JP2012086472A - タイヤ用プライ材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プライ片の接合部における厚さの増加とコード密度のバラツキとを抑える。
【解決手段】コード配列体をゴム被覆した巾狭帯状のコード入りゴムテープは、断面略平行四辺形状をなし、その上面かつ一方の側端部、及び下面かつ他方の側端部に、側端面に沿ってのびる凹溝と、この凹溝と側端面との間に形成される凸条とからなる上下の凹凸部が設けられる。上下の凹凸部は、互いに噛合する。前記凹溝は、断面三角形状をなし、かつ溝底をなす頂部が前記最外のタイヤコードと隣のタイヤコードとの間に位置し、かつ前記凸条は、前記凹溝の溝壁面と前記側端面とで挟まれる断面三角形状をなしかつ頂部が前記最外のタイヤコードの上方、又は下方に位置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、巾狭帯状のコード入りゴムテープが所定長さで切断された複数枚のテープ片を、その巾方向両外側の側端部間で順次重ね合わせて接合することより、１枚のタイヤ用プライ材料を形成するタイヤ用プライ材料の製造方法に関する。

例えば下記の特許文献１には、巾狭帯状のコード入りゴムテープが所定長さで切断された複数枚のテープ片を用い、その巾方向両外側の側端部同士を順次重ね合わせて接合することよりタイヤ用プライ材料を形成する製造方法が提案されている。

この方法では、テープ片の切断長さ、及びテープ片の接合枚数を調整することにより、一種類のコード入りゴムテープから、タイヤ１本分のタイヤ用プライを、タイヤサイズに応じた種々のプライ巾及びプライ長さで形成しうる。そのため、従来、例えば長さ５００〜６００ｍ、巾約１．５ｍの巾広長尺のコード入りゴムシートの原反から、プライ材料を切り出していた従来方法に比して、中間在庫の発生が少なく、しかも生産設備を小型化しうるなど、特に多品種少量生産の傾向が強いタイヤの製造において、工場スペースや設備コストの大幅な低減を達成しうる。

しかしながらこのものは、図６に示すように、テープ片ａの側端部ａ１、ａ１同士を順次重ね合わせて接合するため、接合部Ｊでは、厚さが大、かつタイヤコードｃが上下に重なり合ってコード密度が大となる。そのため、このようなプライ材料をカーカスに用いたタイヤでは、空気を充填した際、サイドウォール面に、前記接合部Ｊが、他の部分に比べて凹む、所謂ジョイントデントが生じ、外観品質やユニフォミティーなどを低下させるという問題が生じる。特に前記方法では、接合部Ｊの形成数が多いため、外観品質やユニフォミティーに与える影響は大である。

特開２００９−１４８９１０号公報

そこで本発明は、接合部における厚さの増加とコード密度のバラツキとを抑えたプライ材料を、テープ片間の接合強度を確保しながら効率よく形成しうるタイヤ用プライ材料の製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、平行に引き揃えたタイヤコードのコード配列体が未加硫のゴムに被覆された巾狭帯状の長尺なコード入りゴムテープを、所定長さで切断してテープ片を形成するとともに、この切断されたテープ片の巾方向両外側の側端部同士を順次重ね合わせて接合することによりタイヤ用プライ材料を形成するタイヤ用プライ材料の製造方法であって、
前記コード配列体は、巾方向両外側に配される最外のタイヤコードと、この最外のタイヤコードに隣り合う隣のタイヤコードとを含み、
かつ前記コード入りゴムテープは、コード長さ方向と直角な断面において、巾方向両側の側端面が上面、下面に対して傾斜する略平行四辺形状をなし、
しかも前記上面にかつ一方の側端部に、側端面に沿ってのびる凹溝と、この凹溝と側端面との間に形成されかつ前記凹溝の溝底の高さ位置から隆起する凸条とからなる上の凹凸部が設けられ、かつ前記下面にかつ他方の側端部に、側端面に沿ってのびる凹溝と、この凹溝と側端面との間に形成されかつ凹溝の溝底の高さ位置から隆起する凸条とからなり、しかも前記上の凹凸部と噛合しうる下の凹凸部が設けられるとともに、
前記凹溝は、断面三角形状をなし、かつ溝底をなす頂部が前記最外のタイヤコードと隣のタイヤコードとの間に位置し、
かつ前記凸条は、前記凹溝の溝壁面と前記側端面とで挟まれる断面三角形状をなし、かつ頂部が、前記最外のタイヤコードの上方又は下方に位置することを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記隣のタイヤコード及びその内側に配されるタイヤコードは、実質的に一定のコード間ピッチＬｉで並列するとともに、前記最外のタイヤコードと隣のタイヤコードとの間のコード間ピッチＬｏは、前記コード間ピッチＬｉよりも大であることを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記凹溝の溝深さＨは、タイヤコードから上面又は下面までの被覆厚さｔよりも大であることを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記コード入りゴムテープは、その厚さＴと前記凹溝の溝深さＨとの差（Ｔ−Ｈ）を、前記タイヤコードの直径Ｄよりも大としたことを特徴としている。

本発明は叙上の如く、巾狭帯状のコード入りゴムテープから切断された複数枚のテープ片の側端部同士を順次重ね合わせて接合することよりプライ材料を形成している。従って、特許文献１の場合と同様、テープ片の切断長さ、及び接合枚数を調整することにより、例えばタイヤ１本分のプライ材料を、タイヤサイズに応じた種々のプライ巾及びプライ長さで形成することができ、中間在庫の発生を抑え、かつ生産設備を小型化しうるという利点を具える。

又前記テープ片は、その上面の一方側の側端部、及び下面の他方側の側端部に、互いに噛合しうる上下の凹凸部が設けられる。この凹凸部は、側端面に沿ってのびる凹溝と、この凹溝と側端面との間で形成される凸条とからなる。従って、隣り合うテープ片の側端部同士を重ね合わせる際、一方のテープ片の凸条が、他方のテープ片の凹溝内に落ち込むため、接合部の厚さを、凹溝の溝深さ相当分だけ低減することができる。

又凹溝及び凸条が断面三角形状をなすため、噛合の際、互いに案内し合って位置ズレを抑えることができ、接合を精度良く行いうる。しかも、凹溝の三角形の頂部が最外のタイヤコードと隣のタイヤコードとの間に位置し、かつ凸条の頂部が最外のタイヤコードの上方、又下方に位置している。従って、接合部において、一方のテープ片における最外のタイヤコードを、他方のテープ片における最外のタイヤコードと隣のタイヤコードとの間に位置させることができる。即ち、重なり巾を最小としてコード密度のバラツキを最小に抑えながら、前記噛合により接合強度を高く確保することができる。従って、前記接合厚さの低減と相俟って、ジョイントデントなどを抑制し、外観品質やユニフォミティーなどの低下を抑制しうる。

特に、最外のタイヤコードと隣のタイヤコードとの間のコード間ピッチＬｏを、その内側に配されるタイヤコードのコード間ピッチＬｉよりも大とした場合には、コード密度のバラツキをより一層抑えることができ、上記効果をいっそう高めることができる。

本発明のタイヤ用プライ材料の製造方法を説明する概念図である。 コード入りゴムテープのコード長さ方向と直角な断面図である。 テープ片４の接合状態を説明する断面図である。 ダイプレートの成形口の形状を説明する正面図である水の流れを説明するパターン図である。 表１のコード入りゴムテープの各部の寸法を示す断面図である。 従来のテープ片の接合部を拡大して示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本発明のタイヤ用プライ材料の製造方法は、図１、３に示すように、平行に引き揃えたタイヤコード１のコード配列体２が、未加硫のゴムＧに被覆された巾狭帯状の長尺なコード入りゴムテープ３を用い、このコード入りゴムテープ３を、所定長さで切断してテープ片４を形成するとともに、切断された各テープ片４の巾方向両外側の側端部Ｅ１、Ｅ２同士を順次重ね合わせて接合することにより、１枚のプライ材料５を形成する。

従って、本実施形態の製造方法では、テープ片４の切断長さ、及びテープ片４の接合枚数を調整することにより、一種類のコード入りゴムテープ３から、例えばタイヤ１本分のプライ材料５を、タイヤサイズに応じた種々のプライ巾及びプライ長さで形成することが可能となる。本例では、前記プライ材料５が、カーカスプライとして用いられる場合が示されるが、これ以外にもベルトプライやビード補強プライに適用することもできる。

次に、前記コード入りゴムテープ３は、図２に示すように、コード長さ方向と直角な断面において、巾方向両側の側端面Ｅｓが、上面ＳＵ、下面ＳＬに対して傾斜する略平行四辺形状をなす。又コード入りゴムテープ３は、その上面ＳＵかつ一方の側端部Ｅ１に、側端面Ｅｓに沿ってのびる凹溝６と、この凹溝６と側端面Ｅｓとの間に形成されかつ前記凹溝６の溝底の高さ位置から隆起する凸条７とからなる上の凹凸部８Ｕが設けられる。又コード入りゴムテープ３は、その下面ＳＬかつ他方の側端部Ｅ２に、側端面Ｅｓに沿ってのびる凹溝９と、この凹溝９と側端面Ｅｓとの間に形成されかつ凹溝９の溝底の高さ位置から隆起する凸条１０とからなり、しかも前記上の凹凸部８Ｕと噛合しうる下の凹凸部８Ｌが設けられる。

なお前記コード配列体２は、巾方向両外側に配される最外のタイヤコード１ａと、この最外のタイヤコード１ａに隣り合う隣のタイヤコード１ｂと、この隣のタイヤコード１ｂのさらに内側に配される内のタイヤコード１ｃとを含んで形成される。そして、本例では、前記隣のタイヤコード１ｂ及びその内側に配されるタイヤコード１ｃは、実質的に一定のコード間ピッチＬｉで並列するとともに、前記最外のタイヤコード１ａと隣のタイヤコード１ｂとの間のコード間ピッチＬｏは、前記コード間ピッチＬｉよりも大に設定されている。

又前記凹溝６、９は、断面三角形状をなし、かつ溝底をなす頂部Ｐ１が前記最外のタイヤコード１ａと隣のタイヤコード１ｂとの間に位置する。又前記凸条７、１０は、前記凹溝６、９の溝壁面１２と前記側端面Ｅｓとで挟まれる断面三角形状をなしかつ頂部Ｐ２が前記最外のタイヤコード１ａの上方、又は下方に位置している。

従って、図３に示すように、隣り合うテープ片４、４の側端部Ｅ１、Ｅ２同士を上下に重ね合わせる際、下方のテープ片４の凸条７が、上方のテープ片４の凹溝９内に落ち込み、かつ上方のテープ片４の凸条１０が、下方のテープ片４の凹溝６内に落ち込むなど、接合部Ｊにおいて、凹溝６、９の溝深さＨ相当の厚さを低減することができる。凹溝６、９及び凸条７、１０が断面三角形状をなすため、噛合の際、位置ズレを抑えて接合精度を高めうる。又三角形の各頂部Ｐ１、Ｐ２が上記の位置に配されるため、
接合部Ｊにおいて、一方のテープ片４における最外のタイヤコード１ａを、他方のテープ片４における最外のタイヤコード１ａと隣のタイヤコード１ｂとの間に位置させることができる。即ち、重なり巾Ｗを最小としてコード密度のバラツキを最小に抑えながら、前記噛合により接合強度を高く確保することができる。従って、前記接合厚さの低減と相俟って、ジョイントデントと抑制し、外観品質やユニフォミティーなどの低下を抑制しうる。

特に、コード間ピッチＬｏ＞コード間ピッチＬｉ とした場合には、コード密度のバラツキをさらに抑えて上記効果をいっそう向上させることができる。

ここで、前記凹溝６、９の溝深さＨは、タイヤコード１から上面ＳＵ又は下面ＳＬまでの被覆厚さｔよりも大であることが好ましく、これにより前記接合部Ｊの厚さをさらに減じることができる。又接合部Ｊを押し付けて、テープ片４、４間を圧着させる際、一方のテープ片４における最外のタイヤコード１ａが、他方のテープ片４における最外のタイヤコード１ａと隣のタイヤコード１ｂとの間に押し込まれやすくなり、コード密度のバラツキ抑制により有利となりうる。

又前記コード入りゴムテープ３は、その厚さＴと前記凹溝の溝深さＨとの差（Ｔ−Ｈ）を、前記タイヤコード１の直径Ｄよりも大とするのが好ましい。その理由は、次の通りである。

前記コード入りゴムテープ３は、図１、４に示すように、成形口２０を有するダイプレート２１を前端に設けた押し出しヘッド２２の前記成形口２０に、前記コード配列体２と、未加硫のゴムＧとをコード長さ方向に通すことにより連続的に形成することができる。なお前記押し出しヘッド２２は、例えばスクリュー式等のゴム押出機本体２３の前端に取り付けられる。

又前記ダイプレート２１の成形口２０は、前記コード入りゴムテープ３の断面形状と実質的に同形な開口形状をなし、コード入りゴムテープ３の前記上面ＳＵを成形する上壁面２０Ｕ、下面ＳＬを成形する下壁面２０Ｌに、それぞれ凹溝６、９を成形する断面三角形状の突起２４を凸設している。そして、成形口２０内にいったん通されたコード配列体２を成形口２０内で整列させてセットアップする際、もし（Ｔ−Ｈ）≦Ｄの場合には、タイヤコード１が、突起２４と、上壁面２０Ｕ或いは下壁面２０Ｌとの間を通り抜けできなくなり、セットアップの作業効率を著しく低下させることとなる。従って、セットアップの作業効率向上のために、（Ｔ−Ｈ）＞Ｄ とするのが好ましい。

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。

本発明の効果を確認するため、略平行四辺形状断面を有し、かつ上面及び下面に上下の凹凸部を設けた本発明に係わるコード入りゴムテープを用いてプライ材料を下記の仕様に基づいて試作した。そしてこのプライ材料をカーカスプライに用いて、タイヤサイズ２１５／４５ＺＲ１７の乗用車用ラジアルタイヤを作成するとともに、試供タイヤの外観性とユニフォミティーとをテストしその結果を表１に示した。コード入りゴムテープの各部の寸法は、図５に示される。又比較のために、上下の凹凸部のないコード入りゴムテープを使用して従来例のタイヤを試作し、実施例のタイヤと比較した。

タイヤコード：ポリエステル（1670dtex／２）、
テープ片の切断角度：９０°（対コード長さ方向）
テープ片の接合枚数：３５枚

＜外観性＞
タイヤを１０本作成し、リム（１７×７ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）の条件においてタイヤサイドウォール部の表面におけるジョイントデントの発生状況を目視によって検査した。そして、その平均値を従来例を１００とした指数で示す。数値が小さい方が良好である。

＜ユニフォミティー＞
フォースバリエイション（ＦＶ）試験機を用い、ＪＡＳＯ Ｃ６０７の規格に基づいてＲＦＶ（Ｏ．Ａ．）を測定し、その平均値を従来例を１００とした指数で示す。数値が小さい方が良好である。

表のように、実施例のタイヤは、外観性、及びユニフォミティーともに向上しているのが確認できる。

１ タイヤコード
１ａ 最外のタイヤコード
１ｂ 隣のタイヤコード
２ コード配列体
３ コード入りゴムテープ
４ テープ片
５ タイヤ用プライ材料
６、９ 凹溝
７、１０ 凸条
８Ｕ、８Ｌ 上下の凹凸部
Ｅ１、Ｅ２ 側端部
Ｅｓ 側端面
Ｇ ゴム
Ｐ１、Ｐ２ 頂部
ＳＵ 上面
ＳＬ 下面

Claims (4)

1. 平行に引き揃えたタイヤコードのコード配列体が未加硫のゴムに被覆された巾狭帯状の長尺なコード入りゴムテープを、所定長さで切断してテープ片を形成するとともに、この切断されたテープ片の巾方向両外側の側端部同士を順次重ね合わせて接合することによりタイヤ用プライ材料を形成するタイヤ用プライ材料の製造方法であって、
   前記コード配列体は、巾方向両外側に配される最外のタイヤコードと、この最外のタイヤコードに隣り合う隣のタイヤコードとを含み、
   かつ前記コード入りゴムテープは、コード長さ方向と直角な断面において、巾方向両側の側端面が上面、下面に対して傾斜する略平行四辺形状をなし、
   しかも前記上面にかつ一方の側端部に、側端面に沿ってのびる凹溝と、この凹溝と側端面との間に形成されかつ前記凹溝の溝底の高さ位置から隆起する凸条とからなる上の凹凸部が設けられ、かつ前記下面にかつ他方の側端部に、側端面に沿ってのびる凹溝と、この凹溝と側端面との間に形成されかつ凹溝の溝底の高さ位置から隆起する凸条とからなり、しかも前記上の凹凸部と噛合しうる下の凹凸部が設けられるとともに、
   前記凹溝は、断面三角形状をなし、かつ溝底をなす頂部が前記最外のタイヤコードと隣のタイヤコードとの間に位置し、
   かつ前記凸条は、前記凹溝の溝壁面と前記側端面とで挟まれる断面三角形状をなし、かつ頂部が、前記最外のタイヤコードの上方又は下方に位置することを特徴とするタイヤ用プライ材料の製造方法。
2. 前記隣のタイヤコード及びその内側に配されるタイヤコードは、実質的に一定のコード間ピッチＬｉで並列するとともに、前記最外のタイヤコードと隣のタイヤコードとの間のコード間ピッチＬｏは、前記コード間ピッチＬｉよりも大であることを特徴とする請求項１記載のタイヤ用プライ材料の製造方法。
3. 前記凹溝の溝深さＨは、タイヤコードから上面又は下面までの被覆厚さｔよりも大であることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ用プライ材料の製造方法。
4. 前記コード入りゴムテープは、その厚さＴと前記凹溝の溝深さＨとの差（Ｔ−Ｈ）を、前記タイヤコードの直径Ｄよりも大と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プライ材料の製造方法。

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