JP2010194878A - Manufacturing method for tire tread, tire tread, and pneumatic tire equipped with tire tread - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤの製造方法に関し、特にタイヤ成形不良を低減させることができるタイヤトレッドの製造方法及びタイヤトレッドに関する。 The present invention relates to a tire manufacturing method, and more particularly to a tire tread manufacturing method and a tire tread that can reduce tire molding defects.
従来、製品タイヤは、製品タイヤを構成するトレッド等の帯状部材を円筒状のタイヤ成形ドラムに巻きつけ、帯状部材の一端部と他端部とをドラム上で接合することによりグリーンタイヤを成形し、当該グリーンタイヤを加硫機によって加硫することにより製造される。このように、グリーンタイヤは複数の帯状部材をドラムに巻きつけることにより成形されるものであるため、帯状部材の両端部を適切に結合することが要求され、両端部を適切に結合する方法としては、帯状部材の両端部を所定の同一角度で切断し、かつ、所定の切断角度を有する帯状部材の一端部と他端部とに凹凸を形成して、一端部と他端部の接合断面積を確保することにより端部同士を適切に接合する方法が提案されている。 Conventionally, a product tire has a green tire formed by winding a belt-shaped member such as a tread constituting a product tire around a cylindrical tire molding drum and joining one end and the other end of the belt-shaped member on the drum. It is manufactured by vulcanizing the green tire with a vulcanizer. As described above, since a green tire is formed by winding a plurality of belt-shaped members around a drum, it is required to appropriately bond both ends of the belt-shaped member, and as a method of appropriately bonding both ends. Cut both ends of the belt-like member at a predetermined same angle, and form irregularities on one end and the other end of the belt-like member having a predetermined cutting angle, A method for appropriately joining the end portions by securing an area has been proposed.
しかし、上記方法は、あくまで帯状部材の両端部を平面上で切断し、両端部の断面を一致させる方法であるため、実際にドラムに巻きつけた場合に帯状部材の外側面の周長が内側面の周長よりも短くなるという周長差が生じることから、作業者は周長差を補正するために帯状部材の一端部を引張りながら他端部に接合することが必要となり、作業者の技量によって接合面のバラツキが生じ易い。
また、製造対象が大型タイヤの場合には、帯状部材のゲージ(厚さ)が大きいため、ドラムに巻きつけたときの周長差がより顕著なものとなり、両端部を引張ることにより突き合わされた接合面近傍においては、外側面や内側面が波状に変形したり、外側面に引張りによる残留応力が生じるため、加硫時にエアが混入する等、加硫の際に成形不良を引き起こす原因となり、加硫後の製品タイヤの品質低下を招く。
However, the above method is a method in which both end portions of the band-shaped member are cut on a plane and the cross-sections of both end portions are made to coincide with each other. Since a circumferential length difference that is shorter than the circumferential length of the side surface is generated, the operator needs to join one end of the belt-like member to the other end while correcting the circumferential length difference. The joint surface is likely to vary depending on the skill.
In addition, when the manufacturing object is a large tire, since the gauge (thickness) of the belt-like member is large, the circumferential length difference when wound around the drum becomes more prominent and abutted by pulling both ends. In the vicinity of the joint surface, the outer surface and inner surface are deformed in a wavy shape, or residual stress due to tension is generated on the outer surface, causing air to be mixed during vulcanization, etc., which causes molding defects during vulcanization, The quality of the product tire after vulcanization is reduced.
そこで、本発明は上記課題を解決すべく、帯状部材をドラムに巻きつけた際に帯状部材の両端部を適切に接合し、成形不良が生じる可能性を大幅に低減することができるタイヤトレッド製造方法及びタイヤトレッドを提供する。 Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention can manufacture tire treads that can significantly reduce the possibility of forming defects by appropriately joining both ends of the belt-shaped member when the belt-shaped member is wound around the drum. A method and tire tread are provided.
上記課題を解決するため、本発明に係る第一の形態として、帯状のゴム組成物を切断し、切断されたゴム組成物の一端面と他端面とを接合して環状のタイヤトレッドを製造する方法であって、ゴム組成物の内周面と一端面との成す角度を一方の切断角度とし、ゴム組成物の外周面と他端面との成す角度を他方の切断角度としたときに、他方の切断角度が、ゴム組成物の外周面の長さを前記ゴム組成物を環状としたときの厚さ方向中間位置の周長に近似させたときの角度に設定されることを特徴とする。
本形態によれば、予め他方の切断角度が、ゴム組成物の外周面の長さをゴム組成物を環状としたときの厚さ方向中間位置の周長に近似させたときの角度に設定されるため、ゴム組成物を環状とした際に、ゴム組成物の外周面と内周面との周長差を少なくすることができ、ゴム組成物の一端面と他端面とを適切に接合することができるため、成形不良が生じ難いタイヤトレッドを得ることができる。
In order to solve the above problems, as a first embodiment according to the present invention, an annular tire tread is manufactured by cutting a belt-shaped rubber composition and joining one end face and the other end face of the cut rubber composition. The angle between the inner peripheral surface of the rubber composition and one end surface is one cutting angle, and the angle formed between the outer peripheral surface of the rubber composition and the other end surface is the other cutting angle. The cutting angle is set to an angle obtained by approximating the length of the outer peripheral surface of the rubber composition to the peripheral length of the intermediate position in the thickness direction when the rubber composition is annular.
According to this embodiment, the other cutting angle is set in advance to an angle when the length of the outer peripheral surface of the rubber composition is approximated to the peripheral length of the intermediate position in the thickness direction when the rubber composition is annular. Therefore, when the rubber composition is annular, the circumferential length difference between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the rubber composition can be reduced, and the one end surface and the other end surface of the rubber composition are appropriately joined. Therefore, it is possible to obtain a tire tread that hardly causes molding defects.
また、本発明に係る第二の形態として、一方の切断角度が他方の切断角度よりも大きく設定されることも特徴とする。
本形態によれば、ゴム組成物の外周面の長さが、内周面の長さよりも長くなるため、ゴム組成物を環状とした際の周長差をより小さくすることができ、ゴム組成物の一端面と他端面とを適切に接合することができるため、成形不良が生じないタイヤトレッドを得ることができる。
In addition, as a second embodiment according to the present invention, one cutting angle is set to be larger than the other cutting angle.
According to this embodiment, since the length of the outer peripheral surface of the rubber composition is longer than the length of the inner peripheral surface, the difference in the peripheral length when the rubber composition is formed into an annular shape can be further reduced. Since the one end surface and the other end surface of the object can be appropriately joined, a tire tread in which molding defects do not occur can be obtained.
また、本発明に係る第三の形態として、他方の切断角度を15°乃至35°に設定することも特徴とする。
本形態によれば、他方の切断角度を15°乃至35°までのいずれかの角度としたことにより他端部における一端部との接合面積を適切に定めることができ、成形不良が生じないタイヤトレッドを得ることができる。
Further, as a third embodiment according to the present invention, the other cutting angle is set to 15 ° to 35 °.
According to this embodiment, the other cutting angle can be any angle from 15 ° to 35 °, so that the joining area with the one end at the other end can be appropriately determined, and a molding defect does not occur. A tread can be obtained.
また、本発明に係る第一の構成として、切断された帯状のゴム組成物の一端面と他端面とが接合されてなる環状のタイヤトレッドであって、ゴム組成物の内周面と一端面との成す一方の切断角度がゴム組成物の外周面と他端面との成す他方の切断角度よりも大きいことを特徴とする。
本構成によれば、ゴム組成物の外周面の周長が大きく、内周面の周長が小さくなるためゴム組成物を環状とした際の周長差をより小さくすることができ、ゴム組成物の一端面と他端面とを適切に接合することができる。
Further, as a first configuration according to the present invention, an annular tire tread formed by joining one end surface and the other end surface of a cut strip-shaped rubber composition, the inner peripheral surface and one end surface of the rubber composition And the other cutting angle formed by the outer peripheral surface and the other end surface of the rubber composition is larger.
According to this configuration, since the peripheral length of the outer peripheral surface of the rubber composition is large and the peripheral length of the inner peripheral surface is small, it is possible to further reduce the peripheral length difference when the rubber composition is annular. The one end surface and the other end surface of the object can be appropriately joined.
また、本発明に係る第二の構成として、他方の切断角度が15°乃至35°の範囲内にあることも特徴とする。
本構成によれば、他端部の切断角度が15°乃至35°の範囲内にあることにより、他端部における一端部との接合面積を適切に定めることができる。
また、本発明に係る第三の構成として、前記タイヤトレッドを備える空気入りタイヤとした。本構成からなる空気入りタイヤによれば、空気入りタイヤの備えるタイヤトレッドの接合面が適切に接合されていることにより、車両走行中に生じるタイヤトレッドの接合面を基点とするセパレーションの発生等の不良を効果的に防止することができる。
なお、本明細書において、「一端面」及び「他端面」とは例えば押出成形機から連続して押し出されるゴム組成物を切断手段により切断したときの両方の切断面(スプライス面)のうちいずれかの切断面をいうものとし、本明細書中において「一方」及び「他方」とは説明を明確化、簡易化するために付される文言であって、いずれを「一方」又は「他方」とするかは任意である。
また、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴のすべてを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
Further, as a second configuration according to the present invention, the other cutting angle is in a range of 15 ° to 35 °.
According to this configuration, since the cutting angle of the other end is in the range of 15 ° to 35 °, the bonding area with the one end at the other end can be appropriately determined.
Moreover, it was set as the pneumatic tire provided with the said tire tread as 3rd structure which concerns on this invention. According to the pneumatic tire having this configuration, when the joining surface of the tire tread included in the pneumatic tire is appropriately joined, the generation of separation with the joining surface of the tire tread generated during vehicle traveling as a base point, etc. Defects can be effectively prevented.
In the present specification, “one end surface” and “the other end surface” are, for example, any one of both cut surfaces (splice surfaces) when a rubber composition continuously extruded from an extruder is cut by a cutting means. In the present specification, “one” and “the other” are words used for clarifying and simplifying the explanation, and either “one” or “the other” is used. It is arbitrary.
The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。 Hereinafter, the present invention will be described in detail through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are included in the invention. It is not necessarily essential to the solution, but includes a configuration that is selectively adopted.
図1は、両端が切断され、帯状部材として成形されるゴム組成物を巻きつけるためのタイヤ成形ドラム1の模式図である。同図においてタイヤ成形ドラム1は、円筒状のドラム本体2を備える。
ドラム本体2には、加硫前のグリーンタイヤ3を構成する複数の帯状部材が貼り付けられる。グリーンタイヤ3は概略、ドラム本体2の周面上に沿って巻きつけられるインナーライナー、カーカス、ベルト等の複数の帯状部材が積層されてなるケース4と、ケース4の周面上に沿って巻きつけられ、所定のゲージ(厚さ)を有するゴム組成物5とから構成される。ゴム組成物5は、ドラム本体2の周方向に沿って長尺な帯状部材であって、一端面8と他端面9とを互いに接合することにより、加硫完了後に路面と接地する側である外周面6とケース4の表面と対向する側である内周面7とが形成される。
ゴム組成物5は、天然ゴムや、合成イソプレン、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム等の合成ゴムにカーボンブラック等の充填材や、加硫促進剤を配合することにより生成され、グリーンタイヤ3が加硫機によって加硫されることにより空気入りタイヤのトレッドを構成する。
なお、本例においては、ドラム本体2によってグリーンタイヤ3を成形する例を開示するが、グリーンタイヤの成形に限定されるものではなく、例えば台タイヤと、台タイヤに貼り付けられる更正用トレッドとからなる更正タイヤであってもよい。この場合、台タイヤがケース4に相当し、更正用トレッドがゴム組成物5に相当する。
FIG. 1 is a schematic view of a
A plurality of strip-shaped members constituting the
The
In addition, in this example, although the example which shape | molds the
以下、ドラム本体2に巻きつけられるゴム組成物5の周長差について説明する。
帯状のゴム組成物5がケース4の表面上に巻きつけられると、ゴム組成物5の外周面6と内周面7との間には周長差が生じる。具体的には、図1に示すようにドラム本体2のドラム径をaとし、ケース4のゲージ(ドラム径方向厚さ)をbとし、ゴム組成物5のゲージをcとすると、ゴム組成物5の外周面6の周長A=(a+2b+2c)πとなり、ゴム組成物5の内周面7の周長C=(a+2b)πとなる。よって、外周面6と内周面7との周長差はA−Cとして表される。そして、周長差A−Cが大きければ大きい程、より大きな力で外周面6側を引張りながら一端面8と他端面9とを接合する必要があり、外周面6を引張りながら接合すれば接合面近傍の内周面7側が圧縮される状態となるため、外周面6側にはテンションが生じ、内周面7側には圧縮力が生じる。つまり、一端面8と他端面9との接合面或いは接合面近傍に不均一な応力状態が生じることとなる。
以上のとおり、ゴム組成物5を環状としたときの外周面6の周長と内周面7の周長の差である周長差と、接合面の接合状態との間には相関関係があることから、ゴム組成物5を環状としたときの外周面6と内周面7との周長差がより小さくなるように、ゴム組成物5を切断し、外周面6及び内周面7の周方向長さを予め設定しておけば、ゴム組成物5を巻きつけたときの接合面の接合状態を適切な状態とすることができる。
Hereinafter, the circumferential length difference of the
When the belt-
As described above, there is a correlation between the circumferential length difference that is the difference between the circumferential length of the outer
以下、具体的に、外周面6及び内周面7の周方向長さの設定方法について説明する。
図1の仮想線Lは、ゴム組成物5の厚さ方向中間位置(c/2)における周長(以下、周長Lという)を示し、外周面6の長さ及び内周面7の長さを予め周長Lに近似させた長さとすれば、ゴム組成物5を環状したときの周長差を限りなくゼロに近づけることができる。
より詳細には、予め外周面6の周方向の長さをゴム組成物5を環状としたときの周長Lに近似させ、かつ、環状としたときの内周面7の周長Cよりも周長Aが長くなるように設定することにより外周面6と内周面7との周長差を小さくすることができる。
Hereinafter, the setting method of the circumferential direction length of the outer
A virtual line L in FIG. 1 indicates a circumferential length (hereinafter referred to as a circumferential length L) at the intermediate position (c / 2) in the thickness direction of the
More specifically, the circumferential length of the outer
図2は、ゴム組成物5の外周面6及び内周面7の長さを同一とした従来例と、外周面6の長さを内周面7の長さより長く設定した場合の実施例とを比較する図である。
図2(a)は、ゴム組成物5の内周面7と一端面8との成す狭角、及び、外周面6と他端面9との成す狭角の切断角度をともに25°とした従来例を示す。
同図において例えば、図1のドラム径aを889mmとし、ケース4のゲージbを25.4mmとし、ゴム組成物5のゲージcを50.8mmとしてゴム組成物5をドラム本体2に巻きつけた場合には、ゴム組成物5の外周面6の周長A=(889+(2×25.4)+(2×50.8))π=3271.7mmであり、ゴム組成物5の内周面7の周長C=(889+(2×25.4))π=2952.5であるから周長差(A−C)は319.2mmとなる。
FIG. 2 shows a conventional example in which the lengths of the outer
FIG. 2 (a) shows that the narrow angle formed by the inner
In FIG. 1, for example, the drum diameter a of FIG. 1 is 889 mm, the gauge b of the
図2(b)は、ゴム組成物5の内周面7と一端面8との成す狭角を45°とし、外周面6と他端面9との成す狭角を35°とした実施例を示す。なお、本例においては以下、ゴム組成物5の内周面7と、当該内周面7と鋭角を成す一端面8とからなる角度を一方の切断角度とし、ゴム組成物5の外周面6と、当該外周面6と鋭角を成す他端面9とからなる角度を他方の切断角度とする。
同図においてゴム組成物5は、一方の切断角度を他方の切断角度よりも大きく設定することにより、外周面6の長さを内周面7の長さよりもY−X分だけ長く設定した形態であり、当該ゴム組成物5を環状としたときの周長緩和量(Y−X)は(1/tan35°―1/tan45°)×50.8=21.7mmとなる。よって、従来例の周長差319.2mmと比較して外周面6と内周面7との間に生じる周長差を297.5mmに改善することができる。
FIG. 2B shows an embodiment in which the narrow angle formed by the inner
In the figure, the
図2(c)は、ゴム組成物5の内周面7と一端面8との成す狭角(一方の切断角度)を35°とし、外周面6と他端面9との成す狭角(他方の切断角度)を15°とした実施例を示す。
同図においてゴム組成物5は、一方の切断角度を他方の切断角度よりも大きく設定することにより、外周面6の周長Aを内周面7の周長CよりもY−X分だけ長く設定した形態であり、当該ゴム組成物5を環状としたときの周長緩和量(Y−X)は(1/tan15°―1/tan35°)×50.8=116.8mmとなる。よって、従来例の周長差319.2mmと比較して外周面6と内周面7との間に生じる周長差を202.4mmに改善することができる。
FIG. 2 (c) shows that the narrow angle (one cutting angle) formed by the inner
In the figure, the
図2(d)は、ゴム組成物5の内周面7と一端面8との成す狭角(一方の切断角度)を40°とし、外周面6と他端面9との成す狭角(他方の切断角度)を10°とした実施例を示す。同図において、当該ゴム組成物5を環状としたときの周長緩和量(Y−X)は(1/tan10°―1/tan40°)×50.8=228.6mmとなる。よって、従来例の周長差319.2mmと比較して外周面6と内周面7との間に生じる周長差を90.6mmに改善することができる。
以上、図2から明らかなように、予め一方の切断角度を他方の切断角度よりも大きく設定し、外周面6の長さを内周面7の長さよりも長く設定することにより、ゴム組成物5を環状としたときの周長差を小さくすることができる。よって、一端面8と他端面9とを接合したときに過度なテンション或いは圧縮力が接合面に生じることを防止でき、両端部同士を適切に接合することができる。
なお、一方及び他方の切断角度は、外周面6の長さを内周面7の長さよりも長くし得る角度であればいかなる角度でもよいが、他方の切断角度を15°よりも小さな角度として設定した場合には、接合面積は増加するものの先端部が細くなり過ぎるため成形不良が生じ易く、逆に35°よりも大きな角度として設定した場合には、接合面積が減少し接合力が低下することから一端面8及び他端面9を接合したときの接合力を考慮すると、他方の切断角度を15°から35°の範囲とするのが望ましい。
FIG. 2D shows a narrow angle (one cutting angle) formed by the inner
As described above, as apparent from FIG. 2, the rubber composition is set by setting one cutting angle larger than the other cutting angle in advance and setting the length of the outer
The one and the other cutting angle may be any angle as long as the length of the outer
図3は、押出成形機により連続して押し出されるゴム組成物を切断し、複数のゴム組成物5を成形した状態を示す模式図である。
同図において、ゴム組成物5が矢印で示す方向に押し出されるものとすると、切断具10によって先行して切断されるゴム組成物5に続く後続のゴム組成物5´の一方の切断角度αは、ゴム組成物5の他方の切断角度(15°)と同一角度となる。よって、後続のゴム組成物5´を成形する際には、仮想線で示すように改めて一方の切断角度αが35°となるように切断して、他方の切断角度βが15°となるように切断すればよい。
また、押し出されるゴム組成物の切断角度を常にα(15°)、β(35°)交互に切断して、一方の切断角度が35°となるゴム組成物5については上下を反転させてドラム本体2上に巻きつけるようにしてもよい。なお、同図においては、図2(c)に示すような一方の切断角度が35°他方の切断角度が15°として形成されるゴム組成物5を例示するが他の形態のゴム組成物5についても同様である。
FIG. 3 is a schematic view showing a state in which a plurality of
In the same figure, if the
In addition, the
以上、説明したとおり本発明に係るタイヤトレッドの製造方法によれば、タイヤトレッドを構成するゴム組成物5の両端面の切断角度を予め算出される周長差に基づいて任意に変更することにより、ゴム組成物5の外周面6及び内周面7の長さを設定しゴム組成物5を環状としたときに生じる周長差を緩和することができるので、成形不良が発生し難いタイヤトレッド及び当該タイヤトレッドを備える空気入りタイヤを得ることができる。
As described above, according to the tire tread manufacturing method of the present invention as described above, by arbitrarily changing the cutting angle of both end faces of the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態に多様な変更、改良を加え得ることは当業者にとって明らかであり、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made to the above-described embodiment, and it is obvious that such changes and modifications can be included in the technical scope of the present invention. It is clear from the description.
1 タイヤ成形ドラム、2 ドラム本体、3 グリーンタイヤ、4 ケース、
5 ゴム組成物、6 外周面、7 内周面、10 切断具。
1 tire molding drum, 2 drum body, 3 green tire, 4 case,
5 rubber composition, 6 outer peripheral surface, 7 inner peripheral surface, 10 cutting tool.
Claims (6)
前記ゴム組成物の内周面と前記一端面との成す角度を一方の切断角度とし、前記ゴム組成物の外周面と前記他端面との成す角度を他方の切断角度としたときに、
前記他方の切断角度が、前記ゴム組成物の外周面の長さを前記ゴム組成物を環状としたときの厚さ方向中間位置の周長に近似させたときの角度に設定されることを特徴とするタイヤトレッドの製造方法。 A method for producing an annular tire tread by cutting a belt-shaped rubber composition and joining one end face and the other end face of the cut rubber composition,
When the angle formed between the inner peripheral surface of the rubber composition and the one end surface is one cutting angle, and the angle formed between the outer peripheral surface of the rubber composition and the other end surface is the other cutting angle,
The other cutting angle is set to an angle when the length of the outer peripheral surface of the rubber composition is approximated to the peripheral length of the intermediate position in the thickness direction when the rubber composition is annular. A method for manufacturing a tire tread.
前記ゴム組成物の内周面と前記一端面との成す一方の切断角度が前記ゴム組成物の外周面と前記他端面との成す他方の切断角度よりも大きいことを特徴とするタイヤトレッド。 An annular tire tread formed by joining one end surface and the other end surface of a cut belt-shaped rubber composition,
A tire tread characterized in that one cutting angle formed by the inner peripheral surface of the rubber composition and the one end surface is larger than the other cutting angle formed by the outer peripheral surface of the rubber composition and the other end surface.
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