(57)【要約】    【課題】  生産性を損ねることなく、所望の種々な断面形状タイヤ用の生ゴム部材を生ゴム巻付け体により高精度で形成することができる。    【解決手段】  円筒ドラムＤ上でゴムストリップＰを螺旋状にかつその軸心方向に移動しつつ巻き重ねることにより、タイヤ用の生ゴム部材ｇに近づけた断面の生ゴム巻付け体Ｇを形成する。円筒ドラムＤの外周面の周速度Ｖ２を、ストリップ供給装置１２のストリップ供給速度Ｖ１に対して、比Ｖ２／Ｖ１が０．９〜２．０倍となる範囲で変化させ、生ゴム部材ｇの成形部分に応じてゴムストリップのゴム厚さｔを変化させる。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒ドラム上でゴムストリップを螺旋状にかつ円筒ドラムの軸心方向に移動しつつ巻き重ねることにより、前記円筒ドラム軸心を含む子午断面において、タイヤ用の生ゴム部材に近づけた断面の生ゴム巻付け体を形成する生ゴム巻付け体の製造方法であって、
円筒ドラムの外周面の周速度Ｖ２を、前記ゴムストリップを供給する供給装置のストリップ供給速度Ｖ１に対して、前記生ゴム部材の形状に合わせて、比Ｖ２／Ｖ１が０．９〜２．０となる範囲で変化させ、前記生ゴム部材の成形部分に応じてゴムストリップの厚さを変化させることを特徴とするタイヤ用の生ゴム巻付け体の製造方法。
【請求項２】
前記ストリップ供給速度Ｖ１は一定であることを特徴とする請求項１記載のタイヤ用の生ゴム巻付け体の製造方法。
【請求項３】
前記比Ｖ２／Ｖ１は、１．０〜１．８であることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ用の生ゴム巻付け体の製造方法。
【請求項４】
前記ゴムストリップは、ゴム巾ｗ０が１０〜３０ｍｍかつゴム厚さｔ０が０．５〜２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項５】
前記円筒ドラムは、ドラム回転制御手段により回転を制御され、かつ前記ゴムストリップを供給する供給装置は、ストリップ供給速度と、ストリップの前記軸心方向への移動とを制御するストリップ制御手段を具えるとともに、前記ドラム回転制御手段は、比Ｖ２／Ｖ１の変化によるゴム厚さ、ゴム巾の変化のデータを記憶するとともに、ゴムストリップの前記生ゴム部材における軸心方向位置、巻き段数に応じて、該円筒ドラムの回転数を制御することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のタイヤ用の生ゴム巻付け体の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの方法で製造された生ゴム巻付け体を用いて形成したタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムストリップを、円筒ドラム上で螺旋状にかつその軸心方向に移動しつつ巻き重ねることにより、所望の断面形状に近いタイヤ用の生ゴム巻付け体を形成する生ゴム巻付け体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤでは、各部位における要求特性が異なるため、トレッドゴム、サイドウォールゴム、インナーライナゴムなど配合及び断面形状が異なる種々のゴム部材から構成されている。そしてこのゴム部材には、それぞれゴム押出機等により所望の断面形状に押出成形された成形体が使用され、この成形体を生タイヤ成形工程においてドラム上に貼着している。
【０００３】
これに対して近年、図８に例示するように、長尺のゴムストリップＰを用い、これを円筒ドラムＤ上で螺旋状にかつその軸心方向に移動しつつ巻き重ねることにより、所望の断面形状に近い生ゴム巻付け体ｂをゴム部材ｃとして形成する、所謂ゴムストリップ巻回方式が、例えば特許文献１等に提案されている。なお同図には、前記ゴム部材ｃがインナーライナゴムである場合を例示している。
【０００４】
【特許文献１】特開平２０００−２４６８１２号公報
【０００５】
このゴムストリップ巻回方式では、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るなど、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。
【０００６】
しかし、ゴムストリップ巻回方式では、従来、円筒ドラムＤの回転速度と、この円筒ドラムＤにゴムストリップＰを供給する供給装置のストリップ供給速度とをそれぞれ一定（通常同速度）として運転している。そのため、巻付けられたゴムストリップＰの厚さｔは各層で実質的に一定であり、その結果、形成される巻付け体ｂの厚さＴは、前記厚さｔの略整数倍となるなど前記厚さｔに大きく拘束されることとなり、厚さの異なる種々の巻付け体ｂを高精度で形成することが難しいという問題がある。なお厳密には、巻き重ね層数に応じて巻付け体ｂの半径が増加するため、ゴムストリップＰの厚さｔは半径方向外側に位置するものほど（外側層となるほど）薄くなるが、層間での厚さ変化は通常０．５％程度と微少であり、実質的に同厚さと考えられる。
【０００７】
なお供給するゴムストリップＰの厚さ自体をより薄く設定することにより、巻付け体ｂの形成精度を高めうるが、巻き付けに要する時間が長くなるなど生産性の低下を招く。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、円筒ドラムの外周面の周速度Ｖ２を、ストリップ供給速度Ｖ１に対して比Ｖ２／Ｖ１が０．９〜２．０となる範囲で変化させ、生ゴム部材の成形部分に応じてゴムストリップの厚さを変化させることを基本として、生産性を損ねることなく、所望の種々な断面形状の生ゴム巻付け体を高精度で形成することができるタイヤ用の生ゴム巻付け体の製造方法、及びそれを用いたタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、円筒ドラム上でゴムストリップを螺旋状にかつ円筒ドラムの軸心方向に移動しつつ巻き重ねることにより、前記円筒ドラム軸心を含む子午断面において、タイヤ用の生ゴム部材に近づけた断面の生ゴム巻付け体を形成する生ゴム巻付け体の製造方法であって、
円筒ドラムの外周面の周速度Ｖ２を、前記ゴムストリップを供給する供給装置のストリップ供給速度Ｖ１に対して、前記生ゴム部材の形状に合わせて、比Ｖ２／Ｖ１が０．９〜２．０となる範囲で変化させ、前記生ゴム部材の成形部分に応じてゴムストリップの厚さを変化させることを特徴としている。
【００１０】
又請求項２の発明では、前記ストリップ供給速度Ｖ１は一定であることを特徴としている。
【００１１】
又請求項３の発明では、前記比Ｖ２／Ｖ１は、１．０〜１．８であることを特徴としている。
【００１２】
又請求項４の発明では、前記ゴムストリップは、ゴム巾ｗ０が１０〜３０ｍｍかつゴム厚さｔ０が０．５〜２．０ｍｍであることを特徴としている。
【００１３】
又請求項５の発明では、前記円筒ドラムは、ドラム回転制御手段により回転を制御され、かつ前記ゴムストリップを供給する供給装置は、ストリップ供給速度と、ストリップの前記軸心方向への移動とを制御するストリップ制御手段を具えるとともに、前記ドラム回転制御手段は、比Ｖ２／Ｖ１の変化によるゴム厚さ、ゴム巾の変化のデータを記憶するとともに、ゴムストリップの前記生ゴム部材における軸心方向位置、巻き段数に応じて、該円筒ドラムの回転数を制御することを特徴としている。
【００１４】
又請求項６の発明は、タイヤであって請求項１〜５のいずれかの方法で製造された生ゴム巻付け体を用いて形成されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は叙上の如く構成しているため、生産性を損ねることなく、所望の種々な断面形状の生ゴム巻付け体を高精度で形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、本発明の製造方法により製造された生ゴム巻付け体を用いて形成されるタイヤの一例を示す断面図、図２はその生ゴム巻付け体を形成する形成装置の一例を示す側面図である。
【００１７】
図１において、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ブレーカ７とを少なくとも具えて構成される。
【００１８】
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３０゜〜９０゜の角度（ラジアル構造では通常７０°〜９０°、バイアス構造では通常３０°〜７０°）で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａからなる。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、ビードコア５の周りで折り返される折返し部６ｂを一連に具えるとともに、前記プライ本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から立ち上がるビード補強用のエーペックスゴム８を配設している。又前記ブレーカ７は、スチールコード等のブレーカコードをタイヤ周方向に対して例えば１５°〜７０°の角度で配列した２枚以上、本例では２枚（重荷重用タイヤでは通常３〜４枚）のブレーカプライ７Ａ、７Ｂからなり、ブレーカコードがプライ間で交差することによりブレーカ剛性を高め、トレッド部２を強固に補強する。
【００１９】
そして前記タイヤ１を製造する際、その生タイヤを構成する生ゴム部材ｇのうちの少なくとも一つを、ゴムストリップ巻回方式による生ゴム巻付け体Ｇによって形成する。なお生ゴム部材ｇとしては、周知の如く、トレッドキャップゴムｇ１、トレッドベースゴムｇ２、サイドウォールゴムｇ３、クリンチゴムｇ４、インナーライナゴムｇ５、ビードエーペックスゴムｇ６等があり、本例では、このうちのサイドウォールゴムｇ３、クリンチゴムｇ４、及びインナーライナゴムｇ５を生ゴム巻付け体Ｇで形成している。
【００２０】
又前記生ゴム巻付け体Ｇは、形成装置１０を用い、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ゴムストリップＰを、円筒ドラムＤ上で螺旋状にかつその軸心方向Ｆに移動させつつ巻き重ねることにより、生ゴム部材ｇとして望まれる断面形状に近い形状を有して形成される。前記ゴムストリップＰとしては、ゴム巾ｗ０を１０〜３０ｍｍかつゴム厚さｔ０を０．５〜２．０ｍｍとした薄い矩形状断面のものが好適に採用できる。又同図には、生ゴム巻付け体Ｇによりインナーライナゴムｇ５が形成される場合を例示している。
【００２１】
次に、前記形成装置１０は、図２に示す如く、ゴム押出機１１から押し出される前記ゴムストリップＰを円筒ドラムＤに供給する供給装置１２と、前記円筒ドラムＤを有するドラム装置１３とを含んで構成される。
【００２２】
本例では、前記供給装置１２は、複数のローラＲによって周回可能に案内される非伸張性の搬送テープＪを有し、その一面に前記ゴムストリップＰを粘着保持させて搬送する。具体的には、供給装置１２は、ゴム押出機１１からのゴムストリップＰの先端を前記搬送テープＪに移載させる移載部１４と、前記搬送テープＪを折り返すことによりゴムストリップＰを貯留させるアキュムレータ部１５と、ゴムストリップＰの先端を前記円筒ドラムＤに貼付ける貼付部１６と、ゴムストリップＰの巻回中に軸心方向Ｆに横移動してゴムストリップＰを螺旋状に巻回させる横移動部１７（図３に示す）とを具えて構成される。
【００２３】
前記移載部１４は、シリンダ１８の伸縮によりゴム押出機１１の下カレンダロール１１ａと接離自在に位置変えしうる移載ローラＲａを具え、この移載ローラＲａによる当接により、前記下カレンダロール１１ａに粘着するゴムストリップＰの先端を搬送テープＪに移行させる。なお移行後は、下カレンダロール１１ａから離間する。
【００２４】
又前記アキュムレータ部１５は、搬送テープＪがゴム押出機側から円筒ドラム側に向かって走行する往路用アキュムレータ部１５Ａと、搬送テープＪが円筒ドラム側から帰還する帰路用アキュムレータ部１５Ｂとから形成される。このうち、往路用アキュムレータ部１５Ａは、上方位置で横一列に配列する往路用の上のローラＲ１Ｕと、その下方位置で横一列に配列する往路用の下のローラＲ１Ｌとを具え、前記搬送テープＪは、この上下のローラＲ１Ｕ、Ｒ１Ｌ間を交互に折り返しながらジグザグ状に巻装される。又前記帰路用アキュムレータ部１５Ｂも同様に、上方位置で横一列に配列する帰路用の上のローラＲ２Ｕと、その下方位置で横一列に配列する帰路用の下のローラＲ２Ｌとを具え、前記搬送テープＪは、この上下のローラＲ２Ｕ、Ｒ２Ｌ間を交互に折り返しながらジグザグ状に巻装される。このとき、前記往路用及び帰路用の上のローラＲ１Ｕ、Ｒ２Ｕは、夫々フレーム１９の固定枠１９Ａ、１９Ｂに枢支され、かつ前記往路用及び帰路用の下のローラＲ１Ｌ、Ｒ２Ｌは、昇降自在な昇降枠１９Ｃ、１９Ｄに枢支される。
【００２５】
ここで前記形成装置１０では、搬送テープＪをゴム押出機１１と同期して連続的に駆動する第１の電動機Ｍ１と、前記円筒ドラムＤと同期して間欠的に駆動する第２の電動機Ｍ２とを具え、円筒ドラムＤの停止中においては、帰路用アキュムレータ部１５Ｂで貯留する搬送テープＪが、第１の電動機Ｍ１による駆動ローラＲｂ１の回転によって取出され、ゴムストリップＰが貼着された後、往路用アキュムレータ部１５Ａに自動的に蓄えられる。他方、円筒ドラムＤの運転中においては、往路用アキュムレータ部１５Ａに蓄えられたゴムストリップ付きの搬送テープＪが、第２の電動機Ｍ２による駆動ローラＲｂ２の回転によって取出され、ゴムストリップＰをストリップ供給速度Ｖ１で円筒ドラムＤに供給する。
【００２６】
又前記横移動部１７は、図３に拡大して示すように、本例では、架台２０に、横移動手段２１を介して軸心方向Ｆに移動可能に保持される横移動台２２を具えるとともに、この横移動台２２には、前記駆動ローラＲｂ２を含む複数のローラＲ、及び前記貼付部１６が取り付けられる。
【００２７】
なお前記横移動手段２１は、本例では、前記架台２０上に配される軸心方向の一対のレール２３と、このレール２３と平行に両端支持されるネジ軸２４とを含み、該ネジ軸２４には横移動用電動機（図示しない）が連結する。又前記横移動台２２には、前記レール２３に案内される直線軸受け２５と、前記ネジ軸２４に螺合するネジ孔２６とが配される。従って、横移動用電動機の作動により、前記横移動台２２を所定の移動速度かつ所定の距離で軸心方向Ｆに横移動しうる。
【００２８】
又前記横移動台２２には、例えば長尺板状の支持アーム２７を介して前記貼付部１６が取付けられる。この貼付部１６は、図４に示すように、貼付ヘッド３０と、該貼付ヘッド３０を前記円筒ドラムＤに向かって進退させるシリンダ３１とを含み、このシリンダ３１は、本例では、前記支持アーム２７前端のホルダー３３にフランジ止めされる。又前記貼付ヘッド３０は、前記シリンダ３１のロッド前端のフレーム３４に、貼着ローラＲＡを含むローラＲを枢着している。この貼着ローラＲＡは、前記シリンダ３１による前進により搬送テープＪを円筒ドラムＤに押圧でき、搬送されるゴムストリップＰの先端を円筒ドラムＤに貼付け、移載できる。なお貼付け後は、前記シリンダ３１によって後退し、離間状態でゴムストリップＰを円筒ドラムＤに供給する。
【００２９】
又前記供給装置１２は、少なくとも前記第２の電動機Ｍ２及び横移動用電動機を駆動制御するストリップ制御手段４０を具え、これにより前記ストリップ供給速度Ｖ１、及びゴムストリップＰの前記軸心方向Ｆへの横移動を制御している。  
【００３０】
次に、前記ドラム装置１３は、前記円筒ドラムＤ、それを枢着する装置本体１３Ａ、前記円筒ドラムＤを駆動する第３の電動機Ｍ３、及びこの第３の電動機Ｍ３を駆動制御し前記円筒ドラムＤの回転及びその外周面の周速度Ｖ２を制御するドラム回転制御手段４１を具える。
【００３１】
そして、本実施形態の形成装置１０では、前記ストリップ制御手段４０及びドラム回転制御手段４１により、所望の生ゴム部材ｇの断面形状に合わせて、円筒ドラムＤの前記周速度Ｖ２を、ストリップ供給速度Ｖ１に対して比Ｖ２／Ｖ１が０．９〜２．０となる範囲で変化させ、生ゴム部材ｇの成形部分に応じてゴムストリップＰのゴム厚さｔを変化させる。
【００３２】
詳しくは、前記速度比Ｖ２／Ｖ１が１より大となると、速度差によってゴムストリップＰは長さ方向に引き伸ばされ、巻回時、そのゴム厚さｔ及びゴム巾ｗが減じることとなる。このときの速度比Ｖ２／Ｖ１とゴム厚さｔとの関係、及び速度比Ｖ２／Ｖ１とゴム巾ｗとの関係を図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、供給時（搬送テープＪに保持されているとき）のゴムストリップＰの偏平率（ｔ０／ｗ０）が小さい場合、前記速度比Ｖ２／Ｖ１に対するゴム厚さｔの変化の割合は、ゴム巾ｗの変化の割合に比して非常に大きくなるという特徴を示す。従って、この特徴を利用することにより、ゴム巾ｗの変化を低く抑えながらゴム厚さｔを自在に大きく変化させることが可能となり、コントロール容易に、生ゴム巻付け体Ｇを所望の生ゴム部材ｇにより近い断面形状で形成することが可能となる。そのためには、前記偏平率（ｔ０／ｗ０）を、０．０２〜０．２の範囲とするのが好ましい。なお前記ゴム巾ｗの変化も大きい場合には、横移動速度を大きく変動させる必要が生じるため制御が複雑化し、全体的なコントロールを難しいものとする。
【００３３】
なお本例では、前記ドラム回転制御手段４１が、前記速度比Ｖ２／Ｖ１の変化によるゴム厚さｔ、ゴム巾ｗの変化のデータを記憶するとともに、この記憶データを基に、ゴムストリップＰの前記生ゴム部材ｇにおける軸心方向位置、巻き段数に応じて、該円筒ドラムの回転数（即ち周速度Ｖ２）を制御する好ましい場合を例示している。このとき、前記ストリップ供給速度Ｖ１を一定に設定する。なお円筒ドラムの回転数を一定とし、ストリップ制御手段４０によりストリップ供給速度Ｖ１を制御することも可能ではあるが、応答性に劣るなど実用性に欠けるものとなる。
【００３４】
ここで、周速度Ｖ２は、前記速度比Ｖ２／Ｖ１が０．９〜２．０の範囲で変化させることが好ましい。これは速度比Ｖ２／Ｖ１が２．０を越えると、ゴム厚さｔが薄くなりすぎて、巻回中に破断損傷を招く恐れが生じるからである。又速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０より小となると、ゴムストリップＰが圧縮されゴム厚さｔをある程度増加しうるが、０．９より小となると、ゴムストリップＰが波打ち状となってゴム厚さｔの不均一化を招く傾向となる。従って、速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０〜１．８の範囲で周速度Ｖ２を変化させることがより好ましい。
【００３５】
なお図６（Ａ）には、１、２段目のゴムストリップＰの巻回に際して、速度比Ｖ２／Ｖ１を１．０とするとともに、３段目の巻回に際して、円筒ドラムＤを速度比Ｖ２／Ｖ１が１．６となる周速度Ｖ２に増速し、ゴムストリップＰのゴム厚さｔを変化させた場合を例示している。これにより、生ゴム巻付け体Ｇの厚さＴを、供給時のゴム厚さｔ０の約２．５倍と、要求に応じた正確な厚さで形成することができる。なお従来の生ゴム巻付け体を２点鎖線で示している。
【００３６】
又前記速度の変化は、最終段目以外の任意の段目の巻回時にも行うことができる。又図７（Ａ）に示すように、一つの段目を巻回する途中において周速度Ｖ２を変化させることもできる。これにより、生ゴム巻付け体Ｇの厚さＴを軸心方向Ｆに沿って自在に変化させうるなど、ゴムストリップＰの単なる上下の巻き重ねによっても、所望の種々な断面形状（プロファイル）の生ゴム巻付け体Ｇを、高精度で形成することができる。又図７（Ｂ）に示す如く、隣り合うゴムストリップＰを重複させながら斜めに巻き重ねる場合においても、ゴムストリップＰのゴム厚さｔ及びゴム巾ｗを一週毎に変化しうるため、生ゴム巻付け体Ｇをより高精度の断面形状（プロファイル）で形成することが可能となる。
【００３７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の製造方法により製造された生ゴム巻付け体を用いて形成されるタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】生ゴム巻付け体を形成する形成装置の一実施例を示す側面図である。
【図３】前記形成装置の横移動部を示す側面図である。
【図４】前記形成装置の貼付部を示す側面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、速度比Ｖ２／Ｖ１とゴム厚さとの関係、及び速度比Ｖ２／Ｖ１とゴム巾との関係を示す線図である。
【図６】（Ａ）は生ゴム巻付け体の一例を示す断面図、（Ｂ）はそれに用いるゴムストリップの一例を示す断面図である
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、生ゴム巻付け体の他の例を示す断面図である。
【図８】従来の生ゴム巻付け体を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１２    供給装置
４１    ドラム回転制御手段
４０    ストリップ制御手段
Ｄ      円筒ドラム
ｇ      生ゴム部材
Ｇ      生ゴム巻付け体
Ｐ      ゴムストリップ
【図１】
2005186586.tif 000003
【図２】
2005186586.tif 000004
【図３】
2005186586.tif 000005
【図４】
2005186586.tif 000006
【図５】
2005186586.tif 000007
【図６】
2005186586.tif 000008
【図７】
2005186586.tif 000009
【図８】
2005186586.tif 000010