JP2016007805A - タイヤ成形ドラム及びそれを用いたランフラットタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インナーライナの巻き付け不良を抑制する。【解決手段】サイド補強ゴム１０とインナーライナ９とを有する生タイヤ基体６を成形するためのタイヤ成形ドラム１である。タイヤ成形ドラム１は、略円筒状の外周面８を有する。外周面８は、第１外面１５と、サイド補強ゴム１０を配するための円周方向の凹部１８を形成する第２外面１６とを含んでいる。第２外面１６は、底部２０と、その両側の側壁面２１とを含んでいる。側壁面２１は、第１外面１５に２０〜２００mmの曲率半径Ｒ１の円弧で連なる。側壁面２１の回転軸に対する角度θ１は、３０?以下である。【選択図】図４

Description

本発明は、ランフラットタイヤ用の円筒状の生タイヤ基体を成形するためのタイヤ成形ドラム、及び、それを用いたランフラットタイヤの製造方法に関する。

従来、サイドウォール部にサイド補強ゴムを有するランフラットタイヤが知られている。このようなランフラットタイヤは、サイド補強ゴムによって剛性が高められたサイドウォール部を有するので、パンク等でタイヤの空気が抜けた場合でも、比較的高速度で継続して走行することができる。

ランフラットタイヤ用の生タイヤ基体は、例えば、円筒状のタイヤ成形ドラムの外周面上に、タイヤ構成部材が順次巻き付けられることにより成形される。例えば、生タイヤ基体は、前記外周面上に帯状のゴムストリップが螺旋状に巻き付けられてインナーライナが形成され、その外面にサイド補強ゴムが巻き付けられる。さらにその外側に、シート状のカーカスプライが巻き付けられる。

例えば、下記特許文献１では、ランフラットタイヤ用の生タイヤ基体を成形するタイヤ成形ドラムとして、外周面にサイド補強ゴムを配するための凹部が形成されたものが提案されている。これにより、生タイヤ基体全体の外面が平坦化される。

特表２００３−５３２５６６号公報

しかしながら、特許文献１のタイヤ成形ドラムは、その外径が急激に変化している。このようなタイヤ成形ドラムの凹部付近に帯状のゴムストリップが螺旋状に巻き付けられるとき、ゴムストリップは、外径の大きい側に引き寄せられ易く、ひいては均一なピッチでゴムストリップを巻き付けることができないという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤ成形ドラムの外周面の凹部の形状を改善することを基本として、インナーライナの巻き付け不良を抑制しうるタイヤ成形ドラムを提供することを主たる目的としている。

本発明は、一対のサイドウォール部のそれぞれに設けられたランフラット走行のためのサイド補強ゴムと、帯状のゴムストリップを螺旋状に巻き付けて形成されたインナーライナとを有する円筒状の生タイヤ基体を成形するためのタイヤ成形ドラムであって、前記タイヤ成形ドラムは、略円筒状の外周面を有し、前記外周面は、第１外面と、前記第１外面よりも小さい外径を有することにより、前記サイド補強ゴムを配するための円周方向の凹部を形成する第２外面とを含み、前記第２外面は、底部と、その両側の側壁面とを含み、前記タイヤ成形ドラムの回転軸を含む子午線断面において、前記側壁面は、前記第１外面に２０〜２００mmの曲率半径Ｒ１の円弧で連なり、前記側壁面の前記回転軸に対する角度θ１は、３０°以下であることを特徴としている。

本発明のタイヤ成形ドラムにおいて、前記凹部の深さは、２〜１５mmであるのが望ましい。

本発明のタイヤ成形ドラムにおいて、前記角度θ１は、１５°以下であるのが望ましい。

本発明のタイヤ成形ドラムにおいて、前記曲率半径Ｒ１は、５０〜１００mmであるのが望ましい。

本発明のタイヤ成形ドラムにおいて、前記底部は、一定の深さで前記回転軸に沿ってのび、前記側壁面は、前記底部に２０〜２００mmの曲率半径Ｒ２の円弧で連なるのが望ましい。

本発明の第２の態様は、ランフラットタイヤの製造方法であって、上述したいずれかのタイヤ成形ドラムで生タイヤ基体を成形する工程と、前記生タイヤ基体を用いて生タイヤを成形する工程と、前記生タイヤを加硫してランフラットタイヤを得る工程とを含むことを特徴としている。

本発明のタイヤ成形ドラムは、略円筒状の外周面を有し、前記外周面は、第１外面と、前記第１外面よりも小さい外径を有することにより、前記サイド補強ゴムを配するための円周方向の凹部を形成する第２外面とを含んでいる。これにより、タイヤ成形ドラム上にインナーライナ及びサイド補強ゴムが配されたときの外面が平坦化され、例えば、カーカスプライが前記外面に正確に巻き付けられる。

第２外面は、底部と、その両側の一対の側壁面とを含んでいる。タイヤ成形ドラムの回転軸を含む子午線断面において、側壁面は、第１外面に２０〜２００mmの曲率半径Ｒ１の円弧で連なり、側壁面の前記回転軸に対する角度θ１は、３０°以下である。これにより、タイヤ成形ドラムの外径が緩やかに変化する。このような外周面により、インナーライナとして帯状のゴムストリップが螺旋状に巻き付けられて前記第２外面を通過するとき、ゴムストリップは、位置ずれすることなく高精度に前記側壁面上に配される。従って、インナーライナの巻き付け不良が抑制される。

本発明のタイヤ成形ドラムを含むタイヤ成形装置の概略図である。 ランフラットタイヤの断面図である。 （ａ）は、タイヤ成形ドラムの正面図であり、（ｂ）は、タイヤ成形ドラムの側面図である。 （ａ）は、インナーライナとしてゴムストリップが螺旋状に巻き付けられたタイヤ成形ドラムの断面図であり、（ｂ）は、インナーライナ及びサイド補強ゴムが成形されたタイヤ成形ドラムの断面図である。 ゴムストリップの巻き付け不良が発生したときの説明図である。 第２外面の拡大断面図である。

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には、本発明のタイヤ成形ドラム１を含むタイヤ成形装置２の概略図が示されている。図１のタイヤ成形装置２は、ランフラットタイヤ用の円筒状の生タイヤ基体を成形するためのものである。

図２には、ランフラットタイヤ２２の断面図が示されている。図２に示されるように、ランフラットタイヤ２２は、トレッド部２３からサイドウォール部２４を経てビード部２５に至るカーカス１１と、タイヤ内腔面を形成するインナーライナ９と、一対のサイドウォール部２４のそれぞれに設けられたサイド補強ゴム１０とを有している。サイド補強ゴム１０は、例えば、カーカス１１とインナーライナ９との間に設けられている。

図１に示されるように、タイヤ成形装置２は、例えば、タイヤ成形ドラム１と、タイヤ成形ドラム１を回転自在に片持ち状に支持するドラム回転装置３と、タイヤ成形ドラム１の予め定められた所定の位置に帯状又はシート状のゴム部材５を連続的に供給する供給装置４とを含んでいる。

図３（ａ）には、タイヤ成形ドラム１の正面図が示されている。図３（ｂ）には、タイヤ成形ドラム１の側面図が示されている。図３（ａ）に示されるように、タイヤ成形ドラム１は、略円筒状の外周面８を有している。タイヤ成形ドラム１の外周面８は、例えば、複数のセグメント１３で形成されている。

図３（ｂ）に示されるように、各セグメント１３は、断面略円弧状の外面を有し、タイヤ成形ドラム１の中心部に位置する回転筒７に支持されている。各セグメント１３と回転筒７との間には、各セグメント１３をドラムの半径方向内側に移動させる縮径手段１４が設けられている。

図１に示されるように、例えば、回転するタイヤ成形ドラム１の外周面８に、供給装置４からゴム部材５が供給される。供給されたゴム部材５は、タイヤ成形ドラム１の外周面８に巻き付けられる。これにより、タイヤ成形ドラム１の外周面８上に円筒状の生タイヤ基体（後述）が成形される。

図４（ａ）及び（ｂ）には、生タイヤ基体６を成形する工程を説明するためのタイヤ成形ドラム１の断面図が示されている。図４（ａ）に示されるように、タイヤ成形ドラム１の外周面８には、例えば、幅の小さい帯状のゴムストリップ１７が螺旋状に巻き付けられ、インナーライナ９が形成される。インナーライナ９が形成された後、図４（ｂ）に示されるように、その外側かつサイドウォール部に相当する領域に、サイド補強ゴム１０が巻き付けられる。サイド補強ゴム１０は、例えば、幅の小さい帯状のゴムストリップが螺旋状に巻き付けられて形成されても良く、幅の広い１枚のゴムシートが巻き付けられて形成されても良い。

従来、図５に示されるように、タイヤ成形ドラムａの凹部ｂにゴムストリップｃが巻き付けられるとき、ゴムストリップｃは、外径の大きい側に引き寄せられ易く、その部分の巻き付けピッチが小さくなって肉厚部ｄが発生したり、ゴムストリップにしわが発生し易いという問題があった。

図３（ａ）に示されるように、本発明のタイヤ成形ドラム１は、上述の不具合を解消するもので、第１外面１５と第２外面１６とを有している。

第１外面１５は、例えば、第２外面１６を除く外周面８の全面を形成している。本実施形態の第１外面１５は、一定の外径を有する円筒状の面である。第１外面１５は、これに限定されず、例えば、ドラムの回転軸１ａに対して緩やかに傾斜するものでも良い。

第２外面１６は、タイヤ赤道に相当するタイヤ成形ドラムの中心線１ｃの両側にそれぞれ設けられている。第２外面１６は、第１外面１５よりも小さい外径を有することにより、サイド補強ゴム１０を配するための円周方向の凹部１８を形成している。これにより、図４（ｂ）に示されるように、タイヤ成形ドラム１上にインナーライナ９及びサイド補強ゴム１０が配されたときの外面が平坦化され、例えば、カーカスプライが前記外面に正確に巻き付けられる。

図６には、第２外面１６の拡大断面図が示されている。図６に示されるように、第２外面１６は、底部２０と、その両側の側壁面２１とを含んでいる。

底部２０は、一定の深さでドラムの回転軸１ａ（図３（ａ）に示され、以下、同様である。）に沿ってのびている。

側壁面２１は、底部２０と第１外面１５との間を形成している。側壁面２１は、例えば、第１外面１５の外縁１５ｅと、底部２０の外縁２０ｅとの間をつなぐ。

ドラムの回転軸を含む断面において、側壁面２１は、第１外面１５側に２０〜２００mmと大きな曲率半径Ｒ１の円弧からなる外円弧部２８を含む。この外円弧部２８は、第１外面１５に連なっている。このような外円弧部２８は、第１外面１５から第２外面１６への外径の変化を緩やかなものとする。従って、インナーライナを成形するために、帯状のゴムストリップが第１外面１５から第２外面１６に巻き付けられるとき、ゴムストリップは、位置ずれすることなく均一なピッチで巻き付けられる。

上述の効果をさらに発揮させるために、前記曲率半径Ｒ１は、好ましくは５０mm以上、より好ましくは８０mm以上であり、好ましくは１５０mm以下、より好ましくは１００mm以下である。

また、側壁面２１は、外円弧部２８に連なり平面状にのびる直線部３０を含む。側壁面２１の直線部３０の、タイヤ成形ドラム１の回転軸１ａに対する角度θ１は、３０°以下である。これにより、タイヤ成形ドラム１の外径がさらに緩やかに変化する。このような外周面８により、ゴムストリップが螺旋状に巻き付けられて第２外面１６を通過するとき、ゴムストリップは、位置ずれすることなく高精度に側壁面２１上に配される。従って、インナーライナの巻き付け不良が効果的に抑制される。

上述の効果をさらに発揮させるために、前記角度θ１は、好ましくは２０°以下、より好ましくは１５°以下である。

凹部１８の深さｄ１は、好ましくは２mm以上、より好ましくは５mm以上であり、好ましくは１５mm以下、より好ましくは１０mm以下である。このような凹部１８は、タイヤ成形ドラム１の外径の急激な変化を抑制しつつ、サイド補強ゴム１０の厚さを確保することができる。

側壁面２１は、例えば、直線部３０の底部２０側に２０〜２００mmの曲率半径Ｒ２の内円弧部２９を含むのが望ましい。この内円弧部２９は、底部２０に連なる。内円弧部２９の曲率半径Ｒ２は、好ましくは５０mm以上、より好ましくは８０mm以上であり、好ましくは１５０mm以下、より好ましくは１００mm以下である。これにより、ゴムストリップが螺旋状に巻き付けられて側壁面２１から底部２０に至るとき、ゴムストリップは、位置ずれすることなく高精度で巻き付けられる。

曲率半径Ｒ２は、前記曲率半径Ｒ１と等しいのが望ましい。これにより、ゴムストリップが均一なピッチで側壁面２１及び底部２０に巻き付けられ、インナーライナの厚さが均一になる。

以上、本発明の特に好ましい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されうる。

サイド補強ゴムを有するサイズ２３５／５０Ｒ１８のランフラットタイヤが、表１の仕様に基づくタイヤ成形ドラムによって成形された。成形されたタイヤについて、インナーライナとして巻き付けられたゴムストリップの巻き付け状態、ユニフォミティ、及び、外観不良率がテストされた。テスト方法は、以下の通りである。

＜ゴムストリップの巻き付け状態＞
図５で示されるゴムストリップの肉厚部やしわの有無が肉眼によって確認された。ゴムストリップが密に巻かれて肉厚部が発生している場合、肉厚部の最大厚さｔ１が測定された。しわの最大厚さが小さい程、ゴムストリップが均一なピッチで巻き付けられていることを示す。

＜ユニフォミティ＞
成形されたタイヤについて、タイヤユニフォミティ試験機を用い、ＪＡＳＯＣ６０７：２０００の「自動車用タイヤのユニフォミティ試験方法」に準拠して、ＲＦＶが測定された。結果は、比較例１を１００とする指数であり、数値が小さい程、ユニフォミティが良好であることを示す。詳細な測定条件は以下の通りである。
内圧：２００kPa
縦荷重：４．８８kN
タイヤ回転数：６０rpm

＜外観不良率＞
インナーライナの巻き付け不良に起因するタイヤの外観不良が、目視で確認され、その発生率（％）が算出された。前記外観不良は、例えば、図４に示されるゴムストリップの巻き付け不良に起因するタイヤ内腔面の凹みや、インナーライナとカーカスプライとの間に空気溜まりが生じるブロンラバーである。
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、本発明のタイヤ成形ドラムは、インナーライナの巻き付け不良を抑制し、タイヤのユニフォミティを高めていることが確認できた。

１ タイヤ成形ドラム
６ 生タイヤ基体
８ 外周面
９ インナーライナ
１０ サイド補強ゴム
１５ 第１外面
１６ 第２外面
１８ 凹部
２０ 底部
２１ 側壁面

Claims (6)

1. 一対のサイドウォール部のそれぞれに設けられたランフラット走行のためのサイド補強ゴムと、帯状のゴムストリップを螺旋状に巻き付けて形成されたインナーライナとを有する円筒状の生タイヤ基体を成形するためのタイヤ成形ドラムであって、
   前記タイヤ成形ドラムは、略円筒状の外周面を有し、
   前記外周面は、第１外面と、前記第１外面よりも小さい外径を有することにより、前記サイド補強ゴムを配するための円周方向の凹部を形成する第２外面とを含み、
   前記第２外面は、底部と、その両側の側壁面とを含み、
   前記タイヤ成形ドラムの回転軸を含む子午線断面において、
   前記側壁面は、前記第１外面に２０〜２００mmの曲率半径Ｒ１の円弧で連なり、
   前記側壁面の前記回転軸に対する角度θ１は、３０°以下であることを特徴とするタイヤ成形ドラム。
2. 前記凹部の深さは、２〜１５mmである請求項１記載のタイヤ成形ドラム。
3. 前記角度θ１は、１５°以下である請求項１又は２記載のタイヤ成形ドラム。
4. 前記曲率半径Ｒ１は、５０〜１００mmである請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ成形ドラム。
5. 前記底部は、一定の深さで前記回転軸に沿ってのび、
   前記側壁面は、前記底部に２０〜２００mmの曲率半径Ｒ２の円弧で連なる請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ成形ドラム。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤ成形ドラムで生タイヤ基体を成形する工程と、前記生タイヤ基体を用いて生タイヤを成形する工程と、前記生タイヤを加硫してランフラットタイヤを得る工程とを含むことを特徴とするランフラットタイヤの製造方法。

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