JP6536161B2 - 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、耐久性に優れた凸状模様を提供し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。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。

例えば、下記特許文献１は、上述の空気入りタイヤについて、帯状のゴムストリップを螺旋状に巻回して非黒色ゴム層を形成する製造方法を提案している。

しかしながら、特許文献１の製造方法は、ゴムストリップ同士の境界が凸状模様の割れの起点になり易く、凸状模様の耐久性に問題があった。

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、優れた耐久性を具えた凸状模様を有す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３〜１５°の角度で傾斜してい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において、前記非黒色ゴム層は、前記非黒色ゴムストリップが互いに巻き重ねられて形成され、前記非黒色ゴムストリップ同士の重なり量は、前記非黒色ゴムストリップの幅の５０％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において、前記非黒色ゴムストリップの厚さは、０．５〜１．０mm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において、前記カバーゴム層は、１枚のゴムシートで形成されるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの製造方法は、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、生タイヤの前記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前記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。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非黒色ゴムストリップは、サイドウォール仮想輪郭面に対して３〜１５°の角度で傾斜している。

一般に、走行時、サイドウォール部は、タイヤ半径方向に圧縮及び引張変形が繰り返し生じる。一方、サイドウォール仮想輪郭面から隆起した凸状模様には、応力が集中し易い。このため、凸状模様を形成するゴムストリップが、サイドウォール部の外面に対して大きい角度で傾斜して配されている場合、ゴムストリップ同士の境界が割れの起点となる傾向がある。

本発明では、ゴムストリップがサイドウォール仮想輪郭面に対して３〜１５°という小さい角度で傾斜しているため、互いに接触する非黒色ゴムストリップの境界は、前記子午線断面において、サイドウォール仮想輪郭面に沿ってのびる。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、前記境界は、凸状模様の割れの起点とはなり難いため、凸状模様の耐久性が高められる。

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。 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。

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。図２では、サイドウォール部３に「Ｆ」の文字が形成された実施形態が示される。前記サイドウォール仮想輪郭面１０は、凸状模様１２が無いとした場合のサイドウォール部３の輪郭面である。

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の少なくとも一部が非黒色ゴム１５で形成される。非黒色ゴム１５は、例えば、白色のものが好適に採用される。

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の外面に現れる黒色ゴム１６からなるカバーゴム層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２６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２６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。

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２９が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２９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２９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２９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２９は、サイドウォール仮想輪郭面１０に対して３〜１５°の角度θ１で傾斜している。

図３に示されるように、カバーゴム層１８は、例えば、０．５〜２．０mmの厚さｔ１を有し、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。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３０（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。

カバーゴム層１８は、例えば、１枚のゴムシートが非黒色ゴム層２２の外側に配されることにより形成される。カバーゴム層１８は、このような態様に限定されず、例えば、帯状の黒色ゴムストリップが非黒色ゴム層２２の外側に螺旋状に巻回されて形成されても良い。

〔加硫成形工程〕
図５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５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６（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６（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６（ｂ）において、図６（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６（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６（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。これにより、凹部３７内にカバーゴム層１８及び非黒色ゴム層２２が導かれるとともに、凹部３７内の空気がベントホール３８から排出される。

図７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７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。

〔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８には、除去工程後の凸状模様１２の拡大斜視図が示されている。図８に示されるように、本発明の空気入りタイヤの製造方法では、上述のように、非黒色ゴムストリップが螺旋状に巻回されることにより、非黒色ゴム層２２が形成されている。このため、隆起面に現れたカバーゴム層１８と非黒色ゴム層２２との境界４０の内、ゴムストリップの巻回方向Ａに沿ってのびる第１部分４１は、直線状に形成され、かつ、前記巻回方向Ａに直交する第２部分４２は、ジグザグ状又は波状に形成される。このような境界４０は、加硫金型に加工を施すことなく、凸状模様１２の見栄えを高めるのに役立つ。

しかも、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２９は、サイドウォール仮想輪郭面１０に対して３〜１５°の角度θ１で傾斜している。このため、互いに接触する非黒色ゴムストリップ２９の境界４６は、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３が圧縮又は引張変形した場合であっても、前記境界４６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。

上述の効果をさらに発揮させるために、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２９の角度θ１は、好ましくは３〜７°が望ましい。

非黒色ゴム層２２の外面は、非黒色ゴムストリップ２９の端面４３と主要面４４（ゴムストリップの外面の内、端面４３を除いた面）とを交互に含んでいるが、非黒色ゴム層２２の外面は、主要面４４の面積の割合が大きいのが望ましい。このため、最も外側で巻回された非黒色ゴムストリップ２９同士の重なり量Ｗ２は、非黒色ゴムストリップの幅Ｗ１の好ましくは６０％以下、より好ましくは５０％以下である。これにより、非黒色ゴム層２２の外面が滑らかになり、カバーゴム層１８との密着性が高められる。

図３に示されるように、非黒色ゴム層２２として配されたゴムストリップの内、好ましくは５０％以上、より好ましくは８０％以上のゴムストリップが、前記角度θ１（図４に示す）で傾斜しているのが望ましい。望ましい態様として、本実施形態では、非黒色ゴム層２２として配された全てのゴムストリップが、前記角度θ１で傾斜している。

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２２５／７０Ｒ１６の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。比較例として、サイドウォール仮想輪郭面に対する黒色ゴムストリップの角度θ１が１５°よりも大きい空気入りタイヤが試作された。各テストタイヤの凸状模様の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、凸状模様の耐久性が優れ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
１８ カバーゴム層
２０ サイドウォールゴム
２２ 非黒色ゴム層
２９ 非黒色ゴムストリップ

Claims (4)

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、局部的な凹み部を有するサイドウォールベースゴムと、前記凹み部に設けられた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３〜１５°の角度で傾斜していることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記非黒色ゴム層は、前記非黒色ゴムストリップが互いに巻き重ねられて形成され、
   前記非黒色ゴムストリップ同士の重なり量は、前記非黒色ゴムストリップの幅の５０％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. 前記非黒色ゴムストリップの厚さは、０．５〜１．０mmである請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記非黒色ゴム層は、全体が前記非黒色ゴムストリップで形成され、
   前記子午線断面において、前記非黒色ゴム層として配された全ての前記非黒色ゴムストリップが、前記サイドウォール仮想輪郭面に対して３〜７°の角度で傾斜している請求項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。

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