JP2008024214A - 空気入りタイヤ及びその製造方法並びにカーカスコード供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】重量や厚さ寸法を増加させることなくカーカスコードの本数を多くすることのできる空気入りタイヤ及びその製造方法並びにカーカスコード供給装置を提供する。
【解決手段】一部のカーカスコード１１の端部をビード部３の周りからタイヤ幅方向外側に折り返し、他のカーカスコード１１の端部をビード部３のタイヤ幅方向内側に位置させるようにしてカーカス層４を形成しているので、トレッド部１及びサイドウォール部２に対し、ビード部３のカーカス折り返し位置ＴＵにおけるカーカスコード１１の本数を１／２にすることができ、トレッド部１及びサイドウォール部２側のカーカスコード１１の本数を多くすることができる。これにより、トレッド部１及びサイドウォール部２のカーカスコード１１を高密度に配置することができるので、重量及び厚さ寸法を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば乗用車、トラック、バス等に用いられる空気入りタイヤ及びその製造方法並びにカーカスコード供給装置に関するものである。

従来、この種の空気入りタイヤとしては、複数本のカーカスコードをゴムで被覆してなるシート状のカーカス部材を成形ドラムに巻き付けて円筒状に成形し、そのタイヤ幅方向両端側をビード部の周りからタイヤ幅方向外側に巻き上げてサイドウォール部側に折り返すことにより、各カーカスコードの両端側をビード部に係止するようにしたものが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。また、シート状のカーカス部材を用いずに成形するようにしたものとして、複数本のカーカスコードを外周面上に保持するコードドラムを用い、コードドラムを成形ドラムと共に回転させながらコードドラム上のカーカスコードを成形ドラム上に供給するようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−４６４３０号公報 特開平８−２４４１２０号公報

ところで、前記空気入りタイヤでは、タイヤ性能の向上のため、カーカスコードのピッチを小さくすることが望ましい。しかしながら、トレッド部やサイドウォール部に比べ、リフト率の小さいビード部のカーカス折り返し位置ではカーカスコードが密集するため、カーカスコード同士が接触してピッチを小さくすることができない。そこで、カーカス部材を二枚重ねにすることにより、トレッド部及びサイドウォール部のカーカスコードの密度を高めるようにしているが、この場合はカーカス部材を二枚分必要とするため、重量や厚さ寸法が増加するという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、重量や厚さ寸法を増加させることなくカーカスコードの本数を多くすることのできる空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。また、他の目的とするところは、前記目的を達成するためのカーカスコード供給装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、トレッド部から左右のサイドウォール部を介してビード部に延びる複数本のカーカスコードをタイヤ周方向に配列することによりカーカス層を形成してなる空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層を、一部のカーカスコードの端部がビード部の周りを巻き上げるようにタイヤ幅方向外側に折り返され、他のカーカスコードの端部がビード部のタイヤ幅方向内側に位置するように形成している。

これにより、各カーカスコードのうち一部のカーカスコードの端部のみがビード部の周りからタイヤ幅方向外側に折り返されることから、ビード部のカーカス折り返し位置におけるカーカスコードの本数がトレッド部及びサイドウォール部側よりも少なくなる。

また、本発明は前記目的を達成するために、トレッド部から左右のサイドウォール部を介してビード部に延びる複数本のカーカスコードをタイヤ周方向に配列することによりカーカス層を形成する空気入りタイヤの製造方法において、前記カーカスコードの一部の端部をビード部の周りを巻き上げるようにタイヤ幅方向外側に折り返し、カーカスコードの他の端部をビード部のタイヤ幅方向内側に位置させることによりカーカス層を形成するようにしている。

これにより、各カーカスコードのうち一部のカーカスコードの端部のみがビード部の周りからタイヤ幅方向外側に折り返されることから、ビード部のカーカス折り返し位置におけるカーカスコードの本数がトレッド部及びサイドウォール部側よりも少なくなる。

また、本発明は前記目的を達成するために、タイヤ周方向に配列される複数本のカーカスコードを外周面上に保持可能なコードドラムを備え、コードドラムを成形ドラムと共に回転させながらコードドラム上のカーカスコードを成形ドラム上に供給するカーカスコード供給装置において、前記コードドラムの外周面にコードドラムの周方向に配列され、それぞれカーカスコードを所定本数ずつ保持可能な複数の第１のコード保持部材と、コードドラムの外周面に各第１のコード保持部材の間にそれぞれ位置するようにコードドラムの周方向に配列され、それぞれカーカスコードを所定本数ずつ保持可能な複数の第２のコード保持部材とを備え、第１及び第２のコード保持部材に保持されたカーカスコードがコードドラムの軸方向に交互にずれるように、第１及び第２のコード保持部材の少なくとも一方をコードドラムの軸方向に移動可能に設けている。

これにより、カーカスコードを保持した第１及び第２のコード保持部材の少なくとも一方がコードドラムの軸方向に移動するとともに、コードドラムが成形ドラムと共に回転しながらコードドラム上のカーカスコードが成形ドラム上に供給されることから、各カーカスコードが成形ドラム上にタイヤ幅方向に所定本数ずつ交互にずれるように配置される。

本発明の空気入りタイヤ及びその製造方法によれば、ビード部のカーカス折り返し位置におけるカーカスコードの本数をトレッド部及びサイドウォール部側よりも少なくすることができるので、トレッド部及びサイドウォール部側のカーカスコードの本数を多くすることができ、従来のようにシート状のカーカス部材を二枚重ねにしてカーカス層を形成しなくともトレッド部及びサイドウォール部のカーカスコードを高密度に配置することができる。従って、重量及び厚さ寸法を低減することができ、軽量化に極めて有利である。

また、本発明のカーカスコード供給装置によれば、各カーカスコードを成形ドラム上にタイヤ幅方向に所定本数ずつ交互にずらして配置する作業を自動化することができるので、生産性を格段に向上させることができるとともに、カーカスコードを精度よく配置することができ、タイヤの品質を向上させることができる。

図１乃至図７は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は空気入りタイヤの部分正面断面図、図２は中間工程におけるカーカス部材の一部を示す平面図、図３及び図４はカーカスコード供給装置の概略構成図、図５はその要部斜視図、図６はその一部側面断面図、図７はその要部拡大側面図である。

この空気入りタイヤは、外周面側に形成されるトレッド部１と、幅方向両側に形成されるサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に形成されるビード部３とを備え、左右のビード部３間に亘ってカーカス層４が形成されるとともに、トレッド部１のタイヤ径方向内側にはベルト層５が形成されている。即ち、この空気入りタイヤは、シート状のインナーライナ１０と、複数本のカーカスコード１１と、複数のベルト１２とを成形ドラム上で重ね合わせて円筒状に成形した後、カーカスコード１１が左右のビード部材１３間に跨るようにトロイダル状に成形するとともに、カーカスコード１１の一部をビード部材１３の周りからタイヤ幅方向外側に巻き上げてサイドウォール部２側に折り返し、トレッド部材１４及びサイドウォール部材１５を貼付けることによって形成される。

インナーライナ１０は気密性を有するシート状のゴムからなり、カーカスコード１１の内側に配置される。

各カーカスコード１１はスチールコード、高強度繊維等からなり、タイヤ幅方向に一本ずつ交互にずれるように配置されている。

各ベルト１２はスチールコード、高強度繊維等からなる補強用線材をシート状のゴムで被覆してなり、各カーカスコード１１の上に配置される。

ビード部材１３は、金属線等のワイヤを束ねてなるビードコア１３ａと、断面略三角形状のゴムからなるビードフィラー１３ｂとからなり、ビードフィラー１３ｂはビードコア１３ａの外周に配置されている。

トレッド部材１４は押出成形によって形成されるゴムからなり、カーカス部材１１の幅方向中央側及び各ベルト１２の外周面側に覆うように配置されている。また、トレッド部材１４の外周面には、所定のトレッドパターンをなす溝１４ａが加硫成型時に形成される。

サイドウォール部材１５は押出成形によって形成されるゴムからなり、タイヤ幅方向両側面を覆うように配置されている。

本実施形態のカーカスコード供給装置２０は、タイヤ周方向に配列される複数本のカーカスコード１１を外周面上に保持可能なコードドラム２１と、コードドラム２１を回転可能に支持する駆動部２２と、コードドラム２１にカーカスコード１１を供給するコード供給部２３とを備え、コードドラム２１を成形ドラム３０と共に回転させながらコードドラム２１上のカーカスコード１１を成形ドラム３０上に供給するように構成されている。

コードドラム２１は、コードドラム２１の外周面に互いにコードドラム２１の周方向に間隔をおいて配列された複数の第１のコード保持部材２１ａと、コードドラム２１の外周面に各第１のコード保持部材２１ａの間にそれぞれ位置するように互いにコードドラム２１の周方向に間隔をおいて配列された複数の第２のコード保持部材２１ｂとを有し、成形ドラム３０の近傍に配置されている。各コード保持部材２１ａ，２１ｂはコードドラム２１の軸方向に延びる長尺状の部材からなり、その外面にはカーカスコード１１を保持する溝２１ｃがそれぞれ設けられている。第１及び第２のコード保持部材２１ａ，２１ｂは第１及び第２のドラム部材２２ｃ，２２ｄにそれぞれ一体に設けられており、各ドラム部材２２ｃ，２２ｄは互いに同軸状に配置されている。第１のドラム部材２２ｃの回転軸２２ｅは第２のドラム部材２２ｃの円筒状の回転軸２２ｆ内に軸方向に移動自在に挿入されており、各ドラム部材２２ｃ，２２ｄは互いに一体に回転するようになっている。

駆動部２２は、各ドラム部材２２ｃ，２２ｄの回転軸２２ｅ，２２ｆを支持するとともに、図示しないモータによって回転させるように構成されている。また、駆動部２２は、図示しない駆動機構（例えば油圧シリンダ）によって第１のドラム部材２２ｃを軸方向に移動させることにより、第１及び第２のコード保持部材２１ａ，２１ｂをコードドラム２１の軸方向に交互にずらすようになっている。

コード供給部２３はコードドラム２１の近傍に配置され、コードドラム２１の各溝２１ｃにカーカスコード１１を所定長さに切断して一本ずつ供給する周知の機構によって構成されている。

ここで、前記カーカスコード供給装置２０を用いた空気入りタイヤの製造方法について説明する。尚、以下に説明する工程はカーカス層４の成形工程を示すもので、他の製造工程については従来と同等であるため省略する。

即ち、カーカス層４を成形する場合は、まず、カーカスコード供給装置２０において、図５(a) に示すように各コード保持部材２１ａ，２１ｂがコードドラム２１の軸方向にずれていない状態でコード供給部２３から各コード保持部材２１ａ，２１ｂにカーカスコード１１を供給する。この場合、カーカスコード１１には、ゴムとの接着性を高めるための接着処理（例えば、レゾルシン−ホルマリン−ラテックス系（ＲＦＬ系）の接着剤）が施されている。次に、図５(b) に示すように各コード保持部材２１ａ，２１ｂを互いにコードドラム２１の軸方向にずらした後、図４に示すようにインナーライナ１０が巻き付けられた成形ドラム３０と共にコードドラム２１を回転させながらコードドラム２１上のカーカスコード１１を成形ドラム３０上に供給する。これにより、図２に示すようにインナーライナ１０上に各カーカスコード１１がタイヤ幅方向に一本ずつ交互にずれるように配置される。この後、図示しない成形機により、成形ドラム３０上の部材をカーカスコード１１が左右のビード部材１３間に跨るようにトロイダル状に成形するとともに、タイヤ幅方向に一本ずつ交互にずれた各カーカスコード１１のうちインナーライナ１０の幅方向一端側または他端側に寄っているカーカスコード１１の端部を中央側に寄っているカーカスコード１１の端部を巻き上げないように所定の折り返し位置ＴＵから折り返す。これにより、図１に示すように一部のカーカスコード１１の端部がビード部３の周りを巻き上げるようにタイヤ幅方向外側に折り返され（図中右側）、他のカーカスコード１１の端部がビード部３のタイヤ幅方向内側に位置するようにカーカス層４が形成される（図中左側）。

このように、本実施形態によれば、一部のカーカスコード１１の端部をビード部３の周りを巻き上げるようにタイヤ幅方向外側に折り返し、他のカーカスコード１１の端部をビード部３のタイヤ幅方向内側に位置させるようにしてカーカス層４を形成しているので、トレッド部１及びサイドウォール部２に対し、ビード部３のカーカス折り返し位置ＴＵにおけるカーカスコード１１の本数を１／２にすることができ、トレッド部１及びサイドウォール部２側のカーカスコード１１の本数を多くすることができる。これにより、従来のようにシート状のカーカス部材を二枚重ねにしてカーカス層を形成しなくともトレッド部１及びサイドウォール部２のカーカスコード１１を高密度に配置することができるので、重量及び厚さ寸法を低減することができ、軽量化に極めて有利である。

また、各カーカスコード１１をタイヤ幅方向に一本ずつ交互にずらして配置したので、全て長さの等しいカーカスコード１１を用いることができ、製造を容易に行うことができる。

この場合、タイヤ幅方向に一本ずつ交互にずらしたカーカスコード１１を成形ドラム３０上にタイヤ周方向に並べて配置するようにしたので、カーカスコードをゴム引きしたカーカス部材を用いる必要がなく、このようなカーカス部材の成形行程を省略して生産性の向上を図ることができる。

また、本実施形態のカーカスコード供給装置２０は、互いにコードドラム２１の周方向に交互に配置された第１及び第２のコード保持部材２１ａ，２１ｂを備え、第１のコード保持部材２１ａを第２のコード保持部材２１ｂに対してコードドラム２１の軸方向に移動させることにより、各コード保持部材２１ａ，２１ｂに保持されたカーカスコード１１をコードドラム２１の軸方向に交互にずらし、コードドラム２１を成形ドラム３０と共に回転させながらコードドラム２１上のカーカスコード１１を成形ドラム３０上に供給するようにしているので、各カーカスコード１１をタイヤ幅方向に交互にずらして配置する作業を自動化することができる。これにより、生産性を格段に向上させることができるとともに、カーカスコード１１を精度よく配置することができ、タイヤの品質を向上させることができる。

尚、前記実施形態では、各カーカスコード１１をタイヤ幅方向に一本ずつ交互にずらすようにしたものを示したが、二本以上ずつ交互にずらすようにしてもよい。

また、前記実施形態のカーカスコード供給装置２０では、第１のコード保持部材２１ａのみをコードドラム２１の軸方向に移動させるようにしたものを示したが、第１及び第２のコード保持部材２１ａ，２１ｂの両方を互いに反対方向に移動させるようにしてもよい。

図８は本発明の第２の実施形態を示すもので、ベルト層５に対応する部分のカーカスコードの本数を少なくしたものである。即ち、本実施形態では、ベルト層５に対応する部分の幅方向端部からタイヤ幅方向外側に延びる第１及び第２のカーカスコード１６，１７が設けられ、第１のカーカスコード１６は第２のカーカスコード１７よりもタイヤ幅方向外側に長く形成されている。この場合、第１及び第２のカーカスコード１６，１７はタイヤ周方向に一本ずつ交互に配置されている。また、ベルト層５に対応する部分には第３のカーカスコード１８が設けられ、第３のカーカスコード１８はその両端側が第１及び第２のカーカスコード１６，１７と所定長さＬだけラップするように形成されている。この場合、ベルト層５に対応する部分における第３のカーカスコード１８のコード本数は、サイドウォール部２に対応する部分における第１及び第２のカーカスコード１６，１７のコード本数の１／２になっている。

本実施形態によれば、ベルト層５に配置される第３のカーカスコード１８の本数をサイドウォール部２に配置される第１及び第２のカーカスコード１７，１８に対して少なくすることができるので、ベルト層５で補強される部分のカーカス層４の強度を低くすることができ、過剰な強度による乗り心地の低下を防止することができる。

ここで、本発明の実施例１及び２について、荷重耐久性、タイヤ重量、乗り心地の試験を行ったところ、以下の結果が得られた。この試験では、タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５のものを用い、排気量２０００ｃｃの乗用車にて行った。評価方法は、比較例を１００とした場合の指数で評価し、数値が高い方が優位性ありとして判定した。荷重耐久性の試験では、ＦＭＶＳＳ１０９の規格に基づく高速及び荷重耐久条件による走行時間により評価した。また、タイヤ重量の試験では重量を指数として評価し、乗り心地の試験は搭乗者の官能評価に基づいて行った。

比較例は、カーカスコードをゴム引きしたカーカス部材を二枚重ねにしてカーカス層を形成したものである。また、実施例１は前記第１の実施形態のものであり、実施例２は前記第２の実施形態のものである。

前記試験の結果、本発明の実施例１は、図９に示すように荷重耐久性及びタイヤ重量について、それぞれ比較例よりも良好な結果が得られた。また、本発明の実施例２は、荷重耐久性、タイヤ重量、乗り心地について、それぞれ比較例よりも良好な結果が得られた。

本発明の第１の実施形態を示す空気入りタイヤの部分正面断面図 中間工程におけるカーカス部材の一部平面図 カーカスコード供給装置の概略構成図 カーカスコード供給装置の概略構成図 カーカスコード供給装置の要部斜視図 カーカスコード供給装置の一部側面断面図 カーカスコード供給装置の要部拡大側面図 本発明の第２の実施形態を示す中間工程におけるカーカス部材の一部平面図 評価試験の結果を示す図

符号の説明

３…ビード部、４…カーカス層、１１…カーカスコード、１６…第１のカーカスコード、１７…第２のカーカスコード、１８…第３のカーカスコード、２０…カーカスコード供給装置、２１…コードドラム、２１ａ…第１のコード保持部材、２１ｂ…第２のコード保持部材、３０…成形ドラム。

Claims (5)

1. トレッド部から左右のサイドウォール部を介してビード部に延びる複数本のカーカスコードをタイヤ周方向に配列することによりカーカス層を形成してなる空気入りタイヤにおいて、
   前記カーカス層を、一部のカーカスコードの端部がビード部の周りを巻き上げるようにタイヤ幅方向外側に折り返され、他のカーカスコードの端部がビード部のタイヤ幅方向内側に位置するように形成した
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記各カーカスコードをタイヤ幅方向に所定本数ずつ交互にずらして配置した
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. トレッド部から左右のサイドウォール部を介してビード部に延びる複数本のカーカスコードをタイヤ周方向に配列することによりカーカス層を形成する空気入りタイヤの製造方法において、
   前記カーカスコードの一部の端部をビード部の周りを巻き上げるようにタイヤ幅方向外側に折り返し、カーカスコードの他の端部をビード部のタイヤ幅方向内側に位置させることによりカーカス層を形成する
   ことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
4. タイヤ幅方向に所定本数ずつ交互にずらしたカーカスコードを成形ドラム上にタイヤ周方向に並べて配置する
   ことを特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. タイヤ周方向に配列される複数本のカーカスコードを外周面上に保持可能なコードドラムを備え、コードドラムを成形ドラムと共に回転させながらコードドラム上のカーカスコードを成形ドラム上に供給するカーカスコード供給装置において、
   前記コードドラムの外周面にコードドラムの周方向に配列され、それぞれカーカスコードを所定本数ずつ保持可能な複数の第１のコード保持部材と、
   コードドラムの外周面に各第１のコード保持部材の間にそれぞれ位置するようにコードドラムの周方向に配列され、それぞれカーカスコードを所定本数ずつ保持可能な複数の第２のコード保持部材とを備え、
   第１及び第２のコード保持部材に保持されたカーカスコードがコードドラムの軸方向に交互にずれるように、第１及び第２のコード保持部材の少なくとも一方をコードドラムの軸方向に移動可能に設けた
   ことを特徴とするカーカスコード供給装置。

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