JP6117564B2 - ゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーおよびゴム部材ジョイント方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造時に使用されるゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーおよび前記ゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーを用いたゴム部材ジョイント方法に関する。

空気入りタイヤの製造に際しては、所定の長さに切断された各種プライ材料やトレッドゴムを順次フォーマーの中央部に貼り付け、その後、トレッドゴムの両外側部にサイドウォールゴムを貼り付けることにより、生カバーの成形が行われている。

このとき、貼り付けられたゴム部材のジョイント部が十分に密着されないと、加硫成形時、ジョイント部に割れ（オープンジョイント）が発生する恐れがある。また、ジョイント部に段差が形成されていると、加硫成形時、段差にエア残りが形成されてベアが発生する恐れがある。

そこで、周方向に複数の凸条が形成されたローラーを用いて、ジョイント部を押さえつけることが行われている（例えば、特許文献１、２）。

これにより、ゴム部材間の密着性を確保することができると共に、ローラーによりジョイント部に形成された溝部を伝ってエアが抜けることによりベアの発生を低減できるため、安定した品質の製品タイヤを提供することができる。

特開２００３−２６６５５６号公報 特開２００９−２０２４７１号公報

しかしながら、安定した品質の製品タイヤの提供に対するユーザーからの要請は益々強くなっており、さらに安定した品質の製品タイヤの提供が求められている。

そこで、本発明は、サイドウォールゴムなどのゴム部材を貼り付ける際に形成されるジョイント部の密着性を十分に確保すると共に、エア残りの発生を十分に低減させて、より安定した品質の製品タイヤを提供することができるゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーおよびゴム部材ジョイント方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
円筒状のフォーマー上に貼り付けられたゴム部材に形成されたジョイント部を押さえつけるゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーを用いて、前記ゴム部材をジョイントするゴム部材ジョイント方法であって、
前記ゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーは、幅方向に対して傾斜して延びる複数本の凸条部が、前記ジョイント部の表面にエア抜き用の溝部を形成するように、周方向に所定の間隔で設けられており、
前記凸条部が、幅方向に対して１５〜３０°の角度で傾斜して設けられているゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーであり、
前記ゴム部材が、サイドウォールゴムであり、
所定の長さで、両端面が厚み方向に対して２８〜３２°の角度にカットされた前記サイドウォールゴムを前記フォーマー上に貼り付けて、幅２．５〜８ｍｍの前記ジョイント部を形成した後、
前記ゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーを用いて、前記ジョイント部を、０．１〜０．６ＭＰａの押圧力で、１〜４秒間押さえつけることを特徴とするゴム部材ジョイント方法である。

請求項２に記載の発明は、
前記ゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーが、幅が３０〜５０ｍｍ、外径が５０〜６０ｍｍのゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーであることを特徴とする請求項１に記載のゴム部材ジョイント方法である。

請求項３に記載の発明は、
前記ゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーが、前記凸条部が、幅３〜４ｍｍ、高さ２〜４ｍｍであり、６〜８ｍｍの間隔で設けられているゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のゴム部材ジョイント方法である。

本発明によれば、サイドウォールゴムなどのゴム部材を貼り付ける際に形成されるジョイント部の密着性を十分に確保すると共に、エア残りの発生を十分に低減させて、より安定した品質の製品タイヤを提供することができるゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーおよびゴム部材ジョイント方法を提供することができる。

本発明の１実施の形態に係るゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーを用いたサイドウォールゴムの貼り付けを説明する図である。 本発明の１実施の形態におけるエアの抜けを説明する図である。 本発明の１実施の形態に係るゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーの形状を説明する図である。 ジョイント部の周方向におけるエア残り発生のメカニズムを説明する図である。 ジョイント部の径方向におけるエア残り発生のメカニズムを説明する図である。

以下、図面を参照しつつ実施の形態に基づき、本発明を具体的に説明する。なお、以下の説明においては、本発明の効果が最も顕著に発揮されるサイドウォールゴムへの適用を例に挙げて説明する。

［１］エア残り発生のメカニズム
最初に、ジョイント部におけるエア残り発生のメカニズムについて、図４および図５を用いて説明する。

図４はジョイント部の周方向におけるエア残り発生のメカニズムを説明する図であり、（ａ）は生カバーに形成されたジョイント部の径方向断面、（ｂ）は周方向平面図である。同様に、図５はジョイント部の径方向におけるエア残り発生のメカニズムを説明する図であり、（ａ）は生カバーに形成されたジョイント部の斜視面、（ｂ）は周方向平面図である。

図４（ａ）に示すように、生カバーの成形に際しては、サイドウォールゴム２０の周方向の両端部２０ａ、２０ｂがオーバーラップされて、段差を有するジョイント部２１が形成されている。

ジョイント部２１にこのような段差が生じた生カバーを加硫した場合、サイドウォール形状やモールドパターンなどにより多少の差はあるものの、通常、モールド３６の下面は、まずゲージの厚い１０Ａに接触し、その後、１０Ｂ、１０Ｃの順に接触していくため、１０Ｃに残ったエア２５は外部へ抜けていくことができず、図４（ｂ）に示すように、エア残り２４が形成されてしまう。

一方、ジョイント部の径方向においては、図５（ａ）のように形成されたジョイント部２１に対して、モールド面は、図５（ｂ）に示すように、１０ａ、１０ｂが先に接触し、１０ｃ、１０ｄがその後接触する。このとき、１０ａ、１０ｂに残るエア２５は、順次１０ｃ、１０ｄ方向に移動し、やはり、エア残り２４が形成されてしまう。

［２］エア残りの低減
上記のようにジョイント部とモールド面との間にエア残りが形成された状態で加硫が行われた場合、このエア残りがゴム流れの不良を招いてベアの発生を招く恐れがあるため、本実施の形態においては、幅方向に対して傾斜して延びる複数本の凸条部が等間隔で設けられたゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーを用いて、エア残りを低減している。

図１は、本実施の形態に係るゴム部材ジョイント部押さえ用ローラー（以下、単に、「ローラー」とも言う）を用いたサイドウォールゴムの貼り付けを説明する図である。図１に示すように、円筒状のフォーマー２上の中央部にはトレッドゴム３が貼り付けられており、トレッドゴム３の両外側部にサイドウォールゴム２０が貼り付けられている。そして、サイドウォールゴム２０のそれぞれに形成されたジョイント部２１は、幅方向に対して傾斜して延びる複数本の凸条部５が等間隔で設けられたローラー４により、押し付けられている。

上記のようなローラー４をジョイント部２１に押し付けることにより、ジョイント部２１の表面近傍には、図２（ａ）に示すように、傾斜した溝部３０（ケガキ）が等間隔に形成される。

この溝部３０は所定の深さで形成され、モールド３６を閉状態とする際には、図２（ｂ）に示すように、モールド３６とサイドウォールゴム２０との間に溝部３０による空洞３２が形成される。この結果、ジョイント部２１に溜まったエアは、加硫時の内圧により、図２（ｃ）に示すように、ジョイント部２１より空洞３２を伝って溝部３０の先端方向に移動していく。

溝部３０の中を移動していくエアは、途中、モールド３６に設けられたベントピース３８やセレーションと接触することにより、外部に排出される。

本実施の形態においては、ジョイント部に溝部を傾斜して形成させているため、周方向に凸条が形成されたローラーを用いて溝部を形成させる場合のように、幅方向に溝部の間隔と等間隔にベントピースやセレーションが配置されたモールドを用いなければならないという制約がなく、幅方向に溝部の間隔と等間隔にベントピースやセレーションが配置されていないモールドを用いた場合であっても、移動するエアがベントピースやセレーションと接触する確率が大きくなる。この結果、エア残りによるベアの発生がより十分に低減されて、より安定した品質の製品タイヤを提供することができる。

［３］ゴム部材ジョイント部押さえ用ローラー
次に、本実施の形態に係るローラーについて具体的に説明する。本実施の形態に係るローラーの形状を図３に示す。なお、図３において、（ａ）は斜視図、（ｂ）は表面の展開図、（ｃ）は断面図であり、４はローラー、５は凸条部である。

ローラー４を用いてジョイント部に十分な深さの溝部を形成させるためには、ローラー４の幅Ａとして３０〜５０ｍｍが、また外径Ｂとしては５０〜６０ｍｍが好ましい。

そして、ローラー４に設けられた凸条部５における傾斜の角度Ｃとしては、１５〜３０°であることが好ましい。

傾斜の角度Ｃが１５°未満であると、ジョイント部に溝部を形成させても、エアの抜ける箇所がジョイントの先端部近くとなるため、エアの抜けが十分にできず、ベアを発生させる恐れがある。一方、３０°を超えると、エアの抜ける箇所がモールド面と接触し易くなるため、エアの抜けが十分にできず、ベアを発生させる恐れがある。

また、ローラー４においては、幅Ｄが３〜４ｍｍ、高さＦが２〜４ｍｍの凸条部５が、６〜８ｍｍの間隔Ｅで設けられていることが好ましい。

幅Ｄが３ｍｍ未満であると、エアの抜けが甘くなり、ベアを発生させる恐れがある。一方、４ｍｍを超えると、ジョイント部の押さえが甘くなり、加硫時、ジョイント部に割れ（オープンジョイント）が発生する恐れがある。

高さＦが２ｍｍ未満であると、ジョイント部に十分な深さに溝部を形成することができないため、エアの抜けが十分にできず、ベアを発生させる恐れがある。一方、４ｍｍを超えると、ジョイント部に形成される溝部が深くなりすぎて、加硫時ケガキ跡として残るため、ベアを発生させる恐れがある。

間隔Ｅが６ｍｍ未満であると、ジョイント部の押さえが甘くなり、加硫時、ジョイント部に割れ（オープンジョイント）が発生する恐れがある。一方、８ｍｍを超えると、ジョイント部に形成される溝部が少ないため、エアの抜けが十分にできず、ベアを発生させる恐れがある。

［４］サイドウォールゴムのジョイント方法
次に、上記のローラーを用いたサイドウォールゴムのジョイント方法について説明する。ここで、サイドウォールゴムの両端面は、厚み方向に対して２８〜３２°の角度にカットされていることが好ましい。そして、形成されるジョイント部の幅としては、２．５〜８ｍｍであることが好ましい。

そして、上記のローラーを用いたジョイント部の押さえつけは、０．１〜０．６ＭＰａの押圧力で、１〜４秒間行うことが好ましい。

１．試験体の作製
試験体として、両端面が３０°の角度にカットされたサイドウォールゴムを４．０〜５．０ｍｍオーバーラップさせて形成したジョイント部を、表１〜表４に示すサイズ（角度Ｃ、幅Ｄ、間隔Ｅ、高さＦ）の凸条部が設けられた各ローラー（幅Ａ：４０ｍｍ、外径Ｂ：５５ｍｍ）を用いて、０．４ＭＰａの押圧力で１秒間押さえつけることにより生カバーを作製し、加硫成形した（各６０００本）。なお、比較例におけるローラーは凸条部が設けられていないローラーである。

２．試験体の評価
（１）サイドウォールの密着性
得られた各タイヤの各々について、オープンジョイント発生率を求め、サイドウォールの密着性を評価した。オープンジョイント発生率０．０５％以下であればサイドウォールの密着性が良好と言うことができる。

（２）エアの抜けやすさ
得られた各タイヤの各々について、ベアの発生率を求め、エアの抜けやすさを評価した。ベアの発生率０．１％以下であればエアの抜けやすさが良好と言うことができる。

（３）結果
結果を表１〜表４に示す。なお、表１〜表４においては、順に、凸条部の角度Ｃによる影響、幅Ｄによる影響、間隔Ｅによる影響、高さＦによる影響を評価した。

表１〜表４より、傾斜して延びる複数本の凸条が設けられたローラーを用いることによりベアの発生率が低減しており、ジョイント部に傾斜した溝部を形成させることにより、エアの抜けやすさが改善されることが分かる。

そして、表１より、凸条部の角度Ｃが１５〜３０°であると、ジョイント部の密着性を十分に確保することができると共に、エアを十分に抜けさせることができることが分かる。

また、表１において、凸条部の角度Ｃが３０°、６０°と大きくなるにつれて、ベアの発生率が増加し、６０°では５．０％に達していることから、角度Ｃがさらに大きくなって９０°に達した場合には、さらにベアの発生率が増加することが分かる。即ち、傾斜した凸条部を有するローラーを使用する方が、周方向に凸条部を有するローラーを使用するよりもベアの発生率を低減できることが分かる。

また、表２より、凸条部の幅Ｄが３〜４ｍｍであると、ジョイント部の密着性を十分に確保すると共に、エアを十分に抜けさせることができることが分かる。

また、表３より、凸条部の間隔Ｅが６〜８ｍｍであると、ジョイント部の密着性を十分に確保すると共に、エアを十分に抜けさせることができることが分かり、表４より、凸条部の高さＦが２〜４ｍｍであると、ジョイント部の密着性を十分に確保すると共に、エアを十分に抜けさせることができることが分かる。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記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、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

２ フォーマー
３ トレッドゴム
４ ローラー
５ 凸条部
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ サイドウォールゴムのモールドへの接触順序
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ サイドウォールゴムのモールドへの接触順序
２０ サイドウォールゴム
２０ａ、２０ｂ サイドウォールゴムの周方向の両端部
２１ ジョイント部
２４ エア残り
２５ エア
３０ 溝部
３２ 空洞
３６ モールド
３８ ベントピース
Ａ ローラーの幅
Ｂ ローラーの外径
Ｃ 凸条部における傾斜の角度
Ｄ 凸条部の幅
Ｅ 凸条部の間隔
Ｆ 凸条部の高さ

Claims (3)

1. 円筒状のフォーマー上に貼り付けられたゴム部材に形成されたジョイント部を押さえつけるゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーを用いて、前記ゴム部材をジョイントするゴム部材ジョイント方法であって、
   前記ゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーは、幅方向に対して傾斜して延びる複数本の凸条部が、前記ジョイント部の表面にエア抜き用の溝部を形成するように、周方向に所定の間隔で設けられており、
   前記凸条部が、幅方向に対して１５〜３０°の角度で傾斜して設けられているゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーであり、
   前記ゴム部材が、サイドウォールゴムであり、
   所定の長さで、両端面が厚み方向に対して２８〜３２°の角度にカットされた前記サイドウォールゴムを前記フォーマー上に貼り付けて、幅２．５〜８ｍｍの前記ジョイント部を形成した後、
   前記ゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーを用いて、前記ジョイント部を、０．１〜０．６ＭＰａの押圧力で、１〜４秒間押さえつけることを特徴とするゴム部材ジョイント方法。
2. 前記ゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーが、幅が３０〜５０ｍｍ、外径が５０〜６０ｍｍのゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーであることを特徴とする請求項１に記載のゴム部材ジョイント方法。
3. 前記ゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーが、前記凸条部が、幅３〜４ｍｍ、高さ２〜４ｍｍであり、６〜８ｍｍの間隔で設けられているゴム部材ジョイント部押さえ用ローラーであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のゴム部材ジョイント方法。

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