JP2001347575A

JP2001347575A - タイヤの均一性を向上させるタイヤ組立法

Info

Publication number: JP2001347575A
Application number: JP2001105769A
Authority: JP
Inventors: Robert Walter Brown; ウォルターブラウンロバート; Paul Harry Sandstrom; ハリーサンドストロンポール
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2001-12-18
Also published as: US6740280B1; BR0101233A; EP1145832A2; EP1145832A3

Abstract

(57)【要約】【課題】タイヤ均一性を備えた空気入りタイヤの製造
方法を提供する。【解決手段】タイヤは、ビード部の一対のビードと、
ビード間に延びる、ゴムマトリックスに埋め込まれた補
強コードから成る少なくとも１つのカーカスプライとを
有している。カーカスプライまたはビード部の一部分の
ゴムマトリックスを、補強コードの向きかえをそれぞれ
許容または制限するために可塑性にしたり非可塑性した
りすることができるマトリックス材料から形成する段階
と、ｂ）タイヤが硬化し始める前に、１つまたは複数の
補強コードが自由に自分自身で向きを変えられるよう
に、マトリックス材料を可塑性にする段階と、ｃ）硬化
中に補強コードが自由に自分自身で向きを変えられる状
態でいられるように、マトリックス材料が可塑性でいる
間にタイヤ金型内のタイヤを硬化させる段階と、を特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【関連出願】いずれも１９９９年１０月１８日出願の同
一出願人による同時係属出願中のＰＣＴ特許出願第ＰＣ
Ｔ／ＵＳ９９／２４２８３号および同第ＰＣＴ／ＵＳ９
９／２４４４９号に関連している。

【０００２】本件出願は、「タイヤおよびそのタイヤ均
一性を補正する方法（ＴＩＲＥＡＮＤＭＥＴＨＯＤ
ＦＯＲＣＯＲＲＥＣＴＩＮＧＴＩＲＥＵＮＩＦ
ＯＲＭＩＴＹＴＨＥＲＥＯＦ）」と題された同時係属
出願中の特許出願第０９／５１０，８５９号および「後
硬化タイヤの均一性の補正に適した方法とタイヤ（ＭＥ
ＴＨＯＤＡＮＤＴＩＲＥＡＤＡＰＴＥＤＦＯＲ
ＰＯＳＴＣＵＲＥＴＩＲＥＵＮＩＦＯＲＭＩＴＹ
ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ）」と題された同時係属出願中
の特許出願第０９／５１１，５４６号にも関連してい
る。

【０００３】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤを
製造する方法に関し、特に、タイヤ製造工程中のタイヤ
の均一性を向上させる方法に関する。

【０００４】

【従来の技術】一般的な空気入りラジアルタイヤは、ト
レッドと、ベルト構造と、カーカスとを含んでいる。カ
ーカスは、一対の非伸縮性のビードと、ビード間に延
び、ビードのまわりを包む１つまたは複数のプライと、
２つのサイドウォールと、各ビードを覆うアペックス
（ゴムフィラ−）とを有している。

【０００５】タイヤの製造工程では、ある長さのグリー
ンインナーライナと少なくとも一方のプライを「第１段
階の組立ドラム」（すなわち「組立マンドレル」）に巻
きつけ、インナーライナとラジアルプライの端部を一緒
につなぎ合わせて組立ドラムの周囲に円筒形状を形成す
ることによって、グリーンタイヤカーカスを組み立てる
（“グリーン”は、まだ未硬化の、依然として粘着性の
ある状態を意味する）。次に、２つのビード（グリーン
ゴムに包まれたスチールフィラメントからなるケーブル
をそれぞれ有する）を、プライを覆うようにその両側近
傍に１つずつ配置し、そしてプライを半径方向外側に広
げてビードに対して密着させる。プライの、ビードを超
えて外側に広がっている部分をビードのまわりに折り返
して（ビードのまわりを包み）「折返し」を形成する。
その後、グリーン（未硬化）サイドウォールをプライの
両側の周囲に装着する。

【０００６】タイヤ作製工程中にアペックスを組み込む
方法は２通りある。“事前アペックス形成（ｐｒｅ−ａ
ｐｅｘｉｎｇ）”法では、ビードが組立ドラム上のプラ
イの上に配置される前に、アペックス形成機が、断面が
環状のアペックスをそれぞれの環状のビードに接着（事
前組立）する。“アペックス平坦貼付け”法では、アペ
ックスの粘着性の側面のうちの１つが、粘着性のグリー
ンプライに接着するように、各アペックスを、未硬化ゴ
ムの三角形のストリップ（“ゴム質のストリップ”）と
して、プライ上にビードと隣接させて周方向に平らに横
たえる。

【０００７】グリーンタイヤ“カーカス”と呼ばれ、イ
ンナーライナ、プライ、ビード、アペックス、サイドウ
ォール、およびチッパ−やフリッパーなどの他の構成材
を一般に有する、このようにして得られた組立体は、第
１段階の組立ドラムから取り出されて、「第２段階の機
械」に取り付けられてドーナツ形に膨張させられ（“充
気され”）、カーカスの半径方向外側の表面がグリーン
（未硬化）トレッドとベルトパッケージとに押し付けら
れて“グリーンタイヤ”が形成される。その後、グリー
ンタイヤにスティッチング（ローラによる圧延加工）を
施して空気ポケットを除去し、内面を接着する。

【０００８】そのようにして得られたグリーンタイヤ
は、次に、タイヤを加硫化させるあいだタイヤ外面を金
型の内壁に密着状態に押し付けるようにタイヤ空洞内で
ブラダーを膨張させる硬化（加硫化）用金型に取り付け
る。金型内で、タイヤの未硬化ゴムは、最初は加熱下で
軟化するが、最終的には、金型から取り出して金型外部
で冷却させることができるほど硬化し（重合により堅く
なる）、加硫化反応はタイヤが冷えるまで継続する。場
合によっては、タイヤの形状を均一に維持し、プライを
均一に伸張させた状態に保ち、金型からのタイヤがまだ
高温のときにプライが不均一に縮むのを防止するため
に、冷却中のタイヤを“後硬化膨張スタンド”で膨張状
態に保つ。

【０００９】タイヤが硬化した後、一般に、力変動機
（ｆｏｒｃｅｖａｒｉａｔｉｏｎｍａｃｈｉｎｅ）
（“タイヤ均一機”、“タイヤ均一性検査機”、および
“タイヤ均一性装置”とも呼ばれる）でタイヤの均一性
を試験する。特許文献には、力変動機およびその構成材
に関する創造的な設計が豊富に含まれている。ほとんど
の力変動機は、次のような同じ一般原理を共有してい
る。

【００１０】タイヤは回転可能な試験リムに取り付け
る。タイヤを膨張させて、タイヤの軸線と平行な軸線を
有するドラム（“ロードホイール”、“ロードロー
ル”、“ローディングドラム”、または“試験ドラム”
と呼ばれる）に押し付けるタイヤがドラムに対して回転
すると、ドラムのシャフトに連結された力センサが、タ
イヤの回転に伴う種々の方向（半径方向、軸線方向、試
験ドラム境界面に対する接線方向）の力の変化を測定す
る。

【００１１】力（センサからの）対タイヤの回転角度の
グラフを数学的に処理して、それぞれ異なるタイプのタ
イヤ均一性を規定する種々の均一特性を得る。いくつか
の均一特性は、ラジアルランナウト、半径方向の力の変
動、軸線方向の力の変動、接線方向の力の変動、ウォブ
ル、およびコニシティである。これらの用語について
は、以下の「定義」の部分に明示する。

【００１２】タイヤの不均一性は、タイヤ作製工程にお
ける数多くの要因から生じる。それらの要因を、タイヤ
組立手順における出現順に以下に列記する。

【００１３】ａ）ロール装着中の変形：生のタイヤ構
成材（トレッド、サイドウォール、インナーライナ、プ
ライ、ビード、およびベルト）は、ゴムであるか、また
は、ゴムマトリックスを有しており、変形しうる未硬化
の状態で長いロール上で保管される。そのために、タイ
ヤ構成材が保管中に均一な厚さを残さないことがある。

【００１４】ｂ）組立ドラムに対する不均一な装着：
プライコードが均一の直線度と張力とで組立ドラムのま
わりにかぶせられていないことがあったり、組立ドラム
上で２つのビードがプライ上方で（互いに）完全に平行
に配置されないことがある。

【００１５】ｃ）第２段階の機械に対する不均一な装
着：第２段階の機械上で、ベルトおよびトレッドがグ
リーンカーカス上方で対称に配置されていないと、グリ
ーンタイヤ、したがって硬化したタイヤが均一にならな
い。後から未硬化ゴムを膨らませると、ビードとプライ
の位置が不均一にずれることがある。ｄ）グリーンタイヤ状態での構成材のずれ：硬化前、
ビードとプライは、その未硬化のゴムマトリックスと周
囲の未硬化ゴムだけで所定の位置に保持されている。未
硬化ゴムの取扱いが行われるときに、ビードとプライの
位置が不均一にずれることがある。

【００１６】ｅ）金型への不均一な取付け：グリーン
タイヤが金型内で対称に配置されていないと、完成品の
タイヤが均一にならない。

【００１７】ｆ）プライのつなぎ合わせ：プライは、
そのつなぎ合わせ部（プライが二重になっている）が他
の場所より堅いため、構造に不規則を生じることがあ
る。

【００１８】ｇ）プライの伸張と収縮：金型の中で、
膨張状態のブラダーは、プライを外側に引き伸ばす（伸
張する）が、プライコードは、ナイロンまたはポリエス
テル繊維で構成されている場合、加熱時に収縮すること
があり、それによりプライはさらに引っ張られる。張力
下で、プライはビードのまわりを、場合によってはビー
ドのまわりの各所において種々の程度まですべるが、つ
なぎ合わせ部によるビードのまわりのすべりが最も少な
い。

【００１９】ｈ）不均一な硬化：ゴムは、プライのま
わりの別々の場所で別々の時間にロックアップ（硬化に
よる硬直）することがあり、それによって不均一なプラ
イ張力が生じる。

【００２０】

【不均一性を補正する後硬化法】選択位置の研削特許文献で最もよく扱われている均一特性の補正法は、
トレッド外周のまわりの選択位置のゴムを研削すること
である。数多くの特許が、研削盤と力変動機との接続の
仕方、力変動結果に基づく研削位置（角度位置）の決め
方、およびトレッドの研削対象部分（ショルダ、クラウ
ン等）を異にする多種多様な方法を開示している。研削
の欠点は、研削によって環境廃棄物が出ること、トレッ
ドの寿命が短くなること、および美しくない表面仕上を
残すことである。膨張させない状態で回転米国特許第５，８５３，６４８号には、加硫化処理後の
冷却中に、タイヤを膨張させずに直立姿勢で回転するこ
とを開示している。選択部分の加熱米国特許第３，６３２，７０１号、第３，８６５，５２
７号、および同第３，９４５，２７７号には、タイヤの
選択された部分のみを加熱することを基礎として、硬化
後の膨張させていないタイヤの不均一性および／または
フラットスポットを減少させる種々の方法が開示されて
いる。後膨張硬化したタイヤの均一性を向上させる種々の特許方法
は、高温の硬化済みタイヤをリムに取付け、タイヤが冷
えるときにタイヤを膨張状態に維持することと定義され
る“後膨張”（すなわち米国特許第２，９６３，７３７
号および同第４，４２０，４５３号）を基礎としてい
る。これらの特許方法は、タイヤ空気圧と、後膨張の開
始および終了時とに関して異なっている。高温時にタイヤの全周のまわりに回転圧力を印加米国特許第３，５２９，０４８号、同第３，４６４，２
６４号、同第３，６３５，６１０号、および同第３，３
８９，１９３号には、硬化タイヤをローラに押し付けな
がら回転させ、タイヤ全周のタイヤ表面を“ならす”、
“こねる”、および／または“曲げる”ことによって不
均一な応力を軽減することに基づいた均一特性を改良す
る種々の方法が開示されている。これらの特許は、当該
方法を、金型から出したタイヤがまだ高温のうちか、再
加熱するか、または曲げ加熱によって高温にするか、と
何時行うかで異にしている。また、これらの方法は、こ
れをタイヤが膨張しているときに行うか、膨張していな
いときに行うかについても異なっている。電離放射米国特許第３，８３８，１４２号には、高エネルギーの
電子の電離放射線をトレッドおよび／またはサイドウォ
ールの何ヶ所かに照射することによって半径方向の力の
変動を補正することが開示されている。材料の添加米国特許第３，７２５，１６３号には、トレッドの選択
された位置に少量の接着剤を塗布することによって力の
変動を減少させることが開示されている。シム米国特許第５，０６０，５１０号には、リムとタイヤビ
ード部との間に円周方向に厚さが可変的な丸いリング状
の（シムとして作用する）くさびを挿入することによっ
て半径方向の力の変動を補正することが開示されてい
る。プライコードの引き伸ばし米国特許第５，３６５，７８１号（およびその分割特許
である米国特許第５，６１６，８５９号と同第５，４５
８，１７６号）には、カーカスの補強部材（すなわち、
選択されたプライコード）の一部分を均一特性の大きさ
の関数として恒久的に伸ばすことによって、硬化後のラ
ジアルタイヤの均一特性を補正する方法と装置が開示さ
れている。著しく高いタイヤ空気圧が、カーカス補強部
材の一部分を、その弾性限度以上に恒久的に引き伸ばす
とともに、その位置の拘束（拘束リングによって与えら
れる）に反比例する程度に恒久的に伸ばす。別の実施形
態では、カーカス補強部材の一部分を、その弾性限度を
超えて外側に（タイヤ空気圧によってではなく）機械的
に引き伸ばすことによって力の変動を補正する。この方
法の欠点は、過度の引き伸ばしと恒久的な変形により、
プライの強度、耐疲労性、およびゴムに対する接着性が
減少したり、ビードに過度の応力がかかることがあるこ
とである。可変的なリム幅またはタイヤ空気圧による硬化後膨張欧州特許第８８８，８７２号には、加硫化処理前にラジ
アルランナウトの波形を測定することが開示されてい
る。第１の実施態様では、タイヤは、加硫化処理直後
に、波形最高点に対応する位置でリム幅が最小となるリ
ム上で、高温で（プライコードを長くするように）硬化
後膨張させられる。第２の実施形態では、硬化処理直後
に、拘束ジグをタイヤのショルダに接触させた状態に配
置しながら、タイヤを高温で（プライコードを長くする
ように）硬化後膨張させる。

【００２１】

【不均一性を補正する予備硬化法】前述の従来技術の方
法はいずれも、硬化後のタイヤの均一性を向上させる
（すなわち、均一特性を補正する）ことを要する。不均
一のタイヤを製造し、後で、特にタイヤが冷えた後での
みタイヤを補正するというのは望ましくない。タイヤ
は、金型を出るときに既に均一であることがさらに好ま
しい。

【００２２】以下の従来技術方法は、均一性を硬化前に
改良または補正するものである。

【００２３】ａ）グリーンカーカス上のベルト位置の調
整米国特許第３，９２６，７０４号には、未加硫（グリー
ン）タイヤのコニシティを測定し、それに応じて、タイ
ヤ組立機上にあるときにベルトの位置を調整することが
開示されている。

【００２４】ｂ）グリーン時にタイヤの形状を調整米国特許第５，８８２，４５２号には、グリーンタイヤ
組立ドラムに締め具で固定されているときに、グリーン
タイヤの真円度からの垂直方向の偏差を測定し、この測
定値に基づいてグリーンタイヤを完全な円形に形成する
ことが開示されている。

【００２５】ｃ）ビード間隔の縮小と硬化後の膨張米国特許第３，０３９，８３９号には、ナイロンのプラ
イコードの収縮によって生じるタイヤの収縮と変形を解
消する方法が開示されている。ビードの設定（組立ドラ
ム上にあるときのビード間隔）を、（従来技術と比較し
て）狭くすることにより、成形時の成形伸張を増大させ
て、タイヤの成形伸張をコードに付与する。成形後、タ
イヤを膨張用のリム（硬化後膨張スタンド）に速やかに
取り付けて、タイヤがナイロンコードの収縮温度以下に
冷えるまで膨張状態を維持する。予備硬化法の欠点最初の２つの予備硬化法（米国特許第３，９２６，７０
４号および第５，８８２，４５２号）には、均一性測定
手順が必要であり、各タイヤ固有の補正手順が必要であ
る、という欠点がある。第３の予備硬化法（米国特許第
３，０３９，８３９号）は、他のタイヤ特性を犠牲にし
てタイヤの不均一性を改良する、比較的高いプライ引き
伸ばしを強制する、という欠点がある。

【００２６】

【ビードの周囲の層を開示している従来技術】いずれも
本発明と同一の譲受人を有し、いずれもバン・フース
（ＶａｎＨｏｏｓｅ）による、「ビード構造の改良
（ＩＭＰＲＯＶＥＭＥＮＴＳＩＮＢＥＡＤＣＯＮ
ＳＴＲＵＣＴＩＯＮ）」と題されたＰＣＴ特許出願第Ｐ
ＣＴ／ＵＳ９９／２４２８３号、および「改良型のタイ
ヤ製造工程（ＡＮＩＭＰＲＯＶＥＤＰＲＯＣＥＳＳ
ＦＯＲＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧＴＩＲＥ
Ｓ）」と題された同第ＰＣＴ／ＵＳ９９／２４４４９号
には、熱可塑性のカバーに囲まれたゴムフィラ−環状部
およびビードワイヤ環状部とを有する、断面が円形のビ
ード部材を有するタイヤを実現する改良型のタイヤ製造
工程が開示されている。この工程により製造されたタイ
ヤでは、フロークラックと内部応力が減少した。

【００２７】米国特許第５，３０９，９７１号には、ラ
バービードフィラ−８４（アペックス）と、ビードとビ
ードフィラ−の一部と部分的に包囲する強化型ゴム引き
プライフリッパ８６とを有するビード組立体が開示され
ている。また、米国特許第４，９３４，４３１号（図３
参照）には、ビードワイヤ３（ビード）のリングの上方
に配置されたビードフィラ−６（アペックス）と、カー
カス４の折りたたみ部の中に配置され、ビードワイヤ３
の周囲に延びるビード補強層８とが開示されていて、そ
の補強層８をゴムラテックス接着剤付きのカーボンファ
イバのコードから構成することもできることが開示され
ている。米国特許第３，１６３，６８３号には、ビード
コア１２と、アペックス１４と、未硬化ゴムからなるゴ
ム質タイストリップ１６と、を有するタイヤビード組立
体が開示されている。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明は、改良されたタ
イヤ均一性を備えた空気入りタイヤの製造方法に関す
る。当該タイヤは、間隔をあけて配置された一対のビー
ドと、ビード間に延び、ゴムマトリックスに埋め込まれ
た補強コードから成る少なくとも１つのカーカスプライ
と、を有している。本発明は、ａ）ゴムマトリックス
を、タイヤの他の材料または構成材に対して１つまたは
複数の補強コードの向きかえをそれぞれ許容または制限
するために可塑性にしたり非可塑性にすることができる
マトリックス材料（熱可塑性材料など）から形成する段
階と、ｂ）タイヤが硬化し始める前に、１つまたは複数
の補強コードが制限されることなく自由に自分自身で向
きを変えられる状態でいるように、（熱可塑性材料をそ
のたわみ温度以上で加熱することなどにより）マトリッ
クス材料を可塑性にする段階と、ｃ）補強コードが均一
な張力を維持または達成するように、金型内における硬
化中に補強コードが制限されることなく自由に自分自身
で向きを変えられる状態でいるように、マトリックス材
料が可塑性である間にタイヤをタイヤ金型内で硬化させ
る段階と、を特徴としている。その後の段階は、ｄ）タ
イヤ金型からタイヤを取り出した後で、１つまたは複数
の補強コードのそれ以上の向きかえを制限するために、
マトリックス材料を（たわみ温度以下に冷却することな
どによって）非可塑性にする段階であってもよい。

【００２９】マトリックス材料が熱可塑性材料である場
合、そのたわみ温度は、好ましくは約３０℃以上、さら
に好ましくは１２１〜１９０℃である。熱可塑性材料の
加熱は、金型内にあるときに行うこともできる。熱可塑
性材料は、硫黄加硫性、半硫黄加硫性、または非硫黄加
硫性の熱可塑性材料であれば、どれでもよい。補強コー
ドは、ケブラー（Kevlar）、スチール、レーヨン、ポリ
エステル、またはナイロンであれば、どれでもよい。

【００３０】必要に応じてビード部の一部分をマトリッ
クス材料から構成できる。例えば、熱可塑性材料を、ビ
ードとカーカスプライ隣接部との間に配置することもで
きる。熱可塑性材料を可塑性にすることにより、１つま
たは複数の補強コードを、ビードなどのタイヤの構成材
に対してすべらせることができる。

【００３１】別の方法は、ビード部における一対のビー
ドと、ビード部の間に延びる補強コードを有する少なく
とも１つのカーカスプライとを有する空気入りタイヤの
均一性を改良することを伴う。当該発明は、ａ）ビード
部の少なくとも一部分を、タイヤが少なくとも部分的に
加硫化される前に、タイヤの他の補強コードまたは構成
材に対して１つまたは複数の補強コードの向きかえを、
それぞれ許容または制限するために可塑性にしたり非可
塑性したりすることができる材料（熱可塑性材料など）
から形成する段階と、ｂ）タイヤが硬化し始める前に、
補強コードが自分自身で向きを変えられるように、（熱
可塑性材料をそのたわみ温度以上で加熱することなどに
より）当該材料を可塑性にする段階と、ｃ）１つまたは
複数の補強コードが金型内での硬化中に自分自身で向き
を変えることができ、それにより補強コードが均一な張
力を維持または獲得するように、マトリックス材料が可
塑性である間にタイヤ金型内でタイヤを硬化させる段階
と、向きかえは、ビードに対してすべる補強コードを通
じて行うことができる。材料（可塑性および非可塑性に
させることが可能な）材料は、ビードのゴムマトリック
スを含むことができる。

【００３２】熱可塑性材料は、好ましくは３０〜１９０
℃のたわみ温度を有し、硫黄加硫性、半硫黄加硫性、ま
たは非硫黄加硫性の熱可塑性材料であれば、どれでもよ
い。熱可塑性材料は、ビードのまわりに少なくとも部分
的に層として配置することができる。

【００３３】本発明の好適実施形態を細部にわたって参
照し、その実施例を添付図面に記載する。図面は、限定
することではなく説明することを目的としている。いく
つかの図面中のある要素は、説明を分かりやすくするた
めに尺度なしに図示されている場合がある。

【００３４】図面中、各参照符号の百の位は通常は図面
の番号に一致し、同様の要素は通常は同様の参照部号で
示されている。例えば、図１の要素１９９と図２の要素
２９９は、一致している、または実質的に同様の要素を
示す。

【００３５】単一図面内では、同様の要素に同様の番号
が割り当てられている。例えば、同一のタイヤの両方の
ビードに同じ番号が割り当てられていることがある。

【００３６】説明を分かりやすくするため、本願明細書
に示される断面図は、そうしなければ真の断面図で見る
ことのできるある背景線を省いた、“接近観察による”
断面図のこともある。

【００３７】本発明の構造、作用、および利点は、添付
図面と組み合わせてなされる以下の説明からさらに明ら
かになるであろう。

【００３８】

【定義】方向 “軸線方向”および“横方向”は、タイヤの回転の軸線
に平行な方向のことである。“ラジアル（半径方向）”
および“半径方向に”は、タイヤの回転の軸線から半径
方向に外側に向かう、タイヤの回転の軸線に対して直角
な方向のことである。“周方向”は、外周の周囲、一般
にはタイヤの周囲に沿って延びることを意味する。“子
午線方向”は、タイヤの軸線を含む平面に沿って切った
タイヤ断面のことである。均一特性 “均一特性”は、所定の方向または平面および所定のタ
イヤ試験条件でのタイヤ均一性の測度のことである。
“寸法不均一性”は、タイヤが静止しているときに測定
できる非対称性（不均一性）のことである。“動的不均
一性”は、タイヤが回転しながら遠心応力を受けるとき
に現れる剛性の非対称性のことである。“ラジアルラン
ナウト”は、トレッドの半径がその外周のまわりで非対
称である（タイヤ軸線のまわりで真円でない、または同
心でない）ことを指す、寸法不均一性のことである。
“半径方向の力の変動”は、タイヤの半径方向の剛性が
その外周のまわりで非対称である（駆動中の垂直方向の
振動の原因となる）ことを指す、動的不均一性のことで
ある。“軸線方向の力の変動”は、タイヤの軸線の剛性
がその外周のまわりで非対称であることを指す動的不均
一性のことで、駆動中の軸線方向の振動の原因となる。
“ウォブル”は、タイヤ子午線方向の輪郭が、タイヤ外
周のまわりで不均一であることを指す、寸法不均一性の
ことである。“コニシティ”とは、トレッドの子午線方
向の輪郭が非対称で、タイヤ回転方向と無関係な同一横
方向の横方向力を生じる、不均一性のことである。“接
線方向の力の変動”は、タイヤビード領域の回転に対す
るタイヤ外面の不均一な回転のことである。タイヤ構成材 “アペックス”は、ビードコアの上方に半径方向に位置
する、断面が三角形のエラストマーのフィラーのことで
ある。“ベルト構造”は、トレッドの下に横たわる、織
物または不織物である、平行なコードから成る複数の
層、すなわちプライのことである。“コード”は、プラ
イとベルトを補強する、繊維、金属、または織物などの
補強用の撚線のことである。“インナーライナ”は、タ
イヤの内面を形成する空気を通さないゴムの層のことで
ある。“プライ”は、ここでは、タイヤの２つのビード
の間に延び、その周囲を包む、ゴムマトリックス内の合
成またはスチールコードの層である“ラジアルプライ”
を意味する。“ラジアルプライタイヤ”は、ラジアルプ
ライを有する、ベルテッド型の、すなわち周方向の制限
がある空気入りタイヤを意味する。“ショルダ”は、ト
レッドとサイドウォールの表面同士が会するコーナー縁
部である。“サイドウォール”は、トレッドとビードと
の間のタイヤ側部である。

【００３９】

【発明の実施の形態】従来技術のタイヤの構造図１（Ａ）に、トレッド１１０、２つ以上のベルトから
なるベルト構造（“ベルト”）１１２、およびカーカス
１１４を有する、一般的な従来技術のラジアルプライタ
イヤ１００の子午線方向断面図を示す。カーカス１１４
は、インナーライナ１１６と、少なくとも１つのラジア
ルプライ１１８と、２つのサイドウォール１２０ａ、１
２０ｂと、２つの全く同じビード部１３０ａ、１３０ｂ
とを有している。

【００４０】図１（Ｂ）に、図１（Ａ）のビード部１３
０ａの断面図を示す。図１（Ｂ）の参照符号は、図１
（Ａ）のものと一致している。ビード部１３０ｂ（図示
せず）の構造は、ビード部１３０ａのものと同一である
ことを理解されたい。ビード部１３０ａは、ゴムマトリ
ックス１３６の中のスチールフィラメント１３４の環状
の束から構成されるビード１３２を含んでいる。プライ
１１８がビード１１８のまわりを包み、プライ内側部１
１８ａとプライ折返し部１１８ｂとを形成している。断
面が三角形のアペックス（ゴムフィラ−）１３８は、ビ
ード１３２、プライ内側部１１８ａ、およびプライ折返
し部１１８ｂに隣接している。従来技術の２種類のタイヤ組立工程タイヤ組立工程には、アペックスをビードに対してどの
ように貼り付けるかを異にする２種類の代表的なグリー
ンタイヤカーカス組立法がある（グリーンは、まだ未硬
化の、依然として粘着性のある状態を意味する）。それ
は、１）アペックスを貼り付ける“事前アペックス形
成”法を利用してグリーンカーカスを組み立てる“ポジ
ティブクラウン”法、２）アペックスを貼り付ける“ア
ペックス平坦貼付け”法である。従来技術のタイヤの組立：“事前アペックス形成”法図２（Ａ）〜図２（Ｄ）および図３（Ａ）〜図３（Ｄ）
に、グリーンカーカスを組み立てる従来の“ポジティブ
クラウン”法の各段階をタイヤ構成材の追加および形成
に伴って第１段階の組立ドラム２０１の一部分の断面を
示しながら図示する。以下の説明では、タイヤの片側だ
けについて述べるが、この手順がタイヤの反対側（図示
せず）にも同様に適用されることを理解すべきである。

【００４１】組立ドラム２０１は、軸線中央の金属表面
２４２と、その表面の軸線方向外側部分に沿った膨張式
ブラダー２４４とを有している。図２（Ａ）に示されて
いるように、組立ドラム２０１を、ある長さのグリーン
ゴムのインナーライナ２１６で包み、その後、（未硬化
のゴムマトリックス中の非延伸性のポリマーまたは金属
コードから構成される）ある長さのグリーンプライ２１
８で包む。次に、図２（Ｂ）に示されているように、肩
章型パドル２４６が（矢印２５２で示されるように）下
方向に回転し、インナーライナ２１６とプライ２１８の
外側部分を押し下げ、その後、（矢印２５３で示される
ように）上方向に戻り回転する。その後、図２（Ｃ）に
示されているように、アペックス形成機（図示せず）に
より、（未硬化ゴムマトリックス内のワイヤフィラメン
トの束を有する）ビード２３２の上に三角形の未硬化ゴ
ムのアペックス２３８を事前組立（接着）する。次に、
図２（Ｄ）に示されているように、アペックス２３８が
接着した状態のビード２３２をつなぎ合わせてリングを
形成し、プライ２１８のまわりに周方向に配置する。次
に、図３（Ａ）に示されているように、ブラダー２４４
を膨張させてプライ２１８の半径方向外側部分を折り返
し、ビード２３２とアペックス２３８のまわりで折れ曲
がるプライ折返し２１８ｂを形成する。その後、図３
（Ｂ）に示されているように、プライ２１８の上にグリ
ーンサイドウォール２２０が貼付（接着）される。次
に、図３（Ｃ）に示されているように、このようにして
得られた組立体を組立ドラム２０１から取り外す。イン
ナーライナ２１６、プライ２１８、サイドウォール２２
０、ビード２３２、およびアペックス２３８を含む、こ
のようにして得られた組立体を、グリーンカーカス２１
４と呼ぶ。

【００４２】次に、図３（Ｄ）に示されるように、グリ
ーンカーカス２１４を“第２段階の機械”（図示せず）
に取り付けると、グリーンカーカスがドーナツ形に膨張
させられ（“充気され”）、その半径方向外側の表面が
グリーントレッド２１０とベルトパッケージ２１２とに
押し付けられてグリーンタイヤ２００が形成される。そ
の後、グリーンタイヤ２００にスティッチング（ローラ
による圧延加工）を施して空気ポケットを除去し、内面
に一緒に圧力を加え、隣接する材料間をしっかり接着す
る。従来技術のタイヤの組立：“アペックス平坦貼付け”法図４（Ａ）〜図４（Ｄ）および図５（Ａ）〜図５（Ｃ）
に、タイヤ構成材の追加および形成に伴って第１段階の
組立ドラム３０１の一部分の断面を示しながら、アペッ
クスをビードに貼り付ける“アペックス平坦貼付け”法
を伴う、グリーンカーカスを組み立てる従来技術の“ネ
ガティブクラウン”（すなわち、“平坦組立”）法の各
段階を図示する。以下の説明では、タイヤの片側だけに
ついて述べるが、この手順がタイヤの反対側（図示せ
ず）にも同様に適用されることを理解されたい。

【００４３】ドラム３０１は、その表面の軸線方向中央
部のまわりの拡張可能な金属の中央表面３４２と、その
表面の軸線方向外側部分のまわりの膨張可能なブラダー
３４４とを有している。図４（Ａ）に示されているよう
に、組立ドラム３０１のまわりを、ある長さの未硬化ゴ
ムのインナーライナ３１６で包み、次にグリーンプライ
３１８で包む。ビード３３２（図２（Ｂ）のビード２３
２と同じ）を、プライ３１８のまわりに、プライ３１８
と接触しないように配置する。次に、図４（Ｂ）の矢印
で示されているように、中央の表面３４２を半径方向外
側に拡張させてプライ３１８に対して密着させ、ブラダ
ー３４４の軸方向内側部分を半径方向外側に拡張させて
ビード３３２に対して密着させる。次に、図４（Ｃ）に
示されているように、アペックス３３８の側面の１つ
が、粘着性のあるグリーンプライ３１８に接着するよう
に、アペックス３３８（ほぼ三角形の未硬化ゴムの“ゴ
ム質のストリップ”）をグリーンプライ３１８の片側に
“平坦”に横たえる（これからアペックス平坦貼付け法
の名前がついている）。次に、図４（Ｄ）に示されてい
るように、ブラダー３４４を膨張させてプライ３１８の
半径方向外側部分を折り返し、ビード３３２とアペック
ス３３８のまわりで折れ曲がるプライ折返し３１８ｂを
形成する。その後、図５（Ａ）に記載されているよう
に、プライ３１８の上にグリーンサイドウォール３２０
を接着する。図５（Ｂ）記載の、インナーライナ３１
６、プライ３１８、サイドウォール３２０、ビード３３
２、およびアペックス３３８を含む、このようにして得
られた組立体をグリーンカーカス３１４と呼ぶ。

【００４４】次に、図５（Ｃ）に示されるように、グリ
ーンカーカス３１４を“第２段階の機械”（図示せず）
に取り付けると、グリーンカーカスがドーナツ形に膨張
させられ（“充気され”）、その半径方向外側の表面が
グリーントレッド３１０とベルトパッケージ３１２とに
押し付けられてグリーンタイヤ３００が形成される。そ
の後、グリーンタイヤ３００にスティッチング（ローラ
による圧延加工）を施して空気ポケットを除去し、内面
に一緒に圧力を加え、隣接する材料間をしっかり接着す
る。成形図６に示されるように、（“ポジティブクラウン”また
は“ネガティブクラウン”法によって作られた）グリー
ンタイヤ３００を硬化（加硫化）金型３５４に取付ける
と、タイヤが、一般に１０〜３０分間にわたって１２０
℃〜１８０℃の通常温度、一般には約１５０℃で加硫化
されるあいだ、タイヤ外面３５６を金型の内壁３５７に
対して密着状態に押し付けておくために、タイヤ空洞内
でブラダー３５５が膨張させられる。金型３５４内で
は、タイヤの未硬化ゴムが、最初は加熱下で軟化する
が、最終的には、金型から取り出して金型外部で冷却さ
せることができるほどに硬化する（重合により堅くな
る）。膨張したブラダー３５５は、プライ３１８を外側
方向に引き伸ばし（矢印３５８で示されているよう
に）、それによってプライ内で、ラジアルタイヤの場合
に平行かつビード間に横方向に延びるプライコードが
“完全なタイヤ”の場合にほぼ均一な張力を有するよう
にして、タイヤ３００が完全な均一特性を有していると
考えられるようにする。しかしながら、タイヤ３００が
完全に均一でない場合、いくつかの補強コード、特にサ
イドウォール部の長さまたは曲率が、異なる形状（曲
率）および／または異なる長さを有することになる。

【００４５】前述の成形工程中および硬化中、それまで
四角形だったビードの断面輪郭が、最終タイヤでそうで
あるように、ほぼ半円（平坦な上部と丸い底部）になる
こともある。成形プロセスの間、プライ３１８はビード
３３２のまわりを（矢印３５９で示されるように）すべ
ることができ、および／または、ビード３３２は、プラ
イ３１８および／またはビードフィラメント３３４のま
わりでゴムが“ロックアップ”（硬化により硬直）する
までは変形可能である。タイヤ作製工程における不均一性の原因タイヤの不均一性は、前記の背景技術の項に詳述したタ
イヤ作製工程における数多くの要因から生じる。簡単に
要約すると、不均一性は、１）ロール装着中の構成材の
変形、２）組立ドラムに対する構成材の不均一な装着、
３）第２段階の機械に対するタイヤ構成材の不均一な装
着、４）グリーンタイヤ内の構成材のずれ、５）グリー
ンタイヤの、金型内への不均一な取付け、６）プライの
つなぎ合わせ部、７）金型内でのプライの伸張と収縮、
および８）金型内でのグリーンタイヤの硬化のむら、に
よって引き起こされる。

【００４６】

【第１の実施形態】本発明は、寸法不均一性、すなわち
タイヤが静止しているときに測定できる不均一性、およ
び／または、動的不均一性、すなわちタイヤが回転して
いるときにのみ現れる不均一性、の発生を減少させるこ
とができる新奇な製造法およびタイヤの構造に関するも
のである。当該方法は、第２段階の機械で充気された後
で、金型への取付前または金型へ取付後であるが硬化温
度に加熱される前のグリーンタイヤに対して実施される
ものである。

【００４７】“完全な”タイヤでは、カーカスプライ内
の補強コードがほぼ均一な張力を有している。基本的に
は、この均一な張力は、タイヤのサイドウォールの中に
位置するカーカスプライの補強コードの断面に出て、タ
イヤのビードとタイヤのブレーカーとの間に及ぶ。例え
ば、本発明によるラジアルプライタイヤ４００の子午線
方向断面図を示す図７を参照すると、本発明のタイヤ４
００は、タイヤカーカス４１４、トレッド部４１０、お
よびトレッド部４１０とタイヤカーカス４１４との間の
ベルト構造４１２を有している。タイヤカーカス４１４
は、タイヤカーカス補強プライ４１８（すなわち、“カ
ーカスプライ”）、ビード４３２ａ、４３２ｂを有する
２つのビード部４３０ａ、４３０ｂ、およびトレッド部
４１０とビード部４３０ａ、４３０ｂとの間に全体に延
びているタイヤサイドウォール４２０ａ、４２０ｂを含
んでいる。

【００４８】カーカス補強プライ４１８は、ラジアルタ
イヤの場合は、平行でビード部４３０ａと４３０ｂとの
間を横方向に延びる複数のタイヤ補強コード４１９（詳
細には図示せず）を含んでいる。カーカス補強プライ４
１８は、中央部４１８ａと、ビード４３２ａ、４３２ｂ
およびアペックス４３８ａ、４３８ｂのそれぞれ１つの
周囲をそれぞれ包み、タイヤ４００のトレッド部４１０
に向かって（タイヤに対して）半径方向に戻るように延
びる２つの端部（「折返し」端部）４１８ｂと、を有し
ている。補強コード４１９は、ケブラー（Kevlar：登録
商標）、スチール、レーヨン、ナイロンを含む群から選
択される。

【００４９】タイヤ４００は、外見的には、バイアス、
バイアス／ベルテッド、およびラジアルタイヤなどの
“標準的な”市販のタイヤのように見えるが、カーカス
補強プライ４１８のプライ被覆材であるゴムマトリック
スが、後でさらに詳しく述べる、タイヤの加硫化すなわ
ち硬化前にタイヤカーカスの補強プライの１つまたは複
数の補強部材（コード）４１９の移動、すなわち向きか
えを選択的に許容または制限する特殊材料で構成されて
いる、という点で、全く異なるものである。例えば、特
殊材料は、その温度がその“たわみ”温度、３０℃〜１
９０℃、好ましくは１２０℃〜１９０℃を超えると、可
塑性（鍛造可能、流動可能、変形可能）となり、その温
度がたわみ温度を下回ると非可塑性となる熱可塑性材料
にすることができる。特殊材料のたわみ温度は、包囲し
ている未硬化ゴムを硬化させることなく自分が軟化で
き、使用時（駆動時）にはその軟化を逃れるように選択
される。適切な熱可塑性材料の重要な側面は、熱可塑性
材料が、周囲のゴム材料とともに同時硬化可能でありう
ることである。すなわち、同時硬化可能な材料は、たわ
み温度より高いときには、加硫ゴムとの境界面にて相互
に接着できるが、その容積以外の部分で熱可塑特性を示
すことである。また、特殊材料は、自動車またはトラッ
クのタイヤの過酷な条件下で機械的に動作可能でなくて
はならない。

【００５０】製造工程において、タイヤ４００は、タイ
ヤをオーブンに入れることなどによってタイヤ金型に挿
入する前に最初に加熱することができ、したがって、カ
ーカスプライ４１８は硬化工程が始まる前に既にたわみ
温度となっている。あるいは、タイヤは、同じ結果にな
るようにタイヤ金型内で最初にたわみ温度まで加熱する
こともできる。タイヤの他の部分が硬化温度に加熱され
る前にプライコード４１９のまわりの熱可塑性被覆をた
わみ温度に過熱することにより、タイヤが硬化し始める
ときに、プライコード４１９が、制限されることなく自
由に自己調整していられることを保証する。それによ
り、コード４１９は均一な張力をより確実に維持して、
仕上がりタイヤは寸法および動的均一性をより確実に有
するであろう。

【００５１】タイヤ４００がまだタイヤ金型（図示せ
ず）の中にある間、プライ被覆材が可塑性のままである
ので、カーカスプライ４１８内のコード４１９が拘束さ
れない状態であり続ける。これにより、コード４１９
は、タイヤ金型内での硬化工程の全体を通じて、周囲の
ゴムがロックアップされた後でさえも、自己調整可能で
あり、したがって、タイヤを金型から取り出したときに
均一な張力を有する傾向がある。従来技術では、タイヤ
構成材がタイヤ金型内で異なる速度で加硫化し、コード
のある箇所が他の箇所よりも前にロックアップされるた
め、これは不可能であった。

【００５２】

【第２の実施形態】図８に、図７のビード部４３０ａと
同一のビード部５３０ａの断面図を示す。ビード部５３
０ｂ（図示せず）の構造は、ビード部５３０ａ（４３０
ａと同等）のものと同一であることを理解されたい。ビ
ード部５３０ａは、ゴムマトリックス５３６内のスチー
ルフィラメント５３４（４３４と同等）の環状の束から
構成されているビード５３２ａ（４３２ａと同等）を含
んでいる。カーカスプライ５１８（４１８と同等）がビ
ード５３２ａのまわりを包み、プライ内側部５１８ａ
（４１８ａと同等）とプライ折返し部５１８ｂ（４１８
ａと同等）とを形成している。カーカスプライ５１８
は、カーカスプライ４１８と同一、すなわち、カーカス
プライコードが、タイヤの加硫化すなわち硬化前にタイ
ヤカーカスの補強プライの１つまたは複数の補強部材
（コード）５１９の移動または向きかえを選択的に許容
または制限する熱可塑性材料から形成されることが好ま
しいが、カーカスプライを従来の硬化性ゴムから製作す
ることも本発明の当該実施形態の範囲内である。アペッ
クス５３８は、ビード５３２ａ、プライ内側部５１８
ａ、およびプライ折返し部５１８ｂに囲まれている。

【００５３】図８に示されているように、タイヤ５００
は、ビード５３２ａとプライ５１８との間のビード５３
２ａの横断面外周のまわり（“まわり”は、必ずしもビ
ード全周のまわりを意味するものではなく、場合によっ
ては、図示のようにその外周の一部のまわりを意味す
る）に配置される環状の熱可塑性層５４０を有する環状
のビード部５３０ａを特徴としている。図示のように、
熱可塑性層５４０は、アペックスの片側または両側の上
方に（全体または一部が）延びことができ、アペックス
を越えることさえできることが好ましい。

【００５４】製造工程において、タイヤ５００は、タイ
ヤをオーブンに入れることなどによってタイヤ金型に挿
入する前に最初に加熱することもでき、したがって、熱
可塑性層５４０とカーカスプライ５１８は（特殊な熱可
塑性材料で構成されていれば）既にたわみ温度となって
いるのでプライ被覆材料は可塑性を残している。あるい
は、誘導加熱などによって、ビード部５３０ａ、５３０
ｂだけを最初に加熱する。さらに、タイヤ５００をタイ
ヤ金型内でたわみ温度まで予熱することによって同じ結
果を得ることもできる。タイヤの他の部分が硬化温度に
達する前に熱可塑性層５４０をたわみ温度に予熱するこ
とにより、ゴムの他の部分が硬化しはじめて、次に“ロ
ックアップ”するのに伴って、ビード部５３０ａにおけ
るカーカスプライの自己調整機能が増大する。すなわ
ち、熱可塑性層５４０により、ビード部５３０ｂが高温
のときにプライ５１８は（矢印５５９で示されているよ
うに）ビード５３２ａのまわりをすべったり、ビード５
３２ａに対して移動することができ、それにより、コー
ド５１９は均一な張力をより確実に維持して、仕上がっ
たタイヤは寸法および動的均一性をより確実に有するで
あろう。さらに、カーカスプライが特殊な熱可塑性材料
のものであれば、周囲のゴムがロックアップした後であ
っても、コード５１９は拘束されずに自由に自己調整を
していられる。したがって、コード５１９は、従来のタ
イヤ（図１（Ａ）の１００）よりも、より確実に均一な
張力を維持しそうであるので、仕上がったタイヤは、寸
法および動的均一性をより確実に有するであろうし、ま
た、均一性の補正を必要とすることがより少ないであろ
う。

【００５５】

【第３の実施形態】図９に、インナーライナ６１６、カ
ーカスプライ６１８、およびビード６３２ａを有するビ
ード部６３０ａを示す。熱可塑性層６５０（５５０に対
応）は、ビード６３２ａの外周とアペックス６３８の少
なくとも一部分とのまわりを（接触した状態で）包んで
いる。図８の第２の実施形態のように、熱可塑性層６５
０は、ビード部６３０ｂが高温のときにプライ６１８を
（矢印６５９で示すように）ビード６３２ａのまわりで
すべらせて、均一なプライコード張力を達成することが
できる。これの有益な効果は、第１の実施形態のように
熱可塑性材料の被覆を有するカーカスプライ６１８によ
って強化できる。

【００５６】

【第４の実施形態】図１０に、環状に埋め込まれたビー
ド７３２ａと、プライコード７１９を有するカーカス７
１８（５１８と同等）と、を有するビード部７３０ａを
示す。環状の熱可塑性層７６０は、ビード７３２ａとプ
ライ７１８との間に、ビード７３２ａの片側にのみ沿っ
て配置され、ビード７３２ａからカーカスプライ７１８
の部分を隆起するように離すスペーサとして機能する。
熱可塑性層７６０は、より多く張力がかかっているプラ
イコード７１９（または、より多く張力がかかっている
プライ７１８の部分）が熱可塑性層７６０を押しつぶし
て薄くすることができるようにすることによって、不均
一なプライ張力を緩和し、それによってより多く張力が
かかっているプライコード７１９が真直ぐになって応力
を緩和できるようにする。熱可塑性層７６０が（より多
く張力がかかっているプライコードによって押しつぶさ
れることによって）薄くなると、動かされた熱可塑性材
料が周方向隣接部に移動し、そこではプライコード７１
９が受ける張力が少なくなり、また、より少なく張力が
かかっていたコードが隆起させられてその張力を増す。
簡単に言うと、熱可塑性層７６０は、より多く張力がか
かっているプライコード７１０の張力を減少させるとと
もに、より少なく張力がかかっているプライコードの張
力を増加させる。

【００５７】

【第５の実施形態】図１１に、環状に埋め込まれたビー
ド８３２ａとプライコード８１９を有するカーカス８１
８とを有するビード部８３０ａを示す。ビード８３２ａ
は、ゴムマトリックス８３６に埋め込まれたスチールフ
ィラメント８３４から成る。前述のような特殊な熱可塑
性材料８３６が、ビード８３２ａのゴムマトリックス８
３６を形成している。先のいくつかの実施例のように、
ビードは、グリーンタイヤをタイヤ金型に装着する前に
加熱することもできるし、金型内部にあって、硬化温度
に達する前に加熱することもできる。熱可塑性ゴムマト
リックス８３６は、ビード８３２ａをわずかに変形させ
ることができ、したがって、プライコード８１９は自分
自身で（矢印８５９で示されるように）移動、又は向き
を変えて、より均一な張力を達成し、それにより、結果
として得られた硬化タイヤに要求される均一性補正がよ
り少なくなるようである。

【００５８】

【作業手順】熱可塑性材料の組み込みタイヤ組立工程で熱可塑性層をビード部に組み込む種々
の方法がある。

【００５９】グリーンカーカスを組み立てる“ポジティ
ブクラウン”法（図２（Ａ）〜２（Ｄ）および図３
（Ａ）〜３（Ｄ）を用いて上述した）では、図２（Ｃ）
の事前組立てされたビード２３２とアペックス２３８
が、ビード２３２とアペックス２３８の少なくとも一部
のまわりに事前組立てされた熱可塑性層を有している。
すなわち、図２（Ｃ）が、事前組立てされたビード９３
２（５３２と同等）およびアペックス９３８（５３８と
同等）のまわりに熱可塑性層９４０が事前組立てされて
いる図１２と置き換えられる。その他のタイヤ組立て段
階（図２（Ｄ）および図３（Ａ）〜３（Ｄ）に記載）
は、前述と同じである。そして、このようにして得られ
た硬化後タイヤは、図８のビード部５３０ａのようなビ
ード部を有している。

【００６０】グリーンカーカスを組み立てる“ネガティ
ブクラウン”法（図４（Ａ）〜４（Ｄ）、図５（Ａ）〜
５（Ｃ）、図６を用いて上述）では、プライがドラムの
まわりを包んだ後で、ビードが所定の位置にすべり込む
前に、熱可塑性層の扁平なストリップがビードのすぐ下
のプライの上に横たえられる。換言すると、図４（Ａ）
が、組立ドラム１００１上のプライ１０１８の上に横た
わる熱可塑性層１０４０（５４０と同等）の扁平なスト
リップの上にビード１０３２（５３２と同等）が配置さ
れている図１３と置き換えられる。その他のタイヤ組立
て段階（図４（Ａ）〜４（Ｄ）、図５（Ａ）〜図５
（Ｃ）、図６に記載）は、前述と同じである。このよう
にして得られた硬化後タイヤは、図８のビード部５３０
ａのようなビード部を有している。熱可塑性材料を含むビードの予熱第２、第３、第４、および第５の実施形態のビード部を
加熱する手順において、タイヤ金型にまもなく挿入する
グリーンタイヤを取り付けるための予備硬化均一性装置
を示す図１４に記載されているように、熱可塑性材料
（ビード内でも、および／又はビード部の中のビードに
隣接するものでも）を予備硬化均一性装置１１７０によ
って（グリーンタイヤを金型に挿入する前に）予熱する
ことができる。説明を分かりやすくするために、装置の
関連部分だけを示してある。装置１１７０は、２つのリ
ム取付用組部品１１７２ａと１１７２ｂとを有する“割
りリム”１１７２を含んでいる。リム取付用組部品１１
７２ａと１１７２ｂは実質的に全く同じもので、截頭円
錐状のタイヤ挿入部１１７４ａ、１１７４ｂをそれぞれ
含み、また、挿入部の外側に面する側に配置された支持
ベース１１７６ａ、１１７６ｂをそれぞれ含んでいる。
截頭円錐状の挿入部１１７４ａ、１１７４ｂおよび支持
ベース１１７６ａ、１１７６ｂの交差部近くに設けられ
た円筒状のビードシート１１７８ａ、１１７８ｂは、タ
イヤ１１００（タイヤ４００と同等）のビード部１１３
０ａ、１１３０ｂ（４３０ａ、４３０ｂと同等）の截頭
円錐状の挿入部の壁と組合わさってシートを形成するよ
うになっている。また、一対の円筒状の誘導コイル１１
８０ａ、１１８０ｂを、それぞれ支持ベース１１７６
ａ、１１７８ｂの中の、それぞれ円筒状のビードシート
１１７８ａ、１１７８ｂの近くに配置することが好まし
い。コイル１１８０ａ、１１８０ｂは、タイヤ１１００
が装置１１７０に取り付けられたときに、交流電流を供
給されて、それぞれビード１１３２ａ、１１３２ｂを誘
導加熱する。ビード１１３２ａ、１１３２ｂからの熱
は、ビードを囲む材料を伝導加熱する。ゴムは不良熱伝
導体であるので、熱はビード部１１３０ａ、１１３０ｂ
内に比較的局限化され、側壁１１２０ａ、１１２０ｂに
は及ばない。誘導コイル１１８０ａ、１１８０ｂは、円
筒状のビードシート１１７８ａ、１１７８ｂの下の支持
ベース１１７６ａ、１１７６ｂの中に図示されている
が、必要に応じてビード１１３２ａ、１１３２ｂを加熱
できる限り、誘導コイル１１８０ａ、１１８０ｂをリム
取付用組部品１１７２ａと１１７２ｂの中の任意の望ま
しい位置に配置することも本発明の範囲内である。誘導
コイル１１８０ａ、１１８０ｂによって生成される誘導
電磁界を妨害しないように、リム取付用組部品１１７２
ａと１１７２ｂは、プラスチックなどの非導電性の材料
で構成される。必要に応じて熱せられた空気を、空気源
に連結されている空気吸込路１１８２などの割りリム１
１７２を通じて、タイヤ１１００の空洞に供給できるこ
とも理解される。

【００６１】作業において、グリーンタイヤ１１００
は、タイヤ金型に装着される前に、ベルトコンベヤ（図
示せず）などの従来の手段によって装置１１７０に搬送
される。タイヤは、最初は軸線方向に互いに離して配置
されているリム取付用組部品１１７２ａと１１７２ｂの
あいだに配置できる。次に、２つのリム取付用組部品１
１７２ａと１１７２ｂが、油圧アクチュエーター（図示
せず）などの従来の手段によって、下側リム取付用組部
品１１７２ｂが下側ビード部１１３０ｂと軸線方向に係
合し、上側リム取付用組部品１１７２ａが上側ビード部
１１３０ａと軸線方向に係合するように、互いに向かっ
て移動させられる。要望されれば、タイヤ１１００を空
気でわずかに膨らませて、ビード部１１３０ａと１１３
０ｂをリム取付用組部品１１７２ａと１１７２ｂに対し
て押し付けることもできる。

【００６２】次に、ビード１１３２ａ、１１３２ｂは、
交流電流を通電される誘導コイル１１８０ａ、１１８０
ｂによって加熱され、それぞれビード１１３２ａ、１１
３２ｂを誘導加熱する。ビード１１３２ａ、１１３２ｂ
は、その後、ビードを囲む材料を、先述のように、その
中またはまわりに組み込まれている特殊材料のたわみ温
度まで伝導加熱する温度にまで加熱される。未加硫のタ
イヤに、金型内のタイヤが加硫化する直前の加硫温度未
満まで熱を加えることは、タイヤが金型に入る前でさ
え、隣接する熱可塑性層を軟化させてプライをすべら
せ、局部的な、すなわち不均一なコード応力を緩和でき
るようにすることに役立つ。ゴムは不良熱伝導体である
ので、熱はビード部の内部に比較的局限化される。同様
の結果を得るために、グリーンタイヤは、圧力をかける
前にタイヤ金型内で短時間加熱してもよい。熱可塑性材料本発明で使用する熱可塑性材料は、硫黄加硫性（すなわ
ち、ジエン系）、または半硫黄加硫性（限られた数の硫
黄加硫性部位）、または非硫黄加硫性の熱可塑性材料で
あれば、どれでもよい。２つ以上の異なる熱可塑性材料
は、混合してもよいし、同一タイヤ領域内で互いに他方
の中に配置したり、他方の近傍に配置してもよい。ま
た、２つ以上の異なる熱可塑性材料をタイヤの異なる領
域に使用してもよい。たわみ温度は３０℃〜１９０℃、
好ましくは１２１℃〜１９０℃とする。

【００６３】本発明と組み合わせて使用する硫黄加硫性
の熱可塑性材料は、その内容全体を参考として本願明細
書中に引用する米国特許第５，０５８，６４７号に記載
されている、シンジオタクチック１，２立体配置の単量
体単位が通常に６５％を越えるシンジオタクチック１，
２−ポリブタジエン（ＳＰＢＤ）である。関連参考文献
は、その内容全体を参考として本願明細書中に引用する
米国特許第４，７９０，３６５号である。本発明と組み
合わせて使用する別の硫黄加硫性の熱可塑性材料は、ト
ランス−ポリオクテナマである。これらのエラストマー
は、単独で使用することもできるし、別のジエン系のエ
ラストマーおよび／または後述の樹脂との混合物として
使用することもできる。

【００６４】半硫黄加硫性樹脂は、Ａがポリスチレン、
ポリ（アルファメチルスチレン）、またはポリ（ｔ−ブ
チルスチレン）のブロックを表し、Ｂがポリイソプレン
またはポリブタジエンのブロックを表す場合に、ＡＢお
よびＡＢＡブロック共重合体であってもよい。そのよう
なブロック共重合体は、例えば、その内容全体を参考と
して本願明細書に引用する米国特許第５，７５６，５
８９号に記載されている、ＳＢＳまたはＳＩSブロック
共重合体であってもよい。半硫黄加硫性樹脂は、エラス
トマー中５〜９５ｐｈｒ、好ましくはエラストマー中１
０〜４０ｐｈｒといった硫黄硬化性ジエン系エラストマ
ーとの混合物中に一般に使用される。

【００６５】本発明と組み合わせて使用する非硬化性樹
脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなど
のα‐オレフィン類、α−オレフィン類と、１−ヘキセ
ンおよび１オクテンといった他の少量のモノオレフィン
類との共重合体であってもよい。別の非硬化性樹脂は、
炭化水素、フェノール／アセチレン、樹脂から誘導され
るロジンなどであってもよい。そのような樹脂について
は、その内容全体を参考として本願明細書に引用する米
国特許第５，９０１，８６３号に説明されている。例え
ば５〜２５ｐｈｒ量の共役ジエン系の硫黄硬化性エラス
トマーの混合物中の配合物として非硬化性樹脂を使用す
ることもできる。

【００６６】以上、本発明を、限定的なものとしてでな
く、例示的なものとして見なされように記載および説明
してきたが、好適実施形態だけを記載および説明してき
たのであり、本発明の範囲内の変更および修正が保護さ
れることが望ましいことが分かるであろう。本発明がも
っとも密接に関係する技術分野の当業者には、前述の技
術に対する数多くの他の“変更形態”が想起されるだろ
うが、そのような変更形態は、本願明細書に開示されて
いる本発明の範囲を越えるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図（Ａ）は従来技術のラジアルプライタイヤの
子午線方向の断面図である。図（Ｂ）は、図（Ａ）の
タイヤのビード部の子午線方向の断面図である。

【図２】図（Ａ）乃至図（Ｄ）は、タイヤ構成材の追加
していくときの、タイヤ組立ドラムの部分断面を示す、
グリーンカーカスを組み立てる従来技術の“ポジティブ
クラウン”法の各段階を概略的に示す図である。

【図３】図（Ａ）乃至図（Ｄ）は、図２に続く、タイヤ
構成材の追加に伴うタイヤ組立ドラムの部分断面を示
す、グリーンカーカスを組み立てる従来技術の“ポジテ
ィブクラウン”法の各段階を概略的に示す図である。

【図４】図（Ａ）乃至図（Ｄ）は、タイヤ構成材の追加
していくときのタイヤ組立ドラムの部分断面を示す、グ
リーンカーカスを組み立てる従来技術の“ネガティブク
ラウン”法の各段階を概略的に示す図である。

【図５】図（Ａ）乃至図（Ｃ）は、図４に続く、タイヤ
構成材の追加に伴うタイヤ組立ドラムの部分断面を示
す、グリーンカーカスを組み立てる従来技術の“ネガテ
ィブクラウン”法の各段階を概略的に示す図である。

【図６】硬化用金型内にある本発明のタイヤの概略断面
図である。

【図７】本発明の第１の実施形態によるラジアルプライ
タイヤの子午線方向の断面図である。

【図８】本発明の第２の実施形態によるタイヤのビード
部の子午線方向の断面図である。

【図９】本発明の第３の実施形態によるタイヤのビード
部の子午線方向の断面図である。

【図１０】本発明の第４の実施形態によるタイヤのビー
ド部の子午線方向の断面図である。

【図１１】本発明の第５の実施形態によるタイヤのビー
ド部の子午線方向の断面図である。

【図１２】本発明による、グリーンカーカスを組み立て
る“ポジティブクラウン”法の段階のうちの１つを概略
的に示す図である。

【図１３】本発明による、グリーンカーカスを組み立て
る“ネガティブクラウン”法の段階のうちの１つを概略
的に示す図である。

【図１４】本発明による予備硬化均一性装置の図であ
る。

【符号の説明】

３５４タイヤ金型４００タイヤ４１８カーカスプライ４１９補強コード４３０ａビード部４３０ｂビード部４３２ａビード４３２ｂビード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｋ 101:12 Ｂ２９Ｋ 101:12 Ｂ２９Ｌ 30:00 Ｂ２９Ｌ 30:00 (71)出願人 590002976 1144 ＥａｓｔＭａｒｋｅｔＳｔｒｅｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者ポールハリーサンドストロンアメリカ合衆国 44276 オハイオ州タルマッジミルトンドライブ 96 Ｆターム(参考） 4F202 AA45 AH20 CA21 CN01 CY11 4F203 AA45 AH20 DA11 DB01 DC01 4F212 AA45 AH20 VA02 VA14 VL26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】間隔をあけて配置された一対のビード
（４３２ａ、４３２ｂ）と、前記ビード間に延び、ゴム
マトリックス（８３６）に埋め込まれた補強コード（４
１９）から成る少なくとも１つのカーカスプライ（４１
８）とを有する、改良されたタイヤ均一性を備える空気
入りタイヤ（４００）を製造する方法において、ａ）前記ゴムマトリックスを、タイヤの他の材料または
構成材に対して１つまたは複数の補強コードの向きかえ
をそれぞれ許容または制限するために可塑性にしたり非
可塑性したりすることができるマトリックス材料から形
成する段階と、ｂ）前記タイヤが硬化し始める前に、前記１つまたは複
数の補強コードが制限されることなく自由に自分自身で
向きを変えられるように前記マトリックス材料を可塑性
にする段階と、ｃ）前記補強コードが均一な張力を維持または達成する
ように、タイヤ金型（３５４）内における硬化中、前記
補強コードが制限されることなく自由に自分自身で向き
を変えられる状態でいるように、前記マトリックス材料
が可塑性である間に前記タイヤを前記タイヤ金型内で硬
化させる段階と、を特徴とする方法。
【請求項２】前記マトリックス材料を、たわみ温度を
有する熱可塑性材料となるように選択する段階をさらに
有し、前記マトリックス材料を可塑性にする段階が、前記マト
リックス材料を前記たわみ温度を上回る温度まで加熱す
る段階を含み、前記マトリックス材料を非可塑性にする段階が、前記マ
トリックス材料を前記たわみ温度を下回る温度まで冷却
する段階を含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】１つまたは複数のタイヤ均一特性を向上
させるために、ビード部（４３０ａ、４３０ｂ）に間隔
をあけて配置された一対のビード（４３２ａ、４３２
ｂ）と、前記ビード間に延びる補強コード（４３９）を
有する少なくとも１つのカーカスプライ（４１８）とを
有する空気入りタイヤ（４００）を製造する方法におい
て、ａ）前記ビード部の少なくとも一部分を、前記タイヤが
少なくとも部分的に加硫化される前に前記タイヤの他の
補強コードまたは構成材に対して１つまたは複数の補強
コードの向きかえをそれぞれ許容または制限するために
可塑性にしたり非可塑性したりすることができる材料か
ら形成する段階と、ｂ）前記タイヤが硬化し始める前に、前記１つまたは複
数の補強コードが自分自身で向きを変えられるように前
記マトリックス材を可塑性にする段階とｃ）タイヤ金型内（３５４）での硬化中に前記１つまた
は複数の補強コードが自分自身で向きを変えることがで
き、それにより前記補強コードが均一な張力を維持また
は得られるように、前記マトリックス材が可塑性である
ときに前記タイヤ金型内で前記タイヤを硬化させる段階
と、を特徴とする方法。