(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機からダイスを介して押し出された未加硫のゴムストリップ材を成形ドラムの周囲に巻き付けてタイヤ構成部材を成形する空気入りタイヤの製造方法において、前記ダイスの吐出口形状を少なくとも１つの鋭角部を有するように形成し、かつ該鋭角部の角度αを５°≦α≦４５°にする共に、前記鋭角部の端部を円弧状に形成し、該円弧の半径Ｒを０．１０mm≦Ｒ≦０．５０mmにした空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記角度αが７°≦α≦２０°である請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記円弧の半径Ｒが０．１５mm≦Ｒ≦０．３０mmである請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
前記ダイスの吐出口形状が平行四辺形、菱形又は台形である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
前記ゴムストリップ材を張力を与えながら前記成形ドラムの周囲に巻き付けるようにした請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関し、更に詳しくは、ゴムストリップ材を用いて成形した空気入りタイヤの加硫故障及び耐オゾンクラック性を改善するようにした空気入りタイヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気入りタイヤの製造は、トレッド部を構成するアンダートレッドやキャップトレッド、サイドウォール部を構成するサイドトレッド、ビード部を構成するクッションゴムなどの各タイヤ構成部材を予め成形しておき、それらを製造時にタイヤ成形ドラムに順次供給しながら、グリーンタイヤを成形するようにしている。
【０００３】
ところで近年、上記製造方法に代えて、押出機からダイスを介して押し出された未加硫のゴムストリップ材を成形ドラムの周囲に所定の間隔でドラム軸方向にずらしながら巻き付けて各タイヤ構成部材を成形するようにした空気入りタイヤの製造方法が提案されている。このように各タイヤ構成部材を直接成形することにより、タイヤの製造効率を向上することができると共に、予め成形した各タイヤ構成部材を保管する必要がないため、省スペース化も図ることができ、その結果、タイヤの製造コストを大きく低減することができるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、このようにして成形したグリーンタイヤを加硫すると、ゴムストリップ材を巻き付けたタイヤ構成部材の表面とモールドとの界面にエアー溜まりが発生し易く、加硫故障を招くという問題があった。また、耐オゾンクラック性も悪化する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ゴムストリップ材を巻き付けてタイヤ構成部材を直接成形する場合において、加硫故障及び耐オゾンクラック性を改善することを可能にした空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、押出機からダイスを介して押し出された未加硫のゴムストリップ材を成形ドラムの周囲に巻き付けてタイヤ構成部材を成形する空気入りタイヤの製造方法において、前記ダイスの吐出口形状を少なくとも１つの鋭角部を有するように形成し、かつ該鋭角部の角度αを５°≦α≦４５°にする共に、前記鋭角部の端部を円弧状に形成し、該円弧の半径Ｒを０．１０mm≦Ｒ≦０．５０mmにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
このようにダイスの吐出口形状を鋭角部を有するようにすると共に、その鋭角部の角度を上記のように規定するので、押出機からダイスを経て押し出された未加硫のゴムストリップ材は、その断面形状が少なくとも１つの鋭角部を持つようになる。そのため、その鋭角部をモールド側となるように巻き付けることにより、成形したタイヤ構成部材のモールド側表面を滑らかにすることができ、モールドとの界面にエアー溜まりが発生するのを抑えることができる。従って、加硫故障が改善できると共に、耐オゾンクラック性の改善も可能になる。
【０００８】
前記鋭角部の角度αは５°≦α≦４５°の関係にすることが必要であるが、より好ましくは７°≦α≦２０°にすると良い。このような鋭角部を有するダイスから押し出されるゴムストリップ材の耳切れ等を防止するために、鋭角部の端部を円弧状に形成し、該円弧の半径Ｒを０．１０mm≦Ｒ≦０．５０mm、好ましくは０．１５mm≦Ｒ≦０．３０mmにすると良い。また、ダイスの吐出口形状としては、平行四辺形、菱形又は台形を選択することができる。
【０００９】
本発明において、ゴムストリップ材は張力を与えながら成形ドラムの周囲に巻き付けることが好ましい。このようにゴムストリップ材に張力を与えることにより、重ね合わせたゴムストリップ材の接合界面の接着性を向上し、耐オゾンクラック性を更に有効に改善することができる。
【００１０】
【発明の実施形態】
以下、本発明を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの製造装置を示すものである。この製造装置は、押出機１からダイス２を介して押し出された未加硫のゴムストリップ材３をタイヤ成形ドラム４の周囲に所定の間隔でドラム軸方向にずらしながら、隣接するゴムストリップ材３と重なるように巻き付けて任意のタイヤ構成部材を成形するようになっている。
【００１２】
ダイス２は、図２に示すように吐出口２ａの形状が平行四辺形に形成され、鋭角部２ｂを有するようになっている。その鋭角部２ｂの角度αは５°≦α≦４５°の範囲である。
【００１３】
図３に示す空気入りタイヤにおいて、トレッド部１１を構成するアンダートレッド１１ａとキャップトレッド１１ｂ、サイドウォール部１２を構成するサイドトレッド１２ａ、ビード部１３を構成するクッションゴム１３ａ、及びビードフィラー１６を構成するビードフィラーゴム１６ａの各タイヤ構成部材は未加硫のゴムストリップ材を用いて成形することができるが、本発明では、少なくともモールドに当接するキャップトレッド１１ｂ、サイドトレッド１２ａ及びクッションゴム１３ａをダイス２の吐出口２ａから押し出されたゴムストリップ材３を用いて成形するのである。
【００１４】
図３において、１４は左右のビード部１３間に装架されたカーカス層、１５は左右のビード部１３に埋設されたヒードコア、１６はヒードコア１５の外周に配設されたビードフィラー、１７はトレッド部１１におけるカーカス層１４の外周側に配置されたベルト層、１８はタイヤ内側に配設されたインナーライナーである。
【００１５】
本発明は、ゴムストリップ材を巻き付けて各タイヤ構成部材を成形する空気入りタイヤの製造方法を鋭意検討した結果から得られたものである。即ち、押出機からダイスを介して押し出された未加硫のゴムストリップ材を巻き付けて成形した従来のタイヤ構成部材は、図４に示すように長方形の縦断面形状を有するゴムストリップ材１９のエッジ部により、その表面が階段状になって非常に粗い面になっていた。そのため、その粗い表面とモールドとの界面にエアー溜まりが発生し易く、加硫故障を招くことが判った。また、その粗い表面のため、製造された空気入りタイヤの表面が凹凸状になり、その凹部にオゾンクラックが発生し易くなっていた。そこで、本発明ではゴムストリップ材を押し出すダイス２の吐出口２ａの形状を平行四辺形状にしたのである。
【００１６】
このようにダイス２の吐出口２ａの形状を特定することにより、押出機１からダイス２を介して押し出された未加硫のゴムストリップ材３は、その断面形状が平行四辺形状になるため、それを巻き付けて成形したタイヤ構成部材は、図５に示すように、鋭角部２ｂが隣接するゴムストリップ材３に重なるようになるため、タイヤ構成部材の表面が滑らかになる。従って、モールドとの界面にエアー溜まりが発生し難くなるので、加硫故障の改善ができ、かつ耐オゾンクラック性の向上が可能になる。
【００１７】
上記鋭角部２ｂの角度αが５°より小さいと、ゴムストリップ材３を押し出した際に鋭角部２ｂでゴム切れが発生し易くなる。逆に４５°を超えると、加硫故障を効果的に改善することができない。この角度αは、７°≦α≦２０°の範囲において最も有効である。
【００１８】
本発明において、ダイス２の吐出口２ａの形状は、少なくとも１つの鋭角部２ｂを有する形状であれば良く、上述した平行四辺形に代えて、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように鋭角部２ｂを有する菱形や台形状にしても良い。
【００１９】
上記吐出口２ａの鋭角部２ｂは、その端部２b1を図７に示すように円弧状に形成する。その円弧の半径Ｒとしては、０．１０mm≦Ｒ≦０．５０mm、より好ましくは０．１５mm≦Ｒ≦０．３０mmにすることが、ゴムストリップ材の鋭角部２ｂにおけるゴム切れや加硫故障改善の点から望まれる。
【００２０】
上述したゴムストリップ材３は、各タイヤ構成部材を成形する時に、所定の間隔でドラム軸方向にずらしながら隣接するゴムストリップ材３と重なり合うように巻き付ける（図５）が、その際、引っ張り張力を加えながら巻き付けることが好ましい。このようにゴムストリップ材３に張力を与えることにより、重なり合うゴムストリップ材３の接合界面の接着性を高め、成形工程でのステッチング効果を高めることができるので、耐オゾンクラック性を更に向上することができる。ゴムストリップ材３の張力は、押出機１によるゴムストリップ材３の供給速度と、タイヤ成形ドラム４の表面速度とを制御することにより任意に調整することが可能である。そのため、押出機１によるゴムストリップ材３の供給速度は、タイヤ成形ドラム４の表面速度の８０〜１２０％の範囲で制御自在であることが好ましい。
【００２１】
本発明では、タイヤ成形ドラムを用いてグリーンタイヤを成形し、そのグリーンタイヤを加硫して空気入りタイヤを製造する工程は、従来と同じであるため、その詳細な説明は省略する。
【００２２】
また、上記実施形態はゴムストリップ材をタイヤ成形ドラムに直接巻き付ける場合について説明したが、本発明ではゴムストリップ材を押し付けローラ等に一旦巻き付け、そこからタイヤ成形ドラムに転写するようにしても良い。
【００２３】
【実施例】
タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５で共通にし、ダイス吐出口の形状を平行四辺形、その鋭角部の角度αを１０°、円弧の半径Ｒを０．２mmにして押し出したゴムストリップ材を用いた本発明タイヤと、ダイス吐出口の形状を長方形にして押し出したゴムストリップ材を用いた従来タイヤとをそれぞれ製作した。
【００２４】
これら試験タイヤについて、以下測定条件により、加硫故障及び耐オゾンクラック性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
【００２５】
加硫故障：
各試験タイヤをそれぞれ１０００本製作し、加硫故障の有無を調べた。評価結果は、従来タイヤを１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど加硫故障が少ないことを意味する。
【００２６】
耐オゾンクラック性：
各試験タイヤのサイドトレッド部から試験片を切り出し、その試験片を静的オゾン試験機を用いてオゾン濃度１００pphm、温度５０℃、伸長率４０％の状態で１６８時間暴露し、クラックの発生量を測定した。評価結果は、従来タイヤを１００とする指数にて評価した。この指数値が小さいほど耐オゾンクラック性が優れている。
【００２７】
【表１】
0004375864.tif 000002
【００２８】
表１から明らかなように、本発明の方法により製造された本発明タイヤは、加硫故障及び耐オゾンクラック性が顕著に改善されていた。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、押出機からダイスを介して押し出された未加硫のゴムストリップ材を成形ドラムの周囲に巻き付けてタイヤ構成部材を成形する空気入りタイヤの製造方法において、ダイスの吐出口形状を特定することにより、成形したタイヤ構成部材のモールド側表面を滑らかにすることができるので、加硫故障及び耐オゾンクラック性の改善が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの製造装置の要部を示す側面図である。
【図２】図１のダイスの吐出口を示す正面図である。
【図３】本発明の製造方法により製造された空気入りタイヤの一例を示す半断面図である。
【図４】従来の製造方法によりゴムストリップ材を巻き付けて成形したタイヤ構成部材の断面図である。
【図５】本発明の製造方法によりゴムストリップ材を巻き付けて成形したタイヤ構成部材の断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、それぞれダイスの変形例を示す正面図である。
【図７】ダイスの吐出口鋭角部の他の形状を示す説明図である。
【符号の説明】
１  押出機
２  ダイス
２ａ  吐出口
２ｂ  鋭角部
２b1  端部
３  ゴムストリップ材
４  タイヤ成形ドラム
１１  トレッド部
１１ａ  アンダートレッド
１１ｂ  キャップトレッド
１２  サイドウォール部
１２ａ  サイドトレッド
１３  ビード部
１３ａ  クッションゴム
Ｒ  鋭角部端部の円弧の半径
α  鋭角部の角度
【図１】
0004375864.tif 000003
【図２】
0004375864.tif 000004
【図３】
0004375864.tif 000005
【図４】
0004375864.tif 000006
【図５】
0004375864.tif 000007
【図６】
0004375864.tif 000008
【図７】
0004375864.tif 000009