JP2006168329A - タイヤ用ゴム部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ゴムストリップを厚肉化した場合にも、ゴムストリップ間の段差を低減でき、ユニフォミティーやタイヤ品質の低下、及びタイヤ外観の悪化等を抑制する。
【解決手段】 ゴムストリップ１０の断面形状を、ストリップ巾Ｗをなす底辺１１と、この底辺１１の一端Ｐ１からのびかつ底辺１１との間の角度αを４５°より大かつ８０°以下とした第１の斜辺１２と、前記底辺１１の他端Ｐ２からのびかつ底辺１１との間の角度βを４５°より大かつ８０°以下又は１００°以上かつ１３５°より小とした第２の斜辺１３とを有する台形形状又は平行四辺形形状とする。底辺の長さＬ０は５〜５０ｍｍ、厚さＴは０．２〜５．０ｍｍとした。
【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、ブレーカクッションゴム、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７（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がサイドウォールゴムである場合を例示している。この方式では、大型のゴム押出機が不要となり、かつ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、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。

特開平２０００−９４５４２号公報 特開平２００２−１６０５０８号公報 特開平２００２−７９５９０号公報

前記ストリップワインド方式では、巻き付けに要する時間が長くなるため、生産性の向上を図るために、厚いゴムストリップａを使用し、巻き付け回数を減じることが望まれている。しかしゴムストリップａの厚肉化は、図７（Ｂ）に拡大して示すように、ゴム部材ｃの表面で生じるゴムストリップａ、ａ間の段差ｋを増大させるという結果を招く。そして前記段差ｋの増大は、このゴム部材ｃと隣接する他のゴム部材ｃとの間、加硫金型との間、及びブラダーとの間等にエアー残り生じせしめ、ユニフォミティーやタイヤ品質の低下原因となる。又タイヤ表面に傷となって残存し、タイヤ外観を悪化させる原因ともなる。

そこで本発明は、ゴムストリップとして、底辺をストリップ巾とした台形形状又は平行四辺形形状のものを使用することを基本として、ゴムストリップを厚肉化した場合にも、ゴムストリップ間の段差を低減でき、ユニフォミティーやタイヤ品質の低下、タイヤ外観の悪化等を抑制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、その断面形状が、ストリップ巾をなす底辺と、この底辺の一端からのびかつ底辺との間で前記ゴムストリップを挟む角度αを４５°より大かつ８０°以下とした第１の斜辺と、前記底辺の他端からのびかつ底辺との間で前記ゴムストリップを挟む角度βを４５°より大かつ８０°以下又は１００°以上かつ１３５°より小とした第２の斜辺とを有する台形形状又は平行四辺形形状をなし、しかも前記底辺の長さＬ０を５mm以上かつ５０mm以下、厚さＴを０．２mm以上かつ５．０mm以下としたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記ゴムストリップは、前記台形形状又は平行四辺形形状の各コーナが、半径０．２mm以上かつ１．０mm以下の円弧で形成されたことを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記ゴムストリップは、第１の斜辺側と第２の斜辺側とが互いに重なり合い、かつその重なり部分の前記底辺に沿う巾Ｗｊを前記第１の斜辺と第２の斜辺との前記底辺に沿う各長さＬａ、Ｌｂの平均値Ｌの０．８倍以上かつ１．２倍以下とした端部重なり部分を含んで巻き付けられることを特徴としている。

又請求項４の発明では、タイヤ用ゴム部材は、断面形状が台形形状をなし、かつ前記底辺が半径方向内向きの第１のゴムストリップと、前記底辺が半径方向外向きの第２のゴムストリップとからなり、
前記第１のゴムストリップを、隣り合う第１のゴムストリップとの間に隙間部を有して螺旋状に巻回するとともに、前記第２のゴムストリップを、前記隙間部内に配しながら螺旋状に巻回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、ゴムストリップを厚肉化した場合にも、ゴムストリップ間の段差を低減でき、ユニフォミティーやタイヤ品質の低下、及びタイヤ外観の悪化等を抑制することができる。

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°以上かつ９０°以下の角度で配列した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°以上かつ３５°以下の角度で配列した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、前記タイヤ用ゴム部材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に誇張して示すように、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、フォーマＤの外周面にゴムストリップ１０を巻き付けてサイドウォールゴムＧ２を形成した場合を例示している。

このとき本発明では、タイヤのユニフォミティーやタイヤ品質の低下、及びタイヤ外観の悪化等を抑えるために、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記ゴムストリップ１０を、断面台形形状又は平行四辺形形状で形成している。

詳しくは、ゴムストリップ１０として、その断面形状が、ストリップ巾Ｗをなす底辺１１と、この底辺１１の一端Ｐ１からのびかつ底辺１１との間で前記ゴムストリップ１０を挟む角度αを４５°より大かつ８０°以下とした第１の斜辺１２と、前記底辺１１の他端Ｐ２からのびかつ底辺１１との間で前記ゴムストリップ１０を挟む角度βを４５°より大かつ８０°以下とした第２の斜辺１３とを有する台形形状のゴムストリップ１０Ａ、もしくは、前記角度αを４５°より大かつ８０°以下、かつ前記角度βを１００°以上かつ１３５°より小とした平行四辺形形状のゴムストリップ１０Ｂが採用される。なおゴムストリップ１０Ａ，１０Ｂは、何れもその底辺１１の長さＬ０（ストリップ巾Ｗに相当）が５mm以上かつ５０mm以下の範囲、かつ厚さＴが０．２mm以上かつ５．０mm以下の範囲に設定される。

そして、前記作用効果を最も有効に発揮させるために、好ましくは、ゴムストリップ１０の巻き付けの際、図４に示すように、その第１の斜辺１２側と第２の斜辺１３側とを重ね合わすとともに、その重なり部分Ｊの前記底辺１１に沿う巾Ｗｊを、前記第１の斜辺１２と第２の斜辺１３との前記底辺１１に沿う各長さＬａ、Ｌｂ（図３に示す）の平均値Ｌの０．８倍以上かつ１．２倍以下とした端部重なり部分Ｊａを含んで巻き付ける。Ｌ＝（Ｌａ＋Ｌｂ）／２である。このような巻き付けは、タイヤ用ゴム部材をシート状に形成するのに役立ち、例えばインナーライナゴムＧ３、サイドウォールゴムＧ２の主要部分、トレッドゴムＧ１のベース部分Ｇ１Ａ等の形成に有効である。

ここで、前記端部重なり部分Ｊａでは、ゴムストリップ１０が台形形状の場合、図４（Ａ）の如く、先に巻き付けられたゴムストリップ１０Ａの第２の斜辺１３側の剣先部Ｅｂにより、後に巻き付けられるゴムストリップ１０Ａの第１の斜辺１２側の剣先部Ｅａが変形しながら接合され、タイヤ用ゴム部材Ｇの輪郭形状を円滑化しうる。その結果、段差や隙間の発生を抑制でき、タイヤのユニフォミティーやタイヤ品質の低下、及びタイヤ外観の悪化等を抑えることが可能となる。又、ゴムストリップ１０が平行四辺形形状の場合にも、図４（Ｂ）の如く、先に巻き付けられたゴムストリップ１０Ｂの第２の斜辺１３側の剣先部Ｅｂと、後に巻き付けられるゴムストリップ１０Ｂの第１の斜辺１２側の剣先部Ｅａとの双方が変形しながら接合するため、同様に、段差や隙間の発生を抑制できる。

このような作用効果は、ゴムストリップ１０を厚肉化した場合にも発揮することが可能であり、従って前記厚さＴの上限を従来より大な５．０ｍｍまで引き上げることができる。

なお、前記端部重なり部分Ｊａの巾Ｗｊが、前記平均値Ｌの０．８倍未満では、隙間が大かつ接合強度が損なわれる傾向となり、逆に１．２倍を越えると段差の増大を招く。又台形形状の場合、前記角度α、βが８０°より大では剣先部Ｅａ、Ｅｂが変形しにくく、段差や隙間の発生抑制を難しくするとともに、重なり部分Ｊａの巾Ｗｊを充分確保することができなくなる。逆に角度α、βが４５°以下では、剣先部Ｅａ，Ｅｂが変形し易く、ゴムストリップ１０の押出し形成、及び搬送、巻き付けに際しての取り扱いが難しくなり、生産効率が歩留の低下を招く。又平行四辺形形状の場合、前記角度αが８０°より大、及び角度βが１００°以下では剣先部Ｅａ、Ｅｂが変形しにくく、段差や隙間の発生抑制を難しくするとともに、重なり部分Ｊａの巾Ｗｊを充分確保することができなくなる。逆に角度αが４５°以下、及び角度βが１３５°以上では、剣先部Ｅａ，Ｅｂが変形し易く、台形形状の場合と同様、生産効率や歩留の低下を招く。又前記角度βは、台形形状の場合、前記角度αは、その下限値を４７．５°以上さらには５０°以上とするのが良く、又上限値を７５°以下さらには７０°以下とするのが良い。又平行四辺形形状の場合、その下限値を１０５°以上さらには１１０°以上とするのが良く、又上限値を１３２．５°以下さらには１３０°以下とするのが良い。又ゴムストリップ１０の形成、搬送、巻き付けに際しての変形を抑制するため、前記ゴムストリップ１０における、前記剣先部Ｅａ、Ｅｂの先端を、半径０．２〜１．０ｍｍの円弧で形成するのが好ましい。なお剣先部Ｅａ、Ｅｂが４５°以下と鋭角な場合、前記円弧が出し難く、又円弧形状が不安定となるとともに、剣先部分Ｅａ、Ｅｂ自体が変形しやすいため、先端を円弧としても、変形抑制効果が十分発揮されない。

又本発明では、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、巾Ｗｊを平均値Ｌの１．２倍より大とし、底辺１１と上辺１４とを重ね合わせた底上重なり部分Ｊｂを有してゴムストリップ１０を巻き付けることができる。係る場合にも、タイヤ用ゴム部材Ｇの輪郭形状は滑らかとなり、段差や隙間の発生を抑制することができる。

又図６に、ゴムストリップ１０の巻付け方法の他の実施例を例示する。この巻付け方法では、断面形状が台形形状をなし、かつ前記底辺１１が半径方向内向きの第１のゴムストリップ１０Ａ１と、前記底辺１１が半径方向外向きの第２のゴムストリップ１０Ａ２との２種類のものを使用する。そして、第１のゴムストリップ１０Ａ１を、隣り合う第１のゴムストリップ１０Ａ１との間に隙間部２０を有して螺旋状に巻回するとともに、前記第２のゴムストリップ１０Ａ２を、前記隙間部２０内に配しながら螺旋状に巻回する。この巻付け方法では、剣先部Ｅａ，Ｅｂが変形することなく第２のゴムストリップ１０Ａ２が隙間部２０内に填り合うため接合が容易である。又各ゴムストリップ１０Ａ１、１０Ａ２における巻き始め位置の周方向の位相を違えることにより、２本同時に巻き付けることが可能となり、巻き付け時間を短縮し生産性を高めることも可能となる。

なお本発明においては、図示しないが、サイドウォールゴムＧ２以外の例えばトレッドゴムＧ１、インナーライナゴムＧ３、クリンチゴムＧ４、ベルトクッションゴムＧ５、ビードエーペックスゴムＧ６等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。

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サイドウォール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、ゴムストリップの取扱い性、及び各試供タイヤの外表面におけるディフェクトの発生状況を比較評価した。なおゴムストリップは、従来例としては断面矩形形状（α＝β＝９０°）のものを使用し、実施例としては断面台形形状（α＝β）のものを使用した。表１以外は、同仕様である。又表１の各欄には、上段にディフェクトの発生状況の評価、下段にゴムストリップの取扱い性の評価を記載している。

（１） ディフェクトの発生状況；
ベア等の発生が認められない、或いは小さなディフェクトが認められるが、修正不要な軽微なレベルの場合を良品、ディフェクトが大きく修正必要なレベルで有る場合を不良品とし、各１００本のタイヤを試作したときの、良品率が８０％以上の場合を○、８０％未満かつ５０％以上の場合を△、５０％未満の場合を×として評価した。

（２）ゴムストリップの取扱い性；
製造工程において、従来と同様の取扱いによっても、ゴムストリップに変形を招くことなく良好にゴム部材（サイドウォールゴム）を形成しうる場合を○、取扱いに注意が必要であり生産効率に若干の影響を与える場合を△、取扱いに注意が必要であり生産効率に大きく影響を与える場合を×として評価した。

表の如く、角度α、βを６０°以下とした断面台形形状のゴムストリップを使用することにより、ゴム厚さＴが増大した場合にもディフェクトの発生を抑制しうることが確認できる。特に角度α、βを４５°〜８０°の範囲とすることにより、高い良品率を保ちながらゴム厚さＴを、２．０ｍｍ、さらには５．０ｍｍまで高めることができ、生産性の向上を図りうることが確認できる。

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サイドウォールゴムである場合の断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は本発明に用いるゴムストリップの断面形状を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はゴムストリップが断面台形形状の場合、及び断面平行四辺形形状の場合における、端部重なり部分の形成過程を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はゴムストリップが断面台形形状の場合、及び断面平行四辺形形状の場合における、底上重なり部分を示す断面図である。 ゴムストリップの他の巻付け方法を例示する断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、従来技術の問題点を説明する線図である。

１０ ゴムストリップ
１０Ａ１ 第１のゴムストリップ
１０Ａ２ 第２のゴムストリップ
１１ 底辺
１２ 第１の斜辺
１３ 第２の斜辺
２０ 隙間部
Ｊ 重なり部分
Ｊａ 端部重なり部分
Ｇ タイヤ用ゴム部材
Ｐ１ 一端
Ｐ２ 他端
Ｗ ストリップ巾

Claims (4)

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、その断面形状が、ストリップ巾をなす底辺と、この底辺の一端からのびかつ底辺との間で前記ゴムストリップを挟む角度αを４５°より大かつ８０°以下とした第１の斜辺と、前記底辺の他端からのびかつ底辺との間で前記ゴムストリップを挟む角度βを４５°より大かつ８０°以下又は１００°以上かつ１３５°より小とした第２の斜辺とを有する台形形状又は平行四辺形形状をなし、しかも前記底辺の長さＬ０を５mm以上かつ５０mm以下、厚さＴを０．２mm以上かつ５．０mm以下としたことを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法。
2. 前記ゴムストリップは、前記台形形状又は平行四辺形形状の各コーナが、半径０．２mm以上かつ１．０mm以下の円弧で形成された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. 前記ゴムストリップは、第１の斜辺側と第２の斜辺側とが互いに重なり合い、かつその重なり部分の前記底辺に沿う巾Ｗｊを、前記第１の斜辺と第２の斜辺との前記底辺に沿う各長さＬａ、Ｌｂの平均値Ｌの０．８倍以上かつ１．２倍以下とした端部重なり部分を含んで巻き付けられる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。
4. タイヤ用ゴム部材は、断面形状が台形形状をなし、かつ前記底辺が半径方向内向きの第１のゴムストリップと、前記底辺が半径方向外向きの第２のゴムストリップとからなり、 前記第１のゴムストリップを、隣り合う第１のゴムストリップとの間に隙間部を有して螺旋状に巻回するとともに、前記第２のゴムストリップを、前記隙間部内に配しながら螺旋状に巻回したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。

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