JP2006205769A - 補強材構成部材、空気入りタイヤ、補強材構成部材の製造方法、及び、空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小スペースで製造可能なタイヤ補強材、その製造方法、及び、空気入りタイヤとその製造方法を提供する。
【解決手段】複数本のコード２２を同方向に配列しゴムコーティングしてシート状ゴム材を形成する工程と、長尺シート状ゴム材をコード２２に沿って所定長に裁断して、平面視で平行四辺形状のトリートとする工程と、トリートを変形させながら生タイヤのタイヤサイド側に同一円周上に順次貼り付けてリング状でシート状の補強材を形成する工程とを行う。トリートを変形させながら貼り付ける際、補強材２０の外周側部２０Ｅの長さが、補強材の内周側部２０Ｉの長さよりも長い円弧を描くように変形させて補強材２０を貼り付ける。
【選択図】図５

Description

本発明は、タイヤサイド側を補強するのに用いる補強材構成部材、それを用いた空気入りタイヤ、補強材構成部材の製造方法、及び、空気入りタイヤの製造方法に関する。

トラック、バス等の重荷重用空気入りタイヤでは、ビード部の倒れこみ変形を少なくしてビード部の耐久性を上げるために角度付きコード入り部材が用いられている（例えば特許文献１参照）。この角度付きコード入り部材はワイヤーチェーファーと呼ばれており、タイヤ周方向に対して所定の角度をなすようにコードが配置されていることで、プライやビード等を補強すると共に、リム部分でのゴムの変形を抑えるように補強する機能を有する。

従来、このワイヤーチェーファーを有する空気入りタイヤを製造する際、タイヤ周長のワイヤーチェーファーを予め切り出しておき、ビード部に配置している。以下、添付図面を参照して、ワイヤーチェーファーを配置した従来の空気入りタイヤの製造方法について例を挙げて説明する。

従来では、図８に示すように、大型のカレンダー設備８０を設け、コード（スチールコード）８２にゴムコーティングをして長尺シート状ゴム材８４にし、台車８６に巻き取って大巻反８８とし、ストックしている。

また、図９に示すように、裁断機９０を有するワイヤーチェーファー製造ライン９２を設け、大巻反８８として巻きとっている台車８６をワイヤーチェーファー製造ライン９２の所定位置にまで搬送して配置する。台車８６の配置位置は、大巻反８８から巻き出した長尺シート状ゴム材８４が裁断機９０の裁断方向に対して設定角度θをなす位置とする。

そして、大巻反８８から長尺シート状ゴム材８４を巻き出し、所定幅の切断片９４が形成されるように裁断機９０で裁断する。この結果、図１０に示すように、長手方向に対して角度θをなす方向にコード８２が揃った切断片９４が形成される。

ワイヤーチェーファー製造ライン９２には、切断片９４を搬送する搬送ラインと、切断片９４の短手方向端部同士を接合するジョイント部９６と、が設けられている。切断片９４は、搬送ラインによって長手方向に搬送され、ジョイント部９６によってジョイントされる。この結果、ワイヤーチェーファー用長尺ゴム材９８が形成される。このワイヤーチェーファー用長尺ゴム材９８は、２分割スリッター１００で幅が１／２にされ、更に、台車１０１に巻き取られて細巻反１０２とされる。

更に、細巻反１０２が巻かれた台車１０１を所定位置にまで運搬し、細巻反１０２からワイヤーチェーファー用長尺ゴム材９８を巻き出し、所定長さに切断し、生タイヤ１１０に巻く（図１１参照）。そして、図１２に示すように、ブラダ１１２を膨張させることによりワイヤーチェーファー１２０を形成する。

しかし、従来では、コード８２を圧延した上で、巻き取ったり、巻き出したり、裁断するといった多くの工程を行っている。このため、巻き付けくせによるひずみがコード８２に残ってしまうなど、巻き取り、巻き出しの繰り返しによる品質劣化や、製造工程中の時間経過による製造材料の品質劣化が生じていた。

また、ブラダ１１２による貼付けを行うために生タイヤ１１０へ貼り付ける際に空気が混入する可能性があった。

更に、圧延、巻き取り、裁断といった工程を多く必要とするため、広い作業スペースが必要である上に工数が多くなりがちであった。特に、台車８６をストックするのに必要なスペースが目立ち、作業スペースの縮小化が望まれていた。
特開平７−１６４８３７号公報

本発明は、上記事実を考慮して、小スペースで製造可能な補強材構成部材、空気入りタイヤ、補強材構成部材の製造方法、及び、空気入りタイヤの製造方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、タイヤサイド側を補強するリング状でシート状の補強材を構成する補強材構成部材であって、複数本のコードが同方向に配列されてゴムコーティングされた長尺シート状ゴム材を前記コードに沿って所定長さに裁断し、前記コードの端部が配列状態で露出している互いに平行な側辺のうち一方の側辺を他方の側辺に比べて拡張変形させてなることを特徴とする。

このような補強材構成部材を生タイヤのビード部などに貼り付けることにより、内周側では外周側に比べてコード間隔が密である補強材を形成することができる。従って、内周と外周との周長差による剛性段差の発生を抑えた良好な補強材を実現させることができる。

拡張変形させる手法は特に限定しない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の補強材構成部材を用いた補強材を備えたことを特徴とする。

これにより、剛性段差が発生していない良好な補強材でタイヤサイド側が補強された空気入りタイヤを実現させることができる。

請求項３に記載の発明は、前記補強材がビード部に配置されていることを特徴とする。

これにより、ビード部が良好に補強された空気入りタイヤとすることができる。

請求項４に記載の発明は、タイヤサイド側を補強するリング状でシート状の補強材を構成する補強材構成部材の製造方法であって、複数本のコードを同方向に配列しゴムコーティングして長尺シート状ゴム材を形成する工程と、前記長尺シート状ゴム材を前記コードに沿って所定長さに裁断してゴム材片とする工程と、前記コードの端部が配列状態で露出している互いに平行な側辺のうち一方の側辺を他方の側辺に比べて拡張させるように前記ゴム材片を加工して補強材構成部材とする工程と、を行うことを特徴とする。

これにより、小さな製造スペースで、請求項１に記載の補強材構成部材を容易に製造することができる。

請求項５に記載の発明は、複数本のコードを同方向に配列しゴムコーティングして長尺シート状ゴム材を形成する工程と、前記長尺シート状ゴム材を前記コードに沿って所定長さに裁断してゴム材片とする工程と、生タイヤのタイヤサイド側に、同一円周に沿って前記ゴム材片を順次貼り付ける工程と、を行うことを特徴とする。

これにより、小さな製造スペースで、タイヤサイド側が補強材で補強された空気入りタイヤを製造することができる。

請求項６に記載の発明は、前記ゴム材片を前記生タイヤのタイヤサイド側に貼り付ける際、前記コードの端部が配列状態で露出している互いに平行な側辺のうち一方の側辺を他方の側辺に比べて拡張させるように前記ゴム材片を変形させることを特徴とする。

これにより、小さな製造スペースで、剛性段差が発生していないリング状で良好な補強材でタイヤサイド側が補強された空気入りタイヤを製造することが可能になる。

なお、請求項６に記載の発明では、ゴム材片をロボットハンドなどで拡張しながら、すなわち補強材構成部材を形成しながら、生タイヤに貼り付けてもよい。これにより、製造時間の短縮化を図ることができる。

本発明は上記構成としたので、以下の効果を奏することができる。

請求項１に記載の発明によれば、内周と外周との周長差による剛性段差の発生を抑えた良好な補強材を実現させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、剛性段差が発生していない良好な補強材でタイヤサイド側が補強された空気入りタイヤを実現させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、ビード部が良好に補強された空気入りタイヤとすることができる。

請求項４に記載の発明によれば、小さな製造スペースで、請求項１に記載の補強材構成部材を容易に製造することができる。

請求項５に記載の発明によれば、小さな製造スペースで、タイヤサイド側が補強材で補強された空気入りタイヤを製造することができる。

請求項６に記載の発明によれば、小さな製造スペースで、剛性段差が発生していないリング状で良好な補強材でタイヤサイド側が補強された空気入りタイヤを製造することが可能になる。

以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第２実施形態以下では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付してその説明を省略する。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態で説明する空気入りタイヤ１０は、一対のビードコア１２（図１では片側のみ図示）を有する一対のビード部１１と、一対のビードコア１２にトロイド状に跨るカーカス１４と、カーカス１４よりもタイヤ内側に設けられたインナーライナ１５と、を備えている。

本実施形態では、カーカス１４は１枚のカーカスプライによって構成されている。このカーカスプライは、互いに平行に並べられた複数本のコードを備え、これら複数本のコードが薄肉のコーティングゴムに埋設されている通常の構造のものである。

カーカス１４は、ビードコア１２の回りをタイヤ軸方向内側から外側へ向けて折り返された折り返し部１４Ｅを有する。

カーカス１４の本体部１４Ｍと折り返し部１４Ｅとの間には、ビード部１１の剛性を確保するために、スティフナー１６Ａ、１６Ｂが配設されている。

また、ビード部１１には、カーカス１４の折り返し部１４Ｅのタイヤ幅方向外側に、リング状でシート状の補強材１８が折り返し部１４Ｅに沿って設けられている。

さらに、この補強材１８のビードコア１２側とは反対側には、ビードトウ端Ｐｔからタイヤサイド部へ向けて延びる弾性率の高いゴムからなるゴムチェーファー１９が配置されている。

図２に示すように、補強材１８は、補強材構成部材２０（図５参照）を、中心がタイヤ中心軸と同じである１つの円周に沿って配置し、ブラダによる膨張加工や加硫等を行うことにより形成されたものであり、ビード部１１を補強するものである。

補強材構成部材２０は、図３、図４に示すように、複数本のスチールコード２２（以下、単にコード２２という）が同方向に配列されてゴムコーティングされた長尺シート状ゴム材２４を所定長さに裁断してインシュレーショントリート２６（以下、単にトリート２６という）とし、コード２２の端部が配列状態で露出している一方の側辺２８Ａを他方の側辺２８Ｂに比べて拡張変形させることにより、一方の側辺２８Ａ及び他方の側辺２８Ｂが円弧を描く構成にしたものである（図５、図６参照）。この補強材構成部材２０は、一方の側辺２８Ａがタイヤ外周側に向けられて、すなわち他方の側辺２８Ｂがタイヤ内周側に向けられて、ビード部１１に順次貼り付けられている。

補強材構成部材２０を製造するには、図３に示すように、押出ヘッド２９Ｈを有するゴム押出機２９を用い、複数本のコード２２を同方向に配列してゴムコーティングして長尺シート状ゴム材２４を形成する。

次に、長尺シート状ゴム材２４をコード２２に沿って所定長さに裁断し、平面視で平行四辺形状のトリート２６とする（図４参照）。

更に、トリート２６の側辺のうち、コード２２の端部が配列状態で露出している互いに平行な側辺２８Ａ、２８Ｂのうち一方の側辺２８Ａを他方の側辺２８Ｂに比べて拡張させ、図５、図６に示すように、補強材１８の外周側を構成する外周側部２０Ｅの長さが、補強材１８の内周側を構成する内周側部２０Ｉの長さよりも長い円弧を描くようにトリート２６を加工し、補強材構成部材２０とする。

この補強材構成部材２０の外周側部２０Ｅでの隣り合うコード間隔Ｐ’は、内周側部２０Ｉでの隣り合うコード間隔Ｐに比べて長い。

空気入りタイヤ１０を製造するには、この補強材構成部材２０を生タイヤ３０のビード部に相当する部位に、シート状でリング状となるように順次貼り付けていき、その後、ブラダで膨張させる等の工程を行っていくことにより補強材１８を形成する。なお、この補強材１８を構成するコード２２は渦巻状に配置されることになる。

以上説明したように、本実施形態では補強材１８を構成する補強材構成部材２０を形成している。そして、この補強材構成部材２０を生タイヤ３０に貼り付けることにより、内周側では外周側に比べてコード間隔が密である補強材１８を形成することができる。従って、内周と外周との周長差による剛性段差が発生することがない。これにより、従来のワイヤーチェーファーに比べ、同等あるいはそれ以上の機能を有する良好な補強材１８を形成した空気入りタイヤ１０を実現できる。

更に、補強材構成部材２０を製造する際、圧延、裁断、成形加工を一工程で行うことができ、従来のように巻き取り、巻き出しを行う必要がない。従って、小さな製造スペースで品質が良好な補強材構成部材２０を製造することができ、これを貼り付けてなる補強材１８の品質は良好である。また、このように工程を直結して一工程とすることにより、設備の設置スペースを小さくすることができる。

なお、空気入りタイヤ１０を製造する際、トリート２６をロボットハンドなどで拡張しながら、すなわち補強材構成部材２０を形成しながら、生タイヤ３０に貼り付けてもよい。これにより、製造時間の短縮化を図ることができる。また、ショルダ部３２やサイドウォール部３４（図１参照）に相当する部位に補強材構成部材２０を生タイヤ３０にリング状に貼り付けることにより、ショルダ部３２やサイドウォール部３４を良好に補強することも可能である。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図７に示すように、本実施形態では、第１実施形態に比べ、トリート２６を加工せずにそのまま生タイヤ３０のビード部に相当する同一円周上の部位に貼り付けていく。

これにより、第１実施形態に比べ、製造工程が大幅に簡素になり、空気入りタイヤを製造するのにかかる製造時間を大幅に短縮させることができる。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。

第１実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。 第１実施形態で、補強材構成部材を生タイヤに貼り付けることにより補強材を形成したことを特徴とするタイヤ側面図である。 第１実施形態で、同方向に配列したコードにゴム材を被覆することを示す斜視図である。 第１実施形態で製造したトリートの平面図である。 第１実施形態に係る補強材構成部材の平面図である。 第１実施形態で、生タイヤのビード部に相当する位置に補強材構成部材を順次貼り付けたことを示す部分側面図である。 第２実施形態で、生タイヤのビード部に相当する位置にトリートを順次貼り付けたことを示す部分側面図である。 コードが同方向に配列された長尺シート状ゴム材を製造する従来の設備を示す平面図である。 ワイヤーチェーファー用長尺ゴム材を製造する従来の設備を示す平面図である。 従来のワイヤーチェーファーを製造するのに用いる切断片を示す斜視図である。 従来の空気入りタイヤを製造する際、ワイヤーチェーファーを形成するための切断片を生タイヤに巻いたことを示す平面図である。 従来の空気入りタイヤを成形加工して製造することを示す側面図である。

符号の説明

１０ 空気入りタイヤ
１１ ビード部
１８ 補強材
２０ 補強材構成部材
２２ コード
２６ トリート（ゴム材片）
２８Ａ 一方の側辺
２８Ｂ 他方の側辺
２４ 長尺シート状ゴム材
３０ 生タイヤ

Claims (6)

1. タイヤサイド側を補強するリング状でシート状の補強材を構成する補強材構成部材であって、
   複数本のコードが同方向に配列されてゴムコーティングされた長尺シート状ゴム材を前記コードに沿って所定長さに裁断し、前記コードの端部が配列状態で露出している互いに平行な側辺のうち一方の側辺を他方の側辺に比べて拡張変形させてなることを特徴とする補強材構成部材。
2. 請求項１に記載の補強材構成部材を用いた補強材を備えたことを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 前記補強材がビード部に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. タイヤサイド側を補強するリング状でシート状の補強材を構成する補強材構成部材の製造方法であって、
   複数本のコードを同方向に配列しゴムコーティングして長尺シート状ゴム材を形成する工程と、
   前記長尺シート状ゴム材を前記コードに沿って所定長さに裁断してゴム材片とする工程と、
   前記コードの端部が配列状態で露出している互いに平行な側辺のうち一方の側辺を他方の側辺に比べて拡張させるように前記ゴム材片を加工して補強材構成部材とする工程と、
   を行うことを特徴とする補強材構成部材の製造方法。
5. 複数本のコードを同方向に配列しゴムコーティングして長尺シート状ゴム材を形成する工程と、
   前記長尺シート状ゴム材を前記コードに沿って所定長さに裁断してゴム材片とする工程と、
   生タイヤのタイヤサイド側に、同一円周に沿って前記ゴム材片を順次貼り付ける工程と、
   を行うことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記ゴム材片を前記生タイヤのタイヤサイド側に貼り付ける際、前記コードの端部が配列状態で露出している互いに平行な側辺のうち一方の側辺を他方の側辺に比べて拡張させるように前記ゴム材片を変形させることを特徴とする請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法。

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