JPH0760867A - ラジアルタイヤの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転成形ドラムによるラジアルタイヤの成形
工程において、ステッチャーローラの使用によるカーカ
スプライの配列の蛇行乱れの発生を防止すると共に、第
１成形体外面、特にショルダー部の肩落ちおよびバット
レス部外面の陥没の発生を防止する。 【構成】 ラジアルタイヤの成形ドラム１上で成形され
たトロイダル形状となした第１成形体４の外面中央周上
に引続きベルトプライ９およびトレッド部１０ゴムを載
置して積層させ、次いでステッチャーローラ１１により
トレッド部１０少なくともショルダー部１２までのタイ
ヤ幅方向にわたって押圧貼付成形する方法において、ス
テッチャーローラ１１とこれに連動するステッチャーブ
ラダー１４により、第１成形体４のビード部３から少な
くともサイドウォール部６領域までのタイヤ幅方向にわ
たって押圧成形する。

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、特に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押圧成形と同時にステ
ッチャーブラダーを用いて押圧成形する方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】乗用車タイヤ、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１
段階成形方法と２段階成形方法がよく知られている。前
者は１台の回転式の成形ドラムを用いるに対し後者は２
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１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の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内
側または外側に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部ゴム
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、２段階成形方法は、外径が拡縮自在
の第１段の円筒形状の第１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段成形ドラムよ
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と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円筒形状の成形ドラム上にお
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３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２
２の端部は外側に折り返され、サイドウォール部２３は
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を載置貼り付け、更にその上に板状体のトレッド部
２６用ゴム２６′を載置圧着貼り付ける工程がある。な
おこの図では３枚のベルトプライ２５Ａ，２５Ｂ，２５
Ｃ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ゴム２６′
のクラウンセンターＣＬから両側のショルダー部２８，
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の外面に積層するベ
ルトプライ２５とトレッド部ゴム２６′更には第１成形
体Ｃとベルトプライ２５との接合面を押圧することによ
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／
cm² ）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ゴムはベルト
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
くなってくるので、その結果変形し易い未加硫ゴムでは
ステッチャーローラの力を受けてバットレス部３０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４について説明すると、図
の（イ）はベルトプライ２５の３枚、即ち上から２５
Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを積層した状態を示した展開平面図
であり、（ロ）はカーカスプライの拡大断面図である。
この図から分かるとおり、ベルトプライ２５には配列の
乱れは見られないがカーカスプライ２２ではステッチャ
ーローラ２９で押圧された箇所において本来点線の正常
配列であるべきラジアル方向（Ａ）配列が乱れて蛇行現
象を呈している。また他方、バットレス部３０に十分な
る剛性を付与するために第１成形体Ｃの空気室２７の内
圧を更に上げた場合には、未加硫ゴムのビード部２１を
固定している円盤状クランプ３１（図３参照）の保持力
が内圧に打負けて第１成形体Ｃが固定具より離脱すると
いう危険性があり、安全上好ましくない。

【０００８】上記のとおり、成形時においてかようなカ
ーカスプライの蛇行現象を起こしたプライを使って製造
したタイヤに規定内圧を充填すると、張力によって蛇行
状態を呈したカーカスプライは再びラジアル方向に復元
することとなる。その結果、この復元力によってタイヤ
のショルダー部２８、バットレス部３０は変形し、引張
りを受けるトレッド部では、その端部が肩崩れを起こ
す。即ち図５に示す如く、トレッド幅Ｗに対しトレッド
部端からＷ／８の点の位置において肩落ち現象がみら
れ、正常タイヤではＥ点であるに対しＥ′点にまで下が
っている。しかもＷ／８点が突出している形状となる。
その結果、製品タイヤには少なからず悪影響を及ぼすこ
ととなる。更に、トレッド部、ショルダー部およびバッ
トレス部にわたって高圧のステッチャーローラをかける
場合には、他の部分に比べてバットレス部３０ではその
剛性は低いので、図６に示す如くカーカスプライ２２の
蛇行乱れの現象も付加してベルトプライ２５端部からバ
ットレス部３０に至る間においてステッチャーローラ２
９が喰い込んでこの部分の外面は陥没によってカーカス
プライの張力は喪失し、成形ドラムの回転トルクとステ
ッチャーローラ２９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こととなる。

【０００９】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。即ち、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。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）発生の原因となる。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。

【００１０】そこで、この発明者らは上記実状に鑑み、
タイヤ成形機上における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、更に回転ドラムの回転トルクとステッチャーローラ
の抵抗で発生する反力の作用によるカーカスプライの配
列の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８０〜
１００％にまで上げることにより第１成形体の変形は減
少してその結果プライの配列の蛇行乱れが解消されるこ
ととなるが、他方未加硫ゴムのビード部を固定保持する
円盤状クランプの圧力には限界があり、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３５
％以下の内圧しかかけることができない。そこでこの場
合、第１成形体の内圧よりもむしろ外圧をかけること、
特に局部的押圧よりもむしろ一定面圧がより効果的であ
り、そのためにはブラダーの使用による外面押圧がより
有効であるという事実を知見するに至った。

【００１１】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、タイヤ成形機上の成形
工程において、ステッチャーローラの使用によるカーカ
スプライの配列の蛇行乱れを防止すると共に、第１成形
体外面、特にショルダー部、バットレス部外面のステッ
チャーローラの喰い込みによる陥没の発生を防止するこ
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は、ラジアルタイヤの回転成形ド
ラム上に相互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
きつけて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、折返し部の上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、前記サイドウォール部の
ビード寄り外面側にステッチャーブラダーを配し、該ブ
ラダーにより少なくともサイドウォール部領域の外面を
前記ステッチャーローラに連動させて押圧成形する構成
とする。そして、ステッチャーローラに連動するステッ
チャーブラダーが、カーカスプライの幅方向両端部を折
返し押圧するためのターンアップブラダーを兼ねてビー
ド部からサイドウォール部領域にわたってこれら外面を
押圧成形すれば好適である。更に、上記ステッチャーロ
ーラに連動するステッチャーブラダーに上記ターンアッ
プブラダーを併用することにより少なくともサイドウォ
ール部領域の外面を押圧成形すれば好ましい。

【００１３】

【作用】上記の如きタイヤ成形ドラムにおいて、ステッ
チャーローラ使用時のみにビード部からバットレス部ま
でを高圧力のステッチャーブラダーでその外面を押圧す
ることにより、第１成形体内圧の高圧力化で発生する力
を打ち消すと同時に、ビード部を固定する円盤状クラン
プの圧力に無理がなく確実に保持することができ、しか
もステッチャーローラに接触するバットレス部は、特に
軟質部分で構成されているので、この部分の内部張力の
みを大巾に増加させることができる。即ち、従来ステッ
チャーローラの高圧力を１００％とした場合最高３５％
までしか第１成形体圧力を上げ得なかった圧着工程で、
ステッチャーブラダーを使用することで第１成形体内圧
を８０％以上まで高圧化可能であり、その結果、ステッ
チャーローラによるカーカスプライ配列の蛇行乱れはな
く、特にバットレス部外面の陥没発生、ショルダー部の
肩落ち現象も防止できる。しかも、ステッチャーブラダ
ーはエアーブラダーであるので、少なくともサイドウォ
ール部にわたって押圧するに際しステッチャーローラの
如き局部的狭少範囲の押圧ではなく所定の相当面積当た
りの圧力がかかることとなるので積層間のエアー留りは
均一に完全に除去される等の作用を呈する。

【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、これらによりこの発明が限定され
るものではない。

【００１５】図１は、タイヤ成形工程における右半部を
例示する説明図である。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は予め別のドラムまたは同一ドラムでカーカ
スプライ５を巻き付けてその両端にビード部３を貼り付
け、更にサイドウォール部６を貼り付け、従来同様にタ
ーンアップブラダー７にてカーカスプライ５の端部５Ｅ
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成形体とす
る。次に、第１成形体４のクラウン部８の外面、即ち、
クラウン部８のカーカスプライ５の外面にベルトプライ
９を３層載置積層し、更にその上にトレッド部１０を構
成するトレッドゴムを載置して貼り付ける。この場合ベ
ルトプライ９の上面に予めトレッド部１０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の外面にベルトプライ・トレ
ッドゴム組立円環体を嵌装して貼り付けることとなり、
この発明ではこの両者の場合が適用される。これらによ
り未加硫タイヤ１６が形成される。

【００１６】ところで、次の工程がこの発明として重要
な点の一つであって、タイヤ成形工程において、上記の
とおりトレッド部１０の外面をクラウンセンターＣＬを
中心にして左右にわたって２個のステッチャーローラ１
１にてショルダー部１２領域１２、バットレス部１３領
域にまで押圧貼付成形するに際し、このステッチャーロ
ーラ１１に連動させてステッチャーブラダー１４を膨張
させ、サイドウォール部６領域から少なくともバットレ
ス部１３領域に至るまで外面より押圧して貼り付け成形
する点である。この場合におけるステッチャーブラダー
１４のステッチャーローラ１１への連動とは、両者を同
時に作動することであって、両者のステッチング箇所は
任意に選定される。元来、ステッチャーローラの機能
は、タイヤ構成材、特にトレッド部１０、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、そのためにステッチャーローラ１１のみ
では第１成形体４の空気室１５の矢印方向の内圧が機構
的に上げられ得ず、そのためにステッチャーブラダー１
４によって外面より押圧することにより、押圧箇所の空
気溜まりをなくすると同時に三者の圧力均衡をはかって
カーカスプライ５の特にバットレス部１３における配列
の蛇行乱れと、カーカスプライ５の配列の蛇行乱れから
つながるステッチャーローラによるこの部分の領域の外
面陥没現象の発生を防止しようとするものである。な
お、三者の圧力関係としてはステッチャーローラの圧力
は５〜６kg／cm² 、ステッチャーブラダーの圧力は２〜
４kg／cm² 、そして第１成形体の空気室の内圧は２〜６
kg／cm² が好適である。

【００１７】またこの場合において、ステッチャーロー
ラ１１をトレッド部１０、ショルダー部１２のみでなく
サイドウォール部６に至るまで操作する場合には、この
発明のステッチャーブラダーを用いることによりステッ
チャーローラによるサイドウォール部の押圧操作は省略
できる。勿論ステッチャーローラの前後においてずらし
て連続して同一箇所をステッチャーローラとステッチャ
ーブラダーで押圧することができる。また、ステッチャ
ーブラダーは必要に応じ、片側で複数個使用してもよ
い。更にステッチャーブラダー１４はターンアップブラ
ダー７の機能を兼備することができ、このときにはステ
ッチャーブラダー１４によりカーカスプライ５の幅方向
両端部材等を折返すためのターンアップブラダー７とし
て作動した後に、ビード部３からサイドウォール部６領
域にわたってその外面をステッチャーブラダー１４とし
て押圧作動する。そして更に、この発明に係るステッチ
ャーブラダー１４は勿論該ターンアップブラダー７に併
用してもよい。図１は、ステッチャーブラダー１４とタ
ーンアップブラダー７を併用した場合の１例であって、
ターンアップブラダー７によりカーカスプライの幅方向
両端部材等の折返しと共に、主としてビード部３領域を
押圧し、他方、ステッチャーブラダー１４は主としてサ
イドウォール部領域を押圧する。この場合必要に応じて
図示しないブラダーの押圧部材によってブラダーの外側
面から半径方向内方に押圧することとなる。この発明の
ステッチャーブラダーは、その基本的技術思想を利用す
る限りにおいて１段階成形方法、２段階成形方法、その
他の成形方法を問わず何れも適用可能である。またステ
ッチャーブラダーの取付けは、例えばビード部を固定す
る円盤状クランプ、ビード部材の外側を基点に取り付け
る。

【００１８】次に、具体的にこの発明タイヤと従来タイ
ヤの製品タイヤ（各サイズ；７５Ｒ 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２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９の３層（上から９Ａ，９Ｂ，９Ｃ）の幅
方向の最端縁部９Ｅに対するカーカスプライ５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ステッチャーロー
ラ、第１成形体内腔の空気室およびステッチャーブラダ
ーのそれぞれの圧力は次のとおりである。即ち、本発明
タイヤのステッチャーローラの圧力は5.5 kg／cm² 第１
成形体の空気室の圧力は5.5 kg／cm² 、そしてステッチ
ャーブラダーの圧力は３kg／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
形体の空気室の内圧は２kg／cm² であった。試験の結果
は表１に示した。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１から明らかなように、この発明タイヤ
ではクラウンセンターにおけるベルトプライ最端縁部と
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。

【００２１】

【発明の効果】この発明に係るステッチャーブラダーを
ステッチャーローラに連動してタイヤの少なくともサイ
ドウォール部にわたって操作してその外面より押圧貼付
け成形すればカーカスプライ配列の蛇行乱れ、バットレ
ス部外面の陥没の発生、ショルダー部の肩落ち現象も回
避される。その結果製品タイヤのゴム剥離（セパ）、偏
摩耗、接地性減退、ラジアルランアウト等が改良されて
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
成形過程の右半部を示す断面説明図である。

【図２】この発明タイヤと従来タイヤの各製品タイヤの
カーカスプライの変位量の測定状態を示す展開平面図で
ある。

【図３】従来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４】従来タイヤのトレッド部の成形法におけるカー
カスプライの配列の乱れ状態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す展開
平面図、（ロ）はカーカスプライの要部断面説明図であ
る。

【図５】従来タイヤのトレッド部の成形法におけるショ
ルダー部の肩落ち状態を示す右半部の部分断面説明図で
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 ５Ｅ 端部 ６ サイドウォール部 ７ ターンアップブラダー ８ クラウン部 ９ ベルトプライ ９Ｅ ベルトプライ最端縁部 １０ トレッド部 １１ ステッチャーローラ １２ ショルダー部 １３ バットレス部 １４ ステッチャーブラダー １５ 空気室 １６ 未加硫タイヤ ＣＬ クラウンセンター

Claims (3)

【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
   を巻きつけて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、折返し部の上をサイドウォー
   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、前記サイドウォール
   部のビード寄り外面側にステッチャーブラダーを配し、
   該ブラダーにより少なくともサイドウォール部領域の外
   面を前記ステッチャーローラに連動させて押圧成形する
   ことを特徴とするラジアルタイヤの成形方法。
2. 【請求項２】 上記ステッチャーローラに連動するステ
   ッチャーブラダーが、前記カーカスプライの幅方向両端
   部を折返し押圧するためのターンアップブラダーを兼ね
   ることによりビード部からサイドウォール部領域にわた
   ってこれらの外面を押圧成形することを特徴とする請求
   項１記載のラジアルタイヤの成形方法。
3. 【請求項３】 上記ステッチャーローラに連動するステ
   ッチャーブラダーに上記ターンアップブラダーを併用す
   ることにより少なくともサイドウォール部領域の外面を
   押圧成形することを特徴とする請求項１または２記載の
   ラジアルタイヤの成形方法。