JP2014091252A - 空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】カーカスプライの巻き上げ端でのエア入りを抑制できる空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤの製造方法は、円環状をなす断面三角形状のビードフィラー１２のうちタイヤ幅方向外側となる面１２ａに、カーカスプライ４の厚みに相当する深さを有するタイヤ周方向凹部１２１を形成する工程と、タイヤ周方向凹部１２１に巻き上げ端４ｅを配置するように、ビードフィラー１２のタイヤ径方向内側に配設されるビードコア１１の回りにタイヤ幅方向内側から外側にカーカスプライ４を巻き上げる工程と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビードフィラーと、ビードフィラーのタイヤ径方向内側に配設されるビードコアと、ビードコアの回りにタイヤ幅方向内側から外側に巻き上げられたカーカスプライとを備える空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤに関する。

一般的な空気入りタイヤは、円環状をなす断面三角形状のビードフィラーと、ビードフィラーのタイヤ径方向内側に配設されるビードコアと、ビードコアの回りにタイヤ幅方向内側から外側に巻き上げられたカーカスプライとを備える。

カーカスプライは、タイヤ赤道面からビードコアに向かって延び、ビードコアの回りで巻き上げられ、その巻き上げ端が、ビードフィラーのタイヤ幅方向外側面に位置するものもある。このとき、カーカスプライにはある程度の厚みがあるため、カーカスプライの巻き上げ端では、ビードフィラー表面とカーカスプライ表面との間で段差が生じる。タイヤ成形時、この段差付近にはエアが溜まりやすいため、加硫成形後のタイヤ内部にエアが残留する、いわゆるエア入りという製造不良が生じることがある。

下記特許文献１には、ビードフィラーとカーカスプライとの間のエア入りを抑制する目的で、ビードフィラーの側面にタイヤ径方向に延びる細溝をタイヤ周方向に沿って複数設け、加硫成形時に細溝を介してカーカスプライとビードフィラーの間のエアを逃がす空気入りタイヤが開示されている。しかし、特許文献１の空気入りタイヤは、カーカスプライの巻き上げ端に依然として段差があるため、エア入りの抑制が不十分である。

特開平６−５５６５９号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、カーカスプライの巻き上げ端でのエア入りを抑制できる空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、円環状をなす断面三角形状のビードフィラーのうちタイヤ幅方向外側となる面に、カーカスプライの厚みに相当する深さを有するタイヤ周方向凹部を形成する工程と、
前記タイヤ周方向凹部に巻き上げ端を配置するように、前記ビードフィラーのタイヤ径方向内側に配設されるビードコアの回りにタイヤ幅方向内側から外側にカーカスプライを巻き上げる工程と、を備えるものである。

本発明では、ビードフィラーのうちタイヤ幅方向外側となる面に、タイヤ周方向に延びるタイヤ周方向凹部を形成する。このタイヤ周方向凹部は、カーカスプライの厚みに相当する深さを有するため、タイヤ周方向凹部にカーカスプライの巻き上げ端を配置することで、巻き上げ端での段差を小さくすることができる。よって、本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、タイヤ成形時に巻き上げ端付近にエアが溜まりにくくなり、カーカスプライの巻き上げ端でのエア入りを抑制できる。

本発明の空気入りタイヤの製造方法は、前記タイヤ周方向凹部の内部に、タイヤ周方向に延びる周方向凸条を形成する工程を備えることが好ましい。

カーカスプライを巻き上げる際、カーカスプライの巻き上げ端が予定の位置よりもタイヤ径方向内側に配置される場合がある。このとき、タイヤ周方向凹部のうち巻き上げ端よりもタイヤ径方向外側の空間が広くなり、エアが溜まりやすくなるが、タイヤ周方向凹部の内部に周方向凸条を設けることで、加硫成形時に周方向凸条がこの空間を埋めることができるため、エアが溜まりにくくなり、カーカスプライの巻き上げ端でのエア入りを抑制できる。

本発明の空気入りタイヤの製造方法は、前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側となる面に、前記タイヤ周方向凹部からタイヤ径方向外側に向かって延びる細溝をタイヤ周方向に沿って複数形成する工程を備えることが好ましい。

ビードフィラーのタイヤ幅方向外側となる面に、タイヤ周方向凹部からタイヤ径方向外側に向かって延びる細溝を設けることで、タイヤ周方向凹部のエアを細溝を介してタイヤ径方向外側に逃がすことができるため、巻き上げ端付近にエアが溜まるおそれを更に低減できる。

また、上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、円環状をなす断面三角形状のビードフィラーと、前記ビードフィラーのタイヤ径方向内側に配設されるビードコアと、前記ビードコアの回りにタイヤ幅方向内側から外側に巻き上げられたカーカスプライとを備える空気入りタイヤにおいて、
前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側面に、前記カーカスプライの厚みに相当する深さを有するタイヤ周方向凹部が形成されており、
前記カーカスプライの巻き上げ端は、前記タイヤ周方向凹部に埋設されているものである。

本発明のビードフィラーのタイヤ幅方向外側面には、タイヤ周方向に延びるタイヤ周方向凹部が形成されている。このタイヤ周方向凹部は、カーカスプライの厚みに相当する深さを有するため、タイヤ周方向凹部にカーカスプライの巻き上げ端を埋設することで、巻き上げ端での段差を小さくすることができる。よって、本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤ成形時に巻き上げ端付近にエアが溜まりにくくなり、カーカスプライの巻き上げ端でのエア入りを抑制できる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記タイヤ周方向凹部の深さは、前記巻き上げ端が配置される最深部からタイヤ径方向内側へ向かって徐々に減少していることが好ましい。この構成によれば、タイヤ周方向凹部のタイヤ径方向内側縁での段差も小さくなるため、ビードフィラーのタイヤ幅方向外側面とカーカスプライとの間にエアが溜まりにくく、その結果、カーカスプライの巻き上げ端でのエア入りを更に抑制できる。

本発明の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図 ビードフィラーを模式的に示す断面図 別の実施形態に係るビードフィラーの断面図 別の実施形態に係るビードフィラーの断面図及び斜視図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。図２は、本発明に係る空気入りタイヤを構成するビードフィラーを模式的に示す断面図である。

この空気入りタイヤは、一対の環状のビード部１と、ビード部１からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、そのサイドウォール部２の外周側端に連なるトレッド部３と、その一対のビード部１の間に設けられるカーカスプライ４とを備えたラジアルタイヤである。

ビード部１は、ビードフィラー１２と、ビードフィラー１２のタイヤ径方向内側に設けられるビードコア１１とを有する。ビードフィラー１２は、ビードコア１１のタイヤ径方向外端からタイヤ径方向外側に先細状に延びる断面略三角形状をなす円環状のゴム部材である。

カーカスプライ４は、一対のビード部１に配設されたビードコア１１間で延在しており、ビードフィラー１２のタイヤ幅方向内側面１２ｂを通りビードコア１１の回りでタイヤ幅方向内側から外側に巻き上げられている。カーカスプライ４は、タイヤ赤道面ＣＬからビードコア１１に向かって延びる本体部４１と、ビードコア１１の回りで巻き上げられる巻き上げ部４２とで構成されている。

本体部４１は、タイヤ赤道面ＣＬからビードフィラー１２のタイヤ幅方向内側面１２ｂを通ってビードコア１１のタイヤ幅方向内側まで達している。巻き上げ部４２は、ビードコア１１のタイヤ径方向内側及びタイヤ幅方向外側を通り、ビードフィラー１２のタイヤ幅方向外側面１２ａまで達している。カーカスプライ４の端部を巻き上げ端４ｅとする。

カーカスプライ４は、タイヤ周方向に対して略直交する方向に配列したプライコードを、トッピングゴムで被覆して形成されている。プライコードとしては、スチールコードや有機繊維コードが好適に使用される。

図２に示すように、ビードフィラー１２のタイヤ幅方向外側面１２ａには、カーカスプライ４の厚みに相当する深さを有するタイヤ周方向凹部１２１が形成されている。タイヤ周方向凹部１２１は、タイヤ周方向に連続して延びている。タイヤ周方向凹部１２１の最深部１２１ａが、カーカスプライ４の厚みと等しくなるように設定される。図２の想像線で示すように、カーカスプライ４の巻き上げ端４ｅは、最深部１２１ａに配置され、タイヤ周方向凹部１２１に埋設される。これにより、カーカスプライ４の外側面４ａとビードフィラー１２のタイヤ幅方向外側面１２ａは略面一となるため、巻き上げ端４ｅでの段差を小さくすることができ、グリーンタイヤの形状が均一化する。よって、本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤ成形時に巻き上げ端４ｅ付近にエアが溜まりにくくなり、カーカスプライ４の巻き上げ端４ｅでのエア入りを抑制できる。なお、タイヤ周方向凹部１２１のうち巻き上げ端４ｅよりもタイヤ径方向外側の空間は、加硫成形時にビードフィラー１２のゴムで埋められる。

プライコードとしてスチールコードを使用した場合、カーカスプライ４の厚みが特に大きくなるため、カーカスプライ４の巻き上げ端４ｅにおいて段差が生じやすい。そのため、カーカスプライ４のプライコードとしてスチールコードを使用した場合、本発明は特に有用である。

また、本発明において、カーカスプライ４の厚みは、特に限定されないが、１．５ｍｍ以上が好ましい。カーカスプライ４の厚みが１．５ｍｍよりも小さいと、巻き上げ端４ｅにおける段差が小さいため、エア溜まりが生じにくく、あまり問題とならない。また、カーカスプライ４の厚みは、２．５ｍｍ以下が好ましい。カーカスプライ４の厚みが２．５ｍｍよりも大きいと、巻き上げ端４ｅにおける段差が大きくなるため、エア溜まりが生じやすくなる。

図２に示すように、タイヤ周方向凹部１２１は、タイヤ幅方向外側面１２ａのタイヤ径方向の中央部に形成されている。例えば、タイヤ周方向凹部１２１は、ビードコア１１側からビードフィラー断面高さに対して３０〜６０％の位置に形成される。ここで、ビードフィラー断面高さとは、ビードコア１１の外周端からビードフィラー１２のタイヤ径方向外側端までの高さをいう。

タイヤ周方向凹部１２１の深さｄは、カーカスプライ４の巻き上げ端４ｅが配置される最深部１２１ａからタイヤ径方向内側及び外側へ向かって徐々に減少している。本実施形態のタイヤ周方向凹部１２１の断面は、タイヤ幅方向外側面１２ａの基準面に対して下り傾斜して、最深部１２１ａに向かう第１傾斜面１２１ｂと第２傾斜面１２１ｃとを有する。第１傾斜面１２１ｂと第２傾斜面１２１ｃの連結部は、丸みを帯びている。丸みの曲率半径は１５〜４５ｍｍとするのが好ましい。曲率半径が１５ｍｍよりも小さいと、連結部が角張ってエアが溜まりやすくなる。曲率半径が４５ｍｍよりも大きいと最深部１２１ａが十分な深さを確保できない。

図３は、別の実施形態に係るビードフィラー１２の断面図である。図３に示すように、タイヤ周方向凹部１２１の内部には、タイヤ周方向に延びる周方向凸条１２２が形成されていることが好ましい。周方向凸条１２２は、カーカスプライ４のタイヤ幅方向内側面に対向する位置に少なくとも１本形成される。周方向凸条１２２の本数は、特に限定されないが、３〜５本が好ましい。図３の例では、５本の周方向凸条１２２がタイヤ径方向に沿って形成されている。

周方向凸条１２２の断面は、タイヤ周方向凹部１２１の底面から突出する三角形状をしている。周方向凸条１２２のタイヤ周方向凹部１２１の底面からの高さｈは、０．３〜０．５ｍｍが好ましい。周方向凸条１２２の高さｈが０．３ｍｍよりも小さいと、周方向凸条１２２を形成しにくくなる。周方向凸条１２２の高さｈが０．５ｍｍより大きいと、隣り合う周方向凸条１２２の間にエアが溜まりやすくなる。

なお、周方向凸条１２２は、タイヤ周方向凹部１２１の全周に亘って形成される必要はなく、一部のみに形成されてもよい。

図４は、別の実施形態に係るビードフィラー１２の断面図及び斜視図である。図４に示すように、ビードフィラー１２のタイヤ幅方向外側面１２ａには、タイヤ周方向凹部１２１からタイヤ径方向外側に向かって延びる細溝１２３をタイヤ周方向に沿って複数形成されていることが好ましい。細溝１２３は、タイヤ径方向に沿って形成されており、内側はタイヤ周方向凹部１２１で開口し、外側はビードフィラー１２の先端で開口している。これにより、タイヤ周方向凹部１２１のエアを細溝１２３を介してタイヤ径方向外側に逃がすことができる。

細溝１２３は、断面が半円状で、タイヤ径方向外側へ向かって窄まる形状を有している。細溝１２３は、例えば、タイヤ径方向内側端において溝幅ｗ１及び溝深さｄ１がともに２ｍｍ、タイヤ径方向外側端において溝幅ｗ２及び溝深さｄ２がともに１ｍｍとなっている。

形成される細溝１２３の本数は、特に限定されないが、タイヤ周方向凹部１２１のエアを効果的に逃がす観点から、１２本以上が好ましい。また、複数の細溝１２３は、タイヤ周方向凹部１２１のエアを効果的に逃がす観点から、タイヤ周方向に沿って等間隔で形成されることが好ましい。

上記空気入りタイヤは、下記の製造方法により製造される。

本発明に係る製造方法は、円環状をなす断面三角形状のビードフィラー１２のうちタイヤ幅方向外側となる面１２ａに、カーカスプライ４の厚みに相当する深さを有するタイヤ周方向凹部１２１を形成する工程と、タイヤ周方向凹部１２１に巻き上げ端４ｅを配置するように、ビードフィラー１２のタイヤ径方向内側に配設されるビードコア１１の回りにタイヤ幅方向内側から外側にカーカスプライ４を巻き上げる工程と、を備える。

ビードフィラー１２は、不図示の押出機から断面三角形状の帯状ゴムを押し出し、一定の長さに切り出し、その端部同士を接合することで成形される。押出機の先端に設けられる口金は、ビードフィラー１２の断面形状に対応する吐出口を有している。タイヤ周方向凹部１２１は、対応する凸部を口金の吐出口に設けておくことで、ビードフィラー１２の押出成形時にタイヤ幅方向外側となる面１２ａに直接形成される。

ビードフィラー１２に形成されたタイヤ周方向凹部１２１は、カーカスプライ４の厚みに相当する深さを有するため、タイヤ周方向凹部１２１にカーカスプライ４の巻き上げ端４ｅを配置することで、巻き上げ端４ｅでの段差を小さくすることができる。よって、本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、タイヤ成形時に巻き上げ端４ｅ付近にエアが溜まりにくくなり、カーカスプライ４の巻き上げ端４ｅでのエア入りを抑制できる。

本発明の製造方法は、タイヤ周方向凹部１２１の内部に、タイヤ周方向に延びる周方向凸条１２２を形成する工程を備えることが好ましい。周方向凸条１２２は、タイヤ周方向凹部１２１と同様に、対応する凹部を口金の吐出口に設けておくことで、ビードフィラー１２の押出成形時にタイヤ周方向凹部１２１と同時に直接形成される。

本発明の製造方法は、ビードフィラー１２のタイヤ幅方向外側となる面１２ａに、タイヤ周方向凹部１２１からタイヤ径方向外側に向かって延びる細溝１２３をタイヤ周方向に沿って複数形成する工程を備えることが好ましい。細溝１２３は、例えば、ローレット加工、切削加工等によりビードフィラー１２に形成される。

本発明の空気入りタイヤは、ビードフィラー１２とカーカスプライ４を上記の如く構成すること以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用することができる。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は、下記のようにして測定を行った。試験に供したタイヤのサイズは１１Ｒ２２．５であり、ＪＡＴＭＡ規定の標準サイズのリムに装着した。

（１）不良率
加硫成形後のタイヤを検査し、ビード部のエア入りが原因で不良品となる割合を調べた。従来例を１００として指数評価し、数値が小さいほうが不良品数が少ない。

（２）タイヤ重量
加硫成形後のタイヤ重量を計測した。従来例を１００として指数評価し、数値が小さいほうが軽い。

実施例１
図２に示す構造を有するビードフィラー１２を用いた空気入りタイヤを製造した。また、カーカスプライ４の巻き上げ端４ｅを、タイヤ周方向凹部１２１の最深部１２１ａの位置に配置した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。なお、表１における「最深部位置に対する巻き上げ端のタイヤ径方向における相対位置」とは、巻き上げ端４ｅを最深部１２１ａに対してタイヤ径方向のどの位置に配置するかを示しており、相対位置がマイナスとは、巻き上げ端４ｅが最深部１２１ａの位置に対してタイヤ径方向内側にあることを示し、相対位置がプラスとは、巻き上げ端４ｅが最深部１２１ａの位置に対してタイヤ径方向外側にあることを示している。

実施例２
カーカスプライ４の巻き上げ端４ｅを、タイヤ周方向凹部１２１の最深部１２１ａの位置に対してタイヤ径方向内側に２ｍｍの位置に配置したこと以外は、実施例１と同じとした。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。

実施例３
図３に示す構造を有するビードフィラー１２を用いた空気入りタイヤを製造した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。カーカスプライ４の巻き上げ端４ｅは、実施例２と同じ位置に配置した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。

実施例４
図３に示す周方向凸条１２２及び図４に示す細溝１２３を形成したビードフィラー１２を用いた空気入りタイヤを製造した。また、カーカスプライ４の巻き上げ端４ｅは、タイヤ周方向凹部１２１の最深部１２１ａの位置に配置した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。

比較例１
カーカスプライ４の巻き上げ端４ｅを、タイヤ周方向凹部１２１の最深部１２１ａの位置に対してタイヤ径方向外側に３ｍｍの位置に配置したこと以外は、実施例１と同じとした。このとき、巻き上げ端４ｅは、タイヤ周方向凹部１２１に埋設されず、巻き上げ端４ｅで段差が生じた。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。

従来例
タイヤ周方向凹部１２１を形成していないビードフィラー１２を用いた空気入りタイヤを製造した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。

表１に示すとおり、実施例１〜４に係る空気入りタイヤは、従来例及び比較例１に比べ、カーカスプライ４の巻き上げ端４ｅでのエア入りを抑制でき、不良率が低下している。また、実施例２のように巻き上げ端４ｅをタイヤ周方向凹部１２１の最深部１２１ａよりもタイヤ径方向内側に配置すると、実施例１に比べ、不良率が少し悪化する。これに対し、実施例３のように周方向凸条１２２を設けることで、実施例２に比べ、不良率が低減する。実施例４のようにビードフィラー１２にタイヤ周方向凹部１２１、周方向凸条１２２、及び細溝１２３を形成することで、不良率が効果的に低減する。また、実施例１〜４に係る空気入りタイヤは、従来例に比べて軽量である。

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ カーカスプライ
４ｅ 巻き上げ端
１１ ビードコア
１２ ビードフィラー
１２ａ タイヤ幅方向外側面
１２１ タイヤ周方向凹部
１２１ａ 最深部
１２２ 周方向凸条
１２３ 細溝

Claims (5)

1. 円環状をなす断面三角形状のビードフィラーのうちタイヤ幅方向外側となる面に、カーカスプライの厚みに相当する深さを有するタイヤ周方向凹部を形成する工程と、
   前記タイヤ周方向凹部に巻き上げ端を配置するように、前記ビードフィラーのタイヤ径方向内側に配設されるビードコアの回りにタイヤ幅方向内側から外側にカーカスプライを巻き上げる工程と、を備える空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記タイヤ周方向凹部の内部に、タイヤ周方向に延びる周方向凸条を形成する工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側となる面に、前記タイヤ周方向凹部からタイヤ径方向外側に向かって延びる細溝をタイヤ周方向に沿って複数形成する工程を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 円環状をなす断面三角形状のビードフィラーと、前記ビードフィラーのタイヤ径方向内側に配設されるビードコアと、前記ビードコアの回りにタイヤ幅方向内側から外側に巻き上げられたカーカスプライとを備える空気入りタイヤにおいて、
   前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側面に、前記カーカスプライの厚みに相当する深さを有するタイヤ周方向凹部が形成されており、
   前記カーカスプライの巻き上げ端は、前記タイヤ周方向凹部に埋設されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
5. 前記タイヤ周方向凹部の深さは、前記巻き上げ端が配置される最深部からタイヤ径方向内側へ向かって徐々に減少していることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
   
   
   

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