JP2020069745A - タイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユニフォミティに優れるタイヤの製造方法の提供。【解決手段】このタイヤの製造方法は、（Ａ）ドラム３６にインナーライナー部材１８ａを巻回する工程、（Ｂ）巻回されたインナーライナー部材１８ａにカーカスプライ部材２８ａを巻回し、カーカスプライ部材２８ａの周方向先端部２８ｆと後端部２８ｆとの重合部５４を形成する工程及び（Ｃ）ドラム３６の外周面３６ａに形成された吸着孔５４でインナーライナー部材１８ａを吸着し、重合部５４をステッチャー５０で圧着し、インナーライナー部材１８ａ及びカーカスプライ部材２８ａを含むバンド基体４２を得る工程を含む。【選択図】図４

Description

本発明は、タイヤの製造方法に関する。

タイヤは、ローカバーを加硫して得られる。このローカバーの製造では、帯状のカーカスプライ部材がドラムに巻回される。このカーカスプライ部材の周方向端部がステッチャーで圧着される。この圧着によって、カーカスプライ部材は、円筒形状にされる。このカーカスプライ部材を含む円筒形状のバンド基体が形成される。このバンド基体が、更に他のゴム部材と組み合わされて、ローカバーが得られる。特開２０１２−２３６３９２公報には、この様にして得られるローカバーが記載されている。

特開２０１２−２３６３９２公報

カーカスプライ部材の周方向端部の圧着が不十分なローカバーでは、後工程で重合部が開いてしまう。この重合部が開くことを、ジョイントオープンと称する。このジョイントオープンの発生は、圧着圧力を強くすることで、抑制できる。一方で、圧着圧力が強過ぎるローカバーでは、バンド基体の位置ずれが生じる。この位置ずれは、ローカバーの成形精度を低下させる。この位置ずれは、タイヤのユニフォミティを低下させる。

本発明の目的は、ユニフォミティに優れるタイヤの製造方法の提供にある。

本発明に係るタイヤの製造方法は、
（Ａ）ドラムにインナーライナー部材を巻回する工程、
（Ｂ）巻回された前記インナーライナー部材にカーカスプライ部材を巻回し、前記カーカスプライ部材の周方向先端部と後端部との重合部を形成する工程
及び
（Ｃ）前記ドラムの外周面に形成された吸着孔で前記インナーライナー部材を吸着した状態で前記重合部をステッチャーで圧着し、前記インナーライナー部材及び前記カーカスプライ部材を含むバンド基体を得る工程
を含む。

好ましくは、前記ドラムの吸着孔のピッチは、前記ドラムの軸方向において、２００ｍｍ以上２５０ｍｍ以下である。

好ましくは、前記工程（Ｃ）において、前記ステッチャーの圧着圧力は、０．２５ＭＰａ以上０．４０ＭＰａ以下である。

この製造方法は、
（Ｄ）巻回された前記バンド基体をバンドホルダーで保持して搬送する工程
を更に含む。
好ましくは、前記工程（Ｃ）において、前記バンドホルダーが前記バンド基体を保持する位置に向かって前記ドラムに対し相対移動しながら、前記バンドホルダーに支持された前記ステッチャーで前記重合部を圧着する。

本発明に係るタイヤの製造方法では、吸着孔で前記インナーライナー部材を吸着した状態で重合部をステッチャーで圧着する。この製造方法では、重合部が圧着されるときに、カーカスプライ部材のずれが抑制される。この製造方法で得られるタイヤは、ユニフォミティに優れる。

図１は、本発明の製造方法で得られるタイヤの断面図である。 図２は、本発明の製造方法に用いられる成形装置の概念図である。 図３（ａ）は図２の成形装置のドラムの正面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の線分IIIｂ−IIIｂに沿った断面図である。 図４は、図２の成形装置の使用状態が示された説明図である。 図５は、図２のドラムに巻回されたバンド基体の位置ずれ評価の説明図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１には、本発明に係る製造方法で得られるタイヤ２が例示されている。このタイヤ２は、トレッド４、一対のサイドウォール６、一対のクリンチ８、一対のビード１０、カーカス１２、ベルト１４、バンド１６、インナーライナー１８及び一対のチェーファー２０を備えている。

トレッド４は、路面と接地するトレッド面２２を形成する。それぞれのサイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。それぞれのクリンチ８は、タイヤ２がリムに組み込まれると、リムのフランジと当接する。それぞれのビード１０は、サイドウォール６の半径方向内側に位置している。ビード１０は、コア２４と、このコア２４から半径方向外向きに延びるエイペックス２６とを備えている。

カーカス１２は、カーカスプライ２８を備えている。カーカスプライ２８は、両側のビード１０の間に架け渡されている。カーカスプライ２８は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。このカーカス１２は、２枚以上の複数のカーカスプライを備えていてもよい。

ベルト１４は、半径方向においてトレッド４の内側に位置している。このベルト１４は、内側層３０及び外側層３２からなる。この内側層３０及び外側層３２は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。バンド１６は、ベルト１４の半径方向外側に位置している。バンド１６は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このコードは、実質的に周方向に延びている。

インナーライナー１８は、タイヤ２の内面を構成している。インナーライナー１８は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１８には、空気遮蔽性に優れた架橋ゴムからなる。インナーライナー１８は、タイヤ２の内圧を保持する。

それぞれのチェーファー２０は、ビード１０の近傍に位置している。タイヤ２がリムに組み込まれると、このチェーファー２０がリムと当接する。

このタイヤ２は、図示されないローカバーから得られる。このローカバーは、タイヤ２の各部を形成する部材が組み合わされて形成される。この各部を形成する部材として、トレッド４を形成するトレッド部材、ビード１０を形成するビード部材、バンド１６を形成するバンド部材、ベルト１４を形成するベルト部材等が例示される。この各部を形成する部材には、インナーライナー１８を形成するインナーライナー部材１８ａ（図４参照）と、カーカス１２を形成するカーカスプライ部材２８ａ（図４参照）と、が含まれる。

図２には、このタイヤ２の製造に使用される成形装置３４が示されている。この成形装置３４は、ローカバーを成形する機能を備えている。成形装置３４は、ドラム３６と、バンドトランスファー３８及びシェーピングフォーマ４０を備えている。

ドラム３６は、円筒形状のバンド基体４２（図４参照）の形成に用いられる。このバンド基体４２は、円筒形状にされたインナーライナー部材１８ａ及びカーカスプライ部材２８ａを含む。バンドトランスファー３８は、バンド基体４２を搬送する機能を備えている。シェーピングフォーマ４０は、バンド基体４２を円筒形状からトロイド形状に膨張させる機能を備えている。

バンドトランスファー３８は、バンドホルダー４４、ビードセッター４６、搬送装置４８及びステッチャー５０を備えている。バンドホルダー４４は、バンド基体４２を保持する機能と備えている。ビードセッター４６は、一対のビード部材を所定の位置に保持する機能を備えている。

搬送装置４８は、レール４８ａと、このレール４８ａに案内される走行台４８ｂとを備えている。この走行台４８ｂに、バンドホルダー４４及びビードセッター４６が取り付けられている。図２の二点鎖線Ａ１は、第一位置にある、バンドホルダー４４、ビードセッター４６及び走行台４８ｂを表している。この第一位置Ａ１では、バンドホルダー４４及びビードセッター４６は、ドラム３６の半径方向外側に位置している。二点鎖線Ａ２は、第二位置にある、バンドホルダー４４、ビードセッター４６及び走行台４８ｂを表している。この第二位置Ａ２では、バンドホルダー４４及びビードセッター４６は、シェーピングフォーマ４０の半径方向外側に位置している。この搬送装置４８は、バンドホルダー４４及びビードセッター４６を第一位置Ａ１と第二位置Ａ２とに移動する機能を備えている。

ステッチャー５０は、押圧部としてのローラ５０ａと、ローラ５０ａの支持部５０ｂと、支持部５０ｂを半径方向内向き付勢する付勢部５０ｃとを備えている。この付勢部５０ｃは、バンドホルダー４４に取り付けられている。このステッチャー５０は、バンドホルダー４４が移動するときに、バンドホルダー４４と共に移動する。

図３（ａ）にはドラム３６の正面図が示されており、図３（ｂ）には図３（ａ）の線分IIIb−IIIｂに沿った断面の一部が示されている。

ドラム３６は、複数のセグメント５２を備えている。複数のセグメント５２が周方向に並べられて、ドラム３６の外周面３６ａを形成している。それぞれのセグメント５２は、半径方向に移動可能である。これにより、ドラム３６は、拡径及び縮径可能である。ドラム３６は、軸線の周りに回転可能に支持されている。複数のセグメント５２は、複数のセグメント５２ａと複数のセグメント５２ｂとからなっている。それぞれのセグメント５２ａには吸着孔５４が形成されている。この吸着孔５４は、図示されない真空装置に接続されている。この真空装置よって、吸着孔５４内は、減圧可能である。それぞれのセグメント５２ｂには吸着孔５４が形成されていない。

図３（ａ）の両矢印Ｄｐは、軸方向における、吸着孔５４のピッチを表している。この吸着孔５４は、一定のピッチＤｐで形成されている。図３（ｂ）の両矢印θｐは、周方向における、吸着孔５４のピッチ角度を表している。この吸着孔５４は、周方向に等間隔のピッチ角度θｐで形成されている。ピッチ角度θｐは特に限定されないが、このドラム３６では、ピッチ角度θｐは６０°にされている。

図４には、図２の成形装置３４の使用状態の一部が示されている。図４では、ドラム３６に、インナーライナー部材１８ａ及びカーカスプライ部材２８ａが巻回されている。カーカスプライ部材２８ａは、インナーライナー部材１８ａの外側に巻回されている。カーカスプライ部材２８ａの先端部２８ｆと後端部２８ｒとが重ねられ、重合部５６を形成している。ステッチャー５０は、重合部５６を圧着している。吸着孔５４内が減圧されて、インナーライナー部材１８は吸着孔５４に吸着されている。

ここで、図１から図４を参照しつつ、図１のタイヤ２の製造方法が説明される。

この製造方法では、タイヤ２の各部を形成する部材が準備される（ＳＴＥＰ１）。各部を形成する部材には、トレッド部材、ビード部材、バンド部材、ベルト部材等の他、インナーライナー部材１８ａ及びカーカスプライ部材２８ａが含まれる。

図２のドラム３６に、インナーライナー部材１８ａが巻回される（ＳＴＥＰ２）。インナーライナー部材１８ａの先端部が外周面３６ａに貼られる。ドラム３６が回転しながら、インナーライナー部材１８ａがドラム３６に巻回される。

更に、巻回されたインナーライナー部材１８ａの外側に、カーカスプライ部材２８ａが巻回される（ＳＴＥＰ３）。カーカスプライ部材２８ａの先端部２８ｆがインナーライナー部材１８の外周面に貼られる。ドラム３６が回転しながら、カーカスプライ部材２８ａがドラム３６に巻回される。このＳＴＥＰ３において、カーカスプライ部材２８ａの先端部２８ｆと後端部２８ｒと重ねられる。この先端部２８ｆと後端部２８ｒとが重合部５６を形成する。タイヤ２の製造方法では、巻回されたインナーライナー部材１８ａに他のゴム部材が巻回され、更に、その外側にカーカスプライ部材２８ａが巻回されてもよい。

カーカスプライ部材２８ａの重合部５６が圧着されて、バンド基体４２が形成される（ＳＴＥ４）。このＳＴＥＰ４では、周方向において、重合部５６の位置がステッチャー５０の位置に対応する様に、ドラム３６が回転させられる。バンドトランスファー３８は、ビードセッター４６及びステッチャー５０を、図２の第一位置Ａ１に向かって移動させる。図４に示されるように、この移動によって、ステッチャー５０が重合部５６を、軸方向一方端から他方端に向かって圧着する。このＳＴＥＰ４では、吸着孔５４によって、インナーライナー部材１８ａが吸着されている。この様にして、バンド基体４２が形成される。

図示されないが、バンド基体４２にビード部材が圧着される（ＳＴＥＰ５）。このＳＴＥＰ５では、バンド基体４２の半径方向外側で、ビードセッター４６が、一対のビード部材を保持している。ドラム３６が拡径する。これにより、バンド基体４２が拡径される。拡径されたバンド基体４２に、ビード部材が圧着される。

バンドトランスファー３８は、バンド基体４２を第二位置Ａ２に搬送する（ＳＴＥＰ６）。このＳＴＥＰ６では、バンドホルダー４４が、バンド基体４２を保持する。例えば、バンドホルダー４４は、周方向に並べられた複数の吸着パッドを備える。この吸着パットが、バンド基体４２の外周面に真空吸着する。ドラム３６が縮径し、ドラム３６がバンド基体４２から離れる。その後に、バンドホルダー４４は、バンド基体４２を第二位置Ａ２に移動する。

第二位置Ａ２に移動したバンド基体４２を、シェーピングフォーマ４０が保持する（ＳＴＥＰ７）。このＳＴＥＰ７では、シェーピングフォーマ４０が拡径される。このシェーピングフォーマ４０が、第二位置Ａ２にあるバンド基体４２を保持する。バンドホルダー４４は、バンド基体４２の保持を解除する。バンドホルダー４４は、第二位置Ａ２から離れる。

図示されないが、トレッド筒体が、第二位置Ａ２にあるバンド基体４２の外側に配置される（ＳＴＥＰ８）。このトレッド筒体は、トレッド部材、バンド部材及びベルト部材等から形成されている。このトレッド筒体は、円筒形状を備えている。このトレッド筒体が、バンド基体４２の半径方向外側に配置される。

このバンド基体４２とトレッド筒体とからローカバーが形成される（ＳＴＥＰ９）。このＳＴＥＰ９では、シェーピングフォーマ４０が、バンド基体４２をトロイド形状に膨張させる。トロイド形状にされたバンド基体４２の外周面が、トレッド筒体の内周面に押し当てられる。このバンド基体４２とトレッド筒体とが圧着され、ローカバーが形成される。

このローカバーからタイヤ２が形成される（ＳＴＥＰ１０）。このＳＴＥＰ１０では、ローカバーがモールドに投入される。このローカバーは、モールド内で加圧及び加熱される。ローカバーからタイヤ２が得られる。

この製造方法は、ＳＴＥＰ２（工程Ａ）、ＳＥＴＰ３（工程Ｂ）及びＳＴＥＰ４（工程Ｃ）を含む。このＳＴＥＰ４において、吸着孔５４でインナーライナー部材１８ａをすることで、バンド基体４２はドラム３６に位置決めされている。インナーライナー部材１８ａが吸着された状態で、ステッチャー５０が重合部５６を圧着する。これにより、ステッチャー５０の圧着によって、バンド基体４２に位置ずれが生じ難い。この製造方法は、タイヤ２のユニフォミティの低下を抑制できる。

この製造方法では、周方向における、ステッチャー５０の位置と吸着孔５４の位置との関係は、特に限定されない。しかしながら、ＳＴＥＰ４において、周方向において、ステッチャー５０の位置と吸着孔５４の位置とが合わせられることが好ましい。これにより、圧着による、バンド基体４２の位置ずれを、更に抑制しうる。

吸着孔５４のピッチＤｐが小さいドラム３６は、タイヤ２のユニフォミティの向上に寄与する。この観点から、ピッチＤｐは、好ましくは２５０ｍｍ以下であり、更に好ましくは２４０ｍｍ以下であり、特に好ましくは２３０ｍｍ以下である。一方で、吸着孔５４のピッチＤｐが大きいドラム３６は、バンド基体４２を外周面３６ａから剥がし易い。このバンド基体４２は、バンドホルダー４４で保持し易い。このドラム３６は、バンド基体４２の搬送不良の発生を抑制できる。このドラム３６は、タイヤ２の生産性を阻害しない。この観点から、このピッチＤｐは、好ましくは２００ｍｍ以上であり、更に好ましくは２１０ｍｍ以上である。

この製造方法では、バンド基体４２が位置ずれし難いので、ステッチャー５０は、従来より、大きな圧着圧力Ｐｔで圧着することできる。これにより、ＳＴＥＰ９でバンド基体４２がトロイド状に膨張するときの、ジョイントオープンが抑制できる。

この圧着圧力Ｐｔが大きいステッチャー５０は、ジョイントオープンを抑制しうる。この観点から、この圧着圧力Ｐｔは、好ましくは、０．２５ＭＰａ以上であり、更に好ましくは０．２６ＭＰａ以上である。一方で、圧着圧力Ｐｔが高過ぎるステッチャー５０は、バンド基体４２に位置ずれを生じさせる。この位置ずれは、タイヤ２のユニフォミティを低下させる。この観点から、この圧着圧力Ｐｔは、好ましくは０．４０ＭＰａ以下であり、更に好ましくは０．３５ＭＰａ以下であり、特に好ましくは０．３０ＭＰａ以下である。

この圧着圧力Ｐｔは、半径方向にステッチャー５０を押しつける荷重と、ステッチャー５０の接地面積とから求められる。このステッチャー５０の接地面積は、ドラム３６の外周面３６ａに、ステッチャー５０をその荷重で押しつけたときの接地面積として、求められ。

この製造方法は、ＳＴＥＰ６（工程Ｄ）を含む。このＳＴＥＰ６では、巻回された前記バンド基体４２をバンドホルダー４４で保持して搬送する。このＳＴＥＰ６に先立つＳＴＥＰ４において、バンドホルダー４４はバンド基体４２を保持する第一位置Ａ１に移動する。この移動をしつつ、ステッチャー５０で重合部５６を圧着する。この製造方法では、バンドホルダー４４がドラム３６に対して相対移動しながら、ステッチャー５０が重合部５６を圧着している。この製造方法は、生産性に優れている。ここでは、バンドホルダー４４がドラム３６に対して相対移動すればよく、ドラム３６が移動してもよいし、ドラム３６とバンドホルダー４４とが移動してもよい。

このＳＴＥＰ４では、バンドトランスファー３８が第一位置Ａ１に移動するときに、ステッチャー５０が重合部５６を圧着する。このステッチャー５０は、軸方向一方から他方に向かって圧着する。この様に軸方向において、一方向に向かって圧着するステッチャー５０では、バンド基体４２に位置ずれを生じやすい。この製造方法は、重合部５６が一方向に向かって圧着されるときの、位置ずれの抑制に特に適している。

このバンド基体４２は、一枚のカーカスプライ２８から形成されている。このバンド基体４２では、複数枚のカーカスプライを備えるものに比べて、重合部５６の圧着によって、バンド基体４２に位置ずれを生じ易い。この位置ずれは、主に、ドラム３６の外周面３６ａと外周面３６ａに接するゴム部材（インナーライナー部材１８ａ）との間で生じる。この位置ずれは、バンド基体４２の半径方向の厚さが薄いほど、生じ易い。この製造方法は、カーカス１２が一枚のカーカスプライ２８からなるタイヤ２の製造方法に特に適している。

タイヤ２ではトレッド４の端近辺において、サイドウォール６は、トレッド４とカーカス１２との間に位置している。この構造は、ＴＯＳ構造と称される。一方、図示されないがＳＯＴ構造のタイヤでは、トレッドの端近辺において、トレッドがサイドウォールとカーカスとの間に位置する。ＴＯＳ構造のタイヤ２の製造方法では、ＳＯＴ構造のタイヤのそれと比較して、カーカスプライ部材２８ａを圧着するときの、バンド基体４２の半径方向の厚さが薄い。このため、ＴＯＳ構造のタイヤ２の製造方法では、圧着によって、バンド基体４２の位置ずれを生じ易い。本発明の係る製造方法は、ＴＯＳ構造を備えるタイヤ２における、位置ずれの抑制に適している。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図２の成形装置を用いて、本発明に係る製造方法で、図１のタイヤが得られた。圧着圧力Ｐｔ及びピッチＤｐは、表１に示す通りであった。

［比較例１−３］
カーカスプライ部材の重合部を圧着するときに、吸着孔で吸着がされなかった。また、圧着圧力Ｐｔが表１に示される通りにされた。その他は、実施例１と同様にしてタイヤが得られた。

［実施例２−５］
圧着圧力Ｐｔ及びピッチＤｐが表２に示される通りにされた他は、実施例１と同様にして、タイヤが得られた。

［位置ずれの評価］
図５を参照しつつ、バンド基体の位置ずれの評価方法が説明される。図５では、ドラムＤの外周面にカーカスプライ部材Ｍが巻回されている。このカーカスプライ部材Ｍの重合部は、ステッチャーで圧着されている。図５の一点鎖線Ｌは、圧着される前のカーカスプライ部材Ｍの中心線を表している。この中心線は、カーカスプライ部材Ｍの軸方向中央を通る線である。一点鎖線Ｌ’は、圧着された後のカーカスプライ部材Ｍ（バンド基体）の中心線を表している。両矢印Ｇは、中心線Ｌと中心線Ｌ’との位置ずれの大きさを表している。この位置ずれＧの発生の有無が評価された。その結果は、表１及び表２の「ズレ」の欄に示されている。

［ユニフォミティの評価］
それぞれのタイヤについて、ＬＲＯ（Ｌａｔｅｒａｌ Ｒｕｎｏｕｔ）が測定された。その結果が、比較例１を１００とする指数で、表１及び２に示されている。この指数は、小さいほど、ＬＲＯに優れている。この指数は、小さいほど、ユニフォミティに優れている。

［ジョイントオープンの評価］
それぞれのタイヤの製造において、ジョイントオープンの発生率が求められた。その結果が、表１及び２に示されている。この数値は、小さいほど発生率が低く、好ましい。

表１及び２に示されるように、実施例の製造方法では、比較例の製造方法に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された方法は、タイヤの製造に広く適用されうる。

２・・・タイヤ
１８・・・インナーライナー
１８ａ・・・インナーライナー部材
２８・・・カーカスプライ
２８ａ・・・カーカスプライ部材
３４・・・成形装置
３６・・・ドラム
３８・・・バンドトランスファー
４０・・・シェーピングフォーマ
４２・・・バンド基体
４４・・・バンドホルダー
４６・・・ビードセッター
４８・・・搬送装置
５０・・・ステッチャー
５２・・・セグメント
５４・・・吸着孔
５６・・・重合部

Claims (4)

1. （Ａ）ドラムにインナーライナー部材を巻回する工程、
   （Ｂ）巻回された前記インナーライナー部材にカーカスプライ部材を巻回し、前記カーカスプライ部材の周方向先端部と後端部との重合部を形成する工程
   及び
   （Ｃ）前記ドラムの外周面に形成された吸着孔で前記インナーライナー部材を吸着した状態で前記重合部をステッチャーで圧着し、前記インナーライナー部材及び前記カーカスプライ部材を含むバンド基体を得る工程
   を含む、タイヤの製造方法。
2. 前記ドラムの吸着孔のピッチが前記ドラムの軸方向において２００ｍｍ以上２５０ｍｍ以下である、請求項１に記載のタイヤの製造方法。
3. 前記工程（Ｃ）において、前記ステッチャーの圧着圧力が０．２５ＭＰａ以上０．４０ＭＰａ以下である、請求項１又は２に記載のタイヤの製造方法。
4. （Ｄ）巻回された前記バンド基体をバンドホルダーで保持して搬送する工程を更に含み、
   前記工程（Ｃ）において、前記バンドホルダーが前記バンド基体を保持する位置に向かって前記ドラムに対し相対移動しながら、前記バンドホルダーに支持された前記ステッチャーで前記重合部を圧着する、請求項１から３のいずれかに記載のタイヤの製造方法。

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