JP5276644B2 - タイヤ用プライ材料の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、コードがプライ材料の長さ方向に対して所定角度で配列する例えばベルトプライ用などのタイヤ用プライ材料を、効率よくかつ高品質で形成しうるタイヤ用プライ材料の製造方法に関する。
例えば、ベルトプライなどのタイヤ用プライは、従来、図10に示すように、コード並列体aの両面をトッピングゴムにて被覆した巾広の帯状体bを原反として形成される。詳しくは、前記帯状体bを、長さ方向に対して所定角度θ(ベルトプライでは通常10〜40°)かつ所定長さLoで切断する一方、各切断片b1を、その非切断の側縁間で順次接続し、これによってタイヤコードがプライ材料の長さ方向に対して前記角度θで配列するタイヤ用プライ材料cを形成している。
この長尺なタイヤ用プライ材料cは、一旦ロール体に巻き取った後、次工程である生タイヤ形成工程において、タイヤサイズに応じた所定長さに切断してタイヤ成形ドラムに供給している。
これに対して、近年、例えば図11(A)に示すように、タイヤコードをトッピングゴムで被覆した小巾帯状体dを用い、この小巾帯状体dをドラムe上で螺旋状にかつ隣り合う小巾帯状体d、d間を接合させながら巻回させることにより、円筒状のコード入り巻回体rを形成するとともに、その後図11(B)に示すように、該コード入り巻回体rを周方向に対して角度θで螺旋状に切断することにより、タイヤ用プライ材料cを形成する技術が提案されている(例えば特許文献1参照。)。
このものは、前記コード入り巻回体rの形成巾Wo、切断の角度θ、及びドラムの直径Dを調節することにより、タイヤ1本分のタイヤ用プライ材料cを、タイヤサイズに応じた所定巾W1、所定コード角度θ、所定長さL1で直接形成できる。従って、前記ロール体などの中間部材の発生をなくすことができ、工場設備を小型化しうるとともに、多品種、少量生産の傾向が強いタイヤの段替えに対しても、迅速かつ簡便に対応しうるという利点を有する。
しかしこのものは、前記小巾帯状体dの端部同士を突き合わせて接合するため接合強度を十分に確保することが難しい。そのため、コード入り巻回体rからタイヤ用プライ材料cを切り出す際、及び切り出したタイヤ用プライ材料cを生タイヤ形成工程に供給する際などにおいて、小巾帯状体d、d間に剥離が発生するなど、高品質のタイヤ用プライ材料cを効率よく形成することが難しいという問題がある。
特開2004−330566号公報
そこで本発明は、コード並列体とゴムテープとをドラム上で螺旋状に巻回するとともに、その時、ゴムテープの巾を螺旋ピッチの巾の2倍とし、ゴムテープの半巾部分を、一周前に巻回されるゴムテープの半巾部分上に順次重ね合わせながら螺旋状に巻回させることを基本として、重なり部の半巾部分間でコード並列体を被覆しながら、ゴムテープ間、及びゴムテープとコード並列体との間を強固に接合させることができ、接合部分での剥離を抑えて高品質のタイヤ用プライ材料を効率よく形成しうるタイヤ用プライ材料の製造方法を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本願請求項1の発明は、コードがプライ材料の長さ方向に対して所定角度で配列するタイヤ用プライ材料を形成するタイヤ用プライ材料の製造方法であって、
複数本のタイヤコードを平行に並列させたコード並列体と、長尺帯状の未加硫のゴムテープとを、巻回手段を用いて回転可能なドラム上で螺旋状に連続して巻回することにより、コード並列体の半径方向内外面が前記ゴムテープによって被覆された円筒状のコード入り巻回体を形成する巻回工程と、
前記コード入り巻回体を切断してタイヤ用プライ材料を形成する切断工程とを含み、
前記巻回工程において、
前記ドラムは、前記巻回手段に対してドラム軸方向の後方側に一定速度で相対的に移動し、
しかも、前記ゴムテープは、前記ドラムが一回転する際のドラム軸方向の移動距離Lの2倍の巾Wgを有することにより、ゴムテープのドラム軸方向の後方側半巾部分が、一周前に巻回されるゴムテープのドラム軸方向の前方側半巾部分上に重なる重なり部を有して順次螺旋状に巻回されるとともに、
前記コード並列体は、前記重なり部におけるゴムテープの後方側半巾部分と前方側半巾部分との間に配されることにより、該コード並列体の半径方向内外面がゴムテープによって被覆され、
前記切断工程は、切断手段を用い、ドラム上のコード入り巻回体を、周方向に対して交差する向きで螺旋状に切断することにより、タイヤコードがプライ材料の長さ方向に対して所定角度で配列するタイヤ用プライ材料を連続的に形成することを特徴としている。
又請求項2の発明では、前記巻回工程において、前記コード並列体とゴムテープとは、それぞれ周方向に位相をずらして螺旋状に連続して巻回されるとともに、
前記コード並列体が、先に巻回されたゴムテープの前方側半巾部分上に巻回され、かつこのコード並列体上に、次に巻回されるゴムテープの後方側半巾部分が配されることにより、前記コード並列体は、前記重なり部におけるゴムテープの後方側半巾部分と前方側半巾部分との間に配されることを特徴としている。
又請求項3の発明では、前記コード並列体とゴムテープとは、該コード並列体がゴムテープの前方側半巾部分上に一体に貼り付けられたコード付きゴムテープとして形成されるとともに、
前記巻回工程において、前記コード付きゴムテープを螺旋状に連続して巻回することにより、一周前に巻回されるコード付きゴムテープのコード並列体上に、次に巻回されるコード付きゴムテープの後方側半巾部分が配され、これにより前記コード並列体は、前記重なり部におけるゴムテープの後方側半巾部分と前方側半巾部分との間に配されることを特徴としている。
又請求項4の発明では、前記ゴムテープは、60℃以上の高温度で前記ドラムに供給されるタイヤ用プライ材料を連続的に形成することを特徴としている。
又請求項5の発明では、コードがプライ材料の長さ方向に対して所定角度で配列するタイヤ用プライ材料を形成するタイヤ用プライ材料の製造方法であって、
複数本のタイヤコードを平行に並列させたコード並列体と、長尺帯状の未加硫のゴムテープとを、巻回手段を用いて回転可能なドラム上で螺旋状に連続して巻回することにより、コード並列体の半径方向内外面が前記ゴムテープによって被覆された円筒状のコード入り巻回体を形成する巻回工程と、
前記コード入り巻回体を切断してタイヤ用プライ材料を形成する切断工程とを含み、
前記巻回工程において、
前記巻回手段は、前記ドラムに対してドラム軸方向の前方側に一定速度で相対的に移動し、
しかも、前記ゴムテープは、前記ドラムが一回転する際のドラム軸方向の移動距離Lの2倍の巾Wgを有することにより、ゴムテープのドラム軸方向の後方側半巾部分が、一周前に巻回されるゴムテープのドラム軸方向の前方側半巾部分上に重なる重なり部を有して順次螺旋状に巻回されるとともに、
前記コード並列体は、前記重なり部におけるゴムテープの後方側半巾部分と前方側半巾部分との間に配されることにより、該コード並列体の半径方向内外面がゴムテープによって被覆され、
前記切断工程は、切断手段を用い、ドラム上のコード入り巻回体を、周方向に対して交差する向きで螺旋状に切断することにより、タイヤコードがプライ材料の長さ方向に対して所定角度で配列するタイヤ用プライ材料を連続的に形成することを特徴としている。
又請求項6の発明では、前記コード並列体とゴムテープとは、該コード並列体がゴムテープの前方側半巾部分上に一体に貼り付けられたコード付きゴムテープとして形成されるとともに、
前記巻回工程において、前記コード付きゴムテープを螺旋状に連続して巻回することにより、一周前に巻回されるコード付きゴムテープのコード並列体上に、次に巻回されるコード付きゴムテープの後方側半巾部分が配され、これにより前記コード並列体は、前記重なり部におけるゴムテープの後方側半巾部分と前方側半巾部分との間に配されることを特徴としている。
本発明は叙上の如く、コード並列体と未加硫のゴムテープとを、ドラム上にて螺旋状に連続して巻回する。このとき、前記ゴムテープは、ドラムが一回転する際のドラム軸方向の移動距離Lである螺旋ピッチの2倍の巾Wgを有し、これにより、ゴムテープは、そのドラム軸方向の後方側半巾部分が、一周前に巻回されるゴムテープのドラム軸方向の前方側半巾部分上に重なる重なり部を有して順次螺旋状に巻回されることとなる。従って、前記一周前に巻回されるゴムテープの前方側半巾部分上にコード並列体が位置するように該コード並列体を螺旋巻きすることで、このコード並列体を、次回に巻回されるゴムテープの後方側半巾部分にて被覆することができる。即ち、コード並列体の半径方向内外面が被覆された円筒状のコード入り巻回体を容易に形成することができる。
又前記ゴムテープは、半巾ずつ交互に重なり合って順次接合されるため、ゴムテープ間、及びゴムテープとコード並列体との間を強固に接合させることができる。従って、前記コード入り巻回体からタイヤ用プライ材料を切り出す際、及び切り出したタイヤ用プライ材料を生タイヤ形成工程に供給する際などにおいて、前記接合部分で剥離が発生するのを抑制することができ、高品質のタイヤ用プライ材料を効率よく形成することが可能となる。
本発明のタイヤ用プライ材料の製造方法を実施する製造装置の一例を概念的に示す正面図である。 その側面図である。 (A)、(B)は、コード並列体、及びゴムテープを示す斜視図である。 巻回工程を概念的に示す斜視図である。 巻回工程によるコード並列体とゴムテープとの巻回状態を示す断面図である。 切断工程を示す斜視図である。 コード入り巻回体からのタイヤ用プライ材料の切り出しを示す説明図である。 コード付きゴムテープを示す斜視図である。 コード付きゴムテープの巻回状態を示す断面図である。 タイヤ用プライ材料の従来の形成方法を示す説明図である。 (A)、(B)は、従来の他の形成方法を示す説明図である。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図1、2は、本発明のタイヤ用プライ材料1の製造方法を実施する製造装置2の一例を示す正面図、及び側面図である。
図1、2において、前記製造装置2は、ドラム3と、前記ドラム3上でコード並列体5とゴムテープ6とを螺旋状に連続して巻回することによりコード並列体5の半径方向内外面が前記ゴムテープ6によって被覆された円筒状のコード入り巻回体7(図4、5に示す。)を形成する巻回手段8と、前記コード入り巻回体7を切断してタイヤ用プライ材料1(図6に示す。)を形成する切断手段9とを含んで構成される。
本例では、前記タイヤ用プライ材料1が、ベルトプライ形成用のプライ材料1であり、図7に示すように、タイヤコード5Aがプライ材料1の長さ方向1Yに対して例えば10〜40°の所定角度θで配列する場合が例示される。
次に、前記ドラム3は、ドラム装置本体10に回転可能に支持される円筒状体であり、前記巻回手段8に対してドラム軸方向3Yの後方側に一定速度で相対的に移動可能に支持される。従って、本例では、前記巻回手段8及び切断手段9が固定位置に据え付けられ、かつ前記ドラム装置本体10が、ドラム軸方向に敷設されるガイド11上をドラム軸方向の後方側に一定速度で移動可能に支持される場合が示されているが、しかし、例えばドラム装置本体10を固定位置に据え付け、巻回手段8及び切断手段9を、ドラム軸方向の前方側に一定速度で移動可能に支持する場合も含まれる。
前記巻回手段8は、図1に示すように、本例ではゴムテープ6を巻回するテープ巻回手段8Aと、コード並列体5を巻回するコード巻回手段8Bとを具える。
前記テープ巻回手段8Aは、ゴムテープ供給源12から送られるゴムテープ6を搬送しかつ先端側からドラム3に送り出す例えばコンベヤ状の搬送部13を具える。前記ゴムテープ供給源12としては、本例では、投入されるゴム材料を、混練りしながら所定断面形状に押し出す小型のゴム押出機(連続混合機を含む。)を用いた場合が例示される。しかしこれ以外にも、例えば、予め混練りしたゴム材料を所定断面形状のテープ状に圧延成形するカレンダ装置であっても良く、さらには、予め形成したゴムテープ6を巻き取ったロール状体を、巻き戻し自在に保持するロールスタンドであっても良い。
又前記コード巻回手段8Bは、コード並列体供給源15から送られるコード並列体5を搬送する搬送部16を具える。前記コード並列体供給源15は、タイヤコード5Aを巻き取った複数のボビン15Aと、各ボビン15Aから巻き戻されるタイヤコード5Aを所定間隔で互いに平行に並列させる案内ガイド15Bとを具える。又前記搬送部16には、配列乱れを抑えながらコード並列体5を搬送するために、該コード並列体5に所定のテンション力を付与する昇降自在なウェートローラ17と、コード並列体5を先端側からドラム3に送り出す送り出しローラ18とを有する。なお前記送り出しローラ18には、各タイヤコード5Aの位置ズレを防ぐ複数の周溝(図示しない)が並列される。
そして、図4に示すように、回転しながらドラム軸方向3Yの後方側に一定速度で移動する前記ドラム3に、前記テープ巻回手段8A及びコード巻回手段8Bからゴムテープ6及びコード並列体5を供給することにより、ゴムテープ6及びコード並列体5をドラム3上で螺旋状に連続して巻回する巻回工程K1が行われる。このとき、前記ゴムテープ6は、前記ドラム3が一回転する際のドラム軸方向3Yの移動距離Lの2倍の巾Wgを有する。なおコード並列体5の巾Wcは前記移動距離Lよりも小である。
ここで、前記移動距離Lは、ゴムテープ6及びコード並列体5の螺旋巻きの螺旋ピッチPに相当する。従って、前記ゴムテープ6が螺旋ピッチPの2倍の巾Wgを有することにより、ゴムテープ6は、図5に示すように、そのドラム軸方向3Yの後方側半巾部分6Rが、一周前に巻回されるゴムテープ6のドラム軸方向3Yの前方側半巾部分6F上に重なる重なり部Gを有して順次螺旋状に巻回されることとなる。
しかも、ゴムテープ6とコード並列体5とは、図4に示すように、それぞれ周方向に位相をずらして螺旋状に巻回されている。従って、前記コード並列体5を、先に巻回されたゴムテープ6の前方側半巾部分6F上に巻回することができる。又巻回されたコード並列体5上には、次に巻回されるゴムテープ6の後方側半巾部分6Rが配され、前記コード並列体5が被覆される。即ち、コード並列体5は、前記重なり部Gにおけるゴムテープ6の後方側半巾部分6Rと前方側半巾部分6Fとの間に配され、これによりコード並列体5の半径方向内外面が前記ゴムテープ6によって被覆される円筒状のコード入り巻回体7が形成される。なお図1では、作図上の理由で、ゴムテープ6とコード並列体5とが周方向に略180°位相をずらして巻回される如く描かれているが、これに規制されるものではなく、前記図4の如く周方向の位相を小に設定することもできる。
このような巻回方法では、ゴムテープ6が半巾ずつ交互に重なり合って順次接合されるため、ゴムテープ6、6間、及びゴムテープ6とコード並列体5との間を強固に接合させることができ、コード入り巻回体7からタイヤ用プライ材料1を切り出す際、及び切り出したタイヤ用プライ材料1を生タイヤ形成工程に供給する際などにおいて、前記接合部分での剥離の発生を確実に抑制することができる。
なお図4中の符号20は、押し付けローラであり、巻回されるコード並列体5及びゴムテープ6をドラム側に順次押し付けることで、相互の接合強度を高める。なお接合強度の観点から、前記ゴムテープ6を、60℃以上の高温度状態にてドラム3に供給するのが好ましい。これにより、押し付けローラ20による小な押し付け力によっても、コード並列体5とゴムテープ6との間、及びゴムテープ6、6間を一体化させることができ、押し付け力による寸法精度の低下や変形を招くことなく、強固な接合強度が可能となる。なおゴムテープ6の温度の上限は、ゴムテープ6が加硫しない限度の温度であって、ゴム配合によっても相違するが、ベルトプライの場合80℃以下が好ましい。
次に、切断手段9は、前記巻回手段8のタイヤ軸方向後方側に設置され、ドラム3上のコード入り巻回体7を切断してタイヤ用プライ材料1を形成する切断工程K2を行う。具体的には、図6、7に示すように、切断手段9は、本例では周方向に対して交差する向きに配される回転カッタ9Aを有し、ドラム3のドラム軸方向3Y後方側への移動び回転に伴い、コード入り巻回体7を周方向に対して角度αで螺旋状に切断する。これにより、タイヤコード5Aがプライ材料1の長さ方向1Yに対して所定角度θで配列するタイヤ用プライ材料1を連続的に形成することができる。厳密には、前記角度θは、コード入り巻回体7におけるタイヤコード5Aの周方向に対する角度β(図示しない)と前記角度αとの差|α−β|となるが、前記螺旋ピッチPのドラム3の直径Dに対する比P/Dが非常に小さいため、β≒0であり、従って、プライ材料1は、通常θ≒αとして形成しうる。
なお切断位置には、ドラム軸方向3Yと直交する向きの搬出コンベヤー21が設けられ、前記切断手段9により切り出されたプライ材料1は、次工程である生タイヤ形成工程へと搬出される。なお、前記コード入り巻回体7の形成巾Wo、切断の角度α(≒θ)、及びドラム3の直径Dを調節することにより、タイヤ1本分のタイヤ用プライ材料1を、タイヤサイズに応じた巾W1、コードの角度θ、長さL1で直接形成できる。
次に、前記巻回工程K1の他の実施例を示す。本例では、図8に示すように、巻回工程K1には、ドラム3への巻回に先駆け、前記コード並列体5とゴムテープ6とを予め一体に接合したコード付きゴムテープ25が用いられる。具体的には、同図の如く、コード付きゴムテープ25は、コード並列体5を、ゴムテープ6の前方側半巾部分6F上に一体に貼り付けている。
そして、このコード付きゴムテープ25を、図9に示すように、ドラム3上で、前記螺旋ピッチPにて螺旋状に連続して巻回する。これにより、一周前に巻回されるコード付きゴムテープ25のコード並列体5上に、次に巻回されるコード付きゴムテープ25の後方側半巾部分6Rが配され、前記コード並列体5が被覆される。即ち、コード並列体5は、前記重なり部Gにおけるゴムテープ6の後方側半巾部分6Rと前方側半巾部分6Fとの間に配されることとなり、これによりコード並列体5の半径方向内外面が前記ゴムテープ6によって被覆される円筒状のコード入り巻回体7が形成される。
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うる。
1 タイヤ用プライ材料
3 ドラム
5 コード並列体
5A タイヤコード
6 ゴムテープ
6F 前方側半巾部分
6R 後方側半巾部分
7 コード入り巻回体
8 巻回手段
9 切断手段
25 コード付きゴムテープ
G 重なり部
K1 巻回工程
K2 切断工程

Claims (6)

  1. コードがプライ材料の長さ方向に対して所定角度で配列するタイヤ用プライ材料を形成するタイヤ用プライ材料の製造方法であって、
    複数本のタイヤコードを平行に並列させたコード並列体と、長尺帯状の未加硫のゴムテープとを、巻回手段を用いて回転可能なドラム上で螺旋状に連続して巻回することにより、コード並列体の半径方向内外面が前記ゴムテープによって被覆された円筒状のコード入り巻回体を形成する巻回工程と、
    前記コード入り巻回体を切断してタイヤ用プライ材料を形成する切断工程とを含み、
    前記巻回工程において、
    前記ドラムは、前記巻回手段に対してドラム軸方向の後方側に一定速度で相対的に移動し、
    しかも、前記ゴムテープは、前記ドラムが一回転する際のドラム軸方向の移動距離Lの2倍の巾Wgを有することにより、ゴムテープのドラム軸方向の後方側半巾部分が、一周前に巻回されるゴムテープのドラム軸方向の前方側半巾部分上に重なる重なり部を有して順次螺旋状に巻回されるとともに、
    前記コード並列体は、前記重なり部におけるゴムテープの後方側半巾部分と前方側半巾部分との間に配されることにより、該コード並列体の半径方向内外面がゴムテープによって被覆され、
    前記切断工程は、切断手段を用い、ドラム上のコード入り巻回体を、周方向に対して交差する向きで螺旋状に切断することにより、タイヤコードがプライ材料の長さ方向に対して所定角度で配列するタイヤ用プライ材料を連続的に形成することを特徴とするタイヤ用プライ材料の製造方法。
  2. 前記巻回工程において、前記コード並列体とゴムテープとは、それぞれ周方向に位相をずらして螺旋状に連続して巻回されるとともに、
    前記コード並列体が、先に巻回されたゴムテープの前方側半巾部分上に巻回され、かつこのコード並列体上に、次に巻回されるゴムテープの後方側半巾部分が配されることにより、前記コード並列体は、前記重なり部におけるゴムテープの後方側半巾部分と前方側半巾部分との間に配されることを特徴とする請求項1記載のタイヤ用プライ材料の製造方法。
  3. 前記コード並列体とゴムテープとは、該コード並列体がゴムテープの前方側半巾部分上に一体に貼り付けられたコード付きゴムテープとして形成されるとともに、
    前記巻回工程において、前記コード付きゴムテープを螺旋状に連続して巻回することにより、一周前に巻回されるコード付きゴムテープのコード並列体上に、次に巻回されるコード付きゴムテープの後方側半巾部分が配され、これにより前記コード並列体は、前記重なり部におけるゴムテープの後方側半巾部分と前方側半巾部分との間に配されることを特徴とする請求項1記載のタイヤ用プライ材料の製造方法。
  4. 前記ゴムテープは、60℃以上の高温度で前記ドラムに供給されることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のタイヤ用プライ材料の製造方法。
  5. コードがプライ材料の長さ方向に対して所定角度で配列するタイヤ用プライ材料を形成するタイヤ用プライ材料の製造方法であって、
    複数本のタイヤコードを平行に並列させたコード並列体と、長尺帯状の未加硫のゴムテープとを、巻回手段を用いて回転可能なドラム上で螺旋状に連続して巻回することにより、コード並列体の半径方向内外面が前記ゴムテープによって被覆された円筒状のコード入り巻回体を形成する巻回工程と、
    前記コード入り巻回体を切断してタイヤ用プライ材料を形成する切断工程とを含み、
    前記巻回工程において、
    前記巻回手段は、前記ドラムに対してドラム軸方向の前方側に一定速度で相対的に移動し、
    しかも、前記ゴムテープは、前記ドラムが一回転する際のドラム軸方向の移動距離Lの2倍の巾Wgを有することにより、ゴムテープのドラム軸方向の後方側半巾部分が、一周前に巻回されるゴムテープのドラム軸方向の前方側半巾部分上に重なる重なり部を有して順次螺旋状に巻回されるとともに、
    前記コード並列体は、前記重なり部におけるゴムテープの後方側半巾部分と前方側半巾部分との間に配されることにより、該コード並列体の半径方向内外面がゴムテープによって被覆され、
    前記切断工程は、切断手段を用い、ドラム上のコード入り巻回体を、周方向に対して交差する向きで螺旋状に切断することにより、タイヤコードがプライ材料の長さ方向に対して所定角度で配列するタイヤ用プライ材料を連続的に形成することを特徴とするタイヤ用プライ材料の製造方法。
  6. 前記コード並列体とゴムテープとは、該コード並列体がゴムテープの前方側半巾部分上に一体に貼り付けられたコード付きゴムテープとして形成されるとともに、
    前記巻回工程において、前記コード付きゴムテープを螺旋状に連続して巻回することにより、一周前に巻回されるコード付きゴムテープのコード並列体上に、次に巻回されるコード付きゴムテープの後方側半巾部分が配され、これにより前記コード並列体は、前記重なり部におけるゴムテープの後方側半巾部分と前方側半巾部分との間に配されることを特徴とする請求項5記載のタイヤ用プライ材料の製造方法。
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