JP2013159083A - サイドウォール部材用カッター、サイドウォール部材のカット方法、サイドウォール部材およびサイドウォール部材のジョイント構造 - Google Patents

Abstract

【課題】カット不良、カット断面の耳切れ等の問題が発生することなく、バルジを改善することができるサイドウォール部材の製造技術を提供する。
【解決手段】タイヤの製造においてサイドウォール部材を所定の長さにカットするサイドウォール部材用カッターであって、カッター刃の刃先を全幅に亘って平面に当てたときに、カッター刃の平面に対する傾斜角度が、カッター刃の両端部からセンター部に近づくに従って小さくなるように設定され、両端部の傾斜角度が、１２〜４５度に設定され、センター部の傾斜角度が、両端部の傾斜角度の０．３〜０．９倍の大きさに設定されているサイドウォール部材用カッター。前記サイドウォール部材用カッターを用いて製造されたサイドウォール部材。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの製造に用いられるサイドウォール部材用カッター、サイドウォール部材のカット方法、サイドウォール部材およびサイドウォール部材のジョイント構造に関するものである。

自動車用ラジアルタイヤ等の空気入りタイヤの製造においては、成形用のドラムにインナーライナーやカーカスプライを巻き付け、その上に加硫前のゴム部材を巻き付けて、ゴム部材の端部同士をジョイントし生カバーを形成する（例えば、先行文献１）。

そして、ゴム部材のうち、特にサイドウォール部材については、タイヤ性能を考慮し、通常、幅方向の断面形状が、両端部のゲージ厚が薄く、センター部のゲージ厚が厚い半月形状に形成されている。

サイドウォール部材は、カッターによりサイドウォール部材の底面に対して傾斜するカット端面が形成され、サイドウォール部材の端部同士は、下記の（ａ）（ｂ）のような手順でジョイントされる。

図８はタイヤの断面図、図９は従来のサイドウォール部材用カッターのカッター刃を示す斜視図、図１０は従来のサイドウォール部材用カッターによるサイドウォール部材のカットを説明するための断面図、図１１は従来のサイドウォール部材のジョイント部分のジョイント開きを説明するための斜視図、図１２は従来のサイドウォール部材の端部同士をオーバーラップさせてジョイントした状態を示す図である。

（ａ）サイドウォール部材は、まず生カバーに巻き付けられ、所定の長さにカットされる。具体的には、図９に示すようにカッター刃１００の刃先１０２を一定の角度αに傾斜させて、図１０に示すようにサイドウォール部材１０８を押し切りカットすることにより、サイドウォール部材１０８の端部に一定の傾斜角度αで傾斜するカット端面を形成する。

（ｂ）次に、カットされたサイドウォール部材の両端部の傾斜したカット端面同士が重ね合わされてジョイントが行われる。このとき、サイドウォール部材１０８のジョイント量（重ね合わせ量）が少ない場合、図１１に示すように、ジョイント部分の巻き付け開始側端部１１０と巻き付け終了側端部１１２との間に開きＳが生じて、タイヤの耐久性能を著しく低下させる。

このため、通常は、ジョイント量のバラツキを考慮して、図１２に示すように、カットしたサイドウォール部材１０８の巻き付け開始側端部１１０と巻き付け終了側端部１１２とを所定量Ｄだけオーバーラップさせて圧着ローラ等を用いて圧着させる。

しかし、サイドウォール部材１０８は前記したように、センター部のゲージ厚が厚いため、オーバーラップ部のゴムゲージが局部的に大きくなり、加硫後のタイヤにバルジ（タイヤ表面に現れる局所的隆起）が発生する場合があった。

このようなバルジは、インフレートでの寸法変化が大きいバットレス部分からビードエイペックス先端、即ち、図８のＫで示す領域で発生する。なお、図８中の５０はタイヤ、５４はビード部、５５はビードコア、５６はカーカスプライ、５７はビードエイペックス、５８は環状トレッドゴム部材である。

特開２００９−７３１７７号公報

そこで、本発明は、バルジの発生を抑制し得るサイドウォール部材用カッターとカット方法、および前記カット方法によりカットされたサイドウォール部材、さらにサイドウォール部材のジョイント構造を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
タイヤの製造においてサイドウォール部材の端部を所定の形状にカットするサイドウォール部材用カッターであって、
サイドウォール下面に対するカッター刃の傾斜角度が、前記カッター刃の両端部からセンター部に近づくに従って小さくなるように設定されており、
前記両端部の傾斜角度が、１２〜４５度に設定され、前記センター部の傾斜角度が、前記両端部の傾斜角度の０．３〜０．９倍の大きさに設定されている
ことを特徴とするサイドウォール部材用カッターである。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のサイドウォール部材用カッターをサイドウォール部材の長手方向に対して前記の傾斜角度で傾斜させ、前記傾斜角度に沿って押し切ることを特徴とするサイドウォール部材のカット方法である。

請求項３に記載の発明は、
カッター刃によりサイドウォール部材を幅方向に引き切って、前記サイドウォール部材のカット端面を形成するサイドウォール部材のカット方法であって、
前記カット端面が、前記サイドウォール部材のセンター部での前記サイドウォール下面に対する傾斜角度が、両端部での傾斜角度より小さくなり、かつ前記両端部から前記センター部に近づくに従って傾斜角度が小さく形成されるように、前記カッター刃の角度を調整しながら、前記カッター刃を前記サイドウォール部材の一方の側端部から他方の側端部へ移動させ、
前記サイドウォール部材の両端部の傾斜角度を１２〜４５度に調整すると共に、センター部の傾斜角度を前記両側端部の傾斜角度の０．３〜０．９倍の大きさとなるように調整してカットする
ことを特徴とするサイドウォール部材のカット方法である。

請求項４に記載の発明は、
幅方向の断面形状が両端部からセンター部に近づくに従ってゲージ厚が大きくなるように形成され、長さ方向の両端部にサイドウォール下面に対して所定角度で傾斜したカット端面がそれぞれ形成されたタイヤの製造用のサイドウォ−ル部材であって、
前記センター部の傾斜角度が前記両端部の傾斜角度より小さくなり、かつ前記両端部から前記センター部に近づくに従って傾斜角度が小さくなるように前記カット端面が形成され、
前記カット端面の前記両端部の傾斜角度が、１２〜４５度に設定され、前記センター部の傾斜角度が、前記両端部の傾斜角度の０．３〜０．９倍の大きさに設定されていることを特徴とするサイドウォール部材である。

請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載のサイドウォール部材のジョイント構造であって、
傾斜した両カット端面同士がオーバーラップして当接されていることを特徴とするサイドウォール部材のジョイント構造である。

本発明によれば、バルジの発生を抑制し得るサイドウォール部材用カッターとカット方法、および前記カット方法によりカットされたサイドウォール部材、さらにサイドウォール部材のジョイント構造を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るサイドウォール部材用カッターのカッター刃を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るサイドウォール部材用カッターのカッター刃を示す側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るサイドウォール部材の断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るサイドウォール部材用カッターによるサイドウォール部材のカットを説明するための断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るサイドウォール部材の一端部のカット端面と他端部のカット端面とを示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るサイドウォール部材の端部同士をオーバーラップさせてジョイントしたジョイント構造を示す図であって、（Ａ）はサイドウォール部材の幅方向の端部の断面図、（Ｃ）はサイドウォール部材の幅方向のセンター部の断面図である。 本発明の第２の実施の形態を説明する図である。 タイヤの断面図である。 従来のサイドウォール部材用カッターのカッター刃を示す斜視図である。 従来のサイドウォール部材用カッターによるサイドウォール部材のカットを説明するための断面図である。 従来のサイドウォール部材のジョイント部分のジョイント開きを説明するための斜視図である。 従来のサイドウォール部材の端部同士をオーバーラップさせてジョイントした状態を示す平面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
１．サイドウォール部材用カッター
はじめに、サイドウォール部材のカット端面を形成するためのサイドウォール部材用カッターについて説明する。図１、図２はそれぞれ本実施の形態に係るサイドウォール部材用カッターのカッター刃を示す斜視図、側面図である。

カッター刃１０は、サイドウォール部材を押し切るのに充分な幅を有し、図１、図２に示すように、刃先１８を全幅に亘ってサイドウォール部材表面に押し当てたときに、両端部１２、１４からセンター部１６にかけて、刃先１８の傾斜角度がαからβへと徐々に小さくなるように、具体的には、両端部１２、１４の傾斜角度αは１２〜４５度に、センター部１６の傾斜角度βは前記αの０．３〜０．９倍の大きさに設定されている。

なお、カッター刃１０の素材は、ステンレスや鉄等の金属、またはやセラミック等の非金属の無機物からなる。

２．サイドウォール部材のカット方法
図３は本実施の形態に係るサイドウォール部材の断面図、図４は本実施の形態に係るサイドウォール部材用カッターによるサイドウォール部材のカットを説明するための断面図、図５は本実施の形態に係るサイドウォール部材の一端部のカット端面と他端部のカット端面とを示す平面図、図６は本実施の形態に係るサイドウォール部材の端部同士をオーバーラップさせてジョイントしたジョイント構造を示す図である。

図３に示すように、サイドウォール部材３０は、断面が半月形状に形成されており、図４に示すように、刃１０によりＰの方向に押し切りカットされる。これにより、サイドウォール部材３０の長さ方向の一端部にカット端面３８ｂ（図５参照）が形成され、サイドウォール部材３０の長さ方向の他端部にカット端面３８ａ（図５参照）が形成されている。カット端面３８ａは、カット端面３８ｂに対して逆傾斜した曲面になっている。

このように、カッター１０により形成されるカット端面３８ａ、３８ｂは、図６に示すように、サイドウォール下面に対するセンター部の傾斜角度βが端部の傾斜角度αよりも小さく、かつ端部からセンター部に近づくに従って傾斜角度が小さくなっている。なお、図６の（Ａ）はサイドウォール部材の幅方向の端部の断面図、（Ｂ）はサイドウォール部材の幅方向のセンター部の断面図である。

カット端面３８ａ、３８ｂの傾斜角度α、βは、それぞれカッター刃１０の傾斜角度に対応して、１２〜４５度および傾斜角度αの０．３〜０．９倍になっている。

また、サイドウォール部材３０のジョイントオーバー部の端部におけるゲージ厚Ｅ（図６（Ａ）参照）、およびジョイントオーバー部のセンター部におけるゲージ厚Ｆ（図６（Ｂ）参照）は、Ｅ＝Ｄ×ｔａｎα、Ｆ＝Ｄ×ｔａｎβの式で表され、α＞βであるため、サイドウォールゴム部材３０の中央部でのジョイントオーバー部のゲージ厚みＦは、サイドウォールゴム部材３０の縁部でのジョイントオーバー部のゲージ厚みＥと比較して小さくなる。

この結果、オーバーラップ部のゲージ厚が、サイドウォール部材３０のセンター部において厚くなり過ぎるのを防ぐことができるため、バルジを改善することができる。

しかも、オーバーラップ部のゲージ厚が、サイドウォール部材３０の端部において薄くなり過ぎるのを防ぐことができるため、カット不良、カット断面の耳切れ等が発生を防ぐことができる。

さらに、サイドウォール部材３０をカットする際に、まず最初にカッター刃１０のセンター部１６がサイドウォール部材３０に接するため、従来のカッター刃よりもカットに要する力が少なくてすみ、カットが行い易い。またカッター刃１０が長持ちする。

（第２の実施の形態）
図７は、第２の実施の形態を説明する図である。第２の実施の形態では、図７に示す従来の引切り用のカッター１００Ｃを用いて、矢印で示すように、サイドウォール部材３０の幅方向に移動させて、サイドウォール部材３０に図６と同様のカット端面３８ａ、３８ｂ（図６参照）が形成されるようにカットを行う。

この結果、図６と同様にサイドウォール部材３０のセンター部でのサイドウォール下面に対する傾斜角度βが、両端部での傾斜角度αより小さくなり、かつ両端部からセンター部に近づくに従って傾斜角度が小さく形成されるように、カッター刃の角度を調整しながら、サイドウォール部材３０を幅方向にカットすることができる。

１．サイドウォール部材の作製
（実施例１〜４、比較例１〜５）
実施例１〜４、および比較例４、５は、両端部とセンター部とで傾斜角度が異なる第１の実施の形態のカッターでカットされたサイドウォール部材（ＳＷ）を用いてタイヤを作製した例である。各例における両端部の傾斜角度αおよびセンター部の傾斜角度βを表１に示す。

比較例１〜３は、傾斜角度が一定の従来のカッターでカットされたサイドウォール部材（ＳＷ）を用いてタイヤを作製した例である。各例における傾斜角度を表１のαに示す。

２．タイヤの作製
タイヤは、有機繊維コードをゴム引きした１枚のプライをラジアルカーカスに使用し、ベルトを２枚のスチールコードゴム引き層で構成し、それぞれのコードがタイヤ赤道面に対して±２２度の角度になるように配置した自動車用ラジアルタイヤであり、タイヤサイズは１４５／８０Ｒ１３である。リム幅を４．０インチとした。

３．評価
（１）評価方法
作製されたタイヤ（各５０本）を内圧３００ｋＰａでインフレートさせ、そのときの外観（タイヤの凸）、即ちバルジの発生を、３段階で官能評価した。

具体的には、「タイヤ表面のバルジを目視でも手で触っても発見できない場合」を評点３、「タイヤ表面のバルジを目視では発見できないが、手で触ると発見できる場合」を評点２、「タイヤ表面のバルジを目視でも手で触っても発見できる場合」を評点１とし、各例毎の平均評点を評価した。

併せて、サイドウォール部材（ＳＷ）のカット不良の有無につき、カット端面を目視観察してカット不良の有無を評価した。

（２）評価結果
評価結果をまとめて表1に示す。

表１に示すように、αが１２〜４５°、β／αが０．３〜０．９の範囲内にある実施例１〜４の場合には、バルジの発生が改善され、カット不良の発生もなかった。

これに対して、従来のカッターを用いた比較例１〜３の場合、比較例１、３ではカット不良は発生しなかったものの、大きなバルジの発生が認められた。そして、比較例２ではカット不良が生じてカット不可と評価された。

また、αは１２〜４５°の範囲内であるがβ／αが０．３よりも小さい比較例４の場合、カット不良が生じてカット不可と評価された。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１０、１００ カッター刃
１００Ｃ カッター
１２、１４ カッター刃の幅方向の端部
１６ カッター刃の幅方向のセンター部
１８、１０２ カッター刃の刃先
３０ サイドウォール部材
３２、３４ サイドウォール部材の幅方向の端部
３６ サイドウォール部材の幅方向のセンター部
３８ａ、３８ｂ サイドウォール部材のカット端面
４０、１１０ サイドウォール部材の巻き付け開始側端部
４２、１１２ サイドウォール部材の巻き付け終了側端部
５０ タイヤ
５４ ビード部
５５ ビードコア
５６ カーカスプライ
５７ ビードエイペックス
５８ 環状トレッドゴム部材
６０ 円筒ドラム
１０８ サイドウォール部材
α カッター刃の端部のカット角度
β カッター刃のセンター部のカット角度
Ｄ ジョイントオーバーラップ量
Ｅ サイドウォール部材のオーバーラップ部の端部のゲージ厚
Ｆ サイドウォール部材のオーバーラップ部のセンター部のゲージ厚
Ｐ カット方向を示す矢印

Claims (5)

1. タイヤの製造においてサイドウォール部材の端部を所定の形状にカットするサイドウォール部材用カッターであって、
   サイドウォール下面に対するカッター刃の傾斜角度が、前記カッター刃の両端部からセンター部に近づくに従って小さくなるように設定されており、
   前記両端部の傾斜角度が、１２〜４５度に設定され、前記センター部の傾斜角度が、前記両端部の傾斜角度の０．３〜０．９倍の大きさに設定されている
   ことを特徴とするサイドウォール部材用カッター。
2. 請求項１に記載のサイドウォール部材用カッターをサイドウォール部材の長手方向に対して前記の傾斜角度で傾斜させ、前記傾斜角度に沿って押し切ることを特徴とするサイドウォール部材のカット方法。
3. カッター刃によりサイドウォール部材を幅方向に引き切って、前記サイドウォール部材のカット端面を形成するサイドウォール部材のカット方法であって、
   前記カット端面が、前記サイドウォール部材のセンター部での前記サイドウォール下面に対する傾斜角度が、両端部での傾斜角度より小さくなり、かつ前記両端部から前記センター部に近づくに従って傾斜角度が小さく形成されるように、前記カッター刃の角度を調整しながら、前記カッター刃を前記サイドウォール部材の一方の側端部から他方の側端部へ移動させ、
   前記サイドウォール部材の両端部の傾斜角度を１２〜４５度に調整すると共に、センター部の傾斜角度を前記両側端部の傾斜角度の０．３〜０．９倍の大きさとなるように調整してカットする
   ことを特徴とするサイドウォール部材のカット方法。
4. 幅方向の断面形状が両端部からセンター部に近づくに従ってゲージ厚が大きくなるように形成され、長さ方向の両端部にサイドウォール下面に対して所定角度で傾斜したカット端面がそれぞれ形成されたタイヤの製造用のサイドウォ−ル部材であって、
   前記センター部の傾斜角度が前記両端部の傾斜角度より小さくなり、かつ前記両端部から前記センター部に近づくに従って傾斜角度が小さくなるように前記カット端面が形成され、
   前記カット端面の前記両端部の傾斜角度が、１２〜４５度に設定され、前記センター部の傾斜角度が、前記両端部の傾斜角度の０．３〜０．９倍の大きさに設定されていることを特徴とするサイドウォール部材。
5. 請求項４に記載のサイドウォール部材のジョイント構造であって、
   傾斜した両カット端面同士がオーバーラップして当接されていることを特徴とするサイドウォール部材のジョイント構造。

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