(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タイヤケーシングを成形した後、該未加硫のタイヤケーシングをサイドウォール部を型付けする金型を用いて加硫することで加硫済みまたは半加硫のタイヤケーシングを成形し、このタイヤケーシングの外周面にインジェクション押出機から直接供給された互いに物性の異なる複数種類のストリップ状の未加硫ゴムをそれぞれ複数回巻き付けて無端環状のトレッドゴムとして積層ゴムを形成することによりグリーンタイヤを成形し、前記タイヤケーシングと積層ゴムとの接合面端部に沿ってインジェクション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、該グリーンタイヤを加硫する空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記複数種類のストリップ状の未加硫ゴムを、それぞれ前記タイヤケーシングの外周面上に順次複数層に巻き付け、その最内層を接着ゴム層として形成する請求項１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わり、更に詳しくは、金型費用の削減及びトレッドゴムのゴム物性を高い要求性能に適合させながら、高度のタイヤユニフォーミティーと高速耐久性とを得ることができる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、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して製造するようにしている。この加硫成形においてトレッドには、タイヤの種類毎にその要求性能を発揮するように設計された溝形状のトレッドパターンが型付けされている。
【０００３】
しかし、このように様々に要求特性が異なるタイヤの種類毎に、多数の金型を準備することは、金型の製作費が高くなり、タイヤの製造コストを高くする原因になっていた。
また、トレッドには、グリップ性、耐摩耗性、転動抵抗性等を最適にするため、複数種類のゴムコンパウンドを使用して成形されるものがある。このような複数種類のゴムコンパウンドを使用する時は、それぞれの帯状ゴム材料を予め貼り合わせ、次いでそれをトレッド周長に切断してタイヤケーシングに巻き付けるようにしているため、非常に手間がかかるという問題があった。
【０００４】
更に、従来のタイヤでは、トレッドが上述したように一定長の帯状ゴム材料をタイヤケーシングに巻き付けて両端部同士を接合するように形成されているため、寸法誤差によって、接合部に過不足を生じることがあり、それがタイヤのユニフォーミティーを低下させ、かつそのユニフォーミティーの低下に伴って高速耐久性が低下するという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、金型費用を低減すると共に、複数種類のゴムの組み合わせからトレッドを構成する場合でも効率良く成形し、かつ高度のユニフォーミティーと高速耐久性を得ることが可能な空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、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タイヤケーシングを成形した後、該未加硫のタイヤケーシングをサイドウォール部を型付けする金型を用いて加硫することで加硫済みまたは半加硫のタイヤケーシングを成形し、このタイヤケーシングの外周面にインジェクション押出機から直接供給された互いに物性の異なる複数種類のストリップ状の未加硫ゴムをそれぞれ複数回巻き付けて無端環状のトレッドゴムとして積層ゴムを形成することによりグリーンタイヤを成形し、前記タイヤケーシングと積層ゴムとの接合面端部に沿ってインジェクション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、該グリーンタイヤを加硫することを特徴とする。
【０００７】
このようにタイヤケーシングを予め加硫済みまたは半加硫の状態で用意し、これに積層ゴムを一体化したグリーンタイヤにして加硫成形するため、そのグリーンタイヤの加硫成形用金型としては、トレッドパターンのみを成形する金型さえあれば加硫成形が可能であり、しかもその構造を従来の分割式の金型よりも遙かに簡素化することができるので、金型費用を大幅に削減することができる。
【０００８】
しかも、複数種類のゴムの組み合わせからトレッドを成形するに当たり、物性の異なる複数種類のストリップ状の未加硫ゴムを用い、これらをタイヤケーシング外周面に巻き付けてトレッドゴムを形成するため、従来のように事前の複雑な貼り合わせ工程が不要になり、効率よく簡単に成形することが可能になる。
また、トレッドはストリップ状の未加硫ゴムを複数回巻き付けることによって無端環状に形成するため、タイヤ周方向に接合箇所がなくなってタイヤのユニフォーミティーを向上し、それに伴って高速耐久性を向上することができる。
【０００９】
本発明において、タイヤケーシングは、加硫済みまたは半加硫状態に用意されるが、半加硫とは、少なくとも未加硫の積層ゴムと一体化して加硫成形する時に、タイヤケーシングが変形しない程度に加硫したものをいい、完全加硫の８０％以上加硫されたものである。
【００１０】
【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ながら詳細に説明する。
図１は、本発明の方法により製造された空気入りタイヤの一例を示し、タイヤケーシングＴb の外周面に接着ゴム層１０を介して無端環状のトレッドＴc が接合して構成されている。
【００１１】
無端環状のトレッドＴc は、トレッドゴム１の外周面に主溝２等からなるトレッドパターンを形成している。
他方、タイヤケーシングＴb は、左右のビード部３に連接してタイヤ径方向外側に左右のサイドウォール部４を延設し、その内側に補強コードをラジアル方向に配向したカーカス層５を１層配設し、その両端部５Ａを左右のビートコア６の周りにビードフィラー７を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返すようにし、更に、カーカス層５の外周側に、補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜させると共に層間で互いに交差するようにした２層のベルト層８を配置して構成されている。なお、ＣＬはタイヤ赤道面を通るタイヤセンターラインである。
【００１２】
本発明によれば、上記構成の空気入りタイヤを以下のような工程によって製造する。
先ず、未加硫のタイヤケーシングを加硫成形して加硫済みまたは半加硫のタイヤケーシングＴb を用意する。未加硫のタイヤケーシングＴb は、公知のタイヤ製造方法におけるグリーンタイヤの成形工程と同様にして成形される。
【００１３】
例えば、成形ドラム上に未加硫ゴムがゴム引きされたカーカス層を巻き付け、その両端部にビードコアをセットした後、その両端部を折り返し、更にサイドウォール部の未加硫ゴムを貼り付ける。次いで、その幅方向中央部を膨径させて断面馬蹄形の円環状にした後、カーカス層外周上に未加硫のベルト層が設けられることにより、未加硫のタイヤケーシングを得る。これをサイドウォール部を型付けする金型を用いて加硫して、サイドウォール部４にパターンを有する加硫済みまたは半加硫のタイヤケーシングＴb を得ることができる。
【００１４】
次いで、上記のように用意された加硫済みまたは半加硫のタイヤケーシングＴb の外周面に、複数種類の特性の異なるゴムの組み合わせからなるトレッドＴc を形成する。
このトレッドＴc は、物性の異なる複数種類のストリップ状の未加硫ゴムを複数回巻き付けて無端環状の積層ゴムに形成され、このトレッドＴc の形成によりグリーンタイヤが成形される。即ち、図２（ａ）に示すように、タイヤケーシングＴb をタイヤ軸の周りに回転（タイヤケーシングＴb を取り付けた図示せぬドラムを回転）させながら、その外周面１１上にこの実施形態では２台のインジェクション押出機Ｍ１，Ｍ２の吐出ノズルＸ1,Ｘ2 からそれぞれ物性の異なるストリップ状の未加硫ゴムｍ１，ｍ２を直接押し出すと共に、周方向に層状に巻き付け、併せて各々の吐出ノズルＸ1,Ｘ2 をドラム上移動（タイヤ軸に沿って移動）することにより、図２（ｂ）の示すような中央部側が肉厚となる無端円環状の積層ゴムＦを形成し、グリーンタイヤＧを成形する。
【００１５】
複数のストリップ状未加硫ゴムの巻き付けは、上記のように同時に吐出してタイヤケーシングＴb 上で混合させながら行う方式の他、１種類のストリップ状の未加硫ゴムを層状に巻き終わる毎に、次の未加硫ゴムを順次巻き付けて複数層に巻き付けるようにしてもよい。
複数種類のゴムとしては、高グリップ特性のゴム、耐摩耗性のゴム、低転動性のゴム、電気抵抗の異なるゴム等、要求特性に応じて採用すればよい。
【００１６】
上述のようにタイヤケーシングＴb に未加硫ゴムを巻き付けてグリーンタイヤを成形するに当たり、タイヤケーシング外周に形成される積層ゴムが未加硫であるため、その接合面に接着ゴム層１０は必ずしも設ける必要はないが、両者を強固に接着させるためには介設することが好ましい。
接着ゴム層１０を設ける方法としては、未加硫ゴムシートを貼り付けるのが一般的であるが、好ましくは、積層ゴムを形成するのに用いた複数台のインジェクション押出機Ｍ１，Ｍ２・・・の内の１台を利用するのがよい。
【００１７】
例えば、インジェクション押出機Ｍ１の吐出ノズルＸ1 よりストリップ状の未加硫ゴムｍ１を連続的に押し出し、複数回巻回させることにより、タイヤケーシングＴb の外周上に直接その幅に応じて隙間なく環状に巻き付けて、接着ゴム層１０を形成する。このゴム層１０外周上にインジェクション押出機Ｍ２・・・の吐出ノズルよりストリップ状の未加硫ゴムｍ２・・・を連続的に押し出し、複数回巻回させてトレッドを形成し、グリーンタイヤＧを成形する。接着ゴム層１０を未加硫ゴムシートの貼り付けにより形成すると、タイヤケーシング外周の曲面に追従させることが難しいため、皺を発生し、その皺の間にエアが巻き込まれて接着不良やユニフォミティー低下を招きやすくなるが、上記ストリップ巻きによれば、これら欠点を大幅に抑制することが可能となる。
【００１８】
上記タイヤケーシングＴb は、必要に応じて接着表面である外周面にバフ加工やセメントを塗布するようにしてもよい。
上記のように成形したグリーンタイヤＧは、その状態のままでは加硫済みまたは半加硫のタイヤケーシングＴb と未加硫の積層ゴムＦとの接合面端部１２に、段差を形成しやすい。このため、好ましくは、グリーンタイヤＧを回転させながら、図３に示すように、インジェクション押出機１３の吐出ノズル１３ａからストリップ状の未加硫ゴムｎを接合面端部１２に少なくとも１周巻き付けて、被覆層１４を形成することにより、外観を向上することができる。
【００１９】
上記のように形成されたグリーンタイヤＧは、図４に示すように、リムＲでリム組みし、タイヤケーシングＴb 内に所定の内圧を付与して形態を安定化させた後、積層ゴムの上に溝成形刃２０ａを内面に備えた分割式の外型２０を被せ、これをオーブン中で加熱して加硫成形することにより、図１の空気入りタイヤを得ることができる。金型は、トレッドゴム１を成型する外型２０だけでよく、サイドウォール部４のパターンの如何に拘らず、サイドウォール部４を成形する金型は不要になっている。
【００２０】
このように本発明では、加硫済みまたは半加硫のタイヤケーシングＴb を成形し、これに未加硫の積層ゴムを一体化させてグリーンタイヤＧを形成するので、そのグリーンタイヤの加硫成形時にサイドパターンを型付けする必要がない。そのため、グリーンタイヤの加硫成形用金型として、図４に示すように、トレッドを成形する分割式の外型２０のみを配置するだけでよい。従って、複数種類のタイヤに対し、タイヤケーシング用の金型をそれぞれ用意する必要がなく、かつ複雑なトレッドパターンを成形する外型２０の構造を従来の分割式のものより大幅にシンプルにすることができるので、金型費用を大幅に低減することができる。
【００２１】
また、物性の異なる複数種類のゴムからトレッド形成するに当たり、それぞれストリップ状の未加硫ゴムをタイヤケーシング外周面に巻き付けてトレッドを形成するので、従来のように複数のゴム材料を成形前に予め貼り合わせるための面倒な工程が不要になり、生産性を著しく向上することができる。
また、トレッドゴム１をインジェクション押出機によりストリップ状の未加硫ゴムをタイヤケーシングＴb の外周面に複数回巻き付けた積層ゴムＦから継ぎ目のない円環状に形成するため、良好なユニフォーミティーを得ることができ、また、ユニフォーミティーの向上によって高い高速耐久性を得ることができる。
【００２２】
本発明では、上記実施形態において、ベルト層８をカーカス層５のタイヤ外周側に２層設けた空気入りタイヤを製造する例を示したが、それに限定されることがなく、プレキュアトレッドＴc 以外の部分を構成するタイヤケーシングの構造は、必要に応じて適宜変更できることはいうまでもない。
また、上記ストリップ状の未加硫ゴムｍ１，ｍ２・・・は、上記実施形態ではインジェクション押出機Ｍ１，Ｍ２・・・により直接被塗布側に押し出したが、途中にローラ等のガイド部材を介して間接的に押し出し塗布するようにしてもよい。
【００２３】
【実施例】
タイヤサイズを１９５／７０Ｒ１４  ９１Ｈで共通にし、加硫済みのタイヤケーシング外周面に物性の異なる２種類のストリップ状の未加硫ゴムを順次複数回巻き付けてゴムが内外２層に積層されたトレッドを有するグリーンタイヤを加硫成形した本発明タイヤと、従来法に従って上記と同じ２種類の未加硫ゴムシート材を予め貼り合わせた積層シートにし、それをトレッド周長の長さに切断した後、未加硫のタイヤケーシングに巻き付け、両端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成形し、それを加硫成形した従来タイヤとをそれぞれ作製した。
【００２４】
これら両試験タイヤをリムサイズ１４×５１／２ＪＪのリムに装着し、以下に示す測定条件により、ユニフォーミティーと高速耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。また、両試験タイヤの金型費用を求めたところ、表１に示す結果を得た。
ユニフォーミティー
ＪＡＳＯ  Ｃ６０７「自動車用タイヤのユニフォーミティー試験方法」に準拠して実施し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。その値が大きい程、ユニフォーミティーが優れている。
高速耐久性
ドラム径１７０７mmでＪＩＳ  Ｄ−４２３０，ＪＩＳ高速耐久性試験終了後、３０分毎に１０km/hr ずつ速度を追加し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を１００とする指数値で評価した。その値が大きい程、高速耐久性が優れている。
金型費用
日量１０００本製造する際に必要とした金型費用をそれぞれ計算し、その結果を従来タイヤを製造した際に要した費用を１００とする指数値で評価した。その値が小さい程、金型費用が削減され、安価であることを示す。なお、本発明では、サイドパターンを成型する金型費用も含むが、押出機の費用は除いている。
【００２５】
【表１】
0003811536.tif 000002
表１から明らかなように、本発明タイヤは、金型費用を低減することができ、また、従来タイヤより優れたユニフォーミティーと高速耐久性を示すことができるのが判る。
【００２６】
【発明の効果】
上述したように本発明の空気入りタイヤの製造方法は、トレッドを持たない未加硫のタイヤケーシングを成形した後、該未加硫のタイヤケーシングをサイドウォール部を型付けする金型を用いて加硫することで加硫済みまたは半加硫のタイヤケーシングを成形しておき、そのタイヤケーシング外周面にインジェクション押出機から直接供給された物性の異なる複数種類のストリップ状の未加硫ゴムを巻き付けてトレッドを一体的に形成したグリーンタイヤを成形し、更にタイヤケーシングと積層ゴムとの接合面端部に沿ってインジェクション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、それを加硫成形するので、金型費用を削減し、かつトレッドを複数種類のゴムの組み合わせから形成する場合でも効率よく製造することができる。また、トレッドゴムは、ストリップ状に押出した未加硫ゴムをタイヤケーシング外周面上に複数回巻き付けて接合部のない無端環状にした積層ゴムからなるので、良好なユニフォミティーが得られ、かつそれに伴って高い高速耐久性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法により製造された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】（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明のタイヤ製造方法において、タイヤケーシング外周面にトレッドゴムを成形する工程を示す説明図である。
【図３】本発明のタイヤ製造方法において、タイヤケーシングと積層ゴムとの間の接合面端部を被覆する工程を示す説明図である。
【図４】本発明のタイヤ製造方法において、グリーンタイヤに金型を取り付けて加硫する工程を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１  トレッドゴム                  ２  主溝
３  ビード部                      ４  サイドウォール部
５  カーカス層                    ６  ビードコア
８  ベルト層                      １０  接着ゴム層
１１  外周面                      １２  接合面端部
１４  被覆層                      ２０  金型
Ｆ  積層ゴム                      Ｇ  グリーンタイヤ
Ｍ１，Ｍ２，１３  インジェクション押出機
Ｔb タイヤケーシング              Ｔc トレッド
ｍ１，ｍ２，ｎ  ストリップ状の未加硫ゴム
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003811536.tif 000005
【図４】
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