JP2017226112A - 生タイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ドラム上に巻き付けられたゴム部材の始端部と終端部との接合部の製造不良の発生を抑制し得る生タイヤの製造方法を提供する。【解決手段】帯状の未加硫ゴムからなるゴム部材２を、ドラム３上に巻き付けて環状に形成する生タイヤの製造方法である。ゴム部材２の厚さｔを測定する測定工程Ｓ３と、ゴム部材２を、一定の長さＬ１に切断する切断工程Ｓ４と、ゴム部材２を、ドラム３上に巻き付ける巻付工程Ｓ５と、ゴム部材２を、環状に接合する接合工程Ｓ６とを含んでいる。切断されたゴム部材２は、ドラム３に巻き付け始める始端部２ａと、ドラム２上で始端部２ａに重なる終端部２ｂとを有している。始端部２ａと終端部２ｂとは、ゴム部材２の厚さ方向に対して傾斜する切断面２Ａを有している。切断工程Ｓ４では、切断面２Ａの厚さ方向に対する傾斜角度θ１を、測定工程Ｓ３で測定されたゴム部材２の厚さｔの測定値に応じて、変動させている。【選択図】図３

Description

本発明は、未加硫ゴムからなるゴム部材を、ドラム上に巻き付けて環状に形成する生タイヤの製造方法に関する。

一般的に、空気入りタイヤは、未加硫状態の生タイヤを形成し、当該生タイヤを加硫成型することで製造されている。従来、生タイヤは、帯状の未加硫ゴムからなるゴム部材が、所定の長さに切断され、円筒状のドラム上に直接的又は間接的に巻き付けられて形成されている。ゴム部材を所定の長さに切断したときの切断面は、ドラム上に巻き付け始める始端部と、ドラム上に巻き付けられた際に始端部に重なる終端部とに形成されている。そして、生タイヤは、ドラム上でこの始端部と終端部とが接合されて、環状に形成されている。

始端部と終端部とが重なる接合部において、重なり量が小さいと、接合面積が低下し、接合部が破損するおそれがある。一方、接合部において、上記重なり量が大きいと、加硫成型後のタイヤ表面に隆起部が生じ、タイヤの重量バランスやタイヤ外観が悪化するおそれがある。

例えば、下記特許文献１は、帯状のゴム部材を、長さ方向に対して所定の角度で切断することで、始端部と終端部との接合部の製造不良の発生率を低減する生タイヤの製造方法を提案している。

特開２０１５−１８２２３２号公報

上記特許文献１の生タイヤの製造方法は、ゴム部材を、厚さ方向に対して一定の角度で傾けて切断していた。このため、例えば、ゴム部材の厚さが幅方向で異なるような、いわゆるプロファイル付きのゴム部材である場合、ゴム部材の切断面において、厚さの小さい部分では、接合部の重なり量が小さくなり、厚さの大きい部分では、接合部の重なり量が大きくなっていた。したがって、特許文献１の生タイヤの製造方法は、依然として製造不良が散発するという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、予め測定されたゴム部材の厚さに応じてゴム部材の切断面の傾斜角度を変動させることを基本として、ドラム上に巻き付けられたゴム部材の始端部と終端部との接合部の製造不良の発生を抑制し得る生タイヤの製造方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、帯状の未加硫ゴムからなるゴム部材を、ドラム上に巻き付けて環状に形成する生タイヤの製造方法であって、前記ゴム部材の厚さｔを測定する測定工程と、前記ゴム部材を、一定の長さＬ１に切断する切断工程と、前記ゴム部材を、前記ドラム上に巻き付ける巻付工程と、前記ゴム部材を、環状に接合する接合工程とを含み、切断された前記ゴム部材は、前記ドラムに巻き付け始める始端部と、前記ドラム上で前記始端部に重なる終端部とを有し、前記始端部と前記終端部とは、前記ゴム部材の厚さ方向に対して傾斜する切断面を有し、前記切断工程では、前記切断面の厚さ方向に対する傾斜角度θ１を、前記測定工程で測定された前記ゴム部材の前記厚さｔの測定値に応じて、変動させることを特徴とする。

本発明に係る生タイヤの製造方法において、前記ゴム部材の前記厚さｔは、幅方向において一定ではないのが望ましい。

本発明に係る生タイヤの製造方法において、前記始端部及び前記終端部の前記切断面に沿った厚さ方向の長さＬ２は、前記ゴム部材の幅方向において、略一定であるのが望ましい。

本発明に係る生タイヤの製造方法において、前記ゴム部材の前記厚さｔが大きい程、前記切断面の前記傾斜角度θ１が小さいのが望ましい。

本発明に係る生タイヤの製造方法において、前記切断面の前記傾斜角度θ１は、１０〜４５度であるのが望ましい。

本発明に係る生タイヤの製造方法において、前記ゴム部材の幅方向において、前記始端部及び前記終端部は、前記ゴム部材の長さ方向に対して、７０〜８５度のカット角度θ２を有するのが望ましい。

本発明に係る生タイヤの製造方法において、前記ゴム部材は、サイドウォールゴムであるのが望ましい。

本発明に係る生タイヤの製造方法において、前記測定工程は、ゲージセンサにより前記ゴム部材の前記厚さｔを測定するのが望ましい。

本発明に係る生タイヤの製造方法において、前記切断工程は、前記始端部及び前記終端部を、超音波振動させたワイヤで切断するのが望ましい。

本発明に係る生タイヤの製造方法において、前記切断工程は、前記測定工程で測定された前記ゴム部材の前記厚さｔの測定値に応じて、前記ワイヤの角度を変動させるのが望ましい。

本発明の生タイヤの製造方法では、ゴム部材の厚さｔを測定する測定工程を含んでいる。このような測定工程は、切断するゴム部材の厚さを正確に測定することができる。

本発明の生タイヤの製造方法では、ゴム部材を、一定の長さに切断する切断工程を含んでいる。この切断工程では、切断面の厚さ方向に対する傾斜角度θ１を、測定工程で測定されたゴム部材の厚さｔの測定値に応じて、変動させている。

このような切断工程は、測定されたゴム部材の厚さｔに適した傾斜角度θ１で、ゴム部材を切断することができる。また、本発明の切断工程では、例えば、幅方向において厚さｔが一定ではないといった複雑な形状のゴム部材であっても、それぞれの部分に適した傾斜角度θ１でゴム部材を切断することができる。このため、本発明の生タイヤの製造方法は、ゴム部材の始端部と終端部との接合部において、その重なり量を略均一にすることができ、接合部の製造不良の発生を抑制することができる。

本発明の生タイヤの製造方法に用いられる製造装置の一実施形態を示す模式図である。 本発明の生タイヤの製造方法の一実施形態を示すフローチャートである。 切断工程を示す概念図である。 ゴム部材の始端部及び終端部の側面図であり、（ａ）はゴム部材の厚さの小さい側面、（ｂ）はゴム部材の厚さの大きい側面である。 ゴム部材の接合部を示す斜視図である。

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、本実施形態の生タイヤの製造方法に用いられる生タイヤ製造装置１を示す模式図である。図１に示されるように、本実施形態の生タイヤ製造装置１は、帯状の未加硫ゴムからなるゴム部材２を、ドラム３上に巻き付けて環状に形成するためのものである。生タイヤ製造装置１は、ゴム部材２を移送する移送装置５と、ゴム部材２を一定の長さＬ１に切断する切断装置４と、ゴム部材２を巻き付けるドラム３とを含んでいる。

ゴム部材２は、一定の長さＬ１に切断され、ドラム３上に、直接的又は間接的に一周巻きされるのが望ましい。このため、ゴム部材２の一定の長さＬ１は、ドラム３の外周長さに等しいかやや大きい程度の長さであるのが望ましい。

本実施形態では、切断されたゴム部材２は、ドラム３に巻き付け始める始端部２ａと、ドラム３上で始端部２ａに重なる終端部２ｂとを有している。始端部２ａと終端部２ｂとは、ゴム部材２の厚さ方向に対して傾斜する切断面２Ａを有しているのが望ましい。このような切断面２Ａは、始端部２ａと終端部２ｂとの接合部１０（図５に示す）の破損を抑制することができる。

ゴム部材２は、例えば、サイドウォールゴム、トレッドゴム及びチェーファゴム（ビードゴム）等である。このようなゴム部材２は、その種類に応じて、ゴム組成、断面形状及び寸法等が相違している。本実施形態では、ゴム部材２の厚さｔは、幅方向において一定ではないものも含んでいる。このようなゴム部材２は、任意のプロファイルを有することができる。

移送装置５は、ゴム押出機（図示省略）等によって押出成形される所定断面形状の長尺帯状のゴム部材２を、切断装置４へ移送するのが望ましい。移送装置５は、例えば、コンベア９を含んでいる。このようなコンベア９は、ゴム部材２の移送又は停止を、自在に制御することができる。

本実施形態の切断装置４は、ゴム部材２を切断するワイヤ６と、切断時にゴム部材２を支持する受け台７と、ゴム部材２の厚さｔを測定するセンサ８とを含んでいる。

ワイヤ６は、超音波振動させ、かつ、ゴム部材２の幅方向に移動させることで、ゴム部材２を切断するのが望ましい。ワイヤ６は、例えば、ゴム部材２の幅方向に沿って移動中に、その角度を自由に変動させることができる。このため、ワイヤ６は、例えば、幅方向において厚さｔが一定ではないといった複雑な形状のゴム部材２であっても、それぞれの部分に適した傾斜角度θ１（図３に示す）でゴム部材２を切断することができる。

受け台７は、フレーム（図示省略）により固定されているのが望ましい。受け台７は、例えば、ゴム部材２の種類や後述するカット角度θ２（図３に示す）等に応じて、複数の受け台７の中から適したものに交換され得る。受け台７は、その形状を調節可能に構成し、ゴム部材２の種類やカット角度θ２等に応じて、形状が調節されてもよい。

センサ８は、例えば、接触式のゲージセンサ８Ａである。このようなゲージセンサ８Ａは、ゴム部材２の厚さｔを正確に測定することができ、測定に要するコストも低減できる。センサ８は、例えば、非接触式のレーザセンサ等であってもよい。

ドラム３は、略円筒状であるのが望ましい。ドラム３は、軸芯回りに回動可能であり、その外周にゴム部材２が直接的に巻き付けられ得る。ドラム３は、例えば、その外周にカーカスプライ（図示省略）等を巻きつけた上で、ゴム部材２が間接的に巻き付けられてもよい。

次に、図１を参酌しつつ、上述の生タイヤ製造装置１を用いた生タイヤの製造方法が説明される。図２は、本実施形態の生タイヤの製造方法のフローチャートである。図２に示されるように、本実施形態の生タイヤの製造方法では、まず、ゴム部材２を押出成形する押出工程Ｓ１が行われる。押出工程Ｓ１は、従来周知のゴム押出機等によって行われるのが望ましい。押出工程Ｓ１では、例えば、所定断面形状を有する長尺帯状のゴム部材２が成形されている。

本実施形態の生タイヤの製造方法では、次に、長尺帯状のゴム部材２を切断装置４へ移送する移送工程Ｓ２が行われる。移送工程Ｓ２は、移送装置５のコンベア９により行われるのが望ましい。移送工程Ｓ２では、例えば、ゴム押出機からゴム部材２が押し出される速度及びゴム部材２がドラム３上に巻き付けられる巻付速度に同調する速度で、移送されている。

本実施形態の生タイヤの製造方法では、次に、ゴム部材２の厚さｔを測定する測定工程Ｓ３が行われる。測定工程Ｓ３は、例えば、センサ８をゴム部材２の幅方向に移動させて、ゴム部材２の幅方向の複数個所の厚さｔを測定している。測定工程Ｓ３は、例えば、センサ８でゴム部材２の厚さｔを測定しながら、センサ８をゴム部材２の幅方向に移動させることにより、ゴム部材２の幅方向の厚さｔを連続的に測定することができる。

本実施形態の測定工程Ｓ３は、ゲージセンサ８Ａによりゴム部材２の厚さｔを測定している。このような測定工程Ｓ３は、切断するゴム部材２の厚さを正確に測定することができ、測定に要するコストも低減できる。

本実施形態の生タイヤの製造方法では、次に、ゴム部材２を、一定の長さＬ１に切断する切断工程Ｓ４が行われる。切断工程Ｓ４は、長尺帯状のゴム部材２に対し、超音波振動させたワイヤ６をゴム部材２の幅方向に移動させることで切断するのが望ましい。

図３は、切断工程Ｓ４を示す概念図である。図３に示されるように、本実施形態では、ゴム部材２の厚さｔは、幅方向において一定ではなく、一方側の厚さｔが小さく、他方側の厚さｔが大きいゴム部材２が例示されている。このようなゴム部材２の厚さｔは、測定工程Ｓ３で測定される測定値ｔａ，ｔｂとして取得されるのが望ましい。

図４は、ゴム部材２の始端部２ａ及び終端部２ｂの側面図であり、（ａ）はゴム部材２の厚さｔの小さい側面、（ｂ）はゴム部材２の厚さｔの大きい側面である。なお、図３では、始端部２ａのみが示されているが、切断前及び切断中においては、図４に示されるように、先のゴム部材２の終端部２ｂと、後のゴム部材２の始端部２ａとが連結している。

図３及び図４に示されるように、本実施形態の切断工程Ｓ４では、切断面２Ａの厚さ方向に対する傾斜角度θ１を、測定工程Ｓ３で測定されたゴム部材２の厚さｔの測定値ｔａ，ｔｂに応じて、変動させている。切断面２Ａは、ゴム部材２の厚さｔが小さい側面の傾斜角度θ１ａが大きく、ゴム部材２の厚さｔが大きい側面の傾斜角度θ１ｂが小さくなるように切断されているのが望ましい。すなわち、ゴム部材２の厚さｔが大きい程、切断面２Ａの傾斜角度θ１が小さいのが望ましい。

このような切断工程Ｓ４は、測定されたゴム部材２の厚さｔに適した傾斜角度θ１で、ゴム部材２を切断することができる。また、切断工程Ｓ４では、例えば、幅方向において厚さｔが一定ではないといった複雑な形状のゴム部材２であっても、それぞれの部分に適した傾斜角度θ１でゴム部材２を切断することができる。

始端部２ａ及び終端部２ｂの切断面２Ａに沿った厚さ方向の長さＬ２は、ゴム部材２の幅方向において、ゴム部材２の厚さｔに係らず、略一定であるのが望ましい。すなわち、切断面２Ａの傾斜角度θ１は、上記長さＬ２が略一定のなるように決定されるのが望ましい。このような切断面２Ａは、後述するように、始端部２ａと終端部２ｂとの重なり量を略均一にすることができ、始端部２ａと終端部２ｂとの接合部１０（図５に示す）の製造不良の発生を抑制することができる。

切断面２Ａの傾斜角度θ１は、好ましくは、１０〜４５度である。傾斜角度θ１が１０度より小さいと、後述するように、接合部１０（図５に示す）の重なり量が小さくなり、接合部１０が破損するおそれがある。傾斜角度θ１が４５度より大きいと、切断面２Ａに沿った厚さ方向の長さＬ２が大きくなり、滑らかな切断面２Ａが形成できないおそれがある。

図３に示されるように、本実施形態の切断工程Ｓ４は、始端部２ａ及び終端部２ｂを、超音波振動させたワイヤ６で切断している。また、切断工程Ｓ４は、測定工程Ｓ３で測定されたゴム部材２の厚さｔの測定値ｔａ，ｔｂに応じて、ワイヤ６の角度を変動させつつ、ワイヤ６をゴム部材２の幅方向に移動させるのが望ましい。このとき、ワイヤ６は、ゴム部材２の長さ方向に対して、所定のカット角度θ２でゴム部材２の幅方向に移動させるのが望ましい。このようなワイヤ６は、ゴム部材２をスムーズに切断することができる。

カット角度θ２は、好ましくは、７０〜８５度である。カット角度θ２が７０度より小さいと、切断長さが大きくなり、ワイヤ６の耐久性が低下するおそれがある。カット角度θ２が８５度より大きいと、接合部１０（図５に示す）において、加硫成型後にタイヤ表面に隆起部が生じ、タイヤの重量バランスやタイヤ外観が悪化するおそれがある。このため、ゴム部材２の幅方向において、始端部２ａ及び終端部２ｂは、ゴム部材２の長さ方向に対して、７０〜８５度のカット角度θ２を有している。

図２に示されるように、本実施形態の生タイヤの製造方法では、次に、ゴム部材２を、ドラム３上に巻き付ける巻付工程Ｓ５が行われる。巻付工程Ｓ５は、ゴム部材２の始端部２ａから順次ドラム３に巻き付けているのが望ましい。本実施形態の巻付工程Ｓ５は、終端部２ｂの切断前に開始されている。

本実施形態の生タイヤの製造方法では、次に、ゴム部材２を、環状に接合する接合工程Ｓ６が行われる。接合工程Ｓ６では、ゴム部材２の始端部２ａと終端部２ｂとが重ね合わせられ、接合部１０（図５に示す）を形成している。

図５は、ゴム部材２の接合部１０を示す斜視図である。図５に示されるように、本実施形態の接合部１０は、ゴム部材２の幅方向において、始端部２ａと終端部２ｂとの重なり量を略均一にすることができる。このため、本実施形態のゴム部材２は、ゴム部材２の種類に応じて、幅方向の全域において、適切な重なり量を確保することができ、接合部の製造不良の発生を抑制することができる。

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得る。

図１に示す生タイヤ製造装置を用い、タイヤサイズ２０５／６０Ｒ１６の乗用車用の生タイヤが、本発明の製造方法に基づき成形された。比較例として、切断面の傾斜角度が一定の生タイヤが成形された。各供試タイヤにおいて、サイドウォールゴムにおける接合部の製造不良発生率が測定された。各供試タイヤは、切断面の傾斜角度以外、実質的に同仕様である。

＜製造不良発生率＞
供試タイヤが、それぞれ、１００本ずつ成形され、サイドウォールゴムの接合部の破損、接合部における基準以上の隆起部の形成といった出荷基準を満たさない製造不良の発生率が測定された。結果は、百分率で示され、数値が小さい方が、製造工程における安定性に優れていることを示す。テストの結果は次のとおりである。

実施例の製造不良発生率： ３％
比較例の製造不良発生率：１７％

上記に示されるように、実施例は、比較例に対し、製造不良発生率が小さく、製造工程における安定性に優れ、その結果、製造コストを低減し得ることが確認された。

２ ゴム部材
２ａ 始端部
２ｂ 終端部
２Ａ 切断面
３ ドラム

Claims (10)

1. 帯状の未加硫ゴムからなるゴム部材を、ドラム上に巻き付けて環状に形成する生タイヤの製造方法であって、
   前記ゴム部材の厚さｔを測定する測定工程と、
   前記ゴム部材を、一定の長さＬ１に切断する切断工程と、
   前記ゴム部材を、前記ドラム上に巻き付ける巻付工程と、
   前記ゴム部材を、環状に接合する接合工程とを含み、
   切断された前記ゴム部材は、前記ドラムに巻き付け始める始端部と、前記ドラム上で前記始端部に重なる終端部とを有し、
   前記始端部と前記終端部とは、前記ゴム部材の厚さ方向に対して傾斜する切断面を有し、
   前記切断工程では、前記切断面の厚さ方向に対する傾斜角度θ１を、前記測定工程で測定された前記ゴム部材の前記厚さｔの測定値に応じて、変動させることを特徴とする生タイヤの製造方法。
2. 前記ゴム部材の前記厚さｔは、幅方向において一定ではない請求項１に記載の生タイヤの製造方法。
3. 前記始端部及び前記終端部の前記切断面に沿った厚さ方向の長さＬ２は、前記ゴム部材の幅方向において、略一定である請求項１又は２に記載の生タイヤの製造方法。
4. 前記ゴム部材の前記厚さｔが大きい程、前記切断面の前記傾斜角度θ１が小さい請求項１乃至３のいずれかに記載の生タイヤの製造方法。
5. 前記切断面の前記傾斜角度θ１は、１０〜４５度である請求項１乃至４のいずれかに記載の生タイヤの製造方法。
6. 前記ゴム部材の幅方向において、前記始端部及び前記終端部は、前記ゴム部材の長さ方向に対して、７０〜８５度のカット角度θ２を有する請求項１乃至５のいずれかに記載の生タイヤの製造方法。
7. 前記ゴム部材は、サイドウォールゴムである請求項１乃至６のいずれかに記載の生タイヤの製造方法。
8. 前記測定工程は、ゲージセンサにより前記ゴム部材の前記厚さｔを測定する請求項１乃至７のいずれかに記載の生タイヤの製造方法。
9. 前記切断工程は、前記始端部及び前記終端部を、超音波振動させたワイヤで切断する請求項１乃至８のいずれかに記載の生タイヤの製造方法。
10. 前記切断工程は、前記測定工程で測定された前記ゴム部材の前記厚さｔの測定値に応じて、前記ワイヤの角度を変動させる請求項９に記載の生タイヤの製造方法。

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