JP5063524B2 - 重荷重用タイヤのインナーライナーのジョイント方法およびジョイント装置 - Google Patents

Description

本発明は、重荷重用タイヤのインナーライナーのジョイント方法およびジョイント装置に関する。

タイヤの内面には、空気漏れを防止し、タイヤの空気圧を一定に保つために、ハロゲン化ブチルゴムなどのガス透過性の低いゴムからなるインナーライナーが設けられている。特にトラック、バスなどの重荷重用タイヤには走行中にタイヤが高温に加熱されても、熱硬化による亀裂の発生がなく、空気および水分の透過性が小さいことが求められるため、ハロゲン化ブチルゴムと通常のブチルゴムとを特定の配合割合で混合したブチルゴムからなるインナーライナーが提案されている（たとえば、特許文献１）。

このインナーライナーは、所定の厚さのシート状に押出成形され、冷却後ロール状に巻き取られて、タイヤの製造に供される。連続してインナーライナーを製造するためには、先に押出成形されたインナーライナーの終端部と新たに押出成形されるインナーライナーの押出開始端部をジョイントする必要がある。

図６は従来のインナーライナーのジョイント方法を模式的に示す図であって、ジョイント部を側面から見た図である。図６において押出ヘッド９から未加硫ゴムのインナーライナー３ｂが押し出されてその押出開始端部４が、先行して押し出されたインナーライナー３ａの終端部５と重ね合わされる。そして、この重ね合わされたインナーライナー重ね合わせ部に手作業により、例えばドライバー１３などを２０箇所程度突き刺して貫通させ、ジョイントが行われる。なお、このジョイント部はタイヤの製造過程において不良部分として取り除かれる。
特開平８−１１３００６号公報

しかしながら、前記の手作業による方法ではドライバーなどを貫通させるために強い力が必要であると共に、１回のジョイント作業において多数回（通常の製造数量においては約５００回／日）貫通させる操作が必要であり、効率的ではなく多大な労力を必要とする。また、操作に不備があるとクーリングして巻き取られるまでにジョイント部が剥がれてしまうことがある。また、必要な強度を有するジョイントを行うためにはジョイント部の面積を大きくする必要があり、不良部分が大きくなるためロスが大きい。

さらに、操作に手間取ると、ゴムが押出ヘッドのスクリュー内で滞留する時間が長くなり、ゴムの焼けが生じ、著しい場合にはエッジ部がノコギリ状などの押出形状の不良が発生するという問題がある。

そこで本発明は、上記従来の手作業によるジョイント方法の問題点を考慮し、安定した強度を有する確実なジョイントを行い、ジョイント部の面積を小さくしてロスを低減し、さらにジョイントの迅速化を図ると共に、労力を軽減することが可能なインナーライナーのジョイント方法およびジョイント装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る重荷重用タイヤのインナーライナーのジョイント方法は、
押出成形機の押出ヘッドから押出された第２のインナーライナーの押出開始端部と先行して押し出された第１のインナーライナーの終端部とをジョイントする重荷重用タイヤのインナーライナーのジョイント方法であって、
前記インナーライナーの幅方向に千鳥状に設けられた複数の錐状突起と、前記錐状突起と対向させて設けられた複数の錐状受穴の間において、前記第２のインナーライナーの押出開始端部と前記第１のインナーライナーの終端部とを重ね合わせるインナーライナー重ね合わせ工程と、
前記複数の錐状突起が同時に、前記インナーライナー重ね合わせ工程で重ね合わされたインナーライナー重ね合わせ部を貫通して、前記複数の錐状受穴と嵌合するまで前記複数の錐状突起を押圧する錐状突起押圧工程とを有し、
前記インナーライナー重ね合わせ工程と前記錐状突起押圧工程を前記押出ヘッドの近傍において行う
ことを特徴とする。

本発明に係る重荷重用タイヤのインナーライナーのジョイント装置は、
押出成形機の押出ヘッドから押出された第２のインナーライナーの押出開始端部と先行して押し出された第１のインナーライナーの終端部とをジョイントする重荷重用タイヤのインナーライナーのジョイント装置であって、
前記インナーライナーの幅方向に千鳥状に設けられた複数の錐状突起と、
前記複数の錐状突起に対向させて設けられた複数の錐状受穴と、
前記複数の錐状突起が同時に、２つのインナーライナーが重ね合わされたインナーライナー重ね合わせ部を貫通して、前記複数の錐状受穴と嵌合するまで、前記複数の錐状突起を押圧する錐状突起押圧手段とを有する
ことを特徴とする。

また、本発明に係る重荷重用タイヤのインナーライナーのジョイント装置は、
前記錐状突起は、突出高さが２０〜５０ｍｍ、付け根部の直径が１０〜３０ｍｍの円錐形の錐状突起である
ことを特徴とする。

また、本発明に係る重荷重用タイヤのインナーライナーのジョイント装置は、
前記錐状突起押圧手段は、圧力が（０．５〜１．０）×１０^５Ｐａのシリンダーである
ことを特徴とする。

本発明によれば、錐状突起を、前記インナーライナー重ね合わせ部を挟んで前記錐状突起と対向させて設けられた複数の錐状受穴と嵌合するまで押圧するため、前記インナーライナー重ね合わせ部を完全に貫通させることができ、少ない貫通箇所で確実にかつ安定した強度を有するジョイントを行うことができる。

また、上記したように確実に安定した強度を有するジョイントを行うことができるため、ジョイント部の接合を低下させることなくインナーライナーのジョイント部の面積を小さくでき、不良部分を低減させることができる。

また、複数の錐状突起を同時に貫通させるため、従来の作業者が１箇所づつ貫通させていたのに比較して迅速にジョイントすることができるため、ゴムの焼けや、押出形状の不良の発生を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下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、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

なお、本発明においてインナーライナーとは、最終的なインナーライナーを製造するためのインナーライナーの素材を示す。

１．インナーライナーのジョイント方法
イ．重ね合わせ
図１は、本発明に係るインナーライナーのジョイント方法におけるジョイント部およびジョイント装置の要部の側面を模式的に示す図であり、一方、図２は本発明に係るインナーライナーのジョイント方法におけるジョイント装置の要部を模式的に示す斜視図である。そして、図１（ａ）、図２（ａ）は２枚のインナーライナーの端部同士を重ね合わせる様子を示す図であり、図２（ｂ）は複数の錐状突起を摺動させてインナーライナー重ね合わせ部に押し当てた状態を示す図であり、図１（ｂ）、図２（ｃ）は、インナーライナー重ね合わせ部に複数の錐状突起を貫通させ、錐状受穴に嵌合させた状態を示す図である。

図１（ａ）において、先行して押し出された第１のインナーライナー３ａの搬送を一旦停止し、押出成形機の押出ヘッド９から押し出される第２のインナーライナー３ｂの押出開始端部４と先行して押し出された第１のインナーライナー３ａの終端部５を、押出成形機の押出ヘッド９の近傍に設けられたジョイント装置６の挟持部１、２間で重ね合わせる。図１（ａ）、図２（ａ）に示したように、挟持部１、２にはそれぞれ、錐状突起７、錐状受穴８が設けられている。

なお、第１のインナーライナー３ａの終端部５と第２のインナーライナー３ｂの押出開始端部４の位置を検知するセンサーを用いて、インナーライナー重ね合わせ部の長さが一定になるように第１のインナーライナー３ａの終端部５と第２のインナーライナー３ｂの押出開始端部４の位置を規定してもよい。

ロ．インナーライナー重ね合わせ部の貫通
次に、第２のインナーライナー３ｂの押出しを停止した状態において、錐状突起７を有する挟持部１をシリンダー（図示せず）により摺動させて、図２（ｂ）に示すように第１のインナーライナー３ａの終端部５と第２のインナーライナー３ｂの押出開始端部４を重ね合わせたインナーライナー重ね合わせ部に錐状突起７を押し当て、さらに図１（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、錐状突起７を、もう一方の挟持部２に設けた錐状受穴８に嵌合するまで押圧する。このように錐状突起７が錐状受穴８に嵌合するまで錐状突起７を押圧することによって、錐状突起７により前記インナーライナー重ね合わせ部を完全に貫通させることができ、少ない貫通箇所で安定した強度を有するジョイントを行うことができる。

図３は挟持部１、２の錐状突起７、錐状受穴８を設けた面を立体的に示した透視図である。図３に示すように錐状突起７は千鳥状に設けられており、錐状受穴８は錐状突起７に対向するように同じく千鳥状に設けられているため、インナーライナーの進行方向において貫通箇所の前後に別の貫通箇所がなく、強固にジョイントを行うことができる。

また、複数の錐状突起を同時に貫通させるため、従来の作業者が１箇所づつ貫通させていたのに比較して迅速にジョイントすることができるため、ゴムの焼けや、押出形状の不良の発生を抑制することができる。

また手作業ではなく、装置を用いてジョイントするため、労力が軽減される。また、一定個数の貫通箇所を一定の位置に形成することが可能となるため、より安定したジョイントを行うことが可能となる。

さらに、手作業を必要としないため、ジョイント装置をインナーライナーの押出ヘッドの近傍に配置することにより、インナーライナー重ね合わせ部の貫通を前記押出ヘッドの近傍において行うことが可能である。なお、ここでいう「近傍」とは、押出成形機の押出ヘッド９から押出されたインナーラーナーが、錐状突起７によって容易に貫通することができる柔らかさ有する温度を保つことが可能な領域を指す。そして、本発明においてはインナーライナー重ね合わせ部の貫通を前記押出ヘッドの近傍で行うことにより、押出ヘッドから押出されたインナーライナーの押出開始端部の温度の低下が抑制されゴムが柔らかいため、小さな圧力で錐状突起７を貫通させることができ、またより確実にジョイントを行うことができる。なお、具体的には、前記押出ヘッド９から７０〜９０ｍｍの位置においてジョイントを行うことが好ましい。

また、本実施の形態によれば、前記のように貫通箇所で安定した強度を有するジョイントを行うことができるため、ジョイントの強度を低下させることなくインナーライナー重ね合わせ部の面積を小さくでき、ロスを低減することができる。なお、錐状突起７をインナーライナー重ね合わせ部に貫通させた後、インナーライナー重ね合わせ部から抜き取り、インナーライナーの押出成形と巻取りを開始する。

２．インナーライナーのジョイント装置
図４、図５に本発明の一実施の形態に係るジョイント装置要部の構成の一例を示す。図４（ａ）は狭持部２の錐状受穴８を設けた面を正面から見た正面図、図４（ｂ）は狭持部１の平面図である。図５はジョイント装置全体の平面図と側面図である。

ここに示す例においては図４（ａ）に示すように、狭持部２には図４（ｂ）に示す錐状突起７に対向させて１２個の錐状受穴８が１２個千鳥状に設けられている。図５に示すように狭持部２は支持部材１２に固定されており、狭持部１は４個に分割され、それぞれがシリンダー１０に連結され、図の左右の方向に摺動自在に取り付けられている。そして前記シリンダー１０により、狭持部１をインナーライナー重ね合わせ部の方向に押圧して錐状突起７を前記インナーライナー重ね合わせ部に貫通させた後、錐状突起７をインナーライナー重ね合わせ部から抜き取る。

錐状突起７の個数、インナーライナーの幅方向および長さ方向の間隔の大きさは、対象とするインナーライナーの厚さ、インナーライナー重ね合わせ部の大きさ等を基に適宜設定される。

また、錐状突起７の個数や配置の仕方以外に、錐状突起７の形状、突出高さ、付け根部の直径の大きさによってもジョイントの強度が異なる。

錐状突起７の形状に関しては、貫通箇所において重ね合わせたインナーライナーを均一にジョイントするため、錐状突起７には円錐が特に好ましく用いられる。また、図４（ｂ）に示した突出高さｈ、付け根部の直径ｄの大きさに関しては、突出高さｈを２０〜５０ｍｍ、付け根部の直径ｄを１０〜３０ｍｍとすることにより代表的な重荷重用タイヤであるトラック・バス用ラジアルタイヤ（ＴＢＲ）用のインナーライナーに対して充分に強固なジョイントを行うことができ、インナーライナーをジョイントした後クーリングして巻き取るまでに剥がれる恐れがなく、安心して巻取りができる。

また、図５に示したように、４つのシリンダー１０は支持バー１１に固定されており、同時に同じ方向に同じ圧力で摺動する。なお、錐状突起７に安定して適切な貫通を行わせるためには、シリンダー１０の圧力が（０．５〜１．０）×１０^５Ｐａであることが好ましい。

（実施例）
次に実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明する。
イ．ジョイント装置
錐状突起押圧手段として円錐形の錐状突起と前記錐状突起に対向させて錐状受穴を設けたインナーライナーの挟持部を押出ヘッドから５０ｍｍ離れた位置に設けた。錐状突起、および錐状受穴の数はそれぞれ１２個とし、前記図４（ａ）に示した千鳥状に配置した。なお図４（ａ）に記載した錐状受穴の間隔（錐状突起の間隔と等しい）のうちインナーラーナーの長さ方向の間隔ａを２４ｍｍ、幅方向の間隔ｂ、ｃをそれぞれ５０ｍｍ、１０３ｍｍとした。そして、表１に示す５種類の大きさの錐状突起を用意し、それぞれの錐状突起を用いてインナーライナーのジョイントを行いジョイント部の品質を評価した。

ロ．インナーライナーおよびインナーライナー重ね合わせ部
ジョイントの対象としてゲージ厚さ（Ｇａ）が７．５ｍｍ、幅７００ｍｍの２枚のＴＢＲ用のインナーライナーを用いた。また、インナーライナー重ね合わせ部の長さを８０ｍｍとした。

（比較例）
なお、比較例として、前記実施例において重ね合わせの長さを１２０ｍｍとしたインナーライナー重ね合わせ部に、押出ヘッドから約８００ｍｍ離れた位置において従来の手作業でドライバーを２０箇所貫通させる方法によるジョイントを行った。

（ジョイント部の品質評価）
実施例および比較例のジョイント部の品質を、巻取り工程、巻取り後の搬送中における剥がれの発生状況に基づいて評価した。

実施例で用いたジョイント装置の錐状突起の形状、突出高さ、付け根部の直径、個数および実施例の評価結果を表１に示す。また、比較例の貫通方法、貫通箇所数および評価結果を表２に示す。

表１、表２に示した評価の基準は、ジョイント部が全体に亘って剥がれることがある場合、ジョイント部が部分的に剥がれることがある場合等発生した剥がれの程度や剥がれ発生の頻度を基に１０点満点で評価した。

具体的には、表１に示した実施例１、２と表２に示した比較例においてはジョイント部が全体に亘って剥がれる場合がわずかではあるが認められた。実施例３、４おいてはジョイント部が全体に亘って剥がれることはなく、ジョイント部が部分的に剥がれる場合がわずかに認められた。一方、実施例５においては剥がれの発生が認められなかった。

以上に示した結果より、本発明のインナーライナーのジョイント方法によれば、従来のジョイント方法に比べてジョイント部の面積が小さく、貫通箇所数が少ないにも拘わらず従来のジョイント方法と同等以上の品質を有するジョイントを行うことができる。中でも、錐状突起の突出高さを３０ｍｍ、３５ｍｍとすることにより従来のジョイントを超える品質を得ることができ、さらに突出高さを３５ｍｍ、付け根部の直径を２０ｍｍとすることにより剥がれの恐れのない優れたジョイントを行うことができることが確認できた。

本発明に係るインナーライナーのジョイント方法におけるジョイント部およびジョイント装置の要部の側面を模式的に示す図である。 本発明に係るインナーライナーのジョイント方法におけるジョイント部およびジョイント装置の要部を模式的に示す斜視図である。 本発明に係るインナーライナーのジョイント方法におけるジョイント装置の要部を立体的に示す透視図である。 本発明の一実施の形態に係るジョイント装置要部の構成の１例を示す正面図および平面図である。 本発明の１実施の形態に係るジョイント装置全体の構成の１例を示す側面図および平面図である。 従来のインナーライナーをジョイントする方法を模式的に示す図である。

符号の説明

１、２ 狭持部
３ａ 第１のインナーライナー
３ｂ 第２のインナーライナー
４ 押出開始端部
５ 終端部
６ ジョイント装置
７ 錐状突起
８ 錐状受穴
９ 押出ヘッド
１０ シリンダー
１１ 支持バー
１２ 支持部材
１３ ドライバー
ａ、ｂ、ｃ 錐状突起の間隔

Claims (4)

1. 押出成形機の押出ヘッドから押出された第２のインナーライナーの押出開始端部と先行して押し出された第１のインナーライナーの終端部とをジョイントする重荷重用タイヤのインナーライナーのジョイント方法であって、
   前記インナーライナーの幅方向に千鳥状に設けられた複数の錐状突起と、前記錐状突起と対向させて設けられた複数の錐状受穴の間において、前記第２のインナーライナーの押出開始端部と前記第１のインナーライナーの終端部とを重ね合わせるインナーライナー重ね合わせ工程と、
   前記複数の錐状突起が同時に、前記インナーライナー重ね合わせ工程で重ね合わされたインナーライナー重ね合わせ部を貫通して、前記複数の錐状受穴と嵌合するまで前記複数の錐状突起を押圧する錐状突起押圧工程とを有し、
   前記インナーライナー重ね合わせ工程と前記錐状突起押圧工程を前記押出ヘッドの近傍において行うことを特徴とする重荷重用タイヤのインナーライナーのジョイント方法。
2. 押出成形機の押出ヘッドから押出された第２のインナーライナーの押出開始端部と先行して押し出された第１のインナーライナーの終端部とをジョイントする重荷重用タイヤのインナーライナーのジョイント装置であって、
   前記インナーライナーの幅方向に千鳥状に設けられた複数の錐状突起と、
   前記複数の錐状突起に対向させて設けられた複数の錐状受穴と、
   前記複数の錐状突起が同時に、２つのインナーライナーが重ね合わされたインナーライナー重ね合わせ部を貫通して、前記複数の錐状受穴と嵌合するまで、前記複数の錐状突起を押圧する錐状突起押圧手段とを有することを特徴とする重荷重用タイヤのインナーライナーのジョイント装置。
3. 前記錐状突起は、突出高さが２０〜５０ｍｍ、付け根部の直径が１０〜３０ｍｍの円錐形の錐状突起であることを特徴とする請求項２に記載の重荷重用タイヤのインナーライナーのジョイント装置。
4. 前記錐状突起押圧手段は、圧力が（０．５〜１．０）×１０^５Ｐａのシリンダーであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の重荷重用タイヤのインナーライナーのジョイント装置。

Images