JP2018051891A - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】予めアッセンブリされたインナーを用いてローカバーを成形するに際して、ローカバーが破損することを防止して、生産性の向上を図ることができる空気入りタイヤの製造技術を提供する。
【解決手段】タイガム、ブチルゴムおよびチェーファーのアッセンブリにより作製されたインナーを成形ドラムに巻回して貼り付けた後、インナーの始端部と終端部とを重ね合わせてジョイントするインナー貼り付け工程を有する空気入りタイヤの製造方法であって、インナー貼り付け工程の後に、軸方向に沿って曲率半径１０〜４０ｍｍで外周面が径方向外方に向けて湾曲した押圧ローラーを用いてインナーのジョイント部分におけるブチルゴムとチェーファーとのアッセンブリ部分に対して押圧力が掛かるように、インナーのジョイント部分を挟んで周方向に往復させる押圧工程を有している空気入りタイヤの製造方法。
【選択図】図６

Description

本発明は、タイガム、ブチルゴムおよびチェーファーのアッセンブリにより作製されたインナーを用いた空気入りタイヤの製造方法に関する。

一般に、空気入りタイヤは、インナー、プライ、ビードエイペックス、サイドウォール、ブレーカー、トレッドなどの複数のタイヤ用ゴム部材を成形機に貼り付け、積層させることによりローカバーを成形し、その後、成形されたローカバーをモールド内にて加圧、加熱して加硫成形することにより製造されている。

このとき、ローカバーの成形に際しては、従来より、成形機での貼り付け回数を少なくして生産性を向上させることを目的として、ローカバーの成形に先立って、予め、種々のゴム材料をアッセンブリしておくことが提案されている（特許文献１）。

例えば、上記したインナーの場合には、図１に示すように、ブチルゴムＧ１の両側縁側に、繊維状のチェーファーＧ２を配置し、これらのブチルゴムＧ１とチェーファーＧ２の一部を覆うようにタイガムＧ３を重ねて圧着させることにより、事前にインナーＧを作製している。なお、図１は、作製されたインナーの積層構造を模式的に示す断面図である。

特開２０１６−１０８９５号公報

しかしながら、上記したような予めアッセンブリされたインナーを用いて２段階成形法によりローカバーを成形する場合、インナーにプライなどを貼り合わせた１ｓｔカバーを膨張させ、ブレーカーやトレッドなどを貼り合わせた２ｎｄカバーと合体させる際に、１ｓｔカバーが破損するという不具合が生じて、生産性を逆に低下させることがあった。

そこで、本発明は、予めアッセンブリされたインナーを用いてローカバーを成形するに際して、ローカバーが破損することを防止して、生産性の向上を図ることができる空気入りタイヤの製造技術を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
タイガム、ブチルゴムおよびチェーファーのアッセンブリにより作製されたインナーを成形ドラムに巻回して貼り付けた後、前記インナーの始端部と終端部とを重ね合わせてジョイントするインナー貼り付け工程を有する空気入りタイヤの製造方法であって、
前記インナー貼り付け工程の後に、軸方向に沿って曲率半径１０〜４０ｍｍで外周面が径方向外方に向けて湾曲した押圧ローラーを用いて、前記インナーのジョイント部分における前記ブチルゴムと前記チェーファーとのアッセンブリ部分に対して押圧力が掛かるように、前記インナーのジョイント部分を挟んで周方向に往復させる押圧工程を有していることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法である。

請求項２に記載の発明は、
前記押圧ローラーの曲率半径が１０〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法である。

請求項３に記載の発明は、
前記インナーのジョイント部分におけるジョイント代が、４〜１２ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法である。

請求項４に記載の発明は、
前記押圧ローラーの軸長が３０〜１５０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法である。

請求項５に記載の発明は、
前記押圧ローラーの周方向の往復動の距離が５０〜１５０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法である。

請求項６に記載の発明は、
前記押圧ローラーの材質が、ステンレス、鉄、プラスチックのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法である。

本発明によれば、予めアッセンブリされたインナーを用いてローカバーを成形するに際して、ローカバーが破損することを防止して、生産性の向上を図ることができる空気入りタイヤの製造技術を提供することができる。

インナーの積層構造を模式的に示す断面図である。 成形ドラムへのインナーの巻回を説明する図である。 インナーのジョイント部を拡大して示す斜視図である。 インナーのジョイント部における積層構造を模式的に示す断面図である。 円柱状の押圧ローラーを用いた押圧を説明する斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの製造方法を説明する斜視図である。 図６中の押圧ローラーを拡大して示す斜視図である。

本発明の実施の形態の説明に先立って、上記した課題を具体的に説明する。図２は成形ドラムへのインナーの巻回を説明する図であり、図３はインナーのジョイント部を拡大して示す斜視図である。また、図４はインナーのジョイント部における積層構造を模式的に示す断面図である。

図１に示すように、予めアッセンブリされたインナーＧでは、タイガムＧ３の下側でブチルゴムＧ１とチェーファーＧ２との隙間ａが形成されることがあり、この隙間が１ｓｔカバーの破損の原因となる。

具体的には、インナーＧのアッセンブリに用いられる各々のゴム材料の寸法は、幅方向に約２ｍｍ程度のばらつきがあり、さらに、各々のゴム材料を貼り合せる際の位置も３ｍｍ程度のばらつきがあるため、図１に示すように、タイガムＧ３の下側のブチルゴムＧ１とチェーファーＧ２との間に隙間ａが生じることがある。

このような隙間ａが生じたインナーＧを図２に示すように成形ドラム１に巻回して、図３に示すように始端部Ｇａと終端部Ｇｂを重ね合わせてジョイント部Ｊを形成すると、図４に示すように、ジョイント部Ｊを形成するインナーＧの始端部Ｇａと終端部Ｇｂとの間に隙間ｃが形成される。

この始端部Ｇａと終端部Ｇｂとの間に形成された隙間ｃは、インナーＧの内周面側で連通しているため、プライなどのタイヤ用ゴム部材をインナーＧに積層させ、１ｓｔカバーを成形して膨張させた場合、インナーＧの内周面側に供給されたエアが隙間ｃを通ってインナーＧの外部に抜けて、インナーＧとプライなどの間にエアが進入して１ｓｔカバーを破損させてしまう。

そこで、このような隙間ｃの発生による１ｓｔカバーの破損を防止するために、現状では、図５に示すように、インナーＧのジョイント部分Ｊにおけるブチルゴムとチェーファーとのアッセンブリ部分に対して押圧力が掛かるように、円柱状の押圧ローラー１０で押圧することにより、ジョイント部Ｊに形成された隙間ｃ（図４参照）を押し潰している。なお、図５は円柱状の押圧ローラーを用いた押圧を説明する斜視図である。

しかしながら、このような円柱状の押圧ローラー１０では、ジョイント部Ｊに形成された隙間ｃを十分に押し潰すことができず、アッセンブリされたインナーを用いることによる１ｓｔカバーの破損の発生を十分に低減することはできない。

このような状況の下、本発明者は、インナーＧのジョイント部Ｊにおける隙間ｃを適切に押し潰して、タイヤ用ゴム部材の間へのエアの進入による１ｓｔカバーの破損の発生を確実に防止することができるように、押圧ローラーの形状について実験と検討を重ねた結果、上記した円柱状の押圧ローラーに代えて、軸方向に沿って所定の曲率半径で外周面が径方向外方に向けて湾曲している押圧ローラーを使用することに思い至った。

図６は本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの製造方法を説明する斜視図であり、図７は図６中の押圧ローラーを拡大した斜視図である。

本実施の形態に係る空気入りタイヤの製造方法は、図６に示すように、タイガム、ブチルゴムおよびチェーファーのアッセンブリにより作製されたインナーＧを成形ドラム１に巻回して貼り付けた後、インナーＧの始端部と終端部とを重ね合わせてジョイントするインナー貼り付け工程を有している。

そして、本実施の形態に係る空気入りタイヤの製造方法は、図５に示した方法と同様に、上記したインナー貼り付け工程の後に、インナーＧのジョイント部分Ｊにおけるブチルゴムとチェーファーとのアッセンブリ部分に対して押圧力が掛かるように、押圧ローラーをインナーＧのジョイント部分Ｊを挟んで周方向に往復させる押圧工程を有している。

なお、本実施の形態において、ジョイント部分Ｊにおけるアッセンブリ部分とは図４中の隙間ｃが生じる可能性があるブチルゴムＧ１とチェーファーＧ２との境界部分を指している。そして、本実施の形態では、押圧ローラー２０が、アッセンブリ部分とその周辺の領域に押圧力が掛かるように、ジョイント部分Ｊを跨ぐようにして往復動する。

そして、本実施の形態においては、押圧ローラーとして、軸方向に沿って曲率半径１０〜４０ｍｍで外周面が径方向外方に向けて湾曲した押圧ローラー２０を用いている。

このような曲率半径で外周面が湾曲している押圧ローラー２０は、図５に示すような円柱状のローラー１０と異なり、インナーＧのジョイント部Ｊの隙間ｃが形成されている部分に押圧力を集中させることができるため隙間ｃを適切に押し潰すことができる。

このようにして隙間ｃが押し潰されたインナーＧを用いて１ｓｔカバーを成形した場合、インナーのジョイント部に形成された隙間が塞がれているため、成形後の１ｓｔカバーを膨張させた際にインナーの内周面側に供給されたエアーがインナーの外部に抜けることがない。この結果、インナーＧとプライなどのタイヤ用ゴム部材との間へのエアーの進入による１ｓｔカバーの破損を適切に防止することができる。

そして、押圧ローラーの曲率半径は、上記したように１０〜４０ｍｍに設定することにより、ジョイント部Ｊの隙間を適切に押し潰すことができる。曲率半径を４０ｍｍ超にすると、ローラーの表面が平面に近づくため、隙間ｃを押し潰すことが難しくなる一方、１０ｍｍ未満にすると、隙間ｃが形成されている位置に押圧ローラーを適切に接触させることが難しくなる。なお、押圧ローラーの曲率半径は１０〜２０ｍｍであるとより好ましい。

なお、押圧ローラー２０の軸長は３０〜１５０ｍｍであることが好ましく、最も好ましい軸長は５０ｍｍである。

また、インナーのジョイント部分におけるジョイント代は、４〜１２ｍｍであることが好ましい。ジョイント代が４ｍｍ未満の場合には、製造後にジョイント部分が外れるオープンジョイントが生じやすくなり、１２ｍｍを超える場合には製造後のタイヤの真円度や重量バランスが悪化する恐れがある。

また、押圧ローラーの周方向の往復動の距離は５０〜１５０ｍｍであることが好ましい。これにより、ジョイント部分に形成された隙間ｃを十分に押し潰して、エア漏れによるローカバーの破損をより確実に防止することができる。なお、最も好ましい押圧ローラーの往復動の距離は１００ｍｍである。

押圧ローラーがインナーのジョイント部を押圧する際の圧力は、押圧ローラーやインナーの材質、形成される隙間ｃの程度などに応じて適宜調整することが好ましい。また、押圧ローラーの材質としては、例えばステンレス、鉄、プラスチックなどが好ましく、プラスチックの中では、ＭＣナイロン（登録商標）などのポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂が特に好ましい。

以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。

１．試験例１〜６
（１）試験例１
図５に示すように、タイガムとブチルゴムとチェーファーをアッセンブリしたインナーＧを成形ドラム１に巻回してジョイントした後、円柱状の押圧ローラー１０を用いて、ジョイント部Ｊの隙間ｃが形成されている部分を押圧した。そして、インナーに、プライ、ビードエイペックス、サイドウォールを積層させて１ｓｔカバーを１００個成形した。

なお、試験例１では、円柱状の押圧ローラー１０の軸長を５０ｍｍとした。

（２）試験例２〜試験例６
図６に示すような所定の曲率半径で外周面が湾曲した押圧ローラーを用いたことを除いて、試験例１と同じ条件で１ｓｔカバーを成形した。なお、試験例２〜試験例６では、表１に示すように、各々の押圧ローラーの曲率半径をそれぞれ異ならせた。

２．評価
（１）隙間の計測
押圧ローラーによる押圧を行った後に、インナーのジョイント部を目視で観察して、ジョイント部における隙間ｃの大きさの平均値を求めた。結果を表１に示す。なお、表１においては、円柱状のローラーで押圧を行った試験例１における隙間ｃの大きさを１００とした相対的な結果を示している。

（２）ローカバーの破損
試験例１〜６において得られた１ｓｔカバーの内周面側にエアを供給させることにより、１ｓｔカバーを膨張させた後、２ｎｄカバーと合体させてローカバーを成形した。このとき、１ｓｔカバーのジョイント部の隙間からエア漏れが生じてローカバーの破損が生じているか否かを確認した。

結果を表１に示す。なお、表１中の「優」は破損が生じたローカバーの個数が２個未満であった場合を示しており、「良」は２個以上５個未満であった場合を示している。また、「可」は５個以上１０個未満であった場合を示しており、「不可」は１０個以上であった場合を示している。

表１中の試験例１〜試験例６の結果を比較すると、外周面が湾曲している押圧ローラーを用いた試験例２〜試験例６では、円柱状のローラーを用いた試験例１よりも隙間ｃを適切に押し潰すことができることが確認できた。

さらに、試験例２〜試験例６の結果を比較すると、外周面が湾曲した押圧ローラーの曲率半径に応じて、ジョイント部における隙間ｃの大きさが変化しており、試験例３〜試験例５のように曲率半径を１０〜４０ｍｍとすることによりローカバーの破損を十分に防止でき、試験例４および試験例５のように曲率半径１０〜２０ｍｍとすることによりローカバーの破損をより適切に防止できることが確認できた。

なお、曲率半径５ｍｍの押圧ローラーを用いた試験例６では、押圧ローラーの湾曲部分を、隙間ｃが形成されている位置に適切に接触させることが難しくなり、隙間ｃを小さくさせる効果にばらつきが生じていた。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１ 成形ドラム
１０、２０ 押圧ローラー
ａ 各ゴム部材の間に形成された隙間
ｃ ジョイント部において形成された隙間
Ｇ インナー
Ｇ１ ブチルゴム
Ｇ２ チェーファー
Ｇ３ タイガム
Ｇａ インナーの始端部
Ｇｂ インナーの終端部
Ｊ ジョイント部

Claims (6)

1. タイガム、ブチルゴムおよびチェーファーのアッセンブリにより作製されたインナーを成形ドラムに巻回して貼り付けた後、前記インナーの始端部と終端部とを重ね合わせてジョイントするインナー貼り付け工程を有する空気入りタイヤの製造方法であって、
   前記インナー貼り付け工程の後に、軸方向に沿って曲率半径１０〜４０ｍｍで外周面が径方向外方に向けて湾曲した押圧ローラーを用いて、前記インナーのジョイント部分における前記ブチルゴムと前記チェーファーとのアッセンブリ部分に対して押圧力が掛かるように、前記インナーのジョイント部分を挟んで周方向に往復させる押圧工程を有していることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記押圧ローラーの曲率半径が１０〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記インナーのジョイント部分におけるジョイント代が、４〜１２ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記押圧ローラーの軸長が３０〜１５０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記押圧ローラーの周方向の往復動の距離が５０〜１５０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記押圧ローラーの材質が、ステンレス、鉄、プラスチックのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。

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