JP2008126854A - 空気入りタイヤ及びその成型方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サイドウォールに、リボン状ゴムを積層した白ゴム層を有する空気入りタイヤの白ゴム層に積層されたカバーゴムの加硫時のクリスの発生を抑える。
【解決手段】上側サイドウォール１０１と、下側サイドウォール１０３と、白ラインを形成する中央サイドウォール１０４と、薄い白ゴムからなり、中央サイドウォールの表面に積層された第１のカバーゴム１０７と、薄い黒ゴムからなり、第１のカバーゴム１０７の表面に積層された第２のカバーゴム１０８とを備えている。第１のカバーゴム１０７が中央サイドウォール１０４の凹凸を吸収し、その表面が平滑になるため、第２のカバーゴム１０８の表面も平滑になる。加硫時の第２のカバーゴム１０８の凹凸の崩れ込みによるクリスの発生を抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤ及びその成型方法に関し、詳細には、積層されたリボン状ゴムからなり、タイヤ外面に他の部分とは異色の部分を形成する異色ゴム層を備えた空気入りタイヤにおいて、その異色ゴム層に積層されたカバーゴムのクリスを抑制した空気入りタイヤ及びその成型方法に関する。

外観性を向上させるため、サイドウォールに白ラインや白文字など、タイヤの他の部分とは異色の部分を形成した空気入りタイヤがある。この空気入りタイヤは、図９Ａに示すように、黒ゴムからなり、図示されていないトレッド部に連なる上側サイドウォール１０１と、黒ゴムからなり、ビード部１０２に連なる下側サイドウォール１０３と、上下のサイドウォールの間に配置され、白ゴムからなる中央サイドウォール１０４と、薄い黒ゴムからなり、中央サイドウォール１０４の表面のタイヤ半径方向の両縁部を覆うように積層されたカバーゴム１０５とを備えている。ここで、中央サイドウォール１０４の表面の中央部はカバーゴム１０５が除去されて露出し、かつ両側部分よりも少し隆起している。

このような空気入りタイヤを製造するときは、生タイヤを成型する段階で、ベースとなるカーカス部材１０６の外側に上側、中央、下側のサイドウォール１０１、１０４、１０３を貼り付けた後、少なくとも中央サイドウォール１０４の表面にカバーゴム１０５を配置して生タイヤを製造する。次いで、この生タイヤを、上記隆起部を形成する凹部を有するモールド内で加硫した後、図９Ｂに示すように、円筒状の砥石車２００を軸回りに回転させ、これを隆起部表面に押し当てて、カバーゴム１０５の表面を研削し、白ゴムからなる中央サイドウォール１０４を露出させる（特許文献１参照）。

しかしながら、リボン状ゴムを積層することにより、生タイヤのトレッド、サイドウォールなどを形成する方法により生タイヤを成型した場合、以下のような問題がある。図１０Ａに示すように、リボン状ゴムの積層により形成された中央サイドウォール１０４の表面に凹凸があると、その表面に積層されたカバーゴム１０５の表面にも凹凸が現れる。このような凹凸のあるカバーゴム１０５を貼り付けた生タイヤをモールドに入れて加硫すると、図１０Ｂに示すように、カバーゴム１０５の凹凸が崩れ込み、カバーゴム１０５の表面にクリス（皺）が発生してしまうため、製品タイヤのサイドウォールに凹凸が現れて見映えが悪くなり、商品性が低下する。
特開平９−１６９４号公報（図６）

本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、積層されたリボン状ゴムからなり、タイヤ外面に他の部分とは異色の部分を形成する異色ゴム層を備えた空気入りタイヤにおいて、その異色ゴム層に積層されたカバーゴムのクリスを抑制することである。

請求項１の発明は、積層されたリボン状ゴムからなり、かつタイヤ外面に他の部分とは異色の部分を形成する異色ゴム層と、該異色ゴム層の表面の一部に積層された第１のカバーゴムと、該第１のカバーゴムの表面に積層され、かつ前記他の部分と同色の第２のカバーゴムとを有することを特徴とする空気入りタイヤである。
請求項２の発明は、請求項１記載の空気入りタイヤにおいて、前記第１のカバーゴムは、前記異色ゴム層と同材料のゴムからなることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の空気入りタイヤにおいて、前記異色ゴム層は、少なくとも一方のサイドウォールに配置されていることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか記載の空気入りタイヤにおいて、前記第１のカバーゴム及び第２のカバーゴムの各々は環状に形成されており、かつ前記第１のカバーゴムの接合部と、前記第２のカバーゴムの接合部とが周方向の異なる位置に配置されていることを特徴とする。
請求項５の発明は、成型ドラムの外面に巻回されたカーカス部材の外側にリボン状ゴムを積層することにより、タイヤ外表面に他の部分とは異色の部分を形成するための異色ゴム層を形成する工程と、該異色ゴム層の表面に第１のカバーゴムを貼り付ける工程と、前記他の部分と同色の第２のカバーゴムを前記第１のカバーゴムの表面に貼り付ける工程とを有することを特徴とする空気入りタイヤの成型方法である。

本発明によれば、リボン状ゴムからなる異色ゴム層の表面に積層された第１のカバーゴムが異色ゴム層の凹凸を吸収し、その表面が平滑になるため、第１のカバーゴムの表面に積層された第２のカバーゴムの表面も平滑になる。このため、加硫時の第１のカバーゴムの凹凸の崩れ込みによるクリスの発生を抑えることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態の空気入りタイヤのサイドウォール部及びビード部の概略構成、及びその製造工程の一部を示す図である。この図において、図９と同一の部分には図９と同じ符号を付した。

本実施形態の空気入りタイヤは、図１Ａに示すように、黒ゴムからなり、図示されていないトレッド部に連なる上側サイドウォール１０１と、黒ゴムからなり、ビード部１０２に連なる下側サイドウォール１０３と、上下のサイドウォールの間に配置され、白ラインなど、タイヤの他の部分とは異色の部分を形成する中央サイドウォール１０４と、薄い白ゴムからなり、中央サイドウォールの表面のタイヤ半径方向の両縁部を覆うように積層された第１のカバーゴム１０７と、薄い黒ゴムからなり、第１のカバーゴム１０７の表面に積層された第２のカバーゴム１０８とを備えている。ここで、中央サイドウォール１０４の外面の中央部は第１のカバーゴム１０７及び第２のカバーゴム１０８が除去されて露出し、かつ両側部分よりも少し隆起している。このようなタイヤの他の部分とは異色の部分は、タイヤの赤道両側のサイドウォールの少なくとも一方に形成する。また、第１のカバーゴム１０７、第２のカバーゴム１０８は、ともに０．３〜１．５ｍｍ程度の厚みにすることが好適である。さらに、第１のカバーゴム１０７と、中央サイドウォール１０４とは同じ白ゴムで構成されている。

このような空気入りタイヤの製造するときは、生タイヤを成型する段階で、ベースとなるカーカス部材１０６の外側に上側、中央、下側のサイドウォール１０１、１０４、１０３を貼り付けた後、少なくとも中央サイドウォール１０４の表面に第１のカバーゴム１０７を貼り付け、次いで第１のカバーゴム１０７の表面に第２のカバーゴム１０８を貼り付けて生タイヤを製造する。次いで、この生タイヤを、上記隆起部を形成する凹部を有するモールド内で加硫した後、図１Ｂに示すように、円筒状の砥石車２００を軸回りに回転させ、これを隆起部表面に押し当てて、第２のカバーゴム１０８及び第１のカバーゴム１０７の表面を研削し、中央サイドウォール１０４を露出させる。

加硫前の中央サイドウォール１０４と、第１のカバーゴム１０７及び第２のカバーゴム１０８の積層部分の断面を図２に示す。この図のように、リボン状ゴムの積層により形成された中央サイドウォール１０４の表面に凹凸があっても、その表面に積層された第１のカバーゴム１０７の裏面が中央サイドウォール１０４の凹凸面に応じて流動し、表面は平滑になる。このため、第１のカバーゴム１０７の表面に貼り付けられる第２のカバーゴム１０８の表面も平滑になる。従って、生タイヤをモールドに入れて加硫しても第２のカバーゴム１０８のクリスの発生が抑制されるため、製品タイヤのサイドウォールの凹凸が抑制されるため、見映えの悪化による商品性の低下を防止することができる。

なお、図１では、白ゴムからなる第１のカバーゴム１０７を１層、黒ゴムからなる第２のカバーゴム１０８を１層、計２層としたが、最外層のカバーゴムを黒ゴムで構成する限り、計３層以上（例えば白ゴムからなるカバーゴムを２層、黒ゴムからなるカバーゴムを１層）にしてもよい。また、最内層のカバーゴムを中央サイドウォール１０４とは異色のゴムで構成すると、本来図３Ａのように形成されるべき白文字のラインの幅が図３Ｂに示すように狭くなるため、同色のゴムで構成することが好適である。なお、図３Ｃは白文字のラインの断面を拡大したものである。

次に上述した構成を有する空気入りタイヤの製造するための装置及び製造工程を説明する。ここで、生タイヤの製造工程のうち、カーカス部材１０６の外側に上側、中央、下側のサイドウォール１０１、１０４、１０３を貼り付ける工程までは、図４に示すタイヤ成型装置１を用いて実行する。この図は、タイヤ成型装置１においてリボン状ゴムの積層を行う部分を模式的に示す側面図である。

このタイヤ成型装置１は、未加硫のリボン状ゴム５０の一部を重ね合わせて積層し、所定の断面形状のサイドウォール等を形成して生タイヤを成型する装置であり、図示のように、成型ドラム２と、押出機３と、それらの間に配置された一対のローラ４、５とを備えている。

成型ドラム２は、円筒状又は成型する生タイヤの形状に対応したトロイダル状をなし、図示しない駆動手段により軸線回りに回転する。押出機３は、先端に所定の断面形状の口金を有し、そこからゴムを連続的に押し出してリボン状ゴム５０を形成する。一対のローラ４、５は、成型ドラム２に対向して位置し、一方（図では上方）のローラ４が他方（図では下方）のローラ５よりも大径に形成されている。このローラ４、５は、リボン状ゴム５０を成型ドラム２に向けて搬送しつつ、その位置と角度を制御し、大径な一方のローラ４により成型ドラム２の外面上にリボン状ゴム５０を貼り付ける。

このタイヤ成型装置１は、以上の構成により、押出機３から供給されるリボン状ゴム５０を、ローラ４、５により位置と角度を制御しつつ回転する成型ドラム２の外面上に螺旋状に巻回して積層し、所定の断面形状に形成する。成型ドラム２がトロイダル状の場合には、このようにトレッド（図示せず）、上側、中央、下側のサイドウォール１０１、１０４、１０３等を形成して所定形状の生タイヤを成型し、また、成型ドラム２が円筒状の場合には、円筒状に成型したゴム部材の中央部分をトロイダル状に膨出させつつ、トレッド、上側、中央、下側のサイドウォール１０１、１０４、１０３等を形成して所定形状の生タイヤを成型する。

図４に示すタイヤ成型装置１を用いて、上側、中央、下側のサイドウォール１０１、１０４、１０３の形成を終えたら、少なくとも中央サイドウォール１０４の表面に順次、第１のカバーゴム１０７、第２のカバーゴム１０８を貼り付ける工程を実行する。この工程はコールド方式とホット方式の２種類の方式により実行できる。コールド方式は、ゴム成型装置で形成したシート状ゴムを冷却して一旦リール等の巻物に巻き取り、巻物から巻き出しながらシート状ゴムを室温で貼り付ける方式である。従って、この方式では、タイヤ成型装置１にシート状ゴムの巻物を取り付けて生タイヤまで供給する装置が設けられている。一方、ホット方式は、ゴム成形装置で形成したシート状ゴムを冷却せずに生タイヤ表面に直接貼り付ける方式である。従って、この方式では、タイヤ成型装置１にシート状ゴムの供給手段であるシート状ゴムの成型装置等が設けられる。

このように、装置の構成や貼り付け時の温度等は異なるものの、両方式とも、シート状ゴムは、ゴム成形装置、例えば図５Ａに示すカレンダー装置や図５Ｂに示す押出機等により、貼り付ける部分に応じた幅及び所定の厚さに成形される。

図５Ａに示すように、カレンダー装置１０は、図示しない駆動手段により回転する円筒状のロール１１、１２を複数本（本実施形態では２本）備えており、各ロール１１、１２は、軸方向が平行に、かつ成形するシート状ゴム５５の厚さに対応した所定の間隔を外周面間に開けて上下方向に並列して設けられている。このカレンダー装置１０は、ロール１１、１２間に送られる（図の矢印Ｖ１）加熱された配合ゴム５６を、互いに逆方向に回転（図の矢印Ｒ）するロール１１、１２間で圧延し、所定の厚さと幅のシート状ゴム５５を連続して成型する（図の矢印Ｖ２）。

また、図５Ｂに示すように、押出機２０は、配合ゴム５６等を加熱・混練して押し出す押出機本体２１と、そのゴム吐き出し口２２の先端に設けられた一対の円筒状のローラ２６、２７からなるローラヘッド２５とを有する。押出機本体は、略円筒状のシリンダ２３と、シリンダ２３内部で回転する螺旋状のフライトを有する図示しないスクリューと、シリンダ２３側面に設けられた配合ゴム５６等をシリンダ２３内部に投入するためのホッパ２４と、シリンダ先端のゴム吐き出し口２２と、シリンダ２３等を加熱して機体内部のゴムを所定温度に加熱する図示しない加熱手段とを備える。ローラヘッド２５の一対のローラ２６、２７は、軸方向が平行に、かつ成形するシート状ゴム５５の厚さに対応した所定の間隔を外周面間に開けて上下方向に並列して設けられている。

押出機２０は、以上のように構成され、ホッパ２４からシリンダ２３内に投入（図の矢印Ｗ１）される配合ゴム５６等を、回転するスクリューによりゴム吐き出し口２２方向に向けて螺旋状に搬送しながら加熱・混練し（図の矢印Ｓ）、ゴム吐き出し口２２から押し出す。この押し出したゴムをローラヘッド２５の互いに逆方向に回転（図の矢印Ｇ）する一対のローラ２６、２７間で圧延し、所定の厚さと幅のシート状ゴム５５を連続して成型する（図の矢印Ｗ２）。なお、ローラヘッド２５の代わりにゴム吐き出し口２２先端に口金を装着し、その開口部から所定の断面形状のシート状ゴム５５を連続的に押し出して成型するようにしてもよい。

本実施形態のタイヤ成型装置１は、以上のように成型したシート状ゴム５５を生タイヤ側面のサイドウォールの所定位置に貼付手段により貼り付けて、リボン状ゴム５０を積層して形成した中央サイドウォール１０４の表面に順次、第１のカバーゴム１０７、第２のカバーゴム１０８を形成する。なお、第１のカバーゴム１０７、第２のカバーゴム１０８は、ゴムの粘性を利用してサイドウォールに押し付けて貼り付けてもよく、接着剤等をサイドウォール又は第１のカバーゴム１０７、第２のカバーゴム１０８の貼付面に塗布した後、サイドウォールに押し付けて貼り付けてもよい。第１のカバーゴム１０７、第２のカバーゴム１０８を成形しつつ貼り付けるホット方式では、コールド方式よりもゴムの温度が高く、その粘性も高いため、第１のカバーゴム１０７、第２のカバーゴム１０８を粘性のみで貼り付けても充分な貼り付け強度が得られる。

図６は、第１のカバーゴム１０７を生タイヤ３０の赤道片側のサイドウォール３１（上側サイドウォール１０１、中央サイドウォール１０４、下側サイドウォール１０３）に貼り付けている状態を模式的に示す斜視図である。

まず、タイヤ成型装置１は、図６Ａに示すように、生タイヤ３０を停止させた状態で、図示しない第１のカバーゴム１０７の供給手段から、サイドウォール３１に第１のカバーゴム１０７を供給する（図の矢印Ｋ）。次に、第１のカバーゴム１０７の先端がサイドウォール３１の所定位置に達したときに、例えば図示しないセンサがこれを検知すると、第１のカバーゴム１０７の先端を図示しない押圧部材でタイヤ幅方向外側から押圧し、サイドウォール３１の所定位置に圧着する。その後、押圧部材を第１のカバーゴム１０７から離して略同位置に回転自在な円筒状のローラ６を押し付ける。このとき、ローラ６の軸方向が、サイドウォール３１の外面と略平行に、かつ生タイヤ３０の回転方向（図５Ｂの矢印Ｆ）と略直交するように押し付ける。

次に、図６Ｂに示すように、第１のカバーゴム１０７の送出速度に同期させて生タイヤ３０を同方向（図の矢印Ｆ）に回転させ、第１のカバーゴム１０７をサイドウォール３１に沿って貼り付ける。このとき、第１のカバーゴム１０７をローラ６で押圧して、下層の部材との間のエアを抜きながら中央サイドウォール１０４表面の凹凸に合わせて、第１のカバーゴム１０７を変形させつつ圧着して貼り付ける。また、第１のカバーゴム１０７のタイヤ半径方向外側のゴムを引き伸ばしながら、サイドウォール３１の形状に対応した略環状になるように第１のカバーゴム１０７を変形させつつ貼り付ける。

その状態で第１のカバーゴム１０７の供給と生タイヤ３０の回転を続行し、図６Ｃに示すように、生タイヤ３０が一回転して第１のカバーゴム１０７の先端が貼り付け開始位置に達したときに、例えば図示しないセンサがこれを検知すると、生タイヤ３０の回転を停止して図示しない切断手段により第１のカバーゴム１０７を切断する。その後、ローラ６を第１のカバーゴム１０７の表面から離して貼り付け作業を終了するが、このとき、切断した第１のカバーゴム１０７の後端部はローラ６で押圧されて先端部と接合し、接合部１０７Ａが形成される。

以上のようにして第１のカバーゴム１０７の貼り付けを行った後、その表面に第２のカバーゴム１０８を貼り付ける。貼り付けの手順は、第１のカバーゴム１０７の場合と同様であるが、図７に示すように、第１のカバーゴム１０７の接合部１０７Ａと、第２のカバーゴム１０８の接合部１０８Ａとが、サイドウォールの異なる位置に配置されるように、第２のカバーゴム１０８の貼り付け開始位置を制御する。ここで、図７Ａはカバーゴムの平面図、図７Ｂは断面図である。このように２層のカバーゴムの接合部１０７Ａ、１０８Ａの位置をずらすことで、接合部１０７Ａ、１０８Ａを重ねた場合よりも段差を低くすることができる。ここでは、図７Ａに示すように、接合部１０７Ａ、１０８Ａを周方向に１８０度ずれた位置に配置した。通常、白ラインはサイドウォールの全周ではなく、一部に形成されているので、白ラインが形成されていない位置に接合部１０７Ａ、１０８Ａを配置することができる。

なお、ローラ６のタイヤ回転方向下流側に、回転自在な円筒状のブラシを設けてサイドウォール３１の表面に押し付け、貼り付けられた第１のカバーゴム１０７、第２のカバーゴム１０８をブラッシングして、その幅方向の両端まで確実にサイドウォール３１に貼り付けるようにしてもよい。また、サイドウォール３１の表面を予めローラやブラシ等で押圧又はブラッシングしてリボン状ゴムの積層部表面を平滑化してから第１のカバーゴム１０７、第２のカバーゴム１０８を貼り付けてもよい。更に、第１のカバーゴム１０７、第２のカバーゴム１０８は、予め貼り付けに必要な所定長さに切断してから供給してもよい。

サイドウォール３１の両面に貼り付ける場合は、両面同時に行ってもよいし片面ずつ行ってもよい。片面ずつ行う場合は、一方の面に第１のカバーゴム１０７、第２のカバーゴム１０８を貼り付けた後に生タイヤ３０をタイヤ半径方向を中心に１８０度旋回させて、他方の面の貼り付けを行う。このように片面ずつ貼り付ける場合には、タイヤ成型装置１に、片面の貼り付けが終了した後に生タイヤ３０を旋回させて、他方の面を貼付手段側に向けるための旋回装置を設ける必要があるが、第１のカバーゴム１０７、第２のカバーゴム１０８の供給手段や貼付手段は生タイヤ３０の片面のみに設ければよい。

また、上記したホット方式により貼り付けを行う場合には、シート状ゴムの成形装置（図４参照）の各ローラで第１のカバーゴム１０７、第２のカバーゴム１０８の貼り付けを行ってもよい。図８は、押出機２０を用いてホット方式でシート状ゴム５５をサイドウォール３１へ貼り付けている状態を模式的に示すタイヤ半径方向から見た側面図である。この場合には、押出機２０先端のローラヘッド２５の一方（図では上方）のローラ２６を他方（図では下方）のローラ２７よりも大径にし、シート状ゴム５５の貼り付け時には、ローラ２６の外周面をサイドウォール３１の所定位置に押し付ける。その状態で、ゴム吐き出し口２２からゴムを押し出してローラヘッド２５のローラ２６、２７間で圧延して、所定の断面形状のシート状に成形しつつ、ローラ２６でサイドウォール３１の所定位置にシート状ゴム５５を貼り付ける。即ち、ローラ２６、２７を互いに逆方向（図の矢印Ｇ）に回転させてシート状ゴム５５を供給（図の矢印Ｋ）し、生タイヤ３０を回転（図の矢印Ｆ）させて、図６と同様にシート状ゴム５５を生タイヤ３１へ貼り付ける。

その後、生タイヤ３０は、タイヤ成型装置１から取り外されて図示しない搬送装置により加硫成型装置に搬送され、モールド内で加硫成型される。

本発明の実施形態の空気入りタイヤのサイドウォール部及びビード部の概略構成、及びその製造工程の一部を示す図である。 本発明の実施形態の空気入りタイヤの加硫前の中央サイドウォールと、カバーゴムの積層部分の断面を示す図である。 ライン幅の適当な白文字及びライン幅の狭い白文字を示す図である。 本発明の実施形態のタイヤ成型装置においてリボン状ゴムの積層を行う部分を模式的に示す側面図である。 シート状ゴム成形装置の例を示す概略側面図である。 カバーゴムを生タイヤのサイドウォールに貼り付けている状態を模式的に示す斜視図である。 ２層のカバーゴムの各々の接合部の位置を示す図である。 押出機を用いてホット方式でシート状ゴムを生タイヤのサイドウォールへ貼り付けている状態を模式的に示すタイヤ半径方向から見た側面図である。 サイドウォールに白ラインを形成した従来の空気入りタイヤのサイドウォール部及びビード部の概略構成、及びその製造工程の一部を示す図である。 図９に示す空気入りタイヤの白ラインをリボン状ゴムを積層して形成した場合の問題を説明するための図である。

符号の説明

３０・・・生タイヤ、３１・・・サイドウォール、１０１・・・上側サイドウォール、１０３・・・下側サイドウォール、１０４・・・中央サイドウォール、１０７・・・第１のカバーゴム、１０８・・・第２のカバーゴム。

Claims (5)

1. 積層されたリボン状ゴムからなり、かつタイヤ外面に他の部分とは異色の部分を形成する異色ゴム層と、該異色ゴム層の表面の一部に積層された第１のカバーゴムと、該第１のカバーゴムの表面に積層され、かつ前記他の部分と同色の第２のカバーゴムとを有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 請求項１記載の空気入りタイヤにおいて、
   前記第１のカバーゴムは、前記異色ゴム層と同材料のゴムからなることを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 請求項１又は２記載の空気入りタイヤにおいて、
   前記異色ゴム層は、少なくとも一方のサイドウォールに配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤにおいて、
   前記第１のカバーゴム及び第２のカバーゴムの各々は環状に形成されており、かつ前記第１のカバーゴムの接合部と、前記第２のカバーゴムの接合部とが周方向の異なる位置に配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
5. 成型ドラムの外面に巻回されたカーカス部材の外側にリボン状ゴムを積層することにより、タイヤ外表面に他の部分とは異色の部分を形成するための異色ゴム層を形成する工程と、該異色ゴム層の表面に第１のカバーゴムを貼り付ける工程と、前記他の部分と同色の第２のカバーゴムを前記第１のカバーゴムの表面に貼り付ける工程とを有することを特徴とする空気入りタイヤの成型方法。

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