JP2017105094A - 空気入りタイヤの製造方法、及び、ゴムストリップ - Google Patents

Abstract

【課題】巻き重ねられたゴムストリップの間の空気を効果的に排出し得る空気入りタイヤの製造方法等を提供する。【解決手段】帯状のゴムストリップ１５を螺旋状に巻き重ねてタイヤ用ゴム部材８を形成する工程を含む空気入りタイヤの製造方法である。ゴムストリップ１５は、第１外面１６と、第１外面１６の反対側の第２外面１７とを有する。第１外面１６には、第１傾斜溝２１がゴムストリップ１５の長手方向に複数設けられている。第２外面１７には、第２傾斜溝２２が長手方向に複数設けられている。ゴムストリップ１５を第１外面１６から透視したときに、第１傾斜溝２１と第２傾斜溝２２とは互いに逆向きに傾斜している。【選択図】図４

Description

本発明は、帯状のゴムストリップを螺旋状に巻き重ねてタイヤ用ゴム部材を形成する工程を含む空気入りタイヤの製造方法、及び、前記製造方法に用いられるゴムストリップに関する。

従来、未加硫の帯状のゴムストリップを螺旋状に巻き重ねてトレッドゴムやサイドウォールゴム等の環状のタイヤ用ゴム部材を形成する工程を含む空気入りタイヤの製造方法が提案されている。しかしながら、このような製造方法は、巻き重ねられたゴムストリップの間に空気が残留した場合、加硫後のタイヤ用ゴム部材の品質低下が生じるという問題があった。

例えば、下記特許文献１に記載の空気入りタイヤの製造方法では、ゴムストリップの間の空気を排出するために、ゴムストリップの外面に傾斜溝が設けられている。しかしながら、特許文献１の空気入りタイヤの製造方法であっても、ゴムストリップの巻き重ね部からの空気の排出について、さらなる改善の余地があった。

特開２００６−０５１７１１号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、巻き重ねられたゴムストリップの間の空気を効果的に排出し得る空気入りタイヤの製造方法等を提供することを主たる目的としている。

本発明は、帯状のゴムストリップを螺旋状に巻き重ねてタイヤ用ゴム部材を形成する工程を含む空気入りタイヤの製造方法であって、前記ゴムストリップは、第１外面と、前記第１外面の反対側の第２外面とを有し、前記第１外面には、第１傾斜溝が前記ゴムストリップの長手方向に複数設けられ、前記第２外面には、第２傾斜溝が前記長手方向に複数設けられており、前記ゴムストリップを前記第１外面から透視したときに、前記第１傾斜溝と前記第２傾斜溝とは互いに逆向きに傾斜していることを特徴としている。

本発明の空気入りタイヤの製造方法において、前記第１傾斜溝及び前記第２傾斜溝は、前記長手方向に対して３０〜７０°の角度を有するのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの製造方法において、前記ゴムストリップを前記第１外面から透視したときに、前記第１傾斜溝と前記第２傾斜溝との交差角度が１２０°以下であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの製造方法において、前記第１傾斜溝及び前記第２傾斜溝は、それぞれ、０．５〜２．０mmの幅を有するのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの製造方法において、前記第１傾斜溝及び前記第２傾斜溝は、それぞれ、前記ゴムストリップの厚さの０．１０〜０．４５倍の深さを有するのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの製造方法において、前記第１傾斜溝のピッチＰ１、及び、前記第２傾斜溝のピッチＰ２は、それぞれ、２０〜１００mmであるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの製造方法において、前記第１傾斜溝のピッチＰ１は、前記第２傾斜溝のピッチＰ２よりも大きいのが望ましい。

本発明の第２の態様は、タイヤ用ゴム部材を形成するための未加硫のゴムストリップであって、第１外面と、前記第１外面の反対側の第２外面とを有し、前記第１外面には、第１傾斜溝が前記ゴムストリップの長手方向に複数設けられており、前記第２外面には、第２傾斜溝が前記長手方向に複数設けられており、前記ゴムストリップを前記第１外面から透視したときに、前記第１傾斜溝と前記第２傾斜溝とは互いに逆向きに傾斜していることを特徴としている。

本発明の空気入りタイヤの製造方法において、ゴムストリップの第１外面には、第１傾斜溝がゴムストリップの長手方向に複数設けられている。第１外面の反対側の第２外面には、第２傾斜溝が長手方向に複数設けられている。ゴムストリップを第１外面から透視したときに、第１傾斜溝と第２傾斜溝とは互いに逆向きに傾斜している。

このようなゴムストリップが螺旋状に巻き重ねられた場合、第１外面に設けられた第１傾斜溝と、第２外面に設けられた第２傾斜溝とが互いに交差してより複雑な排気流路が形成される。これにより、加硫成形時、巻き重ねられたゴムストリップの間の空気は、第１傾斜溝又は第２傾斜溝を通って外部に排出され、優れた品質のタイヤ部材を形成することができる。

本発明の製造方法によって製造された空気入りタイヤの一実施形態を示す断面図である。 ゴムストリップが螺旋状に巻き重ねて形成されたトレッドゴムの断面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法に用いられるゴムストリップの一実施形態の正面図である。 図３のゴムストリップの斜視図である。 （ａ）は、図３の第１傾斜溝のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は、図３の第２傾斜溝のＢ−Ｂ線断面図である。 溝成形工程に用いられる溝成形装置の側面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の空気入りタイヤの製造方法（以下、単に「製造方法」ということがある。）によって製造された空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１の一例を示す断面図である。図１に示されるように、タイヤ１は、例えば、タイヤの骨格をなすカーカス６、及び、ゴム配合が異なる複数種のタイヤ用ゴム部材８を含んで構成されている。これらの各部材は、それぞれ、公知の構成を具えている。

タイヤ用ゴム部材８は、例えば、トレッドゴム９、サイドウォールゴム１０、インナーライナゴム１１、及び、クリンチゴム１２等を含んでいる。トレッドゴム９は、例えば、トレッド部２に配され、接地面を構成している。サイドウォールゴム１０は、例えば、サイドウォール部３に配され、タイヤ外側面を構成している。インナーライナゴム１１は、例えば、カーカス６の内側に配され、タイヤ内腔面を構成している。クリンチゴム１２は、例えば、ビード部４に配され、リムずれを防止する。但し、タイヤ用ゴム部材８は、これらの構成に限定されるものではない。

本実施形態の製造方法では、上述のタイヤ用ゴム部材８の内の少なくとも１つが、帯状のゴムストリップ１５を螺旋状に巻き重ねて形成される。図２には、一例として、螺旋状に巻き重ねられたゴムストリップ１５で形成されたトレッドゴム９が示されている。図２に示されるように、本実施形態の製造方法では、円筒状の外面１３を有する被巻付け体１４に、未加硫のゴムストリップ１５が、被巻付け体１４の回転とともにその軸方向に位置ずれさせて螺旋状に巻き重ねられる。これにより、タイヤ用ゴム部材８（図２では、トレッドゴム９）が形成される。なお、ゴムストリップ１５の巻き付け方法は、公知の態様が採用される。

図３には、本実施形態のゴムストリップ１５の正面図が示されている。図３に示されるように、ゴムストリップ１５の幅Ｗは、例えば、２０〜５０mmであるのが望ましい。ゴムストリップ１５の厚さＴ（図４に示す）は、例えば、０．５〜５．０mmであるのが望ましい。但し、ゴムストリップ１５は、帯状であれば良く、上記の具体的な態様に限定されるものでは無い。

ゴムストリップ１５は、第１外面１６と、その反対側の第２外面１７とを有している。第１外面１６には、第１傾斜溝２１がゴムストリップ１５の長手方向に複数設けられている。第２外面１７には、第２傾斜溝２２（図３では、破線で示されている。）が前記長手方向に複数設けられている。

図４には、ゴムストリップ１５の拡大斜視図が示されている。図４に示されるように、ゴムストリップ１５を第１外面１６から透視したときに、第１傾斜溝２１と第２傾斜溝２２とは、互いに逆向きに傾斜している。このようなゴムストリップ１５が螺旋状に巻き重ねられた場合、第１外面１６に設けられた第１傾斜溝２１と、第２外面１７に設けられた第２傾斜溝２２とが互いに交差してより複雑な排気流路が形成される。これにより、加硫成形時、巻き重ねられたゴムストリップ１５の間の空気は、第１傾斜溝２１又は第２傾斜溝２２を通って外部に排出され、優れた品質のタイヤ部材を形成することができる。

図３及び図４に示されるように、本実施形態では、第１傾斜溝２１と第２傾斜溝２２とが互いに交差して設けられている。さらに望ましい態様として、第１傾斜溝２１と第２傾斜溝２２とは、その長さ方向の中心位置で交差している。このような態様は、ゴムストリップ基体に傾斜溝を設けるとき、ゴムストリップ基体が位置ずれすることなく溝付けローラに強く押圧されるため、ゴムストリップの生産性が高められる。

第１傾斜溝２１と第２傾斜溝２２とは、互いに交差することなくゴムストリップ１５の長さ方向に位置ずれして設けられても良い。このような態様は、ゴムストリップ１５の耐久性を高めるのに役立つ。

図３に示されるように、第１傾斜溝２１は、長手方向に対して角度θ１で傾斜している。第２傾斜溝２２は、長手方向に対して角度θ２で傾斜している。前記角度θ１及びθ２が小さい場合、各傾斜溝２１、２２が過度に長くなり、ゴムストリップ１５が切断され易くなるおそれがある。このため、前記角度θ１及びθ２は、好ましくは２０°以上、より好ましくは３０°以上、さらに好ましくは４０°以上である。前記角度θ１及び角度θ２が大きい場合、ゴムストリップ１５が巻き重ねられたとき、第１傾斜溝２１と第２傾斜溝２２とが交差し難くなるおそれがある。このため、前記角度θ１及びθ２は、好ましくは８０°以下、より好ましくは７０°以下、さらに好ましくは６０°以下である。

さらに望ましい態様として、本実施形態では、第１傾斜溝２１の前記角度θ１は、第２傾斜溝２２の前記角度θ２と同一である。前記角度θ１と前記角度θ２とが異なる場合、ゴムストリップ１５が巻き重ねられるとき、ゴムストリップ１５が特定の方法に位置ずれするおそれがある。

第１傾斜溝２１と第２傾斜溝２２との交差角度θ３は、好ましくは１５０°以下、より好ましくは１２０°以下である。これにより、上述の効果をさらに高めることができる。なお、前記交差角度θ３は、ゴムストリップ１５の長さ方向に凸となる角の角度であり、第１傾斜溝２１の前記角度θ１と第２傾斜溝２２の前記角度θ２との和に相当する。

図５（ａ）には、図３の第１傾斜溝２１のＡ−Ａ線断面図が示されている。図５（ｂ）には、図３の第２傾斜溝２２のＢ−Ｂ線断面図が示されている。図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第１傾斜溝２１及び第２傾斜溝２２は、例えば、半円形の断面形状を有する。望ましい態様として、第１傾斜溝２１と第２傾斜溝２２とは、互いに同一の断面形状を有する。

第１傾斜溝２１の溝幅Ｗ１及び第２傾斜溝２２の溝幅Ｗ２は、それぞれ、好ましくは０．５mm以上、より好ましくは１．０mm以上であり、好ましくは２．０mm以下、より好ましくは１．５mm以下である。このような第１傾斜溝２１及び第２傾斜溝２２は、ゴムストリップ１５の耐久性を維持しつつ、ゴムストリップの巻き重ね部から空気を効果的に排出することができる。

同様の観点から、第１傾斜溝２１の深さｄ１及び第２傾斜溝２２の深さｄ２は、それぞれ、ゴムストリップ１５の厚さＴの好ましくは０．１０倍以上、より好ましくは０．２０倍以上であり、好ましくは０．４５倍以下、より好ましくは０．３５倍以下である。

図３に示されるように、第１傾斜溝２１のピッチＰ１及び第２傾斜溝２２のピッチＰ２は、それぞれ、好ましくは２０mm以上、より好ましくは４０mm以上であり、好ましくは１００mm以下、より好ましくは８０mm以下である。前記ピッチＰ１及びＰ２が２０mmよりも小さい場合、ゴムストリップ１５の耐久性が低下するおそれがある。前記ピッチＰ１及びＰ２が１００mmよりも大きい場合、ゴムストリップの巻き重ね部に空気が残留するおそれがある。

第１傾斜溝２１のピッチＰ１と第２傾斜溝２２のピッチＰ２とが同一の場合、巻き重ねられたゴムストリップ１５のタイヤ半径方向外側の外面に設けられた傾斜溝に応力が集中し、ゴムストリップ１５が切断し易くなるおそれがある。このため、例えば、第１外面１６がタイヤ半径方向外側に配されてゴムストリップ１５が巻き重ねられる場合、第１外面に設けられた第１傾斜溝２１のピッチＰ１は、第２傾斜溝２２のピッチＰ２よりも大きいのが望ましい。これにより、タイヤ半径方向外側に配された第１傾斜溝２１を起点とするゴムストリップ１５の切断を抑制することができる。

次に、ゴムストリップ１５の各外面に傾斜溝を設ける溝成形工程が説明される。なお、本実施形態の製造方法は、溝成型工程を除き、公知の態様が好適に採用される。図６には、溝成形工程に用いられる溝成形装置２５の側面図が示されている。図６に示されるように、溝成形装置２５は、例えば、第１溝付けローラ２６及び第２溝付けローラ２７を含んでいる。本実施形態において、第１溝付けローラ２６と第２溝付けローラ２７とは、ストリップ基体３０が通ることのできる間隙２８を介して互いに向き合う位置に設けられている。第１溝付けローラ２６及び第２溝付けローラ２７は、それぞれ、ゴムストリップ１５の外面に傾斜溝を設けるためのリブ２９ａ、２９ｂが設けられている。第１溝付けローラ２６のリブ２９ａと第２溝付けローラ２７のリブ２９ｂとは、向きの異なる傾斜溝２１、２２を形成するために、各ローラ２６、２７の軸方向に対して同じ向きに傾斜してのびている。

押出し成形機３２から押出されたストリップ基体３０は、第１溝付けローラ２６と第２溝付けローラ２７との間を通り、各ローラ２６、２７のリブ２９ａ、２９ｂによって、各外面１６、１７に傾斜溝２１、２２が形成される。これにより、上述した傾斜溝を有するゴムストリップが得られる。

以上、本発明の一実施形態の空気入りタイヤの製造方法が詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施される。

図４の基本構造を有するゴムストリップが表１の仕様に基づき成形された。各ゴムストリップを用いて、それぞれ、サイズ２１５／４５Ｒ１７の空気入りタイヤが１０００本試作された。比較例１として、外面に傾斜溝が設けられていないゴムストリップが用いられ、同様にタイヤが成形された。比較例２として、一方の外面にのみに傾斜溝が設けられたゴムストリップが用いられ、同様にタイヤが成形された。比較例３として、一方の外面から透視したときに同じ向きに傾斜する第１傾斜溝及び第２傾斜溝が設けられたゴムストリップが用いられ、同様にタイヤが成形された。これら各製造方法について、成形不良率が測定された。具体的なテスト方法は、以下の通りである。

＜成形不良率＞
ゴムストリップの巻き重ね部の空気の残留、又は、ストリップ切れに起因する成形不良の発生率が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数であり、数値が小さい程、成形不良率が小さく、良好であることを示す。
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例の製造方法は、比較例の製造方法よりも成形不良率が小さいことが確認できた。

８ タイヤ用ゴム部材
１５ ゴムストリップ
１６ 第１外面
１７ 第２外面
２１ 第１傾斜溝
２２ 第２傾斜溝

Claims (8)

1. 帯状のゴムストリップを螺旋状に巻き重ねてタイヤ用ゴム部材を形成する工程を含む空気入りタイヤの製造方法であって、
   前記ゴムストリップは、第１外面と、前記第１外面の反対側の第２外面とを有し、
   前記第１外面には、第１傾斜溝が前記ゴムストリップの長手方向に複数設けられ、
   前記第２外面には、第２傾斜溝が前記長手方向に複数設けられており、
   前記ゴムストリップを前記第１外面から透視したときに、前記第１傾斜溝と前記第２傾斜溝とは互いに逆向きに傾斜していることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記第１傾斜溝及び前記第２傾斜溝は、前記長手方向に対して３０〜７０°の角度を有する請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記ゴムストリップを前記第１外面から透視したときに、前記第１傾斜溝と前記第２傾斜溝との交差角度が１２０°以下である請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記第１傾斜溝及び前記第２傾斜溝は、それぞれ、０．５〜２．０mmの幅を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記第１傾斜溝及び前記第２傾斜溝は、それぞれ、前記ゴムストリップの厚さの０．１０〜０．４５倍の深さを有する請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記第１傾斜溝のピッチＰ１、及び、前記第２傾斜溝のピッチＰ２は、それぞれ、２０〜１００mmである請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
7. 前記第１傾斜溝のピッチＰ１は、前記第２傾斜溝のピッチＰ２よりも大きい請求項６記載の空気入りタイヤの製造方法。
8. タイヤ用ゴム部材を形成するための未加硫のゴムストリップであって、
   第１外面と、前記第１外面の反対側の第２外面とを有し、
   前記第１外面には、第１傾斜溝が前記ゴムストリップの長手方向に複数設けられており、
   前記第２外面には、第２傾斜溝が前記長手方向に複数設けられており、
   前記ゴムストリップを前記第１外面から透視したときに、前記第１傾斜溝と前記第２傾斜溝とは互いに逆向きに傾斜していることを特徴とするゴムストリップ。

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