JP5767509B2 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの外観低下を抑制しうる空気入りタイヤの製造方法に関する。

空気入りタイヤの製造方法では、図３、及び図７（ａ）に示されるように、先ず、円筒状の成形フォーマｆに、シート状のインナーライナーｉや、カーカスプライｂを巻き付けて、該カーカスプライｂの周方向の両端部ｂｔ、ｂｔを重ねあわせたジョイント部ｃ１を具える円筒状カーカスプライｂ１を含む成形体ａが形成される。

次に、前記成形体ａは、慣例に従い、トロイド状にシェーピングされるとともに、カーカスプライｂの外側に予め待機させたベルトプライやトレッドゴム等のゴム部材が貼り付けられて生カバーが形成され、加硫金型（図示省略）内で加硫することにより、空気入りタイヤが製造される。なお、関連する文献としては次のものがある（下記特許文献１参照）。

特開２００８−３０２８６０号公報

しかしながら、上記のような円筒状カーカスプライｂ１は、ジョイント部ｃ１と非ジョイント部ｃ２との境界ｄで大きな剛性段差が形成される。この剛性段差は、図７（ｂ）に示されるように、成形体ａがシェーピングされる際に、前記境界ｄ近傍の非ジョイント部ｃ２におけるカーカスコードｅの間隔を過度に大きくさせるなど、カーカスコードｅのエンズをバラつかせやすい。

このようなカーカスコードｅのエンズのバラツキは、ジョイント部ｃ１に凹み（デント）を生じさせ、タイヤの外観が低下しやすいという問題があった。

また、風船状の弾性体からなるブラダーを用いて、タイヤ内腔面を略均一に押圧しながらシェーピングすることにより、カーカスコードのエンズのバラツキを小さくすることも考えられるが、ブラダーの外形が不均一になりやすく、十分な効果を得るには至っていない。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、成形フォーマに貼り付けられた補強ゴムシートの半径方向外側に、カーカスプライのジョイント部を配置することにより、ジョイント部と非ジョイント部との間の剛性段差を緩和した後、トロイド状に膨張させるとともに、膨張後に補強ゴムシートを取り外すことを基本として、タイヤの外観低下を抑制しうる空気入りタイヤの製造方法をを提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアで折り返されたカーカスプライを含むカーカスを具えた空気入りタイヤを製造するための方法であって、円筒状の成形フォーマに、シート状の補強ゴムシートを貼り付ける工程と、シート状のカーカスプライを巻き付けるとともに、前記補強ゴムシートの半径方向外側に、前記カーカスプライの周方向の両端部を重ね合わせたジョイント部を配置した円筒状カーカスプライを含む第１成形体を形成する第１成形工程と、前記第１成形体をトロイド状に膨張させて第２成形体を形成する第２成形工程と、前記第２成形体から前記補強ゴムシートを取り外すとともに、他のタイヤ部材を貼り合わせて生カバーを成形する第３成形工程と、前記生カバーを加硫成形する工程とを含み、前記補強ゴムシートの周方向長さは、前記ジョイント部の周方向長さよりも大でありかつ前記成形フォーマの周方向長さよりも小であり、しかも、前記補強ゴムシートは、前記ジョイント部の周方向の両端部を、それぞれ周方向にはみ出して設けられていることを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、前記補強ゴムシートは、周方向の端部に向かって厚さが漸減する漸減部を有する請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法である。

また、請求項３記載の発明は、前記第１成形体は、ビードエーペックスを含み、前記補強ゴムシートは前記ビードエーペックスゴムと５mm以上のオーバラップさせて貼り付けられる請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法である。

また、請求項４記載の発明は、前記第１成形体は、ビードコアをさらに含み、
前記補強ゴムシートは、このビードコア間に貼り付けられる請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法である。

また、請求項５記載の発明は、前記補強ゴムシートの周方向の端部と、該端部に周方向で隣接する前記ジョイント部の端部との最短長さが２０〜６０mm、該補強ゴムシートの最大厚さが２．０〜４．０mmである請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法である。

また、請求項６記載の発明は、前記補強ゴムシートのゴム硬度が３０〜６０度である請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法である。

また、請求項７記載の発明は、補強ゴムシートは、シリコン系ゴムである請求項１乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法である。

本発明の空気入りタイヤの製造方法は、円筒状の成形フォーマに、シート状の補強ゴムシートを貼り付ける工程と、シート状のカーカスプライを巻き付けるとともに、補強ゴムシートの半径方向外側に、該カーカスプライの周方向の両端部を重ね合わせたジョイント部を配置した円筒状カーカスプライを含む第１成形体を形成する第１成形工程と、第１成形体をトロイド状に膨張させて第２成形体を形成する第２成形工程と、第２成形体から補強ゴムシートを取り外すとともに、他のタイヤ部材を貼り合わせて生カバーを成形する第３成形工程と、生カバーを加硫成形する工程とを含む。

このような補強ゴムシートは、円筒状カーカスプライのジョイント部と非ジョイント部との境界における剛性段差を緩和でき、第２成形体を均一にトロイド状に膨張しうる。これにより、カーカスコードのエンズのバラツキを抑制しうる。従って、本発明の製造方法は、非ジョイント部の凹み（デント）を効果的に防ぎ、タイヤの外観低下を抑制しうる。

また、補強ゴムシートは、トロイド状に膨張させたのちに取り外されるため、タイヤの性能に影響を及ぼすこともない。

本実施形態の製造方法で製造される空気入りタイヤの断面図である。 第１成形体を成形する工程を説明する断面図である。 （ａ）は補強ゴムシートが貼り付けられた成形フォーマを示す斜視図、（ｂ）はカーカスプライが貼り付けられた成形フォーマを示す斜視図である。 図３（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）は他の実施形態の成形フォーマを示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の成形フォーマにカーカスプライが貼り付けられた状態を示す斜視図である。 第２成形工程を説明する断面図である。 （ａ）は従来の成形体を示す断面図、（ｂ）はシェーピングされた成形体を示す断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１の製造方法（以下、単に「製造方法」ということがある。）では、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５で折り返されたカーカスプライ６Ａを含むカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたベルト層７と、カーカス６の内側に配されかつタイヤ内腔面９ｓをなすインナーライナーゴム９とを具え、例えば乗用車用タイヤの製造に好適に採用される。

前記カーカス６は、少なくとも１枚以上、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａにより構成される。このカーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、この本体部６ａからのびてビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを含む。また、本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのび、かつ硬質ゴムからなるビードエーペックスゴム８が配され、ビード部４が適宜補強される。

前記カーカスプライ６Ａは、タイヤ赤道Ｃに対して例えば７０〜９０度の角度で配列されるカーカスコードの配列体と、該配列体の両面を被覆するトッピングゴムとを含んで構成される。このカーカスコードとしては、例えば、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、又はアラミドなどの有機繊維のコードが好適に採用される。

前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜４０度の角度α２で傾けて配列した少なくとも２枚、本実施形態ではタイヤ半径方向に内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを、各ベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成される。

また、本実施形態のベルトコードには、スチールコードが採用されるが、アラミド、レーヨン等の高弾性の有機繊維のコードも必要に応じて用いることができる。

前記インナーライナーゴム９は、ビードコア５、５間をトロイド状に跨ってタイヤ内腔面９ｓのほぼ全域に配置される。また、インナーライナーゴム９は、例えば、ブチル系ゴム、又はゴム中にハロゲン化ブチルを５０重量部以上含む空気非透過性のゴムからなり、タイヤ内圧を保持するのに役立つ。

次に、本実施形態の上記タイヤ１の製造方法について説明する。
本実施形態の製造方法は、図２及び図６に示されるように、成形フォーマＦに補強ゴムシート１６を貼り付ける工程と、カーカスプライ６Ａを含む第１成形体１０Ａを形成する第１成形工程と、第１成形体１０Ａをトロイド状に膨張させて第２成形体１０Ｂを形成する第２成形工程と、第２成形体１０Ｂから補強ゴムシート１６を取り外して生カバー１Ｌを成形する第３成形工程と、生カバー１Ｌを加硫成形する工程とを含む。

前記補強ゴムシートを貼り付ける工程では、図２、及び図３（ａ）に示されるように、円筒状の成形フォーマＦに、シート状の補強ゴムシート１６が貼り付けられる。本実施形態の補強ゴムシート１６は、軸方向の幅Ｌ２が、周方向の長さＬ１よりも大きい平面視横長矩形状に形成される。

前記第１成形工程では、図２及び図３（ｂ）に示されるように、補強ゴムシート１６が貼り付けられた成形フォーマＦに、シート状のインナーライナーゴム９、シート状のカーカスプライ６Ａ、クリンチゴム４Ｇ、及びサイドウォールゴム３Ｇが順次巻き付けられる。

さらに、これらの巻回体には、ビードコア５、及びビードエーペックスゴム８が配置され、カーカスプライ６Ａ、クリンチゴム４Ｇ、及びサイドウォールゴム３Ｇの両端部を軸方向外側から内側に折り返されることにより、前記第１成形体１０Ａが形成される。

前記カーカスプライ６Ａは、図３（ｂ）、及び図４に示されるように、その周方向の両端部６Ａｔ、６Ａｔを半径方向に重ね合わせたジョイント部１７Ａと、該ジョイント部１７Ａの周方向両側に配される非ジョイント部１７Ｂとを具える円筒状カーカスプライ１７として形成される。

前記ジョイント部１７Ａは、前記補強ゴムシート１６の半径方向外側に配置される。さらに、本実施形態では、ジョイント部１７Ａの周方向の両端部１７Ａｔ、１７Ａｔ間が、補強ゴムシート１６の周方向の両端部１６ｔ、１６ｔよりも、周方向内側に配される。

このような第１成形体１０Ａは、円筒状カーカスプライ１７のジョイント部１７Ａと非ジョイント部１７Ｂとの境界１７ｃにおいて形成される剛性段差が、補強ゴムシート１６によってタイヤ周方向に緩和されるため、前記第２成形工程において、第１成形体１０Ａを均一にトロイド状に膨張させることができる。これにより、カーカスコード１１のエンズのバラツキを効果的に抑制しうる。

従って、本実施形態の製造方法は、従来、大きな剛性段差により、カーカスコード１１のエンズが疎となりがちな前記境界１７ｃ近傍の非ジョイント部１７Ｂで生じる凹み（デント）を効果的に防ぎ、タイヤの外観低下を抑制しうる。

なお、前記補強ゴムシート１６の周方向の端部１６ｔと、該端部１６ｔに周方向で隣接する前記ジョイント部１７Ａの端部１７Ａｔとの最短長さＬ３が小さいと、上記のような作用を効果的に発揮できないおそれがある。逆に、前記最短長さＬ３が大きくても、製造コストが増大するおそれがあるとともに、非ジョイント部１７Ｂにおいて大きな剛性段差が形成され、ユニフォミティが低下するおそれがある。このような観点より、前記最短長さＬ３は、好ましくは２０mm以上、さらに好ましくは２５mm以上が望ましく、また、好ましくは６０mm以下、さらに好ましくは５０mm以下が望ましい。

また、前記補強ゴムシート１６の最大厚さＷ１ｍが小さいと、上記のような作用を効果的に発揮できないおそれがある。逆に、前記最大厚さＷ１ｍが大きくても、第２成形体１０Ｂをトロイド状に膨張させる際の障害となり、各ゴム部材間に空気が残留し、ディフェクトといった加硫不良が生じるおそれがある。このような観点より、前記補強ゴムシート１６の最大厚さＷ１ｍは、好ましくは２．０mm以上、さらに好ましくは２．５mm以上が望ましく、また、好ましくは４．０mm以下、さらに好ましくは３．０mm以下が望ましい。

さらに、補強ゴムシート１６のゴム硬度が小さいと、上記のような凹み（デント）を十分に抑制できないおそれがある。逆に、前記ゴム硬度が大きくても、トロイド状に膨張させる際に、カーカスコード１１を半径方向にバラかせやすく、ユニフォミティが低下するおそれがある。このような観点より、前記ゴム硬度は、好ましくは３０度以上、さらに好ましくは４０度以上が望ましく、また、好ましくは６０度以下、さらに好ましくは５０度以下が望ましい。

なお、前記ゴム硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づき、デュロメータータイプＡにより測定したデュロメータＡ硬さである。

また、補強ゴムシート１６のゴム材料としては、上記ゴム硬度を有するものであれば適宜選択しうるが、とりわけ、離型性に優れるシリコン系ゴムが望ましい。これにより、前記第３工程において、前記第２成形体１０Ｂから補強ゴムシート１６を容易に取り外すことができ、生産性を向上しうる。

また、前記補強ゴムシート１６は、その周方向の端部１６ｔに向かって厚さＷ１が漸減する漸減部１６Ｄを有するのが望ましい。このような漸減部１６Ｄは、補強ゴムシート１６が貼り付けられる非ジョイント部１７Ｂｉと、該補強ゴムシート１６が貼り付けられない非ジョイント部１７Ｂｏとの境界での剛性段差を緩和でき、第２成形体１０Ｂをより均一にトロイド状に膨張させうる。

また、前記補強ゴムシート１６は、図３（ｂ）に示されるように、第１成形体１０Ａのタイヤ赤道Ｃを軸方向に跨って配置されるのが望ましい。これにより、補強ゴムシート１６は、第２成形体１０Ｂの膨張時にカーカスコード１１の間隔が最も大きくなる該タイヤ赤道Ｃ近傍において、カーカスコード１１のエンズのバラツキを効果的に抑制でき、非ジョイント部１７Ｂでの凹み（デント）を効果的に防ぎうる。

さらに、前記補強ゴムシート１６は、図２に示されるように、前記ビードエーペックスゴム８とオーバラップさせて貼り付けられるのが望ましい。これにより、補強ゴムシート１６とビードエーペックスゴム８との間で、第１成形体１０Ａの剛性が相対的に低下するのが抑制され、第２成形工程において、カーカスコード１１のエンズがバラつくのを効果的に抑制しうる。

このような作用を効果的に発揮するために、補強ゴムシート１６とビードエーペックスゴム８とのオーバラップの長さＬ８は、好ましくは５mm以上、より好ましくは１０mm以上、さらに好ましくはビードコア５、５間に亘って貼り付けられるのが最も望ましい。

また、図５（ａ）に示されるように、ゴムシート１６は、該補強ゴムシート１６を沈下させる凹部１８が設けられた成形フォーマＦのセグメントＳに貼り付けられるのが望ましい。これにより、図５（ｂ）に示されるように、シート状のカーカスプライ６Ａは、平坦な面に巻き付けられるため、その巻き付け精度を向上させることができ、ユニフォミティを向上しうる。なお、凹部１８が設けられたセグメントＳは、成形フォーマＦの汎用性の観点より、凹部１８の無い平滑な表面を有するセグメントに取り替え可能であるのが望ましい。

前記第２成形工程では、図６に示されるように、第１成形体１０Ａをトロイド状に膨張させて第２成形体１０Ｂが形成される。

前記第３成形工程では、第２成形体１０Ｂから補強ゴムシート１６を取り外すとともに、ベルトプライ７Ａ、７Ｂ、及びトレッドゴム２Ｇを含むタイヤ部材を貼り合わせて生カバー１Ｌが成形される。このように、補強ゴムシート１６は、第１成形体１０Ａをトロイド状に膨張させたのちに取り外されるため、タイヤの性能に影響を及ぼすこともない。

前記加硫成形する工程では、慣例に従い、生カバー１Ｌを加硫金型（図示省略）内で加硫成形されることにより、図１のタイヤ１が製造される。

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。

図１に示す基本構造を有する空気入りタイヤを、表１に示す補強ゴムシートを用いて試作するとともに、それらの性能がテストされた。また、比較として、ブラダーを用いて第１成形成形体を膨張させた製造方法（比較例２）についても同様にテストされた。なお、共通仕様は以下のとおりである。
タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５
リムサイズ：１５×６．５ＪＪ
ジョイント部の周方向長さＬ５：６mm
シリコン系ゴム：ウエーブ社製のウエーブ・シリコンゴム
テスト方法は、次の通りである。

＜タイヤの外観＞
各試供タイヤが１００本製造され、非ジョイント部において、凹み（デント）の発生の有無を目視により確認した。評価は次のとおりである。
◎：デントがなく、外観に優れる。
○：デントがほとんどなく、外観が良好である。
△：デントが僅かに発生し、外観をやや損ねる。
×：デントが発生し、外観を損ねる。

＜ユニフォミティ（ＲＦＶ）＞
各テストタイヤについて、ＪＡＳＯ Ｃ６０７：２０００のユニフォミティ試験条件に準拠して、ラジアルフォースバリエイション（ＲＦＶ）が下記の条件で測定された。評価は、各ＲＦＶを逆数化し、比較例１を１００とする指数で評価した。数値が大きいほど良好である。
内圧：２００ｋＰａ
荷重：４．６３ｋＮ
速度：１２０ｋｍ／ｈ

＜ディフェクトの発生率＞
各試供タイヤが１００本製造され、サイドウォール部、及びタイヤ内腔面等において、ディフェクトの発生の有無を目視により確認した。評価は、その発生率（％）で表示した。発生率が小さいほど良好である。

テストの結果、実施例の製造方法は、タイヤの外観低下を抑制しうることが確認できた。

１ 空気入りタイヤ
１６ 補強ゴムシート
１７ 円筒状カーカスプライ
１７Ａ ジョイント部

Claims (7)

1. トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアで折り返されたカーカスプライを含むカーカスを具えた空気入りタイヤを製造するための方法であって、
   円筒状の成形フォーマに、シート状の補強ゴムシートを貼り付ける工程と、
   シート状のカーカスプライを巻き付けるとともに、前記補強ゴムシートの半径方向外側に、前記カーカスプライの周方向の両端部を重ね合わせたジョイント部を配置した円筒状カーカスプライを含む第１成形体を形成する第１成形工程と、
   前記第１成形体をトロイド状に膨張させて第２成形体を形成する第２成形工程と、
   前記第２成形体から前記補強ゴムシートを取り外すとともに、他のタイヤ部材を貼り合わせて生カバーを成形する第３成形工程と、
   前記生カバーを加硫成形する工程とを含み、
   前記補強ゴムシートの周方向長さは、前記ジョイント部の周方向長さよりも大でありかつ前記成形フォーマの周方向長さよりも小であり、
   しかも、前記補強ゴムシートは、前記ジョイント部の周方向の両端部を、それぞれ周方向にはみ出して設けられていることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
   
2. 前記補強ゴムシートは、周方向の端部に向かって厚さが漸減する漸減部を有する請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記第１成形体は、ビードエーペックスを含み、
   前記補強ゴムシートは前記ビードエーペックスゴムと５mm以上のオーバラップさせて貼り付けられる請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記第１成形体は、ビードコアをさらに含み、
   前記補強ゴムシートは、このビードコア間に貼り付けられる請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記補強ゴムシートの周方向の端部と、該端部に周方向で隣接する前記ジョイント部の端部との最短長さが２０〜６０mm、該補強ゴムシートの最大厚さが２．０〜４．０mmである請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記補強ゴムシートのゴム硬度が３０〜６０度である請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
7. 補強ゴムシートは、シリコン系ゴムである請求項１乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。

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