JP2008254375A - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空気入りタイヤの製造方法としてコア成型法を用いた場合に生じる加硫タイヤの隣り合うコード部材間の間隔の不均一、及びコード部材上のゴムゲージの不均一を改善する空気入りタイヤの製造方法を提供すること。
【解決手段】製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有するように複数個のセグメントを相互の密着下で円環状に整列させて組立ててなるコア１０上にカーカスコード部材２４を螺旋状に貼り付けた後でゴムリボン３２をコア１０の周方向に貼り付ける空気入りタイヤの製造方法において、ゴムリボン３２を貼り付ける前に、ゴムリボン３２の巻付面３２Ａに隣り合うカーカスコード部材２４間の間隔Ｐと一致し、且つカーカスコード部材２４を挿入可能な凹部４０を設けることで、加硫後に生じるタイヤの隣り合うコード部材間の間隔の不均一、及びコード部材上のゴムゲージの不均一を改善できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有するタイヤ製造用コア上にタイヤ構成部材を積層して生タイヤを形成し、この生タイヤをタイヤ製造用コアとともに加硫して空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法に関するものである。

近年、タイヤ成型工程での拡径変形をできるだけ小さくしてユニフォミティ等のタイヤの品質を安定させるため、インナーライナー、ビードフィラー、サイドゴムおよびトレッドゴム等のタイヤ構成部材を個別に準備することなく、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有するタイヤ製造用コアの周上にリボン状被覆ゴム部材を螺旋状に巻き付け、所定のタイヤ構成部材の形状が得られるまで積層して生タイヤを形成し、この生タイヤをタイヤ製造用コアとともに加硫成型することによって空気入りタイヤを製造する、いわゆるコア成型法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このコア成型法では、タイヤ製造用コアに予め所定の長さに切断してゴム被覆したコード部材を１本づつ貼り付け（又は、１本のゴム被覆した長尺コード部材をタイヤ製造用コア状で折り返しながら往復させて貼り付け）、その貼り付けたコード部材上に１枚のリボン状被覆ゴム部材をタイヤ製造用コアの周方向に連続して巻き付けている。
特開２００７−２２１１３号公報

しかしながら、上述のようなコア成型法を用いた場合には、図６に示すように、タイヤ製造用コアの外周面に設けられたインナーライナー１００、リボン状被覆ゴム部材１０２、及び、隣り合うカーカスコード部材１０４の間に空隙１０６が生じる。この状態で加硫を行った場合に、リボン状被覆ゴム部材１０２が空隙１０６へ均一に流れ込まないことがあり、流れ込みが均一でない場合（すなわち、加硫時のゴム流れが均一でない場合）には、加硫後のタイヤ（以下、単に加硫タイヤと記載する。）の隣り合うカーカスコード部材１０４間の間隔が不均一になったり、カーカスコード部材１０４上のゴムゲージが不均一になったりすることがある。

本発明は上記事実を考慮して、空気入りタイヤの製造方法としてコア成型法を用いた場合に生じる加硫タイヤの隣り合うコード部材間の間隔の不均一、及びコード部材上のゴムゲージの不均一を改善す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。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る空気入りタイヤの製造方法は、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有するように複数個のセグメントを相互の密着下で円環状に整列させて組立ててなるタイヤ製造用コアの周上にゴム被覆したコード部材を配置するコード部材配置工程と、前記コード部材配置工程の後で前記コード部材上にリボン状被覆ゴム部材を前記タイヤ製造用コアの周方向に巻き付ける被覆ゴム巻付工程とを備える空気入りタイヤの製造方法において、前記被覆ゴム巻付工程の前に、前記リボン状被覆ゴム部材の巻付面に前記コード部材の配置間隔と一致し、且つ前記コード部材を挿入可能な凹部を設けることを特徴としている。

請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法によれば、被覆ゴム巻付工程の前に、リボン状被覆ゴム部材の巻付面（タイヤ製造コアに巻き付ける側の面）にコード部材の配置間隔と一致し、且つコード部材を挿入可能な凹部を設けることから、被覆ゴム巻付工程時に、タイヤ製造用コアの周上に配置されたコード部材と凹部との位置を合わせてコード部材を凹部に挿入しながら、リボン状被覆ゴム部材をタイヤ製造用コア上に周方向に連続して巻き付けることで、隣り合うコード部材間にリボン状被覆ゴム部材の一部分（凹部に対して凸となる部分）が介在し、隣り合うコード部材間の空隙が従来よりも減少する。

上述のような工程を経て形成された生タイヤを加硫した場合には、空隙へのリボン状被覆ゴム部材の流れ込みが従来よりも減少する、すなわち加硫時のゴム流れが減少するため、結果として、加硫タイヤの隣り合うコード部材間の間隔の不均一が改善されるとともに、コード部材上のゴムゲージの不均一が改善される。
従って、本発明の空気入りタイヤの製造方法を用いることで、コア成型法を用いた場合に生じる加硫タイヤの隣り合うコード部材間の間隔の不均一、及びコード部材上のゴムゲージの不均一を改善することができる。

本発明の請求項２に係る空気入りタイヤの製造方法は、請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法において、前記凹部は、凸状部材を前記リボン状被覆ゴム部材の巻付面に食い込ませることによって形成されることを特徴としている。

請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法によれば、凸状部材をリボン状被覆ゴム部材の巻付面に食い込ませることによって凹部が形成されることから、例えば、巻付面の一部を削り取って凹部を形成するよりも、簡単に凹部を形成することができる。

本発明の請求項３に係る空気入りタイヤの製造方法は、請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法において、前記凹部は、前記リボン状被覆ゴム部材を移動させながら、電気的に制御された駆動手段で前記凸状部材を前記リボン状被覆ゴム部材の巻付面に向かって往復運動させることで形成されることを特徴としている。

請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法によれば、リボン状被覆ゴム部材を移動させながら、電気的に制御された駆動手段で凸状部材をリボン状被覆ゴム部材の巻付面に向かって往復運動させることで凸状部材が巻付面に食い込んで凹部が形成されることから、駆動手段を電気的に制御して凸状部材の往復運動のタイミングを調整することで、凹部を形成する間隔を簡単に調整することができる。

以上説明したように本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、コア成型法を用いた場合に生じる加硫タイヤの隣り合うコード部材間の間隔の不均一、及びコード部材上のゴムゲージの不均一を改善することができる、という優れた効果を有する。

［第１の実施形態］
以下、図面を参照して本発明の空気入りタイヤの製造方法の一実施形態について説明する。本実施形態では、図１に示すタイヤ製造用コア（以下、単にコア）１０の周りにタイヤ構成部材を貼り付けて生タイヤＧＴ（図２参照）を形成し、その生タイヤＧＴをコア１０とともにモールドに装填し加硫して空気入りタイヤ（加硫タイヤ）を製造する、いわゆるコア成型法を用いている。なお、コア１０は、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有するように複数個のセグメントを相互の密着下で円環状に整列させて組立てて構成されている。

次に、コア１０を用いた本実施形態の空気入りタイヤの製造手順を（１）〜（５）にしたがって説明する。なお、図中の一点鎖線ＣＬはコア１０の赤道面を示し、矢印Ｘはコア１０の回転軸方向（又は幅方向）を示している。

（１） コア１０の外周面上に生のインナーライナー２０を形成する（図２参照）。
なお、本実施形態では、押し出し機１２の開口部１２Ａから押し出されるリボン状のゴム部材（以下、単にゴムリボンと記載。）をコア１０の外周面上に、周方向に螺旋状に巻き付けることで生のインナーライナー２０を形成している。

（２） 図１に示すように、インナーライナー２０（図１では図示省略）上に、所定の長さに切断したカーカスコード２２をゴム被覆して形成されるカーカスコード部材２４を複数本、間隔Ｐをあけて１本づつ貼り付ける（配置する）。なお、（２）の手順はコード部材配置工程の一例である。

なお、この貼り付けられたカーカスコード部材２４の間隔Ｐは、コア１０の赤道面ＣＬからコア１０の外周面に沿って径方向内側に向かうにしたがって減少している。また、カーカスコード部材２４は、赤道面ＣＬ上での赤道面ＣＬに対する角度が所定角度となるように貼り付けられており、この所定角度は求められるタイヤの性能に応じて、適宜調整することができる。さらに、カーカスコード２２の材質は、従来公知のものを用いることができる。

（３） 図３に示すように、カーカスコード部材２４上に巻き付けるためのゴムリボン３２を押し出し機１２の開口部１２Ａから押し出し（矢印Ａは、押し出し方向）、押し出された直後のゴムリボン３２の巻付面３２Ａに凹部形成手段１４を用いて凹部４０を形成する。なお、ゴムリボン３２は、リボン状被覆ゴム部材としての一例である。

このゴムリボン３２とカーカスコード部材２４とは、加硫後にタイヤのカーカスを形成するため、本実施形態では、ゴムリボン３２とカーカスコード部材２４の被覆ゴムとが同種のゴムからなる構成とするが、異種のゴムからなる構成でも構わない。

また、凹部４０は、コア１０に貼り付けられるカーカスコード部材２４と配置間隔が一致し、且つカーカスコード部材２４が挿入可能な大きさに形成されている。なお、ここで言う凹部４０に挿入可能な大きさに形成するとは、凹部４０に挿入されたカーカスコード部材２４を断面（長手方向と直交方向に沿った断面）で見たときに、カーカスコード部材２４の少なくとも一部が凹部４０に挿入されるような大きさに形成することを意味している。また、ここで言う、コア１０に貼り付けられるカーカスコード部材２４と配置間隔が一致するとは、コア１０上のカーカスコード部材２４にゴムリボン３２を巻き付けた際に、凹部４０とカーカスコード部材２４との位置が一致することを意味している。

ここで、本実施形態では、ゴムリボン３２が巻き付けられるコア１０上の部位に貼り付けられたカーカスコード部材２４の間隔Ｐを図示しないセンサーなどで計測し、その計測値に基づいて凹部４０の配置間隔を決定し、凹部形成手段１４を用いてゴムリボン３２に凹部４０を形成している。
なお、本実施形態では、コア１０上のカーカスコード部材２４の間隔Ｐをセンサーなどで計測し、その計測値に基づいて凹部４０を形成する構成としているが、最終的に、ゴムリボン３２を巻き付けたときにカーカスコード部材２４が挿入される凹部４０が形成されれば、どのような方法を用いて凹部４０を形成してもよく、例えば、カーカスコード部材２４を配置する好適な位置を予め設定し、この位置に対応する巻付面３２Ａの位置にカーカスコード部材２４の誤差（間隔Ｐの誤差）を吸収できる程度の幅を有する凹部４０を形成しておく構成としてもよいものとする。

図３に示すように、凹部形成手段１４は、押し出されたゴムリボン３２の反巻付面３２Ｂを支持する支持部１５と、支持部１５に対向して設けられるとともにゴムリボン３２の厚さ方向（矢印Ｙ方向）に往復運動可能な凸状部材１６とを含んで構成されている。この凸状部材１６の先端部１６Ａと支持部１５とでゴムリボン３２を挟み込み、凸状部材１６の先端部１６Ａをゴムリボン３２の巻付面３２Ａに食い込ませることで凹部４０が形成される。また、この凸状部材１６の往復運動は駆動手段１７によってなされ、本実施形態では、この駆動手段１７が制御部１９によって電気的に制御されている。さらに、この凸状部材１６は、図示しない回転手段によって矢印Ｙ方向を回転軸方向として回転運動可能とされており、回転位置を調整することでゴムリボン３２に形成される凹部４０のゴムリボン３２の長手方向に対する角度を調整することができる。なお、この回転手段も制御部１９によって制御されている。この制御部１９は、前述した計測値に基づいて凸状部材１６の往復運動のタイミングと回転量（ゴムリボン３２の長手方向に対する角度）とを決定している。
なお、本実施形態では、駆動手段１７が制御部１９によって電気的に制御されているが、本発明はこの構成に限定されず、凸状部材１６を往復運動させることができれば、どのような方法で制御してもよいものとする。

なお、本実施形態では、ゴムリボン３２の幅が２０ｍｍ、厚みが２ｍｍに設定され、凸状部材１６の厚みが１．５ｍｍに設定され、且つ先端部（ゴムリボン３２に食い込む側の端部）の形状が丸み（本実施形態では、曲率半径が１．５ｍｍ）を帯びている。
また、カーカスコード部材２４は、赤道面ＣＬ上での間隔Ｐが２．３ｍｍとされ、かつ、直径が１．２５ｍｍに設定されている。

ここで、本実施形態では、押し出し機１２の開口部１２Ａから押し出されたゴムリボンをコア１０の周上に、周方向に螺旋状に巻き付けて各タイヤ構成部材を形成するため、押し出し機１２の開口部１２Ａをタイヤ構成ゴム部材に応じて調整することでゴムリボンの断面サイズを任意に設定できる。

（４） 図１に示すように、凹部４０が形成されたゴムリボン３２をカーカスコード部材２４上に、コア１０の周方向に連続して巻き付ける。このとき、カーカスコード部材２４と凹部４０との位置を合わせてカーカスコード部材２４を凹部４０に挿入しながら、反巻付面３２Ｂを図３に示すローラー１８（矢印Ｒ方向は、回転方向）で押圧してゴムリボン３２の外周を均一にする。なお、（４）の手順は被覆ゴム巻付工程の一例である。

ゴムリボン３２は、本実施形態では、コア１０が回転、且つ回転軸方向に移動することで、コア１０の周上（カーカスコード部材２４上）に、周方向に螺旋状に連続して巻き付けられる。なお、その他の実施形態では、コア１０を回転させながら押し出し機１２をコア１０の回転軸方向に移動させてコア１０の周上に、周方向に螺旋状にゴムリボン３２を巻き付けてもよいものとする。また、ゴムリボン３２の巻き付け時には、コア１０へのゴムリボン３２の巻き付け速度と、押し出し機１２からのゴムリボン３２の押出速度を合わせることが好ましい。

なお、本実施形態の（２）〜（４）の手順で、タイヤの生のカーカスＣＡが１層形成される。カーカスＣＡが複数層必要であれば、手順（２）〜（４）を必要とされる層分、繰り返せばよい。

（５） 図２に示すように、形成されたカーカスＣＡ上に各タイヤ構成部材（例えば、ビードコアＢＣ、ビードフィラーＢＦ、チェーファーＣＨ、サイドゴムＳＷ、ベルトＢＴ及びトレッドＴＲなど）を貼り付け、又はゴムリボンを巻き付けることによって形成し、コア１０の外側に生タイヤＧＴを形成する。生タイヤＧＴが完成した後、コア１０をモールドに装填して加硫成型を行い、コア１０を加硫タイヤの内側から取り外すことで、空気入りタイヤが完成する。

なお、手順（５）で説明を省略したが、本実施形態では、生のベルトＢＴを形成する場合にも、手順（２）〜（４）と同様の作業を実施している。簡単に説明すると、図４に示すように、カーカスＣＡ上に、所定の長さに切断したベルトコード２５をゴム被覆して形成されるベルトコード部材２６を複数本、間隔Ｑをあけて１本づつ貼り付ける。なお、この手順も手順（２）と同様にコード部材配置工程の一例である。次いで、ベルトコード部材２６上に巻き付けるためのゴムリボン３４を押し出し機１２の開口部１２Ａから押し出し、押し出された直後のゴムリボン３４の巻付面３４ＡにカーカスＣＡに貼り付けられるベルトコード部材２６と配置間隔が一致し、且つベルトコード部材２６が挿入可能な凹部４２を形成する。なお、ゴムリボン３４は、リボン状被覆ゴム部材としての一例である。そして、凹部４２が形成されたゴムリボン３４をベルトコード部材２６上に、コア１０の周方向に螺旋状に連続して巻き付ける。このとき、ベルトコード部材２６と凹部４２との位置を合わせてベルトコード部材２６を凹部４２に挿入しながら、反巻付面３４Ｂをローラー１８で押圧してゴムリボン３４の外周を均一にする。なお、この手順も手順（４）と同様に被覆ゴム巻付工程の一例である。

なお、ベルトＢＴが複数層必要であれば、必要とされる層分、前述の手順を繰り返せばよい。また、ベルトコード部材２６の配置間隔及び配置方向は、求められるタイヤの性能に応じて適宜調整することが可能である。

本実施形態の空気入りタイヤの製造方法によれば、手順（３）でゴムリボン３２の巻付面３２Ａにカーカスコード部材２４の間隔Ｐと一致し、且つカーカスコード部材２４を挿入可能な凹部４０を設けることから、手順（４）でコア１０の周上に配置されたカーカスコード部材２４が凹部４０に挿入されるようにゴムリボン３２をコア１０上に、周方向に螺旋状に連続して巻き付けることで、隣り合うカーカスコード部材２４間にゴムリボン３２の一部分（凹部４０に対して凸となる部分）が介在し、隣り合うカーカスコード部材２４間の空隙８０が従来よりも減少する。

上述した手順（１）〜（５）を経て形成された生タイヤＧＴを加硫した場合には、空隙８０へのゴムリボン３２の流れ込みが従来よりも減少する、すなわち加硫時のゴム流れが減少するため、結果として、図５に示すように、加硫タイヤの隣り合うカーカスコード部材２４間の間隔Ｐの不均一が改善されるとともに、カーカスコード部材２４上のゴムゲージＧの不均一が改善される。

従って、本実施形態の空気入りタイヤの製造方法を用いることで、コア成型法を用いた場合に生じる加硫タイヤの隣り合うカーカスコード部材２４間の間隔Ｐの不均一、及びカーカスコード部材２４上のゴムゲージＧの不均一を改善することができる。
なお、例えば、隣り合うカーカスコード部材２４間の間隔Ｐがタイヤサイド部で不均一な場合に空気を充填するとタイヤサイド部の表面に凸凹が生じ、また、カーカスコード部材２４上のゴムゲージＧが不均一な場合にはゴムゲージＧの薄い部分からセパレーションが生じるなどの不具合を生じる虞があるが、本実施形態の空気入りタイヤの製造方法を用いれば、これらの問題点が解消される。

また、ゴムリボン３２が押し出された後に、ゴムリボン３２をコア１０側へと移動させながら制御部１９によって電気的に制御された駆動手段１７で凸状部材１６をゴムリボン３２の巻付面３２Ａに向かって往復運動させることで凸状部材１６が巻付面３２Ａに食い込んで凹部４０が形成されることから、駆動手段１７を制御部１９で電気的に制御して凸状部材１６の往復運動のタイミングを調整することで、凹部４０を形成する間隔を簡単に調整することができる。さらに、例えば、巻付面３２Ａの一部を削り取って凹部４０を形成するよりも、簡単に凹部４０を形成することができる

また、生のカーカスＣＡと同じ手順で形成された生のベルトＢＴも、加硫後には加硫タイヤの隣り合うベルトコード部材２６間の間隔Ｑの不均一が改善されるとともに、ベルトコード部材２６上のゴムゲージの不均一が改善される

[その他の実施形態]
第１の実施形態では、所定の長さに切断した複数本のカーカスコード２２をゴム被覆して複数本のカーカスコード部材２４を形成しているが、本発明はこの構成に限定されず、１本のカーカスコード２２をゴム被覆して長尺なカーカスコード部材２４を形成してから所定の長さに切断してもよく、また、この長尺なカーカスコード部材２４をコア１０のビードコア付近で折り返しながら往復させてコア１０に貼り付けてもよいものとする。
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されることは無く、特許請求の範囲に含まれる範囲で各種変更して実施可能であることは言うまでもない。

[試験例]
本発明の効果を確かめるために表１中に示す条件下で、本発明の空気入りタイヤの製造方法を用いて空気入りタイヤ（実施例）を製造し、かつ、本発明を適用しない空気入りタイヤ（比較例）を製造し、表１中に示す評価を行った。なお、実施例は第１の実施形態の空気入りタイヤの製造方法を用いて製造した空気入りタイヤであり、比較例は第１の実施形態の空気入りタイヤの製造方法でリボン状被覆ゴム部材に凹部を設けずに製造した空気入りタイヤである。また、測定値はタイヤ製造用コアの赤道面上での値であり、凹部の深さ、凹部の振幅、加硫後の隣り合うカーカスコード部材間の間隔Ｐ、及び加硫後のカーカスコード部材上のゴムゲージＧは、夫々２０箇所の平均値であり、σは標準偏差を示しているものとする。

表１の結果から、本発明に係る実施例は、比較例よりも加硫後の隣り合うカーカスコード部材間の間隔Ｐ及びカーカスコード部材上のゴムゲージＧが改善されていることが分かる。

第１の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法において、タイヤ製造用コアの周上にカーカスコード部材を貼り付けた後で、その上にリボン状被覆ゴム部材を巻き付ける工程を説明する斜視図である。 第１の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法を用いて製造される生タイヤの軸方向に沿った断面図である。 第１の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法において、リボン状被覆ゴム部材に凹部が形成され、且つ、タイヤ製造用コア上のカーカスコード部材と凹部との位置を合わせて挿入する工程を説明する説明図である。 第１の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法において、タイヤ製造用コア上にベルトコード部材、及びリボン状被覆ゴム部材が巻き付けられた状態を示すベルトコード部材の長手方向と直交方向に沿った断面図である。 加硫後のカーカスの状態を示したタイヤ製造用コアの周方向に沿った断面図である。 従来の空気入りタイヤの製造方法において、カーカスコード部材上にリボン状被覆ゴム部材を配置した状態を示したタイヤ製造用コアの周方向に沿った断面図である。

符号の説明

１０ タイヤ製造用コア
１６ 凸状部材
１７ 駆動手段
２４ カーカスコード部材（コード部材）
２６ ベルトコード部材（コード部材）
３２ ゴムリボン（リボン状被覆ゴム部材）
３２Ａ 巻付面
３４ ゴムリボン（リボン状被覆ゴム部材）
３４Ａ 巻付面
４０ 凹部
４２ 凹部
Ｐ 間隔（配置間隔）
Ｑ 間隔（配置間隔）

Claims (3)

1. 製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有するように複数個のセグメントを相互の密着下で円環状に整列させて組立ててなるタイヤ製造用コアの周上にゴム被覆したコード部材を配置するコード部材配置工程と、前記コード部材配置工程の後で前記コード部材上にリボン状被覆ゴム部材を前記タイヤ製造用コアの周方向に巻き付ける被覆ゴム巻付工程とを備える空気入りタイヤの製造方法において、
   前記被覆ゴム巻付工程の前に、前記リボン状被覆ゴム部材の巻付面に前記コード部材の配置間隔と一致し、且つ前記コード部材を挿入可能な凹部を設けることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記凹部は、凸状部材を前記リボン状被覆ゴム部材の巻付面に食い込ませることによって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。
3. 前記凹部は、前記リボン状被覆ゴム部材を移動させながら、電気的に制御された駆動手段で前記凸状部材を前記リボン状被覆ゴム部材の巻付面に向かって往復運動させることで形成され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。
   
   

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