JP6259362B2 - バンドプライ形成方法、及びバンドプライ形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、被巻付け体の外周面に、バンドストリップを螺旋状に巻回しながら貼り付けることによりタイヤのバンドプライを形成する際のバンドコードの張力を均一化しうるバンドプライ形成方法、及びバンドプライ形成装置に関する。

ラジアル構造の空気入りタイヤでは、タイヤ回転時の遠心力により、トレッド部が半径方向外方に膨出する所謂リフティング現象が発生し、ベルト層の外端を起点とした剥離損傷を誘発させるなど高速耐久性に問題が生じる。そのため、ベルト層の外側に、バンドコードを螺旋状に巻回させたバンドプライを形成し、そのタガ効果によって前記リフティング現象を抑えることが行われている。

このようなバンドプライは、バンドコードが並列するコード配列体をトッピングゴムにより被覆したテープ状のバンドストリップからなり、このバンドストリップの一方の表面を、被巻付け体の外周面に、螺旋状に巻回しながら貼り付けることにより、バンドプライが形成される（例えば特許文献１参照。）。このとき、図７（Ａ）に示すように、バンドストリップａは、送出しローラｂにより、その表面が被巻付け体ｃの軸心方向となる横向き状態にて被巻付け体ｃに送り出される。なお前記送出しローラｂには、図７（Ｂ）に示すように、バンドストリップａを横向きで案内するガイド溝ｅが凹設されている。

他方、バンドストリップａは、巻き付け効率を高めるために、巾１０mm程度のものが使用される。そのため、例えば被巻付け体ｃの外周面が凸円弧状に湾曲している場合、バンドストリップａ内においてバンドコード間に張力の不均一が発生し、タイヤの操縦安定性に悪影響を及ぼす。この張力の不均一は、バンドストリップａの巾が広いほど大きくなる。

そこで本発明者は、バンドストリップａとして巾５．０mm以下の巾狭ものを用いることを提案した。しかし前記巾狭のバンドストリップａを送出しローラｂを用いて横向きに案内する場合、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、バンドストリップａがガイド溝ｅの溝壁面を乗り越えてガイド溝ｅから外れたり、溝壁面に当たって捻れや曲がりが発生し、安定かつ精度良くバンドストリップａを螺旋巻きすることが難しくなるという解決すべき新たな問題が発生する。なお図８（Ａ）、（Ｂ）ではバンドコードは省略している。

特開２００９−５１４１７号公報

そこで発明は、巾５．０mm以下のバンドストリップを用いながらも、バンドストリップがガイド溝から外れたりガイド溝内で捻れや曲がりが発生するのを抑制でき、バンドコードの張力の均一化を図りながら、バンドプライを安定かつ精度良く形成しうるバンドプライ形成方法、及びバンドプライ形成装置を提供することを課題としている。

本願第１発明は、バンドコードが並列するコード配列体をトッピングゴムにより被覆したテープ状をなしかつ巾Ｗｓが５．０mm以下のバンドストリップの一方の表面を、被巻付け体の外周面に、螺旋状に巻回しながら貼り付けることによりタイヤのバンドプライを形成するバンドプライ形成方法であって、
前記被巻付け体の軸心ｉと平行なＸ軸方向に横移動する送出しローラを用いてバンドストリップを横移動させながら、回転駆動される被巻付け体に送り出すことにより、バンドストリップを被巻付け体の外周面に螺旋状に巻回しながら貼り付ける貼り付け工程を含み、
前記送出しローラは、ローラ外周面に、周方向にのびる環状をなしバンドストリップを案内するガイド溝を具え、
かつ前記ガイド溝は、バンドストリップの両側の表面に沿う溝側面を有し、この溝側面間で、バンドストリップを、その表面が前記Ｘ軸方向と直交する縦向きにて案内するとともに、
バンドストリップは、前記送出しローラと被巻付け体との間で９０度捻れることによりバンドストリップの一方の表面が被巻付け体の外周面に貼り付けられることを特徴としている。

本願第２発明は、バンドコードが並列するコード配列体をトッピングゴムにより被覆したテープ状をなしかつ巾Ｗｓが５．０mm以下のバンドストリップの一方の表面を、回転駆動される被巻付け体の外周面に、螺旋状に巻回しながら貼り付けることによりタイヤのバンドプライを形成するバンドプライ形成装置であって、
前記被巻付け体の軸心ｉと平行なローラ軸心ｊを有しかつバンドストリップを前記被巻付け体に送り出す送出しローラを具える搬送手段と、
前記送出しローラを、前記軸心ｉと平行なＸ軸方向に横移動させる横移動手段とを含み、
前記送出しローラは、ローラ外周面に、周方向にのびる環状をなしバンドストリップを案内するガイド溝を具え、
かつ前記ガイド溝は、バンドストリップの両側の表面に沿う溝側面を有し、この溝側面間で、バンドストリップを、その表面が前記Ｘ軸方向と直交する縦向きにて案内するとともに、
バンドストリップは、前記送出しローラと被巻付け体との間で９０度捻れることによりバンドストリップの一方の表面が被巻付け体の外周面に貼り付けられることを特徴としている。

本発明に係る前記バンドプライ形成方法、及びバンドプライ形成装置では、前記ガイド溝は、溝巾Ｗｇがバンドストリップの厚さＴｓの１．２〜２．０倍、かつ溝深さＨｇがバンドストリップの巾Ｗｓの０．８倍以上であることが好ましい。

本発明は叙上の如く、バンドストリップとして巾５．０mm以下の巾狭のものを使用する。従って、被巻付け体の外周面が凸円弧状に湾曲している場合などにも、バンドストリップ内におけるバンドコード間の張力差を減じて張力の均一化を図ることができる。

またバンドストリップを被巻付け体に送り出す送出しローラは、周方向にのびるガイド溝を具え、このガイド溝により、バンドストリップは、その表面がＸ軸方向（被巻付け体の軸心方向）と直交する縦向きにて案内される。従って、バンドストリップは、Ｘ軸方向に横移動する際、ガイド溝に追従して、厚さ方向に容易に屈曲変形しうる。そのためバンドストリップがガイド溝から外れたり、ガイド溝内で捻れや曲がりが発生するのを抑制できる。その結果、バンドストリップを安定かつ精度良く螺旋巻きでき、高品質のバンドプライを形成しうる。

本発明のバンドプライ形成方法を実施するバンドプライ形成装置の一実施例を概念的に示す平面図である。 バンドプライ形成装置の主要部を示す斜視図である。 その側面図である。 送出しローラの断面図である。 バンドストリップを示す斜視図である。 バンドプライ形成方法によって形成されたバンドプライを有する空気入りタイヤの一例を示す断面図である。 （Ａ）は従来のバンドプライの形成方法を概念的に示す平面図、（Ｂ）は従来の送出しローラを示す側面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、従来の送出しローラによる問題点の一つを示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図６は、本発明のバンドプライ形成方法によって形成されたバンドプライを有する空気入りタイヤ１を示す断面図である。図６に示すように、前記空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７と、前記ベルト層７の半径方向外側に配されるバンド層９とを具える。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７５〜９０゜の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間に跨るトロイド状のプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを有する。前記プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外側に先細状にのびるビードエーペックスゴム８が配置される。

前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜の角度で配列した１枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａから形成される。ベルト層７は、各ベルトコードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性が高められ、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強する。

前記バンド層９は、バンドコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回させた１枚以上、本例では１枚のバンドプライ９Ａから形成される。

この空気入りタイヤ１では、前記バンドプライ９Ａ以外は、従来的なタイヤ形成方法によって形成することができる。従って、以下に、バンドプライ形成方法を、それを実施するバンドプライ形成装置１０とともに説明する。

図１に示すように、バンドプライ形成装置１０は、バンドストリップ３０を被巻付け体１１に送り出す送出しローラ１２を具える搬送手段１３と、前記送出しローラ１２を、被巻付け体１１の軸心ｉと平行なＸ軸方向に横移動させる横移動手段１４とを含む。そして、バンドストリップ３０の一方の表面Ｓａを、被巻付け体１１の外周面１１Ｓに、螺旋状に巻回しながら貼り付けることによりバンドプライ９Ａが形成される。

本明細書では、前記Ｘ軸方向と直交しかつ被巻付け体１１に向く方向をＹ軸方向、及び前記Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直交する方向をＺ軸方向（図２に示す）と呼ぶ場合がある。本例の場合、前記Ｘ軸方向とＹ軸方向とが水平をなし、Ｚ軸方向が垂直をなしている。

前記被巻付け体１１は、本例では、トレッド形成ドラム１１Ａと、その外周面に貼り付けられる未加硫のベルトプライ７Ａとから構成される。従って、ベルトプライ７Ａの外周面が、前記被巻付け体１１の外周面１１Ｓをなし、この外周面１１Ｓ上に未加硫のバンドプライ９Ａが形成される。なお被巻付け体１１は、ドラム駆動装置１５により回転駆動される。

前記搬送手段１３は、本例では、リール１６からバンドストリップ３０を巻き戻して被巻付け体１１まで案内する複数の案内ローラ１７を具える。この複数の案内ローラ１７うち、搬送方向の最前端側に位置する案内ローラ１７が送出しローラ１２を構成する。本例では、リール１６から前記送出しローラ１２までの間、バンドストリップ３０が縦向きの状態で搬送される場合が示される。

前記「縦向き」とは、バンドストリップ３０の表面Ｓａが、Ｘ軸方向と直交する向き、本例では垂直となる向きとして定義される。

前記送出しローラ１２と、この送出しローラ１２に上流側で隣り合う案内ローラ１７ａとの間において、バンドストリップ３０が縦向きに搬送されるならば、前記案内ローラ１７ａよりも上流側では、バンドストリップ３０が横向きで搬送されても良い。

前記バンドストリップ３０は、図５に示すように、バンドコード３１が並列するコード配列体をトッピングゴム３２により被覆したテープ状をなし、その巾Ｗｓは５．０mm以下に規制される。これにより、被巻付け体１１の外周面１１Ｓが、例えばトレッド輪郭形状と同様、凸円弧状に湾曲している場合などにおいても、バンドストリップ内におけるバンドコード３１間の張力差を減じて張力の均一化を図ることができ、その結果、タイヤの操縦安定性を向上させることが可能となる。巾Ｗｓが５．０mmを超えると、張力の均一化が十分達成されない。なお巾Ｗｓの下限値は特に規制されないが、巻き付け効率の観点から３．０mm以上が好ましい。またバンドストリップ３０の厚さＴｓは、使用するバンドコード３１の太さにもよるが、従来のバンドコード３１を使用する場合、０．７〜１．２mmが一般的である。

図２、３に示すように、横移動手段１４は、Ｘ軸方向に横移動する横移動台１８と、この横移動台１８をＸ軸方向に駆動する駆動具１９とを含む。なお横移動台１８は、例えばフレームＦ上に敷設されかつＸ軸方向にのびる一対のレール２０により、Ｘ軸方向に案内される。また本例の駆動具１９は、前記レール２０と平行なボールネジ軸１９Ａを有する。このボールネジ軸１９Ａは、前記フレームＦに枢支されるとともに、その一端に接続されるモータ（図示しない）により回転駆動される。またボールネジ軸１９Ａは、前記横移動台１８に設けるネジ孔１８Ａと螺合し、従って、横移動台１８は、ボールネジ軸１９Ａの回転に応じてＸ軸方向に横行しうる。

次に前記送出しローラ１２は、前記横移動台１８に、ローラホルダ２１を介して回転自在に支持される。この送出しローラ１２は、前記軸心ｉと平行なローラ軸心ｊを有する。また送出しローラ１２のローラ外周面には、周方向にのびる環状をなしバンドストリップ３０を案内する巾狭のガイド溝２２が配される。

図４に示すように、ガイド溝２２は、バンドストリップ３０の両側の表面Ｓａ、Ｓａに沿う溝側面２２Ｓ、２２Ｓを有する。そしてこの溝側面２２Ｓ、２２Ｓ間で、前記バンドストリップ３０を縦向きで案内する。ガイド溝２２の溝巾Ｗｇは、前記バンドストリップ３０の厚さＴｓの１．２〜２．０倍が好ましく、またガイド溝２２の溝深さＨｇはバンドストリップ３０の巾Ｗｓの０．８倍以上が好ましい。

溝巾Ｗｇが厚さＴｓの１．２倍を下回ると、バンドストリップ３０との接触抵抗が大きくなって、トッピングゴム３２の削れや剥がれを招く恐れが生じる。また溝巾Ｗｇが厚さＴｓの２．０倍を超えると、ガイド溝２２内でバンドストリップ３０が位置ずれして、安定かつ精度良くバンドストリップ３０を螺旋巻きすることが難しくなる。

また溝深さＨｇが巾Ｗｓの０．８倍を下回ると、バンドストリップ３０を縦向きに安定して案内することが難しくなり、バンドストリップ３０に変形が生じて、安定かつ精度良くバンドストリップ３０を螺旋巻きすることが難しくなる。なお溝深さＨｇの上限は、特に規制されないが、深過ぎると、ローラ強度の観点からローラ径を大きくする必要が生じ、コストの上昇を招く。そのため溝深さＨｇの上限は、巾Ｗｓの１．５倍以下が好ましい。なお一般的には、前記溝巾Ｗｇは１．０〜１．５mm程度であり、溝深さＨｇは４．０〜５．０mm程度である。

このようなバンドプライ形成装置１０では、前記送出しローラ１２を用いてバンドストリップ３０を横移動させながら、回転駆動される被巻付け体１１に送り出す。このとき、ガイド溝２２により縦向きに案内されるバンドストリップ３０は、送出しローラ１２と被巻付け体１１との間で９０度捻られる。これにより、バンドストリップ３０の一方の表面Ｓａが被巻付け体１１の外周面１１Ｓと平行となり、バンドストリップ３０を螺旋状に巻回しながら貼り付ける貼り付け工程が行われる。

本例では、横移動手段１４により、搬送手段１３のうちの送出しローラ１２のみを横移動可能に支持している。しかし横移動手段１４により、送出しローラ１２を含む一部の案内ローラ１７、或いは搬送手段１３全体を横移動可能に支持することもできる。

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。

図１〜４に示すバンドプライ形成装置を用い、バンドストリップを、被巻付け体の外周面に螺旋状に巻回することによりバンドプライを形成した。そして、そのときのバンドプライの形成精度を目視検査により、５点法で評価した。形成精度は、バンドストリップの傷、バンドストリップ間の間隔のバラツキなどを総合的に評価したものであり、点数が大なほど形成精度に優れている。

比較例として、図７（Ｂ）に示すように、送出しローラとして、バンドストリップを横向きで案内するガイド溝を設けたものを使用した。表１に記載以外は同仕様である。なお被巻付け体の回転速度は３５rpmで同一である。

表に示すように、実施例では、巾５．０mm以下のバンドストリップを用いながらも、バンドプライを安定かつ精度良く螺旋状に巻回できるのが確認できる。

９Ａ バンドプライ
１０ バンドプライ形成装置
１１ 被巻付け体
１１Ｓ 外周面
１２ 送出しローラ
１２Ｓ ローラ外周面
１３ 搬送手段
１４ 横移動手段
２２ ガイド溝
２２Ｓ 溝側面
３０ バンドストリップ
３１ バンドコード
３１Ａ コード配列体
３２ トッピングゴム
Ｓａ 表面
ｉ 軸心ｉ
ｊ ローラ軸心

Claims (4)

1. バンドコードが並列するコード配列体をトッピングゴムにより被覆したテープ状をなしかつ巾Ｗｓが５．０mm以下のバンドストリップの一方の表面を、被巻付け体の外周面に、螺旋状に巻回しながら貼り付けることによりタイヤのバンドプライを形成するバンドプライ形成方法であって、
   前記被巻付け体の軸心ｉと平行なＸ軸方向に横移動する送出しローラを用いてバンドストリップを横移動させながら、回転駆動される被巻付け体に送り出すことにより、バンドストリップを被巻付け体の外周面に螺旋状に巻回しながら貼り付ける貼り付け工程を含み、
   前記送出しローラは、ローラ外周面に、周方向にのびる環状をなしバンドストリップを案内するガイド溝を具え、
   かつ前記ガイド溝は、バンドストリップの両側の表面に沿う溝側面を有し、この溝側面間で、バンドストリップを、その表面が前記Ｘ軸方向と直交する縦向きにて案内するとともに、
   バンドストリップは、前記送出しローラと被巻付け体との間で９０度捻れることによりバンドストリップの一方の表面が被巻付け体の外周面に貼り付けられることを特徴とするバンドプライ形成方法。
2. 前記ガイド溝は、溝巾Ｗｇがバンドストリップの厚さＴｓの１．２〜２．０倍、かつ溝深さＨｇがバンドストリップの巾Ｗｓの０．８倍以上であることを特徴とする請求項１記載のバンドプライ形成方法。
3. バンドコードが並列するコード配列体をトッピングゴムにより被覆したテープ状をなしかつ巾Ｗｓが５．０mm以下のバンドストリップの一方の表面を、回転駆動される被巻付け体の外周面に、螺旋状に巻回しながら貼り付けることによりタイヤのバンドプライを形成するバンドプライ形成装置であって、
   前記被巻付け体の軸心ｉと平行なローラ軸心ｊを有しかつバンドストリップを前記被巻付け体に送り出す送出しローラを具える搬送手段と、
   前記送出しローラを、前記軸心ｉと平行なＸ軸方向に横移動させる横移動手段とを含み、
   前記送出しローラは、ローラ外周面に、周方向にのびる環状をなしバンドストリップを案内するガイド溝を具え、
   かつ前記ガイド溝は、バンドストリップの両側の表面に沿う溝側面を有し、この溝側面間で、バンドストリップを、その表面が前記Ｘ軸方向と直交する縦向きにて案内するとともに、
   バンドストリップは、前記送出しローラと被巻付け体との間で９０度捻れることによりバンドストリップの一方の表面が被巻付け体の外周面に貼り付けられることを特徴とするバンドプライ形成装置。
4. 前記ガイド溝は、溝巾Ｗｇがバンドストリップの厚さＴｓの１．２〜２．０倍、かつ溝深さＨｇがバンドストリップの巾Ｗｓの０．８倍以上であることを特徴とする請求項３記載のバンドプライ形成装置。
   

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