JP5084255B2

JP5084255B2 - 空気入りラジアルタイヤの製造方法

Info

Publication number: JP5084255B2
Application number: JP2006352655A
Authority: JP
Inventors: 直志田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: JP2008162082A

Description

この発明は、トロイド状に延びるカーカスと、該カーカスのクラウン部外周側に位置し、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる複数本のスチールコードをゴム被覆してなる少なくとも２枚のベルト層からなり、かつ隣接するベルト層のコードがタイヤ赤道面を挟んで互いに交差する交差ベルト層を形成してなるベルトと、該ベルトのタイヤ径方向外側に位置し、略タイヤ周線に沿って延びる有機繊維コードをゴム被覆してなる少なくとも１層のベルト補強層とを具える生タイヤをモールド内で加硫成型して製品タイヤを得る、空気入りラジアルタイヤの製造方法に関するものであり、特にかかる製品タイヤのベルト端部に発生するセパレーション故障を低減して耐久性を向上させる。

一般に、ラジアルタイヤは、円環状の成型ドラム上に未加硫のベルト層、ベルト補強層及びトレッドゴムを積層し、これを、インナーライナー、カーカス、ビード部等からなる生ケース上に貼り付けて生タイヤ形成した後、この生タイヤを加硫モールドに入れ、ブラダー等で拡張して加硫モールドと密着させた状態で加硫成型することによって得られる。

また、近年、ラジアルタイヤの耐久性の向上を目的として、従来のナイロンからなるコードに代わって、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなるコードやナイロンとアラミド繊維のハイブリッドコード等の高強力コードのベルト補強層への使用が拡大している。

例えば特許文献１には、ベルト層の外周側に、所定の伸度を有するＰＥＮコードを含むスパイラル構造のベルト補強層を設けることにより、高速耐久性及び操縦安定性を確保しつつロードノイズを低減したラジアルタイヤが記載されている。

このような高強力コードを用いたベルト補強層は、ナイロンコードを用いた従来のベルト補強層と同じ成型ドラム上で製造されることが多いが、この場合には、ベルトそのものの耐久性は向上するものの、ベルト端部からのセパレーションが発生するという新たな問題が生じる場合があった。

特開２００１−１６３００９号公報

したがって、この発明の目的は、高強力コードをベルト補強層に用いた際にも、ベルト端からのセパレーションの発生を防止して耐久性を高めた空気入りラジアルタイヤの製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、この発明は、トロイド状に延びるカーカスと、該カーカスのクラウン部外周側に位置し、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる複数本のスチールコードをゴム被覆してなる少なくとも２枚のベルト層からなり、かつ隣接するベルト層のコードがタイヤ赤道面を挟んで互いに交差する交差ベルト層を形成してなるベルトと、該ベルトのタイヤ径方向外側に位置し、略タイヤ周線に沿って延びる有機繊維コードをゴム被覆してなる少なくとも１層のベルト補強層とを具える生タイヤをモールド内で加硫成型して製品タイヤを得る、空気入りラジアルタイヤの製造方法において、前記ベルトの拡張率が、タイヤ赤道面において０．８６％以上１．９５％以下であり、ベルト端部において０．１９％以上０．４０％以下となるよう加硫成型を行うことを特徴とする空気入りラジアルタイヤの製造方法である。

なお、ここで「略タイヤ周線に沿って延びる」とは、タイヤ周線を中心として±２°の範囲に延びることをいうものとし、「ベルトの拡張率」とは、成型ドラム上でのベルト直径に対するモールド内でのベルト直径の増加率のことをいうものとする。

また、ベルト補強層を構成する有機繊維コードはＰＥＮコード、またはナイロンとケブラーを混紡してなるハイブリッドコードである。

さらに、製品タイヤのベルト端部にて、ベルトとベルト補強層との間をタイヤ径方向に沿って測定した距離を０．３ｍｍ以上とすることが好ましい。

この発明によれば、高強力コードをベルト補強層に用いた際にも、ベルト端からのセパレーションの発生を防止して耐久性を高めた空気入りラジアルタイヤの製造方法を提供することが可能となる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う製造方法によって製造された空気入りラジアルタイヤ（以下「タイヤ」という。）のタイヤ幅方向左半断面図であり、図２は、成型ドラム上にベルト及びベルト補強層を積層した状態の幅方向断面図であり、図３は、モールド内の加硫時のタイヤの幅方向断面図である。

タイヤ１は、トロイド状に延びるカーカス２と、カーカス２のクラウン部外周側に位置し、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる複数本のスチールコードをゴム被覆してなる少なくとも２枚のベルト層、図１では２枚のベルト層３ａ、３ｂからなり、かつ隣接するベルト層３ａ、３ｂのコードがタイヤ赤道面を挟んで互いに交差する交差ベルト層を形成してなるベルト４と、ベルト４のタイヤ径方向外側に位置し、略タイヤ周線に沿って延びる有機繊維コードをゴム被覆してなる少なくとも１層のベルト補強層、図１では１層のベルト補強層５とを具える生タイヤをモールド内で加硫成型して得られる。

そして、この発明の構成上の主な特徴は、図２に示す成型ドラム７上でのベルト４の直径をＤ_１、図３に示すモールド８内でのベルトの、タイヤ赤道面ＣＬにおいて測定した直径をＤ_２Ｃ、ベルト端部において測定した直径をＤ_２Ｅとして、タイヤ赤道面ＣＬにおけるベルト４の拡張率α_Ｃ＝（１−Ｄ１／Ｄ_２Ｃ）×１００及びベルト端部６におけるベルト４の拡張率α_Ｅ＝（１−Ｄ１／Ｄ_２Ｅ）×１００がそれぞれ０．８６≦α_Ｃ≦１．９５及び０．１９≦α_Ｅ≦０．４０となるよう加硫成型を行うことにある。

以下、この発明が上記構成を採用するに至った経緯を作用とともに説明する。
前述のように、ベルト補強層の軽量化や耐久性の向上を目的として、従来のナイロンコードの代わりにＰＥＮコードやハイブリッドコード等の高強力コードを用いた場合に、ベルトの端部からセパレーションが発生し、タイヤ故障の原因となるおそれがあることが知られている。発明者がこの原因につき鋭意研究を重ねたところ、ベルト補強層に高強力コードを用いたタイヤは、従来のタイヤに比べてベルトと補強ベルト層の間のゴム厚さが薄く、これがセパレーション発生の原因となっているとの知見を得た。また、高強力コードはナイロンコードに比べて熱収縮率が大きいため、生タイヤを成型した後の補強ベルト層の径収縮が同一のベルト成型ドラムを用いたナイロンコードからなる補強ベルト層に比べて大きい、すなわち加硫成型前のベルト直径が従来のベルトに比べて小さいとの知見を得た。このため、従来と同一径のベルト成型ドラムを用いると、加硫成型時のベルトの径変化率が従来のベルトに比べて大きくなり、その結果、ベルトと補強ベルト層の間のゴム厚さが薄くなると考えられた。

そこで発明者は、従来の製造方法におけるベルトの径成長率（タイヤ赤道面で約２％、ベルト端部で約０．５％）よりもベルトの径成長率を小さくし、加硫成型前後におけるベルトの径変化率を従来と同程度とすれば、ベルトと補強ベルト層の間のゴム厚さを維持することができることを見出し、この発明を完成させるに至ったのである。

ここでタイヤ赤道面ＣＬにおけるベルト４の拡張率α_Ｃを０．８６以上とし、ベルト端部６におけるベルト４の拡張率α_Ｅを０．１９以上とするのは、ベルト拡張率をこれよりも小さくすると、生タイヤをモールドに入れた際に、生タイヤの一部がモールドに挟まれる、いわゆるモールド噛みが発生するためである。また、赤道面ＣＬにおけるベルト４の拡張率α_Ｃを１．９５以下とし、ベルト端部６におけるベルト４の拡張率α_Ｅを０．４０以下とするのは、ベルト拡張率がこれを超えると、製品タイヤにおけるベルト４と補強ベルト層５の間のゴム厚さを十分に確保できなくなるからである。

ベルト４の拡張率の制御は、例えば、ベルト成型ドラムの直径を調整すること等で実施可能である。

なお、説明は省略するが、生ケースの製造工程、ベルトの積層工程、加硫工程等については、従来より公知の方法を用いることができる。

また、この発明に従う製造方法は、熱収縮率の大きなコード、例えばＰＥＮコード、またはナイロンとケブラーを混紡してなるハイブリッドコードを用いてベルト補強層６を構成する場合に特に有効であるが、従来のナイロンコードを用いてベルト補強層６を構成する場合にも、従来の製造方法に比べてベルト４と補強ベルト層５の間のゴム厚さが厚くなるので、耐久性を向上する効果が期待できる。

さらに、製品タイヤのベルト端部６にて、ベルト４とベルト補強層５との間をタイヤ径方向に沿って測定した距離を０．３ｍｍ以上とすることが好ましい。これにより、ベルト端部６からのセパレーションの発生を十分に抑制することができるからである。

なお、上述したところは、この発明の実施態様の一部を示したにすぎず、請求の範囲に
おいて種々の変更を加えることができる。例えば、図１〜３では、１対の狭幅のベルト補強層５を有する例を示したが、ベルト補強層は、図示は省略するが、ベルト全体を覆う広幅の層とすることもできるし、広幅層と狭幅層を組み合わせて用いることもできる。

次に、この発明に従う製造方法によりタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。

実施例１及び２のタイヤは、タイヤサイズが２０５／６５Ｒ１５の乗用車用ラジアルタイヤであり、図１に示す構造を有し、ベルト補強層にＰＥＮコードを用いており、成型ドラム上での直径が６０６ｍｍ（実施例１）及び６０７．２ｍｍ（実施例２）であるベルトを用いて構成されており、表１に示す諸元を有する。

比較のため、タイヤサイズが実施例１及び２と同じであり、図１に示す構造を有し、ベルト補強層にＰＥＮコードを用いているものの、成型ドラム上での直径が６０３．６ｍｍ（従来例１）及び６００．０ｍｍ（従来例２）であるベルトを用いて構成され、表１に示す諸元を有するタイヤについても併せて試作した。

前記各供試タイヤをＪＡＴＭＡに定められた標準リム（６ＪＪ）に取り付けてタイヤ車輪とし、タイヤ内圧：１００ｋＰａ（相対圧）、タイヤ負荷荷重：６．５７ｋＮ、走行速度：６０ｋｍ／ｈの条件下でドラム試験機上を走行させ、タイヤが故障するまでの走行距離を測定し、この測定値によってタイヤの耐久性を評価した。その評価結果を表１に示す。なお、表１中の評価結果は、従来例１の耐久性を１００としたときの指数比で示してあり、数値の大きいほど耐久性が優れている。

表１に示す結果から、実施例１及び２のタイヤは従来例１及び２のタイヤよりも耐久性に優れていることが分かる。

この発明により、高強力コードをベルト補強層に用いた際にも、ベルト端からのセパレーションの発生を防止して耐久性を高めた空気入りラジアルタイヤの製造方法を提供することが可能となった。

この発明に従う製造方法によって製造された空気入りラジアルタイヤのタイヤ幅方向左半断面図である。成型ドラム上にベルト及びベルト補強層を積層した状態の幅方向断面図である。モールド内の加硫時のタイヤの幅方向断面図である。

符号の説明

１タイヤ
２カーカス
３ａ、３ｂベルト層
４ベルト
５ベルト補強層
６ベルト端部
７成型ドラム
８モールド

Claims

トロイド状に延びるカーカスと、該カーカスのクラウン部外周側に位置し、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる複数本のスチールコードをゴム被覆してなる少なくとも２枚のベルト層からなり、かつ隣接するベルト層のコードがタイヤ赤道面を挟んで互いに交差する交差ベルト層を形成してなるベルトと、該ベルトのタイヤ径方向外側に位置し、略タイヤ周線に沿って延びる有機繊維コードをゴム被覆してなる少なくとも１層のベルト補強層とを具える生タイヤをモールド内で加硫成型して製品タイヤを得る、空気入りラジアルタイヤの製造方法において、
ベルト補強層を構成する有機繊維コードはＰＥＮコード、または有機繊維コードはナイロンとケブラーを混紡してなるハイブリッドコードであり、
前記ベルトの拡張率が、タイヤ赤道面において０．８６％以上１．９５％以下であり、ベルト端部において０．１９％以上０．４０％以下となるよう加硫成型を行うことを特徴とする空気入りラジアルタイヤの製造方法。
製品タイヤのベルト端部にて、ベルトとベルト補強層との間をタイヤ径方向に沿って測定した距離を０．３ｍｍ以上とする、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。