JP2014008928A

JP2014008928A - 空気入りタイヤ及びその製造方法

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Publication number: JP2014008928A
Application number: JP2012148573A
Authority: JP
Inventors: Hayato Sakamoto; 隼人坂本
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2014-01-20

Abstract

【課題】生産性を低下させることなくユニフォミティの改善を図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。
【解決手段】連続したカーカス部材１１をタイヤ周方向に２周以上巻回して重ね合わせることによりカーカス層を形成するようにしたので、１周だけ巻回したものよりもスプライス部の段差の高さを小さくすることができ、スプライス部と他の部分との剛性差を小さくすることができる。これにより、ユニフォミティの改善を図ることができ、タイヤ周方向の不均一性を原因とする走行時の振動を効果的に低減することができる。また、バットスプライスのようにカーカス部材の端面を高精度に突き合わせる必要がないので、生産性を低下させることがないという利点がある。
【選択図】図５

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に関するものである。

近年、自動車の高級化及び静粛化に伴い、タイヤに対しても多くの性能が求められており、特にタイヤの周方向の不均一性を原因とする走行中の振動やノイズを低減するため、ユニフォミティの改善が望まれている。ユニフォミティの悪化は、タイヤの骨格となるカーカス層がシート状のカーカス部材の端部同士を重ね合わせてスプライスすることにより形成されるため、このスプライス部による剛性差が原因となることが知られている。特に、カーカス層が複数層の場合にはスプライス部も周方向２箇所以上となり、タイヤ周方向の不均一性を一層増加させることになる。

そこで、カーカス部材の端部同士をラップさせずに突き合わせる、いわゆるバットスプライスによってカーカス層を形成することにより、タイヤ径方向の厚さがタイヤ周方向に部分的に厚くなるスプライス部が形成されないようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平５−２２１２０４号公報

しかしながら、前記バットスプライスでは、カーカス部材の端面を精度よく突き合わせないと剥離を生じ易くなるため、高度な製造技術を必要とし、生産性を低下させ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、生産性を低下させることなくユニフォミティの改善を図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。

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た複数本のカーカスコードを有するシート状のカーカス部材をタイヤ周方向に巻回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、前記カーカス層は、カーカスコードの外径寸法が０．２５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の連続したカーカス部材をタイヤ周方向に２周以上巻回して重ね合わせることにより形成されている。

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た複数本のカーカスコードを有するシート状のカーカス部材をタイヤ周方向に巻回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、前記カーカス層は、厚さ寸法が０．５ｍｍ以上１．１ｍｍ以下の連続したカーカス部材をタイヤ周方向に２周以上巻回して重ね合わせることにより形成されている。

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た複数本のカーカスコードを有するシート状のカーカス部材をタイヤ周方向に巻回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、前記カーカス層を、カーカスコードの外径寸法が０．２５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の連続したカーカス部材を成形ドラム上でタイヤ周方向に２周以上巻回して重ね合わせることにより形成するようにしている。

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た複数本のカーカスコードを有するシート状のカーカス部材をタイヤ周方向に巻回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、前記カーカス層を、厚さ寸法が０．５ｍｍ以上１．１ｍｍ以下の連続したカーカス部材を成形ドラム上でタイヤ周方向に２周以上巻回して重ね合わせることにより形成するようにしている。

これにより、連続したカーカス部材をタイヤ周方向に２周以上巻回して重ね合わせることによりカーカス層が形成されることから、１周だけ巻回したものよりもスプライス部の段差の高さを小さくすることができるとともに、バットスプライスのようにカーカス部材の端面を高精度に突き合わせる必要もない。この場合、カーカスコードの外径寸法を０．２５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下にすることにより、カーカスコードの外径寸法が小さすぎてカーカスコードの密度が過剰に高くなることがなく、カーカスコードの外径寸法が大きすぎてカーカス部材の厚さ寸法が大きくなることによりスプライス部の段差の高さが大きくなることもない。また、各カーカス部材の厚さ寸法を０．５ｍｍ以上１．１ｍｍ以下にすることにより、カーカス部材の厚さ寸法が小さすぎてカーカス部材の重ね合わせ部分の間のゴム量が不足することがなく、カーカス部材の厚さ寸法が大きすぎてスプライス部の段差の高さが大きくなることもない。

本発明によれば、スプライス部と他の部分との剛性差を小さくすることができるので、ユニフォミティの改善を図ることができ、タイヤ周方向の不均一性を原因とする走行時の振動を効果的に低減することができる。また、バットスプライスのようにカーカス部材の端面を高精度に突き合わせる必要がないので、生産性を低下させることがないという利点もある。この場合、ゴム量の不足による接着強度の低下を生ずることなくスプライス部の剛性低減効果を高めることができるので、実用化に際して極めて有利である。

本発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの部分正面断面図タイヤ製造工程におけるカーカス部材の一部側面断面図タイヤ製造工程におけるカーカス部材の側面図タイヤ製造工程におけるカーカス部材の側面図タイヤ製造工程におけるカーカス部材の側面図カーカス部材を１周だけ巻回した例を示すタイヤ製造工程におけるカーカス部材の側面図試験結果を示す図本発明の他の実施形態を示すタイヤ製造工程におけるカーカス部材の一部側面断面図

図１乃至図５及び図７は本発明の一実施形態を示すもので、例えば乗用車用の空気入りタイヤを示すものである。

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、複数のカーカス部材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、カーカス部材１１が左右一対のビード部材１３間に跨るようにトロイダル状に成形するとともに、カーカス部材１１のタイヤ幅方向両端側をビード部材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、カーカス部材１１の外周面にトレッド部材１４及びサイドウォール部材１５を貼り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、カーカス部材１１の内周面側に配置される。

各カーカス部材１１は、タイヤ周方向に配列される複数本のカーカスコード１１ａをシート状のゴムで被覆してなり、厚さ寸法Ｔが０．５ｍｍ以上１．１ｍｍ以下になるように形成されている。各カーカスコード１１ａは、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維からなり、外形寸法Ｄが０．２５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下になるように形成されている。この場合、カーカスコード１１ａの外周面からカーカス部材１１の表面までのゴムの厚さｔは、０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下が好ましい。

各ベルト１２は、スチールコードや高強度繊維等からなる補強用線材をシート状のゴム材で被覆してなり、カーカス部材１１の外周面側に互いに重なり合うように配置される。

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シート状のゴムからなり、カーカス部材１１の幅方向中央側及び各ベルト１２の外周面側を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シート状のゴムからなり、カーカス部材１１のタイヤ幅方向両端側を覆うように配置されている。

次に、前記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省略する。また、成形ドラムには、カーカス部材１１を巻き付ける前にインナーライナ１０が巻き付けられるが、図３乃至図５ではインナーライナ１０の図示を省略する。

即ち、図３乃至図５に示すように、回転する成形ドラム２０に連続したカーカス部材１１を巻き付けることにより、カーカス部材１１をタイヤ周方向に２周巻回して重ね合わせるとともに、タイヤ周方向に長さＬだけ３周目にラップした位置で切断してスプライスする。これにより、カーカス部材１１の始端部と周端部との間がタイヤ周方向の長さＬだけ３枚重ねになり、他の部分は２枚重ねになる。

これにより、前述のようにカーカス部材１１をタイヤ周方向に２周巻回したものは、１周だけ巻回したものよりもスプライス部Ｓの段差の高さが小さくなる。即ち、図６に示す１周巻きでは、２周巻きと同じ厚さのカーカス層４を形成するためには、２周巻きのカーカス部材１１の２倍の厚さを有するカーカス部材１１′を用いる必要がある。ここで、図５に示すように、２周巻きのスプライス部Ｓ（３枚重ね）におけるカーカス部材１１の厚さをＡ1 、スプライス部Ｓ以外の部分（２枚重ね）のカーカス部材１１の厚さをＡ2 とし、図６に示すように、１周巻きのスプライス部Ｓ′（２枚重ね）のカーカス部材１１の厚さをＢ1 、スプライス部Ｓ′以外の部分（１枚）のカーカス部材１１の厚さをＢ2 とすると、２周巻きのスプライス部Ｓの段差の高さ（Ａ1 −Ａ2 ）は、１周巻回きのスプライス部の段差の高さＳ′（Ｂ1 −Ｂ2 ）よりも小さくなる。

また、図７に示すように、従来例、本発明の実施例１〜４、比較例１〜４について、ＲＦＶ試験、外観試験、縦バネ試験及び高速耐久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２０５／５５Ｒ１６ものを用い、ホイールサイズが１６×６１／２Ｊのアルミホイールに装着して行った。

従来例は、ゴムの厚さが１．０ｍｍ、カーカスコードの外径が０．６ｍｍ、カーカスコードのエンド数（所定範囲当たりのコード打ち込み本数）が５０本／５０ｍｍのカーカス部材をタイヤ周方向に１周巻回し、ラップスプライスしたものである。

実施例１〜４は、ゴムの厚さが０．５ｍｍ以上１．１ｍｍ以下の範囲内、カーカスコードの外径が０．２５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の範囲内、カーカスコードのエンド数が３６本／５０ｍｍ、１００本／５０ｍｍ、６７本／５０ｍｍ、９６本／５０ｍｍのカーカス部材をタイヤ周方向に２周または３周巻回し、ラップスプライスしたものである。尚、実施例１〜４のエンド数は、カーカス強力が従来例とほぼ等しくなるように計算して設定した。

比較例１〜４は、ゴムの厚さが０．５ｍｍ以上１．１ｍｍ以下の範囲外、カーカスコードの外径が０．２５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の範囲外、カーカスコードのエンド数が１２０本／５０ｍｍ、１８本／５０ｍｍ、５０本／５０ｍｍのカーカス部材を用いたものである。また、比較例１〜３は、カーカス部材をタイヤ周方向に２周または３周巻回してラップスプライスしたものであり、比較例４は、カーカス部材をタイヤ周方向に１周巻回してバットスプライスしたものである。
ゴムの厚さが０．５〜０．６ｍｍ、カーカスコードの外径が０．２５〜０．５ｍｍ、カーカスコードのエンド数が３６〜１００本／５０ｍｍのカーカス部材をタイヤ周方向に２周または３周巻回し、ラップスプライスしたものである。尚、比較例１〜４のエンド数は、カーカス強力が従来例とほぼ等しくなるように計算して設定した。

ＲＦＶ試験では、ＪＩＳＤ４２３３に基づき、ユニフォミティ試験機によってＲＦＶを測定し、従来例を１００とした場合の指数の逆数を用いて評価し、数値が高い方が優位性ありと判定した。

外観試験では、ユニフォミティ試験機により、タイヤサイドウォール部の周上約２５ｍｍ以内の局部的な凹凸ピーク値を測定し、従来例を１００とした場合の指数の逆数を用いて評価し、数値が高い方が優位性ありと判定した。

縦バネ試験では、撓み試験機によってタイヤ径方向のバネ係数を測定し、従来例を１００とした場合の指数の逆数を用いて評価し、数値が高い方が優位性ありと判定した。

高速耐久試験では、ＪＩＳＤ４２３０に基づき、室内高速耐久試験によってタイヤ故障発生までの走行距離を測定し、従来例を１００として評価し、数値が高い方が優位性ありと判定した。

前記試験の結果、実施例１〜４は、ＲＦＶ試験、外観試験、縦バネ試験及び高速耐久試験の何れにおいても従来例より良好な結果が得られた。また、比較例１〜４は、ＲＦＶ試験、外観試験、縦バネ試験及び高速耐久試験のうち少なくとも一つが従来例よりも指数が低い結果となり、各試験の全ての指数が従来例よりも高い実施例１〜４は、比較例１〜４よりも良好であるといえる。即ち、比較例１〜２は、カーカスコードの外径が０．２５ｍｍよりも小さいため、コード密度が高くなりすぎてゴム量が少なくなり、十分な強度を確保できずに縦バネ性能及び高速耐久性能が低くなった。比較例３は、カーカスコードの外径が０．６ｍｍよりも大きいため、スプライス部の段差が大きくなり、外観改善効果が低くなった。比較例４は、バットスプライスであるため、スプライス部の耐久性がラップスプライスよりも低く、高速耐久性能が低くなった。

このように、本実施形態によれば、連続したカーカス部材１１をタイヤ周方向に２周以上巻回して重ね合わせることによりカーカス層４を形成するようにしたので、１周だけ巻回したものよりもスプライス部の段差の高さを小さくすることができ、スプライス部と他の部分との剛性差を小さくすることができる。これにより、ユニフォミティの改善を図ることができ、タイヤ周方向の不均一性を原因とする走行時の振動を効果的に低減することができる。また、バットスプライスのようにカーカス部材の端面を高精度に突き合わせる必要がないので、生産性を低下させることがないという利点がある。更に、カーカス部材１１を２周以上巻回することにより、カーカス部材１１の始端部と周端部との間には少なくとも１枚のカーカス部材１１の中間部が介在するので、スプライス部の長さＬを小さくすることができ、スプライス部と他の部分との剛性差の低減に極めて有利である。例えば、図８に示すようにカーカス部材１１の始端部と周端部との間にスプライス部を設けないようにしてもよい。

この場合、各カーカスコード１１を外径寸法が０．２５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下になるように形成したので、カーカスコード１１ａの外径寸法が小さすぎてカーカスコード１１ａの密度が高くなることがなく、ゴム量の不足によるカーカスコード１１ａとゴムとの接着強度の低下を防止することができる。また、カーカスコード１１ａの外径寸法が大きすぎてカーカス部材１１の厚さ寸法が大きくなることがないので、スプライス部の段差の高さが大きくなることによるスプライス部の剛性増大を防止することもできる。

更に、各カーカスコード１１を厚さ寸法が０．５ｍｍ以上１．１ｍｍ以下になるように形成したので、カーカス部材の厚さ寸法が小さすぎてカーカス部材１１の重ね合わせ部分の間のゴム量が不足することがなく、カーカス部材１１の重ね合わせ部分の接着強度の低下を防止することができる。また、カーカス部材１１の厚さ寸法が大きくなることがないので、前述と同様、スプライス部の段差の高さが大きくなることによるスプライス部の剛性増大を防止することもできる。

更に、カーカスコード１１ａが有機繊維からなるので、金属繊維よりも柔軟性があり、薄いカーカス部材１１を２周以上巻き付けてカーカス層４を成形する場合に極めて有利である。

尚、前記実施形態では、単一のカーカス層４を備えたものを示したが、カーカス部材１１を２周以上巻回して形成したカーカス層４を複数層形成するようにしてもよい。

４…カーカス層、１１…カーカス部材、１１ａ…カーカスコード、２０…成形ドラム。

Claims

タイヤ周方向に配列された複数本のカーカスコードを有するシート状のカーカス部材をタイヤ周方向に巻回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、
前記カーカス層は、カーカスコードの外径寸法が０．２５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の連続したカーカス部材をタイヤ周方向に２周以上巻回して重ね合わせることにより形成されている
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
タイヤ周方向に配列された複数本のカーカスコードを有するシート状のカーカス部材をタイヤ周方向に巻回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、
前記カーカス層は、厚さ寸法が０．５ｍｍ以上１．１ｍｍ以下の連続したカーカス部材をタイヤ周方向に２周以上巻回して重ね合わせることにより形成されている
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記カーカスコードが有機繊維からなる
ことを特徴とする請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
タイヤ周方向に配列された複数本のカーカスコードを有するシート状のカーカス部材をタイヤ周方向に巻回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、
前記カーカス層を、カーカスコードの外径寸法が０．２５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の連続したカーカス部材を成形ドラム上でタイヤ周方向に２周以上巻回して重ね合わせることにより形成する
ことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
タイヤ周方向に配列された複数本のカーカスコードを有するシート状のカーカス部材をタイヤ周方向に巻回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、
前記カーカス層を、厚さ寸法が０．５ｍｍ以上１．１ｍｍ以下の連続したカーカス部材を成形ドラム上でタイヤ周方向に２周以上巻回して重ね合わせることにより形成する
ことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。