JP3277055B2 - 空気入りラジアルタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、トレッド踏面部のほ
ぼ中央区域で、トレッド補強ベルトとともに半径方向に
窪んで、周方向に連続する、広幅かつ深底の環状グルー
ブを有する空気入りラジアルタイヤの製造方法、とくに
は、完成タイヤのトレッドの完全摩耗状態においてもな
お、すぐれた排水性能をもたらすタイヤの製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】トレッド中央区域に大きな環状グルーブ
を形成するためには、カーカスおよびベルトのそれぞれ
に、それらの幅方向のほぼ中央部分に位置する括れを設
けることが必要になる。そこで従来は、このような括れ
を、一般的なグリーンタイヤに対する加硫成型に当たっ
て形成することとしており、これは、従来の一般的なラ
ジアルタイヤと同様に成型して、カーカスおよびベルト
のそれぞれをともに、タイヤの幅方向断面内で、半径方
向外方へ幾分突状となる傾向をもたせて配設したグリー
ンタイヤに加硫成型を施すに際し、加硫金型による、ト
レッド中央区域相当部分の押込みによって、大きな環状
グルーブの形成と同時に、カーカスおよびベルトのそれ
ぞれに所要の括れを形成するものである。

【０００３】これによれば、カーカス、ベルト等に括れ
が形成されることにより、環状グルーブの深さを深める
ことができ、従って、トレッドが完全に摩耗してもな
お、括れの存在の故に、所要のウェット排水性能をもた
らすに足る溝容積を確保することができるとする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加硫成
型に当たって、ベルト、カーカスなどに上述したような
型づけを施す場合には、それらに十分な括れ量を確保す
ることが甚だ困難である他、ベルト、カーカスなどの括
れが加硫金型による押込みによって形成されることに起
因して、その括れが、加硫成型後の製品タイヤの各部の
拡張率、ベルト各部の張力などに大きな影響を及ぼすと
いう不都合があった。

【０００５】すなわち、上述したようにして加硫成型さ
れたタイヤにあっては、十分な深さを有する環状グルー
ブを形成するのが難しく、加えて、ベルトの括れ部分に
おいては、加硫成型時における拡径量が少ない一方、そ
の括れ部分を隔てて位置するそれぞれの側部部分では加
硫成型時の拡径量が多くなることに起因して、完成タイ
ヤへの内圧の充填に際し、ベルトの括れ部分が、他の部
分に比して相対的に大きく拡径されることになって、環
状グルーブの溝底の迫出し、いいかえれば、その環状グ
ルーブの深さの減少が不可避となるため、トレッドの完
全摩耗状態での十分な溝容積の確保が困難であった。

【０００６】この発明は、従来技術の有するかかる問題
点を解決することを課題として検討した結果なされたも
のであり、この発明の目的は、十分な深さを有する環状
グルーブの形成を可能ならしめる他、タイヤへの内圧の
充填に際する、環状グルーブの深さの減少を有効に防止
して、トレッドが完全に摩耗した後においても十分な溝
容積、ひいては、排水性能を確保することができる空気
入りラジアルタイヤの製造方法を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の方法は、トレ
ッド踏面部のほぼ中央区域に、トレッド部を補強するベ
ルトとともに半径方向に窪んで、周方向に連続して延び
る環状グルーブを有する空気入りラジアルタイヤを製造
するに当り、軸線方向のほぼ中央部分に環状窪みを有
し、その環状窪みの両側部分が実質的にフラットな成型
ドラム上にベルトを貼着し、そのベルト上に、ゴム被覆
を施した少なくとも一本の有機繊維コードを螺旋巻回し
て、ベルトをそれのほぼ全幅にわたって覆うベルト補助
層を形成し、このベルト補助層の、前記環状窪みと対応
する部分の単位幅当りのモジュラスを、製品タイヤの最
大径位置と対応する部分のそれより大きくし、次いで、
ベルト補助層上にトレッドゴムを配設して、幅方向のほ
ぼ中央部分に括れ部を有するベルトトレッドバンドを構
成し、このベルトトレッドバンドをグリーンケースの外
側に嵌め合わせて成型して、幅方向のほぼ中央部分に凹
陥溝を有するグリーンタイヤとし、さらに、このグリー
ンタイヤの加硫成型により、トレッド踏面部のほぼ中央
区域に、前記ベルトの環状括れを伴って周方向に連続す
る環状グルーブを形成するものである。ここで好ましく
は、トレッドゴムの、成型ドラムの環状窪みと対応する
部分に予め溝部を形成する。

【０００８】

【作用】この製造方法では、成型ドラムが、軸線方向の
ほぼ中央部分に環状窪みを有することから、ベルト形状
を製品タイヤのそれに近い形状に成型することができ、
また、成型ドラムが、環状窪みの両側部分が実質的にフ
ラットな形状を有することから、ドラム上にベルト層を
貼着ける際の、作業性が高い利点がある。またここで
は、成型ドラム上で成型したベルトトレッドバンドが、
それの成型時点において既に、幅方向のほぼ中央部分
に、完成タイヤの環状グルーブと対応して位置すること
になる括れ部を有しており、その括れ部は、ベルトトレ
ッドバンドをグリーンケースに組合わせて成型してグリ
ーンタイヤとしてなお、ラジアルカーカスその他の変形
下で凹陥溝としてそのまま存在することから、そのグリ
ーンタイヤを加硫成型して、環状グルーブを有する完成
タイヤとするに当っては、グリーンタイヤの凹陥溝部
分、ひいては、その凹陥溝部分と対応して位置するベル
ト部分は、トレッド幅方向の他の部分と実質的に均等に
拡径されることになり、従って、完成タイヤにおけるベ
ルト層コードの延在方向は、トレッド幅方向のどの部分
においてもほぼ均等となる。

【０００９】これがため、所期した通りの深さを有する
環状溝を確実かつ容易に形成できることはもちろん、完
成タイヤに所定の内圧を充填しても、トレッド幅方向の
特定部分だけが他の部分に比して、半径方向外方へとく
に大きく膨出することはなく、環状グルーブの溝底の迫
出しが効果的に防止されることになる。

【００１０】このようにここでは、ベルト、トレッド、
ラジアルカーカス等の、加硫成型に先だつ予めの凹陥変
形をもって、環状グルーブの形成を準備することによ
り、その環状グルーブの深さを、タイヤ溝成部材への局
部的な応力の残留その他を生じさせることなく、所期し
た通りの深さをすることができ、しかも、完成タイヤへ
の内圧の充填に際する、環状グルーブの溝底の迫出しを
有効に防止することができ、これがため、トレッドがそ
の完全摩耗状態に至っても、所要に応じた溝容積を確実
に確保して、必要なウェット排水性能を十分に発揮させ
ることができる。

【００１１】またここでは、タイヤの、高速耐久性の向
上を目的として配設したベルト補助層において、そのベ
ルト補助層の、単位幅当りのモジュラスを、成型ドラム
の環状窪みと対応する部分、いいかえれば、製品タイヤ
の環状グルーブと対応する部分で、製品タイヤの最大径
位置と対応する部分のそれより大きくすることにより、
グリーンタイヤの加硫成型時に加え、完成タイヤへの内
圧の充填時にもまた、環状グルーブと対応する部分での
ベルトの拡径変形を有効に拘束することができ、この結
果として、環状グルーブの深さを一層深くすることがで
きるとともに、それの溝底の迫出しをより効果的に防止
することができる。

【００１２】なおここで、ベルト補助層における単位幅
当りのモジュラスの増加は、層数を増やすこと、有機繊
維コードの巻回密度を大きくすること、コード径を太く
すること、コード張力を高めること、コードの種類を変
更することの少なくとも一つを選択することによって実
現することができ、また、そのモジュラスは、成型ドラ
ムの環状窪みと対応する部分で急激に変化させることの
他、その部分内もしくはその部分に至るまでの間で徐々
に変化させることもでき、なかでも後者によれば、加硫
成型時および、完成タイヤへの内圧の充填時における、
ベルト層コードの延在方向の、幅方向位置による急激な
変化を防止して、接地形状および接地圧分布の変化をな
めらかにすることができ、また、高速耐久性を有効に向
上させることができる。

【００１３】ところで、この方法において、ベルト補助
層の外周側に、成型ドラムの環状窪みと対応して位置す
る溝部を予め設けたトレッドゴムを配設した場合には、
グリーンタイヤの加硫成型時における、環状グルーブの
形成のためのトレッドゴムの流動量を十分少ならしめ
て、製造上の不良発生率を有効に低減できる他、完成タ
イヤにおけるトレッドゴムの厚みを幅方向の各部で所期
した通りのものとすることができ、併せて、環状グルー
ブの形状および寸法をもまた所期した通りのものとする
ことができる。

【００１４】

【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１および２は、ベルト補助層を含むベルトト
レッドバンドの成型工程を例示する断面図である。

【００１５】ここでははじめに、軸線方向のほぼ中央部
分に環状窪み１ａを有し、その環状窪み１ａの両側部分
が実質的にフラットな成型ドラム１の周上に、図１
（ａ）に示すように、たとえば二層の金属コードベルト
層２，３からなるベルト４を貼着し、次いで、そのベル
ト４の外周に、ゴム被覆を施した一本以上、たとえば二
本の有機繊維コードを螺旋状に巻回して、図１（ｂ）に
示すように、ベルト４をそれのほぼ全幅にわたって覆う
ベルト補助層５を形成し、このベルト補助層５の単位幅
当りのモジュラスを、成型ドラム１の環状窪み１ａと対
応する部分で、製品のタイヤの最大径位置と対応する部
分のそれよりたとえば１．５倍以上大きくする。従って
ここでは、成型ドラム１の環状窪み１ａと対応する部分
のモジュラスを、他のいずれの部分のモジュラスよりも
大きくすることの他、製品タイヤのトレッドショルダー
部と対応する部分のそれより小さくすることも可能であ
る。

【００１６】ここで、大きいモジュラスは、前述したよ
うに、層数を増やすこと、有機繊維コードの巻回密度を
大きくすること、そのコード径を太くすることおよび、
巻回時のコード張力を高めること、コードの種類を変え
ることの少なくとも一つによって実現することができ、
また、モジュラスの変化は、これも前述したように、環
状窪み１ａと対応する部分内で、急激にもしくは徐々に
変化させることの他、その部分に達するまでの間で徐々
に変化させることも可能である。

【００１７】なお、図示はしないが、ベルト補助層５の
さらに外周側に、それの側端部分だけを覆う側部補強層
を、これもまた有機繊維コードの螺旋巻回によって配設
することもできる。

【００１８】そしてその後は、ベルト補助層５のさらに
外周側に、図１（ｃ）に示すように、成型ドラム１の環
状窪み１ａと対応する位置に溝部６ａを有するトレッド
ゴム６を配設し、それによってベルト補助層５をその全
幅にわたって覆うことにより、幅方向のほぼ中央部分に
括れ部７ａを有する、図２に斜視図で示すようなベルト
トレッドバンド７を構成する。

【００１９】さらには、そのベルトトレッドバンド７を
成型ドラム１から取外し、そしてそれを、他の成型ドラ
ム上で成型したグリーンケースの外側に嵌め合わせて、
それら両者を一体化することにより、図３に示すよう
に、幅方向のほぼ中央部分に凹陥溝８を有するグリーン
タイヤ９を構成する。従って、このグリーンタイヤ９で
は、ベルトトレッドバンド７のみならず、グリーンケー
スもまたその中央部分に括れ部を有することになる。

【００２０】しかる後は、かかるグリーンタイヤ９を、
所要の凸型トレッド模様を有する加硫金型によって加硫
成型することにより、図４に幅方向断面図で示すよう
に、トレッド踏面部２１のほぼ中央区域に、ベルト４お
よびベルト補助層５とともに半径方向に窪んで、周方向
に連続する環状グルーブ２２を有する完成タイヤ２３と
する。

【００２１】ここで、グリーンタイヤ９のこのような加
硫成型に当っては、ベルト補助層５の、モジュラスのと
くに大きい、環状グルーブ２２と対応する部分では、グ
リーンタイヤの拡径変形がそのベルト補助層５によって
有効に拘束されるので、所期した通りの深さを有する環
状グルーブ２２を正確に形成することができる。しか
も、ベルト補助層５の、モジュラスの大きいその部分
は、完成タイヤ２３への内圧の充填に際してもまた、環
状グルーブ２２の溝底部分の迫出しを有効に阻止して、
その環状グルーブ２２の深さを十分深く維持するので、
トレッドが完全摩耗状態に至ってもなお、すぐれたウェ
ット排水性を確実に確保することができる。

【００２２】なおここにおいて、トレッドゴム６に予め
溝部を形成した場合には、加硫成型時のゴムの流動量を
十分少ならしめて、完成タイヤのトレッドゴムの各部の
厚みを所期した通りのものとし、また、環状グルーブ２
２の形状および寸法をもまた所期した通りのものとする
ことができる。

【００２３】〔比較例１〕以下に、サイズが２２５／５
０Ｒ１６、トレッド幅が１８０mmの発明タイヤと、同サ
イズの比較タイヤとの、内圧充填時の環状グルーブの深
さ、および、内圧充填時における、環状グルーブの溝底
迫出し量に関する比較試験について説明する。

【００２４】ここで発明タイヤ１のベルトトレッドバン
ドは、図１に断面図で示すように、中央部分に環状窪み
１ａを有する成型ドラム１の外周に、二層の金属コード
ベルト層２，３からなるベルト４を貼り付けた後、その
ベルト４の外周側にベルト補助層５を配設して、このベ
ルト補助層５の、環状窪み１ａと対応する部分のモジュ
ラスを他の領域の１．５倍にすることにより構成した。

【００２５】そして発明タイヤ２は、トレッドゴム６
の、環状窪み１ａと対応する部分に、深さ６mm、幅５０
mmの溝を設けた他は、発明タイヤ１と同様の構成とし
た。なお、完成タイヤにおける環状グルーブ２２の開口
幅は５７mmとした。

【００２６】また比較タイヤ１のベルトトレッドバンド
は、ベルト補助層のモジュラスを全幅にわたり等しくし
たこと以外は発明タイヤ１と同一とし、比較タイヤ２の
ベルトトレッドバンドは、全幅にわたり実質的にフラッ
トなドラムにベルト層を貼りつけた他は比較タイヤ２と
同一とした。

【００２７】これらの各タイヤを、１６×８ＪＪのリム
にリム組みし、２．５kgf/cm² の内圧を充填した結果、
環状グルーブの深さ、溝底迫出量および、接地部の迫出
量は表１に示す通りとなった。

【００２８】

【表１】 表１によれば発明タイヤはいずれも、環状グルーブが深
くかつ各部の迫出量が少ないことが明らかである。

【００２９】

【発明の効果】上記比較例からも明らかなように、この
発明によれば、とくには、グリーンタイヤに形成した凹
陥溝の作用に基づき、タイヤの加硫成型に当って十分な
深さを有する環状グルーブを形成することができ、しか
も、完成タイヤへの内圧の充填に際する、環状グルーブ
の溝底の迫出しを有効に阻止して、トレッドの完全摩耗
状態に至ってもなお、すぐれたウェット排水性を十分に
維持することができる。しかもここでは、成型ドラム
が、軸線方向のほぼ中央部分に環状窪みを有することに
より、ベルト形状を、製品タイヤのそれに近い形状に予
め成型することができ、また、環状窪みを除いた部分が
実質的にフラットな成型ドラムの上でベルトトレッドバ
ンドの成型を行うことにより、ベルトの貼付時のすぐれ
た作業性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】成型ドラム上でのベルトトレッドバンドの成型
工程を例示する断面図である。

【図２】ベルトトレッドバンドを例示する斜視図であ
る。

【図３】グリーンタイヤを示す斜視図である。

【図４】完成タイヤを例示する幅方向断面図である。

【符号の説明】

１ 成型ドラム １ａ 環状窪み ２，３ 金属コードベルト層 ４ ベルト ５ ベルト補助層 ６ トレッドゴム ６ａ 溝部 ７ ベルトトレッドバンド ７ａ 括れ部 ８ 凹陥溝 ９ グリーンタイヤ ２１ トレッド踏面部 ２２ 環状グルーブ ２３ 完成タイヤ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29D 30/08 - 30/30 B60C 11/00,3/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレッド踏面部のほぼ中央区域に、トレ
   ッド部を補強するベルトとともに半径方向に窪んで、周
   方向に連続して延びる環状グルーブを有する空気入りラ
   ジアルタイヤを製造するに当り、 軸線方向のほぼ中央部分に環状窪みを有し、その環状窪
   みの両側部分が実質的にフラットな成型ドラム上にベル
   トを貼着し、そのベルト上に、ゴム被覆を施した少なく
   とも一本の有機繊維コードを螺旋巻回して、ベルトをそ
   れのほぼ全幅にわたって覆うベルト補助層を形成し、こ
   のベルト補助層の、前記環状窪みと対応する部分の単位
   幅当りのモジュラスを、製品タイヤの最大径位置と対応
   する部分のそれより大きくし、次いで、ベルト補助層上
   にトレッドゴムを配設して、幅方向のほぼ中央部分に括
   れ部を有するベルトトレッドバンドを構成し、このベル
   トトレッドバンドをグリーンケースの外側に嵌め合わせ
   て成型して、幅方向のほぼ中央部分に凹陥溝を有するグ
   リーンタイヤとし、さらに、このグリーンタイヤの加硫
   成型により、トレッド踏面部のほぼ中央区域に、前記ベ
   ルトの環状括れを伴って周方向に連続する環状グルーブ
   を形成することを特徴とする空気入りラジアルタイヤの
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記トレッドゴムの、成型ドラムの環状
   窪みと対応する部分に予め溝部を設けてなる請求項１記
   載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。