(57)【要約】【課題】リム外径比が２．１以上のタイヤを製造するに際して、外径の小さな成型ドラムを用いてグリーンタイヤを成型しその拡径率が所定の大きさ以上としても、トレッドジョイント部の耐久性を確保することができ、しかも、ジョイント落ち不良を発生させることのない製造方法を提供する。【解決手段】拡張率が５４％以上となるように設定されたタイヤ成型ドラム上で、トレッドゴム切断角度が２５度以下のトレッドゴムを、巻付けてグリーンタイヤを成型する。【選択図】図２
2005212140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ成型ドラム上で、タイヤ1本分の長さに切断されたトレッドゴムを巻付けて、製品タイヤのリム径に対する外径の比が２．１以上のバイアスタイヤを製造する方法において、
タイヤ成型ドラム上のトレッドゴム巻付け外径に対する製品タイヤ外径の比を拡張率と呼び、巻付け前のトレッドゴムを、製品タイヤにおいて半径方向内側となる面を下にして水平面上に載置したときの、水平面に対するトレッドゴム長さ方向両端の角度をトレッドゴム切断角度と呼ぶとき、
拡張率が１８０％以上となるように設定されたタイヤ成型ドラム上で、トレッドゴム切断角度が２５度以下のトレッドゴムを、巻付けてグリーンタイヤを成型するバイアスタイヤの製造方法。
【請求項２】
トレッドゴム切断角度を、１５〜２２度とする請求項１に記載のバイアスタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイアスタイヤの製造方法に関し、特に、グリーンタイヤを成型するに際し、タイヤ成型ドラム上で巻付けられる、タイヤ1本分の長さに切断されたトレッドゴムの切断角度を最適化するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
バイアスタイヤを製造するには、まず、成型ドラム上で、カーカスやブレーカ等を巻付けたあと、最後に、タイヤ１本分の長さに切断されたトレッドゴムを巻付けて円筒状のグリーンタイヤを形成し、その後、成型ドラムを縮径して、円筒状のグリーンタイヤを成型ドラムから取り外し、これを加硫機に投入してトロイダル状にシェーピングし、金型内でこれを加硫して製品タイヤにする。
【０００３】
このようなバイアスタイヤの製造工程において、巻付け前のトレッドゴムを水平面上に載置したときの、水平面に対するトレッドゴム長さ方向両端の角度をトレッドゴムの切断角度と呼ぶとき、この切断角度は、従来、３０〜３５度に設定して実行されていた。この角度が小さい方が、タイヤ成型ドラム上で一周するトレッドゴムの先端と後端とを接着してできるジョイント部における接着面が大きくなり、この部分の耐久性を確保することができ好ましいが、逆にこれを小さくしすぎると、切断部の先端が薄片状となって寸法が不安定となり、作業性が低下するからである。
【０００４】
また、円筒状のグリーンタイヤをトロイダル状にシェーピングしたとき、グリーンタイヤの外径は拡径する。ここで、成型ドラム上のトレッドゴム巻付け外径に対する、製品タイヤ外径の割合を％で表わした値を拡張率と呼ぶことにする。
【０００５】
そして、製品タイヤのリム径に対する外径の比をリム外径比と呼ぶことにしたとき、このリム外径比が２．１以上のタイヤを製造する場合、このタイヤより生産本数が多いリム外径比が２．１未満のタイヤ用のビードコア、カーカス等の骨格部材を共用化し、さらに、成型ドラムも共用してグリーンタイヤを成型していた。これは、リム外径比が２．１以上のタイヤ専用の材料を製造し、また、それ専用の成型ドラムを新たに調達することは、コストが掛りすぎてしまうためである。
【０００６】
しかしながら、以上のようにして、リム外径比が２．１以上のタイヤを成型した場合、その拡径率は従来のものより大きくなり、しかも、トレッドゴムの切断角度が３０〜３５度に設定されているので、製品タイヤにおいて、トレッドジョイント部における残留応力が大きくなり、この部分の耐久性が低下するという問題があった。
【０００７】
さらに、リム外径比が２．１以上はサイドウォール部の高さが高いため、グリーンタイヤに貼付けられるトレッドゴムの幅は広くなり、幅が広くなった分だけ全幅にわたってバラツキなく、トレッド両端部を合わせることが難しくなり、トレッドゲージの薄い幅方向両端部でジョイントされない部分が生じ、そのまま加硫されてしまうことによるジョイント落ちという製品不良が発生する可能性があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リム外径比が２．１以上のタイヤを製造するに際して、外径の小さな成型ドラムを用いてグリーンタイヤを成型しその拡径率が所定の大きさ以上としても、トレッドジョイント部の耐久性を確保することができ、しかも、ジョイント落ち不良を発生させることのない製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、タイヤ成型ドラム上で、タイヤ1本分の長さに切断されたトレッドゴムを巻付けて、製品タイヤのリム径に対する外径の比が２．１以上のバイアスタイヤを製造する方法において、
タイヤ成型ドラム上のトレッドゴム巻付け外径に対する製品タイヤ外径の比を拡張率と呼び、巻付け前のトレッドゴムを、製品タイヤにおいて半径方向内側となる面を下にして水平面上に載置したときの、水平面に対するトレッドゴム長さ方向両端の角度をトレッドゴム切断角度と呼ぶとき、
拡張率が１８０％以上となるように設定されたタイヤ成型ドラム上で、トレッドゴム切断角度が２５度以下のトレッドゴムを、巻付けてグリーンタイヤを成型するバイアスタイヤの製造方法である。
【００１０】
（２）本発明は、（１）において、トレッドゴム切断角度を、１５〜２２度とする請求項１に記載のバイアスタイヤの製造方法ある。
【発明の効果】
【００１１】
（１）の発明によれば、拡張率が１８０％以上となるように設定されたタイヤ成型ドラム上で、トレッドゴム切断角度が２５度以下のトレッドゴムを巻付けるので、ジョイント部での先端と後端との接着面積を増やすことができ、拡張率を大きくすることにより増大するトレッドジョイント部における残留応力に対しても、この部分の耐久性を確保することができる。
【００１２】
また、詳細を後述するように、トレッドゴムの切断角度を２５度以下とすることにより、ジョイント落ち不良を減少させ、あわせて、トレッドジョイント部における先端と後端とのオーバーラップに起因するこの部分でのトレッドゴム厚さの局所的増加を抑え、タイヤのラジアルランナウトを小さくすることができる。
【００１３】
（２）の発明によれば、トレッドゴムの切断角度を、２２度以下としたので、トレッドジョイント部耐久性をより一層確実なものとし、また、ジョイント落ち不良を一層減少させることができる。一方、この角度を１５度未満とした場合には、長さ方向端部の剛性が低下し、端部形状が不安定となり、この部分がめくれたり、折れたり、また、伸びやすくなったりする問題が生じる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図１は、本発明の製造方法により製造されるタイヤを、タイヤ回転中心軸線を通る面において示す断面図である。タイヤ１０は、クラウン部１２の両側にサイドウォール部１３を設けたバイアス構造のタイヤであり、製品タイヤ１０のリム径Ｄ１に対するタイヤ外径Ｄ０の比をリム外径比と呼ぶことにしたとき、このタイヤ１０のリム外径比は２．１以上である。
【００１５】
ここで、製品タイヤ１０のリム径Ｄ１とは、所定の産業規格に記載されている、適用サイズにおける標準リム１１（または“Approved Rim”、”Recommended Rim”）の呼び径を云い、製品タイヤ１０の外径Ｄ０とは、タイヤ１０を、同規格で定められた標準リム１１に装着し、無負荷状態において同規格で規定された空気圧を充填したときの外径を云う。
【００１６】
かかる産業規格については、タイヤが生産もしくは使用される地域においてそれぞれ有効な規格が定められており、これらの規格は、例えば、アメリカ合衆国では“The Tire and Rim Association Inc. YEAR BOOK”（デザインガイドを含む）により、欧州では、“The European Tire and Rim Technical Organization Standards Manual”により、日本では日本タイヤ自動車タイヤ協会の“JATMA Year Book”によりそれぞれ規定されている。
【００１７】
このようなタイヤ１０を製造するには次のようにして行う。予め、タイヤを構成するそれぞれのタイヤ構成部材を準備し、これらの構成部材をタイヤ成型ドラム上に順次巻付けてグリーンタイヤを形成し、次いで、このグリーンタイヤを成型ドラムから取り出してその後、グリーンタイヤを、加硫機の金型中に載置して、金型閉止後、ブラダ等を介してタイヤの内側から内圧を加え、金型内面にタイヤを押圧して、所定の形状に仕上げるとともに、ゴムを加硫してタイヤに所定の強度を付与して、その製造を完了する。
【００１８】
ここで、トレッドゴムを巻付けてグリーンタイヤを成型する工程について以下に詳述する。図２は、タイヤ成型工程で準備するタイヤ一本分のトレッドゴムを示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図である。トレッドゴム１の、タイヤ１０において半径方向内側となる面を下にして、トレッドゴム１を水平面Ｈ上に載置したときの、水平面Ｈに対するトレッドゴム長さ方向両端の角度αをトレッドゴム切断角度と呼ぶとき、角度αは、２５度以下であり、好ましくは、１５〜２２度の範囲にある。両端の切断面１ａと１ｂとは、タイヤ成型ドラムでトレッドゴム１を環状に形成するとき、互いにジョイントされる接合面であり、１ａは先端側、１ｂは後端側となり、また、これらの面には、相互の接着強度を確保するため、接着剤が塗布されている。
【００１９】
図３は、このような形状で準備されたトレッドゴム１をタイヤ成型ドラム３上で巻付けたときの状態を示す部分断面図であり、図４は、図３の“ａ”部を拡大してジョイント部の詳細を示す断面図である。トレッドゴム１を巻付けるには、トレッドサービサ４上に準備されたトレッドゴム１を引き出して、その先端部を、成型ドラム３上に既に巻付けられているカーカスやブレーカよりなるタイヤ構成部材２の半径方向外側に貼着し、その後、成型ドラム３を回転させて、トレッドゴム１０をほぼ一周分巻付け、最後に、先端側切断面１ａに後端側切断面１ｂをジョイントして、トレッドゴム１の貼付けを完了する。
【００２０】
そして、トレッドゴム巻付け後の外径Ｄ２として、この外径Ｄ２に対する、製品タイヤ外径Ｄ０の比を％で表わしたもの（Ｄ０/Ｄ２ｘ１００）を、拡張率と呼ぶとき、本発明は、拡張率が１８０％以上となるようその外径を設定された成型ドラム３を用いてタイヤを成型する場合のタイヤの製造方法に関するものであり、ラジアルタイヤにおいては、カーカスをトロイダル状に拡径したのち、トレッドゴムを貼付けるので拡張率は１００％に近い値となるが、バイアスタイヤにおいては、グリーンタイヤを円筒状に形成するので、拡張率は通常、１００よりずっと大きく、なかでも、本発明は、その拡張率を１８０％以上とする製造方法に関するものである。
【００２１】
拡張率を大きくすればするほど、製品タイヤにおけるトレッドゴムに残留する応力が増大し、トレッドジョイント部の耐久が低下するので、それに対処するため、拡張率に応じて、ジョイント部の接着強度を増加する必要があり、そのため、両端の切断面１ａと１ｂの切断角度αを小さくして切断面の斜面の長さＬ０を長くして面積を増やすのがよく、本発明は、拡張率を１８０％以上とする場合に、切断角度αを２５度以下、さらに好ましくは２２度以下とするタイヤの製造方法である。
【００２２】
また、トレッドゴム１の幅方向両端の近傍では、トレッドゴム１の厚さが薄いため、両端の切断面１ａ、１ｂの斜面の長さＬxは小さく、そのため、切断面同士を確実にジョイントすることが難しく、しかも、バイアスタイヤ１０では、トレッドゴム１の幅は、タイヤ１０の一方のサイドウォール部１３からクラウン部１２を越えて、他方のサイドウォール部１３までの領域をカバーするよう構成されており、ラジアルタイヤに対比して広いものとなり、トレッドゴムの幅が広くなればなるほど、総幅にわたって高精度にその長さ方向両端をジョイントすることが一層難しくなる。
【００２３】
特に、リム外径比が大きくなれば、同じリム径のタイヤ１０であってもサイドウォール部１３が高くなる分だけトレッドゴム１の総幅は広くなり、特に、厚さの薄い幅方向両端近傍で切断面１ａ、１ｂ同士がジョイントされていない状態となるジョイント落ち不良不具合が発生する可能性が高くなる。
【００２４】
しかしながら、本発明のタイヤの製造方法においては、トレッドゴム切断角度αを２５度以下、好ましくは２２度以下としたので、両端の切断面１ａ、１ｂの斜面の長さＬxを大きくすることができ、ジョイント落ち不良の発生を抑制することができる。
【００２５】
さらに、巻付け後のトレッドゴム外周長は、トレッドゴムの厚さに相当する分だけ、内周長より大きくなるが、外周面と内周面とは、もともと同じ長さであるので、外周面のジョイント部を過不足なくジョイントしようとすると、図４に示すように、先端側切断面１ａの長さは、トレッドゴム長さ方向に伸ばされＬ１となり、一方、先端側切断面１ｂは、元のままなのでその長さはＬ２で、その差Ｌ３が、のジョイント部のオーバーラップとして、トレッドゴムの内周面が先端側切断面１ｂに乗り上げ、その分だけ、トレッドゴムの厚さｔが、他の部分に対比して厚くなってしまう。
【００２６】
この点に関しても、本発明においては、切断角度を２５度、さらに好ましくは２２度以下と小さくしたので、同じオーバーラップ長さＬ３に対して厚さ方向の増加分を抑えることができ、トレッドジョイント部の局所的突出を防止し、タイヤのラジアルランナウトを小さくすることができる。
【００２７】
しかしながら、トレッドゴム１の切断角度αを小さくしすぎると、前述の通り、端部形状が不安定になりまたそのために作業性が低下したりするので、切断角度αを１８度以上とするのが好ましい。
【実施例】
【００２８】
拡張率を１８０％以上に設定し、トレッド切断角度を変化させたトレッドゴム１を用いてリム径を２．１以上のグリーンタイヤをそれぞれ成型し、これらを加硫して、実施例１〜５、および従来例のタイヤを試作した。そして、これらのタイヤについて、トレッドゴムのジョイント部耐久性、ジョイント落ち不良率、および、タイヤ全周にわたる平均半径に対するジョイント部の突出量を、それぞれ測定して比較評価した。
【００２９】
評価結果を、表１に示した。また、実施例３および従来例のタイヤについて、タイヤ半径方向距離のタイヤ周方向変化の様子を図５に示した。図５において、曲線Ａは、従来例のタイヤ半径方向距離を、曲線Ｂは、実施例３のタイヤ半径方向距離を示し、また、Ｊはトレッドジョイント部に対応する周方向位置を示す。
【００３０】
なお、評価に供したタイヤの主な仕様は以下の通りである。
１）タイヤサイズ：９００−１５  ６ＰＲ
２）最大厚さ部：トレッドゲージ：１５．０ｍｍ（最大）
３）トレッドゴム材質：ＳＢＲ系
４）リム外径比：２．２２
５）拡張率：１８５％
【００３１】
【表１】
2005212140.tif 000003
【００３２】
ここで、ジョイント部耐久性は、以下のようにして評価した。すなわち、ドラム試験機において、タイヤに所定荷重をかけた状態で、ドラム上でこれを回転させ、30分を１ステップとして、１ステップ毎に10km/hずつスピードを加速してゆき、タイヤが故障したときのステップ数と最後のステップにおける走行時間（分）を、耐久の目安として評価した。ステップ数が大きいほど、また、同じステップ数なら、走行時間（分）が長いほど耐久性に優れることを意味する。表１におけるジョイント部耐久性の数値、例えば、10s x 3mは、10ステップ目の走行開始後3分で故障が発生したことを表わす。
【００３３】
表１および図５から明らかなように、トレッドゴムの切断角度αを、２５度以下、特には１５度から２２度の範囲とした場合には、トレッドゴムのジョイント部耐久性、ジョイント落ち不良率、および、タイヤ全周にわたる平均半径に対するジョイント部の突出量の値が、それぞれ、この角度αをこの範囲外とした場合に比べて大きく優れていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の製造方法によって形成されるタイヤを示す断面図である。
【図２】本発明の製造方法において、準備するトレッドゴムの平面図および側面図である。
【図３】トレッドゴムが成型ドラムに巻付けられた状態を示す部分断面図である。
【図４】図３の“ａ”部を示す断面図である。
【図５】実施例３および従来例の、タイヤの半径方向距離の周方向変化の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１    トレッドゴム
１ａ    トレッドゴム先端部切断面
１ｂ    トレッドゴム後端部切断面
２    タイヤ構成部材
３    タイヤ成型ドラム
４    トレッドサービサ
１０    タイヤ
１１    リム
１２    クラウン部
１３    サイドウォール部
【図１】
2005212140.tif 000004
【図２】
2005212140.tif 000005
【図３】
2005212140.tif 000006
【図４】
2005212140.tif 000007
【図５】
2005212140.tif 000008