JP4490712B2 - 自動二輪車用タイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、トレッド曲率半径が小な自動二輪車用タイヤにおいて、生タイヤ基体をトロイド状に膨張させてトレッドリングに貼着する際の、トレッドリング外端での噛み込み、及びトレッドリングと生タイヤ基体との間のエアー溜まりの発生などを抑制しうる自動二輪車用タイヤの製造方法に関する。

所謂２ステージ成型法により生タイヤを形成する場合、予め第１成形（ファーストステージ）によって形成されたカーカスを含む円筒状の生タイヤ基体ａを、図６（Ａ）に示すように、フォーマｂに移し換えて保持し、ビード部ａ１、ａ１間を接近させながらゴムブラダｃを介してトロイド状に膨張させることにより、前記生タイヤ基体ａを、その半径方向外側で待機させたトレッドゴムを含むトレッドリングｔにドッキングさせている。

他方、自動二輪車用タイヤでは、車体を大きくバンクさせて旋回する特性上、トレッド部は四輪用タイヤに比して曲率半径が非常に小さい円弧状プロファイルで形成されている。そのため、自動二輪車用の生タイヤのトレッドリングｔは、加硫後の製品タイヤのトレッドプロファイルに近似させた小円弧状に形成されている。

しかしこのことは、前記２ステージ成型法において、トレッドリングｔを生タイヤ基体ａにドッキングさせる際、トレッドリングｔ内面の曲率半径ｒ２が生タイヤ基体ａの膨張部の曲率半径ｒ１よりも小さくなる傾向を生む。その結果、トレッドリングｔと生タイヤ基体ａとの間にエアー溜まりｘが発生しやすくなるなど歩留まりの悪化を招く。又膨張過程で、図６（Ｂ）の如く、先にトレッドリングｔの外端ｔｅが生タイヤ基体ａと接触して、トレッドリングｔとのセンターずれ（オフセンタ）を起こすほか、トレッドリングｔの外端ｔｅが噛み込まれてタイヤ外表面にベア（凹状の傷）を生じさせるなど、ユニフォミティーや外観品質を低下させるという問題も生じる。

なお特許文献１には、生タイヤ基体を、フロファイルデッキを用いて加硫タイヤのトレッドプロファイルに近い形状に膨張せしめ、このフロファイルデッキに支持させた生タイヤ基体に、直接にバンドやトレッドゴムなどのトレッド構成部材を添設することが提案されいる。しかしこのものは、タイヤサイズ毎のフロファイルデッキが必要であり、又生産効率にも不利を招く。

特開平２００３−１１８０１１号公報

本発明は、フォーマのクランプ具に延長部を突設し、ゴムブラダの膨張に際しての膨張部の根元部分を絞ることを基本として、前記生タイヤ基体のトレッド側半径を、トレッドリングのタイヤ赤道付近の内面半径よりも小に減じることができ、生タイヤ基体の頂部からのトレッドリングへの当接を可能とし、トレッドリングと生タイヤ基体との間のエアー溜まりの発生、トレッドリング外端の噛み込み、センターずれなどを抑制しうる自動二輪車用タイヤの製造方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、フォーマにより保持された生タイヤ基体と、該生タイヤ基体の半径方向外側に配置されかつ生タイヤ基体のトロイド状の膨張とともにこの生タイヤ基体に一体に貼着されるトレッドリングとにより生タイヤを形成する第２成形を有する２ステージ成型法による生タイヤを用いた自動二輪車用タイヤの製造方法であって、
前記トレッドリングは、既加硫タイヤのトレッドに近似したプロファイルを有し、
前記第２成形には、前記フォーマによりビード部がロックされた円筒状の生タイヤ基体を、前記ビード部間の軸方向への接近移動とともにその内面を押圧してトロイド状に膨張させるゴムブラダが用いられ、
該ゴムブラダは、このゴムブラダの向き合う各内側面を保持する両側のインナクランプと、各外側面を保持する両側のアウタクランプとからなるクランプ具により気密に固定され、
前記ビード部は、前記アウタクランプの半径方向外周面に形成されかつ前記ビード部の底面が着座する着座面とビード部の内側面が当接する当接面とを有するビード支持部にロックされ、
しかも前記アウタクランプに、向き合う側に突出し前記ゴムブラダに当接しうる延長部を形成するとともに、
前記延長部の前記当接面からの軸方向の突出長さＷを１０〜６５ｍｍとし、この延長部により前記ゴムブラダの膨張に際しての膨張部の根元部分を絞ることによって、タイヤ軸を含む子午断面において、前記生タイヤ基体のトレッド側の半径Ｒ１を、前記トレッドリングのタイヤ赤道付近の内面の半径Ｒ２よりも小に減じた減径膨張部を生タイヤ基体に形成することを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記ビード部同士を接近させながら、１００ｋＰａ以下の低内圧を充填してゴムブラダーを膨張させ前記減径膨張部の頂部をトレッドリングのタイヤ赤道付近に当接させる段階と、その後充填内圧を１００ｋＰａよりも大に上昇させてゴムブラダーの接触位置をショルダ側に移動させる段階とを含むことを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、トレッドリングと生タイヤ基体との貼り付けに際してのエアー溜まりの発生、トレッドリング外端の噛み込み、センターずれなどを効果的に抑制でき、歩留まりを高めうるとともに、ユニフォミティーや外観品質を向上させることができる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
本発明のタイヤ製造方法は、所謂２ステージ成型法によって形成された生タイヤ１を、金型内で加硫成形することにより製品タイヤを製造する製造方法であって、前記２ステージ成型法では、図１に示すように、フォーマ１０により保持された生タイヤ基体２と、その半径方向外側で待機させたトレッドリング３とを、前記生タイヤ基体２のトロイド状の膨張とともに貼着する第２成形を具える。

前記製品タイヤは自動二輪車用タイヤであって、この自動二輪車用タイヤでは、図５にその一例を示すように、トレッド面ｔｓ上のタイヤ赤道点ｐｃからトレッド端ｐｅまでの間の、タイヤ軸方向の距離Ｌｘと半径方向の距離Ｌｙとの比であるキャンバー値Ｌｙ／Ｌｘが、例えば０．３以上（通常０．５以上）であるなど、四輪車用タイヤに比して曲率半径が小な円弧状のトレッドプロファイルを有する。

又この自動二輪車用タイヤの生タイヤ１を形成するための前記トレッドリング３は、予め周知のプロファイルデッキ上でトレッドゴムを含むトレッド部材を巻装することにより、前記トレッド面ｔｓに近似した小円弧状プロファイルで形成される。トレッド部材としては他に、タイヤコードをタイヤ周方向に平行配列させたバンドプライ、交差配列させたベルトプライなどを含めることができる。又前記生タイヤ基体２も、従来と同様、予め周知の円筒状の第１フォーマ上で、カーカスプライを含むタイヤ部材を巻装することにより円筒状に形成される。タイヤ部材としては他に、インナーライナゴム、ビードコア、ビードエーペックスゴム、サイドウォールゴムなどを含めることができる。

そして、この円筒状の生タイヤ基体２が、第２フォーマである前記フォーマ１０に移載された後、前記トレッドリング３との接合工程である第２成形が行れる。

ここで前記フォーマ１０は、図１の如く、円筒状の前記生タイヤ基体２を、そのビード部４、４をロックして保持するビード支持部１１と、保持された生タイヤ基体２の前記ビード部４、４が軸方向に接近移動する際に、生タイヤ基体２の内面を押圧してトロイド状に膨張させるゴムブラダー１２と、該ゴムブラダー１２のタイヤ軸方向両側部をそれぞれ気密に固着保持する左右一対のクランプ体１３からなるクランプ具１４とを具える。そして前記ビード支持部１１は、各クランプ体１３に設けられるとともに、このクランプ体１３は、回転自在な主軸１５に、該主軸１５とは一体回転可能にかつ他方のクランプ体１３とは軸方向に向かって相対的に近離移動可能に支持される。

詳しくは、前記ゴムブラダー１２は、周知構造をなすゴム膜体であって、図２に略示する如く、無負荷の自然状態において円筒状をなすブラダ胴部３０の軸方向両端に、本例では、該両端から半径方向内方に小長さで折れ曲がるブラダ側部３１を介して開口部３２を形成している。

又前記クランプ体１３は、図３に拡大して示す如く、前記ブラダ側部３１の内側面を保持するインナクランプ１６と、ブラダ側部３１の外側面を保持するアウタクランプ１７とから形成される。

前記インナクランプ１６は、本例では、前記主軸１５に支持される円盤状のクランプ本体１６Ａを具え、このクランプ本体１６Ａの半径方向外方には、軸方向内向きに折返されたブラダ側部３１の先端部分３１Ａ（開口縁部分３１Ａという場合がある）を嵌入する凹部１８、及びこの凹部１８に連なりかつ前記折返されたブラダ側部３１とブラダ胴部３０との間に介在する凸部１９を形成している。なお凸部１９はその外周面を、前記ゴムブラダー１２が自然状態の円筒状に縮径した際のブラダ胴部３０の内面を受ける受け面１９Ｓとして形成している。

又前記アウタクランプ１７は、本例では、前記クランプ本体１６Ａにボルト等によって取付く円盤状のクランプ本体１７Ａと、このクランプ本体１７Ａに連なりかつ前記折返されたブラダ側部３１をインナクランプ１６との間で狭圧して保持する狭持部２０とを具える。又アウタクランプ１７には、前記狭持部２０から半径方向外方に向かって軸方向内向きに傾斜してのびる案内面２１Ｓを有する案内部２１を介して前記ビード支持部１１が形成される。なお本例では、前記案内面２１Ｓが、曲率半径５０ｍｍ以上、好ましくは８０ｍｍ以上の大きな凸円弧で形成され、ビード部４をビード支持部１１に滑らかに案内するものを例示しているが、傾斜面であっても良い。

又前記ビード支持部１１は、前記案内面２１Ｓに滑らかに連なりかつビード部４の底面を着座させて保持する着座面１１Ａと、この着座面１１Ａの軸方向内端から半径方向外方に立上がり前記ビード部４の内側面と当接することで前記ビード部４を位置決めする当接面１１Ｂとを具える。なお該ビード支持部１１は、前記凸部１９の上方に位置するとともに、このビード支持部１１と凸部１９との間には、前記ブラダ胴部３０が通る隙間Ｄが形成される。又前記クランプ本体１６Ａ、１７Ａの一方には、空気供給源に接続され、該空気供給源からの空気供給によりゴムブラダー１２を膨張させる空気流路を設けている。

そして本実施形態では、前記アウタクランプ１７に、前記ビード支持部１１から向き合う側（軸方向内側）に突出する延長部２３を形成している。

この延長部２３は、前記ゴムブラダー１２が膨張する際の外表面と当接して、該ゴムブラダー１２における膨張部１２Ａの根元部分１２Ａ１を絞ることができる。その結果、図１に示すように、この膨張部１２Ａに押圧されてトロイド状に膨張する生タイヤ基体２に、そのトレッド側外面の半径Ｒ１（タイヤ軸を含む子午断面における半径Ｒ１）を、前記トレッドリング３のタイヤ赤道付近３ｃの内面の半径Ｒ２よりも小に減じた減径膨張部２４を形成することができる。そしてこの減径膨張部２４の形成により、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、生タイヤ基体２とトレッドリング３とがドッキングする際、まず始めに前記減径膨張部２４の頂部２４ｃを、前記トレッドリング３のタイヤ赤道付近３ｃと当接せしめ、しかる後、接触位置をショルダ側に次第に移動させることが可能となり、これによって、トレッドリング３と生タイヤ基体２との間のエアー溜まりの発生を防止しうるとともに、トレッドリング３の外端３ｅが先に生タイヤ基体２に接触することに起因する、該外端３ｅの噛み込み、及びトレッドリング３と生タイヤ基体２とのセンターずれなどを抑制しうる。

なお図４（Ａ）は、ビード部４、４を接近させながら、例えば１００ｋＰａ以下、好ましくは４０〜８０ｋＰａの低内圧を充填し、ゴムブラダー１２を膨張させる初期状態を示している。このとき、ゴムブラダー１２の膨張部１２Ａは、その根元部分１２Ａ１が前記延長部２３によって絞られる。そのため、この膨張部１２Ａに押圧されて膨張する生タイヤ基体２の膨張部を、トレッドリング３との接触に先がけて、そのトレッド側外面の半径Ｒ１が、前記トレッドリング３のタイヤ赤道付近３ｃの内面の半径Ｒ２よりも小さい減径膨張部２４として形成することができる。

又図４（Ｂ）は、ビード部４、４を所定位置Ｑの近傍までさらに近接させた状態を示し、Ｒ１＜Ｒ２ であることにより、まず最初に前記減径膨張部２４の頂部２４ｃがトレッドリング３のタイヤ赤道付近３ｃで当接する。

又図４（Ｃ）は、ビード部４、４を所定位置Ｑまでさらに近接させるとともに、充填内圧を例えば１００ｋＰａより大、好ましくは１３０〜２５０ｋＰａまで上昇させた状態を示す。この充填内圧の上昇により、前記膨張部１２Ａは、その根元部分１２Ａ１よりも半径方向外側において丸く膨らもうとし、軸方向外側にも大きく膨出する。即ち、膨張部１２Ａの軸方向巾Ｗ１が、延長部２３、２３間の軸方向距離Ｗ２を越えて増大し、前記接触位置がショルダ側に移動することにより、前記減径膨張部２４は、トレッドリング３のショルダー部３ｓ内面とも接触できる。

このとき、前記膨張部１２Ａの軸方向最外端部位置は、トレッドリング３の外端３ｅからトレッドリング３の内面と直交する向きにのびる法線ｎに対し、該法線ｎを越えて軸方向外側に突出していることが好ましい。これは、前記最外端部位置が少なくとも前記法線ｎを軸方向外側に越えていれば、ビード部４の側で、生タイヤ基体２とゴムブラダー１２との間に空洞Ｈが発生している場合にも、生タイヤ基体２をトレッドリング３の外端３ｅまで確実に押し付けることができるからである。本例ではこの状態で、周知のステッチャー装置によるステッチャー工程を行い、トレッドリング３を生タイヤ基体２により強固に圧着し接合している。

なお前記延長部２３による本願の作用効果を有効に発揮させるためには、前記当接面１１Ｂからの、前記延長部２３の軸方向の突出長さＷ（図３に示す）を、１０〜６５ｍｍの範囲とするのが好ましい。１０ｍｍ未満では、Ｒ１＜Ｒ２ とすることが難しく、エアー溜まりの発生や、トレッドリング外端での噛み込み等の抑制効果を充分に発揮することができなくなる。又６５ｍｍを越えると、ゴムブラダー１２が絞り過ぎとなって、前記空洞Ｈが過大となり、生タイヤ基体２をトレッドリング３の外端３ｅ下まで充分に押し付けることができなくなる。従って、前記突出長さＷの下限値を１５ｍｍ以上、上限値を６０ｍｍ以下とするのがより好ましい。

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。例えばフォーマ１０において、アウタクランプ１７を主軸１５に支持させ、インナクランプ１６をアウタクランプ１７に取り付ける構成、及び一方のクランプ体１３を固定し、他方のクランプ体１３のみを接近移動可能に支持する構成、及びビード支持部１１を拡径可能とする構成など適宜に採用することができる。又前記延長部２３を取り替え自在とし、タイヤサイズやカテゴリに応じて突出長さＷを変化させることもできる。

図３に示す構造をなしかつ表１の仕様のクランプ具を有するフォーマを用いて形成した生タイヤを加硫成形し、自動二輪車用タイヤ（１８０／５５ＺＲ１７）を試作した。そして各１００本の試供タイヤにおける、トレッドリング外端での噛み込みに起因するベアの発生数、及びトレッドリングと生タイヤ基体との間のエアー溜まりの発生数を評価した。

なおトレッドリングは、その内面における、タイヤ軸方向の内面巾ＴＷを１６５ｍｍ、内面半径Ｒ２を９８ｍｍ、かつ内面直径Ｄを６１１ｍｍとしている。

（１）ベアの発生数：
トレッドゴムとサイドウォールゴムとの境界位置におけるゴム流れ不良によるベア（凹状の傷）の発生の有無を目視によって検査した。タイヤ外表面に１ｍｍ以上の長さのベアが、タイヤ片側に２個以上有るものをベア発生とした。

（２）エアー溜まりの発生数：
加硫成形後のタイヤにおいて、エアー溜まりに起因するトレッド面の局部的な膨出変形の有無を、トレッド面ゲージを用いて目視検査し、膨出変形が１ヶ所以上あるものをエアー溜まりの発生とした。

表１の如く、実施例のクランプ具を用いて形成した生タイヤでは、トレッドリングと生タイヤ基体との間のエアー溜まりの発生や、トレッドリング外端の噛み込み等が効果的に抑制されているのが確認できる。

本発明のタイヤ製造方法における第２成形の一実施例を説明する断面図である。 それに用いるゴムブラダーの無負荷の自然状態を例示する断面図である。 クランプ具を拡大して示す部分断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の作用効果を説明する線図である。 本発明の製造方法によって形成されたタイヤの一例を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、従来技術及びその問題点を説明する線図である。

符号の説明

１ 生タイヤ
２ 生タイヤ基体
３ トレッドリング
３ｃ タイヤ赤道付近
３ｓ ショルダ部
４ ビード部
１０ フォーマ
１１ ビード支持部
１１Ａ 着座面
１１Ｂ 当接面
１２ ゴムブラダ
１２Ａ 膨張部
１２Ａ１ 根元部分
１４ クランプ具
１６ インナクランプ
１７ アウタクランプ
２３ 延長部
２４ 減径膨張部

Claims (2)

1. フォーマにより保持された生タイヤ基体と、該生タイヤ基体の半径方向外側に配置されかつ生タイヤ基体のトロイド状の膨張とともにこの生タイヤ基体に一体に貼着されるトレッドリングとにより生タイヤを形成する第２成形を有する２ステージ成型法による生タイヤを用いた自動二輪車用タイヤの製造方法であって、
   前記トレッドリングは、既加硫タイヤのトレッドに近似したプロファイルを有し、
   前記第２成形には、前記フォーマによりビード部がロックされた円筒状の生タイヤ基体を、前記ビード部間の軸方向への接近移動とともにその内面を押圧してトロイド状に膨張させるゴムブラダが用いられ、
   該ゴムブラダは、このゴムブラダの向き合う各内側面を保持する両側のインナクランプと、各外側面を保持する両側のアウタクランプとからなるクランプ具により気密に固定され、
   前記ビード部は、前記アウタクランプの半径方向外周面に形成されかつ前記ビード部の底面が着座する着座面とビード部の内側面が当接する当接面とを有するビード支持部にロックされ、
   しかも前記アウタクランプに、向き合う側に突出し前記ゴムブラダに当接しうる延長部を形成するとともに、
   前記延長部の前記当接面からの軸方向の突出長さＷを１０〜６５ｍｍとし、この延長部により前記ゴムブラダの膨張に際しての膨張部の根元部分を絞ることによって、タイヤ軸を含む子午断面において、前記生タイヤ基体のトレッド側の半径Ｒ１を、前記トレッドリングのタイヤ赤道付近の内面の半径Ｒ２よりも小に減じた減径膨張部を生タイヤ基体に形成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. 前記ビード部同士を接近させながら、１００ｋＰａ以下の低内圧を充填してゴムブラダーを膨張させ前記減径膨張部の頂部をトレッドリングのタイヤ赤道付近に当接させる段階と、その後充填内圧を１００ｋＰａよりも大に上昇させてゴムブラダーの接触位置をショルダ側に移動させる段階とを含むことを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用タイヤの製造方法。

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