JP6473377B2 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、トレッドゴムのステッチダウン、及び中子による１ｓｔカバーのシェーピングを不要とした空気入りタイヤの製造方法に関する。

ラジアルタイヤにおける生タイヤ（加硫前のタイヤ）の製造工程では、図７に略示するように、カーカスプライａを有する円筒状の１ｓｔカバーｂと、トレッドゴムｃを有する円筒状のトレッドリングｄとを別々に形成するとともに、前記１ｓｔカバーｂを内圧充填によってトロイド状にシェーピングしている。これにより、１ｓｔカバーｂの半径方向外側に待機させたトレッドリングｄの内周面に、シェーピングにより膨張する１ｓｔカバーｂの外面が押し付けられて貼り着される。また、１ｓｔカバーｂから離間しているトレッドゴムｃの両端部ｃ１は、ステッチローラ（図示しない）等によって巻き下ろされて１ｓｔカバーｂに貼り着（ステッチダウン）される。図中の符号ｅはビードコア、ｆはベルト層などのトレッド補強層、ｇはトレッドリングｄを保持、搬送するトランスファーである。

しかし従来の方法では、ステッチダウンによりトレッドゴムｃの両端部ｃ１に皺が発生し、タイヤのユニフォミティを低下させるという問題がある。

そこで、下記の特許文献１には、中子を用いて１ｓｔカバーを加硫タイヤに近い形状にシェーピングするとともに、この中子によるシェーピング状態の１ｓｔカバー上に、トレッド補強層及びトレッドゴムを直接形成する方法が提案されている。このとき、トレッドゴムがゴムストリップの螺旋状の巻き付けによって形成されることで、ステッチダウンを省略することができる。

しかし前記提案の方法では、タイヤのサイズ替え毎に、中子のサイズ替えも必要となる。即ち、シェーピング用の中子が多数必要となり、設備コストや管理コストの上昇を招く。また中子の交換作業も頻繁に必要になるなど、生産能率の低下も招く。

なお中子を用いず、内圧充填によってシェーピングされた１ｓｔカバー上に、トレッド補強層及びトレッドゴムを直接形成することが案出される。しかし、内圧充填によってシェーピングされた１ｓｔカバーは、その形状が不安定であり変形しやすい。そのため、このような１ｓｔカバー上にトレッド補強層及びトレッドゴムを直接形成することは困難である。

特開２００２−２５４５２９号公報

そこで本発明は、トレッドゴムのステッチダウン、及び中子による１ｓｔカバーのシェーピングを不要とし、ステッチダウンに起因するユニフォーミティの低下、並びに中子に起因する設備コストや管理コストの上昇、及び生産能率の低下を抑制しうる空気入りタイヤの製造方法を提供することを課題としている。

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のビードコアに至るカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスの半径方向外側かつトレッド部の内部に配される補強コードプライからなるトレッド補強層と、該トレッド補強層の半径方向外側に配されるトレッドゴムとを含む空気入りタイヤの製造方法であって、
円筒状の第１ドラム上で、シート状のカーカスプライが巻回されかつその両端部にビードコアが装着されたカーカス円筒体を含む円筒状の１ｓｔカバーを形成する１ｓｔカバー形成工程と、
円筒状の第２ドラム上で、シート状の補強コードプライが巻回された円筒状のトレッド補強層を形成するトレッド補強層形成工程と、
前記第２ドラムから取り外されたトレッド補強層を、前記１ｓｔカバーの半径方向外側の待機位置で同心に保持する保持工程と、
前記１ｓｔカバーを、内圧充填によりビードコア間にてトロイド状にシェーピングさせることにより、前記１ｓｔカバーの外面が、前記保持されたトレッド補強層の内面全面に押し付けられて接合される１ｓｔカバー接合体を形成する接合工程と、
前記シェーピング状態の１ｓｔカバー接合体におけるトレッド補強層を含む外面領域に、テープ状のゴムストリップを、直接螺旋状に巻き付けることによりトレッドゴムを形成するトレッドゴム形成工程とを具え、
前記補強コードプライは、ベルトコードが周方向に対して１０〜３５°の角度で配列する２枚以上のベルトプライと、その半径方向外側に配されかつバンドコードが周方向に螺旋状に巻回された１枚以上のバンドプライとを含むことを特徴としている。

本発明に係る前記空気入りタイヤの製造方法は、前記補強コードプライが、ベルトコードが周方向に対して１０〜３５°の角度で配列する２枚以上のベルトプライと、その半径方向外側に配されかつバンドコードが周方向に螺旋状に巻回された１枚以上のバンドプライとを含むことが好ましい。

本発明は叙上の如く、１ｓｔカバーと、トレッド補強層とを別々に形成している。そして接合工程では、１ｓｔカバーを内圧充填によってシェーピングすることで、１ｓｔカバーとトレッド補強層とが一体に接合された１ｓｔカバー接合体が形成される。

この接合工程では、予め円筒状に形成されたトレッド補強層に拘束されて１ｓｔカバーが膨張する。そのため、１ｓｔカバー接合体のシェーピング形状、特に、トレッド形成領域における周長を高い精度で得ることができる。

しかも、１ｓｔカバー接合体では、トレッド形成領域がトレッド補強層によって補強され剛性が付与される。そのため、シェーピング状態の１ｓｔカバー接合体、特に、トレッド形成領域は、変形し難く形状が安定している。従って、前記トレッド形成領域であるトレッド補強層を含む外面領域に、ゴムストリップを安定して巻き付けることができ、トレッドゴム、さらには生タイヤを精度良く形成することができる。

またこのものは、トレッドゴムのステッチダウン、及び中子による１ｓｔカバーのシェーピングを不要とするため、ステッチダウンに起因するユニフォーミティの低下、並びに中子に起因する設備コストや管理コストの上昇、及び生産能率の低下を抑制することができる。

本発明の製造方法によって形成される空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 １ｓｔカバー形成工程を示す概念図である。 トレッド補強層形成工程を示す概念図である。 保持工程を示す概念図である。 接合工程を示す概念図である。 トレッドゴム形成工程を示す概念図である。 従来のタイヤ製造方法を説明する概念図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１に示されるように、本発明の製造方法によって形成される空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、該カーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるトレッド補強層１０と、該トレッド補強層１０の半径方向外側に配されるトレッドゴム１１とを含んで構成される。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７５〜９０゜の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間に跨るトロイド状のプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを有する。前記プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。

前記トレッド補強層１０は、補強コードプライから形成される。本例では、補強コードプライが、２枚以上のベルトプライと、その半径方向外側に配される１枚以上のバンドプライとを含む場合が示される。即ち、本例のトレッド補強層１０は、ベルトプライからなるベルト層７と、バンドプライからなるバンド層９とから形成されている。

前記ベルト層７は、ベルトコードが周方向に対して１０〜３５°の角度で配列する２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。このベルト層７では、各ベルトコードがプライ間相互で交差することで、トレッド補強層１０の曲げ剛性が高められる。

前記バンド層９は、バンドコードが周方向に螺旋状に巻回された１枚以上、本例では１枚のバンドプライ９Ａから形成される。このバンド層９では、トレッド補強層１０の周方向剛性が高められるとともに、外径の寸法変化が低く抑えられる。

またトレッドゴム１１として、本例では、一層構造のものが例示されている。しかし、トレッドゴム１１として、トレッド面２Ｓをなすキャップゴム層と、その内側のベースゴム層との二層構造であっても良く、さらにはキャップゴム層及びベースゴム層のタイヤ軸方向両端部に、ウイングゴム層を設けた四層構造など従来的な種々の構造を採用することができる。

なお本例では、トレッド補強層１０とトレッドゴム１１との間に、接着性に優れる薄いアンダトレッドゴム層（図示しない）が介在し、両者間の接着強度が高められる。

次に、前記空気入りタイヤ１ の製造方法について説明する。前記製造方法は、１ｓｔカバー形成工程Ｓ１と、トレッド補強層形成工程Ｓ２と、保持工程Ｓ３と、接合工程Ｓ４と、トレッドゴム形成工程Ｓ５とを具える。

図２に概念的に示すように、１ｓｔカバー形成工程Ｓ１は、従来と実質的に同工程であり、円筒状の第１ドラム２０上で、カーカス円筒体１２を含む円筒状の１ｓｔカバー１３が形成される。前記カーカス円筒体１２は、第１ドラム２０上で、シート状のカーカスプライ６Ａを巻回し、かつその両端部にビードコア５を装着することにより形成される。また前記１ｓｔカバー１３は、カーカス円筒体１２以外に、例えば、インナーライナゴム、サイドウォールゴム、クリンチゴム等の周知のタイヤ構成部材を含むことができる。

なお本例では、前記カーカス円筒体１２として、ビードコア５装着後に、カーカス円筒体１２の両端部をビードコア５の廻りで折り返して係止したものを例示している。

次に、図３に概念的に示すように、トレッド補強層形成工程Ｓ２では、円筒状の第２ドラム２１上で、シート状の補強コードプライが巻回された円筒状のトレッド補強層１０が形成される。第２ドラム２１としては、従来的に使用されるトレッド形成用のベルトドラムが好適に使用できる。本例のトレッド補強層形成工程Ｓ２では、前記第２ドラム２１上で、シート状のベルトプライ７Ａ、７Ｂを巻回するベルトプライ形成ステップと、その外側で、バンドコードが長さ方向に配列された巾狭のバンドストリップを螺旋巻きすることでバンドプライ９Ａを形成するバンドプライ形成ステップとが行われる。

次に、図４に概念的に示すように、保持工程Ｓ３では、第２ドラム２１から取り外されたトレッド補強層１０を、前記１ｓｔカバー１３の半径方向外側の待機位置Ｑで同心に保持する。図４〜６では、簡略化のため、バンドプライ９Ａは省略して描かれている。なお第２ドラム２１から取り外されたトレッド補強層１０は、待機位置Ｑまで移送されかつ待機位置Ｑで保持されるが、この移送及び保持は、従来のトランスファー装置２２を用いて行うことができる。本例では、１ｓｔカバー１３が、予め、前記第１ドラム２０からシェーピングフォーマ２３に移載されており、この移載された１ｓｔカバー１３の半径方向外側の待機位置Ｑでトレッド補強層１０が保持されている。しかし、例えば前記第１ドラム２０自体がシェーピング機能を具える（即ち、第１ドラム２０がシェーピングフォーマ２３を兼ねる）場合には、第２ドラム２１上の１ｓｔカバー１３の半径方向外側の待機位置Ｑでトレッド補強層１０が保持される。

次に、図４、５に概念的に示すように、接合工程Ｓ４では、１ｓｔカバー１３を、内圧充填によりビードコア５、５間にてトロイド状にシェーピングさせる。これにより、内圧充填により膨張する１ｓｔカバー１３の外面が、トレッド補強層１０の内面全面に押し付けられ、両者が一体に接合された１ｓｔカバー接合体１５が形成される。なお充填内圧Ｐとしては、従来のシェーピング内圧と同様、例えば４０〜８０ｋＰａが好適に適用される。前記シェーピングでは、圧縮空気を１ｓｔカバー１３の内腔内に直接充填することにより行っても良く、またシェーピングブラダ（図示しない）を介して、１ｓｔカバー１３の内腔内に充填することもできる。

このように接合工程Ｓ４では、１ｓｔカバー１３が、予め円筒状に形成されかつトランスファー装置２２によって円筒状に保持されたトレッド補強層１０に拘束されて膨張する。そのため、１ｓｔカバー接合体１５のシェーピング形状、特に、トレッド形成領域Ｔｙにおける周長を高い寸法精度で得ることができる。

この高い寸法精度は、トランスファー装置２２が取り外された後も、トレッド補強層１０によるタガ効果によって確保される。このタガ効果のためには、前記トレッド補強層１０が、バンド層９を含むことが好ましい。なおトレッド補強層１０は、その巾がトレッドゴム１１の巾より十分小であるため、ステッチダウンを要すること無く内圧充填のみで、トレッド補強層１０の内面全面を１ｓｔカバー１３に接合させることができる。

次に、図６に概念的に示すように、トレッドゴム形成工程Ｓ５では、シェーピング状態の１ｓｔカバー接合体１５におけるトレッド補強層１０を含む外面領域（即ち前記トレッド形成領域Ｔｙ）に、テープ状のゴムストリップＳＴを、直接螺旋状に巻き付けることによりトレッドゴム１１が形成される。

前記１ｓｔカバー接合体１５では、トレッド形成領域Ｔｙがトレッド補強層１０によって補強され剛性が付与されている。そのため、内圧充填のみのシェーピング状態においても、１ｓｔカバー接合体１５のトレッド形成領域Ｔｙは、変形し難く形状が安定している。従って、このトレッド形成領域Ｔｙ上に、ゴムストリップＳＴを直接安定して巻き付けることができ、生タイヤを精度良く形成することが可能となる。なおトレッド形成領域Ｔｙでの剛性付与のためには、前記トレッド補強層１０が、ベルト層７を含むことが好ましい。

なおゴムストリップＳＴを螺旋状に巻き付けるストリップワインド工法（ＳＴＷ）では、ゴムストリップＳＴの供給が、１ｓｔカバー接合体１５の軸心廻りの回転信号により制御される。そのため、仮に１ｓｔカバー接合体１５の周長が、同一ロットでばら付いた場合にも、ゴムストリップＳＴの供給量とタイヤ軸方向の移動量は、タイヤとしては一定となりるため、同一のタイヤを形成することが可能となる。またゴムストリップＳＴ間の粘着性を確保して巻き崩れを抑制するため、トレッドゴム形成工程Ｓ５を１０分以内に終了するのが好ましい。

なおアンダトレッドゴム層は、前記トレッド補強層形成工程Ｓ２において、第２ドラム２１上のトレッド補強層１０の外側に形成することができる。しかし、トレッドゴム形成工程Ｓ５において、トレッドゴム１１の形成に先駆け、シェーピング状態の１ｓｔカバー接合体１５上に形成することもできる。なおアンダトレッドゴム層は、シート状のアンダトレッドゴムを一周巻きして形成することも、ＳＴＷにて形成することもできる。

またカーカスプライ６Ａの折り返しは、本例では、１ｓｔカバー形成工程Ｓ１において行われるが、例えば接合工程Ｓ４において行うこともでき、またトレッドゴム形成工程Ｓ５の後に行うこともできる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

本発明の効果を確認するため、図１に示す構造の乗用車用タイヤ（タイヤサイズ２１５／４５Ｒ１７）を表１の仕様にて試作するとともに、各試供タイヤの生産性、ユニフォーミティをテストした。

従来例１、比較例１は、内圧充填によりシェーピングした１ｓｔカバーと、別途形成したトレッドリングとを接合している。なお従来例１では、トレッドリングのトレッドゴムが、押出成形されたゴムの一周巻きによって形成され、従来例２は、中子によりシェーピングした１ｓｔカバー上に、トレッド補強層とトレッドゴムとを、直接形成している。比較例２は、内圧充填によりシェーピングした１ｓｔカバー上に、トレッド補強層とトレッドゴムとを、直接形成している。

表中、「ドラムにて形成」とは、ドラム上で、トレッド補強層、トレッドゴム、アンダトレッド等が形成されたことを意味し、「直接形成」とは、シェーピングされた１ｓｔカバー上に、トレッド補強層、トレッドゴム、アンダトレッド等が形成されたことを意味する。

タイヤの内部構造は、以下の通りであり、各タイヤとも実質的に同一である。
＜カーカス＞
・プライ数：２枚
・コード：１１００dtex（ＰＥＴ）、
・コード角：９０度、
＜ベルト層＞
・プライ数：２枚
・コード：１×３×０．２７ＨＴ（スチール）、
・コード角：＋２０度／−２０度、
＜バンド層＞
・プライ数：１枚（フルバンド）、
・コード：１４００dtex／２（ナイロン）、

（１）成形時間：
生タイヤを形成するまでの工程時間を、従来例１を１００とする指数で表示している。数値が小さいほど、成形時間が短い。

（２）ユニフォーミティー：
ユニフォーミティー試験機を用い、ＪＡＳＯ Ｃ６０７：２０００の「自動車用タイヤのユニフォーミティー試験方法」に準拠し、製造されたタイヤ１００本に対して、ＲＦＶ、ＬＦＶを測定した。そしてその平均値を表示している。数値が小さいほど、ユニフォーミティーが良好であることを示す。

実施例は、ステッチダウンを不要とするため、ステッチダウンに起因するユニフォーミティの低下を抑制しうるのが確認できる。なた、中子によるシェーピングが不要となるため、中子に起因する設備コストや管理コストの上昇に加え、生産能率の低下を抑制しうるのが確認できる。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
６Ａ カーカスプライ
７Ａ、７Ｂ ベルトプライ
９Ａ バンドプライ
１０ トレッド補強層
１１ トレッドゴム
１２ カーカス円筒体
１３ １ｓｔカバー
１５ １ｓｔカバー接合体
２０ 第１ドラム
２１ 第２ドラム
Ｑ 待機位置
ＳＴ ゴムストリップ
Ｓ１ １ｓｔカバー形成工程
Ｓ２ トレッド補強層形成工程
Ｓ３ 保持工程
Ｓ４ 接合工程
Ｓ５ トレッドゴム形成工程

Claims (1)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスの半径方向外側かつトレッド部の内部に配される補強コードプライからなるトレッド補強層と、該トレッド補強層の半径方向外側に配されるトレッドゴムとを含む空気入りタイヤの製造方法であって、
   円筒状の第１ドラム上で、シート状のカーカスプライが巻回されかつその両端部にビードコアが装着されたカーカス円筒体を含む円筒状の１ｓｔカバーを形成する１ｓｔカバー形成工程と、
   円筒状の第２ドラム上で、シート状の補強コードプライが巻回された円筒状のトレッド補強層を形成するトレッド補強層形成工程と、
   前記第２ドラムから取り外されたトレッド補強層を、前記１ｓｔカバーの半径方向外側の待機位置で同心に保持する保持工程と、
   前記１ｓｔカバーを、内圧充填によりビードコア間にてトロイド状にシェーピングさせることにより、前記１ｓｔカバーの外面が、前記保持されたトレッド補強層の内面全面に押し付けられて接合される１ｓｔカバー接合体を形成する接合工程と、
   前記シェーピング状態の１ｓｔカバー接合体におけるトレッド補強層を含む外面領域に、テープ状のゴムストリップを、直接螺旋状に巻き付けることによりトレッドゴムを形成するトレッドゴム形成工程とを具え、
   前記補強コードプライは、ベルトコードが周方向に対して１０〜３５°の角度で配列する２枚以上のベルトプライと、その半径方向外側に配されかつバンドコードが周方向に螺旋状に巻回された１枚以上のバンドプライとを含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

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