JP4692208B2 - バイアスタイヤの製造方法およびバイアスタイヤ - Google Patents

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本発明は、バイアスタイヤの製造方法およびバイアスタイヤに関し、さらに詳しくは、左右のビード部に複数のビードコアを有するバイアスタイヤを生産性を向上させて製造できる製造方法およびその製造方法で製造される耐久性に優れたバイアスタイヤに関するものである。
建設車両用タイヤや航空機用タイヤ等は、非常に大きな負荷荷重に耐える必要があり、乗用車用タイヤ等のような左右のビード部にそれぞれ一つのビードコアを配置して、このビード部の間にカーカス層を架装する構造では十分な耐久性を確保することが難しい。そのため、ビード部に複数のビードコアを配置し、それぞれの左右対となるビードコアの周りに複数積層したカーカス層の両端部をタイヤ内側から外側へ巻き上げて、ビード部の間に複数のカーカス層を架装している(例えば、特許文献1参照)。
このような左右のビード部に複数のビードコアを有する構造では、カーカス層が多くなり、それぞれのビードコアの周りに巻き上げられるカーカス層の巻き上げ高さが一致すると、局部的に剛性が非常に高くなり、大きな剛性差が生じる。これにより、カーカス層の層間はく離や応力集中によるクラック等が発生し、耐久性を低下させる要因となる。そのため、従来、図9、10に例示する製造方法によって、それぞれのビードコア4a周りのカーカス層2a、2bの巻き上げ高さをずらしていた。
図9に示すように、カーカス幅Aのカーカス層2aを第1プライから第4プライまで幅方向に一定幅aだけ、順次ずらして4枚積層して、バンド幅W1の第1カーカスバンド3Aを形成する。また、カーカス幅をAより大きくしたカーカス幅Bのカーカス層2bを第5プライから第8プライまで幅方向に一定幅aだけ、順次ずらして4枚積層して、バンド幅W2の第2カーカスバンド3Bを形成する。
この第1カーカスバンド3Aの幅方向中心CLBをタイヤ成形ドラム6の幅方向中心CLに合せて、タイヤ成形ドラム6上に配置する。その後、第1カーカスバンド3Aの両端部にビードフィラ4bを備えたビードコア4aを配置して、両端部をビードコア4aの周りにタイヤ内側から外側に巻き上げる。次いで、第1カーカスバンド3Aの上から同じ要領で第2カーカスバンド3Bを配置する。
これによって、図10に示す左右のビード部5に2つのビードコア4aを有し、ビード部5の間に複数のカーカス層2a、2bを架装した中間グリーンタイヤ1が完成する。尚、図10はカーカス層2a、2bの積層状態を明確にするために、構造を模式的に示したものである。この中間グリーンタイヤ1は、左右対になるビードコア4a毎にカーカス層2a、2bの幅を変えて形成したバンド幅の異なるカーカスバンド3A、3Bを用いて、ビードコア4a周りのカーカス層2a、2bの巻上げ高さH1、H2をずらしている。
しかしながら、この製造方法では、左右対になるビードコア4aの数だけ、幅の異なるカーカス層を用意する必要がある。そのため、カーカス層の種類が増え、カーカス層の準備や管理等に余分な工数がかかって、生産性を向上させることが困難であるという問題があった。
特開2003−200708号公報
本発明の目的は、左右のビード部に複数のビードコアを有するバイアスタイヤを製造するにあたり、カーカス層の幅を共通化して、生産性を向上させることができるバイアスタイヤの製造方法およびその製造方法で製造される耐久性に優れたバイアスタイヤを提供することにある。
上記目的を達成するため本発明のバイアスタイヤの製造方法は、左右のビード部に複数のビードコアを有し、それぞれのビードコアの周りに複数積層したカーカス層の幅方向端部をタイヤ内側から外側へ巻き上げて前記左右のビード部の間に複数のカーカス層を架装したバイアスタイヤの製造方法において、前記カーカス層をすべて同一幅とし、該カーカス層を順次、幅方向にずらして複数積層した一定幅のカーカスバンドを複数形成し、それぞれのカーカスバンドを順次、タイヤ成形ドラムの上に積層して、このカーカスバンドの両端部にビードコアを設置し、カーカスバンドの両端部をビードコアの周りにタイヤ内側から外側へ巻き上げる工程を繰り返し、この工程において前記複数のカーカスバンドのうち、対となるカーカスバンドを互いにその幅方向中心を前記タイヤ成形ドラムの幅方向中心に対して左右反対方向に等距離オフセットさせて積層して、複数のビードコアを有する左右のビード部の間に複数のカーカス層を架装した中間グリーンタイヤを成形し、該中間グリーンタイヤを用いて成形したグリーンタイヤを金型内で加硫することを特徴とするものである。
また、別の本発明のバイアスタイヤの製造方法は、左右のビード部に複数のビードコアを有し、それぞれのビードコアの周りに複数積層したカーカス層の幅方向端部をタイヤ内側から外側へ巻き上げて前記左右のビード部の間に複数のカーカス層を架装したバイアスタイヤの製造方法において、前記カーカス層をすべて同一幅とし、該カーカス層を順次、幅方向にずらして複数積層した幅の異なるカーカスバンドを複数形成し、それぞれのカーカスバンドを順次、その幅方向中心をタイヤ成形ドラムの幅方向中心に合わせてタイヤ成形ドラム上に積層して、このカーカスバンドの両端部にビードコアを設置し、カーカスバンドの両端部をビードコアの周りにタイヤ内側から外側へ巻き上げる工程を繰り返して、複数のビードコアを有する左右のビード部の間に複数のカーカス層を架装した中間グリーンタイヤを成形し、該中間グリーンタイヤを用いて成形したグリーンタイヤを金型内で加硫することを特徴とするものである。
また、本発明のバイアスタイヤは、上記のいずれかに記載の製造方法によって製造されたことを特徴とするものである。
本発明のバイアスタイヤの製造方法によれば、カーカス層をすべて同一幅として共通化するので、カーカス層の準備や管理等に余分な工数がかかることがなく、生産性を向上させることができる。
また、この同一幅のカーカス層を順次、幅方向にずらして複数積層した一定幅のカーカスバンドを複数形成し、この複数のカーカスバンドのうち、対となるカーカスバンドを互いにその幅方向中心をタイヤ成形ドラムの幅方向中心に対して左右反対方向に等距離オフセットさせて積層して中間グリーンタイヤを成形するので、それぞれのビードコアの周りに巻き上げられるカーカス層の巻き上げ高さをずらすことができ、巻上げ部周辺の剛性差が抑制される。
また、別の本発明のバイアスタイヤの製造方法によれば、カーカス層をすべて同一幅として共通化するので、カーカス層の準備や管理等に余分な工数がかかることがなく、生産性を向上させることができる。
この同一幅のカーカス層を順次、幅方向にずらして複数積層した幅の異なるカーカスバンドを複数形成し、それぞれのカーカスバンドを順次、その幅方向中心をタイヤ成形ドラムの幅方向中心に合わせてタイヤ成形ドラム上に積層して中間グリーンタイヤを成形するので、それぞれのビードコアの周りに巻き上げられるカーカス層の巻き上げ高さをずらすことでき、巻上げ部周辺の剛性差が抑制される。
本発明のバイアスタイヤは、上記のいずれかの製造方法によって製造されるので、カーカス層の巻き上げ部周辺の剛性差が小さくなり、カーカス層の層間はく離や応力集中によるクラック等の発生を防止して、耐久性に優れたものになる。
以下、本発明を図に示した実施形態に基づいて説明する。図1にバイアスタイヤの製造方法の第1実施形態を示し、図2に、これにより製造された中間グリーンタイヤ1を示す。尚、図2はカーカス層2の積層状態を明確にするために、構造を模式的に示したものである。
図2に示すように、この中間グリーンタイヤ1は、左右のビード部5にそれぞれ2つのビードコア4aを有し、左右1つずつのビードコア4aどうしが対になっている。それぞれのビードコア4aの周りには4枚積層されたカーカス層2の幅方向端部がタイヤ内側から外側は巻き上げられ、ビード部5間に8枚のカーカス層2が架装されている。ビードコア4aの外周にはビードフィラ4bが配置されている。カーカス層2は有機繊維コードまたはスチールコードをゴム引きして形成されたもので、層間で互いにコード角度を交差させるように積層されている。
この中間グリーンタイヤ1を製造するには、図1に示すように、まず、カーカス層2の幅をすべて同一幅Cとして、カーカス層2を順次、幅方向に均等幅aでずらして4枚積層してカーカスバンド3aを2つ形成する。この2つのカーカスバンド3aは、一定幅のバンド幅WB1となっていて、その幅方向中心を図の線分CLBで示す。それぞれのカーカスバンド3aが左右1つずつの対となるビードコア4aの間に架装されることになる。
まず、1番目のカーカスバンド3a(図1では下段のカーカスバンド)を、その幅方向中心CLBをタイヤ成形ドラム6の幅方向中心CLに対して、右側に寸法s(オフセット量s)だけオフセットさせてタイヤ成形ドラム6の上に配置する。
次いで、カーカスバンド3aの幅方向両端部にビードフィラ4bを備えたビードコア4aを設置して、両端部をタイヤ内側から外側へ巻き上げる。
その後、2番目のカーカスバンド3a(図1では上段のカーカスバンド)を、その幅方向中心CLBをタイヤ成形ドラム6の幅方向中心CLに対して、左側に寸法s(オフセット量s)だけオフセットさせてタイヤ成形ドラム6の上の1番目のカーカスバンド3aに積層する。以下同様に、このカーカスバンド3aの幅方向両端部にビードフィラ4bを備えたビードコア4aを設置して、両端部をタイヤ内側から外側へ巻き上げる。これにより、図2に示す中間グリーンタイヤ1が完成する。
この製造方法では、カーカス層2の幅をすべて同一幅として共通化しているので、従来のようにカーカス層2の準備や管理等に余分な工数がかかることがなく、生産性を向上させることができる。
また、対となる2つのカーカスバンド3aを同一の一定幅WB1にして、それぞれの幅方向中心CLBをタイヤ成形ドラム6の幅方向中心CLに対して、左右反対方向に等距離sだけオフセットさせているので、互いのカーカスバンド3aの巻き上げ高さh1、h2をずらすことができる。これにより、カーカス層2の枚数が多くても巻き上げ部周辺において、局部的に剛性が高くなることを防止し、大きな剛性差が生じることを防ぐことができる。積層されるカーカスバンド3aの総幅は、図1に示すようにW2であり、タイヤ成形ドラム6の幅方向中心CLに対して左右均等になるのでタイヤ幅方向のバランスも偏ることがない。さらに、それぞれのカーカス層2を均等幅aで幅方向にずらして積層しているので、均等により一層、剛性の集中が緩和される。
この中間グリーンタイヤ1に、以後の成形工程でサイドゴムやトレッドゴム等の必要な部材を貼り付けてグリーンタイヤを成形し、このグリーンタイヤを金型で加硫してバイアスタイヤが完成する。
完成したバイアスタイヤは、カーカス層2の枚数が多くても、巻き上げ部での剛性差が小さく、剛性差に起因するカーカス層2の層間はく離や応力集中によるクラック等の発生が抑制されて、耐久性に優れたものとなる。
尚、カーカスバンド3aを形成するカーカス層2の積層数は、この実施形態に示した数に限定されない。また、左右のビード部5にそれぞれ4つなど偶数のビードコア4aを有するバイアスタイヤの場合にも、同じ要領で中間グリーンタイヤ1を製造することができる。
次に、図3に第1実施形態の変形例を示し、図4に、これにより製造された中間グリーンタイヤ1を示す。図4に示すように、この中間グリーンタイヤ1は、図2に示した中間グリーンタイヤ1と異なり、左右のビード部5にそれぞれ3つのビードコア4aを有している。
以下、主に相違点について説明する。この中間グリーンタイヤ1を製造するには、図3に示すように、カーカス層2の幅をすべて同一幅Cとして、カーカス層2を順次、幅方向に均等幅aでずらして4枚積層してカーカスバンド3aを3つ形成する。
ここで、例えば2番目のカーカスバンド3a(図3では中段のカーカスバンド)と3番目のカーカスバンド(図3では上段のカーカスバンド)を対にする。
まず、1番目のカーカスバンド3a(図3では下段のカーカスバンド)を、その幅方向中心CLBをタイヤ成形ドラム6の幅方向中心CLに合せてタイヤ成形ドラム6の上に配置する。
次いで、カーカスバンド3aの幅方向両端部にビードフィラ4bを備えたビードコア4aを設置して、両端部をタイヤ内側から外側へ巻き上げる。
その後、2番目のカーカスバンド3aを、その幅方向中心CLBをタイヤ成形ドラム6の幅方向中心CLに対して、右側に寸法s(オフセット量s)だけオフセットさせてタイヤ成形ドラム6の上の1番目のカーカスバンド3aに積層する。以下同様に、このカーカスバンド3aの幅方向両端部にビードフィラ4bを備えたビードコア4aを設置して、両端部をタイヤ内側から外側へ巻き上げる。
その後、3番目のカーカスバンド3aを、その幅方向中心CLBをタイヤ成形ドラム6の幅方向中心CLに対して、左側に寸法s(オフセット量s)だけオフセットさせてタイヤ成形ドラム6の上の2番目のカーカスバンド3aに積層する。以下同様に、このカーカスバンド3aの幅方向両端部にビードフィラ4bを備えたビードコア4aを設置して、両端部をタイヤ内側から外側へ巻き上げる。これにより、図4に示す中間グリーンタイヤ1が完成する。
このように、対となる同構造の2つのカーカスバンド3aを、それぞれの幅方向中心CLBをタイヤ成形ドラム6の幅方向中心CLに対して、左右反対方向に等距離sだけオフセットさせ、対とならない同構造の1つのカーカスバンド3aをその幅方向中心CLBをタイヤ成形ドラム6の幅方向中心CLに合わせて積層するので、それぞれのカーカスバンド3aの巻き上げ高さh1、h2、h3をずらすことができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
この製造方法によれば、左右のビード部5にそれぞれ3つ、5つなど奇数のビードコア4aを有するバイアスタイヤの場合にも、同じ要領で中間グリーンタイヤ1を製造することができる。
次に、図5にバイアスタイヤの製造方法の第2実施形態を示し、図6に、これにより製造された中間グリーンタイヤ1を示す。
図6に示すように、この中間グリーンタイヤ1は、図2に示した中間グリーンタイヤ1とほぼ同構造であるので、以下、主に相違点について説明する。
図5に示すように、この中間グリーンタイヤ1では、2つのカーカスバンド3a、3bのバンド幅がそれぞれWB1、WB2と相違している。この中間グリーンタイヤ1を製造するには、まず、カーカス層2の幅をすべて同一幅Cとし、カーカス層2を順次、幅方向に均等幅aでずらして4枚積層してバンド幅WB1の1番目のカーカスバンド3aを形成する。さらに、カーカス層2の幅をすべて同一幅Cとし、カーカス層2を順次、幅方向に均等幅bでずらして4枚積層してバンド幅WB2の2番目のカーカスバンド3aを形成する。それぞれのカーカスバンド3a、3bの幅方向中心を図の線分CLBで示す。それぞれのカーカスバンド3a、3bが左右1つずつの対となるビードコア4aの間に架装されることになる。
まず、1番目のカーカスバンド3aを、その幅方向中心CLBをタイヤ成形ドラム6の幅方向中心CLに合せてタイヤ成形ドラム6の上に配置する。
次いで、カーカスバンド3aの幅方向両端部にビードフィラ4bを備えたビードコア4aを設置して、両端部をタイヤ内側から外側へ巻き上げる。
その後、2番目のカーカスバンド3bを、その幅方向中心CLBをタイヤ成形ドラム6の幅方向中心CLに合わせてタイヤ成形ドラム6の上の1番目のカーカスバンド3aに積層する。以下同様に、このカーカスバンド3bの幅方向両端部にビードフィラ4bを備えたビードコア4aを設置して、両端部をタイヤ内側から外側へ巻き上げる。これにより、図6に示す中間グリーンタイヤ1が完成する。
この製造方法では、カーカス層2の幅をすべて同一幅として共通化しているので、従来のようにカーカス層2の準備や管理等に余分な工数がかかることがなく、生産性を向上させることができる。
また、積層するカーカス層2の幅方向のずれ量を変えて形成したバンド幅の異なるカーカスバンド3a、3bを、その幅方向中心CLBをタイヤ成形ドラム6の幅方向中心CLに合わせて積層するので、互いのカーカスバンド3a、3bの巻き上げ高さh4、h2をずらすことができる。これにより、カーカス層2の枚数が多くても巻き上げ部周辺において、局部的に剛性が高くなることを防止し、大きな剛性差が生じることを防ぐことができる。積層されるカーカスバンド3a、3bの総幅は、図5に示すようにWB2であり、タイヤ成形ドラム6の幅方向中心CLに対して左右均等になるのでタイヤ幅方向のバランスも偏ることがない。さらに、それぞれのカーカス層2を均等幅a、bで幅方向にずらして積層しているので、より一層、剛性の集中が緩和される。
この中間グリーンタイヤ1を用いて成形したグリーンタイヤを金型で加硫して完成したバイアスタイヤは、カーカス層2の枚数が多くても、巻き上げ部での剛性差が小さく、剛性差に起因するカーカス層2の層間はく離や応力集中によるクラック等の発生が抑制されて、耐久性に優れたものとなる。
図7に第2実施形態の変形例を示し、図8に、これにより製造された中間グリーンタイヤ1を示す。以下、第2実施形態との相違点を説明する。
第2実施形態との相違点は、図7に示すように、2番目のカーカスバンド3cを形成するカーカス層2を積層する際の幅方向のずれ量をa、cの組み合わせにして均等幅のずれ量としていない点である。これにより図8に示すように、互いのカーカスバンド3a、3cの巻き上げ高さh4、h2をずらすことができる。
この製造方法では、互いのカーカスバンド3a、3cのバンド幅が同一にならなければよく、カーカス層2の幅方向のずれ量を変えて積層するのは、1番目のカーカスバンド3aにしてもよい。また、両カーカスバンド3a、3bにおいて、ずれ量を変えてカーカス層2を積層してもよい。
本発明のバイアスタイヤの製造方法の第1実施形態におけるカーカス層の積層配置を示すタイヤ子午線方向断面図である。 図1のカーカス層の積層配置により成形された中間グリーンタイヤの構造を模式的に示すタイヤ子午線方向断面図である。 第1実施形態の変形例におけるカーカス層の積層配置を示すタイヤ子午線方向断面図である。 図3のカーカス層の積層配置により成形された中間グリーンタイヤの構造を模式的に示すタイヤ子午線方向断面図である。 本発明のバイアスタイヤの製造方法の第2実施形態におけるカーカス層の積層配置を示すタイヤ子午線方向断面図である。 図5のカーカス層の積層配置により成形された中間グリーンタイヤの構造を模式的に示すタイヤ子午線方向断面図である。 第2実施形態の変形例におけるカーカス層の積層配置を示すタイヤ子午線方向断面図である。 図7のカーカス層の積層配置により成形された中間グリーンタイヤの構造を模式的に示すタイヤ子午線方向断面図である。 従来のバイアスタイヤの製造方法におけるカーカス層の積層配置を示すタイヤ子午線方向断面図である。 図9のカーカス層の積層配置により成形された従来の中間グリーンタイヤの構造を模式的に示すタイヤ子午線方向断面図である。
符号の説明
1 中間グリーンタイヤ
2、2a、2b カーカス層
3a、3b、3c、3A、3B カーカスバンド
4a ビードコア 4b ビードフィラ
5 ビード部
6 タイヤ成形ドラム

Claims (4)

  1. 左右のビード部に複数のビードコアを有し、それぞれのビードコアの周りに複数積層したカーカス層の幅方向端部をタイヤ内側から外側へ巻き上げて前記左右のビード部の間に複数のカーカス層を架装したバイアスタイヤの製造方法において、前記カーカス層をすべて同一幅とし、該カーカス層を順次、幅方向にずらして複数積層した一定幅のカーカスバンドを複数形成し、それぞれのカーカスバンドを順次、タイヤ成形ドラムの上に積層して、このカーカスバンドの両端部にビードコアを設置し、カーカスバンドの両端部をビードコアの周りにタイヤ内側から外側へ巻き上げる工程を繰り返し、この工程において前記複数のカーカスバンドのうち、対となるカーカスバンドを互いにその幅方向中心を前記タイヤ成形ドラムの幅方向中心に対して左右反対方向に等距離オフセットさせて積層して、複数のビードコアを有する左右のビード部の間に複数のカーカス層を架装した中間グリーンタイヤを成形し、該中間グリーンタイヤを用いて成形したグリーンタイヤを金型内で加硫するバイアスタイヤの製造方法。
  2. 左右のビード部に複数のビードコアを有し、それぞれのビードコアの周りに複数積層したカーカス層の幅方向端部をタイヤ内側から外側へ巻き上げて前記左右のビード部の間に複数のカーカス層を架装したバイアスタイヤの製造方法において、前記カーカス層をすべて同一幅とし、該カーカス層を順次、幅方向にずらして複数積層した幅の異なるカーカスバンドを複数形成し、それぞれのカーカスバンドを順次、その幅方向中心をタイヤ成形ドラムの幅方向中心に合わせてタイヤ成形ドラム上に積層して、このカーカスバンドの両端部にビードコアを設置し、カーカスバンドの両端部をビードコアの周りにタイヤ内側から外側へ巻き上げる工程を繰り返して、複数のビードコアを有する左右のビード部の間に複数のカーカス層を架装した中間グリーンタイヤを成形し、該中間グリーンタイヤを用いて成形したグリーンタイヤを金型内で加硫するバイアスタイヤの製造方法。
  3. 前記カーカス層を順次、幅方向に均等にずらして前記カーカスバンドを形成する請求項1または2に記載のバイアスタイヤの製造方法。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法によって製造されたバイアスタイヤ。
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