(57)【要約】【課題】一本のフィラメントで構成されるコードを使用することにより、生産性が向上し、製造コストを低減でき、しかもカール癖によるタイヤの製造工程での工程問題の発生による生産性の低下を防ぐことができるタイヤ用ゴム部材の製造方法、タイヤ用ゴム部材の製造装置およびタイヤ用ゴム部材を提供することを課題とする。【解決手段】カール癖のあるコードを、カール方向が上下方向になるように配置し、かつカール方向が上向きの前記コードと、カール方向が下向きの前記コードを適宜組み合わせて前記コードのカール力を打ち消し合うように前記コード集合体にゴムをトッピングすることを特徴とする。【選択図】  図１
2012166441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔で水平に並べられた複数本のコードから形成されるコード集合体にゴムをトッピングするタイヤ用ゴム部材の製造方法であって、
カール癖のある前記コードを、カール方向が上下方向になるように配置し、かつカール方向が上向きの前記コードと、カール方向が下向きの前記コードを適宜組み合わせて前記コードのカール力を打ち消し合うように前記コード集合体にゴムをトッピングする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】
前記コードの直径が、０．２０〜０．６０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項３】
前記タイヤ用ゴム部材のゲージ厚が、前記コードの直径の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法に使用されるタイヤ用ゴム部材の製造装置であって、
前記コード集合体にゴムをトッピングするカレンダートッピング装置と、
前記コードを巻き出すための巻出し用リールを有し、前記コードを前記カレンダートッピング装置に誘導する誘導手段と
を備えており、
前記誘導手段により、カール方向が上向きの前記コードと、カール方向が下向きの前記コードとが適宜組み合わさるように構成されていることを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造装置。
【請求項５】
前記コードを前記誘導手段に巻き出すための巻出し用リールの胴部の直径が、１４０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項４に記載のタイヤ用ゴム部材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用ゴム部材とその製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定間隔で水平に並べられた複数本のスチールコードにゴムをトッピングして製造されるタイヤ用ゴム部材（トップ反）がタイヤ製造において用いられる。
【０００３】
このタイヤ用ゴム部材に使用されるスチールコードについては、通常、複数本のフィラメントを撚って構成されるスチールコードが採用されている（例えば、特許文献１〜３）。
【０００４】
これに対して、一本のフィラメントで構成されるスチールコード（以下「１×１構成のスチールコード」ともいう）は、上記の撚りタイプのスチールコードと比べ、フィラメントの撚り工程が不要となるため、生産性が向上し、製造コストを低減できる。このため、１×１構成のスチールコードの採用が望まれるが、以下の問題がある。
【０００５】
即ち、フィラメントの伸線工程では、仕上がりフィラメント径よりも太い母材を複数のダイスを通して徐々に細くすることによりフィラメントが生産される。このため、この伸線工程では、フィラメントの張力を取り除いたときに、フィラメントにコイル状の癖（カール癖）がつく。
【０００６】
そして、カール癖のあるフィラメントを使用した場合、撚りタイプのスチールコードは、撚り工程においてフィラメントが捻じられることによりカール癖が改善されるのに対して、１×１構成のスチールコードについては、撚り工程がないためカール癖が改善されない。
【０００７】
また、１×１構成のスチールコードについて、撚りタイプのスチールコードと同等の強度を得ようとすれば、フィラメント径を大きくする必要が生じるため、リールに巻き取られたときの巻き癖によるカール力がさらに大きくなる。このスチールコードのカールが原因で、タイヤ製造工程において、工程問題が発生し、タイヤ品質の低下や製造コストの上昇等の問題が発生する。
【０００８】
これは、従来の製造方法や製造装置には、これらに対する対策がなされていないためである。この点について図２を用いて説明する。
【０００９】
図２は、従来のタイヤ用ゴム部材の製造装置を模式的に示す図である。図２に示すように、従来のタイヤ用ゴム部材の製造装置は、カレンダートッピング装置１００と、スチールコード１０１をカレンダートッピング装置１００に誘導する誘導手段１０２とを備えている。
【００１０】
そして、従来の誘導手段１０２は、スチールコード１０１の巻き癖については考慮がなされていないため、製造されるタイヤ用ゴム部材１０３は、カール方向が同方向の複数本のスチールコード１０１にゴムがトッピングされた構成となる。このため、スチールコード１０１にゴムを被覆したタイヤ用ゴム部材１０３がカールし、タイヤ製造工程において
工程問題が発生し、タイヤ品質の低下や製造コストの上昇等の問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平６−１５７６３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６４８７８号公報
【特許文献３】特開２００９−４０３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで本発明は、１×１構成のスチールコード（以下、単に「コード」ともいう）を使用することにより、生産性が向上し、製造コストを低減でき、しかもカール癖によるタイヤの製造工程での工程問題の発生による生産性の低下を防ぐことができるタイヤ用ゴム部材の製造方法、タイヤ用ゴム部材の製造装置および前記製造方法により製造されたタイヤ用ゴム部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以下、各請求項の発明を説明する。
【００１４】
請求項１に記載の発明は、
所定の間隔で水平に並べられた複数本のコードから形成されるコード集合体にゴムをトッピングするタイヤ用ゴム部材の製造方法であって、
カール癖のある前記コードを、カール方向が上下方向になるように配置し、かつカール方向が上向きの前記コードと、カール方向が下向きの前記コードを適宜組み合わせて前記コードのカール力を打ち消し合うように前記コード集合体にゴムをトッピングすることを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法である。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、
前記コードの直径が、０．２０〜０．６０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法である。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、
前記タイヤ用ゴム部材のゲージ厚が、前記コードの直径の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法である。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法に使用されるタイヤ用ゴム部材の製造装置であって、
前記コード集合体にゴムをトッピングするカレンダートッピング装置と、
前記コードを巻き出すための巻出し用リールを有し、前記コードを前記カレンダートッピング装置に誘導する誘導手段と
を備えており、
前記誘導手段により、カール方向が上向きの前記コードと、カール方向が下向きの前記コードとが適宜組み合わさるように構成されていることを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造装置である。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、
前記コードを前記誘導手段に巻き出すための巻出し用リールの胴部の直径が、１４０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項４に記載のタイヤ用ゴム部材の製造装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、一本のフィラメントで構成されるコードを使用することにより、生産性が向上し、製造コストを低減でき、しかもカール癖によるタイヤの製造工程でのトラブルによる生産性の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態のタイヤ用ゴム部材の製造装置を模式的に示す図である。
【図２】従来のタイヤ用ゴム部材の製造装置を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態につき、具体的に説明する。
【００２２】
１．タイヤ用ゴム部材の製造装置
図１は、本発明の実施の形態のタイヤ用ゴム部材の製造装置を模式的に示す図である。図１に示すように、本発明の実施の形態のタイヤ用ゴム部材の製造装置は、ゴム押出機等を有するカレンダートッピング装置１と、複数本のスチールコード２をコード集合体に形成してカレンダートッピング装置に誘導する誘導手段３とを備えている。なお、タイヤ用ゴム部材４は、タイヤのブレーカーの構成材料として使用される。
【００２３】
誘導手段３は、ガイドローラ５、スチールコード２をカレンダートッピング装置１に巻き出すための複数個の巻出し用リール（図示省略）等を有している。各巻出し用リールにはスチールコード２が巻回されている。
【００２４】
前記巻出し用リールの胴部の直径は、好ましくは１４０ｍｍ以上に設定され、より好ましくは１５０ｍｍ以上に設定される。
【００２５】
複数個の前記巻出し用リールは、カール方向が上向きのスチールコード２と、カール方向が下向きのスチールコード２とが一本毎に交互に配置されるように、上下に配置されている。
【００２６】
そして、上側に位置する前記巻出し用リールから巻き出されるカール方向が上向き（または下向き）のスチールコード２と、下側に位置する前記巻出し用リールから巻き出されるカール方向が下向き（または上向き）のスチールコード２とが、ガイドローラ３により組み合わされて、カール方向が上向きのスチールコード２と、カール方向が下向きのスチールコード２とが一本毎に交互に配置される。
【００２７】
２．タイヤ用ゴム部材の製造方法
本発明のタイヤ用ゴム部材の製造方法は、上記の製造装置を用いて実施され、所定の間隔で水平に並べられた複数本のスチールコード２から形成されるコード集合体にゴムをトッピングしてタイヤ用ゴム部材４を製造する。
【００２８】
前記のコード集合体は、上記のように、カール方向が上向きのスチールコード２と、カール方向が下向きのスチールコード２とが一本毎に交互に配置されているため、この状態でトッピングが施されることにより、スチールコード２のカール力が打ち消し合わされたタイヤ用ゴム部材が製造される。
【００２９】
本タイヤ用ゴム部材の製造方法では、スチールコード２の直径は、０．２０〜０．６０ｍｍのものを用い、タイヤ用ゴム部材４のゲージ厚は、好ましくはスチールコード２の直径の１．５倍以上に設定され、より好ましくはスチールコード２の直径の１．７倍以上に設定される。これにより、カール量が１０ｍｍ以下のタイヤ用ゴム部材４が製造される。
【００３０】
フィラメント径が０．２ｍｍを下回るとスチールコード２の剛性が小さすぎ、操縦安定性能が、市場が要求するレベルに達しない。一方、０．６ｍｍを超えると剛性が高くなり、カール量を１０ｍｍ以下にすることが困難になると共に、タイヤの乗り心地性能も市場要求レベルに達しなくなる。
【００３１】
３．本実施の形態の効果
（１）本実施の形態によれば、カール方向が上向きのスチールコードと、カール方向が下向きのスチールコードを適宜組み合わせてスチールコードのカール力を打ち消し合うようにしているため、タイヤ用ゴム部材のカール量（跳ね上がり量）を抑えることができ、生産されるタイヤの仕上り精度に悪影響を与えず、タイヤの製造工程での生産性の悪化を伴なわずタイヤを生産することができる。
【００３２】
（２）特に、コード径を０．２０〜０．６０ｍｍの範囲に設定することにより、タイヤ用ゴム部材のカール量が小さく抑えられることが顕著になる。このため、タイヤの生産性や乗心地性能等の市場要求性能を同時に満たすことができる。
【００３３】
（３）また、タイヤ用ゴム部材のゲージ厚をスチールコードの直径の１．５倍以上になるように設定することにより、タイヤ用ゴム部材のカール量が小さくなり、タイヤの生産性の低下を防止できる。
【００３４】
（４）また、巻出し用リールの胴部の直径を１４０ｍｍ以上に設定することにより、前記同様、タイヤ用ゴム部材のカール量が小さくなり、タイヤ製造工程の工程問題の発生を低減できる。
【実施例】
【００３５】
（実施例Ａ）
実施例Ａについては、本実施の形態の製造装置を用いて、上記のようにカール方向が上向きと下向きのスチールコードとを一本毎に交互に配置されて形成されるコード集合体（振り分け）にゴムをトッピングしてタイヤ用ゴム部材を作製し、このタイヤ用ゴム部材のカール量を測定した。
【００３６】
（比較例Ａ）
比較例Ａについては、上記の従来の製造装置を用いて、カール方向が同方向のスチールコードにより形成されるコード集合体にゴムをトッピングしてタイヤ用ゴム部材を作製し、このタイヤ用ゴム部材のカール量を測定した。
【００３７】
実施例Ａおよび比較例Ａのスチールコードは、共に、１×１構成のスチールコードであり、フィラメント径（コード径）は、０．１５〜０．６０ｍｍであり、スチールコードの打ち込み本数は３５本／５ｃｍであり、トッピングゲージ（トップピング厚み）は、コード径＋０．５０ｍｍである。また、作製したタイヤ用ゴム部材の幅は、３０ｃｍ、長さは１ｍである。
【００３８】
（測定内容）
前記の通りタイヤ用ゴム部材のカール量を測定した。カール量は、タイヤ用ゴム部材の最も大きく跳ね上がる位置の跳ね上がり量をメジャーで計量することにより測定した。なお、カール量は、裁断工程等の生産性から１０ｍｍ以下であることが望ましい。なお、カール量と共に、タイヤの操縦安定性能についても調べた。
【００３９】
（測定結果）
結果を表１、表２に示す。
【００４０】
【表１】
2012166441.tif 000003
【００４１】
【表２】
2012166441.tif 000004
【００４２】
表１および表２より、以下のことを確認した。実施例の場合は、フィラメント径に関係なく、すべて比較例の場合よりタイヤ用ゴム部材のカール量が小さく抑えられている（いずれも、１０ｍｍ以下に抑えられている）。特に、コード径が０．２０〜０．６０ｍｍの範囲の場合に、カール量が顕著に小さく抑えられることが確認できた。
【００４３】
（実施例Ｂ）
実施例Ｂおよび比較例Ｂは、さらにトッピングゲージ、巻出しリールの胴部の直径を変えてタイヤ用ゴム部材を作製した例である。作製したタイヤ用ゴム部材のサイズは、実施例Ａ、比較例Ａと同一サイズである。また、スチールコードの打ち込み本数は３５本／５ｃｍである。なお、比較例Ｂ１は、実施例Ｂやその他の比較例Ｂ２〜Ｂ８とは異なり、撚りタイプのコード（２本のスチールフィラメントの撚りタイプ）を用いた。
【００４４】
そして、各タイヤ用ゴム部材のカール量を測定した。また、タイヤ用ゴム部材を２６度の角度で裁断して１ｓｔと２ｎｄのブレーカーを作成して、１９５／６５Ｒ１５のＰＣＲタイヤを試作した。
【００４５】
（測定内容）
（１）タイヤ用ゴム部材カール量
実施例Ａ、比較例Ａの場合と同様、タイヤ用ゴム部材における幅３０ｃｍ長さ１ｍの面内の１番大きく跳ね上がっている位置の跳ね上がり量をメジャーで計量することで、タイヤ用ゴム部材カール量（ｍｍ）を測定した。
【００４６】
（２）タイヤの操縦安定性能及び乗り心地性能試験
試験タイヤを排気量２０００ｃｃの乗用車に装着し、テストコースでテストドライバーの官能評価にて５点法で評点付けを行った。なお、操縦安定性能及び乗り心地性能は３．０以上が一般市場で受け入れられるレベルである。
【００４７】
（測定結果）
結果を表３および表４に示す。
【００４８】
【表３】
2012166441.tif 000005
【００４９】
【表４】
2012166441.tif 000006
【００５０】
表３、表４より、以下のことを確認した。
（１）タイヤ用ゴム部材カール量
実施例の場合は、トッピングゲージ、巻出しリールの胴部の直径に関係なく、比較例Ｂ１を除く、すべて比較例の場合より、タイヤ用ゴム部材のカール量が小さく抑えられていることが確認できた。
【００５１】
（２）タイヤの操縦安定性能及び乗り心地性能試験
実施例の場合は、トッピングゲージ、巻出しリールの胴部の直径に関係なく、操縦安定性能及び乗り心地性能は一般市場で受け入れられるレベルであることが確認できた。
【００５２】
以上の結果から明らかなように、リール胴径は１４０ｍｍ以上、コード径ｄは０．２〜０．６ｍｍ、トッピングゲージ厚は１．５ｄ（ｍｍ）以上であることが好ましいことが分かった。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１、１００        カレンダートッピング装置
２、１０１        スチールコード
３、１０２        誘導手段
４、１０３        タイヤ用ゴム部材
５                ガイドローラ
【図１】
2012166441.tif 000007
【図２】
2012166441.tif 000008