JP4915048B2

JP4915048B2 - 空気入りタイヤの製造方法。

Info

Publication number: JP4915048B2
Application number: JP2005047176A
Authority: JP
Inventors: 嘉章橋村
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2025-02-23
Also published as: JP2006231616A

Description

本発明は空気入りタイヤの製造方法に関し、さらに詳しくは、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂及びエラストマーからなる組成物をインナーライナーに使用する場合に発生するエア溜まりを抑制する空気入りタイヤの製造方法に関する。

本出願人は、空気入りタイヤのインナーライナーとして、従来のブチル系ゴムに代えて熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂及びエラストマーからなる組成物を使用することによりタイヤの軽量化を可能にした発明を提案している（特許文献１など）。しかし、熱可塑性樹脂や熱可塑性樹脂及びエラストマーからなる組成物は、これらに延伸を与えると、元の長さに戻ろうとする収縮特性を有するため、未加硫タイヤの成形工程において下記のようなエア溜まりを発生しやすいという問題を有している。

未加硫タイヤの成形工程は、まず一次成形ドラム上にインナーライナー材とカーカス材を順次巻き付けて筒状積層体を形成し、その両側部にビードコアなどの付属部材を取り付ける。ここでカーカス材を巻き付けるときは、周方向の両端部同士を重ねてスプライスするため、スプライス部が段差状に形成される。しかし、端部同士を重ねた段差部には、段差部に沿ってインナーライナー材との間に細長い隙間が形成されるため、この隙間が筒状積層体を二次成形ドラムに移し変えて拡径操作するときエアを抱き込む原因になる。

二次成形ドラムでの拡径操作は、筒状積層体の内側からブラダーを膨張させて所定の径まで拡径するが、上述したように熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂及びエラストマーからなる組成物からなるインナーライナー材は収縮特性を有する上に、未加硫ゴムに対する接着力が低いため、拡径操作の終了後から加硫工程に移されるまでの間に、図６に鎖線で示すように、インナーライナー材５２が収縮することによりカーカス材５３から剥離し、隙間５８が容積を拡大しようとする。この隙間５８の拡大により内部が負圧になり、その隙間５８の幅方向の両端部の開口からエアが吸い込まれるため、さらにエア溜まりが拡大する結果になるのである。

このようにエア溜まりが拡大した状態の未加硫タイヤは、加硫されてもエア溜まりの部分におけるインナーライナーは薄膜の状態であるため破れやすくなっている。したがって、このようなタイヤは不良品として商品の対象にすることは出来ない。
特開２００３−２００４４８号公報

本発明の目的は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂及びエラストマーからなる組成物をインナーライナー材料に使用する場合に発生するエア溜まりを抑制する空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤの製造方法は、一次成形ドラムで熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂及びエラストマーからなる組成物からなるインナーライナーと少なくとも周方向に１箇所の段差状スプライス部を有する未加硫ゴムからなるカーカス層とを積層した筒状積層体を成形し、該筒状積層体を二次成形ドラムで拡径して未加硫タイヤを成形する空気入りタイヤの製造方法において、前記筒状積層体の成形後から該筒状積層体の拡径により前記インナーライナーに１０％の延伸を与えるまでの間に、前記段差状スプライス部に沿って前記インナーライナーとの間に形成される隙間の少なくとも幅方向の両端部域における一部を圧潰することを特徴とするものである。

上述のように本発明によれば、段差状スプライス部に沿ってインナーライナーとの間に幅方向に形成される隙間全長のうち、少なくとも幅方向両端部における一部を含むように圧潰するため隙間の両端部における流路を閉塞状態にし、その流路の閉塞によって拡径操作後のインナーライナーの収縮に伴うエアの流入とエア溜まりの拡大を防止することができる。また、隙間の圧潰を幅方向両端部から更に拡大することによりインナーライナーの剥離の起点になる隙間を消失するため、拡径操作後のインナーライナーの収縮に伴なうエア溜まりの拡大を一層抑制することが可能になる。

本発明において筒状積層体とは、未加硫タイヤの成形工程において一次成形ドラムで成形される初期段階の未加硫タイヤをいい、少なくとも熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂及びエラストマーからなる組成物からなるインナーライナーと未加硫ゴムからなるカーカス層とが積層され、かつカーカス層は少なくとも周方向の１箇所に段差状スプライス部を有する成形体をいう。この筒状積層体は、インナーライナーとカーカス層との間にタイゴム層を介在する形態の場合もあり、また、両端部にビードコアを打ち込んだり、サイドゴムなどを積層した形態の場合もある。

インナーライナーに使用される熱可塑性樹脂やエラストマーは、特に種類は限定されない。例えば、熱可塑性樹脂では、ナイロン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリビニル系樹脂、セルロース系樹脂、フッ素系樹脂、イミド系樹脂などを挙げることができる。また、エラストマーとしては、ジエン系ゴムおよびその添加物、オレフィン系ゴム、含ハロゲンゴム、シリコーンゴム、含イオウゴム、フッ素ゴムなどを挙げることができる。

段差状スプライス部に沿ってインナーライナーとの間に形成される隙間の圧潰操作は、一次成形ドラムで筒状積層体を成形した後から、これを二次成形ドラムに移し変えて拡径を行って、インナーライナーに１０％の延伸を与えるまでの間に実施する必要がある。この圧潰を行う時期は、一次成形ドラムにおける筒状積層体の成形後であれば、これを二次成形ドラムに移し変えるまでの間、或いは二次成形ドラムに移し変えた後にインナーライナーに１０％の延伸を与えるまでの拡径操作中であってもよい。インナーライナーに１０％を超える延伸が与えられた後に圧潰を行っても、二次成形ドラムにおける拡径操作の終了後から始まるインナーライナーの収縮に起因する剥離やエア溜まりの拡大を抑制することが難しくなる。

圧潰を与える場所は、段差状スプライス部に沿って延長する隙間の全長であることが好ましいが、少なくとも幅方向両端域における一部が含まれていれば、必ずしも全長である必要はない。幅方向両端域における箇所から幅方向内側の全域が圧潰されると尚よく、さらに好ましくは幅方向両端域も全域が圧潰されると尚よい。

ここで幅方向両端域としては、周方向に直交する断面において左右のビード部の下端からビードフィラーの上端までの領域であることが好ましい。この圧潰操作により、少なくとも隙間の両端域における箇所で流路が閉塞されるので、拡径操作後にインナーライナーが収縮する際の剥離に伴うエアの吸い込みが阻止され、エア溜まりを拡大させないようにすることができる。

圧潰操作は、上記のように一次成形ドラムで筒状積層体を成形した後から該筒状積層体を二次成形ドラムに移して拡径し、インナーライナーに１０％の延伸が与えられるまでの間に実施することが必須であるが、その後の１０％の延伸を超えた時点や、拡径操作を終了後から加硫工程を行うまでの間の任意の時期に、更に追加的に同様の圧潰操作を行うようにしてもよい。

また、未加硫タイヤの成形工程では、段差状スプライス部の隙間以外にも幅方向の両端或いは片方を外側に開口するエア溜まりが発生することがある。これらのエア溜まりについても、上記段差状の隙間に対する圧潰と同様の圧潰操作を行うようにしてもよく、この付加的操作により一層良好なエア溜まりの拡大防止を可能にすることができる。

以下、本発明の空気入りタイヤの製造方法を、図１〜図５に示す実施形態により具体的に説明する。

図１は、一次成形ドラムにおける筒状積層体の成形工程を示す。

まず、一次成形ドラム１に、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂及びエラストマーからなる組成物からなるインナーライナー２を外装する。このインナーライナー２の外装は予めチューブ状に成形したものを被せるようにするとよい。更に、インナーライナー２の外側に、カーカスコードで補強された帯状の未加硫ゴムからなるカーカス層３を巻き付け、その周方向の両端部同士を互いに重ねて段差状にスプライスすることにより、インナーライナー２にカーカス層３が積層された筒状積層体４を形成する。

上記筒状積層体４には、更にその両端部にビードフィラー５ａ，５ａを付着させたビードコア５，５を打ち込むと共に、これらビードコア５，５およびビードフィラー５ａ，５ａを包み込むようにカーカス層３の両端部をそれぞれ折り返し、更に外側にサイドゴム６，６を積層して、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すような筒状積層体４（一次未加硫タイヤ）を形成する。カーカス層３のスプライス部７には、図２（Ｂ）に示すように、その段差の長手方向に沿ってインナーライナー２との間に隙間８が形成され、その両端部が外側に開口している。このスプライス部７は、タイヤサイズに応じて１箇所に限定されす、周方向に複数箇所に設けられるものもある。

上記のように一次成形ドラム１で成形された筒状積層体４は、次いで、二次成形ドラム１０に移し換えられ、内側からブラダー１４を膨張させるか、或いはブラダーを設けず圧縮空気を供給して、所定の径まで拡径操作を行う。この拡径操作の開始前又は開始から筒状積層体４のインナーライナー２が１０％の延伸を与えられるまでの間に、図３に示すように、二次成形ドラム１０を回転させながら筒状積層体４の外周に押圧ローラ１３を接圧する。

押圧ローラ１３は発泡ゴムなどの弾性に富んだ材料で構成され、その軸方向の長さは、少なくとも筒状積層体４の両端域まで、特にビードフィラー５ａの上端を超えて、そのビードフィラー５ａにオーバラップする領域まで押圧する長さになっている。このように押圧ローラ１３を筒状積層体４の両端域に及ぶ状態で接圧しながら筒状積層体４と相対回転させることにより、カーカス層３とインナーライナー２間に散在するエア溜まりを扱きつつ前方側へ押し出し、最後にスプライス部７の隙間８に沿って両側端部の開口から外側へ追い出す。同時に押圧ローラ１３は隙間８を圧潰して、外からエアが侵入しないように阻止すると共に、カーカス層３とインナーライナー２間にエア溜まりが存在しない密着状態にする。

以後、押圧ローラ１３の押圧を解除するか、又は押圧ローラ１３の押圧を続けたまま所定の径になるまで筒状積層体４の拡径を行った後、最後に、図４に示すように、筒状積層体４の外周にベルト層１１及びトレッドゴム１２が積層して未加硫タイヤＴを完成する。次いで、完成した未加硫タイヤＴは加硫機に送られて加硫されるが、加硫工程に送られるまでの間に、拡径操作後の筒状積層体４内のインナーライナー２が収縮しようとするが、隙間８が圧潰されてカーカス層３に密着状態にな拘束されているため収縮が抑制され、隙間８の開口からのエアの吸い込みやエア溜まりの拡大を招くことはない。

本発明において押圧ローラ１３は、少なくとも筒状積層体４の両端域を押圧するようになっていれば、単一本である必要はなく、２本以上の複数本に分離されていてもよい。

また、圧潰操作に使用する押圧手段としては、押圧ローラである必要はなく、少なくとも筒状積層体４の両端域を押圧する構成になっていれば、図５に例示するように、筒状積層体４の両端部だけを挟圧するようにした挟み機構１５であってもよい。この挟み機構１５は、少なくとも段差状スプライス部７における隙間８の両端域、特にビードコア５およびビードフィラー５ａを押圧するようになっていればよい。また、挟み機構１５の圧潰操作は、二次成形ドラム１０に移し変える前の筒状積層体４に対して行ってもよく、二次成形ドラム１０で拡径操作するときの筒状積層体４に対して行ってもよい。

タイヤサイズが２０５／６５Ｒ１５で、インナーライナーを熱可塑性樹脂及びエラストマーからなる組成物で構成した空気入りタイヤを製造するに当たり、図１から図４に示す未加硫タイヤの成形工程において、図３のように押圧ローラで筒状積層体の外周を押圧して段差状スプライス部の隙間を圧潰した本発明の製造方法（実施例）と、この押圧ローラを使用しなかった従来の製造方法（従来例）とにより、それぞれ５０本づつの未加硫タイヤを成形し、それらを加硫して空気入りタイヤを製造した。

上記両方法で製造された空気入りタイヤについて、インナーライナーの剥離故障発生率を調べた結果、実施例では１％であったが、従来例では１０％であった。

本発明の製造方法における第１成形ドラムの成形工程を示す説明図である。（Ａ）は上記第１成形ドラムで成形された筒状積層体を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図である。本発明の製造方法における第２成形ドラムの成形工程を示す説明図である。図３の工程後の拡径工程を示す説明図である。本発明の圧潰手段の他の実施形態を示す説明図である。従来の製造方法における拡径操作後の筒状積層体を示す断面図である。

符号の説明

１一次成形ドラム
２インナーライナー
３カーカス層
４筒状積層体
５ビードコア
５ａビードフィラー
７スプライス部
８隙間
１０二次成形ドラム
１３押圧ローラ
１４ブラダー
１５挟み機構

Claims

一次成形ドラムで熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂及びエラストマーからなる組成物からなるインナーライナーと少なくとも周方向に１箇所の段差状スプライス部を有する未加硫ゴムからなるカーカス層とを積層した筒状積層体を成形し、該筒状積層体を二次成形ドラムで拡径して未加硫タイヤを成形する空気入りタイヤの製造方法において、
前記筒状積層体の成形後から該筒状積層体の拡径により前記インナーライナーに１０％の延伸を与えるまでの間に、前記段差状スプライス部に沿って前記インナーライナーとの間に形成される隙間の少なくとも幅方向の両端部域における一部を圧潰する空気入りタイヤの製造方法。
前記両端部域における箇所より幅方向内側の隙間を全部圧潰する請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記幅方向の両端部域が周方向に直交する断面において左右のビード部の下端からビードフィラーの上端までの領域である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記隙間の圧潰操作を、前記筒状積層体の外周に押圧ローラーを接圧すると共に互いに相対回転させるように行う請求項１、２又は３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記隙間の圧潰操作を、前記筒状積層体の両端部をそれぞれ内外両側面から挟み機構で挟圧するように行う請求項１又は３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記筒状積層体が前記カーカス層とインナーライナーとの間にタイゴム層を介在させた構成からなる請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。