JP4616627B2 - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、サイドウォール部を薄肉として軽量化や生産性の向上を図りながら、耐カット性や操縦安定性を高く確保しうる空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。

カーカスプライのトッピングゴムに低空気透過性のブチル系ゴムを用い、インナーライナゴム層を排除したインナーライナレスのタイヤが、例えば特許文献１〜３等に開示されている。この種のタイヤは、生タイヤ成形工程においてインナーライナゴムの貼付け工程を排除しうるため、軽量化を図りうるとともに、タイヤの製造工程を簡略化でき生産性を向上しうる。

特許２９６２６５８号公報 特開２０００−２７２３０６号公報 特開２００１−１２１９０５号公報

しかし近年の強い省資源化、低燃費化の要望に伴い、さらなる改善が望まれている。そこで本発明者は、図１２に略示する如く、生タイヤ成形の際、予め未加硫の生カーカスプライａの外面に、薄いシート状の生サイドウォールゴムｂを貼り付けて一体化した複合カーカスプライｃを準備し、この複合カーカスプライｃを成形ドラムＤ上で巻回して円筒状の複合カーカスプライ巻回体ｅを形成することを特願２００４−８３２０６号において提案している。なお複合カーカスプライ巻回体ｅには、その後、その両端部分ｅ１にビードエーペックスゴム付きビードコアｆがセットされ、その周りで前記両端部分ｅ１が折り返されるとともに、ビードコアｆ、ｆ間では複合カーカスプライ巻回体ｅがトロイド状に膨出（シェーピング）され、トレッドリングｇと接合されることにより生タイヤが形成される。

このような製造方法では、従来の如き、ゴム押出機を用いた複雑な断面形状での生サイドウォールゴムの押出工程、並びに成形ドラム上での生サイドウォールゴムの個別の巻回貼り付け工程を不要として製造工程を簡略化でき、生産効率をさらに向上しうる。しかも、予め生カーカスプライａと生サイドウォールゴムｂとを一体化して取扱う前記製造方法のためには、生サイドウォールゴムｂを例えば厚さ３mm以下程度の薄いシート状とすることが必要であるが、これによりタイヤ重量の大巾な低減も達成される。

しかし前記製造方法で形成されたタイヤでは、サイドウォール部が薄肉となるため、タイヤ剛性が不十分であり、操縦安定性を低下させるとともに、縁石等との擦れや外傷に対する強度（耐カット性）の低下を招くという新たな問題が生じる。

そこで本発明は、カーカスプライとサイドウォールゴムとの間に、短繊維配合ゴムからなりかつバットレス部を含む範囲に配される半径方向外側のサイド補強ゴム層と、硬質のゴムからなりかつビード部に至る範囲に配される半径方向内側のサイド補強ゴム層とを設けることを基本として、前記提案による利点である軽量化や生産性の向上を達成しながら、操縦安定性及び耐カットを充分に確保しうる空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至りかつ内面がタイヤ内腔面をなすプライ本体部に、前記ビードコアの廻りでタイヤ軸方向内方から外方に折り返されるプライ折返し部を一連に設けた１枚のカーカスプライからなるカーカス、前記プライ本体部とプライ折返し部との間を通って前記ビードコアから半径方向外方にのびるビードエーペックスゴム、及び前記サイドウォール部の外面をなすサイドウォールゴムを少なくとも具える空気入りタイヤであって、
前記カーカスプライは、カーカスコードの配列体の両面を被覆するトッピングゴムのうちの前記タイヤ内腔面をなす内面側のトッピングゴム部をブチル系ゴムにより、かつ外面側のトッピングゴム部を非ブチル系ゴムにより形成し、
しかも前記サイドウォールゴムとプライ本体部との間に、前記サイドウォール部の半径方向外方部かつバットレス部を含む範囲に配される外サイド補強ゴム層と、この外サイド補強ゴム層よりも半径方向内方かつビード部に至る範囲に配される内サイド補強ゴム層とからなる補強部を設けるとともに、
前記内サイド補強ゴム層を、ゴム硬度が７０〜１１０°の硬質のゴムで形成し、かつ前記外サイド補強ゴム層を、短繊維を配合した短繊維配合ゴムで形成し、しかも前記サイドウォールゴムの半径方向内端部は、前記ビードエーペックスゴムとはそのタイヤ軸方向内側で重なって途切れることを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記ビードエーペックスゴムは、その半径方向外端のビードベースラインからの半径方向の高さが、タイヤ断面高さの５％〜３５％であり、かつ前記プライ折返し部は、ビードエーペックスゴムの前記外端よりも半径方向内方で終端することを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記内サイド補強ゴム層は、その半径方向内端部に、前記ビードエーペックスゴムとはそのタイヤ軸方向内側で重なる重複部を有し、しかも該重複部の半径方向巾Ｗ１を５〜１０ｍｍとしたことを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記内サイド補強ゴム層と外サイド補強ゴム層とは、各厚さが０．５〜１．５ｍｍであることを特徴としている。

又請求項５の発明では、前記ビード部は、ビード部の少なくとも底面と外側面とをなすチェーファゴムを具えるとともに、該チェーファゴムは、前記プライ折返し部と、ビードエーペックスゴムと、サイドウォールゴムのビード部側とに順に接してこれらを被覆することを特徴としている。

又請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかの空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、
前記カーカスプライの加硫前の生カーカスプライの外面に、実質的に一定の厚さをなすシート状の生の外サイド補強ゴム層、生の内サイド補強ゴム層、及び生サイドウォールゴムを貼り付けて複合カーカスプライを形成する複合カーカスプライ形成工程と、
この複合カーカスプライを成形ドラムの外周面に巻回して円筒状の複合カーカスプライ巻回体を形成する巻回工程とを含む生タイヤ成形工程を具えることを特徴としている。

又請求項７の発明では、前記複合カーカスプライ形成工程は、前記生カーカスプライの内面に、実質的に一定の厚さをなすシート状の生チェーファゴムを、その外端を前記生カーカスプライの端縁からはみ出す張り出し部を有して貼着する処理を含むことを特徴としている。

本明細書において、前記タイヤ断面高さ等のタイヤの各部の寸法等は、特に断りがない限り、非リム組状態において、タイヤサイズで規定されるリム巾に合わせてビード部を保持したときに特定される値とする。又前記ゴム硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づいて測定したデュロメータＡ硬さを意味する。

本発明は叙上の如く構成しているため、サイドウォール部を薄肉とし軽量化や生産性の向上を図りながらも、操縦安定性、及び耐カット性を充分に確保することができる。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤが乗用車用のチューブレスタイヤである場合を示す子午断面図である。
図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７、及び前記ビードコア５から半径方向外方にのびるビードエーペックスゴム８を具える。又空気入りタイヤ１には、前記ベルト層７の外側に配されかつトレッド部２の外面をなすトレッドゴムＴｇ、前記カーカス６の外側に配されかつサイドウォール部３の外面をなすサイドウォールゴムＳｇ、及び前記ビード部４に配されかつその底面とタイヤ軸方向外側面とをなすチェーファゴムＣｇが設けられる。

前記ベルト層７は、スチールコード等の高強力のベルトコードがタイヤ周方向に対して例えば１０〜４５°の角度で配列するコード配列体を用いた少なくとも２枚、本例で２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。このベルト層７は、前記ベルトコードがプライ相互で互いに交差することによりベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して補強する。

又前記カーカス６は、カーカスコードがタイヤ周方向に対して例えば７５〜９０度の角度で配列するコード配列体を用いた１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。カーカスコードとして、本例では、ポリエステルコードを採用するが、これ以外にもナイロン、レーヨン、アラミド、ビニロンなどの有機繊維コードや必要によりスチールコードをも採用しうる。

前記カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両側に、該ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内方から外方に折り返されるプライ折返し部６ｂを一連に具える。そしてタイヤ１は、このプライ本体部６ａの内面が、タイヤ内腔面をなす所謂インナーライナーレスで構成される。

詳しくは、前記カーカスプライ６Ａは、図２に図１のＡ−Ａ線断面図を示すように、カーカスコード１０の配列体の両面をトッピングゴム１２によって被覆した周知構造をなすが、このときタイヤ内腔面をなす内面側のトッピングゴム部１２ｉをブチル系ゴムにより形成している。ブチル系ゴムは、空気非透過性に優れるため、このトッピングゴム部１２ｉが従来のインナーライナの機能を兼ねる。従って、カーカスプライ６Ａとは別個にインナーライナを設ける必要が無くなり、タイヤ重量を軽減できる。なおブチル系ゴムは、接着力が低い傾向にあるため、隣接する他のタイヤ部材との接合強度を確保するため、外面側のトッピングゴム部１２ｏには、非ブチル系ゴムを使用する。

本明細書において、「ブチル系ゴム」とは、ゴムポリマー１００重量部中に、ブチルゴム及び／又はその誘導体を１０重量部以上含有するゴムであり、「非ブチル系ゴム」とは、これ以外のゴムとして定義される。ブチルゴム（ＩＩＲ）の誘導体としては、ブチルゴムに塩素、臭素等を反応させた塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムなどを含むハロゲン化ブチルゴムがある。前記ブチル系ゴムにおいて、ブチルゴム又はその誘導体の含有量が前述の如く１０重量部以上でないと、十分な内圧保持性能を発揮させることが難しく、このような観点より、特に好ましくはブチルゴム及び／又はその誘導体の含有量を３０重量部以上とするのが望ましい。又ブチル系ゴムでは、ゴムポリマーの残部として、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のジエン系ゴムの１種又は２種以上を含むことができる。このゴムポリマーには、一般的なトッピングゴムと同様、必要に応じた各種の充填材（例えばカーボンブラック等の補強剤、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤）が添加される。なお非ブチル系のゴムは、特に限定はされないが、ゴムポリマーとして前記ジエン系ゴムを９５重量部以上、より好ましくは１００重量部含有するものが望ましい。

又カーカス６の前記プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側に先細状にのびる硬質ゴムからなるビードエーペックスゴム８が設けられ、ビード部４を補強しかつ必要なビード剛性等を確保している。

ここで、前記ビードエーペックスゴム８は、ビードベースラインＢＬからの半径方向の高さｈ１が、タイヤ断面高さＨの５％〜３５％と低く設定される。これは、本発明の製造方法で製造されたタイヤ１では、前記チェーファゴムＣｇの半径方向高さｈ２を、前記高さｈ１よりも大とすることが必要だからである。従って、もし前記高さｈ１がタイヤ断面高さＨの３５％をこえると、タイヤ変形時の表面歪みが大きい最大幅位置Ｍに、前記チェーファゴムＣｇが近づくため、該チェーファゴムＣｇの外端にクラック等が発生し易い傾向となる。そのため、前記高さｈ１はタイヤ断面高さＨの３０％以下、さらには２５％以下がより好ましい。しかしタイヤ断面高さＨの５％を下回ると、ビード剛性が過小となって必要な操縦安定性が確保できなくなる。

なおビードエーペックスゴム８のゴム硬度Ｈｓｂは、従来的なタイヤと同様、７０〜１１０°の範囲が採用される。又前記プライ折返し部６ｂのビードベースラインＢＬからの高さｈ３は、前記高さｈ１よりも小であり、好ましくは、リムフランジ上端（図示しない）よりも半径方向内方で終端させる。これにより、プライ折返し部６ｂの外端での損傷をより効果的に抑制しうる。

次に前記タイヤ１では、サイドウォール部３を薄肉化しタイヤの軽量化を図るため、カーカス６の前記プライ本体部６ａからサイドウォール外面までのゴムの最大厚さを、４．０mm以下、さらには３．０ｍｍ以下に減じている。

しかしサイドウォール部３を上述のように薄肉化したタイヤでは、サイドウォール部３の剛性が充分ではなく、操縦安定性を損ねる傾向にある。特にカーカス６のトッピングゴムにブチル系ゴムを採用したインナーライナーレスタイヤの場合には、該ブチル系ゴムが弾性特性に劣るため、この傾向が強くなる。そこで本実施形態では、カーカス６の前記プライ本体部６ａとサイドウォールゴムＳｇとの間に、半径方向外側の外サイド補強ゴム層１３Ｕと、半径方向内側の内サイド補強ゴム層１３Ｌとからなる補強部１３を設けている。

なお前記サイドウォールゴムＳｇには、従来と同様、ゴム硬度Ｈｓｓが５０〜７０°さらには５０〜６５°の範囲の軟質のゴムが使用され、サイドウォール表面に柔軟性を付与し、表面歪を緩和吸収してクラック等の発生を防止する。

又前記外サイド補強ゴム層１３Ｕは、図３に示すように、サイドウォール部３の半径方向外方部かつバットレス部を含む範囲ＹＵに配される薄いシート状体であり、路面に散在する岩石、路肩の縁石等との接触によって受けるカット傷の発生を予防する。そのために、前記外サイド補強ゴム層１３Ｕは、ゴム成分中に短繊維を配合した短繊維配合ゴムで形成している。

ここで前記バットレス部は、トレッドゴム２Ｇの外端点Ｐを中心とした近傍領域であり、前記外サイド補強ゴム層１３Ｕは、具体的には、その半径方向外端のビードベースラインＢＬからの半径方向高さｈ４を、前記タイヤ断面高さＨの７０〜９０％に設定している。又前記外サイド補強ゴム層１３Ｕは、タイヤ半径方向の巾Ｗ２がタイヤ断面高さＨの２５〜４０％であって、これによりカット傷が生じやすい部位を確実に補強する。なお外サイド補強ゴム層１３Ｕは、その前記半径方向外端を、ベルト層７下まで延在せしめ、該ベルト層７と半径方向内外に重複させることもできる。係る場合には、タガ効果も同時に高めることができ、高速走行時のリフティングを抑制しうるなど高速走行性の向上にも期待できる。

前記短繊維配合ゴムのゴム成分としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレインゴム（ＩＲ）等のジエン系ゴムの一種若しくは複数種を組み合わせたものが好適に使用できる。

又短繊維としては、例えば、ナイロン、ポリエステル、芳香族ポリアミド、レーヨン、ビニロン、コットン、セルロース樹脂、結晶性ポリブタジエンなどの有機繊維の他、例えば金属繊維、ウイスカ、ボロン、ガラス繊維等の無機繊維を挙げることができ、これらは単独でも、又２種以上を組合わせて使用することもできる。短繊維の平均繊維長さＬは、２０μｍ以上、特に５０〜５００μｍが好ましく、又平均繊維長さＬと繊維径Ｄとのアスペクト比Ｌ／Ｄは１０以上、特に２０〜５００が好ましい。この短繊維の配合量は、１０〜３０ｐｈｒとするのが良く、１０ｐｈｒ未満では補強効果が不十分であり、逆に３０ｐｈｒを越えると、タイヤが曲げ変形する際に、外サイド補強ゴム層１３Ｕ自体に前記短繊維を起点とした割れを招く恐れが生じる。

このような外サイド補強ゴム層１３Ｕは、前記短繊維によって耐カット性が高まり、サイドウォール部３を薄肉化した場合にも、縁石などから受けるカット傷の発生や、該カット傷が成長するのを効果的に抑制できる。なお前記外サイド補強ゴム層１３Ｕの厚さは０．５〜１．５ｍｍの範囲が好ましく、０．５ｍｍ未満では必要な耐カット性を確保するのが難しく、逆に１．５ｍｍを越えると過大品質であり、かつ軽量化に不利となるほか、後述する製造方法を採用するのが難しくなる。又外サイド補強ゴム層１３Ｕでは、前記短繊維をタイヤ周方向に配向させるのが好ましく、これによりタイヤの縦剛性の増加を抑え、耐カット性を高めつつ乗り心地性の低下を抑制しうる。なお「タイヤ周方向に配向する」とは、短繊維の９０％以上がタイヤ周方向を中心として±２０度以下の角度範囲に配向することを意味する。

又前記内サイド補強ゴム層１３Ｌは、前記外サイド補強ゴム層１３Ｕよりも半径方向内方かつビード部４に至る範囲ＹＬに配される薄いシート状体であり、サイド剛性を高め操縦安定性を向上させる。そのために、内サイド補強ゴム層１３Ｌを、ゴム硬度Ｈｓｓが７０〜１１０°の硬質のゴムで形成している。

前記内サイド補強ゴム層１３Ｌでは、その半径方向内端部に、前記ビードエーペックスゴム８とはそのタイヤ軸方向内側で重なる重複部２０を設けている。このような内サイド補強ゴム層１３Ｌは、前記重複部２０を有するため、ビード部４からサイドウォール部３に至りバランス良く補強でき、サイドウォール部３の薄肉化を維持しながら、その曲げ剛性を充分にしかも均一に高めることができる。特に曲げ剛性を均一に高めることにより、ビードエーペックスゴム８及びプライ折返し部６ｂの前記高さｈ１、ｈ３を低く設定することと相俟って、カーカスコード１０の各部に充分かつ均等な張力を付与させることが可能となる。その結果、カーカスコードが有する本来の性能を最大限に発揮させうるなど、カーカス６全体の荷重支持能力を高めることができ、しかも局部的な変形が抑えられリニヤリティが高まるため、薄い内サイド補強ゴム層１３Ｌによる少ない剛性アップによっても、操縦安定性を充分に確保することができる。

ここで内サイド補強ゴム層１３Ｌの厚さは、０．５〜１．５ｍｍの範囲であるのが好ましく、又前記重複部２０の半径方向Ｗ１を５〜１０ｍｍの範囲とするのが好ましい。

前記ゴム硬度Ｈｓｓが７０°より小、及び厚さが０．５ｍｍより小では充分な曲げ剛性が確保できず、逆にゴム硬度Ｈｓｓが１１０°より大、及び厚さが１．５ｍｍより大では、曲げ剛性が過大となって乗り心地性を損ねる。しかも厚さが１．５ｍｍより大では、軽量化に不利となるほか、後述する製造方法を採用するのが難しくなる。又前記巾Ｗ１が５ｍｍより小では、ビードエーペックスゴム８の外端近傍で剛性が局部的に減じるなど剛性が不均一化し、耐久性及び操縦安定性を阻害する。又１０ｍｍを越えると、軽量化に不利となる。このような観点から、前記ゴム硬度Ｈｓｓの下限値は、８０°以上さらには８５°以上が好ましく、又上限値は、１００°以下が好ましい。

又内サイド補強ゴム層１３Ｌでは、その半径方向外端のビードベースラインＢＬからの半径方向高さｈ５は、前記タイヤ断面高さＨの４０％以上が好ましく、４０％未満では、補強範囲が過小となって操縦安定性を充分高めることが難しい。なお内サイド補強ゴム層１３Ｌの半径方向外端と、前記外サイド補強ゴム層１３Ｕの半径方向内端とは、互いに近接或いは接触させても良いが、応力集中を避けるため、１５ｍｍ以上の半径方向距離Ｊを隔てて離間させるのが好ましい。

次に、前記サイドウォールゴムＳｇは、その半径方向内端部は、本例では前記図４の如く、前記ビードエーペックスゴム８の半径方向外端部に接して終端している。これは、後述する製造方法によると、サイドウォールゴムＳｇの半径方向内端部を、ビードエーペックスゴム８とはそのタイヤ軸方向外側で重複させることが困難であるからである。従って本例では、ビードエーペックスゴム８の外端部に接して終端させることにより、該ビードエーペックスゴム８の外端部での剛性低下を最小限に抑えている。しかし図５（Ａ）に略示する如く、サイドウォールゴムＳｇの半径方向内端部をビードエーペックスゴム８の半径方向外端部よりも半径方向外方に離間させて終端させることもでき、係る場合には、その離間距離Ｌ３を１０ｍｍ以下に設定するのが好ましい。又図５（Ｂ）に略示する如く、サイドウォールゴムＳｇの半径方向内端部を、ビードエーペックスゴム８とはそのタイヤ軸方向内側で重複させて終端させても良い。

次に、リムずれ防止用の前記チェーファゴムＣｇは、サイドウォールゴムＳｇよりも硬質の耐摩耗性及び耐カット性に優れるゴムからなる。そして、このチェーファゴムＣｇは、前記プライ本体部６ａの半径方向内端部分と、プライ折返し部６ｂと、ビードエーペックスゴム８と、サイドウォールゴムＳｇのビード部側とに順次接してこれらを被覆保護する。特にこのチェーファゴムＣｇでは、そのゴム硬度Ｈｓｃを、前記内サイド補強ゴム層１３Ｌのゴム硬度Ｈｓｓとの差｜Ｈｓｓ−Ｈｓｃ｜が１０°以下の略同硬度とし、内サイド補強ゴム層１３Ｌと協働して前記ビードエーペックスゴム８の外端部での剛性低下を抑えるのが好ましい。

次に、このような空気入りタイヤ１の製造方法について説明する。この製造方法では、以下に示す複合カーカスプライ形成工程（図８）、巻回工程（図１０）、ビードコアセット工程（図１０）、膨出・折返し工程（図１１）、及び接合工程（図１１）を含む生タイヤ成形工程によって生タイヤ３８（図１１）を形成するとともに、この生タイヤ３８を、従来と同様、加硫金型により加硫成形することによって、図１に示すタイヤ１を製造する。

先ず、前記カーカスプライ６Ａ形成用の未加硫の生カーカスプライ３０を、図６に示す如く形成する。この生カーカスプライ３０は、カーカスコード１０の配列体の内面側をインナーライナを兼ねる前記ブチル系ゴムからなる生トッピングゴム３２ｉで、かつ外面側を非ブチル系ゴムの生トッピングゴム３２ｏで被覆することにより形成される。従って、カーカスプライとは別のインナーライナゴムの準備工程や成形ドラムへの巻き付け工程などを不要として製造工程を簡略化しうる。

本例では、ブチル系の生トッピングゴム３２ｉの厚さｔｉと、非ブチル系の生トッピングゴム３２ｏの厚さｔｏとが実質的に同一で形成されている場合を例示しているが、例えば図７に示すように、各厚さｔｉ、ｔｏを違えることができる。図７の例では、接着性に優れる生トッピングゴム３２ｏだけがカーカスコード１０の配列体に接触しているため、カーカスコード１０のゴム剥離等の損傷を防止でき、カーカス６の耐久性を向上するのに役立つ。なお前記厚さｔｉ、ｔｏの和（ｔｉ＋ｔｏ）は、好ましくはカーカスコード１０の外径ｄの２倍以上、より好ましくは２．５倍以上が望ましく、同上限については５倍以下、より好ましくは４倍以下が望ましい。前記厚さの和（ｔｉ＋ｔｏ）がカーカスコード１０の外径ｄの５倍を超えると、軽量化に不利となり、逆に２倍未満であると、プライ強度が十分に得られない傾向がある。また生トッピングゴム３２ｉの前記厚さｔｉは、空気非透過性を高めるために、０．５mm以上、さらには０．６mm以上であるのが好ましい。しかし前記厚さｔｉが大きすぎても重量増加を招くため、その上限は１．４mm以下、さらには１．２mm以下であるのが好ましい。

次に、図８に示すように、シート状の生カーカスプライ３０の外面に、実質的に一定の厚さを有するシート状の生の外サイド補強ゴム層３３、生の内サイド補強ゴム層３４、及び生サイドウォールゴムＮｓｇを貼り付けて複合カーカスプライ３１を形成する（複合カーカスプライ形成工程）。

前記生の外サイド補強ゴム層３３、生の内サイド補強ゴム層３４、及び生サイドウォールゴムＮｓｇは、各厚さがそれぞれ０．５〜１．５mm、０．５〜１．０mm、０．５〜２．５mmのシート体であり、前記生カーカスプライ３０の中心線ＣＬを中心とした左右対称位置に貼り付けられる。このとき図９の示すように、ドラム軸方向外端側では、生の内サイド補強ゴム層３４は、前記重複部２０を形成しうるように生サイドウォールゴムＮｓｇよりもドラム軸方向外方に突出する。

又本例では、前記複合カーカスプライ形成工程として、生カーカスプライ３０の内面に、チェーファゴムＣｇ形成用の未加硫の生チェーファゴムＮｃｇを貼着する処理を含む。この生チェーファゴムＮｃｇも実質的に一定の厚さのシート体からなり、そのドラム軸方向外端を、前記生カーカスプライ３０の端縁からドラム軸方向外方にはみ出す張出し部２３を有して生カーカスプライ３０に貼着される。

この複合カーカスプライ形成工程では、生カーカスプライ３０、生の外サイド補強ゴム層３３、生の内サイド補強ゴム層３４、生サイドウォールゴムＮｓｇ、及び生チェーファゴムＮｃｇが、それぞれ一定厚さの薄いシート体であるため、予め周知の貼付け装置を用いて一体に貼着できるとともに、一体となった複合カーカスプライ３１を、成形ドラムＤの周りで一括して容易に巻き付けることが可能となる。従って、従来のように、円筒状に巻回された生カーカスプライに、生サイドウォールゴム、生チェーファゴムを手作業により順次貼付ける必要が無く、生産性を向上できる。さらに生サイドウォールゴムＮｓｇ及び生チェーファゴムＮｃｇが、従来の如き複雑な断面形状を有する押出成形ではなく、カレンダ成形などによる一定厚さのシート体からなるため、その成形工程自体についても大幅に簡素化でき、生産性のさらなる向上が図れる。なお従来の如く、生サイドウォールゴムが厚くかつ複雑な断面形状を有する場合には、予めこの生サイドウォールゴムを生カーカスプライの貼着して一体化した場合にも、これを円筒状に精度良くかつ容易に巻回することは難しい。

次に、図１０に示すように、前記複合カーカスプライ３１を、成形ドラムＤの外周面に巻回（一周巻き）して円筒状の複合カーカスプライ巻回体４２を形成する（巻回工程）。本例では、前記成形ドラムＤが、所謂シングルステージ方式のドラムであって、この一つのドラムＤ上で前記巻回工程、ビードコアセット工程、膨出・折返し工程、及び接合工程が行われる場合を例示するが、所謂２ステージ方式を採用することもできる。

次に、前記複合カーカスプライ巻回体４２には、そのドラム軸方向両外端側から、予めビードコア５に生ビードエーペックスゴムＮｂｇを接合してなる生ビードコア接合体３５を挿入し、この生ビードコア接合体３５を、前記生カーカスプライ３０と生チェーファゴムＮｃｇとの重なり領域２４の位置にセットする（ビードコアセット工程）。

しかる後、図１１の如く、前記複合カーカスプライ巻回体４２が前記生ビードコア接合体３５よりもドラム軸方向外方にはみ出す延出部２５を、前記生チェーファゴムの張出し部２３を含んで前記生ビードコア接合体３５の廻りで折り返す折返し部２６を形成するとともに、ビードコア５、５間をトロイド状に膨出して生タイヤ主部３６を形成する（膨出・折返し工程）。

このとき、前記複合カーカスプライ巻回体４２の半径方向外側には、生ベルト層と生トレッドゴムＮｔｇとを含むトレッド部材からなる生トレッドリング３７が予め待機し、前記トロイド状への膨出に伴い、前記生タイヤ主部３６と生トレッドリング３７とが圧接により接合し生タイヤ３８が形成される（接合工程）。そして、この生タイヤ３８を慣例に従い加硫金型で加硫成形することにより、タイヤ１を製造することができる。
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、乗用車用のみならず、自動二輪車用やトラック用などの各種のカテゴリーのタイヤに採用しうるなど、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。また、ブチル系の内のトッピングゴム部１２ｉは、カーカスコード１０の配列体の内面側の全域に配される必要はなく、タイヤ内腔面を形成する範囲にとどめ、他の部分に非ブチル系ゴムを用いることもできる。

図１の基本構造を有する乗用車用ラジアルタイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を本発明の方法に従いかつ表１の仕様で試作（実施例タイヤ）するとともに、試供タイヤの製造コスト、内圧保持性、タイヤ重量、耐カット性、操縦安定性について評価した。また比較のために、インナーライナをカーカスプライとは別のシートで構成し、しかもサイドウォールゴム、チェーファゴムをドラム上で順次巻き付けて生タイヤを成形する従来例タイヤについても製造し同様のテストを行った。

表１以外の共通仕様は次の通りである。
カーカスプライ数：１枚
カーカスコード：ポリエステル、１１００ｄｔｅｘ／２
打ち込み本数：６１（本／５cm）
カーカスコード角度：９０度（対タイヤ赤道）
ベルト層：スチールコードの２枚プライ
サイドウォールゴム：ゴム硬度（６０度）
ビードエーペックス：ゴム硬度（９２度）
チェーファゴム：ゴム硬度（７０度）
また、テスト方法は次の通りである。

＜製造コスト＞
タイヤ１本を製造するのに要した製造コストを従来例を１００とする指数で表示している。数値が小さいほど製造コストが小さく良好である。
＜内圧保持性＞
供試タイヤをリム（６×１５ＪＪ）にリム組みし内圧２００ｋＰａを充填して３０日間放置して内圧の低下率（％）を調べた。数値が小さいほど内圧保持性能が高く良好である。
＜タイヤ重量＞
タイヤ１本当たりの重量を測定した。
＜操縦安定性＞
各試供タイヤをリム（６×１５ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）の条件下で車両（２０００ｃｃ）の全輪に装着し、乾燥舗装道路のテストコースを実車走行し、直進性、旋回時の安定性、制動時の車両の挙動などを総合的にプロドライバーによる官能評価によって１０点法で判定した。数値が大きいほど良好である。
＜耐カット性＞
前記車両で、岩石、採石などが散乱した悪路を約５０km走行した後、サイドウォール部に生じた外傷を目視により観察し総合的に評価した。評価は、以下の通りとした。
○：亀裂等はあるが、カーカスに達するような損傷がなく良好である。
×：カーカスに達する傷はないが、比較的大きなカット傷がある。
××：カーカスに達する傷がある。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す断面図である。 そのＡ−Ａ線断面図である。 補強部を拡大して示す断面図である。 ビード部を拡大して示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はサイドウォールゴムの内端部の構造を示す断面図である。 生カーカスプライの一例を示す断面図である。 生カーカスプライの他の例を示す断面図である。 複合カーカスプライの一例を示す部分斜視図である。 複合カーカスプライの一部を拡大して示す断面図である。 巻回工程、ビードコアセット工程を説明する線図である。 膨出・折返し工程、接合工程を説明する線図である。 背景技術を説明する断面図である。

符号の説明

２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
６Ａ カーカスプライ
６ａ プライ本体部
６ｂ プライ折返し部
７ ベルト層
８ ビードエーペックスゴム
１２ トッピングゴム
１２ｉ、１２ｏ トッピングゴム部
１３ 補強部
１３Ｕ 外サイド補強ゴム層
１３Ｌ 内サイド補強ゴム層
２０ 重複部
２３ 張出し部
３１ 複合カーカスプライ
４２ 複合カーカスプライ巻回体
Ｃｇ チェーファゴム
Ｎｃｇ 生チェーファゴム
Ｓｇ サイドウォールゴム

Claims (7)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至りかつ内面がタイヤ内腔面をなすプライ本体部に、前記ビードコアの廻りでタイヤ軸方向内方から外方に折り返されるプライ折返し部を一連に設けた１枚のカーカスプライからなるカーカス、前記プライ本体部とプライ折返し部との間を通って前記ビードコアから半径方向外方にのびるビードエーペックスゴム、及び前記サイドウォール部の外面をなすサイドウォールゴムを少なくとも具える空気入りタイヤであって、
   前記カーカスプライは、カーカスコードの配列体の両面を被覆するトッピングゴムのうちの前記タイヤ内腔面をなす内面側のトッピングゴム部をブチル系ゴムにより、かつ外面側のトッピングゴム部を非ブチル系ゴムにより形成し、
   しかも前記サイドウォールゴムとプライ本体部との間に、前記サイドウォール部の半径方向外方部かつバットレス部を含む範囲に配される外サイド補強ゴム層と、この外サイド補強ゴム層よりも半径方向内方かつビード部に至る範囲に配される内サイド補強ゴム層とからなる補強部を設けるとともに、
   前記内サイド補強ゴム層を、ゴム硬度が７０〜１１０°の硬質のゴムで形成し、かつ前記外サイド補強ゴム層を、短繊維を配合した短繊維配合ゴムで形成し、
   しかも前記サイドウォールゴムの半径方向内端部は、前記ビードエーペックスゴムとはそのタイヤ軸方向内側で重なって途切れることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ビードエーペックスゴムは、その半径方向外端のビードベースラインからの半径方向の高さが、タイヤ断面高さの５％〜３５％であり、かつ前記プライ折返し部は、ビードエーペックスゴムの前記外端よりも半径方向内方で終端することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記内サイド補強ゴム層は、その半径方向内端部に、前記ビードエーペックスゴムとはそのタイヤ軸方向内側で重なる重複部を有し、しかも該重複部の半径方向巾Ｗ１を５〜１０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記内サイド補強ゴム層と外サイド補強ゴム層とは、各厚さが０．５〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ビード部は、ビード部の少なくとも底面と外側面とをなすチェーファゴムを具えるとともに、該チェーファゴムは、前記プライ折返し部と、ビードエーペックスゴムと、サイドウォールゴムのビード部側とに順に接してこれらを被覆することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
6. 請求項１〜５の何れかの空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、
   前記カーカスプライの加硫前の生カーカスプライの外面に、実質的に一定の厚さをなすシート状の生の外サイド補強ゴム層、生の内サイド補強ゴム層、及び生サイドウォールゴムを貼り付けて複合カーカスプライを形成する複合カーカスプライ形成工程と、
   この複合カーカスプライを成形ドラムの外周面に巻回して円筒状の複合カーカスプライ巻回体を形成する巻回工程とを含む生タイヤ成形工程を具えることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
7. 前記複合カーカスプライ形成工程は、前記生カーカスプライの内面に、実質的に一定の厚さをなすシート状の生チェーファゴムを、その外端を前記生カーカスプライの端縁からはみ出す張り出し部を有して貼着する処理を含むことを特徴とする請求項６記載の空気入りタイヤの製造方法。

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