JP2000079643A - 帯状未加硫ゴムの積層方法及び積層装置 - Google Patents

帯状未加硫ゴムの積層方法及び積層装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤなどのゴム複合体における高耐久性、
高性能、高精度のゴム部分の自動成型可能な高能率、低
コストの帯状ゴムの積層方法及び積層装置を提供する。 【解決手段】 回転する支持体に押出機からの帯状ゴム
を巻付けて積層ゴム部材を成型する方法及び装置におい
て、供給ゴム材料に２種以上のゴム組成物を用い、回転
支持体上に押出した第一ゴム材料の同種ゴム部材を成型
し、その後第一ゴム材料に第二ゴム材料をブレンド比率
の段階的増加及び漸増の少なくとも一方の増加でブレン
ドした両種ゴム材料を押出し、同種ゴム部材の少なくと
も一部とオーバーラップさせて第一の積層ゴム部材を成
型する方法及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、帯状未加硫ゴム
の積層方法及び積層装置、より詳細には、加硫後のモジ
ュラス（弾性率）が異なる２種以上の未加硫ゴム材料を
押出機により押出し、押出した帯状ゴムを回転支持体上
に積層して組をなすゴム部材とする方法及びその方法を
実現する装置に関し、特に、空気入りタイヤの成型に係
る帯状未加硫ゴムの積層方法及び積層装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、各種ゴムを有する複合体は、製
造に際し、複合体の加硫前に、各種の未加硫ゴム部材を
張合わせる工程が必要である。各種ゴムと各種補強材と
の複合体の場合も上記と同じである。この複合体が空気
入りタイヤ（以下タイヤという）の場合、タイヤは、ゴ
ム被覆コードなどの補強部材と、各種のゴム部材とから
できている。従って、タイヤ加硫前に、成型工程にて、
未加硫ゴム材料や未加硫ゴム被覆コード材料などの補強
材料を張合わせた未加硫タイヤを準備する。
【０００３】ところが、今日では、タイヤを含むゴム複
合体に対する要求特性は、益々高度化し、かつ、益々多
様化する傾向を示している。この傾向に合わせ、ゴム複
合体の構成部材やタイヤ構成部材も益々多様化してい
る。従って、成型工程も益々複雑にならざるを得ない。
その結果、成型工程の完全自動化が困難となり、依然と
して人手作業を必要としているのが現状である。しか
し、人手作業を加えると、成型効率の大幅向上は達成で
きず、また、各種材料の張付精度が低下する。特にタイ
ヤの場合、張付精度の良否はタイヤ品質を左右するた
め、成型効率向上と共に精度向上が強く望まれている。
【０００４】そこで、これら要望に応えるため、タイヤ
につき、特公平７−９４１５５号公報は、回転する支持
体上にゴム材料を配置する位置近傍に定容押出機の出口
オリフィスを位置させ、定容押出機から出口オリフィス
を介し支持体上にゴム材料を直接押出す方法及び装置を
提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】その一方で、タイヤや
その他のゴム複合体に対する要求特性の高度化及び多様
化は、タイヤ各部やゴム複合体各部におけるゴムに最適
物性を要求する。この要求に対応するため、結果とし
て、隣接ゴム間で著しく大きなモジュラス差などの物性
差が生じる。
【０００６】このことは、タイヤについて言えば、タイ
ヤの多くの部分に、大きなモジュラス段差を呈する接合
面を有するということである。従って、荷重負荷の下
で、数万ｋｍ以上もの長距離を走行するタイヤの、これ
ら接合面に、ひずみが長期間にわたり繰り返し集中して
作用する。その結果、これら接合面にセパレーションな
どの故障が発生し易く、耐久性が低下する。
【０００７】しかし、上記公報は、この種の故障や耐久
性保持乃至耐久性向上の対応について触れていない。ま
た一方、タイヤは、ゴム複合体を含め、耐久性とその他
の性能とは、互いに二率背反的要素を有する。すなわ
ち、一方で耐久性の向上を狙えば、その他の性能低下を
招く。他方でその他の性能向上を狙えば耐久性の低下を
招く。従って、各ゴムは、両者を適宜妥協した物性設計
のゴム組成物となり、各ゴムの最適設計が実現できない
でいる。
【０００８】この種の問題に関し、特公昭４０−２４３
８４号公報は、一つの解決方法を示唆している。すなわ
ち、同公報は、複数の異なる未加硫ゴム材料を未加硫カ
ーカス部材に張付けるに際し、一つの未加硫ゴム材料か
ら他の未加硫ゴム材料に漸次的に移り変わりながら、タ
イヤの所定部分を形成させる製造方法を提案している。
【０００９】しかし、同上公報の開示は、複数の未加硫
ゴム材料の数に対応する数のロール装置と、複数の未加
硫ゴム材料の混合ロール装置とを用いる点で、膨大なス
ペースを要する。またロール装置相互間及び最終ロール
装置と未加硫ゴム材料の張付け位置との間で、各種の未
加硫ゴムストリップに制御し難い変形が生じる。そのた
め精密な断面形状の未加硫ゴム部材を、未加硫カーカス
部材上に成形することは困難を極める。これらの問題か
ら、同上公報が開示する製造方法を、成型自動化に適用
することはできない。
【００１０】従って、この発明の請求項１〜９に記載し
た発明は、タイヤやその他のゴム複合体の製造に際し、
前述の諸問題の全面解決を目指し、省スペースでの成型
自動化を前提とした上で、タイヤやその他のゴム複合体
の十分な耐久性保持と各ゴムへの最適設計ゴム組成物の
適用とを両立させ、各ゴムの高精度な所望断面形状及び
精密な所望配置の実現とが可能な、高生産性の帯状未加
硫ゴムの積層方法を提供することを目的その一とする。
【００１１】また、この発明の請求項１０〜１２に記載
した発明は、請求項１〜９に記載した発明を実現するた
めの一つの装置として、簡単、コンパクトで低コストの
帯状未加硫ゴムの積層装置を提供することを目的その二
とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的その一を達成す
るため、この発明の請求項１に記載した発明は、回転す
る支持体に、押出機から押出す帯状未加硫ゴムを螺旋巻
回して、所定断面形状をもつ積層ゴム部材を成型するに
当り、押出機に供給するゴム材料に、加硫後モジュラス
が、少なくとも供給順の２者間で互いに異なる２種以上
のゴム組成物を用い、第一のゴム材料を押出機から押出
し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムによる同種ゴム部
材を成型し、引き続き、同じ押出断面形状を保持した上
で、第一のゴム材料に、第二のゴム材料を、ブレンド比
率の段階的増加及び漸増の少なくとも一方の増加でブレ
ンドした両種ゴム材料を押出機から押出し、回転支持体
上に、押出す帯状ゴムを、上記同種ゴム部材の少なくと
も一部とオーバーラップさせて、第一の積層ゴム部材を
成型することを特徴とする帯状未加硫ゴムの積層方法で
ある。
【００１３】ここに、支持体とは、成型ドラム、成型ド
ラム上に一部の未加硫ゴム部材や未加硫ゴム被覆コード
などを巻付けた成型途中体、及び更生用台タイヤなどを
さす。なお、成型ドラムは、通常の円筒状をなすドラム
と、円周方向に分離可能な環状（トロイド状）セグメン
ト集合体とを含む。
【００１４】請求項１に記載した発明をさらに発展させ
て、請求項２に記載した発明のように、第一の積層ゴム
部材の成型の後、引き続き、同じ押出断面形状を保持し
た上で、第二のゴム材料のみを押出機から押出し、回転
支持体上に、押出す帯状ゴムを、第一の積層ゴム部材の
少なくとも一部とオーバーラップさせて、第二の積層ゴ
ム部材を成型する。
【００１５】請求項２に記載した発明をさらに発展させ
て、請求項３に記載した発明のように、第二の積層ゴム
部材の成型に引き続き、同じ押出断面形状を保持した上
で、第二のゴム材料のみに、第三のゴム材料を、ブレン
ド比率の段階的増加及び漸増の少なくとも一方の増加で
ブレンドした両種ゴム材料を押出機から押出し、回転支
持体上に、押出す帯状ゴムを、第二の積層ゴム部材の少
なくとも一部とオーバーラップさせて、第三の積層ゴム
部材を成型する。
【００１６】請求項３に記載した発明をさらに発展させ
て、請求項４に記載した発明のように、第三の積層ゴム
部材の成型の後、引き続き、同じ押出断面形状を保持し
た上で、第三のゴム材料のみを押出機から押出し、回転
支持体上に、押出す帯状ゴムを、第三の積層ゴム部材の
少なくとも一部とオーバーラップさせて、第四の積層ゴ
ム部材を成型する。
【００１７】請求項１〜４に記載した発明に関し、請求
項５に記載した発明のように、回転支持体の回転軸方向
に沿って、回転支持体に対し、押出機から押出す帯状ゴ
ムを、帯状ゴムの少なくとも幅方向縁部を相互にオーバ
ーラップさせながら順次螺旋巻回してゴム部材を成型す
る。
【００１８】請求項１〜５に記載した発明に関し、好適
には、請求項６に記載した発明のように、２種以上のゴ
ム材料に、加硫後において、１００％モジュラス及び３
００％モジュラスの少なくとも一方のモジュラスが、供
給順の２種間で１．０ＭＰａ以上異なる物性を有するゴ
ム組成物を用いる。
【００１９】請求項１、２、５、６に記載した発明に関
し、実際上、請求項７に記載した発明のように、２種の
ゴム材料に、加硫後タイヤのインナーライナ用ゴム組成
物を適用し、第一のゴム材料に、エアー不透過性のハロ
ゲン化ブチルゴム組成物及びブチルゴム組成物の少なく
とも一方を用い、第二のゴム材料に、天然ゴム組成物及
び天然ゴム系合成ゴム組成物の少なくとも一方を用い
る。
【００２０】請求項１、３、４、５、６に記載した発明
に関し、実際上、請求項８に記載した発明のように、３
種のゴム材料に、加硫後タイヤのトレッドアンダークッ
ション用ゴム組成物、トレッドベース用ゴム組成物及び
トレッドキャップ用ゴム組成物を適用し、この順に第一
のゴム材料、第二のゴム材料及び第三のゴム材料として
押出す。
【００２１】また、請求項１、３、４、５、６に記載し
た発明に関し、実際上、請求項９に記載した発明のよう
に、３種のゴム材料に、加硫後タイヤのビードフィラ用
ゴム組成物、サイドウォール用ゴム組成物及びゴムチェ
ーファ用ゴム組成物を適用し、この順に第一のゴム材
料、第二のゴム材料及び第三のゴム材料として押出す。
【００２２】前記目的その二を達成するため、この発明
の請求項１０に記載した発明は、表面に未加硫の帯状ゴ
ムの巻付面を有する回転可能な支持体と、該回転支持体
の巻付面に帯状ゴムを供給する押出機と、該押出機に２
種以上のゴム材料を個別に供給する２個以上のゴム材料
供給装置とを有し、各ゴム材料供給装置は、ゴム材料の
重量を計量し、ゴム材料の単位時間当りの供給量を調整
する供給量調整手段を備えることを特徴とする帯状未加
硫ゴムの積層装置である。
【００２３】請求項１０に記載した発明に関し、請求項
１１に記載した発明のように、押出機は、供給量調整手
段を介し押出機に計量ゴム材料を投入する時期と、この
ゴム材料の投入停止時期とを制御する制御手段を備え
る。
【００２４】また、請求項１０、１１に記載した発明に
関し、請求項１２に記載した発明のように、支持体及び
押出機のいずれか一方は、支持体の回転軸に沿って相対
移動可能な移動機構を有する。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１〜図１０に基づき説明する。図１は、この発明の帯状
未加硫ゴムの積層装置の概要を示す側面図であり、図２
は、第一の積層ゴム部材の模式的断面図であり、図３
は、図２に示す第一の積層ゴム部材の各ゴム材料の供給
比率と供給時間との関係をあらわす線図であり、図４
は、第二の積層ゴム部材の模式的断面図であり、図５
は、図４に示す第二の積層ゴム部材の各ゴム材料の供給
比率と供給時間との関係をあらわす線図であり、図６
は、第三の積層ゴム部材の模式的断面図であり、図７
は、図６に示す第三の積層ゴム部材の各ゴム材料の供給
比率と供給時間との関係をあらわす線図であり、図８
は、第四の積層ゴム部材の模式的断面図であり、図９
は、図８に示す第四の積層ゴム部材の各ゴム材料の供給
比率と供給時間との関係をあらわす線図であり、図１０
は、図８に示す第四の積層ゴム部材の加硫後における各
ゴムのモジュラス分布の説明図である。
【００２６】図１において、支持体１は、図示を省略し
た回転駆動源の駆動により回転する軸１ａに取付ける。
支持体１は、成型ドラム、成型ドラム上に一部の未加硫
ゴム部材や未加硫ゴム被覆コードなどを巻付けた成型途
中体、及び更生用台タイヤなどである。支持体１は、そ
の表面に未加硫帯状ゴム（以下帯状ゴムという）の巻付
面を有する。なお、台タイヤとは、使用済タイヤの残余
トレッドゴムなどを除去したタイヤである。
【００２７】支持体１の表面近傍に、押出機２の帯状ゴ
ム供給部２ａが位置するように、押出機２を配置する。
ここに、帯状ゴム積層装置は、支持体１と押出機２との
組合せ装置である。供給部２ａは、通常の押出口金を備
える場合と、押出口金の代わりに上下一対のローラダイ
を備える場合との双方を含む。
【００２８】押出機２は、２種以上、図示例は３種の未
加硫ゴム材料（以下ゴム材料という）Ａ、Ｂ、Ｃを個別
に供給するゴム材料供給装置３ａ、３ｂ、３ｃを有す
る。また、ゴム材料供給装置３ａ、３ｂ、３ｃは、ゴム
材料Ａ、Ｂ、Ｃの供給量をそれぞれ個別に調整する供給
量調整手段４を備える。供給量調整手段４を経たゴム材
料Ａ、Ｂ、Ｃは、ホッパ乃至フィーダ５を介して押出機
２の本体に投入する。
【００２９】また、図示を省略したが、押出機２は、ゴ
ム材料Ａ、Ｂ、Ｃ全般にわたり、供給量調整手段４を介
して押出機２に計量ゴム材料を投入する時期と、このゴ
ム材料の投入停止時期とを制御する制御手段を有する。
【００３０】また、押出機２は直状移動機構６を備え
る。直状移動機構６は、支持体１の回転軸１ａの中心軸
線Ｘに沿って押出機２を直状に移動させる。この移動
は、供給部２ａから供給する帯状ゴムを、支持体１の巻
付面に対し螺旋状に順次巻回するためのものである。
【００３１】従って、直状移動機構６の代わりに、支持
体１が直状移動機構（図示省略）を備えてもよい。さら
に、支持体１の巻付面が大きな曲率をもつ曲面である場
合には、押出機２は、直状移動機構６に加え、旋回移動
機構（図示省略）を備える。旋回移動機構は、供給部２
ａ先端を支持体１の巻付曲面に沿って旋回させる。
【００３２】帯状ゴム積層装置は、押出機２の供給部２
ａの前方にガイドローラ７を有する。ガイドローラ７
は、供給部２ａから供給する帯状ゴムを、回転する支持
体１の巻付面の所定位置に案内する。
【００３３】以上述べた帯状ゴム積層装置を用いて、回
転する支持体１に、押出機２から押出す帯状ゴムを順次
螺旋巻回して巻付け、所定断面形状をもつ積層ゴム部材
を成型する方法を、以下、説明する。
【００３４】押出機２に供給するゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃ
は、加硫後において、１００％モジュラス及び３００％
モジュラスの少なくとも一方のモジュラスが、供給順の
２種ゴム材料間で１．０ＭＰａ以上異なる物性を有する
ゴム組成物である。すなわち、ゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃの順
序で各ゴム材料を押出機２に供給するとき、上記モジュ
ラスが、ゴム材料Ａ、Ｂ間で１．０ＭＰａ以上異なり、
ゴム材料Ｂ、Ｃ間で１．０ＭＰａ以上異なる、というこ
とである。これら２種ゴム材料間で、いずれのゴム材料
がより大きなモジュラスをもつかは問わない。以下、供
給順は上記の通りとして述べる。
【００３５】そこで、第一のゴム材料Ａを押出機２に供
給し、押出した帯状ゴムＡを回転する支持体１（以下回
転支持体１という）上に順次螺旋巻回して巻付け、同種
ゴム部材Ａを成型する。この成型に引き続き、帯状ゴム
Ａと同じ押出断面形状を保持した上で、第一のゴム材料
Ａに、第二のゴム材料Ｂを加えたブレンド部材（Ａ＋
Ｂ）を押出機２に供給する。押出機２から押出した帯状
ブレンドゴム（Ａ＋Ｂ）を回転支持体１上に順次螺旋巻
回して巻付け、第一の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）｝
を成型する。
【００３６】このとき、第二のゴム材料Ｂのブレンド比
率は、段階的増加及び漸増の少なくとも一方の増加形態
をとらせる。ここに、ブレンド比率増加形態は、段階的
増加のみの場合、漸増のみの場合及び段階的増加と漸増
との組合せの場合の三者を含む。以下全て同じである。
【００３７】また、回転支持体１上に巻付ける帯状ゴム
Ａと帯状ブレンドゴム（Ａ＋Ｂ）との螺旋巻回は、次の
通りとする。すなわち、回転支持体１の回転軸１ａの軸
線Ｘ方向に沿って、回転支持体１に対し、帯状ゴムＡ及
び帯状ブレンドゴム（Ａ＋Ｂ）を、これらの少なくとも
幅方向縁部を相互にオーバーラップさせながら、順次螺
旋巻回してゴム部材Ａ、（Ａ＋Ｂ）を成型する。また、
同様に、帯状ブレンドゴム（Ａ＋Ｂ）は、同種ゴム部材
Ａの少なくとも一部とオーバーラップさせる。これらの
オーバーラップ構成は、以下に述べる全ての積層ゴム部
材に共通する。
【００３８】以上述べた帯状ゴムの積層方法を以下に述
べる積層方法の基本とし、この方法その一に従い成型し
た第一の積層ゴム部材の、回転支持体１の軸線Ｘ方向断
面を模式図として図２に示す。図２に示す第一の積層ゴ
ム部材は、図の右側から回転支持体１への巻付けを開始
し、帯状ゴムＡと帯状ブレンドゴム（Ａ＋Ｂ）とを比較
的小さな送りピッチｐで螺旋巻回したものである。この
積層形態は、いわばリボン形であるが、後述するモザイ
ク形でも良い。
【００３９】図３は、図２に示す第一の積層ゴム部材を
成型する際に、押出機２に供給するゴム材料Ａ、Ｂの供
給比率（％）と供給時間（ｔ）との関係を説明する線図
である。図３において、供給開始時間ｔ0 から供給時間
ｔ1 までは、ゴム材料Ａのみを押出機２に供給する。供
給時間ｔ1 からゴム材料Ｂのブレンドを開始する。供給
開始時間ｔ0 からから供給終了時間ｔE までの間は、ゴ
ム材料Ａとゴム材料Ｂとの供給量の総和を１００％とす
る。なお、供給量は容積とする。以下、同じである。
【００４０】方法その二を説明する。すなわち、方法そ
の一による第一の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）｝成型
の後、引き続き、帯状ブレンドゴム（Ａ＋Ｂ）と同じ押
出断面形状を保持した上で、第二のゴム材料Ｂのみを押
出機２から押出す。出した帯状ゴムＢを、回転支持体１
の第一の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）｝上に順次螺旋
巻回して巻付け、第二の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）
＋Ｂ｝を成型する。このとき、帯状ゴムＢはブレンドゴ
ム部材（Ａ＋Ｂ）の少なくとも一部とオーバーラップさ
せる。
【００４１】方法その二に従い成型した第二の積層ゴム
部材の、回転支持体１の軸線Ｘ方向断面を模式図として
図４に示す。図５は、図４に示す第二の積層ゴム部材を
成型する際に、押出機２に供給するゴム材料Ａ、Ｂの供
給比率（％）と供給時間（ｔ）との関係を説明する線図
である。図５において、ゴム材料Ｂは供給時間ｔ1 にて
供給を開始し、ゴム材料Ａは供給時間ｔ2 にて供給を停
止させる。供給開始時間ｔ0 から供給終了時間ｔE まで
の間は、各ゴムの供給総量は１００％である。
【００４２】方法その三を説明する。すなわち、方法そ
の二による第二の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ｝
成型の後、引き続き、第二のゴム材料Ｂのみに第三のゴ
ム材料Ｃを加えたブレンド部材（Ｂ＋Ｃ）を押出機２に
供給する。押出機２から押出した帯状ブレンドゴム（Ｂ
＋Ｃ）を回転支持体１の第二の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ
＋Ｂ）＋Ｂ｝上に順次螺旋巻回して巻付け、第三の積層
ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）｝を成型す
る。
【００４３】このとき、第三のゴム材料Ｃのブレンド比
率及び帯状ゴムの螺旋巻回におけるオーバーラップ構成
は先に述べた通りである。
【００４４】方法その三に従い成型した第三の積層ゴム
部材の、回転支持体１の軸線Ｘ方向断面を模式図として
図６に示す。図７は、図６に示す第三の積層ゴム部材を
成型する際に、押出機２に供給するゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃ
の供給比率（％）と供給時間（ｔ）との関係を説明する
線図である。図７において、ゴム材料Ｂは供給時間ｔ1
にて供給を開始し、ゴム材料Ａは供給時間ｔ2 にて供給
を停止させ、ゴム材料Ｃは供給時間ｔ3 にて供給を開始
する。供給開始時間ｔ0 から供給終了時間ｔEまでの間
は、各ゴムの供給総量は１００％である。
【００４５】方法その四を説明する。すなわち、方法そ
の三による第三の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋
（Ｂ＋Ｃ）｝成型の後、引き続き、第三のゴム材料Ｃの
みを押出機２に供給する。押出機２から押出した帯状ゴ
ムＣを回転支持体１の第三の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋
Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）｝上に順次螺旋巻回して巻付け、
第四の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）
＋Ｃ｝を成型する。このとき、帯状ゴムの螺旋巻回にお
けるオーバーラップ構成は先に述べた通りである。
【００４６】方法その四に従い成型した第四の積層ゴム
部材の、回転支持体１の軸線Ｘ方向断面を模式図として
図８に示す。図９は、図８に示す第三の積層ゴム部材を
成型する際に、押出機２に供給するゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃ
の供給比率（％）と供給時間（ｔ）との関係を説明する
線図である。図９において、ゴム材料Ｂは供給時間ｔ1
にて供給を開始し、ゴム材料Ａは供給時間ｔ2 にて供給
を停止させ、ゴム材料Ｃは供給時間ｔ3 にて供給を開始
し、ゴム材料Ｂは供給時間ｔ4 にて供給を停止する。供
給開始時間ｔ0 から供給終了時間ｔE までの間は、各ゴ
ムの供給総量は１００％である。
【００４７】以上述べた方法その一〜その四におけるゴ
ム材料Ａ、Ｂ、Ｃは、符号が同じであっても、各方法間
で必ずしも同じゴム組成物ではなく、各方法それぞれに
より異なるゴム組成物である。これらゴム材料Ａ、Ｂ、
Ｃの投入時期、投入時間経過に伴う投入量の変更及び投
入停止時期などを、供給量調整手段４及びその制御手段
によりコントロールする。
【００４８】積層方法その一〜その四によれば、以下
（１）〜（６）に述べる効果を奏する。 （１）図１０に示すように、加硫後の積層ゴムにおい
て、従来は、隣接ゴムＡ、Ｂ相互間に、隣接ゴムＢ、Ｃ
相互間に大きな剛性段差が生じていた。しかし、この発
明によれば、図に曲線で示すように、それぞれの隣接ゴ
ム相互間の剛性段差を解消することができる。その結
果、従来、隣接ゴム境界面に生じていたセパレーション
などの剥離故障発生を回避することができ、積層ゴム体
の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００４９】（２）従来は、隣接ゴムＡ、Ｂ乃至隣接ゴ
ムＢ、Ｃのうち一方ゴム材料が他方のゴム材料に対し、
成型時にグリーンタッキネス不足で接着不良が生じてい
た問題を、この発明の積層方法により完全に解消するこ
とができる。これにより、未加硫時の接着不良に基づく
製造不良発生は皆無となる。
【００５０】（３）従来は、例えば、一方ゴムがハロゲ
ン化ブチルゴム組成物及びブチルゴム組成物であり、そ
の隣接ゴムがＮＲ（天然ゴム）系、ＩＲ（イソプレンゴ
ム）系、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）系、これ
らのブレンド系などのゴム組成物のとき、加硫後の接着
力が極めて不十分である。しかし、いかなるゴムを使用
しても、この発明の積層方法により、十分に強力な接着
力を得ることができる。
【００５１】（４）押出機２により、回転支持体１に螺
旋巻回し巻付ける帯状ゴムを押出すことにより、容易に
ゴム材料を連続して変更することができる。その結果、
成型の完全自動化が容易となり、かつ、成型に要する総
工数を大幅に低減することができ、生産性が大幅に向上
する。
【００５２】（５）各帯状ゴムのゲージ及び幅を適宜設
定することができる。また、押出機２の供給部２ａ先端
を回転支持体１に近接させること、回転支持体１に巻付
ける帯状ゴムを、相互に幅方向に一部（縁部）オーバー
ラップさせること、同時に、巻付ける帯状ゴムを、先に
螺旋巻回したゴム部材の少なくとも一部とオーバーラッ
プさせること、の組合せにより、仕上がり各ゴム部材の
断面形状を、所望の形状に、高精度に、そして高能率で
実現することができる。
【００５３】（６）加硫後の積層ゴムにブレンドゴム領
域を形成するので、隣接ゴムの物性などに気遣いなく、
ゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃそれぞれに対し、単独で、最適物性
設計を施すことができる。その結果、加硫後の積層ゴム
は、理想的に高度の性能を発揮することができる。
【００５４】
【実施例】この発明の帯状ゴム積層方法をタイヤに適用
した実施例を、図１１に基づき説明する。図１１は、タ
イヤの回転軸線を含む平面による左半断面図である。図
１１において、タイヤ１０は、一対のビード部１１（片
側のみ示す）と、一対のサイドウォール部１２（片側の
み示す）と、トレッド部１３とを有する。また、タイヤ
１０は、ビード部１１内に埋設した一対のビードコア１
４相互間にわたり各部１１、１２、１３を補強する１プ
ライ以上のラジアルカーカス１５と、ラジアルカーカス
１５の外周でトレッド部１３を強化するベルト１６とを
備える。ラジアルカーカス１５の端末部は、対をなすビ
ードコア１４の間に係止する。
【００５５】またタイヤ１０は、その外側ゴム部材とし
て、ビード部１１にチェーファゴム１７と、サイドウォ
ール部１２にサイドウォールゴム１８と、トレッド部１
３のベルト１６の外周側にトレッドゴム１９とを有す
る。
【００５６】さらに、タイヤ１０は、その内側ゴム部材
としてインナーライナゴム２０を有し、ビード部１１か
らサイドウォール部１２の内部補強ゴム部材としてビー
ドフィラゴム２１を有する。また、ときに、タイヤ１０
は、その外側ゴム部材として、サイドウォールゴム１８
とトレッドゴム１９との橋渡し役を果たすミニサイドウ
ォールゴム２２を備える。
【００５７】また、トレッドゴム１９は、一般に、ベル
ト１６との接着を確保するためのトレッドアンダークッ
ションゴム２３を最内側に、トレッドベースゴム２４を
中間層に、そしてトレッドキャップゴム２５の多層構造
を有する。
【００５８】（実施例その一）ここに、自動車用タイヤ
は、現今、殆ど全てがチューブレス（以下Ｔ／Ｌとい
う）タイヤである。Ｔ／Ｌタイヤの重要な基本特性は充
てん空気の気密保持性である。そのため、インナーライ
ナゴム２０には、エアー不透過性のハロゲン化ブチルゴ
ム組成物及びブチルゴム組成物の少なくとも一方を用い
る。
【００５９】その一方、ラジアルカーカス１５の補強コ
ードの被覆ゴムはＮＲ系、ＩＲ系、ＳＢＲ系のゴム組成
物である。これらの系のゴム組成物とハロゲン化ブチル
ゴム組成物及びブチルゴム組成物とは、加硫後の接着性
が劣る。その結果、両種ゴム間で剥離が生じることが多
い。よって、インナーライナゴム２０に、先に説明した
方法その一に従う第一の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋
Ｂ）｝又は方法その二に従う第二の積層ゴム部材｛Ａ＋
（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ｝のいずれかを適用する。この場合、ゴ
ム部材Ａとゴム部材（Ａ＋Ｂ）とは、またゴム部材（Ａ
＋Ｂ）とゴム部材Ｂとほぼ全域でオーバーラップさせ
る。
【００６０】ゴム材料Ａには、ＮＲ系、ＩＲ系、ＳＢＲ
系のゴム組成物を適用する。ゴム材料Ｂには、ハロゲン
化ブチルゴム組成物及びブチルゴム組成物を適用する。
このようにすれば、ラジアルカーカス１５に近いゴム組
成物程、補強コードの被覆ゴム組成物に近づく。その結
果、補強コードの被覆ゴムとインナーライナゴム２０と
の間の剥離故障を阻止することができる。なお、補強コ
ードの被覆ゴムは、ハロゲン化ブチルゴム組成物及びブ
チルゴム組成物に比し、１ＭＰａ以上高い１００％モジ
ュラス及び３００％モジュラスを有する。
【００６１】（実施例その二）図１１に一点鎖線の丸で
示すα領域（トウ部）には、リム擦れ抵抗性に優れた超
硬質のチェーファゴム１７と軟質のインナーライナゴム
２０との境界面が存在する。このため、タイヤ１０のリ
ム組時、リム解き時にトウ欠け故障が生じ易い。よっ
て、チェーファゴム１７とインナーライナゴム２０と
に、方法その三に従う第三の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋
Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）｝又は方法その四に従う第四の積
層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）＋Ｃ｝を
適用する。
【００６２】この場合、インナーライナゴム２０は、先
に第二の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ｝を適用
し、その後、ゴム材料Ｃにチェーファゴム１７用ＢＲ
（ブタジエンゴム）系ゴム組成物を用い、第三の積層ゴ
ム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）｝又は第四の
積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）＋Ｃ｝
を完成させる。この場合、ゴム部材（Ｂ＋Ｃ）又は積層
ゴム部材｛（Ｂ＋Ｃ）＋Ｃ｝は、積層ゴム部材｛Ａ＋
（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ｝の両側一部とオーバーラップさせる。
なおチェーファゴム１７は、１００％モジュラスが４．
０〜８．０ＭＰａであり、ゴム材料Ｂの加硫後１００％
モジュラスより１ＭＰａ以上高い。これでトウ欠けを回
避することができる。
【００６３】（実施例その三）図１１に一点鎖線の丸で
示すβ領域には、タイヤ１０の荷重負荷直下で大きな曲
げひずみが発生する。その一方、１００％モジュラス
が、耐候性及び耐屈曲性に優れたサイドウォールゴム１
８は１．０〜２．５ＭＰａであり、ビード部１１の補強
強化を目的とするビードフィラゴム２１は５．０〜１
０．０ＭＰａである。よって、β領域は、ゴムの厚さ方
向でみて、図１０に示すモジュラス配列形態を呈する。
このモジュラス段差により、しばしば、β領域にゴム境
界面剥離故障が生じる。
【００６４】よって、ビードフィラゴム２１と、サイド
ウォールゴム１８と、チェーファゴム１７とに、方法そ
の四に従う第四の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋
（Ｂ＋Ｃ）＋Ｃ｝を適用する。ゴム部材Ａはビードフィ
ラゴム２１のゴム組成物、ゴム部材Ｂはサイドウォール
ゴム１８のゴム組成物、ゴム部材Ｃはチェーファゴム１
７のゴム組成物とする。この第四の積層ゴム部材を用い
ることで、図１０に示すように、モジュラス分布は曲線
状となり、実際上、モジュラス段差は無くなる。その結
果、ゴム境界面剥離故障は発生しなくなる。この場合
も、各積層ゴム部材は、相互間で一部のオーバーラップ
とする。
【００６５】（実施例その四）図１１に一点鎖線の丸で
示すγ領域には、タイヤ１０の荷重負荷直下で大きなひ
ずみが発生する。その一方、３００％モジュラスが、ス
チールコードの被覆に適合する高モジュラスの被覆ゴム
と同種のトレッドアンダークッションゴム２３は１５〜
１８ＭＰａであり、クッション性に富むトレッドベース
ゴム２４は５〜１２ＭＰａであり、耐摩耗性や操縦安定
性に優れるトレッドキャップゴム２５は７〜１３ＭＰａ
である。実際上は、隣接ゴム間で１．０ＭＰａ以上のモ
ジュラス差を有する。よって、γ領域も、ゴムの厚さ方
向でみて、図１０に示すモジュラス配列形態を呈する。
このモジュラス段差により、しばしば、γ領域にゴム境
界面剥離故障が生じる。
【００６６】よって、トレッドゴム１９に、方法その四
に従う第四の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ
＋Ｃ）＋Ｃ｝を適用する。ゴム部材Ａはトレッドアンダ
ークッションゴム２３のゴム組成物、ゴム部材Ｂはトレ
ッドベースゴム２４のゴム組成物、ゴム部材Ｃはトレッ
ドキャップゴム２５のゴム組成物とする。この第四の積
層ゴム部材を用いることで、図１０に示すように、モジ
ュラス分布は曲線を示し、実際上、モジュラス段差は無
くなる。その結果、ゴム境界面剥離故障は発生しなくな
る。この場合の各積層ゴム部材は、相互間でほぼ全幅に
わたるオーバーラップとする。
【００６７】方法その四をさらに発展させ、導電性に優
れるミニサイドウォールゴム２２も、そのゴム組成物を
ゴム材料Ｄとして、第五の積層ゴム部材を成型すること
もできる。この場合、ゴム材料Ｄはサイドウォールゴム
１８のゴム組成物とする。ゴム材料Ｄを有する積層ゴム
部材は、他の積層ゴム部材の両側一部とオーバーラップ
させる。
【００６８】（その他の実施例）図１２は、自動車のエ
ンジンマウントブロックの断面図である。図１２におい
て、エンジンマウントブロック３０は、一方で、成るべ
く高い制振効果を有するゴムを必要とし、他方で耐候性
に優れるゴムを必要とする。よって、エンジンマウント
ブロック３０に、方法その二に従う第二の積層ゴム部材
｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ｝を適用する。
【００６９】すなわち、エンジンマウントブロック３０
の外側ゴムに、耐候性に優れるゴム組成物のゴム材料Ａ
を用い、内側ゴムに高い制振効果を有するゴム組成物の
ゴムＢを用いる。これにより互いに相反するゴム物性を
用いて、要求性能を十分に充足させることができる。こ
の場合も、ゴム部材Ａ、ゴム部材（Ａ＋Ｂ）及びゴム部
材Ｂは、ほぼ全域でオーバーラップさせる。エンジンマ
ウントブロック３０以外に、説明は省略するが、防振ゴ
ム、防舷材などに、方法その一〜その四、その発展方法
を用いる。
【００７０】
【発明の効果】この発明の請求項１〜９に記載した発明
によれば、タイヤやその他のゴム複合体の製造に際し、
省スペースでの成型自動化の下で、タイヤやその他のゴ
ム複合体の十分な耐久性保持と各ゴムへの最適設計ゴム
組成物の適用とを両立させることができ、各ゴムの高精
度な所望断面形状と精密な所望配置とを容易に実現させ
ることが可能な、高生産性の帯状未加硫ゴムの積層方法
を提供することができる。また、この発明の請求項１０
〜１２に記載した発明によれば、簡単でコンパクトな構
造を有し、請求項１〜９に記載した発明を確実に実現さ
せることが可能な低コストの帯状未加硫ゴムの積層装置
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の帯状未加硫ゴムの積層装置の概要
側面図である。
【図２】 この発明の第一の積層ゴム部材の模式的断面
図である。
【図３】 図２に示す第一の積層ゴム部材の各ゴム材料
の供給比率と供給時間との関係をあらわす線図である。
【図４】 この発明の第二の積層ゴム部材の模式的断面
図である。
【図５】 図４に示す第二の積層ゴム部材の各ゴム材料
の供給比率と供給時間との関係をあらわす線図である。
【図６】 この発明の第三の積層ゴム部材の模式的断面
図である。
【図７】 図６に示す第三の積層ゴム部材の各ゴム材料
の供給比率と供給時間との関係をあらわす線図である。
【図８】 この発明の第四の積層ゴム部材の模式的断面
図である。
【図９】 図８に示す第四の積層ゴム部材の各ゴム材料
の供給比率と供給時間との関係をあらわす線図である。
【図１０】 図８に示す第四の積層ゴム部材の加硫後に
おける各ゴムのモジュラス分布の説明図である。
【図１１】 この発明のタイヤの左半断面図である。
【図１２】 この発明の自動車のエンジンマウントブロ
ックの断面図である。
【符号の説明】
１ 支持体 １ａ 回転軸 ２ 押出機 ２ａ 供給部 ３ａ、３ｂ、３ｃ ゴム材料供給装置 ４ 供給量調整手段 ５ ホッパ（フィーダ） ６ 直状移動機構 ７ ガイドローラ １０ タイヤ １１ ビード部 １２ サイドウォール部 １３ トレッド部 １４ ビードコア １５ ラジアルカーカス １６ ベルト １７ チェーファゴム １８ サイドウォールゴム １９ トレッドゴム ２０ インナーライナゴム ２１ ビードフィラーゴム ２２ ミニサイドウォールゴム ２３ トレッドアンダークッションゴム ２４ トレッドベースゴム ２５ トレッドキャップゴム ３０ エンジンマウントブロック Ａ、Ｂ、Ｃ ゴム材料 Ｘ 中心軸線 ｐ 送りピッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 21:00 Ｂ２９Ｌ 30:00

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転する支持体に、押出機から押出す帯
    状未加硫ゴムを螺旋巻回して、所定断面形状をもつ積層
    ゴム部材を成型するに当り、 押出機に供給するゴム材料に、加硫後モジュラスが、少
    なくとも供給順の２者間で互いに異なる２種以上のゴム
    組成物を用い、 第一のゴム材料を押出機から押出し、回転支持体上に、
    押出す帯状ゴムによる同種ゴム部材を成型し、 引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第一のゴ
    ム材料に、第二のゴム材料を、ブレンド比率の段階的増
    加及び漸増の少なくとも一方の増加でブレンドした両種
    ゴム材料を押出機から押出し、回転支持体上に、押出す
    帯状ゴムを、上記同種ゴム部材の少なくとも一部とオー
    バーラップさせて、第一の積層ゴム部材を成型すること
    を特徴とする帯状未加硫ゴムの積層方法。
  2. 【請求項２】 第一の積層ゴム部材の成型の後、引き続
    き、同じ押出断面形状を保持した上で、第二のゴム材料
    のみを押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状
    ゴムを、第一の積層ゴム部材の少なくとも一部とオーバ
    ーラップさせて、第二の積層ゴム部材を成型する請求項
    １に記載した帯状未加硫ゴムの積層方法。
  3. 【請求項３】 第二の積層ゴム部材の成型に引き続き、
    同じ押出断面形状を保持した上で、第二のゴム材料のみ
    に、第三のゴム材料を、ブレンド比率の段階的増加及び
    漸増の少なくとも一方の増加でブレンドした両種ゴム材
    料を押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴ
    ムを、第二の積層ゴム部材の少なくとも一部とオーバー
    ラップさせて、第三の積層ゴム部材を成型する請求項２
    に記載した帯状未加硫ゴムの積層方法。
  4. 【請求項４】 第三の積層ゴム部材の成型の後、引き続
    き、同じ押出断面形状を保持した上で、第三のゴム材料
    のみを押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状
    ゴムを、第三の積層ゴム部材の少なくとも一部とオーバ
    ーラップさせて、第四の積層ゴム部材を成型する請求項
    ３に記載した帯状未加硫ゴムの積層方法。
  5. 【請求項５】 回転支持体の回転軸方向に沿って、回転
    支持体に対し、押出機から押出す帯状ゴムを、帯状ゴム
    の少なくとも幅方向縁部を相互にオーバーラップさせな
    がら順次螺旋巻回してゴム部材を成型する請求項１〜４
    のいずれか一項に記載した帯状未加硫ゴムの積層方法。
  6. 【請求項６】 ２種以上のゴム材料に、加硫後におい
    て、１００％モジュラス及び３００％モジュラスの少な
    くとも一方のモジュラスが、供給順の２種間で１．０Ｍ
    Ｐａ以上異なる物性を有するゴム組成物を用いる請求項
    １〜５のいずれか一項に記載した帯状未加硫ゴムの積層
    方法。
  7. 【請求項７】 ２種のゴム材料に、加硫後タイヤのイン
    ナーライナ用ゴム組成物を適用し、第一のゴム材料に、
    エアー不透過性のハロゲン化ブチルゴム組成物及びブチ
    ルゴム組成物の少なくとも一方を用い、第二のゴム材料
    に、天然ゴム組成物及び天然ゴム系合成ゴム組成物の少
    なくとも一方を用いる請求項１、２、５、６のいずれか
    一項に記載した帯状未加硫ゴムの積層方法。
  8. 【請求項８】 ３種のゴム材料に、加硫後タイヤのトレ
    ッドアンダークッション用ゴム組成物、トレッドベース
    用ゴム組成物及びトレッドキャップ用ゴム組成物を適用
    し、この順に第一のゴム材料、第二のゴム材料及び第三
    のゴム材料として押出す請求項１、３、４、５、６のい
    ずれか一項に記載した帯状未加硫ゴムの積層方法。
  9. 【請求項９】 ３種のゴム材料に、加硫後タイヤのビー
    ドフィラ用ゴム組成物、サイドウォール用ゴム組成物及
    びゴムチェーファ用ゴム組成物を適用し、この順に第一
    のゴム材料、第二のゴム材料及び第三のゴム材料として
    押出す請求項１、３、４、５、６のいずれか一項に記載
    した帯状未加硫ゴムの積層方法。
  10. 【請求項１０】 表面に未加硫の帯状ゴムの巻付面を有
    する回転可能な支持体と、該回転支持体の巻付面に帯状
    ゴムを供給する押出機と、該押出機に２種以上のゴム材
    料を個別に供給する２個以上のゴム材料供給装置とを有
    し、 各ゴム材料供給装置は、ゴム材料の重量を計量し、ゴム
    材料の単位時間当りの供給量を調整する供給量調整手段
    を備えることを特徴とする帯状未加硫ゴムの積層装置。
  11. 【請求項１１】 押出機は、供給量調整手段を介し押出
    機に計量ゴム材料を投入する時期と、このゴム材料の投
    入停止時期とを制御する制御手段を備える請求項１０に
    記載した帯状未加硫ゴムの積層装置。
  12. 【請求項１２】 支持体及び押出機のいずれか一方は、
    支持体の回転軸に沿って相対移動可能な移動機構を有す
    る請求項１０又は１１に記載した帯状未加硫ゴムの積層
    装置。
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