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JP2010167829A - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

空気入りタイヤ及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】スプライス部におけるインナーライナ同士及びタイゴム同士の接合強度を高めることのできる空気入りタイヤ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】インナーライナ4とタイゴム4aとを互いにタイヤ周方向端部の位置がタイヤ周方向に所定の偏位量Lだけずれるように重ね合わせた後、インナーライナ4のタイヤ周方向端部同士及びタイゴム4aのタイヤ周方向端部同士をそれぞれ重ね合わせてスプライスするようにしているので、インナーライナ4のタイヤ周方向のスプライス量S1 及びタイゴム4aのタイヤ周方向のスプライス量S2 を十分に確保することができ、スプライス部におけるインナーライナ4同士及びタイゴム4a同士の接合強度を向上させることができる。これにより、スプライス部のクラック防止効果を高めることができ、耐久性の向上を図ることができる。
【選択図】図4

Description

本発明は、例えば乗用車、トラック、バス等に用いられる空気入りタイヤ及びその製造方法に関するものである。
従来、この種の空気入りタイヤとしては、タイヤ幅方向一対のビード部に亘って形成されたカーカスと、カーカスのタイヤ径方向内側に配置されるインナーライナとを備え、インナーライナとカーカスとの間には剥離防止のためのタイゴムを介在させたものが一般的である。この場合、インナーライナには気体透過性の低いブチルゴムを主体とするゴムが用いられ、タイゴムにはカーカスのゴムと同種のゴムが用いられる。
この空気入りタイヤを製造する場合には、予め重ね合わされたインナーライナとタイゴムを成形ドラムに巻付け、そのタイヤ周方向端部をスプライスするようにしているが、このスプライス部においてはインナーライナの外周面側とタイゴムの内周面側のみしか接触しないため、異種ゴム同士が接合された状態となる。このため、走行時にタイヤが変形を繰り返すと、ゴム物性の相違によりスプライス部の剥離が生じ、クラック発生の原因になるという問題があった。
そこで、インナーライナとタイゴムとを重ね合わせたシートのタイヤ周方向端部を厚さ方向に対して斜めに切断し、そのタイヤ周方向一端側では傾斜面の鋭角側に配置されるインナーライナの端部をタイヤ周方向他端側のインナーライナの内周面に接触させ、タイヤ周方向他端側では傾斜面の鋭角側に配置されるタイゴムの端部をタイヤ周方向一端側のタイゴムの外周面に接触させることにより、インナーライナ及びタイゴムがタイヤ周方向に連続するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平11−5261号公報
しかしながら、前記従来例のように、インナーライナとタイゴムの重ね合わせシートのタイヤ周方向端部を斜めに切断しただけでは、スプライス部における傾斜面の重なり長さを十分に確保することができないため、クラック防止効果をより向上させるために、インナーライナ同士及びタイゴム同士の接合強度を更に高める必要があった。
本発明は前記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、スプライス部におけるインナーライナ同士及びタイゴム同士の接合強度を高めることのできる空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。
本発明は前記目的を達成するために、カーカスのタイヤ径方向内側に配置されるインナーライナと、カーカスとインナーライナとの間に配置されるタイゴムとを互いに重ね合わせてタイヤ周方向端部をスプライスしてなる空気入りタイヤにおいて、前記インナーライナとタイゴムとを互いにタイヤ周方向端部の位置がタイヤ周方向にずれるように重ね合わせ、インナーライナのタイヤ周方向端部同士及びタイゴムのタイヤ周方向端部同士がそれぞれ重なり合うようにスプライスしている。
また、本発明は前記目的を達成するために、カーカスのタイヤ径方向内側に配置されるインナーライナと、カーカスとインナーライナとの間に配置されるタイゴムとを互いに重ね合わせて成形ドラムに巻付け、タイヤ周方向端部をスプライスする空気入りタイヤの製造方法において、前記インナーライナとタイゴムとを互いにタイヤ周方向端部の位置がタイヤ周方向にずれるように重ね合わせた後、インナーライナのタイヤ周方向端部同士及びタイゴムのタイヤ周方向端部同士がそれぞれ重なり合うようにスプライスするようにしている。
これにより、インナーライナとタイゴムが互いにタイヤ周方向端部の位置がタイヤ周方向にずれていることにより、一方のタイヤ周方向端部ではインナーライナがタイゴムよりも長く突出し、幅方向他端側ではタイゴムがインナーライナよりも長く突出することから、インナーライナ同士及びタイゴム同士がそれぞれ重なり合うようにスプライスすることにより、インナーライナ同士のタイヤ周方向のスプライス量及びタイゴム同士のタイヤ周方向のスプライス量が十分に確保される。
本発明によれば、インナーライナ同士のタイヤ周方向のスプライス量及びタイゴム同士のタイヤ周方向のスプライス量を十分に確保することができるので、スプライス部におけるインナーライナ同士及びタイゴム同士の接合強度を向上させることができる。これにより、スプライス部のクラック防止効果を高めることができ、耐久性の向上を図ることができる。
本発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの部分正面断面図 タイヤ製造工程の一部を示す概略図 インナーライナ及びタイゴムの側面図 インナーライナ及びタイゴムのスプライス部を示す側面図 インナーライナ及びタイゴムの圧延及び重ね合わせ工程を示す側面図 ローラダイの正面図 インナーライナ及びタイゴムの切断及び成形工程を示す平面図 インナーライナ及びタイゴムの切断及び成形工程を示す平面図 インナーライナ及びタイゴムの切断及び成形工程を示す平面図 インナーライナ及びタイゴムの切断及び成形工程を示す平面図 インナーライナ及びタイゴムの切断及び成形工程を示す平面図 インナーライナ及びタイゴムの切断及び成形工程を示す平面図 インナーライナ及びタイゴムの切断及び成形工程を示す平面図 インナーライナ及びタイゴムの切断及び成形工程を示す平面図 インナーライナ及びタイゴムの切断及び成形工程を示す平面図 インナーライナ及びタイゴムの切断及び成形工程を示す平面図 インナーライナ及びタイゴムの切断及び成形工程を示す平面図 インナーライナ及びタイゴムの切断及び成形工程を示す平面図 インナーライナ及びタイゴムの切断及び成形工程を示す平面図 試験結果を示す図
以下、図1乃至図20を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
同図に示す空気入りタイヤは、タイヤ外周面側に形成されるトレッド部1と、タイヤ幅方向両側に形成される一対のサイドウォール部2と、タイヤ幅方向両側に形成される一対のビード部3とから構成されている。また、この空気入りタイヤは、タイヤ内面側に配置されるインナーライナ4と、インナーライナ4の外側に配置されるカーカス部材5と、タイヤ幅方向両側に配置される一対のビード部材6と、カーカス部材5の外側に配置されるベルト7と、タイヤ外周面側に配置されるトレッド部材8と、タイヤ両側面側に配置される一対のサイドウォール部材9とから形成されている。
インナーライナ4は、ブチルゴムを主体とする気体透過性の低いシート状のゴムからなり、カーカス部材5の内周面側に配置される。この場合、インナーライナ4は、カーカス部材5のゴムと同等のゴムからなるタイゴム4aを介してカーカス部材5の内周面に貼り付けられる。インナーライナ4及びタイゴム4aのタイヤ周方向両端は、それぞれタイヤ径方向に対して傾斜する傾斜面A1 ,A2 によって形成され、各傾斜面A1 ,A2 はタイヤ径方向に直交する方向に対する傾斜角度θが10゜以上50゜になるように形成されている。
カーカス部材5は、複数本のカーカスコード5aがタイヤの周方向に配列されたシート状のゴムからなり、その幅方向両端側をビード部材を巻き込むようにタイヤ幅方向内側から外側に向けてサイドウォール部2側に折り返される。
ビード部材6は、金属線等のワイヤを束ねてなるビードコア6aと、断面略三角形状のゴムからなるビードフィラー6bとからなり、ビードフィラー6bはビードコア6aの外周側に配置される。
ベルト7はスチールや高強度繊維等からなるベルトコードをシート状のゴムで被覆してなり、カーカス部材5の外周面側に配置される。
トレッド部材8は押出成形によって形成されたゴムからなり、カーカス部材5の幅方向中央側及びベルト7の外周面側を覆うように配置され、その外周面にはトレッドパターンの溝1aが加硫成型時に形成される。
サイドウォール部材9は押出成形によって形成されたゴムからなり、カーカス部材5のタイヤ幅方向両側を覆うように配置される。
次に、本実施形態のタイヤ製造方法について説明する。尚、以下に説明する工程はタイヤ製造工程の一部を示すもので、他の製造工程については従来と同等であるため省略する。
インナーライナ及びタイゴムの圧延及び重ね合わせ工程を行う第1の製造装置10では、図5に示すように第1の押出機11から押し出されたゴムを第1のローラダイ12で圧延してインナーライナ用の第1のシート状ゴムR1 を成形し、第2の押出機13から押し出されたゴムを第2のローラダイ14で圧延してタイゴム用の第2のシート状ゴムR2 を成形する。第1のローラダイ12は上下一対のローラ12a,12bを有し、上方のローラ12aの外周面には所定厚さの第1のシート状ゴムR1 を成形する凹部12cが設けられている。この場合、凹部12cの幅方向両端側はテーパ状に形成され、インナーライナ4の傾斜面A1 を形成するようになっている。また、第2のローラダイ14も第1のローラダイ12と同様、上下一対のローラ14a,14bを有し、上方のローラ14aの凹部14cによって第2のシート状ゴムR2 を成形するようになっている。各ローラダイ12,14で成形された第1のシート状ゴムR1 と第2のシート状ゴムR2 は、互いに厚さ方向に重ね合わされ、圧着ローラ15によって互いに圧着される。この場合、第2の押出機13及び第2のローラダイ14は第1の押出機11及び第1のローラダイ12の後方に配置されており、第2のローラダイ14から送り出された第2のシート状ゴムR2 が第1の押出機11及び第1のローラダイ12の上方を通るように搬送され、第1のローラダイ12から送り出された第1のシート状ゴムR1 の上面に重ね合わされるようになっている。その際、各シート状ゴムR1 ,R2 は、図3(a)(b)に示すように互いに幅方向(タイヤ周方向)に所定の偏位量L(例えば、12mm以上24mm以下)だけずれるように重ね合わされ、図3(c) に示すように互いに圧着することにより、幅方向一端側では第1のシート状ゴムR1 (インナーライナ)が第2のシート状ゴムR2 (ブチルゴム)よりも偏位量Lだけ突出し、幅方向他端側では第2のシート状ゴムR2 (ブチルゴム)が第1のシート状ゴムR1 (インナーライナ)よりも偏位量Lだけ突出した重ね合わせシートR3 が形成される。このように形成された重ね合わせシートR3 は台車16のドラム16aに巻き取られ、次工程の第2の製造装置20まで搬送される。
次に、インナーライナ及びタイゴムの切断及び成形工程を行う第2の製造装置20では、図7に示すように台車16のドラム16aから引き出された重ね合わせシートR3 を第1のコンベア21によって長手方向(タイヤ幅方向一方)に搬送するとともに、カッター22によって幅方向(タイヤ周方向)に所定の幅Wで切断することにより、一枚目の重ね合わせシートR3-1 を形成する。次に、図8に示すように一枚目の重ね合わせシートR3-1 を第2のコンベア23に移載し、図9に示すように第3のコンベア24をタイヤ幅方向他方に移動して第2のコンベア23の下方に配置する。続いて、図10に示すように第2のコンベア23によって一枚目の重ね合わせシートR3-1 をタイヤ幅方向一方に送り出しながら第3のコンベア24を同一方向に移動することにより、図11に示すように一枚目の重ね合わせシートR3-1 を第3のコンベア24に移載する。この後、図12に示すように台車16のドラム16aから引き出された重ね合わせシートR3 を第1のコンベア21によって長手方向(タイヤ幅方向一方)に搬送するとともに、カッター22によって幅方向(タイヤ周方向)に所定の幅Wで切断することにより、二枚目の重ね合わせシートR3-2 を形成する。次に、図13に示すように二枚目の重ね合わせシートR3-2 を第2のコンベア23に移載し、図14に示すように第2のコンベア23をタイヤ周方向一方に移動した後、図15に示すように第3のコンベア24をタイヤ幅方向他方に移動して第2のコンベア23の下方に配置する。続いて、図16に示すように第2のコンベア23によって二枚目の重ね合わせシートR3-2 をタイヤ幅方向一方に送り出しながら第3のコンベア24を同一方向に移動することにより、図17に示すように二枚目の重ね合わせシートR3-2 をタイヤ周方向一端側が一枚目の重ね合わせシートR3-1 のタイヤ周方向他端側に重なり合うように第3のコンベア24に移載し、各重ね合わせシートR3-1 ,R3-2 をスプライスする。この後、図18に示すように各重ね合わせシートR3-1 ,R3-2 を転写ドラム25に巻き取り、図19に示すように転写ドラム25から成形ドラム26に巻き付けることにより、一枚目の重ね合わせシートR3-1 のタイヤ周方向一端側と二枚目の重ね合わせシートR3-2 のタイヤ周方向他端側とをスプライスする。これにより、各重ね合わせシートR3-1 ,R3-2 がタイヤ周方向に等間隔となる二箇所でスプライスされる。
この場合、図2(a) に示すようにインナーライナ4とタイゴム4aは互いにタイヤ周方向端部の位置がタイヤ周方向に偏位量Lだけずれていることにより、一方のタイヤ周方向端部ではインナーライナ4がタイゴム4aよりも偏位量Lだけ長く突出し、幅方向他端側ではタイゴム4aがインナーライナ4よりも偏位量Lだけ長く突出することから、インナーライナ4同士及びタイゴム4a同士がそれぞれ重なり合うようにスプライスすると、図2(b) に示すようにインナーライナ4同士のタイヤ周方向のスプライス量S1 及びタイゴム4a同士のタイヤ周方向のスプライス量S2 が十分に確保される。また、インナーライナ4及びタイゴム4aはタイヤ幅方向に圧延されたシート状ゴムR1 ,R2 をタイヤ幅方向に切断し、切断方向がタイヤ周方向になるように形成されていることから、圧延加工により、タイヤ幅方向(圧延方向)の弾性率がタイヤ周方向の弾性率よりも高くなる。これにより、タイヤ周方向ではタイヤ幅方向よりも弾性率が低くなるため、クラックの発生が抑制される。
ここで、本発明の実施例1,2及び従来例1,2について、それぞれクラック発生の試験及びタイヤ静バランス試験を行ったところ、図20に示す結果が得られた。従来例1には、インナーライナとタイゴムとをタイヤ周方向両端をずらさずに重ね合わせたものを用い、従来例2には、インナーライナとタイゴムとをタイヤ周方向両端をずらさずに重ね合わせ、タイヤ周方向両端部を厚さ方向に対して斜めに切断したものを用いた。尚、従来例1,2は何れもインナーライナとタイゴムを一枚ずつ重ねてタイヤ周方向一箇所でスプライスした。また、実施例1,2には、それぞれインナーライナとタイゴムをタイヤ周方向端面がタイヤ径方向に対して傾斜するように形成するとともに、タイヤ周方向端部同士を6mmずらしたものを用いた。尚、実施例1はインナーライナとタイゴムを一枚ずつ重ねてタイヤ周方向一箇所でスプライスし、実施例2はインナーライナとタイゴムを二枚ずつ重ねてタイヤ周方向に等間隔となる二箇所でスプライスした。また、実施例1,2及び従来例1,2には、何れも厚さ0.7mmのインナーライナと厚さ0.7mmのタイゴムを用いた。本試験は、タイヤサイズ225/45R18、空気圧180kPaのタイヤを用いて行った。
クラック発生の試験では、室内ドラム試験機を用いた低圧走行試験により4800km走行した後、インナーライナのスプライス部に発生したクラックの深さの逆数について従来例1を100として指数化し、指数の値が大きいほど優位性があるとして評価した。試験の結果、実施例1及び2は従来例1及び2に比べてクラックの発生が少ないという結果が得られた。
タイヤ静バランスの試験では、タイヤ静バランスをJASOC607により測定するとともに、従来例1を100として指数化し、指数の値が大きいほど優位性があるとして評価した。試験の結果、本発明の実施例2は、それぞれ従来例1,2及び実施例1よりもタイヤ静バランスに優れ、ユニフォミティが向上するという結果が得られた。
このように、本実施形態によれば、インナーライナ4とタイゴム4aとを互いにタイヤ周方向端部の位置がタイヤ周方向に所定の偏位量Lだけずれるように重ね合わせた後、インナーライナ4のタイヤ周方向端部同士及びタイゴム4aのタイヤ周方向端部同士をそれぞれ重ね合わせてスプライスするようにしているので、インナーライナ4のタイヤ周方向のスプライス量S1 及びタイゴム4aのタイヤ周方向のスプライス量S2 を十分に確保することができ、スプライス部におけるインナーライナ4同士及びタイゴム4a同士の接合強度を向上させることができる。これにより、スプライス部のクラック防止効果を高めることができ、耐久性の向上を図ることができる。
この場合、インナーライナ4及びタイゴム4aのタイヤ周方向端部の位置をタイヤ周方向に12mm以上24mm以下だけずらすようにしたので、偏位量Lが小さすぎることがなく、十分な効果を得ることができるとともに、偏位量Lが大きすぎてユニフォミティを悪化させることがないという利点もある。
また、インナーライナ4及びタイゴム4aをタイヤ周方向端面がタイヤ径方向に対して傾斜するように形成したので、傾斜面同士が接触することにより、スプライス部の段差やエア溜まりを少なくすることができ、接合強度の向上に極めて有利である。
この場合、インナーライナ4及びタイゴム4aのタイヤ周方向端面をタイヤ径方向に直交する方向に対する傾斜角度θが10゜以上50゜以下になるように形成したので、傾斜角度θが大きすぎることがなく、十分な効果を得ることができるとともに、傾斜角度θが小さすぎてタイヤ周方向端部の切断不良を生ずることがないという利点もある。
また、インナーライナ4となる帯状の第1のシート状ゴムR1 とタイゴム4aとなる帯状の第2のシート状ゴムR2 とを互いに幅方向にずらして重ね合わせた後、重ね合わせシートR3 を幅方向に切断してインナーライナ4及びタイゴム4aを形成し、切断方向がタイヤ周方向となるようにインナーライナ4及びタイゴム4aを成形ドラム25に巻き付けてスプライスするようにしたので、例えばインナーライナ4及びタイゴム4aを所定長さに切断してから重ね合わせる場合に比べ、タイヤ周方向両端の位置がタイヤ周方向にずれた重ね合わせシートR3 を容易に形成することができ、生産性の向上を図ることができる。
この場合、第1のシート状ゴムR1 と第2のシート状ゴムR2 をそれぞれタイヤ幅方向に圧延することによって形成するようにしたので、タイヤ幅方向(圧延方向)の弾性率よりもタイヤ周方向の弾性率を低くすることができ、スプライス部のクラック防止効果をより高めることができる。
また、タイヤ周方向両端面が傾斜したシート状ゴムR1 ,R2 を、幅方向両端側に傾斜面A1 ,A2 を有する凹部12c,14cが外周面に形成されたローラ12a,14aを用いて圧延することにより形成するようにしたので、ゴムの圧延と傾斜面A1 ,A2 の形成を同時に行うことができ、後工程で切断により傾斜面を形成する場合に比べ、生産性の向上を図ることができる。
更に、タイヤ周方向に分割された複数のインナーライナ4及びタイゴム4aをタイヤ周方向に等間隔となる位置でスプライスするようにしたので、タイヤ静バランスを向上させることができ、ユニフォミティの改善を図ることができる。
尚、前記実施形態では、インナーライナ4及びタイゴム4aの重ね合わせシートR3 をタイヤ周方向に分割してタイヤ周方向複数箇所でスプライスするようにしたものを示したが、分割せずにタイヤ周方向一箇所でスプライスするようにしてもよい。また、前記実施形態では、インナーライナ4及びタイゴム4aをタイヤ周方向端面がタイヤ径方向に対して傾斜するように形成したものを示したが、タイヤ周方向端面が傾斜していないインナーライナ及びタイゴムをタイヤ周方向にずらすようにしてもよい。
4…インナーライナ、4a…タイゴム、5…カーカス部材、26…成形ドラム、A1 ,A2 …傾斜面、R1 …第1のシート状ゴム、R2 …第2のシート状ゴム、R3 …重ね合わせシート。

Claims (12)

  1. カーカスのタイヤ径方向内側に配置されるインナーライナと、カーカスとインナーライナとの間に配置されるタイゴムとを互いに重ね合わせてタイヤ周方向端部をスプライスしてなる空気入りタイヤにおいて、
    前記インナーライナとタイゴムとを互いにタイヤ周方向端部の位置がタイヤ周方向にずれるように重ね合わせ、
    インナーライナのタイヤ周方向端部同士及びタイゴムのタイヤ周方向端部同士がそれぞれ重なり合うようにスプライスした
    ことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記インナーライナ及びタイゴムをタイヤ周方向端部の位置がタイヤ周方向に12mm以上24mm以下だけずれるように形成した
    ことを特徴とする請求項1記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記インナーライナ及びタイゴムをタイヤ周方向端面がタイヤ径方向に対して傾斜するように形成した
    ことを特徴とする請求項1または2記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記インナーライナ及びタイゴムのタイヤ周方向端面をタイヤ径方向に直交する方向に対する傾斜角度が10゜以上50゜以下になるように形成した
    ことを特徴とする請求項3記載の空気入りタイヤ。
  5. カーカスのタイヤ径方向内側に配置されるインナーライナと、カーカスとインナーライナとの間に配置されるタイゴムとを互いに重ね合わせて成形ドラムに巻付け、タイヤ周方向端部をスプライスする空気入りタイヤの製造方法において、
    前記インナーライナとタイゴムとを互いにタイヤ周方向端部の位置がタイヤ周方向にずれるように重ね合わせた後、
    インナーライナのタイヤ周方向端部同士及びタイゴムのタイヤ周方向端部同士がそれぞれ重なり合うようにスプライスする
    ことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
  6. 前記インナーライナ及びタイゴムのタイヤ周方向端部の位置をタイヤ周方向に12mm以上24mm以下だけずらす
    ことを特徴とする請求項5記載の空気入りタイヤの製造方法。
  7. 前記インナーライナ及びタイゴムをタイヤ周方向端面がタイヤ径方向に対して傾斜するように形成する
    ことを特徴とする請求項5または6記載の空気入りタイヤの製造方法。
  8. 前記インナーライナ及びタイゴムのタイヤ周方向端面をタイヤ径方向に直交する方向に対する傾斜角度が10゜以上50゜以下になるように形成する
    ことを特徴とする請求項7記載の空気入りタイヤの製造方法。
  9. 前記インナーライナとなる帯状のシート状ゴムとタイゴムとなる帯状のシート状ゴムとを互いに幅方向にずらして重ね合わせた後、
    重ね合わせたシート状ゴムを幅方向に切断してインナーライナ及びタイゴムを形成し、
    前記切断方向がタイヤ周方向となるようにインナーライナ及びタイゴムを成形ドラムに巻き付けてスプライスする
    ことを特徴とする請求項5、6、7または8記載の空気入りタイヤの製造方法。
  10. 前記インナーライナとなる帯状のシート状ゴムとタイゴムとなる帯状のシート状ゴムをそれぞれタイヤ幅方向に圧延することによって形成する
    ことを特徴とする請求項9記載の空気入りタイヤの製造方法。
  11. 前記タイヤ周方向両端面が傾斜したシート状ゴムを、幅方向両端側に傾斜面を有する凹部が外周面に形成されたローラを用いて圧延することにより形成する
    ことを特徴とする請求項10記載の空気入りタイヤの製造方法。
  12. タイヤ周方向に分割された複数のインナーライナ及びタイゴムをタイヤ周方向に等間隔となる位置でスプライスする
    ことを特徴とする請求項5、6、7、8、9、10または11記載の空気入りタイヤの製造方法。
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