JP2006076078A - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 トレッド補強プライの端部付近で生じがちな大きな空気溜まりを低減してユニフォミティを改善しうる空気入りタイヤの製造方法を提供する。
【解決手段】 未加硫のサイドウォールゴム２を成形するサイドウォールゴム成形工程と、前記成形されたサイドウォールゴム２を、カーカスプライ３のサイドウォール領域に貼り付ける工程と、該カーカスプライ３のトレッド領域に、両側縁４ｅが前記サイドウォールゴム３のトレッド側の端部分２Ａの少なくとも一部と重なるようにトレッド補強プライ４を貼り付ける工程とを含む生タイヤ成形工程を含んで空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法である。サイドウォールゴム成形工程は、前記端部分２Ａに前記トレッド補強プライ４の厚さを吸収する段差部Ｄを有するサイドウォールゴム２を成形することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、トレッド補強プライの端部付近で生じがちな空気溜まりを低減してユニフォミティを改善しうる空気入りタイヤの製造方法に関する。

空気入りタイヤは、未加硫の生タイヤを成形し、これを加硫することにより製造することができる。例えば乗用車用の空気入りタイヤの生タイヤ成形工程は、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示されるような工程で行われる。図６（Ａ）〜（Ｃ）には、夫々右半分の断面略図が示される。先ず図６（Ａ）に示されるように、図示しない成形ドラムに未加硫のカーカスプライ３が円筒状で巻き付けられる。この例のカーカスプライ３は、ラジアル構造のカーカスプライであり、その両端部はビードコア６の周りで折り返されている。ビードコア６には、例えばビードエーペックス７が予め一体化に固着されている。なおカーカスプライのタイヤ軸方向の両端部は保持リング９によって保持されている。

次に、図６（Ｂ）に示されるように、円筒状のカーカスプライａのサイドウォール領域に、予めサイドウォールゴム成形工程で成形された未加硫のサイドウォールゴム１０が貼り付けられる。しかる後、同図（Ｃ）に示されるように、ビードコア６、６間（図では一方のビードコア６しか示していない）の軸方向の距離を縮めながらカーカスプライ３のトレッド領域をタイヤ半径方向外側に膨出させ、該トレッド領域に、予め待機している環状のトレッド補強プライ４を貼り付ける。またさらにその外側にはトレッドゴム５が貼り付けされる。これらの各部材４ないし５は、いずれも未加硫である。

この例のトレッド補強プライ４は、例えばスチールコードからなりかつタイヤ半径方向内、外で重なる２枚のベルトプライ４Ａ、４Ｂを少なくとも含んで構成される。またこの例では、タイヤ半径方向内側のベルトプライ４Ａは、外側のベルトプライ４Ｂよりも幅広で形成されており、その側端面がトレッド補強プライ４のタイヤ軸方向外側の側端面４ｅ１を形成する。

また、トレッド補強プライ４は、図９に示されるように、例えば予めトレッドゴム５のタイヤ半径方向の内側面５ｉに一体化されている場合がある。具体的には、トレッドゴム５とトレッド補強プライ４とは互いの幅中心線を揃えられて貼り合わされている。またトレッドゴム５のタイヤ軸方向の幅ＴＧＷは、トレッド補強プライ４のタイヤ軸方向の幅ＢＷよりも大きい。従って、トレッドゴム５の両端部には、トレッド補強プライ４からタイヤ軸方向外側にはみ出すはみ出し部５Ａがある。またトレッド補強プライ４は、その両側縁４ｅがサイドウォールゴム１０のトレッド側の端部分１０Ａの少なくとも一部と重なるように貼り付けされる。これは、走行時におけるトレッド補強プライ４の両側縁４ｅの歪をサイドウォールゴム１０にて吸収させるのに役立つ。さらにトレッドゴム５の前記はみ出し部５Ａもサイドウォールゴム１０の外側に重ねられる。

また、生タイヤＬは、各構成部材間に空気が残らないように成形されることが望まれる。生タイヤＬの内部に残された空気は、加硫時の圧力によって大部分は各部材間の隙間から外部へと排出されるが、その一部は内部に閉じこめられる。内部に閉じこめられた空気は、加硫等の製造工程でタイヤ外部に排出されるが、タイヤの均一性に影響を与える。そして、その不均一さは、タイヤのユニフォミティ悪化の原因となる。

生タイヤの構成部材間に内包された空気を外部に排出させる方法として、例えば図７に示されるようなステッチング工程が知られている。このステッチング工程は、生タイヤＬをその回転軸周りに回転させるとともに、トレッドゴム５に押し付けられた回動自在なステッチングローラｊを、タイヤ赤道Ｃ付近からトレッド端側に向かってゆっくりと移動させることにより行われる。これにより、該トレッドゴム５とともにトレッド補強プライ４を、カーカスプライ３に密着させ、これらの間の空気をタイヤ軸方向外側へと排出させる。なお生タイヤの成形に関連する文献には次のものがある。

特開２０００−３４３５８０号公報 特開２００２−１６０２８１号公報

図６（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、トレッド補強プライ４が重ね合わされるサイドウォールゴム１０のトレッド側の端部分１０Ａは、滑らかに厚さが漸減する先細形状で構成されている。このため、図８に拡大して示されるように、トレッド補強プライ４は、サイドウォールゴム１０に重ねられることにより、該サイドウォールゴム１０の外表面から大きく突出する。とりわけトレッド補強プライ４の側端面４ｅ１は、ステップ状の大きな段差を形成する。

他方、図９に示したように、トレッドゴム５の断面形状は、タイヤ半径方向の外側面５ｏには所定のプロファイルが設けられる場合が多いが、その内側面５ｉはコンベヤによる搬送を考慮して実質的に平坦に成形される。このため、上述のようなステッチング工程を行っても、トレッドゴム５の内側面５ｉが、トレッド補強プライ４の前記側端面４ｅ１の段差に沿って密な接触状態へと変形させることは難しく、この部分に比較的大きな空気溜まりｋが生じやすい。

特に近年のトレッド補強プライ４は、ベルトコードの大径化や図１０に示されるようにバンドプライ１４等の一体化によるプライ厚さの増加傾向があり、前記側端面４ｅ１の厚さｔ３がさらに大きくなるなど、より大きな空気溜まりｋを生じさせる傾向がある。そして、このような大きな空気溜まりが上述のようにユニフォミティを悪化させることを発明者らは突き止めた。

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、端部分にトレッド補強プライの厚さを吸収する段差部を有するサイドウォールゴムを成形する工程を含ませることを基本として、トレッド補強プライの側端面付近での大きな空気溜まりの生成を防止しユニフォミティを向上しうる空気入りタイヤの製造方法を提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、未加硫のサイドウォールゴムを成形するサイドウォールゴム成形工程と、前記成形されたサイドウォールゴムを、カーカスプライのサイドウォール領域に貼り付ける工程と、該カーカスプライのトレッド領域に、両側縁が前記サイドウォールゴムのトレッド側の端部分の少なくとも一部と重なるようにトレッド補強プライを貼り付ける工程とを含む生タイヤ成形工程を含んで空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、前記サイドウォールゴム成形工程は、前記端部分に前記トレッド補強プライの厚さを吸収する段差部を有するサイドウォールゴムを成形することを特徴としている。

また請求項２記載の発明は、前記サイドウォールゴム成形工程は、前記段差部を有したサイドウォールゴムを押し出しにより成形することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法である。

また請求項３記載の発明は、前記段差部は、前記トレッド補強プライのタイヤ半径方向内側面が接触する支持面と、
前記支持面から立ち上がり前記トレッド補強プライのタイヤ軸方向外側の側端面と向き合う段差面とを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法である。

また請求項４記載の発明は、前記段差部は、前記支持面の長さが１０．０〜４０．０（mm）かつ前記段差面の長さが１．０〜３．０（mm）であることを特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤの製造方法である。

本発明では、未加硫のサイドウォールゴムを成形する際、トレッド補強プライが重ねられる端部分に、該トレッド補強プライの厚さを吸収する段差部を有するサイドウォールゴムが成形される工程を含む。従って、トレッド補強プライをサイドウォールゴムに重ねた際に、トレッド補強プライがサイドウォールゴムから大きく突出し、その側端面が形成する段差状の凹凸を極力減じる。従って、トレッドゴムとの間に大きな空気溜まりが形成されるのを防止しうる。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
本実施形態の空気入りタイヤの製造方法では、生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、成形された生タイヤを加硫する加硫工程とを含む。

生タイヤ成形工程は、図１（Ａ）に示されるような未加硫のサイドウォールゴム２を成形するサイドウォールゴム成形工程と、図２（Ａ）に示されるように、このサイドウォールゴム２を、略円筒状のカーカスプライ３のサイドウォール領域に貼り付ける工程と、図２（Ｂ）に示されるように、前記カーカスプライ３のトレッド領域に、両側縁４ｅが前記サイドウォールゴム２のトレッド側の端部分２Ａの少なくとも一部と重なるようにトレッド補強プライ４を貼り付ける工程とを含む。図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、サイドウォールゴム２をカーカスプライ３に貼り付ける工程や、カーカスプライ３のトレッド領域にトレッド補強プライ４を貼り付ける工程については、「背景技術」で説明したのとほぼ同じ方法で行われるため、ここでは特に詳しく説明しない。

前記サイドウォールゴム２の断面形状は、図１（Ａ）に示されている。
本実施形態のサイドウォールゴム２は、トレッド側に位置するトレッド側の端部分２Ａと、ビード側に位置するビード部側の端部分２Ｃと、これらの間の中間部２Ｂとを含んで構成される。この例では、サイドウォールゴム２のビード部側の端部分２Ｃに、硬質のビードゴム９が一体に設けられた態様が示されている。また本実施形態のサイドウォールゴム２及びビードゴム９は、その断面形状において、タイヤ軸方向の内側面２ｉ、９ｉはいずれも平坦な直線状で成形されたものが例示される。ただし、ビードゴム９は本発明の必須の要素ではない。

本発明の空気入りタイヤの製造方法では、サイドウォールゴム成形工程において、トレッド側の端部分２Ａに、前記トレッド補強プライ４の厚さを吸収する段差部Ｄを有するサイドウォールゴム２を成形することを特徴事項の一つとしている。

前記段差部Ｄは、図１（Ｂ）及び図３に拡大して示されるように、トレッド補強プライ４のタイヤ半径方向の内側面４ｉと接触する支持面Ｄ１と、この支持面Ｄ１から立ち上がり前記トレッド補強プライ４のタイヤ軸方向外側の側端面４ｅ１と向き合う段差面Ｄ２とを含んで構成される。換言すれば、この実施形態の段差部Ｄは、サイドウォールゴム２において、前記支持面Ｄ１と前記段差面Ｄ２とが設けられた部分と言える。前記支持面Ｄ１及び段差面Ｄ２は、いずれも滑らかな表面で構成されており、２つの面は、例えばほぼ９０〜１３０゜程度の角度で交わるものが望ましい。

また段差部Ｄは、前記支持面Ｄ１をタイヤ軸方向の外面側に持つ基部１１と、前記段差面Ｄ２を表面に持った副部１２とを含む。

前記基部１１は、サイドウォールゴム２のトレッド側の先端２Ａｅまで厚さが滑らかに漸減する先細状で構成されている。基部１１は、トレッド補強プライ４のタイヤ半径方向内側に配されることにより、トレッド補強プライ４の側縁部４ｅに生じがちな走行時の歪を緩和するクッション効果を発揮する。このため、基部１１の長さＬ１は、トレッド補強プライ４との重なり長さに合わせて設定されるのが好ましい。特に限定はされないが、乗用車用タイヤの場合、前記重なり長さを考慮すると、前記基部１１の長さＬ１は、例えば１０〜４０mmが望ましい。また基部１１は、その最大厚さｔ１から零まで厚さが漸減するが、この最大厚さｔ１が小さすぎても同様にクッション効果が低下しやすい。このような観点より、前記最大厚さｔ１は、好ましくは０．５〜５．０mm、より好ましくは１．０〜３．０mmが望ましい。また、基部１１の長さＬ１と、該基部１１の最大厚さｔ１との比（ｔ１／Ｌ１）で表される厚さの変化率α１は、特に限定はされないが、好ましくは１０〜３０％、より好ましくは１５〜２０％程度が望ましい。

また本実施形態の副部１２は、サイドウォールゴム２のトレッド側の先端２Ａｅに向かって厚さが急激に減少する部分で構成されている。これにより、前記段差面Ｄ２が形成される。副部１２の長さＬ２は、例えば０〜３mm、より好ましくは１〜３mm程度が望ましい。また、副部１１の最大厚さｔ２と、基部１１の最大厚さｔ１との差（ｔ２−ｔ１）は、重ねられるトレッド補強プライ４の厚さに応じて種々設定されるが、一例としては好ましくは０．５〜３mm、より好ましくは１〜３mm程度が望ましい。また副部１２の長さＬ２と、前記厚さの差（ｔ２−ｔ１）との比｛（ｔ２−ｔ１）／Ｌ２｝で表される厚さの変化率α２は、前記基部の厚さの変化率α１よりも大であり、例えば１００〜１４５％程度が望ましい。

本実施形態のサイドウォールゴム成形工程は、図示しないゴム押出機からサイドウォールゴム２を押出し成形することにより行われる。段差部Ｄは、ゴム押出機の吐出口に設けられる例えば口金に、前記段差部Ｄに等しい断面形状を与えることにより、押出しと同時に成形できる。従って、段差部Ｄの成形に際して余分な工程が追加されることがなく生産性を損ねることがない。むしろ、ゴムの使用量を減じ、低コスト化に役立つ。またこの例では、双頭式の押出機などを用いることにより、ビードゴム９がサイドウォールゴム２と一体化されて同時に押し出し成形される。

以上のような段差部Ｄは、サイドウォールゴム２のトレッド側の端部分２Ａの厚さが局部的にかつ段差を有して減じられている。そして、その支持面Ｄ１にトレッド補強プライ４の側縁部４ｅが載置されて重ねられ、また段差面Ｄ２は、トレッド補強プライの側端面４ｅ１と接近しかつ向き合う。このような段差部Ｄは、トレッド補強プライ４の側縁部４ｅの厚さを吸収する。すなわち、図３に示されるように、トレッド補強プライ４がサイドウォールゴム３の外表面から大きく突出するのを防止し、かつトレッド補強プライ４の側端面４ｅ１が形成する段差状の凹凸を極力無くしフラット化する。従って、トレッドゴム５をトレッド補強プライ４の側縁部４ｅに沿わせて貼り合わせるに際し、その内側面５ｉが平坦に形成されている場合でも、従来のような大きな空気溜まりｋが形成されるのが効果的に防止される。そして、このような生タイヤＬを慣例に従って加硫成形することにより、ユニフォミティに優れかつ構造部材間に空気溜まりの少ない品質の良い空気入りタイヤを製造しうる。

図４には、段差部Ｄの他の実施形態のいくつかの例が示される。
図４（Ａ）の実施形態では、段差部Ｄの支持面Ｄ１が、サイドウォールゴム２の先端２Ａｅ側に設けられた先端側の支持面Ｄ１ａと、この先端側の支持面Ｄ１ａよりも厚さの減少率が相対的に小さい基部側の支持面Ｄ１ｂとを含むものが例示される。ベルトプライ４Ａの端部を、例えば薄いゴムシート１３でコ字状に被覆することにより、その接着性を向上させる場合がある。このような場合、ベルトプライ４Ａの厚さやその内側面の形状等に合わせて、支持面Ｄ１が厚さの減少率を異ならせた少なくとも２つの支持面を含むことにより、前記のようなベルトプライ４Ａにより密着させることができる。従って、さらに空気溜まりを低減できる。

また図４（Ｂ）には、さらに本発明の他の実施形態が示されている。この実施形態では、段差部Ｄが、支持面Ｄ１と段差面Ｄ２とからなる段差が複数個（この例では２個）設けられたものが例示される。具体的には、サイドウォールゴムの先端２Ａｅ側に設けられた第１の支持面Ｄ１ａと、これに連なる第１の段差面Ｄ２ａとからなる第１の段差部Ｄａ、及び第１の段差部Ｄａからビード部側にのびる第２の支持面Ｄ１ｂと、この第２の支持面Ｄ１ｂに連なる第２の段差面Ｄ２ｂとからなる第２の段差部Ｄｂを含む。このような段差部Ｄは、例えばタイヤ半径方向内側のベルトプライ４Ａのタイヤ軸方向の幅を、外側のベルトプライ４Ｂよりも小としたトレッド補強プライ４において、各々の厚さをそれぞれ第１ないし第２の段差部Ｄａ、Ｄｂで吸収できる。従って、この実施形態では、上述のようなトレッド補強プライ４に採用することにより、トレッド補強プライ４の側縁部４ｅでのサイドウォールゴムからの突出量をさらに低減しうる。

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は乗用車用の空気入りタイヤ以外にも種々のカテゴリーの空気入りタイヤの製造方法に適用することができる。また、その際、種々の態様に変形して実施しうるは言うまでもない。

１９５／６５Ｒ１５の乗用車用空気入りタイヤを本発明の製造方法に基づいて３００本試作し、ユニフォミティレベルを調べた。ユニフォミティレベルは、ＪＡＳＯ Ｃ６０７「自動車用タイヤのユニフォミティ試験方法」に準拠し、テストを行った。

また比較のために、図５に示されるように、トレッド側の端部分１０Ａが滑らかに厚さが漸減する従来のサイドウォールゴムを用いた従来の方法により製造された空気入りタイヤについても同様の本数を試作し、同様のテストを行った。いずれの空気入りタイヤも、１枚のカーカスプライと、２カットのスチールベルトプライからなるベルト層と、１層の有機繊維コードのジョイントレスバンドプライ（小巾の帯状プライをベルト層の外側に螺旋状に巻き付けたもの）からなるバンド層を有するものとし、サイドウォールゴムの断面形状のみを異ならせた。

本発明方法で用いられたサイドウォールゴムは、図１に示した段差部を有して押出し成形されたもので、各部の寸法は次の通りとした。また従来方法では、図５に示されるように、本発明方法のサイドウォールゴムの前記厚さｔ２の位置から先端まで厚さが漸減する断面形状（段差部を埋めた形状）のものが用いられた。
Ｌ１：２０．０mm
Ｌ２：１．５mm
ｔ１：１．５mm
ｔ２：２．７mm
トレッド補強プライの側端面の厚さ：１．２mm
トレッド補強プライのサイドウォールゴムとの重なり長さ：２０mm

また本発明方法、従来方法とも、生タイヤに同一の条件でステッチング工程を行った後、加硫工程を行って空気入りタイヤを製造した。テストの結果を表１に示す。

、テストの結果、本発明方法で得られたタイヤは、従来方法のタイヤに比して、ユニフォミティに優れており、特にＬＦＶにおいて大きな改善が見られ、本発明の顕著な優位性が確認できた。

（Ａ）は本発明で用いられるサイドウォールゴムの断面図、（Ｂ）はその要部拡大図である。 （Ａ）、（Ｂ）は空気入りタイヤの製造方法を説明する断面略図である。 図２（Ｂ）の要部拡大図である。 （Ａ）、（Ｂ）はサイドウォールゴムのトレッド側の端部分の拡大断面図である。 従来のサイドウォールゴムの断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、従来のタイヤの製造方法を示す断面略図である。 ステッチング工程を説明する断面図である。 生タイヤの空気溜まりの生成を説明するトレッド補強プライの端部付近の拡大断面図である。 トレッド補強プライ、トレッドゴムの断面図である。 トレッド補強プライの他の例を示す部分断面図である。

符号の説明

２ サイドウォールゴム
２Ａ トレッド側の端部分
３ カーカスプライ
４ トレッド補強プライ
４ｅ トレッド補強プライの側縁部
Ｄ 段差部
Ｄ１ 支持面
Ｄ２ 段差面

Claims (4)

1. 未加硫のサイドウォールゴムを成形するサイドウォールゴム成形工程と、
   前記成形されたサイドウォールゴムを、カーカスプライのサイドウォール領域に貼り付ける工程と、
   該カーカスプライのトレッド領域に、両側縁が前記サイドウォールゴムのトレッド側の端部分の少なくとも一部と重なるようにトレッド補強プライを貼り付ける工程とを含む生タイヤ成形工程を含んで空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、 前記サイドウォールゴム成形工程は、前記端部分に前記トレッド補強プライの厚さを吸収する段差部を有するサイドウォールゴムを成形することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記サイドウォールゴム成形工程は、前記段差部を有したサイドウォールゴムを押し出しにより成形することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記段差部は、前記トレッド補強プライのタイヤ半径方向の内側面が接触する支持面と、
   前記支持面から立ち上がり前記トレッド補強プライのタイヤ軸方向外側の側端面と向き合う段差面とを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記段差部は、前記支持面の長さが１０．０〜４０．０（mm）かつ前記段差面の長さが１．０〜３．０（mm）であることを特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤの製造方法。

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