JP3995707B2 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関する。
さらに詳しくは、樹脂成分を含む組成物で作成されたシート状部材を、空気入りタイヤを構成する一部の材料に用いて空気入りタイヤの製造を行うに際して、特に、軽量化や耐久性の点で優れた性能を発揮する空気入りタイヤを製造することを可能にする、新規な空気入りタイヤの製造方法に関するものである。

本発明の空気入りタイヤの製造方法は、例えば、該樹脂成分を含む組成物で作成されたシート状部材をインナーライナーに使用する場合などに、該インナーライナーに貼り合わされるゴムシート材のスプライス部付近にエア溜まりを発生させないようにすることができるものであり、そのことによって、上記のような高性能の空気入りタイヤを製造することを実現するものである。

以下に、樹脂成分を含む組成物で作成されたシート状部材を、特に、インナーライナーに使用して空気入りタイヤを製造する場合を例にとり、本発明を説明する。ただし、本発明は、この場合の例にだけ限られないものである。

チューブレス構造からなる空気入りタイヤは、その製造に当たり、代表的には、タイヤ内壁面に非通気性のインナーライナーを内貼りし、このインナーライナーにより充填空気圧を保持するようにしているものである。

このインナーライナーは、従来、一般に、隣接する層との接着性が良いという観点からゴム材により形成されていた。

すなわち、インナーライナーに隣接する層も、通常はゴム材から形成されてなるものであり、ゴム−ゴムどうしとしたときの接着性も比較的良いことから、インナーライナーの構成材料もゴム材から形成されていたのである。中でも、特に、ブチル系ゴムが非通気性に優れていることから、インナーライナーの形成材料として多く提案され、使用されてきている。

しかし、このブチル系ゴムは、比重が大きいためタイヤ重量の軽量化のためには不都合な点にもなっていた。

近年、このようなブチル系ゴムを用いたインナーライナーがもつ不都合点を解消し、できるだけタイヤを軽量化するため、インナーライナーの材料として、熱可塑性樹脂にゴム成分を配合した熱可塑性樹脂組成物を使用するという提案がなされている（特許文献１など）。

しかし、一般に、樹脂成分を含んで形成された部材は、その樹脂成分の存在が、ゴム製の他部材との接着性を低下させる場合がある。このため、前述した提案のように、熱可塑性樹脂にゴム成分を配合した熱可塑性樹脂組成物をインナーライナーに使用するという場合、該インナーライナーは、その隣接層となる他ゴムシート材との接着性が良好でない場合があった。

このことは、実際の空気入りタイヤの製造プロセスにおいて、該インナーライナーと、周方向端部どうしを重ね合わせスプライスしたゴムシート材とを、成形ドラム上でステッチローラで押圧しながら貼り合わせを行った際に、該スプライス部に形成された段差部分において、該段差形態にそった完全な貼り合わせ接着ができずに、該インナーライナーがゴムシート材から浮き上がってエア溜まりを発生しやすいという問題を招くものであった。

この貼り合わせ時に発生したエア溜まりは、その後のタイヤ製造工程で未加硫タイヤが加硫されたときに、熱膨張により更にエア溜まりを拡大するため、そのままで製造されたタイヤが走行を行うと、該拡大エア溜まりの箇所でインナーライナーが破れを発生することがあり、タイヤの耐久性が低下するという問題がある。

したがって、エア溜まりを有する空気入りタイヤは、製品タイヤとしては上市がされないものである。
特開２００２−８０６４４号公報

本発明の目的は、樹脂成分を含む組成物で作成されたシート状物（Ａ）をインナーライナーに使用する場合においても、このインナーライナーに貼り合わされるゴムシート部材（Ｂ）のスプライス部付近にエア溜まりを発生させないようにすることができる新規な空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。

本発明の空気入りタイヤの製造方法は、上述した課題を達成するため、以下の（１）の構成を有するものである。
（１）樹脂成分を含む組成物で形成されたシート状部材（Ａ）と、周方向両端部を互いに重ね合わせスプライスしたゴム組成物で形成されたコード材を含まないゴムシート部材（Ｂ）とを成形ドラム上で押圧しながら貼り合わせる工程を含む空気入りタイヤの製造方法において、前記成形ドラム上で押圧しながら貼り合わせる工程をステッチローラを用いて行い、かつ、前記ゴムシート部材（Ｂ）として、該ゴムシート部材（Ｂ）の周方向両端部の切断線が、該ゴムシート部材（Ｂ）の幅方向の中間部に頂点を有するとともに、該頂点からそれぞれ該幅方向の左右両エッジ部に向かうに従って前記成形ドラムの反回転方向へ変位して形成されてなるものを用いることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

また、かかる本発明の空気入りタイヤの製造方法において、具体的に、より好ましくは、下記の（２）〜（８）のいずれかに記載の構成を有するものである。
（２）樹脂成分を含む組成物が、ゴム成分を含む熱可塑性樹脂組成物であることを特徴とする上記（１）に記載の空気入りタイヤの製造方法。
（３）シート状部材（Ａ）が、タイヤインナーライナーを構成するものであることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の空気入りタイヤの製造方法。
（４）前記ゴムシート部材（Ｂ）が、前記タイヤインナーライナーとカーカス層との間に介在するタイゴムであることを特徴とする上記（３）に記載の空気入りタイヤの製造方法。
（５）前記切断線が、前記成形ドラムの周方向に対してなす平均角度として２０°〜８０°の範囲のものであることを特徴とする上記（１）、（２）、（３）または（４）に記載の空気入りタイヤの製造方法。
（６）前記インナーライナーが、周方向にスプライスレスのチューブ状に形成されているものであることを特徴とする上記（３）〜（５）のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。

本発明によれば、ゴムシート部材（Ｂ）の周方向両端部における切断線を、該ゴムシート部材（Ｂ）の幅方向の中間部にある頂点からそれぞれ左右両エッジ部に向かうに従って成形ドラムの反回転方向へ変位するように形成したので、樹脂成分を含む組成物で作成されたインナーライナーなどのシート状部材（Ａ）と、タイゴムなどの該ゴムシート部材（Ｂ）とを成形ドラム上で、ステッチローラを用いて、押圧しながら貼り合わせるものであり、そのときに、ゴムシート部材（Ｂ）のスプライス部に対するステッチローラの押圧点が、切断線の頂点を起点として順次に両外側エッジ部に向けて移動することになる。この押圧点の移動作用によって、スプライス部の段差部におけるエアを頂点からエッジ部に向けて順次に追い出すことができ、スプライス部付近にエア溜まりを残さないようにすることができる。

その結果、エア溜まりのない空気入りタイヤを製造することを可能にするものであり、軽量化と耐久性という点で両立した優れた空気入りタイヤを製造することができるようになる。

以下、本発明の空気入りタイヤの製造方法について、図面に示した実施例などを参照しながら説明をする。

図１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の空気入りタイヤの製造方法の１実施態様例として、シート状部材（Ａ）をインナーライナーとして用い、ゴムシート部材（Ｂ）をタイゴムとして用いた場合で、それらの貼合わせ工程に本発明の方法を採用した場合における、該貼合わせ工程を、工程順に説明するプロセス説明図である。通常、この工程は、未加硫タイヤの一次成形ドラム上で実施される。

図１において、１は、樹脂成分を含む組成物で形成されたシート状部材（Ａ）の１例として、空気入りタイヤ内壁の非通気層になるインナーライナーであり、ゴム成分を含む熱可塑性樹脂組成物からチューブ状フィルムとして成形されているものである。

２は、ゴムシート部材（Ｂ）の１例として、インナーライナー１とカーカス材との間に挿入されるタイゴムである。ゴムシート部材（Ｂ）は、ゴム組成物で形成されたシート状の部材であり、コード材などを含まないものであって、カーカス材などはコードを有することから該当しない。

また、成形ドラム３と表層が弾性ゴムで構成されたステッチローラ４が成形装置として設けられている。

この例において、上述のインナーライナー１とゴムシート部材２の貼り合わせ工程は、成形ドラム３とステッチローラ４を使用して次のように実施する。

まず、図１（Ａ）に示すように、インナーライナー１を成形ドラム３の外側に矢印で示すように差し込み、図１（Ｂ）に示すように、成形ドラム３の外周にインナーライナー１が被覆された状態にする。

次いで、図１（Ｃ）に示すように、図示していないゴムシート部材（タイゴム）Ｂのストックからゴムシート部材（タイゴム）２を引き出し、一定長さに切断して、インナーライナー１が被覆された成形ドラム３上に巻き付ける。

一定長さに切断されたゴムシート部材（タイゴム）２の周方向両端部は、それぞれ該ゴムシート部材の幅方向の中間部に頂点２ｃ、２ｃ′ を有し、その頂点２ｃ、２ｃ′ から左右両側のエッジ部２ｅ、２ｅに切断線２ａ、２ｂ；２ａ′、２ｂ′が延びるようにする。この切断線２ａ、２ｂ；２ａ′、２ｂ′は、いずれも頂点２ｃ、２ｃ′からそれぞれ左右両側のエッジ部に向かうに従って、成形ドラム３の反回転方向に変位するように形成されているものである。

該切断線の変位によって、巻き付き方向の前端側の切断線２ａ、２ｂは凸形状をなし、巻き付き方向の後端側の切断線２ａ′、２ｂ′は凹形状をなしている。

周方向両端部にそれぞれ切断線２ａ、２ｂ；２ａ′、２ｂ′を形成したゴムシート部材２は、周方向両端部たるその切断端部同士を図１（Ｃ）のように重ね合わせていきスプライスする。図２は、このようにゴムシート部材２が重ね合わせスプライスされて、スプライス部Ｓを形成した成形ドラムの正面図であり、そのスプライス部Ｓは、図３に示すように段差を形成し、その段差部にエア溜まりＡが形成されている。

上記のようにゴムシート部材２が重ね合わせスプライスされた後、図１（Ｄ）に示すように、成形ドラム３を矢印方向に回転させながらステッチローラ４で押圧すると、インナーライナー１とゴムシート部材Ｂ（タイゴム）２が密着するように貼り合わされる。

図１（Ｄ）におけるステッチローラ４の貼り合わせ操作において、スプライス部Ｓは、まず、最初にステッチローラ４により頂点２ｃ、２ｃ′を押圧された後、破線矢印で示すように切断線２ａ、２ｂ；２ａ′、２ｂ′に沿って左右両側のエッジ部２ｅ、２ｅに進むように押圧されていく。したがって、スプライス部Ｓの段差部におけるエア溜まりＡは、順次押し潰されながら、切断線２ａ、２ｂ；２ａ′、２ｂ′に沿ってエッジ部２ｅ、２ｅ側へ移動し、最後に外側へ排出されるので、スプライス部Ｓの付近にエア溜まりが残存しない成形を行うことができるのである。

本発明において、樹脂成分を含む組成物で形成されたシート状部材（Ａ）であるインナーライナーに貼り合わされるゴムシート部材（Ｂ）としては、タイゴムに限定されるものではなく、シート状部材（Ａ）に隣接するようにして積層されるものであれば、他のものでも採用することができる。例えば、非通気層として、熱可塑性樹脂組成物からなるインナーライナーに従来のブチル系ゴムシート部材を内側に貼り合わせて併用する場合の該ブチル系ゴム製のゴムシート部材であってもよい。

本発明において、ゴムシート部材（Ｂ）の切断線における頂点の位置は、ゴムシート部材の幅方向の中心部に位置するものである必要はなく、幅方向中心から左右いずれか一方に変位していてもよい。

また、切断線は、直線状である必要はなく、頂点からエッジ部に向かうに従って成形ドラムの反回転方向へ変位する軌跡をとるものであればよく、曲線であっても、あるいは屈曲線であってもよい。また、図４や図５に例示したように、直線、曲線、屈曲線の少なくとも２種以上が組み合わされた切断線であってもよい。いずれの場合も、成形ドラムを回転させながらステッチローラで押圧すると、エア溜まりのエアをエッジ部の外側へ排気することができるからである。

本発明において、ゴムシート部材（Ｂ）の周方向端部の切断線が、成形ドラムの周方向Ｅに対してなす角度は、頂点から両側のエッジ部に延びる２本の切断線がそれぞれ成形ドラムの周方向Ｅに対してなす平均角度θ、θ′として定義するとき、左右の平均角度θ、θ′は互いに同一であってもよく、あるいは、異なっていてもよい。

平均角度θ、θ′の大きさは２０°〜８０°の範囲が好ましく、さらに好ましくは３０°〜７５°の範囲である。平均角度が２０°よりも小さいと、頂点からエッジ部まで延びる切断線が非常に長くなり、その結果として、エアが抜ける際の流動抵抗が増大するためエア抜き効果が低下する場合があるので注意を要する。また、平均角度が８０°よりも大きいと、従来の切断角度９０°に近い状態になるため、エア抜き効果が低下する場合があるので注意を要する。

ここで、切断線の平均角度θ、θ′とは、頂点２ｃ（２ｃ′）と切断線が両エッジ部２ｅ、２ｅに交差する交点Ｂ、Ｃとの間を結んだ直線が、成形ドラムの周方向Ｅに対してなす角度として定義される。

なお、ゴムシート部材（Ｂ）の周方向両端部の切断線を、ゴムシート部材（Ｂ）の幅方向の一方のエッジ部から他方のエッジ部に向けて単に変位するだけにしても、ステッチローラのスプライス部に対する押圧点が一方のエッジ部から他方のエッジ部に移動することになるので、段差部のエアを一方のエッジ部から他方のエッジ部に向けて、一応、追い出すことができる。しかし、この場合は、本発明のようにゴムシート部材（Ｂ）の幅方向中間部の頂点からエア通路を二路に分けてエアの移動をさせる場合に比べて、エア通路が約２倍以上に長くなるため、それだけ流動抵抗が増大してエア抜き効果が低下するため好ましくない。

本発明においては、シート状部材（Ａ）として用いられる前述したインナーライナーは、図１の（Ａ）に例示したような、周方向にスプライス部が形成されないチューブ状に形成されているものを用いることが、本発明の前述した効果を良好に発揮できる点で最も効果的なものである。

図１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の空気入りタイヤの製造方法の１実施態様例として、シート状部材（Ａ）をインナーライナーとして用い、ゴムシート部材（Ｂ）をタイゴムとして用いた場合のそれらの貼合わせ工程に本発明の方法を採用した場合における、該貼合わせ工程を、工程順に説明するプロセス説明図である。 図２は、図１に説明した本発明の空気入りタイヤの製造方法の実施態様例において、ゴムシート部材（Ｂ）を、成形ドラムに巻き付けて重ね合わせスプライスした後における成形ドラム上での該スプライス部付近の状態を表した概略モデル正面図である。 図３は、図２に示した成形ドラム上でのスプライス部付近の状態を表した概略モデル正面図におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。 図４は、本発明の空気入りタイヤの製造方法の１実施態様例として、シート状部材（Ａ）をインナーライナーとして用い、ゴムシート部材（Ｂ）をタイゴムとして用いた場合の他の実施形態を示すものであり、図２に対応する成形ドラム上でのスプライス部付近の状態を表した概略モデル正面図である。 図５は、本発明の空気入りタイヤの製造方法の１実施態様例として、シート状部材（Ａ）をインナーライナーとして用い、ゴムシート部材（Ｂ）をタイゴムとして用いた場合の、更に他の実施形態を示すものであり、図２に対応する成形ドラム上でのスプライス部付近の状態を表した概略モデル正面図である。

符号の説明

１：樹脂成分を含む組成物で作成されたシート状部材（Ａ）（インナーライナー）
２：ゴムシート部材（Ｂ）（タイゴム）
３：成形ドラム
４：ステッチローラ
２ａ、２ｂ；２ａ′、２ｂ′：ゴムシート部材（Ｂ）の周方向両端部の切断線
２ｃ、２ｃ′：ゴムシート部材（Ｂ）の周方向両端部の切断線の頂点
２ｅ：エッジ部
Ｓ：スプライス部

Claims (6)

1. 樹脂成分を含む組成物で形成されたシート状部材（Ａ）と、周方向両端部を互いに重ね合わせスプライスしたゴム組成物で形成されたコード材を含まないゴムシート部材（Ｂ）とを成形ドラム上で押圧しながら貼り合わせる工程を含む空気入りタイヤの製造方法において、前記成形ドラム上で押圧しながら貼り合わせる工程をステッチローラを用いて行い、かつ、前記ゴムシート部材（Ｂ）として、該ゴムシート部材（Ｂ）の周方向両端部の切断線が、該ゴムシート部材（Ｂ）の幅方向の中間部に頂点を有するとともに、該頂点からそれぞれ該幅方向の左右両エッジ部に向かうに従って前記成形ドラムの反回転方向へ変位して形成されてなるものを用いることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 樹脂成分を含む組成物が、ゴム成分を含む熱可塑性樹脂組成物であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. シート状部材（Ａ）が、タイヤインナーライナーを構成するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記ゴムシート部材（Ｂ）が、前記タイヤインナーライナーとカーカス層との間に介在するタイゴムであることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記切断線が、前記成形ドラムの周方向に対してなす平均角度として２０°〜８０°の範囲のものであることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記インナーライナーが、周方向にスプライスレスのチューブ状に形成されているものであることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。

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