けることにより、前記第１の層の外側に第２の層を連続して形成する第２の巻き付け工程と、
   前記第１のゴムストリップの巻き付け終端及び第２のゴムストリップの巻き付け終端を前記各々の側縁から幅方向の内側の位置に固着する工程とを含むとともに、
   前記第１のゴムストリップの巻き付け始端は、ゴム部材の他方の側縁と、ゴム部材の幅中心との間に設けられ、かつ
   前記第２のゴムストリップの巻き付け始端は、ゴム部材の一方の側縁と前記幅中心との間に設けられることにより、
   第１の巻き付け工程において、第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとを前記幅中心で交差させることを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法。
   
2. 前記タイヤ用ゴム部材が、トレッドゴム又はその一部である請求項１記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
3. 前記第１のゴムストリップの巻き付け終端及び第２のゴムストリップの巻き付け終端は、ゴム部材の幅中心上に設けられる請求項１又は２記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
   
4. 前記第１のゴムストリップの巻き付け始端は、ゴム部材の幅中心に関して、前記第２のゴムストリップの巻き付け始端と実質的に対称位置に固着される請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
5. 前記第１のゴムストリップの巻き付け終端は、ゴム部材の幅中心に関して、前記第２のゴムストリップの巻き付け終端と実質的に対称位置に固着される請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
6. 前記第１のゴムストリップと前記第２のゴムストリップとは、同じゴム配合でかつ同一の断面形状を有する請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
7. 前記第１の巻き付け工程に先立ち、前記被巻付体に、ゴムストリップを一方の側縁から他方の側縁に向かってタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けることにより第１の層の内側にアンダー層を形成するアンダー層形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
8. 前記アンダー層形成工程と前記第１の巻き付け工程との間に、ゴムストリップを一方の側縁から他方の側縁に向かってタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けることによりアンダー層と第１の層との間にミドル層を形成するミドル層形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項７記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
9. トレッド部にトレッドゴムが配された空気入りタイヤであって、
   前記トレッドゴムの少なくとも一部は、トレッド縁よりも幅方向の内側にそれぞれ巻き付け始端を有する第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップをそれぞれ逆向きでトレッド縁に向けて螺旋状に巻き付けられて形成された第１の層と、
   前記第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップが前記各側のトレッド縁で折り返されてタイヤ赤道に向けて螺旋状に巻き付けられることにより前記第１の層の外側に連続して形成されしかも第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップの巻き付け終端がトレッド縁よりも幅方向の内側に設けられた第２の層とを含むストリップ積層体からなり、
   前記第１の層は、前記第１のゴムストリップを一方のトレッド縁に向けて該一方のトレッド縁まで螺旋状に巻き付けるとともに前記第２のゴムストリップを他方のトレッド縁に向けて該他方のトレッド縁まで螺旋状に巻き付けることにより形成され、
   前記第２の層は、前記第１のゴムストリップを一方のトレッド縁で折返し他方のトレッド縁に向かって螺旋状に巻き付けるとともに前記第２のゴムストリップを他方のトレッド縁で折返し一方のトレッド縁に向かって螺旋状に巻き付けることにより前記第１の層の外側に形成され、
   しかも前記第１のゴムストリップの巻き付け始端は、前記他方のトレッド縁と、タイヤ赤道との間に設けられ、かつ前記第２のゴムストリップの巻き付け始端は、前記一方のトレッド縁とタイヤ赤道との間に設けられることにより、第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとが前記タイヤ赤道で交差していることを特徴とする空気入りタイヤ。
   

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