JP2005238759A - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 生産性やコストに不利を招くことなく、インナーライナゴムシート片の接合部分からのクラック発生を効果的に抑制できる。
【解決手段】
【請求項１】 成形ドラムＤの外周面上にインナーライナゴムシート片２２を巻回し、巻回の始端部Ｅ１の半径方向外表面に、終端部Ｅ２の半径方向内表面を重ね合わせて接合する。インナーライナゴムシート片２２は、巻回前において、始端面Ｓ１を外表面側に向かって終端部側に傾斜する斜面とし、終端面Ｓ２を始端部側に傾斜する斜面とする。始端面Ｓ１、終端面Ｓ２の垂直面に対する角度α、βは、それぞれ８５゜以下、及び５〜８５゜とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、インナーライナーゴムシート片の巻回によりタイヤ内腔面を形成したチューブレスの空気入りタイヤにおいて、前記インナーライナーゴムシート片の接合部分からのクラックの発生を防止しうる空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。

チューブレスの空気入りタイヤでは、タイヤ内腔面を低空気透過性のインナーライナ層によって形成している。そして、このインナーライナ層ａは、一般に、図７に示すように、例えばブチル系の低空気透過性ゴムからなる内層ｂｉと、粘着性に優れるジエン系ゴムからなる外層ｂｏとの二層構造のインナーライナーゴムシート片ｂを用い、このインナーライナーゴムシート片ｂを、成形ドラムＤの外周面上で巻回するとともに、その巻回の始端部ｅ１の半径方向外表面に、終端部ｅ２の半径方向内表面を重ね合わせて接合することによって形成している。

しかしこのとき、インナーライナーゴムシート片ｂの接合部分Ｑでは、始端部ｅ１の端面ｓが終端部ｅ２と充分に接合されずにタイヤ内腔面側で露出することとなる。その結果、走行時の繰り返し変形等により、前記内層ｂｉと外層ｂｏとの臨界面の露出点ｐを起点としてクラックが発生しやすくなり、空気圧保持性や耐久性を低下させるという問題がある。特にタイヤ内腔面には、加硫成型時、ブラダーとの離型性を高めるために離型剤（所謂インサイドペイント等）が通常塗布されるが、この離型剤が露出部分から浸透してクラックの発生をさらに助長している。

なお特許文献１には、前記露出部分を被覆保護するゴムシートをタイヤ内腔面に貼着することが提案されているが、このものは作業工程数を増加させるなど生産性を損ねるとともに、コストの上昇を招く。

特開平４−１８３６０３号公報

そこで本発明は、インナーライナーゴムシート片の始端面を終端部側に傾斜する斜面で、かつ終端面を始端部側に傾斜する斜面で形成することを基本として、生産性やコストに不利を招くことなく、接合部分からのクラックの発生を効果的に抑制でき、空気圧保持性及び耐久性を向上しうる空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することを目的としている。

本願請求項１は、空気入りタイヤの製造方法の発明であって、成形ドラムの外周面上にインナーライナゴムシート片を巻回し、該巻回の始端部の半径方向外表面に、終端部の半径方向内表面が重なる重なり部を有して接合するとともに、
前記インナーライナゴムシート片は、巻回前において、
前記始端部の始端面を、内表面側から外表面側に向かって終端部の側に傾斜する斜面とし、かつ前記内表面と直角な垂直面に対する角度αを８５゜以下とするとともに、
前記終端部の終端面を、内表面側から外表面側に向かって始端部の側に傾斜する斜面とし、かつ前記垂直面に対する角度βを５〜８５゜とし、
しかも前記巻回において、前記始端面を、前記終端部の前記内表面に接合させたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記角度αは、１０〜６０゜の範囲であり、かつ前記角度βは、１０〜６０゜であることを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記重なり部は、周方向の重なり巾Ｗ１を３〜３０ｍｍとしたことを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記始端面、及び終端面は、インナーライナゴムシート片の巾方向に対して、角度γが５〜４５゜の範囲で傾斜させたことを特徴としている。

又請求項５は、空気入りタイヤの発明であって、請求項１〜４の何れかに記載の製造方法により形成されたことを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、生産性やコストに不利を招くことなく、接合部分からのクラックの発生を効果的に抑制でき、空気圧保持性及び耐久性を向上しうる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は本発明の製造方法により形成された空気入りタイヤの一例を示す子午断面図、図２はそれに用いるインナーライナゴムシート片の巻回前の状態を示す断面図である。
図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の外側に配されるベルト層７とを少なくとも具える。

前記ベルト層７は、ベルトコードを用いた２枚以上（乗用車用タイヤでは通常２枚、重荷重用タイヤでは通常３〜４枚）のベルトプライから形成される。本例では、ベルト層７が、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜程度で配列した２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなる乗用車用タイヤの場合を例示しており、各ベルトコードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高め、トレッド部２をタガ効果を有して強固に補強している。このベルト層７の半径方向外側には、高速耐久性を高める目的で、バンドコードを周方向に対して５度以下の角度で螺旋巻きしたバンド層１０を設けることができる。

次に、前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７５〜９０°の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内から外に折り返されるプライ折返し部６ｂを一連に具える。又該プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外方にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。

そして前記プライ本体部６ａの内面には、タイヤ内腔Ｈを覆うことによりタイヤ充填内圧を気密に保持するインナーライナゴム層９が添設される。

このインナーライナゴム層９は、厚さＴが１〜３ｍｍ程度の薄層であって、本例では、タイヤ内腔面Ｈｓを形成する低空気透過性ゴムからなる内側層２０、及びカーカス６との接着性を高める外側層２１の二層構造で形成される。外側層２１の厚さは、前記厚さＴの１０〜８０％、好ましくは３０〜７０％である。

ここで、前記外側層２１には、ゴム基材１００重量部中に、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴムなどのジエン系ゴムを９０重量部より多く配合した良粘着性のゴムが用いられる。

又前記低空気透過性ゴムとして、ゴム基材１００重量部中に、ブチル系ゴム又はイソブチレン・パラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物を１０重量部以上、好ましくは２０重量部以上含んだものが使用できる。ブチル系ゴムとしては、ブチルゴム、及びハロゲン化ブチルゴム等であるブチルゴムの誘導体が挙げられる。又前記イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物としては、特に制限はないが、粘着性の観点からイソブチレン含有量を８９〜９７重量％としたものが好ましく、市販のイソブチレン・パラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物としては、例えばエクソン化学社製のＥＸＸＰＲＯ９０−１０、ＥＸＸＰＲＯ８９−４、ＥＸＸＰＲＯ９３−５などが挙げられる。

そしてこのようなインナーライナゴム層９は、従来と同様、生タイヤ形成時、図３に示すように、インナーライナゴムシート片２２を成形ドラムＤの外周面上に巻回し、この巻回の始端部Ｅ１の半径方向外表面に、終端部Ｅ２の半径方向内表面が重なる重なり部Ｊを有して接合することにより形成される。

このとき本発明では、前記インナーライナゴムシート片２２が、図２に示すように、巻回前において、始端部Ｅ１の始端面Ｓ１を、内表面側から外表面側に向かって終端部Ｅ２の側に傾斜する斜面２３とし、かつ前記終端部Ｅ２の終端面Ｓ２を、内表面側から外表面側に向かって始端部Ｅ１の側に傾斜する斜面２４とした断面台形状をなすことに、大きな特徴を有する。

このように、前記始端面Ｓ１を斜面２３とすることにより、巻回時に前記始端面Ｓ１を終端部Ｅ２の内表面に密着させて接合することが可能となる。即ち、始端面Ｓ１において、始端部Ｅ１の内側層２０と終端部Ｅ２の内側層２０とである同種のゴム同士が接合するため、接合強度を強く確保することができる。しかも異種のゴムからなる始端部Ｅ１の外側層２１が完全に被覆されるため、タイヤ内腔面Ｈｓで露出しなくなる。その結果、空気圧保持性を高めうるとともに、この接合部分Ｑを起点としたクラックの発生を抑制でき、タイヤ耐久性を向上できる。

又前記終端面Ｓ２においては、この終端面Ｓ２が始端部Ｅ１の外表面と滑らかに整一して連なるなど段差が滑らかとなる。その結果、その外側にカーカスプライシート２５を巻回する際の巻回作業が容易となる。しかもカーカスプライシート２５との間の空気溜まりの発生も防止でき、該空気溜まりに起因する損傷を抑制しうる。

このとき、前記内表面と直角な垂直面に対して、前記始端面Ｓ１がなす角度α（図２に示す）は８５゜以下、終端面Ｓ２がなす角度βは５〜８５゜であることが重要であり、前記角度α、βが小さすぎると、前記効果を有効に発揮することができなくなる。又インナーライナゴムシート片２２は、図４の如く、長尺なゴムシートを所定長さでＶ字状に順次切断することにより形成されるが、前記角度α、βが８５°をこえ大きくなると、切断することが難しくなり、しかもＶ字状の切除片２６の発生量が過大となって材料ゴムの無駄を招くという問題がある。このような観点から、前記角度αの下限値は、０°より大、さらには１０°以上、さらには４０°以上が好ましく、又上限値は８５°以下、さらには６０°以下、さらには５０°以下が好ましい。

又前記角度βの下限値は、５°以上、さらには１０°以上、さらには４０°以上が好ましく、又上限値は８５°以下、さらには７０°以下、さらには６０°以下が好ましい。なお角度βによる空気溜まりの抑制効果は、角度αによるクラック抑制効果よりも大きい角度範囲で発揮されるため、前記角度βを前記角度αよりも大に設定するのが好ましい。

又インナーライナゴムシート片２２の接合を確実化し、シェーピング時の接合外れ（目開き）を防止するため、前記重なり部Ｊの周方向の重なり巾Ｗ１を３〜３０ｍｍの範囲とすることが好ましい。しかし本発明では、内側層２０、２０同士で強固に接合されるため、前記重なり巾Ｗ１の上限を２０ｍｍ以下、さらには１５ｍｍ以下、さらには１０ｍｍ以下まで減じることも可能となる。

又本例では、より少ない重なり巾Ｗ１で接合外れを防止するため、図５に示すように、前記始端面Ｓ１及び終端面Ｓ２を、インナーライナゴムシート片２２の巾方向に対して、５〜４５゜の角度γで傾斜させている。このように傾斜させることにより、接合面の接触面積を増やすことができ、より少ない重なり巾Ｗ１で接合外れを防止することができる。又接合部分Ｑが角度γで周方向に位置ズレしているため、走行時のタイヤ歪みが接合部分Ｑに集中的に作用せず、その結果、接合部分Ｑでのクラックの発生をさらに抑制うることができる。なお前記角度γが５°より小では、前記効果が発揮されず、逆に４５°を越えると、インナーライナゴムシート片２２の巻回作業が難しくなる。従って、さらに好ましくは前記角度γは１０〜３０°の範囲である。

なお本発明においては、インナーライナゴムシート片２２（インナーライナゴム層９）を、低空気透過性ゴムからなる一層構造とすることもでき、係る場合にも始端面Ｓ１が露出することなく確実に接合され、かつ離型剤の噛み込みも防止されるため、クラック発生の抑制効果は発揮できる。

又加硫成形後のタイヤにおいては、前記インナーライナゴムシート片２２の接合部分Ｑは、図６に示すように、その外面側がカーカス６等によって拘束され半径方向内方に押されるため、タイヤ内腔面Ｈｓから突出する凸状に表れる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、例えば自動二輪車用、重荷重用、ライトトラック用など、他のカテゴリのタイヤとして形成しうるなど、種々の態様に変形して実施しうる。

図１の構造をなすタイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の乗用車用タイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの耐久性を評価した。各タイヤとも、インナーライナゴムシート片における始端面、終端面の角度α、β、γが相違する以外は実質的に同仕様である。

（１）耐久性：
供試タイヤを、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（１９０ｋＰａ）、荷重（６．９６ｋＮ）という低圧高荷重条件下で、ドラム上を速度７０ｋｍ／ｈで走行させ、インナーライナゴムシート片の接合部分においてクラックが発生するまでの走行距離を、従来例を１００とした指数で表示した。値が大きいほど優れている。

表の如く実施例のタイヤは、耐久性が向上しているのが確認できる。

本発明の製造方法により形成された空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 インナーライナゴムシート片の巻回前の状態を示す断面図である。 インナーライナゴムシート片の成形ドラム上での接合状態を拡大して示す断面図である。 インナーライナゴムシート片の製造方法を例示する線図である。 インナーライナゴムシート片の接合部分を平面に展開して示す線図である。 加硫成形後のタイヤにおける接合部分を例示する断面図である。 従来のインナーライナゴムシート片の接合部分を説明する断面図である。

符号の説明

２２ インナーライナゴムシート片
２３ 斜面
２４ 斜面
Ｄ 成形ドラム
Ｅ１ 始端部
Ｅ２ 終端部
Ｊ 重なり部
Ｓ１ 始端面
Ｓ２ 終端面

Claims (5)

1. 成形ドラムの外周面上にインナーライナゴムシート片を巻回し、該巻回の始端部の半径方向外表面に、終端部の半径方向内表面が重なる重なり部を有して接合するとともに、
   前記インナーライナゴムシート片は、巻回前において、
   前記始端部の始端面を、内表面側から外表面側に向かって終端部の側に傾斜する斜面とし、かつ前記内表面と直角な垂直面に対する角度αを８５゜以下とするとともに、
   前記終端部の終端面を、内表面側から外表面側に向かって始端部の側に傾斜する斜面とし、かつ前記垂直面に対する角度βを５〜８５゜とし、
   しかも前記巻回において、前記始端面を、前記終端部の前記内表面に接合させたことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記角度αは、１０〜６０゜の範囲であり、かつ前記角度βは、１０〜６０゜であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記重なり部は、周方向の重なり巾Ｗ１を３〜３０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記始端面、及び終端面は、インナーライナゴムシート片の巾方向に対して、角度γが５〜４５゜の範囲で傾斜させたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の製造方法により形成されたことを特徴とする空気入りタイヤ。

Images