(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋巻きによりタイヤ構成部材を形成する長尺帯状のゴムストリップ基材に、１〜３本のコードが埋入されるとともに、前記コードは断面略円形のタイヤコードからなり、かつ該タイヤコードのコード巾である直径Ｗａを０．３〜１．５mmとするとともに、前記ゴムストリップ基材の横巾ＷＡは１０mmからコード巾の１００倍、
かつゴムストリップ基材は、その厚さＴＡが０．５〜１．５mmであることを特徴とするゴムストリップ。
【請求項２】
前記ゴムストリップ基材に埋入されるコードは、１本であることを特徴とする請求項１記載のゴムストリップ。
【請求項３】
前記ゴムストリップ基材は、ゴム基材に短繊維を混合した複合材からなり、かつ該短繊維を前記長手方向に配向したことを特徴とする請求項１又は２記載のゴムストリップ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のゴムストリップを、ドラム上で螺旋状に巻回させることにより仕上げ断面形状に近い形状に成形されてなる、バンド層、トレッドベースゴム、またはシェーピングしたカーカスの外側面上で螺旋かつ渦巻き状に巻回させることにより仕上げ断面形状に近い形状に成形されてなるサイドウォールベースゴムであるストリップ製タイヤ構成部材。
【請求項５】
請求項４のストリップ製タイヤ構成部材を用いて形成された空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドラム上などで螺旋状に巻回させることにより各種断面形状のタイヤ構成部材を形成しうる長尺帯状のゴムストリップの改良に係わり、特に長手方向の寸法安定性に優れることにより、高速搬送を可能とし生産性を高めるとともに搬送装置を簡易化でき、しかも形成されるタイヤ構成部材が強化されることによりタイヤの軽量化や高性能化に貢献できるゴムストリップ、それを用いて形成されたストリップ製タイヤ構成部材、及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤでは、各部位における要求特性が異なるため、図８（Ａ）に示すように、トレッドゴムｇ１、サイドウォールゴムｇ２、チェーファゴムｇ３、ブレーカクッションｇ４など異なる配合かつ断面形状の種々のゴム部材ｇによって構成されている。そして、このようなゴム部材ｇは、従来、ゴム押出機等によって仕上げ断面形状に押出し成形された後、成形工程に運ばれドラム上に貼付けられている。
【０００３】
これに対して、近年、例えば図８（Ｂ）に示す如く、長尺帯状の未加硫のゴムストリップａを用い、これを螺旋状に順次巻回することによって、所望の仕上げ断面形状に近い形状のゴム部材ｇをドラムｄ上で直接形成すること、が提案されている。
【０００４】
このものは、大型のゴム押出機の使用がなくなるため、工場設備を小型化でき、しかも従来、製造するタイヤの種類替え毎に必要であったゴム押出機のノズル交換および調整作業等が不要となり、またゴム部材ｇの中間在庫もなくなり、特に多品種少量生産の傾向が強い近年においては、大きなメリットを具えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしその反面、ゴムストリップａは、柔らかく薄いため特に長手方向への寸法安定性に劣り、従って、このゴムストリップａに伸びを生じさせることなくかつドラムｄの回転動作に同期させながらドラムｄまで安定して搬送することが難しくなる。特に、より仕上げ断面形状に近い形状に巻上げるには、より薄いゴムストリップａの使用が望ましく、又生産性向上のために高速搬送が必要となるが、このことは前記安定搬送をより難しくさせている。
【０００６】
そのために、本出願人は、例えば特願平１１−５５５５２号において、ゴムストリップａを非伸張性のベルトに粘着保持させながら搬送することを提案しているが、このものは、搬送装置の装置構造を複雑化し、かつ装置コストの上昇を招く傾向となる。
【０００７】
そこで本発明の第１の目的は、特に長手方向の寸法安定性が向上するなど取扱い性に優れ、搬送装置の構造の複雑化や装置コストの上昇を招くことなく、高精度を有して高速での搬送を簡便に行いうるゴムストリップ、それを用いて形成されたストリップ製タイヤ構成部材、及びそれを用いた空気入りタイヤを提供することにある。
【０００８】
又本発明の第２の目的は、特にバンド層、トレッドベースゴム、サイドウォールベースゴム等の形成に好適であり、タイヤ構成部材が補強されることによりタイヤの軽量化や高性能化に大きく貢献できるゴムストリップ、それを用いて形成されたストリップ製タイヤ構成部材、及びそれを用いた空気入りタイヤを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１のゴムストリップの発明は、螺旋巻きによりタイヤ構成部材を形成する長尺帯状のゴムストリップ基材に、１〜３本のコードが埋入されるとともに、前記コードは断面略円形のタイヤコードからなり、かつ該タイヤコードのコード巾である直径Ｗａを０．３〜１．５mmとするとともに、前記ゴムストリップ基材の横巾ＷＡは１０mmからコード巾の１００倍、
かつゴムストリップ基材は、その厚さＴＡが０．５〜１．５mmであることを特徴とするゴムストリップ。
【００１０】
また請求項２の発明では、前記ゴムストリップ基材に埋入されるコードが１本であることを特徴とする。
【００１１】
また請求項３の発明では、前記ゴムストリップ基材は、ゴム基材に短繊維を混合した複合材からなり、かつ該短繊維を前記長手方向に配向したことを特徴としている。
【００１２】
また請求項４のストリップ製タイヤ構成部材の発明は、前記請求項１〜３のいずれかに記載のゴムストリップを、ドラム上で螺旋状に巻回させることにより仕上げ断面形状に近い形状に成形されてなる、バンド層、トレッドベースゴム、またはシェーピングしたカーカスの外側面上で螺旋かつ渦巻き状に巻回させることにより仕上げ断面形状に近い形状に成形されてなるサイドウォールベースゴムであることを特徴としている。
【００１３】
また請求項５の空気入りタイヤの発明は、前記請求項４のストリップ製タイヤ構成部材を用いて形成されたことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明のゴムストリップ１からなるストリップ製タイヤ構成部材２Ａを含むタイヤ構成部材２を用いて加硫成形された空気入りタイヤ２０の子午断面を示している。
【００１５】
図において、空気入りタイヤ２０をなす前記タイヤ構成部材２は、ゴム配合等を違えた複数種のゴム部材４と、タイヤコードを用いたコードプライであるコード部材５とから構成されている。
【００１６】
前記コード部材５として、本例では、カーカス２６とブレーカ２７とを具える場合を例示してなり、前記カーカス２６は、タイヤ周方向に対して例えば７０〜９０°の角度で配列したカーカスコードの配列体をトッピングゴムによって被覆した１枚以上の周知構造のカーカスプライ２６Ａから形成される。このカーカスプライ２６Ａは、トレッド部２２からサイドウォール部２３をへてビード部２４のビードコア２５の廻りで折返して係止される。また前記ブレーカ２７は、タイヤ周方向に対して１０〜３５°の角度で配列したブレーカコードの配列体をトッピングゴムによって被覆した複数枚（本例では２枚）の周知構造のブレーカプライ２７Ａ、２７Ｂから形成される。前記カーカスコード及びブレーカコードとしては、例えばナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コード、及びスチールコードなどを含む種々のタイヤコードが好適に採用できる。
【００１７】
又前記ゴム部材４としては、前記トレッド部２２に配され接地面をなすトレッドゴムＧ１と、前記サイドウォール部２３に配されタイヤ外皮をなすサイドウォールゴムＧ２と、ビード部２４に配されリムずれを防止するチェーファゴムＧ３と、ブレーカ２７の両端かつカーカス２６との間に配されてブレーカ外端を保護する略三角形状のブレーカクッションゴムＧ４と含む。
【００１８】
そして、本例では、前記タイヤ構成部材２の中で、従来大型のゴム押出機が必要であったトレッドゴムＧ１のうち半径方向内側に配されるトレッドベースゴムＧ１Ａ、及び前記サイドウォールゴムＧ２のうち半径方向内側に配されるサイドウォールベースゴムＧ２Ａを（図５に示す）、ゴムストリップ１の螺旋状巻回によって形成している。即ちトレッドベースゴムＧ１Ａ及びサイドウォールベースゴムＧ２Ａをストリップ製タイヤ構成部材２Ａとして形成している。
【００１９】
詳しくは、前記ゴムストリップ１は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、長尺帯状の偏平な未加硫のゴムストリップ基材６と、その中に被覆埋入されて長手方向にのびる１〜３本、本例では１本のコード７とから形成される。なお図２（Ａ）には、前記ゴムストリップ基材６の厚さＴＡがコード７の縦高さＴ１より大である場合が示されており、又図２（Ｂ）には、前記厚さＴＡが縦高さＴ１と等しい又は小であり、従って、コード７を被覆するための被覆部分６ａをゴムストリップ基材６の表裏から突出させた場合が示されている。
【００２０】
前記ゴムストリップ基材６は、図３（Ａ）に例示する如く、例えばドラムｄ上で螺旋状に順次巻回させることにより、ドラム軸を含む断面においてトレッドベースゴムＧ１Ａが要求する仕上げ断面形状Ｋに近い積層体として仕上げられる。なお前記「仕上げ断面形状Ｋ」とは、生タイヤを製造するに際してタイヤ構成部材２に要求される断面形状であって、加硫成形後のタイヤに現れるタイヤ構成部材２の断面形状とは異なるものである。
【００２１】
そして、この仕上げ断面形状Ｋにより近い形状に巻上げるために、本例では、前記ゴムストリップ基材６の横巾ＷＡをゴムストリップ基材の横巾ＷＡは１０mmからコード巾の１００倍、好ましくは例えば３０mm程度としている。かつゴムストリップ基材６の前記厚さＴＡを０．５〜１．５mmとした非常に薄い断面矩形形状のものを使用している。
【００２２】
なお、前記厚さＴＡが０．５mm未満、及び横巾ＷＡが１０mm未満では、巻付け回数を不必要に増加させてしまう等、生産効率の低下を招く。また前記厚さＴＡが１．５mmを越えると仕上げ断面形状Ｋとの形状差が大きくなり、タイヤ内のエアー残りや加硫成型時のゴム流れ不良を招く傾向となる。なお横巾ＷＡが３０mmより大の範囲では、ゴムストリップ基材６を、厚さＴＡを１．５mm以下とした薄ゲージに安定して成形することが難しくなってしまう。
【００２３】
次に、前記コード７は、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド、或いは紡績糸（綿糸等）などの有機繊維のものが好適に使用される。このコード７は、前記ゴムストリップ基材６の略中央に埋設され、このゴムストリップ基材６を補強し、その長手方向の寸法安定性を高めることによって、ゴムストリップ１に伸びを生じさせることなくかつドラムｄの回転動作に同期させながら安定搬送させることを主目的としている。そのために、コード７のコード総巾Ｗ１を、前記ゴムストリップ基材６の横巾ＷＡの１／１００〜１／２倍の範囲としている。１／１００倍未満では、ゴムストリップ基材６の両端部に至り寸法安定性を維持することができず、逆に１／２をこえるとストリップ製タイヤ構成部材２Ａの形成に支障をきたしてしまう。なおコード総巾Ｗ１とは、コード巾Ｗａとコード本数Ｎの積Ｗａ×Ｎであり、本例の如くコード７が１本の場合には、コード総巾Ｗ１とコード巾Ｗａとは一致する。
【００２４】
なお前記主目的の観点から、前記コード７は、少なくとも、搬送時に作用する外力によって破断しない強度（破断強度１０００kgf ／cm2 程度以上）を有するものであれば良い。この観点からコード７には種々の材質、及びサイズのものが使用でき、又その断面形状も、円形のもの或いは横長偏平な楕円状（小判状を含む）のもの等が自在に使用できる。
【００２５】
しかし、前記コード７として、本例の如く、破断強度を９０００kgf ／cm2 程度以上とした直径Ｗａが０．３〜１．５mm、好ましくは０．５〜１．０mmの断面略円形状の従来的なタイヤコード９を用い、ストリップ製タイヤ構成部材２Ａ自体を補強しタイヤの軽量化や高性能化、或いは生産性の向上を図ることがより好ましい。前記コードは断面略円形であるため、コード巾Ｗ１、前記縦高さＴ１は直径Ｗａと等しくなる。
【００２６】
即ち、ストリップ製タイヤ構成部材２Ａが、例えば前記トレッドベースゴムＧ１Ａである場合には、前記コード７として、通常バンドコードに用いられるナイロン等の有機繊維のタイヤコード９を使用する。そして、前記図３（Ａ）に示す如く、ドラム１回転に対して、横幅ＷＡの略１／３倍の横送りピッチＰを有して、ゴムストリップ１を、その側縁を重ね合わせながら螺旋状に巻回することにより、所望の仕上げ断面形状Ｋに近い、例えば台形状をなしかつ部材厚さＴを前記厚さＴＡの３倍としたトレッドベースゴムＧ１Ａを形成することができる。このとき、前記トレッドベースゴムＧ１Ａ内に、前記タイヤコード９からなり、従来のバンド層１０’（図４（Ｂ）に示す）に相当するコード補強層部１０を同時に形成することができる。即ち、従来のバンド層形成工程が不要となり、生産性を向上できるのである。
【００２７】
なお前記トレッドベースゴムＧ１Ａとしての剛性や強度を充分に付与するために、前記ゴムストリップ基材６を、ゴム基材に短繊維を混合した複合材１１（図２に示す）で形成し、かつ該短繊維を前記長手方向に配向させることが好ましい。この短繊維と前記コード７との相乗効果により補強効果を大巾に向上させることができ、耐久性を高めるとともに操縦安定性を向上できる。又短繊維の使用によって、ゴムストリップ１の寸法安定性がさらに改善され、搬送装置の簡易化、搬送の高速化、並びにストリップ製タイヤ構成部材２Ａの高品質化がいっそう促進されるという利点もある。
【００２８】
なお短繊維としては、例えば、ナイロン、ポリエステル、アラミド、レーヨン、ビニロン、芳香族ポリアミド、コットン、セルロース樹脂、結晶性ポリブタジエンなどの有機繊維の他、金属繊維、ウイスカ、ボロン、ガラス繊維等の無機材質が挙げられ、これらは単独でも、又２種以上を組合わせて使用することもできる。
【００２９】
又前記ゴムストリップ１は、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示す如く、前記横送りピッチを変化させることにより、即ち、例えば横送りピッチＰを横幅ＷＡの略１／４倍とすることにより、部材厚さＴが４×ＴＡのトレッドベースゴムＧ１Ａが、又例えば横送りピッチＰを横幅ＷＡの略１／２倍とすることにより、部材厚さＴが２×ＴＡのトレッドベースゴムＧ１Ａが自在に形成できる。このように、ゴムストリップ１は、その寸法（横幅ＷＡ及び厚さＴＡ）及び横送りピッチＰ等を変化させることによって、ストリップ製タイヤ構成部材２Ａの断面形状、厚さＴ、及びコード補強層部１０におけるコード７の間隔（コードピッチＣＰ）をコントロールできる。
【００３０】
ここで、前記トレッドベースゴムＧ１Ａの形成において重要なことは、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、コード補強層部１０の内径Ｄ１を、従来のバンド層１０’の内径Ｄ１’と等しくなるように設定する、即ち、コード補強層部１０下のゴム厚Ｔ２分だけ前記ブレーカ２７の内径Ｄ２’を従来のブレーカの内径Ｄ２”よりも小に設定することである。
【００３１】
次に、図５に、前記ゴムストリップ１によって、サイドウォールベースゴムＧ２Ａを形成する場合を例示する。このサイドウォールベースゴムＧ２Ａでは、シェーピングしたカーカス２６の外側面上で、ゴムストリップ１を螺旋かつ渦巻き状に巻回させることにより仕上げ断面形状に近い形状に成形する。このとき、ゴムストリップ１を重ね合わせることなく、即ち側縁を密に突き合わせてシート状に形成するのが好ましい。なおサイドウォールベースゴムＧ２Ａの外側には、仕上げ用のゴム層Ｇ２Ｂが積層され、サイドウォールゴムＧ２として形成される。
【００３２】
係る場合には、サイドウォールベースゴムＧ２Ａが、コード７及び短繊維によって補強され、タイヤのサイド剛性が適度に高まるため、乗り心地性を維持しつつ操舵性や高速安定性を向上させるなど高性能化に大きく寄与できる。又タイヤの軽量化にも貢献できる。
【００３３】
次に、このような前記ゴムストリップ１は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す如き成形装置を用いて形成できる。
【００３４】
図６（Ａ）において、符号３０はローラヘッドゴム押出機であり、スクリュー型押出し機本体３１の押出口近傍にカレンダーロール３２を配している。又押出し機本体３１の後方側には、コードリール３３が枢支され、コード７は、このコードリール３３から、押出し機本体３１のスクリュー軸３１Ａ内およびカレンダーロール３２、３２間を通って前方に向かって巻き戻される。このときゴムストリップ基材６がコーティングされる。なおゴムストリップ１は、従来と同様、押出し機本体３１のダイ３１Ｂの形状及びカレンダーロール３２のニップによって決定できる。又コード７を中心に押出し速度を制御する必要があり、そのために、カレンダーロール３２の前方には、コード７の巻き戻し速度を制御するプルロール３３を配している。
【００３５】
又図６（Ｂ）においては、コード７は、スクリュー軸３１Ａ内を通ることなく、コードリール３３からカレンダーロール３２、３２間を通って前方に巻き戻されるように案内ロール３４で案内される。係る場合には、ゴムストリップ基材６内に複数のコード７を通すことができる。
【００３６】
又本発明では、ゴムストリップ１を用いて、従来的なバンド層１０’を形成することもできる。なおバンド層１０’では、より少ないコード材料で高速耐久性等を効果的に向上させるために、ブレーカ端側のコードピッチＣＰ１をタイヤ赤道側のコードピッチＣＰ２に比して密としその拘束力を高める場合がある。
【００３７】
係る場合には、従来、図７（Ａ）に示すように、ブレーカ端側に合わせた密なコードピッチＣＰ１で複数のバンドコード３５を配列した帯状のゴムストリップ３６を用い、ブレーカ端側では側縁を密に付き合わして、又タイヤ赤道側では間隔Ｊを隔てて螺旋巻きすることにより形成している。しかしこのような構成では、間隔Ｊにエアー残りが発生して耐久性を損ねる傾向となる。又粗・密が顕著に繰返される結果、補強効果が充分に発揮されない。
【００３８】
これに対して、図７（Ｂ）に示すように、ゴムストリップ１を用い、ブレーカ端側では側縁を重ね合わせ、タイヤ赤道側では重ね合わせ巾を小或いは側縁を密に付き合わせて螺旋状に巻回する。これによって、間隔Ｊを招く、即ちエアー残りを生じることなくブレーカ端側のコードピッチＣＰ１をタイヤ赤道側のコードピッチＣＰ２に比して密に形成できる。しかもコードピッチが滑らかに変化するため、弱所を有することなく補強効果を有効に発揮することができる。
【００３９】
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。
【００４０】
【発明の効果】
ゴムストリップは叙上の如く構成しているため、特に長手方向の寸法安定性が向上するなど取扱い性に優れ、搬送装置の構造の複雑化や装置コストの上昇を招くことなく、高精度を有して高速での搬送を簡便に行いうる。又このゴムストリップは、特にバンド層、サイドウォールベースゴム、トレッドベースゴム等の形成に好適であり、タイヤ構成部材が補強されることによりタイヤの軽量化や高性能化に大きく貢献することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のゴムストリップからなるストリップ製タイヤ構成部材を用いて加硫成形された空気入りタイヤを示す断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、ゴムストリップを示す断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、前記ゴムストリップを用いて形成されたトレッドベースゴムを示す断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、トレッドベースゴムを形成する際の注意点を従来タイヤと比較して示す断面図である。
【図５】ゴムストリップを用いて形成されたサイドウォールベースゴムを示す断面図である
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、ゴムストリップを形成する装置の例を示す線図である。
【図７】（Ａ）は従来のバンド層の問題点を説明する線図、（Ｂ）はゴムストリップを用いて形成されるバンド層を示す断面図である
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は従来技術を説明する線図である。
【符号の説明】
２      タイヤ構成部材
２Ａ    ストリップ製タイヤ構成部材
６      ゴムストリップ基材
７      コード
９      タイヤコード
１０’  バンド層
１１    複合材
ｄ      ドラム
Ｇ１Ａ  ベーストレッドゴム
Ｇ２    サイドウォールゴム
Ｋ      仕上げ断面形状
【図１】
0003706540.tif 000002
【図２】
0003706540.tif 000003
【図３】
0003706540.tif 000004
【図４】
0003706540.tif 000005
【図５】
0003706540.tif 000006
【図６】
0003706540.tif 000007
【図７】
0003706540.tif 000008
【図８】
0003706540.tif 000009