JP5678478B2 - コード入りゴム部材およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤのカーカス層に使用されるコード入りゴム部材に関するもので、コード入りゴム部材の両側耳部の接合部における剛性を緩和できる新たな構造を有するコード入りゴム部材を提供する。

一般に、空気入りラジアルタイヤのカーカス層において、ナイロンやポリエステル等の比較的硬く太いタイヤコードを経糸とし、これらの経糸に比較的細い紡績糸等の緯糸を粗く交差させて織り上げた簾（すだれ）織物が使用されている。この簾織物に、織製後にゴムとの接着性を良くするために一定条件下で接着液に浸漬処理し、その後寸法性を良くするために連続的に張力を加えながら熱処理し、未加硫ゴムを塗布するカレンダー処理を行う。このようにして製造されたゴム引き簾織物をタイヤ径方向に必要な長さに裁断した後、この裁断ゴム引き簾織物を成形ドラム上に、タイヤコードを軸方向に揃えて巻き付け、両端の耳部同士をスプライス（接合）することにより、カーカス層を成形する。

図６は、従来のゴム引き簾織物の模式図を示す。経糸（縦糸）であるタイヤコード１０１に対して緯糸（横糸）１０２が交差して巻き付けた簾織物にゴム１０３がトッピングされている。図６（ａ）においては、タイヤコード１０１および緯糸１０２の状態が分かるようにゴム層１０３を一部だけ透明にして描いているが、一般にはゴム層１０３は不透明であり、簾織物全体を被っている。
図６（ｂ）は、このゴム引き簾織物１００の断面を示す。タイヤコード１０１に緯糸１０２が巻き付きタイヤコード１０１を整列させている。タイヤコード１０１および緯糸１０２の周囲をゴム層１０３が取り巻き、ゴム引き簾織物は全体として厚みが均一のシート状になっている。尚、このシート状ゴム引き簾織物１００を分かりやすくコード入りゴム部材と呼ぶこともある。コード１０１はコード入りゴム部材１００内において略等距離ｗ１のピッチでゴム層１０３内に取り込まれている。

このコード入りゴム部材１００はその長尺方向において、図７に示すように、コード１０１に略直角にタイヤ1本分の幅Ｗ０で切断される。経糸としての（タイヤ）コード１０１はコード入りゴム部材１００の長尺方向に平行に多数埋設されている。図７においてもゴム層１０３を半透明にして描写しており、コード入りゴム部材１００のコード１０１が見えるように描いている。尚、図７においては緯糸（横糸）は描いていないが、図示されているすべてのコード１０１にほぼ直角に交差して緯糸（横糸）が巻き付いている。コード入りゴム部材１００の長尺方向（前記の幅方向）と直角方向、すなわち幅Ｌ０はタイヤの周方向長さにスプライス部の長さを加えた長さとほぼ等しい。

切断されたコード入りゴム部材１０５は成形ドラム上に巻きつけられ、両端の耳部（スプライス部領域或いは接合部領域とも言う）Ｅ−１およびＥ−２部分がスプライス（接合）される。図８はこのスプライス部（接合部）を示す。切断されたコード入りゴム部材１１０の両端領域Ｅ−１部分とＥ−２部分が重なりスプライスされる。この重なり長さをｅ１とすると、このｅ１は図６や図７で示すコード入りゴム部材１００の両端から幅方向への長さ、すなわち耳部の長さであり、通常このｅ１の間にコードが２〜３０本入っている。図８においては、この長さｅ１の部分に６本のコード１０３が入っているが、接合部分であるｅ１には接合部領域Ｅ−１および接合部領域Ｅ−２が重なっているので、図８から分かるように、ゴム層１０３部分の厚みが厚くなっているだけでなく、コード１０１が2重に重なって入っている。すなわち、重なっていない部分に比べて２倍のコード密度になっている。

このように接合部においては、コード本数が接合部以外の他の部分に比べ多いため、コード１本当たりの伸長応力が小さくて熱収縮が大きくなり、さらに接合部の剛性が大きくなり、極端な場合にはコード入りゴム部材が２枚分あるので剛性も他の部分に比べて２倍程度になる。その結果、スプライス部領域Ｅ−１およびＥ−２が変形しにくくなり、たとえばタイヤ成型後サイドウォール部等の表面に凹部が発生する。（一般に、ＢＰＳ（バンピーサイド）と呼ばれている）接合部の剛性が他の部分よりも高いために、タイヤ径方向の力の変動（ＲＦＶ、ラジアル・フォース・バリエーション）が大きくなる。このように、接合部とそれ以外の部分におけるタイヤ周上の剛性不均一のために、ユニフォーミティや外観の悪化につながる。さらに、接合部分への繰り返し変形を受けた場合、接合部分やその近傍で疲労破壊を起こす可能性が高くなる。さらには、接合部において、セパレーションを起こす場合もある。また、接合部におけるコード入りゴム部材１００にもコード１０１に緯糸（横糸）１０２が巻き付いているので、スプライスしてもコード入りゴム部材１００の変形度合が小さくなり、これも剛性を増大する原因となっている。

これらを防止するために、接合部の剛性を小さくして接合部以外の部分と同等の剛性にする方法が幾つか提案されている。たとえば、（１）コード入りゴム部材の両側の接合すべき部分（耳部）を凸状付きローラーで圧着することにより、耳部のコード間隔を他の部分のコード間隔より広くするとともに、耳部のゴム部材の厚みも他の部分より薄く加工してから接合する方法（「コード入りゴム部材引伸ばし法」と呼ぶ）（特許文献１）、（２）コード入りゴム部材を裁断した後、裁断したコード入りゴム部材の両側の接合すべき部分（耳部）に存在するコード（経糸）を１〜５本引き抜き、コードを間引きした耳部を接合することにより、接合部の剛性の均一化を図りタイヤのサイド凹凸やＲＦＶを向上させるという方法（「耳部コード引抜き法」と呼ぶ）（特許文献２）が提案されている。

特開２００５−３０５７９２ 特開Ｈ０８−２４４０９０

切断されたコード入りゴム部材の両側の耳部を単純に接合する従来の方法では、上述したように接合部分のコード密度が他の部分に比較して略２倍になり、その結果剛性が非常に大きくなり、タイヤ周上の剛性不均一性、ユニフォーミティの悪化、タイヤ外観不良、さらには繰り返し変形による疲労破壊や接合部のセパレーションなど種々の問題を発生する。それらの改善方法として提案されている方法（特許文献１、２など）は、接合部の剛性を緩和する方法として有効と考えられるが、コード入りゴム部材を形成後に特別の工程を付加するので、コスト高になるとともに、製造時間が長くなるという問題がる。また、コード入りゴム部材引伸ばし法では大規模な圧延装置が必要であり、耳部コード引抜き法では大掛かりなコード引き抜き装置が必要であるため、装置コストが非常に大きくなる。さらには、これらの工程付加は、コード入りゴム部材に余分な力を加えるためダメージを与える可能性があるので、工程不安定性や複雑性に起因する製品歩留まりの大幅低下を引き起こすおそれもある。

本発明の目的は、コード入りゴム部材の両側耳部の接合部における剛性を緩和し、接合部とそれ以外の部分の剛性差をなくすことができる新たな構造を有するコード入りゴム部材を提供するとともに、新たな工程を付加することもなく製造できる低コストのコード入りゴム部材を製造する方法を提供することである。
本発明のコード入りゴム部材は、接合すべき部分である両端部の耳部は横糸（緯糸）のないシングルコードとし、それ以外の中心部側は横糸で整列したコード入りの簾反（帯状の簾（すだれ）織物）として、それらの周囲にゴム引きをしたシート状構造となっている。

中心部側のコード入り簾反においては、（タイヤ）コードがほぼ等距離のピッチ（このコードピッチをｗ１とする）に横糸（緯糸）で撚られ整列している。簾反の両外側の耳部においては、（タイヤ）コードは簾反内のコードにほぼ平行であるが、コードピッチ（シングルコードピッチｗ）がｗ１とは異なっていて、ｗ１より大きくなる（すなわち、ｗ＞ｗ１）ように適宜調整される。また、耳部のシングルコードの材質や直径は簾反内のコードの材質や直径と同じくすることもできるし、異なるものとすることもできる。コード入りゴム部材の特性（たとえば、剛性）に応じて、ｗおよびコード材質やコード直径を変えることが可能である。

簾反の幅をｄ１、簾反の両外側のシングルコードが入った領域の長さをｄ２およびｄ３とすれば、本発明のコード入りゴム部材の幅Ｌ＝ｄ１＋ｄ２＋ｄ３となる。簾反内においてはほぼ等ピッチ（ｗ１）でｎ本のコードが入っている。簾反の一方側における最外側のコードから隣接するシングルコードまでの距離をｗ２、一方側の耳部の領域にはｐ本のシングルコードが入っているとし、一方側のシングルコードのピッチをｗ３、最外側のシングルコードの外側におけるゴム部材の長さをｗ６とする。簾反の一方側における外側のゴム部材の長さは、ｄ２＝（ｗ２−ｒ１）＋（ｐ―１）＊ｗ３＋ｗ６となる。（ｒ１は簾反内のコード直径）簾反の他方側における最外側のコードから隣接するシングルコードまでの距離をｗ４、他方側の耳部の領域にはｑ本のシングルコードが入っているとし、他方側のシングルコードのピッチ距離をｗ５、最外側のシングルコードの外側におけるゴム部材の長さをｗ７とする。簾反の他方側における外側のゴム部材の長さは、ｄ３＝（ｗ４―ｒ１）＋（ｑ―１）＊ｗ５＋ｗ７となる

本発明のコード入りゴム部材は、以下のように製造される。タイヤコードを経糸（縦糸）として、それと直交する緯糸（横糸）で撚りあわせて、タイヤコードを整列させたコード入りの簾反を作成する。このコード入り簾反の幅はドラムに巻きつける通常のタイヤ周長さより短い。このコード入り簾反の幅方向における両端のコードから一定の距離ｗ２（他方側はｗ４）をおいて、簾反の幅方向における両端のコード、すなわち簾反の幅方向における最外側に配置されているコードとほぼ平行にコードを張る。簾反内のコードの中心はほぼ同一平面上にあるが、簾反の両外側に張ったコードの中心も簾反内のコードの中心とほぼ同一平面上にある。簾反の外側に複数本のコードを張ることもでき、そのときの複数本のコードピッチがｗ３（他方側はｗ５）である。通常はｗ３＝ｗ５である。

簾反の外側のコードは横糸で撚り合わせていないシングルコードとなっているので、ｗ２、ｗ３、ｗ４およびｗ５の位置が変化しないようにスプライスプレス等を用いて、簾反とシングルコードを一体化させる。たとえば、簾反とシングルコードの間に薄く樹脂またはゴムを流して固めて仮止めをしたり、薄い接着テープで簾反とおよびその両側のシングルコードを固定させて仮止めをするという方法がある。

簾反とシングルコードの一体化したものをカレンダーロールに入れ、ゴム部材でゴム引きをして（簾反とシングルコードの一体化したものにゴムを流し込みながらカレンダーロールで圧延する）長尺のコード入りゴム部材が製造される。この長尺のコード入りゴム部材を長手方向にタイヤ１本分の幅で、コード入りゴム部材を長手方向に対して略直角、すなわちコード入りゴム部材を長手方向に平行にゴム内に埋まっているコードに対して略直角に裁断される。この裁断したコード入りゴム部材をドラムに巻き付けて、簾反の両外側に配置されたシングルコード領域（耳部）同士がスプライスされる。シングルコード領域同士だけが重なるようにするのが望ましく、特にｄ２＝ｄ３として、かつこの部分が完全に重なるようにするのがさらに良い。また、この耳部の接合において、一方の耳部におけるコード部分が他方の耳部におけるコードのない部分に来るようにして接合するのが望ましい。以上のようにすることによりコード密度がスプライス部分において均一にすることができる。

本発明のコード入りゴム部材は、ドラムに巻き付けてスプライスする耳部におけるタイヤコードが、耳部以外の部分に比べて疎になっているので、スプライスした接合部の剛性はそれ以外の領域と比較して余り大きくならない。また接合部のコード密度を制御できるので、接合部の剛性のコントロールも可能である。従って、カーカス層にブラダーにより内圧を負荷したときにもスプライス部におけるカーカス層の伸び変形量が従来に比較して他の部分の変形量に近づけることができるので、バンピーサイドと呼ばれる凹部の形成を少なくすることが可能となり、タイヤ外観の悪化を従来に比較して大幅に改善できる。また、タイヤ周方向において、コード入りゴム部材の剛性の不均一性が減少するので、部分的な繰り返し変形を受けても疲労破壊を起こす可能性を大幅に減らすこともできる。

また、本発明のコード入りゴム部材は、ゴム引きする前に耳部のコードピッチをコントロールできるので、従来のような、コード入りゴム部材形成後に工程を付加する必要がなく、工数削減を行うことができる。さらに、コード入りゴム部材に製品化後にコード引き抜きを行ったり、ゴム部材を引き伸ばしたりする必要がないので、加工バラツキをなくすことができるとともに製品の品質を損なうおそれがない。

図１は、本発明のコード入りゴム部材の模式図である。 図２は、本発明の帯状のコード入りゴム部材示す図である。 図３は、裁断されたコード入りゴム部材をドラムに巻き付けてスプライスしたスプライス部を示す図である。 図４は、本発明の製造方法を示す模式図である。 図５は、コード・簾反整列用ガイドの断面およびその使用例を示す図である。 図６は、従来のゴム引き簾織物の模式図を示す図である。 図７は、従来の帯状のコード入りゴム部材示す図である。 図８は、裁断されたコード入りゴム部材をドラムに巻き付けてスプライスしたスプライス部を示す図である。 図９は、空気入りタイヤを示す図である。 図１０は、ゴム引き（トッピング）工程を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図９は、本発明のコード入りゴム部材をカーカス層に用いた空気入りタイヤを例示するものである。図９において、左右一対のビード部１，１間にカーカス層５が装架されており、このカーカス層５の両端部がそれぞれ左右一対のビードコア３のまわりにタイヤ内側から外側へ折り返されている。カーカス層５はタイヤ周方向に対して略９０°の角度をなすようにラジアル方向に配向させた複数本のカーカスコードをコートゴムで被覆して構成されている。尚、図９において、７はサイドウォール、８はベルト層である。カーカス層５は、タイヤ製造時に帯状材料のコード入りゴム部材を成形ドラムに巻き付け、そのタイヤ周方向両端部を互いに重ね合わせて接合される。

図１は、本発明のコード入りゴム部材の模式図である。図１（ａ）は、シート状のコード入りゴム部材１０の平面図で、図１（ｂ）はその断面図である。シート状コード入りゴム部材１０は、帯状の簾（すだれ）織物８およびその両側にシングルコード部分９（９−１、９−２）からなる。帯状の簾織物（以下、簾反とも言う）８は、空気入れラジアルタイヤのカーカス層において、ナイロン、ポリエステル等の比較的硬く太いタイヤコード１１を経糸とし、これらの経糸１１に比較的細い紡績糸等の横糸（緯糸）１２を粗く交差させて織り上げたすだれ状（或いは網状）構造となっている。乗用車用タイヤや自動二輪車用タイヤではタイヤ（カーカス）コードとして有機繊維材料、たとえばナイロン、レーヨン、ポリエステル、ポリアミド、アラミド等が使用されている。大型車両においては、タイヤコードとして鋼線等の金属線が使用される場合もある。横糸１２はコード１１とほぼ直角に交差し、多数のコード（経糸）１１を一定間隔に保持し、コード（経糸）１１のバラケを防止するために、コード１１を平行に整列させてゴム引きされるまでコード１１がうねらないように固定する。この簾織物はコード１１のコード線方向に連続した帯状物８、すなわち簾反８となっている。簾織物中の経糸の密度は、２０〜８０本／５０ｍｍ程度で、簾織物中の緯糸（横糸）の密度は２〜７本／５０ｍｍ程度である。

カーカス層を作製する場合、本発明においては、この簾反の幅ｄ１は上記カーカス層の長さ（ドラムに巻きつけて両端を接合するだけの長さ、すなわちタイヤ周方向長さ＋スプライス長さ。ただし、ドラムの径を大きくして（膨径して）カーカス層を伸ばすことは考慮せず。）より短い。（尚、長尺コード入りゴム部材を長手方向にタイヤの幅分裁断して、幅方向の両端部を繋ぎ合わせて長いカーカス材を作り、この長いカーカス材をタイヤ周長さ分をカットしてカーカス層用成形部材を作製することもできる。）簾反８内に多数のコード１１が存在するが、これらのコード１１は互いに平行に簾反８の長さ方向（圧延方向１９）に入っている。通常これらのコード１１同士の隣接コード間隔はほぼ等しくなっている。コードピッチ、すなわちコード中心と隣接コード中心との距離をｗ１とする。（図１（ｂ））簾反８内のコード１１の材質は上述のように繊維や金属であるが、同じ材質で構成しても良いし、異なる材質で構成しても良い。たとえば、重量を軽くする目的としての繊維系のコード線とカーカス強度を大きくすることを目的とした金属線とを組み合わせても良い。コード線の断面は円形、星状、矩形状などであるが、半径ｒ１の円形断面と考えると、ｗ１＝２＊ｒ１＋ｇ１となる。（ｇ１は隣接するコード線の間隔（コード間隔）で、コードが存在しない部分である。）尚、繊維では撚りあわせて形成する場合もあるので、繊維線の長さ方向に対して線幅が一定ではない場合もあるが、その場合は平均幅として定義できるので、平均半径ｒ１の円形断面と考えることもできる。簾反内にｎ本のコード線が存在するとｄ１＝（ｎ−１）＊ｗ１＋２＊ｒ１である。（本明細書において、コード間隔とはコードとコードとの間の距離を言い、コード自体は含まない。）

この簾反８の幅方向における両外側に、横糸（緯糸）のないタイヤコード（これも経糸（縦糸）である）がそれぞれ1本或いは複数本、簾反のコードとほぼ平行に走っている。すなわち、図１（ａ）に示すように、簾反８の幅方向の一方側面に１本或いは複数本のタイヤコード１３が簾反のコード１１と平行に通っている。また、簾反８の幅方向の他方側面に１本或いは複数本のタイヤコード１４が簾反８のコード１１と平行に走っている。これらのコード１３および１４には横糸（緯糸）が存在せず、従って簾反８と直接の固定関係にはなく、さらに複数のコード１３同士および複数のコード１４同士も直接の固定関係はない。ただし、コード入りゴム部材１０内において、簾反８内のコード１１、簾反の外側のコード１３、１４は平行に整列していることが必要なので、後述のように、接着テープを用いたりダイスを用いたりすることにより、ゴム引きする前に整列させる。

この簾反８の両外側のコード線は横糸を有しないということで、シングルコードとも呼ぶことにする。簾反８の片側におけるコード線の本数は、通常複数本（２〜３０本）存在するのでシングルコード群９とし、簾反の両側を区別するために一方側（図１（ｂ）においては左外側）を９−１、他方側を９−２（図１（ｂ）においては右外側）と記号付けする。図１（ｂ）においては、シングルコード群９−１は３本の（シングル）コード１３を配置し、シングルコード群９−２も３本の（シングル）コード１４を配置している。

簾反８の一方側のシングルコード群９−１において、簾反８の最外側のコード１１−１とこれに隣接して平行に配置されているシングルコード１３−１との距離ｗ２（コード１１−１の中心とコード１３−１の中心との距離）はｗ１より大きくする。ｗ２＞ｗ１とすることにより、シングルコード領域９−１におけるコード密度は、簾反部領域８におけるコード密度より小さくなる。

シングルコード１３の材質は、簾反のコード１１の材質と同じものとすることもできるし、異なるものとすることもできる。シングルコード１３が存在する部分、すなわちシングルコード領域９−１は、後述するようにスプライス部となるが、スプライス部の剛性や外観等を変えるために種々の材質のコードを用いることができる。また、シングルコード１３のコードの大きさ（直径）も、簾反のコード１１の大きさ（直径）と同じものとすることもできるし、異なるものとすることもできる。スプライス部の剛性を変えるために種々の大きさ（直径）のコードを用いることができる。このシングルコードの直径はゴム層の厚さにも影響を与えるので、コード直径の変更はスプライス部の剛性や外観等に二重に作用する。シングルコード１３が複数本の場合にも、それらの材質や直径を同じものとしても良いし、異なるものを使用することもできる。これらのパラメーターを適宜選択することにより、良好な剛性や外観等を実現できる。

図１（ｂ）において、シングルコード１３は半径ｒ２の円形断面とし、簾反８内の最外側コード１１−１とそれと隣接するコード１３−１との間隔をｇ２すると、ｗ２＝（ｒ１＋ｒ２）＋ｇ２となる。シングルコード１３のコードピッチをｗ３、間隔をｇ３とすると、ｗ３＝２＊ｒ２＋ｇ３となる。

簾反８の他方側のシングルコード群９−２においても上記と同様で、簾反８の最外側のコード１１−２とこれに隣接して平行に配置されているシングルコード１４−１との距離ｗ４（コード１１−２の中心とコード１４−１の中心との距離）はｗ１より大きくする。ｗ４＞ｗ１とすることにより、シングルコード領域９−１におけるコード密度は、簾反部領域８におけるコード密度より小さくなる。従って、ｗ２、ｗ４＞ｗ１とすると、シングルコード領域９−１とシングルコード領域９−２を重ねてスプライスした場合、このスプライス部分のコード密度はスプライス部分以外のコード密度の２倍より小さくなり、ｗ２およびｗ４をコントロールすることにより、スプライス部分以外のコード密度に近づけることができる。（極端な場合には、小さくすることもできる。）

シングルコード１４の材質は、簾反のコード１１の材質と同じものとすることもできるし、異なるものとすることもできる。シングルコード１４の部分、すなわちシングルコード領域９−１は、後述するようにスプライス部となるが、スプライス部の剛性や外観等を変えるために種々の材質のコードを用いることができる。また、シングルコード１４のコードの大きさ（直径）も、簾反のコード１１の大きさ（直径）と同じものとすることもできるし、異なるものとすることもできる。スプライス部の剛性を変えるために種々の大きさ（直径）のコードを用いることができる。このシングルコードの直径はゴム層の厚さにも影響を与えるので、コード直径の変更はスプライス部の剛性や外観等に二重に作用する。シングルコード１４が複数本の場合にも、それらの材質や直径を同じものとしても良いし、異なるものを使用することもできる。これらのパラメーターを適宜選択することにより、良好な剛性や外観等を実現できる。
図１（ｂ）において、シングルコード１４は半径ｒ３の円形断面とし、簾反８内の最外側コード１１−２とそれと隣接するコード１４−１との間隔をｇ３すると、ｗ４＝（ｒ１＋ｒ３）＋ｇ３となる。シングルコード１３のコードピッチをｗ５、間隔をｇ４とすると、ｗ５＝２＊ｒ３＋ｇ４となる。

簾反８の両側のシングルコード群９−１および９−２は後に互いにスプライスされる部分となる。一般には左右対称に作製することができる。すなわち、ｗ２＝ｗ４、ｗ３＝ｗ５とすれば、製造が容易である。ｗ２＝ｗ３＝ｗ４＝ｗ５とすれば、さらに製造が容易となる。ただし、スプライスするときに互いのコード間部分に相手のコードが来るようにｗ２、ｗ３、ｗ４、ｗ５の値を選択しても良い。シングルコードが多いときにはｗ３或いはｗ５、すなわちシングルコードピッチを一定とせず、場所によって異なる値も取ることが可能である。このようにすることによりスプライス部分のコード間隔を調整してスプライス部分の剛性を変化させることができる。本発明のコード入りゴム部材は、スプライス部の剛性に影響を与えるパラメーターを容易に変えることができる。

簾反８およびシングルコード群９（９−１、９−２）はトッピングされゴム層１５に囲まれている。ゴム層１５の厚みはｔ０であり、カレンダーロール間距離を調節してコントロールできる。また、ゴム層１５は最外側のシングルコードも被覆する。すなわち、シングルコード群９−１の最外側シングルコード１３−２の外側にｗ６の厚みのゴム層が被覆している。シングルコード群９−２の最外側シングルコード１４−２の外側にｗ７の厚みのゴム層が被覆している。

シングルコード群９−１のゴム層の領域をＢ−１とする。このシングルコード群ゴム層領域Ｂ−１において、シングルコード群９−１にｐ本のシングルコードが存在し、ｐ本のシングルコードのコード径がすべて等しく（ｒ２）、シングルコードピッチもすべて等しい（ｗ３）と仮定すると、シングルコード群９−１を被覆しているゴム層の幅ｄ２は、ｄ２＝（ｗ２―ｒ１）＋（ｐ−１）＊ｗ３＋ｗ６である。
一方、シングルコード群９−２のゴム層の領域をＢ−２とする。（シングルコード群ゴム層領域をＢ−１およびＢ−２をまとめてシングルコード群ゴム層領域Ｂとする。）このシングルコード群ゴム層領域Ｂ−２において、シングルコード群９−２にｑ本のシングルコードが存在し、ｑ本のシングルコードのコード径がすべて等しく（ｒ３）、シングルコードピッチもすべて等しい（ｗ５）と仮定すると、シングルコード群９−２を被覆しているゴム層の幅ｄ３は、ｄ３＝（ｗ４―ｒ１）＋（ｑ−１）＊ｗ５＋ｗ７である。

図１（ａ）において、ゴム層１５は一部だけしか示していないが、実際にはコード入りゴム部材１０の全面がゴム層１５で覆われている。また、コード１１、１３、１４や横糸１２およびこれらの関係が良く分かるようにゴム層を半透明にしているが、実際にはゴム層１５は一般には有色であり内部は可視光の範囲では見えない。
以上から、本発明のコード入りゴム部材は、簾反とその両外側にシングルコード群があり、それらをゴム層で被覆されている。コード入りゴム部材１０の幅Ｌ０は、Ｌ０＝ｄ１＋ｄ２＋ｄ３である。通常は、ｄ２＝ｄ３として両側のシングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２はスプライスしたときに重なるようにする。すなわち、両側のシングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２はスプライス（接合）部、すなわち耳部となる。シングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２は重なるので、ｄ２＝ｄ３＝ｄ０として、タイヤ周長はＬ０−ｄ０＝ｄ１＋ｄ０となる。

図２は、図１に示す構造の帯状のコード入りゴム部材１０（カレンダーロールで圧延してゴム引きをしたもので、圧延反でもある）の裁断の仕方を示す図である。コード入りゴム部材１０の幅Ｌ０は、前述したようにタイヤの周長にスプライス長さを加えた長さにほぼ等しい。従って、本発明のコード入りゴム部材１０では、そこに使用される簾反の幅（すなわち、ｄ１）はタイヤの周長より短い。図２の破線で示すように、コード入りゴム部材１０の圧延方向（図１における１９の方向）、すなわちコード入りゴム部材１０の長手方向に略直角方向にタイヤ１本分の幅Ｗ０で裁断する。このＷ０がカーカス層の幅になる。コード入りゴム部材１０の幅方向において、その両側にシングルコード１３および１４を示しているが、前述したようにゴム層１５が被覆しているので、実際にはコードは外観では見えない。図２には示していないが簾反のコード層もコード入りゴム部材１０の長手方向に平行に入っている。このように、簾反内のコード（経糸）１１、シングルコード（これも経糸である）１３および１４はコード入りゴム部材１０の長手方向に平行であるから、上記の裁断はこれらのコードに略直角方向となる。裁断されたコード入りゴム部材２０は、ドラムに巻かれて両側のシングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２が重なりスプライス（接合）される。

図３は、裁断されたコード入りゴム部材をドラムに巻き付けてスプライスした状態を示す模式図である。このコード入りゴム部材のコード配置は図１と同様のものを用いている。すなわち、図１に示す、簾反８およびその両側にシングルコード群ゴム層領域Ｂ（Ｂ−１およびＢ−２）を有するコード入りゴム部材１０を裁断したものをドラムに巻き付け、シングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２を重ねてスプライス（接合）する。図３は、スプライス部分を含むコード入りゴム部材の一部の周方向における断面を示す。ドラムに巻き付けた状態なので本来は少しドラムの周形状に沿った湾曲状をしているが、図３においては、記載の便宜上直線状で示す。シングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２には、シングルコード１３および１４がそれぞれ３本入っている。シングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２におけるコードピッチｗ３およびｗ５は簾反８領域のゴム層Ａにおけるコードピッチｗ１より大きいので、シングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２におけるコード密度は簾反８領域のゴム層Ａにおけるコード密度より小さい。（コード直径は等しいとする。）従って、単純にシングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２をスプライスしたスプライス領域Ｃにおけるコード密度は、簾反８領域のゴム層Ａにおけるコード密度の２倍より小さい。

シングルコード群ゴム層領域Ｂ−１内にシングルコードがｐ本存在すると、コード密度はほぼｐ／｛ｗ２＋（ｐ−１）＊ｗ３＋ｗ６｝（本／単位長さ）となる。図３における場合には、ｐ＝３であるから、コード密度は３／（ｗ２＋２＊ｗ３＋ｗ６）となり、さらに、ｗ６は小さいので無視したとして（スプライス部の長さが短いときには無視できないが）、コード間距離ｗ３を簾反８領域のゴム層Ａのコード間距離ｗ１の２倍とし、さらにｗ２も２＊ｗ１と等しいとすれば、コード密度は１／２＊ｗ１となり、簾反８領域のゴム層Ａのコード密度１／ｗ１の半分になる。
同様に、シングルコード群ゴム層領域Ｂ−２内にシングルコードがｑ本存在すると、コード密度はほぼｑ／｛ｗ４＋（ｑ−１）＊ｗ５＋ｗ７｝（本／単位長さ）となる。図３における場合には、ｑ＝３であるから、コード密度は３／（ｗ４＋２＊ｗ５＋ｗ７）となり、さらに、ｗ７は小さいので無視して、コード間距離ｗ５を簾反８領域のゴム層Ａのコード間距離ｗ１の２倍とし、さらにｗ４も２＊ｗ１と等しいとすれば、コード密度は１／２＊ｗ１となり、簾反８領域のゴム層Ａのコード密度１／ｗ１の半分になる。

従って、この場合には、シングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２をスプライスしたスプライス領域Ｃにおけるコード密度は１／ｗ１となり、簾反８領域のゴム層Ａのコード密度１／ｗ１と等しくなる。従って、スプライス部分の厚みおよび横糸の効果を考えなければ、スプライス部分の剛性はスプライス部以外の剛性とほぼ等しくなるので、前述した剛性による問題点が解消される。

シングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２をスプライスするとき、互いのシングルコードが相手のシングルコードの間におけるコードが存在しない部分に来るようにしてシングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２を重ねてスプライスし（プレスすれば）、互いのシングルコードが相手のシングルコードの間におけるコードが存在しない部分に入り込むので、スプライス部分の厚みもスプライス部以外の厚みに近づけることができる。これは、シングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２においては横糸（緯糸）が存在しないので、シングルコードが隙間に移動できるからである。或いは、お互いのシングルコードが或る程度上下に重なっていても、シングルコードの中心位置が相手のシングルコードの間におけるコードが存在しない部分に来るようにしてシングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２を重ねてスプライスし（プレスすれば）、お互いのシングルコードが落ち込んで或る程度厚みを小さくすることもできる。

たとえば、ｗ２＝ｗ３＝ｗ４＝ｗ５＝ｗ、ｒ１＝ｒ２＝ｒ３＝ｒ０とし、かつシングルコード間の隙間（コードのない部分、長さ（ｗ−２ｒ０））が２ｒ０より大きい｛（ｗ−２ｒ０）＞２ｒ０｝として、シングルコード群ゴム層領域Ｂ−１におけるコード１３−２が、シングルコード群ゴム層領域Ｂ−２におけるコード１４−１およびＡ領域におけるコード１１−２の間に来るように配置すれば、シングルコード群ゴム層領域Ｂ−２におけるコード１４−２がシングルコード群ゴム層領域Ｂ−１におけるコード１３−１およびＡ領域におけるコード１１−１の間に配置され、さらに他のシングルコードも相手のコード間に配置されるので、シングルコード群ゴム層領域Ｂ−１およびＢ−２をスプライスしてプレスすれば、一方のシングルコードが他方のシングルコード間に入り込み、スプライス部分の厚みが単に重ねた厚み（２＊ｔ０）より大幅に小さくできる。尚、タイヤコードの直径は、ほぼ０．３〜１．０ｍｍである。

以上のように、横糸が存在すると剛性力が大きくなり、ゴム層が厚くなると剛性も大きくなることを考慮すると、シングルコード群ゴム層領域Ｂ（Ｂ−１およびＢ−２）のコード密度を簾反８領域のゴム層Ａにおけるコード密度の０．５〜０．８の範囲内、好適には０．５５〜０．７の範囲内にすれば良い。上記の場合には、ｗ２＝ｗ３＝ｗ４＝ｗ５がｗ１の１．２５〜２．０、好適にはｗ１の１．４３〜１．８２の範囲内とする。

以上のように、本発明のコード入りゴム部材を用いることによりスプライス部分の剛性をコントロールでき、大幅に剛性を減らすことが可能となる。この結果、スプライス部の大きな剛性による上述した諸問題を減退または解消することができる。

次に、本発明のコード入りゴム部材の製造方法について説明する。図４は、本発明の製造方法を示す模式図である。タイヤコードを経糸（縦糸）として、それと直交する緯糸（横糸）で撚りあわせて、タイヤコードを整列させたコード入りの簾反を作成する。このコード入り簾反の幅はドラムに巻きつける通常のタイヤ周長より短い。図４に示すように、簾反４１は簾反用幅広ロール３７に巻かれた状態でセットされる。簾反４１の幅方向における一方の側面に配置されるシングルコード４２を巻き付けたロール３８がロール３７の横側の隣接する一方にセットされる。また、簾反４１の幅方向における他方の側面に配置されるシングルコード４３を巻き付けたロール３９がロール３７の横側の隣接する他方にセットされる。

図４においては、２つのロール３８から２本のシングルコード４２が巻きだされているが、1本或いは３本以上のシングルコード４２が巻き出されても良い。コード入りゴム部材のスプライス部分をどの程度の幅にするか、スプライス部分に何本のシングルコードを入れるかによって決まる。本質的には、剛性をどの程度にするか、外観基準をどの程度にするか等のコード入りゴム部材の特性値（最終的にはタイヤ性能）によって決まる。同様に、図４においては、２つのロール３９から２本のシングルコード４３が巻き出されているが、1本或いは３本以上のシングルコード４３が巻きだされても良い。ロール３７からは簾反４１が巻き出される。

これらのロール３７、３８、３９からなるレットオフ装置３６から簾反４１、コード３８および３９が巻き出されて、コード・簾反整列装置４５において、簾反４１、コード３８および３９が一列に整列する。コード・簾反整列装置４５を拡大して示したものが５０である。コード・簾反整列装置４５は、たとえば拡大図５０で示すように、コードガイド用リング型ガイド５１および５２を簾反が通る簾道中の上側に設置して、これらのコードガイド用リング型ガイド５１および５２内にシングルコード４２および４３を導いて、シングルコード４２および４３が簾反４１のコードと平行にしかも同一レベルに整列させることができる。

或いは、図５（ａ）はコード・簾反整列用ガイド（スレッドバー）の断面を示す図であるが、この図５（ａ）に示すようなガイド８０に簾反４１並びにシングルコード４２および４３を導いて、シングルコード４２および４３を簾反４１のコード８５と平行にかつ同一レベルに整列させることができる。すなわち、図５（ａ）に示すように、コード・簾反整列用ガイド８０において、ガイド基台８１の一主面上の中央部分Ｄに複数のガイド溝８２、その両外側部分Ｅ（Ｅ−１、Ｅ−２）に複数のガイド溝８３および複数のガイド溝８４が形成されている。中央部分Ｄのガイド溝８２に簾反４１のコード８５が入り、簾反４１がガイドされ整列される。従って、複数のガイド溝８２の溝ピッチ（溝中央と隣接する溝の中央との距離）ｗ８は、（図１およびその説明に示した記号を用いると）簾反４１のコードピッチｗ１と同じピッチで形成される。中央部分Ｄの一方の外側部分Ｅ（Ｅ−１）における複数のガイド溝８３にシングルコード４２が入り、シングルコード４２がガイドされ整列される。複数のガイド溝８３の溝ピッチｗ９は、（図１およびその説明に示した記号を用いると）シングルコードのコードピッチｗ５と同じピッチで形成される。すなわち、シングルコード４２のコードピッチはガイド溝８３の溝ピッチｗ９によりコントロールされる。中央部分Ｄの他方の外側部分Ｅ（Ｅ−２）における複数のガイド溝８４にシングルコード４３が入り、シングルコード４３がガイドされ整列される。複数のガイド溝８４の溝ピッチｗ１０は、（図１およびその説明に示した記号を用いると）シングルコード４３のコードピッチｗ３と同じピッチに形成される。すなわち、シングルコード４３のコードピッチはガイド溝８４の溝ピッチｗ１０によりコントロールされる。

また、ガイド８０におけるガイド溝８３の位置は、簾反４１に対して幅方向にどの程度の距離（ｗ１１）にシングルコード４２を配置するかによって決まり、（図１およびその説明に示した記号を用いると）簾反４１の一方の最外側におけるコード位置から距離ｗ４と同じ距離に配置する。すなわち、簾反４１とシングルコード４２との距離はｗ１１によってコントロールされる。ガイド８０におけるガイド溝８４の位置は、簾反４１に対して幅方向にどの程度の距離（ｗ１２）にシングルコード４２を配置するかによって決まり、（図１およびその説明に示した記号を用いると）簾反４１の他方の最外側におけるコード位置から距離ｗ２と同じ距離に配置する。すなわち、簾反４１とシングルコード４３との距離はｗ１２によってコントロールされる。
ガイド溝８２、８３および８４は、簾反４１、シングルコード４２および４３が同一レベルで一列に整列するように、配置される。たとえば、ガイド溝８２、８３および８４に入った簾反４１のコード８５並びにシングルコード４２および４３の各コードの中心が同一レベルになるように各ガイド溝の幅やガイド溝深さが決定される。簾反４１のコード８５には横糸が連結しているので、横糸が溝部を乗り越えることができるようにガイド溝８２の溝幅を簾反４１のコード８５の直径より少し小さめにしたり、或いはガイド溝８２の溝の深さを浅めにしても良い。これに合わせてガイド溝８３および８４のガイド溝幅やガイド溝深さを決定することができる。

このようにして、シングルコード４３および４４のコードピッチが固定され、シングルコード４３および４４並びに簾反４１の距離も定まり、シングルコード４２および４３が簾反４１のコード８５と平行にかつ同一レベルに整列する。
尚、ガイド溝は８２、８３、８４は長方形状として図示されているが、簾反４１のコード８５やシングルコード４２および４３がスムーズに通るような溝であれば他の形状でも良い。たとえば、Ｖ字状、Ｕ字状や半円形状の溝であっても良い。
図５（ａ）に示すようなスレッドバー８０は、図５（ｂ）に示すようなゴムトッピング用のカレンダーロール９０の手前に設置され、簾反およびシングルコード９１を整列させる。整列後の簾反およびシングルコード９１はカレンダーロール９０へ導かれ、ゴム部材で挟みこまれ、コード入りゴム部材９２として矢印方向へ移動していく。図５（ｂ）に示すコード・簾反整列用ガイド（スレッドバー）８０はロール状（円柱状）であり、この円柱状の周囲に図５（ａ）に示す溝が形成されている。尚、スレッドバー８０の形状は、簾反およびシングルコード９１を整列できる形状であれば、円柱状に限らず他の形状であってもよい。たとえば、直方体状や半円弧形状などであっても良い。

他にも簾反４１、シングルコード４２および４３を整列させる方法があるが、それらも本発明に用いることができる。次に、図４に示すように、整列した簾反・シングルコード４４は、スプライスプレス４６に通される。簾反・シングルコード４４の整列が乱れないように、スプライスプレス４６により簾反４１およびシングルコード４２、４３を一体化させる。この一体化方法として、たとえば、スプライスプレス４６を用いて、簾反とシングルコードの間に薄く樹脂またはゴムを流して固めて仮止めをしたり、薄い接着テープで固定させて仮止めをするという方法がある。

整列させた簾反・シングルコード４８をこの後、カレンダーロールに通して簾反・シングルコード４８の周囲にゴム引きをして、図１や図２に示すような長尺のシート状の未加硫コード入りゴム部材を得る。図１０はゴム引き（トッピング）工程を示す模式図である。図１０に示す装置７１は４本のカレンダーロールを有するトッピング装置（カレンダー処理装置）であり、本発明の簾反・シングルコード４８を矢印方向から張力をかけて流し中央の２つのカレンダーロール７０間に入れる。両側のカレンダーロール７０と中央のカレンダーロール間の隙間からゴム材７４を入れて、カレンダーロール７０の回転によりゴム材７４が簾反・シングルコード４８の両側の面Ｓおよびサイドへ圧延コーティングされ、コード入りゴム部材７６が製造される。一体化した簾反・シングルコード４８をカレンダーロールに通し圧延する前に、ＲＦＬ（レソルシノール・ホルムアルデヒド・ラテックス）液等の接着液に浸漬等するなどして接着処理を施してゴムと簾反・シングルコードとの接着性を改善しても良い。このようにして製造された長尺のコード入りゴム部材をタイヤ径方向に必要な長さに裁断した後、この裁断ゴム引き簾織物を成形ドラム上に、タイヤコードを軸方向に揃えて巻き付け、両端の耳部同士をスプライス（接合）することにより、カーカス層を成形する。

以上説明した様に、本発明は、経糸に対し略直角方向に交差する横糸を用いて簾織りしたタイヤ用簾織物を中心部側領域に配置したコード入りゴム部材であって、簾織物が配置されていない中心部側領域以外のコード入りゴム部材の外側領域に、横糸のない１本または複数のシングルコードを配置したコード入りゴム部材であり、シングルコードは簾織物に使用されるコードに対して略平行に配置されている。簾織物が配置されている中心部側領域の両外側に存在するシングルコード領域は、コード入りゴム部材をドラムに巻き付けてスプライスして成形するときのスプライス部分となる。経糸に対し略直角方向に交差する横糸を用いて簾織りしたタイヤ用簾織物だけを用いた従来のコード入りゴム部材のスプライス部分に比較すると、本発明のコード入りゴム部材のスプライス部分はコード密度が小さいので剛性が大きくならない。この結果、タイヤ周上の剛性不均一性、ユニフォーミティの悪化、タイヤ外観不良、さらには繰り返し変形による疲労破壊や接合部のセパレーションなど従来問題となっていた種々の問題を解決することができる。簾反の量も削減できるので、材料のコストダウンも可能となる。

また、本発明のコード入りゴム部材のシングルコード領域は、シングルコードのコードピッチ（エンドピッチとも言う）は任意に設定できるので、エンドピッチをコントロールした部分同士をスプライスすることができ、タイヤ周方向の剛性差を最小化することができる。従来提案されているコード入りゴム部材引伸ばし法や耳部コード引抜き法、或いは製品を引き伸ばして耳部のコード密度を変化させる方法のようなコード入り部材を再加工することなく、エンドピッチをコントロールできるので、製品へのダメッジや品質劣化を起こすおそれもない。また、スプライスされる部分以外の大部分のコード入りゴム部材の領域は従来の簾反を使用しているので、生産性も従来と同等であり、シングルコードを入れたことによる歩留まり低下の問題も殆どない。さらに本発明を用いることにより、従来のスプライス部の問題を低減するために高伸度系の経糸を一部使用する必要もなくなり、異種コードの混在使用によるタイヤ周上の剛性が不安定になるという問題も解消できる。本発明のコード入りゴム部材は、コード入りゴム部材を作製する段階で耳部のコードピッチ等をコントロールして接合部になる箇所の剛性を落とすので、従来のコード入りゴム部材作製後にさらに工程を加えて接合部の剛性をコントロールする方法に比較して、工数の削減および加工バラツキを無くすことができる。本発明のコード入りゴム部材の製造も従来の工程を利用できるので、大きな設備投資も大きな工程増加にもならない。従って、従来と同様の製造コストで大幅な品質向上を行うことも可能となる。

尚、長尺のコード入りゴム部材を長手方向にタイヤの幅分の長さに切断し、シングルコード部分をつなぎ合わせて長いカーカス材とし、この長いカーカス材を１周分カットしてカーカス層用成形部材を作製するときにも、本発明を用いることができる。
また、上述の説明において、１つの実施例において記載した内容であって他の実施例において記載しなかった内容であっても、お互いに矛盾なく適用できるものに関しても、当該実施例において適用できることは言うまでもない。

本発明は、タイヤのカーカス層やシート状ゴム部材に適用できる。

８ 簾反、９ シングルコード部分、１０ コード入りゴム部材、１１ コード（経糸）、
１２ 横糸（緯糸）、１３ コード、１４ コード、１５ ゴム層、
２０ コード入りゴム部材、３６ レットオフ装置、３７ ロール、３８ ロール、
３９ ロール、４１ 簾反、４２ シングルコード、４３ シングルコード、
４４ 簾反・シングルコード、４５ コード・簾反整列装置、４６ スプライスプレス、
４８ 簾反・シングルコード、５１ コードガイド用リング型ガイド、
５２ コードガイド用リング型ガイド、７０ カレンダーロール、７１ トッピング装置、７３ 簾反・シングルコード、７４ ゴム材、７６ コード入りゴム部材、
８０ コード・簾反整列用ガイド（スレッドバー）、８１ ガイド基台、８２ ガイド溝、８３ ガイド溝、８４ ガイド溝、８５ 簾反コード、９０ カレンダーロール、９１簾反およびシングルコード、１００ コード入りゴム部材、１０１ タイヤコード、
１０２ 緯糸、１０３ ゴム層、１０５ コード入りゴム部材、

Claims (11)

1. 経糸であるタイヤコードに対し略直角方向に交差する横糸を用いて簾織りしたタイヤ用簾織物を中心部側領域に配置したコード入りゴム部材であって、前記簾織物が配置されていない前記中心部側領域以外のコード入りゴム部材の両外側領域に横糸のない１本または複数のシングルコードを配置したコード入りゴム部材。
2. シングルコードは前記簾織物に使用されるコードに対して略平行に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のコード入りゴム部材。
3. 簾織物が配置されていない前記両外側領域は、ドラムに巻かれて互いにスプライスされる領域であることを特徴とする、請求項１または２に記載のコード入りゴム部材。
4. 簾織物が配置されていない前記両外側領域に配置されたシングルコードのコード間隔は、簾織物に配置されているコードのコード間隔より大きいことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコード入りゴム部材。
5. 簾織物が配置されていない前記外側領域に配置されたシングルコードのコード間隔は、シングルコードの直径より大きいことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコード入りゴム部材。
6. 簾織物が配置されていない両側の外側領域が互いにスプライスされる場合において、互いのコードは相手のコード間に配置されてスプライスされること特徴とする、請求項５に記載のコード入りゴム部材。
7. 経糸に対し略直角方向に交差する横糸を用いて簾織したタイヤ用簾織物を中心部側に配置し、前記タイヤ用簾織物の両側で簾織物内のコードと略平行にシングルコードを配置する工程、
   前記タイヤ用簾織物および前記タイヤ用簾織物の両側に配置されたシングルコードを略同一レベルで一列に整列させる工程、および
   整列した簾織物およびシングルコードにゴム引きをする工程、
   を含むことを特徴とする、コード入りゴム部材の製造方法。
8. コード入りゴム部材をコードに対して略直角に裁断する工程、および
   裁断されたコード入りゴム部材をドラムに巻き付けて、前記タイヤ用簾織物の両側に配置されたシングルコードの領域同士をスプライスする工程、
   をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載のコード入りゴム部材の製造方法。
9. 簾織物が配置されていない前記外側領域に配置されたシングルコードのコード間隔は、簾織物に配置されているコードのコード間隔より大きいことを特徴とする、請求項７または８に記載のコード入りゴム部材の製造方法。
10. 簾織物が配置されていない前記外側領域に配置されたシングルコードのコード間隔は、シングルコードの直径より大きいことを特徴とする、請求項７〜９のいずれか１項に記載のコード入りゴム部材の製造方法。
11. 簾織物が配置されていない両側の外側領域が互いにスプライスされる場合において、互いのコードは相手のコード間に配置されてスプライスされること特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載のコード入りゴム部材の製造方法。