JP2012131168A

JP2012131168A - クロスプライタイヤの製造方法

Info

Publication number: JP2012131168A
Application number: JP2010286433A
Authority: JP
Inventors: Toji Tsujimoto; 統治辻本
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2012-07-12

Abstract

【課題】成形不良の発生、及びカーカスコードの配列乱れを抑制する。
【解決手段】円筒状の成形ドラム上で、タイヤ構成部材を重ね合わせて積層することにより円筒状の生タイヤを形成する円筒状生タイヤ形成工程と、前記成形ドラムから取り外された円筒状の生タイヤを、ブラダーを有するプリシェーピング手段の前記ブラダーの膨張によりトロイド状の生タイヤにプリシェーピングするプリシェーピング工程と、このプリシェーピングされたトロイド状の生タイヤを、加硫金型に投入して加硫成形する加硫成形工程とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、カーカスプライ間でカーカスコードを交差させたクロスプライ構造のタイヤを高品質で製造しうるクロスプライタイヤの製造方法に関する。

例えば、カーカスコード及びブレーカコードをタイヤ赤道に対して約４０〜６０°の角度で傾斜させたバイアスタイヤを製造する場合、円筒状の成形ドラム上で、カーカスプライ、ブレーカプライ、トレッドゴムを含むタイヤ構成部材を順次重ね合わせることで円筒状の生タイヤを形成する。そして図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、この生タイヤａを円筒状のまま加硫金型ｂに投入して、トロイド状の製品タイヤに加硫成形している（例えば非特許文献１参照。）。

他方、カーカスのコード角度をラジアルタイヤのように７０〜９０°に高めたクロスプライ構造のタイヤにおいても、例えばＡＴＶ（全地形走行車両）用タイヤのように、ブレーカのコード角度をバイアスタイヤのブレーカコード角度に近づけた場合には、このブレーカがブラダーによって容易に膨張しうるため、前述のバイアスタイヤと同様、生タイヤを円筒状態にて形成している。

同図５の如く、前記加硫金型ｂには、生タイヤａの内側に、加硫ブラダーｃ１を有するシェーピング手段ｃが設けられており、生タイヤａが円筒状の場合には、前記加硫ブラダーｃ１を介して前記生タイヤａを膨張させながら加硫金型ｂを閉じるとともに、その後のブラダーｃ１のさらなる膨張により、前記生タイヤａを加硫金型ｂの内面（金型面）に押し付けて加硫が行われている。

しかしこの時、加硫ブラダーｃ１の内圧Ｐ２が高すぎる場合には、加硫金型ｂが閉じるまでに生タイヤａが膨らみ過ぎてしまい、金型閉時、生タイヤａの一部が割面からはみ出してしまうなど成形不良を発生させる。又ブラダーｃ１の内圧Ｐ２が低すぎる場合には、生タイヤａを金型面に充分に沿わすことができなくなり、タイヤ外面に皺などの傷が発生するなど同様に成形不良を発生させる。特に、前記カーカスのコード角度が７０〜９０°と大きいタイヤでは、生タイヤａが急激に膨張する傾向が強いため、前記内圧Ｐ２の調整が難しく、成形不良の発生率を高めていた。又急激な膨張によりカーカスのコード配列に乱れが生じて均一性を損ねるなどタイヤのユニフォミティーの低下を招くという問題も生じる。

「ドライバーのためのタイヤ工学入門」、株式会社グランプリ出版、１９８９年発行、第３９〜４２頁

そこで本発明は、円筒状の生タイヤを、加硫金型に投入する前に、プリシェーピング手段によってトロイド状に膨張させることを基本として、加硫時のブラダーの圧力調整が容易となり、金型閉時の生タイヤのはみ出し、及びタイヤ外面の傷などの成形不良の発生を抑制するとともに、カーカスコードの配列乱れを抑えてユニフォミティーを向上しうるクロスプライタイヤの製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、カーカスコードをカーカスプライ間で交差させたクロスプライタイヤの製造方法であって、
円筒状の成形ドラム上で、カーカスプライ、ブレーカプライ、トレッドゴムを含むタイヤ構成部材を重ね合わせて積層することにより円筒状の生タイヤを形成する円筒状生タイヤ形成工程と、
前記成形ドラムから取り外された円筒状の生タイヤを、ブラダーを有するプリシェーピング手段の前記ブラダーの膨張によりトロイド状の生タイヤにプリシェーピングするプリシェーピング工程と、
このプリシェーピングされたトロイド状の生タイヤを、加硫金型に投入して加硫成形する加硫成形工程とを含むことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記プリシェーピング工程は、前記円筒状の生タイヤを、そのトレッド部の最大外径が、前記加硫金型のトレッド成形面における最大内径の６０〜９０％となる膨張状態で２分以上保持することによりトロイド状の生タイヤにプリシェーピングすることを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記プリシェーピング工程は、前記ブラダーの内圧Ｐ１を３０〜１００ｋＰａの範囲としたことを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記生タイヤは、前記カーカスプライのカーカスコードがタイヤ赤道面に対して７０〜９０°で配列することを特徴としている。

本発明は叙上の如く、加硫金型への投入に先駆け、生タイヤをプリシェーピングによって円筒状からトロイド状に変形させている。そのため生タイヤが金型面に沿い易くなり、ブラダー内圧Ｐ２が低い場合にもタイヤ外面への傷が発生しにくくなる。従って、ブラダー内圧Ｐ２の調整幅を広げることができるなど圧力調整が容易となり、金型閉時の生タイヤのはみ出し、及びタイヤ外面の傷などの成形不良の発生を抑制することができる。又「円筒状の生タイヤ」→「トロイド状の生タイヤ」→「製品タイヤ」とタイヤ形状が段階的に変化するため、急激な形状変化が抑えられ、カーカスコードの配列乱れを抑えてユニフォミティーを向上させることができる。

本発明の製造方法によって形成されるクロスプライタイヤの一実施例を示す断面図である。前記製造方法における円筒状生タイヤ形成工程を略示す説明図である。前記製造方法におけるプリシェーピング工程を略示す説明図である。前記製造方法における加硫成形工程を略示す説明図である。（Ａ）、（Ｂ）は、バイアスタイヤの従来の製造方法を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１は、本発明の製造方法によって形成されるクロスプライタイヤ１の一実施例を示す断面図であって、該クロスプライタイヤ１は、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に至るクロスプライ構造のカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるブレーカ７とを具える。本例では、前記クロスプライタイヤ１が、ＡＴＶ（全地形走行車両）用のタイヤである場合が示される。

前記カーカス６は、本例では、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７０゜以上９０゜未満の角度で傾斜させた２枚以上、本例では２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂから形成される。このカーカスプライ６Ａ、６Ｂは、カーカスコードがカーカスプライ間相互で交差したクロスプライ構造をなすよう、カーカスコードの傾斜の向きを違えて重置される。又各カーカスプライ６Ａ、６Ｂは、前記ビードコア５、５間に跨るトロイド状のプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを一連に具えるとともに、このプライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側に向かって立ち上がるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配置される。

又前記ブレーカ７は、ブレーカコードをタイヤ周方向に対して例えば４０〜５０゜の角度で配列した２枚以上、本例では２枚のブレーカプライ７Ａ、７Ｂから形成される。このようにブレーカのコード角度が一般のラジアルタイヤのブレーカのコード角度よりも大であることにより、トレッド剛性が適度に減じられ、不整地での接地性や路面追従性が高められる。

なお図中の符号２Ｇは、トレッド部２の外表面をなすトレッドゴム、３Ｇはサイドウォール部３の外表面をなすサイドウォールゴム、４Ｇはビード部４の外表面をなすクリンチゴム、９Ｇはタイヤ内腔面をなすインナーライナゴムであり、これらは前記カーカスプライ６Ａ、６Ｂ、ブレーカプライ７Ａ、７Ｂ、ビードコア５、ビードエーペックスゴム８とともにタイヤ構成部材を構成している。

次に、前記クロスプライタイヤ１の製造方法を説明する。この製造方法は、円筒状生タイヤ形成工程（図２に示す。）と、プリシェーピング工程（図３に示す。）と、加硫成形工程（図４に示す。）とを含んで構成される。

前記円筒状生タイヤ形成工程では、図２に示すように、円筒状の成形ドラム１０上で、カーカスプライ６Ａ、６Ｂ、ブレーカプライ７Ａ、７Ｂ、トレッドゴム２Ｇを含む全てのタイヤ構成部材を順次重ね合わせて積層することにより、円筒状の生タイヤ２０Ａを形成する。この円筒状生タイヤ形成工程は、従来のバイアスタイヤにおける生タイヤ形成工程と実質的に同工程であって、成形ドラム１０の両端からはみ出すカーカスプライ６Ａ、６Ｂのはみ出し部分６Ｅをビードコア５の廻りで折り返す折り返しステップなども含まれる。なお同図には、便宜上、タイヤ構成部材のうちのインナーライナゴム９Ｇ、サイドウォールゴム３Ｇ、クリンチゴム４Ｇなどが省略して描かれている。又前記成形ドラム１０として、拡縮径可能な周知構造の円筒状の成形ドラムが採用でき、成形ドラム１０の縮径により、形成された円筒状の生タイヤ２０Ａが取り外される。

次に、前記プリシェーピング工程では、前記成形ドラム１０から取り外された円筒状の生タイヤ２０Ａを、図３に示すように、ブラダー２１を有するプリシェーピング手段２２に装着し、前記ブラダー２１の膨張によりトロイド状の生タイヤ２０Ｂにプリシェーピングする。

前記プリシェーピング手段２２は、支持軸２３の上下に取り付く円盤状の保持板２４Ｕ、２４Ｌと、この保持板２４Ｕ、２４Ｌに両端部が気密に取り付く膨張可能なゴム製の円筒状のブラダー２１とを具え、前記下の保持板２４Ｌは、支持台２５に取り付けられる。又プリシェーピング手段２２は、前記支持台２５に支持されるビード保持部２７を有し、このビード保持部２７は、前記生タイヤ２０Ａの下のビード部４を嵌着して該生タイヤ２０Ａをブラダー２１と同心に保持する。なおビード保持部２７は、昇降可能に支持され、保持する生タイヤ２０Ａの高さ中央と、ブラダー２１の高さ中央との位置合わせが行われる。

そして、前記ブラダー２１は、前記支持台２５に設ける空気流路２８からの加圧空気によって膨張し、円筒状の生タイヤ２０Ａを、そのトレッド部２の最大外径Ｄｔが、前記加硫金型３０のトレッド成形面における最大内径Ｄｍ（図４に示す）の６０〜９０％となる膨張状態で２分以上保持する。これにより、トロイド状の生タイヤ２０Ｂにプリシェーピングする。前記最大外径Ｄｔが最大内径Ｄｍの６０％未満では、プリシェーピングによる効果を充分に発揮することが難しく、逆に９０％を越えると、生タイヤ２０Ａが加硫金型３０の割面間で噛み込みを起こすという不利を招く。又プリシェーピング工程の時間が２分未満では、プリシェーピング後に、生タイヤ２０Ｂが円筒状に戻る傾向が強く、プリシェーピングの効果が不充分となる。なお前記時間の上限は、特に規制されないが、工程時間を短縮するため、１０分以下が好ましい。

なお前記最大外径Ｄｔは、例えば光電管などの光センサ２９を用いて検出しうるとともに、この最大外径Ｄｔは、前記ブラダー２１の内圧Ｐ１によってコントロールできる。又前記ブラダー２１の内圧Ｐ１は、３０〜１００ｋＰａの範囲が好ましく、タイヤのサイズや構造などに応じて適宜設定される。

次に加硫成形工程では、図４に示すように、前記プリシェーピングされたトロイド状の生タイヤ２０Ｂを、加硫金型３０に投入して加硫成形する。この加硫成形工程は、従来の加硫成形工程と同様であり、加硫金型３０の加硫ブラダー３１を介して前記生タイヤ２０Ｂを膨張させながら加硫金型３０を閉じるとともに、その後の加硫ブラダー３１の膨張により、前記生タイヤ２０Ｂを加硫金型３０の内面（金型面）に押し付けて加硫が行われる。

このとき、本発明では、加硫金型３０に投入する生タイヤが、円筒状からトロイド状に予め変形されているため、生タイヤ２０Ｂが金型面に沿い易くなり、加硫ブラダー３１の内圧Ｐ２が低い場合にもタイヤ外面への傷が発生しにくくなる。従って、加硫ブラダー３１の内圧調整幅を広げることができるなど圧力調整が容易となり、金型閉時の生タイヤのはみ出し、及びタイヤ外面の傷などの成形不良の発生を抑制することができる。又「円筒状の生タイヤ２０Ａ」→「トロイド状の生タイヤ２０Ｂ」→「製品タイヤ１」とタイヤ形状が段階的に変化するため、急激な形状変化が抑えられ、カーカスコードの配列乱れを抑えてユニフォミティーを向上させることができる。

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うる。

本発明の効果を確認するため、図１に示す内部構造を有するＡＴＶ用のクロスプライタイヤ（タイヤサイズ２０×１０−９）を、表２の仕様に基づき製造するとともに、その時の成形不良の発生状況について比較した。なお各タイヤとも実質的に同仕様である。
＜カーカス＞
・プライ数−−−−２枚
・コード角度−−−−８６°（タイヤ赤道面に対する角度）
・コード構成−−−−９４０dtex／２（ナイロン）
＜ブレーカ＞
・プライ数−−−−２枚
・コード角度−−−−４０°（タイヤ赤道面に対する角度）
・コード構成−−−−９４０dtex／２（ナイロン）

（１）成形不良の発生状況
・加硫成形工程における加硫ブラダーの内圧Ｐ２を変化させて、それぞれ１０００本のタイヤを加硫成形した。そして、その時発生した成形不良の形態、及びその発生本数を調査した。
表中の記号は、以下のとおりである。又括弧内の数字は発生本数を示す。
Ａ−−−タイヤの内面に、ベアーが発生している。
Ｂ−−−タイヤの外表面に、傷が発生している。
Ｃ−−−金型閉時に、ゴムのはみ出しが発生している。
Ｄ−−−カーカスコードに、著しい配列乱れが発生している。

表のように、実施例は、成形不良の発生、及びカーカスコードの配列乱れを抑制しうるのが確認できる。

２Ｇトレッドゴム
６Ａ、６Ｂカーカスプライ
７Ａ、７Ｂブレーカプライ
１０成形ドラム
２０Ａ、２０Ｂ生タイヤ
２１ブラダー
２２プリシェーピング手段
３０加硫金型
Ｄｔトレッド部の最大外径
Ｄｍ加硫金型のトレッド成形面における最大内径

Claims

カーカスコードをカーカスプライ間で交差させたクロスプライタイヤの製造方法であって、
円筒状の成形ドラム上で、カーカスプライ、ブレーカプライ、トレッドゴムを含むタイヤ構成部材を重ね合わせて積層することにより円筒状の生タイヤを形成する円筒状生タイヤ形成工程と、
前記成形ドラムから取り外された円筒状の生タイヤを、ブラダーを有するプリシェーピング手段の前記ブラダーの膨張によりトロイド状の生タイヤにプリシェーピングするプリシェーピング工程と、
このプリシェーピングされたトロイド状の生タイヤを、加硫金型に投入して加硫成形する加硫成形工程とを含むことを特徴とするクロスプライタイヤの製造方法。
前記プリシェーピング工程は、前記円筒状の生タイヤを、そのトレッド部の最大外径が、前記加硫金型のトレッド成形面における最大内径の６０〜９０％となる膨張状態で２分以上保持することによりトロイド状の生タイヤにプリシェーピングすることを特徴とする請求項１記載のクロスプライタイヤの製造方法。
前記プリシェーピング工程は、前記ブラダーの内圧Ｐ１を３０〜１００ｋＰａの範囲としたことを特徴とする請求項１又は２記載のクロスプライタイヤの製造方法。
前記生タイヤは、前記カーカスプライのカーカスコードがタイヤ赤道面に対して７０〜９０°で配列することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のクロスプライタイヤの製造方法。