JP2011031582A - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加硫不良の発生を抑制しうる空気入りタイヤの製造方法を提供する。
【解決手段】第１のゴムストリップを、その側縁１４Ｓが互いに重なるように成形ドラムの軸方向の一方側から他方側に螺旋状に巻き重ねることで、第１のゴムストリップが重なった重なり部１４ａと、第１のゴムストリップが重ならない非重なり部１４ｂとが並ぶ第１のゴム層１２を形成する工程と、前記第１のゴム層１２の外側に、第２のゴムストリップを、その側縁１５Ｓが互いに重なるように成形ドラムの軸方向の一方側から他方側に螺旋状に巻き重ねることで、第２のゴム層１３を形成する工程とを含む。第２のゴム層１３を形成する工程は、第２のゴムストリップが重なった重なり部１５ａを第１のゴム層の非重なり部１４ｂの外側に形成しかつ、第２のゴムストリップが重ならない非重なり部１５ｂを第１のゴム層１２の重なり部１４ａの半径方向外側に形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、いわゆるストリップワインド工法で形成された２種類のゴム層を貼り合わせたゴム部材を有する空気入りタイヤの製造方法に関し、詳しくは該ゴム部材でのベア等の加硫不良の発生を抑制し得る空気入りタイヤの製造方法に関する。

近年、図６（Ａ）に示されるように、円筒状の成形ドラムｄ上に、リボン状をなす未加硫のゴムストリップｓを、その側縁が互いに重なるように軸方向の一方側から他方側に螺旋状に巻き重ねて、サイドウォールゴムやインナーライナーゴム等のタイヤ用のゴム部材ｅを形成するいわゆるストリップワインド工法が採用されている（例えば、下記特許文献１ないし２参照）。なお、図６（ａ）のゴム部材ｅは、第１のゴムストリップｓ１からなる第１のゴム層ｅ１と、その外側に貼り付けられかつ第１のゴムストリップｓ１とは配合が異なる第２のゴムストリップｓ２からなる第２のゴム層ｅ２とから構成されている。

特開２００７−１６８１８９号公報 特開２００７−２７６２６８号公報

ところで、上述のゴム部材は、第１のゴム層ｅ１において、第１のゴムストリップｓ１が互いに重なった重なり部ｂと、第１のゴムストリップｓ１が重ならない非重なり部ｃとが軸方向に交互に並んで形成される。第２のゴム層ｅ２についても、同様に、第２のゴムストリップｓ２が互いに重なった重なり部ｂと、第２のゴムストリップｓ２が重ならない非重なり部ｃとが軸方向に交互に並んで形成される。

しかしながら、第１のゴム層ｅ１と第２のゴム層ｅ２とにおいて、重なり部ｂ、ｂ同士が半径方向に重ねられると、ゴム部材ｅの表面が凹凸化するという問題がある。このようなゴム部材ｅは、例えば図６（Ｂ）に示されるように、他のタイヤ構成部材ｆと貼り合わされたときに、空気Ｋが閉じ込められ易く、加硫不良を生じ、完成したタイヤの耐久性や強度が悪化するという問題がある。又は、図６（Ｂ）に示されるように、うまく空気を排出させたとしても、ゴム部材ｅの表面が凹凸化し、タイヤの外観を悪化させるという問題がある。

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、第１のゴム層と、第２のゴム層とにおいて、ゴムストリップの重なり部及び非重なり部を最適位置に形成することを基本として、ゴム部材の表面を平坦化し、空気の閉じ込みなどを効果的に防止して加硫不良を抑制可能な空気入りタイヤの製造方法を提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、第１の配合からなる第１のゴム層と、第１の配合とは異なる第２の配合からなる第２のゴム層とを貼り合わせたゴム部材を有する空気入りタイヤの製造方法であって、前記第１の配合からなる第１のゴムストリップを、その側縁が互いに重なるように円筒状の成形ドラムの軸方向の一方側から他方側に螺旋状に巻き重ねることにより、第１のゴムストリップが重なった重なり部と、第１のゴムストリップが重ならない非重なり部とが軸方向に並ぶ前記第１のゴム層を形成する工程と、前記第１のゴム層の外側に、第２の配合からなる第２のゴムストリップを、その側縁が互いに重なるように成形ドラムの軸方向の一方側から他方側に螺旋状に巻き重ねることにより、第２のゴム層を形成する工程とを含み、かつ前記第２のゴム層を形成する工程は、第２のゴムストリップが重なった重なり部を前記第１のゴム層の非重なり部の半径方向外側に形成するとともに、第２のゴムストリップが重ならない非重なり部を前記第１のゴム層の重なり部の半径方向外側に形成することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法である。

また請求項２記載の発明は、前記第１のゴム層は、空気入りタイヤのインナーライナー層であり、かつ、前記第２のゴム層は、前記インナーライナーのタイヤ外側に配される良粘着性ゴムからなるタイガム層である請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法である。

また請求項３記載の発明は、前記第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップは、同一かつ一定の巻付けピッチで巻き付けられる請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法である。

また請求項４記載の発明は、前記第１のゴムストリップの巻付けピッチは、該第１のゴムストリップの幅の０．５〜０．８倍である請求項３記載の空気入りタイヤの製造方法である。

請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法は、第１のゴム層の外側に、第２の配合からなる第２のゴムストリップを、その側縁が互いに重なるように成形ドラムの軸方向の一方側から他方側に螺旋状に巻き重ね、第２のゴムストリップが重なった重なり部を第１のゴム層の非重なり部の半径方向外側に形成するとともに、第２のゴムストリップが重ならない非重なり部を第１のゴム層の重なり部の半径方向外側に形成する。これにより、ゴム層の厚さを均一化することができ、加硫成形時に生じる残留空気を抑制することができる。このため、加硫不良が抑制される。また、この製造方法で製造された空気入りタイヤは、強度や耐久性を確保することができる。

本発明の一実施形態の空気入りタイヤの右半分断面図である。 図１のサイドウォール部を拡大して示す部分拡大図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、ゴム部材の成形工程を説明するための断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、第１及び第２のゴムストリップの一例を示す斜視図である。 他の実施形態を説明する図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、従来の技術を説明するゴム層の断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１及び図２に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤの製造方法により製造される空気入りタイヤ１は、例えば、乗用車用ラジアルタイヤであって、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るトロイド状のカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるベルト層７と、タイヤ半径方向の最も内側に配され、かつ空気非透過性能を有するインナーライナー層１０と、該インナーライナー層１０と前記カーカス６との間に配される良粘着性のゴム組成物からなるタイガム層１１を含んで構成される。なお、タイガム層１１は、好ましくはバットレス部領域に少なくとも配されているのが望ましい。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば７５〜９０°の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａからなり、その両端部は前記ビードコア５の周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されて係止される。前記カーカスコードとしては、例えばナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維コードが好適に使用される。

前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１５〜３５°以下の角度で配列された２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを前記ベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成される。前記ベルトコードとしては、高弾性コード、とりわけスチールコードが望ましい。

また、前記サイドウォール部３のカーカス６の外側にはサイドウォールゴム３Ｇが、ビード部４のカーカス６の外側にはサイドウォールゴム３Ｇのタイヤ半径方向内端に接続されたビードゴム４Ｇ（クリンチゴムとも呼ばれる。）がそれぞれ配されている。さらに、前記トレッド部２には、ベルト層７のタイヤ半径方向外側にトレッドゴム２Ｇが配されている。

本発明は、第１の配合からなる第１のゴム層１２と、第１の配合とは異なる第２の配合からなる第２のゴム層１３とを貼り合わせたゴム部材２０を有する空気入りタイヤの製造方法である。本実施形態では、第１のゴム層１２が前記インナーライナー層１０であり、かつ、前記第２のゴム層１３が前記タイガム層１１である場合が示される。以下、このようなゴム部材２０の成型工程について具体的に述べる。

本実施形態では、先ず、図３（Ａ）に示されるように、第１のゴム層１２を形成する第１工程が行われる。該第１工程では、第１の配合からなる第１のゴムストリップ１４を、その側縁１４Ｓが互いに重なるように円筒状の成形ドラムｄの軸方向の一方側から他方側に螺旋状に巻き重ねることにより行われる。

具体的には、図示しないアプリケータ等から連続して供給される第１のゴムストリップ１４の巻付け始端１４Ｘを成形ドラムｄ上に止着した後、成形ドラムｄを一定速度で回転させるとともに、前記アプリケータを成形ドラムｄの軸方向に所定の一定速度で移動させる。これにより、本工程では、第１のゴムストリップ１４が一定の巻付けピッチＰ１で巻き付けられるとともに、第１のゴムストリップ１４が互いに重なった重なり部１４ａと、第１のゴムストリップ１４が重ならない非重なり部１４ｂとが軸方向に交互に並ぶ第１のゴム層１２（即ち、インナーライナー層１０）が形成される。なお、本実施形態では、第１のゴム層１２は、第１のゴムストリップ１４の１回巻きで形成されている。

前記第１のゴムストリップ１４は、例えば図４（Ａ）に示されるように、未加硫かつ厚さｔ１に比して幅Ｗ１が大きい断面矩形のリボン状で形成される。第１のゴムストリップ１４の幅Ｗ１及び厚さｔ１は、特に限定されないが、幅Ｗ１は５〜５０mm及び厚さｔ１は０．５〜３mm程度が望ましい。前記幅Ｗ１が５mm未満の場合又は厚さｔ１が０．５mm未満の場合、螺旋状に巻き付ける際に破断し易くなる他、巻回数が著しく増加して生産性が低下するおそれがある。逆に、前記幅Ｗ１が５０mmを超える場合又は厚さｔ１が３mmを超える場合、螺旋状に巻き重ねて正確な断面形状を作るのが困難な傾向がある。なお、前記「未加硫」とは、加硫が完全に終わっていないゴムの状態を指す。従って、予備加硫されているに過ぎないゴムは、未加硫のゴムに含まれる。

また、本実施形態の第１のゴムストリップ１４は、インナーライナー層１０を形成するために、空気非透過性に優れたブチルゴム又はブチル系のゴム配合が採用される。

次に、図３（Ｂ）に示されるように、第１のゴム層１２の外側に、第２のゴム層１３を形成する第２工程が行われる。この第２工程では、第１のゴム層１２の外側に、第１の配合とは異なる第２の配合からなる第２のゴムストリップ１５を、その側縁１５Ｓが互いに重なるように、成形ドラムｄの軸方向の一方側から他方側に螺旋状に巻き重ねることで第２のゴム層１３を形成する。なお図４（Ｂ）には、前記第２のゴムストリップ１５が示される。

具体的には、図示しないアプリケータ等から連続して供給される第２のゴムストリップ１５の巻付け始端１５Ｘを、例えば第１のゴム層１２の外面に止着した後、成形ドラムｄを一定速度で回転させるとともに、前記アプリケータを成形ドラムｄの軸方向に所定の一定速度で移動させる。これにより、本工程では、第２のゴムストリップ１５が一定の巻付けピッチＰ２で巻き付けられるとともに、第２のゴムストリップ１５が互いに重なった重なり部１５ａと、第２のゴムストリップ１５が互いに重ならない非重なり部１５ｂとが軸方向に交互に並ぶ第２のゴム層１３（即ち、タイガム層１１）が形成される。なお、本実施形態の第２のゴム層１３も、第１のゴム層１２と同様、第２のゴムストリップ１５の１回巻きで形成されている。

前記第２のゴムストリップ１５の幅Ｗ２及び厚さｔ２は、第１のゴムストリップと同様の理由により、前記幅Ｗ１及び厚さｔ１と同様の範囲で設定されるのが好ましい。なお、本実施形態では、第２のゴムストリップ１５は、第１のゴムストリップ１４と実質的に同一の幅及び厚さで形成されているが、このような態様に限定されるものではない。また、本実施形態の第２のゴムストリップ１４は、タイガム層１１を形成するために、粘着性に優れた例えば天然ゴムリッチのゴム配合が採用される。

さらに、第２工程では、第２のゴム層１３の重なり部１５ａを、第１のゴム層１２の非重なり部１４ｂの半径方向外側に形成するとともに、第２のゴム層１３の非重なり部１５ｂを第１のゴム層１２の重なり部１４ａの半径方向外側に形成する。これにより、図３（Ｂ）から明らかなように、第１のゴム層１２と第２のゴム層１３とが貼り合わされたゴム部材２０の外表面は、実質的に平坦化される。

しかる後、このゴム部材２０の外側に、例えばシート状のカーカスプライ６Ａが巻き付けられ、カーカスプライ６Ａを折り返した後、慣例に従い、シェーピング工程、加硫工程を経て空気入りタイヤ１が製造される。このような方法を採用することにより、ゴム部材２０間はもとより、ゴム部材２０とカーカスプライ６Ａとの間に大きな空気の閉じ込みを防止しうる生カバーを得ることができ、加硫時のベア等の不良発生を抑制することができる。

また、第１のゴム層１２と第２のゴム層１３との界面が、ラック歯車のような矩形波状をなすことにより、両ゴム層１２、１３間に物理的な噛み合い結合が生じ、耐剥離性能を高めるのにも役立つ。さらに、ゴム部材２０の厚さが均一化するため、タイヤ加硫成形後、インナーライナー層１０の表面が凹凸化するのを防ぎ、タイヤの外観を向上させることもできる。

図３の実施形態では、前記第１のゴムストリップ１４及び第２のゴムストリップ１５は、例えば、同一かつ一定の巻付けピッチＰ１、Ｐ２で巻き付けられている（Ｐ１＝Ｐ２＝一定）。これによって、例えば、第１のゴムストリップ１４の巻き付けを一旦途中で停止させ、第２のゴムストリップ１５の巻付け始端１５Ｘを第１のゴムストリップ１４上に止着した後、両アプリケータの移動速度を同期させる同時巻きを行うことができ、生産性を向上させることができる。

また、第１のゴムストリップ１４の巻付けピッチＰ１は、小さすぎると、非重なり部１４ｂの領域も小さくなり、この結果、第２のゴムストリップ１５の重なり部１４ａを正確に非重なり部１４ｂの外側に重ねて形成するのが困難になる傾向がある。このような観点より、前記巻付けピッチＰ１は、好ましくは第１のゴムストリップ１４の幅Ｗ１の０．５倍以上、より好ましくは０．６倍以上が望ましく、その上限は重ね巻きより１．０倍未満とする。上記の実施形態では、第１及び第２のゴムストリップ１４、１５の巻付けピッチＰ１、Ｐ２は、いずれも約０．６６倍とされている。

図３の実施形態の場合、第１のゴムストリップ１４及び第２のゴムストリップ１５の断面積が同一の場合、第１のゴム層１２及び第２のゴム層１３は、単位軸方向長さ当たり実質的に同一のゴム容積で形成できる。

図５には、本発明の他の実施形態が示される。この実施形態では、第１のゴムストリップ１４の巻付けピッチＰ１と、第２のゴムストリップ１５の巻付けピッチＰ２とが異なる態様を示す。本実施形態では、Ｐ１＞Ｐ２に設定されている。この実施形態では、第１のゴムストリップ１４及び第２のゴムストリップ１５の断面積が同一の場合、単位軸方向長さ当たり、第２のゴム層１３のゴム容積を、第１のゴム層１２のゴム容積よりも大きくできる。従って、例えば、タイガム層１１のゴムボリュームを増加させ、耐久性を図るのに有効となる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。例えば、サイドウォールゴム３Ｇ、ビードゴム４Ｇ及び／又はトレッドゴム２Ｇが２種のゴム配合で構成される場合、本発明は、これらのゴム部材にも適用することができる。

本発明の効果を確認するため、サイズ２１５／４５Ｒ１７の乗用車用ラジアルタイヤを表１の仕様に基づき試作し、ベアの発生の有無及び美観性がテストされた。第１のゴム層はインナーライナー層として、また第２のゴム層はタイガム層としてそれぞれ採用された。また、第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップの幅は２３mm、厚さは１．１mmで同一とした。

ベアの発生の有無については、各条件でタイヤを１０００本加硫成形し、ベアが発生した本数を計測した。また、美観性のテストは、タイヤ内腔面をなすインナーライナー層の平滑状態が、一般のユーザー１０人の官能により評価（ｎ＝１０の平均値）された。結果は最高の評価を得た実施例を１００とする評点で示す。
テストの結果を表１に示す。

テストの結果、重なり部と非重なり部とをタイヤ半径方向に形成させることで、ベアの発生を抑制し、かつ、良好な外観を呈することが確認できた。

１ 空気入りタイヤ
１２ 第１のゴム層
１３ 第２のゴム層
１４ 第１のゴムストリップ
１４ａ 第１のゴムストリップの重なり部
１４ｂ 第１のゴムストリップの非重なり部
１４Ｓ 第１のゴムストリップの側縁
１５ 第２のゴムストリップ
１５ａ 第２のゴムストリップの重なり部
１５ｂ 第２のゴムストリップの非重なり部
１５Ｓ 第２のゴムストリップの側縁
２０ ゴム部材
ｄ 成形ドラム

Claims (4)

1. 第１の配合からなる第１のゴム層と、第１の配合とは異なる第２の配合からなる第２のゴム層とを貼り合わせたゴム部材を有する空気入りタイヤの製造方法であって、
   前記第１の配合からなる第１のゴムストリップを、その側縁が互いに重なるように円筒状の成形ドラムの軸方向の一方側から他方側に螺旋状に巻き重ねることにより、第１のゴムストリップが重なった重なり部と、第１のゴムストリップが重ならない非重なり部とが軸方向に並ぶ前記第１のゴム層を形成する工程と、
   前記第１のゴム層の外側に、第２の配合からなる第２のゴムストリップを、その側縁が互いに重なるように成形ドラムの軸方向の一方側から他方側に螺旋状に巻き重ねることにより、第２のゴム層を形成する工程とを含み、かつ
   前記第２のゴム層を形成する工程は、第２のゴムストリップが重なった重なり部を前記第１のゴム層の非重なり部の半径方向外側に形成するとともに、第２のゴムストリップが重ならない非重なり部を前記第１のゴム層の重なり部の半径方向外側に形成することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記第１のゴム層は、空気入りタイヤのインナーライナー層であり、かつ、前記第２のゴム層は、前記インナーライナーのタイヤ外側に配される良粘着性ゴムからなるタイガム層である請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップは、同一かつ一定の巻付けピッチで巻き付けられる請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記第１のゴムストリップの巻付けピッチは、該第１のゴムストリップの幅の０．５〜０．８倍である請求項３記載の空気入りタイヤの製造方法。

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