(57)【特許請求の範囲】
【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てトレッドを持たない未加硫の台タイヤを成形した後、該未加硫の台タイヤを金型内に挿入して加硫することで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押出機から直接供給された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、該嵌合体の台タイヤとトレッドとの接合面端部に沿って押出機から直接供給された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。
【請求項２】
前記嵌合体における未加硫部を加硫する際、前記嵌合体を気密性を有するエンベロープに挿入し、該エンベロープの内部を減圧することにより、収縮したエンベロープによって前記台タイヤと前記トレッドとを互いに密着させた状態にする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【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てトレッドを持たない未加硫の台タイヤを成形した後、該未加硫の台タイヤを金型内に挿入して加硫することで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押出機から直接供給された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、該嵌合体の台タイヤとトレッドとの接合面端部に沿って押出機から直接供給された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。
【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接着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１０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１４×５１／２ＪＪ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１４×５１／２ＪＪのリムに装着し、ドラム径１７０７ｍｍ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／ｈｒ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１００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】
0004114710.tif 000002
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、トレッドを持たない未加硫の台タイヤを成形した後、該未加硫の台タイヤを金型内に挿入して加硫することで加硫済み又は半加硫の台タイヤを予め成形する一方、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、両者を接着する接着層を押出機から直接供給されたストリップ状の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押出機から直接供給されたストリップ状の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
【図１】
0004114710.tif 000003
【図２】
0004114710.tif 000004
【図３】
0004114710.tif 000005
【図４】
0004114710.tif 000006
【図５】
0004114710.tif 000007
【図６】
0004114710.tif 000008