JP2017064933A - 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】生産性を損ねることなく、カーカスの重ね継ぎに起因したデントを抑制して外観性能を向上させる。【解決手段】カーカスプライ形成工程と、切り込み形成工程とを具える空気入りタイヤの製造方法である。カーカスプライ形成工程においては、円筒状の成形フォーマ上で、カーカスプライ形成用の帯状のカーカスシートを一周巻きすることにより、該カーカスシートの巻終わり端部１１ｅが巻始め端部１１ｉの半径方向外側に段差状に重なる重ね継ぎ部１４を有する円筒状カーカスプライを形成する。切り込み形成工程においては、リング状のカッタ刃を突出させた切断ローラを用いて、重ね継ぎ部１４の巻終わり端部１１ｅのみをカーカスコード１３Ａとともにタイヤ円周方向に沿って切断し、切り込み１６を設ける。【選択図】図３

Description

本発明は、生産性を損ねることなく、カーカスプライの重ね継ぎ部に起因したデントを抑制して、外観性能を向上しう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。

空気入りタイヤは、従来、図６（ａ）に示すように、生タイヤ成形時、カーカスシートｆを成形フォーマｄ上で周方向に一周巻きした円筒状のカーカスプライａを成形している。このような円筒状のカーカスプライａは、接合強度を確保するため、カーカスシートｆの巻終わり端部ｆａと巻始め端部ｆｂとを半径方向に重ねた重ね継ぎ部ｂと、それ以外の非重ね継ぎ部ｃとを有している。

しかしながら、このような円筒状のカーカスプライａは、重ね継ぎ部ｂと非重ね継ぎ部ｃとの剛性差が過大となる。従って、図６（ｂ）に示すような後工程において、円筒状のカーカスプライａをトロイド状に膨出させるためのシェーピング内圧充填時、重ね継ぎ部ｂでの膨張が抑えられ、この重ね継ぎ部ｂが帯状に凹む所謂デントと呼ばれる外観不良を招くという問題がある。

このようなデントを改善するため、前記重ね継ぎ部ｂの巻終わり端部ｆａを作業員が切断して切り込み（図示省略）を設けるという方法がある。しかしながら、この方法では、巻終わり端部ｆａと巻始め端部ｆｂとが貼り付いているので、巻終わり端部ｆａと巻始め端部ｆｂとを同時に切断することがないよう、慎重に切断する必要が有るため、生産性が悪化し易いおそれがあった。

このような問題を解決するため、図７に示すように、カーカスシートｆの巻終わり端部ｆａに切り込みｇを設けた後に、カーカスシートｆを成形フォーマｄに巻き付ける製造方法が考えられる。しかしながら、このような製造方法でも、切断された巻終わり端部ｆａが変形しやすく、生産性が悪化し易いという問題があった。また、巻き付け前に切り込みｇを形成するので、重ね継ぎ部ｂの周方向幅ｗ１と、切り込みｇの周方向長さｗ２とを一致させることが難しいという問題があった。

特開２００３−３９５７４号公報 特開２０１４−１３３３１６号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、切断ローラを用いることを基本として、生産性を損ねることなく、外観性能を向上しうる空気入りタイヤの製造方法及びこれを用いて製造された空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、トレッド部から両側のサイドウォール部を通り両側のビード部にのびかつラジアル方向に配列するカーカスコードを有する１枚以上のカーカスプイからなるカーカスを具えた空気入りタイヤの製造方法であって、円筒状の成形フォーマ上で、カーカスプライ形成用の帯状のカーカスシートを一周巻きすることにより、該カーカスシートの巻終わり端部が巻始め端部の半径方向外側に段差状に重なる重ね継ぎ部を有する円筒状カーカスプライを形成するカーカスプライ形成工程と、前記重ね継ぎ部に、前記巻終わり端部のみをカーカスコードとともにタイヤ円周方向に沿って切断する切り込みを設ける切り込み形成工程とを具えるとともに、前記切り込み形成工程は、成形フォーマと平行なローラ軸の周囲にリング状のカッタ刃を突出させた切断ローラを用い、回転する円筒状カーカスプライに前記切断ローラを接近させることにより、前記カッタ刃により前記巻終わり端部のみを切断させることを特徴とする。

また本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、前記切断ローラが、前記ローラ軸からの前記カッタ刃の突出高さは、前記カーカスシートの厚さ以下であるのが望ましい。

また本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、前記切断ローラが、切断時、前記ローラ軸の外周面が、前記重ね継ぎ部の表面と接するのが望ましい。

また本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、前記切断ローラは、基軸部と、該基軸部に外挿される複数の筒状のスリーブと、該基軸部に外挿されかつ前記スリーブ間に挟まれる複数の前記カッタ刃とを含み、前記スリーブの交換により、少なくとも前記カッタ刃の取り付けピッチ、又は取り付け数を変更可能とするのが望ましい。

また本発明は、請求項１〜４の何れかに記載の製造方法により形成されたことを特徴とする空気入りタイヤである。

本発明の空気入りタイヤの製造方法は、カーカスプライ形成工程と、切り込み形成工程とを具えている。カーカスプライ形成工程は、円筒状の成形フォーマ上で、カーカスプライ形成用の帯状のカーカスシートを一周巻きすることにより、該カーカスシートの巻終わり端部が巻始め端部の半径方向外側に段差状に重なる重ね継ぎ部を有する円筒状カーカスプライを形成する。切り込み形成工程は、重ね継ぎ部に、巻終わり端部のみをカーカスコードとともにタイヤ円周方向に沿って切断する切り込みを設ける。これにより、重ね継ぎ部とそれ以外の部分との剛性差を小さくできるので、内圧充填時、カーカスシートをタイヤ周方向に一様に膨張することができるので、デントと呼ばれる外観不良を抑制しうる。また、カーカスプライ形成工程の後で切り込み形成工程が行われるので、重ね継ぎ部の周方向幅と、切り込みの周方向長さとを、容易に一致させることができるため、生産性の低下を抑制することができる。

切り込み形成工程は、リング状のカッタ刃を突出させた切断ローラを用いて、回転する円筒状カーカスプライに切断ローラを接近させることにより、巻終わり端部のみを切断することができる。このように、切断ローラを用いることにより、容易に、巻終わり端部のみに切り込みを設けることができるので、高い生産性を確保することができる。

従って、本発明の空気入りタイヤの製造方法では、生産性を損ねることがなく、外観性能を大きく向上できる。

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。 （ａ）は、カーカスプライの製造方法を説明する概念図、（ｂ）は、カーカスシートの斜視図である。 切り込み形成工程を説明する概念図である。 切断ローラの斜視図である。 （ａ）は、切り込み形成工程での重ね継ぎ部の斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）は、カーカスシートの巻き付けを説明する斜視図、（ｂ）は、カーカスプライの製造方法を説明する概念図である。 従来技術の問題点を説明する概念図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
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。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を具える。

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度の角度で配列した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。本実施形態のカーカスプライ６Ａは、ビードコア５、５間に跨るトロイド状のプライ本体部６ａと、その両側に連なりビードコア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とを具える。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先細状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。カーカスコードとして、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどの種々の有機繊維コードが好適に採用される。

カーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部には、ベルト層７が配される。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１０〜３５度の角度で配列した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。ベルトコードは、プライ間相互で交差し、これによりベルト剛性が高められ、トレッド部２の略全幅が強固に補強される。ベルトコードとしては、一般にスチールコードが採用されるが、例えばポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、芳香族ポリアミド等の高モジュラスの有機繊維コードも、タイヤのカテゴリーに応じて用いられる。

本実施形態では、高速耐久性を高める目的で、ベルト層７の半径方向外側にバンド層９が配される。バンド層９は、バンドコードを周方向に螺旋状に巻回させた１枚以上のバンドプライ９Ａから形成される。

次に、このような空気入りタイヤ１のカーカス６の製造方法が説明される。本実施形態のカーカス６の製造方法では、カーカスプライ形成工程と切り込み形成工程とを含んでいる。本明細書では、カーカスプライ形成工程、及び、切り込み形成工程のみを以下に説明するが、それ以外の工程は、従来のタイヤ製造方法における工程がそのまま採用されうる。

図２（ａ）に示されるように、カーカスプライ形成工程及び切り込み形成工程では、円筒状の成形フォーマ１２が用いられる。成形フォーマ１２には、カーカスプライ６Ａを形成するために、帯状のカーカスシート１１が巻き付けられる。

図２（ｂ）に示されるように、カーカスシート１１は、本実施形態では、例えば、カーカスコード１３Ａが平行に引き揃えられたコード配列体をトッピングゴム１３Ｂによって被覆することにより形成された、周知構造のものが採用される。カーカスコード１３Ａは、カーカスシート１１の幅方向に配されている。なお、コード配列体としては、カーカスコード１３Ａを横糸（図示省略）にて織合わせた簾織状のものが好適に採用される。

特に限定されるものではないが、カーカスシート１１の厚さｔは、例えば、０．７〜１．４mm程度が望ましい。

成形フォーマ１２は、周知構造のものが採用され、例えば、その外周面１２Ａが半径方向内外に拡縮可能な複数のセグメント（図示省略）で構成されているものが望ましい。なお、成形フォーマ１２は、例えば、その軸心周りに回動自在に支持する周知構造の駆動手段（図示省略）に接続されている。

図２（ａ）に示されるように、カーカスプライ形成工程では、成形フォーマ１２上で、カーカスシート１１を一周巻きすることにより、円筒状カーカスプライ１１Ａが形成される。カーカスシート１１は、成形フォーマ１２の周方向長さよりも大きい長さを有している。このため、円筒状カーカスプライ１１Ａは、カーカスシート１１の巻終わり端部１１ｅが巻始め端部１１ｉの半径方向外側で段差状に重なる重ね継ぎ部１４と、重ね継ぎ部１４の周方向両側で、１枚のカーカスシート１１で形成される非重なり部１５とを有している。

重ね継ぎ部１４の周方向幅Ｗは、円筒状カーカスプライ１１Ａの接合強度を十分に確保するため、例えば、２．５〜８mm程度が望ましい。

図３は、円筒状カーカスプライ１１Ａの重ね継ぎ部１４の斜視図である。図３に示されるように、切り込み形成工程では、重ね継ぎ部１４に、巻終わり端部１１ｅのみをタイヤ円周方向に沿って切断する切り込み１６を設ける。このとき、切り込み１６は、巻終わり端部１１ｅのカーカスコード１３Ａを切断する。このような切り込み１６は、重ね継ぎ部１４の剛性を低下させ、非重なり部１５との剛性差を小さくする。これにより、切り込み形成工程の後工程におけるシェーピング内圧充填時において、円筒状カーカスプライ１１Ａをタイヤ周方向に一様に膨張することができるため、デントと呼ばれる外観不良が抑制される。また、カーカスプライ形成工程の後で切り込み形成工程が行われるので、重ね継ぎ部１４の周方向幅Ｗと、切り込み１６の周方向長さＬとを、容易に一致させることができるため、生産性の低下を抑制することができる。

切り込み１６は、本実施形態では、成形フォーマ１２の軸方向に複数箇所設けられている。これにより、重ね継ぎ部１４の剛性を効果的に低下させることができる。このような観点より、切り込み１６のピッチＰは、４０〜８０mm程度が望ましい。本実施形態の切り込み１６は、等しいピッチＰで設けられている。

なお、円筒状カーカスプライ１１Ａは、前記シェーピング内圧充填時、その軸方向の両端部分に比して中央部分が膨張する（図２（ａ）に示す）。このため、重ね継ぎ部１４においても、軸方向の両端部分に比して、中央部分の剛性をより低下させるのが望ましい。このような観点より、切り込み１６のピッチＰを、円筒状カーカスプライ１１Ａの中央部１１ａ側から軸方向の両側部１１ｂ、１１ｂ側に向かって漸増させても良い。

図４に示されるように、このような切り込み１６は、本実施形態では、切断ローラ２０を用いて形成される。切断ローラ２０は、回転可能なローラ軸２１と、ローラ軸２１の周囲に突出させたリング状のカッタ刃２２とを含んで構成されている。

ローラ軸２１は、本実施形態では、中実円柱状の基軸部２３と、基軸部２３に外挿される複数の筒状のスリーブ２４とを含んでおり、例えば、基軸部２３とスリーブ２４とが、脱着可能な部材として構成されている。

図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、切断ローラ２０を用いて巻終わり端部１１ｅに切り込み１６を設ける方法としては、先ず、ローラ軸２１が、成形フォーマ１２と平行に配される。そして、回転する円筒状カーカスプライ１１Ａに切断ローラ２０を接近させる。次に、ローラ軸２１の外周面２１ａを重ね継ぎ部１４の表面１４ａに接触させて、カッタ刃２２によって巻終わり端部１１ｅに切り込み１６を設ける。

カッタ刃２２のローラ軸２１からの突出高さｈは、カーカスシート１１の厚さｔ以下であるのが望ましい。このようなカッタ刃２２は、巻始め端部１１ｉを切断することなく、巻終わり端部１１ｅのみを切断しうる。また、重ね継ぎ部１４の剛性を効果的に低下するため、前記突出高さｈは、巻終わり端部１１ｅに配されたカーカスコード１３Ａを切断できる高さであるのが望ましい。

カッタ刃２２は、本実施形態では、ローラ軸２１に複数設けられている。これにより、ローラ軸２１の外周面２１ａと重ね継ぎ部１４の表面１４ａとの一度の接触で、切り込み１６が複数箇所設けられるので、生産性が向上する。

カッタ刃２２は、基軸部２３に外挿されかつスリーブ２４、２４間に挟まれている。本実施形態では、カッタ刃２２は、スリーブ２４に固着されている。即ち、本実施形態の切断ローラ２０は、スリーブ２４とカッタ刃２２とが一体に形成され、かつ、これらが基軸部２３から脱着可能である。これにより、カッタ刃２２の取り付けピッチや、取り付け数を変更させたスリーブ２４を複数用意しておくことで、カーカスシート１１の大きさに応じたスリーブ２４に容易に交換することができるため、生産性が向上する。

本実施形態の切断ローラ２０のカッタ刃２２の軸方向ピッチＰ１（図４に示す）は、一定である。しかしながら、円筒状カーカスプライ１１Ａの膨張変形を一様に行うため、カッタ刃２２の軸方向ピッチＰ１は、基軸部２３の軸方向中央側から両側に向かって漸増する態様（図示省略）でも良い。

このような切断ローラ２０は、例えば、基軸部２３の軸心周りに回転可能に保持し、かつ、成形フォーマ１２に対して接離移動させる移動手段（図示省略）に接続されているのが望ましい。なお、移動手段は、切り込み１６の周方向長さＬを制御する周知構造の制御手段を有しているのが望ましい。

以上、本発明の実施形態について、詳述したが、本発明は例示の実施形態に限定されるものではなく、種々の態様に変形して実施しうるのは言うまでもない。

図１の基本構造を有するサイズ１９０／６５Ｒ１５の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作され、各試供タイヤの外観性能がテストされた。各試供タイヤの主な共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。なお、巻終わり端部の切り込みは、切断ローラを用いて設けられた。
カーカスコードのコード構成：ポリエステル（１６７０dtex／２）
カーカスコードの直径：０．６８mm
カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度：９０度
カーカスプライの厚さｔ：０．９５mm
カーカスプライ：１枚
重ね継ぎ部の周方向幅：５．０mm
カッタ刃の突出高さｈ：０．９０mm

＜外観性能＞
試供タイヤのサイドウォール部の外面におけるデントの発生度合いが、テスターの目視により確認された。結果は、比較例１を１とする４点法で表示された。数値が大きい程良好である。
テストの結果を表１に示す。

テストの結果、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて、外観性能が向上していることが確認できた。また、実施例のタイヤは、切断ローラを用いて切り込みを設けているので、切り込みを設けない比較例のタイヤに比べて、生産性の低下が大きく抑制されていた。また、切り込みのピッチが２０mm未満の場合、シェーピング内圧充填時、重ね継ぎ部が大きく外れて開いてしまうことが確認された。

１ 空気入りタイヤ
１１ カーカスシート
１１Ａ 円筒状カーカスプライ
１１ｅ 巻終わり端部
１１ｉ 巻始め端部
１２ 成形フォーマ
１３Ａ カーカスコード
１４ 重ね継ぎ部
１６ 切り込み
２０ 切断ローラ
２２ カッタ刃

Claims (5)

1. トレッド部から両側のサイドウォール部を通り両側のビード部にのびかつラジアル方向に配列するカーカスコードを有する１枚以上のカーカスプイからなるカーカスを具えた空気入りタイヤの製造方法であって、
   円筒状の成形フォーマ上で、カーカスプライ形成用の帯状のカーカスシートを一周巻きすることにより、該カーカスシートの巻終わり端部が巻始め端部の半径方向外側に段差状に重なる重ね継ぎ部を有する円筒状カーカスプライを形成するカーカスプライ形成工程と、
   前記重ね継ぎ部に、前記巻終わり端部のみをカーカスコードとともにタイヤ円周方向に沿って切断する切り込みを設ける切り込み形成工程とを具えるとともに、
   前記切り込み形成工程は、成形フォーマと平行なローラ軸の周囲にリング状のカッタ刃を突出させた切断ローラを用い、回転する円筒状カーカスプライに前記切断ローラを接近させることにより、前記カッタ刃により前記巻終わり端部のみを切断させることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記切断ローラは、前記ローラ軸からの前記カッタ刃の突出高さは、前記カーカスシートの厚さ以下であ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. 前記切断ローラは、切断時、前記ローラ軸の外周面が、前記重ね継ぎ部の表面と接することを特徴とする請求項２記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記切断ローラは、基軸部と、該基軸部に外挿される複数の筒状のスリーブと、該基軸部に外挿されかつ前記スリーブ間に挟まれる複数の前記カッタ刃とを含み、
   前記スリーブの交換により、少なくとも前記カッタ刃の取り付けピッチ、又は取り付け数を変更可能としたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の製造方法により形成されたことを特徴とする空気入りタイヤ。

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