JP6523763B2 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、凸状模様がサイドウォール部に設けられた空気入りタイヤの製造方法に関し、詳しくは、凸状模様の見栄えを高め得る空気入りタイヤの製造方法に関する。

従来、サイドウォール部に、標章やタイヤサイズを示す文字、記号又は図形を隆起させた凸状模様が形成された空気入りタイヤが提案されている（例えば、下記特許文献１）。また、前記凸状模様の隆起面に白色等の非黒色ゴムを配することにより、凸状模様のコントラストを向上させ、サイドウォール部の外観の見映えを向上させた空気入りタイヤも提案されている。

このような空気入りタイヤは、サイドウォール部に、非黒色ゴム層と、非黒色ゴム層を覆うカバーゴム層とが配された生タイヤを加硫成形して凸状模様を形成し、この凸状模様の隆起面を覆うカバーゴム層を除去することにより、非黒色ゴム層を出現させて製造される。

しかしながら、このような空気入りタイヤの製造方法は、カバーゴム層を形成するカバーシートのタイヤ周方向の端部同士の重なり部が、凸状模様の隆起面に現れる傾向がある。この場合、カバーゴム層の厚さが不均一となるため、カバーゴム層が十分に除去されずに黒色ゴムが隆起面上に残留し（以下、「黒残り不良」ということがある。）、凸状模様の見栄えを悪化させるおそれがあった。

特開２００５−２１２１９７号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、凸状模様の見栄えを高め得る空気入りタイヤの製造方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部に至るカーカスを具え、前記サイドウォール部に、前記カーカスの外面に沿ったサイドウォール仮想輪郭面から隆起した文字、記号又は図形からなる凸状模様が形成され、前記凸状模様の前記サイドウォール仮想輪郭面に沿った隆起面の少なくとも一部を非黒色ゴムとした空気入りタイヤを製造するための方法であって、前記サイドウォール部の前記カーカスの外側に、前記非黒色ゴムからなる非黒色ゴム層と、前記非黒色ゴム層を覆って前記サイドウォール部の外面に現れる黒色ゴムからなるカバーシートで形成されたカバーゴム層とを含むサイドウォールゴムを配置して生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、前記生タイヤの前記サイドウォール部を、前記凸状模様を成形するための凹部を有する加硫金型で加硫成形することにより、前記サイドウォール部の外面に、隆起面が前記黒色ゴムで覆われた初期の凸状模様を形成する加硫成形工程と、前記初期の凸状模様の隆起面上の前記カバーゴム層を除去し、前記非黒色ゴムを出現させる除去工程とを含むとともに、前記生タイヤ成形工程において、前記非黒色ゴム層は、帯状の非黒色ゴムストリップがタイヤ回転軸の回りに螺旋状に巻回されて形成され、前記カバーゴム層は、前記カバーシートのタイヤ周方向の端部同士が重なる重なり部を含み、前記加硫成形工程において、前記重なり部を、前記凹部の外側で加硫成形することを特徴としている。

本発明の空気入りタイヤの製造方法では、タイヤ回転軸を含む子午線断面において、少なくとも最も外側に巻回された前記非黒色ゴムストリップは、前記サイドウォール仮想輪郭面に対して１５°以下の角度θ１で傾斜しているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの製造方法において、前記角度θ１は、３°以下であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの製造方法では、タイヤ回転軸を含む子午線断面において、前記カバーゴム層の前記サイドウォール部の外面上での端部は、前記非黒色ゴム層の外面の端部から少なくとも５mm以上離間しているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの製造方法において、前記カーカスは、前記トレッド部から前記サイドウォール部を経て前記ビード部のビードコアに至る本体部と、前記本体部に連なりかつ前記ビードコアの廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部とを有するカーカスプライからなり、タイヤ回転軸を含む子午線断面において、前記非黒色ゴム層のタイヤ半径方向の内端は、前記折返し部のタイヤ半径方向の外端よりも少なくともタイヤ半径方向外側に５mm以上離間しているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの製造方法において、前記非黒色ゴムストリップは、長さ方向に直交する断面において、幅方向の中央部から外側に向かって厚さが漸減しているのが望ましい。

本発明の製造方法は、サイドウォール部のカーカスの外側に、非黒色ゴムからなる非黒色ゴム層と、非黒色ゴム層を覆ってサイドウォール部の外面に現れる黒色ゴムからなるカバーシートで形成されたカバーゴム層とを含むサイドウォールゴムを配置して生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、生タイヤのサイドウォール部を、凸状模様を成形するための凹部を有する加硫金型で加硫成形することにより、サイドウォール部の外面に、隆起面が黒色ゴムで覆われた初期の凸状模様を形成する加硫成形工程と、初期の凸状模様の隆起面上のカバーゴム層を除去し、非黒色ゴムを出現させる除去工程とを含む。

生タイヤ成形工程において、非黒色ゴム層は、帯状の非黒色ゴムストリップがタイヤ回転軸の回りに螺旋状に巻回されて形成される。これにより、非黒色ゴムストリップの巻き付けピッチ等を調整することにより、非黒色ゴム層の幅や厚さを自由に変化させることができる。このため、大型の押出機を用いることなく、多品種のタイヤ部材を成形することができる。

カバーゴム層は、カバーシートのタイヤ周方向の端部同士が重なる重なり部を含む。加硫成形工程において、前記重なり部は、加硫金型の前記凹部の外側で加硫成形される。これにより、重なり部は、凹部内に入り込むことがない。換言すれば、初期の凸状模様の隆起面は、重なり部以外の均一な厚さのカバーゴム層で覆われる。従って、除去工程において、隆起面上のカバーゴム層は、黒色ゴムを残留させることなく除去され、凸状模様の見栄えが高められる。

本発明の実施形態で製造された空気入りタイヤの右半分の断面図である。 図１の空気入りタイヤのサイドウォール部の斜視図である。 生タイヤ成形工程における生タイヤのサイドウォール部の拡大断面図である。 最も外側の非黒色ゴムストリップの拡大断面図である。 サイドウォール部の平面図である。 加硫成形工程時のタイヤ及び金型の右半分の断面図である。 （ａ）は加硫成形前のサイドウォール部及び加硫金型の拡大断面図であり、（ｂ）は加硫成形中のサイドウォール部及び加硫金型の拡大断面図である。 加硫成形後のサイドウォール部及び加硫金型の拡大断面図である。 除去工程後の凸状模様の斜視図である。 除去工程後のサイドウォール部の平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態の非黒色ゴムストリップの断面図である。

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には、本実施形態の方法で製造された空気入りタイヤ１のタイヤ回転軸を含む子午線断面図が示されている。

図１に示されるように、空気入りタイヤ１は、トレッド部２から両側のサイドウォール部３を通りビード部４のビードコア５に至るトロイド状のカーカス６と、カーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるベルト層７とを具えている。本実施形態の空気入りタイヤ１は、例えば、小型トラック用又は不整地走行に適したＳＵＶ用として好適に使用されるが、このような用途に限定されるものではない。

カーカス６は、例えば、１枚のカーカスプライ６Ａにより構成される。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、本体部６ａに連なりかつビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部６ｂとを有する。カーカスプライ６Ａは、例えば、有機繊維又はスチールからなるカーカスコードを含んでいる。

図２には、本実施形態の空気入りタイヤ１のサイドウォール部３の斜視図が示されている。図２に示されるように、空気入りタイヤ１は、サイドウォール部３に、カーカス６の外面６ｓに沿ったサイドウォール仮想輪郭面１０（図１に示され、以下、同様である。）から隆起した文字、記号又は図形からなる凸状模様１２が形成される。本実施形態の凸状模様１２は、例えば、サイドウォール部３の全周に亘って設けられ、複数の文字を含んでいる。図２では、サイドウォール部３の一部が示され、「ＡＢＣ」の文字が形成された実施形態が示されている。

図１に示されるように、凸状模様１２は、サイドウォール仮想輪郭面１０と略平行にのびかつタイヤ軸方向の最も外側に位置する隆起面１４を有している。隆起面１４は、少なくとも一部が非黒色ゴムで形成される。非黒色ゴムは、例えば、白色のものが好適に採用される。

図２に示されるように、本実施形態の凸状模様１２の隆起面１４は、主要部が非黒色ゴム１５で形成され、その輪郭に沿って縁取り状に黒色ゴム１６からなるカバーゴム層１８が設けられている。

上記空気入りタイヤ１は、生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、サイドウォール部３の外面３ｓに、初期の凸状模様を形成する加硫成形工程と、初期の凸状模様の隆起面を削ってカバーゴム層１８を除去し、非黒色ゴム１５を出現させる除去工程とを含んで製造される。以下、各工程が説明される。

〔生タイヤ成形工程〕
図３には、生タイヤ成形工程で成形された生タイヤ１Ｇのサイドウォール部３の拡大断面図が示されている。図３に示されるように、本実施形態の生タイヤ成形工程は、カーカス６の外側にサイドウォールゴム２０を配置して生タイヤを成形する。

サイドウォールゴム２０は、カーカス６の外側に配されたサイドウォールベースゴム２１と、非黒色ゴムからなる非黒色ゴム層２２と、非黒色ゴム層２２を覆ってサイドウォール部３の外面に現れるカバーゴム層１８とを含んでいる。

サイドウォールベースゴム２１は、例えば、サイドウォール部３全体を形成し、非黒色ゴム層２２を設けるための局部的な凹み部２３を有している。サイドウォールベースゴム２１は、例えば、帯状のゴムストリップをタイヤ周方向に巻回して形成される。サイドウォールベースゴム２１は、これに限定されず、例えば、１枚のゴムシートがタイヤ回転軸の回りに巻き付けられ、その端部同士がスプライスされたものでも良い。

サイドウォールベースゴム２１のゴム成分としては、例えば、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、及び、天然ゴム等が挙げられ、これらが単独で、又は、２種以上がブレンドされて使用される。

非黒色ゴム層２２は、例えば、サイドウォールベースゴム２１の凹み部２３に設けられている。この非黒色ゴム層２２は、凸状模様１２の隆起面１４（図２に示され、以下、同様である。）が形成されたときに、その主要部を構成し、凸状模様１２のコントラストを高める。このため、非黒色ゴム層２２は、タイヤの一般的な色相である黒色とコントラストをなす色相のゴムが望ましく、本実施形態では、白色ゴムが採用されるが、これに限定されるものではない。

図１に示されるように、望ましい態様として、非黒色ゴム層２２のタイヤ半径方向の内端２９は、折返し部６ｂのタイヤ半径方向の外端８よりも少なくともタイヤ半径方向外側に５mm以上離間している。これにより、走行時、非黒色ゴム層２２の局部的な変形が抑制され、非黒色ゴム層２２の耐久性が高められる。

図３に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤの製造方法では、非黒色ゴム層２２は、帯状の非黒色ゴムストリップ２５がタイヤ周方向に対して５°以下の角度で螺旋状に巻回されて形成される。このような方法は、ゴムストリップの幅、厚さ、又は、巻き付けピッチ等を変化させることにより、大型の押出機を用いることなく、多品種のタイヤ部材を成形できる。

非黒色ゴムストリップ２５は、例えば、長方形状の断面を有している。非黒色ゴムストリップ２５の幅は、例えば、１５〜４５mmであり、好ましくは２０〜３０mmである。非黒色ゴムストリップ２５の厚さは、例えば、０．３〜２．０mmであり、好ましくは０．５〜１．０mmである。

図４には、最も外側の非黒色ゴムストリップ２５の拡大断面図が示されている。図４に示されるように、少なくとも最も外側で巻回された非黒色ゴムストリップ２５は、例えば、サイドウォール仮想輪郭面１０に対して１５°以下の角度θ１で傾斜している。これにより、非黒色ゴムストリップ２５同士の境界４１が、子午線断面において、サイドウォール仮想輪郭面１０に沿うようにのびる。従って、走行時、サイドウォール部が圧縮又は引張変形した場合であっても、前記境界４１は、凸状模様１２の割れの起点とはなり難いため、凸状模様１２の耐久性が高められる。非黒色ゴムストリップ２５が曲がっている場合、前記角度θ１は、サイドウォール仮想輪郭面１０に対する非黒色ゴムストリップ２５の両外端の間を結ぶ直線の角度である。

上述の効果をさらに発揮させるために、前記角度θ１は、好ましくは７°以下、より好ましくは３°以下である。

図３に示されるように、カバーゴム層１８は、非黒色ゴム層２２を覆ってサイドウォール部３の外面３ｓに現れる。カバーゴム層１８のサイドウォール部３の外面３ｓ上での端部１７は、例えば、非黒色ゴム層２２の外面上での端部１３から少なくとも５mm以上離間しているのが望ましい。これにより、カバーゴム層１８の前記端部１７又は非黒色ゴム層２２の前記端部１３を起点とした凸状模様１２の損傷が効果的に抑制される。

カバーゴム層１８は、黒色ゴムからなるカバーシート１９で形成されている。カバーシート１９は、例えば、０．２〜０．８mmの厚さｔ１を有する。このカバーゴム層１８は、凸状模様１２が形成されたときに、その隆起面１４からタイヤ軸方向内方にのびる側面部３６（図２に示す）を黒色にし、凸状模様１２の見映えを向上させるのに役立つ。

図５には、タイヤ全体のサイドウォール部３の平面図が示されている。図５において、カバーゴム層１８の輪郭１８ａが２点鎖線で示されている。また、後の工程で凸状模様１２が形成される部分２８が破線で示されている。凸状模様１２は、上述の通り、サイドウォール部３の全周に亘って設けられており、本実施形態では、複数の文字が集合した文字郡３９（図５では、「ＡＢＣ」の文字）がタイヤ周方向に複数設けられている。

図５に示されるように、カバーゴム層１８は、例えば、１枚のカバーシート１９がタイヤ回転軸の回りに巻き付けられて形成され、カバーシート１９のタイヤ周方向の端部同士が重なる重なり部２４を含んでいる。本実施形態では、タイヤ半径方向に沿ってのびる重なり部２４がタイヤ周方向に１箇所設けられている。カバーゴム層１８は、例えば、カバーシート１９がタイヤ周方向に複数配されるものでも良い。この場合、複数の重なり部２４が形成される。

重なり部２４は、凸状模様１２が形成される部分２８を避けて形成される。

〔加硫成形工程〕
図６には、加硫成形工程で用いられる加硫金型３２の右半分の断面図が示されている。図６に示されるように、本実施形態における加硫金型３２は、タイヤ１のトレッド部２を成形するトレッド加硫金型３３と、サイドウォール部３を成形するサイドウォール加硫金型３４と、ビード部４を成形するビード加硫金型３５とを含む。

図７（ａ）には、加硫成形前のサイドウォール部３及びサイドウォール加硫金型３４の断面図が示されている。図７（ｂ）には、加硫成形中のサイドウォール部３及びサイドウォール加硫金型３４の断面図が示されている。図７（ｂ）において、図７（ａ）に示される各ゴムストリップの断面形状は省略されている。

図７（ａ）に示されるように、加硫成形工程では、サイドウォール部３が、凸状模様１２を成形するための凹部３７を有するサイドウォール加硫金型３４で加硫成形される。

加硫成形時、図７（ｂ）に示されるように、サイドウォール加硫金型３４は、サイドウォール部３の外面に押圧される。また、ベントホール３８から空気が吸引されることにより、凹部３７内が負圧となり、凹部３７内に、熱によって可塑化したカバーゴム層１８及び非黒色ゴム層２２が導かれる。

図８には、加硫成形後のサイドウォール部３及びサイドウォール加硫金型３４の拡大断面図が示されている。図８に示されるように、加硫が終了すると、サイドウォール加硫金型３４が離脱され、サイドウォール部３の外面３ｓに、隆起面１４が黒色ゴム１６で覆われた初期の凸状模様１２ａが形成される。

本発明の空気入りタイヤの製造方法では、加硫成形工程において、カバーシート１９の重なり部２４（図５に示す）を、凹部３７の外側で加硫成形する。具体的には、重なり部２４は、サイドウォール部３の外面３ｓの主要部を押圧するための金型本体面３１で成形される。これにより、重なり部２４は、凹部３７内に入り込むことなくサイドウォール加硫金型３４に押圧される。

〔除去工程〕
除去工程は、加硫成形工程で得られた初期の凸状模様１２ａの隆起面１４のカバーゴム層１８を除去し、非黒色ゴム層２２を出現させる（除去面が仮想線で示されている。）。本実施形態の除去工程は、例えば、回転砥石を用いて、隆起面１４をバフ掛けする方法が好適に採用される。

図９には、除去工程後の凸状模様１２の斜視図が示されている。図９に示されるように、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、重なり部２４が、凸状模様１２を避けた位置に形成される。

これにより、初期の凸状模様の隆起面は、均一な厚さのカバーゴム層１８で覆われる。従って、除去工程において、隆起面上のカバーゴム層は、黒色ゴムを残留させることなく除去され、凸状模様１２の見栄えが高められる。

図１０には、除去工程後のタイヤ全体のサイドウォール部３の平面図が示されている。図１０に示されるように、上述の効果をさらに発揮させるために、重なり部２４は、凸状模様１２から少なくとも５０mm以上、好ましくは１００mm以上の距離Ｌ１で離間しているのが望ましい。

凸状模様１２が、複数の文字が集合した文字郡３９がタイヤ周方向に複数設けられて形成されている場合、重なり部２４は、タイヤ周方向で隣り合う各文字郡３９、３９の間に設けられているのが望ましく、より望ましくは、タイヤ周方向で隣り合う各文字郡３９、３９の間の中央部に設けられているのが望ましい。

図１１（ａ）及び（ｂ）には、本発明の他の実施形態で用いられる非黒色ゴムストリップ２５の長さ方向に直交する断面図が示されている。図１１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、この実施形態の非黒色ゴムストリップ２５は、例えば、長さ方向に直交する断面において、幅方向の中央部２６から端部２７に向かって厚さが漸減している。具体的には、非黒色ゴムストリップ２５は、例えば、平行四辺形又は台形の断面形状を有している。

このような非黒色ゴムストリップ２５は、サイドウォール部に巻回されるとき、厚さが漸減する端部２７同士が重ねられることにより、非黒色ゴム層２２の外面の凹凸が小さくなる。従って、除去工程後の凸状模様の隆起面に現れるゴムストリップの境界が目立たなくなり、凸状模様の見栄えが高められる。しかも、このような非黒色ゴムストリップ２５は、前記境界を起点とした非黒色ゴム層２２の割れを抑制するのに役立つ。

以上、本発明の空気入りタイヤの製造方法について詳細に説明したが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施しうるのはいうまでもない。

図１の基本構造を有するサイズ２３５／７５Ｒ１５の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。実施例として、カバーシートの重なり部が、凸状模様以外の位置に配されたタイヤが試作された。比較例として、カバーシートの重なり部が、凸状模様の隆起面に位置しているタイヤが試作された。各テストタイヤの凸状模様の見栄え及び耐久性がテストされた。テスト方法は、以下の通りである。

＜凸状模様の見栄え＞
タイヤ成形後の凸状模様の見栄えが、テスターの肉眼で確認され、以下の基準で評価された。
Ａ：黒残り不良が発生していない。
Ｂ：黒残り不良がわずかに発生しているが、凸状模様の見栄えは維持されている。
Ｃ：黒残り不良が発生し、凸状模様の見栄えが悪化している。

＜凸状模様の耐久性＞
テストタイヤを下記の条件にてドラム試験機上で連続走行させ、凸状模様の割れ又は凸状模様の縁を形成するカバーゴム層の剥離等の損傷が発生するまでの走行距離が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数であり、数値が大きい程、凸状模様の耐久性が高いことを示す。
装着リム：１６×６．５
タイヤ内圧：２２０kPa
走行時に負荷される荷重：４．５kN
走行速度：６０km/h
テスト結果が表１に示される。

表１から明らかなように、本発明の製造方法で製造された空気入りタイヤは、凸状模様の見栄えを高め、しかも、凸状模様の耐久性を高めていることが確認できた。

２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
６ カーカス
１０ サイドウォール仮想輪郭面
１２ 凸状模様
１４ 隆起面
１５ 非黒色ゴム
１６ 黒色ゴム
１９ カバーシート
１８ カバーゴム層
２０ サイドウォールゴム
２２ 非黒色ゴム層
２４ 重なり部
２５ 非黒色ゴムストリップ

Claims (5)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部に至るカーカスを具え、
   前記サイドウォール部に、前記カーカスの外面に沿ったサイドウォール仮想輪郭面から隆起した文字、記号又は図形からなる凸状模様が形成され、
   前記凸状模様の前記サイドウォール仮想輪郭面に沿った隆起面の少なくとも一部を非黒色ゴムとした空気入りタイヤを製造するための方法であって、
   前記サイドウォール部の前記カーカスの外側に、前記非黒色ゴムからなる非黒色ゴム層と、前記非黒色ゴム層を覆って前記サイドウォール部の外面に現れる黒色ゴムからなるカバーシートで形成されたカバーゴム層とを含むサイドウォールゴムを配置して生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、
   前記生タイヤの前記サイドウォール部を、前記凸状模様を成形するための凹部を有する加硫金型で加硫成形することにより、前記サイドウォール部の外面に、隆起面が前記黒色ゴムで覆われた初期の凸状模様を形成する加硫成形工程と、
   前記初期の凸状模様の隆起面上の前記カバーゴム層を除去し、前記非黒色ゴムを出現させる除去工程とを含むとともに、
   前記生タイヤ成形工程において、前記非黒色ゴム層は、帯状の非黒色ゴムストリップがタイヤ回転軸の回りに螺旋状に巻回されて形成され、
   タイヤ回転軸を含む子午線断面において、少なくとも最も外側に巻回された前記非黒色ゴムストリップは、前記サイドウォール仮想輪郭面に対して７°以下の角度θ１で傾斜し、
   前記カバーゴム層は、前記カバーシートのタイヤ周方向の端部同士が重なる重なり部を含み、
   前記加硫成形工程において、前記重なり部を、前記凹部の外側で加硫成形することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記角度θ１は、３°以下である請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. タイヤ回転軸を含む子午線断面において、前記カバーゴム層の前記サイドウォール部の外面上での端部は、前記非黒色ゴム層の外面の端部から少なくとも５mm以上離間している請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記カーカスは、前記トレッド部から前記サイドウォール部を経て前記ビード部のビードコアに至る本体部と、前記本体部に連なりかつ前記ビードコアの廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部とを有するカーカスプライからなり、
   タイヤ回転軸を含む子午線断面において、前記非黒色ゴム層のタイヤ半径方向の内端は、前記折返し部のタイヤ半径方向の外端よりも少なくともタイヤ半径方向外側に５mm以上離間している請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記非黒色ゴムストリップは、長さ方向に直交する断面において、幅方向の中央部から外側に向かって厚さが漸減している請求項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。

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