(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-08
(45)【発行日】2022-08-17
(54)【発明の名称】タイヤの製造方法
(51)【国際特許分類】
B29D 30/32 20060101AFI20220809BHJP
【FI】
B29D30/32
(21)【出願番号】P 2018219329
(22)【出願日】2018-11-22
【審査請求日】2021-09-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104134
【氏名又は名称】住友 慎太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100156225
【氏名又は名称】浦 重剛
(74)【代理人】
【識別番号】100168549
【氏名又は名称】苗村 潤
(74)【代理人】
【識別番号】100200403
【氏名又は名称】石原 幸信
(72)【発明者】
【氏名】加藤 智規
【審査官】岩本 昌大
(56)【参考文献】
【文献】特開平7-290912(JP,A)
【文献】特開平2-24205(JP,A)
【文献】特開2016-117173(JP,A)
【文献】特開平6-344711(JP,A)
【文献】特開平4-86248(JP,A)
【文献】特開2006-231616(JP,A)
【文献】特開2013-91194(JP,A)
【文献】特開2006-159813(JP,A)
【文献】特開平4-255335(JP,A)
【文献】特開平9-315113(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B29D 30/00-30/72
B60C 1/00-19/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ビード部に配され、かつビードコアと前記ビードコアから半径方向外側にのびるビード補強ゴムとを有するビード部材、及び
トレッド部から前記ビード部までのびかつ端部が前記ビード部材のタイヤ軸方向外側面に接して終端する巻き下ろしのカーカスプライを有するカーカスを具えるタイヤの製造方法であって、
成型ドラムの軸心方向両側部に、前記ビード補強ゴムの外面を、半径方向外側に向って逆V字状に屈曲する屈曲面とした前記ビード部材を配置する工程と、
前記カーカスプライを、前記成型ドラム上かつ前記屈曲面上で巻回する工程と、
巻回された前記カーカスプライの軸心方向の外端部を、前記屈曲面に圧着する工程とを含み、
前記圧着する工程は、
前記外端部を、前記屈曲面に沿うように逆V字状に癖づけする第1ステップと、
癖づけされた前記外端部を、圧着ローラを用いて前記屈曲面に押圧して貼り付ける第2ステップとを有する、
タイヤの製造方法。
【請求項2】
前記第1ステップは、外周にスポンジ層を有する癖付けローラを用い、前記癖付けローラを、前記屈曲面に向かって半径方向内側に押し付けることにより、前記外端部を癖づけする、
請求項1記載のタイヤの製造方法。
【請求項3】
前記圧着ローラは、外周面に、前記屈曲面に沿って屈曲する押付け面を有し、前記第2ステップは、前記圧着ローラを前記屈曲面に向かって半径方向内側に押し付けることにより、癖づけされた前記外端部を前記屈曲面に貼り付ける、
請求項1又は2記載のタイヤの製造方法。
【請求項4】
前記配置する工程は、
前記ビードコアに、半径方向外側にのびる前記ビード補強ゴムが予め結合されたビード部材を、前記成型ドラムの軸心方向外側部に配置する段階と、
配置された前記ビード部材の前記ビード補強ゴムを、前記成型ドラムに沿って軸心方向内側に倒し込むことにより、前記ビード補強ゴムの外面を前記屈曲面とする段階とを含む、
請求項1~3の何れかに記載のタイヤの製造方法。
【請求項5】
前記配置する工程は、
前記成型ドラムの軸心方向外側部に前記ビードコアを配置する段階と、
配置された前記ビードコア上に、予め外面を屈曲面とした横向きの前記ビード補強ゴムを配置する段階とを含む、
請求項1~3の何れかに記載のタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばビードエーペックスゴムであるビード補強ゴムのタイヤ軸方向外側面に、外端部が接して終端する巻き下ろしのカーカスプライを有するタイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば下記の特許文献1の
図1には、半径方向内外に配される第1プライ、第2プライからなるカーカスと、ビードコアから半径方向外側にのびるビードエーペックスゴムであるビード補強ゴムとを具えた空気入りタイヤが記載されている。半径方向内となる第1プライは、両端部がビードコアの回りで折り返される所謂巻き上げのカーカスプライとして形成される。又第2プライは、両端部が折り返されることなく、ビード補強ゴムのタイヤ軸方向外側面に接して終端する所謂巻き下ろしのカーカスプライとして形成される。
【0003】
他方、このような空気入りタイヤの生タイヤは、例えば、
図9に示されるように、円筒状の成型ドラムaを用いて、次のように製造される。
【0004】
先ず、成型ドラムa上で第1プライbが巻回される。成型ドラムaから軸心方向外側にはみ出す第1プライbのはみ出し部b1は、小径に絞り込まれる。次に、ビードコアcとビード補強ゴムdとを予め結合したビード部材eが、はみ出し部b1上かつ成型ドラムaの軸心方向外側部に配置される。その後、ビード補強ゴムdが、成型ドラムaに沿って軸心方向内側に倒し込まれる。これにより、ビード補強ゴムdの外面dsは、半径方向外側に向って逆V字状に屈曲する屈曲面fとなる。
【0005】
次に、第2プライhが、第1プライb上かつ屈曲面f上で巻回される。このとき、屈曲面fの半径方向最外点である頂部pより軸心方向外側では、第2プライhの外端部h1は、屈曲面fから離間した不安定な状態にある。
【0006】
その後、第1プライbのはみ出し部b1のうち、ビードコアcより軸心方向外側の部分が、ビードコアcの廻りで折り返され、その折返し部分b1aが、外端部h1を含む第2プライhと接着される。
【0007】
しかし、上述の生タイヤの製造方法では、第2プライhの外端部h1が不安定な状態のまま第1プライbが折り返されるため、折返し部分b1aと外端部h1とが精度良く接着されず、両者間に皺によるエア溜まりが形成される傾向となる。その結果、加硫後のタイヤにおいて、外観性能が悪化し易いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、第1プライの折り返し部分と第2プライの外端部とを精度良く接着することが可能となり、両者間のエア溜まりを抑えて加硫後のタイヤの外観性能の悪化を抑制しうるタイヤの製造方法を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、ビード部に配され、かつビードコアと前記ビードコアから半径方向外側にのびるビード補強ゴムとを有するビード部材、及び
トレッド部から前記ビード部までのびかつ端部が前記ビード部材のタイヤ軸方向外側面に接して終端する巻き下ろしのカーカスプライを有するカーカスを具えるタイヤの製造方法であって、
成型ドラムの軸心方向両側部に、前記ビード補強ゴムの外面を、半径方向外側に向って逆V字状に屈曲する屈曲面とした前記ビード部材を配置する工程と、
前記カーカスプライを、前記成型ドラム上かつ前記屈曲面上で巻回する工程と、
巻回された前記カーカスプライの軸心方向の外端部を、前記屈曲面に圧着する工程とを含み、
前記圧着する工程は、
前記外端部を、前記屈曲面に沿うように逆V字状に癖づけする第1ステップと、
癖づけされた前記外端部を、圧着ローラを用いて前記屈曲面に押圧して貼り付ける第2ステップとを有する。
【0011】
本発明に係るタイヤの製造方法では、前記第1ステップは、外周にスポンジ層を有する癖付けローラを用い、前記癖付けローラを、前記屈曲面に向かって半径方向内側に押し付けることにより、前記外端部を癖づけするのが好ましい。
【0012】
本発明に係るタイヤの製造方法では、前記圧着ローラは、外周面に、前記屈曲面に沿って屈曲する押付け面を有し、前記第2ステップは、前記圧着ローラを前記屈曲面に向かって半径方向内側に押し付けることにより、癖づけされた前記外端部を前記屈曲面に貼り付けるのが好ましい。
【0013】
本発明に係るタイヤの製造方法では、前記配置する工程は、
前記ビードコアに、半径方向外側にのびる前記ビード補強ゴムが予め結合されたビード部材を、前記成型ドラムの軸心方向外側部に配置する段階と、
配置された前記ビード部材の前記ビード補強ゴムを、前記成型ドラムに沿って軸心方向内側に倒し込むことにより、前記ビード補強ゴムの外面を前記屈曲面とする段階とを含むことができる。
【0014】
本発明に係るタイヤの製造方法では、前記配置する工程は、
前記成型ドラムの軸心方向外側部に前記ビードコアを配置する段階と、
配置された前記ビードコア上に、予め外面を屈曲面とした横向きの前記ビード補強ゴムを配置する段階とを含むことができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明は叙上の如く、巻回された巻き下ろし用のカーカスプライの軸心方向の外端部を、ビード補強ゴムの外面である屈曲面に圧着する工程を含む。しかも、前記圧着する工程は、前記外端部を、屈曲面に沿うように癖づけする第1ステップと、癖づけされた外端部を、圧着ローラを用いて屈曲面に押圧して貼り付ける第2ステップとを具える。
【0016】
これにより、ビード補強ゴムに変形や位置ズレを生じさせることなく、外端部を屈曲面に精度良く貼り付けできる。
【0017】
そのため、巻き上げのカーカスプライをさらに含むタイヤにおいて、この巻き上げのカーカスプライの折り返し部分を、巻き下ろしのカーカスプライの外端部に、皺によるエア溜まりを生じることなく精度良く接着することが可能となる。これにより、加硫後のタイヤにおいて、その外観性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】本発明のタイヤの製造方法で製造されたタイヤの一実施形態を示す断面図である。
【
図2】第1プライを巻回する工程を説明する概念図である。
【
図3】ビード部材を配置する工程を説明する概念図である。
【
図4】(a)、(b)は、ビード部材を配置する工程における第1の段階及び第2の段階を説明する概念図である。
【
図5】第2プライを巻回する工程を説明する概念図である。
【
図6】(a)、(b)は、圧着する工程における第1ステップ及び第2ステップを説明する概念図である。
【
図7】第1プライを折り返す工程を説明する概念図である。
【
図8】(a)、(b)は、ビード部材を配置する工程の他の例を説明する概念図である。
【
図9】生タイヤの従来の製造方法の工程を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
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、本発明のタイヤの製造方法によって製造されたタイヤ1の一実施形態を示す断面図である。
【0020】
図1に示されるように、本実施形態のタイヤ1は、自動二輪車用の空気入りタイヤとして形成されている。しかしこれに限定されるものではなく、タイヤ1は、例えば、乗用車用や重荷重用等の空気入りタイヤとして形成されても良い。
【0021】
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に至るカーカス6と、ビード部4に配されるビード部材23とを含んで構成される。
【0022】
ビード部材23は、ビードワイヤからなる環状のビードコア5と、このビードコア5の半径方向外面5aから半径方向外側に先細状にのびる所謂ビードエーペックスゴムであるビード補強ゴム8とを有する。
【0023】
カーカス6は、巻き下ろしのカーカスプライ6Bを少なくとも含む。本例では、カーカス6が、前記巻き下ろしのカーカスプライ6Bである半径方向外側の第2プライ12と、巻き上げのカーカスプライ6Aである半径方向内側の第1プライ11とで形成される場合が示される。
【0024】
第1プライ11、第2プライ12は、それぞれ、タイヤ赤道Cに対して例えば75~90゜の角度で配列するカーカスコードを有する。
【0025】
第1プライ11は、トレッド部2からビード部4までのびる本体部11Aと、本体部11Aの両端に連なり、ビード部材23の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部分11Bとを有する。本例では、折返し部分11Bは、トレッド端Teよりも半径方向外側で終端している。
【0026】
第2プライ12は、トレッド部2からビード部4までのびる本体部12Aのみからなり、この第2プライ12の両端部12Eは、ビード部材23の廻りで折り返されることなく、ビード部材23のタイヤ軸方向外側面に接して終端している。即ち、両端部12Eは、それぞれ、ビード部材23と折返し部分11Bとに挟まれる。これにより、両端部12Eが強固に保持され、高いカーカス剛性が発揮される。又第1プライ11及び第2プライ12の所謂吹き抜け現象が抑制される。
【0027】
第2プライ12の前記両端部12Eは、ビードコア5の半径方向外面5aと同高さ、或いは外面5aよりも半径方向外側で終端しているのが好ましい。
【0028】
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、補強コードプライからなるトレッド補強層7が配される。
【0029】
補強コードプライとして、補強コードをタイヤ赤道Cに対して例えば10~60°の角度で配列させたベルトプライ、及び補強コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回させたバンドプライが採用できる。本例では、トレッド補強層7が、1枚のベルトプライ7Aからなる場合が示されが、例えば2枚以上のベルトプライで形成されても良い。又、ベルトプライとバンドプライとを混用することもできる。
【0030】
トレッド補強層7の外端部7eは、本例では、第1プライ11の折返し部分11Bの外端部上に重置される。これにより、折返し部分11Bが強固に保持され、カーカス剛性がさらに高められるとともに、第1プライ11の吹き抜け現象がさらに抑制される。
【0031】
本実施形態のタイヤ1には、上述のタイヤ構成部材の他に、周知のインナーライナーゴム、チェーファゴム、サイドウォールゴム等が含まれている。
【0032】
次に、前記タイヤ1の製造方法を説明する。前記製造方法は、タイヤ1の生タイヤ(図示省略)を形成する生タイヤ形成工程と、生タイヤを金型内で加硫成形する加硫工程とを含む。加硫工程としては、従来的な種々な加硫工程が好適に採用でき、従って、本明細書では、加硫工程の詳細な説明は省略される。
【0033】
生タイヤ形成工程として、ビード部材23を配置する工程S2(
図3、4に示す)と、第2プライ12を巻回する工程S3(
図5に示す)と、圧着する工程S4(
図6に示す)とを含む。本例では、ビード部材23を配置する工程S2に先駆けて行う第1プライ11を巻回する工程S1(
図2に示す)がさらに含まれる。
【0034】
これら工程S1~S4には、円筒状の成型ドラム13が用いられる。
図2に示されるように、本例では、例えば、成型ドラム13の両側にターンアップ用の側ドラム14が配されたドラム装置が用いられる。側ドラム14は、成型ドラム13よりも小径であり、成型ドラム13との間に段差部15が形成されている。ドラム装置は、例えば、周知の電動機(図示省略)により、軸心回りで駆動回転可能に構成されている。本明細書では、成型ドラム13の軸心方向を単に「軸心方向」といい、成型ドラム13の半径方向を単に「半径方向」という。
【0035】
成型ドラム13は、このような態様に限定されるものではなく、種々の態様のものでも良い。例えばドラム装置として、図示されないが、互いに略同径をなす成型ドラム13と側ドラム14との間に、ビードロック手段を配した周知構造のものも採用しうる。ビードロック手段は、拡径することにより、第1プライ11を介してビードコア5を半径方向内側から保持する。ビードコア5が保持された状態にて、成型ドラム13が拡径することにより、本実施形態のドラム装置と同様の段差部15が形成される。
【0036】
図2に示されるように、第1プライ11を巻回する工程S1では、シート状の第1プライ11が成型ドラム13上で巻回される。巻回された第1プライ11は、成型ドラム13上に配される主部11aと、成型ドラム13から軸心方向外側にはみ出すはみ出し部分11b、11bとを含む。前記はみ出し部分11bは、図示されない周知の絞込み手段を用い、段差部15に沿ってビードコア5の内径よりも小径に絞り込まれる。
【0037】
この工程S1に先駆けて、例えば、チェーファ、インナーライナゴム等を形成するためのシート状のゴム部材を、成型ドラム13上に巻回することもできる。
【0038】
次に、ビード部材23を配置する工程S2が行われる。この工程S2では、
図3に示されるように、成型ドラム13の軸心方向両側部に、ビード補強ゴム8の外面8Sを屈曲面9としたビード部材23が配置される。
【0039】
屈曲面9は、半径方向外側に向って逆V字状に屈曲する。具体的には、屈曲面9は、半径方向最外点となる頂部Pと、この頂部Pよりも軸心方向内側の傾斜面部9iと、頂部Pよりも軸心方向外側の傾斜面部9oとを含む。
【0040】
このような工程S2は、
図4(a)、(b)に示されるように、本例では、第1の段階S2Aと、第2の段階S2Bとを含む。第1の段階S2Aでは、ビードコア5にビード補強ゴム8が予め結合されたビード部材23が、成型ドラム13の軸心方向外側部に配置される。このとき、ビード部材23は、ビードコア5が前記段差部15に押し付けられてセットされている。
【0041】
第2の段階S2Bでは、配置されたビード部材23におけるビード補強ゴム8が、成型ドラム13に沿って軸心方向内側に倒し込まれる。これにより、ビード補強ゴム8の外面8Sは、逆V字状の屈曲面9に折れ曲げられる。なおビード補強ゴム8の倒し込みは、本例では、側ドラム部14の外側に設けられた倒込み手段16によって行われる。倒込み手段16は、例えば、周知構造のブラダー16Aを含みこの、ブラダー16Aの膨張によって行われる。
【0042】
次に、
図5に示されるように、第2プライ12を巻回する工程S3が行われる。この工程S3では、第2プライ12が、成型ドラム13上かつ屈曲面9上で巻回される。巻回された第2プライ12は、第1プライ11の主部11aに接する主部12aと、この主部12aよりも軸心方向外側の外端部12bとを具える。外端部12bは、ビード補強ゴム8の屈曲面9に接する軸心方向内側の外端部分12biと、屈曲面9とは離間する軸心方向外側の外端部分12boとを具える。本例では、屈曲面9からの離間開始位置Qが、前記頂部Pの位置である場合が示される。しかし、離間開始位置Qは、屈曲面9の形状や第2プライ12の巻回状態に応じて、頂部Pよりも軸心方向内側、或いは外側に位置する場合が起こりうる。
【0043】
次に、
図6(a)、(b)に示されるように、圧着する工程S4が行われる。この工程S4では、巻回された第2プライ12の外端部12bを、屈曲面9に圧着する。具体的には、圧着する工程S4は、外端部12bを屈曲面9に沿うように逆V字状に癖づけする第1ステップS4Aと、癖づけされた外端部12bを、圧着ローラ20を用いて屈曲面9に押圧して貼り付ける第2ステップS4Bとを有する。
【0044】
図6(a)に示されるように、第1ステップS4Aには、本例では、外周にスポンジ層21Aを有する例えば円柱状の癖付けローラ21が用いられる。この癖付けローラ21は、屈曲面9に向かって半径方向内側に押し付けられる。これにより、スポンジ層21Aが弾性変形し、外端部12bが、逆V字状に湾曲するように癖づけされる。
【0045】
癖づけされた状態では、外側の外端部分12boが、外側の傾斜面部9oと同方向に傾斜していれば良く、外側の外端部分12boの全体が、外側の傾斜面部9oと非接触であっても良い。しかし、少なくとも前記頂部Pの近傍領域において、外側の外端部分12boが、外側の傾斜面部9oと接するように癖づけされているのが好ましい。なお「近傍領域」とは、頂部Pからの外側の傾斜面部9oに沿った軸心方向の距離が、前記外側の傾斜面部9oの軸心方向長さの10%以下の領域範囲を意味する、
【0046】
図6(b)に示されるように、第2ステップS4Bでは、癖づけされた外端部12bを、圧着ローラ20を用いて屈曲面9に押圧して貼り付ける。圧着ローラ20は、剛性を有するローラであって、外周面20Sに、屈曲面9に沿って屈曲する押付け面22を有する。
【0047】
押付け面22は、内側の傾斜面部9iに沿う内の押付け面部22iと、外側の傾斜面部9oに沿う外の押付け面部22oとを含む。本例では、内の押付け面部22iは、一定勾配のテーパ面状をなし、又外の押付け面部22oは、単一円弧の円弧面状をなす。
【0048】
外周面20Sは、本例では、内の押付け面部22iの軸心方向内側に、第2プライ12の内側の外端部分12biから離間する円筒状の非押付け面24を具える。これにより、押し圧力を、頂部Pから外側の傾斜面部9oにかけて有効に負荷させることができ、外端部12bの屈曲面9への貼り付けを確実化させうる。
【0049】
ここで、圧着する工程S4において、第1ステップS4Aを行わずに第2ステップS4Bを直接行った場合、外側の外端部分12boに皺が生じてしまい、外側の傾斜面部9oとの間、及びはみ出し部分11bとの間にエア溜まりが形成される傾向となる。
【0050】
又圧着ローラ20において、もし内の押付け面部22iがなく、外の押付け面部22oのみが形成されている場合、例え半径方向に押し付けた場合にも、ビード補強ゴム8には軸心方向内側に向く分力が作用する。そのため、ビード補強ゴム8が軸心方向内側に変形したり、軸心方向内側に位置ズレする傾向を招く。従って、圧着ローラ20は、内の押付け面部22iと外の押付け面部22oとの双方を具えることが好ましい。
【0051】
図7に示されるように、圧着する工程S4の後、第1プライ11のはみ出し部分11bが、ビード部材23の廻りで折り返される工程S5が行われる。この工程S5では、折り返されたはみ出し部分11bは、第2プライ12の外端部12b及び主部12aの外周面に貼り付けされる。このはみ出し部分11bの折り返しは、特に規定されないが、従来と同様、側ドラム14に設ける周知のターンアップブラダ(図示省略)を用いて行うことができる。
【0052】
本実施形態の製造方法では、圧着する工程S4により、特に外側の外端部分12boが外側の傾斜面部9oに皺なく貼り付けられる。そのため、折り返されるはみ出し部分11bと外側の外端部分12boとの間のエア溜まりを抑制しうる。
【0053】
なお、折り返される工程S5の後、生タイヤは、例えば、シェーピングドラムを用いてトロイド状に膨張されるとともに、その膨張部分にトレッド部2を構成するトレッド形成部材(図示省略)等が接合される。このような折り返される工程S5の後の工程は、従来の工程が好適に採用されるので、その詳細な説明が省略される。
【0054】
図8(a)、(b)に、ビード部材23を配置する工程S2の他の例が、それぞれ示される。本例では、工程S2は、成型ドラム13の軸心方向外側部にビードコア5を配置する段階S2Cと、配置されたビードコア5上に、予め外面8Sを屈曲面9とした横向きのビード補強ゴム8を配置する段階S2Dとを含む。
【0055】
図8(a)において、段階S2Dでは、押出し成形により外面8Sが屈曲面9として形成された帯状体25が用いられる。この帯状体25は、ビードコア5上と成型ドラム13上とに跨らせて一周巻きされ、これにより環状のビード補強ゴム8が形成される。
【0056】
図8(b)において、段階S2Dでは、押出し成形された長尺テープ状のゴムストリップ26が用いられる。このゴムストリップ26は、例えばビードコア5上から成型ドラム13上に向かって螺旋状に巻き重ねられる。これにより、ゴムストリップ26の巻回体として環状のビード補強ゴム8が形成される。
【0057】
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。
【符号の説明】
【0058】
1 タイヤ
2 トレッド部
4 ビード部
5 ビードコア
6 カーカス
6b 巻き下ろしのカーカスプライ
8 ビード補強ゴム
8S 外面
9 屈曲面
12 カーカスプライ
12b 外端部
13 成型ドラム
20 圧着ローラ
20S 外周面
21 癖付けローラ
21A スポンジ層
22 押付け面
23 ビード部材
S2 ビード部材を配置する工程
S3 巻回する工程
S3A 段階
S3B 段階
S3C 段階
S3D 段階
S4 圧着する工程
S4A 第1ステップ
S4B 第2ステップ