(57)【要約】【課題】高品質なタイヤの生産に寄与しうるシート５６の裁断装置５８の提供。【解決手段】この裁断装置５８は、並列された多数のコード５０を含むシート５６を裁断しうるように構成されている。この裁断装置５８は、ストレッチャー６２と、鋏６４とを備えている。このストレッチャー６２は、各コード５０の一部を引き伸ばし、このコード５０に細径部８０を形成しうる。この鋏６４は、この細径部８０においてこのコード５０を切断しうる。この裁断装置５８で形成されたプライでは、その側面を占めるトッピングゴム５２の面積比率は充分に大きい。このため、プライの側面は他の部材と充分に接着しうる。このプライを用いて製造されたタイヤでは、ルースの発生が効果的に防止される。この裁断装置５８は、高品質なタイヤの生産に寄与しうる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列された多数のコードを含むシートを裁断しうるように構成されており、
ストレッチャーと、鋏とを備えており、
このストレッチャーが、各コードの一部を引き伸ばし、このコードに細径部を形成し、
この鋏が、この細径部においてこのコードを切断しうるタイヤ用シートの裁断装置。
【請求項２】
ストレッチャーと、鋏とを備えており、このストレッチャーが本体を備えた裁断装置に、並列された多数のコードを含むシートを供給する工程と、
このストレッチャーが各コードの一部を引き伸ばし、このコードに細径部を形成する工程と、
この鋏がこの細径部においてこのコードを切断し、プライを形成する工程と、
このプライを含むローカバーを得る工程と、
このローカバーをモールドに投入し、このモールド内で加圧及び加熱する工程とを含むタイヤの製造方法。
【請求項３】
上記コードの切断面の面積の、このコードの断面積に対する比率が、２５％以下である請求項２に記載のタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コード含有シートの裁断装置に関する。詳細には、本発明は、並列された多数のコードを含むシートを裁断し、プライを形成する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、トレッドとカーカスとの間にベルトを備えている。このベルトは、カーカスと積層されている。このベルトは、通常、２枚のプライからなる。各プライは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。
【０００３】
コードは、複数のフィラメントが撚り合わされて構成される。このフィラメントの典型的な材質は、スチールである。コードがゴムと良好に接着しうるという観点から、各フィラメントの表面にメッキが施されることがある。このようなコードをタイヤのベルトに組み込まれる短冊状シートに使用した例が、特開平１０−６７１１号公報に開示されている。
【０００４】
プライは、次のようにして形成される。引き揃えられた多数のコードとともに、トッピングゴムが押し出され、シートが形成される。このシートは、裁断装置に供給され裁断される。
【０００５】
図１０は、従来の裁断装置２によるシート４の裁断状況が示された模式図である。図１１は、図１０のXI−XI線に沿った断面図である。裁断装置２は、シート４が載せられるステージ６と、鋏８とを備えている。鋏８は、２枚のディスク１０を備えている。上側のディスク１０ａは、矢印Ａで示された方向に回転しうる。下側のディスク１０ｂは、矢印Ｂで示された方向に回転しうる。この裁断装置２では、２枚のディスク１０が回転しつつこの鋏８が矢印Ｃで示された方向に移動することにより、シート４が裁断される。この裁断により、プライ１２が得られる。このような裁断装置２の一例が、特開平６−１５５６３２号公報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−６７１１号公報
【特許文献２】特開平６−１５５６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１２は、シート４の裁断により得られたプライ１２の一部が示された側面図である。このプライ１２の側面には、コード１４の切断面が含まれる。このコード１４は、４本のフィラメント１６からなる。各フィラメント１６の周面には、メッキ層１８が形成されている。このため、このコード１４はその周囲に位置するトッピングゴム２０と良好に接着しうる。
【０００８】
コード１４同士の間隔は、通常、コード１４の外径と同等以下とされる。このため、プライ１２の側面の半分以上はコード１４の切断面からなる。図示されているように、この切断面においてはフィラメント１６が露出する。この露出されたフィラメント１６には、メッキは施されていない。プライ１２の側面を占めるコード１４の切断面の面積比率が大きいので、この露出はこのプライ１２の側面と他のゴムとの接着を阻害する。不充分な接着は、ルースを招来する。このルースは、タイヤの耐久性に影響する。
【０００９】
耐久性向上の観点から、ベルトの端部にゴムストリップが設けられることがある。このゴムストリップがベルトの端部を拘束するので、ルースの発生が防止される。しかし、このゴムストリップの追加はタイヤの質量を増加させる。このゴムストリップは、転がり抵抗を増大させる。
【００１０】
耐久性向上の観点から、ベルトの端部にコードが周方向に螺旋巻きされたバンドが設けられることがある。このバンドがベルトの端部を拘束するので、ルースの発生が防止される。しかし、このバンドの追加はタイヤの質量を増加させる。このバンドは、転がり抵抗を増大させる。
【００１１】
上記特開平１０−６７１１号公報に記載の短冊状シートにおいては、タイヤの耐久性向上の観点から、その側面に含まれるコードの切断面にメッキが施される。プライには多数のコードが含まれるので、メッキ処理を各コードの切断面に実施するには手間がかかる。このようなメッキ処理は、タイヤの生産性を阻害する。
【００１２】
本発明の目的は、高品質なタイヤの生産に寄与しうるシートの裁断装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るタイヤ用シートの裁断装置は、並列された多数のコードを含むシートを裁断しうるように構成されている。この裁断装置は、ストレッチャーと、鋏とを備えている。このストレッチャーは、各コードの一部を引き伸ばし、このコードに細径部を形成しうる。この鋏は、この細径部においてこのコードを切断しうる。
【００１４】
本発明に係るタイヤの製造方法は、
（１）ストレッチャーと、鋏とを備えており、このストレッチャーが本体を備えた裁断装置に、並列された多数のコードを含むシートを供給する工程と、
（２）このストレッチャーが各コードの一部を引き伸ばし、このコードに細径部を形成する工程と、
（３）この鋏がこの細径部においてこのコードを切断し、プライを形成する工程と、
（４）このプライを含むローカバーを得る工程と、
及び
（５）このローカバーをモールドに投入し、このモールド内で加圧及び加熱する工程と
を含む。
【００１５】
好ましくは、このタイヤの製造方法では、上記コードの切断面の面積の、このコードの断面積に対する比率は、２５％以下である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るタイヤ用シートの裁断装置では、シートはコードを引き伸ばした後に裁断される。コードはその細径部において切断されるので、プライの側面を占めるコードの切断面の面積比率は、細径部を形成することなくシートが裁断された場合のそれに比べて小さい。このプライの側面が他の部材と充分に接着しうるので、このプライを用いて製造されたタイヤでは、ルースの発生が防止される。このタイヤは、耐久性に優れる。この裁断装置は、高品質なタイヤの生産に寄与しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤの製造方法で製造された空気入りタイヤの一部が示された断面図である。
【図２】図２は、図１のタイヤを構成するベルトの一部が示された斜視図である。
【図３】図３（ａ）はベルトに含まれるコードの正面図であり、図３（ｂ）はその側面図である。
【図４】図４は、裁断装置によるシートの裁断状況が示された模式図である。
【図５】図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図６は、図５のVI−VI線に沿った断面図である。
【図７】図７は、図５のVII−VII線に沿った断面図である。
【図８】図８は、ローカバーの形成状況が示された模式図である。
【図９】図９は、シートの裁断により形成されたプライの一部が示された側面図である。
【図１０】図１０は、従来の裁断装置によるシートの裁断状況が示された模式図である。
【図１１】図１１は、図１０のXI−XI線に沿った断面図である。
【図１２】図１２は、シートの裁断により得られたプライの一部が示された側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１９】
図１に示された空気入りタイヤ２２は、トレッド２４、サイドウォール２６、ビード２８、カーカス３０、ベルト３２、インナーライナー３４及びチェーファー３６を備えている。このタイヤ２２は、チューブレスタイプである。このタイヤ２２は、乗用車に装着される。この図１において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。このタイヤ２２は、図１中の一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線ＣＬは、タイヤ２２の赤道面を表す。
【００２０】
トレッド２４は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド２４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド２４は、トレッド面３８を備えている。このトレッド面３８は、路面と接地する。トレッド面３８には、溝４０が刻まれている。
【００２１】
サイドウォール２６は、トレッド２４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール２６は、架橋ゴムからなる。
【００２２】
ビード２８は、サイドウォール２６よりも半径方向略内側に位置している。ビード２８は、コア４２と、このコア４２から半径方向外向きに延びるエイペックス４４とを備えている。コア４２は、リング状である。コア４２は、非伸縮性ワイヤーが巻かれてなる。エイペックス４４は、高硬度な架橋ゴムからなる。
【００２３】
カーカス３０は、カーカスプライ４６からなる。カーカスプライ４６は、両側のビード２８の間に架け渡されており、トレッド２４及びサイドウォール２６の内側に沿っている。カーカスプライ４６は、コア４２の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。図示されていないが、カーカスプライ４６は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、通常は７０°から９０°である。換言すれば、このカーカス３０はラジアル構造を有する。コードは、通常は有機繊維からなる。
【００２４】
ベルト３２は、カーカス３０の半径方向外側に位置している。ベルト３２は、カーカス３０と積層されている。ベルト３２は、カーカス３０を補強する。このタイヤ２２では、ベルト３２は２枚のプライ４８からなる。
【００２５】
図２に示されているように、各プライ４８は、並列された多数のコード５０とトッピングゴム５２とからなる。各コード５０は、赤道面に対して傾斜している。このタイヤ２２では、半径方向において内側に位置するプライ４８ａに含まれるコード５０ａの傾斜方向は、外側に位置するプライ４８ｂに含まれるコード５０ｂの傾斜方向とは逆である。図２中、角度αは、コード５０ａが赤道面に対してなす傾斜角度を表している。角度βは、コード５０ｂが赤道面に対してなす傾斜角度を表している。このタイヤ２２では、傾斜角度αの絶対値は、１０°以上３５°以下である。傾斜角度βの絶対値は、１０°以上３５°以下である。コード５０の外径は、０．１５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。コード５０の密度は、１０本／５ｃｍ以上５０本／５ｃｍ以下である。なお、このコード５０の密度は、コード５０の長手方向に垂直な断面において、プライ４８の５ｃｍ幅あたりに存在するコード５０の本数（エンズ）が計測されることにより、得られる。
【００２６】
図３に示されているのは、プライ４８に含まれるコード５０である。図３（ａ）には、このコード５０の先端が示されている。図３（ｂ）には、このコード５０の側面が示されている。このタイヤ２２では、コード５０は４本のフィラメント５４が撚り合わされて構成されている。各フィラメント５４の好ましい材質は、スチールである。図示されていないが、フィラメント５４の表面には真鍮メッキが施されている。このメッキは、コード５０とトッピングゴム５２との接着に寄与しうる。
【００２７】
このタイヤ２２の製造方法では、プライ４８は次のようにして準備される。多数の引き揃えられたコード５０とともにトッピングゴム５２が押し出され、図４に示されているようなシート５６が形成される。このシート５６は、並列された多数のコード５０を含んでいる。このシート５６は、図４及び図５に示された裁断装置５８に供給される。この図５のVI−VI線に沿った断面図が、図６に示されている。
【００２８】
裁断装置５８は、一対のチャック６０と、ストレッチャー６２と、鋏６４とを備えている。両チャック６０は、所定の間隔を空けて配置されている。ストレッチャー６２及び鋏６４は、両チャック６０の間に位置している。この裁断装置５８では、ストレッチャー６２及び鋏６４は両チャック６０の間を矢印Ｄで示された方向に移動しうるように構成されている。図６及び後述する図７において、両矢印Ｗで示されているのはチャック６０の間隔である。
【００２９】
各チャック６０は、上あご６６と、下あご６８と、ステージ７０とを備えている。図４に示されているように、上あご６６は細長のプレートである。この上あご６６はシート５６の一端から他端まで延在している。下あご６８は、上あご６６の下側に位置している。図示されていないが、この下あご６８はシート５６の一端から他端まで延在している。この裁断装置５８では、この下あご６８とステージ７０とは一体的に形成されている。シート５６は、この下あご６８とステージ７０とに載せられる。このシート５６に、上あご６６が載せられる。
【００３０】
ストレッチャー６２は、円盤状の本体７２と、多数の仕切り７４とを備えている。これら仕切り７４は、この本体７２の外縁７６から半径方向外向きに突出している。これら仕切り７４は、周方向に等間隔に配置されている。各仕切り７４は、半径方向外向きに先細りな形状を呈している。この仕切り７４の先端は、尖っている。このストレッチャー６２は、矢印Ｅで示された方向に回転しうる。点Ｐ１は、このストレッチャー６２の回転中心を表している。
【００３１】
鋏６４は、移動方向Ｄにおいてストレッチャー６２の後方に位置している。この鋏６４は、一対のディスク７８を備えている。上側のディスク７８ａは、矢印Ｆで示された方向に回転しうる。点Ｐ２は、この上側のディスク７８ａの回転中心を表している。下側のディスク７８ｂは、矢印Ｇで示された方向に回転しうる。点Ｐ３は、この下側のディスク７８ｂの回転中心である。図示されているように、上側のディスク７８ａの下端の部分と下側のディスク７８ｂの上端の部分とは、重なり合っている。
【００３２】
この裁断装置５８では、ステージ７０に載せられたシート５６は、上あご６６と下あご６８とに挟まれる。図６に示されているように、上あご６６の下面は、シート５６と当接してこのシート５６を湾曲させうるような形状を呈している。下あご６８は、その上面が上あご６６の下面に対応するように構成されている。このため、上あご６６と下あご６８とに挟持されたシート５６においては、コード５０が充分に拘束される。この裁断装置５８では、両チャック６０がシート５６を掴みこのシート５６に含まれる多数のコード５０が保持されうる。このようにして保持されたコード５０では、両チャック６０の間に位置する部分が所定の力で引っ張られている。
【００３３】
ストレッチャー６２は、回転しつつシート５６の一端から他端に向かって移動していく。この回転により、ストレッチャー６２の仕切り７４がシート５６に当接する。この仕切り７４は、このシート５６のトッピングゴム５２に突き刺さる。仕切り７４のピッチはコード５０のピッチと同等とされているので、コード５０は一の仕切り７４とこの一の仕切り７４に隣接する他の仕切り７４との間に嵌め合わされる。この嵌合により、コード５０はストレッチャー６２の本体７２に当接する。ストレッチャー６２がさらに回転しつつ移動することにより、この本体７２がその外縁７６においてコード５０を突き上げていく。
【００３４】
図７は、図５のVII−VII線に沿った断面図である。この図７には、ストレッチャー６２がコード５０を突き上げている状況が示されている。図示されているように、ストレッチャー６２の本体７２の突き上げにより、コード５０の一部は引き伸ばされる。この引き伸ばしにより、このコード５０の一部が塑性変形し、このコード５０に細径部８０が形成される。ストレッチャー６２がさらに回転しつつ移動することにより、仕切り７４がシート５６から引き抜かれる。
【００３５】
鋏６４は、ストレッチャー６２に追従して、２枚のディスク７８が回転しつつシート５６の一端から他端に向かって移動していく。この鋏６４には、細径部８０を備えたコード５０を含むシート５６が供給される。この鋏６４は、この細径部８０においてコード５０を切断する。このようにして鋏６４がシート５６を裁断し、プライ４８が形成される。
【００３６】
この製造方法では、プライ４８はカーカスプライ４６、トレッド２４等の部材とともにフォーマーに供給される。このフォーマーにおいて、カーカスプライ４６が巻回された後、プライ４８がこのカーカスプライ４６に積層される。
【００３７】
図８には、カーカスプライ４６に積層されたプライ４８が示されている。図示されているように、この製造方法では、プライ４８の一端８２ａとその他端８２ｂとが継ぎ合わされ、ベルト３２が形成される。このようにして形成されたベルト３２においては、プライ４８の側面８４がベルト３２の端部を構成する。図示されていないが、このベルト３２にトレッド２４が積層される。このベルト３２の端部は、このトレッド２４に覆われる。このようにして、カーカスプライ４６、トレッド２４等の部材がアッセンブリーされ、このプライ４８から形成されたベルト３２を含むローカバーが得られる。
【００３８】
この製造方法では、ローカバーは所定の温度で保持されたモールドに投入される。ローカバーは、このモールドのキャビティ面とブラダーの外面とに挟まれて加圧される。ローカバーは、ブラダー及びモールドからの熱伝導により加熱される。加圧及び加熱により、ローカバーのゴム組成物が流動しつつ、このゴム組成物が架橋反応を起こし、タイヤ２２が得られる。
【００３９】
図９には、プライ４８の側面８４が示されている。この側面８４には、コード５０の切断面が含まれる。この製造方法では、コード５０はその細径部８０において切断される。このため、このプライ４８の側面８４を占めるこのコード５０の切断面の面積比率は、従来の裁断装置２を用いて細径部８０を形成することなくシート４が裁断された場合（図１２参照）のそれに比べて充分に小さい。換言すれば、このプライ４８の側面８４を占めるトッピングゴム５２の面積比率は充分に大きい。このタイヤ２２では、プライ４８の側面８４が他の部材としてのトレッド２４と充分に接着しうるので、ベルト３２の端部におけるルースの発生が効果的に防止される。このタイヤ２２は、耐久性に優れる。この裁断装置５８は、高品質なタイヤ２２の生産に寄与しうる。
【００４０】
この製造方法では、コード５０の切断面の面積の、シート４の裁断方向におけるコード５０の断面積に対する比率ＲＡは２５％以下が好ましい。この比率ＲＡが２５％以下に設定されることにより、プライ４８の側面８４がトレッド２４と充分に接着しうる。このプライ４８を用いて製造されたタイヤ２２では、ベルト３２の端部におけるルースの発生が効果的に防止される。このタイヤ２２は、耐久性に優れる。この裁断装置５８は、高品質なタイヤ２２の生産に寄与しうる。この観点から、この比率ＲＡは２０％以下がより好ましく、１５％以下がさらに好ましく、１０％以下が特に好ましい。なお、このコード５０の切断面の面積は、この切断面に含まれるフィラメント５４の切断面の面積の総和で示される。このコード５０の断面積は、コード５０に含まれるフィラメント５４の、シート４の裁断方向における断面積の総和で示される。このフィラメント５４の断面積は、コード５０の細径部８０でないところにあるフィラメント５４に基づいて得られる。
【００４１】
この製造方法では、プライ４８の側面８４におけるトッピングゴム５２の面積の、コード５０の切断面の面積に対する比率ＲＢは、１０００％以上が好ましい。この比率ＲＢが上記範囲に設定されることにより、プライ４８の側面８４がトレッド２４と充分に接着しうる。このプライ４８を用いて製造されたタイヤ２２では、ベルト３２の端部におけるルースの発生が効果的に防止される。このタイヤ２２は、耐久性に優れる。この裁断装置５８は、高品質なタイヤ２２の生産に寄与しうる。この観点から、この比率ＲＢは１３００％以上がより好ましく、２８００％以上がさらに好ましく、１４０００％以上が特に好ましい。
【００４２】
図５において、両矢印ＨＡはストレッチャー６２に投入する前の状態にあるシート５６に含まれるコード５０の下端８６から、このストレッチャー６２の本体７２の上端８８までの高さを表している。この製造方法では、コード５０が効果的に引き伸ばされるという観点から、この高さＨＡの、チャック６０の間隔Ｗ（図６及び図７参照）に対する比率は０．８８３以上が好ましく、０．８８９以上がより好ましい。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００４４】
［実施例１］
図４及び図５に示された基本構成を備えた裁断装置に、多数の引き揃えられたコードとともにトッピングゴムが押し出され形成されたシートが供給された。各チャックがこのシートを掴み、これらコードが保持された。ストレッチャーの本体がその外縁において各コードの一部を引き伸ばし、このコードに細径部が形成された。鋏がこの細径部においてこのコードを切断し、プライが形成された。このプライがトレッド等の部材とともにアッセンブリーされ、このプライを含むローカバーが形成された。このローカバーをモールドに投入し、このローカバーがこのモールド内で加圧及び加熱された。この加圧及び加熱により、図１に示された空気入りタイヤが製造された。このタイヤのサイズは、２０５／５５Ｒ１６とされた。このコードには、４本のフィラメントを撚り合わせて構成されたものが用いられた。フィラメントの外径は、０．２７ｍｍとされた。このコードの断面積は、０．２３ｍｍ２である。コードの切断面の面積の、コードの断面積に対する比率ＲＡは、２５％とされた。コードの切断面の面積は、０．０５７ｍｍ２とされた。プライの側面におけるトッピングゴムの面積の、コードの切断面の面積に対する比率ＲＢは、１０８０％とされた。このプライにおけるコード密度は、４０本／５ｃｍとされた。
【００４５】
［実施例２］
比率ＲＡ及び比率ＲＢを変えた他は、実施例１と同様にしてタイヤを製造した。
【００４６】
［比較例１］
従来の裁断装置を用いてプライを形成した他は、実施例１と同様にしてタイヤを製造した。
【００４７】
［耐久性］
タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに空気を充填して内圧を２３０ｋＰａ（標準内圧）とした。このタイヤをドラム式走行試験機に装着し、基準加重（５．６４ｋＮ）の１５０％に相当する荷重をタイヤに負荷した。このタイヤを、８０ｋｍ／ｈの速度で、半径が１．７ｍであるドラムの上を走行させた。３００００ｋｍ走行後、タイヤを解体し、ベルトの端部におけるルースの発生状況を確認した。ルースの発生が確認された場合、このルースの最大長さを計測した。この結果が、指数として、下記の表１に示されている。なお、この表１では、ルースが認められた場合が「Ｙ」で、ルースが認められなかった場合が「Ｎ」で表されている。
【００４８】
【表１】
2011073262.tif 000003
【００４９】
表１に示されるように、実施例の製造方法では、比較例の製造方法に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上説明された方法は、種々のタイヤの製造にも適用されうる。
【符号の説明】
【００５１】
２、５８・・・裁断装置
４、５６・・・シート
６、７０・・・ステージ
８、６４・・・鋏
１０、７８、７８ａ、７８ｂ・・・ディスク
１２、４８・・・プライ
１４、５０・・・コード
１６、５４・・・フィラメント
１８・・・メッキ層
２０、５２・・・トッピングゴム
２２・・・タイヤ
２４・・・トレッド
２６・・・サイドウォール
２８・・・ビード
３０・・・カーカス
３２・・・ベルト
６０・・・チャック
６２・・・ストレッチャー
７６・・・外縁
８０・・・細径部
８４・・・側面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2011073262.tif 000013
【図１１】
2011073262.tif 000014
【図１２】
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