JP5706239B2 - タイヤ製造方法及びクッションゴム - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの製造方法に関し、より詳細には外観に優れたタイヤを製造することが可能な方法に関する。

従来、タイヤの土台となる台タイヤと、当該台タイヤの外周面に配置され、路面と接地するトレッドゴムとを一体化して形成されるタイヤの製造方法としては、まず台タイヤの外周面にトレッドゴムを貼り付けるための貼付面を形成し、当該貼付面に未加硫のクッションゴムを配置する。その後、クッションゴムを介して貼付面に帯状のトレッドゴムを載置し、さらに台タイヤに沿って巻き付けられるトレッドゴムの端面同士をクッションゴムにより接合する。そして、クッションゴムにより一体化された台タイヤ及びトレッドゴムを加硫缶と呼ばれる加硫装置内に投入することにより、台タイヤとトレッドゴムとが分離不能に一体化された最終製品としてのタイヤを得る方法が知られている。
例えば、特許文献１には、トレッドゴムの幅方向両端部にトレッドゴムよりも薄肉状のひれ部を形成することにより、台タイヤとトレッドゴムとの境界に段差等が生じることを防止して、外観が優れたタイヤを得る方法が提案されている。
しかしながら、上記方法にあっては、台タイヤとトレッドゴム間に存在するクッションゴムについては考慮されているものの、トレッドゴムの端面間に存在するクッションゴムについては考慮されておらず、加硫時においてトレッドゴムの端面間に存在するクッションゴムの流出により外観が損なわれることが懸念される。
具体的には、加硫時においてトレッドゴムの端面間に存在するクッションゴムが、トレッドゴムの表面上に流出し、トレッドゴムの踏面側に形成されたトレッド溝を埋めてしまう事態が想定され、トレッド溝の外観を損ねるとともに、固化したクッションゴムがトレッド溝の排水性を妨げる堰として機能してしまうことが懸念される。

特開２０００−７９６４１号公報

そこで本発明は、上記課題を解決するため、トレッドゴムの端面の間に介在する未加硫のクッションゴムの流出を確実に防止し、製品としてのタイヤの外観及び機能に悪影響を与えることのないタイヤの製造方法を提供する。

前記課題を解決するための態様として、未加硫のクッションゴムが配置された台タイヤのトレッド貼付面に帯状のトレッドゴムを円周方向に沿って巻き付け、未加硫のクッションゴムを加硫することによりタイヤを製造する態様であって、トレッド貼付面に巻き付けられるトレッドゴムの巻き付け方向端面同士を、当該端面の断面形状と同一の断面形状に予め形成されたクッションゴムにより接合する工程を含むものとした。
本態様によれば、トレッド貼付面に巻き付けられるトレッドゴムの巻き付け方向端面同士が当該端面の断面形状と同一の断面形状を有するクッションゴムにより接合されることから、未加硫のクッションゴムがトレッドゴムの表面に流出し難くなり、加硫後のトレッド表面に固化したクッションゴムが残存することを確実に防止できる。
また、他の態様として、巻き付け方向端面を含むトレッドゴムの領域に、トレッドゴムに形成されたトレッド溝に合致する加硫パッドを配設する工程を含むものとした。
本態様によれば、巻き付け方向端面を含むトレッドゴムの領域に、トレッドゴムに形成されたトレッド溝に合致する加硫パッドが配設されることから、巻き付け方向端面に存在するクッションゴムが流出する空間がなくなるため、クッションゴムがトレッドゴムの表面に流出し、加硫後のトレッド溝に固化したクッションゴムが残存することをより確実に防止できる。
また、他の態様として、加硫パッドが配設されるトレッドゴムの領域に、トレッド溝と連通する複数の凹部を形成する工程を含む態様とした。
本態様によれば、前記態様から生じる効果に加え、未加硫のクッションゴムがトレッドゴム及び加硫パッドの境界を伝ってトレッドゴムの表面に流出した場合であっても、流出したクッションゴムがトレッド溝と連通する複数の凹部内に流れ込むため、トレッド溝内において、固化したクッションゴムが残存することをより確実に防止できる。

台タイヤとトレッドゴムとの関係を示す斜視図である。 トレッドゴムの接合部を示す拡大斜視図である。 加硫パッドを示す斜視図である。 加硫パッドをトレッドゴムの外周面に配置した状態を示す径方向断面図である。

以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、実施形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。

図１は、加硫済みの台タイヤ１と当該台タイヤ１に貼付される加硫済みのトレッドゴム３とを示す斜視図である。以下、同図を用いて、製品としてのタイヤの製造方法について説明する。
同図においてタイヤの土台となる台タイヤ１は、概略、切削工程、トレッドゴム貼付工程及び加硫工程を経て製品としての機能を発揮し得るタイヤとして製造される。
台タイヤ１には、例えば使用済みのタイヤのトレッドゴムや、予め成型された台タイヤ製造用タイヤの外周面を図外のバフ掛け装置によって切削することにより、円周方向の外周面に沿ってトレッド貼付面１Ａが形成される。台タイヤ１のトレッド貼付面１Ａは、クッションゴムとの定着のし易さを考慮して目粗しされた状態であって、円周方向に沿って均一に形成される。

切削工程においてトレッド貼付面１Ａが形成された台タイヤ１は、トレッド貼付工程へと搬送される。トレッド貼付工程においては、台タイヤ１を図外の保持装置にセットし、台タイヤ１に内圧を加えた状態で保持する。そして、内圧が印加された状態の台タイヤ１のトレッド貼付面１Ａには、円周方向に沿って均一の厚さとなるようにクッションゴム２が配置される。クッションゴム２は、トレッド貼付面１Ａの全域を覆うように帯状に成形された未加硫のゴム部材であって、後の加硫工程において加硫が進行することにより台タイヤ１とトレッドゴム３とを強固に一体化させた状態で固化する。

クッションゴム２の配置が完了すると、台タイヤ１のトレッド貼付面１Ａには、予め加硫成形されたトレッドゴム３が台タイヤ１の円周方向に沿って巻き付けられる。
トレッドゴム３は、台タイヤ１のトレッド貼付面１Ａの周長と略同一の長さに加硫成形された帯状のゴム部材である。
トレッドゴム３は、台タイヤ１のトレッド貼付面１Ａに沿って、円周方向に巻き付けられ、巻き付け方向の端面（以下、巻付開始端面という）３ａ及び端面（巻付終了端面）３ｂ同士を突き合わせた状態で接合される。巻付開始端面３ａと巻付終了端面３ｂとの間には、図２に示す形状のクッションゴム４が介在しており、トレッドゴム３はクッションゴム２及びクッションゴム４の接着力により台タイヤ１と予備的に一体化される。
トレッドゴム３における路面と接地する踏面側には、複数のトレッド溝により区画されたトレッドブロックを有するトレッドパターンが形成される。なお、図示においては、所謂ブロックパターンを例示するがリブ溝型、ラグ溝型等、他の如何なるトレッドパターンであってもよい。

図２（ａ）は、トレッドゴム３の接合部Ｐを示す拡大斜視図である。
同図に示すように、トレッドゴム３の巻付開始端面３ａと巻付終了端面３ｂとの間には、巻付開始端面３ａ及び巻付終了端面３ｂの断面形状と同一形状を有するクッションゴム４が介在する。同図に示すように巻付開始端面３ａと巻付終了端面３ｂの断面形状は、トレッドゴム３の踏面側に形成されるトレッドパターンに依存する。

以下、本実施形態におけるトレッドゴム３のトレッドパターンについて概説する。
トレッドゴム３における巻付開始端面３ａ及び巻付終了端面３ｂの近傍には、円周方向に延在する複数のトレッド溝１１乃至１５と、当該トレッド溝１１乃至１５と幅方向に延在するトレッド溝によって区画される複数のトレッドブロック１６乃至２１が設けられており、巻付開始端面３ａ及び巻付終了端面３ｂの断面形状は、複数のトレッド溝１１乃至１５によって形成される凹部と、複数のトレッドブロック１６乃至２１によって形成される凸部とが組み合わされた形状である。
また、巻付開始端面３ａ側のトレッド溝１１乃至１５と、巻付終了端面３ｂ側のトレッド溝１１乃至１５とは、突き合わされた状態においてそれぞれ形状が一致するように成型、或いは、切断されている。よって、巻付開始端面３ａと巻付終了端面３ｂが接合されると巻付開始端面３ａ及び巻付終了端面３ｂ同士は形状が一致し、タイヤ円周方向に沿って所定のピッチパターンにより複数のトレッドブロックが配列された状態となる。

未加硫のクッションゴム４は、クッションゴム２と同一の組成により形成されるシート状のゴム部材であって、例えば０・５ｍｍ程度の厚さに成型される。また、クッションゴム４は、上記形状を有する巻付開始端面３ａ及び巻付終了端面３ｂの断面形状と同一の断面形状を有するように形成される。
より詳細には、クッションゴム４には、複数のトレッド溝１１乃至１５によって形成される凹部と対応する凹部３１乃至３５が形成され、さらに、複数のトレッドブロック１７乃至２０によって形成される凸部と対応する凸部３６乃至３９が形成される。
このように、クッションゴム４の半径方向断面形状を巻付開始端面３ａ及び巻付終了端面３ｂの半径方向断面形状と同一の断面形状とすることにより、巻付開始端面３ａ及び巻付終了端面３ｂ同士を突き合わせた状態において、トレッド溝１１乃至１５にクッションゴム４が露出することがなくなるため、加硫されることにより溶融したクッションゴム４がトレッド溝１１乃至１５内で固化，定着し、接合されたトレッド溝１１乃至１５同士の連通を妨げる堰となることを確実に防止することが可能となる。

クッションゴム４の成型方法としては、例えば、所望の厚さに延展されたシート状の未加硫ゴムを予め形成した型により打ち抜き、断面形状が巻付開始端面３ａ及び巻付終了端面３ｂの断面形状と同一のクッションゴム４を成型する方法が挙げられる。また、クッションゴム４のその他の成型方法としては、予め巻付開始端面３ａ及び巻付終了端面３ｂの断面形状と一致する形状に成形された長尺の未加硫ゴムを所定の厚さごとに切断することにより成型してもよい。

図２（ｂ）は、トレッドゴム３の接合部Ｐの一部を拡大して示す斜視図である。以下、同図を用いて、トレッドゴム３に必要に応じて形成される凹部４０について説明する。同図に示すように凹部４０は、巻付開始端面３ａ及び巻付終了端面３ｂの近傍に位置するトレッドブロック１６乃至２１の側面に形成される。
より詳細には、凹部４０は、巻付開始端面３ａと巻付終了端面３ｂとの間からトレッド溝１１乃至１５内に流れ込むクッションゴム４が到達可能な位置に設けられる。さらに詳細には、巻付開始端面３ａ又は巻付終了端面３ｂと最も近いトレッドブロック１６乃至２１の側面に設けられ、かつ、当該トレッドブロック１６乃至２１を区画するトレッド溝１１乃至１５と連通するように形成される。
凹部４０は、トレッドブロック１６乃至２１の側面において、例えば平面視Ｕ字，Ｖ字状となるように形成され、トレッドブロック１６乃至２１の表面に開口するとともに、その深さは、トレッド溝１１乃至１５の溝底に到達する。
このように、トレッド溝１１乃至１５と連通する凹部４０を設けておけば、仮に巻付開始端面３ａと巻付終了端面３ｂとの間から溶融状態のクッションゴム４がトレッド溝１１乃至１５内に流れ込んだとしても、流れ込んだクッションゴム４を凹部４０内に留めることができ、固化したクッションゴム４がトレッド溝１１乃至１５内において連通を妨げる堰となることをより一層防止できる。
なお、凹部４０は、プレス型の加硫装置により成型された帯状のトレッドゴム３に対して切削工具等により設けることや、予めプレス型の加硫装置のモールドに凹部４０の形状を反転させた凸部を形成しておくことにより形成可能である。

上述のクッションゴム４により巻付開始端面３ａと巻付終了端面３ｂとの接合が終了すると、台タイヤ１及びトレッドゴム３は加硫工程に移行するが、その前に台タイヤ１及びトレッドゴム３には、図３に示す加硫パッド５０が装着される。
なお、以下説明する加硫パッド５０は、クッションゴム４の組成等に起因する流れ出し易さによって必要に応じて選択的に装着できるものである。

図３は、トレッドゴム３の接合部Ｐの範囲に装着される加硫パッド５０を示す斜視図である。加硫パッド５０は、例えばシリコンゴム等の耐熱性の高い材料から形成される治具であって、加硫時においてトレッドゴム３の巻付開始端面３ａ及び巻付終了端面３ｂからクッションゴム４がトレッド溝１１乃至１５方向に流れ出ることを防止する。
加硫パッド５０は、トレッドゴム３の幅方向及び接合部Ｐを含む円周方向を被覆可能な大きさに形成される。
また、加硫パッド５０は、トレッドゴム３の踏面側と対向する側にトレッドパターンの形状に対応する嵌合部５１と台タイヤ１の側面の形状に対応する密着部５２とを備える。

嵌合部５１は、トレッドゴム３に形成されたトレッド溝１１乃至１５を含む他のトレッド溝、及び、トレッドブロック１６乃至２１を含む他のトレッドブロックの表面と当接する部分であって、嵌合部５１にはトレッドゴム３のトレッド溝及びトレッドブロックの形状を反転させた凹凸形状が形成される。
より詳細には、嵌合部５１に形成される凹部がトレッドブロックと合致し、嵌合部５１に形成される凸部がトレッド溝と合致する。これにより嵌合部５１は、トレッドゴム３に形成されたトレッドパターンに対して密着して嵌め込まれる。
密着部５２は、台タイヤ１の側面と当接する部分であって、密着部５２には、台タイヤ１の側面形状を反転させた形状が形成される。より詳細には、密着部５２には、台タイヤ１の側面におけるデザインやタイヤ保護部の凹凸形状に対応する形状が形成される。これにより、密着部５２は、台タイヤ１の側面に対して密着する。

図４は、加硫パッド５０をトレッドゴム３に装着した状態を示す径方向断面図である。
同図に示すように加硫パッド５０は、トレッドゴム３に対して、互いに突き合わされた巻付開始端面３ａ及び巻付終了端面３ｂが存在する領域を含むように装着される。加硫パッド５０が装着されると加硫パッド５０の嵌合部５１の凹凸形状が、トレッドブロック及びトレッド溝に嵌め合される。これにより、巻付開始端面３ａと巻付終了端面３ｂとの間に介在するクッションゴム４は、加硫パッド５０により押圧された状態となる。即ち、クッションゴム４は、後述の加硫工程において加硫された場合であっても、接合部Ｐから流れ出ることはない。これに対し、トレッドブロックに形成された凹部４０は、加硫パッド５０が装着された場合であっても、加硫パッド５０により凹部４０内が閉塞されることはない。即ち、加硫パッド５０の嵌合部５１には、凹部４０と合致する形状が形成されておらず、加硫時において凹部４０は開放された状態となる。
よって、加硫パッド５０により押圧されてもなお、トレッドゴム３及び嵌合部５１の表面を伝って接合部Ｐから流出しようとするクッションゴム４が存在する場合であっても流出したクッションゴム４は開放された凹部４０に流れ込むため、加硫完了後のトレッド溝１１乃至１５内にクッションゴム４が残存することを確実に防止できる。

加硫パッド５０が装着された台タイヤ１及びトレッドゴム３は、加硫工程へと搬送される。
加硫工程においては、クッションゴム２；４を介して予備的に一体化された台タイヤ１、トレッドゴム３及び加硫パッド５０を外周より包み込むエンベロープと呼ばれる袋体に投入した後に、エンベロープ内の空気を吸引することによりエンベロープ内を減圧する。
エンベロープ内が減圧状態となることにより、トレッドゴム３が台タイヤ１のトレッド貼付面１Ａに押し付けられた状態となる。

次に、エンベロープ内に投入された台タイヤ１及びトレッドゴム３を図外の加硫缶と呼ばれる加硫装置内に搬入し、所定の圧力及び熱を与えた状態で加硫する。
加硫時においてクッションゴム２；４は、温度が上昇するに伴って徐々に溶融するとともに架橋反応により台タイヤ１とトレッドゴム３と馴染み、加硫完了後、クッションゴム２；４は、常温まで冷却されることにより固化、定着する。
上記工程により、台タイヤ１とトレッドゴム３とがクッションゴム２；４により強固に接合され、製品としての性能を発揮し得るタイヤの製造が完了する。

以上説明したとおり、本実施形態においては、トレッドゴム３の貼付け工程においてトレッドゴム３の巻付開始端面３ａと巻付終了端面３ｂとの間に介在するクッションゴム４の半径方向の断面形状を巻付開始端面３ａ及び巻付終了端面３ｂの半径方向の断面形状と同一形状とし、当該クッションゴム４により巻付開始端面３ａ，巻付終了端面３ｂを接合することにより、未加硫のクッションゴム４がトレッドゴム３の表面、より詳細にはトレッド溝内に流出し難くなり、加硫後のトレッド溝内にクッションゴム４が残存することを確実に防止できる。よって、外観及び機能性に優れたタイヤを得ることができる。
また、上記工程に加えて加硫工程前に加硫パッド５０を装着する工程を経れば、クッションゴム４が嵌合部５１により押圧，閉塞された状態となるため、トレッド溝内に流出し難くなり、加硫後のトレッド溝内にクッションゴム４が残存することをより一層防止できる。
また、上記工程に加えてトレッドゴム３に予め凹部４０を形成しておけば、トレッドゴム３及び嵌合部５１の表面を伝って流出しようとするクッションゴム４がレッド溝内に残存することをより確実に防止できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態に多様な変更、改良を加え得ることは当業者にとって明らかであり、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 台タイヤ、１Ａ トレッド貼付面、２ クッションゴム、３ トレッドゴム、
４ クッションゴム、４０ 凹部、５０ 加硫パッド、Ｐ 接合部。

Claims (4)

1. 未加硫のクッションゴムが配置された台タイヤのトレッド貼付面に帯状のトレッドゴムを円周方向に沿って巻き付け、前記クッションゴムを加硫することによりタイヤを製造する方法であって、
   前記トレッド貼付面に巻き付けられる前記トレッドゴムの巻き付け方向端面同士を、当該端面の断面形状と同一の断面形状に予め形成されたクッションゴムにより接合する工程を含むタイヤ製造方法。
2. 前記巻き付け方向端面を含むトレッドゴムの領域に、前記トレッドゴムに形成されたトレッド溝に合致する加硫パッドを配設する工程を含む請求項１に記載のタイヤ製造方法。
3. 前記加硫パッドが配設されるトレッドゴムの領域に、
   前記トレッド溝と連通する複数の凹部を形成する工程を含む請求項２に記載のタイヤ製造方法。
4. 台タイヤのトレッド貼付面に巻き付けられるトレッドゴムの巻き付け方向端面同士を接合するクッションゴムであって、
   当該クッションゴムの断面形状が前記トレッドゴムの巻き付け方向端面の断面形状と同一形状に形成されたクッションゴム。

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