JP2006069121A - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 リボン状にゴムを押し出して、円筒状の支持体の外周の軸方向に一部を重ねながら螺旋状に巻き付けていくことにより形成したリボン積層体の両端部を外周側から押圧したときのリボン層の剥離を低減する。
【解決手段】 リボン・トレッド１は、中央部１ａと、左側部１ｂと、右側部１ｃとからなる。このリボン・トレッドにおけるリボンの積層方向は、左側部１ｂ及び中央部１ａでは、タイヤ軸方向（図の左右方向）の端から中央へ向かう方向であり、右側部１ｃでは、タイヤ軸方向の端から中央へ向かう方向である。右側部１ｃのリボン状ゴムは左側部１ｂと同様に中央部１ａの方向に積層されているので、両端部をタイヤ半径方向外側から押圧したときの右側部１ｃのリボン層の剥離が低減する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、特に、ベルト・トレッドドラム、フラットドラム等のような円筒状の支持体の軸方向にリボン状のゴムを螺旋状に積層する方法に関する。

一般に、タイヤを構成する中間部材の一つであるグリーン・トレッドは、天然または合成ゴムに加硫剤、充填剤などのゴム配合剤を混合し、混練されたゴムを押出機からトレッド口金を経由して、所望の形状に押し出し成型することによって製造される。しかしながら、建設車両用タイヤなどのような、大型または超大型のタイヤの製造に使用されるトレッドは、押出機の限界能力をオーバーする等の理由から、ゴムをリボン状に押し出して、それをグリーン・カーカスの上に一部を重ねながら螺旋状に巻き付けて行くことによって所望の断面形状のトレッドを成型することがある。また、充分な押出能力を備えていない小規模のタイヤ生産工場では、乗用車用やトラック・バス用などのタイヤであっても、上記のリボン状のゴムを押し出して順次巻き付けていくことによってトレッドを成型する方法が採用されることもある。このリボン状のゴムは、通常は、厚さ３mm乃至６mm程度、幅４０mm乃至１５０mm程度である。このようなリボン状のゴムを順次巻き付けて所望の断面形状に成型されたトレッドはリボン・トレッドと呼ばれ、ゴムを押出機からトレッド口金を経由して一気に所望の断面形状に押し出し成型された一体型のトレッドと区別される。上記リボン・トレッドの断面形状は、トレッド・コンターまたは単にコンターと呼ばれる。

従来、リボン・トレッドは、1 本のタイヤ成型時はゴムを一定の断面寸法のリボン状に押し出して、それをグリーン・カーカスの上に重ねながら順次巻き付けて行くことによって成型していた。例えば、図５（ａ）に示すような所望の断面形状のトレッドをこの従来技術で成型すると、図５（ｂ）に示すような断面形状のリボン・トレッド２１が得られる（特許文献１参照）。

また、文献に記載されたものではないが、ゴムをリボン状に押し出して、それをベルト・トレッドドラム外周の軸方向に一部を重ねながら螺旋状に巻き付けていくことにより、所望の断面形状のリボン・トレッドを成型する方法がある。この方法でリボン・トレッドを成型した場合は、グリーンケースを円筒状からトロイダル状に膨径してシェーピングした後、このトロイダル状のグリーンケースにベルトやリボン・トレッドなどの残りのタイヤ構成部材を貼り付け、エア入りを防止するなどためにステッチングロールでタイヤ構成部材を半径方向外側から押圧するいわゆるステッチングが施されてグリーンタイヤが成型される。
特開平９−２９８５６号公報（図１、図２）

しかしながら、前記従来のタイヤ構成部材をグリーンケースに貼り付け、半径方向外側から押圧したときに、図６に示すように、巻き付け方向（図の実線の矢印）の終端側のコンターの端部２１ｃのリボンが剥離しやすいという問題があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、リボン状にゴムを押し出して、円筒状の支持体の外周の軸方向に一部を重ねながら螺旋状に巻き付けていくことにより形成したリボン積層体の軸方向の両端部を外周側から押圧したときのリボン層の剥離を低減することである。

請求項１に係る発明は、リボン状にゴムを押し出して、該ゴムを円筒状の支持体の外周の軸方向に一部を重ねながら螺旋状に巻き付けていくことにより、リボン積層体を製造する方法であって、前記ゴムを前記支持体の軸方向の一端から他端方向に向けて前記一端側の部分及び中央部に巻き付ける工程と、前記ゴムを前記支持体の軸方向の他端から前記一端方向に向けて前記他端側の部分に巻き付ける工程とからなることを特徴とするリボン積層体の製造方法である。
請求項２に係る発明は、リボン状にゴムを押し出して、該ゴムを円筒状の支持体の外周の軸方向に一部を重ねながら螺旋状に巻き付けていくことにより、リボン積層体を製造する方法であって、前記ゴムを前記支持体の軸方向の一端から他端方向に向けて前記一端側の部分から他端側の部分迄巻き付ける工程と、前記ゴムを前記支持体の軸方向の他端から前記一端方向に向けて前記他端側の部分に巻き付ける工程とからなることを特徴とするリボン積層体の製造方法である。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載のリボン積層体の製造方法において、前記リボン積層体はリボン・トレッドであることを特徴とするリボン積層体の製造方法である。
請求項４に係る発明は、リボン状に押し出したゴムを円筒状の支持体の外周の軸方向に一部を重ねながら螺旋状に巻き付けていくことにより形成したリボン積層体を備えた空気入りタイヤであって、前記リボン積層体は、前記ゴムを前記支持体の軸方向の一端から他端方向に向けて前記一端側の部分及び中央部に巻き付けた一端側層及び中央層と、前記ゴムを前記支持体の軸方向の他端から前記一端方向に向けて前記他端側の部分に巻き付けた他端側層とからなることを特徴とする空気入りタイヤである。
請求項５に係る発明は、請求項４記載の空気入りタイヤにおいて、前記他端側層のタイヤ半径方向内側に、前記ゴムを前記支持体の軸方向の一端から他端方向に向けて前記他端側の部分に巻き付けた内側層とを備えたことを特徴とする空気入りタイヤである。
請求項６に係る発明は、請求項４記載の空気入りタイヤにおいて、前記リボン積層体はリボント・レッドであることを特徴とする空気入りタイヤである。
請求項７に係る発明は、請求項４記載の空気入りタイヤにおいて、前記他端側層を個々のタイヤ構成部材の最外層に配置したことを特徴とする空気入りタイヤである。

本発明によれば、リボン積層体の軸方向の両端部の積層方向は、いずれも軸方向の端部から中央部に向かう方向となるため、その両端部をリボン積層体の外周側から押圧したときの両端部のリボンの剥離を低減できる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係るリボン積層体の断面図である。本実施形態に係るリボン積層体はリボン・トレッドである。このリボン・トレッド１は、中央部１ａと、左側部１ｂと、右側部１ｃとからなる。このリボン・トレッドにおけるリボン状のゴムの積層方向は、左側部１ｂ及び中央部１ａでは、タイヤ軸方向（図の左右方向）の端から中央へ向かう方向であり、右側部１ｃでは、タイヤ軸方向の端から中央へ向かう方向である。

図２は本実施形態に係るリボン・トレッドを製造するトレッド製造装置の斜視図である。このトレッド製造装置は、基台１１と、基台１１内のモータに接続し、基台１１の側面から突き出して設けた回転軸１２と、回転軸１２に取り付けた円筒状の支持体１３と、ゴム押出機１４とからなる。

ゴム押出機１４は、ホッパから投入されたゴムを内蔵するスクリューで可塑化し、支持体１３に向けられた口金より、リボン状ゴム１５を押し出す。ゴム押出機１４は、矢印Ｐ，Ｑに示すように、支持体１３の回転中心軸方向及びその回転軸と直交する方向に移動可能である。ゴム押出機１４は、リボン状ゴム１５を押し出しつつ、支持体１３の回転速度に対するゴム押出機１４の回転軸方向の移動速度を制御することにより、リボン状ゴム１５を一部重なるようにし、かつ重なり程度を調節して螺旋状に巻き付ける。これにより、支持体１３の上にリボン・トレッドを形成する。

図３は図１のリボン・トレッドの形成プロセス及びそのリボン・トレッドの両端部をタイヤ半径方向外側から押圧したときのリボン層の状態を示す図である。
図１のリボン・トレッド１を形成するときは、まず矢印Ａに示すように、ゴム押出機１４からリボン状ゴム１５を押し出しつつ左端から右端方向へ移動させることにより、左端から右端方向に向けて螺旋状に巻き付けていき、左側部１ｂを積層する。次に、矢印Ｂに示すように、その方向への巻き付けを続けることにより、中央部１ａを積層する。次いで、破線の矢印Ｃに示すように、ゴム押出機１４からリボン状ゴム１５を押し出さずに右端迄移動させる。最後に、矢印Ｄに示すように、ゴム押出機１４からリボン状ゴム１５を押し出しつつ右端から左端方向へ移動させることにより、右端から左端方向に向けて螺旋状に巻き付けていき、右側部１ｃを積層する。

本実施形態に係るリボン・トレッドでは、右側部１ｃのリボン状ゴムは左側部１ｂと同様に中央部１ａの方向に積層されているので、グリーンケースに貼り付け、半径方向外側から押圧したときに、図３に示すように右側部１ｃのリボン層の剥離が低減する。

図４は本発明の第２の実施形態に係るリボン積層体の断面図である。本実施形態もリボン・トレッドである。このリボン・トレッド５は、中央部５ａと、左側部５ｂと、右側部５ｃとからなる。このリボン・トレッドにおけるリボンの積層方向は、左側部５ｂ及び中央部５ａでは、第１の実施形態と同じであり、タイヤ軸方向（図の左右方向）の端から中央へ向かう方向である。また、右側部５ｃは、タイヤ軸方向の端から中央へ向かう方向に積層された内側層５ｃ1と、端から中央へ向かう方向に積層された外側層５ｃ2とから構成されている。

本実施の形態に係るリボン・トレッドの形成プロセスは、左側部５ｂ及び中央部５ａについては第１の実施形態における左側部５ｂ及び中央部５ａと同じである。右側部５ｃについては、内側層５ｃ1を図３の矢印Ｃに示す工程で積層し、外側層５ｃ2を図３の矢印Ｄに示す工程で積層する。本実施形態に係るリボン・トレッド５においても、右側部５ｃの外側層５ｃ2のリボン状ゴムが中央部５ａの方向に積層されているので、第１の実施形態と同様な効果が得られる。

なお、第２の実施形態において、左側部５ｂは１工程で積層し、右側部５ｂは２工程で積層したが、左側部５ｂも２工程で積層してもよい。また、第１及び第２の実施形態で用いるリボン状ゴムは幅が狭くて薄い（例：幅１５mm、厚さ０．８mm）ので、同一のタイヤ構成部材であるリボン・トレッドを積層する場合、図１の１層、図４の右側部５ｃの２層だけでなく、３層以上とすることもある。この場合は、両端の最上層の積層方向を端から中央に向かうようにすることで、リボン層の剥離を低減できる。

なお、以上の実施形態はリボン・トレッドに関するものであるが、本発明のリボン積層体はトレッドだけでなく、サイドウォール、チェーファー、インナーライナー等のタイヤ構成部材のリボン積層体にも適用できる。また、これら各タイヤ構成部材をタイヤ半径方向の複数層で構成する場合、最も外側の層に本発明の方法及び構造を適用することが好適である。

本発明の第１の実施形態に係るリボン積層体の断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るリボン・トレッドを製造する装置の斜視図である 図１のリボン・トレッドの形成プロセス及びそのリボン・トレッドの両端部をその外周側から押圧したときのリボン層の状態を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るリボン積層体の断面図である。 従来のリボン・トレッドの断面図である。 図５のリボン・トレッドの形成プロセス及びそのリボン・トレッドの両端部をその外周側から押圧したときのリボン層の状態を示す図である。

符号の説明

１，５・・・リボン・トレッド、１ａ，５ａ・・・中央部、１ｂ，５ｂ・・・左側部、１ｃ，５ｃ・・・右側部、５ｃ1・・・内側層、５ｃ2・・・外側層。

Claims (7)

1. リボン状にゴムを押し出して、該ゴムを円筒状の支持体の外周の軸方向に一部を重ねながら螺旋状に巻き付けていくことにより、リボン積層体を製造する方法であって、前記ゴムを前記支持体の軸方向の一端から他端方向に向けて前記一端側の部分及び中央部に巻き付ける工程と、前記ゴムを前記支持体の軸方向の他端から前記一端方向に向けて前記他端側の部分に巻き付ける工程とからなることを特徴とするリボン積層体の製造方法。
2. リボン状にゴムを押し出して、該ゴムを円筒状の支持体の外周の軸方向に一部を重ねながら螺旋状に巻き付けていくことにより、リボン積層体を製造する方法であって、前記ゴムを前記支持体の軸方向の一端から他端方向に向けて前記一端側の部分から他端側の部分迄巻き付ける工程と、前記ゴムを前記支持体の軸方向の他端から前記一端方向に向けて前記他端側の部分に巻き付ける工程とからなることを特徴とするリボン積層体の製造方法。
3. 請求項１又は２記載のリボン積層体の製造方法において、前記リボン積層体はリボン・トレッドであることを特徴とするリボン積層体の製造方法。
4. リボン状に押し出したゴムを円筒状の支持体の外周の軸方向に一部を重ねながら螺旋状に巻き付けていくことにより形成したリボン積層体を備えた空気入りタイヤであって、前記リボン積層体は、前記ゴムを前記支持体の軸方向の一端から他端方向に向けて前記一端側の部分及び中央部に巻き付けた一端側層及び中央層と、前記ゴムを前記支持体の軸方向の他端から前記一端方向に向けて前記他端側の部分に巻き付けた他端側層とからなることを特徴とする空気入りタイヤ。
5. 請求項４記載の空気入りタイヤにおいて、前記他端側層のタイヤ半径方向内側に、前記ゴムを前記支持体の軸方向の一端から他端方向に向けて前記他端側の部分に巻き付けた内側層とを備えたことを特徴とする空気入りタイヤ。
6. 請求項４記載の空気入りタイヤにおいて、前記リボン積層体はリボン・トレッドであることを特徴とする空気入りタイヤ。
7. 請求項４記載の空気入りタイヤにおいて、前記他端側層を個々のタイヤ構成部材の最外層に配置したことを特徴とする空気入りタイヤ。

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