JPH07117151A - ラジアルタイヤの成形法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１成形体内側に具備する内部ステッチャー
ローラを外部ステッチャーローラの動きに連動させて押
圧箇所を相互に対応させることにより外部ステッチャー
ローラの押圧力によるカーカスプライの配列の乱れを防
止すると共に、ショルダー部，バットレス部の肩落ち現
象の発生を防止する。 【構成】 回転式の成形ドラム１上でカーカスプライ
５、サイドウォール部６を積層し、これを成形ドラム１
を拡経してトロイダル形状とした第１成形体を形成し、
更にその外面部にベルトプライ８、トレッド部９を積層
し、次いで該トレッド部９の外表面から外部ステッチャ
ーローラ１１を押圧貼着して未加硫タイヤ１０を形成す
る方法において、第１成形体内側に内部ステッチャーロ
ーラ１１′を外部ステッチャーローラ１１に連動させて
表・裏面同一箇所を凹凸なく押圧してカーカスプライ５
の乱れを防止するタイヤ成形法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ラジアルタイヤの成
形法に関し、更に詳しくはベルトプライおよびトレッド
部の貼付け成形に際し、ステッチャーローラの適用に伴
うカーカスプライの配列乱れの防止改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイ
ヤ等のラジアルタイヤの製造方法においては、いわゆる
一段階成形方法と二段階成形方法がよく知られており、
前者は一台の回転式の成形ドラムを用いるに対し後者は
二台の回転式の成形ドラムを用いるものである。その一
例として一般的な方法を示すと、先ず一段階成形方法は
外径が拡縮自在の円筒形状の回転式の成形ドラム上に該
ドラムを回転させながらインナーライナーゴムを巻き付
け、次に該インナーライナーゴムの外面にカーカスコー
ドが該ドラムの軸線方向と平行、またはほぼ平行に、い
わゆるラジアル方向に多数配列されたカーカスプライを
巻き付け、これにカーカスプライ幅方向両端部の所定位
置にビード部材を設置後、カーカスプライ両端部を折り
返してビード部材を包み、サイドウォールゴムを貼り合
わせて第１成形体を形成する。次いで、該ドラムの空気
室に圧力空気を導入してこれを拡張することにより第１
成形体をトロイダル形状にし、次にその外面中央周上に
ベルトプライおよびトレッドゴムを巻き付け未加硫タイ
ヤを完成させるか、または予め成形されたベルトプライ
・トレッドゴム組立円環体の内側に第１成形体を成形ド
ラムの空気室に圧力空気を導入することにより充装拡張
貼り合わせて一体化して未加硫タイヤを完成させる方法
である。

【０００３】次に、二段階成形方法は、外径が拡縮自在
の第一段の円筒形状の成形ドラムの上でインナーライナ
ーカーカスプライサイドウォールゴム等を巻き付けて第
１成形体を形成し、これを第１成形ドラムより取り外し
て第２成形ドラムに移装し、これを成形ドラムの空気室
に圧力空気を導入することによりトロイダル状にしてそ
の上にベルトプライ・トッレド部ゴムを巻付けるか、ま
たは予め成形されたベルトプライ・トッレド部ゴム組立
円環体の内側に第１成形体を成形ドラムの空気室に圧力
空気を導入することにより充装拡張して未加硫タイヤを
完成させる方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、タイヤの成
形工程においては回転式の成形ドラムは必ず使用してお
り、しかもドラム上面においてそれぞれタイヤ成形部材
を貼付けて成形しているので、タイヤの成形過程におけ
る品質上の問題も少なくない。これを図４に従って説明
すると、成形ドラムＤ上において、第１成形体Ｃを形成
した後ターンアップブラダーＢによりビード部材２１Ｃ
を中心にカーカスプライ２２の端部は外側に折り返さ
れ、サイドウォール部材２３が重ねられて貼付けられ、
成形ドラムＤの両端部は矢印方向に縮小されて第１成形
体はトロイダル形状となる。次に、カーカスプライ２２
のクラウン部２４の周方向外面にベルトプライ２５を載
置貼付け、更にその上に板状体のトレッド部２６用ゴム
２６′を載置圧着貼付ける工程がある。なおこの図では
３層のベルトプライ２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを積層した
例である。

【０００５】一般的には、この場合予め成形された第１
成形体Ｃをビード部２１にて固定するとともに、密閉し
てその内腔（室）２７に圧縮空気を導入することにより
ベルトプライ２５に十分なる張力を付与して剛性を確保
し、成形ドラムに回転を加えながらトレッド部ゴム２６
ＧのクラウンセンターＣＬから両側のショルダー部２
８，２８′サイドウォール部２３，２３′までの左右幅
方向にステッチャーローラ２９，２９′を高圧力下で外
面からそれぞれ押圧させている。

【０００６】ところで、このステッチャーローラ２９，
２９′の使用目的は、第１成形体Ｃ外面部のベルトプラ
イ２５とトレッドゴム２６Ｇ更には第１成形体Ｃとベル
トプライ２５との接合面を外面から押圧することによっ
てこの接触面に内在している空気溜まりを除去すると同
時により強く積層状態を形成してこの面の接着効果を上
げるためである。この場合、ステッチャーローラを高圧
力（約5.５kg／cm² ）で押圧した場合には成形ドラムに
固定したビード部２１より加わる回転力とステッチャー
ローラの圧力との抵抗により高い剛性をもつベルトプラ
イは、成形ドラムの回転方向とは逆の方向に反力を受け
ても、成形ドラム内腔の空気室の圧力空気（約２kg／cm
² ）の内圧を受けて十分なる剛性を有することとなるの
で変形は少ないが、ベルトプライ端部２５Ｅの領域では
ラジアルタイヤのベルトのタガ効果が急激に低下する
上、ベルトプライ全体を被覆するトレッド部ゴム２６Ｇ
はベルト幅よりその幅は広く、しかもその幅は剛性の低
いサイドウォール部２３にまで及ぶこととなってステッ
チャーローラの使用範囲も当然ながらトレッド部２６の
幅より広くなってくる。その結果変形し易い未加硫タイ
ヤではステッチャーローラの力を受けてバットレス部３
０にて著しい変形が強いられ、未加硫下では十分なる復
元力を有さないので、成形時においては正しくラジアル
方向に配列していたカーカスプライも螺旋状に変形した
状態で次工程に移送され、これがそのままの状態で製品
化されることとなる。即ち、カーカスプライはその回転
トルクにより抵抗を受ける反作用となってカーカスプラ
イの配列がゴム中で乱れることとなって品質上バラツキ
の発生の原因となるのである。

【０００７】今この状態を図５および図６について説明
すると、まず図５はベルトプライ２５の３層、即ち外面
から２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを積層した状態を示した図
であり、その（イ）はステッチャーローラをかける前の
カーカスプライが正常な配列、即ちラジアル方向（Ａ）
（実線）に配列されている状態を示し、また（ロ）は、
これがステッチャーローラの押圧成形によってカーカス
プライ２２の配列が蛇行現象を呈し、乱れた状態を示
し、他方、ベルトプライは剛性が大きいので乱れていな
い状態を示している。図６は、同様に従来タイヤのトレ
ッド部等の成形法におけるステッチャーローラ２９の使
用状態とカーカスプライ２２の配列の乱れ状態を示した
図で、その（イ）に示す如くベルトプライ２５の３層
（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）はその配列は乱れていない
が、カーカスプライ２２は、正常なラジアル方向配列
（Ａ）（点線）に比して蛇行現象を呈している。また
（イ）に対応する（ロ）の未加硫タイヤでは、ステッチ
ャーローラ２９によって押圧するために剛性の弱い部
分、即ちベルト幅Ｗの端部からショルダー部２８、バッ
トレス部３０にかけては他の部分に比べこの部分に陥没
がみられ、これによってカーカスプライ２２の張力は喪
失し、成形ドラムの回転トルクとステッチャーローラの
抵抗により発生する反力の作用が集中してラジアル方向
（Ａ）（実線または点線）を維持すべきカーカスプライ
２２の配列の乱れは一層助長される。

【０００８】上記の如き一連の現象によりもたらされる
配列の乱れたカーカスプライを用いた製品タイヤは以下
の欠点を有する。トレッド両端ショルダー部の接地圧
力が減退する。トレッド部の偏摩耗の原因となる。
左右不均一によるショルダー部の温度上昇に伴うベルト
プライにも歪が発生し易くなってタイヤの耐久性の低下
にも影響する。プライとゴムとの接着剥離（セパ）発
生の原因となり易い。ラジアルランアウト（偏芯）に
よる走行安定性阻害の原因となる、等である。

【０００９】そこで、この発明者らは、上記実状に鑑
み、タイヤ成形ドラム上におけるステッチャーローラの
押圧成形によるカーカスプライの配列の乱れの原因を究
明すべく、ステッチャーローラの押圧力と第１成形体の
内圧の相関性、および回転する成形ドラムの回転トルク
とステッチャーローラの抵抗により生ずる反力の作用と
カーカスプライの配列乱れとの相関性等について鋭意検
討を加えてきた。その結果、第１成形体に高い剛性を保
有させるためには、第１成形体の内圧をステッチャーロ
ーラの圧力の少なくとも８０〜１００％にまで高めるこ
とで第１成形体の変形は減少し、その結果カーカスプラ
イの配列の蛇行乱れは解消されることとなるが、他方、
未加硫ゴムのビード部を固定保持する円盤状クランプの
固定具の耐圧力には自ら限界があり、この点を考慮すれ
ば第１成形体の内圧はステッチャーローラ圧力のせいぜ
い３５％またはそれ以下の内圧しかかけることができ
ず、これ以上の圧力ではビード部が固定具から外れて危
険性を伴うことが分かった。

【００１０】以上の諸点についてこの発明者らは更に考
察を加えた結果、この場合における第１成形体の内圧を
上げる手法としては第１成形体の内圧源として空気圧力
を応用するには上記のとおり限界があるので、これに代
わる圧力源を選択する必要があり、次いでその圧力源に
ついて種々検討した結果、トレッド部外面の全幅にわた
って押圧する外部のステッチャーローラ２９の動きに同
調してこれに対応する第１成形体内部裏側からもローラ
をかけて抵抗体を設けることによって、外部のステッチ
ャーローラの高圧で発生する局部的な第１成形体の陥没
とベルトプライ端からバットレス部にわたって起きるカ
ーカスプライの変形が防止されるという事実を知見する
に至った。

【００１１】かくして、この発明は上記知見に基づきな
されたもので、その目的とするところは、第１成形体内
部に具備する内部ステッチャーローラを外部ステッチャ
ーローラの動きに連動させて押圧箇所を相互に対応させ
ることにより外部ステッチャーローラの押圧力によるカ
ーカスプライの配列の乱れを防止すると共に、トレッド
部の端部ショルダー部、バットレス部の肩落ち現象の発
生を防止してラジアルタイヤの品質、耐久性の向上をは
かることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かくして、上記目的に適
合するこの発明の特徴とするところは、ラジアルタイヤ
の回転成形ドラム上で該ドラムの軸線方向に平行または
ほぼ平行に配列されたタイヤコードを未加硫ゴムで被覆
してなるカーカスプライを巻きつけ該ドラムを回転させ
て円筒状に形成し、該カーカスプライ幅方向両端部の所
定位置にビード部材を設置後該両端部を折返し、折返し
部の外面をサイドウォール部ゴムで覆うと共に、上記成
形ドラム内腔空気室に圧力空気を導入し、これを拡径し
てトロイダル形状とした第１成形体を形成し、更に該第
１成形体のカーカスプライのクラウン部外面中央周上に
ベルトプライおよびトレッド部ゴムを貼り付けて積層さ
せ、次いでステッチャーローラにより該トレッド部の外
面クラウンセンター両側から少なくともショルダー部領
域までのタイヤ幅方向にわたって成形ドラムを回転させ
ながら押圧貼付成形するラジアルタイヤの成形方法にお
いて、上記外部ステッチャーローラに連動させて該第１
成形体の内側に具備する内部ステッチャーローラを、該
外部ステッチャーローラの押圧箇所に相当する第１成形
体の裏面箇所で、外部ステッチャーローラの押圧力に対
抗するようにその裏面を押圧せしめる構成である。

【００１３】

【作用】上記の如く円筒状の成形ドラム上でトロイダル
形状となした第１成形体のクラウン部外面にベルトプラ
イおよびトレッド部を貼付け積層させ、その外面より外
部ステッチャーローラにより押圧貼付け成形するに際
し、この外部ステッチャーローラに連動する第１成形体
内の内部ステッチャーローラにより内側からほぼ同一箇
所を押圧するので、外部ステッチャーローラの押圧力に
対し内部ステッチャーローラがよく圧力対抗、即ち両者
の圧力がよく均衡するので、カーカスプライの凹凸状等
の変形を最小にとどめると同時にその配列の乱れ、蛇行
現象は防止され、したがってその結果、ショルダー部、
バットレス部の肩落ち、陥没現象も防止されてタイヤ性
能の向上、耐久性の保持・確立が達成される。

【００１４】

【実施例】以下、更に添付図面を参照しつつこの発明の
実施例を説明するが、この発明はこれら実施例に限定さ
れるものでないのは云うまでもない。

【００１５】まず図１は、タイヤ成形工程を例示する要
部断面説明図である。図において、１は回転式のタイヤ
成形ドラムであって、その端部にある円盤状クランプ２
にはタイヤのビード部３が取付固定されている。また第
１成形体４は予め別の成形ドラムまたは同一成形ドラム
でカーカスプライ５を巻付け、その両端部にビード部３
を貼付け、更にサイドウォール部６を貼付け、従来同様
に図示しないターンアップブラダーにてカーカスプライ
５の端部を折返しビード部材３Ｃに巻付けると同時にサ
イドウォール部６をビード部３の上部に押圧接着せしめ
た後成形ドラムを拡径してトロイダル形状の第１成形体
４とされる。次に、第１成形体４のクラウン部７の外
面、即ちクラウン部７のカーカスプライ５の外面にはベ
ルトプライ８を３層載置積層し、更にその外面にトレッ
ド部９を構成するトレッド部９ゴムを載置して貼付け
る。この場合、ベルトプライ８の上面に予めトレッド部
９のゴムを積層したいわゆるベルトプライ・トレッドゴ
ム組立円環体を用いる場合には、カーカスプライ５の外
面に該ベルトプライ・トレッドゴム組立円環体を嵌装し
て貼付けることとなり、この発明ではこの両方の場合が
適用される。そして、第１成形体４にベルトプライ８、
トレッド部９を貼付けて未加硫タイヤ１０が形成され
る。

【００１６】ところで、タイヤ成形工程において上記の
如くトレッド部９の外面のクラウンセンターＣＬを中心
にして左右にわたり２個の外部ステッチャーローラ１１
にて少なくともショルダー部１２領域、好ましくはバッ
トレス部１３領域にまで押圧貼付成形するに際して、こ
の外部ステッチャーローラ１１に連動させて該第１成形
体の内側に位置する内部ステッチャーローラ１１′を外
部ステッチャーローラ１１の押圧箇所に相当する第１成
形体４の裏面箇所で外部ステッチャーローラ１１の押圧
力に対抗するように第１成形体４の内側から押圧せしめ
ることである。元来、ステッチャーローラの機能は、タ
イヤ構成材料、特にトレッド部９、ショルダー部１２、
そしてバットレス部１３の積層接着に際し、積層界面中
の空気溜まりをなくするために空気を押し出して完全な
る接着効果を得ると同時に外表面を平坦化成形するもの
であって、そのために外部ステッチャーローラ１１のみ
では第１成形体４の空気室１４の内圧が機構的に上げら
れ得ず、そのためには内部ステッチャーローラ１１′に
より外部ステッチャーローラ１１に対応する箇所を内側
から支えることにより、押圧箇所の空気溜まりをなくす
ると同時に、２つのステッチャーローラの相互の圧力の
均衡を保つことによりカーカスプライ５の配列乱れをよ
くコントロールし、外部ステッチャーローラ１１による
ショルダー部１２、バットレス部１３領域の外面陥没現
象の発生を防止しようとするものである。内部ステッチ
ャーローラ１１′を外部ステッチャーローラ１１に連動
させるとは、外部ステッチャーローラの押圧位置におい
て第１成形体の内腔裏面側では、内部ステッチャーロー
ラ１１′が常にその対応裏面箇所に位置して外部ステッ
チャーローラ１１の抵抗を受け止めるということであ
る。また内部ステッチャーローラ１１′は、例えば第１
成形体４の内腔側に設けられたカム連動子１５によって
連動して作動することとなる。

【００１７】次に、図２はこの発明に係る未加硫タイヤ
を示した図で、（イ）は同第１成形体４のカーカスプラ
イ５とベルトプライ８の３層８Ａ，８Ｂ，８Ｃとが積層
した状態を示した右半部展開平面図であり、また（ロ）
は（イ）に対応する同第１成形体の右半部の成形過程に
おける部分断面説明図である。これらの図から分かると
おり、ベルトプライ８はもとよりカーカスプライ５にお
いてもその配列乱れはなく（イ）、また当然のことなが
らベルト幅Ｗの端部からショルダー部１２、バットレス
部１３領域の陥没現象もみられない（ロ）。これは図６
と対比される。この発明における外部ステッチャーロー
ラ１１の好ましい圧力は、成形タイヤのサイズ、構造等
によって相異するが、４〜６kg／cm² であり、また内部
ステッチャーローラ１１′の圧力は３〜５kg／cm² が好
適である。なお、この発明の内部ステッチャーローラ１
１′の適用は、その基本的技術思想を利用する限りにお
いて、一段階成形方法、二段階成形方法その他の成形方
法を問わず何れも可能である。

【００１８】次に、具体的にこの発明タイヤと従来タイ
ヤ（各サイズ；7.50 Ｒ 16 ）の対比において、カー
カスプライの配列の変位量を測定した。即ち、図３に示
した如くクラウンセンターＣＬの位置におけるベルトプ
ライ８の３層（上から８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の幅方向の最
端縁部８Ｅに対するカーカスプライ５との変位後の位置
における長さＢを最大変位量として測定し、従来タイヤ
の場合を１００として指数表示した。数値大程良好。な
お、本例のタイヤ成形における外部ステッチャーローラ
圧力は5.5 kg／cm² 、第１成形体内腔空気室の圧力は1.
5 kg／cm² 、内部ステッチャーローラの圧力は4.0 kg／
cm² であり、また従来タイヤのステッチャーローラの圧
力は5.5 kg／cm² 、第１成形体内腔空気室の圧力は2.0
kg／cm²であった。

【００１９】試験の結果は表１に示した。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１から明らかな如く、この発明タイヤで
はクラウンセンターＣＬにおけるベルトプライ端縁部と
カーカスプライの変位前後の位置との長さＢ、即ち最大
変位量は、従来タイヤに比してその外部ステッチャーロ
ーラの押圧によるカーカスプライの配列乱れは大幅に改
良されたことを示している。

【００２２】

【発明の効果】上記説明の如く、この発明に係る内部ス
テッチャーローラを、外部ステッチャーローラに連動さ
せて第１成形体の内側から外部ステッチャーローラの押
圧相当箇所に対抗して押圧し、クラウンセンター両側か
ら少なくともバットレス部領域にわたって操作して外部
・内部ステッチャーローラにより第１成形体の外面・内
面より、押圧貼付け成形すれば、カーカスプライの配列
の蛇行乱れ、ショルダー部，バットレッス部外面の陥没
の発生等が回避される。その結果、成形品タイヤのゴム
剥離（セパ），偏摩耗，接地性減退等が改良されてタイ
ヤの耐久性向上等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例に係るタイヤトレッド部の
成形過程の要部を示す断面説明図である。

【図２】この発明の１実施例に係る未加硫タイヤを示し
た図であって、（イ）はベルトプライとカーカスプライ
の積層状態を示した展開平面図であり、（ロ）はこれに
対応する未加硫タイヤの右半部の成形過程における部分
断面説明図である。

【図３】この発明に係るタイヤと従来のタイヤのカーカ
スプライの変位量の測定状態を示す拡大展開平面図であ
る。

【図４】従来法によるタイヤのトレッド部の成形過程の
要部を示す断面説明図である。

【図５】従来タイヤのベルトプライとカーカスプライの
積層状態を示す図で、（イ）はステッチャーローラをか
ける前の状態を示し、（ロ）は（イ）にステッチャーロ
ーラをかけた後の状態を示した展開平面図である。

【図６】従来タイヤのトレッド部の成形法におけるステ
ッチャーローラの使用状態とカーカスプライの配列の乱
れ状態を示した図で、（イ）はベルトプライとカーカス
プライの積層状態を示す展開平面図、（ロ）は（イ）に
対応するステッチャーローラの適用過程の要部を示す未
加硫タイヤの右半部の部分断面説明図である。

【符号の説明】

１ 成形ドラム ２ 円盤状クランプ ３ ビード部 ３Ｃ ビード部材 ４ 第１成形体 ５ カーカスプライ ６ サイドウォール部 ７ クラウン部 ８ ベルトプライ ８Ｅ ベルトプライ端部 ９ トレッド部 １０ 未加硫タイヤ １１ 外部ステッチャーローラ １１′ 内部ステッチャーローラ １２ ショルダー部 １３ バットレス部 １４ 空気室 １５ カム連動子 ＣＬ クラウンセンター Ｗ ベルト幅

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラジアルタイヤの回転成形ドラム上で該
   ドラムの軸線方向に平行またはほぼ平行に配列されたタ
   イヤコードを未加硫ゴムで被覆してなるカーカスプライ
   を巻きつけ該ドラムを回転させて円筒状に形成し、該カ
   ーカスプライ幅方向両端部の所定位置にビード部材を設
   置後該両端部を折返し、折返し部の外面をサイドウォー
   ル部ゴムで覆うと共に、上記成形ドラム内腔空気室に圧
   力空気を導入し、これを拡径してトロイダル形状とした
   第１成形体を形成し、更に該第１成形体のカーカスプラ
   イのクラウン部外面中央周上にベルトプライおよびトレ
   ッド部ゴムを貼り付けて積層させ、次いで外部ステッチ
   ャーローラにより該トレッド部の外面クラウンセンター
   両側から少なくともショルダー部領域までのタイヤ幅方
   向にわたって成形ドラムを回転させながら押圧貼付成形
   するラジアルタイヤの成形方法において、上記外部ステ
   ッチャーローラに連動させて該第１成形体の内側に具備
   する内部ステッチャーローラを、該外部ステッチャーロ
   ーラの押圧箇所に相当する第１成形体の裏面箇所で、外
   部ステッチャーローラの押圧力に対抗するようにその裏
   面を押圧せしめることを特徴とするラジアルタイヤの成
   形法。