JP2006347379A - 重荷重用タイヤおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ビードコアとカーカスプライとの間にゴムを介在させるに当たり、トラック及びバス用タイヤに代表される重荷重用タイヤに最適のビード部構造を与えることによって、ビード部の耐久性を改善する。
【解決手段】断面が多角形状の１対のビードコア間でトロイダル状に延びるカーカスプライの端部を、ビードコアのタイヤの内側から外側に巻き回した重荷重用タイヤにおいて、ビードコアの多角形の頂点に対応する部分とカーカスプライコードとの間のゴムゲージを平均値で0.30mm以上とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、重荷重用タイヤ、特に断面が多角形状の１対のビードコア間にスチールコードによるラジアルカーカスプライを配置して骨格とした重荷重用ラジアルタイヤとその製造方法に関するものである。

トラック及びバス用タイヤや建設車両用タイヤなどの重荷重用タイヤは、負荷荷重が大きいために、ビード部の耐久性に優れることが求められている。
ここに、ビード部の耐久性を向上する技術として、ビードコアとカーカスプライとの間にゴム層を設けて、ビードコアの変形を抑制することが、特許文献１及び２に記載されている。

このゴム層の介在によって、ビードコアの経時的な崩れや変形が防止できる上、加硫時のゴム流れを抑制してビードコアの配置や形状を加硫後も適切に維持することが可能になる。しかし、加硫時のゴム流れの制御が難しく、所期した効果が得られないところに問題を残していた。

この問題に対して、特許文献３には、航空機用タイヤにおいて、前記ゴム層に予備的な加硫処理を施して用いることによって、加硫時のゴム流れを抑制することが提案されている。
特開昭６１−１１９４１１号公報 特開平６−２９７９１９号公報 特開平２−１０６３２９号公報

この特許文献３に提案された技術を、重荷重用タイヤ、例えばトラック及びバス用タイヤに適用しようとすると、トラック及びバス用タイヤにおけるビードコアが多角形状であることから、航空機用タイヤにおける円形状ケーブルビードに比べて、カーカスプライとビードコアの周縁との間のゴムゲージを確保することが困難である。また、トラック及びバス用タイヤにおけるビードコア周りのゴム厚は、航空機用タイヤのそれの1／3程度であるため、ゲージを確保する事が難しい。
なお、単純にビードカバーゴムの厚さを増やすことは、耐熱性が悪化しビード部耐久性の低下を招くため好ましくない。

そこで、本発明の目的は、ビードコアとカーカスプライとの間にゴムを介在させるに当たり、トラック及びバス用タイヤに代表される重荷重用タイヤに最適のビード部構造を与えることによって、ビード部の耐久性を改善しようとするものである。
さらに、本発明の目的は、かようなビード部構造を実現するための方途を提案することにある。

発明者らは、上記の課題を解消するための手段について鋭意検討したところ、多角形断面のビードコアに対して最適のゴム厚並びにビードコアの断面形状をそれぞれ見出し、本発明を完成するに到った。

すなわち、本発明の要旨は次の通りである。
（１）断面が多角形状の１対のビードコア間でトロイダル状に延びるカーカスプライの端部を、ビードコアのタイヤの内側から外側に巻き回した重荷重用タイヤにおいて、ビードコアの多角形の頂点に対応する部分とカーカスプライコードとの間のゴムゲージが平均値で0.30mm以上であることを特徴とする重荷重用タイヤ。

（２）前記ビードコアの断面形状が、六角形におけるカーカスプライの巻き回し開始領域の頂点を欠いた五角形であることを特徴とする上記（１）に記載の重荷重用タイヤ。

（３）少なくともインナーライナー、チェーファー及びカーカスプライを積層して成形したバンドを成形ドラム上に配置し、該バンドの両側域に、断面が多角形状のビードリングをそれぞれセットし、該ビードリングの周りにバンドのカーカスプライの側域部分を巻き回してグリーンケースを作製し、次いで該グリーンケースを膨張させた後ベルトプライ及びトレッドゴムをセットしたグリーンタイヤを加硫して重荷重用タイヤを製造するに当り、
前記ビードリングの少なくともカーカスプライと接する部分に、厚さが0.4〜1.0mmの予備加硫されたカバーゴムを配置し、該カバーゴムをビードリングとカーカスプライとの間に介在させて、ビードリングの周りにカーカスプライの側域部分を巻き回すことを特徴とする重荷重用タイヤの製造方法。

（４）前記ビードリングの断面形状を、カーカスプライの巻き回し開始領域に頂点を持たない多角形に整えることを特徴とする上記（３）に記載の重荷重用タイヤの製造方法。

本発明によれば、ビードコアとカーカスプライとの間にゴムを介在させてビード部の耐久性を改善する場合に最適のビード部構造が与えられるために、ビード部の耐久性に優れる重荷重用タイヤを提供することができる。

本発明の重荷重タイヤについて、トラック及びバス用タイヤを例に、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に従うトラック及びバス用タイヤのビード部の断面図であり、該ビード部は、断面が多角形状、図示例で六角形のビードコア１の１対（対の一方を図示）間でトロイダル状に延びるカーカスプライ２の側域部２ａを、ビードコア１のタイヤの内側から外側に巻き回して成る。

ここで、ビードコア１の六角形の頂点に対応する部分とカーカスプライ２のコードとの間のゴムゲージが平均値で0.30mm以上であることが肝要である。なぜなら、ゴムゲージが0.30mm未満になると、タイヤ走行中にゴムが摩滅してしまい、ゴムゲージとプライが接触する事態をまねくことになる。

なお、上記ビードコア１の六角形の頂点に対応する部分とカーカスプライ２のコードとの間のゴムゲージＴとは、上記六角形頂点のカーカスプライ２に囲まれた４つの頂点の各々とカーカスプライコードとの距離のうち最短のものを指し、その平均値とは、タイヤ周上等分４点での最短測定値の平均である。

ところで、上記のようにゴムゲージを確保するのは、カーカスプライのコードにビードコア、特にビードコアの頂点部分が接触してカーカスプライコードが破断するのを防ぐためであるが、多角形、特に六角形断面のビードコアでは、図２に示すように、ビードコア１のカーカスプライ２の巻き回し開始領域Ｓに位置する頂点部分１ａがカーカスプライ２と接触し易いために、ここでカーカスプライ２のコード破断が発生する。

すなわち、ビードコア１のカーカスプライ２の巻き回し開始領域Ｓに位置する頂点部分１ａは、通常ビードコアとカーカスプライが最も接近する場所であり、走行による繰り返し入力でゴムゲージが摩滅しやすく、点接触し易い部分である。

そこで、図３に示すように、ビードコア１の断面形状を、六角形におけるカーカスプライの巻き回し開始領域Ｓの頂点部分１ａを欠いて五角形に整えることによって、カーカスプライ２のコード破断が頻発する部分におけるビードコア１の頂点部分とカーカスプライ２との接触を回避する。

ここで、ビードコア１の断面形状を上記五角形に整えるには、六角形状に積み重ねながら成型する際に、頂点部分１ａの１巻き分を省略する事で、五角形に整える。

次に、上記のトラック及びバス用タイヤを製造する方法について、詳しく説明する。まず、この種のタイヤの基本的な製造工程から、以下に説明する。
例えばバンドドラム上において、少なくともインナーライナー、チェーファー及びカーカスプライを積層成形してバンドを作製する。次いで、このバンドを成形ドラム上に配置し、該バンドの両側域を縮径してから、断面が多角形状例えば六角形の上記ビードリングをそれぞれセットし、該ビードリングの周りにバンドのカーカスプライの側域部分を巻き回してグリーンケースを作製する。

このグリーンケースを作製する工程において、バンドのカーカスプライの側域部分をビードリングに巻き回す際に、図４に示すように、ビードリング１の少なくともカーカスプライ２と接する部分に、厚さが0.4mm以上の予備加硫されたカバーゴム３を配置し、該カバーゴム３をビードリング１とカーカスプライ２との間に介在させて、ビードリング１の周りにカーカスプライ２の側域部分２ａを巻き回すことが肝要である。

かように、カバーゴム３をビードリング１とカーカスプライ２との間に介在させることによって、加硫後の製品タイヤにおいて、ビードコア１の六角形の頂点に対応する部分とカーカスプライ２のコードとの間のゴムゲージを平均値で0.3mm以上は確保することが可能になる。

ここに、カバーゴム３の厚みを0.4mm以上とするのは、走行によるゴムの摩滅によるビードコアとカーカスプライとの接触を防止するためである。

また、カバーゴム３には予備加硫されたものを用いることが重要である。この予備加硫では、ゴムストリップに放射線照射を施し、半加硫状態にし、これをビードコアのカバーゴムとして、ビードに巻き付けてやり、タイヤ加硫時のゴム流れを防止し、規定のゴムゲージを確保する事を目的とする。この予備加硫では半加硫状態にするのが好ましく、加硫程度を大、中および小として比較した場合、加硫程度小は確保することであり、加硫程度小に満たないとゴムゲージ厚が薄くなるため好ましくない。

具体的には、ゴムストリップに放射線を照射して加硫を施すことが有利であり、0.4mm以上1.0mm以下のゴムストリップであれば、330ｋｖ以上で照射することが好ましい。

また、図５に示すように、六角形における頂点部分を欠いて五角形に整えたビードリング４を、その頂点を欠いた部分がカーカスプライ２の巻き回し開始領域Ｓ内に位置するように配することによって、加硫後の製品タイヤにおいて、カーカスプライ２のコード破断を抑制することができる。この場合、図５に示すように、上記カバーゴム３をビードリング１とカーカスプライ２との間に介在させることは、ビード部の耐久性を更に向上する上で有効である。

その後、上記グリーンケースを膨張させた後ベルトプライ及びトレッドゴムをセットしたグリーンタイヤを作製し、このグリーンタイヤを加硫すれば、ビード部耐久性に優れた重荷重用タイヤが得られる。

サイズ11R22.5のトラック用ラジアルタイヤを製造するに当り、グリーンケースを作製する工程において、バンドのカーカスプライの側域部分をビードリングに巻き回す際に、図４に示したように、ビードリング１のカーカスプライ２と接する部分に、種々の厚さの予備加硫されたカバーゴム３を配置し、該カバーゴム３をビードリング１とカーカスプライ２との間に介在させて、ビードリング１の周りにカーカスプライ２の側域部２ａを巻き回した。該カバーゴムには、種々の条件での予備加硫を施した。
また、ビードリングは六角断面形状のものを基本として、一頂点を欠いた五角形のものも用意した。

表1に示す条件毎に２本のタイヤを試作した。各予備加硫条件を経てから、さらに製品とするための加硫を施した試作タイヤについて、その六角ビードコアのタイヤ内側部分とプライコードとの間の上記ゴムゲージＴをタイヤ周上等分４箇所（その平均値を記載）で測定した。

さらに、試作タイヤについて、内圧880kPa及び荷重19.6kＮの条件にてドラム速度60km／ｈで10万km走行させたタイヤを解剖して、六角ビードコアのタイヤ内側の頂点との接触によるプライコードのフレッティング深さを調査した。この調査結果は、比較例１のフレッティング深さを100とする指数として、表１に示す。このフレッティング深さ指数が低いほど、フレッティングに対する耐久性に優れることを示している。

本発明の重荷重用タイヤのビード部を示す図である。 ビードコアとカーカスプライとの間のフレッティングを示す図である。 本発明の重荷重用タイヤの別のビード部を示す図である。 グリーンケース作製工程におけるビード部構造を示す図である。 グリーンケース作製工程における別のビード部構造を示す図である。

符号の説明

１ ビードコア
２ カーカスプライ
２ａ 側域部
３ カバーゴム
４ ビードリング

Claims (4)

1. 断面が多角形状の１対のビードコア間でトロイダル状に延びるカーカスプライの端部を、ビードコアのタイヤの内側から外側に巻き回した重荷重用タイヤにおいて、ビードコアの多角形の頂点に対応する部分とカーカスプライコードとの間のゴムゲージが平均値で0.30mm以上であることを特徴とする重荷重用タイヤ。
2. 前記ビードコアの断面形状が、六角形におけるカーカスプライの巻き回し開始領域の頂点を欠いた五角形であることを特徴とする請求項１に記載の重荷重用タイヤ。
3. 少なくともインナーライナー、チェーファー及びカーカスプライを積層して成形したバンドを成形ドラム上に配置し、該バンドの両側域に、断面が多角形状のビードリングをそれぞれセットし、該ビードリングの周りにバンドのカーカスプライの側域部分を巻き回してグリーンケースを作製し、次いで該グリーンケースを膨張させた後ベルトプライ及びトレッドゴムをセットしたグリーンタイヤを加硫して重荷重用タイヤを製造するに当り、
   前記ビードリングの少なくともカーカスプライと接する部分に、厚さが0.4〜1.0mmの予備加硫されたカバーゴムを配置し、該カバーゴムをビードリングとカーカスプライとの間に介在させて、ビードリングの周りにカーカスプライの側域部分を巻き回すことを特徴とする重荷重用タイヤの製造方法。
4. 前記ビードリングの断面形状を、カーカスプライの巻き回し開始領域に頂点を持たない多角形に調整することを特徴とする請求項３に記載の重荷重用タイヤの製造方法。

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