説明

タイヤ部材用トップ反の製造方法

【課題】トップ反を裁断して得られたタイヤ部材を生タイヤに貼り付け加硫を行う際、エンズ分布が不均一になることがないタイヤ部材用トップ反の製造方法を提供する。
【解決手段】平行かつ所定間隔で配列してなるテキスタイルコード3と、テキスタイルコード3と略直角方向に向く横糸とが織り合わされたテキスタイル部材5に、トッピングゴム6を被覆してタイヤ部材用トップ反8を製造する方法であって、環状溝22がロール軸方向に所定間隔で形成されると共に、環状溝22間に切断刃23が突出して設けられた溝付きロール21をテキスタイルコード3と略直角方向に配置し、テキスタイル部材5を溝付きロール21に通過させることにより、横糸4を切断刃23で切断すると共に、テキスタイルコード3を環状溝22に嵌め込んで整列させ、その後、横糸4が切断されたテキスタイルコード3をカレンダー装置1に搬入して、ゴムをトッピングする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤ部材用トップ反の製造方法に関し、詳しくは、横糸と縦糸とからなるテキスタイル部材にゴムをトッピングすることによりタイヤ部材用トップ反を得るタイヤ部材用トップ反の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
タイヤの製造工程においては、テープ状やベルト状の各種タイヤ部材が使用されている。これらのタイヤ部材は、従来より、横糸と縦糸とからなるテキスタイル部材の両面に未加硫ゴム(トッピングゴム)を被覆(トッピング)してトップ反とするトッピング工程を経た後、所定の寸法にカットすることにより製造されている(例えば、特許文献1)。
【0003】
このトッピング工程につき、図8および図9を用いて、具体的に説明する。なお、図8は従来のタイヤ製造工程におけるトッピング工程の概要を模式的に示す斜視図であり、図9は製造されたトップ反の断面図である。
【0004】
図8、図9において、51はテキスタイルコード(縦糸)であり、52は横糸である。テキスタイルコード51と横糸52とが織り合わされてテキスタイル部材53が構成されている。ここで、横糸52は、トッピング処理される前のテキスタイルコード51の間隔(エンズ分布)の均一性を保つために打ち込まれている。そして、54は上下2組のカレンダーロールを有するカレンダー装置であり、55は上下各カレンダーロールより供給されるトッピングゴムである。
【0005】
テキスタイル部材53がカレンダー装置54を通過する際、テキスタイル部材53の両面にトッピングゴム55が被覆されることにより、トッピングゴム層56が形成されたトップ反57が製造される。
【0006】
このように、従来の方法においては、横糸52が残ったまま(つながったまま)の状態でトップ反57が製造されていた。しかし、トップ反57を所定のサイズに裁断して得られたタイヤ部材(例えば、ボディープライ)を生タイヤに貼り付け、加硫を行った場合、タイヤ部材の両側では横糸が切断されているため、切断されていない横糸52の影響を受けて、加硫後の製品タイヤでは、テキスタイルコード51の間隔(エンズ分布)が不均一になる場合があった。テキスタイルコードの間隔(エンズ分布)が不均一になった製品タイヤは、ユニフォミティーを悪化させるため、不良品となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2002−321267号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上記の問題に鑑み、トップ反を裁断して得られたタイヤ部材を生タイヤに貼り付け加硫を行う際、テキスタイルコードの間隔(エンズ分布)が不均一になることがないタイヤ部材を提供することが可能となるタイヤ部材用トップ反の製造方法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】
【0009】
本発明に係るタイヤ部材用トップ反の製造方法は、
平行かつ所定間隔で配列してなるテキスタイルコードと、前記テキスタイルコードと略直角方向に向く横糸とが織り合わされたテキスタイル部材に、トッピングゴムを被覆してタイヤ部材用トップ反を製造するタイヤ部材用トップ反の製造方法であって、
環状溝がロール軸方向に所定間隔で形成されると共に、前記環状溝間に切断刃が突出して設けられた溝付きロールを、前記テキスタイルコードと略直角方向に配置して、前記テキスタイル部材を前記溝付きロールに通過させることにより、前記横糸を前記切断刃で切断すると共に、前記テキスタイルコードを前記環状溝に嵌め込んで整列させ、
その後、前記横糸が切断された前記テキスタイルコードをカレンダー装置に搬入して、前記トッピングゴムを被覆することにより、タイヤ部材用トップ反を得る
ことを特徴とする。
【0010】
そして、前記のタイヤ部材用トップ反の製造方法は、
環状突出部がロール軸方向に所定間隔で形成された押さえロールを、前記環状突出部が前記溝付きロールの前記環状溝と対向するように、前記溝付きロールと並設させ、
前記溝付きロールの前記環状溝からのテキスタイルコードの浮き上がりを、前記環状突出部により抑えることを特徴とする。
【0011】
そして、前記のタイヤ部材用トップ反の製造方法は、
前記環状溝の溝幅aと、溝間隔bと、切断刃の高さcと、刃先の角度θとは、以下の(1)〜(3)に示す関係を満足していることを特徴とする。
(1)0.5≦b/a≦1.0
(2)1.5≦c/a≦3.0
(3)15°≦θ≦35°
【0012】
そして、前記のタイヤ部材用トップ反の製造方法は、
前記環状溝の溝幅aと、切断刃の高さcと、前記環状突出部の高さdと、天面幅eとは、以下の(1)および(2)に示す関係を満足していることを特徴とする。
(1)a=e
(2)d>c
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、テキスタイル部材を溝付きロールに通過させる際に、横糸を切断すると共に、テキスタイルコードを整列させているため、その後トッピングゴムを被覆してトップ反を製造し、得られたトップ反を所定のサイズに裁断することにより得られたタイヤ部材を、生タイヤに貼り付け加硫を行っても、テキスタイルコードの間隔(エンズ分布)が不均一になることがなく、ユニフォミティーの安定した製品タイヤを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るタイヤ部材用トップ反の製造の概要を模式的に示す斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るタイヤ部材用トップ反の製造に用いられる溝付きロールの環状溝にテキスタイルコード(縦糸)が嵌め込まれた状態を示す断面図である。
【図3】図2に示した溝付きロールの一部拡大断面図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係るタイヤ部材用トップ反の製造方法により製造されたトップ反の断面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係るタイヤ部材用トップ反の製造の概要を模式的に示す斜視図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係るタイヤ部材用トップ反の製造に用いられる溝付きロールの環状溝にテキスタイルコードが嵌め込まれた状態を示す断面図である。
【図7】図6に示した溝付きロールと押さえロールの一部拡大断面図である。
【図8】従来のタイヤ部材用トップ反の製造方法におけるトッピング工程の概要を模式的に示す斜視図である。
【図9】従来の製造方法により製造されたタイヤ部材用トップ反の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下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、以下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。
【0016】
(第1の実施の形態)
1.テキスタイル部材
はじめに、第1の実施の形態に係るトップ反の製造方法に用いるテキスタイル部材について説明する。図1は、第1の実施の形態に係るタイヤ部材用トップ反の製造の概要を模式的に示す斜視図である。図1において5は、図外の搬送ロールにより搬送されるテキスタイル部材(簾織り物)であり、テキスタイル部材5は、テキスタイルコード3と横糸4が織り合わされて構成されている。
【0017】
テキスタイル部材5には、例えば幅50mm当たりのテキスタイルコード3の本数(エンズ)が25本〜75本であり、総幅が500mm〜2500mmのものが好ましく用いられる。
【0018】
また、テキスタイルコード3の材質としては、ナイロン(ポリアミド系繊維)、ケブラー(デュポン社製アラミド繊維)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PET(ポリエステル繊維)などの合成繊維、またはレーヨンなどのパルプ系繊維など、従来からテキスタイルコードとして用いられているものが好ましく用いられる。また、横糸4の材質としてはポリエチレン又はポリプロピレンが好ましく用いられる。
【0019】
2.テキスタイル部材の横糸の切断とテキスタイルコードの間隔の固定
次に、テキスタイル部材の横糸の切断とテキスタイルコードの間隔の固定について説明する。図1に示すようにテキスタイル部材5は、図の矢印の方向に搬送される。そして、トッピングゴム6をトッピングするためのカレンダー装置1に搬入される直前に、カレンダー装置1の少し上流側に設けられた横糸切断装置2を通される。
【0020】
横糸切断装置2は、テキスタイル部材5のテキスタイルコード3と略直角方向に配置される溝付きロール21を備える。溝付きロール21の外周面には、ロール軸方向に所定の間隔でテキスタイルコード3を嵌め込むための環状溝22が多数形成されている。
【0021】
また、多数の環状溝22の間には、それぞれ突出させた環状の切断刃23が設けられており、切断刃23間の間隔は切断刃23の根元に行くほど狭くなるように切断刃23の断面形状がほぼ三角形状に形成され、切断刃23の根元と環状溝22とは段差がなく連続して形成されている。また、切断刃23の刃先の間隔は、テキスタイルコード3の太さ(直径)よりも大きく、エンズ等を考慮して設定されている。
【0022】
横糸切断装置2を通されたテキスタイル部材5は、切断刃23により横糸4が切断されると同時にテキスタイルコード3が環状溝22に嵌め込まれる。この時、複数本のテキスタイルコード3は、互いの位置が上下に蛇行することなく、ほぼ同一平面上に所定の間隔で固定される。図2は、第1の実施の形態に係るタイヤ部材用トップ反の製造に用いられる溝付きロールの環状溝にテキスタイルコード(縦糸)が嵌め込まれた状態を示す断面図である。
【0023】
図3は、溝付きロール21の一部拡大断面図であり、図3においてaは環状溝22の溝幅、bは環状溝22の溝間隔、cは切断刃23の高さ、θは切断刃23の刃先の角度である。a+bの値は、対象とするテキスタイル部材のエンズに適合するように設定される。そして、これらa、b、c、θは、以下の条件を満たしていることが好ましい。
(1)0.5≦b/a≦1.0
(2)1.5≦c/a≦3.0
(3)15°≦θ≦35°
【0024】
即ち、上記a、b、c、θを(1)〜(3)の条件を満たすように設定することにより、一般的に使用されている種々のテキスタイル部材に対して、例えば品番毎に適用されているテキスタイルコードの太さが異なっている場合でも、溝付きロール21を交換することなく確実に横糸を切断すると共に、テキスタイルコード3(図2参照)を環状溝22に嵌め込み、より確実に複数本のテキスタイルコードの互いの位置の上下方向の蛇行を抑制しつつ所定の間隔で整列させることができる。
【0025】
なお、溝付きロール21は図外の支持体にて支持されており、また、図外の伝達手段を介して電動機によって回転駆動される。
【0026】
3.トッピング
次に、図1によりトッピングについて説明する。テキスタイル部材5は、前記のように横糸4が切断され、テキスタイルコード3の間隔が所定の間隔で固定された状態でカレンダー装置1に搬入される。カレンダー装置1は、テキスタイルコード3と略直角方向に配置される上成形ロール11、12と、テキスタイルコード3を挟んで反対側に上成形ロール11、12と平行に配置される下成形ロール13、14とを備えている。
【0027】
所定間隔を設けて配置された上成形ロール11、12間に供給されるトッピングゴム6は、上成形ロール11と12の間を通過してシートの状態で上成形ロール11の外周面に載って移動し、所定間隔を設けて配置された下成形ロール13、14間に供給されるトッピングゴム6は、下成形ロール13と14の間を通過してシートの状態で下成形ロール13の外周面に載って移動するようになっている。そして、上成形ロール11と下成形ロール13の間をテキスタイル部材5が通過することにより、テキスタイル部材5の表裏両面がトッピングゴム6で被覆されてトッピングゴム層7が形成されたトップ反8が製造される。
【0028】
図4は、第1の実施の形態に係るタイヤ部材用トップ反の製造方法により製造されたトップ反の断面図である。第1の実施の形態に係るタイヤ部材用トップ反の製造方法によれば、トップ反8の製造に際して、横糸4が切断されているため、前記のようにテキスタイルコード3を溝付きロール21の環状溝22に嵌め込むことができる。
【0029】
また、テキスタイル部材5がカレンダー装置1に搬入される直前に横糸4が切断されると同時にテキスタイルコード3が環状溝22に嵌め込まれて固定されてカレンダー装置1に搬入されるため、トッピングゴム6がトッピングされるまでテキスタイルコード3の間隔が所定の間隔に保たれる。以上の結果、図4に示すように複数本のテキスタイルコード3は、互いの位置が上下方向に蛇行することなく、ほぼ同一平面状に配列され、またエンズが均一なトップ反8を製造することができる。
【0030】
また、第1の実施の形態に係る横糸4が切断されたトップ反8を所定の幅に切断したタイヤ部材(ボディプライ)は、従来のボディプライのように、横糸の影響を受けて加硫後においてテキスタイルコード3の間隔(エンズ分布)が不均一になることがない。
【0031】
そして、上記のようにテキスタイルコード3がほぼ同一平面上に配列されたトップ反8を用いて製造され、またエンズ分布が均一なボディプライを用いることによりユニフォミティが優れた空気入りタイヤを製造することができる。
【0032】
また、テキスタイル部材5は、トッピング前のディッピング反の巻物の状態で巻き崩れが発生しない程度のピッチで横糸が打ち込まれていればよいため、従来15〜20mmのピッチL1(図8参照)で打ち込まれていた横糸を50〜150mmのピッチL2(図1参照)で打ち込めばよく、横糸の打ち込み本数を低減することができる。
【0033】
(第2の実施の形態)
図5は、本発明の第2の実施の形態に係るタイヤ部材用トップ反の製造の概要を模式的に示す斜視図である。図6は、本実施の形態に係るタイヤ部材用トップ反の製造に用いられる溝付きロールの環状溝にテキスタイルコードが嵌め込まれた状態を示す断面図である。
【0034】
図5に示すように、本実施の形態に係るタイヤ部材用トップ反の製造方法は、第1の実施の形態と同様に、テキスタイル部材5の横糸4が切断され、テキスタイルコード3の間隔が所定の間隔で固定された状態でカレンダー装置1に搬入され、トッピングゴムがトッピングされるまでテキスタイルコード3の間隔が所定の間隔に保たれる。これにより、テキスタイルコード3は、互いの位置が上下方向に蛇行することなく、ほぼ同一平面状に配列され、またエンズが均一なトップ反を製造することができる。
【0035】
本実施の形態に用いられる横糸切断装置2Aは、第1の実施の形態で説明した溝付きロール21の他に、溝付きロール21に並設される押さえロール30を備えている点で、第1の実施の形態と異なる。なお、第1の実施の形態と同一の構成については、図面に同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【0036】
図6に示すように、押さえロール30は、溝付きロール21の環状溝22とかみ合う環状突出部31がロール軸方向に所定間隔で形成され、環状突出部31間の間隔は環状突出部31の根元に行くほど狭くなるように環状突出部31の断面形状がほぼ台形形状に形成されている。
【0037】
そして、横糸切断装置2を通されたテキスタイル部材5は、切断刃23により横糸4が切断されると同時にテキスタイルコード3が環状溝22に嵌め込まれる。また、押さえロール30の環状突出部31の存在により、テキスタイルコード3が環状溝22から浮き上がることを抑えることができる。これにより、複数本のテキスタイルコード3は、互いの位置が上下に蛇行することなく、ほぼ同一平面上に所定の間隔で固定される。そして、その後、カレンダー装置1によりトッピングされ、エンズが均一なトップ反8を製造することができる。
【0038】
図7は、図6に示した溝付きロール21と押さえロール30の一部拡大断面図である。図7において、dは環状突出部31の高さ、eは環状突出部31の天面幅である。なお、前記のように、aは環状溝22の溝幅、bは環状溝22の溝間隔、cは切断刃23の高さ、θは切断刃23の刃先の角度である。
【0039】
そして、これらa、c、d、eは、以下の条件を満たしていることが好ましい。
(1)a=e
(2)d>c
【0040】
即ち、上記a、c、d、eを(1)および(2)の条件を満たすように設定することにより、切断刃23の刃先が押さえロール30に当たり破損することを防止することができる。
【0041】
なお、押さえロール30は図外の支持体にて支持されており、また、図外の伝達手段を介して電動機によって回転駆動される。
【実施例】
【0042】
本実施例は、溝幅や溝間隔、切断刃の高さと切断刃の刃先の角度の異なる種々の溝付きロール21を備える横糸切断装置を用いてテキスタイル部材5の横糸を切断すると同時にテキスタイルコード3を溝付きロール21に嵌め込んで固定した後、テキスタイル部材5をカレンダー装置1に搬入してトッピングゴムをトッピングして製造したトップ反8を用いて空気入りタイヤを製造し、ユニフォミティを評価した例である。なお、比較例として、トッピングを行う前に横糸を切断せずに製造したトップ反を用いて空気入りタイヤを製造し、ユニフォミティを評価した。
【0043】
(1)空気入りタイヤの製造
イ.使用した溝付きロール
本実施例では、図3に示した溝幅a、溝間隔b、切断刃の高さc、刃先の角度θについてb/a、c/a、θがそれぞれ表1に示す8種類の溝付きロールを用意してそれぞれの溝付きロールを用いて製造されたトップ反を用いて空気入りタイヤを製造し、それぞれを実施例1〜8とした。なお、a+b=0.83mmとした。また、使用した溝付きロールのロール径は300mmである。
【0044】
ロ.使用したテキスタイル部材
実施例は全て同じテキスタイル部材を使用した。また、比較例も横糸の打ち込みピッチが異なる以外は実施例と同じ構成のテキスタイル部材を使用した。使用したテキスタイル部材の具体的な構成を以下に示す。
テキスタイルコードの太さ :1100dtex/2HM
テキスタイルコードの総本数:1770本
エンズ :61本
横糸の打ち込みピッチ :100mm(実施例)
15mm(比較例)
【0045】
(2)ユニフォミティの測定
イ.測定方法
ユニフォミティ測定機を用いて製造したタイヤの低速RFV(遠心力が作用しない充分に低い速度、例えば10km/h以下の速度でタイヤを回転させた時のタイヤの半径方向の力の変動、即ちラジアルフォースバリエーション)と高速TFV(遠心力が作用する速度、例えば100〜120km/h程度の速度でタイヤを回転させたときにタイヤの前後方向の力の変動、即ちタンジェンシャルフォースバリエショーン)を測定した。なお、実施例1〜8、比較例についてそれぞれ50本のタイヤについて測定し、低速RFV、高速TFVの平均値Xおよび標準偏差σを求めた。
【0046】
ロ.測定結果
測定結果を比較例の平均値Xおよび標準偏差σを100としたときの指数として表1に示す。
【0047】
【表1】

【0048】
表1から、実施例1〜8のいずれの実施例も比較例に比べて低速RFVのX、σおよび高速TFVのX、σが共に小さいことが分かる。また、実施例の中でも溝付きロール21の環状溝22の溝幅a、環状溝22の溝間隔b、切断刃23の高さc、切断刃23の刃先の角度θが前記した(1)〜(3)の関係を満たす実施例1〜6が実施例7、8に比べて低速RFVのおよび高速TFVのX、σが共に小さいことが分かる。
【0049】
このように、タイヤ部材用トップ反の製造に際してトッピングを行う直前にテキスタイル部材の横糸を切断すると共に、テキスタイルコードの間隔を溝付きロールにより所定の間隔で固定して製造されたトップ反を、所定の幅に切断したタイヤ部材を用いて空気入りタイヤを製造することにより、タイヤのユニフォミティを向上できることが確認された。中でも上記の(1)〜(3)の関係を満たす溝付きロールを用いることにより、ユニフォミティがより優れた空気入りタイヤを製造できることが確認された。
【0050】
また、溝付きロール21および押さえロール30を備える横糸切断装置2Aを用いてテキスタイルコード3を溝付きロール21内に固定した後、テキスタイル部材5をトッピングして製造したトップ反8を用いて空気入りタイヤを製造し、ユニフォミティを評価した。この場合にも、ユニフォミティが優れた空気入りタイヤを製造できることが確認された。なお、使用した溝付きロール21のロール径は300mmであり、押さえロール30のロール径は200mmである。
【符号の説明】
【0051】
1、54 カレンダー装置
11、12 上成形ロール
13、14 下成形ロール
2、2A 横糸切断装置
21 溝付きロール
22 環状溝
23 切断刃
30 押さえロール
31 環状突出部
a 溝幅
b 溝間隔
c 切断刃の高さ
d 環状突出部の高さ
e 環状突出部の天面幅
θ 刃先の角度
3、51 テキスタイルコード
4、52 横糸
5、53 テキスタイル部材
6、55 トッピングゴム
7、56 トッピングゴム層
8、57 トップ反
L1、L2 ピッチ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
平行かつ所定間隔で配列してなるテキスタイルコードと、前記テキスタイルコードと略直角方向に向く横糸とが織り合わされたテキスタイル部材に、トッピングゴムを被覆してタイヤ部材用トップ反を製造するタイヤ部材用トップ反の製造方法であって、
環状溝がロール軸方向に所定間隔で形成されると共に、前記環状溝間に切断刃が突出して設けられた溝付きロールを、前記テキスタイルコードと略直角方向に配置して、前記テキスタイル部材を前記溝付きロールに通過させることにより、前記横糸を前記切断刃で切断すると共に、前記テキスタイルコードを前記環状溝に嵌め込んで整列させ、
その後、前記横糸が切断された前記テキスタイルコードをカレンダー装置に搬入して、前記トッピングゴムを被覆することにより、タイヤ部材用トップ反を得る
ことを特徴とするタイヤ部材用トップ反の製造方法。
【請求項2】
環状突出部がロール軸方向に所定間隔で形成された押さえロールを、前記環状突出部が前記溝付きロールの前記環状溝と対向するように、前記溝付きロールと並設させ、
前記溝付きロールの前記環状溝からのテキスタイルコードの浮き上がりを、前記環状突出部により抑えることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ部材用トップ反の製造方法。
【請求項3】
前記環状溝の溝幅aと、溝間隔bと、切断刃の高さcと、刃先の角度θとは、以下の(1)〜(3)に示す関係を満足していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のタイヤ部材用トップ反の製造方法。
(1)0.5≦b/a≦1.0
(2)1.5≦c/a≦3.0
(3)15°≦θ≦35°
【請求項4】
前記環状溝の溝幅aと、切断刃の高さcと、前記環状突出部の高さdと、天面幅eとは、以下の(1)および(2)に示す関係を満足していることを特徴とする請求項3に記載のタイヤ部材用トップ反の製造方法。
(1)a=e
(2)d>c

【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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【公開番号】特開2011−73439(P2011−73439A)
【公開日】平成23年4月14日(2011.4.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−182449(P2010−182449)
【出願日】平成22年8月17日(2010.8.17)
【出願人】(000183233)住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Fターム(参考)】