JP2016155243A - 自動二輪車用タイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トレッド補強層の端部でのコードプライの蛇行が抑制された自動二輪車用タイヤの製造方法を提供する。【解決手段】自動二輪車用タイヤ１の製造方法であって、トレッド部２に配されるトレッド補強層４を形成するトレッド補強層形成工程を含み、トレッド補強層形成工程は、プロファイルデッキ６の外周面６ａに、カーカスプライ３Ａを介してコードプライ７の一端を固着する第１工程と、プロファイルデッキ６を回転させるとともに、コードプライ７を外周面６ａに沿って繰り返して往復移動させ、コードプライ７を格子状に巻きつける第２工程とを含み、第２工程では、コードプライ７が第１端Ｘ１側の第１端部領域Ｙ１、又は、第２端Ｘ２側の第２端部領域Ｙ２に位置するときのプロファイルデッキ６の回転速度を、コードプライ７が中央領域Ｙ３に位置するときのプロファイルデッキ６の回転速度よりも小さくする。【選択図】図５

Description

本発明は、自動二輪車用タイヤの製造方法に関し、詳しくは、トレッド部に配されるトレッド補強層を精度良く形成しうる製造方法に関する。

下記特許文献１は、トレッド補強層を有する空気入りタイヤを提案している。このトレッド補強層は、タイヤ周方向と平行に引き揃えられた複数の補強コードを含んでおり、互いに隣り合う補強コード同士が離されている。このようなトレッド補強層は、トレッド部のある部分の補強コードに作用する張力を、トレッド補強層の全体に渡って分散させるのが困難である。このため、従来のトレッド補強層は、トレッド部の強度を十分に高めるため、さらなる改善の余地があった。

特開平９−１１８１０９号公報

従来の欠点を解消するために、例えば、補強コードを含むコードプライを格子状に配したトレッド補強層を用いることが考えられる。このようなトレッド補強層は、トレッド補強層の一部に作用する張力を、互いに交差するコードプライを介して、トレッド補強層の全体に渡って分散させることができる。

上述の格子状のトレッド補強層は、例えば、一定速度で回転するプロファイルデッキに、アプリケータによってコードプライを供給するとともに、コードプライを巻付領域の幅方向で繰り返して往復移動させることにより形成される。しかしながら、コードプライの移動方向を反転する際、コードプライの移動速度が大きく変化するため、プロファイルデッキの回転速度とに生じる速度差により、コードプライに振動が生じ、トレッド補強層の端部では、コードプライが蛇行するという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、トレッド補強層の端部でのコードプライの蛇行が抑制された自動二輪車用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。

本発明は、タイヤ半径方向外側に凸の円弧状に湾曲するトレッド部を有する自動二輪車用タイヤの製造方法であって、前記トレッド部に配されるトレッド補強層を形成するためのトレッド補強層形成工程を含み、前記トレッド補強層形成工程は、半径方向外側に凸の円弧状に湾曲する外周面を有する回転体であるプロファイルデッキの前記外周面に、直接又はカーカスプライを介してリボン状のコードプライの一端を固着する第１工程と、前記第１工程の後、前記プロファイルデッキを回転させるとともに、前記コードプライを前記外周面に沿って巻付領域の軸方向の第１端と第２端との間で繰り返して往復移動させることにより、前記コードプライを略菱型の空隙を有する格子状に巻きつける第２工程とを含み、前記第２工程では、前記コードプライが前記第１端側の第１端部領域、又は、前記第２端側の第２端部領域に位置するときの前記プロファイルデッキの回転速度を、前記コードプライが前記第１端部領域と前記第２端部領域との間の中央領域に位置するときの前記プロファイルデッキの回転速度よりも小さくすることを特徴とする。

本発明に係る前記自動二輪車用タイヤの製造方法において、前記第２工程では、前記コードプライが前記第１端側の第１端部領域、又は、前記第２端側の第２端部領域に位置するときの前記コードプライの移動速度を、前記コードプライが前記中央領域に位置するときの前記コードプライの移動速度よりも小さくするのが望ましい。

本発明に係る前記自動二輪車用タイヤの製造方法において、前記コードプライが前記第１端側の第１端部領域、又は、前記第２端側の第２端部領域に位置するときの前記プロファイルデッキの回転速度は、前記コードプライが前記中央領域に位置するときの前記プロファイルデッキの回転速度の０．２０〜０．７５倍の範囲であるのが望ましい。

本発明に係る前記自動二輪車用タイヤの製造方法において、前記第１端部領域は、前記第１端から前記巻付領域の２０％の範囲であり、前記第２端部領域は、前記第２端から前記巻付領域の２０％の範囲であるのが望ましい。

本発明に係る前記自動二輪車用タイヤの製造方法において、前記第２工程では、前記コードプライが前記第１端に位置したときに、前記コードプライの前記外周面に沿った移動を停止させて前記コードプライを周方向に沿って巻きつけるのが望ましい。

本発明に係る前記自動二輪車用タイヤの製造方法において、前記第２工程では、前記コードプライが前記第２端に位置したときに、前記コードプライの前記外周面に沿った移動を停止させて前記コードプライを周方向に沿って巻きつける工程を含むのが望ましい。

本発明に係る前記自動二輪車用タイヤの製造方法において、前記第２工程の前記コードプライの巻付け回数Ｎは、下記式（１）を満たすのが望ましい。
０．２５Ｗ／ａ≦Ｎ≦０．９０Ｗ／ａ … （１）
ただし、Ｗ：前記トレッド補強層の仕上がり幅
ａ：コードプライの幅

本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの製造方法は、トレッド補強層形成工程を含んでいる。トレッド補強層形成工程は、半径方向外側に凸の円弧状に湾曲する外周面を有する回転体であるプロファイルデッキの外周面に、直接又はカーカスプライを介してリボン状のコードプライの一端を固着する第１工程と、第１工程の後、プロファイルデッキを回転させるとともに、コードプライを外周面に沿って巻付領域の軸方向の第１端と第２端との間で繰り返して往復移動させることにより、コードプライを略菱型の空隙を有する格子状に巻きつける第２工程とを含んでいる。

上述のトレッド補強層成型工程で得られた網状のトレッド補強層は、コードプライの一部に作用する張力を、トレッド補強層の全体に分散させることができ、トレッド部の強度を十分に高め得る。また、トレッド補強層には、コードプライ間に空隙が形成され、コードプライの使用量を低減でき、ひいては、タイヤの軽量化に役立つ。

本発明の第２工程では、コードプライが第１端側の第１端部領域、又は、第２端側の第２端部領域に位置するときのプロファイルデッキの回転速度を、コードプライが巻付領域の中央領域に位置するときのプロファイルデッキの回転速度よりも小さくする。従って、第２工程によれば、コードプライの移動速度が大きく変化しがちな第１端部領域、又は、第２端部領域では、コードプライの移動速度とプロファイルデッキの回転速度との差を小さく抑制でき、ひいては、コードプライに生じる振動を抑制しうる。従って、本発明の製造方法では、トレッド補強層の端部でのコードプライの蛇行を抑制しうる。一方、第２工程では、中央領域でのコードプライの移動速度が相対的に大きいため、生産性の悪化が防止される。

本実施形態の製造方法で製造されたタイヤの断面図である。 プロファイルデッキの上部の部分拡大図である。 本実施形態の製造方法で用いられる装置の模式図である。 コードプライの斜視図である。 第２工程を説明するためのプロファイルデッキの断面図である。 トレッド補強層の展開平面図である。

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は、本発明の製造方法で製造された自動二輪車用タイヤ１の一例であり、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図を示している。

図１に示されるように、自動二輪車用タイヤ１は、タイヤ半径方向外側に凸の円弧状に湾曲するトレッド部２を有し、トレッド端２ｅ、２ｅが自動二輪車用タイヤ１の最も外側に位置している。また、自動二輪車用タイヤ１は、例えば、カーカス３と、このカーカス３のタイヤ半径方向外側に配されたトレッド補強層４とを含んで構成されている。

カーカス３は、例えば、１枚のカーカスプライ３Ａにより構成されている。カーカスプライ３Ａは、トッピングゴムで被覆されたカーカスコードの配列体である。カーカスコードは、例えば、タイヤ赤道Ｃに対して７０〜９０度の角度で配列されている。

トレッド補強層４は、タイヤ子午線断面において、トレッド部２の湾曲に沿ってのびており、トレッド部２のほぼ全幅に渡って形成されている。これにより、トレッド補強層４は、トレッド部２の強度を高める。

本実施形態の自動二輪車用タイヤ１は、生タイヤを形成する工程と、生タイヤを加硫成形する工程とを経て製造される。本発明では、生タイヤを形成する工程の中で、トレッド補強層４を形成する部分（トレッド補強層形成工程）に特徴を有している。以下、この工程が中心に説明される。他の工程については、慣例に従って様々な方法で実施され得る。

トレッド補強層形成工程は、第１工程と、第２工程とを含んでいる。

第１工程は、図２に示されるように、プロファイルデッキ６の外周面６ａに、直接又はカーカスプライ３Ａを介して、コードプライ７の一端が固着される。

プロファイルデッキ６は、例えば、図３に示されるように、半径方向外側に凸の円弧状に湾曲する外周面６ａを有した回転体である。外周面６ａの湾曲は、トレッド部２の湾曲と近似している。プロファイルデッキ６は、フレーム９に片持ち状に支持された支持軸１０に固着されている。支持軸１０は、電動機１１で回転駆動されることにより、プロファイルデッキ６は、回転することができる。電動機１１は、図示しない制御装置によって所定の速度で回転させることができる。

本実施形態のプロファイルデッキ６は、例えば、セグメント状の複数の部材からなり、これらを半径方向に移動させることにより、外周面６ａが拡縮径可能に構成されている。プロファイルデッキ６の拡縮径は、例えば、プロファイルデッキ６の内部に収容された膨張体１２の膨張又は収縮を利用して行われる。

本実施形態のプロファイルデッキ６の両側には、一対のカーカス保持装置１３が配置されている。カーカス保持装置１３は、拡縮径可能なリング状部材であり、支持軸１０に固着されている。これにより、カーカス保持装置１３も、プロファイルデッキ６と同心かつ一体的に回転することができる。カーカス保持装置１３は、ビードコアが挿入されかつ端部が折返された円筒状のカーカスプライ３Ａを、その内周面側から保持することができる。

別工程で作られた円筒状のカーカスプライ３Ａをカーカス保持装置１３にセットする場合、カーカスプライ３Ａと干渉しないように、予めプロファイルデッキ６が縮径された状態とされる。次に、カーカス保持装置１３にカーカスプライ３Ａが保持された後、プロファイルデッキ６が拡径させるとともに、一対のカーカス保持装置１３を互いに接近させる。これにより、図２に示されるように、円筒状のカーカスプライ３Ａを、トロイド状のカーカスプライ３Ａへシェーピングしてプロファイルデッキ６上に形成することができる。

次に、コードプライ７の一端が、本実施形態ではカーカスプライ３Ａの上の所定の位置に固着される。図４には、コードプライ７の斜視図が示されている。図４に示されるように、本実施形態で用いられるコードプライ７は、リボン状であり、例えば２〜４本、好ましくは、略等間隔で平行に配列された３本の補強コード１５を未加硫のトッピングゴム１６により被覆して形成される。本実施形態のコードプライ７は、略矩形状の断面を有している。カーカスプライ３Ａ及びコードプライ７は、ともに未加硫ゴムを含んでいるため、それらの粘着力を利用して、コードプライ７の一端が、カーカスプライ３Ａに押しつけられて貼り付けられる。

次に、第２工程が行われる。第２工程は、図５に示されるように、プロファイルデッキ６を支持軸の周りで回転させるとともに、コードプライ７をプロファイルデッキ６の外周面６ａに沿って巻付領域Ｘの軸方向の第１端Ｘ１と第２端Ｘ２との間で繰り返して往復移動させる。これにより、図６に示されるように、コードプライ７を略菱型の空隙１８を有する格子状に巻きつけることができる。

第２工程を経て得られた網状のトレッド補強層４は、コードプライ７が互いに交差する第１傾斜部７ａと第２傾斜部７ｂとを有している。このようなトレッド補強層４は、コードプライ７の一部に作用する張力を、コードプライ７の互いに交差する第１傾斜部７ａと第２傾斜部７ｂとを介してトレッド補強層４の全体に分散させることができ、トレッド部２の強度を十分に高め得る。

また、トレッド補強層４には、互いに隣り合う第１傾斜部７ａ間、及び、互いに隣り合う第２傾斜部７ｂ間に、略菱形の空隙１８が形成される。このようなトレッド補強層４は、コードプライ７の使用量を低減でき、ひいては、タイヤの軽量化に役立つ。

コードプライ７の強度を確保しつつ、上述のコードプライ７の使用量を低減するために、図４に示されるように、コードプライ７の幅ａは、２．５〜６．０mmの範囲であるのが望ましい。同様の観点から、コードプライ７の厚さｔは、１．０〜３．０mmの範囲であるのが望ましい。

コードプライ７は、例えば、図５に示されるように、アプリケータ２０により連続的にプロファイルデッキ６へと供給される。アプリケータ２０は、コードプライ７をその長手方向に沿って送り出す例えば、コンベヤ状のもので構成される。さらに、アプリケータ２０は、例えば、コードプライ７が幅方向にずれないように案内している。これにより、アプリケータ２０をプロファイルデッキ６の外周面に沿って、例えば、円弧状に往復動させることにより、コードプライ７をそれに追従させて上述の往復移動させることができる。アプリケータ２０は、例えば、３次元移動装置（図示省略）などによって、その往復移動が実現される。また、プロファイルデッキ６に対するアプリケータ２０の位置は、例えば、巻付領域Ｘの第１端Ｘ１と第２端Ｘ２の近傍に設けられた一対の位置センサー２１、２１により検出される。

本実施形態では、アプリケータ２０が、プロファイルデッキ６の外周面６ａに沿って移動することにより、図５に示されるように、コードプライ７を外周面６ａの接線方向に沿って供給することができる。これにより、コードプライ７のねじれや貼付け時の歪等を極力防止することができる。本実施形態の巻付け領域Ｘは、例えば、約６０度の範囲とされているが、このような態様に限定されるものではない。

さらに、第２工程では、コードプライ７が第１端Ｘ１側の第１端部領域Ｙ１、又は、第２端Ｘ２側の第２端部領域Ｙ２に位置するときのプロファイルデッキ６の回転速度は、コードプライ７が中央領域Ｙ３に位置するときのプロファイルデッキ６の回転速度よりも小さくされる。これは、アプリケータ２０の場所を検知しうる位置センサー２１の信号に基づき、制御装置が電動機１１の回転速度を制御することによって行われる。

このような第２工程では、コードプライ７の往復のために移動速度が大きく変化しがちな第１端部領域Ｙ１、又は、第２端部領域Ｙ２において、コードプライ７の移動速度とプロファイルデッキ６の回転速度との差を極力小さく抑制でき、ひいては、コードプライ７に生じる振動を抑制しうる。従って、本実施形態の製造方法では、トレッド補強層４の端部４ａでのコードプライ７の蛇行を抑制しうる。一方、第１端部領域Ｙ１と第２端部領域Ｙ２との間の中央領域Ｙ３では、プロファイルデッキ６の回転速度が相対的に大きく制御されるので、タイヤの生産性が悪化することもない。

本実施形態の第１端部領域Ｙ１及び第２端部領域Ｙ２は、第１端Ｘ１又は第２端Ｘ２から、それぞれ、巻付領域Ｘの２０％の範囲とされるのが望ましい。この範囲でプロファイルデッキ６の回転速度を低下させることで、タイヤの生産性の悪化を防ぎながら、トレッド補強層４の端部４ａでのコードプライ７の蛇行がより確実に抑制される。

上述の作用をより効果的に発揮させるため、第２工程において、コードプライ７が第１端部領域Ｙ１、又は、第２端部領域Ｙ２に位置するときのプロファイルデッキ６の回転速度は、例えば、コードプライ７が中央領域Ｙ３に位置するときのプロファイルデッキ６の回転速度の０．２０〜０．７５倍の範囲が望ましい。

トレッド補強層４によるトレッド部２の補強効果とタイヤの軽量化とを両立させるために、第２工程におけるコードプライ７の巻付け回数Ｎは、下記式（１）を満たすのが望ましい。
０．２５Ｗ／ａ≦Ｎ≦０．９０Ｗ／ａ … （１）
ただし、Ｗ：トレッド補強層の仕上がり幅（図６に示される。）
ａ：コードプライの幅（図４に示される。）

より好ましい態様では、コードプライ７が第１端部領域Ｙ１、又は、第２端部領域Ｙ２に位置するときのコードプライ７の移動速度が、コードプライ７が中央領域Ｙ３に位置するときのコードプライ７の移動速度よりも小さい。このような第２工程では、コードプライ７の移動速度が、コードプライ７の反転時迄に十分に減速される。このため、コードプライ７の反転時、コードプライ７に作用する衝撃を小さく抑制でき、ひいては、コードプライ７に生じる振動をより一層抑制しうる。

上述の作用効果をより一層効果的に発揮させるため、第２工程は、コードプライ７が第１端Ｘ１及び第２端Ｘ２に位置した際、コードプライ７の軸方向の移動を停止させ、コードプライ７をプロファイルデッキ６の周方向に沿って巻きつける工程を含むのが望ましい。この工程は、コードプライ７の反転時、コードプライ７の移動速度の変化をより一層小さく抑制できる。また、この工程は、トレッド補強層４の各外端において、第１傾斜部７ａと第２傾斜部７ｂとをタイヤ周方向にのびる非傾斜部７ｃを介して接続させる。このような非傾斜部７ｃは、第１傾斜部７ａと第２傾斜部７ｂとを滑らかに接続し、コードプライ７を巻き付ける際の角度変化を小さく抑制する。このため、プロファイルデッキ６に巻き付けられるコードプライ７に作用する曲げ応力を小さく抑制でき、ひいては、コードプライ７の巻き崩れを防止するのに役立つ。

コードプライ７に作用する曲げ応力を小さく抑制するため、非傾斜部７ｃのタイヤ周方向の長さは、好ましくは、１０mm以上の範囲である。一方、コードプライ７の使用量を抑制するため、非傾斜部７ｃのタイヤ周方向長さは、５０mm以下の範囲であるのが望ましい。

本実施形態の製造方法では、トレッド補強層成形工程の後、例えば、トレッド補強層４のタイヤ半径方向外側に、トレッドゴムが配され、しかる後、生タイヤが形成される。

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、本発明は上述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。

本発明の製造方法により、表１の仕様に基づく自動二輪車用タイヤが試作され、その性能がテストされた。また、比較例として、一定の速度で回転されるプロファイルデッキにコードプライを巻きつけてトレッド補強層を形成した自動二輪車用タイヤが試作された。
共通仕様及びテスト方法は次の通りである。
タイヤサイズ：１９０／５０ＺＲ１７
トレッド補強層の形状：格子状（図６）
トレッド補強層の仕上がり幅Ｗ：２００mm
コードプライの幅ａ：４．２mm
コードプライの厚さｔ：１．０mm
補強コードの打ち込み本数：３本

＜第２工程の所要時間＞
試供タイヤを製造する際、トレッド補強層成形工程の第２工程において、プロファイルデッキが回転された時から、トレッド補強層が形成された後、プロファイルデッキの回転が停止されるまでの時間が測定された。評価は、測定された時間（秒）で示され、数値が小さい程、第２工程の所要時間が短く、タイヤの生産性に優れる。

＜コードプライの蛇行箇所の数＞
試供タイヤのトレッドゴムが取り外された後、露出するトレッド補強層が検査官の目視により確認され、コードプライに生じる蛇行箇所の数が計測された。評価は、計測された蛇行箇所の数で示され、数値が小さい程、トレッド補強層の成形精度に優れる。

テストの結果、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて、コードプライに生じる蛇行が抑制されるとともに、生産性に優れていることが確認できる。

１ 自動二輪車用タイヤ
２ トレッド部
３Ａ カーカスプライ
４ トレッド補強層
４ａ 端部
７ コードプライ
６ プロファイルデッキ
６ａ 外周面
１８ 空隙
Ｘ 巻付領域
Ｘ１ 第１端
Ｘ２ 第２端
Ｙ１ 第１端部領域
Ｙ２ 第２端部領域
Ｙ３ 中央領域

Claims (7)

1. タイヤ半径方向外側に凸の円弧状に湾曲するトレッド部を有する自動二輪車用タイヤの製造方法であって、
   前記トレッド部に配されるトレッド補強層を形成するためのトレッド補強層形成工程を含み、
   前記トレッド補強層形成工程は、半径方向外側に凸の円弧状に湾曲する外周面を有する回転体であるプロファイルデッキの前記外周面に、直接又はカーカスプライを介してリボン状のコードプライの一端を固着する第１工程と、
   前記第１工程の後、前記プロファイルデッキを回転させるとともに、前記コードプライを前記外周面に沿って巻付領域の軸方向の第１端と第２端との間で繰り返して往復移動させることにより、前記コードプライを略菱型の空隙を有する格子状に巻きつける第２工程とを含み、
   前記第２工程では、前記コードプライが前記第１端側の第１端部領域、又は、前記第２端側の第２端部領域に位置するときの前記プロファイルデッキの回転速度を、前記コードプライが前記第１端部領域と前記第２端部領域との間の中央領域に位置するときの前記プロファイルデッキの回転速度よりも小さくすることを特徴とする自動二輪車用タイヤの製造方法。
2. 前記第２工程では、前記コードプライが前記第１端側の第１端部領域、又は、前記第２端側の第２端部領域に位置するときの前記コードプライの移動速度を、前記コードプライが前記中央領域に位置するときの前記コードプライの移動速度よりも小さくする請求項１記載の自動二輪車用タイヤの製造方法。
3. 前記コードプライが前記第１端側の第１端部領域、又は、前記第２端側の第２端部領域に位置するときの前記プロファイルデッキの回転速度は、前記コードプライが前記中央領域に位置するときの前記プロファイルデッキの回転速度の０．２０〜０．７５倍の範囲である請求項１又は２記載の自動二輪車用タイヤの製造方法。
4. 前記第１端部領域は、前記第１端から前記巻付領域の２０％の範囲であり、
   前記第２端部領域は、前記第２端から前記巻付領域の２０％の範囲である請求項１乃至３のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤの製造方法。
5. 前記第２工程では、前記コードプライが前記第１端に位置したときに、前記コードプライの前記外周面に沿った移動を停止させて前記コードプライを周方向に沿って巻きつける工程を含む請求項１乃至４のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤの製造方法。
6. 前記第２工程では、前記コードプライが前記第２端に位置したときに、前記コードプライの前記外周面に沿った移動を停止させて前記コードプライを周方向に沿って巻きつける工程を含む請求項１乃至５のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤの製造方法。
7. 前記第２工程の前記コードプライの巻付け回数Ｎは、下記式（１）を満たす請求項１乃至６のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤの製造方法。
   ０．２５Ｗ／ａ≦Ｎ≦０．９０Ｗ／ａ … （１）
   ただし、Ｗ：前記トレッド補強層の仕上がり幅
   ａ：コードプライの幅

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