JP4410570B2

JP4410570B2 - 空気入りタイヤの製造方法

Info

Publication number: JP4410570B2
Application number: JP2004012793A
Authority: JP
Inventors: 潔佐藤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2024-01-21
Also published as: JP2005205652A

Description

本発明は、気柱管共鳴を低減させた空気入りタイヤの製造方法に関する。

空気入りタイヤが広く使用されている。この空気入りタイヤは、一般に、生タイヤを加硫することによって製造されている（例えば特許文献１参照）。

ところで、タイヤ騒音の一つとして、走行中にタイヤ内部で生じる気柱管共鳴が挙げられる。この気柱管共鳴を低減するための対策については、従来からいくつか提言されている。

例えば、特許文献２では、スポンジ部材で構成される長尺シートを空気入りタイヤの内腔側に接着剤で接着させて設ける対策が開示されている。また、長尺シートに代えて遮蔽板を設ける対策も考えられる。
特開平７−２２３２７５号公報特開２００３−２５２００３号公報

ところで、空気入りタイヤは走行中に大きく変形すると共に発熱が生じる。このため、特許文献１に開示された空気入りタイヤのように長尺シートや遮蔽板を空気入りタイヤの内腔側に接着している場合、この変形や発熱によって接着剤の耐久性が大幅に低下し、実用的な耐久性を得ることができないという問題があった。また、生産性の観点でも難点があった。

本発明は、上記事実を考慮して、気柱管共鳴を低減するための対策を施しても実用的な耐久性が得られる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。

本発明者は、上記の遮蔽板をタイヤ内腔面側に接着剤で接着するのではなく、インナーライナと一体的に形成することを検討した。

ここで、空気入りタイヤの成形方法として、タイヤ成形ドラムで形成した生タイヤをモールドに入れ、ブラダーで生タイヤを膨張させて加硫成形する方法と、金属製で円環状に形成されたコア（ハードコア）の外面に生タイヤを形成し、生タイヤをコアごとモールドに入れて加硫成形する方法（所謂コア製法）が一般的に知られている。

本発明者は、加硫成形する際にインナーライナと遮蔽板とを一体的に形成するにはコア製法のほうが容易であると考え、鋭意検討した。そして、実験と検討を加え、本発明を完成するに至った。

請求項１に記載の発明は、コア製法による空気入りタイヤの製造方法であって、未加硫タイヤを加硫成形する際に用いるコアとして、タイヤ内腔面側に設ける突起部の寸法と同等の寸法の凹部を外周面側に少なくとも１つ形成したコアを用い、加硫によってインナーライナに接着可能なゴム材料を前記凹部に充填する工程と、前記コアの外周に前記インナーライナを形成することにより、前記凹部に充填したゴム材料を前記インナーライナに接触させる工程と、を行うことを特徴とする
この突起部の寸法は、気柱管共鳴を充分に低減できるように、空気入りタイヤの寸法に合わせて決定する。

請求項１に記載の発明では、インナーライナに接着可能なゴム材料を凹部に充填し、更に、コアの外周にインナーライナを形成することにより、凹部に充填したゴム材料をインナーライナに接触させる。そして、加硫することにより、凹部に充填したゴム材料をインナーライナに一体的に形成して突起部とする。ゴム材料の充填量は、加硫により突起部がインナーライナに充分な強度で一体的に成形される量とする。

請求項１に記載の発明により、気柱管共鳴を充分に低減するための突起部を実用的な耐久性で設けた空気入りタイヤを製造することができる。

請求項２に記載の発明は、前記凹部として、前記コアの外周面上での長手方向が前記コアの中心軸と平行で、深さ方向が前記中心軸に向かうスリット（細長い切り口）を形成したことを特徴とする。

これにより、突起部の形状を平板状にすることができ、突起部の重量を効率的に低減させることができる。

請求項３に記載の発明は、スリット幅を１〜１０ｍｍの範囲内にしたことを特徴とする。

１ｍｍよりも薄いと、遮音性や強度性の点であまり好ましくなく、１０ｍｍよりも厚くても、あまり効果は上がらない。

請求項３に記載の発明により、遮音性や強度性を損なうことなく、平板状の突起部の重量を更に低減させ易い。

請求項４に記載の発明は、前記中心軸及び前記突起部を通過する平面による断面内で、前記突起部の面積と気室断面積との比が１０〜６０％の範囲内となるように、スリット長さ及びスリット深さを設定したことを特徴とする。

本明細書で気室断面積とは、上記の断面内で、リムと空気入りタイヤとによって囲まれる領域の面積をいう。

請求項４に記載の発明により、効果的に遮音性を発揮できる。なお、上記の比を６０％以上としてもさほど効果は上がらず、また、１０％以下では遮音の効果があまり得られない。

請求項５に記載の発明は、加硫によって前記ゴム材料を発泡させると共に互いに連通した空洞を形成させる発泡剤を、前記ゴム材料が含むことを特徴とする。

発泡剤としては、例えばジニトロソペンタメチレン・テトラアミンである。

請求項５に記載の発明により、突起部には互いに連通する空洞が形成されているので、気柱管共鳴を更に効果的に低減させることができる。

本発明は上記構成としたので、気柱管共鳴を低減するための対策を施しても実用的な耐久性が得られる空気入りタイヤを製造することができる。

以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。

本発明の一実施形態では、コア製法により空気入りタイヤ１０（図５参照）を製造しており、図１に示すように、本実施形態で未加硫タイヤを加硫成形する際に用いるコア１２は、４分割されたコア構成部１２Ａ〜Ｄで構成される。コア構成部１２Ａ〜Ｄの寸法は全て同じなので、以下、コア構成部１２Ａについて詳細に説明し、コア構成部１２Ｂ〜Ｄの説明を省略する。

コア構成部１２Ａには、スリット１４Ａが形成されている。スリット１４Ａは、長手方向がコア１２の中心軸１２Ｚと平行であり、深さ方向が中心軸１２Ｚに向かう方向にされている。

スリット１４Ａの寸法は、形成しようとする突起部１８（図５参照）の寸法とほぼ同じにされている。すなわち、スリット１４Ａの長さ、幅Ｗ、及び深さは、それぞれ、突起部１８の幅、厚み、及び長さとほぼ同一にされている。

同様に、コア構成部１４Ｂ〜Ｄに、それぞれ、スリット１４Ｂ〜Ｄが形成されている。

図５に示すように、突起部１８のリム面からの高さ（つまり、ビードベース２０のヒール側端２０Ｈから突起部１８のタイヤ径方向内側端までの高さ）ＳＴは、タイヤ断面高さＳＨの３５〜６５％の範囲内にされていることが好ましい。上限値を６５％としたのは、想定し得る最大荷重がかかった状態で突起部１８がリムに接触することを回避するためであり、下限値を３５％としたのは、突起部１８によって遮音が充分に行われるようにするためである。

また、突起部１８の厚み（すなわちスリット１４の幅Ｗ）は、１〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましい。１ｍｍよりも薄いと、遮音性や強度性の点であまり好ましくなく、１０ｍｍよりも厚くても、あまり効果は上がらないためである。

本実施形態で空気入りタイヤ１０を製造するには、まず、加硫によってインナーライナに接着可能なゴム材料２２をスリット１４Ａ〜Ｄに充填する（図２参照）。

次に、コア１２の外周に未加硫のインナーライナ２４を形成することにより、スリット１４Ａ〜Ｄに充填したゴム材料２２を未加硫のインナーライナ２４に接触させる（図３参照）。

そして、カーカスプライ２６を巻く（図４参照）。

更に、ベルトプライやビードコア等、他のタイヤ構成部材を供給して所定の加工処理を行った後、加硫を行う。この結果、スリット１４に充填したゴム材料２２がインナーライナ２４に一体的に成形され、突起部１８となる（図５参照）。

このようにしてインナーライナ２４に一体的に成形された突起部１８は、インナーライナ２４に接着剤で接着する場合に比べ、著しく強度が強い。従って、走行中に空気入りタイヤが大きく変形すると共に発熱が生じても、この変形や発熱によって突起部１８がインナーライナ２４から剥がれることがない。従って、突起部１８の耐久性は充分に実用的である。

なお、加硫によってゴム材料２２を発泡させると共に互いに連通した空洞を突起部１８に形成させる発泡剤を、ゴム材料２２が含んでいてもよい。これにより、突起部１８が、互いに連通する空洞を有する発泡材（以下、連続発泡材という）で構成されるので、気柱管共鳴を更に効果的に低減させることができる。また、図６に示すように、未加硫タイヤを加硫成形する際に用いるコアとして、８分割されたコア構成部３２Ａ〜Ｈで構成されるコア３２を用いてもよい。また、製造する空気入りタイヤの径を大きく変更することがなければ、図７に示すように、１つのコア構成部４２Ｎに２つのスリット４４Ｐ、４４Ｑが形成されたものを有するコア４２を用いることも可能である。

＜実験例＞
本実験例では、ドラム上に、断面形状が矩形である高さ３ｍｍのクリートを取付け、突起部１８が乗り越す際に生じる上下力を測定した。タイヤは１９５／６５Ｒ１５、リムは６Ｊ１５とし、内圧を２４０ｋＰａ、荷重を３．９２ｋＮとした。

リムの中心軸と突起部１８とを通過する平面（すなわちリムの中心軸から放射状に延びる平面）による断面内における突起部１８の面積と気室断面積との比は、全て３０％とした。

そして、スリット１４の幅Ｗ（図１参照）及びゴム種をパラメータとして変更した。すなわち、スリット１４の幅Ｗは１〜８ｍｍの範囲内で変更し、ゴム種としては連続発泡材のもの、連続発泡材でないもの、の２種とした。スリット１４の幅Ｗの値、及びゴム種を表１に示す。

本実験例では、突起部１８を設けない空気入りタイヤ（突起部なし空気入りタイヤ）についても実験を行った。そして、この突起部なし空気入りタイヤに比べ、走行時の騒音がどれだけ低減したかを評価した。評価結果を表１に併せて示す。

表１から判るように、突起部１８が連続発泡材でないもので構成される場合、スリット１４の幅Ｗが１ｍｍでは騒音は０．２ｄＢ低減した。幅Ｗを２ｍｍにすると、騒音は一挙に１．０ｄＢ低減した。更に、幅Ｗを８ｍｍにすると、騒音は１．１ｄＢ低減した。

また、突起部１８が連続発泡材で構成される場合、スリット１４の幅Ｗが２ｍｍでは、突起部なし空気入りタイヤに比べ、騒音は１．５ｄＢも低減した。従って、連続発泡材でないもので構成される場合に比べ、０．５ｄＢも騒音が低減したことが判った。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。

本発明の一実施形態で用いるコアの側面断面図（中心軸と直交する平面による断面図）である。本発明の一実施形態で用いるコアのスリットにゴム材料を充填したことを示す側面断面図である。図２の状態で更にインナーライナを巻いたことを示す側面断面図である。図３の状態で更にカーカスプライを巻いたことを示す側面断面図である。本発明の一実施形態で製造された空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。本発明の一実施形態で用いるコアの変形例を示す側面断面図である。本発明の一実施形態で用いるコアの変形例を示す側面断面図である。

符号の説明

１０空気入りタイヤ
１２コア
１２Ｚ中心軸
１４Ａ〜Ｄスリット
１８突起部
２４インナーライナ
２６カーカスプライ
３２コア
４２コア

Claims

コア製法による空気入りタイヤの製造方法であって、
未加硫タイヤを加硫成形する際に用いるコアとして、タイヤ内腔面側に設ける突起部の寸法と同等の寸法の凹部を外周面側に少なくとも１つ形成したコアを用い、
加硫によってインナーライナに接着可能なゴム材料を前記凹部に充填する工程と、
前記コアの外周に前記インナーライナを形成することにより、前記凹部に充填したゴム材料を前記インナーライナに接触させる工程と、
加硫することにより、前記凹部に充填したゴム材料を前記インナーライナに一体的に形成して前記突起部とする工程と、
を行うことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
前記凹部として、前記コアの外周面上での長手方向が前記コアの中心軸と平行で、深さ方向が前記中心軸に向かうスリットを形成した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。
スリット幅を１〜１０ｍｍの範囲内にしたことを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記中心軸及び前記突起部を通過する平面による断面内で、前記突起部の面積と気室断面積との比が１０〜６０％の範囲内となるように、スリット長さ及びスリット深さを設定したことを特徴とする請求項２又は３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
加硫によって前記ゴム材料を発泡させると共に互いに連通した空洞を形成させる発泡剤を、前記ゴム材料が含むことを特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。