JPH10193472A - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産コストの低減を図ると共に、高度のユニ
フォミティーと高速耐久性とが得られるようにした空気
入りタイヤの製造方法を提供する。 【解決手段】 左右一対のビード部７間にカーカス層５
を装架し、カーカス層５の外周にベルト層１０を配置し
た加硫済み又は半加硫の台タイヤ１を予め成形する一
方、外周面にトレッドパターンを型付けした加硫済み又
は半加硫の無端円環状のトレッド２を予め成形し、台タ
イヤ１の外周面にストリップ状の未加硫ゴム１３を複数
周巻き付けて接着層３を形成すると共に、その上に無端
円環状のトレッド２を嵌め込んで嵌合体１５を形成し、
次いで嵌合体１５の未加硫部を加硫する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤの
製造方法に関し、さらに詳しくは、製造コストの低減を
図ると共に、高度のユニフォミティーと高速耐久性が得
られるようにした空気入りタイヤの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、新品タイヤとして市場に流通す
る空気入りタイヤは、未加硫の各タイヤ構成部材を貼り
合わせてグリーンタイヤを成形し、それを金型に入れて
加硫成形することにより製造されている。この金型によ
る加硫成形時に、トレッド面にはタイヤの用途に応じて
要求性能を発揮するような形状に設計された複雑な溝か
らなるトレッドパターンが型付けされる。そのトレッド
パターンとしては、例えば、良路走行に適したリブパタ
ーン、牽引力に優れたブロックパターン、悪路走行に適
したラグパターン、氷雪路走行に適したスタッドレスパ
ターン等が挙げられる。

【０００３】このように従来は要求特性に対応する特定
のトレッドパターンを刻んだ専用の金型をタイヤの種類
毎に用意する必要があるため、トレッドパターンの種類
の増加に伴って金型費用が増大していた。しかも、加硫
時間はタイヤの中で最も厚みがあるショルダー部の厚さ
によって実質的に決定されるため、他の部分は既に加硫
が済んでいるのにも拘らず、ショルダー部の加硫が終了
するまで加硫を続ける必要があり、これがタイヤの生産
性や物性を低下させる要因となっていた。

【０００４】更に、従来のタイヤは、トレッドが帯状に
連続的に押し出された未加硫ゴムの帯状材からタイヤの
トレッド長さ分に切断して端部同士を接合して形成され
ているので、寸法誤差に起因して接合部に過不足を生ず
ることがあり、それがタイヤのユニフォミティーを低下
させ、またユニフォミティーの低下が高速耐久性を低下
させていた。

【０００５】このようなユニフォミティー低下の対策と
して、トレッドキャップをベルト層と共に予め円環状に
一体的に加硫成形しておき、この円環状のトレッドを予
め加硫成形した台タイヤに嵌め込むように製造する空気
入りタイヤが提案されている。しかしながら、上記製造
方法では、予め加硫成形された円環状トレッドと台タイ
ヤとを互いに接着するために帯状の接着用ゴムシートを
使用したり、また両者の接合面端部を覆うために帯状の
被覆用ゴムシートを使用したりするため、これらゴムシ
ートが曲率半径を有する台タイヤや円環状トレッドに密
着することができず、皺を生じたり、エア溜まりを生じ
たりし、上述したユニフォミティーや高速耐久性を必ず
しも十分に満足できるレベルまで向上しないという問題
があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、生産
コストの低減を図ると共に、高度のユニフォミティーと
高速耐久性とが得られるようにした空気入りタイヤの製
造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の空気入りタイヤの製造方法は、左右一対のビ
ード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層の外周に
ベルト層を配置した加硫済み又は半加硫の台タイヤを予
め成形する一方、外周面にトレッドパターンを型付けし
た加硫済み又は半加硫の無端円環状のトレッドを予め成
形し、前記台タイヤの外周面にストリップ状の未加硫ゴ
ムを複数周巻き付けて接着層を形成すると共に、その上
に前記無端円環状のトレッドを嵌め込んで嵌合体を形成
し、次いで該嵌合体の未加硫部を加硫することを特徴と
するものである。

【０００８】また、本発明の他の空気入りタイヤの製造
方法は、左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、
該カーカス層の外周にベルト層を配置した加硫済み又は
半加硫の台タイヤを予め成形する一方、外周面にトレッ
ドパターンを型付けした加硫済み又は半加硫の無端円環
状のトレッドを予め成形し、前記台タイヤの外周に未加
硫ゴムからなる接着層を介して前記無端円環状のトレッ
ドを嵌め込んで嵌合体を形成すると共に、前記台タイヤ
とトレッドとの接合面端部に沿ってストリップ状の未加
硫ゴムを少なくとも１周巻き付けて被覆層を形成し、次
いで少なくとも該被覆層に金型を当接させた状態で前記
嵌合体の未加硫部を加硫することを特徴とするものであ
る。

【０００９】このように加硫済み又は半加硫の台タイヤ
と無端円環状のトレッドとを予め成形しておき、両者を
接着するためにストリップ状に押し出した未加硫ゴムを
タイヤ周方向に複数周巻き付けて被覆層を形成するよう
にするので、また両者の接合面端部を覆う被覆層も同様
にストリップ状に押し出した未加硫ゴムを少なくとも１
周巻き付けて形成するので、タイヤの構成部材が曲率半
径を有していても、皺やエア溜まりが生じることなく層
状に形成することができ、これらに起因するタイヤ不良
を低減することができる。

【００１０】しかも、成形用金型は、トレッドについて
は所定のトレッドパターンを事前に型付けした局部的な
ものでよく、台タイヤ側は複数種類のトレッドに対して
共通化することが可能になるので、全体としての金型費
用を大きく削減することができる。また、台タイヤとト
レッドとは別個に加硫成形されるので、両者についてそ
れぞれ最適の加硫時間を設定することが可能となる。す
なわち、タイヤ全体の加硫成形を行う場合、ショルダー
部の厚さが実質的に加硫時間の長さを決定するため、他
の部分は既に加硫が済んでいるのにも拘らず、ショルダ
ー部の加硫が終了するまで加硫を続ける必要があり、エ
ネルギーの無駄と局部的な物性低下を招くことがあった
が、加硫時間が互いに異なる台タイヤとトレッドとを別
個に加硫成形することにより、加硫時間を効果的に短縮
し、生産性を向上することができる。従って、金型費用
の削減と生産性の向上とが相まってタイヤの製造コスト
を大幅に低減することが可能となる。

【００１１】更に、上記トレッドは、無端円環状に成形
されたものであるため、タイヤ周方向に接合部がなく、
タイヤのユニフォミティー及び高速耐久性を向上するこ
とができ、しかも接着層や被覆層における皺やエア溜ま
りによる影響がないので、ユニフォミティーや高速耐久
性を一層高度にすることができる。本発明において、予
め成形される台タイヤとトレッドは、半加硫状態のもの
でもよい。この半加硫状態としては、完全加硫の８０％
以上進行させることが好ましい。このように加硫を８０
％以上進行させた場合、台タイヤとトレッドの形状が保
持されるので、その嵌合体の未加硫部の加硫時にトレッ
ドパターンを型付けする必要がない。また、接着層又は
被覆層の加硫時間を考慮して台タイヤとトレッドの加硫
を半加硫状態で止めることにより、予め成形される台タ
イヤとトレッドの加硫時間を更に短縮することが可能で
ある。

【００１２】また、台タイヤとトレッドとの接合面端部
を覆う被覆層は、必ずしも必要とするものではないが、
台タイヤとトレッドとの接合面端部には段差を生じやす
いため、これを被覆層で覆うことにより外観向上を図る
ことができる。更に、最後の加硫時に、この被覆層をホ
ワイトサイド、リムプロテクトバー付、ブラックレター
付などの設計に精度よく対応させるようにすることがで
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について添付
の図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の製
造方法によって製造される空気入りタイヤを例示するも
のである。図１において、台タイヤ１の外周面には無端
円環状のトレッド２が接着層３を介して接着されている
と共に、台タイヤ１とトレッド２との接合部が被覆層４
によって覆われている。

【００１４】台タイヤ１において、カーカス層５は中央
のトレッド部６を通って左右一対のビード部７間に装架
されており、このカーカス層５の両端部がそれぞれ左右
一対のビードコア８の廻りにタイヤ内側から外側へ折り
返されている。このカーカス層５は、有機繊維コードか
らなる補強コードをラジアル方向に配向した構造になっ
ている。また、ビードコア８の外周面上には、硬質ゴム
からなるビードフィラー９が配置されており、このビー
ドフィラー９がビードコア８と共にカーカス層５の両端
部に巻き込まれている。

【００１５】トレッド部６のカーカス層５の外周部に
は、スチールコードからなる補強コードをタイヤ周方向
に対して傾斜するように配列した２層のベルト層１０が
埋設されている。この２層のベルト層１０の補強コード
は、タイヤ周方向に対して１５〜６０°の角度で傾斜す
るように配向されると共に、層間で互いに交差するよう
に配列されている。このベルト層１０の外周側には、該
ベルト層１０を保護するベルトカバー層１１が積層され
ている。一方、トレッド２の踏面には、タイヤ周方向に
延びる複数の主溝１２を含むトレッドパターンが形成さ
れている。

【００１６】次に、上述の空気入りタイヤの製造方法に
ついて説明する。先ず、台タイヤ１とトレッド２とは予
め別個に加硫成形を行う。すなわち、カーカス層５等の
タイヤ材料を巻き付けた後、幅方向中央部を円筒状に膨
径して断面を馬蹄形に変形させ、その外周にベルト層１
０を貼り合わせて未加硫の台タイヤ１を成形し、この未
加硫の台タイヤ１を金型内に挿入して加硫成形する。こ
の台タイヤ１は外周面に溝のない曲面でよいので、比較
的に簡単な構造の金型を用いることができる。また、台
タイヤ１の加硫は完全に行ってもよいし、或いは形状を
保持する程度の半加硫状態で止めてもよい。

【００１７】一方、トレッド２は、リング状のプレキュ
アトレッド用モールド内に未加硫ゴムを充填して加硫成
形することにより接合部のない無端円環状のプレキュア
トレッドとして得る。この加硫中に、無端円環状のトレ
ッド２の踏面には、モールドのトレッド成形面に形成さ
れた溝成形骨により所定のトレッドパターンが型付けさ
れる。

【００１８】図２にプレキュアトレッド用モールドの一
例を示す。筒状のコア２１，２２は互いに組み合わされ
て一体となっている。これらコア２１，２２の外周側に
は２つ割り型を構成する一対の外型２３，２４が組み合
わされ、コア２１，２２と外型２３，２４との間に無端
円環状のキャビティ２５が形成されるようになってい
る。また、外型２３，２４はそれぞれ溝成形骨２６を備
えており、これら溝成形骨２６によって所定のトレッド
パターンが型付けされる。

【００１９】このように構成されたモールドでは、モー
ルドを閉じた状態でキャビティ２５内に未加硫のトレッ
ドゴム２７を射出して充填した後、モールド全体を加熱
することによりトレッドゴム２７を加硫して無端円環状
のトレッド２にすることができる。また、図３に示すよ
うに、モールドを開けた状態でコア２１，２２を回転さ
せながら、その外周面に押出機２８から未加硫ゴム２９
をストリップ状に押し出して複数周巻き付けてトレッド
ゴム２７とした後、外型２３，２４を閉じた状態にし
て、上記と同様にトレッドゴム２７を加硫するようにし
てもよい。

【００２０】いずれの場合にしても、トレッド２はトレ
ッドゴム２７だけから構成されているので、射出成形や
押出成形によって接合部を持たない無端円環状に容易に
成形することができる。特に、押出機２８から未加硫ゴ
ム２９をストリップ状に押し出してトレッドゴム２７を
成形する場合は、２台以上の押出機２８を使用して、ト
レッド２の厚さ方向又は幅方向において種類の異なる未
加硫ゴム２９を巻き付けるようにして、更に高いタイヤ
性能を得ることが可能になる。また、トレッド２の加硫
は完全に行ってもよいし、或いは形状を保持する程度の
半加硫状態で止めてもよい。

【００２１】なお、押出機２８としては、シリンダ内に
挿入したスクリューロッドを回転させることによりゴム
を連続的に押し出すようにした連続押出機としたり、シ
リンダ内を摺動するピストンによって定量のゴムを押し
出すようにしたインジェクション押出機としたり、或い
はシリンダを二重構造にし、内側シリンダ内のスクリュ
ーロッドを回転させて二重構造のシリンダ間にゴムを供
給し、この内側シリンダを外側シリンダに対して摺動さ
せることによりゴムを押し出すようにしたものであって
もよい。

【００２２】上述のように個別に用意した台タイヤ１と
トレッド２とは、次いで図４（Ａ），（Ｂ）に例示する
ような接合工程に付される。先ず、図４（Ａ）のよう
に、台タイヤ１をタイヤ回転軸を中心に回転させなが
ら、その外周面に押出機２８から未加硫ゴム１３をスト
リップ状に押し出し、この未加硫ゴム１３をタイヤ周方
向に複数周巻き付けて接着層３を形成する。次に、図４
（Ｂ）のように、無端円環状のトレッド２を接着層３を
挟んで台タイヤ１の外周面に嵌め込んで嵌合体１５にす
る。

【００２３】次いで、上述のように組み立てられた嵌合
体１５は加熱工程に付される。嵌合体１５の加硫は、図
５に例示するように、嵌合体１５を気密性を有するエン
ベロープ１６に挿入し、このエンベロープ１６の内部を
弁１７を介して減圧することにより、収縮したエンベロ
ープ１６によって台タイヤ１とトレッド２とを互いに密
着させた状態にして加熱すればよい。この加熱により接
着層３が加硫され、また台タイヤ１とトレッド２とが半
加硫状態の場合は、これらの加硫も完結する。このよう
に嵌合体１５の加硫工程は、台タイヤ１とトレッド２と
密着させておくだけでよいので、特に成形用金型を使用
する必要はない。なお、エンベロープ１６は、耐熱性樹
脂フィルム、樹脂又はゴム引き布などの可撓性シートか
ら形成されている。

【００２４】一方、図６（Ａ），（Ｂ）は、本発明の他
の実施形態からなる台タイヤ１とトレッド２の接合工程
を示すものである。この工程では、例えば図４（Ａ），
（Ｂ）のように台タイヤ１の外周面に無端円環状のトレ
ッド２を嵌め込んで嵌合体１５を組み立てた後、ショル
ダー部における台タイヤ１とトレッド２との接合面端部
の上に押出機２８から未加硫ゴム１４をストリップ状に
押し出し、この未加硫ゴム１４をタイヤ周方向に少なく
とも１周巻き付けて被覆層４を成形する。

【００２５】上述のようにして得た嵌合体１５は、次い
で加硫工程に付されるが、この場合は少なくとも被覆層
４の表面に型付け用の金型を当てながら加硫するように
する。上記金型は、被覆層４に文字や模様を刻印するこ
とができ、台タイヤ１とトレッド２との接合部にパター
ンを設け、外観を向上することができる。なお、嵌合体
１５の金型は、被覆層４の成形を行うための簡単な構造
のものでよい。

【００２６】また、被覆層４は、必要に応じてホワイト
サイド、リムプロテクトバー、ブラックレター等を台タ
イヤ１に付与する媒体としても利用することができる。
このような被覆層４の設定は、押出機２８を使用するこ
とにより容易に行うことができ、しかも自動化が容易で
ある。上述した本発明の製造方法によれば、予め加硫済
み又は半加硫状態の台タイヤ１と無端円環状のトレッド
２とを用意し、両者を接着する接着層３をストリップ状
に押し出した未加硫ゴム１３を周回させるように形成す
るので、また両者の接合部を覆う被覆層４を同様にスト
リップ状に押し出した未加硫ゴム１４を周回させるよう
に形成するので、台タイヤ１又はトレッド２が曲率半径
を有していても、接着層３及び被覆層４に皺やエア溜ま
りが生じることはない。従って、接着層３及び被覆層４
を設けることに起因するタイヤ不良を低減することがで
きる。

【００２７】しかも、トレッドパターン等を互いに異な
らせた複数種類のトレッド用の金型に対し、台タイヤ用
の金型を共通化することができるので、金型費用を大き
く削減することができる。また、台タイヤ１とトレッド
２とは別個に加硫成形されるので、両者についてそれぞ
れ最適の加硫時間を設定することが可能となる。すなわ
ち、台タイヤ１については、最も厚く形成された部分
（例えば、ビード部７）の厚さに基づいて加硫時間を設
定し、トレッド２についても最も厚く形成された部分の
厚さに基づいて加硫時間を設定することができる。これ
により、台タイヤ１とトレッド２の加硫時間を効果的に
短縮し、生産性を向上することができる。

【００２８】更に、トレッド２は、無端円環状に成形さ
れてタイヤ周方向に接合部がないので、タイヤのユニフ
ォミティーを向上し、かつユニフォミティーの向上に伴
って高速耐久性を向上することができる。

【００２９】

【実施例】タイヤサイズ１９５／７０Ｒ１４ ９１Ｈと
し、図１のタイヤ構造を有する本発明タイヤと、同一タ
イヤサイズで図１において接着層３と被覆層４とがない
ことだけが異なる従来タイヤとをそれぞれ下記の製造方
法により製作した。従来タイヤ 未加硫の台タイヤを成形し、その外周面に一定長の未加
硫帯状ゴムを巻回し、端部同士をスプライスしてトレッ
ドを形成したグリーンタイヤを作り、そのグリーンタイ
ヤを金型に挿入して加硫成形した。本発明タイヤ 加硫済みの台タイヤと、図３の工程により成形した加硫
済みの無端円環状のトレッドとをそれぞれ成形し、台タ
イヤの外周面にストリップ状に押し出した未加硫ゴムを
複数周巻き付けて接着層を形成し、この接着層を挟んで
無端円環状のトレッドを嵌め込んで嵌合体にした後、こ
の嵌合体を図５の工程で加硫した。

【００３０】これら試験タイヤについて、下記試験方法
によりユニフォミティー、高速耐久性、加硫時間及び金
型費用を評価し、その結果を表１に示した。 ユニフォミティー：各試験タイヤをリムサイズ１４×５
１／２ＪＪのリムに装着し、ＪＡＳＯ Ｃ６０７に準拠
して測定試験を行い、その結果を従来タイヤを１００と
する指数で示した。この指数値が大きいほどユニフォミ
ティーが優れている。

【００３１】高速耐久性：各試験タイヤをリムサイズ１
４×５１／２ＪＪのリムに装着し、ドラム径１７０７ｍ
ｍのドラム上でＪＩＳ Ｄ−４２３０に準拠して高速耐
久性試験を行い、試験終了後に３０分毎に１０ｋｍ／ｈ
ｒずつ速度を追加し、タイヤが破壊するまでの走行時間
を測定し、その結果を従来タイヤの測定値の逆数を１０
０とする指数で示した。この指数値が大きいほど高速耐
久性が優れている。

【００３２】加硫時間：各試験タイヤの加硫時間を測定
し、その結果を従来タイヤを１００とする指数で示し
た。この指数値が小さいほど加硫時間が短い。なお、本
発明タイヤの加硫時間は、台タイヤの加硫時間とトレッ
ドの加硫時間のうち長い方と接着層の加硫時間とを加え
たものである。

【００３３】金型費用：日量１０００本のタイヤを製造
する際に必要な金型費用をそれぞれ計算し、その費用を
従来タイヤを１００とする指数で示した。この指数値が
小さいほど金型費用が低い。なお、本発明タイヤの費用
は、プレキュアトレッドを成形する金型費用を含むが、
押出機の費用は含まない。

【００３４】 この表１から明らかなように、本発明タイヤは、従来タ
イヤに比べてユニフォミティーと高速耐久性が優れてい
ると共に、金型費用の削減と加硫時間の短縮を図ること
が可能であった。しかも、本発明タイヤの台タイヤとト
レッドとの接合部を検査したところ、接着層に皺やエア
溜まりを生じておらず、これに起因するタイヤ故障は生
じていなかった。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
硫済み又は半加硫状態の台タイヤと無端円環状のトレッ
ドとを別々に用意し、両者を接着する接着層をストリッ
プ状に押し出した未加硫ゴムを周回させて形成するよう
にしたので、また両者の接合面端部を覆う被覆層を同様
にストリップ状に押し出した未加硫ゴムを周回させて形
成するようにしたので、タイヤの構成部材が曲率半径を
有していても、接着層及び被覆層に皺やエア溜まりが生
じることがなく、これらに起因するユニフォミティーや
高速耐久性に対するタイヤ不良を低減することができ
る。

【００３６】しかも、複数種類のトレッド加硫成形用金
型に対して台タイヤ加硫成形用金型を共通化すること可
能になるので、金型費用を大幅に削減することができ
る。また、台タイヤとトレッドとは別個に加硫成形する
ので、両者についてそれぞれ最適の加硫時間を設定する
ことにより加硫時間を効果的に短縮し、生産性を向上す
ることができる。従って、金型費用の削減と生産性の向
上とが相まってタイヤの製造コストを大幅に低減するこ
とが可能となる。

【００３７】更に、無端円環状に成形されたトレッド
は、タイヤ周方向に接合部がないのでタイヤのユニフォ
ミティーを向上し、かつユニフォミティーの向上に伴っ
て高速耐久性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法によって製造される空気入り
タイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。

【図２】本発明の製造方法において無端円環状のプレキ
ュアトレッドを成形する金型を例示する断面図である。

【図３】図２の金型と押出機とを組み合わせてプレキュ
アトレッドを成形する工程を示す断面図である。

【図４】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の空気入りタイヤの
製造方法における台タイヤとトレッドとの接合工程を例
示するタイヤ子午線半断面図である。

【図５】本発明の空気入りタイヤの製造方法の最終加硫
工程を例示するタイヤ子午線断面図である。

【図６】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の空気入りタイヤの
製造方法における台タイヤとトレッドとの接合工程の他
の例を示すタイヤ子午線半断面図である。

【符号の説明】

１ 台タイヤ ２ 無端円環状のトレッド ３ 接着層 ４ 被覆層 ５ カーカス層 ７ ビード部 １０ ベルト層 １３，１４ ストリップ状の未加硫ゴム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右一対のビード部間にカーカス層を装
   架し、該カーカス層の外周にベルト層を配置した加硫済
   み又は半加硫の台タイヤを予め成形する一方、外周面に
   トレッドパターンを型付けした加硫済み又は半加硫の無
   端円環状のトレッドを予め成形し、前記台タイヤの外周
   面にストリップ状の未加硫ゴムを複数周巻き付けて接着
   層を形成すると共に、その上に前記無端円環状のトレッ
   ドを嵌め込んで嵌合体を形成し、次いで該嵌合体の未加
   硫部を加硫する空気入りタイヤの製造方法。
2. 【請求項２】 前記嵌合体における未加硫部を加硫する
   前に、前記嵌合体の台タイヤとトレッドとの接合面端部
   に沿ってストリップ状の未加硫ゴムを少なくとも１周巻
   き付けて被覆層を形成する請求項１に記載の空気入りタ
   イヤの製造方法。
3. 【請求項３】 左右一対のビード部間にカーカス層を装
   架し、該カーカス層の外周にベルト層を配置した加硫済
   み又は半加硫の台タイヤを予め成形する一方、外周面に
   トレッドパターンを型付けした加硫済み又は半加硫の無
   端円環状のトレッドを予め成形し、前記台タイヤの外周
   に未加硫ゴムからなる接着層を介して前記無端円環状の
   トレッドを嵌め込んで嵌合体を形成すると共に、前記台
   タイヤとトレッドとの接合面端部に沿ってストリップ状
   の未加硫ゴムを少なくとも１周巻き付けて被覆層を形成
   し、次いで少なくとも該被覆層に金型を当接させた状態
   で前記嵌合体の未加硫部を加硫する空気入りタイヤの製
   造方法。