JPH06328592A - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造設備の接地スペースをとることなく、幅
方向端部にコード断面が無い補強層を有する空気入りタ
イヤを効率良く製造する。 【構成】 コード２０を両方の拡縮ドラム１４の引っ掛
けピン１６にジグザグ状に巻き掛け、生ケース３６を１
周するまで繰り返す。次に拡縮ドラム１４を互いに、逆
向きに相対回転させ、等しい速度で縮径させると共に互
いに接近させ生ケース３６の外周にコード２０を圧着固
定する。生ケース３６の外周に圧着されたコード２０が
ベルト３８となる。予めベルトを準備する必要がないの
で工場設備が簡略化され、従来、ベルトを製造する際に
用いられる裁断機も必要としない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】空気入りタイヤの製造方法に係
り、特にカーカス層の外側に補強層を備えた空気入りタ
イヤの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気入りタイヤ、例えばラジアル
構造の空気入りタイヤのベルトは、簾織りしたタイヤコ
ードをゴムコーティングし、これを所定の角度で所定幅
に裁断して裁断片を製作し、この裁断片を長手方向に複
数個ジョイントすることによって製造されている。

【０００３】ジョイントされたベルトは巻き取られてベ
ルト小巻反とされ、このベルト小巻反を用いて、生ケー
ス又はベルト成型ドラム上にベルトが所定長さ巻き付け
圧着されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
して製造されたベルトの幅方向端部は裁断面にあたるた
め、コード端部が露出している。裁断されたコードの端
部はゴムコーティングがなされていない未接着部分であ
るため、周囲のゴム（トレッドゴム等）に対する接着力
が他のゴムコーティングされた部位に比較して劣ること
となる。このため、走行負荷が作用すると、ここが破壊
核となってベルト端部から亀裂が生じ、タイヤ故障に至
る場合がある。

【０００５】また、このようなベルトの端部はコード同
士が切り離されているため動き易く、ベルトとしての補
強効果も低くなる。このため、ベルト端部からの故障が
更に起こり易くなり、且つコーナリング時等の車両の運
動性能を低下させる原因ともなっている。

【０００６】さらに、ラジアルタイヤのベルトを製造す
る場合、簾織りしたタイヤコードを所定の角度で所定幅
に裁断し、裁断された裁断片を複数枚ジョイントしてい
るが、コード方向に対する裁断方向の角度が比較的浅い
角度であるため、裁断寸法が長くならざるを得ず、裁断
機の寸法が長く、大きなスペースを必要とする。

【０００７】上記欠点を解消するため、ベルト端部をカ
バーゴムで包んだり、ベルトとカーカスプライとの間に
応力緩和用のクッションゴム層を設けたり、ベルトの端
部を無くすためのホールドベンドやレイヤー構造を適用
する場合もあるが、何れも構造が複雑であり、且つ効果
も完全ではない。

【０００８】近年、上記欠点を解消するためにベルトの
端部にコードの断面を有さないベルトが提案されている
（西ドイツ特許Ｎｏ２１１８７４８等）。この種のベル
トは、ベルトの幅方向端部にコード断面が無いため、上
記のような欠点が無く、空気入りタイヤの構造を複雑に
することも無いが、効率的な製造方法が開発されていな
いのが現状である。

【０００９】本発明は上記事実を考慮し、製造設備の接
地スペースをとることなく、幅方向端部にコード断面が
無い補強層を有する空気入りタイヤを効率良く製造でき
る空気入りタイヤの製造方法を得ることが目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、一対のビード
コア間にトロイダル状に跨がるカーカスプライと、前記
カーカスプライの外側を覆うトレッドゴムとの間に配設
される補強層と、を備えた空気入りタイヤの製造方法で
あって、前記補強層は、一本の連続するコードを繰り返
し所定の寸法で折り返えして長尺状の帯体を形成した
後、前記帯体の幅方向両端部を長手方向に沿って互いに
反対方向に相対移動させてコード方向を帯体の長手方向
に対して傾斜させて形成することを特徴としている。

【００１１】

【作用】本発明によれば、補強層は、一本の連続するコ
ードが繰り返し所定の寸法で折り返えされて長尺状の帯
体が形成された後、帯体の幅方向両端部が長手方向に沿
って互いに反対方向に相対移動されてコード方向が帯体
の長手方向に対して傾斜されて形成されているため、補
強層の幅方向端部にはコード断面が露出することがな
く、コードの端部はトレッドゴム等の周囲のゴムに対し
て確実に接着できる。

【００１２】更に、本発明によれば、タイヤの種類及び
スペックに応じ、補強層の幅、コード角度が異なる数多
くの小巻き反を準備する必要が無く、補強層の在庫、準
備にかかる手間及び工場設備を省くことができる。ま
た、本発明によって製造された補強層はコード方向が長
手方向に対して所定角度傾斜しており、一つのタイヤケ
ースに使用する１本のコードを繰り返して長尺状の帯体
を形成し、コード方向を傾斜させるだけで所望の補強層
を形成できるので、裁断工程が不要となる。これによっ
て設備を省略化できる。

【００１３】

【実施例】

〔第１実施例〕本発明の第１実施例を図１乃至図５にし
たがって説明する。

【００１４】本実施例では、トレッドの曲率（クラウン
アール）が小さい、例えば二輪車用タイヤを形成する方
法を説明する。

【００１５】図３には、成型ドラム１２及びベルト成型
機１０が示されている。なお、この成型ドラム１２は、
一般のタイヤ製造に用いられる周知の成型ドラムと同様
の構造のものである。

【００１６】ベルト成型機１０は、成型ドラム１２の軸
方向両側にそれぞれ筒状の拡縮ドラム１４を備えてい
る。

【００１７】拡縮ドラム１４は、成型ドラム１２と同軸
的に配設されており、床面から立設された支柱（図示せ
ず）に支持されている。

【００１８】拡縮ドラム１４は、複数のセグメントから
構成され径方向に拡縮でき、図示されない駆動機構によ
り回転されると共に成型ドラム１２に対して軸方向（矢
印Ａ方向）にも接離移動することができる。なお、拡縮
ドラム１４の拡縮機構は、タイヤケースを拡径する拡径
機と同様の機構である。

【００１９】拡縮ドラム１４の外周には、成型ドラム１
２側の端部に、引っ掛けピン１６が周方向に沿って所定
ピッチで立設されている。なお、引っ掛けピン１６の先
端は成型ドラム１２から離れる方向へ屈曲されている。

【００２０】拡縮ドラム１４の軸方向とは直交する側に
は、コード供給機１８が配設されている。コード供給機
１８は、コード２０が巻き取られたドラム２２と、拡縮
ドラム１４の軸方向と平行に配設されたスライドシャフ
ト２４に沿って往復移動可能に支持されたアーム２６と
を備え、アーム２６の先端からドラム２２に巻き付けら
れたコード２０が送り出されるようになっている。

【００２１】なお、アーム２６には、アーム２６を往復
移動させる駆動機構（図示せず）が連結されており、ア
ーム２６とドラム２２との間、及びアーム２６の先端に
は、コード２０を支持する一対のプーリー２８、３０が
設けられている。

【００２２】また、本実施例のコード２０は、ケブラー
の単線ディップコードにゴムコーティングをしたもので
ある。

【００２３】また、成型ドラム１２の径方向外側には、
ベルトをカーカスプライの外周に圧着させる周知のステ
ッチングロール３２が配設されている。

【００２４】次に、空気入りタイヤの製造順序を説明す
る。先ず、成型ドラム１２上にプライコード角度がタイ
ヤ周方向に対して３０°乃至９０°である１枚以上のカ
ーカスプライを巻き付ける。

【００２５】円筒状とされたカーカスプライの上に一対
のビードを配置し、カーカスプライのプライ端を対応す
るビード回りに巻き上げ、生ケースを形成する。

【００２６】生ケースをトロイド状に膨張させ、膨張さ
れた生ケースの径方向外周へ以下に説明するようにして
ベルトを配設する。

【００２７】以下にベルトの製造手順及び取り付け方法
の詳細を説明する。 （１） 先ず、拡縮ドラム１４の外径をトロイド状に膨
張した生ケース３６の最大径に合わせる（図２参照）。

【００２８】（２） アーム２６の先端からコード２０
を引出し、コード２０の先端を何れか一方の拡縮ドラム
１４の所定の引っ掛けピン１６に固定して始点とする。

【００２９】（３） アーム２６を始点と反対側の拡縮
ドラム１４側へ移動させ、アーム２６の先端をその拡縮
ドラム１４の引っ掛けピン１６よりも所定寸法外側へ位
置させる。

【００３０】（４） 両方の拡縮ドラム１４を引っ掛け
ピン１６の１ピッチ分の角度だけ所定方向に回転させ
る。

【００３１】（５） アーム２６を反対側の拡縮ドラム
１４側へ移動させ、アーム２６の先端をその拡縮ドラム
１４の引っ掛けピン１６よりも所定寸法外側へ位置させ
る。これによって、コード２０は拡縮ドラム１４の引っ
掛けピン１６に巻き掛けられる。

【００３２】（６） 両方の拡縮ドラム１４を引っ掛け
ピン１６の１ピッチ分の角度だけ所定方向に回転させ
る。

【００３３】（７） アーム２６を反対側の拡縮ドラム
１４側へ移動させ、アーム２６の先端をその拡縮ドラム
１４の引っ掛けピン１６よりも所定寸法外側へ位置させ
る。これによって、コード２０は拡縮ドラム１４の引っ
掛けピン１６に巻き掛けられる。

【００３４】以後同様にして、アーム２６を軸方向に沿
って往復させると共に両方の拡縮ドラム１４を引っ掛け
ピン１６の１ピッチ分の角度づつ所定方向に回転させ、
上記操作を生ケース３６を１周するまで繰り返す（図４
参照）。

【００３５】ここで、拡縮ドラム１４の外径がトロイド
状に膨張した生ケース３６の最大径に合わせられている
ので、コード２０は、生ケース３６の幅方向中央部（径
が最大となる位置）に接することとなる。

【００３６】（８） 拡縮ドラム１４の引っ掛けピン１
６にコード２０を保持した状態で、図１に示すように、
それぞれの拡縮ドラム１４を互いに、逆向きに相対回転
させ、生ケース３６の幅方向中央部（タイヤ赤道面）を
中心点としてタイヤ周方向に対して実質的に９０°とさ
れたコード角度をタイヤ周方向に対して９０°から減少
する方向へ漸次変化させると共に、両方の拡縮ドラム１
４を互いに等しい速度で縮径させ、コード２０が生ケー
ス３６の幅方向中央部から両端部側へ次第に接触してゆ
くようにコード２０に所定のテンションを掛けつつ降ろ
して行く。この時に、生ケース３６の外周に接して行く
コード２０をステッチングロール３２で押さえ付け、生
ケース３６の外周にコード２０を圧着固定する。

【００３７】コード２０の折り返し端が生ケース３６の
所定位置に降ろされると同時に拡縮ドラム１４の回転を
停止する。

【００３８】このようにして、生ケース３６の外周に圧
着されたコード２０が補強層としてのベルト３８とな
る。

【００３９】なお、コード２０のコード角度は、何れの
位置においてもタイヤ周方向に対して一定するように
（幅方向両端部同士を自身の最短距離で結ぶように）拡
縮ドラム１４の回転速度、縮径速度及び接近速度が予め
設定されている。

【００４０】本実施例では、２枚のベルトからなるベル
ト層を形成するため、前述のベルト形成工程を更に繰り
返すが、２枚目のベルトに関しては、拡縮ドラム１４の
回転方向を前記とは反対方向とし、コードの傾斜方向を
一枚目のベルトとは逆向きとする。

【００４１】このようにして生ケース３６の外側にベル
ト３８を固定した後に、トレッドゴム、その他、必要な
部材を積層して生タイヤを完成させ、この生タイヤを所
定の加硫成型機で加硫処理して製品タイヤとする。

【００４２】このようにして形成された製品タイヤに
は、ベルト３８の幅方向端部に未接着部分であるコード
断面が存在しないため、ベルト３８は周囲のゴム部材に
対して確実に接着することができ、幅方向端部からの亀
裂発生を防止することができる。

【００４３】また、ベルト３８の幅方向端部でコード２
０が連続しているため、従来の切り離されたコードに比
較してコード同士が動き難く、ベルトとしての補強効果
が高く、コーナリング時における車両の運動性能を低下
させることも無い。

【００４４】また、ベルト３８の幅方向端部の強度が高
いため、幅方向端部をカバーゴムで包んだり、ベルト３
８とカーカスプライ（図示せず）との間に応力緩和用の
クッションゴム層を設けたり、また、ベルト３８の端部
を無くすためのホールドベンドやレイヤー構造を適用す
る必要がないため、タイヤの構造を複雑化することがな
い。

【００４５】また、従来では、平帯状のベルト小巻反
を、二次元面に張り付けていたため、クラウン部に曲率
半径の小さな曲面をもつ二輪車用タイヤでは、タイヤ中
央部とショルダー部の赤道方向周長の違いがあるため、
張り付け方によってはコードがタイヤ上で直線となら
ず、巾方向中央部（タイヤ赤道面）から巾方向両端部に
行く程コード角度が高くなり、端部のベルト補強効果が
低下する場合があったが、本実施例では、コード２０に
テンションがかかった状態でタイヤケースに圧着されて
コード配列が直線になる（コード角度が一定する）た
め、そのような欠点が生じず、タイヤの運動性能・安定
性が向上する。

【００４６】更に、従来では、タイヤの種類及びスペッ
クに応じ、ベルト幅、コード角度が異なる数多くの小巻
き反を準備する必要があったが、本実施例の方法では、
ベルト巾及びコード角度が、コードを生ケースに張り付
ける際に設定されるため、数多くの小巻き反を準備して
おく必要がなく、ベルトの在庫、準備にかかる手間及び
工場設備を省くことができ、製造工程を大幅に単純化で
き、コード成型工程とタイヤ成型工程とを直結し、更な
る工場の自動化を図ることが可能となる。

【００４７】また、本実施例の場合、ベルトを裁断する
ための長い裁断機が必要無く、工場設備の簡略化、小ス
ペース化することが可能となる。

【００４８】なお、本実施例では二輪車用のタイヤの製
造に付いて説明したが、四輪車用のタイヤ（クラウンア
ールの比較的大きいタイヤ）を同様にして製造してもよ
いのは勿論である。上記のようにして四輪車用のタイヤ
を製造した場合においても、コードにテンションが均一
にかかった状態で成型されるので、力学的に均一なタイ
ヤを形成することができる。

【００４９】なお、本実施例のコード２０にはケブラー
の単線を用いたが、本発明はこれに限らず、コード２０
にポリエステル、芳香族ポリアミド繊維等の有機繊維、
スチール等の他の材料を用いてもよいのは勿論である。

【００５０】〔第２実施例〕次に本発明の第２実施例を
図６乃至図９にしたがって説明する。なお、第１実施例
と同一構成に関しては同一符号を付し、その説明は省略
する。

【００５１】本実施例は、トレッドの曲率半径が比較的
大きい、例えば四輪車用のタイヤを形成する場合の方法
を説明する。

【００５２】図６に示すように、本実施例のベルト成型
機１０には、一対のコード固定部材４０、４２が設けら
れている。一方のコード固定部材４０はベース４４に固
定されており、他方のコード固定部材４２は、コード固
定部材４０と平行に設けられたレール４６に沿ってスラ
イドできるようになっている。レール４６の両端部はそ
れぞれ支持部材４８に固定されており、各支持部材４８
は、レール４６と直交する方向に配設されたレール５０
に沿ってスライドできるようになっている。それぞれの
レール５０の両端部は、支持部材５２を介してベース４
４に固定されている。

【００５３】なお、コード固定部材４２は、図示されな
い駆動手段に連結されており、コード固定部材４０に対
して平行な方向及び直交する方向に移動できるようにな
っている。また、ベース４４は図示しない駆動装置によ
ってコード固定部材４０、４２の長手方向に沿って駆動
されるようになっている。

【００５４】コード固定部材４０、４２には、それぞれ
長手方向に沿って所定のピッチで直線状の引っ掛けピン
５４が立設されている。

【００５５】図７に示すように、このコード固定部材４
０、４２の上方には、第１実施例と同様のコード供給機
１８が配設されている。本実施例のコード供給機１８の
スライドシャフト２４は、コード固定部材４０、４２と
直交しており、また、本実施例で用いられるコード５４
は、ゴムコーティングがなされていないスチールコード
である。

【００５６】次に、空気入りタイヤの製造順序を説明す
る。 （１） 先ず、アーム２６の先端からコード５４を引出
し、コード５４の先端をコード固定部材４２の長手方向
端部の引っ掛けピン５６に固定して、そこを始点とす
る。

【００５７】（２） アーム２６を反対側のコード固定
部材４０側へ移動させ、アーム２６の先端をそのコード
固定部材４０の引っ掛けピン５６よりも所定寸法外側へ
位置させる。

【００５８】（３） ベース４４を引っ掛けピン５６の
１ピッチ分だけ矢印Ｂ方向へ移動させる。

【００５９】（４） アーム２６を反対側のコード固定
部材４２側へ移動させ、アーム２６の先端をそのコード
固定部材４２の引っ掛けピン５６よりも所定寸法外側へ
位置させる。

【００６０】（５）再び、ベース４４を引っ掛けピン５
６の１ピッチ分だけ矢印Ｂ方向へ移動させる。

【００６１】以後同様にして、アーム２６をコード固定
部材４０、４２の長手方向とは直交する方向に沿って往
復させると共にベース４４を引っ掛けピン５６の１ピッ
チ分づつ矢印Ｂ方向に移動させ、この操作を所定回数繰
り返して所定長さの帯体５８を形成する。

【００６２】次に、コード固定部材４０、４２に帯体５
８を保持した状態で、コード固定部材４２を矢印Ｂ方向
に移動させると共にコード５４の緊張状態を保持しなが
らコード固定部材４０側へ接近させ、所定のコード角度
が付くまでコード固定部材４２を移動させる（図８参
照）。

【００６３】次に、コード５４が所定のコード角に達し
たら、帯体５８の上に生の薄肉ゴム層を圧着して補強層
としてのベルト６０とする。

【００６４】コード固定部材４０、４２からベルト６０
を外し、そのベルト６０をそのまま、或いは所定寸法に
裁断して周知の方法でタイヤケースの外周に巻き付け、
ステッチングロールで押さえ付けて圧着させる。

【００６５】本実施例では、２枚のベルトからなるベル
ト層を形成するため、同様にして形成された２枚目のベ
ルト６０を一枚目のベルト６０の上に重ね合わせる。な
お、２枚目のベルト６０に関しては、コードの傾斜方向
を一枚目のベルト６０とは逆向きとする。

【００６６】このようにして、タイヤケースの外側に２
枚のベルト６０を固定した後に、トレッドゴム、その
他、必要な部材を積層し、所定の加硫成型機で加硫処理
し、製品タイヤ６２を得る（図９参照）。

【００６７】本実施例の製造方法を適用して製造された
製品タイヤにおいても、第１実施例と同様にベルト６０
の幅方向端部からの亀裂発生を防止することができると
共に、コーナリング時における車両の運動性能を低下さ
せることも無い。また、第１実施例と同じくベルト６０
の幅方向端部の強度が高いため、幅方向端部をカバーゴ
ムで包んだり、ベルト６０とカーカスプライとの間に応
力緩和用のクッションゴム層を設けたり、また、ベルト
の端部を無くすためのホールドベンドやレイヤー構造を
適用する必要がないため、タイヤの構造を複雑化するこ
とがない。

【００６８】また、本実施例では、ベルト６０はベルト
幅方向に沿って最短距離で裁断すればよいため、従来の
ようにコード方向に対して斜めに裁断する裁断装置に比
較して、裁断寸法が極めて小さく済み、裁断装置の小型
化を図ることができ、工場の小スペース化を図ることも
できる。

【００６９】なお、前記第１実施例及び第２実施例で
は、ラジアルタイヤの製造方法に付いて説明したが、本
発明はこれに限らず、同様の製造方法によってブレーカ
ーを形成し、バイアス構造のタイヤケースの外周にブレ
ーカーを形成することによりバイアスタイヤを形成する
こともできる。

【００７０】〔試験例〕本発明の製造方法にしたがって
製造された二輪車タイヤと、従来の製造方法によって製
造された二輪車タイヤとを用意し、耐久試験及び実車走
行試験を実施した。

【００７１】試験タイヤは、何れもサイズ１７０／６０
Ｒ１７であり、試験タイヤの仕様は以下の表１の通りで
ある。

【００７２】耐久試験は、それぞれ２本のタイヤを準備
し、内部圧力１．５kg/cm²、負荷荷重３５０kgにおい
て、直径１．７ｍの鉄製ドラム上を表面周速度１００km
/hにて走行させ、１本のタイヤは１０００km走行後にベ
ルト端部を観察し、他の１本は連続して走行させて故障
発生までの距離及び故障状況を調べた。耐久試験の結果
は以下の表２に示す。

【００７３】また、実車走行試験は、試験タイヤを７５
０ｃｃの二輪車の後輪に装着し、直進安定性、旋回安定
性、リアタイヤのグリップ、ギャップ通過時のショック
の吸収感、ギャップ通過後の跳ねの収斂性をフィーリン
グ評価すると共に周回コースのラップタイムを計測し
た。実車走行試験の試験結果は、以下の表３に記載す
る。なお、試験結果は１０段階評価とし、数値が大きい
ほど性能に優れていることを示す。

【００７４】

【表１】

【００７５】

【表２】

【００７６】

【表３】

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気入り
タイヤの製造方法は上記のようにしたので、製造設備の
接地スペースをとることなく、幅方向端部にコード断面
が無い補強層を有する空気入りタイヤを効率良く製造で
きるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベルト成型途中の生ケースの正面図である。

【図２】生ケースの取りついた成型ドラム及びベルト成
型機の正面図である。

【図３】成型ドラム及びベルト成型機の正面図である。

【図４】コードをピンに引っ掛けた状態を示す生ケース
及び拡縮ドラムの正面図である。

【図５】一枚目のベルトが形成された状態を示す生ケー
スの正面図である。

【図６】本発明の第２実施例に係り、ベルト成型機の一
部の斜視図である。

【図７】本発明の第２実施例に係り、ベルト成型機の側
面図である。

【図８】コードを傾斜させた状態を示す平面図である。

【図９】本発明の方法によって形成されたベルトが用い
られた空気入りタイヤの分解斜視図である。

【符号の説明】

２０ コード ３８ ベルト（補強層） ５６ 帯体 ６０ ベルト（補強層） ６２ 空気入りタイヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビードコア間にトロイダル状に跨
   がるカーカスプライと、前記カーカスプライの外側を覆
   うトレッドゴムとの間に配設される補強層と、を備えた
   空気入りタイヤの製造方法であって、 前記補強層は、一本の連続するコードを繰り返し所定の
   寸法で折り返えして長尺状の帯体を形成した後、前記帯
   体の幅方向両端部を長手方向に沿って互いに反対方向に
   相対移動させてコード方向を帯体の長手方向に対して傾
   斜させて形成することを特徴とする空気入りタイヤの製
   造方法。