JP2009160762A - タイヤ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡易な設備でありながら、吸音層を精度よく貼り付けることのできるタイヤ製造方法を提供する。
【解決手段】トレッド部の内面に、多孔質材料で構成され、タイヤ内の空洞共鳴を抑制する吸音層を具えるタイヤの製造方法。タイヤ保持回転具２にタイヤ１を起立状態にて回転可能に保持する。帯状の多孔質材料の一方の面に接着層及び離型層を順次積層してなる帯状体３を、離型層４を半径方向外側となるよう軸芯５上で中空渦巻状に巻回して巻回体を形成する。タイヤ保持回転具２によるタイヤ１の回転に伴い、巻回体６を巻き戻しつつ離型層４を剥離する。貼付けローラを用いて帯状体３をトレッド部の内面に押圧して、トレッド部の内面に接着層を貼り付ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、タイヤのトレッド部の内面に、多孔質材料で構成され、タイヤ内の空洞共鳴を抑制する吸音層を具えるタイヤの製造方法に関する。

リム組みされ、車両に取り付けられたタイヤでは、車両の走行中にトレッド部が路面の凹凸に衝接して振動することによって、タイヤ内腔に充填された空気が空洞共鳴する。この空洞共鳴は、いわゆるロードノイズの主たる原因であり、その共鳴周波数の多くは１８０〜３００Ｈｚの範囲内に存在する。ロードノイズが、車室内に伝達されると、他の周波数帯域の騒音とは異なり、鋭く高いピーク値を取るため、車室内の乗員にとって耳障りな騒音となる。

そこで近年、タイヤ内腔内に、制音用の帯状スポンジ材をタイヤ周方向に吸音層として配設し、タイヤ内腔で生じた共鳴音エネルギーをかかる吸音層により緩和、吸収することで空洞共鳴を抑制してロードノイズを低減する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

この特許文献１では、走行中に吸音層がタイヤ内腔内で動いてタイヤ内腔面と擦れること等に起因するタイヤ及び吸音層の損傷を防止するために、帯状スポンジ材をトレッド部の内面に貼り付けて固定することも提案されている。

しかし、トレッド内面への帯状スポンジ材の貼り付けは、タイヤを回転しながら行うため、貼り付け精度を均一に保つことが難しく、品質を損ねるおそれがあった。

かかる帯状スポンジ材の貼り付け精度を向上させるため、特許文献２には、帯状スポンジ材を渦巻状に巻回した巻回体をスポンジ保持枠内に取り付け、タイヤ保持回転具によりタイヤを回転しながら、巻回体を巻き戻しつつ帯状スポンジ材を案内し、貼付けローラを用いて帯状スポンジ材をトレッド部の内面に貼り付ける方法及びかかる方法に用いる装置が提案されている。

特開２００３−６３２０８号公報 特開２００７−１６８２４３号公報

特許文献２に記載されたような方法では、貼り付け時に皺等を生じないようにスポンジ材を精度よく巻き出すために、スポンジ保持枠や案内ローラ等が必須となっており、これがために装置全体が大掛かりとなり、設備コストが上昇するという問題がある。また、連続生産において、帯状スポンジ材のスポンジ保持枠内への取り付けや、案内ローラへのセットが煩雑であるという問題もある。さらに、スポンジ材のタイヤ内面への案内（位置決め）と貼り付け（圧着）とを同時に行うため、スポンジ材の位置ずれが生じても、その修正は困難であった。

したがって、この発明は、従来技術の有するこれらの問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、比較的簡易な設備でありながら、吸音層を精度よく貼り付けることのできるタイヤ製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、第1発明は、タイヤのトレッド部の内面に、多孔質材料で構成され、タイヤ内の空洞共鳴を抑制する吸音層を具えるタイヤの製造方法において、タイヤ保持回転具に前記タイヤを起立状態にて回転可能に保持し、帯状の前記多孔質材料の一方の面に接着層及び離型層を順次積層してなる帯状体を、前記離型層を半径方向外側となるよう軸芯上で中空渦巻状に巻回して巻回体を形成し、前記タイヤ保持回転具による前記タイヤの回転に伴い、前記巻回体を巻き戻しつつ前記離型層を剥離し、貼付けローラを用いて前記帯状体をトレッド部の内面に押圧して、トレッド部の内面に前記接着層を貼り付けることを特徴とするタイヤ製造方法である。これによれば、帯状体を軸芯上に巻回するため、帯状体が小さな曲率半径で曲げられることがなく、皺の発生が防止される。また、巻き戻しに際して、保持枠を用いなくとも円滑かつ正確に帯状体を巻き出すことができる。

なお、この明細書において、「タイヤ」とは、加硫成型を終えており、リムに取り付けて内圧を供給すれば即時に使用に供することのできる、いわゆる製品タイヤのみならず、加硫成型前の、いわゆる未加硫タイヤ又は生タイヤと称されるものも含む。

また、第２発明は、タイヤのトレッド部の内面に、多孔質材料で構成され、タイヤ内の空洞共鳴を抑制する吸音層を具えるタイヤの製造方法において、タイヤ保持回転具に前記タイヤを起立状態にて回転可能に保持し、帯状の前記多孔質材料の一方の面に接着層及び離型層を順次積層してなる帯状体を、前記離型層を半径方向外側となるよう渦巻状に巻回して巻回体を形成し、前記タイヤ保持回転具による前記タイヤの回転に伴い、前記巻回体を巻き戻しつつ前記離型層を剥離して、前記帯状体をトレッド部の内面に載置した後、貼付けローラを用いて前記帯状体をトレッド部の内面に押圧して、トレッド部の内面に前記接着層を貼り付けることを特徴とするタイヤ製造方法である。これによれば、帯状体をトレッド部の内面に載置し、その位置を確認した後に貼り付けを行うことができるので、所定の位置から吸音層がずれて貼り付けられたタイヤが製造されることがない。この点からは、帯状体をトレッド部の内面に載置した後、貼り付けローラを用いてトレッド部の内面に押圧するに先立ち、トレッド部の内面上における帯状体の位置を修正することが好ましい。

第２発明においては、第１発明と同様に、帯状体を軸芯上で中空渦巻状に巻回して巻回体を形成することが好ましい。

また、第１発明及び第２発明において、多孔質材料として不織布を用いること、巻回体をその軸線方向に複数並べた状態にてタイヤ外部で待機させ、貼り付けに際して順次タイヤ内部に導入することがそれぞれ好ましい。

この発明によれば、比較的簡易な設備でありながら、吸音層を精度よく貼り付けることのできるタイヤ製造方法を提供することが可能となる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う代表的なタイヤの製造方法の概念斜視図であり、図２は、吸音層の貼り付け過程にあるタイヤの周方向断面図である。

図１において破線で示すタイヤ１は、図２に示すように、この例では一対の回転ローラであるタイヤ保持回転具２、２により起立状態に保持されている。タイヤ保持回転具２は、オペレータの操作により、又は自動制御により回転し、タイヤ１をその周方向に回転させる。

帯状体３は、帯状に形成した多孔質材料の一方の面に接着層を適用し、この接着層の上に離型層４を積層して構成される。この多孔質材料としては、海綿状の多孔構造体、例えばゴムや合成樹脂を発泡させた連続気泡を有する、いわゆるスポンジ体、及び動物繊維、植物繊維又は合成繊維等を互いに絡み合わせて一体に連結したウエブ状にした、いわゆる不織布を用いることができる。かかる多孔質材料は、その防振性及び吸音性によって、タイヤ内腔内で生じた共鳴音エネルギー（振動エネルギー）を吸収緩和し、空洞共鳴を抑制することでロードノイズを低減し、制音することがきる。

また、接着層は、後述する離型層の剥離が容易で、かつ多孔質材料及びタイヤへの接着力に優れるものであれば、接着剤を層状に塗布して形成してもよく、両面テープを貼り付けてもよいが、作業性の観点からは両面テープを用いることが好ましい。この接着層は、使用時に多孔質材料がタイヤ内面から分離するのを防止する。離型層としては、帯状体としての保管時に接着層から自然剥離することがなく、かつ、帯状体の貼り付け時に接着層からの剥離が容易であるものであれば特に限定されず、例えば樹脂製フィルム又は樹脂コート紙を用いることができる。

このようにして構成された帯状体３を、離型層４が半径方向外側となるよう軸芯５の上で中空渦巻状に巻回して巻回体５を形成する。そして、この巻回体５をタイヤ１の内部に配置し、その端部の離型層４を剥離し、帯状体３を接着層側でタイヤ１のトレッド部の内面に載置する。

次いで、タイヤ保持回転具２によりタイヤ１をその周方向に回転させ、これに同期して、巻回体５を巻き戻しつつ離型層４を剥離すると、接着層を介して帯状体３がタイヤ１のトレッド部の内面に順次に載置される。剥離した離型層４は、図示のようにして巻き取って回収する。一方、載置された帯状体３は、比較的弱い力でトレッド部の内面に接合されており、帯状体を破損することなく容易に剥がすことができる。そこで、図示しない貼り付けローラを用いて帯状体３をトレッド部の内面に押圧して、接着層をトレッド部の内面に貼り付ける。これにより帯状体３は、比較的強い接合力でトレッド部の内面に固定され、タイヤ負荷転動時にもトレッド部の内面から脱落することがない。貼り付けローラは、帯状体３がトレッド部の内面に載置された位置の直後に配置してもよく、かかる位置から離間して配置してもよく、又は、タイヤの外部で待機させておき、全周にわたって帯状体をトレッド部の内面にわたって載置した後に、タイヤ内に配置して押圧を行ってもよい。

一般に、帯状体３は、ある程度の剛性をもっているため、小さな曲率半径で折り曲げたり巻回したりすることが難しく、また、無理に折り曲げや巻回を行うと、多孔質材料や離型層に皺が発生し、接着層とトレッド部内面の間にエアー入りが生じて接着強度が低下したり、帯状体３の貼り付け精度が低下したりする。また、多孔質材料を中実の状態で渦巻状に巻回すると円周上で幅方向中心のずれが生じやすく、また巻き出しの際に幅方向中心が蛇行するおそれもある。このため、軸芯を用いず中心から帯状体を巻回した中実の巻回体を用いる場合には、特許文献１に記載されたような保持枠や案内ローラの使用が必須となる。これに対し、この発明では、軸芯上に中空渦巻状に帯状体を巻回するので、極端に小さな曲率半径での巻回を回避でき、したがって多孔質材料や離型層に皺が発生することがない。また、軸芯に帯状体を巻き付けるため幅方向中心のずれや巻き出し時の蛇行も生じにくい。これらのことから、巻回体の保持枠や案内ローラを用いない簡略化した装置でも高い精度での吸音層の貼り付けが可能となる。

また、この発明の他の態様では、タイヤ保持回転具２、２によりタイヤ１を起立状態にて回転可能に保持する。また、帯状に形成した多孔質材料の一方の面に接着層及び離型層を順次積層して帯状体を形成し、これを離型層４が半径方向外側となるように渦巻状に巻回して巻回体６を形成する。この巻回体６は、図示は省略するが、中心から帯状体を巻回した中実の渦巻状のものとしてもよく、また、上述したように軸芯上で中空渦巻状としてもよい。多孔質材料、接着層及び離型層は、上述したようなものを用いることができる。

そして、この巻回体５をタイヤ１の内部に配置し、その端部の離型層４を剥離し、帯状体３を接着層側でタイヤ１のトレッド部の内面に載置する。剥離した離型層４は、巻き取って回収する。次に、タイヤ保持回転具２、２によるタイヤ１の回転に伴い、巻回体６を巻き戻しつつ離型層４を剥離して、帯状体３をトレッド部の内面に載置する。載置された帯状体３は、比較的弱い力でトレッド部の内面に接合されており、帯状体を破損することなく容易に剥がすことができる。その後、貼付けローラを用いて帯状体３をトレッド部の内面に押圧して、トレッド部の内面に接着層を貼り付ける。これにより帯状体３は、比較的強い接合力でトレッド部の内面に固定され、タイヤ負荷転動時にもトレッド部の内面から脱落することがない。

この態様によれば、帯状体のトレッド部内面への載置と、貼り付けローラによる押圧との間には時間的な差があり、帯状体のトレッド部の内面上における位置を確認した後に貼り付けを行うことができるので、所定の位置から吸音層がずれて貼り付けられたタイヤが製造されることがない。帯状体の位置の誤差が大きい場合には、帯状体を剥がして、再度の載置を行うことができる。あるいは、トレッド部の内面に載置した状態の帯状体は、いわば仮に位置決めをされたにすぎず、破損することなく容易に剥がすことができるので、貼り付けローラを用いてトレッド部の内面に押圧するに先立ち、誤差の大きい部分の帯状体を剥がし、これを正しい位置に載置することで、トレッド部の内面上における帯状体の位置を修正することができる。このようにして、迅速かつ簡易に吸音層の位置ずれの修正が行えるので、巻回体の保持枠や案内ローラを用いない簡略化した装置でも高い精度での吸音層の貼り付けが可能となる。

さらに吸音層の貼り付け位置の精度を高める観点からは、帯状体を軸芯上で中空渦巻状に巻回して形成された巻回体を用いることが好ましく、その理由は上述した通りである。

また、軸芯５は、円筒状のもののみならず、図３に示すように、両側に円盤状のフランジを設けたものを用いることもできる。これによれば、フランジにより軸芯５上での巻回体６の幅方向の位置決めがなされるので、貼り付け位置の精度が一層向上する。

帯状体を構成する多孔質材料としては、不織布を用いることが好ましい。不織布は、スポンジ等の従来の吸音材料と比べると密度が充分に小さいことから、これを吸音層として用いた場合にタイヤ重量の増加を抑制できる。このため、タイヤ負荷転動時のトレッド部の変形量が小さく、転がり抵抗も小さくなるので、タイヤ負荷転動時のエネルギー損失が最小限として燃費の低下を防止することができる。また、不織布は、繊維を絡めたものであるため、スポンジ材に比して折れ曲がりによる皺が発生しやすいが、軸芯を用いて巻回体を形成すれば、このような皺の発生を防止できることから、特にこの発明を適用することが好適である。この発明に適用可能な不織布は、所望の制音効果を生じさせることができるものであれば特に限定されず、例えば天然繊維、合成繊維、ガラス繊維、金属繊維、炭素繊維等を、スパンボンド、サーマルボンド、ケミカルボンド、ニードルパンチ、ステッチボンド等により結合させたものを用いることができる。

また、図４に示すように、巻回体６をその軸線方向に複数並べた状態にてタイヤ１の外部で待機させ、貼り付けに際して順次タイヤ内部に導入することができる。図示の例では、クランク状に形成された導入部材７に、巻回体６の中空の軸芯を通しておき、必要に応じて巻回体６を導入部材７上で滑らせ、図では手前方向に移動させることで導入することができる。このように構成すると、タイヤ１の交換の都度、巻回体６をセットする手間を省略することができ、特に連続生産においての生産性を向上することができる。

巻回体６の巻き長は、トレッド部の内周長より短くてもよく、これと同じであってもよく、又はこれより長くてもよい。巻回体の取り換えの回数を減らし、生産性を向上する観点からは、この巻き長は長いほどよく、トレッド部の内周長よりも長くする場合には、１周分の載置が終了した時点で帯状体を切断すればよい。作業性の観点からは、タイヤの交換と巻回体の取り換えを同時に行うことが好ましく、したがって、巻き長がトレッド部の内周長の整数倍であることが好ましく、取扱いを容易にする観点からは１倍とすることが特に好ましい。

なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。

以上の説明から明らかなように、この発明によれば、比較的簡易な設備でありながら、吸音層を精度よく貼り付けることのできるタイヤ製造方法を提供することが可能となる。

この発明に従う代表的なタイヤの製造方法の概念斜視図である。 吸音層の貼り付け過程にあるタイヤの周方向断面図である。 他の実施形態における軸芯に巻回した巻回体の一部破断斜視図である。 この発明に従う他のタイヤの製造方法の概念斜視図である。

符号の説明

１ タイヤ
２ タイヤ保持回転具
３ 帯状体
４ 離型層
５ 軸芯
６ 巻回体
７ 導入部材

Claims (6)

1. タイヤのトレッド部の内面に、多孔質材料で構成され、タイヤ内の空洞共鳴を抑制する吸音層を具えるタイヤの製造方法において、
   タイヤ保持回転具に前記タイヤを起立状態にて回転可能に保持し、
   帯状の前記多孔質材料の一方の面に接着層及び離型層を順次積層してなる帯状体を、前記離型層を半径方向外側となるよう軸芯上で中空渦巻状に巻回して巻回体を形成し、
   前記タイヤ保持回転具による前記タイヤの回転に伴い、前記巻回体を巻き戻しつつ前記離型層を剥離し、
   貼付けローラを用いて前記帯状体をトレッド部の内面に押圧して、トレッド部の内面に前記接着層を貼り付けることを特徴とするタイヤ製造方法。
2. タイヤのトレッド部の内面に、多孔質材料で構成され、タイヤ内の空洞共鳴を抑制する吸音層を具えるタイヤの製造方法において、
   タイヤ保持回転具に前記タイヤを起立状態にて回転可能に保持し、
   帯状の前記多孔質材料の一方の面に接着層及び離型層を順次積層してなる帯状体を、前記離型層を半径方向外側となるよう渦巻状に巻回して巻回体を形成し、
   前記タイヤ保持回転具による前記タイヤの回転に伴い、前記巻回体を巻き戻しつつ前記離型層を剥離して、前記帯状体をトレッド部の内面に載置した後、
   貼付けローラを用いて前記帯状体をトレッド部の内面に押圧して、トレッド部の内面に前記接着層を貼り付けることを特徴とするタイヤ製造方法。
3. 前記帯状体をトレッド部の内面に載置した後、前記貼り付けローラを用いてトレッド部の内面に押圧するに先立ち、トレッド部の内面上における前記帯状体の位置を修正する、請求項２に記載のタイヤ製造方法。
4. 前記巻回体は、前記帯状体を軸芯上で中空渦巻状に巻回して形成される、請求項２又は３に記載のタイヤ製造方法。
5. 前記多孔質材料として不織布を用いる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のタイヤ製造方法。
6. 前記巻回体をその軸線方向に複数並べた状態にてタイヤ外部で待機させ、貼り付けに際して順次タイヤ内部に導入する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のタイヤ製造方法。

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