JP2006116792A - 空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユニフォミティを悪化させることなくサイド補強層を挿入可能とする空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】カーカス層４の端部をビードコア５の周りにタイヤ内側から外側に折り返して巻き上げるとともに、ビードフィラー６とサイド補強層８との一体構造材を成形ドラム１０上のカーカス層４に貼り合せ、成形ドラム１０上でサイド補強層８にビードフィラー６と係合する局部的な屈曲部Ｐを設けてグリーンタイヤを成形し、このグリーンタイヤを金型内で膨張させて加硫する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、サイド補強層をユニフォミティを悪化させることなく挿入可能とする空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法に関するものである。

従来から、空気入りラジアルタイヤの操縦安定性などの向上を目的に、ビード部からサイドウォール部にかけて補強層を設けることが行われている（例えば、特許文献１）。補強層は剛性を高める一方で、タイヤ縦方向のばね定数に大きく影響するので、そのタイヤの径方向の高さが性能に影響するため高さにばらつきがないように配置することが求められる。

一般に、空気入りラジアルタイヤの製造工程において、この補強層は成形ドラムに巻き付けられたカーカス層の両端部域、即ちビード部に相当する箇所に巻きつけられた後、サイドウォール部材が巻きつけられ、次いでカーカス層の中央部をインフレーションにより、ドーナツ状に膨張させて中間グリーンタイヤを形成し、この中間グリーンタイヤの外周にベルト層、トレッド部材を巻きつけてグリーンタイヤが完成する。その後、グリーンタイヤは金型にセットされ、内側からブラダーにより膨張させた状態で加熱加硫されてタイヤが完成する。

補強層には、上記グリーンタイヤを成形する際の膨張時および加硫成形における膨張時に、タイヤ径方向に大きな引張力が加わるため、タイヤ径方向にずれる現象が起こり易い。このずれにより、補強層の高さにずれが発生し、ユニフォミティを悪化させる要因となっている。
特開２００２−３４７４１４号公報

本発明の目的は、ユニフォミティを悪化させることなくサイド補強層を挿入可能とする空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法は、ビード部からサイドウォール部にかけてビードフィラーと重複するように補強層を挿入した空気入りラジアルタイヤの製造方法において、前記補強層に前記ビードフィラーに係合する局部的な屈曲部を設けたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを金型内で膨張させて加硫することを特徴とするものである。

また、本発明の空気入りラジアルタイヤは、上記の製造方法によって製造された空気入りラジアルタイヤとしたことを特徴とするものである。

本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法によれば、ビード部からサイドウォール部にかけてビードフィラーと重複するように補強層を挿入した空気入りラジアルタイヤの製造方法において、補強層にビードフィラーに係合する局部的な屈曲部を設けたグリーンタイヤを成形し、このグリーンタイヤを金型内で膨張させて加硫するので、補強層に大きな力かかる成形時および加硫時の膨張の際においても屈曲部がビードフィラーに係合することによって、補強層のタイヤ径方向のずれを防止することができる。これにより、所定の位置に補強層を配置することができ、ユニフォミティを悪化させずにサイド補強層を挿入した空気入りラジアルタイヤを製造することが可能となる。

上記方法で製造された空気入りラジアルタイヤは、ずれることなく所定の位置にサイド補強層が配置されているので、操縦安定性等とユニフォミティの良好なタイヤとなる。

以下、本発明の空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。なお、同一部材については、加硫前と加硫後とにおいて同一の符号を用いる。

図７に本発明の製造方法によって製造されたタイヤの一例を子午線方向半断面図で示す。このタイヤはトレッド部１のカーカス層４の外周にベルト層７が設けられ、サイドウォール部２からビード部３に渡って、サイド補強層８が配置されている。このサイド補強層８は、スチールコードｆによって構成されていて、ビードコア５と同心に渦巻状に巻回していて、サイドウォール部２では、カーカス層４とサイドウォール部２のゴム層に挟まれ、ビード部３では巻き上げられたカーカス層４とビードフィラー６との間に挟まれている。このサイド補強層８は、タイヤ全周に渡ってタイヤ径方向にずれがなく配置されている。

このタイヤの製造方法を図１に基づいて説明する。まず、図１（ａ）に示すように成形ドラム１０にシート状のカーカス層４が巻き付けられて、その両端部にビードフィラー６を外周に取付けて一体化したリング状のビードコア５が嵌め込まれる。このビードフィラー６の外側面には、渦巻状に巻回されたサイド補強層８が貼り付けられている。

このサイド補強層８には、図２に示すように、ビードフィラー６に係合する凸状の局部的な屈曲部Ｐが設けられている。この屈曲部Ｐの形状は、図２（ａ）に示す断面三角形状でも、図２（ｂ）に示す断面台形形状でもよく、これらの形状以外でもビードフィラー６に係合する形状であれば、特に限定されない。

屈曲部Ｐは図３に示すように、ビードフィラー６とサイド補強層８とを貼り合せた一体構造材を成形して、成形ドラム１０に装着する前に、予めこの一体構造材のサイド補強層８に屈曲部形成装置９で型付けして形成される。

別の方法としては、図４に示すように、成形ドラム１０に装着する前に、予め屈曲部形成装置９で屈曲部Ｐを形成したサイド補強層８と、この屈曲部Ｐに係合する係合部Ｑを形成したビードフィラー６とを貼り合せるようにしてもよい。

次に、図１（ｂ）に示すようにカーカス層４の端部をビードコア５の周りにタイヤ内側から外側に折り返して巻き上げるとともに、ビードフィラー６とサイド補強層８との一体構造材を成形ドラム１０上のカーカス層４に貼り合せる。

尚、この際に図５に示すように、成形ドラム１０上でビードフィラー６とサイド補強層８との一体構造材をカーカス層４に貼り合せてから屈曲部Ｐを形成することもできる。

次に、図１（ｃ）に示すようにサイドウォール部２が成形ドラム１０上で巻き付けられて、中間グリーンタイヤ１２が完成する。

その後、図１（ｄ）に示すようにタイヤの内空部を圧力Ａでインフレーションして膨張させた状態で、タイヤ外周側にベルト層７およびトレッド部１を貼り付ける。

インフレーションした状態で、タイヤ外側から押圧して貼り付けた部材どうしをよく圧着させてグリーンタイヤ１１が完成し、このグリーンタイヤ１１を金型内で膨張させて加硫して図７に示した空気入りラジアルタイヤが製造される。

インフレーションや加硫工程では、サイド補強層８に様々な力がかかり、特にタイヤ径方向にずれを生じさせる大きな力が作用する。上記の製造方法によれば、ずれの少ないビードフィラー６に屈曲部Ｐが係合することによって、サイド補強層８のタイヤ径方向のずれを防ぐことができる。これによって、ユニフォミティを悪化させずにサイド補強層８を挿入したタイヤを製造することが可能となり、操縦安定性等とユニフォミティの優れた空気入りラジアルタイヤが製造できる。

サイド補強層８を構成するコードとしてはスチールコードｆの他に有機繊維コードを用いる。有機繊維コードの素材としては、例えばナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニン・ベンツ・オキサゾール）繊維などを挙げることができる。

図２（ａ）に示すように屈曲部Ｐの高さ位置は、屈曲部中心Ｍのビードフィラー６の下端部からの距離ａ１をビードフィラー６の高さａ２に対して５０％以下とするのが好ましい。屈曲部Ｐの高さ位置をこの範囲にすると、係合するビードフィラー６の厚みがあり、剛性が高いので、より効果的にずれを抑制することができる。

屈曲部Ｐの変形量Ｃ、即ち、屈曲部Ｐのビードフィラー６に対する係合深さは、０．５〜２．０ｍｍとするのが好ましい。０．５ｍｍ未満であるとずれ防止効果が小さくなり、２．０ｍｍを超えると耐久性に影響が生じる場合がある。特に、サイド補強層８をスチールコードｆで構成する場合は、この範囲にすることが好ましい。

図６に示すように、成形時に側面方向において各屈曲部Ｐの長さｎの合計Ｎが各屈曲部Ｐの中心を通る円の円周Ｌに対して１５〜１００％とするのが好ましい。１５％未満であるとずれ防止の効果が小さく、１００％を超えると耐久性に影響が生じる場合がある。屈曲部Ｐの側面視の形状については、特に限定がなく、連続でも不連続でもよいが、均等に配置されているのが好ましい。

なお、本発明の製造方法は、図７の実施形態で示した構造のタイヤに限定されず、例えば、図８（ａ）に示すようにサイド補強層８をタイヤ内側のカーカス層４に沿わせた構造や図８（ｂ）に示すように巻き上げたカーカス層４のタイヤ外側に沿わせる構造のタイヤにも適用できる。

図８（ｂ）に示す構造の場合は、図９に示すようにカーカス層４の端部をビードコア５の周りにタイヤ内側から外側に折り返して巻き上げるとともに、ビードフィラー６とサイド補強層８との一体構造材を成形ドラム１０上のカーカス層４に貼り合せた後に、巻き上げたカーカス層４の上からサイド補強層８を貼り付けて、このサイド補強層８に成形ドラム１０上で屈曲部Ｐを設けるようにする。

ビード部３からサイドウォール部２にかけて、ビードフィラー６と重複するようにサイド補強層８を挿入した空気入りラジアルタイヤであれば、その他のサイド補強層８の配置を変えた構造、カーカス層４、サイド補強層８を複数層とした構造等についても本発明を適用することができる。

タイヤサイズを２０５／５５Ｒ１６ ８９Ｖとし、ビードコア５の外周に貼り付けたビードフィラー６にスチールコードｆで構成されるサイド補強層８を貼り付けた後に、これを成形ドラム１０上のカーカス層４に貼り付けてグリーンタイヤ１１を成形、加硫したことを共通の条件として、サイド補強層８の屈曲部Ｐの仕様（形成方法、高さ位置Ａ、周方向での範囲Ｂ、変形量Ｃ）を表１に示すように変えたタイヤを８種類（実施例１〜８）、従来のタイヤを１種類（従来例）の合計９種類製作した。サイド補強層８は、図１に示すように配置した。従来のタイヤはサイド補強層８に屈曲部Ｐを設けないことのみが実施例と相違している。

これらのタイヤについて、ユニフォミティおよび耐久性を下記の方法により評価した。結果は表１に示すとおりであり、表中の数値は大きい程、性能が良いことを示している。

［ユニフォミティ］
ユニフォミティ試験機を用いて、「自動車用タイヤのユニフォミティ試験方法」ＪＡＳＯ Ｃ６０７に規定された条件にてラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）値を測定して、従来例を１００とした指数で示した。

［耐久性］
ＪＩＳ Ｄ４２３０に規定の耐久性試験方法に準拠して実施し、タイヤに故障が発生するまで走行させ、従来例の走行距離を１００とした指数で示した。

ここで、表中の形成方法のビードフィラー６と貼付け後とは、図３に示すように、ビードフィラー６とサイド補強層８とを貼り合せた一体構造材を成形して、成形ドラム１０に装着する前に、予めこの一体構造材のサイド補強層８に屈曲部形成装置９で型付けして屈曲部Ｐを形成したことを意味する。ビードフィラー６と貼付け前とは、図４に示すように、成形ドラム１０に装着する前に、予め屈曲部形成装置９で屈曲部Ｐを形成したサイド補強層８と、この屈曲部Ｐに係合する係合部Ｑを形成したビードフィラー６とを貼り合せたことを意味する。

高さ位置Ａとは既述したように、屈曲部中心Ｍのビードフィラー６の下端部からの距離ａ１とビードフィラー６の高さａ２との比Ａ＝ａ１／ａ２を百分率で示したものである。周方向での範囲Ｂとは、既述した各屈曲部Ｐの長さｎの合計Ｎと各屈曲部Ｐの中心を通る円の円周Ｌとの比Ｂ＝Ｎ／Ｌを百分率で示したものである。変形量Ｃとは、既述したとおり屈曲部Ｐのビードフィラー６に対する係合深さを意味する。

この結果から本発明の製造方法によって製造された空気入りラジアルタイヤは、サイド補強層８にビードフィラー６と係合する屈曲部Ｐを設けたことにより、従来例のタイヤに比べて、サイド補強層８のタイヤ径方向のずれがなく、ユニフォミティを向上させることができ、耐久性については同等の性能を有していることが確認できた。

本発明の製造方法の一例を示す説明図である。 本発明の製造方法で使用する屈曲部を設けたサイド補強層とビードフィラーとの貼り合せ状態を示す断面図である。 本発明の製造方法でのサイド補強層に屈曲部を形成する工程の一例を示す説明図である。 本発明の製造方法でのサイド補強層に屈曲部を形成する工程の他の例を示す説明図である。 本発明の製造方法でのサイド補強層に屈曲部を形成する工程のさらに他の例を示す説明図である。 本発明の製造方法で使用するビードコアと一体化したビードフィラーと、サイド補強層との貼り付け状態において屈曲部の範囲を示す側面図である。 本発明の製造方法で製造された空気入りラジアルタイヤの一例を示す子午線方向半断面図である。 本発明の製造方法で製造された空気入りラジアルタイヤの他の例の要部を示す子午線方向断面図である。 図８（ｂ）に示す構造のタイヤを製造する際のサイド補強層に屈曲部を形成する工程の例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 ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ サイド補強層
９ 屈曲部形成装置
１０ 成形ドラム
１１ グリーンタイヤ
１２ 中間グリーンタイヤ
Ｐ 屈曲部

Claims (5)

1. ビード部からサイドウォール部にかけてビードフィラーと重複するように補強層を挿入した空気入りラジアルタイヤの製造方法において、前記補強層に前記ビードフィラーに係合する局部的な屈曲部を設けたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを金型内で膨張させて加硫する空気入りラジアルタイヤの製造方法。
2. 前記ビードフィラーに前記補強層を貼り合わせて一体構造体を予め形成し、該一体構造体を成形ドラム上のカーカス層に貼り合わせてから、前記補強層に前記局部的な屈曲部を形成して、前記グリーンタイヤを成形する請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。
3. 前記ビードフィラーに前記補強層を貼り合わせると共に、該補強層に前記局部的な屈曲部を与えた一体構造体を予め形成し、該一体構造体を成形ドラム上のカーカス層に貼り合わせて前記グリーンタイヤを成形する請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。
4. 前記補強層がスチールコードで構成されるとともに、前記屈曲部の前記ビードフィラーとの係合深さが０．５〜２．０ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれかの製造方法によって製造された空気入りラジアルタイヤ。

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