JP3566915B2 - タイヤ用ゴム部材の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴムストリップを周方向にかつ螺旋状に重ねて巻き付けることにより前記ゴムストリップが重置されたタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤでは、各部位における要求特性が異なるため、トレッドゴム、サイドウォールゴム、インナーライナなど異なる配合かつ断面形状の種々のゴム部材によって構成されている。そして、このようなゴム部材は、従来、ゴム押出機等によって仕上げ断面形状に押出し成形された後、成形工程に運ばれドラム上に貼付けられている。
【０００３】
これに対して、近年、例えば図１０（Ａ）、（Ｂ）に略示する如く、長尺状の未加硫のゴムストリップａを用い、これを螺旋状に重ねて巻き付けることによって、所望の仕上げ断面形状Ｙに近い形状のゴム部材ｇを、例えばドラム上で直接形成することが提案されている。なお同図には、ゴム部材ｇがトレッドゴムである場合を例示している。
【０００４】
このゴムストリップ巻回方式では、大型のゴム押出機の使用がなくなるため、工場設備を小型化でき、しかも従来、製造するタイヤの種類替え毎に必要であったゴム押出機のノズル交換および調整作業等が不要となるなど、特に多品種少量生産の傾向が強い近年においては、大きなメリットを具えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記方式では、通常、厚さｔｇが３〜６ｍｍ、巾ｗｇが４０〜１５０ｍｍと比較的厚肉かつ巾広のゴムストリップａを用い、巾方向に徐々にずらしながら（小な送りピッチで）一方から他方へ螺旋巻きしている。従って、前記ゴム部材ｇは、実質的にはゴムストリップａの一層構造をなすとともに、その外面ｓ１及び内面ｓ２では、前記ゴムストリップａの各端部ａｅが比較的密なピッチで連なる鋸歯状の段差ｋとなって露出する。
【０００６】
その結果、前記ゴム部材ｇがトレッドゴムである場合には、前記内面ｓ２に生じる段差ｋによって、隣接するトレッド補強層（例えばベルト層やバンド層等）との間にエアー残りが発生し、該トレッド補強層とのセパレーションを誘発する。又前記外面ｓ１に生じる段差ｋは、加硫成形時のゴム流れ不足等によってトレッド面に傷となって残存し、クラックなどの亀裂損傷を招くなど、タイヤの耐久性低下を引き起こす。
【０００７】
又前記ゴム部材ｇがサイドウォールゴムである場合には、前記外面ｓ１に生じる段差ｋが加硫成形後、タイヤ外側面に傷となって残存し、同様にクラックなどの亀裂損傷を招く。
【０００８】
又空気入りタイヤでは、加硫成形する際、ブラダーのタイヤ内腔面からの剥離を円滑化するため、通常、タイヤ内腔面には離型剤（所謂インサイドペイント）が、スプレーガン等を用いて吹付け塗付される。従って、前記ゴム部材ｇがインナーライナである場合には、前記内面ｓ２（タイヤ内腔面に相当）に生じる段差ｋに、前記離型剤が浸入するなどクラックなどの発生原因となる。又このクラックは、ゴムストリップａに沿って成長するため、カーカスに容易に到達してタイヤ故障を引き起こす。
【０００９】
そこで本発明は、ゴムストリップとして薄肉のものを使用するとともに、ゴム部材の外面又は内面を、このゴムストリップを所定の小な重なり巾を有して巻き付けしてなる表面層によって形成することを基本として、外面又は内面に現れる段差の数を著減しうるとともに段差自体を低く形成でき、段差に起因する前記問題点を効果的に解決し、タイヤの耐久性を向上しうるタイヤ用ゴム部材の製造方法の提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、ゴムストリップを周方向にかつ螺旋状に重ねて巻き付けることにより前記ゴムストリップが重置されたタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造方法であって、
前記ゴムストリップは、ストリップ巾Ｗｇを５〜４０ｍｍ、かつストリップ厚さＴｇを０．３〜３．０ｍｍとするとともに、
前記タイヤ用ゴム部材は、前記ゴムストリップを用いてかつゴムストリップの送りピッチを順次調整しつつ巻回することにより仕上げ断面形状に応じた多層構造、或いは部分的な多層構造とした内層部と、該タイヤ用ゴム部材の、外面又は内面のうちの少なくとも一面をなす表面層とを含み、
かつ表面層は、前記ゴムストリップを１．０ｍｍ以上かつ前記ストリップ巾Ｗｇの７５％以下の重なり巾ＷＪを有して巻き付けることにより形成したことを特徴とする。
【００１１】
また請求項２の発明では、前記表面層が、前記ゴムストリップを１．０ｍｍ以上かつ前記ストリップ巾Ｗｇの５０％以下の重なり巾ＷＪを有して巻き付けてなることを特徴とする。
【００１２】
また請求項３の発明では、前記タイヤ用ゴム部材が、前記一面をトレッド面又はトレッド補強層との隣接面としたトレッドゴムであることを特徴とする。
【００１３】
また請求項４の発明では、前記タイヤ用ゴム部材が、前記一面をタイヤ外側面としたサイドウォールゴムであることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図において、タイヤ用ゴム部材Ｇは、ゴムストリップ１を周方向にかつ螺旋状に重ねて巻き付けしてなる、所謂ゴムストリップ巻回方式により形成される。
【００１５】
そして本発明では、
・ 前記ゴムストリップ１として、図２に拡大して示すように、ストリップ巾Ｗｇが５〜４０ｍｍ、かつストリップ厚さＴｇが０．３〜３．０ｍｍの比較的薄肉かつ巾狭のものを使用すること、及び
・ 前記ゴム部材Ｇの、外面Ｓ１又は内面Ｓ２のうちの少なくとも一面を、このゴムストリップ１を小な重なり巾ＷＪを有して巻き付けしてなる表面層Ｐによって形成すること、に特徴がある。
【００１６】
図１には、前記タイヤ用ゴム部材ＧがトレッドゴムＧＴ（第１の実施態様）である場合を例示しており、本例では、トレッドゴムＧＴは、トレッド面である外面Ｓ１をなす外の表面層Ｐｏと、トレッド補強層との隣接面である内面Ｓ２をなす内の表面層Ｐｉと、この内外の表面層Ｐｉ、Ｐｏ間に配される内層部Ｑとで形成されている。
【００１７】
そして、このうち前記内外の表面層Ｐｉ、Ｐｏを、図３にその一部を拡大して示すように、前記ゴムストリップ１を、１．０ｍｍ以上かつ前記ストリップ巾Ｗｇの７５％以下の重なり巾ＷＪを有して巻き付けすることによって形成している。
【００１８】
このように形成することにより、ゴムストリップ１の端部が露出してなる段差ｋの数が従来に比して著減するとともに、段差自体を低く形成できる。従って、この段差ｋに起因した種々の問題点、例えば内面Ｓ２にあっては、トレッド補強層との間のエアー残りを抑制できる。又外面Ｓ１では、ゴム流れ不足等に伴う傷の発生を減じクラック等の亀裂損傷を防止できる。
【００１９】
なお前記重なり巾ＷＪがＷｇ×０．７５をこえると、段差ｋの数が過大となり、前記作用効果を奏し得ない。又１．０ｍｍ未満では、加硫時のストレッチなどの影響で重なり部が離れてしまい、より大きな傷が発生する危険性を招く。従って、重なり巾ＷＪは、１．０ｍｍ〜Ｗｇ×０．５の範囲がより好ましい。
【００２０】
又前記ゴムストリップ１を薄肉かつ巾狭としたため、ゴム部材Ｇを所望の仕上げ断面形状Ｙにより近い形状で形成することができ、仕上がりタイヤのユニフォミティーを優れたものとすることができる。
【００２１】
次に、トレッドゴムＧＴの製造方法の一例を説明すると、図４に略示するように、成形ドラム上にトレッド補強層を形成した後、このトレッド補強層上で、ゴムストリップ１を前記重なり巾ＷＪを有して巻き付けることにより前記内の表面層Ｐｉを形成する。このとき、ゴムストリップ１の巻き付けは、
(1) 一端から他端まで一連に巻き付ける（図４（Ａ））；
(2) 一端及び他端から中央まで、左右別々に巻き付ける（図４（Ｂ））；
(3) 中央から一端及び他端まで、左右別々に巻き付ける（図４（Ｃ））；
(4) 一端から中央まで、及び中央から他端まで、左右別々に巻き付ける（図４（Ｄ））；などの種々の手法が好適に採用できる。
なお、左右別々に巻き付ける場合には、左右両側のゴムストリップ１、１の中央における接合Ｊも、前記範囲の重なり巾ＷＪを有して行うことが必要である。
【００２２】
又前記内の表面層Ｐｉ上に、前記ゴムストリップ１を用いて内層部Ｑを形成する。この内層部Ｑでは、その巻き付け方法は特に規制されるものではなく、トレッドゴムＧＴが必要な厚さを有するように、及びその輪郭線が仕上げ断面形状Ｙの輪郭線により近づくように、ゴムストリップ１の送りピッチを順次調整しながら巻回する。なお図５（Ａ）には、一端から他端まで一連に巻き付ける場合が、図５（Ｂ）には、一端及び他端から中央まで左右別々に巻き付ける場合が、図５（Ｃ）には、中央から一端及び他端まで左右別々に巻き付ける場合が、夫々例示されている。これらは何れも好ましく実施できる。なお内層部Ｑは、一層構造以外にも、仕上げ断面形状Ｙに応じて、多層構造或いは部分的な多層構造とすることができる。
【００２３】
又前記内層部Ｑ上に、外の表面層Ｐｏを形成する。この外の表面層Ｐｏも内のの表面層Ｐｉと同様、重なり巾ＷＪを規制する以外は、一端から他端まで一連に巻き付ける（図６（Ａ））、一端及び他端から中央まで左右別々に巻き付ける（図６（Ｂ））、中央から一端及び他端まで左右別々に巻き付ける（図６（Ｃ））、或いは一端から中央まで及び中央から他端まで左右別々に巻き付ける（図示しない）、などの種々の手法が好適に採用できる。
【００２４】
なお、より仕上げ断面形状に近い形状をトレッドゴムＧＴに付与するために、図７に示すように、例えば内の表面層Ｐｉ上に補助層Ｒを形成することができる。このとき、内の表面層Ｐｉを形成した後、補助層Ｒを形成する必要はなく、内の表面層Ｐｉと補助層Ｒとを同時進行で形成することもできる。なお図７中の数字は、巻回の順番を示す。
【００２５】
次に、図８に、タイヤ用ゴム部材ＧがサイドウォールゴムＧＳ（第２の実施態様）である場合を例示する。図において、サイドウォールゴムＧＳは、タイヤ外側面である外面Ｓ１をなす外の表面層Ｐｏと、カーカスに隣接する内層部Ｑとから形成される。この内層部Ｑでは、前述と同様、その巻き付け方法は特に規制されるものではなく、サイドウォールゴムＧＳが必要な厚さを有するように、及びその輪郭線が仕上げ断面形状Ｙの輪郭線により近づくように、自在な手法で巻回する。
【００２６】
又外の表面層Ｐｏでは、前記ゴムストリップ１を、前記範囲の重なり巾ＷＪを有して巻き付けする。この外の表面層Ｐｏでは、ゴムストリップ１のトレッド側の端部ｅｔが、隣り合うゴムストリップ１のビード側の端部ｅｂによって覆われるように、言い換えると、ビード側からトレッド側に向かって巻き付けるのが好ましい。これは、ゴムストリップ１では、そのトレッド側の端部ｅｔは、ビード側端部ｅｂに比して、タイヤ半径差に起因してその厚みが小となるからであり、従って、ビード側の端部ｅｂを露出させることにより、ゴム部材Ｇの形状及び厚さを安定して確保できる。
【００２７】
又サイドウォールゴムＧＳでは、その厚さに鑑み、前記ゴムストリップ１のストリップ厚さＴｇを０．３〜２．０ｍｍの範囲とすることが好ましく、又クラック等の亀裂損傷の防止のために、重なり巾ＷＪは、１．０ｍｍ〜Ｗｇ×０．５の範囲がより好ましい。
【００２８】
なお前記図８には、ビード間でカーカスを膨出させたシェーピング状態において、カーカス上に、内層部Ｑ及び外の表面層Ｐｏを順次形成する場合を例示しているが、シェーピングに先駆け、成形ドラム上でサイドウォールゴムＧＳを形成することもできる。このとき、所謂シングルステージ成形方法では、ドラム上にサイドウォールゴムＧＳを、外の表面層Ｐｏ→内層部Ｑの順で形成するが、所謂ツーステージ成形方法では、ドラム上にインナーライナ、カーカスを介してサイドウォールゴムＧＳを内層部Ｑ→外の表面層Ｐｏの順で形成する。
【００２９】
図９に、タイヤ用ゴム部材ＧがインナーライナＧＩ（第３の実施態様）であって、内層部を具えない場合を単に例示する。図において、インナーライナＧＩは、タイヤ内腔面である内面Ｓ２をなす内の表面層Ｐｉと、その外側に部分的に配される補助層Ｒとから形成される。
【００３０】
この内の表面層Ｐｉは、前記ゴムストリップ１を前記範囲の重なり巾ＷＪを有して巻き付けすることによって形成される。このときのゴムストリップ１の巻き付け方法としては、前記図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すトレッドゴムＧＴの場合と同様、
(1) 一端から他端まで一連に巻き付ける（図４（Ａ））；
(2) 一端及び他端から中央まで、左右別々に巻き付ける（図４（Ｂ））；
(3) 中央から一端及び他端まで、左右別々に巻き付ける（図４（Ｃ））；
(4) 一端から中央まで、及び中央から他端まで、左右別々に巻き付ける（図４（Ｄ））；などの種々の手法が好適に採用できる。
なお、左右別々に巻き付ける場合には、左右両側のゴムストリップ１、１の中央における接合Ｊも、前記範囲の重なり巾ＷＪを有して行うことが必要である。
【００３１】
又インナーライナＧＩでは、その厚さに鑑み、前記ゴムストリップ１のストリップ厚さＴｇを０．３〜２．０ｍｍの範囲、かつ重なり巾ＷＪを、１．０ｍｍ〜Ｗｇ×０．５の範囲とするのが好ましい。なお重なり巾ＷＪがＷｇ×０．５をこえると、特にインナーライナの如く薄いゴム部材の場合には、必要形状に対して、厚さが不必要に増加することとなり、タイヤ全体の重量増加を招く。従って、重なり巾ＷＪは、１．０ｍｍ〜Ｗｇ×０．３の範囲がさらに好ましい。
【００３２】
又前記補助層Ｒは、タイヤとして最も屈曲を受けるバットレス部に相当する位置に部分的に形成される。この補助層Ｒは、内の表面層Ｐｉにクラックが発生し成長した場合にも、このクラックがカーカスに到達するのを阻止することができる。
【００３３】
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。
【００３４】
【実施例】
本願の製造方法を用い、表１の仕様で形成したサイドウォールゴムを用いてタイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤを各１０００本試作し、加硫タイヤの外表面における傷の発生状況を比較例１と比較した。
【００３５】
（１）傷の発生状況；
外表面を目視テストし、傷の発生が確認されたタイヤの本数を比較例１を１００とした指数で示している。数値が小さい方が優れている。
【００３６】
【表１】

【００３７】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、ゴムストリップとして薄肉のものを使用するとともに、ゴム部材の外面又は内面を、このゴムストリップを所定の小な重なり巾を有して巻き付けしてなる表面層によって形成している。そのため、外面又は内面に現れる段差の数を著減しうるとともに段差自体を低く形成でき、この段差に起因するクラックなどの亀裂損傷の発生を効果的に抑制しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によって形成されるゴム部材の第１の実施態様を例示する断面図である。
【図２】それに用いるゴムストリップを示す断面図である。
【図３】表面層の一部を拡大して示す断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、内の表面層におけるゴムストリップの巻き付け方法を例示する線図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、内層部におけるゴムストリップの巻き付け方法を例示する線図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、外の表面層におけるゴムストリップの巻き付け方法を例示する線図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、内の表面層と補助層とにおける巻き付け方法を例示する線図である。
【図８】ゴム部材の第２の実施態様を例示する斜視図である。
【図９】ゴム部材がインナーライナである場合を単に例示する断面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）は従来技術の問題点を説明する断面図である。
【符号の説明】
１ ゴムストリップ
Ｇ タイヤ用ゴム部材
ＧＩ インナーライナ
ＧＴ トレッドゴム
ＧＳ サイドウォールゴム
Ｐ 表面層
Ｓ１ 外面
Ｓ２ 内面

Claims (4)

1. ゴムストリップを周方向にかつ螺旋状に重ねて巻き付けることにより前記ゴムストリップが重置されたタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造方法であって、
   前記ゴムストリップは、ストリップ巾Ｗｇを５〜４０ｍｍ、かつストリップ厚さＴｇを０．３〜３．０ｍｍとするとともに、
   前記タイヤ用ゴム部材は、前記ゴムストリップを用いてかつゴムストリップの送りピッチを順次調整しつつ巻回することにより仕上げ断面形状に応じた多層構造、或いは部分的な多層構造とした内層部と、該タイヤ用ゴム部材の、外面又は内面のうちの少なくとも一面をなす表面層とを含み、
   かつ表面層は、前記ゴムストリップを１．０ｍｍ以上かつ前記ストリップ巾Ｗｇの７５％以下の重なり巾ＷＪを有して巻き付けることにより形成したことを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法。
2. 前記表面層は、前記ゴムストリップを１．０ｍｍ以上かつ前記ストリップ巾Ｗｇの５０％以下の重なり巾ＷＪを有して巻き付けることにより形成したことを特徴とする請求項１記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
3. 前記タイヤ用ゴム部材は、前記一面をトレッド面又はトレッド補強層との隣接面としたトレッドゴムであることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
4. 前記タイヤ用ゴム部材は、前記一面をタイヤ外側面としたサイドウォールゴムであることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。

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