JP2014117978A - ビードコア、それを用いた空気タイヤ、及び空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの増大を抑制しつつ、加硫不良の発生を防ぎうる。
【解決手段】 空気入りタイヤ１のビード部４に埋設されるビードコア５である。このビードコア５は、非伸縮性のビードワイヤ１３を多列多段に巻回させたリング状のビードコア本体１１と、ビードコア本体１１の外周面１１ｓに螺旋状に巻き付けられたディップ処理のなされていない繊維コード１２とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、製造コストの増大を抑制しつつ、加硫不良の発生を防ぎうるビードコア、それを用いた空気タイヤ、及び空気入りタイヤの製造方法に関する。

空気入りタイヤの製造方法では、図５に示されるように、例えば、円筒状のフォーマｆに、シート状のインナーライナーゴムａ及びカーカスプライｂが巻き付けられた後、ビードコアｅ、及びビードエーペックスゴムｇが挿入され、しかる後、ビードコアｅからはみ出したカーカスプライｂが折り返される。これにより、カーカスの筒状基体ｉが形成される。

この筒状基体ｉは、トロイド状にシェーピングされるとともに、ベルトプライやトレッドゴム等のトレッドリングが貼り付けられて、トロイド状の生タイヤが形成される。しかる後、この生タイヤを加硫金型内で加硫成形することにより、空気入りタイヤが製造される。なお、関連する文献としては次のものがある（下記特許文献１参照）。

特開２００８−３０２８６０号公報

しかしながら、上記のような製造方法では、ビードコアｅとカーカスプライｂとの間に閉じ込められた空気が一ヶ所に集まって空気溜りとなり、加硫不良が発生しやすいという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ビードコア本体の外周面に、ディップ処理のなされていない繊維コードを螺旋状に巻き付けて空気を吸収させることを基本として、製造コストの増大を抑制しつつ、加硫不良の発生を防ぎうるビードコア、それを用いた空気タイヤ、及び空気入りタイヤの製造方法を提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、空気入りタイヤのビード部に埋設されるビードコアであって、非伸縮性のビードワイヤを多列多段に巻回させたリング状のビードコア本体と、前記ビードコア本体の外周面に螺旋状に巻き付けられたディップ処理のなされていない繊維コードとを含むことを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、前記繊維コードの螺旋ピッチが、ビードコアの中心角で５〜１２０°である請求項１に記載のビードコアである。

また、請求項３記載の発明は、前記繊維コードは、総繊度が４９０〜１８４０dtexである請求項１又は２に記載のビードコアである。

また、請求項４記載の発明は、前記繊維コードの繊維は、綿からなる請求項１乃至３のいずれかに記載のビードコアである。

また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のビードコアがビード部に埋設されたことを特徴とする空気入りタイヤである。

また、請求項６記載の発明は、非伸縮のビードワイヤを多列多段に巻回させてリング状のビードコア本体を形成するビードコア本体形成工程と、前記ビードコア本体の外周面に、ディップ処理のなされていない繊維コードを螺旋状に巻き付けてビードコアを形成する繊維コード巻回工程と、前記ビードコアを用いて生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、前記生タイヤを加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを含むことを特徴とする。

本発明のビードコアは、空気入りタイヤのビード部に埋設される。このビードコアは、非伸縮性のビードワイヤを多列多段に巻回させたリング状のビードコア本体と、ビードコア本体の外周面に螺旋状に巻き付けられたディップ処理のなされていない繊維コードとを含む。

このようなビードコアは、ビードコア本体とその周囲に配されるカーカスプライとの間に残留する空気を、繊維コードを構成するフィラメント間に分散して取り込むことにより、空気溜りの発生を防ぐことができるため、加硫不良の発生を防ぎうる。

また、タイヤのサイズを超えて使用されるカーカスプライとは異なり、ビードコア本体は、タイヤのサイズ別にそれぞれ形成される。このため、本発明のビードコアは、加硫不良が発生しやすいサイズのタイヤにのみ適用することができ、製造コストの増大を抑制しうる。

本実施形態の空気入りタイヤを示す断面図である。 ビードコアの部分斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、ビードコア本体形成工程を説明する断面図である。 繊維コードを誇張して示すビードコアの側面図である。 従来の生タイヤ形成工程を説明する断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４に埋設されるビードコア５に至るトロイド状のカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたベルト層７とを具え、例えば乗用車用タイヤとして構成される。

図２及び図３に示されるように、本実施形態のビードコア５は、ビードワイヤ１３を多列多段に巻回させたリング状のビードコア本体１１と、このビードコア本体１１の外周面１１ｓに巻き付けられた繊維コード１２とを含む。このビードワイヤ１３には、非伸縮性であれば特に限定されないが、例えば、ビード部４の剛性確保の観点より、スチールワイヤ、又はスチールコードが採用されるのが望ましい。

前記カーカス６は、少なくとも１枚以上、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａにより構成される。このカーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、この本体部６ａからのびてビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを含む。

また、本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのび、かつ硬質ゴムからなるビードエーペックス８が配され、ビード部４が適宜補強される。

前記カーカスプライ６Ａは、タイヤ赤道Ｃに対して例えば７０〜９０度の角度で配列されるカーカスコードの配列体と、該配列体の両面を被覆するトッピングゴムとを含んで構成される。このカーカスコードとしては、例えば、ポリエステル、ナイロン、レーヨン又はアラミドなどの有機繊維のコードが好適に採用される。

前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜４０度の角度で傾けて配列した少なくとも２枚、本実施形態ではタイヤ半径方向に内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを、各ベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成される。また、ベルトコードとしては、例えば、スチールコードや、アラミド、レーヨン等の高弾性の有機繊維のコードが採用される。

次に、本実施形態の上記タイヤ１の製造方法について説明する。
本実施形態の製造方法は、前記ビードコア本体１１を形成するビードコア本体形成工程、該ビードコア本体１１の外周面１１ｓに前記繊維コード１２を巻き付ける繊維コード巻回工程、ビードコア５を用いて生タイヤを形成する生タイヤ形成工程、及び生タイヤを加硫成形する加硫工程を含む。

図４（ａ）に示されるように、前記ビードコア本体形成工程では、例えば、回転自在な円盤状のドラム１４が用いられる。このドラム１４は、拡縮径が可能であり、その外周面１４ｓには、環状で周方向に連続してのびる断面略矩形の溝部１５が設けられる。

図４（ｂ）に示されるように、１本のビードワイヤ１３が、この溝部１５に多列多段に順次巻き付けられることによって、断面矩形状の前記ビードコア本体１１が形成される。しかる後、ドラム１４を縮径し、ビードコア本体１１が溝部１５から取り出される。

なお、ビードコア本体１１は、ビードワイヤ１３のみからなる場合の他、その外周を取り囲むようにラッピング層（図示省略）が配置されても良い。このようなラッピング層は、ビードワイヤ１３のバラケを防止するのに役立つ。なお、ラッピング層としては、例えば、例えば、ゴム材のみからなるゴム層の他、ゴム引きのキャンバス布からなるキャンバス層など種々のものが適宜採用される。

図２及び図３に示されるように、前記繊維コード巻回工程では、溝部１５から取り出されたビードコア本体１１の外周面１１ｓに、繊維コード１２を螺旋状に連続して巻き付ける。これにより、ビードコア本体１１と繊維コード１２とを含む本実施形態のビードコア５が形成される。

前記繊維コード１２は、複数本のフィラメントからなり、ラテックス接着剤（ＲＦＬ）等に浸漬するディップ処理がなされることなく、該フィラメントを束ねて形成される。このようなディップ処理がなされていないことにより、繊維コード１２は、外周面から内部に連通する多数の空気進入経路が確保されている。

このようなビードコア５は、ビードコア本体１１とその周囲に配されるカーカスプライ６Ａとの間に残留する空気を、繊維コード１２のフィラメント間に分散して取り込み、一ヶ所に集中するような一塊の空気溜りの発生を防ぎうる。従って、本発明のビードコア５は、加硫不良の発生を防ぎ、タイヤ１のビード耐久性を向上しうる。

また、タイヤ１のサイズを超えて採用されるカーカスプライ６Ａとは異なり、ビードコア本体１１は、タイヤ１のサイズ別にそれぞれ形成される。このため、本発明のビードコア５は、加硫不良が発生しやすいサイズのタイヤ１にのみ適用することができ、製造コストの増大を抑制しうる。

図２に示されるように、前記繊維コード１２の螺旋ピッチＰ１は、ビードコア５の中心角θ１で５〜１２０°であるのが望ましい。なお、前記中心角θ１が１２０°を超えると、前記空気を十分に分散して取り込むことができないおそれがある。逆に、前記中心角θ１が５°未満であると、繊維コード１２の巻回に時間を要するとともに、該繊維コード１２のコストが増大するおそれがある。このような観点より、前記螺旋ピッチＰ１は、より好ましくは９０°以下であるのが望ましく、また、より好ましくは６０°以上であるのが望ましい。

また、前記繊維コード１２の総繊度は、４９０〜１８４０dtexであるのが望ましい。なお、前記総繊度が４９０dtex未満であると、ビードコア本体１１とカーカスプライ６Ａとの間に残留する空気を十分に取り込む空間を確保できないおそれがある。逆に、前記総繊度が１８４０dtexを超えると、繊維コード１２が過度に太くなり、加硫不良の発生や、繊維コード１２の巻回時間、及び製造コストが増大するおそれがある。このような観点より、前記総繊度は、より好ましくは８００dtex以上であるのが望ましく、また、より好ましくは１２００dtex以下であるのが望ましい。

なお、繊維コード１２の繊維としては、例えば、綿等の天然繊維、ナイロンやポリエステル等の有機繊維、又はガラスやカーボン等の無機繊維等を適宜採用することができるが、とりわけ、残留する空気をより効果的に取り込むことができる綿が望ましい。

また、繊維コード１２は、フィラメントが撚られることなく束ねて使用されてもよいが、該フィラメントのバラケを抑制し、繊維コード１２の取扱い性を向上させる観点より、予め撚られているものが望ましい。

さらに、繊維コード１２とビードコア本体１１の外周面１１ｓとの間には、接着用のゴムが配されても良い。これにより、繊維コード１２は、ビードコア本体１１の外周面１１ｓに安定して貼り付けられるため、ビードコア５の取扱い性を向上しうる。

前記生タイヤ形成工程では、図５に示したような筒状基体が形成された後、トロイド状の生タイヤが形成される。

前記加硫工程では、慣例に従い、ゴム等の変形可能な風船状の弾性体からなるブラダーによって、生タイヤのタイヤ内腔面が加硫金型側へ押圧されて加硫成形され、図１のタイヤ１が製造される。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す基本構造をなし、表１に示すビードコアを有するタイヤ（サイズ：１４５／８０Ｒ１３）が製造され、それらの性能が評価された。テスト方法は、次の通りである。

＜繊維コードの巻回時間＞
各供試タイヤ５０本分のビードコア本体に、繊維コードを巻回するのに要した時間を測定した。結果は、ビードコア本体１本あたりの巻回時間（秒）で示している。巻回時間が小さいほど、製造コストが小さく良好である。

＜加硫不良の発生率＞
各供試タイヤが５０本製造され、ビード部に空気溜りによる加硫不良が発生しているか否かを、タイヤを解体して目視にて確認した。結果は、加硫不良の発生率（％）で表示した。発生率が小さいほど良好である。
テストの結果を表１に示す。

テストの結果、実施例のビードコアは、製造コストの増大を抑制しつつ、加硫不良の発生を防ぎうることが確認できた。

５ ビードコア
１１ ビードコア本体
１２ 繊維コード

Claims (6)

1. 空気入りタイヤのビード部に埋設されるビードコアであって、
   非伸縮性のビードワイヤを多列多段に巻回させたリング状のビードコア本体と、
   前記ビードコア本体の外周面に螺旋状に巻き付けられたディップ処理のなされていない繊維コードとを含むことを特徴とするビードコア。
2. 前記繊維コードの螺旋ピッチが、ビードコアの中心角で５〜１２０°である請求項１に記載のビードコア。
3. 前記繊維コードは、総繊度が４９０〜１８４０dtexである請求項１又は２に記載のビードコア。
4. 前記繊維コードの繊維は、綿からなる請求項１乃至３のいずれかに記載のビードコア。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のビードコアがビード部に埋設されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
6. 非伸縮のビードワイヤを多列多段に巻回させてリング状のビードコア本体を形成するビードコア本体形成工程と、
   前記ビードコア本体の外周面に、ディップ処理のなされていない繊維コードを螺旋状に巻き付けてビードコアを形成する繊維コード巻回工程と、
   前記ビードコアを用いて生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、
   前記生タイヤを加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

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