JP2017001294A - ゴム部材のジョイント装置およびジョイント方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サイドウォールゴムなどのゴム部材をフォーマーに貼り付ける際に形成されたジョイント部が開くようなことがなく、また、加硫後のタイヤにおいてバルジの発生を抑制して、より安定した品質の製品タイヤを提供することができるゴム部材のジョイント装置およびジョイント方法を提供する。
【解決手段】円筒形状のフォーマーの上に貼り付けられたゴム部材の両端部をジョイントするゴム部材のジョイント装置であって、ゴム部材の両端部を押さえ付けながらゴム部材の幅方向に移動させることにより、両端部を突き合わせてジョイントする一対のジッパーローラーを備えており、一対のジッパーローラーがゴム部材と接触したとき、各ローラー面がゴム部材から所定の傾斜角度でゴム部材の端部に向かって立ち上がっているゴム部材のジョイント装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造時に使用されるゴム部材のジョイント装置および前記ゴム部材のジョイント装置を用いたゴム部材のジョイント方法に関する。

空気入りタイヤの製造工程においては、円筒形状のフォーマーの上に貼り付けられたプライ上に、サービサーから送り出しされてきたサイドウォールゴムを自動的に貼り付けると共に予め設定された長さでカットし、サイドウォールゴムの両端部を重ね合わせてジョイントすることが一般に行われている（例えば、特許文献１、２）。

図１０は、従来のゴム部材のジョイント方法（以下、単に「ジョイント方法」ともいう）によるサイドウォールゴムＳＷの両端部のジョイント部Ｊの状態を示す断面図であり、図１０に示すように、プライＰＬ上に形成されたサイドウォールゴムＳＷの両端部をオーバーラップさせてジョイントしている。このとき、内側のジョイント部や外側のジョイント部が開いた状態とならないように、通常は、オーバーラップ量を大きくしてジョイントしている。なお、図１１に、従来のジョイント方法によるサイドウォールゴムの内側のジョイント部が開いている状態の一例を示している。

このため、厚みのあるサイドウォールゴムを使用するタイヤの場合、規定以内のオーバーラップ量であるにも拘わらず、図１２に示すように、ジョイント部のバルジ（タイヤ表面に現れる局所的隆起）が目立つタイヤができ、適切にジョイント管理することが非常に困難になるという問題があった。

このようなバルジの発生状態（バルジレベル）はサイドウォールゴムのジョイントの隆起が大きくなるほど悪化することが分かっているが、サイドウォールゴムのジョイントの隆起を小さくしようとしてジョイント量を少なくすると内側のジョイントが開いて（オープン）欠陥タイヤとなる恐れがある。

なお、このような問題は、上記したサイドウォールゴムのジョイントに限定されず、その他のゴム部材のジョイントにおいても同様であった。

特開２０１４−１１７９１７号公報 特開２０１４−１６２０４１号公報

そこで、本発明は、サイドウォールゴムなどのゴム部材をフォーマーに貼り付ける際に形成されたジョイント部が開くようなことがなく、また、加硫後のタイヤにおいてバルジの発生を抑制して、より安定した品質の製品タイヤを提供することができるゴム部材のジョイント装置およびジョイント方法を提供することを課題とする。

本発明者は、鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
円筒形状のフォーマーの上に貼り付けられたゴム部材の両端部をジョイントするゴム部材のジョイント装置であって、
前記ゴム部材の両端部を押さえ付けながら前記ゴム部材の幅方向に移動させることにより、前記両端部を突き合わせてジョイントする一対のジッパーローラーを備えており、
前記一対のジッパーローラーが前記ゴム部材と接触したとき、各ローラー面が前記ゴム部材から所定の傾斜角度で前記ゴム部材の端部に向かって立ち上がっていることを特徴とするゴム部材のジョイント装置である。

請求項２に記載の発明は、
前記ジッパーローラーの前記傾斜角度が５〜１５°であることを特徴とする請求項１に記載のゴム部材のジョイント装置である。

請求項３に記載の発明は、
前記ジッパーローラーの各々の厚みが２０〜４０ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のゴム部材のジョイント装置である。

請求項４に記載の発明は、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のゴム部材のジョイント装置を用いて、前記一対のジッパーローラーにより、円筒形状のフォーマーの上に貼り付けられた前記ゴム部材の両端部をジョイントすることを特徴とするゴム部材のジョイント方法である。

請求項５に記載の発明は、
前記ゴム部材が、サイドウォールゴムであることを特徴とする請求項４に記載のゴム部材のジョイント方法である。

本発明によれば、サイドウォールゴムなどのゴム部材をフォーマーに貼り付ける際に形成されたジョイント部が開くようなことがなく、また、加硫後のタイヤにおいてバルジの発生を抑制して、より安定した品質の製品タイヤを提供することができるゴム部材のジョイント装置およびジョイント方法を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るゴム部材のジョイント装置を説明する斜視図である。 本発明の実施の形態に係るゴム部材のジョイント装置を用いたサイドウォールゴムの両端部のジョイントを説明する斜視図である。 本発明の実施の形態に係るゴム部材のジョイント装置のジッパーローラーを示す図である。 本発明の実施の形態に係るゴム部材のジョイント装置を用いたゴム部材のジョイント方法を説明する正面図である。 本発明の実施の形態に係るゴム部材のジョイント装置を用いたゴム部材のジョイント方法を説明する平面図である。 本発明の実施の形態に係るゴム部材のジョイント装置を用いたローカバーでのサイドウォールゴムの両端部のジョイント状態を示す拡大写真である。 実施例においてデジタルゲージによるサイドウォールゴムのジョイント部の断面の厚みを測定している様子を示す斜視図である。 実施例におけるバルジ評点の測定を説明する拡大写真である。 ローカバーでのサイドウォールゴムの両端部のジョイント状態を示す拡大写真である。 従来のジョイント方法によるサイドウォールゴムの両端部のジョイント部の状態を示す断面図である。 従来のジョイント方法によるサイドウォールゴムの内側のジョイント部が開いている状態を示す拡大写真である。 従来のジョイント方法によるサイドウォールゴムのジョイント部のバルジを示す拡大写真である。

１．本発明に至る経緯
従来のジョイント方法において発生していたジョイント部の開きを防止するために、本発明者は、従来の両端部をオーバーラップさせて行うジョイント（オーバーラップジョイント）に替えて、両端部のゴムを互いに突き合わせて行うジョイント（ジッパージョイント）について検討を行った。

しかし、従来のジッパージョイントの場合には、ゴム部材の両端部に周囲のゴムを十分に送ることができなかったため、突き合わせてジョイントすることが難しく、ジョイント部の開きを十分に防止することができない恐れがある。

そこで、本発明者は、さらに鋭意検討した結果、従来のジッパージョイントを行うゴム部材のジョイント装置においては、一対のジッパーローラーがゴム部材と接触したとき、各ローラー面がゴム部材と平行になるように構成されており、ジッパーローラーのローラー面がゴム部材に対して全面で接しているために、突き合せ面となるゴム部材の両端部に周囲のゴムを十分に送ることができず、十分なジョイントができなかったと考えた。

このため、本発明者は、ゴム部材の両端部に周囲のゴムを十分に送ることができるジッパーローラーの形状について検討を行い、一対のジッパーローラーがゴム部材と接触したとき、各ローラー面がゴム部材から所定の傾斜角度でゴム部材の端部に向かって立ち上がっているジッパーローラーであれば、ゴム部材の両端部に周囲のゴムを十分に送ることができ、両端部を十分に突き合わせてジョイントできることを見出し、本発明を完成するに至った。

２．ゴム部材のジョイント装置
以下、図面を参照しつつ実施の形態に基づき、本発明を具体的に説明する。なお、以下の説明においては、本発明の効果が最も顕著に発揮されるサイドウォールゴムへの適用を例に挙げて説明する。

図１は本実施の形態に係るゴム部材のジョイント装置を説明する斜視図である。図２は本発明の実施の形態に係るゴム部材のジョイント装置を用いたサイドウォールゴムの両端部のジョイントを説明する斜視図である。図３は本実施の形態に係るゴム部材のジョイント装置のジッパーローラーを示す図である。図４および図５は本実施の形態に係るゴム部材のジョイント装置を用いたゴム部材のジョイント方法を説明する正面図および平面図である。なお、図３、図４、図５においては、理解を容易にするため、本実施の形態における特徴部を強調して記載している。

図１、図２に示すように本実施の形態に係るゴム部材のジョイント装置は円筒形状のフォーマーＦ近傍に配置されており、フォーマーＦ上に貼り付けられたサイドウォールゴムＳＷの端部同士をジョイントする装置である。ゴム部材のジョイント装置は、一対のジッパーローラー１と、一対のジッパーローラー１が取り付けられるローラー支持部２と、ローラー支持部２が先端に取り付けられたロッド３を有するシリンダー４と、シリンダー４をフォーマー軸に沿って移動させるガイド５を有する移動手段とを備えている。

一対のジッパーローラー１はサイドウォールゴムＳＷの両端部を上から押さえながら端部に沿ってサイドウォールゴムＳＷの幅方向に移動することにより突き合わされている両端部をジョイントする。即ち、一対のジッパーローラー１のそれぞれは、サイドウォールゴムＳＷに押し付けられるローラー面１ａと一対のジッパーローラー１を同期して回転させるための歯部１ｂとを備えている。そして、一対のジッパーローラー１は、歯部１ｂにより同期して回転しながらローラー面１ａによりサイドウォールゴムＳＷの両端部を押さえ付けながら、サイドウォールゴムの幅方向に移動する。これにより、突き合わされているサイドウォールゴムＳＷの両端部がジョイントされる。

具体的には、図２の矢印イで示すように、シリンダー４のロッド３を伸ばして一対のジッパーローラー１をサイドウォールゴムＳＷの両端部に押し付けた後、矢印ロで示すように、一対のジッパーローラー１をフォーマーＦの中心軸に沿って、フォーマーＦの内側（トレッドゴムＴＲの側）から外側（トレッドゴムＴＲの側とは反対側）にトラバース（横断）させて各サイドウォールゴムＳＷの両端を突き合わせた状態でジョイントする。

本実施の形態においては、このとき、図３に示すように、一対のジッパーローラー１がサイドウォールゴムと接触したとき、各ローラー面がサイドウォールゴムから所定の傾斜角度Ｂでサイドウォールゴムの端部に向かって立ち上がっている。このように、ジッパーローラー１のローラー面がゴム部材の端部に向かって傾斜して立ち上がっているため、ジョイントする際、突き合わされているサイドウォールゴムの両端部に周囲のゴムを送って十分にジョイントすることができ、ジョイント部の開きを十分に防止することができる。

この結果、オーバーラップさせることなくジョイントすることができ、厚みのあるサイドウォールゴムであってもジョイント部のバルジが小さくなる。

なお、ジッパーローラー１のローラー面の傾斜角度Ｂは５〜１５°に設定されていることが好ましく、１０°に設定されていることが最も好ましい（図３参照）。

傾斜角度Ｂが５°未満であると、ジョイント部が開く恐れがある一方、１５°を超えると、タイヤ品質に悪影響を与える程度のジョイント跡を発生させる恐れがある。そして、傾斜角度Ｂが５〜１５°に設定されている場合、ジョイント部が開くことを防ぐことができ、また、タイヤ品質を低下させるようなジョイント跡の発生を防ぐことができる。

図６は本実施の形態に係るゴム部材のジョイント装置を用いたローカバーでのサイドウォールゴムの両端部のジョイント状態を示す拡大写真であり、図６に示すように、オーバーラップジョイントを使用した場合と異なり、ローカバーでのサイドウォールゴムのジョイント部の隆起を小さくすることができ、ジョイント跡によるタイヤ品質の低下を防ぐことができる。

また、ジッパーローラー１のローラー厚みＡは２０〜４０ｍｍに設定されていることが好ましく（図３参照）、３０ｍｍに設定されていることが最も好ましい。ローラー厚みＡが２０ｍｍ未満、または４０ｍｍを超えると、タイヤ品質に悪影響を与える程度のバルジが発生する恐れがある。

３．ゴム部材のジョイント方法
図４および図５は本実施の形態に係るゴム部材のジョイント装置を用いたゴム部材のジョイント方法を説明する正面図および平面図である。

本実施の形態に係るゴム部材のジョイント方法では、従来のジッパージョイントと同様に図４（ａ）および図５（ａ）に示すように、両端部が突き合わされているサイドウォールゴムＳＷの両端部に一対のジッパーローラー１を押し付ける工程と、図４（ｂ）および図５（ｂ）に示すように、ジッパーローラー１の移動を開始してジョイントを開始する工程と、図４（ｃ）および図５（ｃ）に示すように、ジッパーローラー１の移動を終了してジョイントを完了する工程とを備えている。

ジョイントを開始する工程では、図５（ｂ）の矢印で示すように、ジッパーローラー１の移動に伴って、図４（ｂ）の矢印で示すように、両端部が突き合わされているサイドウォールゴムＳＷの両端部のジッパージョイントが順次行われる。本実施の形態においては、上記したように一対のジッパーローラー１がサイドウォールゴムと接触したとき、各ローラー面がサイドウォールゴムから所定の傾斜角度でサイドウォールゴムの端部に向かって立ち上がっているため、サイドウォールゴムＳＷの両端部に周囲のゴムを十分に送ることができ、ジョイント部の開きを十分に防止することができる。

１．実験１
本実験においては、ジッパーローラーの傾斜角度がジョイントの状態に及ぼす影響を評価した。

（１）試験用タイヤの製造
表１に示す傾斜角度を有する厚み３０ｍｍのジッパーローラーを用いてサイドウォールゴムのジョイントを行うことにより、それぞれ１００本の試験用タイヤ（２６５／７０Ｒ１６ １２Ｓ ＡＴ３のタイヤサイズ）を製造した。

（２）評価
各タイヤのジョイント状態を目視にて観察して、まず、ジョイント部が完全にオープンしていた場合や、ジョイント部のオープンとは関係なくタイヤ品質に悪影響を与えるようなジョイント跡が形成されていた場合（図９参照）を「不可」と評価した。そして、内側ジョイント部のみがオープンしていた場合を「可」と評価し、内側および外側のジョイント部のいずれもオープンしていなかった場合を「良」と評価した。

評価結果を表１に示す。

表１より、ジッパーローラーの傾斜角度が適切であると、内側および外側のジョイント部のいずれもオープンすることがなく、また、タイヤ品質に悪影響を与えるようなジョイント跡も形成されないことが分かる。

２．実験２
本実験においては、ジッパーローラーの厚みがバルジの発生に及ぼす影響を評価した。

（１）試験用タイヤの製造
表２に示す厚みを有し傾斜角度１０°のジッパーローラーを用いてサイドウォールゴムのジョイントを行うことにより、それぞれ、１００本の試験用タイヤ（２６５／７０Ｒ１６ １２Ｓ ＡＴ３のタイヤサイズ）を製造した。

（２）評価
（ａ）バルジ評点
各タイヤに対して、図７に示すデジタルゲージＧを用いて金型の割位置を基準として、タイヤのトータルボリューム（厚み）を、図８に示すように、ジョイント中央部（中）を基準として、それぞれ３０ｍｍ離れた左右の３点で測定した。各測定値を官能評価レベルに基づいて数値化して、バルジ評点とした。

（ｂ）官能評価
併せて、各タイヤによるジョイント隆起を見極めるためインフレートマシンにタイヤを仕掛け、目視および触診で、良を５、可を３、不可を１とする５段階評価で官能評価した。

評価結果を表２に示す。なお、評価に際しては、従来のオーバーラップによるジョイント（通常自動ジョイント）によりジョイントして製造したタイヤについても併せて評価した。

表２より、ジッパーローラーの厚みが適切であると、従来例の「通常自動ジョイント」の場合に比べてバルジの発生が抑制されていることが分かる。

また、官能評価においても、従来例の「通常自動ジョイント」の場合に比べて改善されていることが分かる。

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。

１ ジッパーローラー
１ａ ローラー面
１ｂ 歯部
２ ローラー支持部
３ ロッド
４ シリンダー
５ ガイド
Ａ ローラー厚み
Ｂ 傾斜角度
Ｆ フォーマー
Ｇ デジタルゲージ
Ｊ ジョイント部
ＳＷ サイドウォールゴム
ＴＲ トレッドゴム
ＰＬ プライ

Claims (5)

1. 円筒形状のフォーマーの上に貼り付けられたゴム部材の両端部をジョイントするゴム部材のジョイント装置であって、
   前記ゴム部材の両端部を押さえ付けながら前記ゴム部材の幅方向に移動させることにより、前記両端部を突き合わせてジョイントする一対のジッパーローラーを備えており、
   前記一対のジッパーローラーが前記ゴム部材と接触したとき、各ローラー面が前記ゴム部材から所定の傾斜角度で前記ゴム部材の端部に向かって立ち上がっていることを特徴とするゴム部材のジョイント装置。
2. 前記ジッパーローラーの前記傾斜角度が５〜１５°であることを特徴とする請求項１に記載のゴム部材のジョイント装置。
3. 前記ジッパーローラーの各々の厚みが２０〜４０ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のゴム部材のジョイント装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のゴム部材のジョイント装置を用いて、前記一対のジッパーローラーにより、円筒形状のフォーマーの上に貼り付けられた前記ゴム部材の両端部をジョイントすることを特徴とするゴム部材のジョイント方法。
5. 前記ゴム部材が、サイドウォールゴムであることを特徴とする請求項４に記載のゴム部材のジョイント方法。