JP2016147384A - 空気入りタイヤの製造方法、及び空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 生タイヤの生産効率を高めながらユニフォミティを向上させる。【解決手段】 中子工法において、短冊片がタイヤ周方向に配置されたカーカスプライを形成する工程を含む。この工程は、第１〜第ｎの短冊片を、それぞれ第１〜第ｎの貼付けステーションにて別々に貼り付ける第１〜第ｎの貼付けステップを具える。第１の貼付けステップでは、第１の短冊片を、その切断順序でかつ（ｎ−１）枚飛びの間隔Ｄを隔てて一周に亘って貼り付ける。第ｎの貼付けステップでは、第ｎの短冊片を、その切断順序でかつ各間隔Ｄ内に一枚ずつ、しかも第（ｎ−１）の貼付けステップにて貼り付けられた第（ｎ−１）の短冊片に隣り合わせて一周に亘って貼り付ける。【選択図】図８

Description

本発明は、中子工法において、生タイヤの生産効率を高めながらユニフォミティを向上させる空気入りタイヤの製造方法、及び空気入りタイヤに関する。

下記の特許文献１には、加硫済みタイヤの内腔形状と略等しい外形形状を有する剛性中子を用いたタイヤ製造方法（「中子工法」という場合がある。）が提案されている。この提案の中子工法では、剛性中子上にタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、前記生タイヤを剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを具える。

また前記生タイヤ形成工程では、タイヤ構成部材の一つをなすカーカスプライａは、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、剛性中子ｂ上で、複数枚の短冊片ｃをタイヤ周方向に順次貼り付けることにより形成される。この短冊片ｃは、長さ方向に引き揃えられたカーカスコードｆを有する巾狭長尺のゴムストリップｄを、所定長さで順次切断することにより形成される。また前記ゴムストリップｄは、ゴム押出機を用いたトッピング装置により連続的に形成されるとともに、このゴムストリップｄは、一旦、ロール状に巻き付けられて保管される。

そして生タイヤ形成に際し、ゴムストリップｄのロール体を、カーカスプライ形成用のステーションに供給し、該ステーションにおいて、ロール体から巻き戻されるゴムストリップｄを、その先端側から順次切断するとともに、切断された短冊片ｃを切断順序で剛性中子ｂに貼り付けている。

しかしロール体の場合、ゴムストリップｄは、テンション等の影響で、半径方向内端側（巻始め側）ほどストリップ巾が大かつカーカスコード間隔が大に変形する。例えば、長さ１８０〜２００ｍのゴムストリップｄの場合、半径方向内端（巻始め端）と半径方向外端（巻終わり端）とでは、ストリップ巾に０．２５〜０．３０ｍｍの差が発生する。

従って、カーカスプライの形成途中で、ロール体を使い切ってしまい、新のロール体に交換した場合には、図１１（Ａ）に示すように、交換前のロール体の半径方向内側（巻始め側）から形成される短冊片ｃａ（ストリップ巾が大）の領域と、交換後のロール体の半径方向外側（巻終わり側）から形成される短冊片ｃｂ（ストリップ巾が小）の領域とに周方向に二分されてしまう。その結果、周方向に不均一が発生し、タイヤの真円度を悪化させるなどユニフォミティの低下を招く。

他方、カーカスプライの形成工程では、短冊片の貼り付け枚数が非常に多いため、工程時間が長くなり、生タイヤの生産造効率の低下原因の一つとなっている。そのため、短冊片の貼り付けを、複数のステーションによって分割して行い、サイクルタイムを減じることが望まれる。しかし各テーションにおいて、短冊片を連続して貼り付ける場合には、図１１（Ｂ）に２つのステーションＰ１、Ｐ２に分割した場合を示すように、一方のステーションＰ１にて貼り付けられる短冊片ｃ１の領域と、他方のステーションＰ２にて貼り付けられる短冊片ｃ２の領域とに周方向に二分されてしまう。その結果、上記と同様、ユニフォミティの低下を招く。しかも少なくとも一方のステーションにおいて、ロール体の交換が行われた場合には、前記ユニフォミティの低下は、さらに大きなものとなる。

国際公開ＷＯ２０１４／０５４４０３公報

本発明は、中子工法において、カーカスプライ形成工程のサイクルタイムを減じて生タイヤの生産効率を高めながら、ユニフォミティを向上させる空気入りタイヤの製造方法、及び空気入りタイヤを提供することを課題としている。

本発明は、剛性中子上に、未加硫のカーカスプライを含むタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、
前記生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを具えた空気入りタイヤの製造方法であって、
前記生タイヤ形成工程は、複数枚の短冊片が、少なくともタイヤ赤道上では重なることなくタイヤ周方向に配置されたカーカスプライを形成するカーカスプライ形成工程を含み、
前記短冊片は、長さ方向に引き揃えられたカーカスコードを有する巾狭長尺のゴムストリップがロール状に巻き付けられた第１〜第ｎのロール体を用い、各第１〜第ｎのロール体からそれぞれ巻き戻されたゴムストリップを、先端側から所定長さで順次切断することにより形成される第１〜第ｎの短冊片から構成されるとともに、
前記カーカスプライ形成工程は、前記第１〜第ｎの短冊片を、それぞれ第１〜第ｎの貼付けステーションにて別々に貼り付ける第１〜第ｎの貼付けステップを具え、
しかも前記第１の貼付けステップでは、第１の貼付けステーションにて、第１の短冊片を、その切断順序でかつ（ｎ−１）枚飛びの間隔Ｄを隔てて一周に亘ってタイヤ周方向に貼り付け、
前記第ｎの貼付けステップでは、先行する第（ｎ−１）の貼付けステップの後、第ｎの貼付けステーションにて、第ｎの短冊片を、その切断順序でかつ各間隔Ｄ内に一枚ずつ、しかも前記第（ｎ−１）の貼付けステップにて貼り付けられた第（ｎ−１）の短冊片に隣り合わせて一周に亘ってタイヤ周方向に貼り付け、
これにより、第１〜第ｎの短冊片が、それぞれ（ｎ−１）枚飛びにタイヤ周方向に分散配置されたカーカスプライを形成することを特徴としている。

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法では、各第１〜第ｎの貼付けステーション毎に、それぞれのロール体からの短冊片の切断と、切断された短冊片の貼り付けとが行われることが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法では、前記剛性中子は、各第１〜第ｎの貼付けステーション毎に停止可能に搬送されるとともに、停止する貼付けステーションにて、それぞれの貼付けステップが行われることが好ましい。

本発明は、請求項１〜３の何れかに記載の製造方法によって形成されたことを特徴としている。

本発明は叙上の如く、カーカスプライ形成工程における短冊片の貼り付けを、第１〜第ｎの貼付けステーションに分割して行っている。従って、分割しない場合に比して、サイクルタイムを、約１／ｎに短縮することができる。

また各貼付けステーションでは、それぞれのロール体から形成された短冊片が、それぞれの切断順序でかつ（ｎ−１）枚飛びの間隔を隔てて一周に亘って貼り付けられる。その結果、第１〜第ｎの短冊片が、それぞれ（ｎ−１）枚飛びにタイヤ周方向に分散配置されたカーカスプライが形成される。

このようなカーカスプライでは、例えば、第１の短冊片がロール体の半径方向内側（巻始め側）から形成され、第２の短冊片がロール体の半径方向外側（巻終わり側）から形成された場合にも、それぞれ周方向に分散配置されるため、ユニフォミティを向上することができる。

また、少なくとも一つの貼付けステーションにおいて、ロール体を新に交換した場合、例えば、第１の貼付けステーションにおいて第１のロール体を新に交換した場合、第１の短冊片には、交換前の巾広の短冊片と、交換後の巾狭の短冊片とが混在する。しかし、この巾広の短冊片と巾狭の短冊片との間に、第２〜第ｎの短冊片が介在するため、ユニフォミティを向上することができる。

本発明の製造方法によって形成された空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 生タイヤ形成工程を示す断面図である。 加硫工程を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はカーカスプライ形成工程を説明するタイヤ赤道と直角な子午断面図、及び側面図である。 ロール体からの短冊片の形成方法を示す斜視図である。 第１〜第ｎの貼付けステーションを上方から見た概念図である。 第ｎの貼付けステーションを代表して示す側面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、第１〜第ｎ（ｎ＝３）の貼付けステップによる短冊片の貼り付けを示す概念図である。 比較例における問題点を説明する概念図である。 （Ａ）、（Ｂ）は剛性中子を用いた従来の空気入りタイヤの製造方法を説明する斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）はその問題点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は、本発明の製造方法によって形成された空気入りタイヤ１の一例を示す断面図である。本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへて両側のビード部４に至るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるベルト層７とを具える。

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５０〜９０゜の角度で配列したカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビード部４、４間を跨るトロイド状をなす。各ビード部４には、タイヤ軸方向内外のコア片５ｉ、５ｏからなるビードコア５が配される。各コア片５ｉ、５ｏは、ビードワイヤを渦巻き状に巻き付けたリング状をなし、このコア片５ｉ、５ｏ間に挟まれて前記カーカスプライ６Ａの両端部が係止される。また各コア片５ｉ、５ｏのタイヤ半径方向の外側には、デュロメータＡ硬さが例えば７０〜１００度の硬質ゴムからなる先細状のビードエーペックス８が配される。

前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜６０゜で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ａから形成される。ベルト層７は、各ベルトコードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して補強する。本例では、高速性能を高める目的で、ベルト層７の半径方向外側に、バンドコードを周方向に螺旋巻きさせたバンド層９が配される。

なお前記カーカス６の内側には、タイヤ内腔面をなす非空気透過性のインナーライナゴム１０が配される。またカーカス６の外側には、サイドウォール部３の外面をなすサイドウォールゴムＳｇ、及びトレッド部２の外面をなすトレッドゴムＴｇが配される。さらにビードコア５の外側には、リムズレ防止用のクリンチゴムＣｇが配されている。

次に、前記空気入りタイヤ１の製造方法を説明する。この製造方法は、生タイヤ形成工程Ｋ１と、加硫工程Ｋ２とを含む。図２に略示するように、生タイヤ形成工程Ｋ１では、剛性中子２０上に、未加硫のカーカスプライ６Ａを含むタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより、生タイヤ１Ｎを形成する。図３に略示するように、加硫工程Ｋ２では、前記生タイヤ１Ｎを前記剛性中子２０ごと加硫金型２４内に投入し、これにより剛性中子２０と加硫金型２４との間で挟んで生タイヤ１Ｎを加硫成形する。前記剛性中子２０は周知構造をなし、その外形形状は、前記空気入りタイヤ１の内腔形状と実質的に一致する。

前記生タイヤ形成工程Ｋ１は、剛性中子２０に、インナーライナゴム１０形成用の部材を貼り付けるインナーライナ形成工程、カーカスプライ６Ａ形成用の部材を貼り付けるカーカスプライ形成工程、ビードコア５形成用の部材を貼り付けるビードコア形成工程、ビードエーペックス８形成用の部材を貼り付けるビードエーペックス形成工程、ベルトプライ７形成用の部材を貼り付けるベルト成形工程、バンド層９形成用の部材を貼り付けるバンド成形工程、サイドウォールゴムＳｇ形成用の部材を貼り付けるサイドウォール成形工程、トレッドゴムＴｇ形成用の部材を貼り付けるトレッド成形工程等を含んで構成される。

このうち、カーカスプライ形成工程以外の工程には、剛性中子２０を用いた周知の種々のものが適宜採用できる。従って本明細書では、カーカスプライ形成工程のみを以下に説明する。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、カーカスプライ形成工程では、複数枚の短冊片１２を、少なくともタイヤ赤道Ｃｏ上では重なることなくタイヤ周方向に配置することで、未加硫のカーカスプライ６Ａを形成する。前記短冊片１２は、第１〜第ｎの短冊片１２_１〜１２_ｎから構成される。本例では、ｎ＝３の場合が示される。

図５に示すように、各短冊片１２は、ビード部４、４間を跨る長さＬを有し、その長さ方向を空気入りタイヤ１におけるカーカスコード１４ａの向きに合わせて配される。又短冊片１２は前記長さＬより小な巾Ｗを有し、この巾Ｗは１０〜５０mmの範囲が好ましい。各第１〜第ｎの短冊片１２_１〜１２_ｎは、第１〜第ｎのロール体１３_１〜１３_ｎからそれぞれ巻き戻される巾狭長尺のゴムストリップ１４を、先端側から所定長さで順次切断することにより形成される。またゴムストリップ１４は、例えばゴム押出し機を有するトッピング装置を用い、長さ方向に引き揃えられたカーカスコード１４ａの配列体をトッピングゴムで被覆することにより形成される。このゴムストリップ１４を、ロール状に巻き付けることにより、前記第１〜第ｎのロール体１３_１〜１３_ｎがそれぞれ形成される。即ち、第１〜第ｎのロール体１３_１〜１３_ｎは、それぞれ実質的に同構成のゴムストリップ１４から形成されている。

図６は、製造ラインの一部を上方から見た概念図である。同図に示すように、製造ラインには、第１〜第ｎの貼付けステーションＰ_１〜Ｐ_ｎが設けられる。そして、カーカスプライ形成工程は、前記第１〜第ｎの貼付けステーションＰ_１〜Ｐ_ｎにて、それぞれの短冊片１２_１〜１２_ｎを別々に貼り付ける第１〜第ｎの貼付けステップＳ_１〜Ｓ_ｎを具える。前記第１〜第ｎの貼付けステーションＰ_１〜Ｐ_ｎは、剛性中子２０の搬送軌道上に設けられる。そして剛性中子２０は、第１〜第ｎの貼付けステーションＰ_１〜Ｐ_ｎ毎に停止可能に搬送されるとともに、第１の貼付けステーションＰ_１では第１の短冊片１２_１を貼り付ける第１の貼付けステップＳ_１が行われ、第ｎの貼付けステーションＰ_ｎでは第ｎの短冊片１２_ｎを貼り付ける第ｎの貼付けステップＳ_ｎが行われる。

図７に第ｎの貼付けステーションＰ_ｎの側面図が代表して示される。なお第１〜第ｎの貼付けステーションＰ_１〜Ｐ_ｎは実質的に同構成であり、貼付けステーションＰ_ｎは、本例では、ロール体１３_ｎを回転自在に保持するリールスタンド３０と、ロール体１３_ｎから巻き戻されるゴムストリップ１４を搬送するストリップ搬送部３２と、搬送されたゴムストリップ１４を切断して短冊片１２_ｎを形成する切断手段３３と、短冊片１２_ｎを受け取って剛性中子２０に貼り付ける貼付け装置３４とを具える。前記貼付け装置３４は、昇降手段３５に支持された巻下ろしローラ３６を具え、この巻下ろしローラ３６の下降によって、前記短冊片１２_ｎを、剛性中子２０の輪郭に沿って巻き下ろしながら貼り付ける。即ち、本例では、第１〜第ｎの貼付けステーションＰ_１〜Ｐ_ｎ毎に、それぞれのロール体１３_１〜１３_ｎからの短冊片１２_１〜１２_ｎの切断と、切断された短冊片１２_１〜１２_ｎの貼り付けとが行われる。

また図８（Ａ）に示すように、第１の貼付けステップＳ_１では、第１の貼付けステーションＰ_１にて、第１の短冊片１２_１を、その切断順序でかつ（ｎ−１）枚飛びの間隔Ｄを隔てて一周に亘ってタイヤ周方向に貼り付ける。

また図８（Ｂ）に示すように、第２の貼付けステップＳ_２では、前記第１の貼付けステップＳ_１の後、第２の貼付けステーションＰ_２にて、第２の短冊片１２_２を、その切断順序でかつ各間隔Ｄ内に一枚ずつ、しかも先に貼り付けられた第１の短冊片１２_１に隣り合わせて一周に亘ってタイヤ周方向に貼り付ける。

また図８（Ｃ）に示すように、第ｎの貼付けステップＳ_ｎでは、先行する第（ｎ−１）の貼付けステップＳ_ｎ−１の後、第ｎの貼付けステーションＰ_ｎにて、第ｎの短冊片１２_ｎを、その切断順序でかつ各間隔Ｄ内に一枚ずつ、しかも前記第（ｎ−１）の貼付けステップＳ_ｎ−１にて貼り付けられた第（ｎ−１）の短冊片１２_ｎ−１に隣り合わせて一周に亘ってタイヤ周方向に貼り付ける。

これにより、第１〜第ｎの短冊片１２_１〜１２_ｎが、それぞれ（ｎ−１）枚飛びにタイヤ周方向に分散配置されたカーカスプライ６Ａを形成することができる。

その結果、例えば第１の短冊片１２_１がロール体１３_１の半径方向内側（巻始め側）から形成され、第２の短冊片１２_２がロール体１３_２の半径方向外側（巻終わり側）から形成された場合にも、それぞれ周方向に分散配置されるため、ユニフォミティを向上することができる。

また、少なくとも一つの貼付けステーションにおいて、ロール体を新に交換した場合、例えば、第１の貼付けステーションＰ_１において第１のロール体１３_１を新のロール体に交換した場合、第１の短冊片１２_１には、交換前の巾広の短冊片と、交換後の巾狭の短冊片とが混在してしまうが、この場合にも、巾広の短冊片と巾狭の短冊片との間に、第２〜第ｎの短冊片１２_２、１２_ｎが介在するため、ユニフォミティを向上することができる。

なお前記「ｎ」は、２以上の整数が適宜採用しうるが、大きすぎると設備コスト、ラインスペース、移送時間等に不利となる。従って、ｎは２、３又は４が好ましい。

また本発明とは異なるが、例えば第１の短冊片１２_１のみを用い、第１の貼付けステーションＰ_１にて、１周目では、短冊片１２_１を１枚飛びの間隔Ｄを隔てて貼り付け、２周目において、短冊片１２_１をその間隔Ｄに貼り付けることが案出される。しかしこの場合、途中でローラ体を交換した時には、図９に概念的に示すように、例えば、交換前の巾広の短冊片１２_１ａは分散されるものの、交換後の巾狭の短冊片１２_１ｂが連続する領域Ｙが生じてしまい、分散効果が十分に発揮されない。従って、本発明では、各周に、異なるロール体から形成された短冊片を使用している。

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。

剛性中子を用い、図１に示す構造をなす乗用車用タイヤ（タイヤサイズ２４５／４５Ｒ１８）を、表１の仕様に基づいて製造するとともに、各タイヤのユニフォミティ及び生産効率をテストした。製造方法において、カーカスプライ形成工程以外は同一である。主な共通仕様は以下の通りである。
・カーカスプライ数：１枚
・カーカスコードの角度：９０°
・短冊プライ片のプライ巾：３２mm
・短冊プライ片の貼り付け枚数：６０枚

なお比較例１は、１つの貼り付けステーションにて、短冊片を間隔Ｄを空けずに貼り付けしている。比較例２は、２つの貼り付けステーションにて、それぞれ短冊片を間隔Ｄを空けずに１／２周ずつ貼り付けている。比較例３は、３つの貼り付けステーションにて、それぞれ短冊片を間隔Ｄを空けずに１／３周ずつ貼り付けている。比較例４は、１つの貼り付けステーションにて、短冊片を１枚飛びの間隔Ｄを隔てて２周している。比較例５は、１つの貼り付けステーションにて、短冊片を２枚飛びの間隔Ｄを隔てて３周している。

（１）ユニフォミティ：
ＪＡＳＯ Ｃ６０７：２０００の「自動車用タイヤのユニフォミティ試験方法」に準拠して、各タイヤ３０本のＲＦＶが測定され、それぞれの平均値を１０点法で評価した。数値が大きいほどユニフォミティに優れている。

（２）生産効率：
６０分間の間に、カーカスプライ形成工程を通過した生タイヤの本数を１０点法で評価した。数値が大きいほど生産効率に優れている。

表の如く、実施例は、生タイヤの生産効率を高めながらユニフォミティを向上させうるのが確認できる。

１Ｎ 生タイヤ
６Ａ カーカスプライ
１２、１２_１〜１２_ｎ 第１〜第ｎの短冊片
１３、１３_１〜１３_ｎ 第１〜第ｎのロール体
１４ ゴムストリップ
１４ａ カーカスコード
２０ 剛性中子
２４ 加硫金型
Ｃｏ タイヤ赤道
Ｋ１ 生タイヤ形成工程
Ｋ２ 加硫工程
Ｐ_１〜Ｐ_ｎ 第１〜第ｎの貼付けステーション
Ｓ_１〜Ｓ_ｎ 第１〜第ｎの貼付けステップ

Claims (4)

1. 剛性中子上に、未加硫のカーカスプライを含むタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、
   前記生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを具えた空気入りタイヤの製造方法であって、
   前記生タイヤ形成工程は、複数枚の短冊片が、少なくともタイヤ赤道上では重なることなくタイヤ周方向に配置されたカーカスプライを形成するカーカスプライ形成工程を含み、
   前記短冊片は、長さ方向に引き揃えられたカーカスコードを有する巾狭長尺のゴムストリップがロール状に巻き付けられた第１〜第ｎのロール体を用い、各第１〜第ｎのロール体からそれぞれ巻き戻されたゴムストリップを、先端側から所定長さで順次切断することにより形成される第１〜第ｎの短冊片から構成されるとともに、
   前記カーカスプライ形成工程は、前記第１〜第ｎの短冊片を、それぞれ第１〜第ｎの貼付けステーションにて別々に貼り付ける第１〜第ｎの貼付けステップを具え、
   しかも前記第１の貼付けステップでは、第１の貼付けステーションにて、第１の短冊片を、その切断順序でかつ（ｎ−１）枚飛びの間隔Ｄを隔てて一周に亘ってタイヤ周方向に貼り付け、
   前記第ｎの貼付けステップでは、先行する第（ｎ−１）の貼付けステップの後、第ｎの貼付けステーションにて、第ｎの短冊片を、その切断順序でかつ各間隔Ｄ内に一枚ずつ、しかも前記第（ｎ−１）の貼付けステップにて貼り付けられた第（ｎ−１）の短冊片に隣り合わせて一周に亘ってタイヤ周方向に貼り付け、
   これにより、第１〜第ｎの短冊片が、それぞれ（ｎ−１）枚飛びにタイヤ周方向に分散配置されたカーカスプライを形成することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 各第１〜第ｎの貼付けステーション毎に、それぞれのロール体からの短冊片の切断と、切断された短冊片の貼り付けとが行われることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記剛性中子は、各第１〜第ｎの貼付けステーション毎に停止可能に搬送されるとともに、停止する貼付けステーションにて、それぞれの貼付けステップが行われることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の製造方法によって形成されたことを特徴とする空気入りタイヤ。