JP2016141057A - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 サイドゴムと円筒状カーカスとの間の空気を効果的に排出し、空気溜まりの発生を抑える。
【解決手段】 サイドゴム１１１を円筒状カーカス１０６に押し付けるサイドゴム押付け工程Ｓ３を含む。サイドゴム押付け工程Ｓ３では、押付けローラ１８が、サイドゴム１１１の外周面上を押圧しながらかつドラム周方向に転動しながら、サイドゴム１１１のドラム軸方向一端側から他端側に向かってドラム軸方向に移動する。これによりサイドゴム１１１と円筒状カーカス１０６との間の空気を排気させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、サイドゴムと円筒状カーカスとの間の空気溜まりを抑制する空気入りタイヤの製造方法に関する。

図７に示すように、生タイヤの製造段階では、一般に、成形ドラムａ上に形成される円筒状カーカスｂの外側に、サイドウォールゴムを含むサイドゴムｃが貼り付けられる。このとき、押付けローラｄを用いてサイドゴムｃを押し付け、これによってサイドゴムｃと円筒状カーカスｂとの間の空気を排出している。なお前記押付けローラｄとして、幅広のスポンジローラが一般に使用されている（例えば特許文献１参照。）。

しかしながら、前記円筒状カーカスｂ及びサイドゴムｃの厚さがそれぞれ不均一であるため、成形ドラムａ上におけるサイドゴムｃの外表面は、凹凸状に変曲している。そのため、押付けローラｄとしてスポンジローラを用いたとしても、高さ低い部分では押し付け力が不足し、その部分で空気溜まりが発生し、タイヤ品質を低下させるという問題がある。

特開２００６−２３１６１６号公報

そこで発明は、サイドゴムと円筒状カーカスとの間の空気を効果的に排出でき、空気溜まりの発生を抑えタイヤ品質を向上させうる空気入りタイヤの製造方法を提供することを課題としている。

本発明は、成形ドラム上に円筒状カーカスを形成するカーカス形成工程と、
前記円筒状カーカスの外側に、少なくともサイドウォール部の外表面なすサイドゴムを形成するサイドゴム形成工程と、
押付けローラを有する押付け手段により、前記サイドゴムを円筒状カーカスに押し付けるサイドゴム押付け工程とを含むとともに、
前記サイドゴム押付け工程では、前記押付けローラが、サイドゴムの外周面上を押圧しながらかつドラム周方向に転動しながら、サイドゴムのドラム軸方向一端側から他端側に向かってドラム軸方向に移動することにより、サイドゴムと円筒状カーカスとの間の空気を排気させることを特徴としている。

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法では、前記押付け手段は、前記押付けローラを支持するエアシリンダを具え、このエアシリンダにより、前記押付けローラがサイドゴムを押圧することが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法では、前記カーカス形成工程は、
前記成形ドラム上で、シート状のカーカスプライを円筒状に巻き付ける巻付けステップと、
前記円筒状のカーカスプライの両端からドラム軸方向内側に隔たる位置に、環状のビードコアをセットするビードコアセットステップと、
前記ビードコアよりもドラム軸方向外側にはみ出すカーカスプライのはみ出し部分を、ビードコアの廻りでドラム軸方向内側に折り返す折返しステップとを含むことが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法では、前記サイドゴムは、トレッド側の第１ゴム部と、ビード側の第２ゴム部とからなり、
しかも前記第２ゴム部は、前記折返しステップに先駆けて、前記はみ出し部分の半径方向内側に取り付き、かつ前記折返しステップに伴い前記はみ出し部分の半径方向外側に向き替えするとともに、
前記第１ゴム部が、前記向き替えされた第２ゴム部のドラム軸方向内端部上に、重なり部を有して貼り付けられることにより、第１ゴム部と第２ゴム部とからなるサイドゴムが、円筒状カーカスの外側に形成され、
かつ前記サイドゴム押付け工程では、前記押付けローラは、第１ゴム部の側から第２ゴム部の側に移動することが好ましい。

本発明では、巾狭の押付けローラ用いることで、サイドゴムの外表面の凹凸に追従しながらサイドゴムを押し付けでき、凹状部分での押し付け力不足を抑制しうる。

また押付けローラは、サイドゴムの外周面上を押圧しながら、かつドラム周方向に転動しながら、サイドゴムのドラム軸方向一端側から他端側に向かってドラム軸方向に移動する。そのため、サイドゴムと円筒状カーカスとの間の空気を、一端側から他端側に徐々に押し出しでき、前記押し付け力不足の抑制と相まって、サイドゴムと円筒状カーカスとの間の空気溜まりの発生を効果的に抑制することができる。

本発明の製造方法によって形成された空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 カーカス形成工程を示す概念図である。 カーカス形成工程における各部材の取り付けの順序を示す概念図である。 サイドゴム形成工程を示す断面図である。 サイドゴム押付け工程を示す断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は１ｓｔステージの他の例を示す断面図である。 サイドゴムの従来の押し付け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に、本発明の製造方法によって形成された空気入りタイヤ１の一例が示される。本例の空気入りタイヤ１は、乗用車用の空気入りタイヤであって、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に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とを具える。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば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から形成される。このカーカスプライ６Ａ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の廻りで折り返されるプライ折返し部６ｂを有する。又プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。

前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜の角度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。各ベルトコードは、プライ間相互で交差し、これによりベルト剛性が高められ、トレッド部２の略全巾がタガ効果を有して補強される。

前記カーカス６の内側には、ブチル系ゴム等の非空気透過性ゴムからなり、かつタイヤ内腔面をなすインナーライナゴム１０が配される。またカーカス６の外側には、前記サイドウォール部３の外表面をなすサイドウォールゴム３Ｇ、及びビード部４の外表面をなすクリンチゴム４Ｇが配される。サイドウォールゴム３Ｇの半径方向内端は、クリンチゴム４Ｇの半径方向外端に連なる。本例では、このサイドウォールゴム３Ｇとクリンチゴム４Ｇとによりサイドゴム１１が構成される。

図中の符号１２は、キャンバス布等からなるリムずれ防止用のチェーファである。このチェーファ１２は、ビード部４の底面をなすチェーファ本体１１Ａと、そのタイヤ軸方向外端で折れ曲がりかつ前記プライ折返し部６ｂの外面に接してのびる外の立上がり部１２Ｂと、チェーファ本体１２Ａのタイヤ軸方向内端で折れ曲がりかつタイヤ内腔面に沿ってのびる外の立上がり部１２Ｃとから形成される。

次に、前記空気入りタイヤ１の製造方法を説明する。この製造方法は、生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、形成された生タイヤを金型内で加硫成形する加硫工程とを含む。また生タイヤ形成工程は、１ｓｔステージと２ｎｄステージとを具え、１ｓｔステージでは、１ｓｔフォーマある成形ドラム１５を用いて円筒状の台タイヤ（図示しない。）を形成する。また２ｎｄステージでは、２ｎｄフォーマであるシェーピングドラムを用い、前記台タイヤをトロイド状に膨張させるとともに、その膨張部分にトレッド形成部材を接合することで、生タイヤを形成する。

本発明の製造方法では、前記２ｎｄステージ及び加硫工程には、従来工程が好適に採用しうる。従って、以下に１ｓｔステージのみを説明する。

前記１ｓｔステージは、カーカス形成工程Ｓ１と、サイドゴム形成工程Ｓ２と、サイドゴム押付け工程Ｓ３とを含む。

図２に示されるように、前記カーカス形成工程Ｓ１では、成形ドラム１５上に、円筒状カーカス１０６を形成する。具体的には、本例のカーカス形成工程Ｓ１は、巻付けステップＳ１ａと、ビードコアセットステップＳ１ｂと、折返しステップＳ１ｃとを含む。

前記巻付けステップＳ１ａでは、成形ドラム１５上で、シート状のカーカスプライ１０６Ａが円筒状に巻き付けられる。厳密には、図３に各部材の取り付け順序が概念的に示されるように、本例では、カーカスプライ１０６Ａの取り付けに先駆けて、チェーファ１１２及びインナーライナゴム１１０が、成形ドラム１５上に順次配される。なお図２では、前記チェーファ１１２及びインナーライナゴム１１０が省略して描かれている。

前記ビードコアセットステップＳ１ｂでは、前記円筒状のカーカスプライ１０６Ａの両端からドラム軸方向内側に隔たる位置Ｐに、環状のビードコア１０５がセットされる。本例では、成形ドラム１５は、中央ドラム部１５ａと、側ドラム部１５ｂと、その間の段差部１５ｃとを具える。そして円筒状のカーカスプライ１０６Ａの両端側が、前記段差部１５ａに沿って絞り込まれた後、この段差部１５ａの位置Ｐにビードコア１０５がセットされる。ビードコア１０５には、予めビードエーペックスゴム１０８が一体に接合されている。

なお成形ドラム１５としては、例えば、中央ドラム部１５ａと側ドラム部１５ｂとが同径な状態においてシート状のカーカスプライ１０６Ａを巻き付け（巻付けステップＳ１ａ）、その後、中央ドラム部１５ａを拡径させることにより、前記段差部１５ａを形成することもできる。この場合、カーカスプライ１０６Ａの両端側の絞り込みが不要となるため、この絞り込みによるカーカスコード乱れを抑制しうるという利点がある。また中央ドラム部１５ａと側ドラム部１５ｂとが同径となるため、チェーファ１１２、インナーライナゴム１１０及びカーカスプライ１０６Ａの巻き付け精度を高めうるという利点も生まれる。

前記折返しステップＳ１ｃでは、ビードコア１０５よりもドラム軸方向外側にはみ出すカーカスプライ１０６Ａのはみ出し部分１０６ｂを、ビードコア１０５の廻りでドラム軸方向内側に折り返す。このはみ出し部分１０６ｂは、空気入りタイヤ１の前記プライ折返し部６ｂに相当する部分であり、ブラダー１７Ａを含む既存の折返し手段１７によって折り返しされる。なおブラダー１７Ａは、前記側ドラム部１５ｂに設けられている。

このように本例においては、円筒状カーカス１０６は、はみ出し部分１０６ｂが折り返された状態のカーカスプライ１０６Ａとして形成される。

図４に示されるように、本例のサイドゴム形成工程Ｓ２は、折り返されたはみ出し部分１０６ｂを含む円筒状カーカス１０６の外側に、サイドウォールゴム１０３Ｇとクリンチゴム１０４Ｇとが予め一体接合されたサイドゴム１１１を巻き付けることにより行われる。

図５に示されるように、サイドゴム押付け工程Ｓ３では、押付けローラ１８を有する押付け手段１９により、前記サイドゴム１１１を円筒状カーカス１０６に押し付ける。

具体的には、サイドゴム押付け工程Ｓ３では、前記押付けローラ１８が、サイドゴム１１１の外周面上を押圧しながらかつドラム周方向に転動しながら、サイドゴム１１１のドラム軸方向一端Ｅ１側から他端Ｅ２側に向かってドラム軸方向に移動する。これによりサイドゴム１１１と円筒状カーカス６との間の空気が、効果的に排出される。

本例の押付け手段１９は、ガイド具２０によってドラム軸方向に移動可能に支持される移動台２１と、この移動台２１に取り付くエアシリンダ２２と、そのロッド下端にローラホルダ２３を介して枢支される前記押付けローラ１８とを具える。

前記ガイド具２０は、ドラム軸方向にのびる例えば一対のガイド軸２０Ａと、このガイド軸２０Ａに平行なボールネジ軸２０Ｂとを含む。ボールネジ軸２０Ｂは、その一端に連結されるモータ（図示しない）によって回転駆動される。また移動台２１は、本例ではブロック状をなし、前記ガイド軸２０Ａに案内される軸受け孔２１Ａと、ボールネジ軸２０Ｂに螺合するネジ孔２１Ｂとを具える。従って、移動台２１は、前記ボールネジ軸２０Ｂの回転により、ドラム軸方向に自在に移動しうる。

前記エアシリンダ２２のロッド下端には、ローラホルダ２３を介して押付けローラ１８がドラム周方向に回転自在に支持される。

押付けローラ１８は、その巾Ｗｒが、好ましくはサイドゴム１１１の外表面のドラム軸方向の巾Ｗｇの１／５以下、より好ましくは１／１０以下、さらに好ましくは１／１５以下とした巾狭のローラである。なお前記巾Ｗｇは、サイドゴム１１１が円筒状カーカス１０６上に配された状態におけるドラム軸方向の巾として定義される。

このように構成される押付け手段１９では、押付けローラ１８が巾狭をなすため、サイドゴム１１１の外表面の凹凸に追従しながらサイドゴム１１１を円筒状カーカス１０６に押し付けでき、凹状部分での押し付け力不足を抑制しうる。しかも押付けローラ１８が、ドラム周方向に転動しながら、サイドゴム１１１のドラム軸方向一端Ｅ１側から他端Ｅ２側に向かってドラム軸方向に移動する。そのため、サイドゴム１１１と円筒状カーカス１０６との間の空気を、一端Ｅ１側から他端Ｅ２側に徐々に押し出しでき、前記押し付け力不足の抑制と相まって、サイドゴム１１１と円筒状カーカス１０６との間の空気溜まりの発生を効果的に抑制しうる。なお一端Ｅ１側をトレッド側、他端Ｅ２側をビード側とするのが好ましい。なお押付けローラ１８のドラム軸方向の移動ピッチＰ（ドラム一回転当たりの移動距離）は、前記押付けローラ１８の巾Ｗｒの１．０倍以下、好ましくは０．９倍以下である。

また、エアシリンダ２２を用いることで、均一な力で押し付けできる。押付けローラ１８としては、押し付け力によって圧縮変形しない例えばゴム、金属、合成樹脂などからなる硬質のローラであることが好ましい。またドラム軸方向への移動を容易に行うために、押付けローラ１８の両端部は、円弧状面１８Ｅで形成されるのが好ましい。

図６に、１ｓｔステージの第２実施形態を示す。図６（Ｃ）に示されるように、サイドゴム１１１は、サイドウォールゴム１０３Ｇであるトレッド側の第１ゴム部１１１Ａと、クリンチゴム１０４Ｇであるビード側の第２ゴム部１１１Ｂとから構成される。そして第２実施形態では、前記第２ゴム部１１１Ｂは、折返しステップＳ１ｃに先駆けて、カーカスプライ１０６Ａのはみ出し部分１０６ｂの半径方向内側に取り付く。

具体的には、図６（Ａ）に示されるように、本例の巻付けステップＳ１ａでは、中央ドラム部１５ａと側ドラム部１５ｂとが同径となる成形ドラム１５上に、第２ゴム部１１１Ｂ（クリンチゴム１０４Ｇ）、チェーファ１１２、インナーライナゴム１１０、及びカーカスプライ１０６Ａが、順次円筒状に巻き付けられる。これにより、少なくとも第２ゴム部１１１Ｂが、前記はみ出し部分１０６ｂの半径方向内側に取り付く。

その後、図６（Ｂ）に示すように、中央ドラム部１５ａが拡径し、側ドラム部１５ｂとの間に段差部１５ｃが形成される。そして、ビードコアセットステップＳ１ｂでは、前記段差部１５ｃの位置Ｐに、ビードエーペックスゴム１０８が一体に接合されたビードコア１０５がセットされる。なおビードエーペックスゴム１０８は、ドラム軸方向内側に倒されてカーカスプライ１０６Ａに貼り着される。

また図６（Ｃ）に示されるように、折返しステップＳ１ｃでは、前記はみ出し部分１０６ｂを、ビードコア１０５の廻りでドラム軸方向内側に折り返す。この折り返しに伴い、第２ゴム部１１１Ｂ（クリンチゴム１０４Ｇ）は、はみ出し部分１０６ｂの半径方向外側に向き替えする。

そして、第１ゴム部１１１Ａが、前記向き替えされた第２ゴム部１１１Ｂのドラム軸方向内端部上に、重なり部Ｊを有して貼り付けられる。これにより、第１ゴム部１１１Ａと第２ゴム部１１１Ｂとが連結されたサイドゴム１１１が、円筒状カーカス１０６の外側に形成される、
またサイドゴム押付け工程Ｓ３では、前記図５と同様、押付けローラ１８が、サイドゴム１１１の外周面上を押圧しながらかつドラム周方向に転動しながら、第１ゴム部の側から第２ゴム部１１１Ｂの側に移動する。なお第１ゴム部１１１Ａが第２ゴム部１１１Ｂの外側に重なるため、第１ゴム部１１１Ａの側から第２ゴム部１１１Ｂの側に移動することにより、前記重なり部Ｊ上を滑らかに移動しうるとともに、重なり部Ｊに生じる空気溜まりも排気しうる。

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５に示す押付けローラを用い、円筒状カーカスの外側に形成されサイドゴムの外周面を押圧しながら、かつドラム周方向に転動しながら、サイドゴムの一端側から他端側に向かってドラム軸方向に移動させ、これによりサイドゴムと円筒状カーカスとの間の空気を排気させた。なおサイドゴムは、図６に示す第２実施形態により形成されている。

比較例として、図７に示すスポンジ製の巾広の押付けローラを用い、ドラム軸方向には移動させずに、サイドゴムの外周面を押圧しながらドラム周方向に転動させ、これによりサイドゴムと円筒状カーカスとの間の空気を排気させた。また実施例では、押付けローラの巾Ｗｒを、サイドゴムの巾Ｗｇの１／２０としている。

そして形成された生タイヤを加硫し、加硫後のタイヤのサイドウォール部における空気溜まりの発生の有無を確認した。比較例のタイヤでは、空気溜まりが発生したが、実施例のタイヤでは空気溜まりの発生がなかった。

１５ 成形ドラム
１８ 押付けローラ
１９ 押付け手段
２２ エアシリンダ
１０５ ビードコア
１０６ 円筒状カーカス
１０６Ａ カーカスプライ
１０６ｂ はみ出し部分
１１１ サイドゴム
１１１Ａ 第１ゴム部
１１１Ｂ 第２ゴム部
Ｊ 重なり部
Ｐ 位置
Ｓ１ カーカス形成工程
Ｓ１ａ 巻付けステップ
Ｓ１ｂ ビードコアセットステップ
Ｓ１ｃ 折返しステップ
Ｓ２ サイドゴム形成工程
Ｓ３ サイドゴム押付け工程
Ｐ 位置

Claims (4)

1. 成形ドラム上に円筒状カーカスを形成するカーカス形成工程と、
   前記円筒状カーカスの外側に、少なくともサイドウォール部の外表面なすサイドゴムを形成するサイドゴム形成工程と、
   押付けローラを有する押付け手段により、前記サイドゴムを円筒状カーカスに押し付けるサイドゴム押付け工程とを含むとともに、
   前記サイドゴム押付け工程では、前記押付けローラが、サイドゴムの外周面上を押圧しながらかつドラム周方向に転動しながら、サイドゴムのドラム軸方向一端側から他端側に向かってドラム軸方向に移動することにより、サイドゴムと円筒状カーカスとの間の空気を排気させることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記押付け手段は、前記押付けローラを支持するエアシリンダを具え、このエアシリンダにより、前記押付けローラがサイドゴムを押圧することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記カーカス形成工程は、
   前記成形ドラム上で、シート状のカーカスプライを円筒状に巻き付ける巻付けステップと、
   前記円筒状のカーカスプライの両端からドラム軸方向内側に隔たる位置に、環状のビードコアをセットするビードコアセットステップと、
   前記ビードコアよりもドラム軸方向外側にはみ出すカーカスプライのはみ出し部分を、ビードコアの廻りでドラム軸方向内側に折り返す折返しステップとを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記サイドゴムは、トレッド側の第１ゴム部と、ビード側の第２ゴム部とからなり、
   しかも前記第２ゴム部は、前記折返しステップに先駆けて、前記はみ出し部分の半径方向内側に取り付き、かつ前記折返しステップに伴い前記はみ出し部分の半径方向外側に向き替えするとともに、
   前記第１ゴム部が、前記向き替えされた第２ゴム部のドラム軸方向内端部上に、重なり部を有して貼り付けられることにより、第１ゴム部と第２ゴム部とからなるサイドゴムが、円筒状カーカスの外側に形成され、
   かつ前記サイドゴム押付け工程では、前記押付けローラは、第１ゴム部の側から第２ゴム部の側に移動することを特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤの製造方法。
   

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