JP2006043908A - タイヤ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ストリップワインド方式によりトレッドゴムを形成する際、トレッド補強コード層の外端位置におけるゴムストリップの巻き付けの乱れを抑制でき、巻付け精度を高める。
【解決手段】 成形ドラムＤの外周面ＤＳに周方向の凹部４０を設け、その底面４０Ｓ上に、トレッド補強コード層１５を巻装する。これにより、成形ドラムＤの外周面ＤＳと、前記凹部４０の端部領域４０Ｅにおけるトレッド補強コード層１５の外周面１５Ｓとの間の半径方向の最少距離ｄを、前記端部領域４０Ｅにおけるトレッド補強コード層１５の厚さＴよりも小とする。又成形ドラムＤの外周面ＤＳとトレッド補強コード層１５の外周面１５Ｓとがなす巻付け面Ｓ上で、ゴムストリップ３０を巻き付けてゴムストリップ積層体３１からなる１６トレッドゴムを形成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ゴムストリップを周方向かつ螺旋状に重ねて巻き付けたゴムストリップ積層体によって、トレッドゴムを形成したラジアルタイヤの製造方法に関する。

ラジアルタイヤの製造に用いる生タイヤａ（加硫前のタイヤ）は、図７に示すように、カーカスを有する生タイヤ本体ｂをトロイド状に膨張せしめ、その半径方向外側に待機させた環状の生トレッドリングｃを、前記膨張した生タイヤ本体ｂのトレッド領域ｂ１に圧着し、一体に接合することにより形成される。

そして、これに用いる生トレッドリングｃとして、近年図７、８に示すように、成形ドラムｄの外周面に、ベルトプライやバンドプライなどのトレッド補強コード層ｅを巻装し、しかる後、その外周面上で、ゴムストリップｆを周方向かつ螺旋状に重ねて巻き付ける所謂ストリップワインド方式によってトレッドゴムｇを形成することが提案されている。なおストリップワインドに関する技術として例えば特許文献１、２のものがある。

特開平２０００−９４５４２号公報 特開平２００２−７９５９０号公報

しかし、このようなストリップワインド方式によってトレッド補強コード層ｅ上にトレッドゴムｇを形成する場合、前記トレッド補強コード層ｅの両側の外端位置ｐｅで、巻き付けの乱れが発生しやすく、加硫後のタイヤ表面にベア等の歪み（ディフェクト）を招いたり、タイヤのユニフォミティーを損ねるなどの問題を起こす傾向がある。

その原因として、前記外端位置ｐｅにおいて、成形ドラムｄの外周面とトレッド補強コード層ｅの外周面との間で生じる段差があり、この段差を乗り上げる際及び下りる際に前記ゴムストリップｆが影響を受け、その巻き付けに乱れが発生するのである。又トレッド補強コード層ｅのうち、ベルトプライｅ１、ｅ２は、従来、巾広のプライ材料を一周巻きし、その周方向の両端部を重ね継ぎ等によって連結することにより形成される。しかしこのときに生じる、該プライ材料に作用するテンション力のバラツキ、並びに該プライ材料の成形ドラムに対する相対的な軸方向の位置ズレ等によって、前記プライ材料の両側縁が蛇行する傾向となる。そしてこの蛇行が、前記段差を乗り上げる際及び下りる際の巻き付けの乱れをさらに助長させる結果を招く。

そこで本発明は、成形ドラムに周方向の凹部を設け、この凹部内でトレッド補強コード層を巻装した後、前記成形ドラムの外周面とトレッド補強コード層の外周面とがなす巻付け面上で、ゴムストリップを巻き付けることを基本として、トレッド補強コード層の外端位置におけるゴムストリップの巻き付けの乱れを抑制でき、加硫タイヤにおける表面品質やユニフォミティー等の向上を図りうるタイヤ製造方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、
トレッド領域からサイドウォール領域をへてビード領域に至るカーカスを有するトロイド状の生タイヤ本体、及びこの生タイヤ本体のトレッド領域に接して配されかつトレッド領域を補強するコードプライからなるトレッド補強コード層と、その半径方向外周に配置されるトレッドゴムとを具える生トレッドリングからなる生タイヤを、加硫成形して空気入りラジアルタイヤを形成するタイヤ製造方法であって、
前記トレッドリングを形成する円筒状の成形ドラムは、その外周面に、前記トレッド補強コード層が巻装される底面をする周方向の凹部を具え、
該凹部の底面上に、前記トレッド補強コード層を巻装することにより、前記成形ドラムの外周面と、前記凹部の端部領域におけるトレッド補強コード層の外周面との間の半径方向の最少距離ｄを、前記端部領域におけるトレッド補強コード層の厚さＴよりも小とするとともに、
前記成形ドラムの外周面と前記トレッド補強コード層の外周面とがなす巻付け面上で、ゴムストリップを周方向かつ螺旋状に重ねて巻き付けてゴムストリップ積層体からなるトレッドゴムを形成することにより、前記トレッドリングを形成したことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記凹部の深さＨは、トレッド補強コード層の前記厚さＴの８０〜１２０％であることを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記トレッド補強コード層のコードプライは、タイヤコードがタイヤ周方向に対して５〜４５゜の角度で配列するベルトプライ、及び／又はタイヤコードがタイヤ周方向に螺旋巻きしたバンドプライであることを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記凹部のタイヤ軸方向の巾ＷＡは、前記トレッド補強コード層のタイヤ軸方向の最大巾ＷＢよりも０．５〜２．０ｍｍ大であることを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、トレッド補強コード層上に、ストリップワインド方式によるゴムストリップ積層体からなるトレッドゴムを形成する際の、トレッド補強コード層の外端位置におけるゴムストリップの巻き付けの乱れを効果的に抑制することができ、加硫タイヤにおける表面品質やユニフォミティーを向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
本発明は、生タイヤ１を加硫成形して空気入りラジアルタイヤを形成するタイヤ製造方法であり、前記生タイヤ１は、図１に示すように、トレッド領域２からサイドウォール領域３をへてビード領域４に至るカーカス６を有するトロイド状の生タイヤ本体２０と、この生タイヤ本体２０の前記トレッド領域２に配される生トレッドリング２１とから形成される。

本例では、前記生タイヤ本体２０として、前記ビード領域４に配されるビードコア５と、このビードコア５、５間に架け渡される前記カーカス６と、タイヤ内腔面をなす空気非透過性に優れるインナーライナゴム７と、前記ビード領域４のタイヤ外皮をなす耐摩耗性に優れるクリンチゴム８と、前記サイドウォール領域３のタイヤ外皮をなす耐クラック性に優れるサイドウォールゴム９とを具える周知構造のものを例示している。なお前記カーカス６は、タイヤの骨格をなすコード補強層であり、カーカスコードをタイヤ周方向に対して７０〜９０°の角度で配列したラジアル構造の１枚以上のカーカスプライから形成される。

又この生タイヤ本体２０は、図２に示すように、予めフォーマ上で円筒状体２０Ａとして形成され、しかる後、この円筒状体２０Ａ内にシェーピング内圧を付加することによりビードコア５、５間でトロイド状に膨張される。そして、この膨張した生タイヤ本体２０のトレッド領域２と、その半径方向外側で予め待機させた環状の生トレッドリング２１の内周面とを圧着し、一体に接合することにより、前記生タイヤ１が形成される。なお前記生タイヤ本体２０では、トロイド状の膨張状態においてカーカス６の外面にサイドウォールゴム９を貼着しても良く、又生トレッドリング２１と一体接合した後、カーカス６の外面にサイドウォールゴム９を貼着しても良い。

次に、前記生トレッドリング２１は、図１に示す如く、前記生タイヤ本体２０のトレッド領域２に接して配されかつこのトレッド領域２を補強するコードプライからなるトレッド補強コード層１５と、その半径方向外周に配置されるトレッドゴム１４とを具えて構成される。

前記トレッド補強コード層１５は、タイヤコードをタイヤ周方向に対して例えば５〜４５゜の角度で配列させたベルトプライ１６Ａからなるベルト層１６、及び／又はタイヤコードをタイヤ周方向に螺旋巻きしたバンドプライ１７Ａからなるバンド層１７から形成される。

本例では、前記トレッド補強コード層１５が、２枚のベルトプライ１６Ａ１、１６Ａ２からなるベルト層１６と、１枚のバンドプライ１７Ａからなるバンド層１７とから形成される場合を例示している。なお前記２枚のベルトプライ１６Ａ１、１６Ａ２は、ベルトコードがプライ間で互いに交差することによりベルト剛性を高め、トレッド領域２をタガ効果を有して補強する。又半径方向内側のベルトプライ１６Ａ１は、外側のベルトプライ１６Ａ２に比して、５〜４０ｍｍ程度巾広であり、これによりプライ端での応力集中を緩和し、プライ端でのコードルースを抑制する。

又前記バンドプライ１７Ａは、少なくとも前記ベルト層１６の外端部を覆い、これによってベルト層１６のリフティングを抑え、タイヤの高速耐久性を向上させる。本例ではバンドプライ１７Ａとして、ベルト層１６の略全巾を覆う所謂フルバンドプライのものを例示しており、その外端は、前記内側のベルトプライ１６Ａ１の外端と実質的に整一している。なお前記ベルトプライ１６Ａ１、１６Ａ２は、前記コード配列の巾広のプライ材料を周方向に一周巻きし、その周方向の両端部を連結することにより形成される。又バンドプライ１７Ａは、１本以上のタイヤコードをトッピングゴムで被覆した巾狭帯状のプライ材料を周方向に沿って螺旋巻きすることにより形成される。

次に、前記トレッドゴム１４は、前記トレッド補強コード層１５上で、ゴムストリップ３０を周方向かつ螺旋状に重ねて巻き付ける、ストリップワインド方式のゴムストリップ積層体３１によって形成される。このとき、トレッド補強コード層１５の外端位置Ｐにおける、ゴムストリップ３０の巻き付けの乱れを抑制するため、本発明のタイヤ製造方法では、以下の如く構成している。

図３に示す如く、トレッドリング形成用の円筒状の成形ドラムＤの外周面に、前記トレッド補強コード層１５が巻装される底面４０Ｓをする周方向の凹部４０を形成するとともに、この凹部４０の底面４０Ｓ上に、前記トレッド補強コード層１５を巻装する。これにより、前記成形ドラムＤの外周面ＤＳと、前記凹部４０の端部領域４０Ｅにおけるトレッド補強コード層１５の外周面１５Ｓとの間の半径方向の最少距離ｄを、前記端部領域４０Ｅにおけるトレッド補強コード層の厚さＴよりも小に低減させる。ここで、前記端部領域４０Ｅとは、前記凹部４０の外端と、この外端から前記凹部４０のタイヤ軸方向の巾ＷＡの１０％の距離Ｌａを隔たる位置との間の領域を意味する。

そして、前記成形ドラムＤの外周面ＤＳと前記トレッド補強コード層１５の外周面１５Ｓとがなす面を巻付け面Ｓとし、この巻付け面Ｓ上で、前記ゴムストリップ３０をストリップワインド方式によって巻回する。

このように、成形ドラムＤに凹部４０を設け、その底面４０Ｓ上でトレッド補強コード層１５を巻装するため、前記外周面ＤＳ、１５Ｓ間の前記端部領域４０Ｅにおける段差が減じ、ゴムストリップ３０の巻付け面Ｓを平坦化することができる。その結果、前記外周面ＤＳ、１５Ｓ間のゴムストリップ３０の移行が円滑化するなど巻き付けの乱れを抑制でき、巻き付け精度を向上しうる。

又前述した如く、ベルトプライ１６Ａでは、巻装の際、その側縁が蛇行しやすい傾向にある。しかし前記段差の低減により、前記蛇行による巻回への悪影響も減じうるため、巻き付けの乱れ抑制効果をより高く発揮できる。

又前記凹部４０は、トレッド補強コード層１５を巻装する際の案内ガイドとしても機能しうるため、蛇行量を軽減することができ、この蛇行に起因するユニフォミティーの低下を抑制しうる。

そのために、凹部４０の前記タイヤ軸方向の巾ＷＡを、前記トレッド補強コード層１５のタイヤ軸方向の最大巾ＷＢよりも大、かつその差（ＷＡ−ＷＢ）を、０．５〜２．０ｍｍの範囲に低く抑えることが好ましい。前記差（ＷＡ−ＷＢ）が０．５ｍｍ未満では、トレッド補強コード層１５の巻装作業が難しくなり、作業性の著しい低下を招く。また２．０ｍｍを越えると、蛇行量の低減に効果が少なく、ユニフォミティーや、巻き付けの乱れ抑制効果に不利となる。なお本例では、最も巾広の内側のベルトプライ１６Ａ１、及びバンドプライ１７Ａのプライ巾が、前記最大巾ＷＢを形成している。

又巻き付けの乱れ抑制効果のために、前記凹部４０の深さＨを、前記端部領域４０Ｅにおけるトレッド補強コード層１５の前記厚さＴの８０〜１２０％の範囲とするのが好ましく、この範囲から外れると、前記外周面ＤＳ、１５Ｓ間の段差が大きくなり、巻き付けの乱れ抑制効果が充分発揮されなくなる。Ｔ＝Ｈ、すなわち１００％が好ましいが、前記８０〜１２０％の範囲内であれば、ベルト層１６やバンド層１７の材料変更による前記厚さＴの違いに対しても、同一の成形ドラムＤを使用しても効果が期待できる。

なお前記ゴムストリップ３０としては、特に規定されないが、図４にその断面を示すように、巾Ｗｓを５〜２０ｍｍ、かつ厚さＴｓを０．５〜２．０ｍｍとしたものが、所望の断面形状のトレッドゴム１４を得る上で好ましく、このとき両端を先細とした略三日月状断面形状とするのも好ましい。

又巻き付け方法としても、特に規定されることがなく、例えば図５（Ａ）の如く、１本のゴムストリップ３０を用いてタイヤ軸方向の一方端から他方端まで巻回する、或いは図５（Ｂ）、（Ｃ）の如く、２本のゴムストリップ３０を用いてタイヤ軸方向の一方端、他方端から中央側に向かって、又は中央側から一方端、他方端に向かって巻回する、或いは図５（Ｄ）の如く、ゴムストリップ積層体３１を例えば２層、３層の複数層で形成することもできる。何れの場合にも、外端位置Ｐにおける巻き付けの乱れを効果的に抑制でき、巻付け精度を高めうる。

ここで、前記成形ドラムＤでは、形成されたトレッドリング２１を取り外すため、前記深さＨよりも大の距離を半径方向内方に移動（縮径）することが必要であり、本例では図６の如く構成している。

即ち、成形ドラムＤは、周方向の両側面ｓａが半径方向内方に向かって漸近する先細状の第１のセグメント４１と、その逆に両側面ｓｂが半径方向外方に向かって漸近する第２のセグメント４２とを交互に組み合わせて形成される。この第１、第２のセグメント４１、４２は、リンク機構、シリンダ等を用いた周知の縮径手段によって半径方向内外に移動でき、隣り合う側面ｓａ、ｓｂが略当接する拡径状態Ｚ１において、その外周面ＤＳは略真円状に形成される。又縮径に際しては、第２のセグメント４２の半径方向内方への移動距離を、第１のセグメント４１の移動距離に比して大にすることにより前記成形ドラムＤは、大きく縮径できる。なお成形ドラムＤでは、ドラム全体が縮径しうる如く構成する以外に、例えば前記凹部４０以外の部位のみ縮径可能に構成してもよい。又成形ドラムＤの外周面ＤＳ及び底面４０Ｓは、加硫後のタイヤのトレッド輪郭形状に合うように、子午断面において、円弧状曲面で形成することもできる。

又前記トレッド補強コード層１５として、例えばベルト層１６のみで形成しても良く、又自動二輪車用タイヤの如く、バンド層１７のみで形成することもできる。又バンドプライ１７Ａとして、ベルト層１６の外端部のみを被覆する所謂エンジバンドプライであっても良い。又例えば小型トラック用タイヤ、或いは重荷重用タイヤ等の如く、ベルト層１６を、３枚〜４枚もしくはそれ以上の枚数のベルトプライ１６Ａで形成することもできる。

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。

外周面に凹部を設けた成形ドラム（図３）を使用しかつ表１の仕様で形成したトレッドリングを用いて、タイヤサイズ２１５／４５ＺＲ１７の乗用車用ラジアルタイヤを試作した。そして各試供タイヤの外表面におけるディフェクトの発生状況、及びユニフォミティーを比較評価した。

（１） ディフェクトの発生状況；
各３０本の試供タイヤに対して、トレッド外表面におけるベア等の状況を目視によって検査し、以下のＡ、Ｂ、Ｃの基準で評価した。
Ａ：ベア等の発生は認められない。
Ｂ：小さなディフェクトが認められる。（修正不要な軽微なレベル）
Ｃ：大きなディフェクトが認められる。（修正必要なレベル）

（２）ユニフォミティー；
フォースバリエイション（ＦＶ）試験機を用い、ＪＡＳＯ Ｃ６０７の規格に基づいてＲＦＶ（Ｏ．Ａ．）を測定し、各３０本の試作タイヤの平均値を記載している。

本発明により形成された生タイヤの一実施例を示す断面図である。 生タイヤ本体とトレッドリングとの接合状況を説明する断面図である。 トレッドリングの形成方法を示す断面図である。 ゴムストリップを示す断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、ゴムストリップの巻回方法を概念的に説明する線図である。 成形ドラムの一例を示す断面図である。 生タイヤの形成方法を説明する断面図である。 発明が解決しようとする課題を説明する断面図である。

符号の説明

１ 生タイヤ
２ トレッド領域
３ サイドウォール領域
４ ビード領域
６ カーカス
１５ トレッド補強コード層
１６ トレッドゴム
１６Ａ ベルトプライ
１７Ａ バンドプライ
２０ 生タイヤ本体
２１ 生トレッドリング
３０ ゴムストリップ
３１ ゴムストリップ積層体
４０ 凹部
４０Ｓ 底面
４０Ｅ 凹部の端部領域
Ｄ 成形ドラム
ＤＳ 外周面
Ｓ 巻付け面

Claims (4)

1. トレッド領域からサイドウォール領域をへてビード領域に至るカーカスを有するトロイド状の生タイヤ本体、及びこの生タイヤ本体のトレッド領域に接して配されかつトレッド領域を補強するコードプライからなるトレッド補強コード層と、その半径方向外周に配置されるトレッドゴムとを具える生トレッドリングからなる生タイヤを、加硫成形して空気入りラジアルタイヤを形成するタイヤ製造方法であって、
   前記トレッドリングを形成する円筒状の成形ドラムは、その外周面に、前記トレッド補強コード層が巻装される底面をする周方向の凹部を具え、
   該凹部の底面上に、前記トレッド補強コード層を巻装することにより、前記成形ドラムの外周面と、前記凹部の端部領域におけるトレッド補強コード層の外周面との間の半径方向の最少距離ｄを、前記端部領域におけるトレッド補強コード層の厚さＴよりも小とするとともに、
   前記成形ドラムの外周面と前記トレッド補強コード層の外周面とがなす巻付け面上で、ゴムストリップを周方向かつ螺旋状に重ねて巻き付けてゴムストリップ積層体からなるトレッドゴムを形成することにより、前記トレッドリングを形成したことを特徴とするタイヤ製造方法。
2. 前記凹部の深さＨは、トレッド補強コード層の前記厚さＴの８０〜１２０％であることを特徴とする請求項１記載のタイヤ製造方法。
3. 前記トレッド補強コード層のコードプライは、タイヤコードがタイヤ周方向に対して５〜４５゜の角度で配列するベルトプライ、及び／又はタイヤコードがタイヤ周方向に螺旋巻きしたバンドプライであることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ製造方法。
4. 前記凹部のタイヤ軸方向の巾ＷＡは、前記トレッド補強コード層のタイヤ軸方向の最大巾ＷＢよりも０．５〜２．０ｍｍ大であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のタイヤ製造方法。

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