JP2023095545A - 空気入りタイヤ及び空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カーカスコードがタイヤ内面側へ露出することを抑えつつ、カーカスプライとその隣接部材との間におけるエアー溜まりの発生を抑えた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッドからサイドウォールを経て一対のビードにてカーカスプライ５ａ，５ｂが係止された空気入りタイヤにおいて、カーカスプライ５ａ，５ｂは、一対のビードの間に設けられた本体部５ａ１，５ｂ１と、本体部５ａ１，５ｂ１から延びてビードコア２１の周りでタイヤ軸方向内側から外側へ折り返されビードフィラー２２の先端よりタイヤ径方向外側まで延びる巻き上げ部５ａ２，５ｂ２とを備え、巻き上げ部５ａ２，５ｂ２は、ビードコア２１からビードフィラー２２の先端よりタイヤ径方向外側までの領域Ｐ２，Ｐ３に複数の貫通孔５１，５２を備え、本体部５ａ１，５ｂ１は、巻き上げ部５ａ２，５ｂ２が重ね合わせられた領域Ｐ１に貫通孔が存在しない。【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤ及び空気入りタイヤの製造方法に関する。

空気入りタイヤは、一般に、トレッドゴム、サイドウォールゴム、カーカスプライ、ビード、ビードフィラー、ベルトプライ等の、複数のタイヤ構成部材を成型ドラム上で貼り合わせ、トロイド状にシェーピングして未加硫のグリーンタイヤ（生タイヤ）を形成し、形成したグリーンタイヤをタイヤ成型用の加硫金型内で加硫成型することで製造される。

グリーンタイヤを構成する複数のタイヤ構成部材は、それぞれ所定の厚みを有しているため、複数のタイヤ構成部材を貼り合わせたとき、各部材の端部において段部を生じやすく、該段部に起因して各タイヤ構成部材間にはエアー溜まりが生じやすい。

そこで、従来から、カーカスプライとビードフィラーやビードコアとの間に介在する空気を抜くため、カーカスプライの全面に貫通孔を点在させて形成した空気入りタイヤが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２０１５－３９８１１号公報

しかしながら、カーカスプライに貫通孔を設けると貫通孔の周りでカーカスコードの間隔が広がるため、下記特許文献１のようにカーカスプライの全面に貫通孔を点在させて形成すると、屈曲しやすいサイドウォールからバットレスまでの領域においてカーカスコードがタイヤ内面側へ露出してする不具合（オープンコード）が発生することがある。

そこで本発明は、カーカスコードがタイヤ内面側へ露出する不具合を抑えつつ、カーカスプライとその隣接部材との間におけるエアー溜まりの発生を抑えることができる空気入り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課題とする。

本実施形態の空気入りタイヤは、ビードコアと前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーとを有する一対のビードと、前記一対のビードからタイヤ径方向外方に延びる一対のサイドウォールと、前記一対のサイドウォールの径方向外端同士を連ねるトレッドと、前記トレッドからサイドウォールを経て前記一対のビードにて係止されたカーカスプライと、前記トレッドにおける前記カーカスプライの外周側に配されたベルトとを備えた空気入りタイヤにおいて、前記カーカスプライは、一対の前記ビードの間に設けられた本体部と、前記本体部から延びて前記ビードコアの周りでタイヤ軸方向内側から外側へ折り返され前記ビードフィラーの先端よりタイヤ径方向外側まで延びる巻き上げ部とを備え、前記巻き上げ部は、前記ビードコアから前記ビードフィラーの先端よりタイヤ径方向外側までの領域に複数の貫通孔を備え、前記本体部は、前記巻き上げ部が重ね合わせられた領域に貫通孔が存在しないものである。

本実施形態の空気入りタイヤの製造方法は、ビードコアと前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーとを有する一対のビードと、前記一対のビードからタイヤ径方向外方に延びる一対のサイドウォールと、前記一対のサイドウォールの径方向外端同士を連ねるトレッドと、前記トレッドからサイドウォールを経てビードにて係止されたカーカスプライと、前記トレッドにおける前記カーカスプライの外周側に配されたベルトとを備え、前記カーカスプライは、一対の前記ビードの間に設けられた本体部と、前記本体部から延びて前記ビードコアの周りでタイヤ軸方向内側から外側へ折り返され前記ビードフィラーの先端よりタイヤ径方向外側まで延びる巻き上げ部とを備えた空気入りタイヤの製造方法において、前記本体部における前記巻き上げ部が重ね合わせられた領域に貫通孔を形成せず、前記巻き上げ部における前記ビードコアから前記ビードフィラーの先端よりタイヤ径方向外側までの領域に貫通孔を形成する工程を有する方法である。

上記本発明では、上記の特徴を備えることにより、カーカスコードがトッピングゴムから露出することを抑えつつ、カーカスプライとその隣接部材との間におけるエアー溜まりの発生を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの半断面図 本発明の一実施形態に係る製造工程の一部を示す図であって、（ａ）が成型ドラムの平面概略図、（ｂ）が成型ドラムの半断面概略図 本発明の一実施形態に係る製造工程の一部を示す成型ドラムの半断面概略図 本発明の一実施形態に係る製造工程の一部を示す成型ドラムの半断面概略図 本発明の変更例に係る製造工程の一部を示す成型ドラムの平面概略図

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、一実施形態に係る空気入りタイヤ１の半断面図である。このタイヤ１は、左右一対のビード２と、ビード２からタイヤ径方向外側に延びる左右一対のサイドウォール３と、サイドウォール３の外周端同士を連結するトレッド４とを備える。本実施形態では、タイヤは、左右対称であるため、図では右半分のみを示している。図中、ＣＬはタイヤ赤道面を示す。ビード２には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなるビードコア２１と、断面略三角形状をなす硬質ゴム製のビードフィラー２２と、が一体化された環状のビード部材２０が埋設されている。

タイヤ内部には、一対のビード２間にまたがって延びる少なくとも１枚のカーカスプライが埋設されており、この例では２枚のカーカスプライ５ａ、５ｂが埋設されている。カーカスプライ５ａ，５ｂは、タイヤ周方向に間隔をあけて設けられたラジアル方向（タイヤ周方向に対して略直交する方向）に沿って延びる複数のプライコードと、プライコードを被覆するトッピングゴムとを備えている。なお、プライコードには、ポリエステル、レーヨン、ナイロン、又はアラミド等の有機繊維や、スチール等の金属が好適に使用される。なお、この例では、２枚のカーカスプライ５ａ、５ｂを設ける場合について説明するが、１枚のカーカスプライをタイヤ１の内部に設けたり、３枚以上のカーカスプライをタイヤ１の内部に設けてもよい。

２枚のカーカスプライ５ａ、５ｂは、タイヤ内面側の第１カーカスプライ５ａと、その外側に重ねて設けられた第２カーカスプライ５ｂとの２枚で構成されている。２枚のカーカスプライ５ａ、５ｂは、トレッド４から両側のサイドウォール３を経てビード２に至り、ビード２において、ビードコア２１の周りに巻き上げられて係止されている。

具体的には、２枚のカーカスプライ５ａ，５ｂは、一対のビード２の間に設けられタイヤの骨格を形成する本体部５ａ１、５ｂ１と、本体部５ａ１、５ｂ１から延びてビードコア２１及びビードフィラー２２を包み込むようにビード２の周りでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返された巻き上げ部５ａ２、５ｂ２とを有する。

カーカスプライ５ａ、５ｂの巻き上げ部５ａ２、５ｂ２は、ビードコア１２及びビードフィラー１３のタイヤ幅方向外側面に沿ってタイヤ径方向外側へ延びている。巻き上げ部５ａ２、５ｂ２の先端（即ち、巻き上げ端５ａ３、５ｂ３）は、ビードフィラー２２の先端（即ち、タイヤ径方向外端）２２ａを越えて、サイドウォール３内で終端している。

第２カーカスプライ５ｂの巻き上げ部５ｂ２は、ビードフィラー２２のタイヤ径方向外方において本体部５ｂ１に接触している。第１カーカスプライ５ａの巻き上げ部５ａ２は、第２カーカスプライ５ｂの巻き上げ部５ｂ２の外側を覆い、第２カーカスプライ５ｂの巻き上げ部５ｂ２より巻き上げ位置が高く（即ち、タイヤ径方向外方に）形成されている。第１カーカスプライ５ａの巻き上げ端５ａ３近傍は、第２カーカスプライ５ｂの本体部５ｂ１に接触している。

このようなカーカスプライ５ａ，５ｂは、巻き上げ部５ａ２、５ｂ２に複数の貫通孔５１、５２が設けられている。一方、本体部５ａ１、５ｂ１のうち巻き上げ部５ａ２，５ｂ２が重ね合わせられた領域Ｐ１に貫通孔が設けられていない。

より具体的には、第２カーカスプライ５ｂの巻き上げ部５ｂ２には、ビードコア２１のタイヤ幅方向外側からビードフィラー２２の先端２２ａの径方向外側までの領域Ｐ３に巻き上げ部５ｂ２を貫通する貫通孔５２が点在して設けられている。また、第１カーカスプライ５ａの巻き上げ部５ａ２には、ビードコア２１のタイヤ幅方向外側からビードフィラー２２の先端２２ａの径方向外側までの領域Ｐ２に巻き上げ部５ａ２を貫通する貫通孔５１が点在して設けられている。

上記領域Ｐ３のタイヤ径方向外端は、ビードフィラー２２の先端２２ａと第２カーカスプライ５ｂの巻き上げ端５ｂ３の間に設定することができる。上記領域Ｐ２のタイヤ径方向外端は、第２カーカスプライ５ｂの巻き上げ端５ｂ３と第１カーカスプライ５ａの巻き上げ端５ａ３の間に設定することができる。

なお、本実施形態では、カーカスプライ５ａ，５ｂの本体部５ａ１、５ｂ１において巻き上げ部５ａ２，５ｂ２が重ね合わせられた領域Ｐ１に加え、第１カーカスプライ５ａの巻き上げ端５ａ３からトレッド４に設けられたベルト４０の端部（ベルト端）４０ａまでの領域Ｐ４にも貫通孔が設けられていない。

カーカスプライ５ａの巻き上げ部５ａ２の外側には、ビード部材２０を巻き込むようにチェーハー６が設けられている。チェーハー６としては、ナイロン繊維などの有機繊維を含む繊維チェーハーやラバーチェーハーなどを採用することができる。

トレッド４における第２カーカスプライ５ｂのタイヤ外面側にはベルト４０が設けられている。ベルト４０は、複数本のコード（例えば、スチールコード）がゴムで被覆されたもので、２枚のカーカスプライ５ａ、５ｂの外周でトレッド４を補強する。ベルト４０よりタイヤ径方向外側には外表面が接地面となるトレッドゴム４２が設けられている。

第１カーカスプライ５ａのタイヤ内面側には、タイヤ１の内周面を構成する耐空気透過ゴム層としてのインナーライナー７が設けられている。サイドウォール３には、第１カーカスプライ５ａのタイヤ幅方向両側にタイヤ１０の外壁面を構成するサイドウォールゴム３１が設けられている。

次に、上記した空気入りタイヤの製造方法について、図２～図４に基づき説明する。空気入りタイヤの製造工程は、大きく分けて、成型ドラム６０を用いてグリーンタイヤを製造する成形工程と、製造したグリーンタイヤを加硫する加硫工程とからなる。

成型ドラム６０は、図２（ｂ）に示すように、ドラム軸方向（タイヤ軸方向と同じ）に三分割されており、中央部に位置する中央ドラム６２と、その両側に位置する端部ドラム６４とが、各々独立して拡縮可能に構成されている。端部ドラム６４には、ターンアップブラダー６６が設けられている。符号Ｌは、ドラム軸、即ち成型ドラムの回転軸を示す。

グリーンタイヤの成形工程においては、まず、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、成型ドラム６０の外周に、未加硫のインナーライナー７とチェーハー６を巻き付け、その外周に未加硫の第１カーカスプライ５ａと第２カーカスプライ５ｂを重ねて円筒状に巻き付ける。

第１カーカスプライ５ａは巻き上げ部５ａ２に相当する箇所に貫通孔５１が点在して設けられ、第２カーカスプライ５ｂは巻き上げ部５ｂ２に相当する箇所に貫通孔５２が点在して設けられている。なお、第１カーカスプライ５ａの巻き上げ部５ａ２において第２カーカスプライ５ｂが重ね合わされている箇所には、第２カーカスプライ５ｂに設けられた貫通孔５２と連通するように貫通孔５１が設けられている。

このような貫通孔５１，５２は、第１カーカスプライ５ａ及び第２カーカスプライ５ｂを成型ドラム６０に巻き付ける前に予め互いに重ね合わせた後、巻き上げ部５ａ２、５ｂ２に相当する箇所に針状の突起を押し付けて貫通孔５１，５２を形成する。その際、第１カーカスプライ５ａの巻き上げ部５ａ２において第２カーカスプライ５ｂが重ね合わされている箇所では、針状の突起が２枚のカーカスプライ５ａ、５ｂを貫通するように押し付けられ、第１カーカスプライ５ａの貫通孔５１及び第２カーカスプライ５ｂの貫通孔５２が連通するように設けられている。

次いで、巻き付けたカーカスプライ５ａ、５ｂの幅方向両端部における外周面に、それぞれ環状をなす未加硫のビード部材２０、２０を載置する。ビード部材２０を装着する際には、端部ドラム６４は中央ドラム６２に対して縮径されており、従って、中央ドラム６２の外周面と端部ドラム６４の外周面との間には段差が形成されている。ビード部材２０は、この段差部の外側に沿わせて装着される。

次いで、ステッチャーローラ等の不図示の押圧部材を用いて、左右一対のビードフィラー２２、２２を、それぞれ第２カーカスプライ５ｂの外周面に沿わせるようにドラム軸方向内側に押し曲げる。その後、図３に示すように、左右のビード部材２０、２０をそれぞれ包み込むように、カーカスプライ５ａ，５ｂの両側部分をドラム軸方向内側に折り返す（即ち、ターンアップする）。この例では、端部ドラム６４に設けられたターンアップブラダー６６の内部に気体が充填されることで、ターンアップブラダー６６が膨張し、これにより、カーカスプライ５ａ、５ｂの側部部分が、ドラム周方向の全周にわたって同時に折り返されカーカスプライ５の巻き上げ部５ａ２，５ｂ２となり、ビード部材２０が２枚のカーカスプライ５ａ，５ｂに挟み込まれる。

ターンアップ後、図４に示すように、第１カーカスプライ５ａの巻き上げ部５ａ２の外側に、予め所定形状に成形したサイドウォールゴム３１を巻き付け、更にその後、サイドウォールゴム３１の外周面にベルト４０及びトレッドゴム４２を貼り付けてグリーンタイヤが完成する。

そして、完成したグリーンタイヤは、加硫金型に入れられ、所定時間所定温度で保持され、加硫成型が行われる。加硫成型が終わると空気入りタイヤが完成する。

本実施形態では、カーカスプライ５ａ，５ｂの巻き上げ部５ａ２、５ｂ２に複数の貫通孔５１、５２が点在して設けられているため、グリーンタイヤの成形時に段差が生じてエアーが溜まりやすいビード部材２０の周りにおいて、エアーを貫通孔５１、５２より外部へ排出することができる。

しかも、カーカスプライ５ａ，５ｂの巻き上げ部５ａ２、５ｂ２は、ビード部材２０に沿って設けられており屈曲しにくい箇所であるため、貫通孔５１，５２を設けてもカーカスコードがタイヤ内面側へ露出してするオープンコードが発生することがない。

また、カーカスプライ５ａ，５ｂの本体部５ａ１，５ｂ１は、巻き上げ部５ａ２，５ｂ２が重ね合わせられた領域Ｐ１に貫通孔５１，５２が存在しないため、サイドウォール３においてオープンコードの発生を抑えることができる。しかも、本実施形態では、上記領域Ｐ１に加え、第１カーカスプライ５ａの巻き上げ端５ａ３からトレッド４に設けられたベルト４０ａまでの領域Ｐ４にも貫通孔が設けられていないため、より確実に、サイドウォールからバットレスまでの領域においてオープンコードの発生を抑えることができる。

上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

例えば、図５に示すように、カーカスプライ５ａ、５ｂの本体部５ａ１，５ｂ１におけるベルト４０が重ね合わせられた領域Ｐ５に複数の貫通孔５３を点在させて設けてもよい。このような場合、トレッド４内部におけるエアー溜まりの発生を抑えることができるとともに、貫通孔５３が本体部５ａ１，５ｂ１においてベルト４０に沿って設けられた屈曲しにくい箇所に設けられているため、貫通孔５１，５２を設けてもオープンコードが発生することがない。

１…空気入りタイヤ、２…ビード、３…サイドウォール、４…トレッド、５ａ…カーカスプライ、５ａ１…本体部、５ａ２…折返し部、５ａ３…巻き上げ端、５ｂ…カーカスプライ、５ｂ１…本体部、５ｂ２…折返し部、５ｂ３…巻き上げ端、６…チェーハー、７…インナーライナー、２０…ビード部材、２１…ビードコア、２２…ビードフィラー、２２ａ…フィラー端、３１…サイドウォールゴム、４０…ベルト、４２…トレッドゴム、５１…貫通孔、５２…貫通孔、５３…貫通孔

Claims (3)

1. ビードコアと前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーとを有する一対のビードと、前記一対のビードからタイヤ径方向外方に延びる一対のサイドウォールと、前記一対のサイドウォールの径方向外端同士を連ねるトレッドと、前記トレッドからサイドウォールを経て前記一対のビードにて係止されたカーカスプライと、前記トレッドにおける前記カーカスプライの外周側に配されたベルトとを備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記カーカスプライは、一対の前記ビードの間に設けられた本体部と、前記本体部から延びて前記ビードコアの周りでタイヤ軸方向内側から外側へ折り返され前記ビードフィラーの先端よりタイヤ径方向外側まで延びる巻き上げ部とを備え、
   前記巻き上げ部は、前記ビードコアから前記ビードフィラーの先端よりタイヤ径方向外側までの領域に複数の貫通孔を備え、
   前記本体部は、前記巻き上げ部が重ね合わせられた領域に貫通孔が存在しない空気入りタイヤ。
2. 前記本体部は、前記ベルトが重ね合わせられた領域に複数の貫通孔を備える請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. ビードコアと前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーとを有する一対のビードと、前記一対のビードからタイヤ径方向外方に延びる一対のサイドウォールと、前記一対のサイドウォールの径方向外端同士を連ねるトレッドと、前記トレッドからサイドウォールを経てビードにて係止されたカーカスプライと、前記トレッドにおける前記カーカスプライの外周側に配されたベルトとを備え、
   前記カーカスプライは、一対の前記ビードの間に設けられた本体部と、前記本体部から延びて前記ビードコアの周りでタイヤ軸方向内側から外側へ折り返され前記ビードフィラーの先端よりタイヤ径方向外側まで延びる巻き上げ部とを備えた空気入りタイヤの製造方法において、
   前記本体部における前記巻き上げ部が重ね合わせられた領域に貫通孔を形成せず、前記巻き上げ部における前記ビードコアから前記ビードフィラーの先端よりタイヤ径方向外側までの領域に貫通孔を形成する工程を有する空気入りタイヤの製造方法。

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