JP2004034613A

JP2004034613A - 空気入りラジアルタイヤの製造方法及びその方法により製造された空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2004034613A
Application number: JP2002197607A
Authority: JP
Inventors: Keita Rachi; 良知　啓太
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】ベルト層の耐エッジセパレーション性を改善することが可能な空気入りラジアルタイヤの製造方法及びその方法により製造した空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】従来よりも周長を短くかつ幅広にし、未加硫のゴム層Ｇ’内に配列したスチールコードＳのタイヤ周方向に対する傾斜角度θを大きくした幅広ベルト材ａ，ｂを成形ドラム１３上に巻き付けた後、成形ドラム１３を拡径して幅広ベルト材ａ，ｂを膨径し、従来の円筒状に成形したベルト材７Ａ’，７Ｂ’に成形する。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りラジアルタイヤの製造方法及びその方法により製造された空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、ベルト層の耐エッジセパレーション性を向上するようにした空気入りラジアルタイヤの製造方法及びその方法により製造された空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来技術】
空気入りラジアルタイヤは、タイヤ周方向に傾斜したスチールコードをタイヤ周方向に沿って所定の間隔でゴム層内に配置したベルト層をトレッド部に有している。このようなベルト層には、一般に、引き揃えた多数のスチールコードを未加硫ゴムでゴム引きした帯状ベルト材を幅方向にバイアスカットし、そのカット面を幅方向にしたベルト材が使用されているので、ベルト層の幅方向両端にバイアスカットしたスチールコードの切断端が露出した構成になる。
【０００３】
そのため、高い荷重が加わった時や高速走行時に、ベルト層端部のエッジからセパレーションが発生し易く、ベルト耐久性低下の原因になっていた。
【０００４】
そこで、従来、上記対策として、ベルト層を構成する材料や構造を中心として様々な改良の提案がなされているが、それらを組み合わせたとしても充分に満足できるレベルまで達したとは言えず、新たな技術の提案が望まれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ベルト層の耐エッジセパレーション性を改善することが可能な空気入りラジアルタイヤの製造方法及びその方法により製造された空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００６】
【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ラジアルタイヤの製造方法は、タイヤ周方向に傾斜したスチールコードをタイヤ周方向に沿って所定の間隔で未加硫のゴム層内に配置したベルト材を成形ドラム上に巻き付けて円筒状に成形し、該円筒状のベルト材の外周側に未加硫のトレッドゴム材を巻付けてベルト・トレッドゴム成形体を成形するようにした空気入りラジアルタイヤの製造方法において、前記ベルト材の周長より短く幅広にし、かつ未加硫のゴム層内に配置したスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度を前記スチールコードの傾斜角度より大きくした幅広ベルト材を、縮径した前記成形ドラム上に巻き付けた後、該成形ドラムの拡径により前記幅広ベルト材を膨径して前記円筒状のベルト材に成形することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の空気入りラジアルタイヤは、上記方法により製造されることを特徴とする。
【０００８】
上述した本発明の構成によれば、ベルト層のエッジセパレーションの起点となり易いスチールコード切断端面の鋭角側端を従来よりもベルト層内に位置させることができるので、エッジセパレーションの発生を抑えることができる一方、隣接するスチールコードの切断端間の距離を従来より長くすることができるので、エッジセパレーションを隣のスチールコードの切断端に伝播させ難くすることができる。従って、ベルト層の耐エッジセパレーション性を向上することが可能になる。
【０００９】
【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。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１０】
図１は、本発明の方法により製造された空気入りラジアル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、ＣＬはタイヤセンターラインである。
【００１１】
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４ａがビード部３に埋設されたビ−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。トレッド部１のカーカス層４外周側にはベルト層７が配置されている。ベルト層７の外周側にはトレッドゴム層８が設けられ、カーカス層４の内周側にはインナーライナー層９が配設されている。
【００１２】
上記ベルト層７は２層のベルト層７Ａ，７Ｂからなり、各ベルト層７Ａ，７Ｂはタイヤ周方向に傾斜したスチールコードＳをタイヤ周方向に沿って所定の間隔でゴム層Ｇ内に配置した構成になっている。ベルト層７Ａ，７Ｂは、タイヤ周方向に対する向きを逆向きにしたスチールコードＳを交差するようにして積層してある。
【００１３】
図２に示すように、ベルト層７Ａのバイアス（斜め）カットされているスチールコードＳの切断端面Ｓ１は、タイヤ周方向Ｔに対して傾斜すると共にタイヤ幅方向端面７Ａ１から鋭角側端Ｓ１ａがベルト層７Ａ内に従来よりも大きく没入しており、またその没入により隣接するスチールコードＳの切断端面Ｓ１の鋭角側端Ｓ１ａと鈍角側端Ｓ１ｂとの直線距離Ｌを従来より長くしている。図示せぬが、ベルト層７ＢのスチールコードＳの切断端面もベルト層７Ａと同様であり、タイヤ幅方向端面７Ｂ１から鋭角側端がベルト層７Ｂ内に従来よりも大きく没入している。
【００１４】
図中１０は、サイドウォール部２からビード部３にわたって延在するサイドゴム層である。
【００１５】
以下、本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法を図３，４を参照しながら説明する。
【００１６】
図３に示すように、従来と同様にして、一方の成形ドラム１１上に未加硫の材料からなるインナーライナー材９’（未加硫のインナーライナー層９）、カーカス材４’（未加硫のカーカス層４）、ビードコア５、ビードフィラー材６’（未加硫のビードフィラー６）、サイドゴム材１０’（未加硫のサイドゴム層１０）を順次セットして円筒状のケーシング１２を成形する。
【００１７】
他方、図４（ａ）に示すように、従来使用されるベルト材より周長が短く幅広にした幅広ベルト材ａ，ｂ（未加硫のベルト層７Ａ，７Ｂ）を成形ドラム１３上に順次端部を接合するようにして円筒状に巻き付ける。ここで使用する成形ドラム１３は、従来より縮径した状態にあり、タイヤ周方向に沿って所定の間隔で未加硫のゴム層Ｇ’内に配置した幅広ベルト材ａ，ｂのスチールコードＳは、タイヤ周方向に対する傾斜角度θを従来より大きくしている。
【００１８】
幅広ベルト材ａ，ｂを巻き付けた後、図４（ｂ）に示すように、成形ドラム１３を拡径して幅広ベルト材ａ，ｂを膨径させ、従来の製造方法において成形ドラム上に巻き付けて成形したものと略同じ径と幅になる円筒状のベルト材７Ａ’，７Ｂ’に成形する。
【００１９】
これ（ベルト材のスチールコードの角度変化）により、幅広ベルト材ａの幅方向端面ａ１　と面一になっていたスチールコードＳの切断端面Ｓ１が、図４（ｃ）に示すように、膨径したベルト材７Ａ’の幅方向端面７Ａ’１　から鋭角側端Ｓ１ａ側がゴム層Ｇ’内に没入する。図示せぬが、幅広ベルト材ｂの幅方向端面ｂ１　と面一になっていたスチールコードＳの切断端面も、同様にして、膨径したベルト材７Ｂ’の幅方向端面７Ｂ’１　から鋭角側端側がゴム層Ｇ’内に没入する。
【００２０】
ベルト材膨径後、図４（ｄ）に示すように、従来と同様にして、円筒状のベルト材７Ａ’，７Ｂ’の外周側に未加硫のトレッドゴム材８’（未加硫のトレッドゴム層８）を巻き付けて円筒状のベルト・トレッドゴム成形体１４を成形する。
【００２１】
以下、従来と同様の方法で、ケーシング１２を拡張用ドラムに移載し、続いて拡張用ドラム外周側にベルト・トレッドゴム成形体１４を配置した後、拡張用ドラムによりケーシング１２をインフレートしてベルト・トレッドゴム成形体１４の内周側に圧着し、グリーンタイヤを得る。
【００２２】
次いで、グリーンタイヤを加硫する。この加硫工程では、グリーンタイヤが金型にセットされると、内圧を付与されたブラダーが膨張して内側からグリーンタイヤをインフレートさせ、金型内面に押し当てる。このインフレート時にベルト材７Ａ’，７Ｂ’が拡径し、スチールコードＳの切断端面Ｓ１は、鋭角側端Ｓ１ａの没入量を更に大きくしてゴム層Ｇ’内に没入し、図２に示す状態となる。
【００２３】
所定時間加熱した後、金型から加硫されたタイヤを取り出すことで、上述した図１の空気入りタイヤを得る。
【００２４】
上述した本発明によれば、従来のベルト材より周長を短くかつ幅広にし、またスチールコードＳの傾斜角度θを大きくした幅広ベルト材ａ，ｂを使用し、それを縮径した成形ドラム１３上に円筒状に巻き付けた後、膨径して従来の円筒状のベルト材７Ａ’，７Ｂ’に成形するようにしたので、ベルト材のバイアス（斜め）カットされているスチールコードＳの切断端面Ｓ１の鋭角側端Ｓ１ａを、加硫後において、ベルト層７Ａ，７Ｂのタイヤ幅方向端面７Ａ１，７Ｂ１からベルト層内に従来よりも大きく没入させ、かつ隣接するスチールコードＳの切断端面Ｓ１の鋭角側端Ｓ１ａと鈍角側端Ｓ１ｂとの直線距離Ｌを従来より長くすることができる。
【００２５】
図５に従来の方法（インフレート時のみベルト材を拡径）により製造されたタイヤのベルト層２０の状態を示す。２０Ａはタイヤ幅方向端面、Ｌ’は隣接するスチールコードＳの切断端面Ｓ１の鋭角側端Ｓ１ａと鈍角側端Ｓ１ｂとの直線距離であり、本発明よりも鋭角側端Ｓ１ａがベルト層２０内に浅く没入している。
【００２６】
ベルト層７Ａ，７Ｂにおけるエッジセパレーションは、一般に、スチールコードＳの鋭角側端Ｓ１ａからゴム剥離が生じ、それが切断端面Ｓ１全体に広がり、続いて隣接するスチールコードＳの鋭角側端Ｓ１ａに伝播し、それが順次全体的に広がって切断端部でのゴム剥離が生じたところでタイヤ故障を招くが、本発明では、エッジセパレーションの起点となり易い鋭角側端Ｓ１ａをベルト層内に従来よりも大きく没入させるので、エッジセパレーションの発生を抑制することができ、しかも隣接するスチールコードＳの切断端間の直線距離Ｌを従来より大きくするため、エッジセパレーションが隣のスチールコードＳの切断端に広がり難くなる。従って、ベルト層７Ａ，７Ｂの耐エッジセパレーション性を改善することができる。
【００２７】
本発明において、加硫後のタイヤにおけるベルト材７Ａ’，７Ｂ’の半径をＤ_ｙ、成形ドラム１３上に円筒状に巻き付けられた幅広ベルト材ａ，ｂの半径をＤ_０とすると、下記式で表されるリフト率Ａ１が６〜１２％の範囲となるようにベルト材を拡径するのがよい。なお、半径Ｄ_ｙは、図１の空気入りラジアルタイヤのセンターラインＣＬにおける位置で測定するものとする。また、半径Ｄ_ｙ，Ｄ_０はベルト材の外周面で測る外径である。
【００２８】
Ａ１＝（Ｄ_ｙ−Ｄ_０）／Ｄ_０×１００
リフト率Ａ１が６％より小さいと、ベルト層７Ａ，７Ｂの耐エッジセパレーション性を効果的に改善することが難しくなる。逆に１２％より大きいと、ベルト材の拡縮が過大となり、製造そのものが困難となりうる。
【００２９】
幅広ベルト材ａ，ｂを拡径したインフレート前の円筒状のベルト材７Ａ’，７Ｂ’の半径をＤ_ｘとすると、そのベルト材７Ａ’，７Ｂ’の幅広ベルト材ａ，ｂ　に対する下記式で表されるリフト率Ａ２は、４％以上にするのがよい。
【００３０】
Ａ２＝（Ｄ_ｘ−Ｄ_０）／Ｄ_０×１００
リフト率Ａ２が４％より小さいと、リフト率Ａ１を上記上限値に設定した際に、グリーンタイヤをインフレートする割合が大きくなりすぎて、タイヤのユニフォミティに悪影響を及ぼす。
【００３１】
ベルト層７Ａ，７Ｂを形成する幅広ベルト材ａ，ｂ時におけるスチールコードＳのタイヤ周方向に対する傾斜角度θとしては、２５〜４５°にするのがよい。この傾斜角度θがこの範囲を外れると、上述したリフト率で拡径した際に、空気入りタイヤのベルト層７Ａ，７Ｂとして要求されるスチールコードＳのタイヤ周方向に対する傾斜角度を得ることが難しくなる。
【００３２】
本発明は、上記実施形態では、２層のベルト層７Ａ，７Ｂを設けた例を示したが、３層以上複数層のベルト層を設けた空気入りラジアルタイヤにも好適に用いることができる。
【００３３】
【実施例】
タイヤサイズを２９５／８０Ｒ２２．５で共通にし、上述した本発明の方法と従来の方法により、図１に示す構成の試験タイヤをそれぞれ作製した。
【００３４】
本発明の方法におけるリフト率Ａ１は９％、リフト率Ａ２は６％であり、従来の方法では、加硫工程のインフレート時にのみベルト材を拡径し、そのリフト率は３％である。
【００３５】
これら各試験タイヤを以下に示す試験方法により、ベルト層の耐エッジセパレーション性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
耐エッジセパレーション性
各試験タイヤをリムサイズ２２．５×８．２５のリムに装着し、空気圧を８５０ｋＰａにしてドラム試験機に取り付け、荷重４１．７ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件下で直径１７０７ｍｍの回転ドラム上を走行させ、タイヤが故障するまでの走行距離を測定し、その結果を従来タイヤを１００とする指数で評価した。この値が大きいほど耐エッジセパレーション性が優れている。
【００３６】
【表１】

表１から、本発明の製造方法は、耐エッジセパレーション性を改善できることがわかる。
【００３７】
【発明の効果】
上述したように本発明は、周長を短くかつ幅広にし、また未加硫のゴム層内に配置したスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度を従来より大きくした幅広ベルト材を使用し、この幅広ベルト材を膨径して円筒状のベルト材に成形するので、製造されたタイヤにおいて、エッジセパレーションの起点になり易いベルト層のスチールコードの切断端面の鋭角側端をベルト層内に従来よりも深く没入させ、かつ隣接するスチールコードの切断端間の距離を従来より長くすることができるため、ベルト層の耐エッジセパレーション性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。
【図２】図１のベルト層の要部を示す説明図である。
【図３】本発明の空気入りタイヤの製造方法において、ケーシングを成形する工程を示す要部断面図である。
【図４】本発明の空気入りタイヤの製造方法において、ベルト・トレッドゴム成形体を成形する工程を示し、（ａ）は幅広ベルト材を成形ドラムに巻き付けた状態を示す説明図、（ｂ）は円筒状に巻き付けた（ａ）の幅広ベルト材を拡径した状態を示す説明図、（ｃ）は（ｂ）の拡径したベルト材の要部を示す説明図、（ｄ）は（ｂ）の拡径したベルト材にトレッドゴム材を巻き付ける工程を示す説明図である。
【図５】従来の空気入りタイヤにおけるベルト層の要部を示す説明図である。
【符号の説明】
１　トレッド部　　　　　　　　　　２　サイドウォール部
３　ビ−ド部　　　　　　　　　　　４　カ−カス層
７，７Ａ，７Ｂ　ベルト層　　　　　７Ａ１，７Ｂ１　タイヤ幅方向端面
７Ａ’，７Ｂ’　ベルト材　　　　　　　７Ａ’１　，７Ｂ’１　幅方向端面
８　トレッドゴム層　　　　　　　　８　トレッドゴム材
１１，１３　成形ドラム　　　　　　１２　ケーシング
１４　ベルト・トレッドゴム成形体　ＣＬ　タイヤセンターライン
Ｇ，Ｇ’ゴム層　　　　　　　　　　Ｌ　直線距離
Ｓ　スチールコード　　　　　　　　Ｓ１　切断端面
Ｓ１ａ　鋭角側端　　　　　　　　　　Ｓ１ｂ　鈍角側端
ａ，ｂ　幅広ベルト材　　　　　　　θ　傾斜角度

Claims

タイヤ周方向に傾斜したスチールコードをタイヤ周方向に沿って所定の間隔で未加硫のゴム層内に配置したベルト材を成形ドラム上に巻き付けて円筒状に成形し、該円筒状のベルト材の外周側に未加硫のトレッドゴム材を巻付けてベルト・トレッドゴム成形体を成形するようにした空気入りラジアルタイヤの製造方法において、
前記ベルト材の周長より短く幅広にし、かつ未加硫のゴム層内に配置したスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度を前記スチールコードの傾斜角度より大きくした幅広ベルト材を、縮径した前記成形ドラム上に巻き付けた後、該成形ドラムの拡径により前記幅広ベルト材を膨径して前記円筒状のベルト材に成形する空気入りラジアルタイヤの製造方法。
前記ベルト・トレッドゴム成形体を用いて成形したグリーンタイヤを加硫時にインフレートする工程を有し、加硫後のタイヤにおける前記ベルト材の半径をＤ_ｙ、前記幅広ベルト材の半径をＤ_０とすると、下記式で表されるリフト率Ａ１を６〜１２％にした請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。
Ａ１＝（Ｄ_ｙ−Ｄ_０）／Ｄ_０×１００
前記インフレート前のベルト材の半径をＤ_ｘとすると、下記式で表されるリフト率Ａ２を４％以上にした請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。
Ａ２＝（Ｄ_ｘ−Ｄ_０）／Ｄ_０×１００
少なくとも１枚の前記幅広ベルト材のスチールコードの傾斜角度が２５〜４５°である請求項１，２または３に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法により製造された空気入りラジアルタイヤ。