(57)【要約】【課題】ストリップワインド工法において、ゴム部材中の空気残りを低減しうるタイヤ用ゴム部材の製造方法を提供する。【解決手段】リボン状の未加硫のゴムストリップを、略円筒状の被巻付体に螺旋状に巻き付けることによりタイヤ用の複数層が重なるゴム部材を製造するタイヤ用のゴム部材の製造方法であって、螺旋に巻装するにより半径方向内側の第１のゴム層を形成する第１のゴムストリップと、その外側で螺旋に巻回することにより第２のゴム層を形成する第２のゴムストリップとの螺旋の捩れ向き、及び軸心巻付け方向を同じとしている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リボン状の未加硫のゴムストリップを、略円筒状の被巻付体に螺旋状に巻き付けることによりタイヤ用のゴム部材を製造するタイヤ用のゴム部材の製造方法であって、
前記ゴム部材は、ゴムストリップを螺旋に巻装することにより形成されかつ半径方向内外で重なる複数のゴム層を用いるとともに、
螺旋に巻装するにより半径方向内側の第１のゴム層を形成する第１のゴムストリップと、その外側で螺旋に巻回することにより第２のゴム層を形成する第２のゴムストリップとの螺旋の捩れ向き、及び軸心巻付け方向を同じとしたことを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項２】
前記ゴム部材は、前記第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとの材質が異なるとともに、第１のゴム層はトレッドゴムのベースゴム層を形成し、かつ第２のゴム層は前記トレッドゴムのキャップゴム層を形成することを特徴とする請求項１記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項３】
前記第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとの少なくとも厚さを同じとするとともに、軸心巻付け方向を同ピッチ、かつ第１のゴム層の巻装された第１のゴムストリップの上方端縁と、第２のゴムストリップの下方端縁との端面を揃えて巻装することを特徴とする請求項１記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項４】
前記第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとは、巻き付けに先駆け、ストリップ側縁を互いに接合した広巾の複合ゴムストリップとすることにより、螺旋に巻装するにより半径方向内側の第１のゴム層を形成する第１のゴムストリップと、その外側の第２のゴム層を形成する第２のゴムストリップとの螺旋の捩れ向き、及び軸心巻付け方向とを同じとしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムストリップを螺旋巻きすることによりタイヤ用のゴム部材を形成するストリップワインド工法において、ゴム部材中の空気残りを低減しうるタイヤ用ゴム部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トレッドゴム、サイドウォールゴム等の各部位におけるゴム部材を、そのゴム部材の要求特性に合わせた材質のゴムストリップを螺旋巻きして形成することにより、従来のゴム押出機等から所定の仕上げ断面形状で連続して押出す押し出し成形に比して、ゴム押出機のヘッド部に設ける口金の製作、管理の手間を減じ、小型のゴム押出機を使用でき、かつ多品種少量生産を可能とするなど、生産性を向上するストリップワインド工法（以下必要によりＳＴＷ法という）が採用されつつある。
【０００３】
しかしながら、このようなＳＴＷ法では、ゴムストリップを螺旋巻きするものであるため、巻付けに際して、重なるゴムストリップ端縁で生じる段差などに起因して、被巻付け体とその半径方向外方に螺旋巻きされるゴム層との間、又はゴム層同士の間で空気溜まりが生じる危険性が、前記従来法に比しては増大する。従って、ゴムストリップを、両側縁に薄肉の耳部を設けた段付き状とする提案もなされている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平２０００−２５４９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記提案のものは、両端縁が薄肉段付きとなり、端面を斜めとするときには、基部厚さよりも周縁段差を減じ、仕上げ断面形状と輪郭形状との間の外周縁での誤差を低減し、かつ肉厚の基部により巻付け回数を低減するなども可能となるなどの効果を奏しうる。しかし両端縁に係る耳部を設けることは、口金押出し成形が必要となり、生産性を低下しやすいという課題を生じる。
【０００６】
従って、本発明は、ＳＴＷ法において矩形断面のゴムストリップを用いる場合にも、空気溜まりを低減しうるタイヤ用ゴム部材の製造方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本件請求項１に係る発明は、リボン状の未加硫のゴムストリップを、略円筒状の被巻付体に螺旋状に巻き付けることによりタイヤ用のゴム部材を製造するタイヤ用のゴム部材の製造方法であって、
前記ゴム部材は、ゴムストリップを螺旋に巻装することにより形成されかつ半径方向内外で重なる複数のゴム層を用いるとともに、
螺旋に巻装するにより半径方向内側の第１のゴム層を形成する第１のゴムストリップと、その外側で螺旋に巻回することにより第２のゴム層を形成する第２のゴムストリップとの螺旋の捩れ向き、及び軸心巻付け方向とを同じとしたことを特徴とする。
【０００８】
本件請求項２に係る発明は、前記ゴム部材が、前記第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとの材質が異なるとともに、第１のゴム層はベースゴム層を形成し、かつ第２のゴム層はキャップゴム層を形成すること、請求項３に係る発明は、前記第１のゴムストリップと第２のゴムストリップの少なくとも厚さを同じとするとともに、軸心巻付け方向を同ピッチ、かつ第１のゴム層の巻装された第１のゴムストリップの上方端縁と、第１のゴムストリップの下方端縁との端面を揃えて巻装することを特徴としている。
【０００９】
さらに本件請求項４に係る発明は、前記第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとが、巻き付けに先駆け、ストリップ側縁を互いに接合した広巾の複合ゴムストリップとすることにより、螺旋に巻装するにより半径方向内側の第１のゴム層を形成する第１のゴムストリップと、その外側の第２のゴム層を形成する第２のゴムストリップとの螺旋の捩れ向き、及び軸心巻付け方向とを同じとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本件請求項１に係る発明においては、半径方向内側の第１のゴム層を形成する第１のゴムストリップと、その外側で螺旋に巻回することにより第２のゴム層を形成する第２のゴムストリップとの螺旋の捩れ向き、及び軸心巻付け方向を同じとすることよって、螺旋巻きにより生じる段差の螺旋の向きを内外で合わせ，第１，第２のゴム層で段差を一致させるようにもでき，このときには、第１のゴムストリップの半径方向外向き面と、第２のゴムストリップの内向き面との間に空所を減じて半径方向に互いに近づけて重ね巻きする機会を増し、空気溜りを抑制しうる結果となる。
【００１１】
又本件請求項２に係る発明のように、前記第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとのゴム材質を変えることにより、２つのゴム層からなるゴム部材を空気溜まりを生じることなく形成でき、又請求項３に係る発明においては、前記第１のゴムストリップと第２のゴムストリップの少なくとも厚さを同じとするとともに、軸心巻付け方向を同ピッチ、かつ第１のゴム層の巻装された第１のゴムストリップの上方端縁と、第２のゴムストリップの下方端縁との端面を揃えることにより、各ゴムストリップの少なくとも両端縁での空気溜まりの発生をさらに抑制しうる。
【００１２】
さらに本件請求項４に係る発明においては、前記第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとが、巻き付けに先駆け、ストリップ側縁を互いに接合した広巾の複合ゴムストリップとすることにより、巻付けのヘッド数を減じかつ一度巻きにより異材質のゴム層を形成でき、タイヤ性能、生産性の向上に役立つとともに、前記第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとの間の空気溜まりの発生を減じうる。さらに、薄厚とすることに限界のあるゴムストリップにおいて、複数本のゴムストリップを用いた場合のゲージの過厚化を抑制する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、空気入りタイヤが乗用車用のラジアルタイヤの場合を例示しており、タイヤ１は、ゴム配合を違えた複数種のタイヤ用のゴム部材Ｇ、例えばトレッド部２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３に配されタイヤ外側面をなすサイドウォールゴムＧ２と、前記カーカス６の内側に配されてタイヤ内腔Ｈを囲むインナライナーゴムＧ３と、ビード部４に配されリムずれを防止するクリンチゴムＧ４と、ブレーカ７の両端かつカーカス６との間に配されてブレーカ外端を保護するブレーカクッションゴムＧ５とを含むことができる。なおビード部４のビードコア５から半径方向外側にのびるビードエーペックスゴムＧ６も含めうる。
【００１４】
ここで、図２、３は、ゴム部材３として、比較的厚さが均一なサイドウォールゴムＧ２、インナーライナーゴムＧ３、乃至ゴム部材３の中の略均一厚さを有する同厚さ部分の形成に好適に用いうる場合を例示し、本形態ではサイドウォールゴムＧ２として用いるゴム部材Ｇを形成する場合を示す。
【００１５】
前記サイドウォールゴムＧ２は、図２，３に示すように、半径方向内側の第１のゴム層１１を形成する第１のゴムストリップＴ１と、その外側で螺旋に巻回することにより第２のゴム層１２を形成する第２のゴムストリップＴ２（ゴムストリップＴと総称することがある）との螺旋の捩れ向きｒ、及び軸心巻付け方向ｄとを同じとし、フオーマ１４の外周面１４Ａに巻回される。ここで螺旋の捩れ向きｒとは、螺旋巻き体を横長として平面視した場合において、ゴムストリップＴの螺旋巻きにより生じる段差線ａがその中心線Ｃ廻りでなす捩れ向きをいい、例えば図４（上半分を断面，下半分を平面視している）において、平面視したとき、平面視図に現れる前記段差線ａが左上がりであるとき、螺旋の捩れ向きｒは右捩れｒｒで捩れている。図５のように、右上がりのとき左捩れｒｌという。又軸心巻付け方向ｄはゴムストリップＴが巻回されるフオーマ１４の軸心方向について図の右方向に螺旋巻回するときを右軸心巻付け方向ｄｒと、左方向のとき、左軸心巻付け方向ｄｌといい、図４，５の場合はともに左軸心巻付け方向ｄｌである。
【００１６】
即ち図４は右捩れｒｒ、かつ左軸心巻付け方向ｄｌの場合、図５は左捩れｒｌ、かつ  左軸心巻付け方向ｄｌの場合を示す。同様に、図６は右捩れｒｒ、かつ右軸心巻付け方向ｄｒ、図７は左捩れｒｌ、かつ右軸心巻付け方向ｄｒの場合である。なお、図４〜７はフオーマ１４の外周面１４Ａの直径を矮小に示している。
【００１７】
このように、第１，第２のゴム層１１，１２の第１，第２のゴムストリップＴ１，Ｔ２の螺旋の捩れ向きｒ、及び軸心巻付け方向ｄを同じするため、前記両者の段差線ａを整一して合わせうることとなり，空気の押出し排出をなしうるようにできる。また、好ましくは、第１，第２のゴムストリップＴの軸心巻付けピッチｐ１，ｐ２を同じとするのがよく，かつ段差において接触させるには、前記第１のゴムストリップＴ１と第２のゴムストリップＴ２の厚さを同じとするのが好ましい。
【００１８】
又図３において、第２のゴム層１２の巻付けに際して、前記ピッチｐ、かつ巻装された第１のゴム層１１の第１のゴムストリップＴ１の上方端縁Ｔ１ａと、第２のゴムストリップの下方端縁Ｔ２ｂとの端面を揃えることにより、その部分での空気を排出できゴムストリップＴの端面間での空気溜まりの発生を抑制しうる点で好ましい。又第１のゴムストリップＴ１の半径方向外向き面と、第２のゴムストリップＴ２の内向き面とが、その間に空所を生じることなく半径方向に重なる場合を増し、前記の理由と相俟って空気溜りを抑制しうる。さらに、本形態のように、比較的均一厚さのゴム部材Ｇを製作するときには、比較的長い長尺ローラを用いて、ゴム部材Ｇをフオーマに均一に押付けることができ、空気の押し出しを容易とし、空気溜りの発生を抑制できる。
【００１９】
これに比して、図９のように、第１，第２のゴム層１１ａ、１２ａの螺旋の捩れ向きｒ、又は軸心巻付け方向ｄが異なる場合には、第１のゴム層１１の外周面の前記段差線ａと、第２のゴム層１２の内周面での段差線ａが交差するなど、その向きを揃えることとできない。その結果、ゴムストリップＴの端面付近での空気溜まりの防止効果に劣ることが考えられる。なお図９の場合は、少なくとも軸心巻付け方向ｄの向きを、第１のゴム層１１ａでは左軸心巻付け方向ｄｌ、第２のゴム層１２ａでは右軸心巻き方向ｄｒであり、又捩れの向きｒも、第１のゴム層１１では左軸心巻付け方向ｄｌの場合を示す。同様に、第１のゴム層１１ａでは、左捩れｒｌ、第２のゴム層１２ａでは右捩れｒｒとされ、第１，第２のゴム層１１ａ、１２ａ間に空気溜まりの空間を生じることが推察される。
【００２０】
他方、サイドウォールゴムＧ２を例に取る本形態の場合においては、内側の第１のゴム層１１として、通常のサイドウォールゴム材を用いる一方、外側の外気側の第２のゴム層１２として，耐クラック性に優れるゴムを用いてゴムストリップＴを用いる。前記第１のゴムストリップＴ１として、ＪＩＳＡ硬度が６５°以上かつ７５°以下であり、かつ複素弾性率（Ｅ＊）が７４kgｆ／cm2 以上かつ９０kgｆ／cm2 以下、しかも損失正接（tan δ）が０．２５以上かつ０．３５以下のゴム組成物を、前記第２のゴムストリップ１２として、ＪＩＳＡ硬度が５５°以上かつ６５°以下であり、かつ、複素弾性率（Ｅ＊）が５５kgｆ／cm2 以上かつ６０kgｆ／cm2 以下、しかも損失正接（tan δ）が０．２０以上かつ０．２５以下程度のゴム組成物をも用いうる。例えば天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム等のジエン系ゴムにカーボンを配合した各種のサイドウォールゴムを利用できる。このように、第１，第２のゴムストリップＴ１，Ｔ２として、異なる材質のゴムとすることにより、その適性に応じたゴムからなるゴム部材２を形成できる。なお複素弾性率（Ｅ＊）及び損失正接（tan δ）は、岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて７０℃、周波数１０Ｈｚ、動歪率１％において測定した値である。
【００２１】
そして、前記ゴムストリップＴは、厚さａが０．３〜１．５mm、好ましくは幅Ｗが１５〜３５mmとする。前記幅Ｗが１５mm未満の場合又は厚さｔが０．５mm未満の場合、所定のトレッド断面形状を仕上げる際に、著しく多くの巻き付け回数を必要とし、生産性が低下する傾向がある。逆に前記幅Ｗが３５mmを超える場合又は厚さｔが１．５mmを超える場合、微妙なトレッドゴムの断面形状を作るのが困難になる傾向がある。
【００２２】
図８は、前記第１のゴムストリップＴ１と第２のゴムストリップＴ２とが、巻き付けに先駆け、ストリップ側縁を互いに接合した広巾の複合した一体のゴムストリップＴ０とする他の形態を示している。
【００２３】
これにより、巻付けのヘッド数（アプリケータ数）を減じかつ一度巻きにより異材質のゴム層を形成でき、タイヤ性能の適正化ができ、かつ生産性の向上に役立つ。又前記第１のゴムストリップＴ１と第２のゴムストリップＴ２との間の空気溜まりの発生は少なくとも無くしうる。さらに、押し出しに際して薄厚とすることに限界のあるゴムストリップにおいて、複数本のゴムストリップを接続することにより、ゴムストリップの薄肉化に寄与できゲージの過厚化を抑制する。
【００２４】
なお、第１，第２のゴム層１１，１２は同一のゴム材によっても形成でき、そのときも、１つの口金から広巾のストリップを押出す場合に比して、押し出しの間に側縁を接続することにより、ゴムストリップ自体も安定化でき、１回巻きのゴム分量を増して生産性を向上できる。なお、ゴムストリップＴを並列ストリップとする場合において、さらに３種のストリップなど、より多数のストリップを並列し、又半径方向に重ね合わせることもできる。
【００２５】
図２，３に示したようなサイドウォールゴムＧ２は、前記フオーマ１４は、ゴムストリップＴ等が巻回うされる前記外周面１４Ａが、軸心方向一端において起立し、円板状に展開可能に形成される。そのとき、ブラダーなども採用できる。それによりサイドウォールゴムＧ２であるゴム部材Ｇを円板状に展開させ、図１０に例示するごとく、製造装置を用いて、トロイド状に変形されかつベルト層７、トレッドゴムＧ１などが配されたカーカス６の側面に、貼り付け、生カバーを形成する。しかる後、生カバーを加硫成形し空気入りタイヤを製造しうる。なお展開形態においては、このサイドウォールゴムＧ２に、予め別の成形ドラム上でクリンチゴム１６などと一体化しておく。
【００２６】
このでは、前記トロイド状に膨張変形された前記カーカス６の側面に、円板状のゴムストリップＴを貼り付ける場合を示したが、カーカス６の側面にタイヤ軸を中心として渦巻き状に螺旋に直接巻き付けることにより形成することもできる。前記した構造の第１，第２のゴム層を有するものであれば、さらに多重に、又は部分的に巻装する構成のものも本発明の範囲に包含できる。
【００２７】
以上本発明の実施形態について説明したが、タイヤに要求される性能に応じて断面矩形以外のゴムストリップとし又種々の材料が採用されうる。また、本発明は、乗用車用空気入りタイヤに特に好ましいものではあるが、乗用車用以外にも、自動二輪車用やトラック、バス用のタイヤなど、種々のタイヤにも用いることができるのは言うまでもない。
【実施例】
【００２８】
タイヤサイズが２１５／４５ＺＲ１７でありかつ表１、２に示す仕様にて乗用車用空気入りラジアルタイヤを試作するとともに、その性能についてテストを行った。なお、表１のゴムストリップＣは複合ゴムストリップであり、ゴムストリップＤは２倍厚さのゴムストリップを用いている。空気残りはタイヤを解体することで調査した。生産性は比較例品２を１００とする指数表示をしている。指数が大きい程、良好である。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
【表２】
2007176088.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の態様の一例を示すタイヤ断面図である。
【図２】第１，２のゴム層を重ねた状態の込む部材を例示する断面図である。
【図３】第１のゴム層に、第２のゴム層を巻回する前の状態を例示する断面図である。
【図４】右捩れｒｒ、かつ左軸心巻付け方向ｄｌの場合のゴム層を例示する断面図である。
【図５】左捩れｒｌ、かつ左軸心巻付け方向ｄｌの場合のゴム層を例示する断面図である。
【図６】右捩れｒｒ、かつ右軸心巻付け方向ｄｒの場合のゴム層を例示する断面図である。
【図７】左捩れｒｌ、かつ右軸心巻付け方向ｄｒの場合のゴム層を例示する断面図である。
【図８】ゴムストリップを並列に接続した広巾のゴムストリップを例示する断面図である。
【図９】従来のゴム層の巻付け状態の一例を示す断面図である。
【図１０】サイドウォールゴムの貼り付け状態を例示する断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
２  トレッド部
３  サイドウォール部
４  ビード部
５  ビードコア
６  カーカス
７  ベルト層
９  サイドウォール材
１１  第１のゴム層
１２  第２のゴム層
Ｇ    ゴム部材
Ｇ２  サイドウォールゴム
Ｔ    ゴムストリップ
Ｔ１  第１のゴムストリップ  
Ｔ２  第２のゴムストリップ
【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】
2007176088.tif 000012
【図９】
2007176088.tif 000013
【図１０】
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