JP2007313836A - 空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤの製造装置、並びに空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤの製造装置、並びに空気入りタイヤ Download PDF

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Abstract

【課題】空気入りタイヤの生産性を向上させ、かつ空気入りタイヤの不良や故障を低減すること。
【解決手段】このゴムストリップ10は、成形用ドラムやタイヤ構成部材用成形ドラムに巻き付けられて、トレッド部を形成するものである。このゴムストリップ10は、長辺側端部10ltのうち少なくとも一方が非直線状に形成される。そして、ゴムストリップ10は、少なくとも一部が積層するように巻き付けられて、空気入りタイヤのグリーンタイヤとなる。
【選択図】 図4

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造に関し、さらに詳しくは、グリーンタイヤのサイドトレッド部と金型との間の空気溜まりを抑制できる空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤの製造装置、並びに空気入りタイヤに関する。
空気入りタイヤを製造するにあたって、剛体コアや成形ドラム上で帯状のゴム部材を巻き付けて積層し、グリーンタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法が提案されている。特許文献1には、帯状のゴム部材の、少なくとも一方の幅方向端部における厚さを実質的に0とし、この端部に最も近い、最大厚さの幅方向位置からこの端部に向かうにしたがって、厚さが漸減する断面形状を有する帯状のゴム部材が開示されている。
国際公開第02/078939号パンフレット
特許文献1に開示されている帯状のゴム部材は、少なくとも一方の幅方向端部における厚さを実質的に0とすることで、帯状のゴム部材を積層した部分の段付きを抑制して、空気入りタイヤの製造過程に起因する不良や故障を低減する。しかし、幅方向端部における厚さを実質的に0とした帯状のゴム部材を押し出し成形することは難しく、空気入りタイヤの生産性については改善の余地がある。
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、空気入りタイヤの生産性を向上させ、かつ空気入りタイヤの不良や故障を低減できる空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤの製造装置、並びに空気入りタイヤを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、タイヤ成形用構造体に帯状のゴム部材を巻き付けて空気入りタイヤのトレッド部を形成するにあたり、前記帯状のゴム材の長辺側端部のうち少なくとも一方を非直線状に形成して、トレッド用帯状ゴム部材を形成する手順と、前記トレッド用帯状ゴム部材を前記タイヤ成形用構造体に巻き付ける手順と、を含むことを特徴とする。
この空気入りタイヤの製造方法は、タイヤ成形用構造体に帯状のゴム部材を巻き付けて空気入りタイヤのトレッド部を形成するにあたり、前記帯状のゴム材の長辺側端部のうち少なくとも一方を非直線状に形成したトレッド用帯状ゴム部材を用いる。これによって、トレッド用帯状ゴム部材を製造する際には、長辺側端部の厚さを実質的に0とする必要はないので、トレッド用帯状ゴム部材を容易に製造することができる。その結果、空気入りタイヤの生産性を向上させ、かつ空気入りタイヤの不良や故障を低減できる。
次の本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、前記空気入りタイヤの製造方法において、非直線状に形成される長辺側端部は、平面視において、山部と谷部とが交互に繰り返すジグザグ形状であることを特徴とする。
次の本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、前記空気入りタイヤの製造方法において、隣接する山部同士の間隔は、0.5mm以上10mm以下であり、かつ、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と直交する方向における前記山部の頂部と前記谷部の底部との距離は、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と直交する方向における前記トレッド用帯状ゴム部材の寸法の3%以上20%以下とすることを特徴とする。
次の本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、前記空気入りタイヤの製造方法において、前記長辺側端部のうち少なくとも一方に、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と略直交し、かつ前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と平行な平面で切った場合の断面が略V字の溝又は略U字の溝が複数形成されることを特徴とする。
次の本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、前記空気入りタイヤの製造方法において、隣接する前記略V字溝又は略U字溝のピッチは0.5mm以上10mm以下であり、かつ、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と直交する方向における前記略V字溝又は略U字溝の寸法は、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と直交する方向における前記トレッド用帯状ゴム部材の寸法の3%以上20%以下とすることを特徴とする。
次の本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、前記空気入りタイヤの製造方法において、前記トレッド用帯状ゴム部材の厚さは、前記長辺側端部に近づくにしたがって小さくなることを特徴とする。
次の本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、前記空気入りタイヤの製造方法において、前記トレッド用帯状ゴム部材を前記タイヤ成形用構造体に巻き付ける際に、非直線状に形成された長辺側端部を押圧することを特徴とする。
次の本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、前記空気入りタイヤの製造方法において、前記トレッド用帯状ゴム部材は、加硫時において、非直線状に形成されている長辺側端部が加硫用金型と接するように積層されながら、グリーンタイヤ成形用構造体へ巻き付けられることを特徴とする。
次の本発明に係る空気入りタイヤの製造装置は、空気入りタイヤのトレッド部を形成するトレッド用帯状ゴム部材を製造するトレッド用帯状ゴム部材製造手段と、前記トレッド用帯状ゴム部材を巻き付けて、空気入りタイヤのトレッド部を形成するタイヤ成形用構造体と、を備えることを特徴とする。
この空気入りタイヤの製造装置は、タイヤ成形用構造体に帯状のゴム部材を巻き付けて空気入りタイヤのトレッド部を形成する際に用いるものであり、前記帯状のゴム材の長辺側端部のうち少なくとも一方を非直線状に形成するトレッド用帯状ゴム部材製造手段を備える。これによって、トレッド用帯状ゴム部材を製造する際には、長辺側端部の厚さを実質的に0とする必要はないので、トレッド用帯状ゴム部材を容易に製造することができる。その結果、空気入りタイヤの生産性を向上させ、かつ空気入りタイヤの不良や故障を低減できる。
次の本発明に係る空気入りタイヤの製造装置は、前記空気入りタイヤの製造装置において、前記トレッド用帯状ゴム部材製造手段はギヤ状のローラであり、このギヤ状のローラをゴムストリップの少なくとも一方の長辺側端部に押し当てることにより、複数の略V字溝又は略U字溝を形成することを特徴とする。
次の本発明に係る空気入りタイヤは、長辺側端部の少なくとも一方を非直線状に形成したトレッド用帯状ゴム部材を、非直線状に形成された長辺側端部が加硫用金型と接するように積層して構成されるサイドトレッド部を備えることを特徴とする。
この空気入りタイヤは、前記帯状のゴム材の長辺側端部のうち少なくとも一方を非直線状に形成したトレッド用帯状ゴム部材を積層することによって、トレッド部が形成される。これによって、トレッド用帯状ゴム部材を製造する際には、長辺側端部の厚さを実質的に0とする必要はないので、トレッド用帯状ゴム部材を容易に製造することができる。その結果、空気入りタイヤの生産性を向上させ、かつ空気入りタイヤの不良や故障を低減できる。なお、この空気入りタイヤには、使用によりトレッド部が摩耗した空気入りタイヤのトレッド部を再生することによって得られる更正タイヤも含まれる。
次の本発明に係る空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤにおいて、非直線状に形成される長辺側端部は、平面視において、山部と谷部とが交互に繰り返すジグザグ形状であることを特徴とする。
次の本発明に係る空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤにおいて、隣接する山部同士のピッチは、0.5mm以上10mm以下であり、かつ、前記山部の頂部と前記谷部の底部との距離は、長辺側端部と直交する方向における前記トレッド用帯状ゴム部材の寸法の3%以上20%以下とすることを特徴とする。
次の本発明に係る空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤにおいて、前記長辺側端部のうち少なくとも一方に、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と略直交し、かつ前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と平行な平面で切った場合の断面が略V字の溝又は略U字の溝が複数形成されることを特徴とする。
次の本発明に係る空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤにおいて、隣接する前記略V字溝又は略U字溝のピッチは0.5mm以上10mm以下であり、かつ、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と直交する方向における前記略V字溝又は略U字溝の寸法は、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と直交する方向における前記トレッド用帯状ゴム部材の寸法の3%以上20%以下とすることを特徴とする。
次の本発明に係る空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤにおいて、前記トレッド用帯状ゴム部材の厚さは、前記長辺側端部に近づくにしたがって小さくなることを特徴とする。
この発明に係る空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤの製造装置、並びに空気入りタイヤによれば、空気入りタイヤの生産性を向上させ、かつ空気入りタイヤの不良や故障を低減できる。
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態(以下実施形態という)によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲内にあるものが含まれる。本発明の適用対象は、帯状のゴム部材を巻き付けることによりトレッド部が形成される空気入りタイヤであり、特に、乗用車用、バス、トラック用の空気入りタイヤに対して好適である。
(実施形態1)
実施形態1は、タイヤ成形用構造体に帯状のゴム部材を巻き付けて空気入りタイヤのトレッド部を形成する手法において、前記帯状のゴム材の長辺側端部のうち少なくとも一方を非直線状に形成したトレッド用帯状ゴム部材を用いる点に特徴がある。
図1は、空気入りタイヤの子午断面形状を示す断面図である。子午断面とは、空気入りタイヤの回転軸を含む子午面で切った断面である。空気入りタイヤ1の回転軸はY軸である。X軸はY軸に直交し、かつ空気入りタイヤ1の進行方向に対して平行な軸である。また、Z軸は、X軸及びY軸に直交するとともに、空気入りタイヤ1の接地面と直交する軸である。次に、図1を用いて、この実施形態に係る空気入りタイヤの構造を説明する。
図1に示すように、キャップトレッド2は、空気入りタイヤ1の路面接地部に配置されており、カーカス6、ベルト5又はブレーカの外側を覆うゴム層である。キャップトレッド2は、路面等からの衝撃や外傷からカーカス6やベルト5を保護するとともに、摩耗寿命を延長する役目を持っている。アンダトレッド3は、キャップトレッド2とベルト5との間に配置されるゴム層で、発熱性、接着性等を向上させる目的で用いられる。サイドトレッド4は、サイドウォール部SWの最も外側に配置されて、空気入りタイヤ1の外部からの傷がカーカス6に達するのを防止するとともに、ラジアル空気入りタイヤの場合には、車軸からの駆動力を路面に伝える補助的役割も担っている。
ベルト5は、キャップトレッド2とカーカス6との間に配置されたゴム引きコード層である。なお、バイアス空気入りタイヤの場合、ベルト5は、ブレーカと呼ばれる。ラジアル空気入りタイヤにおいて、ベルト5は形状保持及び強度メンバーとして重要な役割を担っている。カーカス6は空気入りタイヤ1の骨格をなすゴム引きコード層である。カーカス6は、空気入りタイヤ1に空気を充填した際に圧力容器としての役目を果たす強度メンバーであり、空気入りタイヤ1に充填された空気の内圧によって荷重を支え、走行中の動的荷重に耐える構造を有している。
ビード部Cは、内圧によって発生するカーカス6のコード張力を支えているスチールワイヤの束を、硬質ゴムで固めたリングである。ここで、前記スチールワイヤの束が、ビードコア7となる。ビード部Cは、空気入りタイヤ1をホイールのリムに固定させる役割を果たす他、カーカス6、ベルト5及びトレッドとともに、空気入りタイヤ1の強度部材となる。ビードフィラー8は、カーカス6をビードコア7の周囲に巻き込む際に生ずる空間へ充填するゴムである。そして、ビードフィラー8は、カーカス6をビードコア7に固定するとともにその部分の形状を整え、ビード部C全体の剛性を高める。この実施形態において、カーカス6は、ビードコア7で折り返される、いわゆるターンアップ構造であるが、カーカス6をビードコア7で係止する構造としてもよい。
図2は、加硫時に加硫金型へ接触する空気入りタイヤのトレッド部を形成する過程を示す子午断面図である。図3−1、図3−2は、空気入りタイヤのサイドトレッドを形成する過程を示す説明図である。ここで、図2は、加硫前のグリーンタイヤ1Gを示している。また、図3−1、図3−2は、加硫前のグリーンタイヤ1Gを成形する手順の一部である。加硫時に加硫金型へ接触する空気入りタイヤ1のトレッド部は、キャップトレッド2とサイドトレッド4である。この実施形態に係る空気入りタイヤ1(図1)は、図2に示すように、帯状のゴム部材(トレッド用帯状ゴム部材、以下ゴムストリップという)10を積層することによってグリーンタイヤ1Gのキャップトレッド2及びサイドトレッド4が形成される。
サイドトレッド4は、ゴムストリップ10の長辺側端部が重ね合わせられながらサイドウォール部SWに巻き付けられて形成される。サイドトレッド4を形成するにあたっては、図3−1に示すように、タイヤ成形用構造体である成形ドラム(あるいはタイヤ構成部材用成形ドラム)30に、ゴムストリップ10の長辺側端部を重ね合わせながら巻き付けていく。また、図3−2に示すように、タイヤ成形用構造体である剛体コア31に、ゴムストリップ供給装置32から供給されるゴムストリップ10の長辺側端部を重ね合わせながら巻き付けて、サイドトレッド4を形成してもよい。
サイドトレッド4及びキャップトレッド2を形成してグリーンタイヤ1G(図2)を形成したら、これを加硫金型に入れて加硫する。これによって、空気入りタイヤ1(図1)が完成する。このように、この実施形態において、空気入りタイヤ1のサイドトレッド4及びキャップトレッド2は、ゴムストリップ10の少なくとも一部を積層することによって形成される。次に、この実施形態に係る空気入りタイヤ1を構成するゴムストリップ10について説明する。
図4は、実施形態1に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップの斜視図である。図5−1は、実施形態1に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップの平面図である。図5−2は、図5−1のA−A断面図である。図6は、加硫金型内のゴムストリップを示す説明図である。図4、図5−1に示すように、この実施形態に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップ10は、長辺側端部10ltが非直線状に形成される。この実施形態では、図5−1に示すように、平面視において、山部Mと谷部Vとが交互に繰り返すジグザグ形状(波状)に形成される。また、図5−2に示すように、この実施形態に係るゴムストリップ10の断面(長辺に直交する平面で切った断面)は、矩形に形成される。すなわち、ゴムストリップ10の長辺と直交する方向においては、ゴムストリップ10の厚さtは略一定である。
このようにすることで、加硫時におけるゴムの流れが促進されるので、加硫時におけるゴム流れ不良や圧着不足に起因する故障を低減できる。また、ゴムストリップ10と加硫金型50の内壁50wi(図6参照)との間(特にゴムストリップ10の長辺側端部10ltの部分)の空気が一箇所に集まりにくくなって、前記空気は加硫金型50の空気抜き孔51から加硫金型50の外部へ排出される。その結果、エア溜まりができにくくなるので、良品率が向上する。また、加硫前に、ステッチャー等の工具を用いて積層したゴムストリップ10の長辺側端部を滑らかに形成する必要はないので、生産性が向上する。
図5−1に示すように、ゴムストリップ10の長辺と直交する方向における、長辺側端部10ltの山部Mの頂部と谷部Vの底部との距離(振幅)W1は、ゴムストリップ10の幅、すなわち、ゴムストリップ10の長辺と直交する方向におけるゴムストリップ10の寸法Wの3%以上20%以下とすることが好ましく、より好ましい範囲は5%以上15%以下である。また、隣接する山部M同士の間隔あるいは隣接する谷部Vの間隔(ピッチ)Pは、1mm以上10mm以下が好ましく、より好ましい範囲は2mm以上4mm以下である。このようにすることで、加硫時におけるゴム流れ不良や圧着不足に起因する故障やエア溜まりによる不良品の発生を効果的に低減することができる。
図7−1、図7−2は、実施形態1に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップの他の例を示す断面図である。図7−1、図7−2に示されるゴムストリップの断面は、ゴムストリップの長辺に直交する平面で切った断面である。図7−3は、図7−1に示すゴムストリップを加硫金型内で加硫する際の状態示す説明図である。図7−1、図7−2に示すゴムストリップ10'、10''のように、ゴムストリップ10'、10''の厚さtは、長辺側端部10lt'、10lt''に近づくにしたがって小さく形成される。
このようにすると、図7−3に示すように、ゴムストリップ10'等を積層した場合には、長辺側端部10lt'の段差が低減され、加硫金型50の内壁50wiと接する部分は滑らかになる。これによって、加硫時におけるゴムの流れはさらに促進されるので、加硫時におけるゴム流れ不良や圧着不足に起因する故障をより低減できる。また、ゴムストリップ10'等と加硫金型50の内壁50wiとの間(特にゴムストリップ10'等の長辺側端部10lt'等の部分)の空気はさらに一箇所に集まりにくくなるので、よりエア溜まりができにくくなって良品率がさらに向上する。
図8−1は、実施形態1に係る空気入りタイヤの製造装置の構成を示す概略図である。図8−2は、図4や図5−1等に示すゴムストリップを製造する過程を示す説明図である。この実施形態に係る空気入りタイヤ1(図1参照)は、図8−1に示す空気入りタイヤの製造装置100を用いて製造することができる。この空気入りタイヤの製造装置100は、図4や図5−1に示すゴムストリップ10を製造するトレッド用帯状ゴム部材製造手段(以下ゴムストリップ製造部という)101と、タイヤ成形用構造体(この例では成形ドラム30)とを含んで構成される。なお、タイヤ成形用構造体には、タイヤ構成部材用成形ドラムを用いてもよい。
ゴムストリップ製造部101は、押出ダイス34を備える押出機33と、押出機33から押し出された帯状ゴム部材Gを切断してゴムストリップ10の長辺側端部をジグザグ状に形成する切断手段35とを備える。押出ダイス34は、出口がゴムストリップ10の断面(ゴムストリップ10の長辺に直交する平面で切った断面)形状と相似の形状に形成される。例えば、図4、図5−1に示すゴムストリップ10であれば、前記断面形状は矩形である。押出ダイス34の出口形状を変更することで、様々な断面形状のゴムストリップ、例えば、図7−1に示すゴムストリップ10'や図7−2に示すゴムストリップ10''を製造することができる。
この実施形態において、切断手段35は、例えば、刃の部分を波状に形成した円形の刃を用いる。そして、切断手段35と押しローラ36との間に押出機33から押し出された帯状ゴム部材Gを挟んで切断して、ゴムストリップ10を形成する(図8−2)。そして、ゴムストリップ10は、タイヤ成形用構造体である成形ドラム30へ、図3−1に示すように巻き付けられて、サイドトレッド4(図2参照)が形成される。この空気入りタイヤの製造装置100は、ゴムストリップ10の製造からサイドトレッド4の形成までを一貫して行うことができるが、ゴムストリップ製造部101とタイヤ成形用構造体とを別個にしてもよい。例えば、ゴムストリップ製造部101で製造したゴムストリップ10を巻き取り機に巻き取っておき、前記巻き取り機に巻き取ったゴムストリップ10を繰り出してタイヤ成形用構造体に巻き付けて、サイドトレッド等を形成する。
図9−1〜図9−3は、実施形態1に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップ他の例を示す平面図である。図9−1に示すゴムストリップ10aのように、2個ある長辺側端部10lt1、10lt2のうち一方のみ(この実施形態では長辺側端部10lt1)を非直線状に形成してもよい。すなわち、ゴムストリップは、長辺側端部の少なくとも一方を非直線状に形成すればよい。ただし、加硫時においては、非直線状に形成した長辺側端部が加硫金型の内壁に接するように、ゴムストリップを積層しながら巻き付ける。
図9−2に示すゴムストリップ10bは、長辺側端部10lt1、10lt2が、曲線を組み合わせた波状に形成される。また、図9−3に示すゴムストリップ10cは、2個ある長辺側端部10lt1、10lt2のうち一方のみ(この実施形態では長辺側端部10lt1)が、曲線を組み合わせた波状に形成してある。このようにしても、故障低減、良品率の向上といった効果が得られる。
実施形態1では、グリーンタイヤを製造する例を説明したが、実施形態1の手法は、使用によりトレッド部が摩耗した空気入りタイヤのトレッド部を再生して、更正タイヤを製造する際に適用してもよい。この場合、ゴムストリップ10等を巻き付ける対象は、タイヤ成形用構造体ではなく台タイヤ(トレッド部が摩耗した空気入りタイヤからトレッド部を除去したもの)上に、前記ゴムストリップ10等の少なくとも一部を積層させながら巻き付ける。
以上、この実施形態では、タイヤ成形用構造体に帯状のゴム部材を巻き付けて空気入りタイヤのトレッド部を形成する手法において、前記帯状のゴム材の長辺側端部のうち少なくとも一方を非直線状に形成したトレッド用帯状ゴム部材を用いる。これによって、トレッド用帯状ゴム部材を簡易に製造できるので空気入りタイヤの生産性が向上する。また、加硫時におけるゴム流れを抑制できるので、ゴム流れ不良や圧着不足に起因する故障を低減でき、さらに、加硫時における空気溜まりを低減できるので、良品率が向上する。また、ゴムストリップの長辺側端部を非直線状に形成するので、トレッド部に発生したクラックの成長を阻止する効果も得られる。これによって、トレッド部の表面から発生するクラックに対する耐クラック性が向上する。なお、この実施形態と同様の構成を備えるものは、この実施形態と同等の作用、効果を奏する。また、この実施形態で開示した構成は、以下の実施形態においても適用することができる。
(実施形態2)
実施形態2は、ゴムストリップの長辺側端部の少なくとも一方を非直線状に形成する点では実施形態1と同様であるが、長辺側端部を立体的なジグザグ形状とする点が異なる。他の構成は実施形態1と同様である。
図10は、実施形態2に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップの斜視図である。図11−1は、実施形態2に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップの平面図である。図11−2は、図11−1のB−B断面図である。図12は、実施形態2の変形例に係るゴムストリップを示す側面図である。
図10、図11−1に示すように、この実施形態に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップ11は、長辺側端部11ltが非直線状に形成される。この実施形態では、図10、図11−2に示すように、長辺側端部11ltには、ゴムストリップ11の長辺と直交する方向に向かって形成される溝12が複数設けられる。溝12の断面(溝12の形成方向と直交する断面、すなわちゴムストリップ11の長辺と平行な平面で切った断面)は、略V字形状である。なお、図12に示すゴムストリップ11'のように、溝12'の断面を略U字形状にしてもよい。このように、この実施形態に係るゴムストリップ11等は、ゴムストリップ11等の長辺と直交する方向から見た場合において、長辺側端部11ltが波状になるように形成される。これによって、ゴムストリップ11等の長辺側端部11ltは、非直線状かつ立体的に形成される。
このようにすることで、加硫時におけるゴムの流れが促進されるので、加硫時におけるゴム流れ不良や圧着不足に起因する故障を低減できる。また、ゴムストリップ11と加硫金型50の内壁50wi(図6参照)との間(特にゴムストリップ11の長辺側端部11ltの部分)の空気が一箇所に集まりにくくなって、前記空気は加硫金型50の空気抜き孔51から加硫金型50の外部へ排出される。その結果、エア溜まりができにくくなるので、良品率が向上する。また、加硫前に、ステッチャー等の工具を用いて積層したゴムストリップ11の長辺側端部を滑らかに形成する必要はないので、生産性が向上する。
ここで、図10に示すように、この実施形態に係るゴムストリップ11等の断面(ゴムストリップ11等の長辺に直交する平面で切った断面)は、矩形に形成される。すなわち、ゴムストリップ11等の長辺と直交する方向においては、ゴムストリップ11等の厚さtは略一定である。なお、ゴムストリップ11等の断面の形状は矩形に限られるものではなく、実施形態1で説明したように、長辺側端部11ltに近づくにしたがってゴムストリップ11等の厚さtを小さくしてもよい。
図11−1に示すように、ゴムストリップ11等の長辺と直交する方向における溝12の寸法W2は、ゴムストリップ11の幅、すなわちゴムストリップ11等の長辺と直交する方向におけるゴムストリップ11の寸法Wの3%以上20%以下とすることが好ましく、より好ましい範囲は5%以上15%以下である。また、隣接する溝12同士の間隔(ピッチ)Pは、1mm以上10mm以下が好ましく、より好ましい範囲は2mm以上4mm以下である。このようにすることで、加硫時におけるゴム流れ不良や圧着不足に起因する故障やエア溜まりによる不良品の発生を効果的に低減することができる。
図13−1〜図13−3は、実施形態2に係るゴムストリップを製造する手順を示す説明図である。図13−1に示すように、帯状ゴム部材Gが押出機33の押出ダイス34から押し出される。次に、帯状ゴム部材Gの長辺側端部がギヤ状の成形ローラ37で圧着されて、成形ローラ37の歯形が帯状ゴム部材Gに転写される。これによって、長辺側端部11ltに複数の溝12を形成する。また、図13−3に示すように、ゴムストリップ11等を巻き付ける際に、長辺側端部11ltに形成した溝12をステッチャーローラ(押圧ローラ)38で押圧することにより押しつぶして、ゴムストリップ11等の厚さtが長辺側端部11ltに近づくにしたがって小さくなるようにしてもよい。
以上、実施形態2では、タイヤ成形用構造体に帯状のゴム部材を巻き付けて空気入りタイヤのトレッド部を形成する手法において、前記帯状のゴム材の長辺側端部のうち少なくとも一方を非直線状かつ立体的に形成したトレッド用帯状ゴム部材を用いる。これによって、トレッド用帯状ゴム部材を簡易に製造できるので空気入りタイヤの生産性が向上する。また、長辺側端部は、例えばギヤ状の成形ローラに歯形を帯状のゴム部材の長辺側端部へ転写することで非直線状に形成することができるので、帯状のゴム部材を効率よく用いることができる。
さらに、加硫時におけるゴム流れを抑制できるので、ゴム流れ不良や圧着不足に起因する故障を低減でき、また、加硫時における空気溜まりを低減できるので、良品率が向上する。また、ゴムストリップの長辺側端部を非直線状に形成するので、トレッド部に発生したクラックの成長を阻止する効果も得られる。これによって、トレッド部の表面から発生するクラックに対する耐クラック性が向上する。なお、この実施形態と同様の構成を備えるものは、この実施形態と同等の作用、効果を奏する。
実施例1は、上記実施形態1に対応するものであり、両方の長辺側端部をジグザグ状に形成したものである。表1に示す発明例1、発明例2は、ジグザグ状に形成された長辺側端部のピッチP及び振幅W1(図5−1参照)が異なる。表1の比較例、発明例1及び発明例2に示すゴムストリップを用いてサイドトレッド部を作成し、195/60R15のタイヤを試作した。そして、加硫後におけるサイドトレッド部の表面傷、所定距離を走行した後におけるサイドトレッド部の亀裂損傷、劣化加速条件におけるドラム試験機による試験で評価した長期耐久性(耐オゾンクラックを評価)を評価した。これらは、いずれも目視による観察で評価した。所定距離の走行は、ドラム試験機による試験で評価した。この試験条件は、試作したタイヤを6JJのリムに装着し、内圧は190kPa、速度は80km/hで、走行距離は30000kmである。また、劣化加速条件におけるドラム試験機による試験の条件は、内圧120kPa、荷重3920N、リム14×5JJ、走行速度80km/hで、直径1700mmのドラム上を走行させるに際し、オゾン濃度1ppmの空気をバットレス部に吹き付けつつ2500km走行した後、サイドトレッド部におけるクラック発生を目視により評価した。この評価結果からわかるように、発明例1、発明例2は、比較例に対して加硫後の表面傷及び走行後の損傷状態ともに優れていることがわかる。
Figure 2007313836
実施例2は、上記実施形態2に対応するものであり、両方の長辺側端部に複数のV字溝を形成したものである。表2に示す発明例3が実施例2に対応する。表2に示す発明例2は、上記実施例1における発明例2であり、長辺側端部がジグザグ状に形成される。表2の比較例、発明例3及び発明例2に示すゴムストリップを用いてサイドトレッド部を作成し、195/60R15のタイヤを試作した。そして、加硫後におけるサイドトレッド部の表面傷、及び所定距離を走行した後におけるサイドトレッド部の亀裂損傷、劣化加速条件におけるドラム試験機による試験で評価した長期耐久性(耐オゾンクラックを評価)及び生産性を評価した。これらは、いずれも目視による観察で評価した。所定距離の走行は、ドラム試験機による試験で評価した。この試験条件は、試作したタイヤを6JJのリムに装着し、内圧は190kPa、速度は80km/hで、走行距離は30000kmである。また、劣化加速条件におけるドラム試験機による試験の条件は、内圧120kPa、荷重3920N、リム14×5JJ、走行速度80km/hで、直径1700mmのドラム上を走行させるに際し、オゾン濃度1ppmの空気をバットレス部に吹き付けつつ2500km走行した後、サイドトレッド部におけるクラック発生を評価した。この結果からわかるように、発明例3は、比較例に対して加硫後の表面傷及び走行後の損傷状態ともに優れていることがわかる。また、発明例3は、発明例2に対してゴムストリップの生産性に優れることがわかる。
Figure 2007313836
以上のように、本発明に係る空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤの製造装置、並びに空気入りタイヤは、空気入りタイヤの製造に有用であり、特に、帯状のゴム部材を積層して空気入りタイヤのトレッド部を形成することに適している。
空気入りタイヤの子午断面形状を示す断面図である。 加硫時に加硫金型へ接触する空気入りタイヤのトレッド部を形成する過程を示す子午断面図である。 空気入りタイヤのサイドトレッドを形成する過程を示す説明図である。 空気入りタイヤのサイドトレッドを形成する過程を示す説明図である。 実施形態1に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップの斜視図である。 実施形態1に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップの平面図である。 図5−1のA−A断面図である。 加硫金型内のゴムストリップを示す説明図である。 実施形態1に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップの他の例を示す断面図である。 実施形態1に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップの他の例を示す断面図である。 図7−1に示すゴムストリップを加硫金型内で加硫する際の状態示す説明図である。 実施形態1に係る空気入りタイヤの製造装置の構成を示す概略図である。 図4や図5−1等に示すゴムストリップを製造する過程を示す説明図である。 実施形態1に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップ他の例を示す平面図である。 実施形態1に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップ他の例を示す平面図である。 実施形態1に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップ他の例を示す平面図である。 実施形態2に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップの斜視図である。 実施形態2に係る空気入りタイヤを構成するゴムストリップの平面図である。 図11−1のB−B断面図である。 実施形態2の変形例に係るゴムストリップを示す側面図である。 実施形態2に係るゴムストリップを製造する手順を示す説明図である。 実施形態2に係るゴムストリップを製造する手順を示す説明図である。 実施形態2に係るゴムストリップを製造する手順を示す説明図である。
符号の説明
1 タイヤ
1G グリーンタイヤ
2 キャップトレッド
3 アンダトレッド
4 サイドトレッド
5 ベルト
6 カーカス
7 ビードコア
8 ビードフィラー
9 ビード部
10、10'、10''、10a、10b、10c、11 ゴムストリップ
10lt、10lt1、11lt 長辺側端部
12 溝
30 成形ドラム
31 剛体コア
32 ゴムストリップ供給装置
33 押出機
34 押出ダイス
35 切断手段
36 押しローラ
37 成形ローラ
50 加硫金型
100 製造装置
101 ゴムストリップ製造部

Claims (16)

  1. タイヤ成形用構造体に帯状のゴム部材を巻き付けて空気入りタイヤのトレッド部を形成するにあたり、
    前記帯状のゴム材の長辺側端部のうち少なくとも一方を非直線状に形成して、トレッド用帯状ゴム部材を形成する手順と、
    前記トレッド用帯状ゴム部材を前記タイヤ成形用構造体に巻き付ける手順と、
    を含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
  2. 非直線状に形成される長辺側端部は、平面視において、山部と谷部とが交互に繰り返すジグザグ形状であることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤの製造方法。
  3. 隣接する山部同士の間隔は、0.5mm以上10mm以下であり、かつ、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と直交する方向における前記山部の頂部と前記谷部の底部との距離は、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と直交する方向における前記トレッド用帯状ゴム部材の寸法の3%以上20%以下とすることを特徴とする請求項2に記載の空気入りタイヤの製造方法。
  4. 前記長辺側端部のうち少なくとも一方に、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と略直交し、かつ前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と平行な平面で切った場合の断面が略V字の溝又は略U字の溝が複数形成されることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤの製造方法。
  5. 隣接する前記略V字溝又は略U字溝のピッチは0.5mm以上10mm以下であり、かつ、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と直交する方向における前記略V字溝又は略U字溝の寸法は、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と直交する方向における前記トレッド用帯状ゴム部材の寸法の3%以上20%以下とすることを特徴とする請求項4に記載の空気入りタイヤの製造方法。
  6. 前記トレッド用帯状ゴム部材の厚さは、前記長辺側端部に近づくにしたがって小さくなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
  7. 前記トレッド用帯状ゴム部材を前記タイヤ成形用構造体に巻き付ける際に、非直線状に形成された長辺側端部を押圧することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
  8. 前記トレッド用帯状ゴム部材は、加硫時において、非直線状に形成されている長辺側端部が加硫用金型と接するように積層されながら、グリーンタイヤ成形用構造体へ巻き付けられることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
  9. 空気入りタイヤのトレッド部を形成するトレッド用帯状ゴム部材を製造するトレッド用帯状ゴム部材製造手段と、
    前記トレッド用帯状ゴム部材を巻き付けて、空気入りタイヤのトレッド部を形成するタイヤ成形用構造体と、
    を備えることを特徴とする空気入りタイヤの製造装置。
  10. 前記トレッド用帯状ゴム部材製造手段はギヤ状のローラであり、このギヤ状のローラをゴムストリップの少なくとも一方の長辺側端部に押し当てることにより、複数の略V字溝又は略U字溝を形成することを特徴とする請求項9に記載の空気入りタイヤの製造装置。
  11. 長辺側端部の少なくとも一方を非直線状に形成したトレッド用帯状ゴム部材を、非直線状に形成された長辺側端部が加硫用金型と接するように積層して構成されるサイドトレッド部を備えることを特徴とする空気入りタイヤ。
  12. 非直線状に形成される長辺側端部は、平面視において、山部と谷部とが交互に繰り返すジグザグ形状であることを特徴とする請求項11に記載の空気入りタイヤ。
  13. 隣接する山部同士のピッチは、0.5mm以上10mm以下であり、かつ、前記山部の頂部と前記谷部の底部との距離は、長辺側端部と直交する方向における前記トレッド用帯状ゴム部材の寸法の3%以上20%以下とすることを特徴とする請求項12に記載の空気入りタイヤ。
  14. 前記長辺側端部のうち少なくとも一方に、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と略直交し、かつ前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と平行な平面で切った場合の断面が略V字の溝又は略U字の溝が複数形成されることを特徴とする請求項11に記載の空気入りタイヤ。
  15. 隣接する前記略V字溝又は略U字溝のピッチは0.5mm以上10mm以下であり、かつ、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と直交する方向における前記略V字溝又は略U字溝の寸法は、前記トレッド用帯状ゴム部材の長辺と直交する方向における前記トレッド用帯状ゴム部材の寸法の3%以上20%以下とすることを特徴とする請求項14に記載の空気入りタイヤ。
  16. 前記トレッド用帯状ゴム部材の厚さは、前記長辺側端部に近づくにしたがって小さくなることを特徴とする請求項11〜15のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
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