特開 2024-30542 タイヤの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024030542

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】タイヤの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29D 30/38 20060101AFI20240229BHJP

【ＦＩ】

B29D30/38

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022133502

(22)【出願日】2022-08-24

(71)【出願人】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中辻 俊晴

【テーマコード（参考）】

4F215

【Ｆターム（参考）】

4F215AH20

4F215VA11

4F215VD16

4F215VD19

4F215VP11

(57)【要約】

【課題】オープンコードが抑制されたタイヤの提供。
【解決手段】
タイヤ製造方法は、
Ａ：複数のグルーブを有する供給ロールから、複数のコードを、磁力でそれぞれのグルーブに１つのコードを付着させつつ、カレンダーに送る工程、
Ｂ：上記カレンダーにて、上記コードに未架橋ゴム組成物を被覆し、トッピングシートを得る工程、
Ｃ：上記トッピングシートを他の部材とアッセンブリーし、ローカバーを得る工程、
及び
Ｄ：上記ローカバーをモールド内で加圧及び加熱する工程
を含む。この供給ロールは、軸方向に沿って並ぶ複数のグルーブと、複数のマグネットとを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ａ：複数のグルーブを有する供給ロールから、複数のコードを、磁力でそれぞれのグルーブに１つのコードを付着させつつ、カレンダーに送る工程、
Ｂ：上記カレンダーにて、上記コードに未架橋ゴム組成物を被覆し、トッピングシートを得る工程、
Ｃ：上記トッピングシートを他の部材とアッセンブリーし、ローカバーを得る工程、
及び
Ｄ：上記ローカバーをモールド内で加圧及び加熱する工程
を備えた、タイヤ製造方法。

【請求項2】

カレンダーと、このカレンダーに向けて並列されたコードを送るための供給ロールとを備えており、
上記供給ロールが、軸方向に沿って並ぶ複数のグルーブと、複数のマグネットとを有しており、
それぞれのグルーブが、周方向に沿って延在しており、
それぞれのマグネットが、上記グルーブの半径方向内側に位置している、トッピング装置。

【請求項3】

上記マグネットが、ラジアル異方性タイプ又は等方性タイプである、請求項２に記載のトッピング装置。

【請求項4】

上記マグネットが、上記供給ロールの周方向に沿って延在する、請求項２又は３に記載のトッピング装置。

【請求項5】

上記マグネットが、上記供給ロールの軸方向に沿って延在する、請求項２又は３に記載のトッピング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、タイヤの製造方法を開示する。詳細には、本明細書は、改良されたトッピング工程を開示する。

【背景技術】

【0002】

一般的なタイヤは、ベルトを有している。このベルトは、並列された多数のコードとトッピングゴムとを有している。このタイヤの製造では、並列されたコードがカレンダーへと送られる。カレンダーにおいて、これらのコードが未架橋ゴム組成物で被覆されて、ベルト用のゴムシートが完成する。この工程は、トッピングと称されている。このゴムシートが他の部材とアッセンブリーされて、ローカバー（未架橋タイヤ）が得られる。このローカバーがモールド内で加圧及び加熱されて、タイヤが完成する。カレンダーが用いられたトッピング工程の一例が、特開２００７－３０１８５０公報に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－３０１８５０公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

トッピング工程では、並列されたコードが、供給ロールを経てカレンダーへと送られる。供給ロールは、複数のグルーブを有している。それぞれのグルーブは、供給ロールの周方向に沿って延在している。これらのグルーブは、供給ロールの軸方向に沿って等ピッチで並んでいる。それぞれのグルーブに、１本のコードが嵌まる。これらのグルーブに案内されることで、複数のコードが等ピッチで並列しつつ、カレンダーへと進行する。

【0005】

意図されない架橋反応の進行により、カレンダーにおいて、高硬度のゴムが局所的に存在することがある。この高硬度なゴムによって本来の方向へのコードの進行が妨げられ、コードがグルーブから脱抜することがある。脱抜は、他の要因によっても生じうる。この脱抜は、コードのピッチの不統一を招来する。これらのコードを含むベルトでは、局所的にコードのピッチが大きい箇所が存在する。この現象は、「オープンコード」と称される。オープンコードは、ベルトの機能を阻害しうる。ベルト以外の部材でも、オープンコードは、この部材の機能を阻害しうる。

【0006】

本出願人の意図するところは、オープンコードが抑制されうるタイヤ製造方法の提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本明細書が開示するタイヤ製造方法は、
Ａ：複数のグルーブを有する供給ロールから、複数のコードを、磁力でそれぞれのグルーブに１つのコードを付着させつつ、カレンダーに送る工程、
Ｂ：上記カレンダーにて、上記コードに未架橋ゴム組成物を被覆し、トッピングシートを得る工程、
Ｃ：上記トッピングシートを他の部材とアッセンブリーし、ローカバーを得る工程、
及び
Ｄ：上記ローカバーをモールド内で加圧及び加熱する工程
を備える。

【発明の効果】

【0008】

このタイヤ製造方法では、グルーブからのコードの脱抜が生じにくい。この製造方法では、オープンコードが生じにくい。この製造方法により、高品質なタイヤが得られうる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、一実施形態に係るトッピング装置が示された正面図である。

【図2】図２は、図１の装置のプレスロールの一部が示された斜視図である。

【図3】図３は、図２のプレスロールの一部が示された拡大図である。

【図4】図４は、図３のIV-IV線に沿った断面図である。

【図5】図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。

【図6】図６は、図４のプレスロールの一部が示された拡大図である。

【図7】図７は、図６のプレスロールのマグネットの一部が示された拡大斜視図である。

【図8】図８は、図１の装置のコムロールの一部が示された断面図である。

【図9】図９は、図８のIX－IX線に沿った断面図である。

【図10】図１０は、図１の装置の一部が示された拡大平面図である。

【図11】図１１は、図６のプレスロールがコードと共に示された断面図である。

【図12】図１２は、図１の装置で得られたトッピングシートの一部が示された斜視図である。

【図13】図１３は、他の実施形態に係るトッピング装置のマグネットの一部が示された斜視図である。

【図14】図１４は、さらに他の実施形態に係るトッピング装置のプレスロールの一部が示された拡大図である。

【図15】図１５は、図１４のXV-XV線に沿った断面図である。

【図16】図１６は、図１５のXVI-XVI線に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態が詳細に説明される。

【0011】

図１に示されたトッピング装置２は、第一カレンダー４ａ、第二カレンダー４ｂ、プレスロール６及びコムロール８を有している。プレスロール６及びコムロール８のそれぞれは、供給ロールである。

【0012】

第一カレンダー４ａは、上ロール１０ａ及び下ロール１２ａを有している。上ロール１０ａは、図１において矢印Ａ１で示される方向に、回転している。下ロール１２ａは、図１において矢印Ａ２で示される方向に、回転している。第一カレンダー４ａは、上ロール１０ａと下ロール１２ａとの間に、ニップ１４ａを有している。

【0013】

第二カレンダー４ｂは、上ロール１０ｂ及び下ロール１２ｂを有している。上ロール１０ｂは、図１において矢印Ａ３で示される方向に、回転している。下ロール１２ｂは、図１において矢印Ａ４で示される方向に、回転している。第二カレンダー４ｂは、上ロール１０ｂと下ロール１２ｂとの間に、ニップ１４ｂを有している。

【0014】

第一カレンダー４ａの上ロール１０ａと、第二カレンダー４ｂの下ロール１２ｂとの間には、メインニップ１６が形成されている。

【0015】

図２－５に、プレスロール６が示されている。これらの図において、矢印Ｘはプレスロール６の軸方向を表す。このプレスロール６は、主部１８と複数のグルーブ２０とを有している。図３から明らかなように、それぞれのグルーブ２０は、主部１８の外周面２２から凹んでいる。図５から明らかなように、このグルーブ２０は、プレスロール６の周方向に沿って延在している。図３及び４から明らかなように、複数のグルーブ２０が、プレスロール６の軸方向に沿って等ピッチで並んでいる。図４における矢印Ｐ１は、グルーブ２０のピッチを表す。グルーブ２０の数は、一般的には、３００から１０００である。

【0016】

プレスロール６はさらに、複数のマグネット２４を有している。図５から明らかなように、それぞれのマグネット２４は、リング形状を有している。このマグネット２４は、プレスロール６の周方向に沿って延在している。図４から明らかなように、複数のマグネット２４が、プレスロール６の軸方向に沿って等ピッチで並んでいる。

【0017】

図６は、図４のプレスロール６の一部が示された拡大図である。図６において、矢印Ｘはプレスロール６の軸方向を表し、矢印Ｙはプレスロール６の半径方向を表す。この図から明らかな通り、それぞれのマグネット２４は、半径方向においてグルーブ２０よりも内側（図６における下側）に位置している。本実施形態では、グルーブ２０に連続して主部１８に形成された窪み２６に、マグネット２４が嵌め込まれている。このマグネット２４の外周面２８は、露出している。この外周面２８は、グルーブ２０の底面を形成している。

【0018】

図６から明らかな通り、１つのグルーブ２０の内側に、１つのマグネット２４が存在している。従って、マグネット２４の数は、グルーブ２０の数と一致している。グルーブ２０のピッチＰ１は、マグネット２４のピッチでもある。

【0019】

図７に、マグネット２４の一部が示されている。このマグネット２４は、Ｓ極及びＮ極を有している。Ｓ極及びＮ極は、軸方向に沿って並んでいる。このマグネット２４は、強磁性体を引き寄せうる。

【0020】

図８及び９に、コムロール８が示されている。本実施形態では、コムロール８の外径はプレスロール６のそれよりも小さい。サイズを除くコムロール８の構造は、概してプレスロール６のそれと同様である。このコムロール８は、主部３０と複数のグルーブ３２とを有している。それぞれのグルーブ３２は、主部３０の外周面３４から凹んでいる。このグルーブ３２は、コムロール８の周方向に沿って延在している。複数のグルーブ３２が、コムロール８の軸方向に沿って等ピッチで並んでいる。図８における矢印Ｐ２は、グルーブ３２のピッチを表す。本実施形態では、ピッチＰ２は、プレスロール６のグルーブ２０のピッチＰ１（図４参照）と同一である。グルーブ３２の数は、一般的には、３００から１０００である。

【0021】

コムロール８はさらに、複数のマグネット３６を有している。図９から明らかなように、それぞれのマグネット３６は、リング形状を有している。このマグネット３６は、コムロール８の周方向に沿って延在している。図８から明らかなように、複数のマグネット３６が、コムロール８の軸方向に沿って等ピッチで並んでいる。このマグネット３６は、プレスロール６のマグネット２４（図７参照）と同様に、Ｓ極及びＮ極を有している。このマグネット３６は、強磁性体を引き寄せうる。それぞれのマグネット３６は、半径方向においてグルーブ３２よりも内側に位置している。このマグネット３６の外周面３８は、露出している。この外周面３８は、グルーブ３２の底面を形成している。

【0022】

図８から明らかな通り、１つのグルーブ３２の内側に、１つのマグネット３６が存在している。従って、マグネット３６の数は、グルーブ３２の数と一致している。グルーブ３２のピッチＰ２は、マグネット３６のピッチでもある。

【0023】

図１０は、図１のトッピング装置２の一部が示された拡大平面図である。図１０には、プレスロール６及びコムロール８が示されている。図１０にはさらに、複数のコード４０も示されている。それぞれのコード４０の材質は、結晶構造がｂｃｃであるスチールである。従ってこのコード４０は、強磁性体である。このスチールの概念には、炭素鋼及び合金鋼が含まれる。

【0024】

以下、図１及び１０が参照されて、タイヤの製造方法が説明される。この製造方法では、トッピング装置２に向けて複数のコード４０が送られる。これらのコード４０は、図１及び１０において矢印Ａ５で示される方向へと、進行する。これらのコード４０は、まずコムロール８へと到達する。本実施形態では、コード４０は、コムロール８のうち鉛直方向上側の部位と接触する。それぞれのコード４０は、グルーブ３２に嵌まり込む（図９も参照）。コード４０は、グルーブ３２に案内されつつ進行する。コムロール８を通過したこれらのコード４０は、ピッチＰ２（図８参照）にて並列する。

【0025】

これらのコード４０は、次にプレスロール６へと到達する。本実施形態では、コード４０は、プレスロール６のうち鉛直方向下側の部位と接触する。それぞれのコード４０は、グルーブ２０に嵌まり込む（図５も参照）。コード４０は、グルーブ２０に案内されつつ進行する。プレスロール６を通過したこれらのコード４０は、ピッチＰ１（図４参照）にて並列する。これらのコード４０は、メインニップ１６に向けて進行する。

【0026】

図１に示されるように、第一カレンダー４ａでは、ニップ１４ａの上流にバンク４２ａが形成されている。このバンク４２ａの材質は、未架橋のゴム組成物である。このバンク４２ａのゴム組成物が徐々にニップ１４ａを通過することで、第一ゴムシート４４ａが成形される。第一ゴムシート４４ａは上ロール１０ａに貼りついて、図１において矢印Ａ１で示される方向に回転する。第一ゴムシート４４ａは、メインニップ１６に向けて進行する。

【0027】

第二カレンダー４ｂでは、ニップ１４ｂの上流にバンク４２ｂが形成されている。このバンク４２ｂの材質は、未架橋のゴム組成物である。本実施形態では、バンク４２ｂのゴム組成物の組成は、バンク４２ａのゴム組成物の組成と、同一である。このバンク４２ｂのゴム組成物が徐々にニップ１４ｂを通過することで、第二ゴムシート４４ｂが成形される。第二ゴムシート４４ｂは下ロール１２ｂに貼りついて、図１において矢印Ａ４で示される方向に回転する。第二ゴムシート４４ｂは、メインニップ１６に向けて進行する。

【0028】

メインニップ１６においてコード４０は、第一ゴムシート４４ａ及び第二ゴムシート４４ｂに挟まれる。第一ゴムシート４４ａ、コード４０及び第二ゴムシート４４ｂは、積層される。この積層により、コード４０が第一ゴムシート４４ａ及び第二ゴムシート４４ｂによってトッピングされる。この積層により、トッピングシート４６が成形される。このトッピングシート４６は、図１において矢印Ａ６で示される方向に進行する。

【0029】

図１１は、図６のプレスロール６がコード４０と共に示された断面図である。前述の通り、コード４０は強磁性体である。従って、プレスロール６を通過するそれぞれのコード４０は、マグネット２４に引き寄せられる。コード４０は、マグネット２４の外周面２８（つまりグルーブ２０の底面）に付着する。従って、コード４０の、図１１において二点鎖線で示される位置への意図されない移動が、マグネット２４によって阻止される。メインニップ１６に存在する不良ゴム等に起因して、コード４０に進行方向とは異なる方向の張力がかかった場合でも、グルーブ２０からのコード４０の脱抜が抑制される。

【0030】

図示されていないが、コムロール８においても、コード４０は、マグネット３６に引き寄せられる。従って、意図されないコード４０の移動が、マグネット３６によって阻止される。コムロール８においても、グルーブ３２からのコード４０の脱抜が、マグネット３６によって抑制される。

【0031】

図１２は、図１の装置で得られたトッピングシート４６の一部が示された斜視図である。このトッピングシート４６は、並列された複数のコード４０と、トッピングゴム４８とを有している。それぞれのコード４０は、トッピングゴム４８に埋もれている。このトッピングゴム４８は、図１に示された第一ゴムシート４４ａ及び第二ゴムシート４４ｂによって形成される。

【0032】

このトッピングシート４６は、タイヤの部材である。典型的には、このトッピングシート４６は、ベルトである。このトッピングシート４６が、所定のサイズに裁断され、さらに他の部材とアッセンブリーされて、ローカバー（未架橋タイヤ）が得られる。このローカバーがモールド内で加圧及び加熱されて、タイヤが完成する。

【0033】

図１２において矢印Ｐ３は、トッピングシート４６におけるコード４０のピッチである。本実施形態では、ピッチＰ３は、プレスロール６におけるグルーブ２０のピッチＰ１と概して同じであり、かつ、コムロール８におけるグルーブ３２のピッチＰ２と概して同じである。前述の通り、図１－１１に示されたトッピング装置２では、マグネット２４によってグルーブ２０からのコード４０の脱抜が抑制され、かつマグネット３６によってグルーブ３２からのコード４０の脱抜が抑制される。従って、ピッチＰ３が均一であるトッピングシート４６が得られうる。このトッピングシート４６から得られた部材（例えばベルト）では、オープンコードが抑制されうる。このトッピングシート４６が用いられたタイヤは、品質に優れる。

【0034】

図６において矢印Ｄｐは、グルーブ２０（又はグルーブ３２）の深さを表す。深さＤｐは、０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下が好ましい。コード４０の直径Ｄｍ（図１１参照）に対する深さＤｐの比（Ｄｐ／Ｄｍ）は、０．６０以上１．２０以下が好ましい。

【0035】

図６において矢印Ｗｄは、グルーブ２０（又はグルーブ３２）の幅を表す。幅Ｗｄは、０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下が好ましい。コード４０の直径Ｄｍ（図１１参照）に対する幅Ｗｄの比（Ｗｄ／Ｄｍ）は、１．０５以上１．２０以下が好ましい。

【0036】

コムロール８がマグネット３６を有さない装置によって、トッピングシート４６が得られてもよい。この装置では、プレスロール６のマグネット２４が、コード４０の等ピッチに寄与しうる。

【0037】

プレスロール６がマグネット２４を有さない装置によって、トッピングシート４６が得られてもよい。この装置では、コムロール８のマグネット３６が、コード４０の等ピッチに寄与しうる。

【0038】

メインニップ１６には、コムロール８よりもプレスロール６が、近い。従って、プレスロール６がマグネット２４を有する装置が、好ましい。プレスロール６がマグネット２４を有し、かつコムロール８もマグネット３６を有する装置が、特に好ましい。

【0039】

前述の通り、プレスロール６のマグネット２４は、リング形状を有する。プレスロール６が、周方向に沿って間欠的に存在する複数のマグネットを有してもよい。

【0040】

前述の通り、コムロール８のマグネット３６は、リング形状を有する。コムロール８が、周方向に沿って間欠的に存在する複数のマグネットを有してもよい。

【0041】

前述の通り、プレスロール６では、マグネット２４の外周面２８は露出している。プレスロール６が、その外周面２８が露出しないマグネット２４を有してもよい。換言すれば、マグネット２４が主部１８に埋設されてもよい。

【0042】

前述の通り、コムロール８では、マグネット３６の外周面３８は露出している。コムロール８が、その外周面３８が露出しないマグネット３６を有してもよい。換言すれば、マグネット３６が主部３０に埋設されてもよい。

【0043】

図１３は、他の実施形態に係るトッピング装置のマグネット５０の一部が示された斜視図である。このトッピング装置の、マグネット５０以外の構成は、図１に示されたトッピング装置２の構成と同じである。

【0044】

このマグネット５０は、プレスロールに採用されうる。このマグネット５０は、Ｓ極及びＮ極を有している。Ｓ極及びＮ極は、半径方向に沿って並んでいる。本実施形態では、Ｓ極は半径方向外側に位置しており、Ｎ極は半径方向内側に位置している。Ｓ極が半径方向内側に位置し、かつＮ極が半径方向外側に位置してもよい。このマグネット５０は、いわゆるラジアル異方性タイプである。このマグネット５０により、コードは、グルーブの軸方向中央に引き寄せられうる。ラジアル異方性タイプのマグネット５０が、コムロールに採用されてもよい。

【0045】

等方性タイプのマグネットが、プレスロール又はコムロールに採用されてもよい。このマグネットでは、磁石粉がベースポリマーに分散する。このマグネットにより、コードは、グルーブの軸方向中央に引き寄せられうる。

【0046】

図１４－１６に、さらに他の実施形態に係るトッピング装置のプレスロール５２が示されている。このプレスロール５２は、主部５４と複数のグルーブ５６とを有している。それぞれのグルーブ５６は、主部５４の外周面５７から凹んでいる。このグルーブ５６は、プレスロール５２の周方向に沿って延在している。複数のグルーブ５６が、プレスロール５２の軸方向に沿って等ピッチで並んでいる。

【0047】

プレスロール５２はさらに、複数のマグネット５８を有している。それぞれのマグネット５８は、ストレート形状を有している。このマグネット５８は、プレスロール５２の軸方向（図１４及び１６における左右方向）に沿って延在している。このマグネット５８は、部分的に、グルーブ５６の半径方向内側に位置している。図１５から明らかなように、複数（この例では１２個）のマグネット５８が、プレスロール５２の周方向に沿って等ピッチで並んでいる。

【0048】

このプレスロール５２でも、マグネット５８がコード４０（図１５参照）を引き寄せる。マグネット５８は、グルーブ５６からのコード４０の脱抜を抑制する。

【0049】

図１５において矢印ＰＡは、マグネット５８のピッチ角を表す。脱抜の抑制の観点から、ピッチ角ＰＡは１０°以上４５°以下が好ましい。軸方向に延在するマグネットを、コムロールが含んでもよい。

【0050】

［開示項目］
以下の項目のそれぞれは、好ましい実施形態を開示する。

【0051】

［項目１］
Ａ：複数のグルーブを有する供給ロールから、複数のコードを、磁力でそれぞれのグルーブに１つのコードを付着させつつ、カレンダーに送る工程、
Ｂ：上記カレンダーにて、上記コードに未架橋ゴム組成物を被覆し、トッピングシートを得る工程、
Ｃ：上記トッピングシートを他の部材とアッセンブリーし、ローカバーを得る工程、
及び
Ｄ：上記ローカバーをモールド内で加圧及び加熱する工程
を備えた、タイヤ製造方法。

【0052】

［項目２］
カレンダーと、このカレンダーに向けて並列されたコードを送るための供給ロールとを備えており、
上記供給ロールが、軸方向に沿って並ぶ複数のグルーブと、複数のマグネットとを有しており、
それぞれのグルーブが、周方向に沿って延在しており、
それぞれのマグネットが、上記グルーブの半径方向内側に位置している、トッピング装置。

【0053】

［項目３］
上記マグネットが、ラジアル異方性タイプ又は等方性タイプである、項目２に記載のトッピング装置。

【0054】

［項目４］
上記マグネットが、上記供給ロールの周方向に沿って延在する、項目２又は３に記載のトッピング装置。

【0055】

［項目５］
上記マグネットが、上記供給ロールの軸方向に沿って延在する、項目２又は３に記載のトッピング装置。

【産業上の利用可能性】

【0056】

以上説明されたトッピング装置は、タイヤのベルトのためのトッピングシートの製造に、適している。このトッピング装置は、ベルト以外の部材のためのトッピングシートの製造にも、適している。

【符号の説明】

【0057】

２・・・トッピング装置
４ａ・・・第一カレンダー
４ｂ・・・第二カレンダー
６・・・プレスロール
８・・・コムロール
１０ａ、１０ｂ・・・上ロール
１２ａ、１２ｂ・・・下ロール
１４ａ、１４ｂ・・・ニップ
１６・・・メインニップ
１８・・・主部
２０・・・グルーブ
２４・・・マグネット
３０・・・主部
３２・・・グルーブ
３６・・・マグネット
４０・・・コード
４２ａ、４２ｂ・・・バンク
４４ａ・・・第一ゴムシート
４４ｂ・・・第二ゴムシート
４６・・・トッピングシート
４８・・・トッピングゴム
５０・・・マグネット
５２・・・プレスロール
５４・・・主部
５６・・・グルーブ
５８・・・マグネット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】