JP4333839B2

JP4333839B2 - 空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法及び空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4333839B2
Application number: JP2003195218A
Authority: JP
Inventors: 波男磯部
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2023-07-10
Also published as: JP2005028688A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法及び空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、多品種少量生産に適し、かつカーカス材のストックスペースを削減することができる空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法及びその方法により製造したカーカス材を用いて製造した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム層内にタイヤ幅方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に対して９０°で配列したカーカス層を設けた空気入りラジアルタイヤ、所謂フルラジアルタイヤに対して、補強コードをタイヤ周方向に対して９０°より小さい角度で配列したカーカス層を設けた空気入りタイヤ、所謂ハーフラジアルタイヤがある。
【０００３】
このようなハーフラジアルの空気入りタイヤのカーカス層に用いられるカーカス材は、引き揃えた多数の補強コードをカレンダーロールを通してゴム被覆した長尺帯状のシート材をカーカス層の幅に相当する長さに順次バイアスカットし、そのバイアスカットしたシート片を幅方向に順次接合することにより、製造するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
接合されて長尺帯状に形成されたカーカス材は、巻取りロールに巻き取られてストックされ、使用時に巻取りロールから巻き出されて所定の長さに切断される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−１８２１１９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したカーカス材の製造方法は、長尺帯状のカーカス材を予め製造し、使用時に切断して使用することでタイヤの大量生産に適するようになっており、多品種少量生産には不向きである。しかも、巻取りロールに巻き取られたカーカス材をストックする広いスペースが必要になるという問題がある。
【０００７】
本発明は、多品種少量生産に適し、かつカーカス材のストックスペースを削減することが可能な空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法及び空気入りタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法は、ゴム層内にタイヤ周方向に対して９０°より小さい角度でタイヤ幅方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に沿って所定の間隔で配列したカーカス層に使用する空気入りタイヤ用カーカス材を製造する方法であって、前記カーカス材の幅に対応した周長Ｗを有する成形ドラム上に、前記補強コードを未加硫ゴムで被覆したストリップ材を、ドラム周方向に対して９０°より小さい巻き付け角度αで隣接するストリップ材同士の端面を当接させながら、前記カーカス材の長さＬに対応した所定長さだけ螺旋状に巻き付けて筒状カーカス材を成形する際に、下記式（１），（２）を満足する幅ｘを有するストリップ材を用いて前記筒状カーカス材を成形した後、該筒状カーカス材を前記ストリップ材の巻き付け開始端を通り、かつドラム軸に平行な線に沿って切断したことを特徴とする。
【０００９】
ｘ＝Ｗ・ｔａｎ（９０−α）・・・（１）
Ｌ／ｘ＝整数・・・（２）
また、本発明の空気入りタイヤは、上記空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法により製造したカーカス材を用いて製造したことを特徴とする。
【００１０】
上述した本発明によれば、式（１），（２）を満足する幅ｘを有するストリップ材を使用してカーカス材を上記のようにして成形することにより、ユニフォミティに悪影響を及ぼすことなく、多品種少量生産を可能にし、また必要に応じて製造することができるので、ストックスペースの削減が可能になる。
【００１１】
また、従来の接合されて長尺帯状に形成されるカーカス材は、バイアスカットしたシート片の端部を重ね合わせて接合するため、剛性に段差を生じた箇所が多数存在し、また接合する際に使用する装置の接合精度上、幅方向に多少のずれが発生せざるを得ず、それらによるユニフォミティの低下が避けられないが、上記のようにストリップ材を巻き付けて形成するカーカス材は、接合箇所がないため、ユニフォミティを向上することも可能になる。
【００１２】
【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は本発明の方法で製造したカーカス材を用いて製造した空気入りタイヤの一例を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。
【００１３】
タイヤ内側には、左右のビード部３間にカーカス層４が装架され、その両端部がビード部３に埋設されたビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。
【００１４】
カーカス層４は、ゴム層内にタイヤ周方向に対して９０°より小さい角度で傾斜してタイヤ幅方向に延在する補強コード（不図示）をタイヤ周方向に沿って所定の間隔で配列した構造になっている。ビード部１のカーカス層４の外周側にはベルト層７が設けられている。
【００１５】
ベルト層７の外周側には、アンダートレッドゴム層８を介してキャップトレッドゴム層９が配設され、カーカス層４の内側には、インナーライナー層１１が設けられている。カーカス層４の外側には、ビード部３においてビードクッションゴム層１２が、サイドウォール２においてサイドゴム層１３が配置されている。
【００１６】
本発明の空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法は、上記カーカス層４に使用するカーカス材を製造するものであり、以下に図２〜４を参照しながら説明する。
【００１７】
上記カーカス材の製造にあたり、図２に示すように、カーカス層４の１層分に相当するカーカス材２０（図３参照）の幅Ｙに対応した周長Ｗ（Ｗ＝πＤ：但し、Ｄはドラム直径）を有する成形ドラム１５を使用する。成形ドラム１５は、周長Ｗを変更することができる拡縮可能な成形ドラムを使用するのがよく、これによりサイズの異なる種々のカーカス材２０を１台の成形ドラムで製造することができる。
【００１８】
上記成形ドラム１５上に、図４に示すように補強コードｆを未加硫ゴムｋで被覆した１本のストリップ材１６を、ドラム周方向に対して９０°より小さい巻き付け角度αで隣接するストリップ材１６同士の端面１６ａを隙間なく当接させながら、カーカス材２０の長さＬに対応する所定長さだけ成形ドラム１５を回転させながら螺旋状に巻き付け、筒状カーカス材１７を成形する。
【００１９】
その際に、下記式（１），（２）を満足する幅ｘを有するストリップ材１６を用いて筒状カーカス材１７を成形する。
【００２０】
ｘ＝Ｗ・ｔａｎ（９０−α）・・・（１）
Ｌ／ｘ＝整数（巻き付け回数）・・・（２）
上記式によるストリップ材１６の幅ｘの決め方は、以下のようにして行う。先ず、所望の巻き付け角度α’を予め設定し、その所望の巻き付け角度α’を巻き付け角度αとして式（１）によりストリップ材１６の幅ｘを算出する。次いで、その算出した幅ｘの値を用いて式（２）で求めた値が整数になる場合には、式（１）で算出された値をストリップ材１６の幅ｘとし、所望の巻き付け角度α’を巻き付け角度αとする。
【００２１】
式（２）で求めた値が小数になる場合には、その小数点第１位を切り捨てまたは切り上げて整数になるように調整し、その整数値から式（２）を用いて求めた値をストリップ材１６の幅ｘとし、その求めた幅ｘの値から式（１）を用いて巻き付け角度αを算出し、この巻き付け角度αで巻き付ける。
【００２２】
更に具体的に説明すると、ストリップ材１６の所望の巻き付け角度α’を８２°、幅Ｙが５９５mm、長さＬが１５４０mmのカーカス材２０を製造する場合、先ず巻き付け角度αを８２°とし、式（１）から
ｘ＝５９５×ｔａｎ（９０−８２）
＝８３．６mm（小数点第２位を四捨五入）
従って、ストリップ材１６の幅ｘの値は８３．６mmとなる。この値を式（２）に代入すると、
１５４０／８３．６＝１８．４（小数点第２位を四捨五入）
式（２）の値は、ストリップ材１６の巻き付け回数を示し、この値が整数にならずに小数になると、ストリップ材１６の巻き付け開始端１６ｂと巻き付け終端１６ｃがドラム軸Ｆ方向から見た時にずれた位置にあり、得られたカーカス材２０が図示するような平行四辺形状にならずに一部欠けた状態になり、タイヤのユニフォミティに悪影響を及ぼす。従って、この巻き付け回数は、必ず整数にする必要がある。
【００２３】
そこで、上記のように小数になった際に、小数点第１位を切り捨てまたは切り上げて整数となるように調整する。切り捨てか切り上げは、算出した巻き付け角度αと所望の巻き付け角度α’との差が１°以内となるように選択される。いずれも差が１°以内であれば、どちらを選択してもよいが、好ましくは差が小さくなる方を選ぶのがよい。
【００２４】
上記例では、切り捨てて１８（調整後の巻き付け回数）とする。この値１８から式（２）を用いてストリップ材１６の幅ｘを得ると、
ｘ＝１５４０／１８＝８５．６mm（小数点第２位を四捨五入）
この得られた値８５．６mmをストリップ材１６の幅ｘ（調整後の幅）とする。この幅ｘの値から式（１）を用いて巻き付け角度αを求める。
【００２５】
８５．６＝５９５×ｔａｎ（９０−α）
ｔａｎ（９０−α）＝８５．６／５９５
α＝８１．８°（小数点第２位を四捨五入）
この得られた角度を巻き付け角度αとする。
【００２６】
上記のようにして筒状カーカス材１７を成形した後、筒状カーカス材１７をストリップ材１６の巻き付け開始端１６ｂを通り、かつドラム軸Ｆに平行な線に沿って切断する。これにより、図３に示すカーカス材２０を得ることができる。
【００２７】
このようにして成形されたカーカス材２０は、従来公知のタイヤの製造方法により、従来のカーカス材と同様にして、タイヤ成形ドラム上に巻き付けられたインナーライナー材上に巻き付けられて、最終的にグリーンタイヤが成形され、このグリーンタイヤを加硫することで、図１に示す空気入りタイヤを製造することができる。
【００２８】
上述した本発明によれば、式（１），（２）を満足する幅ｘを有するストリップ材１６を用いてカーカス材２０を上記のようにして成形することにより、ユニフォミティに悪影響を及ぼすことなく、多品種少量生産に対応することができ、かつ必要に応じて製造することができるので、巻取りロールに巻き取られたカーカス材をストックする広いスペースを必要とするような問題を生じることがない。
【００２９】
また、従来の接合されて長尺帯状に形成されるカーカス材は、バイアスカットしたシート片の端部を重ね合わせて接合するため、剛性に段差を生じた箇所が多数存在し、また装置で接合する際の機械的精度により多少幅方向にずれた状態で接合され、それによるユニフォミティの低下が避けられないが、上記のようにストリップ材１６を巻き付けて成形するカーカス材２０は接合がないため、接合に起因するユニフォミティの低下を招くことがなく、従って、ユニフォミティの改善も可能になる。
【００３０】
本発明において、上記巻き付け角度αとしては、７０°〜８８°の範囲にするのがよい。巻き付け角度αが８８°より大きいと、ハーフラジアルタイヤとしての性能を得ることができない。逆に７０°より小さいと、調整後に算出した巻き付け角度αと所望の巻き付け角度α’との差が大きくなるため、好ましくない。
【００３１】
上記実施形態では、１層のカーカス層４に対応したカーカス材２０を製造するため、成形ドラムの周長Ｗをカーカス材２０の幅Ｙに対応させている。しかし、カーカス材２０はカーカス層複数枚分に相当するものであってもよく、その場合カーカス材はカーカス層複数枚分に応じた幅を有するため、その幅に対応した周長Ｗを有する成形ドラムを使用する。
【００３２】
【実施例】
製造するカーカス材の幅Ｙを６００mm、長さＬを１５００mmとし、周長Ｗを６００mm（ドラム直径：１９１．１mm）の成形ドラムを使用して、所望の巻き付け角度α’を表１のように変えた各カーカス材（実施例１，２，３）を上記手順で求めた幅ｘを有するストリップ材により、それぞれ２０枚作製した。表１にその手順で得られたストリップ材の幅ｘ、巻き付け回数、巻き付け角度αもそれぞれ示す。また、従来の方法でバイアスカットしたシート片を接合して３０ｍの長尺帯状カーカス材（接合箇所が２１か所）を作製し、これを切断して２０枚のカーカス材（従来例）を得た。
【００３３】
これら各カーカス材を用いて、タイヤサイズを２２５／６０Ｒ１７で共通にし、図１に示す構成を有する試験タイヤをそれぞれ２０本製造した。
【００３４】
これら各試験タイヤを以下に示す方法により、ＬＦＶ（ラテラル・フォース・バリエーション）とＲＦＶ（ラジアル・フォース・バリエーション）の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。また、表１には、得られたカーカス材の幅寸法のバラツキ量（２０枚の平均）も示す。
ＬＦＶとＲＦＶ
各試験タイヤをリムサイズ１７×６1/2 のリムに装着し、空気圧を１８０kPa にして、ＪＡＳＯ０６０７「自動車タイヤのユニフォミティ試験方法」に準拠してＬＦＶとＲＦＶを測定し、その結果を従来例を１００とする指数値で評価した。この値が小さいほど、ＬＦＶとＲＦＶが小さく、ユニフォミティが優れている。
【００３５】
【表１】

表１から、本発明タイヤの方法で得られたカーカス材を用いた空気入りタイヤは、ＬＦＶとＲＦＶを共に改善することができ、ユニフォミティを向上できることがわかる。
【００３６】
【発明の効果】
上述したように本発明は、補強コードをタイヤ周方向に対して９０°より小さい角度で配列したカーカス層に使用する空気入りタイヤ用カーカス材を製造する際に、上述した式を満足する幅を有するストリップ材を用いて製造することにより、多品種少量生産を可能にし、かつカーカス材のストックスペースを削減することができ、更にユニフォミティの向上が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法で得られたカーカス材を用いて製造した空気入りタイヤの一実施形態を示すタイヤ子午線要部断面図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法を示す説明図である。
【図３】図２で得られたカーカス材の正面図である。
【図４】カーカス材に使用するストリップ材の断面図である。
【符号の説明】
１トレッド部２サイドウォール部
３ビード部４カーカス層
１５成形ドラム１６ストリップ材
１６ａ端面１６ｂ巻き付け開始端
１６ｃ巻き付け終端１７筒状カーカス材
２０カーカス材Ｆドラム軸
Ｌカーカス材の長さＷ成形ドラムの周長
Ｙカーカス材の幅ｆ補強コード
ｋ未加硫ゴムｘストリップ材の幅
α 巻き付け角度 α’所望の巻き付け角度

Claims

ゴム層内にタイヤ周方向に対して９０°より小さい角度でタイヤ幅方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に沿って所定の間隔で配列したカーカス層に使用する空気入りタイヤ用カーカス材を製造する方法であって、
前記カーカス材の幅に対応した周長Ｗを有する成形ドラム上に、前記補強コードを未加硫ゴムで被覆したストリップ材を、ドラム周方向に対して９０°より小さい巻き付け角度αで隣接するストリップ材同士の端面を当接させながら、前記カーカス材の長さＬに対応した所定長さだけ螺旋状に巻き付けて筒状カーカス材を成形する際に、下記式（１），（２）を満足する幅ｘを有するストリップ材を用いて前記筒状カーカス材を成形した後、該筒状カーカス材を前記ストリップ材の巻き付け開始端を通り、かつドラム軸に平行な線に沿って切断した空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法。
ｘ＝Ｗ・ｔａｎ（９０−α）・・・（１）
Ｌ／ｘ＝整数・・・（２）
所望の巻き付け角度α’を予め設定し、該所望の巻き付け角度α’を巻き付け角度αとして式（１）によりストリップ材の幅ｘを算出し、その幅ｘの値を用いて式（２）で求めた値が整数になる場合には、式（１）で算出された値をストリップ材の幅ｘ、所望の巻き付け角度α’を巻き付け角度αとし、
式（２）で求めた値が小数になる場合には、その小数点第１位を切り捨てまたは切り上げて整数とし、該整数から式（２）を用いて求めた値を前記ストリップ材の幅ｘとし、その求めた幅ｘの値から式（１）を用いて巻き付け角度αを算出する請求項１に記載の空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法。
前記算出した巻き付け角度αと前記所望の巻き付け角度α’との差が１°以内となるように、前記小数点第１位を切り捨てまたは切り上げて整数とする請求項２に記載の空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法。
前記巻き付け角度αが７０°〜８８°の範囲である請求項１，２または３に記載の空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法。
前記カーカス材がカーカス層複数枚分に相当する幅を有し、前記成形ドラムの周長Ｗが該カーカス材の幅に対応する請求項１，２，３または４に記載の空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法。
請求項１，２，３または４に記載の空気入りタイヤ用カーカス材の製造方法により製造したカーカス材を用いて製造した空気入りタイヤ。