JP2000254980A - タイヤゴム部材形成用のゴムストリップ、それを用いたタイヤ、及びゴムストリップの製造装置 - Google Patents

タイヤゴム部材形成用のゴムストリップ、それを用いたタイヤ、及びゴムストリップの製造装置

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JP2000254980A JP11057392A JP5739299A JP2000254980A JP 2000254980 A JP2000254980 A JP 2000254980A JP 11057392 A JP11057392 A JP 11057392A JP 5739299 A JP5739299 A JP 5739299A JP 2000254980 A JP2000254980 A JP 2000254980A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤゴム部材の形成に際し、その表面での
傷の発生を防止でき、しかも巻付け回数の増加を抑えて
生産能率の低下やエアー残りの発生を抑制できる。 【解決手段】 巻回させることにより仕上げ断面形状に
近い形状のタイヤゴム部材を形成するゴムストリップで
あって、厚さＴ１が０．３〜１．５ｍｍのストリップ本
体と、このストリップ本体の両側部に配されかつ前記厚
さＴ１より小の厚さＴ２を有するとともに巾Ｗ２が０．
５〜５．０ｍｍの耳部とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤゴム部材の
うち特に厚さが小なサイドウォールゴムやインナーライ
ナゴムの形成に好適であり、このタイヤゴム部材を能率
よくしかも空気残りや表面傷を招くことなく形成しうる
タイヤゴム部材形成用のゴムストリップ、それを用いた
タイヤ、及びゴムストリップの製造装置に関する。
【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、トレッドゴム、サイドウォールゴム、クリ
ンチゴム、ブレーカクッションゴム、インナーライナゴ
ムなど異なる配合の複数種のゴム部材によって構成され
ている。このようなゴム部材は、通常、ゴム押出機等か
ら所定の仕上げ断面形状で連続して押し出し成形されて
おり、その仕上げ断面形状は、ゴム押出機のヘッド部に
設ける口金により決定されている。
【０００３】しかし、仕上げ断面形状で押出し成形する
従来の方法では、ゴム部材の断面サイズが大きいため、
使用するゴム押出機も大型のものが必要となり、その結
果、生産ラインを小型化できないという問題がある。ま
たタイヤの種類等に応じて多種類の口金を各ゴム部材ご
とに用意しなければならず、しかも製造するタイヤの種
類替えの都度、前記口金の交換や調整作業等が要求され
るなど、多品種少量生産の傾向が強い近年においては、
生産性が非常に悪いものとなっている。
【０００４】そこで、近年、このような問題点を解決す
べく、図１０（Ａ）に略示するように、リボン状の未加
硫のゴムストリップａを円筒ドラムｂ上で順次巻き付け
ることによって、所望の仕上げ断面形状ｃに近い輪郭形
状ｄでトレッドゴムｅを形成することが提案されてい
る。
【０００５】そして、このような方式を用い、前記トレ
ッドゴムｅ以外のゴム部材をも形成することが強く望ま
れ出している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記方
式に用いられるゴムストリップａは、一般に、図１０
（Ｂ）に略示するように、偏平な矩形断面形状を有して
いる。そのため、前記仕上げ断面形状ｃと輪郭形状ｄと
の間の誤差が大きくなりやすく、またゴム部材表面に生
じる鋸歯状の段差が過大となる傾向にある。その結果、
加硫成形後においてゴム部材の表面に亀裂状の傷が発生
し、タイヤ強度及び耐久性を低下させることが判明し
た。このような傷は、特に、仕上げ断面形状ｃが薄いサ
イドウォールゴムやインナーライナゴムにおいて顕著と
なる。
【０００７】なお前記傷は、ゴムストリップａの厚さａ
ｔを、例えば０．３〜０．６ｍｍ程度まで減じることに
よって解消しうることが判明している。
【０００８】しかし前記厚さａｔの減少は、巻付け回数
の増加を招くなどゴム部材の形成時間が長くなり生産能
率を低下する。しかも前記厚さａｔの減少により、形成
可能なゴムストリップａの巾ａｗも制限されることか
ら、生産能率の低下は更に助長される傾向となる。また
巻付け回数の増加に伴い、内部に発生するエアー残り
（空気溜まり）の発生頻度や量も増加するという問題も
発生する。
【０００９】そこで本発明の第１の目的は、ストリップ
本体の両側に厚さが小な耳部を設けた所定断面形状のゴ
ムストリップを用いることを基本として、タイヤゴム部
材の形成に際して、その表面での傷の発生を防止し、し
かも巻付け回数の増加を抑えて生産能率の低下やエアー
残りの発生を抑制しうるタイヤゴム部材形成用のゴムス
トリップの提供にある。
【００１０】また本発明の第２の目的は、前記ゴムスト
リップからなるタイヤゴム部材を用いることによって、
表面に傷や内部にエアー残りなどの発生がなくタイヤ強
度及び耐久性を改善したタイヤの提供にある。
【００１１】また本発明の第３の目的は、前記ゴムスト
リップを、高品質でかつ効率よく形成しうる製造装置の
提供にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１におけるタイヤゴム部材形成用のゴムスト
リップの発明は、円筒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のタイヤゴム部材を
形成するタイヤゴム部材形成用のゴムストリップであっ
て、厚さＴ１が０．３〜１．５ｍｍのストリップ本体
と、このストリップ本体の両側部に配されかつ前記厚さ
Ｔ１より小の厚さＴ２を有するとともに巾Ｗ２が０．５
〜５．０ｍｍの耳部とからなることを特徴としている。
【００１３】また請求項２におけるタイヤの発明は、請
求項１に記載のゴムストリップを用いたことを特徴とし
ている。
【００１４】また請求項３における発明は、請求項１に
記載のゴムストリップを製造する製造装置であって、
ゴム押出し機本体と、このゴム押出し機本体から吐出さ
れるゴムにより横長矩形断面のゴム押出し体を形成して
押出口から押出す押出しヘッドとを有するゴム押出し装
置、及び前記押出口の近傍に配されかつ上、下のカレン
ダーロールからなるローラヘッドを具え、前記上、下の
カレンダーロール間の間隙部を、前記ゴムストリップの
断面形状に近似させるとともに、前記押出口の開口高さ
ＨＡ１を、前記ゴムストリップの厚さＴ１の１．５〜
７．５倍、かつ前記押出口の開口巾ＷＡ１を前記ゴムス
トリップの巾Ｗ０の０．６〜０．９倍としたことを特徴
としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】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は、タイヤ１が乗用車用のラ
ジアルタイヤの場合を例示しており、前記タイヤ１は、
ゴム配合を違えた複数種のタイヤゴム部材Ｇによって構
成されるとともに、カーカス６とブレーカ７とを含むコ
ード補強層によって補強される。
【００１６】前記カーカス６は、カーカスコードをタイ
ヤ赤道Ｃに対して例えば７０〜９０°の角度で配列した
１枚以上のカーカスプライからなり、このカーカスプラ
イは、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の廻りで折返して係止される。ま
た前記ブレーカ７は、ブレーカコードをタイヤ赤道Ｃに
対して１０〜３５°の角度で配列した複数のブレーカプ
ライから形成される。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
ルコードなどが好適に採用できる。
【００１７】また前記タイヤゴム部材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
配されてタイヤ内腔Ｈを囲むインナライナーゴムＧ３
と、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、ブレーカ７の両端かつカーカス６との間に配
されてブレーカ外端を保護するブレーカクッションゴム
Ｇ５とを含むことができる。
【００１８】ここで、本願のタイヤ１では、前記タイヤ
ゴム部材Ｇ１〜Ｇ５の内の少なくとも一つ、本例では、
前記タイヤゴム部材Ｇ１〜Ｇ５の全部を、リボン状の未
加硫のゴムストリップ９の巻回によって形成している。
すなわち、図２の如く、ゴムストリップ９を円筒ドラム
１０上で螺旋状に順次巻き付け、各タイヤゴム部材Ｇ１
〜Ｇ５が要求する仕上げ断面形状Ｐ０に近い輪郭形状の
積層体として仕上げている。なお図２では、タイヤゴム
部材ＧがサイドウォールゴムＧ２の場合を例示してい
る。
【００１９】なお前記タイヤゴム部材Ｇとしては、前記
ビードコア５から半径方向外側にのびる断面三角形状の
ビードエーペックスゴムＧ６も含まるが、このビードエ
ーペックスゴムＧ６は、通常の生タイヤ製造ラインにお
いては、予めビードコア５に一体接合された複合体とし
て取扱われるため、製造工程上、本例では、ゴムストリ
ップ９による形成は行わない。
【００２０】そして、前記ゴムストリップ９は、図３に
その断面を拡大して示すように、厚さＴ１が０．３〜
１．５ｍｍのストリップ本体９Ａと、このストリップ本
体９Ａの両側部に配されかつ前記厚さＴ１より小の厚さ
Ｔ２を有するとともに巾Ｗ２が０．５〜５．０ｍｍの耳
部９Ｂ、９Ｂとからなることを特徴としている。
【００２１】本例では、前記ストリップ本体９Ａは、厚
さＴ１が一定の横長偏平の矩形状をなし、また前記耳部
９Ｂの下面が、ストリップ本体９Ａの下面と略整一して
配される場合を例示している。
【００２２】この前記ゴムストリップ９は、巻回に際し
て、図４に誇張して示すように、隣り合うゴムストリッ
プ９との段差を前記耳部９Ｂによって緩和する。従っ
て、厚さをＴ２まで減じた従来の矩形断面のゴムストリ
ップａ（図１０（Ｂ）に示す）の場合と同様、滑らかな
輪郭形状を形成するとともに、この輪郭形状を要求する
仕上げ断面形状Ｐ０により近似させることができる。す
なわち、輪郭形状の精度を高め、加硫後の表面傷の発生
を防止できる。その反面、ゴムストリップ９は、厚さを
Ｔ１とした従来のゴムストリップａと略同程度の巻付け
回数によってタイヤゴム部材Ｇを形成することができ、
生産能率の低下やエアー残りの発生を抑制しうる。
【００２３】言い換えると、前記ゴムストリップ９は、
厚さをＴ１とした場合の従来のゴムストリップａと、厚
さをＴ２とした場合の従来のゴムストリップａとがそれ
ぞれ有する短所を解消し、かつ双方が有する長所を有効
に発揮することができるのである。
【００２４】そのために、前記ストリップ本体９Ａの厚
さＴ１は、前記０．３〜１．５ｍｍの範囲とすることが
必要である。０．３ｍｍ未満では巻付け回数を不必要に
増加し、また１．５ｍｍを越えると輪郭形状の精度の向
上効果を充分に高めることが難しくなる。従って、前記
厚さＴ１は、形成するタイヤゴム部材Ｇの仕上げ断面形
状にもよるが、特に生産性の観点から０．６ｍｍ以上と
するのが好ましい。
【００２５】また前記耳部９Ｂの厚さＴ２は、前記厚さ
Ｔ１より小であるが、輪郭形状の精度の観点から０．２
〜０．５ｍｍとするのが好ましい。
【００２６】また前記耳部９Ｂの巾Ｗ２が、０．５ｍｍ
未満あるいは５．０ｍｍを越えた場合には、輪郭形状の
精度の向上効果が低下する。なおゴムストリップ９全体
の巾Ｗ０は、形成するタイヤゴム部材Ｇの仕上げ断面形
状にもより特に規制されないが、５．０〜４０．０ｍｍ
の範囲から設定するのが一般的である。
【００２７】ここで、ゴムストリップ９としては、例え
ば図５（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、ストリップ本体９
Ａを、横長偏平の矩形状のほか、台形状、半楕円状（半
長円状を含む）、あるいは山形状など種々な形状に形成
することができる。また、例えば図６（Ａ）〜（Ｅ）に
示すように、例えば図３や図５（Ａ）〜（Ｄ）で示すゴ
ムストリップ９の輪郭形状を上下対称に設けたものなど
も採用できる。この図６（Ａ）〜（Ｅ）の場合には、前
記耳部９Ｂは、ストリップ本体９Ａの厚さ方向の中央で
突出する。
【００２８】またストリップ本体９Ａは、前記図３およ
び図６（Ａ）以外の形状に見られるように、その厚さＴ
１を全体的あるいは部分的に変化させることもでき、係
る場合にはストリップ本体９Ａの最大厚さをもって厚さ
Ｔ１と定義する。なお耳部９Ｂの厚さＴ２は実質的に一
定である。
【００２９】このようなゴムストリップ９は、従来と同
様の巻付け方法によって、各タイヤゴム部材Ｇを形成で
きる。
【００３０】次に、前記ゴムストリップ９を製造する製
造装置１１を説明する。前記製造装置１１は、図７に示
すように、横長矩形断面のゴム押出し体１２を押出形成
するゴム押出し装置１３と、その押出口１６の近傍に配
されるローラヘッド１４とから構成される。
【００３１】前記ゴム押出し装置１３は、スクリュー軸
１５を有するゴム押出機本体１３Ａと、このゴム押出し
機本体１３Ａから吐出されるゴムにより前記ゴム押出し
体１２を形成して押出口１６から押出す押出しヘッド１
３Ｂとを具える。なおゴム押出機本体１３Ａは、投入さ
れるゴムを、電動機Ｍにより減速機を介して駆動される
前記スクリュー軸１５によって混練、溶融する周知の構
成をなす。
【００３２】また前記押出しヘッド１３Ｂは、前記ゴム
押出し機本体１３Ａの先端に取付き前記押出口１６を構
成する押出成形用の口金１７を具えている。
【００３３】次に、ローラヘッド１４は、上、下のカレ
ンダーロール１９Ｕ、１９Ｌを有する周知構成をなし、
例えばロールスタンド等（図示しない）を介して、押出
口１６からのゴム押出し方向に対して直交する横向きで
保持されるとともに、上、下のカレンダーロール１９
Ｕ、１９Ｌは、互いに同速度でかつ同期しながら回転可
能に駆動制御される。
【００３４】そして、この上、下のカレンダーロール１
９Ｕ、１９Ｌ間の間隙部Ｋ（図８に示す）は、前記ゴム
ストリップ９の断面形状に近似している。ここで「近似
している」とは、ゴムストリップ９の断面形状と実質的
に相似形であり、ゴムのリバウンドを考慮して相似比は
０．５７〜０．８０の範囲で間隙部Ｋの方が小である。
【００３５】すなわち、上、下のカレンダーロール１９
Ｕ、１９Ｌの一方または双方は、直円筒状のロール本体
１９Ａの周囲に、前記ストリップ本体９Ａに相当する凹
み部分１９Ｂを凹設している。従って、ロール本体１９
Ａ、１９Ａ間での間隙部分Ｋ１によって耳部９Ｂが成形
され、前記凹み部分１９Ｂがなす隙間部分Ｋ２によって
ストリップ本体９Ａが成形される。なお図６（Ａ）〜
（Ｅ）に示すゴムストリップ９の場合には、双方のロー
ル本体１９Ａの周囲に凹み部分１９Ｂを凹設する。
【００３６】このように、本願の製造装置１１では、い
ったんゴム押出し装置１３を用いて、横長矩形のゴム押
出し体１２を形成し、カレンダー成形における発熱が問
題にならない程度に予加工を施した後、ローラヘッド１
４により最終形状に加工している。従って、寸法の精度
および安定性が高まり、通常、カレンダー成形において
必要とされていた巾規制のためのナイフカット作業が不
必要となるなど、製造効率を向上できる。しかも、重要
な耳部９Ｂにおける厚さＴ２のバラつきを大巾に抑える
ことができるなど、ゴムストリップ９を高品質で形成で
きる。
【００３７】なお、そのためには、押出しヘッド１３Ｂ
における前記押出口１６の開口高さＨＡ１を、前記ゴム
ストリップの厚さＴ１の１．５〜７．５倍、かつ前記押
出口１６の開口巾ＷＡ１を前記ゴムストリップの巾Ｗ０
の０．６〜０．９倍とすることが必要である。
【００３８】前記開口高さＨＡ１が７．５×Ｔ１より大
の時、及び開口巾ＷＡ１が０．６×Ｗ０より小の時に
は、カレンダー成形での加工率が過大となりゴムストリ
ップ９の品質及び精度が不充分となる。特に巾の精度が
不安定となり、ナイフカットによる巾精度の維持が必要
となってくる。また前記開口高さＨＡ１が１．５×Ｔ１
より小の時、１．５mm以下のゴムストリップ９を得るに
は、押出し時のゴム厚さが薄くなることから、押出圧力
が高くなってしまい、寸法が不安定となってしまうと
か、ゴムのスコーチが進む問題が発生する。一方開口巾
ＷＡ１が０．９×Ｗ０より大の時には、逆に加工率が過
小となり、ゴムストリップ９が切れてしまう問題が発生
しやすくなり、寸法安定性も損なわれる。
【００３９】
【実施例】（１） 図９（Ａ）、（Ｂ）に示す形状と寸
法とを有する押出口１６およびカレンダーロール１９
Ｕ、１９Ｌ間の間隙部Ｋを具えた製造装置１１を用いる
ことにより、図３に示す断面形状をなしかつ表１に示す
寸法のゴムストリップ９を、安定して形成することがで
きた。この時のカレンダーロールの表面速度は５０ｍ／
分、ゴム押出機（φ４５コールドフィード押出機；スク
リュー回転数８０ＲＰＭ）の押出速度は約９ｍ／分であ
った。
【００４０】
【表１】
【００４１】（２） 次に、表２の仕様に基づくゴムス
トリップを用い、各タイヤゴム部材Ｇ１〜Ｇ５を形成す
るとともに、このタイヤゴム部材Ｇ１〜Ｇ５を使用して
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤを試作した。
そして加硫後の試供タイヤを目視あるいは解体して各タ
イヤゴム部材Ｇ１〜Ｇ５の表面の傷の状態、及びエアー
残り状態を比較した。
【００４２】またドラム試験器を使用し、前記試供タイ
ヤを、リム（６．０×ＪＪ）、内圧（１９０ｋｐａ）、
荷重（６．９６ＫＮ）、速度８０ｋｍ／ｈの条件の基で
３００００ｋｍの距離を走行させ、各タイヤゴム部材Ｇ
１〜Ｇ５に生じた亀裂損傷を比較した。
【００４３】
【表２】
【００４４】表に示すように、実施例のタイヤは、耳部
を設けたゴムストリップを使用しているため、従来、サ
イドウォールゴムやインナーライナゴムにおいて顕著で
あった傷の発生、及びそれに原因する走行時の割れなど
の損傷を抑制できるのが確認できた。
【００４５】
【発明の効果】本願の請求項１のゴムストリップは、ス
トリップ本体の両側に、厚さが小な耳部を設けた所定断
面形状を有しているため、タイヤゴム部材の形成に際し
て、その表面での傷の発生を防止でき、しかも巻付け回
数の増加を抑えて生産能率の低下やエアー残りの発生を
抑制しうる。
【００４６】また請求項２のタイヤは、前記ゴムストリ
ップからなるタイヤゴム部材を用いているため、前記傷
やエアー残りに原因するタイヤの強度および耐久性の低
下を防止できる。
【００４７】また請求項３の製造装置は、横長矩形断面
のゴム押出し体を押出形成する押出口を有するゴム押出
し装置と、ゴムストリップの断面形状に近似する間隙部
をカレンダーロール間に有するローラヘッドとを用いて
いるため、巾規制のためのナイフカット作業を要するこ
となく、高品質かつ高精度のゴムストリップを効率良く
かつ安定して形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】ゴムストリップによって形成されるタイヤゴム
部材の一部を説明する断面図である。
【図３】ゴムストリップの一例を示す断面図である。
【図４】その作用効果の一つを示す線図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）はゴムストリップの他の例を示
す断面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｅ）はゴムストリップのさらに他の
例を示す断面図である。
【図７】ゴムストリップの製造に用いる製造装置の断面
図である。
【図８】カレンダーロール間の間隙部を示す断面図であ
る。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、表１のゴムストリップを形
成するときの押出口及び間隙部の寸法の一例を示す線図
である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）は従来技術を説明する線図、
およびそれに用いるゴムストリップの断面図である。
【符号の説明】
１ タイヤ ９ ゴムストリップ ９Ａ ストリップ本体 ９Ｂ 耳部 １０ 円筒ドラム １１ 製造装置 １２ ゴム押出し体 １３ ゴム押出し装置 １３Ａ ゴム押出し機本体 １３Ｂ 押出しヘッド １４ ローラヘッド １６ 押出口 １９Ｕ、１９Ｌ 上、下のカレンダーロール Ｐ０ 仕上げ断面形状 Ｇ、Ｇ１〜Ｇ５ タイヤゴム部材 Ｋ 間隙部
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ６０Ｃ 13/00 Ｂ６０Ｃ 13/00 Ｊ // Ｂ２９Ｋ 21:00 Ｂ２９Ｌ 30:00 Ｆターム(参考） 4F204 AA45 AH20 FA01 FB01 FB25 FG03 FG08 4F207 AA45 AH20 KA01 KA17 KB27 KW41 4F212 AA45 AH20 VA11 VD09 VD22 VK02 VK34 VL08 VL11 VL32

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】円筒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のタイヤゴム部材を形成
    するタイヤゴム部材形成用のゴムストリップであって、
    厚さＴ１が０．３〜１．５ｍｍのストリップ本体と、こ
    のストリップ本体の両側部に配されかつ前記厚さＴ１よ
    り小の厚さＴ２を有するとともに巾Ｗ２が０．５〜５．
    ０ｍｍの耳部とからなることを特徴とするタイヤゴム部
    材形成用のゴムストリップ。
  2. 【請求項２】請求項１のゴムストリップを用いたタイヤ
    ゴム部材を有するタイヤ。
  3. 【請求項３】請求項１のゴムストリップを製造する製造
    装置であって、 ゴム押出し機本体と、このゴム押出し機本体から吐出さ
    れるゴムにより横長矩形断面のゴム押出し体を形成して
    押出口から押出す押出しヘッドとを有するゴム押出し装
    置、及び前記押出口の近傍に配されかつ上、下のカレン
    ダーロールからなるローラヘッドを具え、 前記上、下のカレンダーロール間の間隙部を、前記ゴム
    ストリップの断面形状に近似させるとともに、 前記押出口の開口高さＨＡ１を、前記ゴムストリップの
    厚さＴ１の１．５〜７．５倍、かつ前記押出口の開口巾
    ＷＡ１を前記ゴムストリップの巾Ｗ０の０．６〜０．９
    倍としたことを特徴とするゴムストリップの製造装置。
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