JP2009172961A - タイヤ成型方法及びタイヤ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤのサイドゴム部材とカーカス部材との間にエアがシールされて入り込むのを低減して、それらの充分な接着性を確保する。
【解決手段】タイヤサイド部に配置されるサイドゴム部材を、少なくともタイヤビード部側に配置される第１のゴム部材３１と、タイヤトレッド部側に配置される第２のゴム部材３２とから構成する。成型ドラム１への巻回前に、加熱された状態の第１のゴム部材３１を、カーカス部材１３の両端部に各々貼り付けてホットプリセットし、それらを一体化させて予めプリセット部材Ｐを形成する。その後、プリセット部材Ｐ等を成型ドラム１の外周側に巻回し、一対のビード部材２０を配置して、その周りにプリセット部材Ｐの端部を各々折り返し、第２のゴム部材３２を含む他のタイヤ構成部材を順次貼り付ける等して生タイヤを成型する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のタイヤ構成部材を組み合わせて生タイヤ（グリーンタイヤ）を成型するタイヤ成型方法及び、その生タイヤを加硫成型して製品タイヤを製造するタイヤ製造方法に関する。

空気入りタイヤは、一般に、未加硫ゴムやコード等からなる複数のタイヤ構成部材から構成され、これら各タイヤ構成部材により生タイヤを成型した後、加硫用モールド内で加硫成型して所定形状に形成される。この生タイヤを成型するタイヤ成型工程では、従来、未加硫ゴムを押出成形し、或いはロール間で圧延成形する等して所定形状の各タイヤ構成部材を製造し、それらを成型ドラム上で順次組み合わせる等して成型する方法が広く採用されている（特許文献１参照）。

図２は、このように生タイヤを成型する際の一般的なタイヤ構成部材の組み合わせ手順の例を説明するための模式図であり、成型ドラム１はドラム径方向から見た一部側面図で、各タイヤ構成部材は同方向から見た断面図で示している。
なお、この成型ドラム１は、軸線周りに回転するための回転駆動手段や、外周側に各タイヤ構成部材を順次巻き付けて巻回する手段、それらをステッチングして互いに貼り合わせる手段、タイヤ構成部材の中央部を膨出させる手段、及びカーカス部材（カーカスプライ）等のタイヤ構成部材の端部を折り返す手段（以上、図示せず）等、成型ドラムの周知の構成を備えている。

従来の一般的なタイヤ成型方法では、図示のように、まず、回転する成型ドラム１の外周に、タイヤビード部の外面に配置される左右一対のチェーファ１０と、タイヤ内面を形成するシート状のインナーライナ１１とを巻き付けて巻回する。次に、その外周側に、一対のスキージゴム１２等が貼り付けられたシート状のカーカス部材１３を巻回して貼り合わせ、略円筒状の成型体を形成する。続いて、その外周側に、略環状のビードコア２１及び、その外面から径方向外側（図では上側）に向かって先細り状に延びるビードフィラ２２からなる一対のビード部材２０を所定位置に配置する。

次に、成型ドラム１上に配置された各部材を保持しつつ、カーカス部材１３等の両端部を、各ビード部材２０を包み込むように、その周りにドラム軸方向（図では左右方向）外側から内側に向かって折り返す。また、この折返部を含むカーカス部材１３等の外周側（図では上側）に、タイヤ外面を構成する一対のサイドゴム部材３０を配置して貼り付け、カーカス部材１３等の中央部の膨出（インフレート）及び、ベルトやトレッドゴム部材（図示せず）の配置工程を経て、全体をステッチング等して所定形状の生タイヤが成型される。

ここで、サイドゴム部材３０は、製品タイヤにおける各ビード部（タイヤビード部）からトレッド部（タイヤトレッド部）の側面に亘るサイドウォール部の外側面（タイヤサイド部）を構成するゴム部材（いわゆるサイドトレッド部材）であり、生タイヤの対応する範囲の全体に亘って両側部に配置される。従って、サイドゴム部材３０は、製造するタイヤのサイズや種類毎に、及び、その配置位置の断面形状等に応じて、押出機等の成形装置により、予め所定の断面形状の略帯状（長尺状）に形成され、所定長さに切断等されてタイヤ成型工程で使用される。

ところが、このような形状のサイドゴム部材３０をカーカス部材１３に貼り付けると、互いの貼付面間にエアがシールされて入り込み、タイヤサイド部の部材間にエア入りが発生して、製品タイヤにベア等の欠陥が生じることがある。また、従来、成型後の生タイヤの加硫時に、加硫機内でのモールドと生タイヤ間におけるエアシールにより、タイヤサイド部にベア（サイドベア）が発生するのを防止すべく、モールド内を排気しながら加硫成型するバキューム加硫が行われている。その際、このサイドゴム部材３０では、上記した貼り付け時におけるエア入り等によりカーカス部材１３に対する接着性が低くなり、充分な接着強度が得られずに、加硫中にサイドゴム部材３０がカーカス部材１３から剥離して、製造不良が生じる恐れがある。

加えて、近年では、タイヤの軽量化を目的に、タイヤサイド部の厚さ（ゲージ）を従来よりも薄くする薄ゲージ化が進んでおり、これに伴い、対応する範囲の厚さをより薄くしたサイドゴム部材３０も使用されている。しかしながら、このようにサイドゴム部材３０を薄ゲージにすると、押出成形時に薄くした部分が破れ易くなる傾向があり、例えば押出機の口金に異物を噛み込む等したときに同範囲が破れて、いわゆる耳破れ等の問題が生じる恐れが大きくなる。また、タイヤ外面側の表面形状が、カーカス部材１３のジョイント部にできる凹凸等の影響を受け易くなり、それにより、製品タイヤの表面に凹凸（特に凹部）が生じて外観品質が低下することもある。

特開２０００−２０２９２３号公報

本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、タイヤのサイドゴム部材とカーカス部材との間にエアがシールされて入り込むのを低減するとともに、それらの充分な接着性を確保し、両部材間にベアや剥離等の欠陥が生じるのを抑制しつつタイヤの外観品質を向上させることである。

本発明は、カーカス部材とサイドゴム部材を含む複数のタイヤ構成部材を組み合わせて生タイヤを成型するタイヤ成型方法であって、前記サイドゴム部材を、少なくともタイヤビード部側に配置される第１のゴム部材と、タイヤトレッド部側に配置される第２のゴム部材とから構成し、少なくとも前記カーカス部材の端部側に前記第１のゴム部材を貼り付けてプリセット部材を形成する工程と、該プリセット部材を成型ドラムの外周側に巻き付ける工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明は、タイヤ製造方法であって、請求項１ないし４のいずれかに記載されたタイヤ成型方法により成型された生タイヤを加硫成型してタイヤを製造することを特徴とする。

本発明によれば、タイヤのサイドゴム部材とカーカス部材との間にエアがシールされて入り込むのを低減できるとともに、それらの充分な接着性を確保でき、両部材間にベアや剥離等の欠陥が生じるのを抑制しつつタイヤの外観品質を向上させることができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のタイヤ製造方法は、生タイヤを加硫成型して形成される例えば乗用車用空気入りタイヤ等のタイヤ（製品タイヤ）を製造するための方法である。その際、ここでは、上記した図２に示す従来のタイヤ成型方法と同様に、カーカス部材（カーカスプライ）とサイドゴム部材を含む複数の未加硫ゴム等からなるタイヤ構成部材を組み合わせて生タイヤを成型する。しかしながら、本実施形態のタイヤ成型方法では、サイドゴム部材を複数（ここでは２つ）に分割して形成等する点で、従来の成型方法と相違する。

図１は、本実施形態の生タイヤの成型手順を説明するための模式図であり、成型ドラム１はドラム径方向から見た一部側面図で、各タイヤ構成部材は同方向から見た断面図で示している。
なお、図１中、成型ドラム１や各タイヤ構成部材等、既に説明した図２と同様の構成については同一の符号を付し、その詳説は省略する。

即ち、この成型ドラム１は、軸線周りに回転して各タイヤ構成部材を外周側に順次巻き付けて巻回し、それらを互いに貼り合わせて、その中央部の膨出や端部の折り返しを行う等、上記と同様の各手段を備えている。また、これら各タイヤ構成部材は、例えば押出機やカレンダー装置等を使用して、それぞれ未加硫ゴムやコード等により所定形状や寸法及び構造に形成される等、従来と同様に形成されてタイヤ成型工程に供給される。ただし、本実施形態では、上記した一対のサイドゴム部材３０（図２参照）を、図示のように、それぞれ第１のゴム部材３１と第２のゴム部材３２の２つの部材から構成している。

第１のゴム部材３１は、製品タイヤにおいて、少なくともタイヤビード部側に配置される部材であり、ここでは、タイヤサイド部のビード部側からタイヤトレッド部の側面付近までの略全体に亘り、カーカス部材１３に沿って、その側面に直接重ね合わせて配置される。一方、第２のゴム部材３２は、第１のゴム部材３１の外面側に少なくとも一部が接するように、製品タイヤにおいて、主にタイヤトレッド部側に配置される部材であり、第１のゴム部材３１に貼り付けられて一体化することで全体としてサイドゴム部材を構成する。

ここでは、第２のゴム部材３２は、タイヤトレッド部の側面（タイヤショルダ部）を中心に配置され、同付近の第１のゴム部材３１の一端部側の外面に重ね合わせて、かつ、その一部が径方向内側のカーカス部材１３等の外面に接して貼り付けられる。このようにして、各ゴム部材３１、３２は一体化し、全体として形成すべきサイドゴム部材に対応した断面形状（図２のサイドゴム部材３０参照）に形成される。併せて、各ゴム部材３１、３２は、生タイヤの従来のサイドゴム部材と同様の範囲の全体を覆い、タイヤサイド部の略全体に亘って配置されるように、それぞれ所定の断面形状及び、幅や厚さ等に形成される。

また、本実施形態では、これら第１のゴム部材３１と第２のゴム部材３２のいずれか一方、又は両方（ここでは両方）を、未加硫ゴムを圧延成形する等して、所定の断面形状及び寸法のシート状に連続して成形し、それぞれ切断等して所定形状に形成している。より具体的には、第１のゴム部材３１は、例えば所定のプロファイル加工が可能なカレンダー装置の一対のローラにより、未加硫ゴムを、両側部が傾斜した略台形状の断面形状に圧延成形することで、フラットなシート状に形成される。これに対し、第２のゴム部材３２は、未加硫ゴムを、例えば押出機から押し出してローラダイにより圧延成形することで、製造するタイヤのサイズや種類毎に、その配置位置に応じて設定等される所定の断面形状のシート状に形成される。これにより、第２のゴム部材３２は、ここでは両側部が先細り状に薄くなり、かつ第１のゴム部材３１よりも幅が狭いコンター部材に形成される。

次に、本実施形態のタイヤ成型方法による、生タイヤの成型手順等について説明する。
本実施形態では、成型ドラム１への配置前に、まず、少なくともカーカス部材１３の端部側に、サイドゴム部材の一部を構成する第１のゴム部材３１を貼り付けてプリセットし、それらを含む２以上のタイヤ構成部材からなる略シート状のプリセット部材Ｐを予め形成する。

その際、ここでは、カーカス部材１３の両端部から幅方向（図では左右方向）の内側に向かって、一対の第１のゴム部材３１を各々配置し、かつ、その両内側に一対のスキージゴム１２を各位置に配置し、それぞれカーカス部材１３の幅方向の中心を挟んで略対称になるように、所定範囲に貼り付けて一体化する。また、このプリセット部材Ｐは、例えば各部材１３、１２、３１を所定長さに切断等した後、それらを互いに重ね合わせて配置し、ローラによる押圧等により互いに貼り合わせて、又は、切断前の各部材１３、１２、３１を同様に貼り合わせた後に切断する等して形成される。

次に、回転する成型ドラム１の外周側（図では上側）に、シート状のインナーライナ１１と、その両端部に配置された一対のチェーファ１０とを巻き付ける。また、その上から、プリセット部材Ｐを、第１のゴム部材３１を内側（成型ドラム１側）に向けた状態で巻き付けて巻回し、それらを貼り合わせて略円筒状の成型体を形成する。次に、成型ドラム１に巻き付けたプリセット部材Ｐの外周側の両端部に、少なくともビードコア２１を含む一対のビード部材２０（ここではビードコア２１及びビードフィラ２２からなる）を所定位置に配置する。

続いて、両ビード部材２０を、プリセット部材Ｐ等を挟んで成型ドラム１に固定し、成型ドラム１上の各タイヤ構成部材を保持しつつ、各ビード部材２０よりもドラム軸方向（図では左右方向）外側のプリセット部材Ｐの両側の端部を、第１のゴム部材３１と共にビード部材２０周りに折り返す。これにより、プリセット部材Ｐの端部を、ビードコア２１を中心にドラム軸方向外側から内側に向かって反転させ、ビード部材２０の全体を包み込むようにして、両側の第１のゴム部材３１をドラム径方向外側の外周側（図では上側）に位置させる。次に、第２のゴム部材３２を、この折り返された第１のゴム部材３１の主に折り返し先端側を中心として、上記したように、その外面の少なくとも一部に重ね合わせ、プリセット部材Ｐの外周側に貼り付けて、サイドゴム部材の全体を形成する。

その後は、従来と同様に、成型ドラム１上のタイヤ構成部材の中央部の膨出（インフレート）及び、ベルトやトレッドゴム部材等の他の部材（図示せず）の配置工程を経て、全体をステッチング等して所定形状の生タイヤを成型する。また、このようにして成型した生タイヤを、成型ドラム１から取り外して次工程の加硫機に搬送し、そのモールド（加硫金型）内に収納して加硫成型し、所定形状及び性能の製品タイヤを製造する。

なお、ここでは、上記したプリセット部材Ｐの形成を、加熱されて粘着性（接着性）が高い状態の第１のゴム部材３１をカーカス部材１３に接触させ、その粘着力により、両部材３１、１３同士を貼り付けて行う。また、この貼付工程では、例えば圧延成形直後の第１のゴム部材３１を、温度が低下する前にカーカス部材１３の所定位置に直接接触させて押圧し、これにより、第１のゴム部材３１をカーカス部材１３にホットプリセットする等して行う。

より具体的には、例えば、カーカス部材１３を上面に載せた状態で搬送する搬送手段（トレーン）の上面側に、カレンダー装置等、一対の第１のゴム部材３１の成形装置を設置し、そこから搬送手段の幅方向の両側に向かって第１のゴム部材３１を連続成形して供給する。このようにして、搬送手段の所定位置に一対の第１のゴム部材３１を配置しつつ、その上からカーカス部材１３を重ね合わせて配置し、カーカス部材１３の幅方向の両端部側に第１のゴム部材３１を貼り付けて各々プリセットする。

以上説明したように、本実施形態のタイヤ成型方法及びタイヤ製造方法では、サイドゴム部材を２つのゴム部材３１、３２から構成し、成型ドラム１への配置前に、少なくともカーカス部材１３に第１のゴム部材３１を貼り付けて予めプリセット部材Ｐを形成する。これに伴い、両部材１３、３１の貼り付けを、成型ドラム１上で行う場合に比べて円滑、かつ確実・正確に行えるため、互いの貼付面間にエアがシールされて入り込むのを抑制でき、タイヤサイド部の部材間にエア入りが発生して、製品タイヤにベア等の欠陥が生じる不具合を低減することができる。併せて、両部材３１、１３同士の接着性が改良されて高くなり、確実に貼り付けられた状態に維持できるため、生タイヤに上記したバキューム加硫を施した場合であっても、それらが剥離し難くなり、製造不良の発生を抑制することができる。

また、これらサイドゴム部材の各ゴム部材３１、３２は、断面形状が比較的単純になり、圧延等により容易に成形できるため、薄ゲージ化したときでも破れ等の欠陥が生じ難く、従来の耳破れ等の問題の発生も抑制することができる。加えて、プリセット部材Ｐを成型ドラム１に巻き付けた際に、第１のゴム部材３１の端部（長手方向の切断端部）同士が重なり合うため、カーカス部材１３のジョイント部付近のゴム量を増加させることができる。これにより、ジョイント部にタイヤのインフレートにより過大な張力が作用した時でも、同付近に生じる凹変形を抑制でき、製品タイヤの表面に生じる凹凸を低減して外観品質を向上させることができる。

従って、本実施形態によれば、タイヤのサイドゴム部材とカーカス部材１３との間にエアがシールされて入り込むのを低減できるとともに、それらの充分な接着性を確保でき、両部材間にベアや剥離等の欠陥が生じるのを抑制しつつ、タイヤの外観品質を向上させることができる。また、ここでは、加熱されて粘着性が高い状態の第１のゴム部材３１をカーカス部材１３に貼り付けるため、それらの接着強度が効果的に高くなり、上記した各効果をより一層高めることができる。

なお、本実施形態では、カーカス部材１３に、第１のゴム部材３１及びスキージゴム１２を貼り付けて一体化させ、プリセット部材Ｐを形成したが、プリセット部材Ｐは、少なくともカーカス部材１３と一対の第１のゴム部材３１とを予め貼り合わせて形成すればよい。従って、カーカス部材１３には、スキージゴム１２を貼り付けなくともよく、逆に、カーカス部材１３に、インナーライナ１１等の他のタイヤ構成部材を更に貼り付ける等、プリセット部材Ｐを、第１のゴム部材３１とカーカス部材１３とを含む、より多数のタイヤ構成部材により形成してもよい。

また、第１のゴム部材３１は、タイヤビード部からショルダ部近傍位置までに配置される形状や幅に形成して、上記と異なる位置に配置する等、本実施形態と異なる態様で形成及び貼り付けを行うようにしてもよい。これに応じて、第２のゴム部材３２も、より厚く形成して、サイドゴム部材のタイヤトレッド部の側面部を単独で構成する等、上記と異なるように形成して配置等してもよい。

以上、プリセット部材Ｐ等を単一の成型ドラム１上で膨出させる等して生タイヤを成型する場合を例に説明したが、生タイヤは、例えばプリセット部材Ｐとビード部材２０等を組み合わせた後に、それらを成型ドラム１から取り外し、他の成型ドラムに載せ変えて膨出を行う等、他の方法で成型してもよい。

本実施形態の生タイヤの成型手順を説明するための模式図である。 従来の生タイヤを成型する際の一般的なタイヤ構成部材の組み合わせ手順の例を説明するための模式図である。

符号の説明

１・・・成型ドラム、１０・・・チェーファ、１１・・・インナーライナ、１２・・・スキージゴム、１３・・・カーカス部材、２０・・・ビード部材、２１・・・ビードコア、２２・・・ビードフィラ、３０・・・サイドゴム部材、３１・・・第１のゴム部材、３２・・・第２のゴム部材、Ｐ・・・プリセット部材。

Claims (5)

1. カーカス部材とサイドゴム部材を含む複数のタイヤ構成部材を組み合わせて生タイヤを成型するタイヤ成型方法であって、
   前記サイドゴム部材を、少なくともタイヤビード部側に配置される第１のゴム部材と、タイヤトレッド部側に配置される第２のゴム部材とから構成し、
   少なくとも前記カーカス部材の端部側に前記第１のゴム部材を貼り付けてプリセット部材を形成する工程と、
   該プリセット部材を成型ドラムの外周側に巻き付ける工程と、
   を有することを特徴とするタイヤ成型方法。
2. 請求項１に記載されたタイヤ成型方法において、
   前記成型ドラムに巻き付けたプリセット部材の外周側にビード部材を配置する工程と、
   該ビード部材よりもドラム軸方向外側の前記プリセット部材の端部を、前記第１のゴム部材と共に前記ビード部材周りに折り返す工程と、
   該折り返された第１のゴム部材の少なくとも一部に重ね合わせて、前記第２のゴム部材を前記プリセット部材の外周側に貼り付ける工程と、
   を有することを特徴とするタイヤ成型方法。
3. 請求項１又は２に記載されたタイヤ成型方法において、
   前記プリセット部材を形成する工程は、加熱された状態の前記第１のゴム部材を前記カーカス部材に貼り付ける工程であることを特徴とするタイヤ成型方法。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載されたタイヤ成型方法において、
   前記第１及び／又は第２のゴム部材がシート状に形成されていることを特徴とするタイヤ成型方法。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載されたタイヤ成型方法により成型された生タイヤを加硫成型してタイヤを製造することを特徴とするタイヤ製造方法。

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