JP2004249537A - タイヤの成型方法およびタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】カーカスの巻返し端と本体部分との直接接触を防止し、応力の集中を両者の間に介在させたゴムによって緩和することで、タイヤカーカスの巻返し端近傍のセパレーションを防止するタイヤの成型方法を提供する。
【解決手段】円筒状カーカスバンド１２、その内周側に位置するサイドウォール１６および、ビードコア１３を具えるグリーンケース１１を、タイヤ成型ドラム上で成型し、グリーンケース１１の中央部分を半径方向に膨出させて、その中央部分を、その外周側に予め位置決め配置したベルト２０およびトレッド１９を主体とするベルトトレッドバンド１８の内周面に圧着させ、カーカスバンド１２の側部およびサイドウォール１６を、ビードコア１３の周りに巻き返して、カーカスバンド１２の巻返し端を、トレッドゴム１９の内周端よりも半径方向外側で、サイドウォール１６の外周端よりも半径方向内側に位置させる。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの成型方法およびその方法によって製造されたタイヤに関するものであり、とくには、製品タイヤにおいてカーカスの本体部とそれの巻き返し端との間に作用する応力の集中を緩和して、巻き返し端近傍のセパレーションを防止する技術を提案するものである。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤの成型にあたっては、例えば、バンド成型ドラムにおいて、インナーライナーゴムを円筒状に巻き付け、その外周面にカーカスプライ素材を円筒状に貼り付けてカーカスバンドを形成し、さらにその外周面に円環状のビードコアおよびビードフィラーを配設した後、カーカスプライの側部をビードコアの周りに巻き返して、その外周面に円環状のサイドウォールゴムを貼り付け、グリーンケースを成型するとともに、そのグリーンケースをタイヤ成型ドラムへ搬送し、そこで、ビードコアの拘束下で、成型ドラムに設けたブラダーの作用によって、両ビードコアを相互に近接変位させながら、グリーンケースの中央部分を膨出変形させて、ベルトトレッド成型ドラムで別途成型され、グリーンケースの外周側に予め配置された、ベルトとトレッドとを主体とするベルトトレッドバンドの内周面に、グリーンケースのその中央部分を圧着させることが従来から行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来技術によれば、カーカスバンドの側部をそれの本体部分上に直接的に巻き返しており、製品タイヤにおいて、カーカスの巻き返し端がカーカスの本体部分に接触することになるため、タイヤの実車走行において、カーカスの巻き返し端で、それと本体部分との間に応力が集中し、それらの間に、セパレーションの原因となる亀裂が作用するおそれがあった。
【０００４】
そこで本発明は、カーカスの巻き返し端とそれの本体部分との直接的な接触を防止して、それらの間への応力の集中を両者の間に介在させたゴムによって有効に緩和することで、製品タイヤにおけるカーカスの巻き返し端およびその近傍のセパレーションを効果的に防止できるタイヤの成型方法およびタイヤを提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る、タイヤの成型方法は、まず、円筒状をなすカーカスバンド、カーカスバンドの内周側に位置するサイドウォールゴムおよび、円環状のビードコアを具えるグリーンケースを、タイヤ成型ドラム上で成型もしくは、そこに移載配置し、次いで、このタイヤ成型ドラムにより、ビードコアの拘束下で、両ビードコアを相互に近接変位させながら、グリーンケースの中央部分を半径方向に膨出変形させて、そのグリーンケース、直接的にはグリーンケースの最外層に位置するカーカスバンドの中央部分を、それの外周側に予め位置決め配置したベルトおよびトレッドを主体とするベルトトレッドバンドの内周面に、たとえばステッチングロールの作用下によるベルトトレッドバンドの変形下で圧着させ、その後、カーカスバンドの側部およびサイドウォールゴムを、ビードコアの周りに巻き返して、カーカスバンドの巻き返し端を、トレッドゴムの内周端よりも半径方向外側で、サイドウォールゴムの外周端よりも半径方向内側に位置させる。
【０００６】
これによれば、製品タイヤにおいて、カーカスの巻き返し端と、カーカスの本体部分との間に、トレッドゴムを介在させることによってカーカスの巻き返し端がそれの本体部分に接触するのを防ぐことができ、硬度の高いそのトレッドゴムそれ自体によって、カーカスの巻き返し端を境とするそれの半径方向内外部分の剛性段差を有利に緩和することができ、併せてカーカスの本体部分と、カーカスの巻き返し端との間への応力の集中もまた有効に緩和することができ、これにより、巻き返し端のセパレーションを効果的に防止することができる。
【０００７】
ここで好ましくは、グリーンケースの、サイドウォールゴムの軸線方向内側部分にチェーファーゴムを予め配置する。
これによれば、サイドウォールゴムにチェーファーゴムを一体形成することにより、チェーファーゴムの別個独立の配設工程を省いて、作業工程を簡略化し、製造コストを削減することができる。
【０００８】
また好ましくは、グリーンケースの中央部分の半径方向の膨出変形を、半径方向に拡縮変形する剛性コアにより強制する。
これによれば、グリーンケースの外周面をベルトトレッドバンドの内周面に貼り付けるにあたり、剛性コアに固有の剛性により、グリーンケースのベルトトレッドバンドに対する押圧力を、通常用いられるブラダーに比べて、はるかに高めることができ、結果として、ベルトトレッドバンドの内周面とグリーンケースの外周面との接着性を高めることができる。
また、その後、例えばステッチングロールを用いて、トレッドゴムの両側部をグリーンケースにより十分に貼り付けて、ベルトトレッドバンドとグリーンケースとの間のエアを押し出すに当って、内周側での大きな荷重支持能力により、その貼り付けおよび間エアの除去をより確実に行うことができる。
【０００９】
また好ましくは、トレッドゴムの両側面と、カーカスの巻き返し端との間に、サイドウォールゴムと実質同特性のゴム部材を配設する。
これによれば、カーカスの巻き返し端の内外側面を、トレッドゴムより硬度の低いゴムで覆うことができ、とくに、カーカスの本体部分と巻き返し端との間に、低硬度のゴム部材が存在することになり、カーカスの巻き返し端の、応力の集中を、より効果的に緩和することができ、また、トレッドゴムの特性により、折り返しカーカスとの接着が弱い場合に、トレッドゴムより低硬度で接着の良いゴムを配置することにより、製造時のエア入りを防止することもできる。
【００１０】
さらに好ましくは、トレッドゴムの両側面に、サイドウォールゴムと実質同特性のゴム部材を予め貼着させる。
これによれば、成型ドラム上で、トレッドゴムにゴム部材を別個独立に配設する工程を省いて、生タイヤの成型作業工程を簡略化し、製造コストを削減することができる。
【００１１】
ここで好ましくは、トレッドゴムとゴム部材とを一体押し出し成型する。
これによれば、トレッドゴムにゴム部材を貼着する工程を完全に省略することができ、かつ、トレッドゴムとゴム部材の接着性をも高めることができる。
【００１２】
本発明の空気入りタイヤは、トレッド部と、トレッド部の両側部から半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部と、各サイドウォール部の内周側に連続する一対のビード部と、それぞれのビード部に配設したビードコア間にトロイダルに延在させて設けたカーカスとを具え、カーカスの側部をビードコアの周りに半径方向外方に巻き返し、カーカスの巻き返し端を、トレッドゴムの内周端よりも半径方向外側で、サイドウォールゴムの外周端よりも半径方向内側に位置させてなる。
【００１３】
これによれば、カーカスの巻き返し端と、カーカスの本体部分との間に、トレッドゴムを介在させることによってカーカスの巻き返し端がそれの本体部分に接触するのを防ぐことができ、硬度の高いそのトレッドゴムそれ自体によって、カーカスの巻き返し端を境とするそれの半径方向内外部分の剛性段差を有利に緩和することができ、併せてカーカスの本体部分と、カーカスの巻き返し端との間への応力の集中もまた有効に緩和することができ、これにより、巻き返し端のセパレーションを効果的に防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、図面に示すところに基づいて説明する。
図１は、本発明の方法の実施に用いることができるタイヤ成型設備の概略レイアウトを例示する略線平面図である。
図中１はタイヤ成型ドラムを示し、２は図の左端にあって、タイヤ成型ドラム１に搬送される、グリーンケースを成型するバンド成型ドラムを、そして、３は、図では成型ドラム１の右側に隣接して位置するベルトトレッド成型ドラムをそれぞれ示す。
ここで、バンド成型ドラム２は、カーカスバンド、ビードコア、ビードフィラー、インナーライナーおよびサイドウォールゴムを主体とするグリーンケースの成型に供され、ベルトトレッド成型ドラム３は、ベルトとトレッドを主体とするベルトトレッドバンドの成型に供される。
【００１５】
また、図中４はグリーンケースの保持搬送手段を示し、このグリーンケース保持搬送手段４は、バンド成型ドラム２上で成型された図示しないグリーンケースを、そこからタイヤ成型ドラム１に搬送してそこに引き渡すべく機能する。
５はベルトトレッドバンドの保持搬送手段を示し、このベルトトレッドバンド保持搬送手段５は図示しないベルトトレッドバンドを、ベルトトレッド成型ドラム３からタイヤ成型ドラム１に設置されたグリーンケースの外周位置に搬送し、そこに位置決め保持するべく機能する。
以上のような設備によって、本願発明はどのようにして実施されるかの概略を述べる。
【００１６】
図２は本発明に係る方法を実現できるタイヤ成型ドラムの中心軸線に沿う断面を、その半部について模式的に表す図である。
ここで、６は、通常状態では円筒状をなし、半径方向に膨出変形可能な成型ブラダーを示し、この成型ブラダー６の両端部に隣接する位置には、円周方向に隣接する複数の円弧状エレメントで構成され半径方向に拡縮変位が可能なビードロック手段７を配設する。ビードロック手段７の外側に隣接させて、半径方向外側の一対の折返しブラダー８を配設し、この折返しブラダー８のさらに外側に隣接させて半径方向内側の一対の折返しブラダー９を配設する。
【００１７】
また、成型ブラダー６の内部には、半径方向に拡縮変形する複数の剛性コア１０を配設する。
剛性コア１０は、例えば、各々櫛歯状をなし、成型ブラダーの円周方向に等間隔に配列され、隣接するそれぞれの剛性コアに対向する凹凸形状が相互にかみ合う構造をなし、拡径変形および縮径変形時ともに円筒状の曲面を構成する。
【００１８】
図３は、以上に述べたようなタイヤ成型ドラムを用いたタイヤの成型工程を例示する、図２と同様の模式図である。
図３（ａ）はグリーンケース保持搬送手段４を用いて、グリーンケースを成型ドラム１上に搬送した状態を表す。
図中１１は搬送されたグリーンケースを示し、このグリーンケース１１は、バンド成型ドラム２上で成型され、円筒状のカーカスバンド１２と円環状のビードコア１３、ビードフィラー１４、カーカスバンド１２の内周面に圧着させたインナーライナー１５および、このインナーライナー１５の内周面に、その両端部分で圧着させたサイドウォールゴム１６を具えている。
【００１９】
図３（ｂ）は、ビードコアをロックした状態を示し、ここでは、グリーンケース１１のビードコア１３と、ビードロック手段７のビード受け面１７の位置を合わせて、ビードロック手段７ひいては、それぞれの円弧状エレメントを半径方向に拡径変位させることで、ビード受け面１７をもって、ビードコア１３を高い拘束力の下でロックする。
【００２０】
図３（ｃ）は、両ビードコアを近接変位させながらグリーンケースをベルトトレッドバンドに圧着させる工程を表す模式図である。
図中１８はベルトトレッドバンドを示し、このベルトトレッドバンド１８は、トレッドゴム１９およびベルト２０を主体としてなる。
ベルトトレッドバンド１８はベルトトレッドバンド保持搬送手段５により、ベルトトレッド成型ドラム３から搬送されて、グリーンケース１１の外周で、それの中央部分に予め配置されて、位置決め保持される。
【００２１】
グリーンケース１１のビードコア１３の、ビードロック手段７による拘束下で、そのビードロック手段７を相互に近接変位させることに基づいて、両ビードコア１３を相互に近接変位させて、併せて、グリーンケース１１の中央部分を、成型ブラダー６および剛性コア１０を拡径変位させて、膨出変形させることにより、ベルトトレッドバンド１８の内周面に、グリーンケース１１のその中央部分を圧着させる。
その後、図示しないステッチングローラにより、トレッドゴム１９の内周面の両側部を、膨出変形させたグリーンケース１１の、直接的にはカーカスバンド１２の側部部分に貼り付ける。
【００２２】
図３（ｄ）はカーカスバンド端をビードコアの周りに巻き返してビード部分を成型する工程を表す模式図である。
半径方向外側の折返しブラダー８と半径方向内側の折返しブラダー９をともに、それらへの内圧供給に基づいて膨張変形させることで、カーカスバンド１２の側部をインナーライナー１５およびサイドウォールゴム１６とともに、ビードコア１３の周りに巻き返して、カーカスバンド１２の巻き返し端の半径方向位置を、トレッドゴム１９の内周端よりも半径方向外側に、サイドウォールゴム１６の外周端よりも半径方向内側となるように位置させて、ビード部およびサイドウォール部を成型する。
【００２３】
以上に述べた一連の工程によってタイヤを成型することにより、カーカスバンド１２の本体部と巻き返し端との間にトレッドゴム１９を介在させて、製品タイヤにおいて、カーカスの巻き返し端と、カーカスの本体部分との間に、トレッドゴムを介在させることによってカーカスの巻き返し端がそれの本体部分に接触するのを防ぐことができ、硬度の高いそのトレッドゴムそれ自体によって、カーカスの巻き返し端を境とするそれの半径方向内外部分の剛性段差を有利に緩和することができ、併せてカーカスの本体部分と、カーカスの巻き返し端との間への応力の集中もまた有効に緩和することができ、これにより、巻き返し端のセパレーションを効果的に防止することができる。
【００２４】
なお、トレッドゴム１９の両側面にはサイドウォールゴムと実質同特性の図示しないゴム部材を配設することもできる。これによればセパレーション防止性能をさらに高めることができる。
また、グリーンケース１１のサイドウォールゴム１６の軸線方向内側には、図示しないチェーファゴムを配設することもできる。これによれば、成型工程を簡略化することができる。
【００２５】
なお、ここでは、グリーンケース１１をバンド成型ドラム２上で成型する場合を示したが、タイヤ成型ドラム１上で直接成型する、シングル成型方法としてもよい。
【００２６】
図４は、本発明のタイヤに係る方法により成型したタイヤの、加硫終了後の断面を示す半径方向断面図である。
図中２１はトレッド部を示し、２２は、トレッド部の両側部から半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部を示し、２３は、各サイドウォール部２２の内周側に連続する一対のビード部を示す。
【００２７】
この製品タイヤでは、ビード部２３、サイドウォール部２２、トレッド部２１を補強するカーカス２５が設けられ、そのカーカス２５の側部はビードコア２４の周りで半径方向外方に巻上げられている。このカーカス２５のクラウン部の外周側には、トレッド部２１を補強する二層のベルト層からなるベルト２６が設けられ、カーカス２５の内周側にはインナライナー２７が設けられている。さらに、トレッド部２１のベルト２６の外周側にはトレッドゴム２８を、サイドウォール部２２のカーカス２５の外周側にはサイドウォールゴム２９が設けられ、サイドウォールゴム２９の内周側にはゴムチェーファー３０が設けられ、カーカス２５の巻き返し端の半径方向位置を、トレッドゴム２８の内周端よりも半径方向外側に、サイドウォールゴム２９の外周端よりも内側となるように位置させている。
【００２８】
なお、図５に示すように、トレッドゴム２８の両側面とサイドウォールゴム２９との間には、実質サイドウォールゴム２９と同質のゴム部材３１を設けることもできる。図４および図５に示すタイヤはゴム部材３１の有無のみ相違し、他の構造は同じである。
カーカス折り返し端のビードベースラインからの折り返し高さをＢ１、サイドウォールゴムの外周端とカーカス折返し端との半径方向距離をＯＬとしている。
【００２９】
これによれば、カーカス２５の巻き返し端と、カーカス２５の本体部分との間に、トレッドゴム２８を介在させることによってカーカス２５の巻き返し端がそれの本体部分に接触させないので、硬度の高いそのトレッドゴム２８それ自体によって、カーカス２５の巻き返し端を境とするそれの半径方向内外部分の剛性段差を有利に緩和することができ、併せてカーカス２５の本体部分と、カーカス２５の巻き返し端との間への応力の集中もまた有効に緩和することができ、これにより、巻き返し端のセパレーションを効果的に防止することができる。
【００３０】
また、図５に示すようにサイドウォールゴム２９と実質同特性の、つまりより硬度の低いゴム部材３１をトレッドゴム２９の両側に配置して、カーカス２５の巻き返し端と本体部分との間に介在させることにより、応力の集中の緩和をより有利なものとすることもできる。
【００３１】
【実施例】
本発明のタイヤの成型方法により成型されたタイヤの、セパレーション耐久性を評価する目的で、表１に記載したサイズが２１５／４５ Ｒ１７の、表１に示すような図４に示す断面形状を有する一種類の実施例タイヤと、二種類の比較例タイヤについて、
タイヤへの充填空気圧を１３０ｋＰａとし、最大負荷能力に対応した質量を負荷して、速度６０ｋｍ／ｈでドラム走行試験を行い、タイヤに故障が作用するまでの距離を走行測定し、測定結果を、実施例タイヤ１をコントロールタイヤとして指数評価した。指数は大きいほど性能が良好であることを示す。
その結果を同じく表１に示す。
【００３２】
【表１】

【００３３】
実施例タイヤは、比較例タイヤに比べセパレーションに対してすぐれた耐久性を有していることが解かる。
【００３４】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、本発明に係る方法によれば、カーカスの巻き返し端と、カーカスの本体部分との間に、トレッドゴムを介在させることによってカーカスの巻き返し端がそれの本体部分に接触するのを防ぐことができ、硬度の高いそのトレッドゴムそれ自体によって、カーカスの巻き返し端を境とするそれの半径方向内外部分の剛性段差を有利に緩和することができ、併せてカーカスの本体部分と、カーカスの巻き返し端との間への応力の集中もまた有効に緩和することができ、これにより、巻き返し端のセパレーションを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の実施に用いることができるタイヤ成型設備の概略レイアウトを例示する略線平面図である。
【図２】本発明に係る方法を実現できるタイヤ成型ドラムの中心軸線に沿う断面を、その半部について模式的に表す図である。
【図３】タイヤの成型工程を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明のタイヤに係る方法により成型したタイヤの、加硫終了後の断面を示す半径方向断面図である。
【図５】本発明のタイヤに係る方法により成型した他のタイヤの、加硫終了後の断面を示す半径方向断面図である。
【符号の説明】
１ タイヤ成型ドラム
２ バンド成型ドラム
３ ベルトトレッド成型ドラム
４ グリーンケース保持搬送手段
５ ベルトトレッドバンド保持搬送手段
６ 成型ブラダー
７ ビードロック手段
８ 半径方向外側折返しブラダー
９ 半径方向内側折返しブラダー
１０ 剛性コア
１１ グリーンケース
１２ カーカスバンド
１３ ビードコア
１４ ビードフィラー
１５ インナーライナー
１６ サイドウォールゴム
１７ ビード受け面
１８ ベルトトレッドバンド
１９ トレッドゴム
２０ ベルト
２１ トレッド部
２２ サイドウォール部
２３ ビード部
２４ ビードコア
２５ カーカス
２６ ベルト
２７ インナーライナー
２８ トレッドゴム
２９ サイドウォールゴム
３０ チェーファーゴム
３１ ゴム部材

Claims (7)

1. 円筒状をなすカーカスバンド、カーカスバンドの内周側に位置するサイドウォールゴムおよび、円環状のビードコアを具えるグリーンケースを、タイヤ成型ドラム上で成型もしくは、そこに移載配置し、このタイヤ成型ドラムにより、グリーンケースの中央部分を半径方向に膨出変形させて、そのグリーンケースの中央部分を、それの外周側に予め位置決め配置したベルトおよびトレッドを主体とするベルトトレッドバンドの内周面に圧着させ、その後、カーカスバンドの側部およびサイドウォールゴムを、ビードコアの周りに巻き返して、カーカスバンドの巻き返し端を、トレッドゴムの内周端よりも半径方向外側で、サイドウォールゴムの外周端よりも半径方向内側に位置させるタイヤの成型方法。
2. グリーンケースの、サイドウォールゴムの軸線方向内側部分にチェーファーゴムを予め配置する請求項１に記載のタイヤの成型方法。
3. グリーンケースの中央部分の半径方向の膨出変形を、半径方向に拡縮変形する剛性コアにより強制する請求項１もしくは２に記載のタイヤの成型方法。
4. トレッドゴムの両側面と、カーカスの巻き返し端との間に、サイドウォールゴムと実質同特性のゴム部材を配設する請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤの成型方法。
5. トレッドゴムの両側面に、サイドウォールゴムと実質同特性のゴム部材を予め貼着させる請求項４に記載のタイヤの成型方法。
6. トレッドゴムとゴム部材とを一体押し出し成型する請求項４もしくは５に記載のタイヤの成型方法。
7. トレッド部と、トレッド部の両側部から半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部と、各サイドウォール部の内周側に連続する一対のビード部と、それぞれのビード部に配設したビードコア間にトロイダルに延在させて設けたカーカスとを具え、カーカスの側部をビードコアの周りに半径方向外方に巻き返し、カーカスの巻き返し端を、トレッドゴムの内周端よりも半径方向外側で、サイドウォールゴムの外周端よりも半径方向内側に位置させてなる空気入りタイヤ。

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