JP2011161676A - 自動二輪車用の生タイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トレッドゴム両端部でのシワ寄りなどを無くしてタイヤのユニフォミティーを向上させる。
【解決手段】外周面がトレッド面に近似する凸円弧面をなす中子フォーマを拡径して生タイヤ本体を押し上げることにより、ビードコア間で生タイヤ本体を膨出させる膨出工程と、
中子フォーマにより支持される生タイヤ本体の膨出部分上に、帯状プライを螺旋状に巻回させてバンドプライを形成するバンド形成工程と、このバンドプライ上で帯状のトレッドゴム材を一周巻きしかつステッチダウンすることにより、トレッドゴム体とバンドプライ及と生タイヤ本体とを密に接合する接合工程とを含む。中子フォーマの拡径は、エアーバックの膨張によって行われる。
【選択図】図２

Description

本発明は、トレッドゴム両端部でのシワ寄りなどを無くしてタイヤのユニフォミティーを向上させる自動二輪車用の生タイヤの製造方法に関する。

生タイヤの製造方法では、従来、図８に示すように、２ｎｄドラムａにて保持したビードコアｄ付きの円筒状の生タイヤ本体ｂの半径方向外側に、別途形成したトレッド形成用のトレッドリングｃを配置させる。そして、前記ビードコアｄ同士を近づけながら、このビードコアｄ、ｄ間にて前記生タイヤ本体ｂを内圧充填によって膨出させることにより、膨出部分を前記トレッドリングｃの内周面に圧接させて生タイヤ本体ｂとトレッドリングｃとを一体に接合している。

他方、自動二輪車用タイヤでは、車体を大きくバンクさせて旋回する特性上、トレッド部を曲率半径が小な凸円弧状プロファイルで形成している。従って、この種のタイヤのトレッドリングｃを形成するためには、図９（Ａ）に示すように、外周面をトレッド面の円弧形状に近似させたプロファイルデッキｅを用い、その外周面に沿ってバンドプライｆとトレッドゴムｇとを順次積層している。

このとき、バンドプライｆでは、バンドコードをゴム引きした巾狭の帯状プライをプロファイルデッキｅの外周面に沿って螺旋巻きしているため特に問題はない。

しかしトレッドゴムｇでは、巾広の帯状のゴム材ｇ１を一周巻きして円筒状に形成した後、周知のステッチャｈを用い、プロファイルデッキｅを回転させながら、前記円筒状のトレッドゴム体をタイヤ赤道側からトレッド端側に向かってプロファイルデッキｅに押し付け、半径方向内方に絞り込むことでバンドプライｆに密着させている。そのため、図９（Ｂ）に示すように、トレッドゴムｇの両端部では、半径方向内方への絞り込みによってシワｊが発生する。そして、このシワｉを有するトレッドリングｃを生タイヤ本体ｂに貼り合わせる時、図９（Ｃ）に示すように、トレッドゴムエッジに波打ち（蛇行）ｋやゴムがされない凹み部ｍを発生させるなど、外観品質を減じるとともにユニフォミティーの低下をもたらす。

なお下記特許文献１には、トレッドゴム用のゴム材を、ゴム押出機から平板状に押し出すのではなく、プロファイルデッキの外周面に合う円弧状の断面形状にてゴム押出機から押出し成形し、このゴム材をそのままプロファイルデッキ上で一周巻きすることが提案されている。

しかしこのものは、ゴム押出機から押し出された断面円弧状のゴム材の、移送、保管、プロファイルデッキへの貼り付けなどの取り扱いが難しく、前記方法を実施することは極めて難しい。

特開２００４−０７４６４７号公報

そこで本発明は、トレッド面に近似する凸円弧状の外周面を有する拡縮径可能な中子フォーマを用いて、生タイヤ本体をトロイド状に膨出させ、この中子フォーマにより支持される生タイヤ本体の膨出部分上に、バンドプライとトレッドゴムとを直接形成することを基本として、トレッドゴムと生タイヤ本体とを貼り合わせる時のトレッドゴムエッジでの波打ち、凹み部等の発生を抑えることができ、外観品質やユニフォミティーの低下を抑制しうる自動二輪車用の生タイヤの製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスプライと、トレッド部の内部かつ前記カーカスプライの半径方向外側に配されるバンドプライと、該バンドプライの半径方向外側に配されかつ外表面が凸円弧状のトレッド面をなすトレッドゴムとを具える自動二輪車用の生タイヤの製造方法であって、
シート状のカーカスプライが成形ドラムに巻回され、かつその両端部にビードコアが装着されたカーカス円筒体を含む円筒状の生タイヤ本体を形成する生タイヤ本体形成工程と、
外周面を前記トレッド面に近似する凸円弧面とした拡縮径可能な中子フォーマを用い、この中子フォーマを拡径して生タイヤ本体を押し上げることにより、前記ビードコア間で生タイヤ本体を前記凸円弧面に沿う形状で膨出させる膨出工程と、
前記中子フォーマにより支持される生タイヤ本体の膨出部分上に、バンドコードをゴム引きした巾狭の帯状プライを、タイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回させながら貼り付けることによりバンドプライを形成するバンド形成工程と、
このバンドプライ上で、帯状のトレッドゴム材を一周巻きすることにより円環状のトレッドゴム体を形成し、かつこの円環状のトレッドゴム体をステッチダウンして前記中子フォーマに向かって押し付けることにより、前記トレッドゴム体とバンドプライ及と生タイヤ本体とを密に接合する接合工程とを含むとともに、
前記中子フォーマの拡径は、その内部に配するエアーバックの膨張によって行われることを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記中子フォーマは、
周方向巾が大、かつ周方向の両端面を、半径方向内方に向かって周方向巾を減じる向きに傾斜する内向き傾斜の第１のスライド面とした第１のセグメントと、
前記第１のセグメントとは周方向に交互に配され、しかも周方向巾が小、かつ周方向の両端面が、半径方向内方に向かって周方向巾を増す向きに傾斜するとともに前記第１のスライド面と摺接しうる外向き傾斜の第２のスライド面とした第２のセグメントとを具え、
しかも前記第１のスライド面は、半径方向にのびるガイド溝を具え、前記第２のスライド面は、前記ガイド溝に案内されるとともに、拡径状態において前記ガイド溝の半径方向外端と当接し、かつ縮径状態をにおいて前記ガイド溝の半径方向内端と当接するストッパを突出させたことを特徴としている。

本発明は叙上の如く、トレッドリングを別途形成するのではなく、生タイヤ本体を、トレッド面に近似する凸円弧状の外周面を有する中子フォーマによって膨出させ、この膨出部分上に、バンドプライとトレッドゴムとを直接形成している。

前記膨出部分は、中子フォーマによって支持されるため、変形や位置ズレなく安定してトレッド面に近似した形状に維持される。そのため、バンドプライおよびトレッドゴムを精度良く形成することができる。又トレッドゴムは、ステッチダウンにより、半径方向内方に絞り込まれながら生タイヤ本体に貼り着される。このとき、予め絞り込まれたシワよりのトレッドリングを生タイヤ本体に貼り合わせる従来の場合に比して、トレッドゴムエッジの波打ち、及び凹み部の発生を低減させることができ、外観品質およびユニフォミティーを向上させることができる。

又、前記中子フォーマの拡縮を、シリンダやリンク機構等の機械的手法によって行うことが考えられる。しかし機構上の制約により拡縮のストロークが充分に確保できず、形成可能な生タイヤのトレッド形状やサイズが大幅に制限される。しかし、中子フォーマの拡縮をエアーバックによって行うことにより、充分なストロークが確保でき、種々なトレッド形状やサイズの自動二輪車用の生タイヤを形成することが可能となる。

本発明の自動二輪車用の生タイヤの製造方法を実施する生タイヤ製造ラインの一例を示す側面図である。 シェーピングドラムの主要部を拡大して示す断面図である。 中子フォーマの拡径状態、縮径状態を概念的に示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、第１、第２のスライド面に設けたガイド溝及びストッパを示す断面図、及び分解斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は膨出工程およびバンド形成工程を説明する断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は接合工程を説明する断面図である。 本発明の製造方法により製造される生タイヤの一例を示す断面図である。 従来の生タイヤの製造方法を示す断面図である。 （Ａ）は従来のトレッドリング形成工程を説明する断面図、（Ｂ）、（Ｃ）はその問題点を示すトレッドゴムの部分斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図７は、本発明の自動二輪車用の生タイヤの製造方法によって製造された加硫前の生タイヤ１の略断面図であり、図７において、前記生タイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内部かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるバンド層７と、該バンド層７の半径方向外側に配されかつ外表面が凸円弧状のトレッド面２ＳをなすトレッドゴムＧとを具える。

前記カーカス６は、タイヤ周方向に対して例えば６０〜９０度の角度で配列するカーカスコードを有する少なくとも１枚、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。カーカスコードとしては、例えばナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維コードが使用される。又前記カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の回りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部６ｂを有するとともに、該プライ本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。

又前記バンド層７は、タイヤ周方向に螺旋状に巻回されるバンドコードを有する少なくとも１枚、本例では１枚のバンドプライ７Ａから形成される。このバンドプライ７Ａは、バンドコードをゴム引きした長尺巾狭の帯状プライＰを、螺旋巻きすることによって形成される。バンドプライ７Ａとしては、例えば前記有機繊維コードが好適に採用されるが、例えば芳香族ポリアミド等のハイモジュラスの有機繊維コード、或いはスチールコード等の金属コードなども採用しうる。

なお要求により、前記カーカス６とバンド層７との間に、ブレーカコードをタイヤ周方向に対して例えば１０以上の角度で傾斜配列させたブレーカプライ（図示しない）を介在させることもできる。このブレーカプライとしては、前記カーカスプライ６Ａと同じプライ材料のものを使用することもできる。

又バンド層７の半径方向外側には、外表面がトレッド面２ＳをなすトレッドゴムＧが積層される。前記トレッド面２Ｓは、タイヤ赤道Ｃからトレッド端ＴＥまで曲率半径が小な凸円弧状に湾曲してのび、その輪郭形状（生トレッドプロファイル）は、加硫成形後のタイヤのトレッドプロファイルに近似して形成される。

又図１に、前記生タイヤ１の製造方法を実施するための生タイヤ製造ラインの一例を示し、前記製造方法をこの生タイヤ製造ラインとともに説明する。

前記生タイヤ製造ラインは、両端部にビードコア５が装着されたカーカス円筒体１１Ａを含む円筒状の生タイヤ本体１１を形成する成形ドラム１２と、この成形ドラム１２から前記生タイヤ本体１１を受け取って保持するとともに保持した前記生タイヤ本体１１をそのビードコア５、５間でトロイド状に膨出させるシェーピングドラム１３とを含んで構成される。

前記成形ドラム１２は、周知構造を有する従来的な所謂１ｓｔドラムであって、縮径可能な中央のドラム１２ａと、その両側部に配されかつターンアップブラダー（図示しない）を有する側のドラム１２ｂとを具える。この成形ドラム１２では、前記中央のドラム１２ａ上でシート状のカーカスプライ６Ａが巻回されるとともに、その両側部に、ビードコア５が外挿される。そして、前記ビードコア５からのカーカスプライ６Ａのはみ出し部分を、前記側のドラム１２ｂに設けるターンアップブラダーによって折り返すことにより、ビードコア５が装着されたカーカス円筒体１１Ａが形成される。即ち、生タイヤ本体形成工程Ｓ１が行われる。なお前記カーカス円筒体１１Ａには、例えばインナーライナゴム、サイドウォールゴム等のタイヤ構成部材が適宜添着され、前記円筒状の生タイヤ本体１１が形成される。

又前記生タイヤ本体１１は、周知構造の従来的なトランスファ装置（図示しない）を介して、シェーピングドラム１３に移載される。

又前記シェーピングドラム１３は、前記生タイヤ本体１１のビード部を保持するタイヤ軸方向両側のビードロックリング１４を有するビード保持手段１５と、拡縮径可能な中子フォーマ１６を有しかつこの中子フォーマ１６の拡径によってビードコア５、５間で生タイヤ本体１１をトロイド状に膨出させるシェーピング手段１７とを具える。

前記ビードロックリング１４は、図２に示すように、タイヤ赤道Ｃを中心として軸心方向内外に近離移動可能かつ回転可能に支持軸１８に支持される。又ビードロックリング１４の半径方向外端部には、生タイヤ本体１１のビード部を着座させて保持する着座部１４ａが設けられる。

又前記シェーピング手段１７は、外周面１６Ｓが前記トレッド面２Ｓに近似する凸円弧面１９をなす拡縮径可能な前記中子フォーマ１６と、この中子フォーマ１６を拡径させる拡径手段２０とを具える。

前記中子フォーマ１６は、図３に概念的に示すように、円周方向に分割された複数のセグメント２１からなるとともに、このセグメント２１は、周方向巾が大な第１のセグメント２１Ａと、周方向巾が小かつ前記第１のセグメント２１Ａとは周方向に交互に配される第２のセグメント２１Ｂとから構成される。前記第１のセグメント２１Ａの周方向の両端面は、半径方向内方に向かって周方向巾を減じる向きに傾斜する内向き傾斜の第１のスライド面２２Ａとして形成される。又第２のセグメント２１Ｂの周方向の両端面は、半径方向内方に向かって周方向巾を増す向きに傾斜する外向き傾斜の第２のスライド面２２Ｂとして形成される。そして中子フォーマ１６は、拡径状態Ｒｅにおいて、前記第１、第２のセグメント２１Ａ、２１Ｂ同士が周方向に横並びし、外周面が周方向に連続する一つの円環体を形成する。又縮径状態Ｒｒにおいては、前記第２のセグメント２１Ｂが、第１のセグメント２１Ａよりも半径方向内方に後退し、これによって中子フォーマ１６は縮径しうる。

なお前記第１、第２のセグメント２１Ａ、２１Ｂは、前記拡径状態Ｒｅと縮径状態Ｒｒとの間を、前記第１、第２のスライド面２２Ａ、２２Ｂを互いに面接触させながら半径方向内外にスライド移動する。このとき、前記図４（Ａ）に拡大して示すように、前記第１のスライド面２２Ａには、半径方向にのびるガイド溝２３が形成されるとともに、前記第２のスライド面２２Ｂには、前記ガイド溝２３に案内されるとともに、拡径状態Ｒｅにおいて前記ガイド溝２３の半径方向外端２３ｏと当接し、かつ縮径状態Ｒｒをにおいてガイド溝２３の半径方向内端２３ｉと当接するストッパ２４が突設される。これにより前記拡径状態Ｒｅと縮径状態Ｒｒとが規制される。

又縮径時、第２のセグメント２１Ｂに追従して第１のセグメント２１Ｂが半径方向内側に移動しうるよう、図４（Ｂ）に誇張して示すように、前記ストッパ２４は、第２のスライド面２２Ｂからのびる巾狭の首部２４ａの先端に幅広の頭部２４ｂを設けた段差状に形成される。又ガイド溝２３も前記首部２４ａが通る巾狭部２３ａに、前記頭部２４ｂが通る巾広部２３ｂを設けた段差状をなし、各段差が互いに係合することにより、第２のセグメント２１Ｂに追従して第１のセグメント２１Ｂが半径方向内側に移動できる。

又各セグメント２１には、本例では、その軸心方向両端に、半径方向内側にのびる側板片２５が配される。又前記支持軸１８には、この支持軸１８と一体回転可能な円盤状の側壁２６が取り付くとともに、この側壁２６に設ける例えば直線軸受け等のガイド２６ａにより、各側板片２５、即ち各セグメント２１を半径方向内外に案内している。

次に、前記拡径手段２０として、エアーバック３０が使用される。このエアーバック３０は、本例では伸縮自在なゴム製の円筒状をなし、その両側縁は、それぞれ前記支持軸１８に固定の円盤状取付部材３１の外周面に固定される。そして、加圧空気による前記エアーバック３０の膨張により、前記中子フォーマ１６を、前記円筒状の生タイヤ本体１１よりも小径となる縮径状態Ｒｒから、前記トレッド部２を形成する拡径状態Ｒｅまで拡径する。

このようなエアーバック３０は、構造を簡易としかつ小さなスペースに配置しうるとともに、拡縮のストロークを大きく確保することができる。従って、種々なトレッド形状やサイズの自動二輪車用の生タイヤを効率よく形成することが可能となる。なおエアーバック３０としては、円筒状以外にも、ドーナツ状のものなど種々の形状のものが採用しうる。

次に、前記生タイヤ１の製造方法では、前記成形ドラム１２を用いて生タイヤ本体１１を形成する生タイヤ本体形成工程Ｓ１を行った後、図５（Ａ）に示すように、前記ビードロックリング１４によってビード部が保持された生タイヤ本体１１に対して、中子フォーマ１６を拡径させて生タイヤ本体１１を押し上げることにより、生タイヤ本体１１を前記凸円弧面１９に沿う、即ちトレッド面２Ｓに近似させた形状で膨出させる膨出工程Ｓ２を行う。そしてこの膨出状態にて、バンド形成工程Ｓ３と接合工程Ｓ４とが順次行われる。

前記バンド形成工程Ｓ３では、図５（Ｂ）に示すように、前記中子フォーマ１６により支持される生タイヤ本体１１の膨出部分上に、バンドコードをゴム引きした巾狭の帯状プライＰを、タイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回させながら貼り付け、これによりバンドプライ７Ａを形成する。

又前記接合工程Ｓ４では、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、まず、前記バンドプライ７Ａ上で、帯状のトレッドゴム材Ｇ１を一周巻きすることにより円環状のトレッドゴム体Ｇ２を形成するとともに、この円環状のトレッドゴム体Ｇ２をステッチダウンする。ステッチダウンでは、従来的なステッチローラｈを用い、トレッドゴム体Ｇ２を回転させながら、タイヤ赤道Ｃ側からトレッド端ＴＥ側に向かって、トレッドゴム体Ｇ２を中子フォーマ１６に向かって順次押し付ける。これにより、前記トレッドゴム体Ｇ２とバンドプライ７Ａ及と生タイヤ本体１１とが密に接合される。このとき、トレッドゴム体Ｇ２が絞り込まれながら生タイヤ本体１１に貼り付けられるため、トレッドゴムエッジの波打ち、及び凹み部の発生を低減させることができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

本発明の製造方法に基づき、タイヤサイズが１９０／５０ＺＲ１７、１６０／６０ＺＲ１７の自動二輪車用タイヤを表１の仕様で試作するとともに、各試供タイヤのユニフォミティー、生タイヤにおけるトレッドゴムエッジでの波打ち（蛇行）、不良品発生率を比較した。比較例１として図８に示す従来法に基づきタイヤを形成した。又比較例２では拡径手段としてエアーバック以外のシリンダやリンク機構等の機械的手法を採用したが、寸法的制約により中子フォーマを必要なストロークで拡縮径させることができず、タイヤを形成することができなかった。

（１）トレッドゴムエッジでの波打ち（蛇行）：
図９（Ｃ）に示すように、トレッドリングを生タイヤ本体に貼り付け後に、トレッドゴムのエッジ部で生じる波打ちｋの振幅を測定し、その最大値を記載した。値が小なほど外観品質に優れている。

（２）不良品発生率：
トレッドゴムのシワに起因してタイヤ外面に凹部が生じ、タイヤが不良品となった不良品発生率を、タイヤの生産本数２００本について測定した。

（３）ユニフォミティー
ユニフォミティー試験機を用い、ＪＡＳＯ Ｃ６０７（自動車用タイヤのユニフォミティ試験方法）に準拠して、夫々２００本のタイヤに対しＬＦＶ、ＲＦＶ、横ブレを測定し、その平均値、標準偏差（σ）を比較した。なお測定は、各サイズの規格リムを使用し、かつ内圧は２００ｋＰａとした。

表の如く、実施例は、比較例１に比して、トレッドゴムに起因するエッジの波打、不良品発生率、及びユニフォミティーを改善しうるのが確認できる。

１ 自動二輪車用の生タイヤ
２ トレッド部
２Ｓ トレッド面
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６Ａ カーカスプライ
７Ａ バンドプライ
１１ 生タイヤ本体
１１Ａ カーカス円筒体
１２ 成形ドラム
１６ 中子フォーマ
１９ 凸円弧面
２１Ａ 第１のセグメント
２１Ｂ 第２のセグメント
２２Ａ 第１のスライド面
２２Ｂ 第２のスライド面
２３ ガイド溝
２４ ストッパ
３０ エアーバック
Ｇ トレッドゴム
Ｇ１ トレッドゴム材
Ｇ２ トレッドゴム体
Ｐ 帯状プライ
Ｓ１ 生タイヤ本体形成工程
Ｓ２ 膨出工程
Ｓ３ バンド形成工程
Ｓ４ 接合工程

Claims (2)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスプライと、トレッド部の内部かつ前記カーカスプライの半径方向外側に配されるバンドプライと、該バンドプライの半径方向外側に配されかつ外表面が凸円弧状のトレッド面をなすトレッドゴムとを具える自動二輪車用の生タイヤの製造方法であって、
   シート状のカーカスプライが成形ドラムに巻回され、かつその両端部にビードコアが装着されたカーカス円筒体を含む円筒状の生タイヤ本体を形成する生タイヤ本体形成工程と、
   外周面を前記トレッド面に近似する凸円弧面とした拡縮径可能な中子フォーマを用い、この中子フォーマを拡径して生タイヤ本体を押し上げることにより、前記ビードコア間で生タイヤ本体を前記凸円弧面に沿う形状で膨出させる膨出工程と、
   前記中子フォーマにより支持される生タイヤ本体の膨出部分上に、バンドコードをゴム引きした巾狭の帯状プライを、タイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回させながら貼り付けることによりバンドプライを形成するバンド形成工程と、
   このバンドプライ上で、帯状のトレッドゴム材を一周巻きすることにより円環状のトレッドゴム体を形成し、かつこの円環状のトレッドゴム体をステッチダウンして前記中子フォーマに向かって押し付けることにより、前記トレッドゴム体とバンドプライ及と生タイヤ本体とを密に接合する接合工程とを含むとともに、
   前記中子フォーマの拡径は、その内部に配するエアーバックの膨張によって行われることを特徴とする自動二輪車用の生タイヤの製造方法。
2. 前記中子フォーマは、
   周方向巾が大、かつ周方向の両端面を、半径方向内方に向かって周方向巾を減じる向きに傾斜する内向き傾斜の第１のスライド面とした第１のセグメントと、
   前記第１のセグメントとは周方向に交互に配され、しかも周方向巾が小、かつ周方向の両端面が、半径方向内方に向かって周方向巾を増す向きに傾斜するとともに前記第１のスライド面と摺接しうる外向き傾斜の第２のスライド面とした第２のセグメントとを具え、
   しかも前記第１のスライド面は、半径方向にのびるガイド溝を具え、前記第２のスライド面は、前記ガイド溝に案内されるとともに、拡径状態において前記ガイド溝の半径方向外端と当接し、かつ縮径状態をにおいて前記ガイド溝の半径方向内端と当接するストッパを突出させたことを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用の生タイヤの製造方法。

Images