JP4410545B2

JP4410545B2 - 自動二輪車用タイヤの製造方法

Info

Publication number: JP4410545B2
Application number: JP2003419898A
Authority: JP
Inventors: 隆雄上条
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2023-12-17
Also published as: JP2005178481A

Description

本発明は、サイド領域の剛性を高めつつ製造コストを低減しうる自動二輪車用タイヤの製造方法に関する。

例えば排気量が１２５cc以下の比較的安価な小型自動二輪車にあっては、低コストのタイヤが求められる。低コストのタイヤとしては、乗用車用のスペアタイヤとして提案された下記特許文献１がある。

特開昭６１−１２４０５号公報

このものは、図８に示されるように、一対のビードコアｅ、ｅ間をトロイド状に跨る本体部ｃ１と、この本体部ｃ１の両端にそれぞれ連なりビードコアｅの回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された巻上げ部ｃ２、ｃ２とを含む１枚のカーカスプライｃを具えている。それぞれの巻上げ部ｃ２、ｃ２は、タイヤ半径方向外側に大きくのびトレッド部ｔで互いに重ねられた重なり部ｆを形成している。

しかしながら、このタイヤは、乗用車用のスペアタイヤとしての提案であり、そのような観点から重なり部ｆの長さも小さいため、トレッド部ｔの剛性は比較的小さいものと考えられる。特に自動二輪車用タイヤは、旋回時にタイヤに大きなキャンバー角が与えられるため、トレッド部の剛性が小さいと、キャンバー角に応じた十分なキャンバースラストを得ることができず操縦安定性が著しく悪化する。

また特許文献１では、ビード部に補強層ｇが設けられたタイヤが記載されてはいるが、その製造方法については一切述べられていない。従って、慣例の製法に従うと、補強層ｇは、円筒状の成形ドラムに巻き付けられたカーカスプライに貼り付けられるものと考えられる。これには人間の手作業を必要とするため製造工程が増え製造コストを上昇させるという欠点がある。

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、請求項１記載の発明は、シート状のカーカスプライとサイド補強部材とを予め貼り合わせた複合カーカスプライを予め形成し、かつ、これを成形ドラムに巻き付けることを基本として、タイヤサイド領域を補強しつつも手作業による工数の増加を抑えていることにより、低コスト化が可能な自動二輪車用タイヤの製造方法を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、タイヤサイド領域に配されたゴムシート又はプライからなるサイド補強部材とを有する自動二輪車用タイヤの製造方法であって、シート状のカーカスプライと、前記サイド補強部材とを予め貼り合わせた複合カーカスプライを形成する工程と、前記複合カーカスプライを円筒状の成形ドラムに巻き付け、一対のビードコアを装着する工程と、前記複合カーカスプライの両端部を前記ビードコアでそれぞれ巻き上げ一方側の端部と他方側の端部とが半径方向で重なる重なり部を有するカーカスを含む生カバー基体を形成する工程と、前記生カバー基体をトロイド状に変形させることにより、サイド補強部材がタイヤサイド領域に、かつ、前記重なり部がトレッド領域にそれぞれ位置する生カバーを成形する工程と、前記生カバーを加硫成形する工程とを含むことを特徴とする自動二輪車用タイヤの製造方法である。また、請求項２記載の発明では、前記サイド補強部材が、ＪＩＳＡ硬度が６０〜９０度のゴムシートであり、請求項３記載の発明では、前記サイド補強部材は、ラジアル方向に対して２５〜５５度のコード角度を有するプライである。

請求項１記載の自動二輪車用タイヤの製造方法では、シート状のカーカスプライとサイド補強部材とを予め貼り合わせた複合カーカスプライを形成し、かつ、これを成形ドラムに巻き付けている。シート状のカーカスプライへのサイド補強層の貼り合わせは容易に装置を用いて自動化しうるため生産性の悪化も無い。また円筒状の成形ドラムに巻き付けられたカーカスプライにサイド補強層を貼り付ける必要が無いため、製造工程の手間を低減しうる。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には、本発明の製造方法により製造された自動二輪車用タイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１の断面図が例示されている。この断面は、タイヤ１を正規リム（図示省略）にリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷の状態を示している。

なお「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"とする。また、「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とする。

タイヤ１は、トレッド端縁Ｅ、Ｅ間のタイヤ軸方向の距離であるトレッド巾ＴＷがタイヤ最大巾をなしかつトレッド面２Ｓがタイヤ半径方向外側に凸の円弧状で湾曲するトレッド部２を有する。またタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、タイヤサイド領域に配されたサイド補強部材７とで補強されている。

前記カーカス６は、１枚のカーカスプライ６Ａによって構成されている。カーカスプライ６Ａは、例えばナイロン、レーヨン、ポリエステル等の有機繊維からなるカーカスコードをゴム引きしたプライが好適に用いられる。またカーカスプライ６Ａは、一対のビードコア５、５間を跨ってのびるトロイド状の本体部６ａと、この本体部６ａの両側に連設されかつビードコア５の回りをタイヤ軸方向内側から外側に巻き上げられてトレッド部２で互いに重なる巻上げ部６ｂ、６ｂとを含む。本体部６ａのカーカスコードは、タイヤ赤道Ｃに対して、例えば２５〜５５°の角度で傾けて配列される。また本体部６ａと巻上げ部６ｂとの間には、ビード部４を補強するビードエーペックス８が設けられている。

ビードエーペックス８は、ビードコア５のタイヤ半径方向の外面から先細状にのびており、例えば硬質のゴム材料で形成される。ゴム材料としては、特に制限はないが、硬すぎると乗り心地を著しく損ねてしまい、逆に柔らか過ぎても操縦安定性が低下する。好ましくはＪＩＳデュロメータＡ硬さが、６０〜９０度、より好ましくは７０〜８５度のゴム材料が望ましい。またビードエーペックス８は、ビードベースラインＢＬからの高さｈａが、小さすぎるとビード部４の曲げ剛性等を高める効果が低下し、逆に大きすぎても乗り心地を損ねる傾向がある。このような観点より、ビードエーペックスの高さｈａは、タイヤ断面高さＨの１０〜７０％、より好ましくは２０〜６０％が望ましい。

前記巻上げ部６ｂ、６ｂは、トレッド部２で互いに重なる部分により重なり部９を形成する。従って、トレッド部２は、重なり部９と本体部６ａとにより、カーカスプライが３層で重ねられるため、高い剛性を得ることができる。

また重なり部９は、トレッド端縁Ｅ、Ｅに引いたタイヤ法線Ｎ、Ｎ間に挟まれるトレッド領域Ｔの少なくとも全域に亘って形成されている。自動二輪車はタイヤにキャンバー角を与えながら旋回を行うため、前記トレッド領域Ｔは路面と接地する領域となる。このトレッド領域Ｔの全域をカーカスプライの３層により補強することによって接地領域の剛性を均一に高めることができる。従って、本実施形態のタイヤ１は、大きなキャンバー角が与えられた場合でも、これに応じたキャンバースラストを発生して操縦安定性を向上しうる。なお重なり部９は、タイヤ法線Ｎよりもタイヤ軸方向外側に５〜２０mm程度の距離Ｌではみ出すことが望ましい。前記重なり部９の端部９ｅ、９ｅがタイヤ法線Ｎと一致すると、トレッド端縁Ｅ近傍に大きな剛性段差が生じるおそれがあり、旋回限界時の挙動が不安定なものとなる。

本実施形態のサイド補強部材７は、カーカスプライ６Ａの本体部６ａと巻上げ部６ｂとの間に設けられている。サイド補強部材７は、コードを含まないゴムシート又はコードとゴムとの複合体であるプライによって形成される。ゴムシートないしプライの選択は、意図するタイヤ性能に応じて適宜行われる。ゴムシートの場合、サイドウォールゴムやカーカスプライのトッピングゴムとは異なるゴム材料が用いられる。サイド補強部材７に用いられるゴムシートとしては、好ましくはＪＩＳＡ６０〜９０度、より好ましくは７０〜８５度のゴム組成物が望ましい。前記硬さが６０度よりも小さい場合、サイド部の剛性を充分に確保できない傾向があり、走行中に腰くだけや、大きな倒れ込みが生じ易く、操縦安定性の向上への寄与が小さい。逆に前記硬さが９０度よりも大きい場合、サイド部の剛性が大きくなり過ぎて、乗り心地の著しい悪化を招く傾向がある。

また、サイド補強部材７に用いられるプライは、コード材料としてナイロンが好適である。そのエンズはカーカスプライと同等とするのが望ましい。またそのコード角度はラジアル方向に対して２５〜５５度、より好ましくは３０〜４５度が望ましい。

また、サイド補強部材７の配設範囲として、そのタイヤ半径方向の外端高さｈｐ２は、タイヤ断面高さＨの５０〜７０％、より好ましくは６０〜７０％が好適である。前記外端高さｈｐ２が、この範囲よりも小さくなると、サイド部の剛性を充分に確保できない傾向があり、走行中に腰くだけや、大きな倒れ込みが生じ易く、操縦安定性の向上への寄与が小さい。逆に前記範囲よりも大きくなると、サイド部の剛性が大きくなり過ぎて、乗り心地の著しい悪化を招く傾向がある。また内端高さｈｐ１は、タイヤ断面高さＨの１０〜３０％、より好ましくは２０〜３０％であるのが望ましい。１０％未満では撓み領域ではない不必要な位置まで補強してしまい無駄が生じる傾向があり、逆に３０％をこえるとサイド部の中央部分を充分に補強できなくなる。

このようなタイヤ１は、トレッド部２は、３層のカーカスプライ６Ａで補強でき、またサイドウォール部３からビード部４に亘る領域であるタイヤサイド領域についてはサイド補強部材７によって補強される結果、操縦安定性の悪化を防止できる。

次に、このようなタイヤ１の製造方法について説明する。
図２に示されるように、本実施形態の製造方法では、先ず円筒状とされていないシート状のカーカスプライ６Ａと、サイド補強部材７とを予め貼り合わせた複合カーカスプライ１０が形成される。シート状のカーカスプライ６Ａにサイド補強部材７を貼り付ける工程は、円筒状の成型ドラムに巻き付けられたカーカスプライ６Ａにサイド補強部材７を貼り付ける工程に比べると、既存の装置を用いてきわめて容易に自動化することができる。例えば（又本実施形態では）、この貼り合わせは、例えば図７に示されるように、アセンブル装置Ｍを用いて自動化でき、作業者による手作業の工数を増やすことなく実現できる。アセンブル装置Ｍは、ロール状のカーカスプライ６Ａを支持する第１のスタンドＳＴ１と、サイド補強部材７を送り出す送り出しローラ群ＳＴ３と、カーカスプライ６Ａとサイド補強部材７とを圧着する圧着ローラＲ１、Ｒ２と、連続して成形される複合カーカスプライ１０を巻き取る第２のスタンドＳＴ２とを含んで構成される。従って、このようなアセンブル装置Ｍを用いることにより、サイド補強部材７を有するタイヤを製造するに際して、製造コストの増加を最小限に抑えることができる。

また複合カーカスプライ１０は、図３に示されるように、円筒状の成形ドラムＤに巻き付けられる。この例では、サイド補強部材７をその外周面側として巻き付けられた例を示す。また、図４に示されるように、円筒状の複合カーカスプライ１０には、一対のビードコア５、５が軸方向の外側から装着される。なおこの例ではビードコア５にビードエーペックス８が予め一体化されている。また、この例では、ビードコア５は、前記サイド補強部材７をタイヤ軸方向内側に超えた位置に装着されるが、ビードコア５の位置は任意に変更できる。

また図５に示されるように、複合カーカスプライ１０の両端部は、ビードコア５でそれぞれ巻き上げられる。これにより、複合カーカスプライ１０の巻上げられた一方側の端部と他方側の端部とは半径方向で重ね合わされ前記重なり部９を有するカーカス６を含んだ生カバー基体１１が形成される。なお生カバー基体１１は、このような複合カーカスプライ１０だけからなるものでも良いが、後述するサイドウォールゴム１３やビードゴム１４などが予めこの段階で貼り合わされているものでも良い。

また生カバー基体１１は、図６に示されるように、トロイド状に変形され、前記サイド補強部材７がタイヤサイド領域に、かつ、前記重なり部９がトレッド領域にそれぞれ位置する生カバー１２が成形される。またサイドウォール１２、ビードゴム１４はトレッドゴム１５などが適宜これに貼り合わされる。そして、生カバー１２は、慣例に従い図示しない加硫金型によって加硫成形される。これにより、図１に示されるタイヤ１を製造することができる。

なお図３に鎖線で示されるように、サイド補強部材７’を内周面側として成形ドラムＤに巻き付けることも勿論可能である。この場合、図５にも示されるように、サイド補強部材７’は、巻上げ部６ｂのタイヤ軸方向の外面側に現れる。即ち、サイド補強部材７は、サイドウォールゴム１３又はビードゴム１４と巻上げ部６ｂとの間に設けることもできる。

以下、本発明の実施例についてさらに説明する。図１に示す基本構造を有するクロスプライ構造の自動二輪車用タイヤ（サイズ７０／９０−１７）を試作するとともに、各試供タイヤの操縦安定性と製造コストを評価した。また比較のために、図９に示されるサイド補強部材を有しない同サイズのタイヤ（比較例１）、及び図１０に示されるいわゆる２−０ターンナップ構造のタイヤ（比較例２）についても同様のテストを行った。テストの方法は、次の通りである。

＜操縦安定性＞
試供タイヤをリム（１７×１．４０）、内圧（２２５ｋＰａ）の条件下で自動二輪車（排気量１００ｃｃ）の前輪に装着して、乾燥舗装道路を実車走行し、旋回時の操縦安定性をドライバーによる官能評価によって比較例２を６．０とする１０点法で判定した。数値が大きいほど良好であることを示す。

＜製造コスト＞
タイヤ１本を製造するのに要した製造コストを比較例２を１００とする指数で表示している。数値が小さいほど製造コストが小さく良好である。
テストの結果などを表１に示す。

テストの結果、実施例のタイヤは、比較例１に比べて操縦安定性を向上していることが確認できる。また実施例のタイヤは、比較例２に比べて、製造コストの上昇は、非常に小さく抑えることができる。

本発明の実施形態を示す自動二輪車用タイヤの断面図である。複合カーカスプライの部分斜視図である。自動二輪車用タイヤの製造方法を説明する断面略図である。自動二輪車用タイヤの製造方法を説明する断面略図である。自動二輪車用タイヤの製造方法を説明する断面略図である。自動二輪車用タイヤの製造方法を説明する断面略図である。アセンブル装置の全体略図である。従来の自動二輪車用タイヤの断面図である。従来の自動二輪車用タイヤの断面図である。従来の自動二輪車用タイヤの断面図である。

符号の説明

１自動二輪車用タイヤ
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本体部
６ｂ巻上げ部
７サイド補強部材
８ビードエーペックス
９重なり部

Claims

トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、タイヤサイド領域に配されたゴムシート又はプライからなるサイド補強部材とを有する自動二輪車用タイヤの製造方法であって、
シート状のカーカスプライと、前記サイド補強部材とを予め貼り合わせた複合カーカスプライを形成する工程と、
前記複合カーカスプライを円筒状の成形ドラムに巻き付け、一対のビードコアを装着する工程と、
前記複合カーカスプライの両端部を前記ビードコアでそれぞれ巻き上げ一方側の端部と他方側の端部とが半径方向で重なる重なり部を有するカーカスを含む生カバー基体を形成する工程と、
前記生カバー基体をトロイド状に変形させることにより、サイド補強部材がタイヤサイド領域に、かつ、前記重なり部がトレッド領域にそれぞれ位置する生カバーを成形する工程と、
前記生カバーを加硫成形する工程とを含むことを特徴とする自動二輪車用タイヤの製造方法。
前記サイド補強部材は、ＪＩＳＡ硬度が６０〜９０度のゴムシートである請求項１記載の自動二輪車用タイヤの製造方法。
前記サイド補強部材は、ラジアル方向に対して２５〜５５度のコード角度を有するプライである請求項１記載の自動二輪車用タイヤの製造方法。