JP2019098967A - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ナイロンチェーファーの端部近傍にエアが残りにくい空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ビード部１０の周りで折り返されたカーカスプライ１６と、カーカスプライ１６の折り返し部を覆うナイロンチェーファー１８と、カーカスプライ１６及びナイロンチェーファー１８をタイヤ内側から覆うインナーライナー２０と、カーカスプライ１６及びナイロンチェーファー１８をタイヤ外側から覆うサイドウォールゴム２６とを備える空気入りタイヤにおいて、ナイロンチェーファー１８の端部が、カーカスプライ１６とインナーライナー２０との間においてインナーライナー２０側に向かって先細りとなり、カーカスプライ１６とサイドウォールゴム２６との間においてカーカスプライ１６側に向かって先細りとなっている。【選択図】図１

Description

本発明は空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。

図９に示すように、空気入りタイヤの骨格を形成するカーカスプライ１１６は、タイヤ幅方向両側のビード部１１０の周りでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されている。そして、このカーカスプライ１１６の折り返し部の周りにナイロンチェーファー１１８が設けられている。特許文献１に記載のように、ナイロンチェーファー１１８は、メッシュ状に配置された多数のナイロンコードがゴムに埋設された部材である。ビード部１１０よりタイヤ幅方向内側ではナイロンチェーファー１１８の端部がインナーライナー１２０によって覆われ、ビード部１１０よりタイヤ幅方向外側ではナイロンチェーファー１１８の端部がサイドウォールゴム１２６によって覆われている。

特開２０１６−７８１７１号公報

図１０に示すように、従来のナイロンチェーファー１１８では幅方向端面１３４が表面に対して直角であり、ナイロンチェーファー１１８の断面形状は長細い長方形であった。しかもナイロンチェーファー１１８は比較的厚みのある部材である。そのため、ナイロンチェーファー１１８を空気入りタイヤに使用すると、ナイロンチェーファー１１８の幅方向端面１３４とその周囲の部材との間にエアが残りやすかった。

そこで本発明はナイロンチェーファーの端部近傍にエアが残りにくい空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することを課題とする。

実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ幅方向両側のビード部と、前記ビード部の周りでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されたカーカスプライと、前記カーカスプライの折り返し部を覆うナイロンチェーファーと、前記カーカスプライ及び前記ナイロンチェーファーをタイヤ内側から覆うインナーライナーと、前記カーカスプライ及び前記ナイロンチェーファーをタイヤ外側から覆うサイドウォールゴムとを備える空気入りタイヤにおいて、前記ナイロンチェーファーの端部が、前記カーカスプライと前記インナーライナーとの間において前記インナーライナー側に向かって先細りとなり、前記カーカスプライと前記サイドウォールゴムとの間において前記カーカスプライ側に向かって先細りとなっていることを特徴とする。

また実施形態の空気入りタイヤの製造方法は、ナイロンメッシュにゴムがトッピングされた原反シートをカットしてナイロンチェーファーを製造する工程と、インナーライナーの幅方向両側部分の上に前記ナイロンチェーファーの幅方向一方の端部を貼る工程とを含む空気入りタイヤの製造方法において、前記ナイロンチェーファーを製造する工程では、前記原反シートをその表面に対して斜めにカットすることにより、前記ナイロンチェーファーの幅方向一方の端部の上側と幅方向他方の端部の下側とをそれぞれ傾斜面とし、前記インナーライナーの幅方向両側部分の上に前記ナイロンチェーファーの幅方向一方の端部を貼る工程では、前記ナイロンチェーファーの幅方向両端部のうち上側が傾斜面である方の端部を前記インナーライナーに貼ることを特徴とする。

実施形態の空気入りタイヤ及びその製造方法によれば、上記の特徴のためナイロンチェーファーの端部近傍にエアが残りにくい。

実施形態の空気入りタイヤのビード部近傍の断面図。 原反シートのカットの様子を示す平面図。 原反シートのカットの様子を図２の矢印Ｂの方向から見た側面図。（ａ）はカット面を平面とする場合の図。（ｂ）はカット面を反り形状の曲面とする場合の図。 原反シートがカットされて出来たリボンを接合してナイロンチェーファーとする様子を示す図。 インナーライナーに貼り付けられたナイロンチェーファーを示す図。 カーカスプライの上からのステッチャーの様子を示す図。 一次ケースにビード部がセットされたときの図。 サイドウォールゴムの上からのステッチャーの様子を示す図。 従来の空気入りタイヤのビード部近傍の断面図。 従来のナイロンチェーファーの幅方向断面図。

実施形態について図面に基づき説明する。なお、実施形態は一例に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更されたものについては、本発明の範囲に含まれるものとする。また図面は、説明のために、大きさや形状等が誇張されて描かれたり、模式的に描かれたりする場合がある。しかしこのような図面はあくまでも一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

図１に実施形態の空気入りタイヤのビード部１０の近傍を示す。なお図１において、右側がタイヤ幅方向外側、左側がタイヤ幅方向内側、上側がタイヤ外径側、下側がタイヤ内径側である。

実施形態の空気入りタイヤはタイヤ幅方向両側に一対の円環状のビード部１０を有する。ビード部１０は、束ねられた鋼線にゴムが被覆されたビードコア１２と、ビードコア１２の外径側に設けられたゴム部材であるビードフィラー１４を有する。

また、空気入りタイヤは複数のプライコードがゴムで被覆されて形成されたカーカスプライ１６を有する。カーカスプライ１６は、一対のビード部１０の間でトロイダル状に膨らみタイヤ形状の骨格を形成するとともに、タイヤ幅方向両側においてビード部１０の周りでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されてタイヤ外径側へ巻き上げられている。

カーカスプライ１６の折り返し部は、ナイロンチェーファー１８によってタイヤ内径側から覆われている。ナイロンチェーファー１８は、ビード部１０のタイヤ幅方向両側（図１におけるビード部１０の左右両側）において、ビードコア１２よりもタイヤ外径側まで延びている。なおナイロンチェーファー１８はメッシュ状に配置された多数のナイロンコードにゴムがトッピングされて出来た部材である。

カーカスプライ１６のトロイダル状の部分の内側（すなわちタイヤ内側）にはゴム部材であるインナーライナー２０が貼り付けられている。インナーライナー２０のタイヤ内径側の端部は、ビード部１０のタイヤ幅方向内側にまで延びている。ビード部１０のタイヤ幅方向内側において、インナーライナー２０はタイヤ幅方向内側からナイロンチェーファー１８の端部を覆っている。ナイロンチェーファー１８のこの端部（すなわち、インナーライナー２０に覆われ、カーカスプライ１６とインナーライナー２０とに挟まれた端部）を「タイヤ内側端部１８ａ」とする。

なおインナーライナー２０は、タイヤ最内層となるブチル層２２と、カーカスプライ１６とブチル層２２との間となるスキージー層２４とからなる。ブチル層２２はエアの透過を防ぐ層で、スキージー層２４はカーカスプライ１６とブチル層２２とを接着する層である。スキージー層２４はブチル層２２よりも粘着性に優れている。

カーカスプライ１６のタイヤ幅方向外側にはサイドウォールゴム２６が貼り付けられている。ビード部１０のタイヤ幅方向外側において、サイドウォールゴム２６はタイヤ幅方向外側からナイロンチェーファー１８の端部を覆っている。ナイロンチェーファー１８のこの端部（すなわち、サイドウォールゴム２６に覆われ、カーカスプライ１６とサイドウォールゴム２６とに挟まれた端部）を「タイヤ外側端部１８ｂ」とする。

ナイロンチェーファー１８のタイヤ内側端部１８ａはインナーライナー２０側に向かって先細りとなっている。すなわち、ビード部１０のタイヤ幅方向内側において、ナイロンチェーファー１８のインナーライナー２０側の面はタイヤ内側端部１８ａに至るまで比較的平面的であるのに対し、カーカスプライ１６側の面はタイヤ内側端部１８ａにおいてインナーライナー２０側に向かって曲がっている。タイヤ内側端部１８ａのカーカスプライ１６側の面はインナーライナー２０側に向かう反り形状の曲面となっていても良い。反り形状の曲面については後述する。

またナイロンチェーファー１８のタイヤ外側端部１８ｂはカーカスプライ１６側に向かって先細りとなっている。すなわち、ビード部１０のタイヤ幅方向外側において、ナイロンチェーファー１８のカーカスプライ１６側の面はタイヤ外側端部１８ｂに至るまで比較的平面的であるのに対し、サイドウォールゴム２６側の面はタイヤ外側端部１８ｂにおいてカーカスプライ１６側に向かって曲がっている。タイヤ外側端部１８ｂのサイドウォールゴム２６側の面はカーカスプライ１６側に向かう反り形状の曲面となっていても良い。

また、ナイロンチェーファー１８のタイヤ内側端部１８ａ及びタイヤ外側端部１８ｂの幅方向断面上（図１のような断面図上）の角度は１０〜４０°（１０°及び４０°を含む）であることが好ましい。

以上のナイロンチェーファー１８の形状の特徴は、空気入りタイヤを幅方向に切断しその断面上でタイヤ構成部材間の界面を見ることにより確認することができる。

図示しないが、カーカスプライ１６の外径側には複数のベルトが積層されている。ベルトはスチール製等の複数本のコードがゴムで被覆されたものである。ベルトの外径側には接地面を有するトレッドが設けられている。

以上の構造の空気入りタイヤは次のように製造することができる。まず、多数のナイロンコードがメッシュ状に配置されたナイロンメッシュにゴムがトッピングされて原反シート３０が完成する。次に原反シート３０から複数のリボン３１が切り出され、それらのリボン３１が接合されてナイロンチェーファー１８が製造される。

具体的には、平面図である図２に示すように、原反シート３０がカッター４０の位置に所定距離ずつ矢印Ａの方向に送り出される。そして、送り出されるたびにカッター４０により送り出し方向に対して斜めの方向にカットされる。このとき側面図である図３に示すように原反シート３０は厚み方向に表面に対して斜めにカットされる。そのためカット面３４が傾斜面となる。

カット面３４は、図３（ａ）に示すように平面であっても良いが、図３（ｂ）に示すように反り形状の曲面であっても良い。

ここで反り形状の曲面とは、図３（ｂ）のようなリボン３１の幅方向の断面図上で、原反シート３０又はリボン３１の下面３２を示す線とカット面３４を示す曲線の接線（図３（ｂ）に破線で示す）とのなす角αが、カット面３４の先端３６に向かうほど小さくなっていく形状の曲面のことである。原反シート３０のカットの際に、カット面３４の先端３６近傍において原反シート３０をその送り出し方向に引き伸ばすように力を加えることにより、カット面３４を反り形状の曲面とすることができる。また、原反シート３０のカット後にカット面３４の先端３６近傍を引き伸ばすことによっても、カット面３４を反り形状の曲面とすることができる。

原反シート３０の表面（例えば下面３２）に対するカット角度θは１０〜４０°（１０°及び４０°を含む）であることが好ましい。ここで、カット面３４が反り形状の曲面の場合のカット角度θとは、カット面３４の上下両端ｐ、ｑを結ぶ平面（図３（ｂ）に二点鎖線で示す）と原反シート３０の表面（図３（ｂ）の場合は下面３２）とのなす角度のことである。

このように原反シート３０が次々とカットされることにより複数のリボン３１が製造される。図３からわかるように、リボン３１の幅方向の一方の端部では上側が傾斜面となり、リボン３１の幅方向の他方の端部では下側が傾斜面となる。そのためリボン３１を幅方向から見ると図３のように平行四辺形となる。また図２からわかるように、リボン３１は平面視で（つまり上から見て）平行四辺形であり、その平行四辺形の対向する２辺がカット面３４の辺で、別の対向する２辺が非カット面（元の原反シート３０の側面）の辺である。

次に、図４に示すように、リボン３１の非カット面の近傍同士が重ねられて押圧されて張り合わされ、長尺のナイロンチェーファー１８とされる。このとき、リボン３１のカット面３４の傾斜の向きが揃えられて張り合わされる。完成したナイロンチェーファー１８の幅方向両端部は元のリボン３１のカット面３４である。そのため、ナイロンチェーファー１８の幅方向一方の端部では上側が傾斜面となり、ナイロンチェーファー１８の幅方向他方の端部では下側が傾斜面となる。

次に、図５に示すように、ドラムＤ上に配置されたインナーライナー２０の幅方向両側部分の上にそれぞれナイロンチェーファー１８が貼り付けられる。このとき、ナイロンチェーファー１８の幅方向両端部のうち、上側が傾斜面である方の端部がインナーライナー２０に貼り付けられる。ナイロンチェーファー１８の幅方向両端部のうち、インナーライナー２０の上に貼り付けられる方をインナーライナー側端部１８ｃ、その反対の方を反インナーライナー側端部１８ｄとする。

次に、インナーライナー２０及びナイロンチェーファー１８の上に、カーカスプライ１６が貼り付けられる。そして図６に示すように、カーカスプライ１６の上から押圧部材４２で押圧するステッチャーがなされる。ステッチャーは図６に矢印で示すようにカーカスプライ１６の幅方向中央から幅方向両側に向かって押圧部材４２を押し付けながら移動させて行われる。押圧部材４２はナイロンチェーファー１８の上方を押圧し始めるときナイロンチェーファー１８のインナーライナー側端部１８ｃの上側の傾斜面に沿ってスムーズに移動していく。以上により一次ケースと呼ばれる円筒体が完成する。

次に、図７に示すように、一次ケースのナイロンチェーファー１８の上方の位置にそれぞれビード部１０がセットされる。次に、両側のビード部１０の間で一次ケースを外径側へ膨らませてトロイダル状にするシェーピングが行われる。シェーピング時にカーカスプライ１６及びナイロンチェーファー１８をビード部１０の周りで折り返すターンアップも行われる。シェーピング及びターンアップ後のビード部１０近傍の断面を図８に示す。ターンアップによりナイロンチェーファー１８の反インナーライナー側端部１８ｄがカーカスプライ１６に接触しタイヤ外側端部１８ｂとなる。このとき、タイヤ外側端部１８ｂのタイヤ幅方向外側の面が傾斜面となる。

シェーピングの前又は後に、カーカスプライ１６及びナイロンチェーファー１８の上から（すなわちタイヤ幅方向外側から）サイドウォールゴム２６が貼り付けられる。これによりナイロンチェーファー１８のタイヤ外側端部１８ｂがサイドウォールゴム２６で覆われる。サイドウォールゴム２６が貼り付けられた後、図８に示すようにサイドウォールゴム２６の上から押圧部材４４で押圧するステッチャーがなされる。ステッチャーは図８に矢印で示すようにサイドウォールゴム２６の外径側の部分からビード部１０側に向かって押圧部材４４を押し付けながら移動させて行われる。押圧部材４４はナイロンチェーファー１８の上を押圧し始めるときナイロンチェーファー１８のタイヤ外側端部１８ｂのタイヤ幅方向外側の傾斜面に沿ってスムーズに移動していく。

以上の工程を経た結果、元のナイロンチェーファー１８のインナーライナー側端部１８ｃの傾斜面が、空気入りタイヤにおけるナイロンチェーファー１８のタイヤ内側端部１８ａのインナーライナー２０側に向かう先細り部となる。また元のナイロンチェーファー１８の反インナーライナー側端部１８ｄが、空気入りタイヤにおけるナイロンチェーファー１８のタイヤ外側端部１８ｂのカーカスプライ１６側に向かう先細り部となる。

シェーピングの後、カーカスプライ１６の外径側に不図示のベルト及びトレッドが貼り付けられる。以上のようにして未加硫タイヤが完成する。未加硫タイヤが加硫成型されて空気入りタイヤが完成する。

なお、製造方法についての以上の説明はあくまで一例としての説明であり、以上の説明に対して一部の順序の入れ替え等の変更を適宜行うことが可能である。例えば、一次ケースにビード部１０がセットされターンアップされた後、所定の位置にサイドウォールゴム２６が貼り付けられ、その後シェーピングが行われても良い。

以上のように、実施形態の空気入りタイヤでは、ナイロンチェーファー１８のタイヤ内側端部１８ａがインナーライナー２０側に向かって先細りとなり、ナイロンチェーファー１８のタイヤ外側端部１８ｂがカーカスプライ１６側に向かって先細りとなっているため、ナイロンチェーファー１８のタイヤ内側端部１８ａ及びタイヤ外側端部１８ｂの近傍に空間が空きにくくエアが存在しにくい。この効果は、タイヤ内側端部１８ａやタイヤ外側端部１８ｂの断面上の角度が１０〜４０°である場合や、タイヤ内側端部１８ａやタイヤ外側端部１８ｂが反り形状の曲面となって先細りとなっている場合は、より顕著になる。

このような空気入りタイヤは、原反シート３０をその表面に対して斜めにカットすることによりナイロンチェーファー１８の幅方向一方の端部の上側と幅方向他方の端部の下側とをそれぞれ傾斜面とし、さらに、ナイロンチェーファー１８の幅方向両端部のうち上側が傾斜面である方の端部をインナーライナー２０に貼る、という方法によって実現できる。

またこの方法によれば、インナーライナー２０の上に貼り付けられたナイロンチェーファー１８の端部（すなわちインナーライナー側端部１８ｃ）の上側が傾斜面であるため、インナーライナー２０及びナイロンチェーファー１８の上にカーカスプライ１６が貼り付けられカーカスプライ１６の上からステッチャーが行われるときに、押圧部材４２がナイロンチェーファー１８のインナーライナー側端部１８ｃの傾斜面に沿ってスムーズに移動していき、ナイロンチェーファー１８の端部近傍にエアが抱き込まれにくい。

またこの方法によれば、上記のようにターンアップしたときに必然的にナイロンチェーファー１８のタイヤ外側端部１８ｂの傾斜面がタイヤ幅方向外側となる。そのため、ナイロンチェーファー１８のタイヤ外側端部１８ｂの上からサイドウォールゴム２６が貼り付けられサイドウォールゴム２６の上からステッチャーが行われるときに、押圧部材４４がナイロンチェーファー１８のタイヤ外側端部１８ｂの傾斜面に沿ってスムーズに移動していき、ナイロンチェーファー１８のタイヤ外側端部１８ｂ近傍にエアが抱き込まれにくい。

また、原反シート３０からリボン３１を切り出すとき、原反シート３０の表面に対するカット角度θが小さいと原反シート３０に埋設されているナイロンメッシュがうまくカットされずにカット面３４から飛び出るおそれがある。しかしカット角度θが１０°以上であればナイロンメッシュがうまくカットされカット面３４から飛び出にくい。また、原反シート３０の表面に対するカット角度θが４０°以下であればステッチャーがスムーズになされる。

以上の実施形態に対して様々な変更を行うことができる。例えば、タイヤ構成部材は上記のもののみに限定されず、必要に応じて他の部材が追加されても良い。

Ｄ…ドラム、１０…ビード部、１２…ビードコア、１４…ビードフィラー、１６…カーカスプライ、１８…ナイロンチェーファー、１８ａ…タイヤ内側端部、１８ｂ…タイヤ外側端部、１８ｃ…インナーライナー側端部、１８ｄ…反インナーライナー側端部、２０…インナーライナー、２２…ブチル層、２４…スキージー層、２６…サイドウォールゴム、３０…原反シート、３１…リボン、３２…下面、３４…カット面、３６…先端、４０…カッター、４２…押圧部材、４４…押圧部材、１１０…ビード部、１１６…カーカスプライ、１１８…ナイロンチェーファー、１２０…インナーライナー、１２６…サイドウォールゴム、１３４…幅方向端面

Claims (6)

1. タイヤ幅方向両側のビード部と、前記ビード部の周りでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されたカーカスプライと、前記カーカスプライの折り返し部を覆うナイロンチェーファーと、前記カーカスプライ及び前記ナイロンチェーファーをタイヤ内側から覆うインナーライナーと、前記カーカスプライ及び前記ナイロンチェーファーをタイヤ外側から覆うサイドウォールゴムとを備える空気入りタイヤにおいて、
   前記ナイロンチェーファーの端部が、前記カーカスプライと前記インナーライナーとの間において前記インナーライナー側に向かって先細りとなり、前記カーカスプライと前記サイドウォールゴムとの間において前記カーカスプライ側に向かって先細りとなっている、空気入りタイヤ。
2. 前記ナイロンチェーファーの端部の断面上の角度が１０〜４０°である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ナイロンチェーファーの端部の少なくとも一方が反り形状の曲面となっている、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. ナイロンメッシュにゴムがトッピングされた原反シートをカットしてナイロンチェーファーを製造する工程と、インナーライナーの幅方向両側部分の上に前記ナイロンチェーファーの幅方向一方の端部を貼る工程とを含む空気入りタイヤの製造方法において、
   前記ナイロンチェーファーを製造する工程では、前記原反シートをその表面に対して斜めにカットすることにより、前記ナイロンチェーファーの幅方向一方の端部の上側と幅方向他方の端部の下側とをそれぞれ傾斜面とし、
   前記インナーライナーの幅方向両側部分の上に前記ナイロンチェーファーの幅方向一方の端部を貼る工程では、前記ナイロンチェーファーの幅方向両端部のうち上側が傾斜面である方の端部を前記インナーライナーに貼る、空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記ナイロンチェーファーを製造する工程では、前記原反シートをその表面に対して１０〜４０°の角度でカットして前記傾斜面とする、請求項４に記載の空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記ナイロンチェーファーを製造する工程では、前記傾斜面の少なくとも一方を反り形状の曲面とする、請求項４又は５に記載の空気入りタイヤの製造方法。
   

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