JP5000276B2 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関する。

タイヤは、グリーンタイヤから得られる。このグリーンタイヤでは、多数のゴム部材が積層されている。ゴム部材の具体例としては、インナーライナー、カーカスプライ、サイドウォール用ゴムシート、ベルトプライ、トレッド用ゴムシート等が挙げられる。このグリーンタイヤは、モールド内で加圧及び加熱される。加圧及び加熱により、グリーンタイヤのゴム組成物は流動する。加熱により、ゴム組成物において架橋反応が起こる。この工程は、加硫工程と称される。

グリーンタイヤの成形時に、このグリーンタイヤにエアーが咬み込まれることがある。このエアーは、ゴム部材と他のゴム部材との間に存在する。加硫工程でのゴム組成物の流動により、エアーは移動する。この移動により、エアーはグリーンタイヤの外へと排出されうる。しかし、移動が不十分な場合、エアーがタイヤに残留して、エアー溜まりが形成される。

エアー溜まりは、タイヤの品質を阻害する。例えば、カーカスプライとサイドウォールとの間にエアーが残留すると、サイドウォールに疵が発生する。疵を有するサイドウォールは、補修される。補修には、手間がかかる。しかも、エアーの残留は、タイヤのユニフォーミティを損なう。

エアー溜まりの形成を抑えうるタイヤの製造方法が、特開２００６−５１７１１公報に開示されている。この製造方法には、ゴムストリップが用いられる。このゴムストリップには、空気の移動を促す複数の排気溝が設けられている。
特開２００６−５１７１１公報

タイヤのエアー溜まりの形成が防止されるために、このエアーが溜まりやすい部位に相当する箇所が局部的に厚くされたサイドウォール用ゴムシートを用いてタイヤが製造される場合がある。この場合、カーカスプライとサイドウォールとの間に存在するエアーは、加硫工程において押し出されうる。このタイヤでは、エアー溜まりは形成されない。しかし、このタイヤは、タイヤ質量の増加を招来する。

車両には、この車両のサイズに適したタイヤが装着される。このため、様々なサイズのタイヤが用意される。タイヤは、一対のサイドウォールを備えている。タイヤを製造するために、タイヤのサイズ毎に、最適なサイズのサイドウォール用ゴムシートが準備される。エアー溜まりが形成される部位は、タイヤのサイズ毎に異なる。前述のようにしてエアー溜まりの形成が抑えられる場合、このゴムシートの局部的に厚くされる箇所はタイヤのサイズ毎に変えられる。このため、一つのサイズのゴムシートが、互いにサイズの異なる複数のタイヤに用いられ得ない。エアー溜まりの形成が防止されるためには、タイヤのサイズ毎にこのゴムシートが準備されなければならない。量産工場において、製造されるタイヤのサイズ毎にこのゴムシートを準備することは困難である。この製造方法は、製造コストの上昇を招来する。

エアー溜まりの形成が抑えられるために、ホーリングにより、孔が形成されたカーカスプライが用いられる場合がある。この場合、タイヤにこの孔が残存する恐れがある。

本発明の目的は、高品質なタイヤが得られるタイヤの製造方法の提供にある。

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、
（１）その吐出口に溝を有する口金を用いて、その裏面に押出方向に延在する凸条を備えるサイドウォール用ゴムシートが成形される工程と、
（２）この裏面がカーカスプライと当接するように、このゴムシートがカーカスプライにも貼り付けられてグリーンタイヤが得られる工程と、
（３）このグリーンタイヤがモールド内で加圧及び加熱される工程と
を含む。

好ましくは、この製造方法では、上記吐出口は、多数の上記溝を備えている。これらの溝は、幅方向に並んでいる。これらの溝のピッチは、２．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下である。

好ましくは、この製造方法では、上記溝の断面形状は、半円である。この円の半径は、０．５５ｍｍ以上０．６５ｍｍ以下である。

好ましくは、この製造方法では、上記溝の数は、１８本以上２１本以下である。

本発明に係る空気入りタイヤは、その吐出口に溝を有する口金を用いて、その裏面に押出方向に延在する凸条を備えるサイドウォール用ゴムシートが成形される工程と、この裏面がカーカスプライと当接するように、このゴムシートがカーカスプライにも貼り付けられてグリーンタイヤが得られる工程と、このグリーンタイヤがモールド内で加圧及び加熱される工程とを含んでいる空気入りタイヤの製造方法により得られる。

この製造方法では、サイドウォール用ゴムシートの裏面には、凸条が設けられている。このため、グリーンタイヤの成形工程において、このゴムシートとカーカスプライとの間にあるエアーは、この凸条に沿って移動しうる。この移動により、エアーの排出が促される。この製造方法では、グリーンタイヤの加硫工程において、ゴムシートとカーカスプライとの間に残存するエアーは、凸条に沿って移動しうる。この移動により、エアーは効果的に分散される。このようにして製造されたタイヤでは、エアー溜まりの形成が防止されうる。この製造方法では、高品質なタイヤが得られうる。この製造方法では、エアー溜まりの形成が防止されるために、その厚みが厚くされる箇所がタイヤのサイズ毎に局部的に変えられたサイドウォール用ゴムシートが準備される必要もない。この製造方法は、量産工場に適応されうる。この製造方法で製造されたタイヤでは、タイヤ質量が維持されうる。ホーリングが不要になるので、この製造方法で製造されたタイヤの品質は高い。

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。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法に用いられる口金２が示された正面図である。この口金２は、ダイプレート４とホルダー６と吐出口８とを備えている。図示されていないが、この口金２は押出機のヘッドに取り付けられる。この押出機は、ゴム組成物を押し出しつつ、サイドウォール用ゴムシートを成形する。

ダイプレート４は、略矩形のプレートである。この製造方法では、このダイプレート４は口金２の上部を構成する。このダイプレート４は、その下側に凹み１０を備えている。このダイプレート４には、硬質クロムメッキが施されている。

ホルダー６は、略矩形のプレートである。この製造方法では、このホルダー６は口金２の下部を構成する。このホルダー６には、硬質クロムメッキが施されている。

吐出口８は、押出機に投入されたサイドウォール用ゴム組成物を吐出する。この吐出口８の形状は、矩形である。この製造方法では、この吐出口８はダイプレート４とホルダー６とが組み合わされることにより形成される。この吐出口８は、凸条形成部１２を備える。この凸条形成部１２は、この吐出口８の下面１４の一部に設けられている。なお、この凸条形成部１２が、この下面１４の全体に設けられてもよい。

凸条形成部１２は、多数の溝１６を備えている。換言すれば、吐出口８は、多数の溝１６を備えている。この製造方法では、この溝１６の数は１８本である。これらの溝１６は、幅方向に等間隔で並んでいる。これらの溝１６は、押出方向に沿って延在している。この溝１６の断面形状は、半円である。

図２は、図１の口金２を備えた押出機で成形されたサイドウォール用ゴムシート１８の一部が示された拡大斜視図である。このゴムシート１８は、表面２０及び裏面２２を有する。この図２では、このゴムシート１８の裏面２２が上にして示されている。図２中、矢印線Ａは押出方向である。図示されているように、このゴムシート１８はその裏面２２に複数の凸条２４を備えている。この凸条２４は、押出方向に延在している。この凸条２４の断面形状は、半円である。

この製造方法では、そのヘッドに口金２が取り付けられた押出機にサイドウォール用ゴム組成物が投入される。この押出機により、このゴム組成物は押し出されつつ、口金２の吐出口８からゴムシート１８として吐出される。前述したように、この吐出口８の形状は矩形であるので、このゴムシート１８の断面形状も矩形である。この製造方法では、このゴム組成物は溝１６と接触しつつ押し出される。この溝１６により、このゴムシート１８には押出方向に延在する凸条２４が形成される。この製造方法では、ゴムシート１８の、この凸条２４が形成される面が裏面２２である。この製造方法では、その吐出口８に溝１６を有する口金２を用いて、その裏面２２に押出方向に延在する凸条２４を備えるサイドウォール用ゴムシート１８が成形される。前述したように、この溝１６の断面形状は半円であるので、この凸条２４の断面形状も半円となる。なお、このゴムシート１８は未だ加硫されていないので、備蓄工程や搬送工程において別のゴムシート１８と直接に接すると貼り付いて離れなくなる。図示されていないが、この押出機で成形されたゴムシート１８には、ポリエチレン及びポリプロピレンのような熱可塑性樹脂からなるフィルムが密着される。このフィルムは、ゴムシート１８が別のゴムシート１８と直接に接することを防止する。この製造方法では、このゴムシート１８の裏面２２にフィルムが密着される。

次に、フィルムが剥がされてから、ゴムシート１８はフォーマーへ供給される。フォーマーには、他のゴム部材も供給される。他のゴム部材としては、インナーライナー、カーカスプライ、ベルトプライ、トレッド用ゴムシート１８等が挙げられる。フォーマーにおいてこれらのゴム部材がアッセンブリーされて、グリーンタイヤが得られる。このグリーンタイヤが得られる工程は、成形工程と称される。

この製造方法では、成形工程において、フォーマーが回転しつつ、ゴムシート１８がカーカスプライに積層される。ゴムシート１８の裏面２２がカーカスプライと当接するように、このゴムシート１８はカーカスプライに貼り付けられる。図示されていないが、このゴムシート１８の凸条２４の先端はカーカスプライと接触する。この製造方法では、この成形工程において、この凸条２４はタイヤに設けられるビードのエイペックスに相当する箇所の近傍に配置される。

次に、グリーンタイヤは加硫工程に供される。加硫工程では、グリーンタイヤがモールドに投入される。グリーンタイヤは、モールド及びブラダーで加圧され、かつ加熱される。加圧及び加熱により、ゴム組成物が流動する。この流動により、凸条２４は押しつぶされる。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。

図３は、図２のサイドウォール用ゴムシート１８を用いて製造された空気入りタイヤ２６の一部が示された断面図である。この図３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。このタイヤ２６は、図３中の一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線ＣＬは、タイヤ２６の赤道面を表す。このタイヤ２６は、トレッド２８、サイドウォール３０、ビード３２、カーカス３４、ベルト３６、インナーライナー３８及びチェーファー４０を備えている。このタイヤ２６は、チューブレスタイプである。このタイヤ２６は、乗用車に装着される。

トレッド２８は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド２８は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド２８は、トレッド面４２を備えている。このトレッド面４２は、路面と接地する。トレッド面４２には、溝４４が刻まれている。この溝４４により、トレッドパターンが形成されている。トレッド２８に溝４４が刻まれなくてもよい。

サイドウォール３０は、トレッド２８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３０は、架橋ゴムからなる。サイドウォール３０は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール３０は、カーカス３４の外傷を防止する。

ビード３２は、サイドウォール３０よりも半径方向略内側に位置している。ビード３２は、コア４６と、このコア４６から半径方向外向きに延びるエイペックス４８とを備えている。コア４６は、リング状である。コア４６は、複数本の非伸縮性ワイヤー（典型的にはスチール製ワイヤー）を含む。エイペックス４８は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス４８は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス３４は、カーカスプライ５０からなる。カーカスプライ５０は、両側のビード３２の間に架け渡されており、トレッド２８及びサイドウォール３０の内側に沿っている。カーカスプライ５０は、コア４６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５０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３４はラジアル構造を有する。コードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。バイアス構造のカーカス３４が採用されてもよい。

ベルト３６は、カーカス３４の半径方向外側に位置している。ベルト３６は、カーカス３４と積層されている。ベルト３６は、カーカス３４を補強する。ベルト３６は、内側プライ５２及び外側プライ５４からなる。図示されていないが、内側プライ５２及び外側プライ５４のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、１０°以上３５°以下である。内側プライ５２のコードの傾斜方向は、外側プライ５４のコードの傾斜方向とは逆である。内側プライ５２と外側プライ５４とは、いわゆるクロスプライ構造を構成する。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。

インナーライナー３８は、カーカス３４の内周面に接合されている。インナーライナー３８は、架橋ゴムからなる。インナーライナー３８には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー３８は、タイヤ２６の内圧を保持する役割を果たす。

チェーファー４０は、ビード３２の近傍に位置している。タイヤ２６がリムに組み込まれると、このチェーファー４０がリムと当接する。この当接により、ビード３２の近傍が保護される。チェーファー４０は、通常は布とこの布に含浸したゴムとからなる。ゴム単体からなるチェーファー４０が用いられてもよい。

前述したように、この製造方法では、サイドウォール３０用ゴムシート１８の裏面２２には、多数の凸条２４が設けられている。このため、グリーンタイヤの成形工程において、このゴムシート１８とカーカスプライ５０との間にあるエアーは、この凸条２４に沿って移動しうる。この移動により、このエアーの排出が促される。

この製造方法では、グリーンタイヤの加硫工程において、ゴムシート１８とカーカスプライ５０との間に残存するエアーは、凸条２４に沿って移動しうる。この移動により、エアーは効果的に分散される。このようにして製造されたタイヤ２６に、エアー溜まりが形成がされることはない。この製造方法では、高品質なタイヤ２６が得られうる。

後述するが、この製造方法では、この凸条形成部１２の位置はタイヤ２６のエアー溜まりの形成箇所が考慮されて適宜決められる。この製造方法では、エアー溜まりの形成状況が考慮されて、この凸条形成部１２に設けられる溝１６の本数、大きさ、ピッチ等が適宜決められる。このような凸条形成部１２を備えた口金２により成形されたゴムシート１８では、凸条２４に沿ったエアーの移動が容易である。この製造方法では、エアー溜まりの形成が確実に防止されうる。このゴムシート１８では、サイドウォール３０にシワは生じない。この製造方法で製造されたタイヤ２６は、高品質である。

この製造方法では、エアー溜まりの形成が防止されるために、その厚みが厚くされる箇所がタイヤ２６のサイズ毎に局部的に変えられたサイドウォール３０用ゴムシート１８が準備される必要もない。この製造方法は、量産工場に適応されうる。この製造方法で製造されたタイヤ２６では、タイヤ質量が維持されうる。ホーリングが不要になるので、この製造方法で製造されたタイヤ２６の品質は高い。

図１において、両矢印線ＷＰは溝１６のピッチを表している。矢印線Ｒは、溝１６の半径を表している。

この製造方法では、溝１６のピッチＷＰは２．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下であるのが好ましい。このピッチが２．５ｍｍ以上に設定されることにより、ゴムシート１８において、凸条２４と別の凸条２４との間の距離が適切に維持されうる。このため、サイドウォール３０とカーカス３４との間に存在するエアーの移動が促される。この製造方法では、エアー溜まりの形成が確実に防止されうる。このタイヤ２６のサイドウォール３０に、シワが発生することもない。この製造方法では、高品質なタイヤ２６が得られうる。この観点から、このピッチは、３．０ｍｍ以上がより好ましい。このピッチが３．５ｍｍ以下に設定されることにより、凸条２４に沿ったエアーの分散効果が維持されうる。この製造方法では、タイヤ２６にエアー溜まりが形成されることはない。この製造方法で得られるタイヤ２６は、高品質である。この観点から、このピッチは３．２ｍｍ以下がより好ましい。

この製造方法では、溝１６の半径Ｒは、０．５５ｍｍ以上０．６５ｍｍ以下であるのが好ましい。この溝１６の深さが０．５５ｍｍ以上に設定されることにより、凸条２４に沿ったエアーの分散効果が維持されうる。この製造方法では、タイヤ２６にエアー溜まりが形成されることはない。この製造方法で得られるタイヤ２６は、高品質である。この観点から、この溝１６の半径は０．６０ｍｍ以上がより好ましい。この溝１６の半径が０．６５ｍｍ以下に設定されることにより、サイドウォール３０とカーカス３４との間に存在するエアーの移動が促される。この製造方法では、エアー溜まりの形成が確実に防止されうる。このタイヤ２６のサイドウォール３０に、シワが発生することもない。この製造方法では、高品質なタイヤ２６が得られうる。この観点から、この溝１６の半径は０．６３ｍｍ以下であるのがより好ましい。なお、この溝１６の断面形状が幅及び深さで規定されるとき、この溝１６の幅は１．１ｍｍ以上が好ましく、１．１５ｍｍ以上がより好ましい。この溝１６の幅は１．３ｍｍ以下が好ましく、１．２０ｍｍ以下がより好ましい。この溝１６の深さは０．５５ｍｍ以上が好ましく、０．６０ｍｍ以上がより好ましい。この溝１６の深さは０．６５ｍｍ以下が好ましく、０．６３ｍｍ以下がより好ましい。

この製造方法では、凸条２４に沿って効果的にエアーが移動し、エアー溜まりの形成が確実に防止されうるという観点から、凸条形成部１２に設けられる溝１６の本数は１８本以上が好ましい。エアーの分散が適切に維持されうるという観点から、この溝１６の本数は２１本以下であるのが好ましい。この製造方法で得られるタイヤ２６は、高品質である。

前述したように、この製造方法では、凸条形成部１２の位置はタイヤ２６のエアー溜まりの形成箇所が考慮されて適宜決められる。図１において、点Ｐ１は吐出口８の下面１４の一端を表している。点Ｐ２は、この下面１４の他端を表している。点Ｐ３は、凸条形成部１２の一端を表している。点Ｐ４は、この凸条形成部１２の他端を表している。両矢印線ＷＡは、一端Ｐ１から他端Ｐ２までの長さを表している。この長さＷＡは、吐出口８の幅である。両矢印線ＷＢは、一端Ｐ３から他端Ｐ４までの長さを表している。この長さＷＢは、凸条形成部１２の幅である。両矢印線ＷＣは一端Ｐ１から一端Ｐ３までの長さを表している。この長さＷＣにより、この吐出口８における一端Ｐ３の位置が規定される。なお、この製造方法では、この凸条形成部１２はこの吐出口８の幅方向において外側に位置する左右の溝１６に挟まれる範囲で示される。

この製造方法では、タイヤ２６のエアー溜まりの形成が効果的に抑えられるという観点から。凸条形成部１２の幅ＷＢの、吐出口８の幅ＷＡに対する比率は１５％以上であるのが好ましい。より好ましくは、２０％以上である。吐出口８に溝１６が設けられるための加工コストが抑えられるために、この比率は５０％以下であるのが好ましい。この製造方法では、この比率は２３％である。

この製造方法では、タイヤ２６のエアー溜まりの形成が効果的に抑えられるという観点から。長さＷＣの、吐出口８の幅ＷＡに対する比率は３０％以下であるのが好ましい。より好ましくは、２０％以下である。この製造方法では、この比率は１８％である。なお、この比率の下限値は、吐出口８の一端Ｐ１と凸条形成部１２の一端Ｐ３とが一致するときであるので、０％である。

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。

［実施例１］
図１に示された基本構成を備え、下記表１に示された仕様の凸条形成部を備えた口金を用いて成形されたサイドウォール用ゴムシートにより、実施例１の空気入りタイヤを得た。この凸条形成部の溝のピッチは、３．０ｍｍである。この溝の断面形状は半円であり、この円の半径は０．６０ｍｍである。溝の本数は、１８本である。グリーンタイヤにおいて、このゴムシートは、凸条が設けられている裏面がカーカスプライの側に位置するように配置されている。

［実施例４、５、７及び８］
溝の半径を下記表１及び表２の通りとした他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。

［実施例２、３、９及び１０］
溝のピッチを下記表１及び表２の通りとした他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。

［実施例６］
溝の本数を下記表２の通りとした他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。

［比較例１］
従来の口金を用いて成形されたサイドウォール用ゴムシートにより、タイヤを得た。

［評価］
試作タイヤを２００本試作したときの、エアー溜まり及びシワの発生状況を目視にて確認した。この評価結果が、比較例１の結果が１００とされた指数値で表１及び表２に示されている。この数値が小さい程、良好であることが示される。

表１及び表２に示されるように、実施例ではエアー溜まり及びシワの発生が抑えられている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、種々のタイヤの製造方法に適用されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法に用いられる口金が示された正面図である。 図２は、図１の口金を備えた押出機で成形されたサイドウォール用ゴムシートの一部が示された拡大斜視図である。 図３は、図２のサイドウォール用ゴムシートを用いて製造された空気入りタイヤの一部が示された断面図である。

符号の説明

２・・・口金
４・・・ダイプレート
６・・・ホルダー
８・・・吐出口
１０・・・凹み
１２・・・凸条形成部
１４・・・下面
１６、４４・・・溝
１８・・・ゴムシート
２０・・・表面
２２・・・裏面
２４・・・凸条
２６・・・タイヤ
２８・・・トレッド
３０・・・サイドウォール
３２・・・ビード
３４・・・カーカス
３６・・・ベルト
３８・・・インナーライナー
４０・・・チェーファー
４２・・・トレッド面
４６・・・コア
４８・・・エイペックス
５０・・・カーカスプライ
５２・・・内側プライ
５４・・・外側プライ

Claims (2)

1. その吐出口に溝を有する口金を用いて、その裏面に押出方向に延在する凸条を備えるサイドウォール用ゴムシートが成形される工程と、
   この裏面がカーカスプライと当接するように、このゴムシートがカーカスプライにも貼り付けられてグリーンタイヤが得られる工程と、
   このグリーンタイヤがモールド内で加圧及び加熱される工程とを含んでおり、
   上記吐出口が、多数の上記溝を備えており、
   これらの溝が、幅方向に並んでおり、
   これらの溝のピッチが、２．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下であり、
   上記溝の断面形状が、半円であり、
   この円の半径が、０．５５ｍｍ以上０．６５ｍｍ以下であり、
   上記溝の数が、１８本以上２１本以下であり、
   上記ゴムシートの断面形状が、矩形である空気入りタイヤの製造方法。
2. その吐出口に溝を有する口金を用いて、その裏面に押出方向に延在する凸条を備えるサイドウォール用ゴムシートが成形される工程と、この裏面がカーカスプライと当接するように、このゴムシートがカーカスプライにも貼り付けられてグリーンタイヤが得られる工程と、このグリーンタイヤがモールド内で加圧及び加熱される工程とを含んでおり、上記吐出口が多数の上記溝を備えており、これらの溝が幅方向に並んでおり、これらの溝のピッチが２．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下であり、上記溝の断面形状が半円であり、この円の半径が０．５５ｍｍ以上０．６５ｍｍ以下であり、上記溝の数が１８本以上２１本以下であり、上記ゴムシートの断面形状が矩形である空気入りタイヤの製造方法により得られる空気入りタイヤ。

Images