JP6836390B2

JP6836390B2 - 空気入りタイヤ及びその製造方法

Info

Publication number: JP6836390B2
Application number: JP2016253734A
Authority: JP
Inventors: 之博佐々木
Original assignee: Toyo Tire Corp
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2021-03-03
Anticipated expiration: 2036-12-27
Also published as: JP2018103516A

Description

本発明は、空気入りタイヤ及びその製造方法に関するものである。

従来、空気入りタイヤの製造方法として、ドラムに対してストリップゴムを螺旋状に巻回して環状のゴム材料を形成するようにしたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、前記従来の方法では、ストリップゴムを巻回する際、ストリップゴム間にエアが混入することを防止するために、貼付位置の近傍で冷却する必要がある等、製法が複雑化する。

また、ストリップゴムは、螺旋状に巻回する際、重なり部分とそうでない部分とで段差が生じやすい。この場合、タイヤ内径側と外径側とで二重で貼られると、形成された段差にエアが混入しやすい。

特開２０１５−１００９２５号公報

本発明は、リボン工法であってもエアの混入を効果的に防止することのできる空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
帯状の第１ストリップゴムを供給する第１ステップと、
前記第１ストリップゴムを螺旋状に巻き付けてベース層を形成する第２ステップと、
帯状の第２ストリップゴムを供給して、該第２ストリップゴムを前記ベース層に対して螺旋状に巻き付けてキャップ層を形成する第３ステップと、
を備え、
前記第２ステップでは、前記第１ストリップゴムの送りピッチを、前記第１ストリップゴムの幅寸法の４５％以上５５％以下とし、
前記第３ステップでは、前記第２ストリップゴムの送りピッチを、前記第２ストリップゴムの幅寸法とすることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法を提供する。

これによれば、ストリップゴムを螺旋状に巻回する際、順次重なるストリップゴムの重なり寸法を適切なものとして表面の平坦化を図ることができる。

前記第１ストリップゴム及び前記第２ストリップゴムは横断面矩形状であるのが好ましい。

これによれば、幅方向の厚みが変化しない横断面矩形状とすることで、全体的に一様に収縮することになるので、冷却を必要とすることなく、エアの混入を防止しつつ巻回可能となる。

前記第１ストリップゴム及び前記第２ストリップゴムは、単一方向に巻回するのが好ましい。

これによれば、ストリップゴムを折り返して巻回する場合のように重なり部分がなく、薄く形成することができる。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
横断面矩形状で帯状の第１ストリップゴムを螺旋状に巻き付けることによって形成されたベース層と、
前記ベース層のタイヤ外径側に横断面矩形状で帯状の第２ストリップゴムを螺旋状に巻き付けることによって形成されるキャップ層と
を備え、
前記ベース層は、前記第１ストリップゴムの送りピッチを、前記第１ストリップゴムの幅寸法の４５％以上５５％以下として巻回することにより形成されており、
前記キャップ層は、前記第２ストリップゴムの送りピッチを、前記第２ストリップゴムの幅寸法として巻回することにより形成されていることを特徴とする空気入りタイヤを提供する。

本発明によれば、ストリップゴムの送りピッチを、ストリップゴムの幅寸法の４５％以上５５％以下として巻回することにより形成したベース層のタイヤ外径側にキャップ層を形成しているので、エアの混入を防止しつつ外表面を凹凸のない平坦な構成とすることができる。

本実施形態に係る空気入りタイヤの概略子午線半断面図である。図３のドラムに巻回するストリップゴムの巻回状態を示す概略断面図である。ベース層及びキャップ層の形成に使用する巻回装置の概略説明図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤの概略子午線半断面図を示す。この空気入りタイヤは、タイヤ径方向の内径側に位置するインナーライナー１からタイヤ外径側に向かって、カーカスプライ２、ベルト層３、補強層４が設けられ、表面がトレッド部５及びショルダー部６で構成されている。カーカスプライ２は、その両端部がビードコア７へと延び、ビードフィラー８を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側へと折り返されている。なお、その他の構成部品については図示及びその説明を省略している。

ベルト層３は、タイヤ径方向の内側に配置される第１ベルト部９と、外側に配置される第２ベルト部１０とで構成されている。第１ベルト部９は、タイヤ幅方向のショルダー部６の途中まで延びている。ショルダー部６には、タイヤ幅方向に延びるショルダー横溝が形成されている。第２ベルト部１０は、第１ベルト部９よりもタイヤ幅方向外側への形成範囲が狭くなっている。

補強層４は、樹脂材料（例えば、ナイロン６６）の繊維コードを所定間隔で複数列に配置し、ゴム材料で被覆して補強用ストリップゴムとしたものを、ベルト層３を覆うように螺旋状に巻回したものである。

トレッド部５及びショルダー部６は、タイヤ径方向の内径側に位置するベース層１１と、このベース層１１の外径側に重なるキャップ層１２とで構成されている。

前記構成の空気入りタイヤは、図３に示す巻回装置１４によるリボン工法で形成されるグリーンタイヤを加硫成型することにより得られる。

巻回装置１４は、回転駆動するドラム１５と、このドラム１５に対してストリップゴム１３を供給する押出機１６と、ドラム１５に対してストリップゴム１３を押し付ける圧着ローラ１７とを備える。

供給するストリップゴム１３は、前述の通り、断面矩形状で帯状に延びるものである。ここでは、断面形状の厚みと幅寸法の比率（縦横比）が１：２０〜６０とされている。また、厚みは２ｍｍ以下とされている。

ドラム１５は、表面でのストリップゴム１３の貼付速度が４０〜１００（ｍ／ｒｐｍ）となるように回転駆動される。

押出機１６は、加熱したストリップゴム１３を口金を介して押し出すように構成されている。ここでは、加熱温度を、ストリップゴム１３が加硫されて物性が変化しない１２０℃以下の値としている。口金は、ストリップゴム１３の横断面矩形状に合わせて矩形状に形成されている。

圧着ローラ１７は、シリンダ１８から伸縮可能に突出するロッド１９の先端部分に回転可能に取り付けられている。圧着ローラ１７は、その回転軸がドラム１５の回転中心と平行な状態を維持するようにしてドラム１５に対して接離する。

巻回装置自体は、ドラム１５に対してその回転軸に沿って往復移動可能となっている。ここでは、巻回装置１４の移動速度は、ドラム１５に巻き付けるストリップゴム１３の送りピッチが、その幅寸法の４５％以上５５％以下となるように設定されている。

前記構成の巻回装置１４によるストリップゴム１３の巻回方法は以下の通りである。

まず、押出機１６から、外周面にインナーライナー１、ベルト層３及び補強層４を形成したドラム１５へと第１ストリップゴム１３ａを供給する（第１ステップ）。供給するゴムは押出機１６内で加熱されて柔らかくなっている。但し、厚みが２ｍｍ以下であり、それほど加熱しなくてもよく、冷却後の熱収縮も抑えることができる。

続いて、ドラム１５を回転し、圧着ローラ１７で供給された第１ストリップゴム１３ａをドラム１５に押し付ける（第２ステップ）。巻回装置１４は、ドラム１５に沿って一定速度で移動させる。第１ストリップゴム１３ａは、その幅寸法の約半分の送りピッチ（半ピッチ）で送られながらドラム１５には螺旋状に巻回される。

第１ストリップゴム１３ａは横断面矩形状であり、圧着ローラ１７によってドラム１５の外周面へと押し付けられる。このとき、第１ストリップゴム１３ａは、先に巻き付けた部分（先巻回部２０）の各半分の領域（第１半部２０ａ及び第２半部２０ｂ）のうち、第２半部２０ｂに対して、後に巻き付ける部分（後巻回部２１）の第１半部２１ａが重なり、第２半部２１ｂはドラム１５に直接巻き付けられる。このため、圧着ローラ１７による押し付け力は、後巻回部２１の第２半部２１ｂよりも第１半部２１ａの方が大きくなる。したがって、先巻回部２０の第２半部２０ｂに対して後巻回部２１の第１半部２１ａが先に圧接され、先巻回部２０と後巻回部２１の間にエアが混入しにくくなる。

以下同様にして、ドラム１５の一端側から他端側へと第１ストリップゴム１３ａを螺旋状に巻回することによりベース層１１が完成する。このようにして完成したベース層１１の厚みは、１．５〜４ｍｍとなる。この厚みは、第１ストリップゴム１３ａの厚みを２ｍｍ以下とすることにより得ることができる。また、完成したベース層１１には、以下のような効果がある。
（１）第１ストリップゴム１３ａを１２０℃以下の温度で加熱している。したがって、第１ストリップゴム１３ａが、加硫により物性を変化させることがない。
（２）第１ストリップゴム１３ａは、加熱温度を抑えると共に横断面矩形状として螺旋状に巻回している。このため、第１ストリップゴム１３ａに冷却等の特別な処理を施す必要はなく、エアの混入を防止しつつ巻回できる。
（３）第１ストリップゴム１３ａはほぼ半分が重なるように巻回している。このため、完成したベース層１１の外表面を凹凸のない滑らかな円筒面とすることができる。
（４）ドラム１５の回転速度を、第１ストリップゴム１３ａの貼付速度が４０〜１００（ｍ／ｒｐｍ）となるように調整している。このため、ドラム１５に巻回する第１ストリップゴム１３ａの形状変化が安定するのに十分な時間があり、先巻回部２０に対して後巻回部２１をスムーズに巻回できる。
（５）第１ストリップゴム１３ａは、１方向すなわち単一方向のみに巻回している。したがって、折り返して新たに重なる部分がなく、厚みが変動したり、エアが混入したりすることがない。

続いて、前記同様にして、押出機１６から第２ストリップゴム１３ｂを供給し、この第２ストリップゴム１３ｂを圧着ローラ１７で押し付けながら回転させたドラム１５へと巻き付ける（第３ステップ）。

巻回装置１４は、ドラム１５の回転軸方向に第２ストリップゴム１３ｂの幅寸法を１ピッチとする送りピッチで移動させる。先に完成したベース層１１は外表面が円筒面であり、この表面に１ピッチで送りながら第２ストリップゴム１３ｂを巻回すると、第２ストリップゴム１３ｂは波打つことなく、スムーズに巻回できる。これにより、外表面が円筒面で構成されたキャップ層１２が完成する。

このように、ドラム１５に巻回する第１ストリップゴム１３ａは断面矩形状で半ピッチで送りながら巻回しているので、完成したベース層１１では、外表面に凹凸のない滑らかな円筒面を得ることができる。そして、ベース層１１の外周面に第２ストリップゴム１３ｂを巻回することにより外表面が凹凸のない円筒面で構成されたキャップ層１２が得られる。

このようにして完成したグリーンタイヤでは、ベース層１１の厚みがタイヤ径方向の厚みの５０％以下に抑えられている。これは、前述のように、第１ストリップゴム１３ａを単一方向にのみ巻回してベース層１１を完成することにより達成される。これにより、ベース層１１が厚くなり過ぎてタイヤ性能に悪影響が出ることを防止できる。そして、グリーンタイヤを加硫成型することにより空気入りタイヤが完成する。

１…インナーライナー
２…カーカスプライ
３…ベルト層
４…補強層
５…トレッド部
６…ショルダー部
７…ビードコア
８…ビードフィラー
９…第１ベルト部
１０…第２ベルト部
１１…ベース層
１２…キャップ層
１３ａ…第１ストリップゴム
１３ｂ…第２ストリップゴム
１４…巻回装置
１５…ドラム
１６…押出機
１７…圧着ローラ
１８…シリンダ
１９…ロッド
２０…先巻回部
２１…後巻回部

Claims

帯状の第１ストリップゴムを供給する第１ステップと、
前記第１ストリップゴムを螺旋状に巻き付けてベース層を形成する第２ステップと、
帯状の第２ストリップゴムを供給して、該第２ストリップゴムを前記ベース層に対して螺旋状に巻き付けてキャップ層を形成する第３ステップと、
を備え、
前記第２ステップでは、前記第１ストリップゴムの送りピッチを、前記第１ストリップゴムの幅寸法の４５％以上５５％以下とし、
前記第３ステップでは、前記第２ストリップゴムの送りピッチを、前記第２ストリップゴムの幅寸法とすることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
前記第１ストリップゴム及び前記第２ストリップゴムは横断面矩形状であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記第１ストリップゴム及び前記第２ストリップゴムは、単一方向に巻回することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
横断面矩形状で帯状の第１ストリップゴムを螺旋状に巻き付けることによって形成されたベース層と、
前記ベース層のタイヤ外径側に横断面矩形状で帯状の第２ストリップゴムを螺旋状に巻き付けることによって形成されるキャップ層と
を備え、
前記ベース層は、前記第１ストリップゴムの送りピッチを、前記第１ストリップゴムの幅寸法の４５％以上５５％以下として巻回することにより形成されており、
前記キャップ層は、前記第２ストリップゴムの送りピッチを、前記第２ストリップゴムの幅寸法として巻回することにより形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。