JP4596717B2 - タイヤの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、カーカス補強体を有しかつ該カーカス補強体の補強要素が側壁内では半径方向（ラジアル）に配置されかつクラウン補強体の領域内では周方向に対して傾斜して配置されたタイヤの製造方法および該方法により製造されるタイヤに関する。
【０００２】
（背景技術）
ラジアル形式のタイヤ、より正確にはラジアルタイヤの非加硫円環状ブランクは、一般に、２つの異なるフェーズからなる方法により製造される。第１フェーズでは、カーカス補強体の円筒状ブランクは円筒状製造ドラム上で製造され、ブランクは、特に、カーカス補強体自体と、該カーカス補強体内のゴムおよび補強体とからなり、これらの要素は、ビードワイヤ、異形要素、ビードフィラー層およびビード補強アーマチャである。第２フェーズでは、カーカス補強体の円筒状ブランクが円環形状となるように膨張され、次に、クラウン補強体を構成する要素が前記円環形状の上に敷かれ、異形要素およびゴム層が、クラウン補強体をカーカス補強体およびトレッドから分離する。次に、円環状の非加硫タイヤブランクが加硫金型内に導入され、前記ブランクには、タイヤの最終寸法となるように僅かな付加成形が施される。
【０００３】
ラジアルタイヤの２フェーズ製造方法は、クロスプライタイヤに使用される１フェーズ（１段階）方法と比較して、より複雑かつコストが嵩む付加設備およびより多くの労力を必要とし、従って必然的に価格がより高くなるという事実があるにもかかわらず、工業的に使用できる唯一の方法であると考えられてきた。
【０００４】
これは、１段階方法によりかつクロスプライタイヤを製造する伝統的設備を使用してラジアルタイヤを製造できるようにすることが優れていると常に考えられてきたことによる。１段階方法は、タイヤブランクの全ての構成要素を１つの同じドラム上で事実上円筒状に組み立てることからなる。
【０００５】
カーカス補強体の補強要素は全子午線方向長さに亘って半径方向の要素であること、およびクラウン補強体のクロス形補強要素がカーカス補強体の補強要素と協働して三角形を形成することから、例えば、粉末状または或る溶媒で溶解した溶液の形態のステアリン酸亜鉛を用いて種々の層および／またはプライを潤滑するか、またはカーカス補強体とクラウン補強体との間にゴム配合物の大きなパッドを敷く等の或る数のトリックを用いない限り、円筒状ブランクを円環状ブランクにする成形を行うことは事実上不可能であるが、これらのトリックは長所より欠点の方が大きい。
【０００６】
フランス国特許第１ ４１３ １０２号は、クラウン補強体の半径方向内方に配置されるラジアルカーカス補強体の部分は不要であることに留意しており、角度ビード内で非伸長性環状要素に係止されかつ独立補強要素で形成されたカーカス補強体を有するタイヤであって、前記独立補強要素が、第１にビードとクラウン補強体との間で半径方向または実質的に半径方向に配置されかつ第２に少なくともクラウン補強体が配置される領域の軸線方向部分で半径方向から実質的に移動した方向に配置されている構成のタイヤを開示している。カーカス補強体はクラウン補強体により仕上げられており、最も簡単な解決法は、補強要素で形成された単一クラウンからなるクラウン補強体を設け、周方向に対する前記補強要素の配向角度の符号がカーカス補強体の補強要素の傾斜部分により形成される配向角度の符号とは逆になるように前記補強要素を配置することである。このようなタイヤ構造は１段階製造方法により製造できる。製造ドラム上には、カーカスプライのラジアル補強要素が前記ドラムの母線に対して実質的に平行になるようにしてカーカスプライが配置される。次にビードワイヤが所定位置に配置され、かつカーカスプライの縁部がビードワイヤの回りに折返されて、ビードフィラーゴムがカーカスプライのターンアップを形成する。次にクラウンプライが敷かれる。クラウン補強要素の方向はカーカスプライの方向に対して適当な角度を形成し、２つのプライ、カーカスおよびクラウンが接着される。次に、このようにして得られた円筒状ブランクが、ビードワイヤと一体化しかつ製造ドラムの膜を膨張させることにより成形される。カーカスプライの補強要素およびクラウンプライの補強要素は、２つのプライが重畳されるゾーンでの出発角度および成形比に基いて新しい角度構造を採用するのに対して、カーカスプライ要素は側壁内でこれらのラジアル方向を実質的に保持する。
【０００７】
上記方法は、複数のカーカス補強プライおよび複数のクラウン補強プライを備えたブランクを得ることを可能にするが、前記プライの補強要素は、クラウンで２つの角度方向（−β、＋γ）または（＋β、−γ）をもつことができるに過ぎない（前記方向は同一ではない（β≠γ））。従って、上記方法は、第１に、０°ドリフトでの過大な横方向スラストを受けない単一クラウンプライを備えたタイヤを得ることは不可能であり、第２に、あらゆる走行形態に有効なタイヤを得ることは不可能である。これは、種々のプライの要素の方向が、三角形補強体が存在する最小軸線方向ゾーンを形成しないという事実による。前掲の参考文献が、最後に述べた欠点の解決法を提案していることは確かである。すなわち、上記構造に他のクラウンプライを付加でき、該クラウンプライの補強要素は、第１プライの補強要素の符号とは逆の符号の方向を有する。しかしながら、円環状ブランクの最終直径の成形後の第２段階では、第２クラウンプライの敷設は、上記方法すなわち、真の三角形補強体をもつブランクの製造方法と同じ方法に従って行なわれるに過ぎない。
【０００８】
（発明の開示）
本発明の目的は、上記欠点を解消すること、および１段階製造方法に非常に近い方法で製造されるタイヤを得ること、およびクラウンプライを有しかつ該クラウンプライの補強要素が、周方向に対して、半径方向下方のカーカスの要素の角度とは逆方向の角度を形成しているタイヤ、または１つのプライから隣接プライにかけて交差している補強要素からなるプライを備えたクラウン補強体を有するタイヤ、または部分的に三角形の形状をもつクラウン補強体を有するタイヤの製造を可能にすることにある。
【０００９】
本発明によれば、側壁内で半径方向のカーカス補強体を有するタイヤの製造方法であって、カーカス補強体の補強要素が、幅Ｌに亘って、周方向に対して角度±γ₂の角度を形成する補強要素からなる少なくとも１つの層を有するクラウン補強体の下で、周方向にβ₂の角度を形成し、最初に、タイヤの全ての構成要素を含む円筒状ブランクを製造する段階を有するタイヤの製造方法において、少なくとも、
ａ）ラジアル補強要素で形成された少なくとも１つのカーカス補強プライが直径Ｄの円筒状製造ドラムの中央部上に敷かれ、
ｂ）非伸長性を有しかつ内径Ｄ₃を有する環状ビード要素と、異形要素およびビードフィラーゴムと、ビード補強アーマチャとが敷かれ、カーカスプライが折返されてカーカスターンアップを形成し、
ｃ）前記プライの中央部は、前記ドラム上で予形成しかつ直径Ｄからより大きい直径Ｄ₁に移行させることにより、前記ラジアル要素が傾斜して周方向に対し

、成形プライと呼ばれる幅Ｌ₀の少なくとも１つの補助プライＮにより行なわれ、補助プライＮは、加硫ゴム配合物内にコーティングされかつ円筒状タイヤブランク用の製造ドラム上に敷かれるテクスタイル要素または金属要素で形成され、
ｄ）異形要素およびゴム要素は、カーカス補強体とクラウン補強体との間に敷

す）の角度だけそれぞれ周方向に対して配向された補強要素で形成された少なくとも１つのクラウンプライの半径方向外方に敷かれ、
ｅ）トレッドのゴム配合物を敷くことにより完成されかつ円筒状ブランクの内径Ｄ₁を、加硫成形金型内のタイヤの円環状ブランクおよび加硫されたタイヤの内径Ｄ₂に変えることにより成形されることを特徴とするタイヤの製造方法が提供される。
【００１０】
前記直径Ｄ₁は、第１に、製造ドラムの直径Ｄより大きく、第２に、環状ビード要素の内径Ｄ₃の０．９５〜１．３倍であり、幅Ｌに亘るカーカスプライの角度変化は幅Ｌ₀の少なくとも１つの補助プライにより行なわれ、該補助プライの補強要素は周方向に対して±αの角度を形成している。
【００１１】
ラジアルカーカス補強体の角度変化は、加硫されかつ２つの補助プライで形成された円筒状スリーブにより行なわれるのが好ましく、補助プライの補強要素は、周方向に対して、それぞれ、９０°および±αまたは±αおよび９０°に等しい角度を形成している。
【００１２】
前記直径Ｄ₁上に敷かれる単一または複数のクラウンプライは、前記直径に成形するプライＮの幅Ｌ₁より大きい単一または複数の幅Ｌ₃₁₁、Ｌ₃₂₂を有している。かくして、１段階方法と呼ぶことができる本発明の方法により製造されるタイヤは、側壁内では半径方向でかつクラウン補強体の半径方向下方では傾斜しているカーカス補強体を設けることができる長所を有し、カーカス補強体の縁部の下には、軸線方向幅Ｌ₃₂₂−Ｌ₁に亘って補強体の縁部に向って変化できかつ軸線方向に増大する傾斜を設けることができる。これにより、軸線方向幅に２つのプライを備えたクラウン補強体の場合には、走行中のタイヤの性能にとって有益な補強体の２つの縁部に三角形の形状を得ることが可能になる。
【００１３】
幅Ｌ₃₁、Ｌ₃₂の２つのクラウンプライが、例えば、±γ₁の角度で配向されかつ幅Ｌ₁₁をもつ要素からなる単一プライであって、この縁部がこれ自体の上に折返されている単一プライで置換されるならば、性能が改善されるであろう。ターンアップの存在によって、クラウン補強体の縁部上に三角形を充分に形成でき、従って、このこと自体は既知であるが、前記縁部に付加剛性を付与できる。
【００１４】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の特徴は、本発明の実施形態を非制限的態様で例示する添付図面を参照して述べる以下の詳細な説明からより良く理解されよう。
【００１５】
図１のタイヤＰは、ラジアルカーカス補強体１を備えた小寸法１７５／７０ Ｒ １３のタイヤであり、ラジアルカーカス補強体１は、各ビード７内でビードワイヤ２に係止され、ターンアップ１１を形成している。ターンアップ１１は、ゴム配合物からなる慣用の異形要素８により、ターンアップ自体のカーカス補強体から軸線方向に分離されている。前記補強体１は、ここに説明する例ではポリエステル補強要素のプライ１を有し、該プライの上にはクラウン補強体３が載置されており、該クラウン補強体３は２つのプライ３１、３２からなる。該プライ３１、３２は、各プライ内で互いに平行でかつ一プライから隣接プライにかけて交差（クロス）している金属ケーブルで形成されており、それぞれ、幅Ｌ₃₁、Ｌ₃₂を有している。回転軸線に最も近いクラウンプライ３１の曲率は、隣接するカーカスプライの部分の曲率と同じではないので、クラウンプライの縁部は、実質的に三角形の異形要素６を介してカーカスプライに結合されている。タイヤＰはまた、トレッド４を、両ビード７と、ゴム内側コーティング層（単一または複数）の内側とに結合する両側壁５を有している。
【００１６】
図２に示すように、カーカスプライ１の補強要素１０は、第１に側壁５およびビード７内で半径方向、すなわちタイヤの周方向に対して実質的に９０°に等しい角度β₀で配向され（「半径方向」とは、半径方向に対して±１５°だけ異なる方向を含むことを意味するものと理解すべきである）、第２に、クラウン補強体３の下で−β₂の角度で半径方向に配向されている。この角度−β₂は、カーカスプライ１と、該プライ１に半径方向に隣接するクラウンプライ３１との間の平行ゾーンの幅Ｌの下で事実上一定である。この角度β₂は、プライ３１の端部での角度β₀に等しくなるまで、赤道平面の両側（前記平行ゾーンの外側）で、或る幅（Ｌ₃₁−Ｌ）に亘って増大している。
【００１７】
クラウンプライ３１、３２の補強要素３１０、３２０について説明すると、該補強要素３１０、３２０は周方向に対して角度＋γ₂、−γ₂を形成している（負号は逆方向であることを示す）。これらの角度＋γ₂、−γ₂は前述の幅Ｌに亘って一定であり、かつ各クラウンプライの縁部に向って僅かに増大している。前記角度＋γ₂、−γ₂は絶対値が互いに等しく、かつ３°の範囲内で角度β₂に等しい。
【００１８】
上記タイヤは、円筒状の製造ドラムＴ上で製造された円筒状タイヤブランクを成形することにより加硫金型内で得られる円環状タイヤブランクの加硫から得られる。本発明の製造方法の第１工程（図３）は、πＤの周長を有するドラムＴ上に、成形プライと呼ばれる補助プライＮを敷くことからなる。成形プライＮは、加硫されており、周方向に対して図示の例では９°の角度α₀（図３Ａ）を形成する芳香族ポリアミドの補強要素で形成されており、かつ１０％の相対伸びで測定して実質的に３ＭＰａに等しい小さい割線伸び係数の加硫ゴム配合物が両面にコーティングされている。前記円筒状成形プライＮは幅Ｌ₀を有する。成形プライＮの半径方向上方にはカーカスプライ１が敷かれ、該カーカスプライ１はラジアル要素１０を有している。必要に応じて、２つのプライすなわち成形プライＮとカーカスプライ１との間を幅Ｌ₀に亘って接着する。加硫された２つの補助プライ（該プライの補強要素は周方向に対して９０°および９°の角度を形成する）からなるスリーブの使用は、単一の成形プライの使用と比較して、スリーブとカーカスプライとの間のいかなる接着も不要になるという長所を有し、両プライ間の接触圧力は所望の角度変化をカーカスプライに付与するのに充分なものである。
【００１９】
ドラムの中央部の直径は、値Ｄから、本発明の方法の第２工程を構成する値Ｄ₁（１．１Ｄに等しい）に変えられる（図４および図４Ａ）。ドラムの直径の増大により引き起こされた周方向の伸びの後に、カーカスプライ１を、そのラジアル補強要素と、幅が小さくかつ傾斜補強要素を備えたプライＮとに接着させることにより、両プライが接着する部分では両プライの補強要素が周方向に対して形成する角度を変化させることができるのに対し、カーカスプライ１のみが存在する部分では前記角度は変化されない。この予形成時に、成形プライＮの軸線方向幅Ｌ₀はＬ₁に減少されている。プライＮの要素は同じ方向を保持するが、角度α₀は角度α₁へと減少される。一方、接着がなされている幅Ｌ₁の主要部でのカーカスプライの要素は逆方向に配向されており、−β₁の角度を形成している。角度α₁および角度β₁が出発値および伸び量τに基いて定められることは明白であり、前記値は次式により近似的に計算される。
【００２０】
【数１】

本発明の方法のこの第３工程は、直径Ｄ₁のドラム上に、第１に、クラウンプライ（３１、３２）の縁部とカーカスプライ１とを分離するための異形要素６を敷き、第２に、クラウンプライ自体を敷くことからなる。カーカスプライは、常に成形プライＮに完全に接着される。一方のプライ３１から隣接プライ３２にかけて交差する両クラウンプライ（３１、３２）の補強要素（３１０、３２０）は、周方向に対してそれぞれ角度γ₁および角度−γ₁を形成し、これらの絶対値はβ₁の値に等しい。両プライ３１、３２の軸線方向幅Ｌ₃₁₁、Ｌ₃₁₂は、成形プライＮとカーカスプライ１との接着ゾーンの幅Ｌ₁より、幅Ｌ₁の８０％より小さい量（図示の例では、幅Ｌ₁の５３％）だけ大きい。両幅Ｌ₃₁₁、Ｌ₃₁₂は、最大幅例えば幅Ｌ₃₁₁の０〜１０％の間で変化する量だけ互いに異なっている。
【００２１】
タイヤ製造の仕上げに必要なゴムからなるトレッド４および全ての層の敷設後の第４工程は、製造ドラムＴの直径をＤにすることにより、製造されたばかりのタイヤブランクを成形プライＮから取り外すことからなる。加硫プライＮと非加硫カーカスプライとの間の接着は、所望の角度変更を行なうのには充分であるが、両プライの分離を防止するのに充分なほど強力ではない。
【００２２】
次に、円筒状タイヤブランクが適当な加硫金型内に敷かれる。次にこのブランクは、加硫タイヤの赤道平面内で測定した内径である直径Ｄ₂へと拡大される。カーカスプライ１およびクラウンプライ３１、３２は周方向の伸びを受け、これにより、それぞれの補強要素の角度が変化される。すなわち、角度−β₁、＋γ₁、−γ₁は、角度−β₂、＋γ₂、−γ₂となる。図示の例では、種々の角度の値は、次表に示すように要約される。
【００２３】
【表１】

軸線方向幅Ｌ₃₁₁、Ｌ₃₂₂については、これらはそれぞれＬ₃₁、Ｌ₃₂となる。すなわち、接着幅Ｌ₁は、カーカスプライ１とクラウン補強体３との間の平行ゾーンの幅Ｌに実質的に等しくなる。前記ゾーンの外側には、幅Ｌ₃₁₁、Ｌ₃₂₂が幅Ｌ₁より大きくなるように選択されているという事実から、９０°に非常に近い方向をもつカーカスプライ１の補強要素１０との間に三角形部分が形成されている。一方、クラウンプライ３１、３２の縁部の補強要素は、周方向に対して、ほぼ０〜２０°の間で変化できる、＋γ₂および−γ₂より大きい角度を形成する。この三角形部分の軸線方向幅は適度の大きさであるので、最終段階でのタイヤの成形が妨げられることは全くない。
【００２４】
図６Ａおよび図６Ｂは、上記方法で製造できるタイヤの第２実施形態を示す、それぞれ、子午線方向断面図および平面図である。前の実施形態と同様に、このタイヤは、ビード７内で非伸長性環状要素２に係止されかつ独立補強要素１０で形成されたカーカス補強体１を有している。独立補強要素１０は、第１に、タイヤのビード７とクラウンとの間で半径方向または実質的に半径方向に配置されかつ第２に、カーカス補強体１とクラウン補強体３との間の平行ゾーンの少なくと

クラウン補強体３は、周方向に対して±γ₂に等しい角度を形成する補強要素で形成された単一のクラウンプライ３１からなる。クラウンプライ３１の縁部は該クラウンプライ３１自体の上に折返されており、ターンアップＬ₃₁間の軸線方向距離は幅Ｌより大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 加硫金型内で加硫された、本発明の第１実施形態によるタイヤを示す子午線方向断面図である。
【図２】 タイヤの種々の補強要素を上から見た平面図である。
【図３】 補強体を順番にドラム上に敷く１つの段階を示す子午線方向断面図である。
【図３Ａ】 図３の段階での種々の補強体を示す平面図である。
【図４】 補強体を順番にドラム上に敷く１つの段階を示す子午線方向断面図である。
【図４Ａ】 図４の段階での種々の補強体を示す平面図である。
【図５】 補強体を順番にドラム上に敷く１つの段階を示す子午線方向断面図である。
【図５Ａ】 図５の段階での種々の補強体を示す平面図である。
【図６Ａ】 本発明の第２実施形態によるタイヤを示す子午線方向断面図である。
【図６Ｂ】 本発明の第２実施形態によるタイヤを示す平面図である。

Claims (3)

1. 側壁内で少なくとも１つのカーカス補強プライ（１）で構成された半径方向のカーカス補強体（１）を有するタイヤの製造方法であって、カーカス補強体（１）の補強要素が、周方向に対して±γ₂の角度を形成する補強要素（３１０、３２０）からなる少なくとも１つの層（３１、３２）を有するクラウン補強体（３）の下で、周方向に
   

   

   の角度を形成し、最初に、タイヤの全ての構成要素を含む円筒状ブランクを製造する段階を有するタイヤの製造方法において、少なくとも、
   ａ）ラジアル補強要素（１０）で形成された少なくとも１つのカーカス補強プライ（１）が直径Ｄの円筒状製造ドラムの中央部上に敷かれ、
   ｂ）非伸長性を有しかつ内径Ｄ₃を有する環状ビード要素（２）と、異形要素およびビードフィラーゴム（８）と、ビード補強アーマチャとが敷かれ、カーカス補強プライ（１）が折返されてカーカスターンアップ（１１）を形成し、
   ｃ）前記カーカス補強プライ（１）の中央部は、前記ドラムＴ上で予形成しかつ直径Ｄからより大きい直径Ｄ₁に移行させることにより、前記ラジアル補強要素（１０）が傾斜して周方向に対して
   

   

   の角度を形成する角度変化を受け、幅Ｌのカーカス補強プライ（１）の角度変化は、成形プライと呼ばれる幅Ｌ₀の少なくとも１つの補助プライＮからなるスリーブにより行なわれ、補助プライＮは、傾斜補強要素を備え加硫ゴム配合物がコーティングされかつ円筒状タイヤブランク用の製造ドラムＴ上に敷かれるテクスタイル要素または金属要素で形成され、
   ｄ）クラウン補強体（３）の縁部とカーカスプライ（１）とを分離するための異形要素（６）およびゴム要素は、カーカス補強プライ（１）上に敷かれ、次に、
   

   

   （ここで、γ₁は、｜γ₁｜−｜β₁｜≦７を満たす）の角度だけそれぞれ周方向に対して配向された補強要素（３１０、３２０）で形成された少なくとも１つのクラウンプライ（３１、３２）が、タイヤの半径方向外方に敷かれ、
   ｅ）トレッド（４）の単一または複数のゴム配合物を敷くことにより完成されかつ円筒状ブランクの内径Ｄ₁を、加硫成形金型内のタイヤの円環状ブランクおよび加硫されたタイヤの内径Ｄ₂に変えることにより成形される、
   段階を有し、
   前記ラジアル補強要素（１０）で形成されたカーカス補強プライ（１）の角度変化は、加硫されかつ２つの補助プライＮで形成された円筒状スリーブにより行なわれ、２つの補助プライＮの補強要素は、周方向に対して、それぞれ、９０°および±αまたは±αおよび９０°に等しい角度を形成することを特徴とするタイヤの製造方法。
2. 前記直径Ｄ₁は、第１に、製造ドラムの直径Ｄより大きく、第２に、環状ビード要素（２）の内径Ｄ₃の０．９５〜１．３倍であることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記直径Ｄ₁上に敷かれる単一または複数のクラウンプライ（３１、３２）が、成形プライＮの幅Ｌ₁より大きい単一または複数の幅Ｌ₃₁₁、Ｌ₃₂₂を有することを特徴とする請求項１記載の方法。

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