(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
上記外ストリップの断面形状が外ストリップの厚さが巾方向両端部において中央部側から端に向かって徐々に薄くされた形状にされている請求項1から4のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
上記外ストリップの厚さT1が1.5mm以上5mm以下にされており、巾Wが12mm以上25mm以下にされている請求項1から6のいずれかに記載のタイヤの製造方法法。
【背景技術】
【0002】
空気入りタイヤは、トレッド部材、サイドウォール部材、ビード部材等、種々の部材から形成されている。これらの部材が貼り合わされてローカバー(未加硫タイヤ)が得られる。このローカバーが加硫されて空気入りタイヤが得られる。
【0003】
このトレッド部材、サイドウォール部材等は、ゴム部材からなる。このゴム部材の製造方法として、押出成形工法とストリップワインド工法とがある。この押出成形工法では、ゴム部材はゴム押出機で押出成形される。この押出成形では、口金で各ゴム部材の形状に成形される。
【0004】
このストリップワインド工法では、細長いテープ状のゴムストリップが周方向に螺旋巻きに重ね合わせて、ゴム部材が形成されている。このストリップワインド工法では、ゴム押出機が不要である。また、口金が不要である。また、断面形状の異なるゴム部材毎に在庫を保管する必要がない。このストリップワインド工法を採用することで、省スペース化を図ることができる。このストリップワインド工法は、特に、多品種少量生産に適している。
【0005】
このストリップワインド工法では、ゴムストリップが螺旋巻きにされるため、ゴム部材内部にエアー残りを生じ易い。このゴム部材が加硫されると、エアー残りにより、ブロンラバー(内部に残留した空気による膨らみ)やベアー(空気により形成される表面疵)が発生することがある。このブロンラバーやベアーは、タイヤの外観を損なう。このブロンラバーやベアーは、タイヤの耐久性を損なう。
【0006】
特許文献1では、螺旋状に巻かれる第一のゴムストリップと、螺旋状に巻かれる第二ゴムストリップとの螺旋の捩れ向き、及び巻き付け方向を同じにして、ゴム部材を形成する製造方法が提案されている。この製造方法によれば、この螺旋の捩れ向き及び巻き付け方向を同じにすることで、ストリップ間の空所の発生が抑制されている。この空所の発生が抑制されることで、エアー残りが抑制されている。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【0019】
図1に示された空気入りタイヤ2は、トレッド4、サイドウォール6、ビード8、カーカス10、バンド12、インナーライナー14及びチェーファー16を備えている。このタイヤ2は、チューブレスタイプである。このタイヤ2は、二輪自動車に装着される。
図1において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。
図1の一点鎖線CLは、タイヤ2の赤道面を表す。このタイヤ2は、赤道面CLを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。
図1の両矢印Ttは、トレッド4の厚さを示している。矢印Cは、トレッド4のセンター領域を示している。両矢印Sは、ショルダー領域を示している。
【0020】
トレッド4は、架橋ゴムからなる。トレッド4は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド4は、トレッド面18を備えている。このトレッド面18は、路面と接地する。二輪自動車の直進走行では、センター領域Cのトレッド面18が接地する。旋回走行では、ショルダー領域Sのトレッド面18が接地する。このトレッド面18には、溝が刻まれていない。このタイヤ2は、スリックタイヤである。このタイヤ2は、レース用タイヤである。なお、このトレッド面18には溝が刻まれてもよい。この溝により、トレッドパターンが形成されてもよい。
【0021】
サイドウォール6は、トレッド4の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール6は、架橋ゴムからなる。ビード8は、サイドウォール6よりも半径方向略内側に位置している。ビード8は、コア20と、このコア20から半径方向外向きに延びるエイペックス22とを備えている。コア20は、リング状である。コア20は、非伸縮性ワイヤーが巻かれてなる。典型的には、コア20にスチール製ワイヤーが用いられる。エイペックス22は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス22は、高硬度な架橋ゴムからなる。
【0022】
カーカス10は、カーカスプライ24からなる。カーカスプライ24は、両側のビード8の間に架け渡されており、トレッド4及びサイドウォール6の内側に沿っている。カーカスプライ24は、コア20の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。図示されていないが、カーカスプライ24は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、通常は70°から90°である。換言すれば、このカーカス10はラジアル構造を有する。
【0023】
バンド12は、トレッド4の半径方向内側に位置している。バンド12は、カーカス10の半径方向外側に位置している。バンド12は、カーカス10に積層されている。図示されていないが、このバンド12は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは実質的に周方向に延びており、螺旋状に巻かれている。バンド12は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、通常は有機繊維からなる。
【0024】
図1に示されるように、このタイヤ2では、トレッド4は、キャップ層26及びベース層28を備えている。ベース層28は、半径方向においてバンド12の外側に積層されている。キャップ層26は、半径方向においてベース層28の外側に積層されている。キャップ層26は、トレッド面18をなしている。このタイヤ2では、このキャップ層26が路面と接地する。
【0025】
図2から
図5を参照しつつ、タイヤ2の製造方法が説明される。
図2には、このトレッド4の形成に使用される内ストリップ32の断面が示されている。内ストリップ32の断面形状は、底辺34、第一斜辺36及び第二斜辺38からなる三角形である。
【0026】
図2の両矢印L1は、底辺34の巾を示している。両矢印L2は、第一斜辺36の巾を示している。両矢印L3は、第二斜辺38の巾を示している。この内スリップ32では、巾L1と巾L2と巾L3とが等しくされている。この内ストリップ32の断面形状は、正三角形にされている。内ストリップ32の断面形状は、巾L2と巾L3が等しくされた二等辺三角形であってもよい。また、この断面形状は、巾L1と巾L2と巾L3とがそれぞれ異なる三角形であってもよい。
【0027】
図3には、トレッド4の形成に使用される外ストリップ40の断面が示されている。外ストリップ40は、平たいテープ状の形状を備えている。外ストリップ40の断面形状は六角形にされている。外ストリップ40の巾方向に延びる対向する二辺が他の四辺より長くされている。この外ストリップ40の断面形状は、巾方向の両端部40bで、巾方向中央部40a側から端40eに向かって、徐々にその厚さが小さくされた形状にされている。
【0028】
図3の両矢印Wは、外ストリップ40の巾を示している。両矢印W1は、対向する二辺の内の上辺の巾を示している。両矢印W2は、対向する二辺の内の底辺の巾を示している。両矢印T1は、外ストリップ40の厚さを示している。この外ストリップ40は、平たいテープ状であればよい。好ましくは、
図3に示される様に、その断面形状が巾方向中央部40a側から端40eに向かって、徐々にその厚さが小さくされた形状である。例えば、この断面形状は、巾方向の対角線の長さが上下方向の対角線より長くされた菱形であってもよい。また、この断面形状は、上辺と底辺の長さが高さより大きくされた台形であってもよい。
【0029】
このタイヤ2の製造方法は、成型工程及び加硫工程を備えている。成型工程では、テープ状の内ストリップ32と、外ストリップ40とが準備されている。更に、インナーライナー部材42、カーカスプライ24、バンドストリップ44及びベース部材46が準備されている。
【0030】
インナーライナー部材42は加硫されてインナーライナーを形成する部材である。バンドストリップ44は、加硫されてバンド12を形成する部材である。ベース部材46は、加硫されてトレッド4のベース層28を形成する部材である。内ストリップ32と外ストリップ40とは加硫されてトレッド4のキャップ層26を形成する部材である。この内ストリップ32と外ストリップ40とは、それぞれゴム組成物がテープ状に押し出されて得られている。このタイヤ2のトレッド4が、ベース部材46を備えることなく、この内ストリップ32と外ストリップ40とから形成されてもよい。
【0031】
この内ストリップ32及び外ストリップ40は、他の部材と共に、フォーマーに供給される。シート状のインナーライナー部材42が、フォーマーのドラム(図示されず)に巻かれる。更に、シート状のカーカスプライ24が巻かれる。更に、筒状とされたカーカスプライ24に、バンドストリップ44が螺旋状に巻回される。このバンドストリップ44に、シート状のベース部材46が巻かれる。
【0032】
図4(a)から
図4(d)には、成型工程におけるトレッド4の形成途中が示されている。この
図4において、左右方向はタイヤ2の軸方向に相当し、上下方向はタイヤ2の半径方向に相当する。筒状にされたベース部材46の半径方向外側に、内ストリップ32が螺旋状に巻かれる。内ストリップ32が螺旋状に巻かれて、内ストリップ32は複数のループ48を形成する。
【0033】
図4(a)に示される様に、それぞれのループ48が軸方向に並べられている。軸方向に複数のループ48が並べられて、第一層52が形成されている。この第一層52のそれぞれのループ48では、底辺34が半径方向内向きにされている。底辺34とベース部材46とが重ね合わされている。隣り合うループ48の間に、凹部50が形成されている。この凹部50の形状は、底辺34が半径方向外向きにされた、内ストリップ32の断面形状にされている。言い換えると、凹部50の形状は、内ストリップ32の断面形状に対応した形状にされている。
【0034】
図4(b)に示される様に、第一層52の凹部50に沿って、更に、内ストリップ32が螺旋状に巻かれる。内ストリップ32が螺旋状に巻かれて、内ストリップ32は複数のループ54を形成する。複数のループ54が軸方向に並べられている。複数のループ54が並べられて、第二層56が形成されている。それぞれのループ54では、底辺34が半径方向外向きにされている。ループ54の第一斜辺36とループ48の第一斜辺36とが重ね合わされている。ループ54の第二斜辺38とループ48の第二斜辺38とが重ね合わされている。ループ54は、隣り合うループ48の間の凹部50に嵌め合わされている。
【0035】
図4(c)に示される様に、第二層56の半径方向外側に、内ストリップ32が螺旋状に巻かれる。内ストリップ32が螺旋状に巻かれて、内ストリップ32は複数のループ58を形成する。複数のループ58が軸方向に並べられている。複数のループ58が並べられて、第三層60が形成される。第三層60のそれぞれのループ58では、底辺34が半径方向内向きにされている。底辺34が第一層52及び第二層56に重ね合わされている。隣り合うループ58の間に、凹部50と同様に凹部62が形成されている。
【0036】
図4(d)に示される様に、第三層60の凹部62に沿って、更に、内ストリップ32が螺旋状に巻かれる。内ストリップ32が螺旋状に巻かれて、内ストリップ32は複数のループ64を形成する。複数のループ64が軸方向に並べられている。複数のループ64が並べられて、第四層66が形成されている。それぞれのループ64では、底辺34が半径方向外向きにされている。ループ64の第一斜辺36とループ58の第一斜辺36とが重ね合わされている。ループ64の第二斜辺38とループ58の第二斜辺38とが重ね合わされている。ループ64は、隣り合うループ58の間の凹部62に嵌め合わされている。この様にして、内ストリップ32から、内ストリップ部材68が形成される。
【0037】
図5に示される様に、外ストリップ40が、第四層66の半径方向外側に、周方向に螺旋状に巻かれる。外ストリップ40が螺旋状に巻かれて、複数のループ70が形成される。それぞれのループ70は、軸方向に隣り合うループ70と重ね合わされている。このループ70は、外ストリップ40の巾方向を軸方向に傾斜させている。巾方向一方の端40eが他方の端40eより半径方向内側にされている。ループ70では、軸方向において中央側に位置する一方の端40eが、軸方向内側に隣り合うループ70の軸方向外側に位置する他方の端40eの半径方向内側に重ね合わされている。この様にして、外ストリップ部材72が形成される。
【0038】
このタイヤ2では、内ストリップ部材68と、内ストリップ部材68の半径方向外側に積層された外ストリップ部材72とから、キャップ層26のゴム部材が形成される。この様にして、ローカバーが得られる。このローカバーが加硫工程に送られる。
【0039】
この内ストリップ部材68では、更に、内ストリップ32からなる第五層と第六層が、第三層60と第四層66と同様に積層されてもよい。また、内ストリップ部材68は、第三層60と第四層66とを備えること無く、第一層52と第二層56とからなってもよい。この内ストリップの積層数は、トレッド4の厚みと内ストリップ32の断面の大きさから決定されればよい。外ストリップ40も、半径方向に2層で螺旋巻きにされてもよく、3層で螺旋巻きにされてもよい。
【0040】
加硫工程では、得られたローカバーがモールドに投入される。ローカバーの外面がモールドのキャビティ面と当接する。外ストリップ40がモールドのキャビティ面と当接する。ローカバーの内面は、ブラダー又は中子に当接する。ローカバーは、モールド内で加圧及び加熱される。加圧及び加熱により、ローカバーのゴム組成物が流動する。加圧及び加熱により、内ストリップ32が押しつぶされて内ストリップのゴム組成物を形成される。外ストリップ40が押しつぶされ、外ストリップ40のゴム組成物が形成される。この外ストリップ40のゴム組成物が内ストリップ32のゴム組成物を覆う。換言すれば、内ストリップ32のゴム組成物は、外ストリップ40のゴム組成物に覆われる。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤ2が得られる。内ストリップ32と外ストリップ40とから、トレッド4のキャップ層26が形成される。この外ストリップ40で形成された外表面がトレッド面18を形成する。
【0041】
このタイヤ2の製造方法では、成形工程で、この内ストリップ32がその断面形状の底辺34を半径方向内向きにして、複数のループ48が軸方向に並べられている。この軸方向に並べられた複数のループ48が第一層52を形成している。内ストリップ32の底辺34を半径方向外向きにして、複数のループ54が軸方向に並べられている。この複数のループ54が第二層56を形成している。この第一層52の隣り合うループ48で形成された凹部50に、第二層56のループ54が嵌め合わされている。これにより、このループ48とループ52との間に空所が生じ難い。これによりエアー残りが生じ難い。このタイヤ2は、加硫工程での、ブロンラバーやベアーの発生が抑制されている。
【0042】
更に、この製造方法では、内ストリップ部材68の半径方向外側に外ストリップ部材40が形成されている。内ストリップ部材68から形成されたゴム部材がトレッド面18に露出していない。トレッド面18には、旋回走行等で剪断力が作用する。特に、二輪自動車のタイヤでは、トレッド面18のショルダー領域Sに、この剪断力が局部的に大きく作用し易い。このタイヤ2では、外ストリップ部材40からトレッド面18が形成されているので、トレッド面18に捲れや剥がれが発生することが抑制されている。
【0043】
更に、この成形工程では、外ストリップ40が周方向に螺旋状に巻かれて複数のループ70を形成している。このループ70が軸方向において並べられており、ループ70の軸方向中央側に位置する一方の端40eが、軸方向内側に隣り合うループ70の軸方向外側に位置する他方の端40eの半径方向内側に重ね合わされている。これにより、タイヤ2では、トレッド面18の捲れや剥がれがより一層抑制されている。
【0044】
この成形工程では、第一層52のループ48の第一斜辺36が第二層56のループ54の第一斜辺36と重ね合わされている。ループ48の第二斜辺38がループ54の第二斜辺38と重ね合わされている。ループ48で形成された凹部50に、第二層56のループ54が嵌め合わされている。これにより、ループ48とループ54との間に空所が生じ難い。エアー残りが抑制されている。この凹部50とループ54との嵌め合わせを容易にする観点から、好ましくは、内ストリップ32の断面形状は、正三角形である。
【0045】
この内ストリップ32の断面積が小さくされることで、エアーの噛み込みが抑制される。この観点から、内ストリップ32の三角形断面の一辺の長さL1、L2及びL3は、好ましくは12mm以下である。この観点から、この長さL1、L2及びL3は、更に好ましくは、8mm以下であり、特に好ましくは6.5mm以下である。
【0046】
一方で、内ストリップ32の断面積が大きくされることで、内ストリップ部材68の形成時間が短縮される。このタイヤは、成形工程に係る時間を短縮しうる。この観点から、内ストリップ32の三角形断面の一辺の長さL1、L2及びL3は、好ましくは3mm以上である。この観点から、この長さL1、L2及びL3は、更に好ましくは、6.5mm以上であり、特に好ましくは8mm以上である。
【0047】
この外ストリップ40の断面形状は、六角形にされている。外ストリップ40の巾方向に延びる対向する二辺は、他の四辺より長くされている。これにより、厚さT1が薄くされている。この外ストリップ40は、トレッド4の厚さTtを細かく調整しうる。また、外ストリップ40の厚さは、両端部40bにおいて中央部40a側から端に向かって徐々に薄くされているので、エアー残りが抑制されている。この外ストリップ40の断面形状は、六角形に限られない。この断面形状は、例えば菱形や台形であってもよい。
【0048】
この外ストリップ40の厚さT1が小さくされることで、トレッド4の厚さTtの調整が容易になる。この観点から、この厚さT1は、好ましくは5mm以下であり、更に好ましくは3.5mm以下であり、特に好ましくは2mm以下である。一方で、この厚みT1が大きくされることで、外ストリップ部材72の形成時間が短縮される。この観点から、この厚さT1は、好ましくは1.5mm以上であり、更に好ましくは2.5mm以上である。
【0049】
この外ストリップ40の巾Wが大きくされることで、外ストリップ部材72の形成時間が短縮される。この観点から、巾Wは、好ましくは12mm以上であり、更に好ましくは16mm以上である。一方で、巾Wが小さくされることで、エアーの噛み込みが抑制される。この観点から、この巾Wは、好ましくは25mm以下であり、更に好ましくは18mm以下である。
【0050】
一般に、螺旋巻きにされるストリップは、硬度が大きくされることで、エアー残りが生じ易い。このタイヤ2では、ストリップ32を螺旋巻きにしているので、エアー残りが生じ難い。これにより、トレッド4のゴム硬度が大きいタイヤ2でも、エアー残りが抑制される。この観点から、この製造方法は、ゴム硬度が大きいタイヤ2に適している。この製造方法は、エアー残りを生じることなく、ゴム硬度がより大きいトレッド4を形成しうる。この観点から、上記内ストリップ部材が加硫されて形成されるトレッド4のJIS−A硬度は、好ましくは70以上であり、更に好ましくは80以上である。
【0051】
本発明では、ゴム硬度は、JIS−A硬度である。このJIS−A硬度は、「JIS K6253」の規定に準じ、タイプAのデュロメータによって測定される。
図1に示された断面にこのデュロメータが押し付けられ、硬度が測定される。測定は、25℃の温度下でなされる。
【実施例】
【0052】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【0053】
[実施例1]
図1に示される構造のタイヤが得られた。このタイヤは、本発明に係る製造方法で製造された。このタイヤサイズは、「210/60R420」である。このタイヤは、サーキッド走行用タイヤである。このタイヤは二輪自動車用である。このタイヤに使用した内ストリップ及び外ストリップは、表1に示される通りであった。
【0054】
[比較例1]
図6(a)に示されたストリップが準備された。実施例1の内ストリップ及び外ストリップに代えて、
図6(a)のストリップが使用された他は、実施例1と同様にしてタイヤが得られた。
【0055】
[比較例2]
図6(b)に示されたストリップが準備された。比較例1のストリップに代えて、
図6(b)のストリップが使用された他は、比較例1と同様にしてタイヤが得られた。
【0056】
[比較例3]
図2に示されたストリップが準備された。実施例1の内ストリップ及び外ストリップに代えて、
図2のストリップが使用された他は、実施例1と同様にしてタイヤが得られた。
【0057】
[実施例2から4]
内ストリップが表1に示される様に、内ストリップの一辺の長さが変更された他は、実施例1と同様にしてタイヤが得られた。
【0058】
[成形時間]
成形工程において、キャップ層のストリップが巻かれる時間が測定された。比較例1の時間を100としたときの指数として、結果が下記の表1に示されている。この指数は、時間が短いほど小さい。この指数は、小さいほど好ましい。
【0059】
[外観検査]
加硫されたタイヤのトレッドの外観が検査された。ブロンラバー及びベアーの有無が確認された。試作されたタイヤ全数に対する、ブロンラバーやベアーが確認されたタイヤ数の比率が求められた。その結果が表1に示されている。
【0060】
[トレッド厚さ微調整]
トレッドの厚さの微調整のし易さが評価された。比較例1のタイヤを基準値「B」として、これより優れるものを「A」とし、劣るものを「C」と評価した。その結果が表1に示されている。
【0061】
[耐久検査]
ドラム試験機で耐久性が評価された。この試験条件は、スリップ角1°、キャンバー角30°、空気圧200kPa及び荷重1.4kNであり、速度60km/hで2時間走行させた。この走行後のタイヤのトレッド面が目視検査された。アブレージョン(路面に擦られてトレッド面が波状の摩耗した状態)の発生の有無が確認された。比較例1のタイヤを基準値「B」として、これより優れるものを「A」とし、劣るものを「C」と評価した。その結果が表1に示されている。
【0062】
【表1】
【0063】
表1に示されるように、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。